极性感测焊丝馈送器系统和方法技术方案

焊丝馈送器包括被构造成朝向焊接应用驱动焊丝的焊丝馈送驱动器和被耦合到且被构造成控制焊丝馈送驱动器的送丝控制电路。焊丝馈送器包括：被构造成经由具有限定极性的输入连接从焊接电源接收极化输入功率并将该极化输入功率转换成焊接输出的功率转换电路；被构造成在被连接到输入连接时检测极化输入功率的极性的感测电路；以及焊接过程控制电路。该焊接过程控制电路被耦合到功率转换电路和感测电路。所述焊接过程控制电路被构造成只有当极化输入功率的极性对应于输入连接的限定极性时才向功率转换电路提供极化输入功率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】极性感测焊接送丝器系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2012年6月8日提交的题为“POLARITYSENSINGWELDINGWIREFEEDERSYSTEMANDMETHOD(极性感测焊接送丝器系统和方法)”的美国临时申请序号61/657,481的优先权和权益，该专利申请出于一切目的被通过引用整体地结合到本文中。
技术介绍
本专利技术总体上涉及焊接系统，并且更具体地涉及极性感测焊接送丝器系统和方法。焊接系统支持多种工艺，诸如金属惰性气体(MIG)焊接、钨极隋性气体(TIG)焊接、粘焊等，其可在诸如恒流或恒压之类的不同模式下操作。诸如锅炉维修、造船厂作业、建筑等某些焊接应用可将焊接部位或工件定位于与焊接电源相距远距离处。电力电缆从焊接电源向焊炬供应极化输入电力。焊炬和工件具有不同的极性。对于某些焊接应用而言可能期望焊炬带正电，而对于其他焊接应用而言可能期望焊炬带负电。遗憾的是，电力电缆可能被错误地与不正确的极性耦合。
技术实现思路
下面概述在范围方面与最初要求保护的专利技术等同的某些实施例。这些实施例并不意图限制要求保护的专利技术的范围，而是这些实施例仅仅意图提供本专利技术的可能形式的简要概述。事实上，本专利技术可涵盖多种形式，其可类似于或不同于下面所阐述的实施例。在一个实施例中，焊接送丝器包括被构造成朝向焊接应用驱动焊丝的焊丝馈送驱动器和被耦合到焊丝馈送驱动器的送丝控制电路。送丝控制电路还被构造成控制焊丝朝向焊接应用的驱动。焊接送丝器还包括电力转换电路、感测电路以及焊接工艺控制电路。电力转换电路被构造成经由具有限定极性的输入连接从焊接电源接收极化输入电力并将该极化输入电力转换成焊接输出。感测电路被构造成在被连接到所述输入连接时检测极化输入电力的极性。该焊接工艺控制电路被耦合到电力转换电路和感测电路。所述焊接工艺控制电路被构造成只有当极化输入电力的极性对应于输入连接的限定极性时才向电力转换电路提供极化输入电力。在另一实施例中，焊接系统包括：被构造成提供极化输入电力的焊接电源；和焊接送丝器，该焊接送丝器被构造成经由电力电缆而耦合到焊接电源且远离焊接电源定位并经由电力电缆接收极化输入电力。焊接送丝器包括被构造成朝向焊接应用驱动焊丝的焊丝馈送驱动器和被耦合到焊丝馈送驱动器的送丝控制电路。送丝控制电路还被构造成控制焊丝朝向焊接应用的驱动。焊接送丝器还包括电力转换电路、感测电路以及焊接工艺控制电路。电力转换电路被构造成经由具有限定极性的输入连接从焊接电源接收极化输入电力并将该极化输入电力转换成焊接输出。感测电路被构造成在被连接到所述输入连接时检测极化输入电力的极性。该焊接工艺控制电路被耦合到电力转换电路和感测电路。所述焊接工艺控制电路被构造成只有当极化输入电力的极性对应于输入连接的限定极性时才向电力转换电路提供极化输入电力。在另一实施例中，操作焊接送丝器的方法包括在具有限定极性的输入连接处从电源接收极化输入电力并检测极化输入电力的极性。操作焊接送丝器的方法还包括只有当极化输入电力的极性对应于输入连接的限定极性时才向电力转换电路提供极化输入电力并向被耦合到焊接送丝器的焊炬提供焊丝。附图说明当参考附图来阅读以下详细描述时，本专利技术的这些及其他特征、方面以及优点将得到更好的理解，在所述附图中相同的附图标记遍及各图表示相同部分，并且在所述附图中：图1是根据本公开的各方面的具有焊接电源和高级工艺送丝器的焊接系统的框图；图2是图1的高级工艺送丝器的实施例的框图；图3是根据本公开的各方面的高级工艺送丝器的正面立体图；图4是图3的高级工艺送丝器的实施例的顶视图；图5是根据本公开的各方面的采用电力转换电路、继电器电路、感测电路以及送丝组件的高级工艺送丝器的实施例的框图；图6是图5的继电器电路的实施例的示意图；图7是用于使用高级工艺送丝器来产生受控波形输出的工艺的实施例的流程图；图8是用于感测被供应给高级工艺送丝器的输入电力的极性的工艺的实施例的流程图；图9A是用于对高级工艺送丝器的继电器电路进行致动的工艺的实施例的流程图的第一部分；图9B是用于对高级工艺送丝器的继电器电路进行致动的工艺的图9A的流程图的第二部分；图10是用于调整高级工艺送丝器的电力转换电路的工艺的实施例的流程图；图11是总线电压、输入电流、输出电压和输出电流相对于时间的图表；图12是总线电压、输入电流、输出电压和输出电流对比时间的另一图表；图13是用于在部件到焊接电源的运行或连接期间控制电力到诸如送丝器或悬持控制器之类的焊接部件的施加的示例性电路的图；图14是用于控制到焊接悬持控制器的合闸电流的示例性电路的略微更详细的图；以及图15是用于控制到焊接送丝器的合闸电流的示例性电路的类似详图。具体实施方式图1是对焊接应用进行供电的焊接系统10的实施例的框图。如图所示，焊接系统10包括焊接电源12和耦合焊炬14。焊接电源12向焊炬14供应输入电力。焊炬14可以是基于期望的焊接应用而被构造成用于粘焊、钨极隋性气体(TIG)焊接或气体金属极弧焊(GMAW)的焊炬。在某些实施例中，焊接电源12向被耦合到焊炬14的悬持控制器16供应输入电力，该焊炬14被构造成用于粘焊和TIG焊接。操作员供应用于粘焊或TIG焊接的填料金属(如果有的话)。可将悬持控制器16构造成控制电源12和/或将焊接参数通知给操作员。在其他实施例中，焊接电源12向标准送丝器18供应输入电力。标准送丝器18向被构造成用于GMAW焊接或焊剂芯弧焊(FCAW)的焊炬14供应输入电力和填充金属。在某些实施例中，焊接电源12向高级工艺送丝器20供应输入电力。高级工艺送丝器20被构造成将焊接电源12的输入电力转换成焊接输出。在某些实施例中，高级工艺送丝器20的焊接输出可以是受控波形焊接输出。受控波形焊接输出包括适合于脉冲焊接工艺或短路焊接工艺的焊接输出。焊接电源12被耦合到交流(AC)源22，诸如供应初级电力的电网或引擎驱动发电机。焊接电源12可将初级电力处理成经由电力电缆24而被供应给焊炬14的输入电力。在某些实施例中，电力电缆24包括第一端子26和第二端子28，其中，一个端子具有正极性且另一个具有负极性。电力转换电路30将AC电流转换成作为直流(DC)或AC的输入电力。电力转换电路30可包括能够按照焊接系统12的需求的规定对电力进行转换的电路元件，诸如变压器、开关、升压转换器、逆变器等。在某些实施例中，电力转换电路30被构造成将初级电力转换成近似80VDC输入电力以对悬持控制器16、标准送丝器18以及高级工艺送丝器20进行供应。输入电力可在约50至120VDC之间。焊接电源12包括控制电路32和操作员接口34。控制电路32控制焊接电源12的操作，并且可从操作员接口34接收输入，通过该操作员接口，操作员可选择焊接工艺(例如，粘焊、TIG、MIG)并输入该输入电力的期望参数(例如，电压、电流、特定脉冲或非脉冲焊接体系等)。可将控制电路32构造成接收并处理关于系统12的性能和需求的多个输入。控制电路102可包括易失性或非易失性存储器，诸如ROM、RAM、磁存储器、光存储器或其组合。另外，可将多种控制参数连同代码一起存储在存储器中，所述代码被配置成在操作期间提供特定输出(例如，使极性反转、预充电电容器、使气体能够流动等)。焊接电源12可包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊丝馈送器，包括：焊丝馈送驱动器，被构造成朝向焊接应用驱动焊丝；送丝控制电路，被耦合到焊丝馈送驱动器并被构造成控制焊丝朝向焊接应用的驱动；功率转换电路，被构造成经由具有限定极性的输入连接从焊接电源接收极化输入功率并将该极化输入功率转换成焊接输出；感测电路，被构造成在被连接到所述输入连接时检测极化输入功率的极性；以及焊接过程控制电路，被耦合到功率转换电路和感测电路并被构造成只有当极化输入功率的极性对应于输入连接的限定极性时才向功率转换电路提供极化输入功率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.08 US 61/657,481;2013.03.15 US 13/834,1651.一种焊接送丝器，包括：焊丝馈送驱动器，被构造成电连接至焊接电源并且被构造成朝向焊接应用驱动焊丝；送丝控制电路，被耦合到焊丝馈送驱动器并被构造成控制焊丝朝向焊接应用的驱动；电力转换电路，被构造成经由具有限定极性的输入连接从所述焊接电源接收极化输入电力并将该极化输入电力转换成焊接输出；感测电路，被构造成在被连接到所述输入连接时检测极化输入电力的极性；以及焊接工艺控制电路，被耦合到电力转换电路和感测电路并被构造成只有当由感测电路检测的极化输入电力的极性对应于输入连接的限定极性时才向电力转换电路提供极化输入电力。2.如权利要求1所述的焊接送丝器，包括被耦合到焊接工艺控制电路的操作员接口，其中，该操作员接口被构造成如果极化输入电力的极性并不对应于输入连接的限定极性，则提供操作员可感知的通知。3.如权利要求1所述的焊接送丝器，包括由极化输入电力充电的电力储存电路，其中，焊接工艺控制电路被构造成如果感测电路感测到极化输入电力变化到阈值范围之外的值，则中断向电力转换电路供应极化输入电力。4.如权利要求3所述的焊接送丝器，其中，用于中断向电力转换电路供应极化输入电力的电力由电力储存电路提供。5.如权利要求1所述的焊接送丝器，包括被构造成通过用来提供极化输入电力的焊接电力电缆来发送和接收命令或反馈信号的通信电路。6.如权利要求5所述的焊接送丝器，其中，所述通信电路向焊接电源发送信号，该信号指示极化输入电力的极性与输入连接的限定极性之间的失配。7.如权利要求6所述的焊接送丝器，其中，所述焊接电源被构造成基于所述信号而使极化输入电力的极性反转，使得极化输入电力的极性对应于输入连接的限定极性。8.如权利要求1所述的焊接送丝器，其中，所述电力转换电路被构造成从焊接电源接收30至90伏极化DC输入电力。9.如权利要求1所述的焊接送丝器，其中，所述电力转换电路被构造成将极化输入电力转换成适合于脉冲焊接工艺或短路焊接工艺的受控波形焊接输出。10.一种焊接系统，包括：焊接电源，被构造成提供极化输入电力；焊接送丝器，被构造成经由电力电缆而被耦合到焊接电源且远离焊接电源安置，并经由电力电缆来接收极化输入电力，该焊接送丝器包括：焊丝馈送驱动器，被构造成朝向焊接应用驱动焊丝；送丝控制电路，被耦合到焊丝馈送驱动器并被构造成控制焊丝朝向焊接应用的驱动；电力转换电路，被构造成经由具有限定极性的输入连接而接收极化输入电力并将该极化输入电力转换成焊接输出；感测电路，被构造成在被连接到所述输入连接时检测极化输入电力的极性；以及焊接工艺控制电路，被耦合到电力转换电路和感测电路并被构造成只有当极化输入电力的极性对应于输入连接的限定极性时才向电力转换电路提供极化输入电力。11.如权利要求10所述的焊接系统，包括被耦合到焊接工艺控制电路的操作员接口，其中，该操作员接口被构造成如果极化输入电力的极性并不对应于输入连接的限定极性，则提供操作员可感知的通知。12.如权利要求10所述的焊接系统，包括被构造成通过焊接电力电缆来远程地发送和接收命令或反馈信号的通信电路。13.如权利要求12所述的焊接系统，其中，所述通信电路向电源发送信号，该信号指示极化输入电力的极性与输入连接的限定极性之间的失配，并且所述电源被构造成基于该信号而使极化输入电力的极性反转，使得极化输入电力的极性对应于输入连接的限定极性。14.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼·范·卑尔根·萨尔辛施，爱德华·杰勒德·贝斯特尔，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US