用于在焊接型操作期间协同地控制焊接型输出的方法和设备技术

公开了用于在焊接型操作期间协同地控制焊接型输出的方法和设备。示例性焊接型电力供应器包括电力转换电路，其配置为将输入电力转换为焊接型电力并将焊接型电力输出到焊接型焊炬；通信电路，其配置为在焊接型操作期间从远程控制装置接收控制信号；以及控制电路，其配置为基于控制信号协同地控制焊接型电力的电压和送丝速度。

Method and equipment for controlling the output of the welding type in cooperation during the welding type operation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在焊接型操作期间协同地控制焊接型输出的方法和设备相关申请本国际申请要求2017年9月7日提交的标题为“METHODSANDAPPARATUSTOSYNERGICALLYCONTROLAWELDING-TYPEOUTPUTDURINGAWELDING-TYPEOPERATION(用于在焊接型操作期间协同地控制焊接型输出的方法和设备)”的美国专利申请序列号15/698,081的优先权。美国专利申请序列号15/698,081的全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
本公开总体上涉及焊接，更具体地，涉及用于在焊接型操作期间协同地控制焊接型输出的方法和设备。
技术实现思路
公开了用于在焊接型操作期间协同地控制焊接型输出的方法和设备，基本上结合至少一个附图图示并描述了并且在权利要求中更完整地阐述了这些方法和设备。附图说明图1是根据本公开各方面的示例性焊接型系统的框图，该系统包括远程送丝机并且配置为提供协同电力控制。图2是根据本公开各方面的另一示例性焊接型系统的框图，该系统配置为使用具有整合式送丝机的焊接型电力供应器来提供协同电力控制。图3是根据本公开各方面的另一示例性焊接型系统的框图，该系统包括配置为提供协同电力控制的电力控制电路。图4是图3的电力控制电路的示例性实现方式的框图。图5是包括可以用于确定执行焊接操作的电压设定点、送丝速度设定点和/或工艺模式的相应的电压、送丝速度和工艺模式的示例性表格。图6是表示可以被执行以实现一个或多个所公开的示例性方法和/或设备的示例性机器可读指令的流程图。附图不一定是按比例绘制的。在适当的情况下，相似或相同的附图标记用于表示相似或相同的部件。具体实施方式气体保护金属极弧焊(GMAW)，也称为MIG焊接，常规地是以执行焊接之前预先选择的送丝速度和电压进行的。例如，常规的焊接电力供应器可以通过焊接电力供应器前面板上的旋钮或按钮来控制。如果操作者选择的电力太小，则结果产生的焊接可能熔化不足并且焊接可能失败。相反，如果操作者选择的电力太大，则可能发生材料烧穿，从而产生孔而不是焊接接头。一些常规的焊机，比如MillerElectricMfg.Co.的211Auto-SetTMMIG焊机，由于允许操作者基于焊丝尺寸和材料厚度选择送丝速度和电压而使得选择焊接参数这项任务更加容易。当工件具有均匀的厚度和几何形状时，预先选择焊接参数是有效的，但是在一些情况下，工件可能具有变化的厚度和/或几何形状。例如，如果操作者焊接一个工件，其中该工件是逐渐变窄的，则金属的散热能力降低，而对整个长度使用相同的电力设置可能导致烧穿并产生孔。公开的示例性方法和设备提供了一种用于GMAW焊接的焊接型电力供应器，其使得操作者能够在焊接期间协同地调节输出电力。由操作者进行协同调节的示例性方法包括操作焊炬上的控制器，操作者在焊接期间容易接近该控制器。虽然常规的焊接型电力供应器可以提供推荐的电压和送丝速度并且允许用户在指定的较窄的范围内改变电压和/或送丝速度，但本公开的示例提供了一种控制装置，其允许操作者在较宽的操作范围内调节GMAW焊接型电力供应器的输出电力。例如，可以在焊炬上提供可手动调节的控制器，以通过同时改变输出电压和送丝速度来协同地调节电力，从而升高或降低输出电力以适应工作条件和焊件。在操作者使用易于使用的方法比如可变输入(例如，模拟输入)触发器进行焊接时，示例性焊炬以及其连接的电力供应器和/或远程送丝机改变焊接输出电力和/或送丝速度。一些示例性方法和设备还在焊接期间自动地改变操作模式或沉积模式，使得操作者可以以连续可变的方式动态地改变工艺，使得操作者具有非常宽的输出电力操作范围。例如，如果操作者想要从第一电力操作或沉积模式(例如，短弧焊接)转变到更高的电力操作或沉积模式(例如，脉冲喷涂焊接)，比如如果操作者遇到正被焊接工件的厚度增大，则电力控制电路可以遵循协同控制方案来缓慢地提高输出电压和送丝速度，直到焊丝从短弧状态转变到脉冲喷涂状态。在另一示例性场景中，电力控制电路可以允许操作者从第一电力操作或沉积模式(例如短弧焊接)转变到更低的电力操作或沉积模式(例如，熔敷金属控制(RegulatedMetalDeposition，RMDTM))。公开的示例使得操作者可以进入其他沉积模式，比如可控短路(CSC)工艺，和/或无弧‘热丝’沉积。操作者可以在焊接操作期间动态地在不同沉积模式之间改变，以精细地控制对焊缝的焊丝沉积和/或热输入。如本文所用，术语“焊接型电力”是指适合用于焊接、等离子切割、感应加热、CAC-A和/或热丝焊接/预热(包括激光焊接和激光熔覆)的电力。如本文所用，术语“焊接型电力供应器”是指当向其施加电力时能够为焊接、等离子切割、感应加热、CAC-A和/或热丝焊接/预热(包括激光焊接和激光熔覆)供电的任何装置，包括但不限于逆变器、转换器、谐振电力供应器、准谐振电力供应器等，以及与其相关的控制电路和其他辅助电路。如本文所用，焊接型电力供应器是指当向其施加电力时能够为焊接、熔覆、等离子切割、感应加热、激光加工(包括激光焊接、激光复合加工和激光熔覆)、碳弧切割或刨削和/或电阻预热供电的任何装置，包括但不限于，变压器-整流器、逆变器、转换器、谐振电力供应器、准谐振电力供应器、开关模式电力供应器等，以及与其相关的控制电路和其他辅助电路。如本文所用，“焊接电压设定点”是指通过用户接口、网络通信、焊接过程规范或其他选择方法输入到电力转换器的电压。如本文所用，“电路”包括任何模拟和/或数字部件、电力和/或控制元件(比如微处理器、数字信号处理器(DSP)、软件等)、分立和/或集成部件、或其部分和/或组合。如本文所用，“协同控制”是指根据指定的关系控制两个或更多个变量或部件。如本文所用，术语“远程送丝机”是指不与电力供应器整合在一个外壳中的送丝机。公开的示例性焊接型电力供应器包括电力转换电路、通信电路以及控制电路。电力转换电路将输入电力转换为焊接型电力并将焊接型电力输出到焊接型焊炬。通信电路在焊接型操作期间从远程控制装置接收控制信号，并且控制电路基于控制信号协同地控制焊接型电力的电压和送丝速度。在一些示例中，控制电路通过以下方式协同地控制电压和送丝速度：基于控制信号设定焊接型电力的命令电力水平，确定与命令电力水平对应的电压和送丝速度，控制电力转换电路以输出电压，以及基于送丝速度控制送丝机。在一些这样的示例中，控制电路访问查找表以基于控制信号确定焊接型电力的命令电力水平。在一些示例性焊接型电力供应器中，通信电路从焊接型焊炬或脚踏板中的至少一个接收控制信号。在一些示例中，控制电路通过响应于控制信号将沉积模式从第一沉积模式改变为第二沉积模式来协同地控制焊接型电力的电压。在一些这样的示例中，第一沉积模式是无弧热丝模式、熔敷金属控制模式、可控短路模式、短弧模式、脉冲喷涂模式或喷涂转移模式，第二沉积模式是无弧热丝模式、熔敷金属控制模式、可控短路模式、短弧模式、脉冲喷涂模式或喷涂转移模式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊接型电力供应器，包括：/n电力转换电路，其配置为将输入电力转换为焊接型电力并将所述焊接型电力输出到焊接型焊炬；/n通信电路，其配置为在焊接型操作期间从远程控制装置接收控制信号；以及/n控制电路，其配置为基于所述控制信号协同地控制所述焊接型电力的电压和送丝速度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170907 US 15/698,0811.一种焊接型电力供应器，包括：
电力转换电路，其配置为将输入电力转换为焊接型电力并将所述焊接型电力输出到焊接型焊炬；
通信电路，其配置为在焊接型操作期间从远程控制装置接收控制信号；以及
控制电路，其配置为基于所述控制信号协同地控制所述焊接型电力的电压和送丝速度。


2.如权利要求1所述的焊接型电力供应器，其中，所述控制电路配置为通过以下方式协同地控制所述电压和所述送丝速度：
基于所述控制信号设定所述焊接型电力的命令电力水平；
确定与所述命令电力水平对应的所述电压和所述送丝速度；
控制所述电力转换电路输出所述电压；以及
基于所述送丝速度控制送丝机。


3.如权利要求2所述的焊接型电力供应器，其中，所述控制电路配置成访问查找表以基于所述控制信号确定所述焊接型电力的所述命令电力水平。


4.如权利要求1所述的焊接型电力供应器，其中，所述通信电路配置为从所述焊接型焊炬或脚踏板中的至少一个接收所述控制信号。


5.如权利要求1所述的焊接型电力供应器，其中，所述控制电路配置为通过响应于所述控制信号将沉积模式从第一沉积模式改变为第二沉积模式来协同地控制所述焊接型电力的电压。


6.如权利要求5所述的焊接型电力供应器，其中，所述第一沉积模式是无弧热丝模式、熔敷金属控制模式、可控短路模式、短弧模式、脉冲喷涂模式或喷涂转移模式，所述第二沉积模式是所述无弧热丝模式、所述熔敷金属控制模式、所述可控短路模式、所述短弧模式、所述脉冲喷涂模式或所述喷涂转移模式中的另外一个。


7.如权利要求1所述的焊接型电力供应器，其中，所述控制电路配置为协同地控制所述焊接型电力的电压和所述送丝速度，以使得能够在所述焊接型操作期间实时地手动控制到所述焊接型操作的热输入。


8.如权利要求1所述的焊接型电力供应器，其中，所述控制电路配置为通过基于所述送丝速度控制远程送丝机来协同地控制所...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·A·邦克，
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