為焊接操作饋送填充材料的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明總體上涉及焊接系統(tǒng)，并且更具體地，涉及為焊接操作饋送填充焊絲的手持式焊絲前移裝置。
[0002]焊接是各個行業(yè)各種類型的應(yīng)用中普遍采用的工藝。例如，在造船、修理工作、建筑等應(yīng)用中經(jīng)常實施焊接操作。為了便于實施這種焊接工藝，焊接系統(tǒng)一般包括電極，該電極配置成在焊炬與工件之間傳遞弧，從而加熱工件，以形成焊縫。在很多系統(tǒng)，例如金屬惰性氣體(MIG)焊接系統(tǒng)和焊條焊接系統(tǒng)中，電極是一種消耗性焊絲，該焊絲融化在焊縫中以在焊縫中提供填充材料。相比之下，其他系統(tǒng)，例如鎢極惰性氣體(TIG)焊接系統(tǒng)采用獨立于填充材料的非消耗性鎢電極。即，TIG焊接過程不會將鎢電極熔化在工件上形成的焊縫中，因此，在TIG焊接操作中，典型地由焊接操作員用空閑的那只手將填充焊絲前移到焊池內(nèi)。
[0003]遺憾地是，填充焊絲一般難以由焊接操作員單手操縱，因為熔化填充材料時，焊接操作員必須將補充的填充材料暴露于焊縫處。另外，TIG焊接過程通常要求操作員在整個過程中將填充焊絲向前饋送和向后拉動，以獲得需要的填充材料數(shù)量和位置。再者，操作員必須握住和操縱的填充焊絲的長度可能為(例如)約36英寸，因此難以在焊接過程中用單手操作。因此，需要能克服這些缺點的改進填充焊絲饋送方法和系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個實施例中，提供了一種手持式填充焊絲前移裝置。所述裝置包括外殼，所述外殼具有穿過外殼軸向延伸的開口，用于接收填充焊絲條。所述裝置還包括驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件布置在外殼內(nèi)，并適于與填充焊絲條接觸，以將填充焊絲條在外殼的開口內(nèi)前移和收回。另外，所述裝置包括馬達，所述馬達馬達布置在外殼內(nèi)，并聯(lián)接到驅(qū)動組件，以向驅(qū)動組件提供用于移動填充焊絲條的電力。但是，所述裝置在操作期間不傳送焊接電流。
[0005]在另一個實施例中，提供了一種通過手持式焊絲前移裝置自動控制填充焊絲條的移動的方法。所述方法包括:接收與焊接操作的至少一個參數(shù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并基于所接收的數(shù)據(jù)確定用于焊接操作的填充焊絲饋送速率。所述方法進一步包括:控制手持式焊絲前移裝置，以在沒有操作員輸入的情況下以確定的填充焊絲饋送速率將填充焊絲條饋送到焊池。這里，同樣，所述裝置在操作期間不傳送焊接電流。
[0006]在另一個實施例中，焊接系統(tǒng)包括焊接電源和焊接控制器，所述焊接電源用于生成用于焊接操作的焊接電力輸出，所述焊接控制器布置在焊接電源內(nèi)，用于控制焊接電源的運行。所述系統(tǒng)還包括手持式填充焊絲前移裝置，所述手持式填充焊絲前移裝置包括:夕卜殼，該外殼具有穿過外殼軸向延伸的開口，用于接收填充焊絲條；以及馬達驅(qū)動組件，該馬達驅(qū)動組件具有聯(lián)接到驅(qū)動組件的馬達，用于為填充焊絲條提供電力并將填充焊絲條移動穿過外殼。所述系統(tǒng)進一步包括焊絲前移控制器，所述焊絲前移控制器與焊接控制器和馬達驅(qū)動組件通信，并適于控制為填充焊絲條提供電力并使填充焊絲條移動穿過外殼。所述系統(tǒng)在操作期間不傳送焊接電流。
【附圖說明】
[0007]在參考附圖閱讀下列詳細說明時，可以更好地理解本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點，在附圖中，相同的附圖標記代表相同的元件，其中:
[0008]圖1是包括具有內(nèi)部接收器的焊接電源和手持式焊絲前移裝置的焊接系統(tǒng)的一個實施例的立體圖；
[0009]圖2是示出圖1的焊接電源和手持式焊絲前移裝置的無線實施例的示例內(nèi)部部件的框圖；
[0010]圖3是示出圖1的焊接電源和手持式焊絲前移裝置的有線實施例的示例內(nèi)部部件的框圖；
[0011]圖4是示出可布置在圖1的手持式焊絲前移裝置的一個實施例上的用戶界面的示例的不意圖；以及
[0012]圖5是示出可由控制器實施的通過圖1的手持式焊絲前移裝置自動控制填充焊絲前移的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0013]如下文詳細所述，本文提供了用于朝著焊池饋送填充焊絲條的手持式填充焊絲前移裝置的實施例。所述填充焊絲前移裝置可包括裝置中或裝置上的驅(qū)動馬達，所述驅(qū)動馬達能提供用于饋送填充焊絲的裝置本身的電力。另外，所述焊絲前移裝置還可包括驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件能與填充焊絲條接觸，并利用馬達提供的電力將條穿過裝置并朝著焊池移動。在某些實施例中，所述焊絲前移裝置可與焊接電源通信，以在沒有操作員輸入的情況下協(xié)調(diào)填充焊絲條的自動饋送。即，在一些實施例中，操作員只需將裝置保持在需要的位置，并且填充焊絲條可以需要的速率朝著焊池自動前移和從焊池收回。但是，與焊炬不同，所述裝置在操作期間不傳送焊接電流。上述特征提供了操作員必須手動將填充焊絲條饋送到焊池里的系統(tǒng)所沒有的優(yōu)點。例如，通過減少或消除操作員用單手手動操作填充焊絲條的需要，可實現(xiàn)焊珠的高均勻度。
[0014]現(xiàn)在來看附圖，圖1是包括焊接電源12的焊接系統(tǒng)10的立體圖，該焊接電源配置成為鎢極惰性氣體(TIG)焊接操作(或焊條焊接操作)提供功率輸出。但是，應(yīng)注意的是，在其他實施例中，所述焊接電源可配置成為任何所需類型的焊接操作(例如，金屬惰性氣體(MIG)焊接)，特別是需要將填充焊絲向焊池饋送的任何焊接操作產(chǎn)生電力。在某些實施例中，所述電源12可根據(jù)需要的應(yīng)用為焊炬供給直流(DC)或交流(AC)電。例如，AC電流可適用于焊接鋁或鎂，以及DC電流可適用于焊接不銹鋼、鎳或鈦。除了使電流與所選材料相配之外，還可改變所述電源12的輸出，以獲得需要的焊接特性。例如，低AC頻率(例如，約56Hz)電流可生成輕微穿透工件的寬電弧，而高AC頻率(例如，約200Hz)電流可生成深度穿透工件的集中電弧。
[0015]在圖示的實施例中，所述焊接電源12包括前面板14、側(cè)面板16、頂面板18和布置在其中的焊接控制器30。所述前面板14包括控制面板20，通過所述控制面板20，操作員可經(jīng)由(例如)與焊接控制器30的協(xié)調(diào)來控制焊接操作的一個或多個參數(shù)。所述焊接電源12進一步包括與一個或多個焊接裝置和/或配件對接的插座22、24、26和28。例如，在圖示的實施例中，所述第二插座24和第三插座26接收連接到焊炬36的電纜32和34，以及第四插座28接收止于工件夾40的電纜38。
[0016]所述工件夾40連接到工件42，以在操作期間閉合在焊接電源12、工件42和焊炬36之間的電路。即，一般來說，所述焊接系統(tǒng)10可經(jīng)由工件42為電源12提供電流。例如，在圖1所示的構(gòu)造中，由所述電源12提供的電流經(jīng)過電源導線管流至焊炬36，流經(jīng)從焊條到工件42的弧，并且經(jīng)由工件夾40和電纜38返回到電源12。
[0017]在操作期間，除電流的頻率之外，所述電源12還可改變對焊炬36的電流輸出的安培數(shù)。電源12輸出的安培數(shù)的設(shè)置可通過設(shè)置電源12的控制面板20上的旋鈕或按鈕或其他輸入裝置來調(diào)節(jié)，或可通過遠程控制器進行設(shè)置。例如，在某些實施例中，所述焊接系統(tǒng)10可包括腳踏遠程控制器，所述腳踏遠程控制器能使操作員在焊接期間通過壓住腳踏板或輕按腳踏遠程控制器來改變安培數(shù)，從而進行電流調(diào)整。所述遠程控制器還可包括按鈕控制、語音命令或其他形式的輸入，以指示電源12輸出相應(yīng)電流。
[0018]另外，雖然圖1