用于包括拉丝焊枪的焊接系统的自动化控制的系统和方法_2

文档序号:9421489阅读:来源:国知局
或缺乏的系统和方法。
[0020]在所说明的非限制性实例中,焊接系统10可配置成执行利用消耗性焊丝34的GMAff或者FCAW焊接工艺,所述消耗性焊丝34携带由电源14经由送丝器12提供的高电流以及由气体源20经由缆线气体缆线22提供的保护气体。送丝器12可包括其上安装有焊丝卷丝筒50的卷丝筒支撑件48。如所图示的,所述卷丝筒支撑件48可定位在送丝器12的外壳58内,并因此焊丝卷丝筒50同样也定位在所述外壳58内。在其它未图示的构造中,所述卷丝筒支撑件48并因此焊丝卷丝筒50可被安装在外壳58外部。
[0021]所述送丝器12被设计成从待驱动的焊丝卷丝筒48牵拉焊丝作为焊接的消耗性电极。也就是说,假定拉丝枪24未连接到缆线26上,而是替代地将不包括单独焊丝卷丝筒的焊枪或者焊炬27连接到缆线26上,则所述送丝器12将驱动焊丝从焊丝卷丝筒50沿着缆线26向下传递到所述工件32上的焊接位置。
[0022]然而,随着拉丝枪24操作地连接到缆线26,在操作期间,焊丝是被从定位在拉丝枪24处的焊丝卷丝筒42驱动的,而不是从由送丝器12驱动的焊丝卷丝筒50驱动。也就是说,在与拉丝枪24操作性接合的焊接系统10的操作期间,消耗性焊丝34的焊丝端头36是从定位在拉丝枪24处的焊丝卷丝筒42经由拉丝枪24的枪管40上的喷嘴38的开口传递的。
[0023]具体地,所述消耗性焊丝34作为预绕制的焊丝卷被存储,所述预绕制的焊丝卷固定在定位于拉丝枪24上的卷丝筒42中。驱动组件44位于焊枪24内部,所述驱动组件44被设计成用于将所述消耗性焊丝34连续地送入焊接位置,在所述焊接位置处,通过所述焊丝34中的高电流生成电弧。所述电弧从焊丝端头36延伸到工件32,以使得来自电流的热量熔化消耗性焊丝34,从而协助实现焊接。为了驱动此工艺,缆线线26被配置成携带焊接电流,但不将焊丝从送丝器12处的卷丝筒50驱动到拉丝枪24。
[0024]如上所述,在不违背本公开的实施例的情况下,图1中示出的各种部件可被重新布置或替代,如本领域内的技术人员所了解的。如上所述,所述拉丝枪24可用不同的焊接资源来替代,诸如不包括焊丝卷丝筒的焊枪或者焊炬27。所述焊接资源还可提供缆线26作为永久性固定件,以使得缆线26和焊接资源作为接纳在送丝器12上的连接点处的单一组件。另外,气体缆线22提供用于从气体源20传递保护气体流并且将保护气体流最终传递到工件32的管路,以保护焊接位置不受空气污染物的影响。因此,所述气体源20可用容纳在送丝器12内的较小、旅行装尺寸的贮气瓶代替,并且线夹28可代表任何其它固定机构。
[0025]现转向图2A,焊接系统10的一种构造的示意图被示出为具有附接到送丝器12的拉丝枪24。如将描述的那样,所图示的送丝器12包括拨动开关46,所述拨动开关46根据本发明在某些构造中可被放弃、替换或者改作他用。送丝器12的横截面图示出了其内部部件包括卷筒支撑件48,所述卷筒支撑件48配置成用于固定消耗性焊丝卷丝筒50,在此所述消耗性焊丝卷丝筒50被称为消耗性电极52。所述消耗性电极52是经由驱动电动机54送入的,所述驱动电动机54被设计成用于从卷筒支撑件48移除消耗性电极52并且传递所述消耗性电极52以驱动焊接工艺。所述驱动电动机54可用由电源14经由功率输入缆线16、18供应的输入功率来供电。此外,缆线16、18可为传统缆线,并且经由标准缆线连接连接到送丝器12,以及可实施其它变体,诸如装备有内部电源14和/或气源20的送丝器12。
[0026]所述输入功率可由送丝器12使用来为驱动电动机54供电,提供在消耗性电极52中携带的高电焊电流,以及支持所述送丝器12中的各种其它部件、处理器和控制器的功能。通常,送丝器12的输出端55被形成为插孔以接纳引脚连接器,所述引脚连接器附接在缆线26上与焊枪24相对的末端处。例如,一些系统可为输出端55提供四引脚连接器、十引脚连接器、十四引脚连接器,和/或功率/气体引脚连接器。如将描述的那样,本发明被设计成区分连接到焊接系统的焊炬或者焊枪,即使当不同的焊炬或者焊枪经由相同引脚的连接器连接时。也就是说,如图所示,拉丝枪24以及焊枪或者焊炬27是配置成经由缆线26连接到输出端55。就此而言,可提供相同的引脚构造或者引脚连接器,而不管所连接的具体焊枪或者焊炬24、27为何。如将描述的那样,本发明提供用于自动确定哪一焊枪或者焊炬被连接而无需用户输入(诸如经由用于区分或者识别所连接的焊枪或者焊炬24、27的拨动开关46或者专用硬件或者专用通信线路)的系统和方法。
[0027]在一些实施例中,功率连接单元56可被提供用于接收来自电源14的输入功率并且控制分配,如所描述的那样。所述驱动电动机54、卷筒支撑件48、焊丝卷丝筒50和功率连接单元56可包含在外壳58内,所述外壳58被配置成用于将所述内部部件与天气、水隔离,并且避免不希望地暴露于其它因素。
[0028]仍然参看图2A,送丝器12可选择地包括设置在外壳58的外表面上的拨动开关46。所述拨动开关46提供手动输入手段,以供用户在标准枪设置60和拉丝枪设置62之间进行选择。如图2A所示,所述拨动开关46被向下按压,并对于拉丝枪设置62作出选择,此后所述拉丝枪24附接到送丝器12上以用于操作。如图1中所描绘的,拉丝枪24包括用于供应消耗性焊丝34的卷丝筒42。因此,拉丝枪设置60阻止消耗性电极52从送丝器12内的卷筒支撑件48的额外传递。例如,所述拉丝枪设置60可使内部驱动电动机54停用或者脱开,以使得没有消耗性电极52从送丝器12送入。然而,如将描述的那样,本发明的系统和方法可区分和识别拉丝枪24的存在,而无需引入或者无视经由拨动开关46或者其它用户界面提供的用户指示。
[0029]控制器64可包括电路板或者其它处理器,所述控制器64可用来使内部驱动电动机54脱开、停用、再次配合和/或重激活,以及控制电动机54的其它参数,诸如变速箱工作参数,所述变速箱工作参数包括速度、诸如对于标准焊枪连接的消耗性电极52送入张力。如将进一步详细描述的那样,所述控制器64可配置成自动检测正操作地连接到缆线26以及经由缆线26连接到送丝器12的拉丝枪24的存在,而无需使用专门的硬件,诸如专门的引脚连接或者专门的通信缆线或连接。就此而言,如所描述的那样,用户界面46是选择性的。
[0030]如先前所描述的那样,拉丝枪24提供焊接消耗性焊丝34,所述焊接消耗性焊丝34从拉丝枪24的喷嘴38伸出以实行焊接工艺。因此,图2A的电动机54处于脱开或者停用状态,以使得消耗性电极52不被送入拉丝枪24。因此,随着拉丝枪24被附接,可设想所述缆线26仅传递高焊接电流、来自气源20的保护气体、以及触发器和电动机54的控制信号。
[0031]在拉丝枪24处,消耗性焊丝34的端头36定位在邻近工件32的位置,并且电流流过消耗性焊丝34到达工件32,从而使得焊丝34被加热、融化并且与所
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