极性变化的接脚连接器的制造方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]本发明大体涉及焊接系统，以及更具体地涉及用于通过所述焊接系统改变功率输出的极性的接脚连接器。
[0002]焊接是一种已经在各种工业和应用中变得日益普遍存在的工艺。虽然此类工艺可在某些情境中自动化，但是仍然存在大量用于人工焊接操作的应用。此类焊接操作一般涉及电极，所述电极配置用于在焊炬和工件之间传送电弧，从而加热工件以形成焊缝。焊接电缆一般将焊接电源连接到电极，以及工作电缆连接工件和电源。当电弧被建立时，所述电弧闭合电源和这些电缆之间的电路。电流可取决于正在实施的焊接工艺的极性而沿两个方向中的一个流经电路。在常规焊接应用中，可能期望切换焊接工艺的极性。例如，当焊接电极被从实心焊丝改变成药芯焊丝时，极性一般从直流反接(DCEP)，即反极性改变成直流正接(DCEN)，即正极性。
[0003]若干常规方法用于切换从焊机输出的焊接功率的极性。一些系统利用具有两根可互换引线的极性区块，所述引线当被切换时改变输出到电缆的功率的极性。不幸地是，用于经由极性区块改变极性的方法可能有些复杂。也就是说，为了更换引线，操作者通常必须打开电源的检查口并且使用工具或者手动旋松将引线附接到极性区块的螺母。除了极性区块设置之外，一般利用多种连接来将各个电缆和其他设备钩接到焊机。具体地，焊接电缆和工作电缆分别耦接到焊机，以及另外的连接器往往耦接在焊炬和焊机之间。此另外的连接器可在焊机和焊炬之间提供信号，所述信号当所输出的焊接功率的极性被切换时保持不变。不幸地是，由于极性区块设置以及必须附接的电缆和连接器的数量，可能会耗费相对较长的时间来配置焊机以用于执行特定操作。
【发明内容】
[0004]在第一实施例中，焊接系统包括焊机，所述焊机配置用于输出焊接功率，以在焊接电极和工件之间产生电弧。所述焊接系统还包括电源接脚，所述电源接脚配置成沿第一取向或者第二取向耦接到焊机。所述电源接脚配置用于当所述电源接脚从沿第一取向耦接到焊机切换到沿第二取向耦接到焊机时将焊接功率从第一极性切换到第二极性。
[0005]在另一实施例中，焊接系统包括接脚连接器，所述接脚连接器配置成沿第一取向或者第二取向中的一个与焊机耦接。所述接脚连接器配置成在第一取向和第二取向之间切换，以切换从焊机输出的焊接功率的极性。
[0006]在又一实施例中，一种方法包括将焊接电缆经由接脚连接器耦接到焊机，其中所述焊接电缆被配置成与焊接电极电耦接。所述方法还包括将工作电缆经由接脚连接器耦接到焊机，其中所述工作电缆被配置成与工件耦接。此外，所述方法包括:相对于焊机调整接脚连接器的取向，以改变从焊机输出的焊接功率的极性，从而在焊接电极和工件之间产生电弧。
【附图说明】
[0007]当参见附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其他的特征、方面和优点将变得更易理解，在全部附图中相同的附图标记表示相同的部分，其中:
[0008]图1是根据本发明的实施例以直流反接(DCEP)操作的焊接系统的方块图；
[0009]图2是根据本发明的实施例以直流正接(DCEN)操作的图1的焊接系统的方块图；
[0010]图3是根据本发明的实施例的图1与图2的焊接系统的接脚连接的分解透视图；
[0011]图4是根据本发明的实施例用于切换焊接工艺的极性的接脚连接器的透视图；
[0012]图5是根据本发明的实施例的图4的接脚连接器的部件的前视图；
[0013]图6是根据本发明的实施例具有推拉式焊炬和用于改变焊接工艺极性的接脚连接器的焊接系统的方块图；
[0014]图7是根据本发明的实施例的图6的接脚连接器的前视图；以及
[0015]图8是根据本发明的实施例的焊机的配置用于容置图7的接脚连接器的一部分。
【具体实施方式】
[0016]本文所公开的实施例涉及用于快速切换从焊机输出的焊接功率的极性的系统和方法。为了实现此系统和方法，焊接系统可装备有电源接脚连接器，所述接脚连接器沿两个取向中的一个插入焊机。这些取向各自符合不同的焊接功率输出极性，以及焊机可配置成具有用于沿任一取向容置电源接脚的单一特征结构。以这种方法，可简单地经由移除接脚(从焊机部分地或者完全地移除)，旋转接脚一定量(例如，180度)，以及将接脚插回焊机中来实现焊接功率的极性切换。除了允许相对容易的极性切换之外，所述接脚还可提供统一界面以用于将各种电缆和连接器连接到焊机内。也就是说，所述接脚可将焊接电缆和工作电缆两者连接到焊机。在一些实施例中，所述接脚可在焊机和焊炬之间传递另外的信号，并且这些信号可保持不受极性切换的影响。所公开的接脚可帮助在不使用额外工具的情况下相对容易地切换焊接极性。此外，所述接脚可提供单个统一的连接以用于从焊机传递功率以及通信，以便焊接系统初始设置花费更少的时间。
[0017]现转向附图，图1是根据本发明的技术的焊接系统10的实施例的方块图。所述焊接系统10被设计成在工件14上产生焊接电弧12。所述焊接电弧12可为任何类型的焊接并且可以任何所需方式取向，包括金属惰性气体(MIG)、金属活性气体(MAG)、各种波形、串联设置等等。在所图示的实施例中，焊接系统10包括焊机16，所述焊机16耦接到气源18和功率源20(诸如电网)。也可利用其他功率源，包括发电机、引擎驱动的电源组等等。焊机16可包括焊接电源22和焊接送丝器24的部件。电源22可调节焊接功率输出以生成焊接电弧12，以及送丝器24可经由焊接电缆28供应焊丝到焊炬26。焊丝被经由焊炬26馈送到焊接电弧12，由焊接电弧12熔化，以及熔敷在工件14上。
[0018]所述送丝器24可包括控制电路系统，所述控制电路系统调节焊丝从卷丝筒(未示出)的馈送，并且命令电源22的输出，等等。所述卷丝筒一般包含一定长度的焊丝，所述焊丝在焊接操作期间被消耗。所述焊丝是用送丝驱动组件(未示出)送进的，通常经由受控制电路系统控制的电动马达的使用。此外，所述工件14通过连接到工作电缆32的夹钳30而耦接到电源22，以当焊炬26和工件14之间建立焊接电弧12时完成电路。
[0019]将焊炬26安置在邻近工件14的位置处允许由电源22提供并且传递到焊炬26的电流形成从焊炬26到工件14的电弧。如上所述，此电弧形成完成了包括电源22、焊接电缆28、焊炬26、工件14和工作电缆32的电路。所述电弧形成生成了相对大量的热量，所述热量使得工件14的部分和焊丝的填充金属转变到熔融状态，由此形成焊缝。
[0020]为了防护焊接区在焊接期间不被氧化或污染，为了提高电弧性能以及为了改善所得焊缝，所述焊接系统10还可从气源18馈送惰性防护气体到焊炬26。具体地，所述防护气体可与焊丝一起流经焊接电缆28中的空间，以到达焊炬26。然而值得注意的是，除了惰性防护气体之外或者替代惰性防护气体，可采用多种用于保护焊接位置的防护材料，包括活性气体和固体颗粒。在一些实施例中，焊接系统10可能完全不提供防护材料，而是可替代地利用具有焊药涂层的焊丝来为焊接区提供所需的防护。
[0021]本发明的实施例可包括接脚连接器34以帮助相对容易地在由焊机16输出的焊接功率的不同极性之间转变。可通过相对于焊机16改变接脚连接器34的取向来反转焊接工艺的极性。具体地，接脚连接器34可沿第一取向或者第二取向中的一个耦接到焊机16。接脚连接器34可配置焊机16以输出反极性或即直流反接(DCEP)焊接功率，从而当接脚连接器34沿第一取向时产生电弧12。此在所图示的实施例中示出，其中箭头36指示焊接电流流经焊接系统10的方向。当以DCEP操作时，焊机16经由工作电缆32输出电流到工件14，在工件14处所述电流形成到焊炬26的电弧(12)，并且经由焊接电缆28回流到焊机16。一般当焊接系统10提供惰性防护气体到焊缝时可使用DCEP。
[0022]图2示出以正极性或即直流正接(DCEN)操作的相同焊接系统10。箭头38示出电流穿过焊接系统10的流动，所述流动与图1示出的流动