[发明专利]用于使用基于引擎速度控制的发电机电焊条进行焊接的方法和系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是于2012年7月27日提交的题为“基于发动机速度控制的焊机发电机焊条”的美国临时申请号61/676,615的非临时美国专利申请，该申请的全部内容通过引用的方式并入本文中。

背景技术

本发明总体上涉及焊接系统领域，并且更具体地讲，涉及设计用于焊条焊接应用的系统。

已经研制了许多焊接系统以为结合工件提供电力和其他耗材。在某些应用中，焊接工艺可以基于所谓的电焊条的使用，所述电焊条通常包括由所需的材料配方制成的金属棒以及焊药，所述焊药便于金属过渡，促进焊缝的正确形成，保护新焊缝等。根据焊条的类型和大小，焊条与工件之间所需的弧会难于引弧和/或维持。已经研制了特殊的工艺以适于不同的焊条。

然而，需要进一步改进。具体地讲，需要以下改进：基于特定焊接焊条的性能允许使用具体的电力方案。

发明内容

本发明提供了一种设计成响应于这些需求的焊接电源控制的新方法。根据某些实施例，焊接方法包括基于由发动机驱动的焊机发电机所提供的电力在电焊条与工件之间启动焊弧，并且监测提供给电焊条的电力的电气参数。然后，基于所监测的电气参数控制发动机速度。电气参数可以是焊弧电压，并且如果在弧启动之后的预设时间内发生某一数量的电压尖峰，那么可以提高发动机速度或者将发动机速度维持在提高后的水平。

根据另一方面，本发明提供了一种焊接方法，所述焊接方法包括：基于发动机驱动的焊机发电机提供的电力在电焊条与工件之间启动焊弧；监测提供给电焊条的电力的电气参数；并且基于所监测的电气参数来确定所采用的电焊条的类型。然后基于所确定的电焊条的类型控制发动机速度。

根据又一方面，本发明提供了一种焊接系统，所述焊接系统包括发动机驱动的焊机发电机，所述焊机发电机包括驱动发电机以产生焊接电力的发动机。焊炬配置成接收焊接电力，支承电焊条，并且将焊接电力施加给电焊条以建立并维持焊弧。传感器配置成感测施加给焊条的焊接电力的电气参数。控制电路配置成接收来自传感器的信号，确定所采用的电焊条的类型，并且基于所确定的采用的电焊条的类型来控制发动机速度。

附图说明

当结合附图阅读以下详细说明时，会更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，在整个附图中，附图中相同的附图标记代表相同的部件，其中：

图1是用于以焊接系统的形式的电力转换电路的示例性应用的概略图示；

图2是图1中的电力转换电路的一部分的电路示意图，特别图示了某些功能性电路构件；

图3是根据图1所示的系统的方面的示例性电力转换模块的立体图；

图4是图3中的模块的某些构件的分解图；

图5是同一模块的部分立体图，上外罩元件被去除以露出内部电路构件；

图6是根据本发明的方面的示例性整流器模块的分解图；

图7是从背面看到的同一模块的立体图；

图8A和图8B是流程图，图示了用于控制在焊接应用中设置的发动机型发电机的速度的示例性逻辑；

图9A和图9B是类似的流程图，图示了用于发动机型发电机的速度控制的逻辑；以及

图10A和图10B是类似的流程图，图示了用于另一个示例性应用的发动机速度控制的逻辑。

具体实施方式

现在转到附图，并且参见图1，图示了示例性焊接系统10，该焊接系统包括电源12，其用于为焊接、等离子切割和类似应用提供电力。图示实施例中的电源12包括发动机型发电机组14，该发电机组自身包括燃烧式发动机16和发电机18。该发动机16可以为任何合适的类型，例如汽油机或柴油机，并且一般具有适合应用中期望的电力输出的尺寸。发动机将具有特别适合驱动发电机18的尺寸，以产生一种或多种形式的输出电力。在预期的申请中，发电机18被卷绕以用于产生多种类型的输出电力，例如焊接电力，以及用于照明、动力工具等的辅助电力，并且这些电力可以采用交流和直流两种输出形式。图1中未具体图示发动机和发电机的各种支承构件和系统，但是这些构件和系统通常包括电池、电池充电器、燃料和排气系统等。