[发明专利]预热焊丝的系统和方法

说明书

一种具有预热末端的接触末端组装件，包括焊接型电源，其被配置为向焊接型电路提供焊接型电流，所述焊接型电路包括焊接型电极和焊炬的第一接触末端。所述组装件还包括电极预热电路和电压感测电路，所述电极预热电路被配置为经由所述焊炬的第二接触末端提供通过所述焊接型电极的部分的预热电流，所述电压感测电路监测跨所述两个接触末端的电压降，并且所述电极预热电路基于所述电压降来调节第一电流或预热电流中的至少一个。

相关申请

本国际申请要求2017年5月16日提交的题为“Methods and Apparatus forDetecting Leakage Current”的美国专利申请序列号15/596,387的优先权。美国专利申请序列号15/596,387的全部内容通过引用并入本文中。

背景技术

焊接是一种过程，其历史上已经是成本有效的接合方法。焊接就其本质简单地说是使两件母体材料结合的方式。为了各种目的，已经实现了各种各样的焊接系统和焊接控制方案。在连续焊接操作中，金属惰性气体(MIG)焊接和埋弧焊(SAW)技术允许通过从焊炬馈送由惰性气体保护的焊丝来形成连续焊缝。这种送丝系统可用于其它焊接系统，例如钨惰性气体(TIG)焊接。向焊丝施加电功率，并且通过工件完成电路以维持焊接电弧，该焊接电弧熔化电极丝和工件而形成所需焊缝。

虽然这些焊接技术在许多应用中非常有效，但基于焊接是以“冷”还是“热”电极开始而可能经历不同的初始焊接性能。通常，冷电极启动可被认为是其中电极末端和相邻金属处于或相对接近环境温度时的启动。相反，热电极启动通常是其中电极末端和相邻金属温度升高得多但低于电极丝熔点的那些启动。在一些应用中，认为当电极是热的时促进了焊接电弧和焊接的启动。然而，现有技术没有提供设计成确保在开始焊接操作之前加热电极的方案。

已经对电极预热的过程进行了某些改进。例如，Peters的美国专利公开号2014/0021183A1描述了一种具有接触末端的焊炬，该接触末端具有电隔离的上部和下部，每个部分提供聚集的焊接电流波形的部分。类似地，美国专利号4,447,703、4,547,654和4,667,083以及PCT公开号WO/2005/030422描述了使用双接触末端的各种预热技术。尽管如此，仍然需要改进的焊接策略，其允许用加热的电极丝开始焊接，以便改进焊接性能。

发明内容

本公开总体上涉及一种与焊炬一起使用的焊丝预热系统、方法和装置，更具体地，本发明涉及一种焊炬，该焊炬使得连续馈送的电极丝得以预热以用于各种形式的电焊。

附图说明

从对本发明以及为了示例说明目的而选择并在附图中示出的其优选实施例的详细描述中可以最好地理解本发明的特征，在附图中：

图1示出了示例机器人焊接系统。

图2A示出了具有空气冷却式预热器部分的示例机器人鹅颈焊炬的侧视图。

图2B示出了具有空气冷却式预热器部分的示例机器人鹅颈焊炬的横截面侧视图。

图2C示出了具有液体冷却式焊接电缆的示例机器人鹅颈焊炬的透视图。

图2D示出了具有液体冷却式焊接电缆的示例机器人鹅颈焊炬的截面透视图。

图3示出了示例性接触末端组装件的功能图。

图4A、4B和4C示出了示例预热焊炬焊丝配置。

图5示出了另一示例接触末端组装件的功能图，其中功率供应器向电极丝提供焊接功率。

图6示出了另一示例接触末端组装件的功能图，其中在预热功率供应器和接触末端之间的电连接相对于图5中的连接被逆转。

图7示出了另一示例接触末端组装件的功能图，其中功率供应器向电极丝提供焊接功率。