[发明专利]使用机械振荡使结构部件使结构部件朝向和远离工件机械振荡的金属制造系统

说明书

本申请涉及一种系统(10)，该系统包括焊接工具(20)，该焊接工具被配置成从送丝器(24)接收焊丝(28)、从电源(54)接收焊接功率，并且在焊接过程期间将焊丝(28)供应到工件(16,18,40)。该系统(10)还包括机械振荡系统，该机械振荡系统被配置成使结构部件朝向和远离工件(16,18,40)机械地振荡。结构部件位于送丝器(24)和电源(54)的外部。该系统(10)进一步包含控制电路(42)，该控制电路被配置成基于与焊接过程相关的反馈来控制焊接功率。

相关申请

本国际申请要求2017年10月2日提交的标题为“METAL MANUFACTURING SYSTEMSAND METHODS USING MECHANICAL OSCILLATION”的美国专利申请序列号15/722,683的优先权。美国专利申请序列号15/722,683的全部内容通过引用并入本文中。

背景技术

本公开总体上涉及金属制造系统和方法，并且更具体地涉及使用电极的机械振荡来接合或构建金属工件的系统和方法。

各种制造的产品可以包括具有不同材料的部件。可以理解，可以通过紧固件、配合几何形状、焊接或其他过程将所制造产品的不同材料接合在一起。紧固件或互补的几何形状可以增加接头的部件或重量。使用金属的三维焊接和增材制造可以用于以受控和精确的方式制造耐用部件。遗憾地，这种过程可能复杂且昂贵。

发明内容

在一个实施例中，系统包括焊接工具，该焊接工具被配置成从送丝器接收焊丝、从电源接收焊接功率，并且在焊接过程期间将焊丝供应到工件。该系统还包括机械振荡系统，该机械振荡系统被配置成使结构部件朝向和远离工件机械地振荡。结构部件位于送丝器和电源的外部。

在另一个实施例中，系统包括焊接工具，该焊接工具被配置成从送丝器接收焊丝、从电源接收焊接功率，并且在焊接过程期间将焊丝供应到工件。该系统还包括机械振荡系统，该机械振荡系统被配置成使结构部件朝向和远离工件机械地振荡。结构部件位于送丝器和电源的外部。该系统进一步包含控制电路系统，该控制电路系统被配置成基于与焊接过程相关的反馈来控制焊接功率。

在另一个实施例中，系统包括焊接工具，该焊接工具被配置成接收焊丝并且将该焊丝供应到工件。该焊接工具包含机械振荡系统，该机械振荡系统被配置成使焊接工具的结构部件朝向和远离工件机械地振荡。该系统还包括控制电路系统，该控制电路系统被配置成接收起弧命令、控制机械振荡系统启动对结构部件的振荡、控制送丝器开始进给焊丝、至少部分地基于从传感器接收的反馈而确定焊丝和工件之间的电弧是否被引发、一旦确定电弧建立就控制机械振荡系统停止结构部件的振荡，并且控制送丝器将焊丝的送丝速度增加到期望的送丝速度。

附图说明

当参照附图阅读以下详细描述时，本公开的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解，在附图中，相同的符号在所有图中表示相同的部件，其中：

图1是制造系统的实施例和零件的图示；

图2是制造系统的实施例和零件的图示；

图3是具有集成式工具头的制造系统的实施例的图示；

图4是制造系统的机械振荡系统的示意图；

图5是示出电极的行进距离相对于时间的曲线图；

图6A是制造系统的衬套和电极的示意图；

图6B是制造系统的衬套和电极的示意图；

图7是制造系统的机械振荡系统的透视图；

图8示出了根据由控制器实施的示例性受控短路(CSS)波形以下各项的时间序列：由机械振荡系统导致的焊丝电极的送丝速度、由电源产生的电功率的电压和由电源产生的电功率的电流；