用于包括拉絲焊槍的焊接系統(tǒng)的自動化控制的系統(tǒng)和方法
【專利說明】用于包括拉絲焊槍的焊接系統(tǒng)的自動化控制的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]無
【背景技術(shù)】
[0003]本發(fā)明的領(lǐng)域是焊接系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及對焊接系統(tǒng)中的拉絲焊槍的自動檢測，以及在檢測到所述焊接系統(tǒng)中的拉絲焊槍之后進行控制。
[0004]焊接是通過使金屬進入熔融狀態(tài)來將兩個或更多個金屬零件結(jié)合到一起的工藝，在所述熔融狀態(tài)下，金屬匯流到一起以形成焊接接頭。一些焊接工藝?yán)眠B接到焊接電源和焊槍的送絲器。通常，所述送絲器控制以焊絲形式出現(xiàn)的消耗性電極的主卷絲筒，并且配置成用于經(jīng)由纜線連接傳遞所述焊絲到焊槍。所述焊槍提供使焊絲露出的端頭，以使得在焊接工藝期間，所述送絲器引發(fā)高電流，所述高電流經(jīng)由焊絲傳輸?shù)胶笜尪祟^的露出端。所述電流生成從焊槍端頭延伸到焊接表面的電弧。由電弧生產(chǎn)的熱量將所露出的焊絲熔化到焊接表面上，以形成焊接接頭。在氣體保護金屬極電弧焊(gas metal arc welding, GMAff)系統(tǒng)和/或藥芯焊絲電弧焊(flux cored arc welding, FCAff)系統(tǒng)中，由送絲器經(jīng)由纜線連接提供的保護氣體同樣被傳遞到焊槍端頭處，以保護所述焊接工藝。
[0005]在很多情況下，送絲器利用各種焊槍，包括標(biāo)準(zhǔn)焊槍(“標(biāo)準(zhǔn)槍”)和拉絲焊槍(“拉絲槍”)。標(biāo)準(zhǔn)槍從送絲器接收連續(xù)送入的焊絲，所述送絲器利用主要內(nèi)部電動機來將焊絲從定位在送絲器處的主卷絲筒經(jīng)由纜線連接送入槍端頭。另一方面，拉絲槍含有消耗性電極焊絲卷絲筒以及在所述槍本身內(nèi)的電動機或者驅(qū)動組件，以使得在焊接工藝期間連續(xù)送入的焊絲是由拉絲槍直接提供的，而不是由送絲器提供的。因為不需要從送絲器送入消耗性焊絲，所以送絲器的內(nèi)部電動機在拉絲槍部署期間是脫開的。
[0006]為了控制此工藝，送絲器或者其他系統(tǒng)提供撥動開關(guān)，以供用戶手動地選擇是將標(biāo)準(zhǔn)槍還是拉絲槍附接到送絲器。因此，用戶輸入確保對送絲器和拉絲槍的正確操作，從而避免糟糕的焊接性能和/或受損的機器。例如，如果標(biāo)準(zhǔn)槍附接于所述送絲器，但是撥動開關(guān)被設(shè)置到拉絲槍，則送絲器不能傳遞焊絲到標(biāo)準(zhǔn)槍，因為送絲器的內(nèi)部電動機針對那種設(shè)置將是脫開的。如果拉絲槍附接于送絲器，但是撥動開關(guān)被設(shè)置到標(biāo)準(zhǔn)槍，則雖然附接的是拉絲槍，送絲器電動機仍然從主卷絲筒傳遞焊絲。因為拉絲槍并非配置用于接收送入焊絲，所以焊絲可能在拉絲槍處、在拉絲槍和送絲器之間的纜線連接中和/或在送絲器本身處粘結(jié)并聚積。
[0007]因此，將希望有進一步利于正確操作送絲器和標(biāo)準(zhǔn)槍或拉絲槍，但不再依賴于用戶輸入和對用戶界面的正確操作的系統(tǒng)和方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明通過提供用于在無需使用專用硬件或者槍連接系統(tǒng)的情況下，自動檢測拉絲槍到焊接系統(tǒng)的連接的系統(tǒng)和方法，而克服了上述缺陷。除了自動檢測拉絲槍的連接之夕卜，還提供了系統(tǒng)和方法，用于基于對拉絲槍的檢測來控制焊接系統(tǒng)的操作。
[0009]在一個實施例中，公開了一種用于自動檢測包括送絲器的焊接系統(tǒng)中拉絲槍的存在的方法。所述方法包括:檢測沿著電連接的電流，所述電連接可包括經(jīng)由送絲器的共用輸出端耦接到焊接系統(tǒng)的拉絲槍和非拉絲槍中的一者。所述方法還包括以下步驟:確定沿著可包括拉絲槍和非拉絲槍中的一者的電連接的電流是指示拉絲槍經(jīng)由送絲器的共用輸出端到焊接系統(tǒng)的操作性連接。當(dāng)確定所述電流指示拉絲槍到焊接系統(tǒng)的操作性連接時，所述方法包括以下步驟:使送絲器的電動機脫開。
[0010]在另一實施例中，送絲器配置成用于提供消耗性焊絲以驅(qū)動焊接工藝。所述送絲器包括外殼、卷絲筒支撐件和設(shè)置在所述外殼中的內(nèi)部電動機，所述卷絲筒支撐件配置成用于在焊接工藝期間支撐被安裝在所述卷絲筒支撐件上的消耗性焊絲。所述內(nèi)部電動機配置成用于在焊接工藝期間從所述卷絲筒移除消耗性焊絲并且傳遞所述消耗性焊絲。所述送絲裝置還包括功率連接單元，所述功率連接單元配置成用于從電源接收輸入功率并且經(jīng)由輸出端傳遞輸出功率以驅(qū)動所述焊接工藝，所述輸出端配置成連接到拉絲槍和非拉絲槍焊接資源。甚至進一步地，所述送絲器包括控制器，所述控制器配置成自動地檢測拉絲槍經(jīng)由所述輸出端的有效連接以接收輸出功率，并且配置成當(dāng)自動檢測到拉絲槍經(jīng)由輸出端的有效連接時使內(nèi)部電動機脫開。
[0011]在又一實施例中，提供了一種自動地檢測拉絲槍到焊接系統(tǒng)的連接以驅(qū)動焊接工藝的方法。所述方法包括以下步驟:提供非焊接功率到可包括在焊接工藝期間使用的拉絲槍的焊接資源，以及提供焊接功率到可包括實行焊接工藝的拉絲槍的焊接資源。所述方法還包括以下步驟:使用焊接系統(tǒng)控制器來監(jiān)測至少提供對非焊接功率的訪問的功率連接，以確定來自所述功率連接的非焊接功率的消耗。當(dāng)確定所述功率消耗時，所述方法包括以下步驟:自動地確定所述焊接資源是拉絲槍。
[0012]本發(fā)明的前述和其它方面及優(yōu)點將從以下描述中顯現(xiàn)。在所述描述中參考了構(gòu)成所述描述的組成部分的附圖，并且在所述附圖中以舉例說明的方式示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，此類實施例不一定表現(xiàn)本發(fā)明的全部范圍，并且因此對權(quán)利要求書作出參考并在此用于解釋本發(fā)明的范圍。
【附圖說明】
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明的焊接系統(tǒng)的立體圖；
[0014]圖2A是根據(jù)本發(fā)明的具有拉絲槍和送絲器的焊接系統(tǒng)的示意圖；
[0015]圖2B是根據(jù)本發(fā)明的具有拉絲槍的另一焊接系統(tǒng)的示意圖；
[0016]圖3是闡述根據(jù)本發(fā)明的用于自動拉絲槍檢測的方法的步驟的流程圖；以及
[0017]圖4是闡述根據(jù)本發(fā)明的用于自動拉絲槍檢測的另一方法的步驟的流程圖。
【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明包括一種用于自動檢測連接到焊接系統(tǒng)的拉絲槍并且使用所述自動檢測來控制所述焊接系統(tǒng)的操作的系統(tǒng)和方法。參看圖1，焊接系統(tǒng)10包括送絲器12，所述送絲器12通過兩根功率輸入纜線16、18連接到電源14上，并且通過纜線氣體纜線22連接到氣體源20。在說明性、非限制的實例中，所述送絲器12可為便攜式的。另外，盡管圖示為分開的，但是送絲器12和電源14可整合到共同的外殼中。
[0019]在所圖示的焊接系統(tǒng)10中，拉絲槍24經(jīng)由纜線26連接到送絲器12。如所圖示和將解釋的，所述焊接系統(tǒng)10還可經(jīng)由纜線26連接到其他焊槍或者焊炬27，所述焊槍或者焊炬27并非拉絲槍。就此而言，所述焊槍或者焊炬24、27可被統(tǒng)稱為焊接資源。為了補足焊接電路，提供了線夾28和線夾纜線30。所述線夾28配置成在焊接工藝期間固定到工件32的一部分。如將解釋的，纜線16、18、26可為傳統(tǒng)纜線纜線，并且經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)纜線接線而連接到送絲器12、電源14，以及焊槍/焊炬24、27。也就是說，如將描述的，本發(fā)明提供了一種用于在無需使用專用硬件或者槍連接系統(tǒng)的情況下檢測連接到焊接系統(tǒng)10的拉絲槍26的存在