发明名称 电弧焊机以及其焊炬
摘要 一种电弧焊机用于产生一电弧焊接程序,以利一自耗电极得以在一触点端和一工件之间推进,该焊机系包括一电源供应器,可供产生一电弧电流及电弧电压且其具有一第一导线可连结到该触点端以及一第二导线可连结到该工件,其改良处包括将该触点端分割成一上触点区和一下触点区,其系具有一能和该区形成导电绝缘之绝缘体,一第一开关可选择性地切换成可连结其中一通往该上触点区之电源供应器导线以形成一导电状态,及一第二开关系可选择性地切换成可连结其中一通往该下触点区之电源供应器导线以形成一导电状态,且有一开关操控网路可产生一第一开关信号,以将该第一开关切换成导电状态及/或一第二开关信号以将该第二开关切换成导电状态,以便在执行该电弧焊接程序时能控制其有效的触点端至工件端的距离CTWD。
申请公布号 TW501964 申请公布日期 2002.09.11
申请号 TW089124779 申请日期 2000.11.22
申请人 林肯环球公司 发明人 克里斯多夫 苏
分类号 B23K9/095 主分类号 B23K9/095
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种电弧焊机,用于产生一电弧焊接程序,以利一自耗电极得以在一触点端和一工件之间推进,该焊机系包括一电源供应器,可供产生一电弧电流及电弧电压并且其系具有一第一导线可连结到该触点端以及一第二导线可连结到该工件端,其改良处系包含:将该触点端分割成一上触点区和一下触点区,其系具有一能和该区形成导电绝缘之绝缘体,有一第一开关能选择性地切换成可连结其中一条通往该上触点区之该导线以形成一导电状态,而有一第二开关系能选择性地切换成可连结其中一条通往该下触点区之该导线以形成一导电状态,并且有一开关操控网路系可产生一第一开关信号以便将该第一开关切换成导电状态及/或一第二开关信号以便将该第二开关切换成导电状态,如此一来在执行该电弧焊接程序时即能控制其有效的触点端至工件端的距离(CTWD)。2.如申请专利范围第1项之电弧焊机,其中该开关操控网路系为一脉宽调制器,其具有一已控制其工作循环之输出,该输出系可产生一组开关信号并且有一反相器可将其中一组开关信号变换成另一组信号。3.如申请专利范围第2项之电弧焊机,其系包括一控制电路,其具有一能具有一工作循环之输出,其系可藉由调整该工作循环而进行控制该有效的触点端至工件端的距离(CTWD)。4.如申请专利范围第3项之电弧焊机,其中该控制定路系可藉由比较足以代表其所需之弧长和电弧电压之一组信号而进行控制该输出之该工作循环信号的强度。5.如申请专利范围第4项之电弧焊机,包括可供读取该工作循环之装置,以产生一触点端至工件端的距离(CTWD)信号。6.如申请专利范围第3项之电弧焊机,包括可供读取该工作循环之装置,以产生一触点端至工件端的距离(CTWD)信号。7.如申请专利范围第2项之电弧焊机,包括可供读取该工作循环之装置,以产生一触点端至工件端的距离(CTWD)信号。8.如申请专利范围第1项之电弧焊机,其中该开关操控网路系一可供产生该第一和第二开关信号的信号发生器。9.如申请专利范围第8项之电弧焊机,其中当该开关信号从其中一组信号变换成另一组信号时,该第一和第二开关信号二者皆产生一长达5-30微秒的周期。10.如申请专利范围第8项之电弧焊机,其中该第一和第二开关信号二者皆存在于该电弧焊接程序的开始阶段。11.如申请专利范围第1项之电弧焊机,其中该开关操控网路系可控制该第一和第二开关信号的相对时间。12.如申请专利范围第11项之电弧焊机,其中该开关操控网路系一脉宽调制器,其具有一已控制其工作循环之输出,该输出系可供产生一组开关信号,且一反相器可将该其中一组开关信号变换成另一组开关信号。13.如申请专利范围第11项之电弧焊机,包括一装置以藉由比较该第一和第二开关信号二者之该相对时间而产生一触点端至工件端的距离(CTWD)信号。14.如申请专利范围第2项之电弧焊机,其中该脉宽调制器的操作频率低于大约1kHz。15.如申请专利范围第14项之电弧焊机,其中该可切换式电源供应器的操作频率高于大约20 kHz。16.如申请专利范围第1项之电弧焊机,其中该可切换式电源供应器的操作频率高放大约20 kHz。17.一种可供产生一电弧焊接程序之方法,以利一自耗电极得以在一触点端和一工件之间推进,可利用一电源供应器以产生一电弧电流及电弧电压并且其系具有一第一导线可连结到该触点端及一第二导线可连结到该工件端,该方法系包括:(a)该触点端系分割成一上触点区和一下触点区,其可和该上触点区形成导电绝缘;及(b)选择性地将该其中一条导线连结至该已经预元选好之一或二该触点区端,以控制其有效的触点端至工件端的距离(CTWD)。18.如申请专利范围第17项之方法,其中该连结动作的该工作循环系包括可连结至该其中一条导线之该上触点区的相对时间,且包括可调整该工作循环以控制该触点端至工件端的距离(CTWD)之进一步动作。19.如申请专利范围第18项之方法,其中该工作循环之周期系藉由低于大约1kHz之操作频率产生。20.如申请专利范围第19项之方法,其中该可切换式电源供应器的操作频率高于大约20 kHz。21.如申请专利范围第17项之方法,其中该可切换式电源供应器的操作频率高于大约20kHz。22.如申请专利范围第18项之方法,其系包括能依据该工作循环而产生一触点端至工件端的距离(CTWD)信号。23.如申请专利范围第22项之方法,其系包括可依据该触点端至工件端的距离(CTWD)信号而变更该电极的位置。24.一种电弧焊接作业的焊炬,其系包括一触点端可将电流引导至一自耗电极端,其系能穿过该触点端而到达该工件端,该触点端系包括一上触点区,一下触点区和一可和该触点端形成导电绝缘之该绝缘体,其中该电流系能选择性地引导至一或二个该触点端,以便能控制该焊炬之有效的触点端至工件端的距离(CTWD)。25.如申请专利范围第24项之焊炬,包括一第一开关可将电流引导至该上触点区端,一第二开关可将电流引导至该下触点区端,及一开关控制网路能选择性地操作该开关。26.如申请专利范围第25项之焊炬,其中该开关控制网路系包括一第一输片信号可操控该第一开关,一第二输出信号可操控该第二开关及一电路可控制该输出信号之间的工作循环。27.如申请专利范围第26项之焊炬,其中该工作循环之周期系藉由低于大约1kHz之操作频率产生。28.如申请专利范围第27项之焊炬,其中该周期系介于1-5ms的标准范围内。29.一种电弧焊接作业的焊炬,其包括一触点端可将电流引导至一自耗电极端,可穿过该触点端而到达该工件端,该触点端系包括一上触点区,一下触点区和一可和该触点端形成导电绝缘之该绝缘体,以及开关装置可依据一时间分配的结果而将其焊接电流施加至该触点端。30.如申请专利范围第29项之焊炬,其中该绝缘体系一空气间隙。图式简单说明:图1系一配线图并结合本发明之一焊炬或一焊枪总成结构的示意图;图2系用以说明如图1中所示之焊炬或焊枪总成之电流分配情况的一电流图和该脉宽调制器之输出电压的曲线图,以及操作本发明之焊接作业时其焊接电流的说明图例;图3系一方块图,阐述如何使用本发明来控制一焊炬或焊枪总成的位置以便在其焊接程序中能追踪其接缝;图3A系利用如图3中所示之本发明的概念而在追踪其接缝时所采用之该型焊炬的一放大剖视图;图4系一说明图例,以阐述电流如何被引导至如图1中所示之该型焊炬上该二个分割的触点区端,以及藉由使用如图6中所示之一信号发生器而获得之一项电流重叠的概念;图5系类似于图4的一说明图,以阐述本发明之焊接程序开始操作时的状况,及图6系一方块图,以阐述如何利用本发明之一信号信号发生器来进行控制其开关信号,以便建立其焊接电流之时间分配。
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