电池辅助的发动机驱动的焊接处理的系统和方法技术方案

一种用于对发动机驱动的焊接系统提供辅助输出功率的焊接系统和方法。该焊接系统包括电池、发动机和发电机，该发电机连接到发动机上，以对该发电机进行驱动而产生功率的。该系统还包括功率调节电路，其用于将发电机产生的功率转换成主焊接功率、以及输出端，其用于在焊接处理的第一状态和第二状态期间输送用于驱动焊接处理的焊接功率。该系统还包括控制器，其用于在焊接处理的第二状态期间监视焊接处理并且选择性地连接电池至输出端，以便在焊接处理的第二状态期间提供辅助焊接功率来驱动焊接处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及焊接系统，尤其涉及一种为使用电池的通过发动机驱动的焊接系统驱动的焊接处理提供辅助电源的系统和方法。
技术介绍
传统的焊接设备可以分成两个基本类别。类别一被称为静态功率焊接系统，其从 传输功率插座接收工作功率。类别二被称为旋转功率焊接系统或者发动机驱动焊接系统， 其是具有内燃机发动机的便携式或自主式独立焊接机。这些发动机驱动焊接机利用发动机 和相关联的发电机产生的功率而操作。 虽然在多数设置中优选传统的静态功率驱动焊接机，而发动机驱动焊接机可以在 静态功率不可用时和/或需要较高可携带性时进行焊接处理。然而这些发动机驱动焊接系 统通常比静态功率焊接机在功率范围和为设置成驱动一特定焊接处理所需的功率特性等 方面灵活性较差。简而言之，发动机驱动焊接系统受到发动机和发电机的发电能力限制，而 静态功率焊接系统实际上具有实际上不受限制的电源。 发动机驱动焊接系统具有显著的局限性，例如，当执行金属惰性气体(MIG)焊接 过程时使用相对较大直径的焊丝和短路或改进的短路传送处理。在这种处理中，自耗焊丝 电极朝焊接位置被驱动并且周期性地被熔合到工件上以在焊炬和被接地的工件之间形成 "短路"。为合理执行这种处理，在接下来的各个短路中，由焊接电源传输足够的电流，从而 烧穿短路，并且将自耗电极从工件分离。其他考虑还包括，从工件分离电极所需的电流量与 构成短路的自耗电极的直径成正比。因此，当使用相对大直径的焊丝时，需要发动机驱动焊 接系统能够迅速地输送超过发动机/发电机容量的电流。 因此，期望便携式的并且能够提供宽范围的功率特性的焊接系统能够进行多种类 型的焊接处理。
技术实现思路
本专利技术克服上述缺陷是通过为发动机驱动的焊接系统驱动的焊接处理提供辅助 的、必需的功率的系统和方法。 依照本专利技术的一个方面，公开了一种焊接系统，其包括电池、发动机和发电机，该 发电机连接到发动机，从而对其进行驱动以便产生功率。该系统还包括用于将发电机产生 的功率转换成主焊接功率的功率调节电路、以及用于在焊接处理的第一状态和第二状态期 间输送驱动焊接处理的焊接功率的输出端。该系统还包括在焊接处理的第二状态期间监视 焊接处理并且选择性地连接电池至输出端的控制器，以便在焊接处理的第二状态期间提供 辅助焊接功率来驱动焊接处理。 依照本专利技术的另一方面，公开了一种焊接电源，其包括电池、发动机和发电机，该 发电机连接到发动机上，从而对其进行驱动以便产生功率。该焊接电源还包括用于将发电 机产生的功率转换成驱动焊接处理的焊接功率的功率调节电路。另外，该焊接电源还包括用于选择性地连接电池至功率调节电路的控制器，以便在焊接处理的至少一部分期间内提 供与焊接功率一起输送的辅助功率。 依照本专利技术的再一方面，公开了一种驱动焊接处理的方法，其包括操作与发电机 连接的发动机，以提供焊接功率至焊接输出端来驱动焊接处理。该方法还包括在焊接处理 的至少一部分期间内选择性地连接电池至焊接输出端，以提供除焊接功率以外的辅助功率 来驱动焊接处理。 本专利技术的其它各种特征通过以下的具体实施方式和附图变得更加清楚和明了。 附图说明以下将参照附图描述本专利技术，其中相同的附图标记表示同类元件，并且 图1是依照本专利技术的焊接系统的透视图； 图2是图1焊接系统的功率输送部件的示意图；以及 图3是用于说明如图1和图2所示的焊接系统的操作步骤的流程图。具体实施例方式本专利技术涉及一种焊接设备，更具体地说涉及一种发动机驱动焊接电源。本领域的 普通技术人员将完全理解，下文中说明的焊接设备不仅包括焊接装置和焊接系统，还包括 如感应加热器和等离子切割系统等系统。 现在参见图1，发动机驱动的焊接系统10包括封闭焊接电源内部部件的外壳 12。可选地，焊接系统IO还可包括负载眼钩(loading eyehook) 14和/或叉形凹陷(fork recess) 16。负载眼钩14和叉形凹陷16利于焊接设备10的便携性。此外，焊接系统IO 还可包括手柄和/或轮作为提供设备移动性的装置。外壳12还包括多个检修窗(access panel) 18和20。其中一个检修窗18提供了外壳12的顶板22的出口，而另一个检修窗20 提供了外壳12的侧板24的出口。虽然未显示，但相对侧有相似的检修窗。这些检修窗18、 20提供了焊接设备10包括的内部部件的出口 ，正如将要描述的，上述内部部件包括一致操 作从而提供焊接功率的发动机、发电机和能量存储设备或电池。 端板26包括允许气流通过外壳12的透气开口 28。此外，还提供了延伸出外壳12 的顶板22以便排放发动机产生的废气的排气端口 30以及穿过外壳12为发动机输送燃料 的燃料端口32。如图示，燃料端口 32优选地不延伸出顶板22或者侧板24。这种结构可保 护燃料端口 32在输送和操作焊接系统10期间不受损坏。 现在参见图2，发动机驱动的焊接系统10包括一发动机和发电机34，其形成发动 机驱动焊接系统10的主电源。具体地说，发动机和发电机34为辅助功率输出36提供功率， 并且据此描述其为执行在工件40上使用焊炬38的焊接处理提供主要的或者基本的焊接电 源。还包含电池42或者其它能量存储设备，以便为连接的点火单元(ignition皿it)44提 供功率以启动发动机和发电机34，并且起到必备的辅助功率源的作用。 在操作发动机和发电机34期间，为了向焊炬38提供焊接电源，通过整体上标注为 45的多个部件来调节发电机所产生的功率。具体地说，调节部件45通常包括整流器52和 稳定器54。正如本领域众所周知的，发动机和发电机34在该端产生交流电。然后，给整流 器52提供交流电，从而将交流电转换成直流，焊炬38使用焊接电源来完成在工件40上的5焊接处理。 可以预期焊接处理可包括一种传递模式，其通常被称作短路或者改进的短路传递 模式。在这种情形下，自耗焊丝电极56从焊炬38供给到工件40并且通过将它在工件40 上沉积而被消耗。在为短路或者改进的短路传递模式下，通过周期性地驱动自耗焊丝电极 56接触或者"短路"工件40使得自耗焊丝电极56沉积在工件40上，并随后将自耗电极从 工件40分离。这种将自耗电极56从工件40上分离是通过快速提高沿电极36输送至工件 40的电流完成的，该电流的快速提高是由于通过短路自耗电极56至工件40而导致突发的 阻抗下降造成的。也就是说，由于短路而产生的牵引电流迅速地上升，直到它足以导致短路 断开。 如上所述，尽管发动机驱动焊接电源通常用于驱动使用短路传递模式的焊接处 理，但所希望的焊接处理的有效性受限于发动机和发电机34满足完成给定的使用短路传 递模式的焊接处理的特定功率特性的能力。更特别地，发动机和发电机34具有提供给定功 率特性的有限容量。在典型的焊接处理期间，自耗电极56和工件40之间的电弧电压保持 在大约18伏特。然而，当使用短路传递模式时，由于短路导致电阻快速下降的短路周期期 间，电弧电压下降至大约l伏特。如上所述，短路导致牵引电流快速上升直到短路断开。然 而，当利用发动机驱动的焊接系统时，提供断开短路所需的电流会受到发动机和发电机34 的特性限制。 为在这种情况下补偿发动机和发电机34的能力以满足功率输送要求，本专利技术应 用电池42作为辅助电源。特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊接系统，其包括：电池；发动机；发电机，其连接到发动机上，从而被驱动产生电力；电力调节电路，其用于将发电机所产生的电力转换成主焊接电力；输出，其用于在焊接处理的第一状态和第二状态期间输送焊接电力以驱动焊接处理；以及控制器，其用于在焊接处理的第二状态期间监视焊接处理并且选择性地将电池连接至输出，以便在焊接处理的第二状态期间提供辅助焊接电力以驱动焊接处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德M哈钦森，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]