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改变极性的接脚连接器

阅读:518发布:2024-01-05

专利汇可以提供改变极性的接脚连接器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本文公开了一种 焊接 系统,所述焊接系统包括焊机,所述焊机被配置成输出焊接电 力 以在焊接 电极 和 工件 之间产生 电弧 。所述焊接系统还包括电力接脚(34),所述电力接脚(34)被配置成沿第一取向或者第二取向连接到所述焊机。所述电力接脚被配置成当所述电力接脚从沿第一取向连接到所述焊机切换到沿第二取向连接到所述焊机时将所述焊接电力从第一极性切换到第二极性。,下面是改变极性的接脚连接器专利的具体信息内容。

1.一种焊接系统,所述焊接系统包括:
焊机,所述焊机被配置成输出焊接电,以在焊接电极工件之间产生电弧,其中所述焊机中的电流方向是恒定的,而不论输出的所述焊接电力的极性为何;以及电力接脚,所述电力接脚被配置成以第一取向或者第二取向连接到所述焊机,其中所述电力接脚被配置成当所述电力接脚被从以所述第一取向连接到所述焊机切换为以所述第二取向连接到所述焊机时将所述焊接电力从第一极性切换到第二极性,其中所述电力接脚包括沿着所述电力接脚的外周设置的两个汇流条,其中所述汇流条包括用于与所述电力接脚的所述取向无关地在所述焊机和焊炬之间提供电力或者通信的引线。
2.根据权利要求1所述的焊接系统,其中所述第二取向相对于所述第一取向旋转大约
180度。
3.根据权利要求1所述的焊接系统,其中所述电力接脚被配置成将所述焊机与焊接电缆和工作电缆两者连接。
4.根据权利要求3所述的焊接系统,其中所述焊接电缆或者所述工作电缆中的一者或两者可移除地连接到所述电力接脚。
5.根据权利要求3所述的焊接系统,其中所述电力接脚包括用于在所述焊机和所述焊接电缆之间传递焊接电力的第一焊接电力引线,以及用于在所述焊机和所述工作电缆之间传递焊接电力的第二焊接电力引线。
6.根据权利要求1所述的焊接系统,其中所述焊机包括互补特征结构,所述互补特征结构被配置成以所述第一取向接收所述电力接脚以及被配置成以所述第二取向接收所述电力接脚。
7.根据权利要求1所述的焊接系统,其中所述电力接脚可在所述第一取向和所述第二取向之间切换,而无需使用工具。
8.根据权利要求1所述的焊接系统,所述焊接系统包括指示器,所述指示器被配置成识别所述焊机被配置以输出所述焊接电力的所述第一极性和所述第二极性中的哪一者。
9.一种焊接系统,所述焊接系统包括:
接脚连接器,所述接脚连接器被配置成以第一取向或者第二取向中的一个与焊机连接,其中所述接脚连接器被配置成在所述第一取向和所述第二取向之间切换,以切换从所述焊机输出的焊接电力的极性,并且其中所述焊机中的电流方向是恒定的,而不论所述输出的焊接电力的极性为何,
其中所述接脚连接器包括设置成沿着所述接脚连接器的外周彼此相对的两个汇流条,其中所述汇流条被配置成将所述焊机与焊接电缆和工作电缆中的每一者电连接,其中当所述接脚连接器被在所述第一取向和所述第二取向之间切换时,经由所述汇流条输出的所述焊接电力的所述极性切换。
10.一种焊接系统,所述焊接系统包括:
接脚连接器,所述接脚连接器被配置成以第一取向或者第二取向中的一个与焊机连接,其中所述接脚连接器被配置成在所述第一取向和所述第二取向之间切换,以切换从所述焊机输出的焊接电力的极性,
其中所述接脚连接器包括沿着所述接脚连接器的外周设置的两个汇流条,其中所述汇流条包括触发器引线,所述触发器引线用于与所述接脚连接器的取向无关地检测焊炬的触发器的按下。
11.根据权利要求9-10中任一项所述的焊接系统,其中所述接脚连接器包括突出式特征结构,所述突出式特征结构被配置成当所述接脚连接器以所述第一取向时和当所述接脚连接器以所述第二取向时被插入所述焊机的互补特征结构中。
12.根据权利要求11所述的焊接系统,其中所述突出式特征结构具有相对于所述突出式特征结构的轴旋转对称的截面。
13.根据权利要求9-10中任一项所述的焊接系统,其中所述接脚连接器包括互补特征结构,所述互补特征结构被配置成当所述接脚连接器以所述第一取向时和当所述接脚连接器以所述第二取向时被插在所述焊机的突出式特征结构上。
14.根据权利要求9-10中任一项所述的焊接系统,其中所述汇流条包括达引线,所述马达引线用于与所述接脚连接器的取向无关地传递电力到焊炬中的马达。
15.根据权利要求9-10中任一项所述的焊接系统,其中所述接脚连接器被配置成从所述焊机传递保护气体到焊接电缆。
16.一种焊接方法,所述方法包括:
经由接脚连接器将焊接电缆连接到焊机,其中所述接脚连接器包括沿着所述接脚连接器的外周设置的两个汇流条,其中所述焊接电缆被配置成通过所述汇流条与焊接电极电连接;
经由所述接脚连接器的所述汇流条将工作电缆连接到所述焊机,其中所述工作电缆被配置成与工件连接;以及
相对于所述焊机调节所述接脚连接器的取向,以改变经由所述汇流条从所述焊机输出的焊接电力的极性,从而在所述焊接电极和所述工件之间产生电弧;
其中所述焊机中的电流方向是恒定的,而不论所述输出的焊接电力的极性为何。
17.根据权利要求16所述的焊接方法,其中调节所述接脚连接器的所述取向包括:从所述焊机的互补特征结构移除所述接脚连接器,相对于所述焊机将所述接脚连接器旋转180度,然后将所述接脚连接器插入到所述焊机的所述互补特征结构中。
18.根据权利要求16所述的焊接方法,所述方法包括:当调节所述接脚连接器的所述取向的时候,保持在所述接脚连接器的接触引线之间的连接。
19.一种焊接系统,所述焊接系统包括:
接脚连接器,所述接脚连接器被配置成以第一取向或者第二取向中的一个与焊机连接,其中所述接脚连接器被配置成在所述第一取向和所述第二取向之间切换,以切换从所述焊机输出的焊接电力的极性,
其中所述接脚连接器包括沿着所述接脚连接器的外周设置的两个汇流条,其中所述汇流条包括马达引线,所述马达引线用于与所述接脚连接器的取向无关地传递电力到焊炬中的马达。
20.根据权利要求19所述的焊接系统,其中所述接脚连接器包括突出式特征结构,所述突出式特征结构被配置成当所述接脚连接器以所述第一取向时和当所述接脚连接器以所述第二取向时被插入所述焊机的互补特征结构中。
21.根据权利要求20所述的焊接系统,其中所述突出式特征结构具有相对于所述突出式特征结构的轴旋转对称的截面。
22.根据权利要求19所述的焊接系统,其中所述接脚连接器包括互补特征结构,所述互补特征结构被配置成当所述接脚连接器以所述第一取向时和当所述接脚连接器以所述第二取向时被插在所述焊机的突出式特征结构上。
23.根据权利要求19所述的焊接系统,其中所述两个汇流条被设置成沿着所述接脚连接器的所述外周彼此相对,其中所述汇流条被配置成将所述焊机与焊接电缆和工作电缆中的每一者连接,其中当所述接脚连接器被在所述第一取向和所述第二取向之间切换时,经由所述汇流条输出的所述焊接电力的所述极性切换。
24.根据权利要求19所述的焊接系统,其中所述汇流条包括触发器引线,所述触发器引线用于与所述接脚连接器的取向无关地检测所述焊炬的触发器的按下。
25.根据权利要求19所述的焊接系统,其中所述接脚连接器被配置成从所述焊机传递保护气体到焊接电缆。

说明书全文

改变极性的接脚连接器

背景技术

[0001] 本发明大体涉及焊接系统,以及更具体地涉及用于改变焊接系统输出电极性的接脚连接器。
[0002] 焊接是一种已经在各种工业和应用中变得日益普遍存在的工艺。虽然此类工艺可在某些情境中自动化,但是用于人工焊接操作的应用仍然大量存在。此类焊接操作一般涉及电极,所述电极被配置成在焊炬和工件之间传送电弧,从而加热工件以形成焊缝。焊接电缆一般将焊接电力供应器连接到电极,而工作电缆连接工件和电力供应器。当电弧被建立时,所述电弧闭合电力供应器和这些电缆之间的电路电流可取决于正在实施的焊接工艺的极性而以两个方向中的一个流经电路。在常规焊接应用中,可能期望切换焊接工艺的极性。例如,当焊接电极被从实心焊丝改变成药芯焊丝时,极性一般从直流反接(DCEP),即反极性改变成直流正接(DCEN),即正极性。
[0003] 若干常规方法被用于切换从焊机输出的焊接电力的极性。一些系统利用具有两根可互换引线的极性区,所述引线当被切换时改变输出到电缆的电力的极性。不幸地是,用于经由极性区块来改变极性的方法可能有些复杂。也就是说,为了更换引线,操作者通常必须打开电力供应器的检查口并且使用工具或者手动旋松将引线附接到极性区块上的螺母。除了极性区块设置之外,一般利用多种连接来将各个电缆和其他设备钩接到焊机。具体地,焊接电缆和工作电缆分别连接到焊机,并且另外的连接器往往连接在焊炬和焊机之间。此另外的连接器可在焊机和焊炬之间提供信号,当所输出的焊接电力的极性被切换时所述信号保持不变。不幸地是,由于极性区块的设置以及必须附接的电缆和连接器的数量,可能会耗费相对较长的时间来配置焊机以用于执行特定操作。

发明内容

[0004] 在第一实施例中,焊接系统包括焊机,所述焊机被配置成输出焊接电力,以在焊接电极和工件之间产生电弧。所述焊接系统还包括电力接脚,所述电力接脚被配置成以第一取向或者第二取向连接到焊机。所述电力接脚被配置成当所述电力接脚被从以第一取向连接到焊机切换到以第二取向连接到焊机时将焊接电力从第一极性切换到第二极性。
[0005] 在另一实施例中,焊接系统包括接脚连接器,所述接脚连接器被配置成以第一取向或者第二取向中的一个与焊机连接。所述接脚连接器被配置成在第一取向和第二取向之间切换,以切换从焊机输出的焊接电力的极性。
[0006] 在又一实施例中,一种方法包括将焊接电缆经由接脚连接器连接到焊机,其中所述焊接电缆被配置成与焊接电极电连接。所述方法还包括将工作电缆经由接脚连接器连接到焊机,其中所述工作电缆被配置成与工件连接。此外,所述方法包括:相对于焊机调整接脚连接器的取向,以改变从焊机输出的焊接电力的极性,从而在焊接电极和工件之间产生电弧。附图说明
[0007] 当参见附图阅读以下详细描述时,本发明的这些和其他的特征、方面和优点将变得更易理解,在全部附图中相同的附图标记表示相同的部分,其中:
[0008] 图1是根据本发明的实施例以直流反接(DCEP)操作的焊接系统的方块图;
[0009] 图2是根据本发明的实施例以直流正接(DCEN)操作的图1的焊接系统的方块图;
[0010] 图3是根据本发明的实施例的图1与图2的焊接系统的接脚连接的分解立体图;
[0011] 图4是根据本发明的实施例用于切换焊接工艺的极性的接脚连接器的立体图;
[0012] 图5是根据本发明的实施例的图4的接脚连接器的部件的主视图;
[0013] 图6是根据本发明的实施例具有推拉式焊炬和用于改变焊接工艺极性的接脚连接器的焊接系统的方块图;
[0014] 图7是根据本发明的实施例的图6的接脚连接器的主视图;以及
[0015] 图8是根据本发明的实施例的被配置成接收图7的接脚连接器的焊机的一部分。

具体实施方式

[0016] 本文所公开的实施例涉及用于快速切换从焊机输出的焊接电力的极性的系统和方法。为了实现此系统和方法,焊接系统可装备有电力接脚连接器,所述接脚连接器以两个取向中的一个插入焊机。这些取向各自对应不同的焊接电力输出极性,并且焊机可被配置成具有用于以任一取向接收电力接脚的单一特征结构。以这种方法,可简单地经由移除接脚(从焊机部分地或者完全地移除),将接脚旋转一定量(例如,180度),以及将接脚插回焊机中来实现焊接电力的极性切换。除了允许相对容易的极性切换之外,所述接脚还可提供统一接口(interface)以用于使各种电缆和连接器进入到焊机内。也就是说,所述接脚可将焊接电缆和工作电缆两者连接到焊机。在一些实施例中,所述接脚可在焊机和焊炬之间传递另外的信号,并且这些信号可保持不受极性切换的影响。所公开的接脚可在不使用额外工具帮助的情况下相对容易地切换焊接极性。此外,所述接脚可提供单个、统一的连接以用于从焊机传递电力以及信息,以使焊接系统初始设置花费更少的时间。
[0017] 现转向附图,图1是根据本发明的技术的焊接系统10的实施例的方块图。所述焊接系统10被设计成在工件14上产生焊接电弧12。所述焊接电弧12可为任何类型的焊接并且可以任何所需方式取向,包括金属惰性气体(MIG)、金属活性气体(MAG)、各种波形串联设置等等。在所图示的实施例中,焊接系统10包括焊机16,所述焊机16连接到气源18和电源20(诸如电网)。也可利用其他电源,包括发电机、引擎驱动的电力供应器组等等。焊机16可包括焊接电力供应器22和焊接送丝器24的部件。电力供应器22可调节焊接电力输出以生成焊接电弧12,并且送丝器24可经由焊接电缆28供应焊丝到焊炬26。焊丝被经由焊炬26馈送到焊接电弧12,由焊接电弧12熔化,并熔敷在工件14上。
[0018] 所述送丝器24可包括控制电路系统,所述控制电路系统调节焊丝从卷丝筒(未示出)的馈送,并且命令电力供应器22的输出,等等。所述卷丝筒一般包含一定长度的焊丝,所述焊丝在焊接操作期间被消耗。所述焊丝是用送丝驱动组件(未示出)送进的,通常经由受控制电路系统控制的电动达的使用。此外,所述工件14通过连接到工作电缆32的夹钳30而连接到电力供应器22,用以当焊炬26和工件14之间建立焊接电弧12时完成电路。
[0019] 将焊炬26安置在邻近工件14的位置处允许由电力供应器22提供并且传递到焊炬26的电流形成从焊炬26到工件14的电弧。如上所述,此电弧形成完成了包括电力供应器22、焊接电缆28、焊炬26、工件14和工作电缆32的电路。所述形成电弧生成了相对大量的热量,所述热量使得工件14的部分和焊丝的填充金属转变成熔融状态,由此形成焊缝。
[0020] 为了防护焊接区在焊接期间不被化或污染,为了提高电弧性能以及为了改善所得焊缝,所述焊接系统10还可从气源18馈送惰性保护气体到焊炬26。具体地,所述保护气体可与焊丝一起流经焊接电缆28中的空间,到达焊炬26。然而值得注意的是,除了惰性保护气体之外或者替代惰性保护气体,可采用多种用于保护焊接位置的防护材料,包括活性气体和固体颗粒。在一些实施例中,焊接系统10可能完全不提供防护材料,而是可替代地利用具有焊药涂层的焊丝来为焊接区提供所需的防护。
[0021] 本发明的实施例可包括接脚连接器34以帮助相对容易地在由焊机16输出的焊接电力的不同极性之间进行转换。可通过相对于焊机16改变接脚连接器34的取向来反转焊接工艺的极性。具体地,接脚连接器34可以第一取向或者第二取向中的一个连接到焊机16。当接脚连接器34以第一取向连接到焊机16时,接脚连接器34可配置焊机16输出反极性或即直流反接(DCEP)焊接电力,从而产生电弧12。此在所图示的实施例中已示出,其中箭头36指示焊接电流流经焊接系统10的方向。当以DCEP操作时,焊机16经由工作电缆32输出电流到工件14,在工件14处所述电流形成到焊炬26的电弧(12),并且经由焊接电缆28回流到焊机16。一般当焊接系统10提供惰性保护气体到焊缝时可使用DCEP。
[0022] 图2示出以正极性或直流正接(DCEN)操作的相同焊接系统10。箭头38示出电流穿过焊接系统10的流动,所述流动与图1示出的流动相反。具体地,焊机16经由焊接电缆28输出电流到焊炬26,在焊炬26处所述电流形成到工件14的电弧(12),并且经由工作电缆32回流到焊机16。一般每当焊接系统10提供药芯焊丝到工件14时可使用DCEN,以替代使用保护气体保护焊缝。
[0023] 如图1和图2所示,接脚连接34可将焊接电缆28和工作电缆32两者附接到焊机16。在一些实施例中,可以将所述焊接电缆28连接成使得焊接电缆28成为接脚连接器34的组成部分,同时所述工作电缆32能够可移除地附接到接脚连接器34。为了改变焊接工艺的极性,接脚连接器34可从一个取向(例如,图1)旋转到另一取向(例如,图2)。操作者可沿用于焊接工艺的所需极性的适当取向安置接脚连接器34。可在没有使用外部工具(诸如用于切换常规极性区块)旋松和重新紧固各种零件的情况下实现极性切换。
[0024] 除了使焊接电缆28和工作电缆32与焊机16接口连接之外,接脚连接器34可提供从焊炬26到焊机16的另外连接。例如,焊炬26可包括触发器40,操作者按下触发器40以引发焊接。接脚连接34可将信号从触发器40传递到焊机16,以便当触发器40被按下时,焊机16自动供应经由电力供应器22输出的所需焊接电力并且引发经由送丝器24的焊丝馈送。接脚连接器34可被配置成使得当极性切换(例如通过改变接脚连接器34的取向)时,焊炬26和焊机16之间经由另外接触可进行通信而不受极性改变的影响。由于单个接脚连接器34和工作电缆32有效地附接到焊接电缆28,所以本发明的实施例可以减少进入焊机16的入口数量。以这种方法,接脚连接器34可减少焊接系统10必需的设置量,这是因为许多到焊机16的连接都合并在接脚连接器34内。
[0025] 图3是图1与图2的焊接系统10的某些部件的分解立体图。具体地,所图解的实施例示出焊机16和接脚连接器34之间的连接。为了促进此连接,接脚连接器34可包括突出式(extruded)特征结构(例如,电力接脚70),所述突出式特征结构具有相较于接脚连接器34的其余部分相对较小的直径。在本申请案中,术语“突出式”意谓所述特征结构从部件(例如,接脚连接器34)沿着轴突出或者延伸,并且具有较所述部件相对较小的截面。所述电力接脚70与焊机16配合,以将电力从焊机16传递到焊炬26。焊机16可包括互补特征结构(例如,接收器72),所述互补特征结构被配置成接收电力接脚70以及与接脚连接器34配合。当接脚连接器34被插入焊机16的接收器72时,接脚连接器34能够传递焊接电力并且传递信号到经由接脚连接器34接口连接的焊接系统10的不同部件。
[0026] 应当注意的是,其他布置也是可能的。例如,在其他实施例中,焊机16可包括突出式特征结构(例如,电力接脚70),而接脚连接器34可包括被配置成设置在焊机16的突出式特征结构上的互补特征结构。
[0027] 接脚连接器34可以相对于焊机16的第一取向与焊机16连接,如图所示。接脚连接器34被配置成使得所述接脚连接器34可被切换到相对于所述焊机16的第二取向。具体地,此第二取向可为从第一取向绕接脚连接器34的纵轴74旋转180度。然而在其他实施例中,所述第一和第二取向可隔开不同的度数(be a different degrees apart)。因此,电力接脚70可具有旋转对称的截面,所述截面将被接收到焊机16的内部接收器76中。在所图示的实施例中,此内部接收器76是位于焊机16内部的接收器72的组成部分。操作者可通过以下步骤来改变接脚连接器34的取向:从焊机16(或者焊机16的一部分)移除接脚连接器34,将所述接脚连接器34绕轴74旋转180度,以及将所述接脚连接器34插回焊机16中。在一些实施例中,此接脚连接器34的移除可指在将接脚连接器34旋转和重新插入内部接收器76之前仅将接脚连接器34移除到不与内部接收器76接触。也就是说,所述接脚连接器34可不必从焊机
16完全移除,而是仅从焊机的互补特征结构移除。当在两个取向之间切换时,接脚连接器34帮助切换从焊机16输出的焊接电力的极性。
[0028] 接脚连接器34和焊机16的相应接收器72一般被配置成使得仅存在两个其中可插入接脚连接器34的可能取向。在一些实施例中,焊机16的接收器72可包括与内部接收器76分隔的放大器接收器78。放大器接收器78可连接到焊机16的相对外部位置,以提供引导用于将接脚连接器34安置到焊机16中。电力接脚70可被容纳在接脚连接器34的连接器80中,所述连接器80相对大于电力接脚70。连接器80可连接到焊接电缆28和工作电缆32中的每一者,以使得连接器80从电力接脚70的触点传递焊接电力到电缆28、32。焊接电缆28和工作电缆32中的一者或两者能够可移除地附接到连接器80。电缆28、32可定位成沿着连接器80的外周或者在从接收器72延伸出的连接器80的远端处。连接器80可被配置成以两个取向中的一个绕轴74与放大器接收器78直接配合。此外,接脚连接器34可包括放大器遮罩82,所述放大器遮罩82也与放大器接收器78配合。在所图示的实施例中,所述放大器遮罩82的特征结构脊83可帮助操作接脚连接器34。放大器遮罩82能够可旋转地连接连接器80并且车有螺纹,使得它可固定到放大器接收器78之上。以这种方式,接脚连接器34可以所需取向固定到焊机16,而无需使用外部工具。可在接脚连接器34和接收器72中使用其他类型和布置的部件以帮助极性切换连接。
[0029] 如先前所述,所示实施例的放大器接收器78和连接器80可被配置成配合两个可能的取向中的一个,所述两个可能的取向绕轴74以180度旋转分隔。具体地,放大器接收器78可包括各种配合特征结构,诸如接脚孔84或者凹口86,或者接脚孔84和凹口86两者。连接器80的相对侧可包括匹配特征结构,如图4中的经组装接脚连接器34的立体图所示。具体地,所示出的连接器80包括沿轴74的纵向延伸并且设计成与放大器接收器78(例如,分别与接脚孔84和凹口86)相配合的、具有相对均匀截面的接脚90和其他的突出式特征结构92。可在其他实施例中利用其他类型和布置的配合特征结构。例如,在另一实施例中,放大器接收器
78可包括突出特征结构(例如,接脚90和突出式特征结构92),而相对连接器80包括具有相应接脚孔84和凹口86的实心件。
[0030] 在某些实施例中,焊机16和/或接脚连接器34可特征化指示接脚连接器34的哪个取向有助于焊接电力输出的哪一极性的标记。例如,接脚连接器34可包括在连接器80的两个相对侧上的文字标记:指示“DCEP”或者“反”极性的一个标记,以及指示“DCEN”或者“正”极性的另一标记。所述接脚连接器34可被配置成使得当接脚连接器34被插入焊机16中时无论哪个标记都是面朝上的以指示焊机16的当前极性。在另一实施例中,指示极性的标记可存在于焊机16上、放大器接收器78的两相对侧上,并且接脚连接器34上的标记可被带至与极性标记中的一个对齐以指示极性。其他指示物可包含在接脚连接器34和/或焊机16中以帮助针对焊接电力输出的所需极性来正确定向接脚连接器34。
[0031] 为了促进通过接脚连接器34的180度旋转而进行的极性切换,接脚连接器34可装备有定位成沿着电力接脚70的外周彼此相对的两个焊接电力汇流条94和96。在其他实施例中,其中旋转度数不同于180度,汇流条94和96可沿电力接脚70的外周设置在不同的点(并非彼此相对)。在所图示的实施例中,汇流条94和96可各自从电力接脚70的外表面延伸。然而,在其他实施例中,汇流条94和96,可与接脚连接器34的任何其他汇流条一起沿接脚连接器34的内缘设置。这可能是在接脚连接器34的特征结构为用于插在焊机16的突出式特征结构的互补接收器上的实施例中的情形。
[0032] 其中的一个汇流条94可在焊机16和焊接电缆28之间传递电电力,而相对汇流条96可在焊机16和工作电缆32之间传递电电力。汇流条94和96可穿过连接器80延伸以分别接触焊接电缆28和工作电缆32中的引线。例如,在一些实施例中,汇流条96可贯穿连接器80延伸以接触工作电缆32,工作电缆32可连接到连接器80的后部以完成所述连接。接脚连接器34的不同实施例可采用在相对汇流条94和96与它们的相应电缆(例如,焊接电缆28和工作电缆32)之间传递焊接电力的其他方法。
[0033] 虽然未示出,但是焊接电缆28与工作电缆32中的一者或两者能够可移除地附接到接脚连接器34(例如,被配置成钩接到连接器80的远端上)。在其他实施例中,焊接电缆28和工作电缆32中的一者或两者可内置于接脚连接器34中。可能期望将焊接电缆28被配置成或者与接脚连接器34连接成使得可替换焊炬26,而无需同样替换接脚连接器34。
[0034] 除了焊接电力之外,接脚连接器34可将各种其他耗材从焊机16传递到焊炬26。例如,接脚连接器34可被配置成从焊机16传递保护气体到焊炬26,以用于气体保护金属极电弧焊(GMAW)工艺。接脚连接器34可传递气体,使所述气体从焊机16进入到延伸穿过焊接电缆28的管路。此外,接脚连接器34可被配置成从送丝器24传递焊丝到焊炬26。为此,接脚连接器34可包括内部管路98,所述内部管路98用于传递焊丝,使所述焊丝从焊机16穿过焊接电缆28。在此类实施例中,焊机16的接收器72可形成在送丝器24的驱动外壳中。相同的管路98或者不同的管路可用于当焊接系统10根据GMAW工艺操作时传送保护气体到焊炬26。在一些实施例中,所述送丝器24可定位在焊机16的相对下游(例如,焊接电缆28连接在焊机16和送丝器24之间)。在此类实施例中,此管路98可不存在于接脚连接器34中,这是因为接脚连接器34将仅通过焊接电缆28传递电力。
[0035] 除了这些其他耗材之外,接脚连接器34可经由另外的汇流条对来促进焊炬26和焊机16之间的通信。在所图示的实施例中,汇流条100和102可定位成沿接脚连接器34的电力接脚70的外周彼此相对。汇流条100和102可邻近于但是不触碰运载焊接电力的汇流条94和96。这些沿着接脚连接器34的另外触点可例如与嵌在焊接电缆28中的触发器引线连接。这些触发器引线可在焊炬26的触发器40被按下时运载电信号到焊机16。因为触发器40促动非极性敏感的触点闭合,所以接脚连接器34的汇流条100和102提供由焊机16检测的信号,而与接脚连接器34的取向无关。其他类型的通信和电力信号也可通过接脚连接器34提供,所述接脚连接器34包括用于提供电力来操作焊炬26中的马达的马达引线,或者用于提供电力和/或通信到位于焊炬26的末端的LED的引线。此类LED可基于通过接脚连接器34中的通信引线接收的信号而输出关于焊机16的操作状态的信息。应当注意的是,接脚连接器34可包括绕接脚连接器34外周设置的极性敏感引线和非极性敏感引线。因为另外的信号可通过传递焊接电力输出的相同接脚连接器34传递,可能就无需从焊炬26到焊机16的单独连接器。
可替代地,接脚连接器34可帮助传递所有需要的物品,包括焊接电力、保护气体、触发器引线、焊炬马达控制等等。
[0036] 图5是图3和图4的接脚连接器34的电力接脚70的主视图。如图所示,彼此相对定位的每一对汇流条(例如,94和96,100和102)大约为同一大小。然而,不同对的汇流条是不同的相对大小。也就是说,用于运载焊接电流的汇流条94和96实质上大于用于运载从焊炬26到焊机16的触发器信号的汇流条100和102。这是因为当触发器40被促动时,流经汇流条94和96的焊接电流量实质上大于流经触发器引线汇流条100和102的电流。对于较大型的焊接系统,用于焊接电力输出的汇流条94和96可相对大于在较小型的焊接系统10中使用的那些汇流条。为此,接脚连接器34可与特定焊机16匹配以在期望的焊接电流输出和工作循环范围中操作。焊机16的内部接收器76(如图3所示)可包括槽110,所述槽110被设计用于接收特定大小的汇流条94、96、100和102。
[0037] 在所图示的实施例中,电力接脚70具有大约圆形的形状。然而,电力接脚70可形成为绕轴74旋转对称的任何形状。例如,在其他实施例中,电力接脚70的截面一般可为正方形或者椭圆形的。电力接脚70的形状可基于沿电力接脚70的外表面设置的汇流条(例如,94、96、100和102)的数量和相对大小来选择。例如,当一组汇流条显著宽于另一组时,可能需要椭圆形的电力接脚70,以使得较宽的汇流条可沿着椭圆形的较宽侧面安置。类似地,汇流条
94、96、100和102本身可以绕电力接脚70以不同图案和相对位置设置。在一些实施例中,汇流条94、96、100和102可绕180度(或者其他度)旋转对称地设置。例如,汇流条94、96、100和102可以“X”图案或者另一旋转对称的布置设置。此外,可取决于分隔接脚连接器34的第一和第二取向的旋转度数而有不同变化。在其他实施例中,如下所述,尽管汇流条本身可不对称地设置,但内部接收器76可被配置成接收在不同旋转中的汇流条。
[0038] 如上所述,接脚连接器34可取决于通过接脚连接器34传送的不同通信和电力信号的数量而包括任意所需数量的汇流条触点。例如,在各实施例中可仅存在两个触点以用于通过接脚连接器34仅输送焊接电力。在其他实施例中,接脚连接器34可提供另外的触点以用于输送触发器引线信息、焊炬26中的小型马达电力等等。一个此类实施例在图6中示意地示出,图6是使用接脚连接器34来帮助电流流经用于供能和控制焊接工艺的三个不同电路的焊接系统10的方块图。
[0039] 在所图示的实施例中,电力供应器22的电力转换电路系统130将来自电源20的电力转换成适用于焊接应用的电力。所述电力转换电路系统130使得焊接电流流经焊接系统10。焊机16中的电流方向一般是恒定的,而无论针对焊接工艺选择何种极性。操作者可以与所需焊接极性相符合的所需取向来定位接脚连接器34。在所图示的实施例中,所述接脚连接器34定位成使得焊接电力是DCEP(反极性)。例如,接脚连接器34可以沿使得汇流条94接收从电力转换电路系统130流出的电流并且传递所述电流到工作电缆32的取向而连接到焊机16。在形成与焊炬26接触的电弧之后,焊接电流132经由焊接电缆28回流到接脚连接器
34。所述焊接电流132可在经由接脚连接器34的相对汇流条96返回到焊机16的电力转换电路系统130之后完成焊接电路。如果接脚连接器34的取向被切换,那么此电路的方向可从接脚连接器34开始被反转,由此反转焊接应用的极性。
[0040] 如先前应注意的,接脚连接器34可被配置成从焊机16提供另外的耗材和电信号到焊炬26,而与极性改变无关。送丝器24例如可馈送焊丝134,所述焊丝134从焊机16通过焊接电缆28进入管路以及到达焊炬26以用作焊接电极。
[0041] 焊炬26的特征结构可为用于发信号到送丝器24以馈送焊丝的触发器40。嵌入在焊接电缆28中的触发器引线136可将这些信号传递到焊机16的控制电路系统138。每当触发器40被按下时,控制电路系统138可提供信号到电力转换电路系统130以输出焊接电力,以及提供信号到送丝器24以馈送焊丝134。这可完全基于如由触发器40促动的、由触发器引线
136形成的电路是闭合还是断开的来确定。因为这些触发器引线136依赖于触点闭合,所以对应于这些触发器引线136的汇流条100和102的取向无关紧要。因此,与接脚连接器34的取向和焊接工艺的极性无关,所述触发器40同样地操作。
[0042] 在所图示的实施例中,接脚连接器34还帮助经由嵌入焊接电缆28中的马达引线140来通信。马达引线140可基于来自控制电路系统138的信号而提供电力到设置在焊炬26中的马达142。作为响应,马达142可驱动位于焊炬26中的馈送辊144以馈送来自焊炬26的焊丝134。焊炬26可用于推拉式焊接系统中,如图所示,在推拉式焊接系统中送丝器24推动焊丝134,而焊炬26的馈送辊144牵拉焊丝134。在其他实施例中,马达142可为供在不利用送丝器24的焊接系统10中使用的拉丝枪的组成部分。马达引线触点可被包括作为接脚连接器34中的两个额外汇流条,以便控制电路系统138可提供信号到马达142的电力操作。类似于触发器引线136,马达引线140可被配置成提供相同的电力到马达142,与接脚连接器34的取向和焊接工艺的极性无关。
[0043] 图7示出可在图6示出的焊接系统10中使用的接脚连接器34的实施例。也就是说,电力接脚70包括三对汇流条:用于焊接电力的汇流条94和96,用于触发器引线136的汇流条100和102,以及用于马达引线140的汇流条150和152。在接脚连接器34的本实施例中,汇流条94和96是与汇流条100、102、150和152不同大小的,这是因为它们运载不同相对量的电流。此外,此汇流条大小差异可确保所述接脚连接器34适当地旋转对齐。
[0044] 在所图示的实施例中,所述汇流条94、96、100和102是跨180度旋转而旋转对称的,以便可通过改变接脚连接器34的取向来切换焊接极性。然而,汇流条150和152定位成在汇流条100的任一侧上围绕电力接脚70。汇流条150和152并非如其他汇流条94、96、100和102一样绕180度旋转而旋转对称。这些汇流条150和152可提供电力到马达142,并且马达142可被配置成接收极性一致的电力。因此,电力接脚70被设计成使得经由汇流条94和96输出的焊接电力的极性可被反转,同时保持流经汇流条150和152的马达电力极性相同。
[0045] 图8示出被配置成接收图7的接脚连接器34的焊机16的一部分。焊机16包括驱动组件168,电力接脚70经由内部接收器76接收而进入所述驱动组件168内。如上所述的内部接收器76包括许多槽110,汇流条94、96、100、102150和152可接收到所述槽110中。所述内部接收器76包括八个槽110,而不是六个槽110。相对的槽170和172被配置成接收焊接电力的正极引线和负极引线(例如,汇流条94和96,取决于焊接工艺的极性)中的每一者。相对槽174和176被设计成接收用于触发器引线136的汇流条100和102中的每一者。再一次说明,对于这些非极性敏感的引线,取向无关紧要。设置成彼此旋转180度的相对槽178被配置成接收汇流条150。槽178中仅一者将取决于接脚连接器34的取向而在给定时刻接收汇流条150,以提供所需的焊接电力极性。类似地,相对槽180被配置成以电力接脚34的两个取向中的任一取向接收汇流条152。槽178可用作马达电力的正极引线,而槽180可用作马达电力的负极引线。因此,相同极性的马达电力流经汇流条150和152到达马达142,与电力接脚34的取向和焊接电力输出的极性无关。可提供类似的布置以用于经由电力接脚34传递的任何其他极性敏感的电力或者通信信道。
[0046] 此使用接脚连接器34改变极性的系统及方法可相对便于执行,这是因为无需额外的工具。此外,单个接脚连接器34可提供焊机16和焊炬26或者工作电缆32之间的所有接触。具体地,触发器引线136和马达引线140可被并入到焊接电缆28中,从而无需额外的连接器。
相对统一的接脚连接器34可允许更快和更容易地设置焊接系统10和配置焊接极性。因此,可节省焊接操作者的时间和精力,由此增加各种焊接操作的效率。
[0047] 虽然本文已经图示及描述了本发明的仅某些特征结构,但是本领域内的技术人员自此将可进行许多改进和变化。因此,可理解所附权利要求书旨在将所有这类修改及变化覆盖并落入本发明的真正精神。
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