MXPA05000929A - Metodo y aparato para soldar con control de arranque. - Google Patents

Abstract

Se divulga un metodo y un aparato para suministrar energia para soldar con un control de arranque. El un suministrador de energia para soldar incluye, una fuente de alimentacion para soldar, un alimentador de alambre y un controlador. La fuente de alimentacion para soldar tiene como minimo una entrada de control de energia, y suministra la energia de soldar a un arco. El alimentador de alambre tiene una entrada de control del alimentador y proporciona el alambre al arco. El controlador tiene una salida de control de la alimentacion del alambre conectada a la entrada de control del alimentador, y una salida de control de la fuente de alimentacion conectada a la entrada de control de la energia. El controlador tiene tambien un modulo de retardo de alimentacion de alambre, que tiene como una entrada una senal de disparo del usuario, y que tiene como una salida la salida de control de la alimentacion del alambre y la salida de control de la fuente de alimentacion.

Description

METODO Y APARATO PARA SOLDAR CON CONTROL PE ARRANQUE CAMPO DE LA INVENCION La invención presente se relaciona generalmente a la técnica de suministrar energía para soldar. De manera más específica, ésta se relaciona a la provisión de energía para soldar con un arranque controlado.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Es muy conocido la soldadura por arco eléctrico, y es efectuado con una variedad de procesos utilizando una variedad de tipos de equipo. Un proceso de soldadura por arco eléctrico es un proceso de inducción de impulsos, el cual es típicamente efectuado utilizando un alimentador de alambre y un suministro de energía. Un ejemplo de un suministrador de energía de la técnica anterior usado en la soldadura por inducción de impulsos es un alimentador de alambre Miller S64M®. El alimentador de alambre Miller S64M® puede ser usado con un suministrador de energía Miller XMT304®. Típicamente, un suministrador de energía para soldar por inducción de impulsos incluye un alimentador de alambre, una fuente de alimentación y un controlador, los cuales pueden estar dispuestos en el mismo alojamiento o en alojamientos separados. La energía es suministrada desde la fuente de alimentación hasta el alimentador de alambre, y el alimentador de alambre provee el alambre y la energía para el arco. El alimentador de alambre típicamente incluye un controlador, el cual puede ser parte de o separado del alimentador de alambre, y el cual controla la velocidad de alimentación del alambre basado en por lo menos una entrada seleccionada por el usuario.

Adicionalmente, el controlador proporciona una señal de mando al suministrador de energía que ocasiona que el suministrador de energía produzca una corriente y voltaje a una magnitud deseada. La orden es producida al menos en respuesta a una velocidad de alimentación del alambre seleccionada por el usuario. El suministrador de energía proporciona una corriente específica ajustando el voltaje de salida hasta que se obtiene la corriente deseada. La amplitud de la corriente es a menudo controlada como una función del tiempo, conmutando entre una corriente de fondo y una corriente máxima, creando así una salida pulsada. Muchos de los sistemas de la técnica anterior ponen en marcha un proceso de soldar proporcionando un tiempo de ciclo de entrada, durante el cual se introduce el alambre al arco a una velocidad de ciclo de entrada. Esto permite que el alambre mueva hacia la pieza de trabajo. Entonces, después que el ciclo de entrada concluye, el alambre es introducido a un régimen seleccionado por el usuario. El ciclo de entrada puede ser concluido cuando el alambre alcanza la pieza de trabajo, o cuando comienza el arco. Sin embargo, el usuario toca ocasionalmente el alambre a la pieza de trabajo antes de comenzar el proceso de la soldadura (tirando del disparador en el soplete). Esto puede causar el comienzo difícil. Por consiguiente, es deseable que un suministrador de energía para soldar y un aíimentador de alambre incluyan un controlador que ayude en la puesta en marcha de la soldadura correctamente, particularmente cuando el alambre está tocando la pieza de trabajo.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION De acuerdo con un primer aspecto de la invención un suministrador de energía para soldar que tiene un control de arranque incluye, una fuente de alimentación para soldar, un alimentador de alambre y un controíador. La fuente de alimentación para soldar tiene como mínimo una entrada de control de energía, y suministra la energía de soldar a un arco. El alimentador de alambre tiene una entrada de control del alimentador y proporciona el alambre al arco. El controíador tiene una salida de control de la alimentación del alambre conectada a la entrada de control del alimentador y una salida de control de la fuente de alimentación conectada a la entrada de control de la energía. El controíador tiene también un módulo de retardo de alimentación de alambre, que tiene como una entrada una señal de disparo del usuario, y que tiene como una salida la salida de control de la alimentación del alambre y la salida de control de la fuente de alimentación. El módulo de retardo de la alimentación del alambre para soldar proporciona un retardo de alimentación del alambre de 20 milisegundos, o en respuesta a la retroalimentación de la salida. • La energía para soldar es suministrada al arco a través del alimentador de alambre en otra alternativa. El controíador incluye una o más de un módulo de impulsos, un módulo de CC, un módulo de CV, y un módulo de ciclo de entrada en varias alternativas. Estos pueden operar secuencialmente, después del retardo, en el orden anterior o en otro orden. Otras características y ventajas principales de la invención llegarán a ser aparentes para aquellos expertos en la técnica al revisar los dibujos, descripción detallada y reivindicaciones anexas siguientes.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un esquema en bloques de un sistema para soldar de acuerdo con la modalidad preferida de la invención presente. Antes de explicar al menos una modalidad de la invención en detalle se va a entender que la invención no está limitada en su aplicación a los detalles de la construcción y disposición de los componentes establecidos en la descripción siguiente o ¡lustrados en los dibujos. La invención es capaz de otras modalidades o de ser practicada o llevada a cabo en varias formas. También, se debe entender que la fraseología y terminología empleada en la presente es por propósito de descripción y no debería ser considerado como limitante. También se usan numerales de referencia para indicar componentes similares..

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Aunque la invención presente será ilustrada con referencia a un sistema y método específicos, se deberá entender en el principio que ia invención puede implementarse con otros sistemas y métodos. Generalmente, la invención provee lo necesario para el arranque del proceso de soldadura de tal manera que para evitar el arranque difícil, particularmente cuando el alambre está tocando la pieza de trabajo cuando el usuario aprieta el disparador. De manear más específica, la invención provee lo necesario para detectar el apriete del disparador, y en respuesta a esto proporcionar la energía para soldar, mientras que retarda el arranque de la alimentación del alambre. El retardo es de aproximadamente 20 milisegundos en la modalidad preferida, aunque se usan otros retardos en otras modalidades. En una modalidad la energía para soldar se suministra a la potencia fijada por el usuario, aunque otros niveles de potencia o energía, tal como potencia máxima, una potencia variable, o una potencia previamente determinada, se suministran en varias alternativas. Si el alambre está tocando la pieza de trabajo, porque el usuario lo coloca incorrectamente, o por alguna otra razón, existirá un cortocircuito, y la energía de salida hará que funda la punta del alambre, creando un arco. Si el alambre no está tocando la pieza de trabajo, existirá un circuito abierto, y no fluirá la corriente hasta que el alambre toque la pieza de trabajo, o se forme un arco. De esta manera, la técnica debe ponerse en marcha o comenzar correctamente aún- cuando el alambre esté tocando la pieza de trabajo. La modalidad preferida utiliza un diseño de alimentador de alambre similar al alimentador de alambre Miller S64M®, y un diseño de suministrador de energía similar al suministrador de energía Miller XMT304®, pero empacados en un solo alojamiento o caja, o el MM251® o un sistema tal como aquel descrito en la patente de los Estados Unidos de América No. 6,107,602. El alimentador de alambre preferido incluye un controlador digital, el cual incluye un microprocesador y memoria EP O . El controlador, como se describió anteriormente, fija los parámetros de soldar de acuerdo a los programas de ajuste de fábrica o al ajuste de un usuario. Las modalidades alternativas proporcionan que el controlador es parte del suministrador de energía, o en un alojamiento separado. Después de que termina el retardo, el controlador provoca que se introduzca el alambre al régimen fijado por el usuario. Otras modalidades proporcionan lo necesario para que el alambre sea introducido o alimentado a un régimen de ciclo de entrada después de terminar el retardo.

La invención contempla que, durante (o después) del retardo, será suministrada la energía fijada por el usuario o la energía o potencia determinada por otra rutina de arranque. En la modalidad preferida, se proporciona una rutina de arranque tal como aquella disponible en el suministrador de energía Miller Axcess®. Por lo general, esa rutina provee el arranque del proceso de soldadura por impulsos proporcionando una salida de energía de tipo corriente constante (CC) para iniciar el arco, seguido por una energía o potencia de tipo voltaje constante (CV) para mantener el arco, y luego transitando hacia una energía de tipo impulso para llevar a cabo el proceso de impulsos La salida para soldar es mandada a una salida de CC un milisegundo después del comienzo del retardo en la modalidad preferida. Preferiblemente, el nivel mandado es elevado, tal como aproximadamente 600 amperios. Luego, después de un milisegundo de la salida de CC, la salida es mandada hacia una salida de CV durante un tiempo que depende del programa de soldadura seleccionado. Se pueden utilizar otros parámetros para terminar la fase de CV. A continuación de la fase de CV, la salida es cambiada a la potencia o energía seleccionada por el usuario, tal como impulso, o MIG. Otra alternativa proporciona lo necesario para periodos de tiempo diferentes, salidas diferentes, y terminación del periodo de retardo al detectar un circuito abierto (tal como usando el voltaje de salida, corriente, o funciones de los mismos), o en respuesta a otro parámetro de retroalimentación. Retardo, como se usa aquí, no está limitado a la terminación del periodo después de un tiempo predeterminado, sino puede ser cualquier duración determinada por otros parámetros. Refiriéndonos ahora a la Figura 1 , un sistema de soldar o suministrador de energía 100 de acuerdo con la modalidad preferida incluye un controlador 102, un alimentador de alambre 103 y una fuente de alimentación 104, que cooperan para soldar en un arco 106. Suministrador de energía para soldar, como se usa aquí, incluye cualquier sistema capaz de suministrar energía para soldar incluyendo suministradores de energía resonante, suministradores de energía casi resonante, etc., así como la circuitería de control y otra circuitería auxiliar asociada con estos. Controlador, como se utiliza aquí, incluye circuitería digital o análoga, circuitería separada o integrada, microprocesadores, DSPs, etc. y software, hardware y microprogramación cableada, situados en una o más tarjetas, utilizados para controlar un dispositivo tal como un suministrador de energía. Fuente de alimentación, o fuente de energía, como se utiliza aquí, incluye la circuitería eléctrica tal como rectificadores, conmutadores, transformadores, .SCRs, etc. que procesan y suministran la energía de salida. Arco, como se utiliza aquí se refiere a la punta del alambre, el electrodo, y. cualquier espacio entre ellos, e incluye cortocircuitos, e incluye circuitos abiertos. El controlador 102 incluye una pluralidad de módulos que efectúan varias funciones. Los módulos proporcionan señales de control, tal como una salida de control de alimentación del alambre 115 hacia la entrada de control del alimentador y una salida de control 1 16 de la fuente de alimentación hacia una entrada de control de la fuente de alimentación. Módulo, como se emplea aquí, incluye software y/o hardware que cooperan para efectuar una o más tareas, y pueden incluir órdenes digitales, circuitería de control, circuitería de energía, hardware de redes, etc. La modalidad preferida incluye un módulo 110 de retardo de la alimentación del alambre, que funciona en respuesta a la detección del disparador del usuario en 117. Después del retardo, un módulo de control de CV 11 proporciona una salida de control de CV (es decir, señales de control usadas para soldadura a CV). Después de que termina el control de CV, un módulo de control de CC 112 proporciona una salida de control de CC. Después de que termina el control de CC, un módulo de impulsos 112 proporciona una salida de control de impulsos. Un módulo de control de ciclo de entrada funciona antes del , módulo de control de CV, pero después del retardo, en las modalidades alternativas. Se pueden hacer numerosas modificaciones a la invención presente la cuales aún caen dentro del alcance propuesto de ésta. De esta manera, debe estar claro que se ha provisto de acuerdo con la invención presente un método y aparato para el suministro de energía para soldar con un arranque controlado que cumple totalmente con los objetivos y ventajas establecidos anteriormente. Aunque se ha descrito la invención en conjunción con sus modalidades específicas, es evidente que serán aparentes muchas alternativas, modificaciones y variaciones para aquellos expertos en la técnica. Por consiguiente, se propone abarcar todas estas alternativas, modificaciones y variaciones que caen dentro del espíritu y alcance claro de las reivindicaciones anexas.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Un suministrador de energía para soldar que tiene un control de arranque, caracterizado porque comprende: una fuente de alimentación para soldar, que tiene como mínimo una entrada de control de energía, y dispuesta para suministrar la energía de soldar a un arco; un alimentador de alambre, que tiene una entrada de control del alimentador, y dispuesto para proporcionar alambre al arco; y un controlador, que tiene una salida de control de la alimentación del alambre conectada a la entrada de control del alimentador, y que tiene además una salida de control de la fuente de alimentación, conectada a la entrada de control de energía, y que tiene además un módulo de retardo de la alimentación del alambre, teniendo como una entrada una señal de disparo del usuario, y teniendo como una salida la salida de control de la alimentación del alambre y la salida de control de la fuente de alimentación.

2. El suministrador de energía para soldar de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el módulo de retardo de la alimentación del alambre proporciona un retador de introducción del alambre de 20 milisegundos.

3. El suministrador de energía para soldar de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la energía de soldar se suministra al arco a través del alimentador de alambre.

4. El suministrador de energía para soldar de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el controlador incluye además un módulo de impulsos, el cual provee la salida de la velocidad de alimentación del alambre y la salida de control de la energía para la soldadura MIG, después del comienzo de la operación del módulo de retardo de la alimentación del alambre.

5. El suministrador de energía para soldar de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el controlador incluye además un módulo de impulsos, el cual provee la salida de la velocidad de alimentación del alambre y la salida de control de la energía para la soldadura por impulsos, después del comienzo de la operación del módulo de retardo de la alimentación del alambre.

6. El suministrador de energía para soldar de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el controlador incluye además un módulo de CC, el cual proporciona la salida de la velocidad de alimentación del alambre y la salida de control de la energía, después del comienzo de la operación del módulo de retardo de la alimentación del alambre, y antes de la operación del módulo de impulsos.

7. El suministrador de energía para soldar de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el controlador incluye además un módulo de CV, el cual proporciona la salida de la velocidad de alimentación del alambre y la salida de control de la energía después de la operación del módulo de CC, y antes de la operación del módulo de impulsos.

8. El suministrador de energía para soldar de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque el controlador incluye además un módulo de ciclo de entrada, el cual proporciona la salida de la velocidad de alimentación del alambre y la salida de control de la energía después del comienzo de la operación del módulo de retardo, y antes de la operación del módulo de impulsos.

9. El suministrador de energía para soldar de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además, porque el módulo de retardo de la alimentación del alambre incluye una entrada de circuito de retroalimentación que indica la presencia o ausencia de un circuito abierto de salida, y termina la operación del módulo de retardo de la alimentación del alambre en respuesta a un circuito abierto.