CN109890549A - 具有带便携式焊接电力供应器的发动机的发动机驱动式焊机 - Google Patents

Abstract

公开具有可分离焊接电力供应器(106)的发动机驱动式焊机(100)。发动机驱动式焊机(100)包含：发动机(102)；发电机(104)，被配置成将来自发动机(102)的机械动力转换为电力；机架，发动机(102)和发电机(104)安装到机架；以及焊接电力供应器(106)，被配置成从发电机(104)接收电力并将电力转换为焊接型电力，其中机架被配置成在物理上固持焊接电力供应器(106)，焊接电力供应器(106)可在物理上与机架分开，并且焊接电力供应器(106)连接以能够在焊接电力供应器(106)与机架分开时以及焊接电力供应器(106)连接到机架时接收电力。

Description

具有带便携式焊接电力供应器的发动机的发动机驱动式焊机

背景技术

由于发动机和发电机的重量，传统发动机驱动式焊接型电力供应器笨重且难以移动。虽然常规发动机驱动式焊接型电力供应器通常放置在手推车上以提高便携性，但装置的重量例如对于装载到卡车上和从卡车卸载或从卡车移动到工作场所来说仍有难度。在工作场所，操作员必须将整个发动机驱动式焊接型电力供应器移动到将进行的焊接工作的位置，或如果处于一定范围内，则使用长焊接电缆，这导致较低效率以及较高电缆损坏可能性。

发明内容

公开了具有便携式焊接单元的发动机驱动式焊接型电力供应器，实质上如附图中的至少一幅所图示以及结合附图中的至少一幅所描述，如权利要求书中更全面地阐述。

附图说明

图1是根据本公开的一些方面的具有便携式焊接单元的实例发动机驱动式焊机的框图。

图2是根据本公开的一些方面的具有便携式焊接单元的另一实例发动机驱动式焊机的框图。

图3是根据本公开的一些方面的具有便携式焊接单元的另一实例发动机驱动式焊机的框图。

图4图示根据本公开的一些方面的图1的发动机驱动式焊机的实例实施方案，其中便携式焊接单元附接到机架。

图5图示根据本公开的一些方面的图1的发动机驱动式焊机的实例实施方案，其中便携式焊接单元附接到机架。

具体实施方式

所公开的实例向操作员(例如，焊工)提供在传统配置(例如，组合为一个装置的发动机、发电机、燃料箱和控制装置)中使用焊接机并从发动机、发电机、燃料箱组件移除焊接模块并将焊接模块移动到远处区域以进行焊接的能力。

所公开的实例使用户无需举起或拖动整个单元，其中整个单元通常对于一个人来说过重，并且就算对于两个人来说也是困难和不方便的。所公开的实例将焊接控制装置定位得接近于操作员，而不是定位在发动机和发电机的位置处，其中在使用长焊接电缆时，所述位置可能与焊接操作的场所相距较远距离。与常规发动机驱动式焊机相比，所公开的实例使操作员能够使用较短和/或具有较小直径的焊接电缆。因此，所公开的实例提高焊机的移动能力、减少或防止电缆缠结和/或提高工作场所安全性。

如本文所使用，焊接型电力表示适用于焊接、等离子体切割、感应加热、空气碳弧切割和/或刨削(CAC-A)、熔覆和/或热丝焊接/预加热(包含激光焊接和激光熔覆)的电力。

如本文所使用，术语“便携式焊接单元”表示具有小于51磅(例如，22.68千克)的净重和/或毛重并且更优选具有小于31磅(例如，13.61千克)的净重和/或毛重的装置。便携式焊接单元可包含用于携载或按其它方式运送便携式焊接单元的一个或更多个机构(例如，把手)。如本文所使用，术语焊接电力供应器的“净重”包含焊接电力供应器的机架和机架内的任何部件，并且不包含连接在焊接电力供应器与电源之间的电力或电缆连接线的重量，不包含所工作连接电缆的重量，不包含焊枪和/或焊接连接电缆的重量，并且不包含安装在焊接电力供应器中的焊丝卷轴的重量。

如本文所使用，术语“发动机驱动式焊机”表示由发动机和发电机供电的焊接电力供应器。实例发动机是内燃机。

所公开的实例发动机驱动式焊机包含发动机、被配置成将来自发动机的机械动力转换为电力的发电机、机架和焊接电力供应器。发动机和发电机安装到机架。焊接电力供应器从发电机接收电力并将电力转换为焊接型电力。机架被配置成在物理上固持焊接电力供应器，并且焊接电力供应器可在物理上与机架分开。焊接电力供应器连接以能够在焊接电力供应器与机架分开时以及焊接电力供应器连接到机架时接收电力。

在一些实例中，焊接电力供应器经由电缆而耦接到发电机的绕组以接收交流电。在一些这种实例中，机架包含固持电缆的电缆管理装置。在一些这种实例中，电缆管理装置包括电缆卷筒或电缆卷绕装置中的至少一个。

在一些实例发动机驱动式焊机中，焊接电力供应器包含辅助电力转换器，其将电力转换为直流辅助电力或交流辅助电力中的至少一种。在一些实例中，焊接电力供应器还包括集成式送丝机。在一些实例发动机驱动式焊机中，焊接电力供应器包括用户接口，所述用户接口被配置成接收用于控制焊接参数的第一输入。一些这种实例还包含附接到机架的次级接口，其中所述次级接口接收用于控制焊接参数的第二输入。在一些这样的实例中，在焊接电力供应器与机架分开时，焊接电力供应器启用用户接口并停用次级接口。

一些实例发动机驱动式焊机还包含辅助电力转换器电路，所述辅助电力转换器电路耦接到发电机并被配置成产生直流辅助电力或交流辅助电力中的至少一种，其中机架固持辅助电力转换器电路。在一些实例中，焊接电力供应器包含通过焊接电力供应器减小发电机上的负载的输出折返电路。在一些这样的实例中，输出折返电路响应于检测到发动机速度的降低而减小发电机上的负载。

一些实例还包含电力供应器基座，用于将焊接电力供应器牢固地附接到机架并允许将焊接电力供应器从机架拆下。在一些实例中，焊接电力供应器连接到发电机的辅助电力输出。在一些实例中，机架包括被配置成保护发动机和发电机的防滚架。

在一些实例发动机驱动式焊机中，焊接电力供应器包含将电力的至少一部分作为辅助电力输出的输出插座。一些实例还包含断路器，所述断路器耦接到辅助电力以在辅助电力超过阈值电流时停用辅助电力。在一些实例中，焊接电力供应器具有小于51磅的净重。在一些实例中，焊接电力供应器具有小于31磅的净重。在一些实例发动机驱动式焊机中，焊接电力供应器硬接线到端子，其中所述端子经由至少限流装置而连接到发电机。

图1是具有便携式焊接单元的实例发动机驱动式焊机100的框图。图1的发动机驱动式焊机100提供焊接型电力和/或辅助电力(例如，通用AC和/或DC电力)。

发动机驱动式焊机100包含发动机102、发电机104、焊接电力供应器106和机架108。发动机102可以是内燃机，并且产生机械动力110。发电机104从发动机102接收机械动力110并将机械动力110转换为电力112。在一些实例中，机架108包含防滚架。

焊接电力供应器106是便携式焊接单元，所述便携式焊接单元从发电机104接收电力112并将电力112转换为焊接型电力114。焊接电力供应器106可包含将焊丝电极提供到焊接操作的集成式送丝机。焊接电力供应器可在物理上与机架分开。

发动机102和发电机104安装到机架108。机架108也被配置成在物理上固持焊接电力供应器106。然而，在图1的实例中，焊接电力供应器106可在物理上与机架108分开，并且焊接电力供应器106连接到发电机以便能够在焊接电力供应器106与机架108分开时以及在焊接电力供应器106连接到机架108(例如，在物理上由机架108固持)时接收电力112。例如，机架108可配置有固持焊接电力供应器106的支撑结构116，并且焊接电力供应器106可从支撑结构116移除。在一些实例中，机架108还包含电力供应器基座126(例如，保持装置)，所述电力供应器基座126固定焊接电力供应器106但使操作员能够容易地拆下焊接电力供应器106。实例电力供应器基座126可包含夹、带、基于摩擦和/或基于挤压的衬套、锁闭装置和/或其任何组合。在一些其它实例中，可使用螺杆、螺栓和/或较劳动密集的附接装置。

如图1所图示，焊接电力供应器106经由电缆118而耦接到发电机104以输送电力112。电缆118硬接线到发电机104和焊接电力供应器106以提高耐久性并抵抗电缆118上的应力(例如，在安装了适当应力释放装置的情况下)。在一些实例中，焊接电力供应器106经由电缆118而耦接到机架108上的端子，其中电缆118转而经由限流装置(例如，断路器、保险丝等)而连接到发电机104的绕组，以接收电力112。

电缆118将电力112作为AC电力输送。因此，电缆118可以是高电压延长电线型电缆，而不是高电流焊接电缆，这会降低电缆118的成本(例如，电缆118的更换成本)。电缆118的长度确定焊接电力供应器106可与机架108分开的最大距离。

实例机架108包含电缆管理装置120，所述电缆管理装置120在焊接电力供应器106设定在支撑结构116中时和/或在焊接电力供应器106远离机架108移动的距离小于电缆118的整个长度时固定电缆118。电缆管理装置120可以是例如电缆卷筒或电缆卷绕装置。

电缆118可以是可替换的。或者，电缆118可插入到发电机104和/或焊接电力供应器106中，而不是硬接线到发电机104和/或焊接电力供应器106。

除经由电缆118而提供电力112之外，发电机104还可将辅助电力122作为AC和/或DC电力输出。在一些实例中，发电机104产生AC电力(例如，50Hz或60Hz下120VAC或230VAC等)，并且辅助电力电路将AC电力转换为辅助电力122。

如图1所图示，焊接电力供应器106包含用户接口124，所述用户接口124被配置成接收用于控制焊接参数的第一输入。用户接口124可包含用于一个或更多个焊接参数(例如，电压、电流、送丝速度等)的控制装置、用于显示焊接参数的值的显示器和/或焊接电力供应器106的任何其它输入和/或输出。

图2是具有便携式焊接单元的另一实例发动机驱动式焊机200的框图。图2的实例发动机驱动式焊机200包含发动机102、发电机104、焊接电力供应器202、机架108和电缆管理装置120。焊接电力供应器202包含用户接口124。

在图2的实例中，焊接电力供应器202还包含输出插座204和连接器206。发动机驱动式焊机200还包含连接器208和次级接口210。次级接口210可类似于用户接口124，并且包含用于控制一个或更多个焊接参数(例如，电压和/或电流设定点、送丝速度、焊接模式等)的输入。次级接口210可与用户接口124一起或代替用户接口124而控制焊接电力供应器106。

例如，当焊接电力供应器202连接到或附接到机架108的支撑结构116时，连接器206与连接器208配合以使用户接口124与次级接口210连通。用户接口124与次级接口210之间的连接可导致次级接口210停用用户接口124，因此使焊接的控制(和/或更一般来说，发动机驱动式焊机200的控制)局限于次级接口210。相反，当焊接电力供应器202与机架108分离并且连接器206与连接器208分离时，用户接口124被启用以进行焊接电力供应器202的控制。此外，次级接口210可被停用而不能控制焊接电力供应器202以避免从远离焊接电力供应器202的位置进行焊接参数的控制(例如，从而提高焊接操作员的安全性和/或防止因焊接操作员未意识到焊接参数的改变而造成的对工件的损坏)。

输出插座204可提供辅助电力122的另一来源，例如电装置可插入到其中以在远离机架108的位置处接收辅助电力122的插座。

实例发动机驱动式焊机200还包含将电力112转换为辅助电力122的辅助电力转换器电路212。例如，辅助电力转换器电路212可将电力112从具有第一电压和第一频率的AC电力转换为具有不同频率和/或电压的AC电力和/或转换为DC辅助电力。

实例焊接电力供应器202还包含输出折返电路214。输出折返电路214通过焊接电力供应器202而减小发电机104上的负载。例如，输出折返电路214可通过减小焊接电力供应器202处的电压和/或电流命令而响应于检测到焊接电压相对于命令的电压的降低来减小负载。

图3是具有便携式焊接单元302的另一实例发动机驱动式焊机300的框图。图2的实例发动机驱动式焊机300包含发动机102、发电机104、焊接电力供应器302(例如，便携式焊接单元)、机架108、电缆管理装置120和辅助电力转换器电路212。焊接电力供应器202包含用户接口124和输出折返电路214。

与图1和图2的实例相反，图3的焊接电力供应器302连接到发电机104的辅助电力输出。如图3所图示，焊接电力供应器302连接到辅助电力插座304。焊接电力供应器302可插入到辅助电力插座304中和/或从辅助电力插座304拔去。

图4图示图1的发动机驱动式焊机100的实例实施方案，包含机架108以及附接到机架108的便携式焊接单元106。图5图示图1的发动机驱动式焊机100的实例实施方案，包含机架108以及与机架108分离的便携式焊接单元106。如图4所图示，便携式焊接单元106可放置在机架108的支撑结构116上或支撑结构116中。支撑结构116提供一个或更多个保持机构。当便携式焊接单元106放置在支撑结构116中或支撑结构116上时，电缆118可使用电缆管理装置120而卷起来。相反，当便携式焊接单元106被移除并带到远离机架108的位置时，电缆118从电缆管理装置120展开，并在发电机104与便携式焊接单元106之间延伸。

本发明的方法和系统可以硬件、软件和/或硬件与软件的组合实现。本发明的方法和/或系统可用集中方式实现在至少一个计算系统中，或用分散方式实现，其中不同元件跨越若干互连的计算系统而散布。适用于执行本文所述的方法的任何种类的计算系统或其它设备是合适的。硬件和软件的典型组合可包含具有程序或其它代码的通用计算系统，其中所述程序或代码在被加载和执行时控制计算系统以使得所述计算系统执行本文所述的方法。另一典型实施方案可包括一个或更多个处理器、可编程逻辑电路、专用集成电路和/或任何其它类型的逻辑电路和/或处理芯片。一些实施方案可包括非暂时性机器可读(例如，计算机可读)介质(例如，闪速存储器、光盘、磁性存储盘等)，其上存储有可由机器执行的一行或更多行代码，从而使机器执行如本文所述的过程。如本文所使用，术语“非暂时性机器可读介质”被定义为包含所有类型的机器可读存储介质，并且不包含传播信号。

如本文所利用，术语“电路”表示物理电子部件(即，硬件)以及可配置硬件、由硬件执行和/或以其它方式与硬件相关联的任何软件和/或固件(“代码”)。如本文所使用，例如，特定处理器和存储器可在执行第一一行或更多行代码时构成第一“电路”，并且可在执行第二一行或更多行代码时构成第二“电路”。如本文所利用，“和/或”意味由“和/或”接合的列表中的项目中的任何一个或更多个。作为实例，“x和/或y”意味三元素集合{(x),(y),(x,y)}中的任一元素。换句话说，“x和/或y”意味“x和y中的一个或两个”。作为另一实例，“x、y和/或z”意味七元素集合{(x),(y),(z),(x,y),(x,z),(y,z),(x,y,z)}中的任一元素。换句话说，“x、y和/或z”意味“x、y和z中的一个或更多个”。如本文所利用，术语“示范性”意味充当非限制性实例、例子或说明。如本文所利用，术语“例如”引述一个或更多个非限制性实例、例子或说明的列表。如本文所利用，只要电路包括对于执行功能来说必要的硬件和代码(如果需要其中的任一个)，电路便“可操作”以执行所述功能，而不管所述功能的执行是否被停用或是不启用(例如，通过用户可配置的设定、工厂微调等)。

虽然已参照某些实施方案来描述本发明的方法和/或系统，但本领域的技术人员应理解，可进行各种改变，并且可替代等同物，而不偏离本发明的方法和/或系统的范围。例如，可组合、划分、重新布置和/或以其它方式修改所公开的实例的方框和/或部件。此外，可进行许多修改以使特定情形或材料适应于本公开的教示，而不偏离本公开的范围。因此，本发明的方法和/或系统不限于所公开的特定实施方案。实际上，本发明的方法和/或系统将包含落入随附权利要求书的范围内的所有实施方案，无论是在字面上还是根据等同原则都是如此。

Claims (20)

1.一种发动机驱动式焊机，包括：

发动机；

发电机，被配置成将来自所述发动机的机械动力转换为电力；

机架，所述发动机和所述发电机安装到所述机架；以及

焊接电力供应器，被配置成从所述发电机接收所述电力并将所述电力转换为焊接型电力，其中所述机架被配置成在物理上固持所述焊接电力供应器，所述焊接电力供应器可在物理上与所述机架分开，并且所述焊接电力供应器连接以能够在所述焊接电力供应器与所述机架分开时以及所述焊接电力供应器连接到所述机架时接收所述电力。

2.根据权利要求1所述的发动机驱动式焊机，其中所述焊接电力供应器经由电缆而耦接到所述发电机的绕组以接收交流电。

3.根据权利要求2所述的发动机驱动式焊机，其中所述机架包含固持所述电缆的电缆管理装置。

4.根据权利要求3所述的发动机驱动式焊机，其中所述电缆管理装置包括电缆卷筒或电缆卷绕装置中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的发动机驱动式焊机，其中所述焊接电力供应器包括将所述电力转换为直流辅助电力或交流辅助电力中的至少一种的辅助电力转换器。

6.根据权利要求1所述的发动机驱动式焊机，其中所述焊接电力供应器还包括集成式送丝机。

7.根据权利要求1所述的发动机驱动式焊机，其中所述焊接电力供应器包括被配置成接收用于控制焊接参数的第一输入的用户接口。

8.根据权利要求7所述的发动机驱动式焊机，还包括附接到所述机架的次级接口，所述次级接口被配置成接收用于控制所述焊接参数的第二输入。

9.根据权利要求8所述的发动机驱动式焊机，其中在所述焊接电力供应器与所述机架分开时，所述焊接电力供应器被配置成启用所述用户接口并停用所述次级接口。

10.根据权利要求1所述的发动机驱动式焊机，还包括辅助电力转换器电路，所述辅助电力转换器电路耦接到所述发电机并被配置成产生交流辅助电力或直流辅助电力中的至少一种，所述机架被配置成固持所述辅助电力转换器电路。

11.根据权利要求1所述的发动机驱动式焊机，其中所述焊接电力供应器包括输出折返电路，所述输出折返电路通过所述焊接电力供应器减小所述发电机上的负载。

12.根据权利要求11所述的发动机驱动式焊机，其中所述输出折返电路被配置成响应于检测到发动机速度的降低而减小所述发电机上的所述负载。

13.根据权利要求1所述的发动机驱动式焊机，还包括电力供应器基座，所述电力供应器基座将所述焊接电力供应器牢固地附接到所述机架并允许将所述焊接电力供应器从所述机架拆下。

14.根据权利要求1所述的发动机驱动式焊机，其中所述焊接电力供应器连接到所述发电机的辅助电力输出。

15.根据权利要求1所述的发动机驱动式焊机，其中所述机架包括防滚架，所述防滚架被配置成保护所述发动机和所述发电机。

16.根据权利要求1所述的发动机驱动式焊机，其中所述焊接电力供应器包括将所述电力的至少一部分作为辅助电力输出的输出插座。

17.根据权利要求1所述的发动机驱动式焊机，还包括断路器，所述断路器耦接到所述辅助电力以在所述辅助电力超过阈值电流时停用所述辅助电力。

18.根据权利要求1所述的发动机驱动式焊机，其中所述焊接电力供应器具有小于51磅的净重。

19.根据权利要求1所述的发动机驱动式焊机，其中所述焊接电力供应器具有小于31磅的净重。

20.根据权利要求1所述的发动机驱动式焊机，其中所述焊接电力供应器硬接线到端子，所述端子经由至少限流装置而连接到所述发电机。