專利名稱：用于電弧噴涂的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地說(shuō)涉及一種用于霧化熔融金屬的電弧噴涂的方法和設(shè)備，而更具體地說(shuō)涉及一種電弧噴涂設(shè)備中的電流和線材進(jìn)給速度控制。
電弧噴涂是一種熱噴涂工藝，其中相同或不同材料的一個(gè)或多個(gè)線材被熔化、霧化，并把這些熔化了的粒子推進(jìn)到一個(gè)備好的表面上以形成一個(gè)金屬覆蓋層。熔化線材所需要的熱能由一個(gè)在線材端部建立起來(lái)的電弧產(chǎn)生。用一個(gè)高速氣流使電弧中的熔融金屬霧化并把這些細(xì)小的微滴推進(jìn)到待覆蓋表面。電弧噴涂設(shè)備可以用來(lái)涂敷不同類型的覆蓋層，例如防腐蝕覆蓋層、耐磨損覆蓋層或表面修復(fù)覆蓋層。
一個(gè)電弧噴涂設(shè)備一般包括五個(gè)主要部件一個(gè)線材進(jìn)給器；一個(gè)大電流直流電源；一個(gè)過(guò)程控制器；一個(gè)高速氣體源；及一個(gè)電弧槍。線材進(jìn)給器以均勻的速度連續(xù)送進(jìn)一個(gè)或多個(gè)可熔金屬線材。該線材一般由一個(gè)線材驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)，然后通過(guò)一個(gè)絕緣的撓性管道送進(jìn)到線材導(dǎo)向器之中，并通過(guò)電弧槍上的電極前端而進(jìn)給。電極前端一般把這些線材引導(dǎo)到一個(gè)它們相遇的交叉點(diǎn)。
來(lái)自直流電源的電流在電極前端提供給可熔線材，并在兩個(gè)線材相遇處形成一個(gè)電弧。控制器使電源供應(yīng)正角的電能、保證正確的線材進(jìn)給速度和氣流。
一個(gè)噴嘴直接位于電弧后邊，并且布置成與電弧在一條線上，霧化氣流以高速通過(guò)該噴嘴。霧化氣體一般是壓縮空氣或者氬氣或氮?dú)庵惖亩栊詺怏w。霧化氣體在它離開噴嘴時(shí)的速度一般高達(dá)數(shù)千英尺每秒而且該速度可在很寬的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。霧化氣體速度對(duì)覆蓋層的特性有重要影響。
電弧的溫度可高達(dá)幾萬(wàn)華氏度。由于這種溫度，粒子在加速時(shí)撞擊并粘結(jié)于正確凈化并糙化的底材的微細(xì)突出部，產(chǎn)生對(duì)底材的很大的覆蓋層附著力和很強(qiáng)的內(nèi)粒子凝聚強(qiáng)度。除了很強(qiáng)的粘結(jié)強(qiáng)度之外，與火焰噴涂相比，電弧噴涂的其他優(yōu)點(diǎn)在于成本低和使用方便。
最初，隨著兩個(gè)線材向交叉點(diǎn)前進(jìn)并接觸，在電弧里產(chǎn)生離子化等離子體。通過(guò)線材施加很高的電流流度，因而在這些線材的接觸點(diǎn)處產(chǎn)生極多熱量，熔化金屬線材接觸部分并使周圍氣體離子化。這些離子化物質(zhì)即等離子體為電流的流動(dòng)提供一個(gè)電阻較小的通路。流過(guò)等離子體的大電流和跨過(guò)電弧的電壓降提供保持離子化狀態(tài)的必要的保持功率。陽(yáng)極線材被離開陰極線材表面之后撞擊到陽(yáng)極線材上的電子所加熱。陰極線材表面被正氣體離子的撞擊所加熱。
針對(duì)一個(gè)具體的應(yīng)用場(chǎng)合，將需要一個(gè)給定的電壓、空氣速度和電流。為了得到想要的電壓，用戶往往調(diào)整電源電壓設(shè)定值；用戶還選擇一種空氣速度；而電流則通常靠用戶選擇一個(gè)線材進(jìn)給速度來(lái)選擇，因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)工作范圍內(nèi)電流一般與線材進(jìn)給速度成比例。為了幫助選擇近似的線材進(jìn)給速度，往往提供一些針對(duì)具體的材料和工況給出線材進(jìn)給速度與電流之間的關(guān)系的表格。
那些現(xiàn)有技術(shù)的控制器一般有開環(huán)控制。某些現(xiàn)有技術(shù)電弧噴涂設(shè)備包括一種閉環(huán)驅(qū)動(dòng)進(jìn)給器速度控制，這種控制監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)進(jìn)給器速度并調(diào)整驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速以保持恒定的驅(qū)動(dòng)進(jìn)給器速度。然而，這些控制器并不直接控制電弧中的電流。因此，這些控制器不能補(bǔ)償工況中的變化，例如線材直徑的變化，線材熔點(diǎn)、空氣速度的變化，線材對(duì)準(zhǔn)方面的變化，或者線材的剛度、痕跡或螺旋方面的不規(guī)則性等。因此，需要一種補(bǔ)償這些因素的控制器，它能解決現(xiàn)有技術(shù)中的許多問(wèn)題。
一般來(lái)說(shuō)，在電弧噴涂中，工況可以用工作電壓和電流以及氣體流量(gas flow rate)來(lái)表示。在某些電壓和電流工況下可能發(fā)生滅弧。在另一些電壓和電流工況下可能發(fā)生線材短路。在其他一些電壓和電流工況下可能平穩(wěn)地進(jìn)行該過(guò)程，亦即，既不會(huì)發(fā)生滅弧也不會(huì)發(fā)生線材短路。在電弧噴涂過(guò)程中，線材短路和滅弧會(huì)降低涂覆質(zhì)量。
當(dāng)線材被推送得過(guò)快并接觸，從而粘接在一起時(shí)，就會(huì)發(fā)生線材短路。
當(dāng)電弧被氣流所熄滅時(shí)即滅弧時(shí)會(huì)出現(xiàn)爆裂聲。
如果電弧噴涂是平穩(wěn)的(既不發(fā)生短路也不發(fā)生滅弧)，則得到的金屬覆蓋層便可具有重復(fù)和可接受的質(zhì)量。爆出火花、劈拍作響和脈動(dòng)性能意味著得到的覆蓋層可能含有缺陷或不可重復(fù)，或二者兼而有之。因此，希望探測(cè)滅弧和短路的存在。隨著一個(gè)電弧噴涂的操作者變得熟練，他逐漸獲得對(duì)該過(guò)程的視覺和聽覺體驗(yàn)，并獲得對(duì)何時(shí)噴涂火舌正確(平穩(wěn)運(yùn)行)或不正確(爆出火花、劈拍作響和脈動(dòng))的認(rèn)識(shí)。
噴涂過(guò)程的視覺和聽覺效果取決于許多因素，其中包括噴涂線材的類型與規(guī)格、電弧電壓和電流及氣體流量。因而，判讀或解釋噴涂火舌的視覺和聽覺特征需要由有經(jīng)驗(yàn)的操作者訓(xùn)練新操作者，并且可能要花若干年來(lái)取得經(jīng)驗(yàn)。因此，希望一個(gè)電弧噴涂產(chǎn)品探測(cè)并指示線材短路或滅弧的存在，以便一個(gè)沒有經(jīng)驗(yàn)的操作者也能根據(jù)需要調(diào)整參數(shù)，并且還學(xué)會(huì)判斷在許多不同應(yīng)用中這些工況的特征聲響。
為了在一個(gè)電弧噴涂系統(tǒng)中引弧，把兩個(gè)線材湊在一起直到開始電子的金屬對(duì)金屬傳導(dǎo)。由于接觸電阻很小，通過(guò)線材的一個(gè)大電流將加熱線材端部，直到靠所產(chǎn)生的瓦數(shù)把線材熔化為止。當(dāng)電流和電壓工況有利時(shí)，即在既不發(fā)生滅弧也不發(fā)生線材短路的工作范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)噴涂等離子體的平穩(wěn)起動(dòng)。
然而，當(dāng)起動(dòng)電流和電壓處于或接近于線材短路工況時(shí)，由于線材進(jìn)給速度很高，可能造成爆炸性起動(dòng)。當(dāng)熔融橫截面變得足夠小而它造成的電阻很大時(shí)，將非常迅速地產(chǎn)生大量的瓦數(shù)并發(fā)生爆炸，把未熔化線材推離電弧槍并推向待涂覆表面。
處于或接近于滅弧工況下引弧，需要很低的線材進(jìn)給速度(例如每分鐘幾英寸)。低進(jìn)給速度使線材剛輕微接觸便瞬間產(chǎn)生大量熱量。于是線材端部被燒掉而電弧熄滅。然而隨著新的線材端部再次互相接近和輕微接觸，又開始整個(gè)過(guò)程。
由于上述原因，為了克服馬達(dá)慣性和其他起動(dòng)困難，處于或接近于線材短路或滅弧工況下引弧是很困難的。因此，當(dāng)想要在處于或接近于這些工況下工作時(shí)，最好一個(gè)電弧噴涂機(jī)先在正常工況下引弧，然后再轉(zhuǎn)移到困難的工況。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種電弧噴涂一對(duì)線材的方法包括以可控制的速度向電弧送進(jìn)這些線材。通過(guò)這些線材向電弧提供電流。監(jiān)測(cè)一個(gè)諸如電流、電壓或功率之類的電弧參數(shù)的量值，并響應(yīng)于該參數(shù)量值控制線材進(jìn)給速度。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種電弧噴涂機(jī)包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)線材的進(jìn)給馬達(dá)和一個(gè)向線材提供電流的電源。一個(gè)控制器與電源和進(jìn)給馬達(dá)相連接，并包括一個(gè)諸如電流、電壓和功率傳感器之類的電弧參數(shù)傳感器，以及一個(gè)閉環(huán)控制電路。該閉環(huán)控制電路接收傳感器的輸出并響應(yīng)于該參數(shù)量值來(lái)控制進(jìn)給馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。
根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，一個(gè)用于電弧噴涂機(jī)的控制器包括檢測(cè)諸如電流、電壓或功率之類的電弧參數(shù)的量值并提供一個(gè)指示該量值的輸出的傳感器。還設(shè)置一個(gè)設(shè)定點(diǎn)選擇器，它有一個(gè)指示設(shè)定點(diǎn)的輸出。一個(gè)比較器把該參數(shù)量值與該設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行比較，而一個(gè)誤差信號(hào)發(fā)生器響應(yīng)于該項(xiàng)比較來(lái)控制線材進(jìn)給馬達(dá)。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，一種用于電弧噴涂的方法和設(shè)備包括以可控制的速度向電弧送進(jìn)線材并向電弧提供功率。監(jiān)測(cè)該電弧并向用戶顯示電弧的工況一究竟有沒有短路和滅弧發(fā)生。
本發(fā)明的另一個(gè)方面在于一種電弧噴涂方法，該方法最初以一預(yù)定的速度在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間段向電弧送進(jìn)線材。爾后在該預(yù)定的時(shí)間段結(jié)束之后以不同的速度向電弧送進(jìn)線材。
在縱覽以下附圖、詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求時(shí)，本發(fā)明的其他主要特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本專業(yè)的技術(shù)人員將變得顯而易見。


圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的一種電弧噴涂機(jī)的方塊圖；圖2是用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的幾個(gè)方面的一種控制器的電路圖3A—3E表示與圖2的實(shí)施例相對(duì)應(yīng)的波形；圖4是用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)方面的一種波峰探測(cè)器的電路圖；以及圖5是用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)方面的一種波谷探測(cè)器的電路圖。
在詳細(xì)解釋本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例之前應(yīng)該指出，本發(fā)明的應(yīng)用并不限于在下面的描述中給出的或附圖中畫出的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和元件配置。本發(fā)明可以有其他實(shí)施例或以其他方式實(shí)現(xiàn)或進(jìn)行。此外還應(yīng)該指出，本文所用的用語(yǔ)和術(shù)語(yǔ)是為了描述，不能看成是限制。
本發(fā)明涉及電弧噴涂并包括一種用于電弧噴涂的方法和設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，如圖1中所示，電弧噴涂機(jī)100包括一個(gè)閉環(huán)電流控制。根據(jù)本發(fā)明的這一方面，響應(yīng)于電弧和噴涂線材中的電流的量值來(lái)控制電弧噴涂機(jī)100的線材進(jìn)給速度。
如圖1中所示，電弧噴涂機(jī)100包括一個(gè)線材進(jìn)給器102。線材進(jìn)給器102包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)一對(duì)線材驅(qū)動(dòng)輥104的馬達(dá)103。馬達(dá)103可以是任何類型的馬達(dá)，例如一個(gè)直流電機(jī)、一個(gè)氣馬達(dá)或一個(gè)交流電機(jī)。驅(qū)動(dòng)輥104驅(qū)動(dòng)一對(duì)線材105和106，這些線材在電弧噴涂過(guò)程中被消耗并沉積在待覆蓋的底材上。線材105和106從一對(duì)線材卷軸107和108中放出。
圖1中還畫出作為電弧噴涂機(jī)100的部分的直流電源110。直流電源110通過(guò)一對(duì)導(dǎo)體111和112提供電弧電流。電源110一般是個(gè)可選擇的恒壓直流電源，并且可以是一個(gè)單相或三相整流電源，或者任何其他類型的電源。在導(dǎo)體111和112上從電源110向線材進(jìn)給器102提供功率。線材進(jìn)給器102內(nèi)部的導(dǎo)線把通過(guò)這些導(dǎo)線的電弧電流提供給布置在一對(duì)管道114和115內(nèi)的導(dǎo)線。管道114和115內(nèi)的導(dǎo)線是空心的而噴涂線材穿過(guò)該中心孔。載流導(dǎo)線和噴涂線材105和106都提供給噴涂槍116。在噴涂槍116內(nèi)部實(shí)現(xiàn)從載流導(dǎo)線到噴涂線材105和105的電氣接觸。在最佳實(shí)施例中，是在噴涂槍116內(nèi)部實(shí)現(xiàn)接觸的，因?yàn)殡娀娡烤€材105和106的電阻比管道114和115大得多。噴涂槍116一般靠拉動(dòng)一個(gè)觸發(fā)器來(lái)起動(dòng)，但起動(dòng)也可由其他裝置來(lái)完成。在噴涂槍116的前端形成一個(gè)電弧117。
圖1中還畫出一個(gè)高速氣體源120，而來(lái)自該氣體源的氣體供給噴涂槍116。通過(guò)噴涂槍16把該高速氣體引向電弧117，從而造成一個(gè)等離子體火舌118。氣源120可提供空氣、氬氣、氮?dú)饣蛉魏纹渌麣怏w，并且往往以一可控速度提供氣體。
如發(fā)明的背景部分所述，一個(gè)電弧噴涂機(jī)在送進(jìn)噴涂線材105和106的同時(shí)通過(guò)提供電流而工作。等離子體火舌使噴涂線材105和106的前端熔化而來(lái)自氣源120的高速氣體使熔融金屬霧化并把它噴涂到待涂覆的底材的表面上。
控制器122提控閉環(huán)電流控制?？刂破?22接收來(lái)自電流傳感器123的指示電弧電流量值的信號(hào)。電流傳感器123設(shè)在電弧電流通路上，因而它測(cè)量實(shí)際電弧電流。電流傳感器123可以是個(gè)分流器、霍爾效應(yīng)傳感器、電流互感器或任何其他的電流測(cè)量裝置。在其他實(shí)施例中，閉環(huán)控制基于電弧的一些其他參數(shù)，如電壓或功率之類。
電流信號(hào)提供給控制器122中的電流放大器125。電流放大器125輸出一個(gè)具有響應(yīng)于實(shí)際電弧電流的量值的信號(hào)。下文將更詳細(xì)地描述到，電流放大器125還對(duì)電流信號(hào)上的噪聲進(jìn)行抑制或?yàn)V波。電流放大器125的輸出提供給比較器126，該比較器還接收來(lái)自操作者選擇的電流設(shè)定點(diǎn)127輸出端的輸入。比較器126把(來(lái)自電流放大器125的)實(shí)際電流的量值與(來(lái)自電流設(shè)定點(diǎn)選擇器127的)電流設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行比較，并根據(jù)哪個(gè)輸入較大來(lái)提供一個(gè)輸出即邏輯1或邏輯0。該邏輯信號(hào)提供給積分器129，該積分器對(duì)邏輯1和邏輯0的動(dòng)態(tài)串進(jìn)行時(shí)間積分。積分器129工作以便當(dāng)實(shí)際電流小于電流設(shè)定點(diǎn)時(shí)提高其輸出，而當(dāng)實(shí)際電流大于電流設(shè)定點(diǎn)時(shí)降低其輸出。積分器129的輸出作為控制器122的輸出來(lái)提供。
控制器122的輸出提供給馬達(dá)控制器130。馬達(dá)控制器130接收來(lái)自控制器122的積分輸出信號(hào)并響應(yīng)于該信號(hào)而向馬達(dá)103提供功率。馬達(dá)103的轉(zhuǎn)速響應(yīng)于由馬達(dá)控制器130所提供的功率量(信號(hào)的量值)。因此，該轉(zhuǎn)速也響應(yīng)于控制器122的積分輸出。
隨著線材進(jìn)給速度的提高，電流量值加大；而隨著線材進(jìn)給速度的降低，電流量值減小。電流量值的變化由電流傳感器123檢測(cè)并被電流放大器125放大。然后比較器126的變化的邏輯狀態(tài)被時(shí)間積分以形成積分器129的不斷變化的輸出。積分器129的輸出就是控制器122的輸出?？刂破?22的輸出加到馬達(dá)控制器130上，該馬達(dá)控制器決定著驅(qū)動(dòng)馬達(dá)103的轉(zhuǎn)速和電弧噴涂線材105和106的速度。因此，本發(fā)明的這一實(shí)施例提供閉環(huán)控制，其中響應(yīng)于實(shí)際電弧電流這樣地調(diào)整線材進(jìn)給速度，即把電弧電流保持于想要的平均值。
因此，本發(fā)明允許用戶直接選擇電弧電流。不需要回復(fù)到表示電弧電流與線材速度的近似關(guān)系的表格。也不需要通過(guò)調(diào)整線材進(jìn)給速度來(lái)對(duì)電流值進(jìn)行“細(xì)調(diào)”。此外，線材物理性質(zhì)方面的變化也將被控制器122自動(dòng)加以補(bǔ)償。例如，如果線材直徑減小，從而減小電流，則控制器122將探測(cè)出電流方面的這個(gè)變化并調(diào)整線材進(jìn)給速度，直到電流加大到想要的值為止?？刂破?22將在下文予以描述，但作為本專業(yè)的技術(shù)人員將會(huì)明白，有無(wú)數(shù)的方法可以實(shí)現(xiàn)控制器122。
接下來(lái)參見圖2，其中畫出控制器122的部分的電路圖。在該最佳實(shí)施例中，電流放大器125包括一對(duì)輸入線204和205，多個(gè)電阻器R1、R2、R3、R4和R5，多個(gè)電容器C1、C2、C3、C4和C5，及一對(duì)運(yùn)算放大器A1和A2。
電流放大器125在輸入線204和205上接收電流傳感器信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，從一個(gè)50mV的分流器上取得分流器信號(hào)。50mV的壓降對(duì)應(yīng)著大約200A的電流。輸入線20A接到分流器123的比較正端并經(jīng)1000Ω電阻器R1接入運(yùn)算放大器A1的同相輸入端，經(jīng)100kΩ電阻器R3接地。為了平滑噪聲，設(shè)置0.1μF的電容器C1跨在100kΩ電阻器R3兩端。
輸入線205接到分流器123的比較負(fù)端而信號(hào)經(jīng)1000Ω電阻器R2加到運(yùn)算放大器A1的反相輸入端。再者，為了平滑噪聲，在運(yùn)算放大器A1的倒相輸入端與地之間設(shè)置0.1μF電容器C2。從運(yùn)算放大器A1的倒相輸入端到它的輸出端設(shè)置100kΩ反饋電阻器R4以建立大約為100的增益。為了阻尼，還在運(yùn)算放大器A1的倒相輸入端與運(yùn)算放大器A1的輸出端之間設(shè)置0.001μF反饋電容器C4。
與運(yùn)算放大器A1配套的元件的電阻和電容的選擇是為了提供足夠的阻尼以防止電弧電流中的很短的干擾影響控制過(guò)程。另一方面，把時(shí)間常數(shù)選得足夠短以便有效地控制電弧噴涂過(guò)程。在此實(shí)施例中，選擇了約0.1ms的時(shí)間常數(shù)。
因而運(yùn)算放大器A1的輸出是電弧電流的一種放大了的并稍經(jīng)平滑的變化形式。該放大了的信號(hào)經(jīng)5000Ω電阻器R5供給起電流緩沖器作用的運(yùn)算放大器A2。1μF電容器C5接在緩沖器A2的同相輸入端與地之間。放大器A2可以用不同的元件另行設(shè)計(jì)，例如采用分立器件而不是運(yùn)算放大器，或者采用數(shù)字器件而不是模擬器件。緩沖器A2的輸出作為電流放大器125的輸出供給比較器126。
比較器126還接收一個(gè)來(lái)自操作者設(shè)定的電流設(shè)定點(diǎn)調(diào)整器127的輸入。如圖2中所示，電流設(shè)定點(diǎn)選擇器127包括一個(gè)+12V電壓源，一個(gè)電阻器R8，一個(gè)電阻器R10和一個(gè)電位器P2。電流設(shè)定點(diǎn)選擇器127的輸出取決于3.3kΩ電阻器R8、150Ω電阻器R10和用戶可調(diào)電位器P2電阻(從0到1000Ω)的電阻組合的分壓器。根據(jù)該最佳實(shí)施例，最大的可選擇電流為124A，這對(duì)應(yīng)于3.1V的電壓。電流設(shè)定點(diǎn)選擇器127的輸出與實(shí)際電流的比率為25mV每A。在其他實(shí)施例中可以使用其他電壓，并用其他裝置來(lái)產(chǎn)生設(shè)定點(diǎn)電壓，例如用數(shù)字元件。
如上所述，電流設(shè)定點(diǎn)選擇器127的輸出供入比較器126。比較器126包括一個(gè)運(yùn)算放大器A3，該運(yùn)算放大器在其倒相輸入端接收電流設(shè)定點(diǎn)選擇器127的輸出。運(yùn)算放大器A3的同相輸入端通過(guò)1kΩ電阻器R11接收電流放大器125的輸出。在運(yùn)算放大器A3的同相輸入端與輸出端之間接一個(gè)220kΩ反饋電阻器R12。電阻器R12在運(yùn)算放大器A3的輸出中提供一個(gè)滯環(huán)以防止在一具體電流附近振蕩。例如，當(dāng)實(shí)際電流加大到超過(guò)電流設(shè)定點(diǎn)加上電阻器R12引入的滯環(huán)時(shí)，比較器126的輸出改變狀態(tài)為邏輯1。相反，當(dāng)實(shí)際電流減小到小于電流設(shè)定點(diǎn)減去電阻器R12引入的滯環(huán)時(shí)，比較器126的輸出改變狀態(tài)為邏輯0?，F(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)公知，有許多實(shí)現(xiàn)比較器126的方法，其中包括使用數(shù)字元件或其他模擬元件。
比較器126的輸出供入積分器129，該積分器根據(jù)比較器126的狀態(tài)使一個(gè)1.0μF電容器C17充電或放電。積分器129還包括一個(gè)倒相與非門A4，多個(gè)電阻器R13、R14、R15、R16和R19，一對(duì)模擬開關(guān)SW1和SW2，一對(duì)可變電阻器P3和P4，以及一個(gè)緩中器A5。來(lái)自聚集在電容器C17上的電荷的電壓作為輸出經(jīng)緩沖器A5和限流電阻器R19提供，在該較佳實(shí)施例中，限流電阻器R19的電阻為2kΩ。如下文將更詳細(xì)地解釋的，積分器129的輸出(電容器C17上的電荷)越高，則圖1中的線材進(jìn)給馬達(dá)103的轉(zhuǎn)速越高。
通過(guò)開關(guān)SW1或SW2之一選擇性地接通使電容器C17選擇性地充電和放電。當(dāng)實(shí)際電流大于設(shè)定點(diǎn)加滯環(huán)時(shí)，比較器126的輸出為邏輯1而開關(guān)SW1經(jīng)5.6kΩ電阻器R14接通。當(dāng)開關(guān)SW1接通時(shí)，存在著從電容器C17、經(jīng)開關(guān)SW1、56kΩ電阻器R15和1MΩ可變電阻器P3的電流通路。因此，電容器C17放電，降低其上的電壓，并降低控制器122的輸出和馬達(dá)103的轉(zhuǎn)速。隨著馬達(dá)103轉(zhuǎn)速的降低，實(shí)際電流量值也將減小。開關(guān)SW1保持接通而線性進(jìn)給速度和電弧電流量值繼續(xù)減小，直到實(shí)際電流變成小于設(shè)定點(diǎn)減滯環(huán)為止。
當(dāng)實(shí)際電流減小到小于設(shè)定點(diǎn)減滯環(huán)時(shí)，比較器126的輸出變成邏輯0。這關(guān)斷開關(guān)SW1。而且，由于邏輯0被與非門A4倒相并經(jīng)5.6kΩ電阻器R13提供給開關(guān)SW2的門，開關(guān)SW2被接通。當(dāng)開關(guān)SW2接通時(shí)，電容器C17經(jīng)56kΩ電阻器R16和1MΩ可變電阻器R4充電。因此，當(dāng)實(shí)際電流小于電流設(shè)定點(diǎn)減滯環(huán)時(shí)，電容器C17充電，提高其上的電壓并提高馬達(dá)103的轉(zhuǎn)速。隨著馬達(dá)103轉(zhuǎn)速的提高，實(shí)際電流也將加大。以上針對(duì)該最佳實(shí)施例描述了積分器129，但是可以使用其他電路，包括其他模擬和數(shù)字元件來(lái)實(shí)現(xiàn)這一控制方案，以及也能響應(yīng)于電流量值來(lái)控制線材進(jìn)給速度的其他控制方案。
于是可以看到，公開了一種閉環(huán)電流控制。該閉環(huán)控制監(jiān)測(cè)實(shí)際電流量值并響應(yīng)于想要電流與實(shí)際電流之間的誤差來(lái)調(diào)整線材進(jìn)給速度。為了得到所選的電流量值，此一控制將既響應(yīng)于用戶改變的想要電流又響應(yīng)于工況的變化來(lái)調(diào)整線材速度。
接下來(lái)參見圖3A—3E，其中畫出表示在控制器122的不同級(jí)處出現(xiàn)的信號(hào)的波形。圖3A代表由分流器123測(cè)得的典型的實(shí)際電弧電流信號(hào)。該信號(hào)是比較有噪聲有并且包含被本控制方案所平滑的短期擾動(dòng)。實(shí)際信號(hào)的噪聲可能比所畫的大得多。
波形3B表示放大器125的輸出。放大器125的輸出對(duì)應(yīng)著圖3A中的實(shí)際電弧電流，但經(jīng)過(guò)平滑和放大。圖3B上還畫出電流設(shè)定點(diǎn)。
圖3C針對(duì)圖3B中的設(shè)定點(diǎn)和放大了的實(shí)際電流表示比較器126的輸出。如上所述，當(dāng)實(shí)際電流大于設(shè)定點(diǎn)時(shí)，比較器126的輸出產(chǎn)生一個(gè)邏輯1。當(dāng)實(shí)際電流小于設(shè)定點(diǎn)時(shí)比較器126的輸出為邏輯0。
圖3D針對(duì)圖3C中所示的比較器126的輸出表示積分器129的輸出?？梢钥闯?，當(dāng)實(shí)際電流大于設(shè)定點(diǎn)電流時(shí)，積分器的輸出降低。而且，當(dāng)實(shí)際電流小于設(shè)定點(diǎn)時(shí)，積分器129的輸出升高。
圖3E表示接受本發(fā)明控制的典型線材速度。可以看到，控制根據(jù)被送進(jìn)線材的條件和被送進(jìn)線材的類型在整個(gè)0.3秒至1.0秒的時(shí)間段上變化。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，該控制器包括探測(cè)滅弧或線材短路的電路。如果控制器探測(cè)到這兩種工況中的某一種的存在，則通過(guò)點(diǎn)亮操作面板上的發(fā)光二極管向用戶發(fā)出關(guān)于該工況存在的指示。
回過(guò)頭參見圖1，控制器122包括用來(lái)探測(cè)線材短路或滅弧的存在的元件。具體地說(shuō)，波峰探測(cè)器132和波谷探測(cè)器134各自收到放大器125的輸出、經(jīng)過(guò)平滑和放大的電弧電流信號(hào)作為輸入，波峰探測(cè)器132通過(guò)監(jiān)測(cè)實(shí)際電流量值有無(wú)波峰來(lái)探測(cè)線材短路的存在。波峰的存在表明線材已短路。當(dāng)探測(cè)到波峰時(shí)面板上的一個(gè)發(fā)光二極管點(diǎn)亮，借此通過(guò)用戶存在線材短路。以類似的方式，波谷探測(cè)器134通過(guò)監(jiān)測(cè)實(shí)際電流量值有無(wú)波谷來(lái)探測(cè)滅弧的存在。波谷的存在表明電弧已被熄滅。當(dāng)探測(cè)到波谷時(shí)面板上的一個(gè)發(fā)光二極管點(diǎn)亮，借此通知用戶存在滅弧。
接下來(lái)參見圖4，畫出波峰探測(cè)器132的電路圖。波峰探測(cè)器132包括多個(gè)電阻器R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26和R27，一對(duì)運(yùn)算放大器A9和A10，一個(gè)二極管D1，一個(gè)電容器C20，以及一個(gè)發(fā)光二極管D2。一般來(lái)說(shuō)，運(yùn)算放大器A9和A10被配置成比較器。當(dāng)實(shí)際電流上升到一個(gè)波峰時(shí)，運(yùn)算放大器A9輸出一個(gè)邏輯0。這使運(yùn)算放大器A10也輸出一個(gè)邏輯0，點(diǎn)亮發(fā)光二極管D2。
具體地說(shuō)，構(gòu)成分壓器的10kΩ電阻器R20和33kΩ電阻器R21把一個(gè)+12V的參考電源分壓成大約9.2V的參考電壓。運(yùn)算放大器A9在其同相輸入端經(jīng)20kΩ輸入電阻器R22接收該9.2V參考信號(hào)。運(yùn)算放大器A9還在其倒相輸入端接收實(shí)際電流信號(hào)。當(dāng)實(shí)際電流信號(hào)大于參考信號(hào)時(shí)，運(yùn)算放大器A9探測(cè)到一個(gè)波峰，并提供一個(gè)邏輯0的輸出。按照標(biāo)度，9.2V參考信號(hào)對(duì)應(yīng)于198A的電弧電流。56kΩ反饋電阻器R23提供滯環(huán)，以致運(yùn)算放大器A9的輸出在電弧電流減小到低于139A之后才恢復(fù)到邏輯1。
當(dāng)運(yùn)算放大器A9的輸出為邏輯0時(shí)，經(jīng)二極管D1和610Ω電阻器R26使電容器C20很快地充電，降低運(yùn)算放大器A10的同時(shí)輸入端處的電壓。當(dāng)加在該同相輸入端的電壓下降到經(jīng)過(guò)9.2V時(shí)，運(yùn)算放大器A10的輸出變成接近零狀。這經(jīng)2kΩ電阻器R27點(diǎn)亮發(fā)光二極管D2，指示存在一個(gè)線材短路。
然而，線材短路所經(jīng)歷的時(shí)間往往很短，以致用戶難以看清發(fā)光二極管D2已被點(diǎn)亮，因而電容器C20的放電速度比充電速度慢些。當(dāng)電弧重新建立且電弧電流減小到小于139A時(shí)，運(yùn)算放大器A9的輸出恢復(fù)到邏輯1而電容器C20開始放電。該放電通路僅包括200kΩ的可變電阻器R25，因?yàn)槎O管D1阻斷電阻器R26。于是，該發(fā)光二極管將保持點(diǎn)亮外加的0.1s。此點(diǎn)亮?xí)r間一般來(lái)說(shuō)長(zhǎng)得足以讓人眼看到發(fā)光二極管點(diǎn)亮。
波谷探測(cè)器134以相似的方式工作，只是其邏輯是相反的，因?yàn)橐綔y(cè)的是波谷。接下來(lái)參見圖5，波谷探測(cè)器134包括多個(gè)電阻器R28、R29、R30、R31、R33、R34和R36，一對(duì)運(yùn)算放大器A11和A12，一個(gè)二極管D3，一個(gè)電容器C21，以及一個(gè)發(fā)光二極管D4。運(yùn)算放大器A11和A12被配置成比較器。當(dāng)實(shí)際電流下降到一個(gè)波谷時(shí)，運(yùn)算放大器A11輸出一個(gè)邏輯1。這使運(yùn)算放大器A12也輸出一個(gè)邏輯1，點(diǎn)亮發(fā)光二極管D4。
具體地說(shuō)，構(gòu)成分壓器的1.2kΩ電阻器R29和22kΩ電阻器R28指一個(gè)+12V的參考電源分壓成大約0.6V的參考電壓。運(yùn)算放大器A11在其同相輸入端經(jīng)33kΩ輸入電阻器R30接收該0.6V參考信號(hào)。運(yùn)算放大器A11還在其倒相輸入端接收實(shí)際電流信號(hào)。當(dāng)實(shí)際電流信號(hào)小于參考信號(hào)時(shí)，運(yùn)算放大器A11探測(cè)到一個(gè)波谷，并提供一個(gè)邏輯1的輸出。按照標(biāo)度，0.6V參考信號(hào)對(duì)應(yīng)于11A的電弧電流。240kΩ反饋電阻器R31提供滯環(huán)，以致運(yùn)算放大器A11的輸出在電弧電流加大到超過(guò)39A時(shí)才恢復(fù)到邏輯0。
當(dāng)運(yùn)算放大器A11的輸出為邏輯1時(shí)，經(jīng)二極管D3和12kΩ電阻器R33使電容器C21很快地充電，提高運(yùn)算放大器A12的同相輸入端處的電壓。當(dāng)該電壓上升到經(jīng)過(guò)加在倒相輸入端上的0.6V時(shí)，運(yùn)算放大器A12的輸出變成邏輯1。這經(jīng)2kΩ電阻器R36點(diǎn)亮發(fā)光二極管D4，指示存在一個(gè)滅弧。像對(duì)波峰探測(cè)器一樣，通過(guò)在電容器C21的放電通路中使用200kΩ電阻器R34來(lái)延長(zhǎng)發(fā)光二極管D4的點(diǎn)亮?xí)r間。
于是，波峰探測(cè)器132和波谷探測(cè)器134分別探測(cè)線材短路和滅弧的存在。此外，它們還提供要被點(diǎn)亮的指示燈，以致用戶可以調(diào)整工作參數(shù)和/或掌握這些工況的特征聲響。當(dāng)然，滅弧和短路探測(cè)可以用其他電路，包括模擬和數(shù)字器件來(lái)進(jìn)行。
本發(fā)明的另一個(gè)特征涉及電弧噴涂的起動(dòng)條件。更確切地說(shuō)，有時(shí)也許想要在或接近于可能引起線材短路和滅弧的電壓和電流工況下工作。雖然在這些區(qū)域中持續(xù)工作是可能的，但在這些工況下很難起動(dòng)電弧噴涂過(guò)程。在圖1上以方塊形式畫出一個(gè)軟起動(dòng)電路136，該電路迫使最初的電弧電流處于一個(gè)比較容易起動(dòng)的值。
軟起動(dòng)電路136與積分器129一起，連接于決定線材進(jìn)給馬達(dá)轉(zhuǎn)速的控制器122輸出端。當(dāng)用戶通過(guò)最初按壓噴涂槍116上的觸發(fā)器而開始電弧噴涂過(guò)程時(shí)，軟起動(dòng)電路136把控制器122的輸出和線材進(jìn)給馬達(dá)轉(zhuǎn)速暫時(shí)限制于工作和起動(dòng)比較容易的值。在初始化期過(guò)后該限制解除而積分器129控制電流和線材進(jìn)給速度值。
接下來(lái)參見圖2，軟起動(dòng)電路136被示意地畫出并包括多個(gè)電阻器R40、R41、R42、R43和R44，一對(duì)與非門A15和A16，一個(gè)電容器C40及一對(duì)開關(guān)SW3和SW4。
與非門A15的輸入端接于噴涂槍116的觸發(fā)器。當(dāng)觸發(fā)器未被拉動(dòng)時(shí)，即機(jī)器接通但尚未使用時(shí)，至與非門A15的輸入為邏輯1。在此工況下與非門A15的輸出為邏輯0，它被施加于與非門A16的輸入端。于是，與非門A16的輸出為邏輯1。該邏輯1經(jīng)2kΩ的電阻器R42和R44供入開關(guān)SW3和SW4的門，接通開關(guān)SW3和SW4。這使得包括+12V電壓源、10kΩ電阻器R43和0—10kΩ可變電阻器R41在內(nèi)的分壓器跨接于(積分器129的)電容器C17，借此把電容器C17上的電壓和控制器122的輸出限制成分壓器電平。分壓器被選成提供相當(dāng)于工作范圍中點(diǎn)處電流的電壓，而不接近滅弧或線材短路區(qū)。
當(dāng)操作者拉動(dòng)噴涂槍116的觸發(fā)器時(shí)，至與非門A15的輸入變低，使輸出變高。至與非門A16的輸入在經(jīng)22kΩ電阻器R40給4.7μF電容器C40充電之前將一直保持為低。在此實(shí)施例中這大約用0.1秒，但在其他實(shí)施例中可能不同。在此延時(shí)期間，線材進(jìn)給器以由該分壓器所設(shè)定的速度向電弧送進(jìn)線材。
經(jīng)該延時(shí)之后，與非門A16的輸出變低，切斷開關(guān)SW3和SW4。這使得積分器可以按照上面描述的閉環(huán)控制來(lái)控制線材進(jìn)給馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。于是，設(shè)置了初始化電路，它使電弧噴涂過(guò)程容易起動(dòng)，不受用戶所選擇的設(shè)定值的影響。當(dāng)然，這種軟起動(dòng)可以用其他電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括用其他模擬和數(shù)字器件。
于是應(yīng)該明白，按照本發(fā)明提供了一種完全達(dá)到上面所宣布的目的和優(yōu)點(diǎn)的電弧噴涂方法和設(shè)備，雖然已經(jīng)結(jié)合其具體實(shí)施例描述了該發(fā)明，但是很顯然許多抉擇、修改和變動(dòng)對(duì)于本專業(yè)的技術(shù)人員將是顯而易見的。因此，本申請(qǐng)企圖包含所有這些抉擇、修改和變動(dòng)，它們落在所附權(quán)利要求的精神和寬闊范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用一對(duì)線材作電弧噴涂的方法，該方法包括以一可控速度向一個(gè)電弧送進(jìn)這些線材；通過(guò)這些線材向該電弧提供電流；監(jiān)測(cè)該電弧的一個(gè)參數(shù)；以及響應(yīng)于該參數(shù)來(lái)控制線材送進(jìn)的速度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該監(jiān)測(cè)步驟包括監(jiān)測(cè)向該電弧提供的電流量值的步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該監(jiān)測(cè)步驟包括監(jiān)測(cè)該電弧的電壓量值的步驟。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該監(jiān)測(cè)步驟包括監(jiān)測(cè)向該電弧提供的功率量值的步驟。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中該監(jiān)測(cè)步驟包括提供一個(gè)指示電弧電流量值的信號(hào)的步驟，而該控制步驟包括選擇一個(gè)電流設(shè)定點(diǎn)并把該指示電弧電流量值的信號(hào)與該電流設(shè)定點(diǎn)相比較的步驟。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中該控制步驟包括提供一個(gè)響應(yīng)于該項(xiàng)比較的信號(hào)的步驟，并且其中響應(yīng)于該信號(hào)來(lái)控制進(jìn)給馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中該控制步驟還包括探測(cè)該電弧的有無(wú)并提供一個(gè)指示該電弧的有無(wú)的輸出的步驟。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中該控制步驟還包括探測(cè)有無(wú)線材短路并提供一個(gè)指示有無(wú)線材短路的輸出的步驟。
9.一種用來(lái)用一對(duì)線材作電弧噴涂的電弧噴涂機(jī)，該電弧噴涂機(jī)包括一個(gè)包括一個(gè)可操作以驅(qū)動(dòng)線材的進(jìn)給馬達(dá)的線材進(jìn)給器；一個(gè)可操作以向這些線材提供電流的電源；以及一個(gè)可操作地接于該電源和該進(jìn)給馬達(dá)的控制器；其中該控制器包括一個(gè)布置成測(cè)量該電弧的一個(gè)參數(shù)的傳感器和一個(gè)閉環(huán)控制電路，而且其中該閉環(huán)控制電路可操作地接于該傳感器和該進(jìn)給馬達(dá)，此外其中該進(jìn)給馬達(dá)的轉(zhuǎn)速響應(yīng)于該閉環(huán)控制電路。
10.如權(quán)利要求9所述的電弧噴涂機(jī)，其中該傳感器是一個(gè)電流傳感器。
11.如權(quán)利要求9所述的電弧噴涂機(jī)，其中該傳感器是一個(gè)電壓傳感器。
12.如權(quán)利要求9所述的電弧噴涂機(jī)，其中該傳感器是一個(gè)功率傳感器。
13.如權(quán)利要求10所述的電弧噴涂機(jī)，其中該電流傳感器能提供一個(gè)指示該電弧電流的輸出，而且該控制器還包括一個(gè)電流設(shè)定點(diǎn)選擇器和一個(gè)比較器，該比較器的輸入有指示該電弧電流的該輸出和該電流設(shè)定點(diǎn)。
14.如權(quán)利要求13所述的電弧噴涂機(jī)，其中該控制器還包括一個(gè)具有響應(yīng)于該比較器的輸出的一個(gè)信號(hào)輸出的電路，其中該進(jìn)給馬達(dá)的轉(zhuǎn)速響應(yīng)于該信號(hào)輸出。
15.如權(quán)利要求10所述的電弧噴涂機(jī)，其中該控制器還包括一個(gè)滅弧探測(cè)電路，該電路可操作地接于該電流傳感器，并具有一個(gè)指示該電弧的有無(wú)的輸出。
16.如權(quán)利要求10所述的電弧噴涂機(jī)，其中該控制器還包括一個(gè)線材短路探測(cè)電路，該電路可操作地接于該電流傳感器，并具有一個(gè)指示有無(wú)線材短路的輸出。
17.如權(quán)利要求10所述的電弧噴涂機(jī)，該電弧噴涂機(jī)還包括一個(gè)布置成把氣體引向該電弧的氣體源。
18.一種用于電弧噴涂機(jī)的控制器，其中該電弧噴涂機(jī)包括一個(gè)線材進(jìn)給馬達(dá)和一個(gè)電源，該控制器包括一個(gè)布置成測(cè)量該電弧的一個(gè)參數(shù)的電弧參數(shù)傳感器，該傳感器能提供一個(gè)指示該參數(shù)的輸出；一個(gè)設(shè)定點(diǎn)選擇器，該設(shè)定點(diǎn)選擇器具有一個(gè)指示一個(gè)設(shè)定點(diǎn)的輸出；一個(gè)比較器，該比較器的輸入有指示該參數(shù)和該設(shè)定點(diǎn)的那些輸出，借此該比較器的輸出有一個(gè)指示那些輸入的相對(duì)量值的信號(hào)；以及一個(gè)信號(hào)發(fā)生器，該信號(hào)發(fā)生器布置成接收該比較器的輸出作為一個(gè)輸入并向該進(jìn)給馬達(dá)提供一個(gè)輸出。
19.如權(quán)利要求18所述的控制器，其中該參數(shù)傳感器是一個(gè)電流傳感器。
20.如權(quán)利要求18所述的控制器，其中該參數(shù)傳感器是一個(gè)電壓傳感器。
21.如權(quán)利要求18所述的控制器，其中該參數(shù)傳感器是一個(gè)功率傳感器。
22.如權(quán)利要求19所述的控制器，其中該信號(hào)發(fā)生器包括一個(gè)積分電路。
23.如權(quán)利要求19所述的控制器，該控制器還包括一個(gè)滅弧探測(cè)電路，該電路可操作地接于該電流傳感器，并具有一個(gè)指示該電弧的有無(wú)的輸出。
24.如權(quán)利要求23所述的控制器，其中該滅弧探測(cè)電路包括一個(gè)波谷探測(cè)器。
25.如權(quán)利要求19所述的控制器，該控制器還包括一個(gè)線材短路探測(cè)電路，該電路可操作地接于該電流傳感器，并具有一個(gè)指示有無(wú)線材短路的輸出。
26.如權(quán)利要求25所述的控制器，其中該線材短路探測(cè)電路包括一個(gè)波峰探測(cè)器。
27.一種用來(lái)用一對(duì)線材作電弧噴涂的電弧噴涂機(jī)，該電弧噴涂機(jī)包括一個(gè)線材進(jìn)給器，該線材進(jìn)給器包括一個(gè)用來(lái)以一可控速度向一個(gè)電弧送進(jìn)這些線材的馬達(dá)；一個(gè)用來(lái)通過(guò)這些線材向該電弧提供電流的電源；一個(gè)布置成測(cè)量一個(gè)電弧參數(shù)的傳感器；以及用來(lái)響應(yīng)于該所測(cè)量的參數(shù)在一個(gè)非零速度的范圍內(nèi)控制該進(jìn)給速度的裝置。
28.如權(quán)利要求27所述的電弧噴涂機(jī)，其中該傳感器是一個(gè)電流傳感器。
29.如權(quán)利要求28所述的電弧噴涂機(jī)，該電弧噴涂機(jī)還包括接于該電流傳感器的、用來(lái)提供一個(gè)指示該電弧電流量值的信號(hào)的裝置；用來(lái)選擇一個(gè)電流設(shè)定點(diǎn)的裝置；以及用來(lái)提供一個(gè)指示該電弧電流相對(duì)于該電流設(shè)定點(diǎn)的量值的信號(hào)輸出的裝置。
30.如權(quán)利要求29所述的電弧噴涂機(jī)，該電弧噴涂機(jī)還包括用來(lái)提供一個(gè)響應(yīng)于指示該量值的信號(hào)的信號(hào)的裝置；以及用來(lái)響應(yīng)于該信號(hào)輸出在一個(gè)非零速度的范圍內(nèi)控制該速度的裝置。
31.如權(quán)利要求30所述的電弧噴涂機(jī)，該電弧噴涂機(jī)還包括用來(lái)探測(cè)該電弧的有無(wú)并提供一個(gè)指示該電弧的有無(wú)的輸出的裝置。
32.如權(quán)利要求30所述的電弧噴涂機(jī)，該電弧噴涂機(jī)還包括用來(lái)探測(cè)有無(wú)線材短路并提供一個(gè)指示有無(wú)線材短路的輸出的裝置。
33.一種用一對(duì)線材作電弧噴涂的方法，該方法包括通過(guò)這些線材向該電弧提供電功率；探測(cè)該電弧的有無(wú)；以及提供一個(gè)指示該電弧的有無(wú)的輸出。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，該方法包括監(jiān)測(cè)該電弧電流量值的步驟。
35.一種用一對(duì)線材作電弧噴涂的方法，該方法包括以一可控制速度向一個(gè)電弧送進(jìn)這些線材；通過(guò)這些線材向該電弧提供電流；監(jiān)測(cè)向該電弧提供的電流量值；探測(cè)有無(wú)線材短路；以及提供一個(gè)指示有無(wú)該短路的輸出。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，該方法包括監(jiān)測(cè)該電弧電流量值的步驟。
37.一種用來(lái)用一對(duì)線材作電弧噴涂的電弧噴涂機(jī)設(shè)備，包括一個(gè)包括一個(gè)可操作以驅(qū)動(dòng)線材的進(jìn)給馬達(dá)的線材進(jìn)給器；一個(gè)可操作以向這些線材提供電流的電源；以及一個(gè)可操作地接于該電源和該進(jìn)給馬達(dá)的控制器，其中該控制器包括一個(gè)滅弧探測(cè)電路，該電路可操作地接于一個(gè)電弧傳感器，并具有一個(gè)指示該電弧的有無(wú)的輸出。
38.如權(quán)利要求37所述的設(shè)備，其中該電弧傳感器包括一個(gè)電流傳感器。
39.一種用來(lái)用一對(duì)線材作電弧噴涂的電弧噴涂機(jī)設(shè)備，包括一個(gè)包括一個(gè)可操作以驅(qū)動(dòng)線材的進(jìn)給馬達(dá)的線材進(jìn)給器；一個(gè)可操作以向這些線材提供電流的電源；以及一個(gè)可操作地接于該電源和該進(jìn)給馬達(dá)的控制器，其中該控制器包括一個(gè)線材短路探測(cè)電路，該電路可操作地接于一個(gè)電弧傳感器，并具有一個(gè)指示有無(wú)線材短路的輸出。
40，如權(quán)利要求39所述的設(shè)備，其中該電弧傳感器包括一個(gè)電流傳感器。
41.一種用來(lái)用一對(duì)線材作電弧噴涂的電弧噴涂機(jī)設(shè)備，包括一個(gè)線材進(jìn)給器，該線材進(jìn)給器包括一個(gè)用來(lái)以一可控速度向一個(gè)電弧送進(jìn)這些線材的馬達(dá)；一個(gè)用來(lái)通過(guò)這些線材向該電弧提供電流的電源；一個(gè)布置成測(cè)量該電弧的電弧傳感器；以及接于該電弧傳感器的、用來(lái)探測(cè)并指示該電弧的工況的裝置。
42.如權(quán)利要求41所述的設(shè)備，其中該電弧傳感器包括一個(gè)電流傳感器。
全文摘要
一種用來(lái)用一對(duì)線材作電弧噴涂的方法和設(shè)備。該發(fā)明包括以一可控速度向一個(gè)電弧送進(jìn)這些線材，這里響應(yīng)于該電弧的電流量值或某個(gè)其他參數(shù)來(lái)控制該速度。還監(jiān)測(cè)該電弧并向用戶指示該電弧的工況—是否有線材短路或滅弧。
文檔編號(hào)B05B7/22GK1123715SQ9510636
公開日1996年6月5日 申請(qǐng)日期1995年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月20日
發(fā)明者沃倫·E·赫維希, 約翰·沃拉斯 申請(qǐng)人:米勒集團(tuán)有限公司