用于在焊接工艺期间监控惰性气体的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于在使用焊枪(7)进行的焊接工艺中监控惰性气体(5)的方法和设备(30)，其中，借助至少一个传感器(Si)测量至少一个测量变量(Pi)，所述测量变量(Pi)取决于惰性气体(5)的类型。根据本发明专利技术，测量惰性气体(5)的至少两个测量变量(Pi)，并且将惰性气体(5)的所述至少两个测量变量(Pi)的测量值(Mi)与所述至少两个测量变量(Pi)的数个存储值(Mi’)进行比较，所述存储值(Mi’)与惰性气体类型(Gi)相关联，并且显示惰性气体类型(Gi)，对于所述惰性气体类型(Gi)而言，至少两个测量变量(Pi)的分配值(Mi’)最接近于惰性气体(5)的至少两个测量变量(Pi)的测量值(Mi)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在使用焊枪进行的焊接工艺期间监控惰性气体的方法，其中，借助至少一个传感器来测量至少一个测量变量，所述测量变量取决于惰性气体的类型。此外，本专利技术涉及一种用于在使用焊枪进行的焊接工艺期间监控惰性气体的设备，其中，设置有至少一个用于测量至少一个测量变量的传感器，所述测量变量取决于惰性气体的类型。虽然本申请的主题是针对于焊接工艺期间的惰性气体的监控，但是术语“惰性气体”也涵盖焊接工艺期间使用的其他气体，例如，组成气体、工艺气体和输送气体。
技术介绍
从现有技术中已经知晓了用于确定焊接工艺中使用的惰性气体的方法和设备。例如，AT 504964 BI描述了一种用于测量惰性气体的设备和方法，其中，通过确定惰性气体中的氧气的含量来测量惰性气体的保护效果。WO 2009/031902 Al示出了依赖于焊接电流来控制惰性气体的流量，从而获得气体流量，所述气体流量尽可能是恒定的。US 2011/163072 Al描述了一种用于控制焊接设备的焊接系统和方法，其中，在统计分析之后借助图表，由特定的设定焊接参数(诸如焊接电流和焊接电压)来确定特定的焊接参数，所述特定的焊接参数也包括最佳的惰性气体类型。无法确定焊接工艺中使用的惰性气体的类型。由于确定惰性气体的类型或其组成是相对复杂的，例如使用色谱仪进行确定，因此还没有在焊接设备中采用。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供用于监控惰性气体的上述方法和上述设备，所述方法和设备使得能够得出有关惰性气体类型的结论。以尽可能简单并且成本有效的方式实现所述方法和设备应当是可能的。关于所述方法，本专利技术的目的通过以下方式得以解决:测量惰性气体的至少两个测量变量并且将惰性气体的至少两个测量变量的测量值与至少两个测量变量的数个存储值进行比较，所述存储值与惰性气体的类型相关联，并且，显示惰性气体的类型，对于所述惰性气体类型而言，至少两个测量变量的分配值最接近于惰性气体的至少两个测量变量的测量值。根据本专利技术，测量惰性气体的至少两个测量变量并且将其与所述惰性气体相关联，作为一种指纹。然后将惰性气体的测量指纹与已知惰性气体的存储指纹相比较，并且在焊接设备的显示器上显示其指纹与测量的惰性气体的指纹最符合的惰性气体类型。这意味着，对于两个测量变量，形成一对数值，并且将其与存储的成对数值相比较。当选择惰性气体的易测量的测量变量时，可以以相对低成本并且简单的方式实施所述方法，从而使所述方法也能应用在焊接工艺中或者应用在焊接设备上。惰性气体的可能的测量变量包括，例如，热容量、温度、粘度、密度、临界流量(即，其中出现从层流向紊流的转变的流量)，等等。对于在焊接技术中使用的惰性气体，在控制条件下测量惰性气体的至少两个测量变量，并且将所述数值与各自的惰性气体类型相关联。从而，建立、存储和保存一种针对实际惰性气体类型的包含测量变量的各自相关联数值的表格、特性或图解，作为焊接设备中的说明书。然后根据所述说明书来比较惰性气体的至少两个测量变量的测量值，选择最可能的惰性气体类型并且在焊接设备上显示出来。由此，焊接操作员能够检查焊接设备的显示器，从而得知焊接工艺中正在使用哪种惰性气体。因此，对于焊接操作员来说，只发布对于所选惰性气体可行的那些配置选项。焊接设备自动进行所述发布，从而有利于焊接操作员进行配置。优选地，作为惰性气体的测量变量，测量惰性气体的热容量和压差作为测量变量，它们用作对于质量流率和体积流率的量度，并且，将热容量和压差的测量值与热容量和压差的数个存储值相比较，所述存储值是与惰性气体类型相关联的，并且，显示一种惰性气体类型，对于这种惰性气体类型而言，热容量和压差的分配值最接近于热容量和压差的测量值。可以使用量热式质量流量测量法以特别简单并且低成本的方式测量惰性气体的热容量和/或质量流率。在这种热流量计中，例如，在惰性气体的路径中对加热元件进行加热，并且，使用至少一个温度传感器检测惰性气体的热传输。为此目的，也可以将传感器集成在加热元件中。在薄膜技术中，能够以特别简单并且节省空间的方式实现这种量热式质量流率测量方法。相同地，也可以保持温度恒定并且相应地测量电流和/或热容量，以保持温度恒定。可以借助现有技术中已知的传感器合适地在孔板上测量惰性气体的压差和/或体积流率。这里，借助作为惰性气体在两个位置上的压力差的压差来测量体积流率。也可以以相对简单的方式并且以小的尺寸来实现这种测量方法。如果比较惰性气体的至少两个测量变量的测量值和至少两个测量变量的与数个惰性气体类型相关联的存储值没有产生明确的结果，并且相关联的存储值都与测量值具有同等的差距，则优选显示这两种惰性气体类型。然后，焊接操作员可以在显示器上选择与实际情况一致的惰性气体类型，或者，如果需要，可以重复测量惰性气体。如果另外将惰性气体的温度作为惰性气体的另一测量变量加以考虑，则可以对惰性气体进行更加准确的确定。由于作为对于质量流率和体积流率的量度，惰性气体的许多测量变量(特别是热容量和压差)取决于温度，因此可以在检测惰性气体的温度时相应地对此加以考虑，并且可以更加准确地测量惰性气体的类型。根据本专利技术的另一个特征，无论何时惰性气体的至少两个测量变量的测量值之差超过所述至少两个测量变量的与数个惰性气体类型相关联的存储值的门限值，都希望发出警报。如果测量变量与存储值相差太大并且比较的结果太不准确，则向焊接操作员或者直接向焊接机器人发送声学警报或者光学警报，要求重复进行测量。如果测量惰性气体的流率和/或回流压力并且检测到没有达到惰性气体的流率和/或回流压力的给定门限值，则可能会发出焊枪出现任何可能的污染的警报。原则上，可以直接在任何位置上对惰性气体进行测量，或者间接地借助惰性气体的压力在任何位置上对惰性气体进行测量。当实质上在焊枪内进行测量时测量结果将会更加准确，因为是在最接近污染的位置进行的测量。但是，在从储气罐到焊枪的管线的合适位置上，在焊枪内进行测量也是可行的，检测并且评估回流压力。关于这一点，在焊接工艺期间连续地进行测量也是有利的，从而能够生成压力柱状图并且得到有关污染的信息。有利地，每当没有达到惰性气体的流率和/或回流压力的调节门限值时，都自动地对焊枪进行清洁。例如，机器人能够启动清洁设备，并且可以以机械或磁力方式清洗掉焊枪(特别是焊枪的气体喷嘴)上的任何杂质。还能够借助上述用于在使用焊枪进行的焊接工艺期间监控惰性气体的设备实现本专利技术的目的，其中，设置有至少一个用于测量惰性气体的至少两个测量变量的传感器，并且，设置有用于存储至少两个测量变量的数个惰性气体类型和与这些惰性气体类型相关联的数值的存储器，设置有用于比较惰性气体的测量值和与所述数个惰性气体类型相关联的存储值的装置，并且设置有用于显示惰性气体的显示器，与所述惰性气体相关联的数值最接近于测量值。这种设备相对容易实现，特别是因为在任何情况下存在于焊接设备中的设备(例如控制设备)都可以用于此目的。关于监控设备的其他优点，请参见前面针对本方法的描述。为了测量至少两个测量变量，可以使用能够测量两个测量变量的传感器，或者也可以使用两个用于在每种情况下测量惰性气体的一个测量变量的传感器。如上所述，测量惰性气体的热容量和压差作为测量变量是特别合适的。关于这一点，优选地，通过量热式质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在使用焊枪(7)进行的焊接工艺期间监控惰性气体(5)的方法，其中，借助至少一个传感器(Si)测量至少一个测量变量(Pi)，所述测量变量(Pi)取决于惰性气体(5)的类型，其特征在于，测量惰性气体(5)的至少两个测量变量(Pi)，并且将惰性气体(5)的所述至少两个测量变量(Pi)的测量值(Mi)与所述至少两个测量变量(Pi)的存储值(Mi’)进行比较，所述存储值(Mi’)与数个惰性气体类型(Gi)相关联，并且显示惰性气体类型(Gi)，对于所述惰性气体类型(Gi)而言，所述至少两个测量变量(Pi)的分配值(Mi’)最接近于惰性气体(5)的所述至少两个测量变量(Pi)的测量值(Mi)。

【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：约翰尼斯·齐默尔，戴维·沙林格，曼纽尔·格拉德奥尔，赫尔穆特·普夫吕格尔梅尔，
申请(专利权)人：弗罗纽斯国际有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT