使用焊丝电极标记金属工件的工件表面的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于标记金属工件(2)的工件表面(2A)的方法和装置，其中沿着待标记的工件表面(2A)引导具有可熔的焊丝电极(4)的焊枪(3)，并且使可熔的焊丝电极(4)的焊丝端部(4A)朝向和远离待标记的工件表面(2A)移动。施加到焊丝电极(4)上的电压(U)和/或流过焊丝电极(4)的电流(I)产生电火花，引起材料从金属工件(2)的工件表面(2A)去除，从而标记工件表面(2A)。

The method and device of marking the surface of metal workpiece with welding wire electrode

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用焊丝电极标记金属工件的工件表面的方法和装置
本专利技术涉及用于标记金属工件、特别是随后进行焊接的金属工件的工件表面的方法和装置。
技术介绍
存在多种用于标记物品的常规方法。可以通过材料去除、材料施加或材料改变来标记部件表面。例如，可以通过基于电气、化学或激光的标记方法来去除部件表面的材料，从而识别相关的部件。在许多应用场景中，作标记对于将要执行焊接工序的工件或部件也是有用的。然而，常规的焊接系统或焊接方法无法在无需额外的技术支出的情况下提供在执行焊接工序之前或之后标记工件的选择。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供能够在无需额外支出的情况下标记待进行焊接的金属工件的工件表面的方法和装置。根据本专利技术，上述目的通过一种具有权利要求1中所述特征的用于标记金属工件的工件表面的方法来实现。因此，本专利技术提供了一种用于标记金属工件的工件表面的方法，其中沿着待标记的工件表面引导包括焊丝电极的焊枪，同时使焊丝电极的焊丝端部朝向和远离待标记的工件表面移动，其中焊丝电极处存在的电压和/或流过焊丝电极的电流产生电火花，引起金属工件的工件表面的材料去除和/或材料改变，以标记工件表面。在根据本专利技术的方法的一个可能的实施方式中，焊丝电极包括能在焊接工序中熔化的添加材料。在根据本专利技术的方法的另外可能的实施方式中，焊丝电极的焊丝端部反复地朝向工件表面移动直到与金属工件发生电气短路，然后远离工件表面移动，电火花在每次电气短路被中断时产生并且在金属工件的工件表面上以基于点的方式引起材料去除和/或材料改变，以产生标记点。在根据本专利技术的方法的另外可能的实施方式中，在金属工件的工件表面处产生的标记点在工件表面中形成可见的标记路径。在根据本专利技术的方法的另外可能的实施方式中，焊丝电极处存在的电压和/或流过焊丝电极的电流由焊接系统的焊接电源控制，该焊接电源连接至焊丝电极，以调节在金属工件的工件表面处引起的材料去除和/或材料改变。在根据本专利技术的方法的另外可能的实施方式中，在短路开始之后的预定的第一时间段内不超过预定的第一电流水平，从而防止焊丝电极粘附。优选地，第一时间段大于400us，并且第一电流水平小于30A。在通过抬起焊丝电极来实现的根据本专利技术的方法的另外可能的实施方式中，电流被设置为至少是预定的第二电流水平，从而确保在短路中断时火花被点燃。在这种情况下，可以基于焊丝电极的运动曲线来预先确定短路中断的时刻。优选地，该第二电流水平大于10A。在根据本专利技术的方法的另外可能的实施方式中，在短路被中断之后，根据预定的电流和时间曲线来保持火花，从而影响标记点的显现。电流和时间曲线可以通过电流随时间变化的图表中的区域更详细地确定。优选地，预定的电流-时间区域在100μAs和20μAs之间。在根据本专利技术的方法的替代实施方式中，在短路中断之后，在焊丝电极和工件之间设置足以形成火花的预定电压。在焊丝电极远离工件表面运动的过程中，气隙增大，因此火花可能被熄灭。在这种情况下，可以通过电压水平和焊丝电极的运动速度或运动曲线来调节标记点的显现。优选地，电压在10V和20V之间。在根据本专利技术的方法的另外可能的实施方式中，焊丝电极的可朝向和远离待标记的工件表面移动的焊丝端部的运动曲线和/或运动频率被调节。在根据本专利技术的方法的另外可能的实施方式中，沿着金属工件的待标记的工件表面引导焊丝电极的焊丝端部时利用的焊枪的运动速度和/或运动路径被调节。在根据本专利技术的方法的另外可能的实施方式中，在金属工件的工件表面处产生的标记点和/或标记路径用于显示数据，特别是用于对工件打标签和/或用于通过编码、特别是QR码识别工件。在根据本专利技术的方法的另外可能的实施方式中，在标记期间，沿着将在后续焊接工序中产生的焊缝的程序化的目标进程来引导焊丝电极的前后移动的焊丝端部。在根据本专利技术的方法的另外可能的实施方式中，测量标记路径的实际进程与焊缝的目标进程之间的偏差，以进行质量控制和/或焊枪引导的重新调节。在根据本专利技术的方法的另外可能的实施方式中，通过改变标记参数来调节在工件表面上产生的标记路径的对比度，该标记参数包括由焊接电源控制的电压和/或电流水平、焊丝电极的焊丝端部的运动曲线和/或运动频率、和/或沿着工件表面引导焊丝电极的焊丝端部时利用的焊枪的运动速度。在根据本专利技术的方法的另外可能的实施方式中，在工件表面的标记期间所使用的标记参数作为数据集存储在焊接系统的数据存储器中，并再次从焊接系统的数据存储器中读出以用于后续的标记工序。在根据本专利技术的方法的另外可能的实施方式中，对于在工件表面上形成的标记路径的不同对比度和/或对于金属工件的不同材料和/或对于不同的焊丝电极，从焊接系统的数据存储器中读出合适的标记参数的相关的数据集，以标记金属工件的工件表面。在根据本专利技术的方法的另外可能的实施方式中，在金属工件的工件表面的标记期间，通过供应的保护气体保护工件表面免于氧化。在根据本专利技术的方法的另外可能的实施方式中，在工件表面的标记期间，由机械臂根据将在后续焊接工序中产生的焊缝的程序化的目标进程自动地引导焊枪。在根据本专利技术的方法的另外的替代实施方式中，焊枪在工件表面的标记期间、特别是在为工件表面打标签期间是手动引导的。在另外的方面，本专利技术还提供了一种具有权利要求16所述的特征的焊接系统。本专利技术还提供了一种用于标记金属工件的工件表面的标记装置，其中焊接系统的可熔的焊丝电极的焊丝端部能沿着金属工件的待标记的工件表面被引导，同时标记装置适合于使焊丝电极的焊丝端部朝向和远离待标记的工件表面移动从而产生电火花，以在金属工件的工件表面处引起材料去除和/或材料改变，以标记工件表面。在根据本专利技术的标记装置的可能的实施方式中，焊丝电极连接至焊接系统的焊接电源，该电源控制焊丝电极处存在的电压和/或流过焊丝电极的电流，以调节在金属工件的工件表面处引起的材料去除和/或材料改变。在根据本专利技术的标记装置的另外可能的实施方式中，焊丝电极的焊丝端部从焊接系统的被引导的焊枪突出并且可以在工件表面的标记期间相对于待标记的工件表面以可调节的运动曲线和/或可调节的运动频率前后移动。根据本专利技术的标记装置优选用于使用视觉和/或听觉信号来模拟后续的焊接工序。本专利技术还提供了一种焊接系统，其包括用于标记金属工件的工件表面的标记装置，其中焊接系统的包括可熔的焊丝电极的焊枪可以沿着金属工件的待标记的工件表面被引导，同时标记装置适合于使可熔的焊丝电极的焊丝端部朝向和远离待标记的工件表面移动从而产生电火花，所述火花在金属工件的工件表面处引起材料去除和/或材料改变，以标记工件表面。有利地，根据本专利技术的焊接系统具有推拉式焊枪，从而可以使焊丝电极以超过50Hz并且最高为300Hz的运动频率前后运动。该推拉式焊枪可以包含焊丝缓冲存储器，使得在焊枪的区域中实现这种高运动频率成为可能。在根据本专利技术的焊接系统的优选实施方式中，可熔的焊丝电极几乎垂直地前后移动。在焊接系统的另外可能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于标记金属工件(2)的工件表面(2A)的方法，/n其中沿着待标记的工件表面(2A)引导包括焊丝电极(4)的焊枪(3)，同时使焊丝电极(4)的焊丝端部(4A)朝向和远离待标记的工件表面(2A)移动，/n其中焊丝电极(4)处存在的电压(U)和/或流过焊丝电极(4)的电流(I)产生电火花，引起金属工件(2)的工件表面(2A)的材料去除和/或材料改变，以标记工件表面(2A)，/n其中焊丝电极(4)的焊丝端部(4A)反复地朝向工件表面(2A)移动直到与金属工件(2)发生电气短路，然后远离工件表面(2A)移动，/n电火花在每次电气短路被中断时产生并且在金属工件(2)的工件表面(2A)上以基于点的方式引起材料去除和/或材料改变，以产生标记点(6)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170403 EP 17164597.11.一种用于标记金属工件(2)的工件表面(2A)的方法，
其中沿着待标记的工件表面(2A)引导包括焊丝电极(4)的焊枪(3)，同时使焊丝电极(4)的焊丝端部(4A)朝向和远离待标记的工件表面(2A)移动，
其中焊丝电极(4)处存在的电压(U)和/或流过焊丝电极(4)的电流(I)产生电火花，引起金属工件(2)的工件表面(2A)的材料去除和/或材料改变，以标记工件表面(2A)，
其中焊丝电极(4)的焊丝端部(4A)反复地朝向工件表面(2A)移动直到与金属工件(2)发生电气短路，然后远离工件表面(2A)移动，
电火花在每次电气短路被中断时产生并且在金属工件(2)的工件表面(2A)上以基于点的方式引起材料去除和/或材料改变，以产生标记点(6)。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，焊丝电极(4)包括能在焊接工序中熔化的添加材料。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在金属工件(2)的工件表面(2A)处产生的标记点(6)在工件表面(2A)中形成可见的标记路径。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，焊丝电极(4)处存在的电压(U)和/或流过焊丝电极(4)的电流(I)由焊接系统(1)的焊接电源(5)控制，该焊接电源连接至焊丝电极(4)，以调节在金属工件(2)的工件表面(2A)处引起的材料去除和/或材料改变。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，焊丝电极(4)的可朝向和远离待标记的工件表面(2A)移动的焊丝端部(4A)的运动曲线和/或运动频率被调节。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，沿着金属工件(2)的待标记的工件表面(2A)引导焊丝电极(4)的焊丝端部(4A)时利用的焊枪(3)的运动速度和/或运动路径被调节。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，在金属工件(2)的工件表面(2A)处产生的标记点(6)和/或标记路径用于显示数据，特别是用于对工件(2)打标签和/或用于通过编码、特别是QR码识别工件(2)。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，在标记期间，沿着将在后续焊接工序中产生的焊缝的程序化的目标进程来引导焊丝电极(4)的前后移动的焊丝端部(4A)。


9.根据权利要求8所述的方法，其中，测量标记路径的实际进程与焊缝的目标进程之间的偏差，以进行质量控制和/或焊枪引导的重新调节。


10.根据权利要求1至9中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曼弗雷德·舍尔古贝尔，安德烈亚斯·瓦尔德霍尔，曼纽尔·迈尔，
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