控制和/或调节焊接过程的方法技术

本发明专利技术涉及使用正在熔化的焊丝（１３）控制和／调节焊接过程的方法，其中焊接过程在引燃电弧之后进行，所述焊接过程基于几个不同的焊接参数进行调节并且由控制装置和／或焊接电源控制或调节。为了以尽可能准确的方式确定焊丝（１３）的端部与待加工的工件（１６）之间的位置或距离，在焊接过程中进行至少一个机械调节过程（４１），使得能够确定所述焊丝（１３）的位置，所述焊丝（１３）被用作传感器。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及控制焊接过程的方法，其中在引燃电弧之后，完成基于几个不同的焊接参数进行调节并且由控制装置和/或焊接电源控制的焊接过程。
技术介绍
专利公开文献EP0774317B1公开了一种用于通过可消耗电极和基极金属分别交替供应脉冲电流和基值电流的脉冲电弧焊方法。在该方法中，电弧的长度按照时间的平均值或累积值对应于设定值的方法进行控制。基值电流在具有较高的时间平均值或累积值时降低并且在具有较小值时增加。另外，脉冲和基值电流的供应时间可以根据电弧的测定长度而减小或增加。通常，电弧的长度以及因此焊丝端部与工件之间的距离通过测量焊接电压和焊接电流以及随后的计算来确定。然而，上述专利技术包括下面缺陷因为焊接过程中遇到的多种不同的影响因素，所以焊丝端部与工件之间的距离不能得到准确确定。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种控制焊接过程的上述方法，该方法允许确定焊丝端部与工件之间的位置或距离。该目的因为在焊接过程中使用焊丝作为传感器完成至少一个机械调节过程以确定焊丝的位置而实现。在此过程中，调节过程可以在焊接过程的一个或几个过程阶段之后启动。本专利技术的优势在于焊丝或焊丝端部相对于工件的位置通过机械方式确定，因此提供了准确的电弧长度调节。位置的机械确定显著防止了调节处理受到焊接过程的影响，由此将获得很高的准确度。采用现有
中公知的来控制焊接过程的方法，焊丝端部的位置只能在焊接过程中进行计算或测量，这涉及到很大的控制时间延迟，而且，只产生“相对”结果，这不允许确定焊丝端部相对于工件的准确位置。本专利技术的方法的根本优势在于即便使用了金属丝材料、气体等的组合，其中电弧的电压没有表现为与电弧长度成比例，由此导致不可能通过测量或计算准确确定电弧的长度，也可以实现这种位置确定。而且，电弧在工件上的移动可导致电弧长度上的变化而不改变焊丝端部与工件之间的距离，这也将不利地影响计算的准确度。在根据本专利技术的焊丝位置检测中，对于距离的确定只需要控制装置非常低的控制负载。为了开始焊接过程，即引燃(激发)电弧，可以使用公知的方法，例如所谓的提升启弧原理。根据权利要求2至7的结构是有利的，因为它使得能够绝对并且准确地确定焊丝端部与工件之间的距离。在工件与焊丝接触时，会产生并且识别到短路，由此焊丝端部至工件的距离值被设定为零。采用这种检测位置的方式，不需要复杂的电压测量，而只需要非常简单的电压测量以识别短路。根据权利要求8和9的结构是有利的，因为在接触之后，焊丝完成设定的向后运动，即沿着焊枪方向自工件的运动。因此，将焊丝端部相对于工件的距离不断地修改至确定的设定值，而与焊接过程相关的影响不起作用。另一个优势在于根据权利要求10至12的结构，因为机械调节过程的启动或者由制造者决定或者由使用者设定，或者甚至由焊接过程中的不同参数发出的触发信号控制，由此通过频繁完成调节过程而有利地实现将距离修正至确定的设定值。但是，根据权利要求13的结构也是有利的，因为焊接过程通过在调节过程中增加送丝速度而仅仅微小地，甚至完全延迟或中断。根据权利要求14的结构是有利的，因为脉冲焊接过程中的调节过程发生在基值电流阶段，并因此发生在两个脉冲电流阶段之间，以至于只会出现脉冲焊接过程的微小干扰。另一个优势由根据权利要求15的结构提供，因为它导致除了焊丝的位置以外可以对焊丝伸出焊枪的接触喷嘴的长度进行识别，该长度也称为“伸出长度”。但是，根据权利要求16和17的结构也是有利的，因为它很容易使得焊接过程能够在机械调节过程之后通过重新引燃电弧而继续。根据权利要求18的结构对于下面效果是有利的，即它使得焊丝端部相对于工件的位置在焊接或者焊接过程的开始就能够调节至确定值，具体地说，预定的设定值，于是确保从一开始就进行没有问题的焊接。另一个优势由根据权利要求19和20的结构提供，其原因在于，因为已经检测到焊丝端部相对于工件的位置并且该检测以及焊接电流通过的焊丝的长度的检测的结果被传输到自动控制设备，由此在第一个焊接过程结束之后可以开始另一个没有问题的焊接过程。附图说明下面将通过附图更详细地说明本专利技术。其中图1是焊接机或焊接设备的示意图；图2显示了在根据本专利技术的方法的一个改型实施例中焊接电压与时间的关系曲线；图3显示了相关焊接电流I与时间的关系曲线；图4显示了送丝速度与相关时间的关系曲线；图5显示了焊丝的示意性表示位置与时间的关系曲线；图6至图9显示了在根据本专利技术的方法的另一个示例性实施例中电压U、焊接电流I、送丝速度V和焊丝位置与时间的关系曲线；图10至图13显示了在根据本专利技术的方法的另一个示例性实施例中焊接电压U、焊接电流I、送丝速度V和焊丝的示意性位置与时间的关系曲线；和图14至图17显示了根据本专利技术的另一个示例性实施例的焊接电压U、焊接电流I、送丝速度V和焊丝的示意性位置与时间的关系曲线。具体实施例方式图1显示了焊接设备1或焊接结构，其用于各种过程或方法，例如MIG/MAG焊接或WIG/TIG焊接、或电极焊接方法、双丝/串联多弧焊焊接方法、等离子体焊或钎焊方法等。焊接设备1包括电源2，其包含电力元件3、控制装置4和开关件5，而开关件5分别与电力元件3和控制装置4相连。开关件5和控制装置4与设置在供应线7中的控制阀6相连，其中供应线7位于储气罐9和焊枪10或焊炬之间，用于气体8，具体地说，用于保护性气体，例如，二氧化碳、氦或氩等。另外，通常应用于MIG/MAG焊接中的送丝装置11可以由控制装置4控制，由此将附加的材料或焊丝13从供应鼓14或焊丝卷经由供应线12供应至焊枪10的区域。当然，如本领域所公知，可以将送丝装置11整合在焊接设备1中，具体地说，在其基壳中，而不是如图1中所示那样将送丝装置11设计成一个附属装置。送丝装置11也可以将焊丝13或附加的材料供应至焊枪10以外的加工点，至此，优选的是，通常如WIG/TIG焊接情况的那样，将非自耗电极设置在焊枪10内部。在电极与工件16之间产生电弧15，具体地说工作电弧所需的电力从电源2的电力元件3经由焊接线路17供应至焊枪10，具体地说电极，其中由多个部分形成的待焊工件16同样经由附加的焊接线路18与焊接设备1相连，具体地说与电源2相连，由此使得用于加工的电力回路能够在所形成的电弧15或等离子流上建立起来。为了提供对焊枪10的冷却，焊枪10可以借助于插入式流量控制装置20通过冷却管路19与流体储罐相连，具体地说与储水罐21相连，由此，当焊枪10开始工作时，冷却管路19，具体地说用于储水罐21中所容纳流体的流体泵起动以实现对焊枪10的冷却。焊接设备1还包括输入和/或输出装置22，通过所述装置可以分别设定和调取焊接设备1的多种不同的焊接参数、工作模式或焊接程序。在此过程中，经由输入和/或输出装置22设定的焊接参数、工作模式或焊接程序被传输到控制装置4，所述控制装置随后控制焊接装置或焊接设备1的各个部件和/或预确定用于控制的对应的设定值。此外，在所示的示例性实施例中，焊枪10经由软管套23与焊接设备1或焊接装置相连。软管套23容纳从焊接设备1至焊枪10的各单独的管线。软管套23经由连接装置24与焊枪10相连，而设置在软管套23中的各单独的管线经由连接插座或插入式连接器与焊接设备1的对应单独的连接器相连。为了确保软管套23的适当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用正在熔化的焊丝（１３）控制焊接过程的方法，其中，在引燃电弧之后，进行基于多个不同的焊接参数进行调节并且由控制装置和／或焊接电源控制的焊接过程，其特征在于，在焊接过程中完成至少一个机械调节过程（４１）以确定所述焊丝（１３）的位置，同时将所述焊丝（１３）用作传感器。

【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：约瑟夫阿特尔斯梅尔，
申请(专利权)人：弗罗纽斯国际有限公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]