專利名稱：控制焊機(jī)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制具有熔化電極的焊機(jī)的方法，其中焊接工藝所需的焊接參 數(shù)的值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中并且以所謂的特性曲線的形式通過每條特性曲線至少一個(gè)支撐 點(diǎn)進(jìn)行保存。
背景技術(shù)：
通常，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)可知，對(duì)于焊接應(yīng)用，構(gòu)成最佳工作點(diǎn)的多個(gè)焊接參數(shù)在 焊機(jī)上是可調(diào)的。為了使焊機(jī)用戶更容易使用，數(shù)個(gè)工作點(diǎn)以特性曲線的單個(gè)點(diǎn)的形式 存儲(chǔ)為所謂的支撐點(diǎn)。這將使用戶能夠通過改變焊接參數(shù)(例如焊接電流、焊接電壓和 送絲速度等)來實(shí)質(zhì)移動(dòng)特性曲線上的工作點(diǎn)。因?yàn)楹笝C(jī)可完成多種焊接應(yīng)用，對(duì)于相同基材的工件、相同直徑的焊絲和相同 保護(hù)氣體等一即在相同材料下，相應(yīng)大量特性曲線通過數(shù)個(gè)支撐點(diǎn)分別存儲(chǔ)在焊機(jī)的存 儲(chǔ)裝置中。從而，用戶可以選擇適當(dāng)?shù)奶匦郧€作為焊接應(yīng)用的函數(shù)。就這點(diǎn)而言，焊 接應(yīng)用并不等同于焊接工藝，具體地，而是更加取決于工件的材質(zhì)以及焊絲和焊接形式 (角焊縫、單V型坡口焊縫、對(duì)接焊縫等)。因此，一種焊接工藝(脈沖焊接、標(biāo)準(zhǔn)短弧 焊接、CMT冷過渡焊接等)必須涵蓋多種焊接應(yīng)用。根據(jù)公開號(hào)為EP 1 098 729 Bl的歐洲專利文獻(xiàn)進(jìn)一步可知，當(dāng)在最小曲線和最 大曲線之間恢復(fù)出或者調(diào)整焊接參數(shù)時(shí)，控制裝置通過算法，具體而言，通過插值法來 確定焊接工藝的其他一些焊接參數(shù)的設(shè)置點(diǎn)。通過所述插值法，將確定出位于最小曲線 和最大曲線之間的其他一些曲線，采用所述確定的曲線隨后可以完成所述焊接工藝。因 此，對(duì)于焊接工藝而言，僅存儲(chǔ)了兩條特性曲線，例如最小曲線和最大曲線，而位于中 間的特性曲線是內(nèi)插的。最終，正如根據(jù)一般現(xiàn)有技術(shù)所已知，一條特性曲線將分別用 于使用戶移動(dòng)所述工作點(diǎn)。然而，這樣做的缺點(diǎn)在于基本上每種焊接應(yīng)用需要一條特性曲線。事實(shí)上，這 樣的特性曲線在大多數(shù)情況下不是由用戶創(chuàng)建的，而是由焊機(jī)制造商提供或者根據(jù)用戶 的要求為相應(yīng)的焊接應(yīng)用單獨(dú)定制。其原因之一還在于，在大多數(shù)情況下，不是所有用 于創(chuàng)建特性曲線或其支撐點(diǎn)所需的焊接參數(shù)用戶都可獲得。因此，每條特性曲線都涉及 成本和時(shí)間。如果焊接應(yīng)用稍微改變，那么在大多數(shù)情況下使用為該焊接應(yīng)用創(chuàng)建的特 性曲線不能實(shí)現(xiàn)最佳的焊接結(jié)果，主要涉及工件的熱量輸入和所謂的填充率(例如，焊 縫的外形)。其原因在于，當(dāng)調(diào)整工作點(diǎn)時(shí)，后者總會(huì)在特性曲線上延伸，并且諸如送絲 速度、焊接電流和焊接電壓的焊接參數(shù)會(huì)相互關(guān)聯(lián)地變化。特別地，特性曲線上的工作 點(diǎn)一移動(dòng)，工件的熱量輸入就會(huì)發(fā)生變化。因此，對(duì)焊縫的要求，特別是對(duì)填充率和熔 融深度(與熱量輸入相對(duì)應(yīng))的要求將不能滿足。因而，對(duì)于稍微變化的焊接應(yīng)用，需 要單獨(dú)的特性曲線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以基于兩個(gè)相互獨(dú)立的焊接參數(shù)調(diào)整工作點(diǎn)的方法。本發(fā)明的目的通過如下方式實(shí)現(xiàn)根據(jù)工件的熱量輸入值和送絲速度值來調(diào)整工作點(diǎn)，其中，當(dāng)調(diào)整其中一個(gè)值以適應(yīng)焊接應(yīng)用時(shí)，另外一個(gè)值通過算法保持恒定，所 述算法設(shè)計(jì)為數(shù)條相互兼容的特性曲線分別組合成每種焊接工藝的特性曲線場(chǎng)，并且 根據(jù)具體焊接參數(shù)的定義值存儲(chǔ)所述特性曲線場(chǎng)的特性曲線的所有支撐點(diǎn)的焊接參數(shù)。這樣做的優(yōu)點(diǎn)在于用戶可以通過僅改變兩個(gè)值來精確、獨(dú)立地調(diào)整填充率和工 件的熱量輸入以調(diào)整工作點(diǎn)。因此，用戶無需創(chuàng)建適于特殊焊接應(yīng)用的特性曲線。其原 因在于，工作點(diǎn)所需的其他參數(shù)的值將會(huì)自動(dòng)調(diào)整以適應(yīng)用戶所移動(dòng)的值，從而，用戶 能夠調(diào)整工作點(diǎn)。這根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的方法僅可以通過改變多個(gè)焊接參數(shù)來調(diào)整，然 而，這要求用戶要有焊接行業(yè)深厚的背景知識(shí)或詳細(xì)的背景知識(shí)，根據(jù)本發(fā)明的方法避 免了對(duì)用戶的上述要求。這樣簡(jiǎn)單的工作點(diǎn)調(diào)整還有利于焊機(jī)的制造商，因?yàn)椴辉賹?duì)工作點(diǎn)的多個(gè)不同 參數(shù)的相互關(guān)系作復(fù)雜的解釋。因?yàn)榭梢允÷詮?fù)雜的菜單控制，焊機(jī)的輸入/輸出單元 同樣也可簡(jiǎn)單、明了地設(shè)計(jì)。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)還在于現(xiàn)在可以通過適當(dāng)?shù)脑嚭笧樗鰞煞N焊接參數(shù)初始 確定值，然后可以隨意地調(diào)整任何其他值。因此，例如僅可以通過適當(dāng)?shù)牟考_認(rèn)的熱 量輸入值首先被確定，然后用戶通過其自行決定的送絲速度，可以確定填充率(即焊縫 的高度)，而不引起熱量輸入(即所謂進(jìn)入工件材料的熔融深度)的改變。因此，可以省 去額外的部件。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)還在于各條特性曲線的支撐點(diǎn)可以相互獨(dú)立地使用。通過以下措施，工件的熱量輸入可以方便地在較寬的范圍內(nèi)變化。所述措施 為在恒定的送絲速度值下，分別存儲(chǔ)針對(duì)工件不同熱量輸入值的支撐點(diǎn)的焊接參數(shù)， 并且根據(jù)脈沖焊接工藝、CMT焊接工藝和反極性焊接工藝分別形成特性曲線場(chǎng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)還在于單個(gè)焊接工藝的特性曲線場(chǎng)與共用的總的特性曲線場(chǎng)耦 合，以能夠在所述總的特性曲線場(chǎng)內(nèi)精確微調(diào)工作點(diǎn)。以有利的方式，通過算法根據(jù)數(shù)個(gè)支撐點(diǎn)確定輔助點(diǎn)的方法使所述輔助點(diǎn)能夠 隨后像所述支撐點(diǎn)一樣用于確定工作點(diǎn)。通過根據(jù)權(quán)利要求6至11的方法，還可以以特性曲線場(chǎng)類重疊的方式來進(jìn)行插 值，或者可以檢測(cè)工作點(diǎn)和調(diào)整熱量輸入以及調(diào)整特性曲線場(chǎng)之間的填充率。從而還可 以將特性曲線場(chǎng)以幾乎連續(xù)的方式與各自不同的焊接工藝耦合。


通過所附的示意圖更加詳細(xì)地闡述本發(fā)明，其中圖1示意性地示出了焊接工藝的幾種特性曲線。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的總的特性曲線場(chǎng)。圖3示出了具有混合特性曲線和工作點(diǎn)移動(dòng)的總的特性曲線場(chǎng)。圖4示出了根據(jù)第二種方法移動(dòng)工作點(diǎn)的總的特性曲線場(chǎng)。
具體實(shí)施例方式
首先，應(yīng)當(dāng)指出示例性實(shí)施方式中同一部分具有相同的附圖標(biāo)記。圖1示出了焊接電流Is隨著采用熔化電極(即焊絲)的焊接工藝的工件的厚度S 函數(shù)變化的幾條特性曲線1。例如，在CMT焊接工藝中可以存儲(chǔ)三條特性曲線。在本 例中，通過每條特性曲線1至少一個(gè)支撐點(diǎn)2來存儲(chǔ)特性曲線1。支撐點(diǎn)2包括焊接工藝 所需的全部焊接參數(shù)。因此，如果用戶精確設(shè)置這些焊接參數(shù)，支撐點(diǎn)2還相當(dāng)于焊接 工藝的工作點(diǎn)3。否則，工作點(diǎn)3將位于其中一條特性曲線1上。在CMT焊接工藝中，每個(gè)支撐點(diǎn)2大約有15到50個(gè)焊接參數(shù)，這些參數(shù)例如 可以存儲(chǔ)為各個(gè)焊接應(yīng)用的函數(shù)。這些參數(shù)當(dāng)中，平均焊接電流、平均焊接電壓、平均 送絲速度、工件的材質(zhì)、工件的厚度和保護(hù)氣體與焊接工藝的用戶尤其相關(guān)。調(diào)整這些 焊接參數(shù)使特性曲線1上的工作點(diǎn)3相應(yīng)地與焊接應(yīng)用相對(duì)應(yīng)。通過改變這些焊接參數(shù)， 用戶于是可以移動(dòng)特性曲線1上焊接工藝的工作點(diǎn)3，這樣該焊接工藝可以達(dá)到其期望的 質(zhì)量或者滿足焊接應(yīng)用的要求。例如，基于焊縫的形狀(例如角焊縫)、焊縫系數(shù)或者填 充率的強(qiáng)化、熔融深度、除銹和邊緣缺口調(diào)整焊接應(yīng)用。由本圖可知，基于平均焊接電流Is和工件壁厚S的焊接參數(shù)可以沿著特性曲線1 調(diào)整或改變工作點(diǎn)3。在本例中，焊接參數(shù)的平均值產(chǎn)生于下述過程為焊接工藝的不 同階段存儲(chǔ)焊接參數(shù)的不同值以能夠優(yōu)化調(diào)整焊接工藝。如果在特性曲線1的兩個(gè)支撐 點(diǎn)之間選擇工作點(diǎn)3，其他所有的焊接參數(shù)將相應(yīng)地插入。因?yàn)槌藰?biāo)準(zhǔn)特性曲線之外， 特性曲線在大多數(shù)情況下根據(jù)用戶的要求創(chuàng)建和存儲(chǔ)，每個(gè)支撐點(diǎn)2分別以相應(yīng)的非均 勻的方式分布在各自的特性曲線1上。因此，從焊接的角度來說，兩條特性曲線1的支撐 點(diǎn)2之間的插值將沒有用。這意味著沒有適當(dāng)?shù)牟牧峡蛇M(jìn)行過渡，這樣，例如，焊絲會(huì) 在高電流下接觸熔池或者燒至導(dǎo)電管。在最壞的情況下，還可能發(fā)生焊接工藝被中斷或 者甚至不能啟動(dòng)。例如，如果用戶選擇位于兩條特性曲線1之間的工作點(diǎn)3—即要求選 擇的連接點(diǎn)偏離可用的特性曲線1，這將需要擬制新的特性曲線1以獲得高質(zhì)量的焊接。 只有此時(shí)才會(huì)滿足填充率和熔融深度的要求。然而，新特性曲線1導(dǎo)致用戶需要等待，因?yàn)樘匦郧€1首先必須由焊機(jī)制造商 創(chuàng)建。這樣的等待相應(yīng)地牽涉成本。而且，用于新焊接應(yīng)用測(cè)試的費(fèi)用將因此而明顯增 力口。特別地，如果創(chuàng)建的特性曲線1不滿足焊縫連接的要求，將不得不擬制另外一條特 性曲線。就這一點(diǎn)而言，有關(guān)為焊接工藝選擇工作點(diǎn)3的靈活性相當(dāng)受限。因此，本發(fā)明提出用戶現(xiàn)能夠至少在特性曲線1之外設(shè)置工作點(diǎn)3，即通過工件 的熱量輸入Pw的平均值和平均送絲速度vd來調(diào)整工作點(diǎn)3，其中當(dāng)改變上述其中一個(gè)值 以適應(yīng)焊接應(yīng)用時(shí)通過算法來使另外的值保持恒定。這為用戶提供了通過能使用焊接參 數(shù)值來精確調(diào)整工件熱量輸入Pw的選擇，因此所述焊接函數(shù)值需要從不同支撐點(diǎn)2中獲 取。焊接應(yīng)用中工作點(diǎn)3的調(diào)整將通過圖2至圖4更加詳細(xì)地描述。根據(jù)圖2可知，在圖中示了三個(gè)特性曲線場(chǎng)4。就這一點(diǎn)而言，應(yīng)當(dāng)指出的是， 本發(fā)明當(dāng)然并不限于三個(gè)特性曲線場(chǎng)4。本圖由y軸方向上的工件的平均熱量輸入Pw的 調(diào)整值和χ軸方向上的平均送絲速度vd的調(diào)整值構(gòu)成，通過這些調(diào)整值，用戶能夠在焊 機(jī)的控制面板上為相應(yīng)的焊接應(yīng)用設(shè)置工作點(diǎn)3。在本例中，調(diào)整的范圍由特性曲線場(chǎng)4和至少一個(gè)混合區(qū)域6構(gòu)成，它們與總的特性曲線場(chǎng)5耦合。根據(jù)本發(fā)明，從而可以在 以虛線示出的總的特性曲線場(chǎng)5內(nèi)靈活地設(shè)置工作點(diǎn)3。在這種情況下，工作點(diǎn)3的變化 并不與特性曲線1綁定，而是當(dāng)其他調(diào)整值變化時(shí)可以使其中一個(gè)調(diào)整值保持恒定。盡管單個(gè)的特性曲線場(chǎng)4由焊接工藝的數(shù)條特性曲線1構(gòu)成，但是它們僅作為算 法的基礎(chǔ)。這意味著，與現(xiàn)有技術(shù)類似，每條特性曲線1以幾個(gè)支撐點(diǎn)2的形式存儲(chǔ)。對(duì)于新的焊接應(yīng)用，用戶于是基本上可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值設(shè)置工作點(diǎn)3并試焊。根 據(jù)試焊，用戶從而能夠判斷使用設(shè)置的工作點(diǎn)3是否已經(jīng)達(dá)到了焊接的要求，具體而 言，熔融深度的要求或者工件的熱量輸入Pw的要求以及填充率(焊縫的形狀)的要求。 這通常是通過拉伸測(cè)試和/或類似的測(cè)試方法基于視覺、金相學(xué)(磨片)完成。當(dāng)采用 磨片時(shí)，所述焊縫被刺穿以能夠評(píng)定熔融深度。所述評(píng)定的結(jié)果可以是熱量輸入Pw符合要求，而填充率必須優(yōu) 化。這意味著， 熱量輸入Pw的調(diào)整值不應(yīng)當(dāng)更改，而填充率的值(通常是平均送絲速度vd)應(yīng)當(dāng)增加。 由用戶以簡(jiǎn)單的方式通過僅改變平均送絲速度vd的值而熱量輸入Pw的值自動(dòng)保持恒定 來實(shí)現(xiàn)。與之相比，在現(xiàn)有技術(shù)中，工作點(diǎn)3的變化會(huì)導(dǎo)致特性曲線1上熱量輸入Pw的 值偏移，由此，通過改變焊接參數(shù)或者調(diào)整值，其他的值會(huì)自動(dòng)地調(diào)整或變化。為了能夠使所述調(diào)整值之一按照本發(fā)明保持恒定，由算法在后臺(tái)負(fù)責(zé)，這在下 文將詳細(xì)論述。算法的基本前提是特性曲線場(chǎng)4的特性曲線1的所有支撐點(diǎn)2的焊接參數(shù)依照具 體焊接參數(shù)的定義值存儲(chǔ)。這意味著，也正如總的特性曲線場(chǎng)5的支撐點(diǎn)2所顯示，例 如，所述特性曲線場(chǎng)5具有平均送絲速度vd的幾個(gè)定義值，記錄其他一些焊接參數(shù)和工 件的熱量輸入Pw。正如本圖所顯示，在本實(shí)施例中，在7個(gè)平均送絲速度vd值處，記 錄和存儲(chǔ)每個(gè)特性曲線1的支撐點(diǎn)2。從而也確保了特性曲線場(chǎng)4內(nèi)的特性曲線1相互 之間兼容。這將意味著工作點(diǎn)3可以插值于特性曲線場(chǎng)4的兩條特性曲線1的支撐點(diǎn)2 之間，并將符合焊接要求。然而，這樣的插值僅可能在表示所謂純焊接工藝(例如CMT 焊接工藝、脈沖焊接工藝或者反極性焊接工藝)的特性曲線場(chǎng)4的特性曲線1之間。此 夕卜，對(duì)于特性曲線1之外的工作點(diǎn)3和焊接工藝的替代情況，在每種情況下，在特性曲線 場(chǎng)4之間額外地需要混合區(qū)域6以能夠與總的特性曲線場(chǎng)5耦合。從而保證在混合區(qū)域6 中定義的工作點(diǎn)3可以移入特性曲線場(chǎng)4以適應(yīng)焊接應(yīng)用。照這樣做，根據(jù)本發(fā)明使其 中一個(gè)調(diào)整值保持了恒定。因此，根據(jù)本發(fā)明，工作點(diǎn)3是基于算法進(jìn)行這樣移動(dòng)，該算法可以采用兩種 不同的方法來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)第一種方法，記錄并存儲(chǔ)混合區(qū)域6內(nèi)單個(gè)特性曲線場(chǎng)4之間的所謂的混合 特性曲線1，進(jìn)而，所述混合特性曲線也構(gòu)成了特性曲線場(chǎng)4，如圖3所示。根據(jù)本發(fā) 明，混合區(qū)域6中混合特性曲線1 (以虛線示出)的支撐點(diǎn)2根據(jù)具體焊接參數(shù)的定義值 存儲(chǔ)。這些值與那些跟特性曲線場(chǎng)4(所述特性曲線場(chǎng)4涉及純焊接工藝)的特性曲線1 的支撐點(diǎn)2 —起被記錄和存儲(chǔ)的值精確對(duì)應(yīng)?；旌咸匦郧€1的形成是由于例如，混合了兩種焊接工藝(例如脈沖焊接工藝 和反極性焊接工藝)。這意味著，在給定數(shù)目的脈沖焊接工藝周期后，接著是給定數(shù)目的 反極性焊接過程周期，隨后又是脈沖焊接過程周期等等。因此產(chǎn)生了混合特性曲線1的支撐點(diǎn)2。在這種情形下，其實(shí)質(zhì)在于通過這樣的混合特性曲線1，可以確定工件的熱量 輸入Pw，而通過純焊接工藝的特性曲線1不能達(dá)到這一目的。因此保證了最初在混合 區(qū)域6選定的工作點(diǎn)3可以通過這樣的方式調(diào)整以延伸到 純焊接工藝的特性曲線場(chǎng)4中。在這種情況下，例如可通過沿χ軸方向移動(dòng)工作點(diǎn)3使 工件的熱量輸入Pw保持恒定。為此，圖示了恒定熱量輸入Pw的直線，將先選定的工作 點(diǎn)標(biāo)記為3’，調(diào)整后的工作點(diǎn)標(biāo)記為3，通過工作點(diǎn)3完成相應(yīng)的焊接應(yīng)用。優(yōu)選地，這通過如下方式實(shí)現(xiàn)記錄適用于位于焊接工藝的特性曲線場(chǎng)4和混 合區(qū)域6之間的過渡區(qū)的兩條基本上完全相同的特性曲線1。這意味著，特性曲線場(chǎng)4的 最上面的特性曲線1基本上與混合區(qū)域6的最下面的特性曲線1相對(duì)應(yīng)。反之，混合區(qū) 域6的最上面的特性曲線1基本上與特性曲線場(chǎng)4的最下面的特性曲線1相對(duì)應(yīng)。這使 工作點(diǎn)3能夠基本連續(xù)地調(diào)整。工作點(diǎn)3從而可以在恒定熱量輸入Pw下從混合區(qū)域移 入特性曲線場(chǎng)。就這一點(diǎn)而言，由算法帶來的方案包括對(duì)于混合區(qū)域6和特性曲線場(chǎng) 4之間要求的插值，未使用特性曲線場(chǎng)4的支撐點(diǎn)2和混合區(qū)域6的支撐點(diǎn)2，而是，例 如，使用了特性曲線場(chǎng)4的基本上完全相同的支撐點(diǎn)2代替混合區(qū)域6的支撐點(diǎn)2。因 此，實(shí)際上解決了在混合區(qū)域的特性曲線1和特性曲線場(chǎng)4的特性曲線1之間無法進(jìn)行插 值的問題。需要兩條基本上完全相同的特性曲線1的原因在于，盡管基本上完全相同的 支撐點(diǎn)2具有幾乎相同的效果，但是調(diào)整多個(gè)焊接參數(shù)可實(shí)現(xiàn)完全不同的焊接工藝。因此，所述算法可以在混合區(qū)域6到特性曲線場(chǎng)4的過渡區(qū)基本精確地執(zhí)行，反 之亦然，這樣總可以保證滿足焊接要求。根據(jù)算法的第二種方法，本發(fā)明提供了 在混合區(qū)域6不記錄和存儲(chǔ)特性曲線 1，但是設(shè)置在所述混合區(qū)域中的工作點(diǎn)3要根據(jù)特性曲線場(chǎng)4的支撐點(diǎn)2單獨(dú)確定，正 如圖4所示。為了得到工作點(diǎn)3的調(diào)整值，工作點(diǎn)3由至少兩個(gè)特性曲線場(chǎng)4的至少兩個(gè) 支撐點(diǎn)2混合。通過混合的焊接工藝，例如，所述混合的焊接工藝由兩個(gè)脈沖焊接工藝 周期和四個(gè)反極性焊接工藝周期交替構(gòu)成，工作點(diǎn)3從而由至少兩種純焊接工藝構(gòu)成。 這樣的周期混合允許相應(yīng)的精確調(diào)整以適應(yīng)工件的熱量輸入Pw的調(diào)整值。這樣的調(diào)整 通過根據(jù)本發(fā)明的算法以合適的方式實(shí)現(xiàn)。因?yàn)?，根?jù)本發(fā)明，與支撐點(diǎn)2有關(guān)的工件 的熱量輸入Pw已經(jīng)被存儲(chǔ)，所述算法能夠根據(jù)至少兩個(gè)支撐點(diǎn)2來確定工作點(diǎn)3。同樣 地，所述算法能夠根據(jù)特性曲線場(chǎng)4的兩個(gè)支撐點(diǎn)2通過插值法確定出輔助點(diǎn)，所述輔助 點(diǎn)具有工件的熱量輸入Pw的相應(yīng)的中間值。這意味著，例如，工作點(diǎn)3還可以由輔助點(diǎn) 和支撐點(diǎn)2混合，或者可以由兩個(gè)輔助點(diǎn)混合。以這種方式，可以精確地確定調(diào)整值。在本例中焊接工藝以支撐點(diǎn)2和輔助點(diǎn)交替執(zhí)行的方式進(jìn)行。支撐點(diǎn)2和輔助 點(diǎn)之間轉(zhuǎn)換時(shí)各自的數(shù)目由算法確定，這樣使焊接工藝按照調(diào)整值執(zhí)行。因此，支撐點(diǎn)2 和輔助點(diǎn)的交替使用與每一個(gè)焊接周期對(duì)應(yīng)。從而，例如，焊接周期包括兩個(gè)脈沖焊接 工藝周期與四個(gè)反極性焊接工藝周期交替。對(duì)于混合區(qū)域6，還應(yīng)當(dāng)指出的是，通常上述兩種實(shí)現(xiàn)方法還可以結(jié)合，或者一 種方法的一部分可以用于另外一種方法。例如，兩種方法從而都可以根據(jù)一個(gè)特性曲線 場(chǎng)4中的兩個(gè)支撐點(diǎn)2來確定在混合區(qū)域6中調(diào)整的工作點(diǎn)3。由于到目前為止基本上僅討論了保持工件的熱量輸入Pw固定，應(yīng)當(dāng)指出的是， 此方法可以類似地應(yīng)用以保持送絲速度Vd恒定。盡管，根據(jù)本發(fā)明，在恒定的平均送絲速度vd下已經(jīng)記錄了支撐點(diǎn)2，但是當(dāng)然仍需要算法來確定中間值。一般而言，還應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于工作點(diǎn)3和/或輔助點(diǎn)的插值，工件的熱量輸 入Pw的值通過分別調(diào)整具體焊接參數(shù)的曲線形狀來保持恒定。這意味著，例如，調(diào)整焊 接電流Is(即曲線形狀)的走向，這樣會(huì)使得焊絲的溶著速率增加，同時(shí)熱量輸入Pw的 值保持不變。還應(yīng)當(dāng)指出的是，所述算法還將諸如在焊接過程中所謂的“飛邊”或者電弧的 噪聲之類的因素考慮在內(nèi)以確定工作點(diǎn)3。具體而言，算法以考慮支撐點(diǎn)2的具體焊接參 數(shù)的差值的方式將這些因素考慮在內(nèi)。如果差值超過定義的閾值，算法將采用另外的支 撐點(diǎn)2或者輔助點(diǎn)以分別確定工作點(diǎn)3或其調(diào)整值?！愣裕瑢?duì)于總的特性曲線場(chǎng)5還應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)工件的至少每種材質(zhì)要 記錄并存儲(chǔ)總的特性曲線場(chǎng)5。若需要，這可以進(jìn)一步細(xì)分，這樣將會(huì)增加總的特性曲線 場(chǎng)5的數(shù)目。

本發(fā)明另外重要的方面還在于存儲(chǔ)工件的熱量輸入Pw以用于支撐點(diǎn)2。這極大 的方便了算法，因?yàn)楹笳吣軌蛑苯邮褂霉ぜ臒崃枯斎隤w的值。從而用于記錄和存儲(chǔ)支 撐點(diǎn)2的花費(fèi)將相應(yīng)地增加，然而這由于為用戶大大提高了便利而變得無關(guān)緊要。工件的熱量輸入Pw的值必須根據(jù)焊接工藝的總的輸出量相應(yīng)確定，所述輸出 量由焊機(jī)針對(duì)該焊接工藝基于焊接電壓和焊接電流給出。這意味著，消散到焊絲中的 能量、通過輻射消散到環(huán)境中的能量和由工件吸收而消散的能量必須從總的輸出量中扣 除。這樣做時(shí)，此外，還必須考慮的是消散到焊絲中的一部分能量分別循環(huán)再利用到熔 池和工件。因此在每個(gè)焊接工藝中這些消散的能量不相同，從而工件的熱量輸入Pw也相 應(yīng)的不同。因此，通過結(jié)合或者混合不同的焊接工藝(例如脈沖焊接工藝，CMT焊接工 藝和反極性焊接工藝)，使基于兩個(gè)調(diào)整值的總的特性曲線場(chǎng)5尤為可行，其中在總的特 性曲線場(chǎng)5中工作點(diǎn)3可以適用于幾乎任何焊接應(yīng)用。這具體歸因于所述調(diào)整值可以相 互獨(dú)立地設(shè)置。工件的熱量輸入Pw的調(diào)整值在某種程度上像這樣直接取決于焊接電流Is。因 此，還可以為每個(gè)支撐點(diǎn)2存儲(chǔ)適當(dāng)?shù)男Ｕ禂?shù)以使用戶能夠正常調(diào)節(jié)焊接電流。工件 的熱量輸入Pw的值會(huì)相應(yīng)地顯示在控制面板上。
權(quán)利要求
1.一種控制具有熔化電極的焊機(jī)的方法，其中焊接工藝所需的焊接參數(shù)值存儲(chǔ)在存 儲(chǔ)裝置中并且以所謂特性曲線(1)的形式通過每條特性曲線(1)至少一個(gè)支撐點(diǎn)(2)進(jìn)行 保存，其特征在于，根據(jù)工件的熱量輸入(Pw)值和送絲速度(vd)值調(diào)整工作點(diǎn)(3)，其 中，當(dāng)調(diào)整其中一個(gè)值以適應(yīng)焊接應(yīng)用時(shí)，通過算法使另一個(gè)值保持恒定，所述算法設(shè) 計(jì)為將相互兼容的數(shù)條特性曲線(1)分別組合成每種焊接工藝的特性曲線場(chǎng)(4)，并且 根據(jù)具體焊接參數(shù)的定義值存儲(chǔ)所述特性曲線場(chǎng)(4)中特性曲線(1)的所有支撐點(diǎn)(2)的 焊接參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，送絲速度(vd)值恒定，分別存儲(chǔ)對(duì)于 所述工件不同熱量輸入(Pw)值的支撐點(diǎn)(2)的焊接參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述特性曲線場(chǎng)(4)分別根據(jù)脈沖 焊接工藝，CMT焊接工藝和反極性焊接工藝形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，單個(gè)焊接工藝的特性曲 線場(chǎng)⑷與共用的總的特性曲線場(chǎng)(5)耦合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，由所述算法根據(jù)數(shù)個(gè)支 撐點(diǎn)(2)確定出輔助點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了耦合所述特性曲線 場(chǎng)(4)，數(shù)條分別由兩種焊接工藝組成的特性曲線⑴在混合區(qū)域(6)內(nèi)以支撐點(diǎn)(2)的 形式存儲(chǔ)于所述特性曲線場(chǎng)(4)之間，所述混合區(qū)域(6)分別根據(jù)特性曲線場(chǎng)(4)形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，為了保持?jǐn)?shù)值恒定，所述算法通過以下 方式執(zhí)行從特性曲線場(chǎng)⑷的每條特性曲線⑴中選擇合適的支撐點(diǎn)⑵用于插值。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，那些形成所述特性曲線場(chǎng)(4)上邊 界和下邊界的混合特性曲線(1)大體上與所述特性曲線(1)對(duì)應(yīng)，由此形成所述特性曲線 場(chǎng)(4)的排列在上方或下方的上部特性曲線(1)和下部特性曲線(1)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了耦合所述特性曲線 場(chǎng)(4)，混合區(qū)域(6)均限定在所述特性曲線場(chǎng)(4)之間，并且為了保持?jǐn)?shù)值恒定，所述 算法通過以下方式執(zhí)行根據(jù)至少兩個(gè)分別來自不同特性曲線場(chǎng)(4)的支撐點(diǎn)(2)來確定 設(shè)置在所述混合區(qū)域(6)的工作點(diǎn)(3)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了耦合所述特性曲 線場(chǎng)(4)，混合區(qū)域(6)分別限定在所述特性曲線場(chǎng)(4)之間，為了保持?jǐn)?shù)值恒定，所述 算法通過以下方式執(zhí)行根據(jù)同一特性曲線場(chǎng)(4)的至少兩個(gè)支撐點(diǎn)(2)來確定設(shè)置在所 述混合區(qū)域(6)的工作點(diǎn)(3)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述支撐點(diǎn)(2)，通過計(jì)算 定義數(shù)目的焊接周期來確定處于工作點(diǎn)(3)的所述工件的熱量輸入(Pw)值。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為每個(gè)支撐點(diǎn)(2)確 定并存儲(chǔ)工件的熱量輸入(Pw)值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，基于焊接電壓和焊接電流，根據(jù)用于 所述焊接工藝的焊機(jī)提供的總輸出量來確定所述工件的熱量輸入(Pw)值。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過改變具體焊接參 數(shù)的所述曲線的形狀來調(diào)整進(jìn)入工件的熱量輸入(Pw)值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制包含熔化電極的焊機(jī)的方法，其中焊接工藝所需的焊接參數(shù)的值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中，并且以所謂的特性曲線的形式通過每條特性曲線(1)至少一個(gè)支撐點(diǎn)(2)進(jìn)行保存。為了創(chuàng)建這樣的方法，本發(fā)明提出根據(jù)工件的熱量輸入(Pw)值和送絲速度(vd)值設(shè)置工作點(diǎn)(3)，其中當(dāng)調(diào)整其中任何一個(gè)所述值以適應(yīng)焊接應(yīng)用時(shí)，另一個(gè)值通過算法保持恒定，所述算法設(shè)計(jì)為將相互兼容的多條特性曲線(1)組合以形成每種焊接工藝的特性曲線場(chǎng)(4)，并根據(jù)具體焊接參數(shù)的定義值保存所述特性曲線場(chǎng)(4)的特性曲線(1)的所有支撐點(diǎn)(2)的焊接參數(shù)。
文檔編號(hào)B23K9/095GK102015186SQ200980114105
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月21日
發(fā)明者安德烈亞斯·紹爾, 約爾格·卡滋梅爾, 赫爾諾特·特勞納, 馬爾科·哈塞爾斯坦納 申請(qǐng)人:弗羅紐斯國(guó)際有限公司