專(zhuān)利名稱(chēng)：用于在接合過(guò)程中調(diào)節(jié)脈沖電弧等離子體的能量輸入的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在接合過(guò)程中調(diào)節(jié)脈沖電弧等離子體的能量輸入的方法以 及設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)嘗試借助于僅測(cè)量和調(diào)節(jié)焊接電流和焊接電壓來(lái)影響脈沖焊接過(guò)程中 的能量輸入，并且在往下直至0. 7毫米的板材厚度上該嘗試都運(yùn)行得足夠好。但是，待接合的板材越薄，迄今為止的焊接過(guò)程就運(yùn)行得越不穩(wěn)定。氧化部位、材 料應(yīng)力或者間距誤差導(dǎo)致板材頻繁被燒穿。一方面，能量輸入必須足夠高，以便產(chǎn)生緊密的 材料連接，另一方面，該能量輸入又不能高得使焊縫或者焊縫金屬不合格。為了借助于引入其他影響因素來(lái)使能量輸入穩(wěn)定，進(jìn)行了不同的研究。在這種情 況下，已表明的是，光譜信息可以給過(guò)程運(yùn)轉(zhuǎn)情況提供有益的指示。文獻(xiàn)中主要給出的是對(duì) 所參與的材料的光譜線(xiàn)的研究，以便得出過(guò)程結(jié)論。在 Han GuoMing 等人的,Acquisition and pattern recognition of spectrum information of welding metal transfer. Materals & Design, Vol. 24, Issue 8, December 2003，pp. 699-703”中指出一種借助于模式識(shí)別方法來(lái)研究電弧光譜的技術(shù)。正 確的焊接充當(dāng)訓(xùn)練模式。開(kāi)發(fā)一種最小差距分類(lèi)器(Minimum-Distanz Klassifikator)，以 便提取不同的特征。^ Li ^ A 白勺 “Precision Sensing of Arc Length in GTAff Based on Arc Light Spectrum. Journal of Manufacturing Science and Engineering. February 2001, Vol. 123，Issue 1，pp. 62-65”中嘗試?yán)霉庾V方法來(lái)確定鎢極氣體保護(hù)電弧焊(Gas Tungsten Arc Welding, GTAff)過(guò)程中的電弧長(zhǎng)度。在696. 5nm ;+/_15nm的波長(zhǎng)上可以將 電弧長(zhǎng)度確定在+/-0. 2mm上。在Li 等人的"Spectral Information of Are and Welding Automation, Welding in the World, Vol. 34, (1994) 317-324” 以及在 Li Junyue 等人的 “Basic theory and method of welding arc spectral information, Chinese Journal of Mechanical Engineering 2004/02”中指出由12個(gè)方程組成的公式，用于給電弧的光譜特性建立模型。 由此出發(fā)，能夠給出對(duì)電弧狀態(tài)和狀態(tài)變化的不同結(jié)論。Valensi 等人 ^ "Experimental study of a MIG-MAG welding arc. 13th International Congress on Plasma Physics, ICPP 2006, Kiev, May22-26, 2006" Φ 如下概述能夠以何種方式來(lái)應(yīng)用等離子體物理學(xué)的現(xiàn)代方法。因此，利用線(xiàn)光譜計(jì)來(lái)研 究對(duì)熔滴轉(zhuǎn)移和保護(hù)氣體的影響的假設(shè)，例如得出如下論斷“等離子體溫度似乎不應(yīng)超過(guò) 20000開(kāi)爾文”。Li ^AWAnalysis of an Arc Ligth Mechanism and Its Application in Sensing of the GTAff Process. Welding Research Supplement，S印t. 2000，252-260” 中，利用光譜方法來(lái)研究feis-Tungsten Arc-Welding過(guò)程(GTAW)。通過(guò)濾出氬離子線(xiàn)和金屬 原子線(xiàn)，可以得出針對(duì)+/-0. 2mm上的電弧長(zhǎng)度的內(nèi)在聯(lián)系。￠: Ancona ^AW "Optical Sensor for real-time Monitoring of C02Laser Welding Process. Applied Optics, Vol. 40, Issue 33，pp. 6019-60 ” 中，以線(xiàn)光譜分析的 方式確定三種元素的發(fā)射線(xiàn)，以便從中獲得針對(duì)等離子體溫度的信息。等離子體-電子溫 度的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差與焊接質(zhì)量之間產(chǎn)生相關(guān)性。但是，測(cè)量系統(tǒng)不是實(shí)時(shí)地工作。在 Vilarinho 等人的論文"Proposal for a Modified Fowler-Milne Method to Determine the Temperature Profile in TIG Welding. J. of the Braz. Soc. of Mech. Sci. & Eng. January-March 2004，Vol. XXVI，No. 1/35"中提出一種計(jì)算原理，以便從光譜以 及從光學(xué)信息中得出像電弧長(zhǎng)度或者溫度那樣的參數(shù)。針對(duì)40安培( 1...2kW)，計(jì)算出 的溫度高達(dá)10000開(kāi)爾文。但是，該方法不適合實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。線(xiàn)光譜分析的方案在文獻(xiàn)DE 10 2004 015 553 Al中有所介紹。思路是，借助于 等離子體光的光譜分解來(lái)控制焊接過(guò)程的能量輸入。線(xiàn)光譜計(jì)應(yīng)提供控制焊接器具的調(diào)節(jié) 信息。在 Mirapeix 等人的論文 “ ^Embedded spectroscopic fiber sensor for on-line arc-welding analysis' Applied Optics，Vol. 46, Issue 16，June 2007，pp. 3215-3220，， 中提出一種類(lèi)似的方案。將玻璃纖維線(xiàn)路置入保護(hù)氣體軟管中，并且可以非常有效地在不 嵌入燒嘴頭(Brermerkopf)中的情況下將電弧的光傳輸?shù)焦庾V計(jì)。出自相同的作者，在 Mirapeixet 等人的文章“‘Fast algorithm for spectral processing with application to on-line welding quality assurance' Measurement Science and Technology, 17, (10)，洸23_2629，2006” 中介紹 了一種算法，利用該算法， 可以在單線(xiàn)(Einzellinie)的基礎(chǔ)上分析焊接過(guò)程。在此，在傳統(tǒng)PC上用于多線(xiàn)分析 (multiple peak analysis)的處理時(shí)間達(dá)到20毫秒。對(duì)于光譜法，有關(guān)最新研究的概況也 在互聯(lián)網(wǎng)中在網(wǎng)址 http://www. ilib. cn/A-jxgcxb-e200402036. html 下查看。所公知的方法的問(wèn)題是極高的溫度變化。如果將約10千瓦的瞬時(shí)功率導(dǎo)入1立方 毫米大的等離子體內(nèi)，那么產(chǎn)生每秒幾百萬(wàn)開(kāi)爾文的溫度變化。如果調(diào)節(jié)器要實(shí)時(shí)地關(guān)斷 焊接脈沖，那么為此僅幾微秒可供使用。作為軟件執(zhí)行裝置(Software-Implementierimg)， 僅公知具有在毫秒范圍內(nèi)延遲的調(diào)節(jié)器。因?yàn)椴荒苁购附与娫慈我饪焖俚剡M(jìn)行動(dòng)作，所以 需要將光譜調(diào)節(jié)器的延遲盡可能最小化。為了可以產(chǎn)生最短的調(diào)節(jié)時(shí)間，有效利用在某一時(shí)間間隔和光譜間隔內(nèi)可供使用 的數(shù)量的光子。噪聲和光譜帶寬通過(guò)如下方式相互緊密關(guān)聯(lián)帶寬和傳感器面積越小，噪聲 就越高?；蛘呦喾垂怆妭鞲衅鞯膸捄痛笮≡礁撸邢迺r(shí)間間隔內(nèi)的噪聲就越低。溫度記錄、輻射熱測(cè)量或者高溫測(cè)量的公知的方法的另一個(gè)問(wèn)題在于，嘗試僅從 一個(gè)光譜范圍中獲取信息。但是，在制造和利用用于焊接機(jī)的光譜調(diào)節(jié)器的過(guò)程中，需要注 意各種各樣的波動(dòng)這種調(diào)節(jié)器在間距波動(dòng)或者有污物的情況下會(huì)顯示出不同的數(shù)值。因 此，總的來(lái)說(shuō)，更合適的是建議使用差分原理?，F(xiàn)在公知的是(參見(jiàn)ISBN 2-8167-6766-4，www. irb. fraunhofer. de，B41 頁(yè)，或者 http://www. choparc. de/ergebnis_inp. pcK2004 年 9 月 16 日 14 頁(yè))或文獻(xiàn) DE 10 2004 015 553 Al(W0/2005/051586))，在脈沖式電弧中，應(yīng)注意保護(hù)氣體線(xiàn)和金屬線(xiàn)各個(gè)發(fā)射強(qiáng) 度的相反的特性。紅外線(xiàn)內(nèi)的氬氣發(fā)射強(qiáng)度迅速下降，而紫外線(xiàn)內(nèi)的等離子體金屬蒸氣線(xiàn)的發(fā)射則隨著電流脈沖時(shí)間上升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用于在接合過(guò)程中調(diào)節(jié)脈沖電弧等離子體的能量輸 入的方法以及設(shè)備，利用所述方法以及設(shè)備可以實(shí)時(shí)地盡可能省時(shí)地調(diào)節(jié)能量輸入。所述 方法應(yīng)既能夠用于焊接或者釬焊器具的最簡(jiǎn)單的能量源，又能夠用于具有內(nèi)部計(jì)時(shí)器的市 場(chǎng)上常見(jiàn)的器具。此外，所述設(shè)備應(yīng)支持具有盡可能小的空間需求的結(jié)構(gòu)型式并且以輕便 的方式進(jìn)行支持。依據(jù)本發(fā)明，該目的通過(guò)一種按獨(dú)立權(quán)利要求1所述的用于在接合過(guò)程中調(diào)節(jié)脈 沖電弧等離子體的能量輸入的方法以及一種按獨(dú)立權(quán)利要求13所述的設(shè)備得以實(shí)現(xiàn)。本 發(fā)明的具有優(yōu)點(diǎn)的構(gòu)造方式是從屬權(quán)利要求的主題。本發(fā)明包括用于在接合過(guò)程中，尤其是在焊接或者釬焊過(guò)程中，調(diào)節(jié)脈沖電弧等 離子體的能量輸入的方法的思想，其中，該方法包括以下步驟在第一光譜范圍內(nèi)檢測(cè)針對(duì) 由接合過(guò)程的電弧等離子體發(fā)出的發(fā)射光的第一時(shí)間分布(kitverlauf)的第一測(cè)量信 號(hào)，在至少部分地不同于第一光譜范圍的第二光譜范圍內(nèi)檢測(cè)針對(duì)由接合過(guò)程的電弧等離 子體發(fā)出的發(fā)射光的第二時(shí)間分布的第二測(cè)量信號(hào)，通過(guò)在評(píng)估裝置內(nèi)比較第一測(cè)量信號(hào) 和第二測(cè)量信號(hào)來(lái)產(chǎn)生控制信號(hào)，以及調(diào)節(jié)被配置成脈沖式地為電弧等離子體提供能量的 能量源。在本發(fā)明中，利用在第一波長(zhǎng)時(shí)具有靈敏度最大值的第一光電二極管來(lái)檢測(cè)第一 測(cè)量信號(hào)，并且利用在不同于第一波長(zhǎng)的第二波長(zhǎng)時(shí)具有靈敏度最大值的第二光電二極管 來(lái)檢測(cè)第二測(cè)量信號(hào)。由此使用分離的探測(cè)器裝置。利用光電二極管來(lái)檢測(cè)測(cè)量信號(hào)的優(yōu) 點(diǎn)是，使用廉價(jià)并且以不同實(shí)施方式可供使用的元件，利用這些元件可以檢測(cè)具有某一光 譜寬度的光學(xué)信號(hào)。此外，光電二極管的使用支持實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，因?yàn)榭梢詫?shí)現(xiàn)快速的應(yīng)答時(shí) 間。 此外，本發(fā)明包括用于在接合過(guò)程中，尤其是在焊接或者釬焊過(guò)程中，調(diào)節(jié)脈沖電 弧等離子體的能量輸入的設(shè)備的思想，所述設(shè)備包括測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置配置成利用在 第一波長(zhǎng)時(shí)具有靈敏度最大值的第一光電二極管在第一光譜范圍內(nèi)檢測(cè)針對(duì)由接合過(guò)程 的電弧等離子體發(fā)出的發(fā)射光的第一時(shí)間分布的第一測(cè)量信號(hào)，以及利用在不同于第一波 長(zhǎng)的第二波長(zhǎng)時(shí)具有靈敏度最大值的第二光電二極管在至少部分地不同于第一光譜范圍 的第二光譜范圍內(nèi)檢測(cè)針對(duì)由接合過(guò)程的電弧等離子體發(fā)出的發(fā)射光的第二時(shí)間分布的 第二測(cè)量信號(hào)，并且所述設(shè)備包括評(píng)估裝置，該評(píng)估裝置配置成通過(guò)比較第一測(cè)量信號(hào)和 第二測(cè)量信號(hào)來(lái)產(chǎn)生控制信號(hào)，并且提供控制信號(hào)，用于調(diào)節(jié)電弧等離子體用的脈沖式能 量的能量源。借助于本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)在接合過(guò)程中實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)脈沖電弧等離子體的能量輸入的 可能性，其中可以在最短的時(shí)間內(nèi)關(guān)斷或者啟動(dòng)常用的電流脈沖。優(yōu)選地，這一點(diǎn)在幾微秒 的時(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)行。當(dāng)在脈沖電弧等離子體內(nèi)達(dá)到確定的溫度或者確定的金屬蒸氣濃度 時(shí)，可以在最短的時(shí)間內(nèi)作出反應(yīng)。為了產(chǎn)生控制信號(hào)而在評(píng)估裝置內(nèi)對(duì)第一測(cè)量信號(hào)和第二測(cè)量信號(hào)進(jìn)行的比較 可以包括將一個(gè)或者多個(gè)閾值包括在內(nèi)，在達(dá)到或者未達(dá)到所述閾值的情況下產(chǎn)生確定的 控制信號(hào)。這些閾值可以由使用者來(lái)預(yù)置并且與相應(yīng)的應(yīng)用相適應(yīng)。
在檢測(cè)第一測(cè)量信號(hào)和第二測(cè)量信號(hào)時(shí)，第一光譜范圍和第二光譜范圍可以部分 重疊?？晒┻x擇地可以設(shè)置第一光譜范圍與第二光譜范圍之間完全不存在重疊。光譜范 圍例如可以是紫外線(xiàn)范圍和紅外線(xiàn)范圍中的區(qū)段。本發(fā)明在一種構(gòu)造方式中利用如下認(rèn)識(shí)時(shí)間特性不一定非得受限定的光學(xué)線(xiàn)組 約束?？尚行缘膶?shí)施方式的統(tǒng)計(jì)分析表明，點(diǎn)云(Pimktwolken)的發(fā)散度越高，光電二極管 的平均最大值在約600nm處的中心點(diǎn)左右就分離得越遠(yuǎn)。因此，在一種構(gòu)造方式中，與一對(duì) 紫外線(xiàn)/紅外線(xiàn)(UV/IR)相比，藍(lán)/紅光電二極管對(duì)呈現(xiàn)出更低的點(diǎn)云發(fā)散度。在質(zhì)上相 同的信號(hào)參量(Signalaussage)中，可以在量上類(lèi)似的參量的情況下利用UV/1R對(duì)來(lái)獲得 較高的電壓差?？梢杂羞x擇地利用光學(xué)濾波器，以便光譜式地對(duì)測(cè)量光進(jìn)行過(guò)濾。本發(fā)明的一種優(yōu)選的改進(jìn)方案設(shè)置對(duì)能量源的調(diào)節(jié)包括對(duì)電弧等離子體的溫度 的調(diào)節(jié)。在這種情況下，從第一測(cè)量信號(hào)和第二測(cè)量信號(hào)中測(cè)定電弧等離子體的溫度，然 后可以有選擇地將該溫度與用于接合過(guò)程的預(yù)先給定的溫度閾值進(jìn)行比較，以便從該比較 出發(fā)地產(chǎn)生控制信號(hào)，所述控制信號(hào)就這點(diǎn)而言用于在接合過(guò)程中調(diào)節(jié)電弧等離子體的溫 度。在本發(fā)明的一種依據(jù)目的的構(gòu)造方式中可以設(shè)置針對(duì)第一測(cè)量信號(hào)，測(cè)量上升 的信號(hào)分布，并且針對(duì)第二測(cè)量信號(hào)，測(cè)量下降的信號(hào)分布。本發(fā)明的具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式設(shè)置在產(chǎn)生控制信號(hào)之前，至少將第一測(cè)量信號(hào) 或者至少將第二測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的比較測(cè)量信號(hào)電平上。在將測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的 比較測(cè)量信號(hào)電平上時(shí)，可以使信號(hào)電平衰減和/或放大。借助于測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換，尤其可以 使第一測(cè)量信號(hào)和第二測(cè)量信號(hào)處于相似或者相同的信號(hào)電平上。優(yōu)選地，本發(fā)明的發(fā)展方案設(shè)置在比較第一測(cè)量信號(hào)和第二測(cè)量信號(hào)時(shí)，在第一 測(cè)量信號(hào)與第二測(cè)量信號(hào)之間形成差?？梢詫⒃谛纬刹顣r(shí)所測(cè)定的差值與一個(gè)或者多個(gè)閾 值比較，從而控制信號(hào)的產(chǎn)生依賴(lài)于差值與閾值之間的比較來(lái)進(jìn)行。在本發(fā)明的具有優(yōu)點(diǎn)的構(gòu)造方式中可以設(shè)置控制信號(hào)以包括用于能量源的關(guān)斷 信號(hào)的方式產(chǎn)生。本發(fā)明的改進(jìn)方案可以設(shè)置如果能量源給出脈沖起點(diǎn)，那么借助于保持環(huán)節(jié)針 對(duì)所述關(guān)斷信號(hào)產(chǎn)生脈沖延長(zhǎng)信號(hào)。在本發(fā)明的依據(jù)目的的構(gòu)造方式中可以設(shè)置控制信號(hào)以包括用于能量源的啟動(dòng) 信號(hào)的方式產(chǎn)生。本發(fā)明的優(yōu)選的改進(jìn)方案設(shè)置控制信號(hào)以包括用于能量源的反向調(diào)節(jié)信號(hào)的方 式產(chǎn)生，利用所述反向調(diào)節(jié)信號(hào)，以不關(guān)斷的方式反向地調(diào)節(jié)能量源的電流水平。本發(fā)明的具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式設(shè)置借助于低通濾波器對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行濾波。低 通濾波器例如可以是可調(diào)的數(shù)字濾波器。優(yōu)選地，本發(fā)明的發(fā)展方案設(shè)置在至少部分地既不同于第一光譜范圍又不同于 第二光譜范圍的至少一個(gè)另外的光譜范圍內(nèi)，檢測(cè)針對(duì)由接合過(guò)程的電弧等離子體發(fā)出的 發(fā)射光的另外的時(shí)間分布的另外的測(cè)量信號(hào)，并且將所述另外的測(cè)量信號(hào)用于產(chǎn)生控制信 號(hào)。按照這種方式，可以評(píng)估另外的光譜范圍。為了檢測(cè)測(cè)量值，優(yōu)選使用另外的光電二極管。
本發(fā)明的改進(jìn)方案可以設(shè)置至少檢測(cè)針對(duì)包括發(fā)射光多個(gè)光譜線(xiàn)的第一光譜范 圍的第一測(cè)量信號(hào)，或者至少檢測(cè)針對(duì)包括發(fā)射光多個(gè)光譜線(xiàn)的第二光譜范圍的第二測(cè)量信號(hào)。結(jié)合用于在接合過(guò)程中調(diào)節(jié)脈沖電弧等離子體的能量輸入的設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施方 式，相應(yīng)地適用前面結(jié)合用于調(diào)節(jié)能量輸入的方法的相同實(shí)施方式所作的說(shuō)明?？梢栽O(shè)置第一光電二極管和第二光電二極管布置在燒嘴頭上。在這種情況下，可 以布置在燒嘴頭的外側(cè)或者內(nèi)側(cè)上。在另一種構(gòu)造方式中，光信號(hào)通過(guò)例如玻璃纖維線(xiàn)纜 形式的光導(dǎo)線(xiàn)纜接入，該光導(dǎo)線(xiàn)纜將光引導(dǎo)至光學(xué)探測(cè)器，所述光學(xué)探測(cè)器也可以與燒嘴 頭分離地布置，例如布置在焊接器具內(nèi)?？梢越柚诓迦B接將第一光電二極管和第二光電二極管以能更換的方式布置 在前置放大器板上。 在一種優(yōu)選的構(gòu)造方式中，第一光電二極管和第二光電二極管以及前置放大器裝 置和測(cè)量信號(hào)準(zhǔn)備裝置整合在結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，成為光譜調(diào)節(jié)器。在一種實(shí)施方式中，第一光電二極管和第二光電二極管與模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器聯(lián) 接，從而可以將測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。下面詳細(xì)介紹其他實(shí)施方式。在一種構(gòu)造方式中，用于調(diào)節(jié)能量輸入的方法利用兩個(gè)光電二極管來(lái)實(shí)施，這兩 個(gè)光電二極管的靈敏度最大值都處于不同波長(zhǎng)Ll和L2上，其中，利用這兩個(gè)光電二極管來(lái) 觀察光譜測(cè)量信號(hào)Fl*和F2*的兩個(gè)彼此相反的時(shí)間函數(shù)或者時(shí)間分布。在這種情況下， 在一種構(gòu)造方式中，第一最大值處于如下光譜范圍內(nèi)的波長(zhǎng)Ll上，在該光譜范圍內(nèi)主要是 待焊接的金屬在發(fā)射。第二最大值L2處于所利用的保護(hù)氣體(例如氬氣或者氦氣)和/ 或者活性氣體如CO2的范圍內(nèi)。具有時(shí)間函數(shù)Fl*的最大值Ll優(yōu)選處于紫外線(xiàn)范圍(UV) 內(nèi)，具有時(shí)間函數(shù)F2*的最大值L2例如處于紅外線(xiàn)(IR)的范圍內(nèi)。如果所測(cè)量的測(cè)量信號(hào)F1*、F2*以被放大Gl倍和G2倍的方式記錄為Fl =GlFl*, F2 = G2F2*，那么得出大致相應(yīng)于單線(xiàn)(Einzellinie)發(fā)射的時(shí)間特性。(UV范圍內(nèi)的)時(shí) 間函數(shù)Fl隨著脈沖開(kāi)始緩慢上升并且在脈沖結(jié)束時(shí)才達(dá)到其最大值，而(IR范圍內(nèi)的)時(shí) 間函數(shù)F2則在脈沖開(kāi)始后立即獲得其最大值并且然后緩慢下降。為了確保污物或者陰影不影響開(kāi)關(guān)結(jié)果，在一種實(shí)施方式中選擇差形式。為此形 成另一時(shí)間函數(shù)F3 = F2-F1 = G2F2*-G1F1*。該差信號(hào)F3隨著脈沖開(kāi)始陡然上升，后來(lái)緩 慢下降到最小值。為此，時(shí)間函數(shù)之一，這里為F1，可以具有優(yōu)點(diǎn)地利用反相器INV取反，以 便隨后可以利用加法器SUM形成差F3 = F2+(-Fl) = F2-F1。如果光電二極管的時(shí)間函數(shù)是Fl*和F2*并且前置放大器的所調(diào)整的增益是Gl 和G2，那么開(kāi)關(guān)條件通過(guò)F2/F1 = (F2’ G2)/(F1’ Gl)可以導(dǎo)出兩種方案。在商形式中，通 過(guò)Gl和G2可以以F2/F1 == 1 ？的形式查詢(xún)開(kāi)關(guān)條件。微電子學(xué)上更加簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)的是 以差形式F2-F1 == 0 ？進(jìn)行查詢(xún)。為此，在達(dá)到理想的開(kāi)關(guān)閾值S = 0時(shí)也適用F2/F1 =1。然而現(xiàn)實(shí)中S應(yīng)略微為負(fù)，以滿(mǎn)足簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)函數(shù)。關(guān)斷閾值在這兩種形式中優(yōu) 選通過(guò)所調(diào)整的和待校準(zhǔn)的增益Gl和G2的關(guān)系來(lái)確定。這些方案有利于特定的應(yīng)用。因 此，商形式適用于以分析的方式通過(guò)溫度函數(shù)T(F2，F(xiàn)l)來(lái)估計(jì)等離子體溫度。相反，差形 式則特別適用于這里所介紹的方法以作為快速調(diào)節(jié)器。
為了獲得可再現(xiàn)的條件，具有優(yōu)點(diǎn)的是，在一種構(gòu)造方式中，在導(dǎo)出開(kāi)關(guān)信號(hào)之 前，對(duì)差信號(hào)F3 = F2-F1在電平方面進(jìn)行校正。背景是如下可能性，即商形式可以在分子 和分母中利用相同系數(shù)k來(lái)進(jìn)行擴(kuò)展，而不改變開(kāi)關(guān)閾值。對(duì)此，利用自動(dòng)的放大調(diào)節(jié)裝置 AGC將差信號(hào)F3的振幅調(diào)整到限定的電壓值上。由此保證很小的間距波動(dòng)或者污物對(duì)后 來(lái)在比較器內(nèi)所需的、不可忽略地小的閾值S沒(méi)有影響。F3轉(zhuǎn)變的點(diǎn)現(xiàn)在可以通過(guò)略低于零的閾值S來(lái)表征地形成限定的開(kāi)關(guān)閾值，在該 開(kāi)關(guān)閾值的情況下，等離子體內(nèi)的溫度或者金屬蒸氣濃度已達(dá)到臨界值。如果F3低于S的 數(shù)值，那么利用比較器產(chǎn)生跳到邏輯‘高(high)’上的數(shù)字信號(hào)“比較”(COMP)。如果高于 S，那么COMP跳到‘低(low)，上。在此，COMP的關(guān)斷條件能夠以F3 = F2-F1 < S ？的形式
來(lái)表不。為了確保噪聲或者短閃光(散粒噪聲(shot noise))不會(huì)無(wú)意地使焊接脈沖過(guò)早 關(guān)斷，可以在一種實(shí)施方式中將數(shù)字低通濾波器SC作為脈沖形成環(huán)節(jié)連接在信號(hào)COMP與 信號(hào)“停止”(STOP)之間。數(shù)字低通濾波器必然引起很小的延遲時(shí)間TD。電弧溫度的預(yù)定值利用增益Gl和G2來(lái)調(diào)整并且針對(duì)特殊的過(guò)程和材料通過(guò)處理 器，例如保存在焊機(jī)內(nèi)。該預(yù)定值在需要時(shí)可以重新從存儲(chǔ)器中載入。按照這種方式，通過(guò) 載入針對(duì)Gl和G2的相應(yīng)的數(shù)值，能夠以不同的等離子體溫度對(duì)不同材料進(jìn)行焊接。為了獲得至焊機(jī)的簡(jiǎn)單接口，可能具有優(yōu)點(diǎn)的是，設(shè)置有可接入的保持環(huán)節(jié)W，該 保持環(huán)節(jié)還將‘高’關(guān)斷電平一直保持住，直至焊機(jī)主動(dòng)切斷脈沖。該保持環(huán)節(jié)尤其在焊機(jī) 要以如下兩種運(yùn)行模式工作時(shí)具有優(yōu)點(diǎn)在第一種運(yùn)行模式A (脈沖運(yùn)行)中，保持環(huán)節(jié)W起作用并且把STOP信號(hào)延長(zhǎng)時(shí) 間TW。在此，焊機(jī)WM啟動(dòng)每個(gè)脈沖，并且光譜調(diào)節(jié)器SR又將脈沖關(guān)斷。第二種運(yùn)行模式B，即持續(xù)運(yùn)行或者間歇性地脈沖運(yùn)行，相反可以不帶有保持環(huán)節(jié) W地實(shí)施。在這里，向焊機(jī)既傳送啟動(dòng)信號(hào)又傳送關(guān)斷信號(hào)當(dāng)?shù)入x子體超過(guò)臨界溫度時(shí) (“關(guān)”(OFF))，將停止信號(hào)STOP置于‘高’并且關(guān)斷焊機(jī)電源。當(dāng)?shù)入x子體然后又低于臨 界溫度時(shí)(“開(kāi)”(0N))，ST0P跳到‘低’上并且光譜調(diào)節(jié)器又將焊接電源接通。按照這種方 式，將等離子體溫度長(zhǎng)期地保持在限定的溫度范圍內(nèi)，該溫度范圍的變化僅通過(guò)所有過(guò)程 延遲的總和來(lái)限定。為了使熔滴分離(TropfenabHisung )更好地同步，也可以利用運(yùn)行模式B進(jìn)行
間歇性的運(yùn)行，其中焊機(jī)的計(jì)時(shí)器給出一個(gè)通過(guò)光譜調(diào)節(jié)器切分成幾部分的長(zhǎng)脈沖。為了獲得與焊機(jī)的無(wú)干擾的通信，具有優(yōu)點(diǎn)地將信號(hào)STOP通過(guò)差分接口 RS (例如 RS485，某些情況下也以絕緣的方式)提供給焊機(jī)WM。因?yàn)楣怆姸O管的信號(hào)有時(shí)可以被放大至千倍并且存在不對(duì)稱(chēng)的信號(hào)形狀， 所以所有級(jí)的電耦合不可或缺。為了實(shí)現(xiàn)增益Gl和G2，使用專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的斬波放大器 (Chopperverstarker)。為了對(duì)其進(jìn)行偏置補(bǔ)償，具有優(yōu)點(diǎn)的是，利用組件AUT0SYNC從信 號(hào)Fl、F2和/或者F3中產(chǎn)生可以用于斬波放大器的同步信號(hào)SYNC，該同步信號(hào)分別在脈 沖間隔內(nèi)負(fù)責(zé)進(jìn)行偏置補(bǔ)償。為了可以保存標(biāo)定出的、可調(diào)整的數(shù)值例如Gl和G2并且以依賴(lài)于過(guò)程的方式重 新載入這些數(shù)值，可以設(shè)置有微處理器μ P，該微處理器通過(guò)接口 SER從焊機(jī)和向焊機(jī)傳輸 調(diào)整數(shù)據(jù)、測(cè)試數(shù)據(jù)和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
該方法的另一變型方案在于，通過(guò)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器進(jìn)行時(shí)間函數(shù)F1、F2的固定 的前置放大，以便通過(guò)焊機(jī)的本來(lái)就存在的信號(hào)處理器內(nèi)的硬件或者軟件來(lái)模擬光譜調(diào)節(jié) 器。這具有的優(yōu)點(diǎn)是，不必為了光譜調(diào)節(jié)器與焊機(jī)之間的參數(shù)交換而實(shí)現(xiàn)附加的接口 SER 并且取消了微處理器μ P。在一種構(gòu)造方式中，用于調(diào)節(jié)脈沖電弧等離子體的能量輸入的設(shè)備是加到焊機(jī)上 的、被稱(chēng)為光譜調(diào)節(jié)器的附加組件，該附加組件配屬于焊機(jī)，并且該附加組件從等離子體光 中導(dǎo)出用于焊機(jī)的控制信號(hào)STOP。在一種實(shí)施方式中，脈沖焊機(jī)的電流“焊接”(WELD)通過(guò)該光譜調(diào)節(jié)器來(lái)關(guān)斷并且 根據(jù)運(yùn)行模式A或者B再重新被接通。光譜調(diào)節(jié)器借助于兩個(gè)對(duì)不同波長(zhǎng)Ll和L2光譜敏 感的光電二極管來(lái)接收等離子體光并且將其放大，并且像在所述方法中所述的那樣將其處 理成用于焊接電源的控制信號(hào)STOP。在一種改進(jìn)方案中，光譜調(diào)節(jié)器由示例性地在附圖中說(shuō)明的組件組成。所述組件 是任務(wù)是進(jìn)行電壓-電流轉(zhuǎn)換和可調(diào)地進(jìn)行信號(hào)放大的用于兩個(gè)光電二極管的具有增益 Gl和G2的兩個(gè)放大器、信號(hào)反向裝置INV、加法電路SUM、自動(dòng)放大調(diào)節(jié)裝置AGC、比較器 C0MP、作為延遲環(huán)節(jié)SC的可調(diào)數(shù)字低通濾波器、可開(kāi)關(guān)的保持環(huán)節(jié)W、差分或者光學(xué)接口電 路RS以及用于自動(dòng)同步的電路AUTSYNC、用于產(chǎn)生內(nèi)部工作電壓的電路PWR、操作件BED、電 源PWR和用于與焊機(jī)交換調(diào)整數(shù)據(jù)、測(cè)試數(shù)據(jù)和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的微處理器μ P。如果光譜調(diào)節(jié)器以表面貼裝器件(SMD)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而該光譜調(diào)節(jié)器處于燒嘴 頭內(nèi)，那么該光譜調(diào)節(jié)器通過(guò)燒嘴頭內(nèi)透光的開(kāi)口來(lái)接收光，或者通過(guò)如下方式來(lái)接收光， 即，該光譜調(diào)節(jié)器以布置在燒嘴頭的底側(cè)上的方式直接看到電弧。相反地，如果光譜調(diào)節(jié)器安置在焊機(jī)內(nèi)，那么可以具有優(yōu)點(diǎn)地在燒嘴頭與焊機(jī)之 間設(shè)置光導(dǎo)線(xiàn)纜，該光導(dǎo)線(xiàn)纜將等離子體的光傳輸?shù)焦怆姸O管。依賴(lài)于所選擇的光電二極管光譜范圍，可能需要的是，針對(duì)每個(gè)光電二極管使用 合適的光譜特性的光導(dǎo)線(xiàn)纜。另一設(shè)備涉及可更換的濾波器。此外，可能具有優(yōu)點(diǎn)的是，利用寬帶的光電二極管 并且設(shè)置有具有長(zhǎng)通特性(Longpass-Charakteristik)、短通特性或者帶通特性的相應(yīng)的 濾光玻璃，這些濾光玻璃依賴(lài)于應(yīng)用情況地插入到光電二極管前面的光譜調(diào)節(jié)器內(nèi)。另一設(shè)備涉及可更換的光電二極管。因此，可以將光電二極管具有優(yōu)點(diǎn)地布置在 可插接的印制電路板上，以便在焊接過(guò)程或者焊接材料差別很大的情況下可以迅速地進(jìn)行 更換。


下面參照附圖借助實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。其中圖1示出典型脈沖電弧等離子體的發(fā)射光譜的圖解圖，該發(fā)射光譜具有依賴(lài)于波 長(zhǎng)的光譜線(xiàn)；圖2示出依賴(lài)于時(shí)間的時(shí)間函數(shù)f(t)的圖解圖；圖3示出具有光電二極管的光譜調(diào)節(jié)器的方框圖；圖4示出用于兩種運(yùn)行模式的時(shí)間函數(shù)f(t)的圖解圖；以及圖5示出光譜調(diào)節(jié)器與脈沖焊機(jī)組合的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出待焊接或者待釬焊的金屬M(fèi)E以及保護(hù)氣體氬氣AR的帶有其相對(duì)發(fā)射EM 的光譜線(xiàn)的典型圖案。在確定的范圍內(nèi)，圈出了在發(fā)射中突顯的線(xiàn)的組，這些突顯的組可以被配屬于金 屬或者保護(hù)氣體(或者活性氣體)。這些組的相對(duì)寬度提供了以相對(duì)寬帶的方式利用光電 二極管的機(jī)會(huì)。已表明，在波長(zhǎng)LX(約600nm)左右的范圍內(nèi)需要進(jìn)行分離，以便在左側(cè)獲得 金屬線(xiàn)的典型的時(shí)間分布而在右側(cè)獲得氬氣線(xiàn)的典型的時(shí)間分布。兩個(gè)光電二極管的靈敏 度的最大值在這里可以針對(duì)金屬選擇在波長(zhǎng)Ll (在這里為420nm)上和針對(duì)保護(hù)氣體(氬 氣)選擇在波長(zhǎng)L2 (在這里為780nm)上。圖2借助時(shí)間函數(shù)f (t)來(lái)解釋光譜調(diào)節(jié)器的功能性原理。配屬于金屬的時(shí)間函數(shù)Fl在電流脈沖期間隨著時(shí)間t上升，配屬于保護(hù)氣體或者 活性氣體的時(shí)間函數(shù)F2在電流脈沖期間下降。將由兩個(gè)光電二極管提供的并且經(jīng)放大的 時(shí)間函數(shù)Fl和F2相減。如果Fl大于F2，那么差時(shí)間函數(shù)F3 = F2-F1為負(fù)。如果F3穿過(guò) 略微為負(fù)的開(kāi)關(guān)閾值S，那么從中形成比較器信號(hào)C0MP。只要F3低于閾值S，信號(hào)COMP = “高”就保持不變。在此，F(xiàn)l大于F2并且等離子體在該時(shí)間內(nèi)能量過(guò)剩。利用前置放大器 調(diào)整的放大比率G2/G1確定關(guān)斷溫度或者啟動(dòng)溫度。二進(jìn)制的低通濾波器負(fù)責(zé)抑制毛刺并 且引起一般情況下可以忽略的附加延遲TD，在該附加延遲之后觸發(fā)信號(hào)STOP(OFF)。如果 溫度下降，那么差時(shí)間函數(shù)F3 = F2-F1重新上升，信號(hào)COMP和STOP回到‘低’ (ON)。圖3示出光譜調(diào)節(jié)器SR的方框圖，該光譜調(diào)節(jié)器具有波長(zhǎng)靈敏度最大值 (Wellenlangen- Sensitivitatsmaxima)Ll 和 L2 的光電二極管、可調(diào)的放大裝置 Gl 和 G2、 兩個(gè)時(shí)間函數(shù)Fl和F2、將時(shí)間函數(shù)Fl取反到-Fl的反相器INV、輸出差F3 = (F2-F1)的 加法器SUM、自動(dòng)放大調(diào)節(jié)裝置AGC、用于獲取同步脈沖的電路AUT0SYNC、與閾值S進(jìn)行比 較的比較器C0MP、信號(hào)調(diào)理單元SC(由帶有可調(diào)延遲的數(shù)字低通濾波器組成)、具有用于脈 沖運(yùn)行的開(kāi)關(guān)位置A和用于準(zhǔn)連續(xù)運(yùn)行的開(kāi)關(guān)位置B的可開(kāi)關(guān)的保持環(huán)節(jié)W以及數(shù)字接口 RS，通過(guò)該數(shù)字接口將信號(hào)STOP傳送到焊機(jī)麗上。工作電壓VDD來(lái)自焊機(jī)麗，并且在供電 單元PWR內(nèi)被準(zhǔn)備好。微處理器μ P與焊機(jī)麗通過(guò)接口 SER通信。操作接口 BED例如包 括發(fā)光二極管或者按鈕，用于與光譜調(diào)節(jié)器產(chǎn)生直接互聯(lián)EW以便調(diào)整或顯示數(shù)值。圖4借助時(shí)間函數(shù)f(t)示出兩種運(yùn)行模式的圖示。在脈沖運(yùn)行㈧中，焊機(jī)的內(nèi)部計(jì)時(shí)器通過(guò)信號(hào)“脈沖”(PULS)啟動(dòng)電流脈沖。當(dāng) 時(shí)間函數(shù)Fl超過(guò)F2時(shí)，光譜調(diào)節(jié)器通過(guò)STOP信號(hào)斷開(kāi)焊接電流WELD，采用‘OFF’來(lái)標(biāo)注。 為了防止重新接通焊機(jī)，STOP電平由可開(kāi)關(guān)的保持環(huán)節(jié)仍保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間TW，直至焊機(jī) 的內(nèi)部計(jì)時(shí)器到期并且PULS安全地回落。在準(zhǔn)連續(xù)運(yùn)行(B)中，焊機(jī)的電流通過(guò)STOP信 號(hào)接通(ON)以及斷開(kāi)(OFF)。焊機(jī)的內(nèi)部計(jì)時(shí)器在這種情況下關(guān)斷，信號(hào)PULS在此處于 ‘高’電位。光譜調(diào)節(jié)器在這種情況下控制焊機(jī)。為了使熔滴分離更好地同步，也可以利用 運(yùn)行模式B進(jìn)行間歇性的運(yùn)行，其中焊機(jī)的計(jì)時(shí)器給出一個(gè)通過(guò)光譜調(diào)節(jié)器切分成多個(gè)部 分的長(zhǎng)脈沖。圖5示出光譜調(diào)節(jié)器SR與脈沖焊機(jī)麗組合的原理。為了使焊機(jī)擴(kuò)展出用于信號(hào)STOP的輸入端，在最簡(jiǎn)單的情況下，中斷內(nèi)部脈沖發(fā)生器PUGE與焊接電源SSQ的連接。將信號(hào)STOP取反地利用“與”門(mén)電路(AND-Gatter)編 入“與”(AND)運(yùn)算TOLD = PULS&/ST0P。為了實(shí)現(xiàn)電離，在這里除脈沖電流外，基本電流 (Grundstrom)不受影響地流動(dòng)。 本發(fā)明的在前面的說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求和附圖中所公開(kāi)的特征，無(wú)論是單獨(dú)地還是 以任意組合，對(duì)在本發(fā)明的不同的實(shí)施方式中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明來(lái)說(shuō)都具有重要意義。
權(quán)利要求
1.用于在接合過(guò)程中，尤其是在焊接或者釬焊過(guò)程中，調(diào)節(jié)脈沖電弧等離子體的能量 輸入的方法，其中，所述方法包括以下步驟-利用在第一波長(zhǎng)時(shí)具有靈敏度最大值的第一光電二極管在第一光譜范圍內(nèi)檢測(cè)針對(duì) 由所述接合過(guò)程的電弧等離子體發(fā)出的發(fā)射光的第一時(shí)間分布的第一測(cè)量信號(hào)，-利用在不同于所述第一波長(zhǎng)的第二波長(zhǎng)時(shí)具有靈敏度最大值的第二光電二極管在至 少部分地不同于所述第一光譜范圍的第二光譜范圍內(nèi)檢測(cè)針對(duì)由所述接合過(guò)程的所述電 弧等離子體發(fā)出的所述發(fā)射光的第二時(shí)間分布的第二測(cè)量信號(hào)，-通過(guò)在評(píng)估裝置內(nèi)比較所述第一測(cè)量信號(hào)和所述第二測(cè)量信號(hào)來(lái)產(chǎn)生控制信號(hào)，以及-依據(jù)所述控制信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)被配置成脈沖式地為所述電弧等離子體提供能量的能量源。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)所述能量源的調(diào)節(jié)包括對(duì)所述電弧等離 子體的溫度的調(diào)節(jié)。
3.按前述權(quán)利要求至少之一所述的方法，其特征在于，針對(duì)所述第一測(cè)量信號(hào)，測(cè)量上 升的信號(hào)分布，并且針對(duì)所述第二測(cè)量信號(hào)，測(cè)量下降的信號(hào)分布。
4.按前述權(quán)利要求至少之一所述的方法，其特征在于，在產(chǎn)生控制信號(hào)之前，至少將所 述第一測(cè)量信號(hào)或者至少將所述第二測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的比較測(cè)量信號(hào)電平上。
5.按前述權(quán)利要求至少之一所述的方法，其特征在于，在比較所述第一測(cè)量信號(hào)和所 述第二測(cè)量信號(hào)時(shí)，在所述第一測(cè)量信號(hào)與所述第二測(cè)量信號(hào)之間形成差。
6.按前述權(quán)利要求至少之一所述的方法，其特征在于，所述控制信號(hào)以包括用于所述 能量源的關(guān)斷信號(hào)的方式產(chǎn)生。
7.按權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，如果所述能量源給出脈沖起點(diǎn)，那么借助于 保持環(huán)節(jié)針對(duì)所述關(guān)斷信號(hào)產(chǎn)生脈沖延長(zhǎng)信號(hào)。
8.按前述權(quán)利要求至少之一所述的方法，其特征在于，所述控制信號(hào)以包括用于所述 能量源的啟動(dòng)信號(hào)的方式產(chǎn)生。
9.按前述權(quán)利要求至少之一所述的方法，其特征在于，所述控制信號(hào)以包括用于所述 能量源的反向調(diào)節(jié)信號(hào)的方式產(chǎn)生，利用所述反向調(diào)節(jié)信號(hào)，以不關(guān)斷的方式反向地調(diào)節(jié) 所述能量源的電流水平。
10.按前述權(quán)利要求至少之一所述的方法，其特征在于，借助于低通濾波器對(duì)所述控制 信號(hào)進(jìn)行濾波。
11.按前述權(quán)利要求至少之一所述的方法，其特征在于，在至少部分地既不同于所述第 一光譜范圍又不同于所述第二光譜范圍的至少一個(gè)另外的光譜范圍內(nèi)，檢測(cè)針對(duì)由所述接 合過(guò)程的所述電弧等離子體發(fā)出的所述發(fā)射光的另外的時(shí)間分布的另外的測(cè)量信號(hào)，并且 將所述另外的測(cè)量信號(hào)用于產(chǎn)生所述控制信號(hào)。
12.按前述權(quán)利要求至少之一所述的方法，其特征在于，至少檢測(cè)針對(duì)包括所述發(fā)射光 的多個(gè)光譜線(xiàn)的第一光譜范圍的所述第一測(cè)量信號(hào)，或者至少檢測(cè)針對(duì)包括所述發(fā)射光的 多個(gè)光譜線(xiàn)的第二光譜范圍的所述第二測(cè)量信號(hào)。
13.用于在接合過(guò)程中，尤其是在焊接或者釬焊過(guò)程中，調(diào)節(jié)脈沖電弧等離子體的能量 輸入的設(shè)備，具有-測(cè)量裝置，所述測(cè)量裝置配置成利用在第一波長(zhǎng)時(shí)具有靈敏度最大值的第一光電二 極管在第一光譜范圍內(nèi)檢測(cè)針對(duì)由接合過(guò)程的電弧等離子體發(fā)出的發(fā)射光的第一時(shí)間分 布的第一測(cè)量信號(hào)，以及利用在不同于所述第一波長(zhǎng)的第二波長(zhǎng)時(shí)具有靈敏度最大值的第 二光電二極管在至少部分地不同于所述第一光譜范圍的第二光譜范圍內(nèi)檢測(cè)針對(duì)由所述 接合過(guò)程的所述電弧等離子體發(fā)出的所述發(fā)射光的第二時(shí)間分布的第二測(cè)量信號(hào)，以及-評(píng)估裝置，所述評(píng)估裝置配置成通過(guò)比較所述第一測(cè)量信號(hào)和所述第二測(cè)量信號(hào)來(lái) 產(chǎn)生控制信號(hào)，并且提供控制信號(hào)用于調(diào)節(jié)所述電弧等離子體的脈沖式能量的能量源。
14.按權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一光電二極管和所述第二光電二 極管布置在燒嘴頭上。
15.按權(quán)利要求13或14所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一光電二極管和所述第二光 電二極管以及前置放大器裝置和測(cè)量信號(hào)準(zhǔn)備裝置整合在結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，成為光譜調(diào)節(jié)器。
16.按權(quán)利要求13至15至少之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一光電二極管和所 述第二光電二極管借助于插塞連接以能更換的方式布置在前置放大器板上。
17.按權(quán)利要求13至16至少之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一光電二極管和所 述第二光電二極管與模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器聯(lián)接。
18.按權(quán)利要求13至17至少之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述測(cè)量裝置配置成在至 少部分地不同于所述第一光譜范圍和所述第二光譜范圍的另外的光譜范圍內(nèi)檢測(cè)針對(duì)由 所述接合過(guò)程的所述電弧等離子體發(fā)出的發(fā)射光的另外的時(shí)間分布的另外的測(cè)量信號(hào)。
19.按權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，所述測(cè)量裝置為了檢測(cè)所述另外的測(cè)量 信號(hào)而具有另外的光電二極管，所述另外的光電二極管在不同于所述第一波長(zhǎng)和所述第二 波長(zhǎng)的另外的波長(zhǎng)時(shí)具有靈敏度最大值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在接合過(guò)程中，尤其是在焊接或者釬焊過(guò)程中，調(diào)節(jié)脈沖電弧等離子體的能量輸入的方法以及用于調(diào)節(jié)能量輸入的設(shè)備，其中，該方法包括以下步驟利用在第一波長(zhǎng)時(shí)具有靈敏度最大值的第一光電二極管在第一光譜范圍內(nèi)檢測(cè)針對(duì)由接合過(guò)程的電弧等離子體發(fā)出的發(fā)射光的第一時(shí)間分布的第一測(cè)量信號(hào)，利用在不同于第一波長(zhǎng)的第二波長(zhǎng)時(shí)具有靈敏度最大值的第二光電二極管在至少部分地不同于第一光譜范圍的第二光譜范圍內(nèi)檢測(cè)針對(duì)由接合過(guò)程的電弧等離子體發(fā)出的發(fā)射光的第二時(shí)間分布的第二測(cè)量信號(hào)，通過(guò)在評(píng)估裝置內(nèi)比較第一測(cè)量信號(hào)和第二測(cè)量信號(hào)來(lái)產(chǎn)生控制信號(hào)，以及依據(jù)控制信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)被配置成脈沖式地為電弧等離子體提供能量的能量源。
文檔編號(hào)B23K9/095GK102143822SQ200980134545
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2009年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月3日
發(fā)明者弗蘭克·霍夫曼, 格爾德·海因茨, 格雷戈?duì)枴じ裉? 海因茨·舍普 申請(qǐng)人:Ipal有限責(zé)任公司, 柏林工業(yè)大學(xué)