CN104302433A - 针对具有特定电气输出特性的焊接系统的智能波形选择 - Google Patents

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Abstract

用于基于针对焊接电路输出路径的电气特性对焊接电路输出路径进行特征化来选择焊接输出波形的系统和方法。连接到焊接电源的焊接输出电路路径的至少一个电气特性(例如，电感、电阻)被确定。焊接输出波形基于所确定的电气特性从多个焊接输出波形中被选择。因此，所选择的焊接输出波形被匹配到焊接输出电路路径电气特性，来提供优良的焊接性能。

Description

针对具有特定电气输出特性的焊接系统的智能波形选择
于2010年3月23日被授予Daniel等人的美国专利No.7,683,290通过引用被整体并入本文。于2004年5月4日被授予Hsu的美国专利No.6,730,875通过引用被整体并入本文。于2003年7月22日被授予Blankenship等人的美国专利No.6,596,970通过引用被整体并入本文。
技术领域
本发明的特定实施方案涉及焊接。更具体地，本发明的特定实施方案涉及用于响应于针对焊接电路输出路径的电气特性对焊接电路输出路径进行特征化来选择焊接输出波形的系统和方法。
背景技术
现今，焊接电源使用允许非常快速的输出电流变化的先进的电力电子学原理，所述输出电流变化会受到系统的电气输出特性(例如，举例来说，电感)的显著影响。如此一来，焊接系统现今通常被“调低(tuned down)”来在典型的操作场景内以可接受的方式进行工作(perform)。也就是说，焊接波形通常被设计来适应焊接系统可能会经历的最差情景。然而，操作窗口很宽并且受到焊接线缆的长度、所使用的焊接线缆的类型以及其他因素的影响。因此，有时使用“调低”的焊接波形，即使系统可以支持更高性能的焊接波形。如此一来，更高的焊接性能被牺牲。
通过将这样的系统和方法与如参照附图在本申请其余内容中阐述的本发明的实施方案进行比较，本领域技术人员将清楚常规的、传统的以及已提出的途径的其他限制和劣势。
发明内容
本发明的实施方案提供基于针对焊接输出电路路径的电气特性对焊接输出电路路径进行特征化来选择焊接输出波形的系统和方法。连接到焊接电源的焊接输出电路路径的至少一个电气特性(例如，电感、电阻)被确定。焊接输出波形基于所确定的电气特性从多个焊接输出波形中被选择。所选择的焊接输出波形可以被匹配到焊接输出电路路径电气特性，来提供优良的焊接性能。
本发明的一个实施方案为方法。所述方法包括确定连接到焊接电源的焊接输出电路路径的至少一个电气特性，以及基于所述至少一个电气特性从多个焊接输出波形中选择焊接输出波形。所述方法可以进一步包括使所述焊接电源将所选择的焊接输出波形施加至所述焊接输出电路路径。所述焊接输出电路路径的至少一个电气特性可以是焊接输出电路路径的电感值、焊接输出电路路径的电阻值，或者二者。
本发明的一个实施方案为具有焊接输出的焊接电源。所述焊接电源被配置来确定连接到所述焊接电源的焊接输出的焊接输出电路路径的至少一个电气特性。所述焊接电源被进一步配置来响应于所述至少一个电气特性从储存在所述焊接电源中的多个焊接输出波形中选择焊接输出波形。所述焊接电源还可以被配置来将选择的焊接输出波形施加至连接到所述焊接电源的焊接输出的焊接输出电路路径。所述焊接电源可以包括至少一个查找表(LUT)，所述查找表被配置来将电气特性映射(map)到焊接输出波形。所述焊接输出电路路径的至少一个电气特性可以为焊接输出电路路径的电感值、所述焊接输出电路路径的电阻值，或者二者。
本发明的一个实施方案为系统。所述系统包括具有焊接输出的焊接电源。所述焊接电源被配置来储存多个焊接输出波形并且基于连接到焊接输出的焊接输出电路路径的至少一个电气特性选择所述多个焊接输出波形中的一个。所述系统还包括可操作地连接到焊接输出的焊接输出电路路径。所述焊接输出电路路径可以包括焊接线缆、焊接工具和/或焊条以及工件和/或工件连接器中的一个或更多个。所述焊接输出电路路径可以从所述焊接电源通过所述焊接线缆延伸到所述焊接工具和/或焊条，通过所述工件和/或工件连接器，并且通过所述焊接线缆回到所述焊接电源。所述系统还包括可操作地连接到焊接输出电路路径或焊接电源中的一个的焊接输出分析器。所述焊接输出分析器被配置来监控由所述焊接电源施加至所述焊接输出电路路径的焊接输出电气参数，基于所述焊接输出电气参数确定所述焊接输出电路路径的至少一个电气特性，并且将所述至少一个电气特性提供至焊接电源。所述焊接电源可以包括至少一个查找表(LUT)，所述查找表被配置来将电气特性映射到焊接输出波形。所述焊接输出电气参数可以包括至少一个调节的焊接输出电流和所得的焊接输出电压。所述焊接输出电气参数可以包括至少一个调节的焊接输出电压和所得的焊接输出电流。所述焊接电路输出路径的至少一个电气特性可以包括电感、电阻，或者二者。
本发明的一个实施方案为系统。所述系统包括用于监控由焊接电源施加至焊接输出电路路径的焊接输出电气参数的装置。所述系统还包括用于基于所述焊接输出电气参数确定所述焊接输出电路路径的至少一个电气特性的装置。所述系统还包括用于响应于所述至少一个电气特性选择将由所述焊接电源施加至所述焊接输出电路路径的焊接输出波形的装置。
从下面的说明、权利要求书以及附图，将更完整地理解本发明的被图示说明的实施方案的详细内容。
附图说明
图1图示说明焊接系统的第一示例性实施方案的示意性框图，所述焊接系统包括焊接输出电路路径；
图2是根据本发明的实施方案的图1的焊接输出电路路径的示例性电路表征；
图3是根据本发明的实施方案示出图2中所表征的焊接输出电路路径的总电感LT如何可以随着通过电路路径的电流I变化的示例性曲线图；
图4是用于将焊接输出波形匹配到焊接输出电路路径的方法的示例性实施方案的流程图；
图5图示说明根据本发明的实施方案的查找表的示意性框图；以及
图6图示说明焊接系统的第二示例性实施方案的示意性框图，所述焊接系统包括焊接输出电路路径。
具体实施方式
下面为可以在本公开中使用的示例性术语的定义。所有术语的单复数形式都落入各自的含义中：
如本文中使用的“软件”或“计算机程序”包括(但不限于)一个或更多个计算机可读和/或可执行指令，这些指令致使计算机或其他电子装置以所需方式执行功能、动作和/或行为。这些指令可以实现为各种形式，如，包括得自动态链接库的单独应用程序或代码的子程序、算法、模块或程序。软件还可以实现为各种形式，如，独立程序、函数调用、小服务程序(servlet)、小应用程序(applet)、应用程序、储存在存储器、操作系统的一部分中的指令或其他类型的可执行指令。本领域的普通技术人员将会理解，软件的形式取决于(例如)对所需应用的要求、对软件的运行环境的要求和/或设计者/编程者的需要等。
如本文中使用的“计算机”或“处理元件”包括(但不限于)任何可以储存、取回(retrieve)和处理数据的经编程或可编程电子装置。“非瞬时计算机可读介质”包括(但不限于)CD-ROM、可移除的闪存卡、硬盘驱动器、磁带以及软盘。
如本文中使用的术语“焊接输出波形”可以意指表征将随着时间被施加至焊接输出电压或电流的时变形状的数据或信息和/或将随着时间由焊接电源施加至焊接输出电路路径的实际电流或电压。
如本文中使用的术语“焊接输出”意指与焊接电源的电气焊接输出相关联的电路，所述焊接电源被配置来可操作地连接到一条或更多条焊接线缆。
术语“焊接工具”、“焊条”以及“焊丝”在本文中可以被可互换地使用。
图1图示说明根据本发明的各种方面的焊接系统100的示例性实施方案的示意性框图，所述焊接系统100包括焊接输出电路路径105。焊接系统100包括焊接电源110，所述焊接电源110具有焊接输出112，并且可选地具有显示器115。焊接输出电路路径105在焊接输出112处被连接到焊接电源110。
根据实施方案，焊接输出电路路径105包括焊接线缆120、焊接工具130、工件连接器150、焊丝卷轴160、焊丝送进器170、焊丝180以及可选的工件140。根据实施方案，焊丝180经由焊丝送进器170从卷轴160被送进到焊接工具130中。根据另一实施方案，焊接系统100不包括焊丝卷轴160、焊丝送进器170或者焊丝180，而取而代之的是，包括焊接工具，所述焊接工具包括可消耗的焊条，例如被用在，举例说明，手工焊中。根据本发明的各种实施方案，焊接工具130可以包括焊炬、焊枪、焊钳以及焊接耗材中的至少一个。
焊接输出电路路径105通过焊接线缆120从焊接电源110的焊接输出112延伸到焊接工具130，通过工件140和/或到工件连接器150，并且通过焊接线缆120回到焊接电源110。在操作期间，焊接电源110可以将焊接输出波形施加至焊接输出电路路径105，导致时变电流流过焊接输出电路路径105并且在焊丝(或者焊条)和工件140之间创建电弧。根据本发明的实施方案，焊接线缆120包括同轴线缆组件。根据本发明的另一实施方案，焊接线缆120包括从焊接电源110延伸到焊接工具130的第一线缆长度，以及从工件连接器150延伸到焊接电源110的第二线缆长度。
根据本发明的各种实施方案，工件140可以以焊接输出电路路径105的一部分的形式存在或者可以不以焊接输出电路路径105的一部分的形式存在。如果工件140不存在，则焊接工具130可以被直接连接到工件连接器150。如果工件140存在，则工件连接器150可以被连接在工件140和焊接线缆120之间。焊接工具130可以直接接触工件140，或者电弧190可以存在于焊接工具130和工件140之间，例如，如在焊接操作期间。并且，实际上通过焊接工具130的焊丝180的部分可以被视为焊接输出电路路径105的一部分，例如，在焊接操作期间。
图2是根据本发明的实施方案的图1的焊接输出电路路径105的示例性电路表征200。电路表征200包括焊接输出电路路径105的焊接线缆120侧的电感Lc210和电阻Rc220。电路表征200还包括焊接输出电路路径105的焊接电源110侧(机器侧)的电感Lm230、内部电阻Ri240以及二极管Dl250。焊接线缆120在焊接输出112处连接到焊接电源供应器110，具有电气节点260和270。
当电流(I)280流过焊接输出电路路径105时，输出电压(V)265被产生在节点260和270之间，并且电阻Rc和Ri以及二极管Dl帮助消耗来自电感器Lc和Lm的能量。根据本发明的其他实施方案，其他消耗部件也可以存在于电路表征200中，例如，举例说明，开关(未示出)。当试图准确地确定焊接输出电路路径105的总电感LT＝Lm+Lc时，将这样的能量消耗部件考虑在内。
图3是根据本发明的实施方案示出图2中所表征的焊接输出电路路径105的总电感LT如何可以随着通过电路路径的电流(I)变化的示例性曲线图300。针对相对长的焊接线缆，电感(L)比电流(I)的第一曲线310被示出，并且针对相对短的焊接线缆，电感(L)比电流(I)的第二曲线320被示出。如在曲线图300中所示的，这两条曲线从约150安培到300安培是相对平坦的。因此，确定总电感LT和总电阻RT的过程(即，焊接输出电路路径的电气特性)一般地在平坦区域330(例如，在150和300安培之间)上进行。
通过引用被并入本文的美国专利No.7,683,290描述焊接输出电路路径的电气特性(例如，电感和电阻)如何可以被确定。例如，根据本发明的实施方案，焊接电源110能够在不使用外部仪器的情况下，检查其输出电路并且确定电阻和电感。测量可以利用与工件140短接的(short-circuited)焊接工具130来执行，或者测量可以在电弧190在焊接工具130和工件140之间被形成的焊接过程期间被执行。
根据实施方案，电感测量技术被构建到焊接电源110中。首先，输出电流被调节到已知的值，而输出电压被测量。可替换地，电压可以被调节并且所得的电流被测量。从这样的电流和电压，焊接输出电路路径的电阻可以被如下计算：
R＝V/I，其中R是电阻，V是电压，并且I是电流。
接下来，电源被切断并且电流衰减被测量。电感则通过在此给出的如下等式来估算：
L＝-(R*t)/(ln[i(t1)/i(to)])，
其中i(to)是在时间to时测量的电流，
i(t1)是在时间t1时测量的电流，并且
t＝t1-to。
这样的电感L的估算仅仅是粗略近似值，因为估算假定电感中的所有能量在电阻R中被消耗。然而，实际上，能量中的一些也通过其他消耗部件被消耗，例如，举例来说，焊接电源中的二极管和开关。根据本发明的各种其他实施方案，如在美国专利No.7,683,290中所描述的其他更准确的计算方法也是可能的。
图4是用于将焊接输出波形匹配到焊接输出电路路径的方法400的示例性实施方案的流程图。在方法400的步骤410中，连接到焊接电源的焊接输出电路路径的至少一个电气特性被确定。例如，电气特性可以由焊接电源110自动确定。在方法400的步骤420中，焊接输出波形基于至少一个电气特性从多个焊接输出波形中被选择。例如，焊接输出波形可以由焊接电源110使用查找表或状态表自动选择。在方法400的步骤430中，焊接电源将所选择的焊接输出波形施加至焊接输出电路路径(例如，在使用者的命令下)。
作为实施例，使用者可能期望利用图1的系统100执行焊接操作。使用者可能期望执行高切换速度焊接操作，包括实现图4的方法400。所述高切换速度焊接操作被意图来在相对短的时间间隔在焊接输出波形中从低输出电流水平切换到高输出电流水平，并且反之亦然。例如，焊接电源可以被配置来以1kHz的最大切换速度操作，以便利这样的高速电流切换。然而，切换的有效速度(以及与切换电流相关联的上升和下降时间的长度)可能受焊接输出电流路径105的电气特性的限制。
在具有不受限的上升和下降速率的理想情况下(例如，在焊接输出电路路径中绝对不具有电感)，焊接输出电流可以能够在一毫秒内在3000安培的范围上改变。然而，在现实世界中，总是会存在一些与焊接输出电路路径相关联的电感和电阻，这限制输出电流的上升和下降时间。例如，由于焊接线缆、小型焊接线缆或非常长的焊接线缆上的磨损的引线，可能存在较高水平的电阻。焊接输出电路路径的电气特性在焊接期间影响所得的电弧的特性，这可以影响所得的焊缝的质量。
以该实施例继续，使用者可以初始地将焊接电源110留在距工件140一远程距离处，并且使相对长的焊接线缆120从焊接电源110延伸到工件140。使用者选择高切换速度焊接工艺并且系统100确定焊接输出电路路径105的电气特性。由于相对长的焊接线缆120，系统100确定电感和电阻是相对高的。即使使用者已经选择高切换速度的焊接工艺，系统100从与高切换速度焊接工艺相关联的多个可能的焊接输出波形中选择第一焊接输出波形，所述第一焊接输出波形将会在由相对长的焊接线缆120导致的相对高的电感和电阻情况下良好工作。也就是说，第一选择的焊接输出波形的切换速度与焊接输出电路路径的相对高的电感和电阻强加的上升时间和下降时间限制是可兼容的。因此，使用者继续产生具有可接受质量的第一焊缝。
此后，使用者期望焊接位于更靠近焊接电源110处的另一工件140。使用者利用短得多的焊接线缆替换相对长的焊接线缆120。使用者选择与之前相同的高切换速度焊接工艺并且系统100确定更短的焊接输出电路路径105的电气特性。系统100现在确定焊接输出电路路径的电感和电阻比之前是低得多的，并且系统从与高切换速度焊接工艺相关联的多个可能的焊接输出波形中选择具有较高切换速度的第二焊接输出波形。也就是说，第二选择的焊接输出波形的切换速度与焊接输出电路路径的相对低的电感和电阻强加的较快的上升和下降时间限制是可兼容的。
结果，使用者继续产生第二焊缝，由于能够在较低电感和电阻水平利用较高的切换速度，所述第二焊缝具有甚至优于第一焊缝的特性的特定质量特性。根据实施方案，电气特性的确定和焊接输出波形的选择由焊接电源110自动执行，而无需使用者必须考虑此事或特别去做些什么。
根据本发明的实施方案，由于焊接输出电路路径的受限的电气特性，当已经选择“差的”焊接输出波形时系统可以提示使用者。这样的提示例如可以被提供在焊接电源的显示器115上。此外，这样的提示可以促使(incentivize)使用者核查和/或改变焊接输出电路路径的设置。并且，有时使用者选择与当前的焊接输出电路路径不兼容的焊接工艺或者甚至是具体焊接波形。在这样的场景下，系统可以在焊接电源的显示器115上向使用者提供不兼容的提示，促使使用者选择新的工艺或波形，或者改变焊接输出电路路径的设置。
图5图示说明根据本发明的实施方案的查找表500的示意性框图。根据实施方案，查找表(LUT)500被实施在焊接电源110中并且将一个或更多个输入映射到输出。LUT 500的输入为焊接输出电路路径105的确定的电气特性(例如，电感和/或电阻)，并且输出为储存在焊接电源110中(例如，在计算机存储器中)的多个焊接输出波形中的一焊接输出波形或者识别特定焊接输出波形的波形标识符。
例如，特定焊接工艺或模式(例如，高切换速度工艺)在焊接电源110中可以具有与其相关联的十个焊接输出波形。在自动确定连接的焊接输出电路路径105的电气特性之后，使用者可以选择焊接工艺并且焊接电源110可以经由LUT 500自动确定适合的波形来从十个波形中进行选择。LUT 500被配置为先验的来使适合的波形与电感和电阻的特定组合相关联(或者与特定范围的电感和特定范围的电阻相关联)。
根据各种实施方案，LUT 500可以以硬件实施为，例如，EEPROM，或者可以以软件实施为，例如，储存在计算机存储器中的可寻址的数据结构。其他硬件和软件构造也是可能的。根据本发明的实施方案，系统100包括多个LUT 500。例如，焊接电源110可以针对焊接电源110提供的每个焊接工艺或焊接模式具有一个LUT。
图6图示说明焊接系统600的第二示例性实施方案的示意性框图，所述焊接系统600包括焊接输出电路路径105。与图1的系统100类似的，焊接系统600包括具有焊接输出112的焊接电源610。焊接输出电路路径105在焊接输出112处被连接到焊接电源610。系统600还包括焊接输出分析器620。根据实施方案，焊接输出分析器620是这样的计算机，所述计算机与焊接电源610和/或焊接输出电路路径105可操作地接口连接。
在图6的系统600中，确定焊接输出电路路径105的电气特性和基于所确定的电气特性选择焊接输出波形的功能在焊接输出分析器620中实施。例如，焊接输出分析器620可以命令焊接电源610将焊接输出电气参数(例如，调节的输出电压或电流)施加至焊接输出电路路径105并且测量所得的焊接输出电气参数(例如，输出电流或输出电压)。焊接输出电气参数可以从焊接电源610被传送到焊接输出分析器620，其中焊接输出分析器620继续基于焊接输出电气参数计算焊接输出电路路径105的电气特性(例如，电阻和电感)。根据可替换的实施方案，焊接输出分析器620可以通过在焊接输出电路路径105处的直接测量来监控焊接输出电气参数，例如，经由高阻抗接口和/或电流分流器。
具有LUT 500的焊接输出分析器620然后可以基于计算的电气特性继续选择适合的焊接输出波形并且将所选择的焊接输出波形传送到焊接电源610。焊接电源610然后可以将所选择的焊接输出波形施加至焊接输出电路路径(例如，在使用者的命令下)。根据各种实施方案，焊接输出电路路径的电气特性可以由焊接输出分析器620自动确定或者在使用者操作焊接输出分析器620的情况下以手动方式确定。针对手动场景，焊接输出分析器620可以可选地包括使用者界面626和/或显示器625来辅助使用者。
根据其他可替换的实施方案，确定焊接输出电路路径的电气特性和基于电气特性选择焊接输出波形的各种功能方面可以以各种方式被分布于焊接电源和焊接输出分析器之间，这取决于稳健的设计判断、成本限制和/或其他考虑因素和权衡。
总的来说，用于基于针对焊接输出电路路径的电气特性对焊接输出电路路径进行特征化来选择焊接输出波形的系统和方法被公开。连接到焊接电源的焊接输出电路路径的至少一个电气特性(例如，电感、电阻)被确定。焊接输出波形基于所确定的电气特性从多个焊接输出波形中被选择。因此，所选择的焊接输出波形被匹配到焊接输出电路路径电气特性，来提供优良的焊接性能。
在所附的权利要求书中，术语“包括(including)”和“具有(having)”被用作术语“包括(comprising)”的简明语言替代形式；术语“其中(in which)”等同于“其中(wherein)”。此外，在所附的权利要求书中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“上”、“下”、“底”、“顶”等仅被用作标示(label)，而不意图对其对象施加数值或位置要求。此外，所附的权利要求书的限定内容没有以“装置加功能(means-plus-function)”形式书写，而不意图被基于35U.S.C.§112第六段来解释，除非这样的权利要求限定内容明确地使用短语“用于……的装置(means for)”、其后跟着缺乏进一步结构的功能说明。如本文所使用的，以单数形式并且继续以词汇“一(a)”或“一(an)”叙述的部件或步骤应当被理解为不排除复数的所述部件或步骤，除非这样的排除被明确说明。此外，对本发明的“一个实施方案”的参考不意图被理解为排除附加实施方案的存在，这些附加实施方案也包括所叙述的特征。另外，除非明示地给出相反的说明，“包括(comprising/including)”或“具有(having)”拥有特定性质的部件或多个部件的实施方案可以包括附加的这样的部件，所述这样的部件不拥有该性质。再有，特定实施方案可以被示出为具有相同或相似的部件，然而，这仅仅是出于图示说明的目的，并且这样的实施方案不必需要具有相同的部件，除非在权利要求书中规定了这一点。
如本文中所使用的，术语“可能(may)”和“可能(may be)”表示在一组情形下发生的可能性；拥有规定的性质、特性或功能的；和/或通过表述与限定的动词相关联的能力(ability)、能力(capability)或可能性中的一个或更多个而限定另一动词。因此，“可能(may)”和“可能(may be)”的使用表示修饰的术语对于所表示的能力、功能或用途是明显适合的、能胜任的或适用的，同时考虑的是在某些情形下，所述修饰的术语可能有时不是适合的、能胜任的或适用的。例如，在某些情形下，可以预期一事件或能力，而在其他情形下，该事件或能力可以不出现——这一区别由术语“可能(may)”和“可能(may be)”准确体现(capture)。
本书面说明使用包括最佳模式的实施例来公开本发明，并且也使得本领域的普通技术人员能够实践本发明，包括形成和使用任何装置或系统并且执行任何所包括的方法。本发明的可专利的范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域的普通技术人员想到的其他实施例。如果这样的其他实施例具有未区别于权利要求书的文字语言的结构性要素或者如果这样的其他实施例包括与权利要求书的文字语言没有实质性不同的等同的结构性要素，则意图这样的其他实施例在权利要求书的范围内。
尽管已经参照某些实施方案描述了本申请所要求保护的主题，但是本领域技术人员将理解，可以进行各种改变并且等同方案可以被替代，而不偏离所要求保护的主题的范围。另外，可以进行许多修改来使特定情形或材料适用于所要求保护的主题的教导，而不偏离其范围。因此，并不意图将所要求保护的主题限于所公开的特定实施方案，而是意图所要求保护的主题将包括落入所附权利要求书的范围内的所有实施方案。
参考标号
100  焊接系统    260  节点
105  电路路径    265  电压(V)
110  电源        270  节点
112  焊接输出    280  电流(I)
120  焊接线缆    300  曲线图
130  焊接工具    310  第一曲线
140  可选的工件  320  第二曲线
150  工件连接器  330  平坦区域
160  焊丝        400  方法
170  焊丝送进器  410  步骤
180  焊丝        420  步骤
190  电弧        430  步骤
200  表征        500  查找表(LUT)
210  电感Lc      600  焊接系统
220  电阻Rc      610  焊接电源
230  电感Lm      620  输出分析器
240  电阻Ri      625  延迟
250  二极管D     626  使用者界面

Claims (15)

1.一种方法，所述方法包括：
确定(410)连接到焊接电源(110)的焊接输出电路路径(105)的至少一个电气特性；以及
基于所述至少一个电气特性从多个焊接输出波形中选择(420)焊接输出波形。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个电气特性为所述焊接输出电路路径的电感值。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个电气特性为所述焊接输出电路路径的电阻值。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个电气特性为所述焊接输出电路路径的电感值和电阻值。
5.如权利要求1所述的方法，还包括所述焊接电源(110)将所选择的焊接输出波形施加(430)至所述焊接输出电路路径(105)。
6.一种焊接电源(110)，所述焊接电源(110)包括焊接输出，其中所述焊接电源被配置来确定连接到所述焊接电源(110)的所述焊接输出(112)的焊接输出电路路径(105)的至少一个电气特性，并且其中所述焊接电源(110)被进一步配置来响应于所述至少一个电气特性从储存在所述焊接电源(110)中的多个焊接输出波形中选择焊接输出波形。
7.如权利要求6所述的焊接电源，其中所述焊接电源(110)被进一步配置来将选择的焊接输出波形施加至连接到所述焊接电源的所述焊接输出的焊接输出电路路径(105)。
8.如权利要求6或7所述的焊接电源，还包括至少一个查找表(LUT)，所述至少一个查找表被配置来将电气特性映射到焊接输出波形。
9.如权利要求6至8中的一项所述的系统，其中所述至少一个电气特性包括所述焊接输出电路路径的电感值和/或所述焊接输出电路路径的电阻值。
10.一种系统，所述系统包括：
具有焊接输出(112)的焊接电源(110)，特别是根据权利要求6至9中的一项的焊接电源(110)，所述焊接电源(110)被配置来储存多个焊接输出波形并且基于连接到所述焊接输出(112)的焊接输出电路路径(105)的至少一个电气特性选择所述多个焊接输出波形中的一个；
焊接输出电路路径(105)，所述焊接输出电路路径(105)可操作地连接到所述焊接输出(112)；以及
焊接输出分析器，所述焊接输出分析器可操作地连接到所述焊接输出电路路径(105)或所述焊接电源(110)中的一个，其中所述焊接输出分析器被配置来监控由所述焊接电源(110)施加至所述焊接输出电路路径(105)的焊接输出电气参数，基于所述焊接输出电气参数确定所述焊接输出电路路径(105)的至少一个电气特性，并且将所述至少一个电气特性提供至所述焊接电源(110)。
11.如权利要求10所述的系统，其中所述焊接输出电路路径(105)包括焊接线缆(120)、焊接工具(130)和/或焊条以及工件(140)和/或工件连接器(150)中的一个或更多个。
12.如权利要求11所述的系统，其中所述焊接输出电路路径(105)从所述焊接电源(110)延伸通过所述焊接线缆(120)到所述焊接工具(130)和/或焊条，通过所述工件(140)和/或到所述工件连接器(150)，并且通过所述焊接线缆(120)回到所述焊接电源(110)。
13.如权利要求10至13中的一项所述的系统，其中所述焊接输出电气参数包括导致焊接输出电压的至少一个调节的焊接输出电流。
14.如权利要求10至13中的一项所述的系统，其中所述焊接输出电气参数包括导致焊接输出电流的至少一个调节的焊接输出电压。
15.一种系统，所述系统包括：
用于监控由焊接电源施加至焊接输出电路路径的焊接输出电气参数的装置；
用于基于所述焊接输出电气参数确定所述焊接输出电路路径的至少一个电气特性的装置；以及
用于响应于所述至少一个电气特性选择将由所述焊接电源施加至所述焊接输出电路路径的焊接输出波形的装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113000983A (zh) * 2019-12-18 2021-06-22 发那科株式会社 电弧焊接机器人系统

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11642737B2 (en) * 2017-07-25 2023-05-09 Illinois Tool Works, Inc. System and method for inductance compensation in a welding-type system
JP6921773B2 (ja) * 2018-03-13 2021-08-18 株式会社ダイヘン 非消耗電極パルスアーク溶接制御方法
JP7198558B2 (ja) * 2019-03-20 2023-01-04 株式会社ダイヘン パルスアーク溶接制御方法
US11623292B2 (en) 2019-03-29 2023-04-11 Lincoln Global, Inc. Real time resistance monitoring of an arc welding circuit

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2617668B2 (ja) * 1992-12-24 1997-06-04 本田技研工業株式会社 直流抵抗溶接機の溶接電流制御方法
US6002104A (en) * 1998-04-17 1999-12-14 Lincoln Global, Inc. Electric arc welder and controller therefor
AT409833B (de) 1999-06-04 2002-11-25 Fronius Schweissmasch Prod Verfahren zur ermittlung der schweissprozessspannung
US6441342B1 (en) * 2000-11-20 2002-08-27 Lincoln Global, Inc. Monitor for electric arc welder
US6359258B1 (en) * 2001-02-16 2002-03-19 Lincoln Global, Inc. Method of determining cable impedance
US6730875B2 (en) 2001-10-12 2004-05-04 Lincoln Global, Inc. System and method for estimating true heats of welding processes
US6794608B2 (en) * 2001-10-30 2004-09-21 Tri Tool Inc. Welding current control system and method
US7105772B2 (en) * 2003-03-24 2006-09-12 Lincoln Global, Inc. Arc welding system and method
US6940039B2 (en) * 2003-12-22 2005-09-06 Lincoln Global, Inc. Quality control module for tandem arc welding
US7645960B2 (en) * 2004-06-18 2010-01-12 Lincoln Global, Inc. Coded welding consumable
JP3933193B2 (ja) * 2005-04-14 2007-06-20 松下電器産業株式会社 消耗電極式アーク溶接機
US8692157B2 (en) * 2005-09-15 2014-04-08 Lincoln Global, Inc. Welding system sequence control apparatus
US9687931B2 (en) 2006-12-05 2017-06-27 Lincoln Global, Inc. System for measuring energy using digitally controlled welding power sources
US7683290B2 (en) 2006-05-12 2010-03-23 Lincoln Global, Inc. Method and apparatus for characterizing a welding output circuit path
US8946596B2 (en) * 2006-10-05 2015-02-03 Lincoln Global, Inc. Multiple welding using a single power source
JP5071111B2 (ja) * 2007-03-07 2012-11-14 パナソニック株式会社 溶接装置
DE102008058753A1 (de) 2008-11-17 2010-05-20 Newfrey Llc, Newark Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln von elektrischen Schweißkreisgrößen
US10035209B2 (en) * 2009-03-18 2018-07-31 Lincoln Global, Inc. Adaptive GMAW short circuit frequency control
US8455794B2 (en) * 2009-06-03 2013-06-04 Illinois Tool Works Inc. Welding power supply with digital control of duty cycle
US9415457B2 (en) 2010-10-22 2016-08-16 Lincoln Global, Inc. Method to control an arc welding system to reduce spatter
JP5579570B2 (ja) 2010-10-25 2014-08-27 株式会社ダイヘン 溶接用電源装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113000983A (zh) * 2019-12-18 2021-06-22 发那科株式会社 电弧焊接机器人系统

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