CN104334305A - 用于表面张力过渡短路焊接的改善的方法 - Google Patents

Abstract

本文描述的发明一般地涉及这样的方法，所述方法用于在焊接过程中改善的焊珠缩窄检测，所述焊接过程包括表面张力过渡短路焊接，其中用来检测缩窄事件的至少一个阈值针对焊接波形中的每个焊接周期基于前一周期的特性被动态更新。

Description

用于表面张力过渡短路焊接的改善的方法

技术领域

本文描述的发明一般地涉及这样的方法，所述方法用于进行针对焊接过程的改善的焊珠(weld bead)缩窄(necking)检测，所述焊接过程包括表面张力过渡短路焊接。

背景技术

在消耗焊条弧焊中，已认可的操作模式中的一种是短路模式，其中电源供应器跨消耗焊条或焊丝以及焊珠要被沉积到其上的工件连接。当电弧被创建时，焊条的端部熔融来形成悬于焊条上并且朝向工件延伸的熔融金属的球状团。当该熔融材料的团变得足够大时，其弥合(bridge)焊条和工件之间的空隙，以导致短路。在那时，焊条和工件之间的电压急剧下降，由此导致电源供应器增大通过短路的电流。这样的高电流是持续的并且实际上通过熔融团随着时间被增大。由于该短路电流继续流动，电箍缩使熔融团邻近焊丝端部的部分缩窄(neck down)。导致熔融焊丝缩窄的力与流过焊丝端部处的熔融金属的电流的平方成比例。该电子箍缩效应通过Northrup方程来解释：

$G\left(\frac{\mathrm{dynes}}{{\mathrm{cm}}^2}\right)=\frac{I^2(R^2-r^2)}{100\mathrm{\π}{R}^4}$

其中I是电流，r是距焊丝中心的距离，并且R是缩窄部位的直径。在短路期间，存在对相对高的电流的需求。该高电流是合乎期望的来导致熔融团的缩窄部分快速形成为非常小的区域或缩窄部位，所述非常小的区域或缩窄部位最终如电熔丝般破裂，以将熔融球从焊丝分离并且允许其通过表面张力被吸引到焊池中。缩窄部位的这种破裂导致来自焊接过程的飞溅(spatter)。飞溅对焊接操作的总效率来说是有害的，并且要求在焊接操作结束之后邻近焊珠进行大量清洁。因为当缩窄部位或熔断部(fuse)破裂时流过焊丝或焊条到达工件的电流是相当高的，所以存在由缩窄部位破裂释放的惊人量的能量，所述能量增加飞溅的推进距离和飞溅的量。

如可见的，在短路电流和相应地减少飞溅和飞溅颗粒将会被推进的距离之间存在矛盾，所述短路电流应当是高的以有效地减少由电子箍缩造成的缩窄部位尺寸，但又应当是低的以减少熔断部破裂的能量。

已投入巨大的努力来限制当电弧通过悬于焊丝并且接合工件或焊池的金属球的缩窄部位或熔断部的破裂而被重新建立时的飞溅。首先，曾建议的是，减小焊丝的直径，即，使用1/32焊丝；然而，减少飞溅的该方案导致通常与使用小焊丝相关联的所有低效情况。例如，难以置放大量焊珠。随着焊丝直径增大来克服这些问题，飞溅也大幅增加。面对这一困境，曾建议的是，使用高频电源供应器，其中高频逆变器在短路状态期间或者在检测到重新起弧的预示(即，熔断部的吹动)时被切断。当高频电源供应器就在熔断部破裂之前被切断时，采用这样的开关，该开关被断开来在固态逆变器的输出振荡电路中设置电阻，用于电流的迅速衰减。该系统不适用于所有电源供应器并且是基于复杂逻辑控制系统的，该复杂逻辑控制系统实际上从短路被检测的时刻到在缩窄部位或熔断部的破裂之后电弧被重新建立的时刻形成电流曲线的形状。短路(或电弧形成)时电流的减少是通过调谐的衰减实现的。在将要吹动的缩窄部位或熔断部的检测方面，采用这一相同的衰减概念。预先选择的波形严重依赖于固态逆变器的输出振荡电路的前述衰减，这是严重的限制，特别是在减少破裂时候流过缩窄部位自身的电流方面。这样的预先选择的电流成形(shaping)是可适用于可以被内部切断的高频固态逆变器电源供应器的。利用通过与开关并联的电阻器形成的输出电路衰减中的大量感抗会是困难的并且不总是有保证的。因为直流焊接系统具有输出电感，所以降低飞溅的该衰减概念具有严重的实践弊端并且被附加地限于来自查找表的静态阈值或焊接人员基于设置状况(例如，线缆长度)和使用者调节的状况(例如，导电嘴到工件距离)的经验。

因此，容易看出的是，所需要的是调节阈值到实时地正在经历的实际焊接状态以提供用于检测短路事件结束的更准确的检测方法的动态方式。改善的检测具有减少飞溅和更稳定的焊接过程的高度合乎期望的效果，减少飞溅尤其是通过排除遗漏的检测来实现的，所述遗漏的检测除了更大量的飞溅之外会导致严重短路。

发明内容

根据本发明，提供用于在焊接操作期间动态调节阈值来检测短路状态结束的方法，所述方法包括如下步骤：监控与用于短路过渡焊接过程的波形相关联的至少一个焊接参数；比较所述至少一个焊接参数与所述至少一个焊接参数的阈值；基于所述比较的步骤调节所述阈值的值；以及使用所调节的值作为所述波形的下一周期的新阈值。所述方法还可以包括如下步骤：当所述比较的步骤确定所述阈值过高或过低时，生成至少一个动作来纠正焊接问题。所监控的至少一个焊接参数选自由以下内容组成的组：电流、电压、时间、电阻、功率、功率密度以及它们的导数。在实施所述方法时，所述调节的步骤使用选自由以下内容组成的组的控制器：比例控制器、比例-积分控制器、比例-微分控制器以及比例-积分-微分控制器，优选地为比例-积分-微分控制器。在进一步实施所述方法时，生成至少一个动作来纠正焊接问题的步骤可以包括通过等离子升压重燃电弧。为开始工序，初始阈值被预先限定并且新阈值基于所述使用的步骤被动态更新。

在该技术的一种实施方式中，所监控的参数是电压或电压的导数，因为就在缩窄事件完成之前减少电流是重要的。在该技术的另一实施方式中，所监控的参数是电阻或电阻的导数，因为电阻值将随着缩窄的截面面积减少而增大。在该技术的又另一实施方式中，所监控的参数是功率密度或功率密度的导数，因为随着缩窄的区域的半径接近零，功率密度向无穷大增大。

根据本发明，提供用于在焊接操作期间动态调节阈值来检测短路状态结束的方法，所述方法包括如下步骤：监控与用于短路过渡焊接过程的波形相关联的至少一个焊接参数；比较所述至少一个焊接参数与所述至少一个焊接参数的阈值；基于所述比较的步骤调节所述阈值的值，其中所述调节的步骤是符合如下逻辑的：

如果电弧重新建立的时间_(检测)>电弧重新建立的时间_(限定)，

则，阈值检测值＝阈值检测值+Δ

如果电弧重新建立的时间_(检测)<电弧重新建立的时间_(限定)，

则，阈值检测值＝阈值检测值-Δ

如果电弧重新建立的时间_(检测)＝电弧重新建立的时间_(限定)，

则，阈值检测值＝阈值检测值+0；

并且其中

电弧重新建立的时间_(检测)＝焊条缩窄或熔断部分离的完成(图4的T₃)和焊接电弧重新建立(图4的T₄)之间的检测的或测量的时间值；

电弧重新建立的时间_(限定)＝图4的T₃和T₄之间的目标时间差，例如，50微秒或某些其他目标时间值；

阈值检测值＝检测阈值参数的当前值，例如，dv/dt、欧姆、电压或用于检测焊条缩窄的完成(图4的T₃)的其他适合的参数；

Δ＝阈值检测值参数的调节值，例如，通过使用PID控制器以及与目标或限定的值T_{(限 定)}(例如，50微秒)相比时电弧重新建立的时间测量的实际值T_(检测)的差的幅值，以如下论述的方式通过所述值的修改所计算的dv/dt、欧姆、电压、时间或其他适合的参数。

当鉴于附图、具体描述和所附权利要求书进行阅读时，本发明的这些和其他目的、特征和实施方案将会是明显的。

附图说明

本发明在特定部件和部件的布置方面可以具有物理形式，本发明的优选实施方案将在说明书中被详细描述并且在形成说明书一部分的附图中被图示说明，并且其中：

图1是结合的框图和接线图，图示说明这样的电弧焊接机，所述电弧焊接机用于利用实时操作的反馈电路执行脉冲焊接过程以基于前一焊接事件影响波形的阈值检测值；

图2是图示说明现有技术的脉冲焊接过程的电压曲线和电流曲线的曲线图；

图3是图示说明图1中图示说明的电弧焊接机中的各种位置的信号的曲线图；

图4是类似于图3的波形，描绘电流比时间并且将其与焊珠形成、缩窄以及进入焊池的最终沉积相关联；以及

图5是可适用于如动态调节的并且用在波形的下一周期中的每个阈值的决定的流程图。

具体实施方式

出于图示说明申请人在递交本专利申请时已知的用于实施本发明的最佳模式的目的，所述最佳模式现在将被描述。实施例和附图仅仅是图示说明的而不意味着限制由权利要求的范围和精神所度量的本发明。现在参照附图，其中所述图示仅仅是出于图示说明本发明的示例性实施方案的目的，而不是限制本发明的示例性实施方案的目的，图1图示说明电弧焊接机A用于执行如图2中所示的脉冲焊接过程。尽管可以使用其他焊接机架构，示例性架构是通过由俄亥俄州克利夫兰的林肯电气公司所倡导的波形技术控制的焊接机。在这种类型的焊接机中，波形发生器为用于脉冲焊接过程中的波形产生轮廓。电源通过使用多个电流脉冲并且以高频(例如，高于18kHZ)创建符合从波形发生器确定的波形的脉冲。这种类型的技术为任何期望的焊接过程产生准确的脉冲形状。即使本发明将针对利用波形技术的焊接机的使用被描述，本发明是更为宽泛的并且可以被用在其他焊接机中，例如SCR(Silicon Controller Rectifier，硅控整流器)控制的焊接机和基于斩波器的焊接机。

图1中所示的电弧焊接机A被用来以在图1中的各种位置并且通过图3中的对应标号表示的多个操作信号执行由图2中的曲线所图示说明的标准脉冲焊接过程。电弧焊接机A具有高速开关逆变器形式的电源10，所述电源10具有输出引线12、14，用于创建焊条E和工件W之间的脉冲焊接过程。电源10由适合的电源供应器16(被图示说明为三相输入的)驱动。构成脉冲焊接过程的脉冲和分开的本底电流的轮廓通过波形输入18上的信号被确定。电流分流器22将焊接过程的电弧电流通过线路24传递到具有用于反馈控制回路的模拟输出28的电流传感器26。以类似的方式，引线30、32将电弧电压传递到具有检测输出36和水平或幅值输出38的电压传感器34。检测输出指示在焊条E和工件W之间的短路期间何时电压水平骤降。水平输出38具有跨焊条和工件的电弧电压的信号表征。电压检测输出36被引导至具有短路响应输出42的短路响应电路40，所述短路响应输出42输出信号3。当存在短路时，线路42中存在符合标准技术的短路响应。波形发生器50以实现焊接过程的特定波形来加载。该波形被表示为信号2。出于发起构成焊接过程的单个脉冲的目的，定时器52通过线路54将定时信号引导至波形发生器。发生器50还具有来自线路28、38的反馈信号，以根据波形发生器的设定轮廓以及焊条和工件之间的现有轮廓控制电压和电流。要由电源10输出的波形是线路56中的信号2。该信号被连接到具有针对信号4的输出62的求和点或者加法器62的输入。在焊接机A中，该信号是被引导至电源10的输入18的实际信号。

由焊接机A执行的焊接过程在图2中被图示说明，其中电流曲线100具有由本底电流部分104分开的间隔的一系列电流脉冲102。电压曲线120是线路30、32之间的电压并且构成与曲线100的电弧电流相关的电弧电压。峰值电压是施加峰值电流102的结果。曲线120的低平均电压是由于高瞬时电弧电压与约6.0伏特或低于约6.0伏特的短路信号的平均造成的。当存在短路时，如由位置(point)122所表示的，电弧电压120骤降。该电压骤降表示焊条和工件之间的熔融金属的短路。当该现象发生时，清除过程优先于(override)线路56中的波形形状。一旦在位置122检测到短路，则高电流沿图2中所示的斜坡106被施加于焊条和工件之间。在实践中，该斜坡是陡峭的并且随后如部分108所表示的，变得平缓。当短路通过增大的电流被清除时，根据标准技术，曲线120的电压立即转变回到等离子或电弧状态。这导致电流沿线110的拖尾(tail out)或恢复。因此，当存在短路时，电弧电流沿斜坡106和斜坡108增大直到短路被清除，如通过增大的电压所表示的。这样的短路的移除使短路响应电路40的输出停止。

焊接机A的操作通过图3中所示的信号2、3、4、7和9公开。信号7是线路36中的感测电压。在正常情况下，电压120包括多个间隔的脉冲130，所述多个间隔的脉冲130具有由波形发生器50确定的形状和由定时器52确定的间隔。当在位置122存在短路时，电压沿线132骤降。这导致生成线路42中的输出的脉冲140，所述输出具有信号142的形式，所述信号142基本上匹配被增加到信号2的电流曲线100的斜坡106和108。波形发生器50的输出是构成图3中所示的波形信号150的信号2。线路62中的求和点60的输出是信号2和3的和，所述和被示出为线路62中的信号4。斜坡142被增加到波形150，从而焊条E和工件W之间的输出是控制逆变器型电源10的线路18和62中的信号。

本发明涉及这样的焊接模式，诸如Surface Tension(表面张力过渡)或焊接模式，其中金属过渡是低热输入焊接模式。STT焊接模式是活性反应式的(reactive)。电源监控电弧并且瞬时地响应于电弧动力中的变化。感测引线附接到工件来提供反馈信息到电源。独特地，STT电源独立于焊丝送进速度将电流提供到焊条。该特征允许增加或减少电流来满足应用需求的能力。

支持STT的电源既不是恒定电流的又不是恒定电压的。这为STT波形的主要分量提供控制。在这些之中的是针对峰值电流、本底电流和拖尾电流的控制。

如图4中所图示说明的，在时间T₀-T₁之间，STT产生一致的熔融球并且保持所述一致的熔融球直到该“球”短路到熔池。焊条的熔融末端在50-100安培之间的本底电流水平(T₀-T₁)下与熔池进行初始物理接触。在时刻T₁，(在本底电流下)，电压感测夹读取电压中的降低并且机器使安培数下降。本底电流被进一步降低大致0.75毫秒到10安培。该时间间隔被称为球时间(T₁-T₂)。电流中的减少用于防止出现过早的熔融小滴脱离。

在箍缩模式期间，(T₂–T₃)，焊丝仍被送进，因此，在焊条和工件之间出现熔合(fusion)。为了使熔融小滴过渡，电流快速斜升至这样的点，即与电流中的上升相关联的箍缩力(电磁力)开始使焊条的熔融柱缩窄。此时，如图1中所图示说明的，电源开始随着时间监控电压中的变化，因为电压中的变化与熔融小滴的缩窄有关。熔融金属仍旧与熔融焊池接触。经由感测引线，电源参照所观察的电压并且持续地比较新电压值与先前电压值。在T₃，焊丝开始“缩窄”。尽管在该图示说明中电压是测量的参数，不需要将本发明限制于此。事实上，任何测量的参数都是可适用的，非限制性的示例性列表包括具有其原始或导数形式的电阻、安培数、功率。

在时间T₂-T₃期间，出现dv/dt计算表示焊丝完全脱离之前的时刻。这是短路的焊条电压比时间的变化的比率的一次导数计算。当该计算表示已经获得具体dv/dt值时，表示即将出现熔断部分离，电流在数微秒之内被再次降低到50安培。这是要防止将会创建飞溅的猛烈的分离和破裂。这一事件发生在短路的焊条分离之前。

在熔融金属即将从焊条的端部分开的时间点，时刻T₃，电源将电流降为比大致45-50安培的本底电流水平更低。在波形中的该位置处，熔融小滴过渡到焊池。如果阈值被正确限定，熔融小滴的这一受控脱离基本上是没有飞溅的。

电源使时间T₄-T₅之间的峰值电流水平提升并且新的小滴在时间T₅-T₆开始形成。等离子升压被施加，这提供能量来重新建立电弧长度，提供新的熔融小滴并且迫使熔池远离熔融小滴。针对碳钢焊条，该时间长度标称为1毫秒，针对不锈钢和镍合金填充金属二者，该时间长度标称为2毫秒。阳极喷射力(jet force)抑制熔融焊池以防止其重新附接到焊条。焊条就在该高电弧电流时期被快速“回熔”。在该期间，T₆-T₇，电弧电流从等离子升压被下降到本底电流水平。在拖尾时期，当电流回到其初始本底水平时，电流提供熔融小滴以附加的能量。所增加的能量增大熔池流动性，并且结果是在焊缝焊趾处的改善的润湿。

如上面所使用的，峰值电流负责建立电弧长度，并且它提供充足的能量来重新加热工件以确保良好的熔合。如果其被设定得过高，则熔融小滴将变得过大。本底电流是负责提供进入基础材料的焊缝熔深的主要分量，并且其主要地负责进入焊缝的整体热输入。该分量的操纵控制焊缝熔深的水平，并且这影响熔融小滴的尺寸。拖尾电流负责增加能量到熔融小滴以提供增大的小滴流动性。增大拖尾电流允许更快的行进速度并且改善焊缝焊趾润湿作用。拖尾的使用已经被证明在增大熔池流动性方面具有巨大价值并且这转换为更高的电弧行进速度。

然而，如图4中所表征的，时刻T₃的检测既不是持续不断的也不是无足轻重的。本发明的一个方面关注于与缩窄现象相关联的时刻T₃的恰当检测以及动态使用该信息来调节焊接过程中的下一周期的dv/dt阈值。当dv/dt检测恰当识别焊珠(bead)缩窄并且就在分离之前将电流降低到非常低的水平，飞溅被避免。在等待相对短的一段时间(例如，20-30微秒)之后，缩窄分离被预期发生在焊接电弧被重新建立的时刻。接着该焊接电弧的创建，电流被增大来形成新的小滴并且重复该周期。

然而，当dv/dt阈值对于给定条件是不正确的时，可能出现两种可能的结果：阈值被设定得过高或阈值被设定得过低。当阈值检测值过低时，dv/dt检测在缩窄过程期间是过早的。这导致电流中过早的下降并且缩窄分离在最大等待期间不会发生。在限定的最大等待期间(例如，100-200微秒)之后，短路清除功能被重复(电流斜升来完成缩窄分离并且重燃电弧且开始下一周期)。结果是波形的下一周期被动态调节来通过与控制器的接口连接使用更高的阈值。通过阈值的动态调节，在焊丝被继续送进时电弧不稳定性被降低并且热损耗被减少，但是过程被“固定”在短路状态下比预期的时间更长。在本段落中描述的这种情况下，并且进一步参照图1，初始阈值被分配到参考信号66。

该初始分配经由软件完成，或者采用上一检测的值，或者通过操作者经验来设定，或者根据基于要被使用的焊接类型、所采用的惰性气体、焊丝送进速率等输入软件的操作者输入来限定。当测量的阈值(具体地为电压或其导数，如沿线路38所检测的)(如通过比较器68所比较的)高于当前阈值检测值时，则控制器64增大用于在随后的比较和波形发生器50中使用的下一阈值的值。增大的阈值动态地变为新阈值比较值。

当阈值检测值过高时，dv/dt检测从不发生并且电流从不被降低。因此，在缩窄部位，电流的量过高，结果导致飞溅。通过阈值的动态调节，通过与控制器的接口连接下一周期使用较低阈值。在这种情况下，并且进一步参照图1，测量的阈值(具体地电压或其导数，如沿线路38所检测的)(如通过比较器68所比较的)少于来自阈值的先前检测值的阈值检测值(具体地，由参考线路66所表征的先前的电压或导数值)，则控制器64减小用于在随后的比较和波形发生器50中使用的下一阈值的值。减小的阈值动态地变为新阈值比较值。

顺序地，下面的内容以如在图5的决策树流程图中所图示说明的方式出现。初始时间根据操作者知识、基于焊丝特性和焊接类型的软件预先选择或本领域中已知的某些其他方法被限定用于电弧重新建立，参考框80的T_(限定)。针对参考框82的电弧重新建立时间，该初始电弧重新建立时间与检测的值，T_(检测)，进行比较，并且其中阈值检测阈值的动态调节根据如下逻辑被调节：

如果电弧重新建立的时间_(检测)>电弧重新建立的时间_(限定)(参考框84)，

则在经由PID控制器进行数学处理(参考框88)之后，阈值检测值＝阈值检测值+Δ(参考框94)，

如果电弧重新建立的时间_(检测)<电弧重新建立的时间_(限定)(参考框86)，

则在经由PID控制器进行数学处理(参考框92)之后，阈值检测值＝阈值检测值-Δ(参考框98)，

如果电弧重新建立的时间_(检测)＝电弧重新建立的时间_(限定)(参考框90)，

则阈值检测值＝阈值检测值+0；

并且其中

电弧重新建立的时间_(检测)＝焊条缩窄或熔断部分离的完成(图4的T₃)和焊接电弧的重新建立(图3的T₄)之间的检测的或测量的时间值；

电弧重新建立的时间_(限定)(参考框80)＝图4的T₃和T₄之间的目标时间差，例如，50微秒或某些其他目标时间值；

阈值＝检测阈值参数的当前值，例如dv/dt、欧姆、电压或用于计算焊条缩窄的完成的检测的其他适合的参数(图4的T₃)；

Δ＝检测阈值参数的调节值，例如，通过使用PID控制器以及与目标或限定的值(例如，50微秒)相比时电弧重新建立的时间测量的值的差的幅值，以如下论述的方式通过所述值的修改所计算的dv/dt、欧姆、电压或其他适合的参数；并且

ΔΤ＝电弧重新建立的时间_(检测)减去电弧重新建立的时间_{(限定或目标)}二者之间的时间差(参考框82)。

换句话说，如果发生在缩窄的完成和电弧的重燃之间的时间量为75微秒，具有50微秒的目标值，则阈值检测值(其可以为电压的导数(例如dv/dt)或者电压(伏特)或者功率(瓦特)或者电阻(欧姆)或者其他适合的参数)将以Δ的值增大。这一增量值将会通过PID控制器计算的操作增大现有阈值，所述PID控制器计算会将现有阈值检测参数的值提升到用于在波形的随后周期中使用的更高的值。例如，在这种情况下，如果初始阈值被限定为“x”伏特(或者等同地“x”瓦特，或者等同地“x”欧姆，或者等同地“x”dv/dt单位)，并且用于电弧重燃的时间过长，则阈值将会需要优选地通过应用比例、积分和微分计算来逐渐增大，如以由PID控制器根据电弧重燃时间值中的差的程度所确定的值“y”逐渐增大，(例如，“x”+“y”伏特)。等同地，这可以以其他单位来表述，例如，“x”+“y”欧姆或“x”+“y”瓦特。

针对焊接电弧的重新建立，基于实际检测的时间与限定的时间的比较结果，新阈值被动态地用于波形的下一周期，以确保飞溅被最小化。如上面所限定的，但是可适用于该重复决策序列，Δ是预先限定的或目标电弧重新建立的时间距离所检测的时间有多远的每个瞬时计算的动态调节值。同时地，补充信息被发送来解决伴随阈值系统不平衡的问题，如针对波形的每个周期先前所限定的。这个过程针对焊接操作的持续时间、针对焊接波形的每个周期被重复。

在优选实施方案中，控制器64是PID控制器(Proportional Integral Derivative controller，比例积分微分控制器)。比例意指在两个变量之间存在线性关系。比例控制是极好的第一步骤，并且将减少，但是不会消除，稳态误差且一般地导致超调误差。为改善比例控制器的响应，通常加上积分控制。积分是误差的累计和(running sum)。因此，比例控制器试图纠正当前误差，而积分控制器尝试纠正和补偿过往误差。微分控制器尝试预见性地纠正未来的误差。这意味着，误差被预期为当前误差加上两个在前传感器采样值之间的误差的变化。两个连贯的值之间的误差中的变化是微分。尽管PID控制器是优选的，STT系统将得益于仅使用比例控制器、比例-积分控制器或者比例-微分控制器。

出于图示说明在当时申请人已知的实施本发明的最佳模式的目的，所述最佳模式已经被描述。实施例仅仅是图示说明性的而不意图限制由权利要求书的范围和精神度量的本发明。本发明已经参照优选的和可替换的实施方案被描述。显然，在阅读和理解本说明书的基础上，其他人将会想到修改和变通方式。意图的是在所有这些修改和变通方式在所附的权利要求书及其等同形式的范围内的情况下，包括所有这些修改和变通方式。

参考标号：

2        表示为信号                   64      控制器

3        输出信号                     66      参考信号

4        信号                         68      比较器

10       电源                         80      参考框

12       输出引线                     82      参考框

14       输出引线                     84      参考框

16       电源供应器                   86      参考框

18       波形输入                     88      参考框

22       分流器                       90      参考框

24       线路                         92      参考框

26       电流传感器                   94      参考框

28       模拟输出                     98      参考框

30       方式                         100     电流曲线

32       引线                         102     脉冲

34       电压传感器                   104     电流部分

36       检测输出                     106     斜坡

38       幅值输出                     108     部分

40       电路                         110     沿线的电流

42       响应输出                     120     曲线的电压

50       发生器                       122     位置

52       定时器                       130     间隔的脉冲

54       定时信号                     132     沿线的电压骤增

56       线路                         140     导致脉冲

60       加法器                       142     信号的形成

62       信号的输出                   150     波形信号

A        电弧焊接机

E        焊条

W        工件

Claims (12)

1.一种用于在焊接操作期间动态调节阈值来检测短路状态结束的方法，所述方法包括如下步骤：

监控与用于短路过渡焊接过程的波形相关联的至少一个焊接参数；

比较所述至少一个焊接参数与所述至少一个焊接参数的阈值；

基于所述比较的步骤调节所述阈值的值；以及

使用所调节的值作为所述波形的下一周期的新阈值。

2.如权利要求1所述的方法，还包括如下步骤：

当所述比较的步骤确定所述阈值过高或过低时，生成至少一个动作来纠正焊接问题。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述生成至少一个动作来纠正焊接问题的步骤包括通过等离子升压重燃电弧。

4.如权利要求1-3中的一项所述的方法，其中所述至少一个焊接参数选自由以下内容组成的组：电流、电压、时间、电阻、功率、功率密度以及它们的导数。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述至少一个焊接参数选自由以下内容组成的组：电压以及电压的导数。

6.如权利要求4所述的方法，其中所述至少一个焊接参数选自由以下内容组成的组：电阻以及电阻的导数。

7.如权利要求4所述的方法，其中所述至少一个焊接参数选自由以下内容组成的组：功率以及功率的导数。

8.如权利要求1-7中的一项所述的方法，其中所述调节的步骤使用选自由以下内容组成的组的控制器：比例控制器、比例-积分控制器、比例-微分控制器以及比例-积分-微分控制器。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述调节的步骤使用比例-积分控制器。

10.如权利要求1-9中的一项所述的方法，其中初始阈值是预先限定的并且新阈值是基于所述使用的步骤被动态更新的。

11.如权利要求1-10中的一项所述的方法，其中所述调节的步骤是符合如下逻辑的：

如果电弧重新建立的时间_(检测)>电弧重新建立的时间_(限定)，

则，阈值检测值＝阈值检测值+Δ；

如果电弧重新建立的时间_(检测)<电弧重新建立的时间_(限定)，

则，阈值检测值＝阈值检测值-Δ；

如果电弧重新建立的时间_(检测)＝电弧重新建立的时间_(限定)，

则，阈值检测值＝阈值检测值+0；

其中

电弧重新建立的时间_(限定)是检测电弧重新建立的限定的或目标时间值

电弧重新建立的时间_(检测)是电弧重新建立的实际检测的时间值；

阈值检测值＝阈值检测的设定值；并且

Δ是所述阈值检测值的调节值；并且

使用所述调节的阈值检测值作为所述波形的下一周期的新阈值检测值。

12.焊接电源，所述焊接电源被配置来执行如权利要求1-11中的一项所述的方法。