CN107378190A - 控制用于电弧点燃的焊接电极丝的前进的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
公开控制用于电弧点燃的焊接电极丝的前进的方法和设备。一种示例电极丝馈送器包括:送丝电动机,以使电极丝朝向焊炬前进;温度监测器,以使用温度测量值或热学模型中的至少一个来确定所述电极丝的温度;以及电动机控制器,以基于所述电极丝的温度来控制试车丝速度。
Description
关联申请
本专利要求2016年3月31递交的题目为“控制用于电弧点燃的焊接电极丝的前进的方法和设备”的美国临时专利申请序列号62/316,238的优先权。美国临时专利申请序列号62/316,238的全部内容通过引用被并入本文。
技术领域
本发明总体涉及焊接系统,并且更具体地涉及控制用于下限值电弧点燃的焊接电极丝的前进的方法和设备。
背景技术
在丝焊接过程中点燃焊接电流可以是困难的和/或不一致的,特别是对于没有经验的操作者来说。试车丝速度可以由焊接操作者来调节。常规地,对于焊接操作者来说,试车丝速度被表示为绝对丝速度,或者更常见地被表示为所述焊接丝速度的百分数。在一些情况中,试车可以被关掉,这等同于在电弧点燃期间使用稳态(即,程序化的)送丝速度的100%的送丝速度。
发明内容
控制用于电弧点燃的焊接电极丝的前进的方法和设备,基本上如由附图中的至少一副图示说明和关于所述附图中的至少一副描述的那样,更全面地陈述在权利要求书中。
附图说明
图1A是根据本公开的方面,示例焊接型系统的示意图,所述示例焊接型系统具有一体的焊接型电源和送丝器,并且被配置以基于电极丝的温度来控制试车送丝速度;
图1B是根据本公开的方面,另一个示例焊接型系统的示意图,所述另一个示例焊接型系统具有与送丝器分离并且被连接到所述送丝器的焊接型电源,并且被配置以基于电极丝的温度来控制试车送丝速度;
图2A是根据本公开的方面,图示说明图1A和/或1B的示例系统所使用的电极丝温度与试车送丝速度之间的示例比例关系的图表;
图2B是根据本公开的方面,图示说明图1A和/或1B的示例系统所使用的电极丝温度与试车送丝速度之间的另一种示例比例关系的图表;
图2C是根据本公开的方面,图示说明图1A和/或1B的示例系统所使用的电极丝温度与试车送丝速度之间的另一种示例比例关系的图表;
图3是代表可以由图1A和/1B的示例系统实施以在多个焊接操作期间控制送丝速度的示例方法的流程图;以及
图4是代表可以由图1A和/1B的示例系统实施以基于丝电极温度来确定试车送丝速度的示例方法的流程图;以及
图5是代表可以由图1A和/1B的示例系统实施以基于丝电极温度来确定试车送丝速度的另一种示例方法的流程图。
具体实施方式
一种改进电弧点燃的常规方法是在电弧点燃之前使丝以较慢的丝速度前进。在电弧点燃和丝朝向工件前进之前的这种状态被称作试车(run-in)。
在一些常规系统中,对于内部电动机,试车丝速度被固定为设定的送丝速度,如60英寸每分钟(IPM),以改善冷丝起动。然而,执行重复的焊接(例如,一系列定位焊)的焊接操作者可能发现缓慢的试车速度会引发针对焊接速度的问题,因为后续的焊接不一定以冷丝开始,并且因为缓慢的试车丝速度而使额外的时间变得明显。一些常规的送丝器允许焊接操作者调节试车送丝速度,这是独立于丝温度的。因此在该情况中,热丝起动改善,而冷丝起动则劣化。
所公开的示例焊接系统和/或送丝器基于实际的或估计的丝温度来自动调节试车送丝速度。所公开的示例通过为较热的电极丝自动提高试车丝速度来改进焊接操作,如重复的定位焊。因为提高的试车速度,从扣下扳机到电弧点燃的时间可以被减少,并且因此在多个焊接操作上的弧点燃时间的累积减少可以被显著地降低。
所公开的示例能够通过自动提高和/或降低试车速度获得更加一致的电弧点燃,以增进电弧点燃的容易性。对于给定的丝温度,如果试车丝速度太快的话,则电弧点燃容易变得不稳(例如,对于给定的丝速度,焊接电源递送很少的电力来使丝熔化)。相反,对于给定的丝温度,如果试车丝速度太慢的话,则电弧点燃容易变得爆发(例如,对于给定的丝速度,焊接电源递送太多的电力来使丝熔化)。
在本文中使用时,术语“试车送丝速度”指就在扳机致动事件之后并直至达到稳态馈送速度的电极丝的馈送速度。扳机致动事件可以是手动的扳机扣下或由自动焊接装置(如焊接机器人)导致的焊炬致动。可以在电弧点燃之前施加试车送丝速度,并且所述试车送丝速度可以比稳态馈送速度更慢或更快。
在本文中使用时,术语“比例关系”包括正比例(例如,变量A的增加导致变量B的增加)和/或反比例关系(例如,变量A的增加导致变量B的减小)。
所公开的示例送丝系统包括:送丝电动机,以使电极丝朝向焊炬前进;温度监测器,以使用温度测量值或热学模型中的至少一个来确定所述电极丝的温度;以及电动机控制器,以基于所述电极丝的温度来控制试车丝速度。
一些所公开的示例系统包括:送丝电动机,以使电极丝朝向焊炬前进;焊接型电源,以为所述焊炬提供焊接型电力;温度监测器,以使用温度测量值或热学模型中的至少一个来确定所述电极丝的温度;以及电动机控制器,以基于所述电极丝的温度来控制试车丝速度。
在一些示例中,所述电动机控制器基于所述电极丝的所述温度和所述试车丝速度之间的比例关系来选择所述试车丝速度。在一些示例中,所述比例关系包括对应于焊接结束之后经过的若干时间段的若干离散试车送丝速度。在一些示例中,所述比例关系包括:在焊接结束之后的时间段期间,随着所述焊接结束之后经过的时间增加,所述试车丝速度持续减小。
在一些示例系统中,所述电动机控制器确定试车丝速度的上限值,其对应于所述电极丝的上限温度阈值;并且在第一焊接之后随着时间推进,使所述试车丝速度从所述上限值减小,直至针对第二焊接的电弧被引发或者达到所述试车丝速度的下限值。在一些示例中,所述电动机控制器确定试车丝速度的下限值,其对应于下限温度阈值或前一焊接之后经过的阈值时间中的至少一个。
一些示例系统进一步包括温度传感器,以测量所述电极丝或与所述电极丝热连通的部件中的至少一个的温度,其中所述温度传感器包括红外光学温度传感器、热电偶或热敏电阻中的至少一个。在一些这样的示例中,所述温度传感器经由有线通信或无线通信中的至少一者将所述温度测量值通信到所述温度监测器,并且所述温度监测器将所述热学模型应用到所述温度测量值,以确定所述电极丝的所述温度。
所公开的示例方法和机器可读的指令使得控制电路:识别焊炬处的焊接电弧结束;基于由所述焊炬待馈送的电极丝的温度来选择试车丝速度;识别所述焊炬处的扳机致动事件;以及控制送丝器来以所述试车丝速度馈送所述电极丝。
在一些示例中,所述指令使得所述控制电路识别电弧点燃,并且响应于所述电弧点燃,控制所述送丝器来以设定点送丝速度馈送所述丝。在一些示例中,所述指令使得所述控制电路基于所述电极丝的所述温度和所述试车丝速度之间的比例关系来选择所述试车丝速度。在一些示例中,所述指令使得所述控制电路基于所述电极丝的所述温度来选择所述试车丝速度包括:确定所述焊接电弧结束之后经过的时间,其中根据时间-温度的关系,所述温度基于所述经过的时间。
图1A是示例焊接型系统100的示意图,所述示例焊接型系统100具有一体的焊接型电源102和送丝器104。如下文更详细地描述的,图1A的示例系统100被配置成基于电极丝106的温度来控制试车送丝速度。
图1A和1B中的示例焊接型电源102包括能够供应焊接型电力的任何装置,包括逆变器、转换器、斩波器、谐振电源供应装置、准谐振电源供应装置等,以及与所述装置相关联的控制电路和其他辅助电路。焊接型电力指适合于焊接、等离子体切割、感应加热、CAC-A和/或热丝焊接/预加热(包括激光焊接和激光熔覆)的电力。
焊接型系统100包括焊炬108,其限定焊接操作相对于工件110的位置。在焊接操作为手动操作(例如,由人类操作者执行的)的情况中,焊炬108包括扳机112,其使得能够进行焊接(当被压下时)和不能够进行焊接(当被释放时)。电源102响应于扳机112为焊炬108提供焊接型电力(例如,经由焊接线缆114、工件线缆116和/或工件夹118)。送丝电动机120使电极丝106从丝供应装置122(例如,一卷丝)向焊炬108前进,其中电极丝106在焊接操作期间被消耗。术语“前进(advancing)”指在从丝供应装置122朝焊炬108的方向上馈送。
系统100包括电动机控制器124(例如,控制电路,所述控制电路可以包括逻辑电路),以控制送丝电动机120的送丝速度。电动机控制器124包括处理器126以及一个或更多个机器可读的储存装置128。电动机控制器124可以被实施为通用控制电路的一部分,如以处理器126执行指令来实施电动机控制功能。
电动机控制器124以两阶段控制送丝电动机120,所述两阶段包括设定点馈送和试车。设定点馈送速度是操作者和/或自动过程为焊接操作设定的送丝速度的速度。设定点馈送速度可以基于,例如,焊接电压设定点、焊接电流设定点、接头类型、电极材料、工件材料和/或其他因素。
当扳机112被压下时并且在焊炬108处的电弧点燃之前,电动机控制器124控制送丝电动机120,以基于电极丝106的温度来以试车馈送速度向焊炬108馈送电极丝106。示例试车馈送速度的范围为从设定点馈送速度的25%至设定点馈送速度的150%。当已经在从焊炬108馈送的电极丝106处点燃电弧时,电动机控制器124使送丝速度从试车馈送速度改变为焊接设定点馈送速度。
在焊接操作之后(例如,当电弧熄灭时),因为就在焊接操作停止之前流过丝的焊接型电流,焊炬108处的电极丝106具有升高的温度。在前一焊接结束之后随着时间过去,电极丝106的温度降低。温度监测器132基于电极丝(或代表性部件)的温度测量值和/或热学模型来确定试车送丝速度。在一些示例中,温度监测器132监测经过的时间,并且可以通过将经过的时间应用(例如,使用经过的时间作为电极丝106的温度的指标)到热学模型而近似计算丝温度,所述热学模型对电极丝随时间的温度变化进行建模,所述建模可以包括使用电极丝106的一个或更多个特征。在已经经过阈值时间段之后,温度监测器132可以假设试车将以与冷的(例如,未使用的)电极丝相同的方式操作,并且将返回到默认试车送丝速度。
为了确定试车馈送速度,示例温度监测器132使用示例储存装置128中储存的比例关系130。示例比例关系130规定在送丝速度和电极丝106的温度之间的一种或更多种关系。比例关系130的示例可以包括数据点、算法和/或方程式。例如,取决于如何定义比例关系130中的变量,比例关系130可以为正比例或反比例。示例比例关系130包括连续关系(例如,由线性、对数、指数、逆指数和/或任何其他类型的方程式定义的)和/或非连续关系,和/或离散的试车送丝速度(例如,阶变关系)。例如,已经观察到,与电极丝106具有较低的温度时相比,当电极丝106具有较高的温度时,更容易以较高的试车馈送速度发生电弧点燃。示例电动机控制器124通过将电极丝106的测量和/或估计的温度应用到比例关系130(例如,送丝速度和电极丝106的测量温度之间的比例关系)来利用该观察结果。
另外或可替换地,示例温度监测器132从温度传感器134接收温度测量信号。示例温度传感器134可以是红外非接触式热传感器,其被安装到焊炬108以进行对电极丝106的非接触式温度测量,和/或基于接触的温度传感器,如热电偶或热敏电阻。以该方式,温度传感器134可以被配置成将非接触式测量的点集中在电极丝106的尖端上,而不管焊炬108的取向和/或移动如何。
温度传感器134可以被配置成测量任何位置,这可以包括测量焊炬中的消耗部件和/或非消耗部件。例如,温度传感器134可以是与接触尖端或者其他消耗或非消耗部件热连通的传感器。在一些示例中,温度传感器134包括射频识别(RFID)标签或其他无线通信装置,以响应于由温度监测器132传输的请求(例如,RFID信号)通信温度测量值。在一些示例中,温度监测器132使用热学模型,以基于获得温度测量值的位置来确定电极丝温度(例如,基于所测量的接触尖端温度指示电极丝温度的模型)。
图1B是另一个示例焊接型系统150的示意图,其中焊接型电源152与送丝器154分离并且被连接到所述送丝器154。在焊接型系统150中,送丝器154被配置成基于电极丝106的温度来控制试车送丝速度。在图1B的示例中,送丝器154包括控制器124,所述控制器124确定试车送丝速度并且控制送丝电动机120,如上文描述的那样。
在一些示例中,送丝器154包括通信模块156,以从电源供应装置和/或另一个装置传输和/或接收通信,所述电源供应装置和/或另一个装置可以实施本文公开的试车送丝速度确定,并且向送丝器154通信用于控制送丝电动机120的控制信息。通信模块156可以经由焊接线缆通信(例如,经由电源152和送丝器154之间的焊接电路中的焊接线缆158)和/或其他有线通信和/或经由无线通信来通信。通信模块156传输诸如丝温度信息和/或关于扳机的释放经过的时间信息的信息。在一些其他示例中,可以由电源152通过检测焊接电流输出落在阈值电流以下之后经过的时间来确定经过的时间信息。通信模块156接收信息,诸如设定点馈送速度、试车送丝速度和/或比例关系130。
图2A是图示说明图1A和/或1B的示例系统100、150所使用的电极丝温度202(例如,经由自前一焊接以来经过的时间)和试车送丝速度204之间的示例比例关系200的图表。关系200可以基于前一焊接的焊接电流、电极丝106的材料构成和/或电极丝106的直径中的一个或多个而使用热学模型来创建。图2A的关系200是自前一焊接以来经过的时间(例如,经由图1A和/或1B的温度监测器132确定的)和试车送丝速度204之间的连续关系的示例。关系200不是线性关系(例如,y=ax+b的关系),而是代表随着时间过去,电极丝106的温度随着试车温度的估计衰减。关系200可以使用线性、二次方、指数、对数、反比例和/或任何其他关系类型或分类来定义。
在一些示例中,温度监测器132确定试车丝速度的上限值206(例如,最大试车丝速度),其对应于电极丝106的上限温度阈值208(例如,可能是就在电弧熄灭之后的最大温度和/或最小经过的时间)。另外或可替换地,温度监测器132确定试车丝速度204的下限值210(例如,最小试车送丝速度、用于冷丝的标称试车送丝速度等)。下限值210可以对应于下限温度阈值和/或前一焊接之后经过的阈值时间212。在第一焊接之后随着经过的时间202增加,温度监测器132使试车丝速度204从试车丝速度的上限值206降低,直至针对第二焊接的电弧被引发,和/或直至达到试车丝速度204的下限值210。
图2B是图示说明图1A和/或1B的示例系统所使用的电极丝温度222(例如,经由由温度监测器132测量的、自前一焊接以来经过的时间)与试车送丝速度224之间的另一种示例比例关系220的图表。关系220可以基于前一焊接的焊接电流、电极丝106的材料构成和/或电极丝106的直径中的一个或多个而使用热学模型来创建。示例关系220代表对应于不同的经过的时间范围232、234、236的一组离散的关系226、228、230。在图2B的示例中,当经过的时间在对应的时间范围232、234、236内时,电动机控制器2B使用由关系226、228、230定义的送丝速度224。示例时间范围236在时间范围234之后无限地延长(例如,电动机控制器124假设在已经过阈值时间之后是冷丝)。
示例电动机控制器124可以针对图2B的关系220识别试车送丝速度上限值和/或试车送丝速度下限值。
图2C是图示说明图1A和/或1B的示例系统100、150所使用的电极丝温度242(例如,由图1A和/或1B的温度传感器134测量的)与试车送丝速度244之间的示例比例关系240的图表。图2C的关系240是电极丝温度242和试车送丝速度204之间的连续关系的示例。如图2C中图示说明的,关系240是定义在1)对应于丝温度上限值248的试车送丝速度244的上限值246和2)对应于丝温度下限值252的试车送丝速度的下限值250(例如,标称试车速度)之间的线性关系。丝温度上限值248不一定对应于可以由电极丝106获得的最大可能温度。类似地,丝温度下限值252不一定对应于完全冷的(即,未使用的)电极丝。
图3、4和5图示说明可以用来实施本文公开的系统和/或设备的示例方法。在一些示例中,所公开的方法可以通过处理器或其他逻辑电路执行非临时机器可读的储存介质上储存的机器可读的指令来实施,所述非临时机器可读的储存介质例如为易失性存储装置、非易失性存储装置、大容量储存装置(例如,硬盘、固态储存驱动器等)、可移除介质(例如,闪存驱动器等),和/或任何其他形式的机器可读的储存器。
图3是代表可以由图1A和/或1B的示例系统100、150实施以在多个焊接操作期间控制送丝速度的示例方法300的流程图。示例方法300可以由图1A和/或1B的电动机控制器124和温度监测器132实施。
在方框302中,电动机控制器124确定焊炬扳机112是否被压下。例如,焊炬扳机112可以向电动机控制器124提供指示扳机112是被压下还是被释放的信号。在使用自动焊接(例如,机器人焊接、埋弧焊接和/或其他非手动方法)的实施方式中,电动机控制器124可以对扳机使用替代信号,如使用焊接发起信号,以开始试车程序。如果扳机112没有被压下(框302),则控制返回到框302以等待扳机112被压下。
当扳机112被压下时(或者试车程序以其他方式被启动时)(框302),在框304中,温度监测器132基于电极丝106的温度来确定试车送丝速度。例如,温度监测器132可以测量电极丝温度和/或使用自前一焊接以来经过的时间来确定试车速度。可以被执行来实施框304的示例方法在下文参考图4和5来描述。
在框306中,电动机控制器124控制电源(例如,图1A和/或1B的电源102)来输出焊接型电力,并且控制送丝电动机120来以试车速度向焊炬108馈送电极丝106。
在框308中,电动机控制器124确定电弧是否被引发。例如,电动机控制器124可以从电源102接收指示电弧已经开始的焊接电压信息和/或焊接电流信息。如果电弧没有被引发(框308),则控制返回到框306。
当电弧被引发时(框308)并且当扳机112保持被压下时,电动机控制器124控制电源102输出焊接型电力,并且控制电动机120来以设定点馈送速度向焊炬108馈送电极丝106。
在框312中,电动机控制器124确定扳机112是否被释放。如果扳机112没有被释放(框312),则控制返回到框310。
当扳机112被释放时(框312),在框314中,电弧结束,并且温度监测器132重置和启动电极丝冷却计时器。示例温度监测器132使用电极丝冷却计时器来近似计算电极丝106的温度,用于确定试车温度。示例电动机控制器124使控制返回到框302。
图4是代表可以由图1A和/或1B的示例系统100、150实施以基于丝电极温度来确定试车送丝速度的示例方法400的流程图。图4的示例方法400可以被执行来实施图3的框304,以基于电极丝温度来确定试车送丝速度。在确定焊炬扳机112被压下之后,方法400可以被执行。
在框402中,电动机控制器124从存储装置(例如,储存装置128)加载试车送丝速度与温度之间的关系(例如,图1A和1B的关系130)。例如,温度监测器132可以加载图2A、2B、2C中的关系200、220、240中的一个。
在框404中,温度传感器134测量电极丝的温度。温度传感器134直接地和/或经由温度监测器132将温度测量值提供到电动机控制器124。
在框406中,电动机控制器124将所测量的温度应用到所加载的关系130,以确定试车送丝速度。例如,电动机控制器124可以将所测量的温度应用到关系240,以确定对应的试车送丝速度。当确定试车送丝速度时(框406),示例方法400结束并且控制返回到调用函数,如图3的框304。
图5是代表可以由图1A和/或1B的示例系统100、150实施以基于丝电极温度来确定试车送丝速度的另一种示例方法500的流程图。图5的示例方法500可以被执行来实施图3的框304,以基于电极丝温度确定试车送丝速度。在确定焊炬扳机112被压下之后,方法500可以被执行。
在框502中,电动机控制器124从储存装置(例如,储存装置128)加载试车送丝速度与经过的时间之间的关系(例如,图1A和1B的关系130)。例如,温度监测器132可以加载图2A、2B、2C中的关系200、220、240中的一个。
在框504中,温度监测器132从电极丝冷却值计时器读取电极丝冷却值。温度监测器132基于电极丝冷却值(例如,自最近一次焊接以来经过的时间)和电极丝温度的热学模型来确定电极丝的估计温度。温度监测器132可以使用焊接电流、电极丝材料、电极丝直径和/或热学模型中的其他因素。
在框506中,温度监测器132将电极丝冷却值(例如,自扳机112释放以来经过的时间)应用到热学模型,以确定电极丝106的温度。
在框508中,电动机控制器124将所确定的温度应用到所加载的关系,以确定试车送丝速度。例如,电动机控制器124可以将所测量的温度应用到关系240,以确定对应的试车速度。当确定试车送丝速度时(框506),示例方法500结束并且控制返回到调用函数,如图3的框304。
本方法和系统可以以硬件、软件,和/或硬件与软件的组合来实现。本方法和/或系统可以以集中方式在至少一个计算系统中实现,或者以分散方式实现,在所述分散方式中,不同的元件分散在若干相互连接的计算系统上。任何种类的计算系统或适合于实行本文描述的方法的其他设备都是合适的。硬件和软件的典型组合可以包括具有程序和其他代码的通用计算系统,当被加载和执行时,所述程序和其他代码控制计算系统,以使所述计算系统实施本文描述的方法。另一个典型的实施方式可以包括一个或多个专用集成电路或芯片。一些实施方式可以包括非临时机器可读的(例如,计算机可读的)介质(例如,闪存驱动器、光盘、磁性储存盘等),其上储存有一行或多行代码,所述代码可由机器执行以使机器执行如本文描述的过程。在本文中使用时,术语“非临时机器可读的介质”被定义为包括所有类型的机器可读的储存介质并且排除传播信号。
在本文中使用时,术语“电路(circuits)”和“电路系统(circuitry)”指物理电子部件(即硬件);以及可以配置硬件、被硬件执行,和/或以其他方式与硬件相关联的任何软件和/或固件(“代码”)。在本文中使用时,例如,特定的处理器和存储器在执行第一组一行或多行代码时可以包括第一“电路”,并且在执行第二组一行或多行代码时可以包括第二“电路”。在本文中使用时,“和/或”意为在由“和/或”连接的列表中的项目中的任意一个或多个。例如,“x和/或y”意为三元素集{(x),(y),(x,y)}中的任一个元素。换言之,“x和/或y”意为“x和y中的一者或两者”。再例如,“x、y和/或z”意为七元素集{(x),(y),(z),(x,y),(x,z),(y,z),(x,y,z)}中的任一个元素。换言之,“x、y和/或z”意为“x、y和z中的一者或多者”。在本文中使用时,术语“示例性”意为用作非限制性示例、实例或例证。在本文中使用时,术语“比如”和“例如”引出具有一个或多个非限制性示例、实例或例证的列表。在本文中使用时,电路系统是“可操作的”,从而无论何时电路包括执行功能必要的硬件和代码(如果必要的话)都可执行所述功能,而不管所述功能的执行是否是禁用的或无法实现的(例如,通过用户可配置的设置、工厂调整等)。
本方法和/或系统可以以硬件、软件,或硬件与软件的组合来实现。本方法和/或系统可以以集中方式在至少一个计算系统中实现,或者以分散方式实现,在所述分散方式中,不同的元件分散在若干相互连接的计算系统上。任何种类的计算系统或适合于实行本文描述的方法的其他设备都是合适的。硬件和软件的典型组合可以是通用计算系统,其具有程序和其他代码,当被加载和执行时,所述程序和其他代码控制计算系统,以使所述计算系统实施本文描述的方法。另一个典型的实施方式可以包括专用集成电路或芯片。一些实施方式可以包括非临时机器可读的(例如,计算机可读的)介质(例如,闪存驱动器、光盘、磁性储存盘等),其上储存有一行或多行代码,所述代码可由机器执行以使机器执行如本文描述的过程。
尽管已经参考某些实施方式来描述本方法和/或系统,但是本领域技术人员将会理解,可以进行各种变化并且可以用等同物代替,而不背离本方法和/或系统的范围。另外,可以进行许多修正以使特定的情况或材料适应本公开的教导,而不背离其范围。例如,所公开的示例的框和/或部件可以被组合、分开、重新布置,和/或以其他方式进行修正。因此,旨在使本方法和/或系统不局限于所公开的具体实施方式,而是本方法和/或系统将包括落在所附的权利要求书的范围之内的所有实施方式。
Claims (23)
1.一种送丝系统,所述送丝系统包括:
送丝电动机,所述送丝电动机使电极丝朝向焊炬前进;
温度监测器,所述温度监测器使用温度测量值或热学模型中的至少一个来确定所述电极丝的温度;以及
电动机控制器,所述电动机控制器基于所述电极丝的所述温度来控制试车丝速度。
2.如权利要求1中限定的所述送丝系统,其中所述电动机控制器被配置成基于所述电极丝的所述温度和所述试车丝速度之间的比例关系来选择所述试车丝速度。
3.如权利要求2中限定的所述送丝系统,其中所述比例关系包括离散的试车送丝速度,其对应于焊接结束之后经过的时间段。
4.如权利要求2中限定的所述送丝系统,其中所述比例关系包括:在焊接结束之后的时间段期间,随着所述焊接结束之后经过的时间增加,所述试车丝速度持续减小。
5.如权利要求1中限定的所述送丝系统,其中所述电动机控制器被配置成:
确定试车丝速度的上限值,其对应于所述电极丝的上限温度阈值;并且
在第一焊接之后随着时间推进,使所述试车丝速度从所述上限值减小,直至针对第二焊接引发电弧或者达到所述试车丝速度的下限值。
6.如权利要求1中限定的所述送丝系统,其中所述电动机控制器被配置成确定试车丝速度的下限值,其对应于下限温度阈值或前一焊接之后经过的阈值时间中的至少一个。
7.如权利要求1中限定的所述送丝系统,进一步包括被配置成测量所述电极丝或与所述电极丝热连通的部件中的至少一个的温度的温度传感器,所述温度传感器包括红外光学温度传感器、热电偶或热敏电阻中的至少一个。
8.如权利要求7中限定的所述送丝系统,其中所述温度传感器被配置成经由有线通信或无线通信中的至少一种将所述温度测量值通信到所述温度监测器,所述温度监测器将所述热学模型应用到所述温度测量值,以确定所述电极丝的所述温度。
9.一种焊接型系统,所述焊接型系统包括:
送丝电动机,所述送丝电动机使电极丝朝向焊炬前进;
焊接型电源,所述焊接型电源向所述焊炬提供焊接型电力;
温度监测器,所述温度监测器使用温度测量值或热学模型中的至少一个来确定所述电极丝的温度;以及
电动机控制器,所述电动机控制器基于所述电极丝的所述温度来控制试车丝速度。
10.如权利要求9中限定的所述焊接型系统,其中所述电动机控制器被配置成基于所述电极丝的所述温度和所述试车丝速度之间的比例关系来选择所述试车丝速度。
11.如权利要求10中限定的所述焊接型系统,其中所述比例关系包括离散的试车送丝速度,其对应于焊接结束之后经过的时间段。
12.如权利要求10中限定的所述焊接型系统,其中所述比例关系包括:在焊接结束之后的时间段期间,随着所述焊接结束之后经过的时间增加,所述试车丝速度持续减少。
13.如权利要求9中限定的所述焊接型系统,其中所述电动机控制器被配置成:
确定试车丝速度的上限值,其对应于所述电极丝的上限温度阈值;并且
在第一焊接之后随着时间推进,使所述试车丝速度从所述上限值减小,直至针对第二个焊接引发电弧或者达到所述试车丝速度的下限值。
14.如权利要求9中限定的所述焊接型系统,其中所述电动机控制器被配置成确定试车丝速度的下限值,其对应于下限温度阈值或前一焊接之后经过的阈值时间中的至少一个。
15.如权利要求9中限定的所述焊接型系统,进一步包括测量所述电极丝或与所述电极丝热连通的部件中的至少一个的温度的温度传感器,所述温度传感器包括红外光学温度传感器、热电偶或热敏电阻中的至少一个。
16.如权利要求15中限定的所述焊接型系统,其中所述温度传感器被配置成经由有线通信或无线通信中的至少一种将所述温度测量值通信到所述温度监测器,所述温度监测器将所述热学模型应用到所述温度测量值,以确定所述电极丝的所述温度。
17.一种包括机器可读的指令的非临时机器可读的介质,当被执行时,所述机器可读的指令使得控制电路:
识别焊炬处的焊接弧结束;
基于由所述焊炬馈送的电极丝的温度来选择试车丝速度;
识别所述焊炬处的扳机致动事件;以及
控制送丝器来以所述试车丝速度馈送所述电极丝。
18.如权利要求17中限定的所述非临时机器可读的介质,其中所述指令进一步使得所述控制电路识别电弧点燃,并且响应于所述电弧点燃,控制所述送丝器来以设定点送丝速度馈送所述丝。
19.如权利要求17中限定的所述非临时机器可读的介质,其中所述指令使得所述控制电路基于所述电极丝的所述温度和所述试车丝速度之间的比例关系来选择所述试车丝速度。
20.如权利要求17中限定的所述非临时机器可读的介质,其中所述指令使得所述控制电路基于所述电极丝的所述温度来选择所述试车丝速度包括:确定所述焊接电弧结束之后经过的时间,根据时间-温度的关系,所述温度基于所述经过的时间。
21.一种送丝系统,包括权利要求1至8中的任意一个技术特征或者技术特征的任意组合。
22.一种焊接型系统,包括权利要求9至16中的任意一个技术特征或者技术特征的任意组合。
23.一种包括机器可读的指令的非临时机器可读的介质,包括权利要求17至20中的任意一个技术特征或者技术特征的任意组合。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114749769A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-07-15 | 深圳市佳士科技股份有限公司 | 焊接控制方法、装置及终端设备 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4439249A (en) * | 1983-06-22 | 1984-03-27 | Victor Equipment Company | Automated cutting of plate steel |
US4580026A (en) * | 1985-06-05 | 1986-04-01 | Westinghouse Electric Corp. | Method and apparatus for controlling the temperature of continuously fed wires |
US5136139A (en) * | 1989-11-29 | 1992-08-04 | Gilliland Malcolm T | Pulse MIG welder for welding thin-walled copper-nickel pipe |
US5168144A (en) * | 1990-06-27 | 1992-12-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Arc welding power apparatus having plural selectable electrode feed quantity settings |
CN102933345A (zh) * | 2010-03-10 | 2013-02-13 | 伊利诺斯工具制品有限公司 | 送丝电机控制系统和方法 |
CN104353925A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-02-18 | 浙江久德不锈钢型材有限公司 | 一种焊机送丝机装置 |
CN104400197A (zh) * | 2014-09-28 | 2015-03-11 | 张鸿昌 | 集成智能可调温式热丝埋弧焊接装置及方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9718147B2 (en) * | 2014-03-07 | 2017-08-01 | Lincoln Global, Inc. | Method and system to start and use combination filler wire feed and high intensity energy source for root pass welding of the inner diameter of clad pipe |
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2017
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4439249A (en) * | 1983-06-22 | 1984-03-27 | Victor Equipment Company | Automated cutting of plate steel |
US4580026A (en) * | 1985-06-05 | 1986-04-01 | Westinghouse Electric Corp. | Method and apparatus for controlling the temperature of continuously fed wires |
US5136139A (en) * | 1989-11-29 | 1992-08-04 | Gilliland Malcolm T | Pulse MIG welder for welding thin-walled copper-nickel pipe |
US5168144A (en) * | 1990-06-27 | 1992-12-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Arc welding power apparatus having plural selectable electrode feed quantity settings |
CN102933345A (zh) * | 2010-03-10 | 2013-02-13 | 伊利诺斯工具制品有限公司 | 送丝电机控制系统和方法 |
CN104400197A (zh) * | 2014-09-28 | 2015-03-11 | 张鸿昌 | 集成智能可调温式热丝埋弧焊接装置及方法 |
CN104353925A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-02-18 | 浙江久德不锈钢型材有限公司 | 一种焊机送丝机装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114749769A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-07-15 | 深圳市佳士科技股份有限公司 | 焊接控制方法、装置及终端设备 |
CN114749769B (zh) * | 2022-04-25 | 2023-09-12 | 深圳市佳士科技股份有限公司 | 焊接控制方法、装置及终端设备 |
Also Published As
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CA2959890A1 (en) | 2017-09-30 |
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