CN111843136A - 用于在焊接后自动清洁焊丝电极的系统和方法 - Google Patents

用于在焊接后自动清洁焊丝电极的系统和方法 Download PDF

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Abstract

描述了用于在焊接过程已经结束后清洁焊丝电极的系统和方法。在焊接过程期间，焊丝电极可以从送丝器向前被进给穿过焊炬，以产生熔化的焊池。虽然通常焊丝电极的进给在焊接过程结束时停止，但是本公开设想代替地在焊接过程结束后继续向前进给焊丝电极。更具体地，本公开设想将焊丝电极进给到所述焊池中，使得所述焊丝电极可以在由焊接过程产生的熔化的焊池中被“清洁”。“已清洁”的焊丝电极端部可以更容易地用于在下一个焊接过程开始时建立电弧。

Description

用于在焊接后自动清洁焊丝电极的系统和方法
技术领域
本公开总体上涉及焊接系统，更具体地涉及用于在焊接后自动清洁焊丝电极的系统和方法。
背景技术
焊接过程的第一步骤之一是在焊枪与工件之间建立电弧。一些电弧焊接系统使用被送入焊枪的焊丝电极来建立电弧。如果焊丝电极是“干净”的，就更容易用焊丝电极建立电弧。然而，焊丝电极在焊接过程期间有变得“不干净”的趋势(例如，熔化的焊球或其他焊接残余物附着在端部)。如果焊丝电极是“不干净的”，则更难以建立电弧。
通过将这类系统与在本申请的其余部分参照附图阐述的本公开相比较，常规和传统的方法的局限性和缺点对本领域技术人员而言将变得清楚。
发明内容
本公开涉及用于在焊接后自动清洁焊丝电极的系统和方法，基本上如由至少一个一张附图所图示和/或结合至少一张附图描述的并且如权利要求更完整地阐述的那样。
通过以下描述和附图，将更加充分地理解本公开的这些和其他优点、方面和新颖特征以及本公开的所示示例的细节。
附图说明
图1是根据本公开的各方面的操作者使用示例焊接系统的立体图。
图2是图示了根据本公开的各方面的图1的示例焊接系统的部件的框图。
图3是图示了根据本公开的各方面的示例焊丝清洁程序的流程图。
图4a至图4c是图示了根据本公开的各方面的使用图3的焊丝清洁过程的清洁焊丝电极示例的立体图。
附图不一定按比例绘制。在适当情况下，相同或相似的附图标记用于在附图中表示相似或相同的要素。
具体实施方式
本公开的一些示例涉及在焊接过程已经完成后自动清洁焊丝电极。在一些示例中，确保焊接过程已经完成后焊丝电极始终是“干净”的可以使得在下一个焊接过程开始时更容易地建立电弧。然而，焊丝电极在焊接过程期间有变得“不干净”的趋势。
已经进行了一些尝试以在焊接过程已经结束后清洁焊丝电极。例如，一些操作者可能在焊接过程已经结束后手动切断焊丝的端部，以便去除可能已经聚集在那里的任何残余物。然而，这种解决方案依赖于操作者良好的记忆力和主动性。作为另一示例，一些焊接系统可以在焊接过程已经结束后自动向焊丝电极提供大电流，以将任何剩余的焊接残余物“喷射”离开焊丝电极的端部。然而，喷射会产生不期望的副作用(例如，由于非理想的保护气体而产生的高能量效应)。
本公开设想到在焊接过程期间产生的熔化焊池中清洁焊丝电极。虽然常规地焊丝电极的进给在焊接过程结束时停止，但是本公开设想代替地在焊接过程已经结束后的短时间内仍继续将焊丝电极向前进给到焊池中。焊接过程期间产生的焊池很可能在焊接后的短时间内仍然是熔化的。进一步地，已经观察到熔化的焊池可以通过熔化和/或去除浸入(和/或“浸湿”)在焊池中的残余焊接材料来“清洁”焊丝电极。在浸入足够的时间量后，(现已清洁的)焊丝电极可以从焊池中被撤回。清洁后，可以更容易地使用焊丝电极在下一焊接过程开始时建立电弧。
图1和图2分别示出了焊接系统100的示例立体图和框图。在图1的示例中，焊接系统100包括联接至焊接单元102内的焊接型电力供应器108的焊炬118和工件夹具117。在图1的示例中，焊炬118通过焊接电缆126联接到焊接型电力供应器108，而夹具117通过夹具电缆115联接到焊接型电力供应器108。在图1的示例中，操作者116正在焊接工作台112附近操纵焊炬118，该焊接工作台支撑联接到工件夹具117的工件110。虽然在图1和图2的示例中仅示出了一个工件110，但是在一些示例中，可以有几个工件110。尽管图1中示出了人类操作者116，但是在一些示例中，操作者116可以是机器人和/或自动焊接机器。
在图1的示例中，焊炬118是被配置用于气体金属电弧焊(GMAW)的焊枪。在一些示例中，焊炬118可以包括被配置用于药芯电弧焊(FCAW)的焊枪。在图1和图2的示例中，焊炬118包括扳机119。在一些示例中，扳机119可以由操作者116启动以触发焊接型操作(例如，电弧焊接过程)。
在图1和图2的示例中，焊接型电力供应器108包括(和/或联接到)送丝器140。在图2的示例中，送丝器140容纳焊丝卷轴214，该焊丝卷轴用于向焊炬118提供焊丝电极250(例如，实心焊丝、有芯焊丝、涂层焊丝)。在图2的示例中，送丝器140进一步包括辊218，该辊被配置为将焊丝电极250(例如，从卷轴214)送入到焊炬118和/或从焊炬118收回焊丝电极250(例如，收回到卷轴214)。如图所示，送丝器140进一步包括电机219，该电机被配置为转动一个或多个辊218，以便送入(和/或收回)焊丝电极250。在一些示例中，焊接系统100可以是推/拉系统，并且焊炬118还可以包括一个或多个辊218和/或电机219，该一个或多个辊和/或电机被配置为进给和/或收回焊丝电极250。尽管在图2的示例中，焊丝电极250被描绘为单独地从送丝器140进给到焊炬118，但是在一些示例中，焊丝电极250可以与焊接系统100的其他成份(例如，气体、电力等)一起被引导穿过图1中示出的焊接电缆126。
在图1和图2的示例中，焊接型电力供应器108还包括(和/或联接到)气体源142。在图2的示例中，气体源142通过线路212连接到焊炬118。在一些示例中，气体源142向焊炬118供应保护气体和/或保护气体混合物(例如，经由线路212)。如本文中所用，保护气体可以指可以被提供给电弧和/或焊池以便提供特定的局部气氛(例如，保护电弧、提高电弧稳定性、限制金属氧化物的形成、提高金属表面的润湿、改变焊接沉积物的化学性质等)的任何气体(例如，CO2、氩气)或气体混合物。虽然在图2的示例中被描绘为具有独立的线路212，但是在一些示例中，线路212可以被合并到图1中示出的焊接电缆126中。
在图1和图2的示例中，焊接型电力供应器108还包括操作者接口144。在图1的示例中，操作者接口144包括焊接型电力供应器108上的一个或多个可调节输入(例如，旋钮、按钮、开关、键等)和/或输出(例如，显示屏、灯、扬声器等)。在一些示例中，操作者接口144可以包括远程控件和/或示教盘(pendant)。在一些示例中，操作者116可以使用操作者接口144来输入和/或选择焊接型电力供应器108的一个或多个焊接参数(例如，电压、电流、气体类型、送丝速度、工件材料类型、填料类型等)和/或焊接操作。在一些示例中，焊接参数和/或焊接操作可以被存储在焊接型电力供应器108的存储器224中和/或一些外部存储器中。焊接型电力供应器108然后可以根据焊接参数和/或焊接操作来控制(例如，通过控制电路134)其操作。在一些示例中(例如，在操作者是机器人和/或自动焊接机的情况下)，操作者接口144可以用于开始和/或停止焊接过程。在一些示例中，操作者接口144可以进一步包括被配置用于与一个或多个外部存储器设备(例如，软盘、光盘、数字视频盘、闪存驱动器等)连接(和/或接纳外部存储器设备)的一个或多个容纳部。在图2的示例中，操作者接口144通信地连接到焊接型电力供应器108的控制电路134，并且可以经由此连接与控制电路134通信。
在图1和2的示例中，焊接型电力供应器108被配置为接收输入电力(例如，来自AC市电、发动机/发电机、太阳能发电机、电池组、燃料电池等)，并将输入电力转换成DC(和/或AC)输出电力(例如，焊接型输出电力)。在图2的示例中，输入电力由箭头202指示。在图1的示例中，输出电力可以经由焊接电缆126提供给焊炬118。在图2的示例中，输出电力可以通过线路208提供给焊炬118。虽然为了便于解释在图2的示例中被描绘为独立的线路208，但是在一些示例中，线路208可以是图1中示出的焊接电缆126中的一部分。在图1和图2的示例中，输出电力可以通过夹具电缆115提供给夹具117(和/或(多个)工件110)。
在图1和图2的示例中，焊接型电力供应器108包括电力转换电路132，所述电力转换电路被配置为将输入电力转换成输出电力(例如，焊接型输出电力和/或其他电力)。在一些示例中，电力转换电路132可以包括能够将输入电力转换成输出电力的电路元件(例如，变压器、整流器、电容器、电感器、二极管、晶体管、开关等)。在图2的示例中，电力转换电路132包括一个或多个可控电路元件204。在一些示例中，可控电路元件204可以包括被配置为基于一个或多个控制信号来改变状态(例如，点火、接通/关闭、闭合/断开等)的电路。在一些示例中，可控电路元件204的(多个)状态可以影响电力转换电路132的操作，和/或影响由电力转换电路132提供的输出电力的特性(例如，电流/电压幅值、频率、波形等)。在一些示例中，可控电路元件204可以包括例如开关、继电器、晶体管等。在可控电路元件204包括晶体管的示例中，晶体管可以包括任何合适的晶体管，例如，MOSFET、JFET、IGBT、BJT等。
在一些示例中，电力转换电路132的可控电路元件204可以由焊接型电力供应器108的控制电路134控制(和/或从其接收控制信号)。在图2的示例中，焊接型电力供应器108包括电连接到电力转换电路132的控制电路134。在一些示例中，控制电路134操作以控制电力转换电路132，从而确保电力转换电路132产生适当的焊接型电力以实施期望的焊接型操作。
在图2的示例中，控制电路134包括焊接控制器220和转换器控制器222。如图所示，焊接控制器220和转换器控制器222电连接。在一些示例中，转换器控制器222控制电力转换电路132(例如，经由可控电路元件204)，而焊接控制器220控制转换器控制器222(例如，通过一个或多个控制信号)。在一些示例中，焊接控制器220可以基于由操作者输入(例如，通过操作者接口144)和/或编程输入的焊接参数和/或焊接操作来控制转换器控制器222。例如，操作者可以通过操作者接口144输入一个或多个目标焊接操作和/或焊接参数，并且焊接控制器220可以基于目标焊接操作和/或焊接参数控制转换器控制器222。转换器控制器222进而可以控制电力转换电路132(例如，通过可控电路元件204)，以产生与焊接操作和/或焊接参数一致的输出电力。在一些示例中，如果焊接控制器220提供启用信号(和/或如果启用信号被设置为真、通、高、1等)，转换器控制器222可以仅向电力转换电路132发送控制信号。
在图2的示例中，焊接控制器220包括存储器224和一个或多个处理器226。在一些示例中，一个或多个处理器226可以使用存储在存储器224中的数据来执行某些控制算法。存储在存储器224中的数据可以经由操作者接口144、一个或多个输入/输出端口、网络连接来接收，和/或在组装控制电路134之前被预加载。在图2的示例中，存储器224进一步包括下文中进一步讨论的焊丝清洁程序300。在一些示例中，焊丝清洁程序300可以利用处理器226和/或存储器224。尽管未描绘，但是在一些示例中，转换器控制器222还可以包括存储器和/或一个或多个处理器。
在图2的示例中，控制电路134经由线路210与一个或多个传感器236电连通。虽然在图2的示例中为了便于解释被示出为单独的线路，但是在一些示例中，线路210可以被整合到图1的焊接电缆126中。在一些示例中，控制电路134可以使用一个或多个传感器236来监视输出电力和/或焊接电弧150的电流和/或电压。在一些示例中，一个或多个传感器236可以被定位在送丝器140、焊接电缆126、电力供应器108和/或焊炬118上、定位在送丝器140、焊接电缆126、电力供应器108和/或焊炬118内、沿着送丝器140、焊接电缆126、电力供应器108和/或焊炬118定位和/或定位在送丝器140、焊接电缆126、电力供应器108和/或焊炬118附近。在一些示例中，一个或多个传感器236可以包括例如电流传感器、电压传感器、阻抗传感器、温度传感器、声音传感器、扳机传感器、位置传感器、角度传感器和/或其他合适的传感器。在一些示例中，控制电路134可以至少部分基于来自传感器236的反馈来确定和/或控制电力转换电路132以产生适当的输出电力、电弧长度和/或焊丝电极250的伸出长度。
在图2的示例中，控制电路134也与送丝器140和气体源142处于电连通。在一些示例中，控制电路134可以控制送丝器140以目标速度和/或方向输出焊丝电极250。例如，控制电路134可以控制送丝器140的电机219以目标速度将焊丝电极250进给到焊炬118(和/或从焊炬撤回焊丝电极250)。在一些示例中，控制电路134还可以控制焊炬118内的一个或多个电机219和/或辊218，以进给和/或撤回焊丝电极250。在一些示例中，焊接型电力供应器108可以控制气体源142输出目标类型和/或量的气体。例如，控制电路134可以控制与气体源142连通的阀，以调节被输送到焊炬118的气体。
在一些示例中，当操作者116启动焊炬118的扳机119(和/或以其他方式启动焊炬118)时，焊接过程可以开始。在焊接过程期间，由焊接型电力供应器108提供的焊接型电力可以施加到通过焊炬118进给的焊丝电极250，以便在焊丝电极250与一个或多个工件110之间产生焊接电弧150。电弧150可以补全通过焊炬118和工件110两者与焊接型电力供应器108的电连接而形成的电路。电弧150的热量可以熔化焊丝电极250和/或工件110的一些部分，由此产生熔化的焊池。焊炬118的移动(例如，由操作者进行)可以使焊池移动，从而产生一个或多个焊缝111。
当焊接过程结束时，操作者116可以释放扳机119(和/或以其他方式停用焊炬118)。在一些示例中，控制电路134(例如，焊接控制器220)可以检测到焊接过程已经结束。例如，控制电路134可以经由传感器236检测扳机释放信号。作为另一示例，控制电路134可以经由操作者接口144接收焊炬停用命令(例如，在焊炬118由机器人和/或自动化焊接机操控的情况下)。
在一些示例中，在焊接过程期间，焊接残余物可能聚集在焊丝电极250的端部处。图4a示出了在焊接过程刚经结束后不久焊炬118和工件110的示例描绘。在图4a的示例中，已经通过焊接工艺形成焊缝111，但是焊缝111的最后部分还没有冷却，仍然是熔化的焊池404。因为焊接过程刚刚结束，焊炬118保持对准焊池404。如图所示，焊接残余物的焊球402已经聚集在焊丝电极250的端部处。
在常规焊接系统中，在检测到焊接过程已经结束之后，控制电路134可以命令送丝器140停止进给焊丝电极250。然而，在本公开的焊接系统100中，响应于检测到焊接过程已经结束，控制电路134可以代替地启动焊丝清洁程序300，以便从焊丝电极250“清洁”掉任何残余的焊接残余物。在一些示例中，焊丝清洁程序300的一部分或全部可以实现为存储在存储器224中和/或由一个或多个处理器226执行的机器可读指令。在一些示例中，焊丝清洁程序300的一部分或全部可以在模拟和/或分立电路中实现。在一些示例中，焊丝清洁程序300可以被配置为将焊丝电极250进给到由焊接过程产生的熔化的焊池404中，以便从焊丝电极250“清洁”掉任何残余的焊接残余物(例如，焊球402)。
图3是代表程序300的流程图。如图所示，程序300从框302开始。在框302，程序300确定焊接过程已经结束。在一些示例中，程序300可以通过控制电路134(例如，焊接控制器220)的检测来确定焊接过程已经结束。在一些示例中，控制电路134可以通过来自传感器236的扳机释放信号来检测焊接过程已经结束。在一些示例中，控制电路134可以经由通过焊炬118与焊接型电力供应器108之间的连接(例如，通过焊接电缆126)发送的信号来检测焊接过程已经完成。例如，可以由控制电路134检测信号(和/或电压和/或电流的变化)，比如当扳机119被启动和/或停用时。在一些示例中，启动扳机119可以断开或闭合焊炬118中的扳机电路(未示出)，而停用扳机119可以做相反的事情。在一些示例中，控制电路134可以经由从操作者接口144检测到的信号来检测焊接过程已经结束。例如，在焊炬118由机器人和/或自动焊接机操控的示例中，人们可以经由操作者接口144终止焊接过程，并且操作者接口144可以向控制电路134发送相对应的信号。在一些示例中，焊接过程可以被编程控制(例如，经由存储在存储器224中和/或由(多个)处理器226执行的指令)，并且可以通过程序(例如，通过适当的信号)向控制电路134指示焊接过程的终止。尽管为了完整起见，在图3中将框302示为程序300的一部分，但是在一些示例中，框302可以是用于执行程序300的动因，而不是程序300的一部分。
在一些示例中，在框302(和/或当焊丝清洁程序300被执行时)，操作者可察觉的通知(例如，文本消息、图形描绘、音频消息、声音、音调、警报等)可以经由操作者接口144被输出。操作者可察觉的通知可以例如向操作者116和/或其他个人指示焊丝清洗程序300正在执行，并且在焊丝清洗程序300正在执行的同时保持焊炬118对准焊池404。这可以有助于减少焊丝清洁程序300中错误的发生。
如图所示，程序300在框302之后进行到框304。在框304处，程序300命令IL的输出电流(例如，通过到转换器控制器222的一个或多个信号)，并且命令正向送丝速度SL(例如，通过到送丝器140和/或焊炬118的一个或多个信号)。在一些示例中，SL可以是相对较低的送丝速度，例如每分钟50、75或100英寸。在一些示例中，IL可以取决于焊丝电极250的类型和/或尺寸。在一些示例中，IL可以是相对小的电流，例如，对于0.052英寸直径的金属芯焊丝电极250，为5、10或25安培。在一些示例中，IL和/或SL可以存储在存储器224中和/或经由操作者接口144被提供。电流IL可以被设置得足够小以防止焊丝电极250的另一个电弧150和/或焊丝电极250的显著熔化，但是仍然足够高以检测短路。
在图3的示例中，在框304之后，程序300进行到框306。在框306，程序300检查是否已经超时。在一些示例中，框306处的超时判断可以参考通过操作者接口144输入的、存储在存储器224中的和/或以其它方式由控制电路134提供的阈值时间。在一些示例中，框306处的超时判断可以进一步参考控制电路134的时钟和/或定时器。在图3的示例中，如果从框304开始已经过了阈值时间量，则程序300结束。这可以防止程序300的连续运行和/或进给焊丝电极250，诸如在例如存在某个错误或者焊炬118由于某种原因没有指向焊池402的情况下。然而，如果尚未超过阈值时间量，则程序300进行到框308。
在图3的示例中，程序300在框308确定焊丝电极250与焊池404(和/或(多个)工件110)之间是否存在接触。在一些示例中，如果检测到短路(例如，如果(多个)传感器236检测到处于IL或IL附近的电流幅值和零电压或可忽略的电压)，则程序300可以确定存在接触。在一些示例中，程序可以通过一些其他方式(例如，经由摄像头、热成像装置、光谱仪、分光光度计等)来确定已经存在接触。如果程序300确定没有接触，则程序300返回到框304，如图所示。如果程序300确定已经进行了接触，则程序300前进到框310。
在框310，程序300命令(例如，通过一个或多个信号)送丝器140(和/或焊炬118)继续将焊丝电极250向前进给到焊池404中持续时间Tx和/或距离Dx。在一些示例中，焊丝电极250的这种继续进给可以确保焊丝电极250的端部处的任何焊接残余物(例如，焊球402)被焊池404充分“润湿”(和/或浸入焊池404中)以被清除掉。在一些示例中，时间Tx和/或距离Dx可以被存储在存储器224中和/或由操作者(例如，经由操作者接口144)设置。在一些示例中，程序300可以使用在框304设置的相同送丝速度SL、或者不同的送丝速度。在一些示例中，程序300可以代替地在框310命令送丝器140(和/或焊炬118)在时间Tx暂停或停止进给焊丝电极250。
图4b示出了焊丝电极250已经被向前进给到焊池404中之后的焊炬118和工件110的示例描绘。如图所示，在焊丝电极250与焊池404(和(多个)工件110，经由焊池404)之间形成良好的接触。在图4b的示例中，焊丝电极250已经被向前进给经过了与焊池404的初始接触，直至焊球402已经完全浸没到焊池404中的程度。
在图3的示例中，在经过框310的时间Tx和/或距离Dx之后，程序300进行到框312。在框312，程序300命令(例如，通过一个或多个信号)送丝器140(和/或焊炬118)将焊丝电极250从焊池404收回持续时间Ty和/或距离Dy。在一些示例中，时间Ty和/或距离Dy可以存储在存储器224中和/或由操作者(例如，经由操作者接口144)设置。在一些示例中，时间Ty和/或距离Dy可以与时间Tx和/或距离Dx相同、大于或小于时间Tx和/或距离Dx。在一些示例中，程序300可以使用在框304设置的相同送丝速度SL、在框310设置的送丝速度、和/或不同的送丝速度。
如图所示，在框312，程序300还命令(例如，通过一个或多个信号)输出电流达到幅值IH。在一些示例中，电流幅值IH可以存储在存储器224中和/或由操作者设置(例如，经由操作者接口144)。在一些示例中，电流幅值IH可以高于在框304设置的先前幅值IL。在一些示例中，电流幅值IH可以被设置为保持焊丝电极250相对温热的水平，以防止焊丝电极250在收回期间冷却并“冻结”(和/或粘着)到焊池404。在一些示例中，IH可以取决于焊丝电极250的类型和/或尺寸。例如，对于0.052英寸直径的金属芯焊丝电极250，IH可以是50、75或100安培。
在图3的示例中，在框312之后，程序300进行到框314。在框314，程序300判断是否已经超时。在一些示例中，框314处的超时判断可以参考通过操作者接口144输入的、存储在存储器224中的和/或以其它方式由控制电路134提供的阈值时间。在一些示例中，框314的阈值时间可以与框306的阈值时间相同、大于或小于框306的阈值时间。在一些示例中，框314处的超时判断可以进一步参考控制电路134的时钟和/或定时器。在图3的示例中，如果从框312开始已经过了阈值时间量，则程序300结束。这可以防止程序300的连续运行和/或焊丝电极250的收回，诸如在例如存在某个错误的情况下。然而，如果尚未超过阈值时间量，则程序300进行到框316。
在框316，程序300确定焊丝电极250是否仍然与焊池404(和/或工件110)接触，或者是否已经停止接触。在一些示例中，如果检测到短路(例如，如果传感器236检测到IH电流和近似零电压)，程序300可以确定存在接触。在一些示例中，如果检测到开路(例如，如果传感器236没有检测到电流或检测到可忽略的电流和相当大的电压)，则程序300可以确定没有接触(和/或接触停止)。在一些示例中，程序可以通过一些其他手段(例如，经由摄像头、热成像装置、光谱仪、分光光度计等)来确定是否存在接触。如图所示，如果在框316仍然检测到接触，程序300返回到框312。在一些示例中，如果在框316仍然检测到接触，程序300可以返回到框310。在图3的示例中，如果在框316没有检测到接触，则程序300断定焊丝电极250已经成功地从焊池404中收回，并进行到框318。
图4c示出了焊丝电极250已经从焊池404被收回之后的焊炬118和工件110的示例描绘。如图所示，焊丝电极250不再与焊池404(和/或(多个)工件110)接触。在图4c的示例中，焊球402已经被焊池404从焊丝电极250上清除。在这种清洁之后，焊丝电极250准备用于下一焊接过程。
在图3的示例中，在框318，程序300判断焊丝电极250与工件110之间是否存在电弧150。在一些示例中，如果在框312处设置的电流幅值IH产生足够高的电压乃至在焊丝电极250从与焊池404(和/或工件110)接触的状态收回之后仍产生电弧的情况下，这种判断可能是必要的。由于焊接过程应该在程序300期间结束，因此新的焊接电弧150可能是不期望的。在一些示例中，程序300可以使用(多个)传感器236来确定是否存在电弧150。例如，如果存在电弧150，则(多个)传感器236可以检测到明显的电流和电压。如果在框318没有检测到焊接电弧150，则程序300结束。然而，如果在框318检测到焊接电弧150，则程序进行到框320。在一些示例中，可以跳过框318处的电弧判断，并且程序300可以一直进行到框320(例如，出于谨慎目的)。
在框320，程序300命令(例如，通过一个或多个信号)为ID的输出电流幅值。在一些示例中，ID可以取决于焊丝电极250的类型和/或尺寸。在一些示例中，对于0.052英寸直径的金属芯焊丝电极250，电流幅值ID可以小于或等于5、10或25安培。在一些示例中，程序300在框320将输出电流幅值设置为ID，以确保当电力供应器108在框324被重新启用时该电力供应器将输出已知(和/或低)的电流幅值，而不是例如可能产生另一个电弧150和/或熔化焊丝电极250从而可能形成另一个焊球402的的较高电流。在一些示例中，程序300可以跳过框322和324，并将输出电流幅值ID设置为足够低的值，使得任何电弧150将相对快速地自己熄灭。
在图3的示例中，在框320之后，程序300进行到框322。在框322，程序300持续时间TZ和/或在焊丝电极250的收回距离DZ内禁用电力供应器108。在电力供应器108被禁用的示例中，程序300可以命令(例如，通过一个或多个信号)送丝器140(和/或焊炬118)收回焊丝电极250的距离DZ。在一些示例中，程序300可以通过将被输送到转换器控制器222的启用信号设置为关(和/或假、低、0等)来禁用电力供应器108。在一些示例中，当启用信号被设置为开(和/或真、高、1等)时，转换器控制器222可以仅向电力转换电路132的开关元件204供应控制信号。在没有控制信号的情况下，电力转换电路132的开关元件204将不会工作(和/或点火)，并且电力转换电路132将不能输出经调节的焊接型电力。
在图3的示例中，在经过框322的时间TZ和/或收回距离DZ之后，程序300进行到框324。在框324，程序重新启用电力供应器108(例如，通过将启用信号设置为开)。如图所示，程序300在框324之后进行到框326。在框326，程序300比如通过以上讨论的方法中的任一个再次确定焊丝电极250是否与焊池404(和/或(多个)工件110)接触。在一些示例中，焊池404可以增长超过其先前的边界，在该边界处已经存在附加的电弧150，使得在焊池404增长到再次与焊丝电极250接触的程度的情况下，这种附加的判断是必要的。如果程序300检测到接触，则程序300返回到框312。如果程序300没有检测到接触，则程序300结束。
本公开所设想的焊丝清洗程序300允许在焊接过程已经结束后使仍然温热的焊池404“清洁”焊丝电极250的端部。这种“清洁”可以有助于在下一焊接过程开始时更容易地建立焊接电弧150。此外，该“清洁”方法避免了先前的焊接停止清洗程序的“喷射”。
可以用硬件、软件或硬件和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本方法和/或系统，或者以不同的要素遍布在若干互连计算系统或云系统上的分布式方式实现本方法和/或系统。适于执行本文所描述的方法的任何种类的计算系统或其他装置都是适合的。硬件和软件的典型组合可以是具有程序或其他代码的通用计算系统，该程序或其他代码当被加载和执行时控制该计算系统以使得该计算系统执行本文所描述的方法。另一典型实现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暂时机器可读(例如，计算机可读)介质(例如，闪存驱动器、光盘、磁存储盘等)，该非暂时机器可读介质上存储有可由机器执行以使机器执行如本文所描述的过程的一个或多个代码行。
尽管已经参考某些实施方式描述了本方法和/或系统，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本方法和/或系统的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等效物替代。另外，在不脱离本公开的范围的情况下，可以做出许多修改以使特定情况或材料适应本公开的教导。因此，本方法和/或系统不打算局限于所公开的特定实现方式，相反本方法和/或系统将包括落在所附权利要求的范围的所有实现方式。
如本文所使用的，“和/或”是指列表中由“和/或”连接的项中的任何一项或多项。例如，“x和/或y”是指三元素集{(x),(y),(x,y)}中的任何元素。换句话说，“x和/或y”是指“x和y之一或两者”。作为另一示例，“x、y和/或z”是指七元素集{(x),(y),(z),(x,y),(x,z),(y,z),(x,y,z)}中的任何元素。换句话说，“x、y和/或z”是指“x、y和z中的一个或多个”。
如本文所使用的，术语“例如，”和“比如”引出一个或多个非限制性示例、示例或说明的列表。
如本文所使用的，术语“联接”、“联接至”和“与……联接”分别是指结构连接和/或电连接，无论是否附接、附着、连接、连结、紧固、联系和/或以其他方式固定。如本文所使用的，术语“附接”是指附着、联接、连接、连结、紧固、联系和/或以其他方式固定。如本文所使用的，术语“连接”是指附接、附着、联接、连结、紧固、联系和/或以其他方式固定。
如本文所使用的，术语“电路(circuit)”和“电路系统(circuitry)”是指物理电子部件(即，硬件)以及可以配置硬件、由硬件执行和/或以其他方式与硬件相关联的任何软件和/或固件(“代码”)。如本文所使用的，例如，特定的处理器和存储器在执行第一行或多行代码时可以构成第一“电路”，并且在执行第二行或多行代码时可以构成第二“电路”。如本文所使用的，当电路包括执行某项功能所必需的硬件和/或代码(如果有必要)时，电路“可操作”和/或“被配置”用于执行该功能，而不管该功能的执行是被禁用还是被启用(例如，通过用户可配置的设置、出厂调节等)。
如本文所使用的，控制电路可以包括数字电路和/或模拟电路、分立电路和/或集成电路、微处理器、DSP等，位于一个或多个板上的形成控制器的一部分或全部和/或用于控制焊接过程和/或诸如电源或送丝器等设备的软件、硬件和/或固件。
如本文所使用的，术语“处理器”是指处理设备、装置、程序、电路、部件、系统和子系统，无论是以硬件、有形实施的软件或硬件和软件两者来实施、以及无论其是否是可编程的。如本文使用的术语“处理器”包括但不限于一个或多个计算设备、硬连线电路、信号修改设备和系统、用于控制系统的设备和机器、中央处理单元、可编程设备和系统、现场可编程门阵列、专用集成电路、芯片上系统、包括分立元件和/或电路的系统、状态机、虚拟机、数据处理器、处理设施、以及前述任一项的组合。处理器可以例如是任何类型的通用微处理器或微控制器、数字信号处理(DSP)处理器、专用集成电路(ASIC)、图形处理单元(GPU)、具有高级RISC机器(ARM)核的精简指令集计算机(RISC)处理器。处理器可以联接到存储器设备和/或与存储器设备集成。
如本文所使用的，术语“存储器”和/或“存储器设备”是指用于存储供处理器和/或其他数字设备使用的信息的计算机硬件或电路。存储器和/或存储器设备可以是任何合适类型的计算机存储器或任何其他类型的电子存储介质，诸如例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、高速缓冲存储器、光盘只读存储器(CDROM)、电光存储器、磁光存储器、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、计算机可读介质等。存储器可以包括例如非暂时存储器、非暂时处理器可读介质、非暂时计算机可读介质、非易失性存储器、动态RAM(DRAM)、易失性存储器、铁电RAM(FRAM)、先进先出(FIFO)存储器、后进先出(LIFO)存储器、堆栈存储器、非易失性RAM(NVRAM)、静态RAM(SRAM)、高速缓存、缓存器、半导体存储器、磁存储器、光存储器、闪存、闪卡、紧凑型闪存卡、存储卡、安全数字存储卡、微型卡、小型卡、扩展卡、智能卡、记忆棒、多媒体卡、图片卡、闪存装置、用户识别模块(SIM)卡、硬件驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)等。存储器可以被配置为存储代码、指令、应用、软件、固件和/或数据，并且可以在处理器130外部、内部的或者在处理器130外部和内部都具有存储器。
为了方便起见，在整个本说明书中使用术语“电力”，但是其还包括相关的量度，诸如能量、电流、电压和焓。例如，控制“电力”可以涉及控制电压、电流、能量和/或焓，和/或基于“电力”进行控制可以涉及基于电压、电流、能量和/或焓进行控制。
如本文所使用的，焊接型电力和/或焊接型输出电力是指适用于以下各项的电力：焊接、熔覆、钎焊、等离子切割、感应加热、碳弧切割和/或热丝焊/预加热(包括激光焊接和激光熔覆)、碳弧切割或熔刮、和/或电阻性预加热。
如本文所使用的，焊接型电力供应器和/或电源是指在被施加电力时能够为焊接、熔覆、钎焊、等离子切割、感应加热、激光加工(包括激光焊接、激光复合和激光熔覆)、碳弧切割或熔刮、和/或电阻性预加热供电的任何装置，包括但不限于变压器-整流器、逆变器、转换器、谐振电力供应器、准谐振电力供应器、开关模式电力供应器等、以及控制电路和与其相关联的其他辅助电路。
电路、致动器和/或其他硬件的禁用可以通过硬件、软件(包括固件)或硬件和软件的组合来完成，并且可以包括物理断开、断电和/或软件控件，该软件控件使启动电路、致动器和/或其他硬件的命令无法实施。类似地，电路、致动器和/或其他硬件的启用可以通过硬件、软件(包括固件)或硬件和软件的组合、使用用于禁用的相同机制来完成。

Claims (20)

1.一种焊接系统，包括：
焊接型电力供应器，所述焊接型电力供应器被配置为向焊炬提供电力，所述焊炬被配置为从送丝器接收焊丝并向所述焊丝提供电力以在所述焊丝与工件之间建立电弧，
所述焊接型电力供应器包括控制电路，所述控制电路被配置为：
检测焊接过程的结束，
响应于检测到所述焊接过程的结束，输出信号以将所述电力的电流幅值控制为大于零的幅值，并且向所述送丝器输出信号以向前进给所述焊丝，
检测所述焊丝与所述工件之间的接触，
响应于检测到所述接触，向所述送丝器输出信号以向前进给所述焊丝持续第一时间段或经过第一距离，以及
响应于经过所述第一时间段或所述第一距离，收回所述焊丝。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述控制电路进一步被配置为：
检测所述焊丝与所述工件之间的接触的停止；以及
响应于检测到所述接触的停止，减小所述电流幅值持续第三时间段，或者减小所述电流幅值直到已经将焊丝收回了第三距离。
3.如权利要求2所述的系统，其中，所述控制电路进一步被配置为：
检测所述焊丝与所述工件之间的接触的停止；以及
响应于检测到所述接触的停止，使所述焊接型电力供应器不能提供电力持续第三时间段或者不能提供电力直到已将焊丝经收回了第三距离。
4.如权利要求3所述的系统，其中，所述控制电路进一步被配置为：
在经过所述第三时间段或所述第三距离之后，使所述焊接型电力供应器能够提供电力；
检测所述焊丝与所述工件之间的第二接触；以及
响应于检测到所述焊丝与所述工件之间的所述第二接触，直到检测到第二接触停止或者第四时间段期满才向所述送丝器输出信号以收回所述焊丝。
5.如权利要求2所述的系统，其中，检测所述焊丝与所述工件之间的接触的停止包括检测与短路的停止相对应的电压的增大。
6.如权利要求1所述的系统，其中，检测所述焊丝与所述工件之间的接触包括检测由所述焊丝和所述工件之间的接触形成的短路。
7.如权利要求1所述的系统，其中，所述控制电路被配置为将所述焊丝收回持续第二时间段或将所述焊丝收回第二距离。
8.如权利要求1所述的系统，其中，检测所述焊接过程的结束包括：检测所述焊炬的扳机释放、检测通过操作者接口输入的焊炬停用命令、或者检测焊接程序的终止信号。
9.一种用于在焊接过程已经结束后进行焊丝清洁的方法，包括：
检测所述焊接过程的结束；
响应于检测到所述焊接过程的结束，将电流幅值减小到大于零的幅值，并且朝向工件向前进给所述焊丝；
检测所述焊丝与所述工件之间的接触；
响应于检测到所述焊丝与所述工件之间的接触，继续朝向所述工件向前进给所述焊丝持续第一时间段或经过第一距离；以及
响应于经过所述第一时间段或所述第一距离，收回所述焊丝。
10.如权利要求9所述的方法，进一步包括：
检测所述焊丝与所述工件之间的接触的停止；以及
响应于检测到所述接触的停止，减小所述电流幅值持续第三时间段，或者减小所述电流幅值直到已将焊丝经收回了第三距离。
11.如权利要求9所述的方法，进一步包括：
检测所述焊丝与所述工件之间的接触的停止；
响应于检测到所述接触的停止，使所述焊接型电力供应器不能提供电力持续第三时间段或者不能提供电力直到已经将焊丝收回了第三距离；
在经过所述第三时间段或所述第三距离之后，使所述焊接型电力供应器能够提供电力；
检测所述焊丝与所述工件之间的第二接触；以及
响应于检测到所述焊丝与所述工件之间的所述第二接触，直到检测到第二接触停止或者第四时间段期满才收回所述焊丝。
12.如权利要求9所述的方法，其中，检测所述焊丝与所述工件之间的接触包括检测由所述焊丝和所述工件之间的接触形成的短路。
13.如权利要求10所述的方法，其中，检测所述焊丝与所述工件之间的接触的停止包括检测与短路的停止相对应的电压的增大。
14.如权利要求9所述的方法，其中，检测所述焊接过程的结束包括：检测通过操作者接口输入的焊炬停用命令、检测焊接程序的终止信号、或者检测焊炬的扳机释放。
15.一种焊接型系统，包括：
送丝器，所述送丝器被配置为从所述送丝器向前进给焊丝或将焊丝收回到所述送丝器中；
焊炬，所述焊炬被配置为从所述送丝器接收所述焊丝，并向所述焊丝提供电力以在所述焊丝与工件之间建立电弧；
焊接型电力供应器，所述焊接型电力供应器被配置为向所述焊炬提供所述电力，所述焊接型电力供应器包括控制电路，所述控制电路被配置为：
检测焊接过程的结束，
响应于检测到所述焊接过程的结束，将所述电力的电流幅值减小到大于零的幅值，并且向所述送丝器输出信号以向前进给所述焊丝，
检测所述焊丝与所述工件之间的接触，
响应于检测到所述接触，向所述送丝器输出信号以向前进给所述焊丝持续第一时间段或经过第一距离，以及
响应于经过所述第一时间段或所述第一距离，收回所述焊丝。
16.如权利要求15所述的系统，其中，所述控制电路进一步被配置为：
检测所述焊丝与所述工件之间的接触的停止；以及
响应于检测到所述接触的停止，减小所述电流幅值并且使所述焊接型电力供应器不能提供电力持续第三时间段或者不能提供电力直到已经将焊丝收回了第三距离。
17.如权利要求16所述的系统，其中，所述控制电路进一步被配置为：
在经过所述第三时间段或所述第三距离之后，使所述焊接型电力供应器能够提供电力；
检测所述焊丝与所述工件之间的第二接触；以及
响应于检测到所述焊丝与所述工件之间的所述第二接触，直到检测到第二接触停止或者第四时间段期满才向所述送丝器输出信号以收回所述焊丝。
18.如权利要求16所述的系统，进一步包括电压传感器，所述电压传感器被配置为测量所述焊丝的端部与工件之间的电压，其中，检测所述焊丝与所述工件之间的接触的停止包括检测与短路的停止相对应的电压的增大。
19.如权利要求15所述的系统，进一步包括电压传感器，所述电压传感器被配置为测量所述焊丝的端部与工件之间的电压，其中，检测所述焊丝与所述工件之间的接触包括检测由所述焊丝与所述工件之间的接触形成的短路。
20.如权利要求15所述的系统，其中，检测所述焊接过程的结束包括：检测所述焊炬的扳机释放、检测通过操作者接口输入的焊炬停用命令、或者检测焊接程序的终止信号。
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