CN112703077B - 具有自动调节的焊丝进给速度的焊接设备和焊接方法 - Google Patents

Abstract

为了在焊接方法中简单地调节焊丝(8)到焊接点(25)的供应，规定，借助焊丝(8)截取由焊接电流(I_S)在电极(4)周围产生的电位(P)并基于截取的电位(P)实施对焊丝进给速度(v_D)的控制并且通过控制产生平均焊丝进给速度

Description

具有自动调节的焊丝进给速度的焊接设备和焊接方法

技术领域

本发明涉及一种焊接方法和焊接设备，其包括具有电极的焊炬和焊丝，所述焊丝以焊丝进给速度被供应到焊接点，其中，为了进行焊接，通过流过电极的焊接电流在电极和待焊接工件之间维持电弧。

背景技术

本发明涉及一种使用电极的焊接方法。焊接电流流过电极，以便在电极和待焊接工件之间形成并维持电弧。电弧在焊池中熔化工件的材料。在熔化电极的情况下，电极也熔化，以已知方式补充熔化电极。焊接填料以焊丝的形式(本身具有任意横截面)被保持在电弧或焊池中，由此焊接填料也熔化并在焊池中与工件的材料结合。通常，还使用惰性保护气体(通常是氩气或氦气)来防止熔体与环境空气接触。另外，也可将加热电流引入焊丝中，以便电加热焊丝并辅助焊接填料的熔化。已知的此类焊接方法是使用由钨或钨合金制成的不熔化电极的WIG焊接(钨极惰性气体保护焊)，或者分别使用熔化电极的MIG焊接(金属惰性气体保护焊)或MAG焊接(金属活性气体焊接)。

在这种焊接方法中，常常借助焊丝进给器将焊丝供应到焊接点。在此通常根据设定的焊接电流水平设定恒定的焊丝进给速度。在此焊丝常常过深地浸入焊池中或者焊丝失去与焊池的接触并离开焊池太远。这两种情况都会使焊接效果劣化并可导致焊缝不均匀或焊缝缺陷。这尤其是发生在手动操作焊炬时，在其中无法精确保持焊炬和工件之间的距离。但这也可能发生在机器人控制的焊炬中，例如在焊接更复杂的几何形状和/或以不同的焊接速度焊接时。

为了消除该问题，由WO 2010/082081 A1已知利用流过焊丝的加热电流来检测焊丝和工件之间的电压变化。当电压变化超过预定的极限值时，在定义的时间段内将加热电流减小到非常小的值，以防止焊丝快速熔化。利用剩余的小加热电流，检测焊丝与工件(更确切地说是与焊池)的重新接触。在这种接触中产生短路，从而焊丝与工件之间的电压降至零。当识别重新接触时，再次增加流过焊丝的加热电流。因此，该方法只能用于热焊丝应用(通过加热电流对焊丝进行附加加热)，而不能用于冷焊丝应用(没有这种加热电流)。而该方法也只能在很窄的范围内有效，因为不能可靠地解决在错误或不利地设定焊丝进给速度时的基本问题(焊丝过深地浸入焊池，焊丝与焊池之间的接触消失)。

在JP 60-036860B中评估在电极周围产生的电位，以改变焊丝相对于工件的位置。电位可作为焊丝与工件之间的电压来测量并用于由其推导焊丝在焊池中的浸入位置。由此调节焊丝相对于工件的位置，具体地说是焊丝与工件之间的距离，以设定最佳的浸入位置。该方法是基于在焊池和焊丝之间始终存在接触。因此在焊丝和工件之间实际上总是存在短路并且可检测的电压非常小并且在非常窄的范围内，这使得该方法容易出错并且不可靠。除此之外，需要附加的控制器和致动器来相对于工件以及相对于焊炬调节焊丝的位置。

发明内容

因此，本发明的任务在于提供一种焊接方法以及一种相应的焊接设备，其具有电极和焊丝形式的焊接填料，通过所述焊接方法/焊接设备能够以简单而可靠的方式消除与将焊丝进给到焊池相关的问题(焊丝过深地浸入焊池，焊丝与焊池分离)。

根据本发明，所述任务由此解决：借助焊丝截取由焊接电流在电极周围产生的电位并基于截取的电位实施对焊丝进给速度的控制并且通过该控制产生平均焊丝进给速度。通过检测到的电位可直接确定焊丝是否与焊池接触以及焊丝距焊池多远。因此，这样截取的电位可用于控制焊丝进给速度，以使焊丝不会浸入焊池太深，也不会距离焊池太远。因此，不必直接控制焊丝进给速度，而是调节焊丝相对于焊池的位置，从而间接地调节产生的平均焊丝进给速度。

有利的是，所述焊丝以第一焊丝进给速度被供应到焊接点，直到通过截取的电位确定焊丝与工件之间存在短路，在确定存在短路时停止焊丝向焊接点的进给或将该进给改变为第二焊丝进给速度，并且通过截取的电位和预定的电位极限值确定停止的焊丝已经熔化到一定程度，使得导致短路消除，据此重新启动焊丝以第一焊丝进给速度向焊接点的供应。特别有利的是，该过程循环地重复。

通过根据本发明借助截取的电位来控制焊丝进给速度，自动产生对于相应焊接条件(如焊接电流、电弧长度)最佳的平均焊丝进给速度，这大大简化了焊丝的供应。同时，焊缝的填充程度也因此自动适应。

优选检测相对于工件的参考电位的电压或电流或与之相关的电参数作为电位。因此，如果电压或电流下降至零，则可以简单的方式识别存在短路。

在一种有利且简单的实施方式中，通过作为电位的极限值的预定的极限电压或预定的极限电流来控制焊丝进给的启动。

在一种特别有利的实施方式中，平均焊丝进给速度可用于调节电极和工件之间的距离。由于产生的循环频率和产生的平均焊丝进给速度取决于距离，因此可以简单且可靠的方式将距离调节到希望值。这优选如下进行：从希望的距离出发，当平均焊丝进给速度或循环频率减小时，增大距离并且当平均焊丝进给速度或循环频率增大时，减小距离。

附图说明

下面参考图1至7详细阐述本发明，附图示例性、示意性且非限制性地示出本发明的有利实施方式。附图如下:

图1示出根据本发明的焊接设备，其包括具有不熔化电极的焊炬；

图2示出具有不熔化电极的焊炬；

图3示出由焊接电流在电弧中/周围(不熔化电极周围)形成的位场，

图4示出根据本发明的用于焊丝进给的方法的各个阶段；

图5示出根据本发明的方法在焊接设备中的实现；

图6示出在电极和工件之间的不同距离时产生的循环频率和平均焊丝进给速度；和

图7示出作为安全措施的电弧电压的检测。

具体实施方式

图1示出焊接设备1、如WIG焊接设备，其包括焊接电源2和具有不熔化电极4的焊炬3。焊炬3借助供应管5与焊接电源2连接。另外，设有保护气体容器6。未示出保护气体容器6上的例如用于调节保护气体流量的常见瓶配件。此外，设有焊丝进给器7，以便将焊丝8作为焊接填料供应到焊接点25。焊丝进给器7可以是焊接电源2的一部分，但也可设计为独立的单元。在供应管5中所有需要的介质、能量和控制信号可传输到焊炬3，如电能(电流、电压)、冷却介质(如果焊炬3被冷却)、用于控制焊接过程的控制导线、保护气体、焊丝。通常，设置一个软管作为供应管5，在其中引导各导线和介质。当然，也可设置多个单独的软管或导线。在待焊接工件10上通过接触线9接触逆极(通常是正极)。在焊炬3上还可设置焊丝供应装置11，以便能够在希望的位置和方向上将焊丝8供应到焊接点25。焊丝供应装置11也可与焊丝管线22连接，在焊丝管线中焊丝8被引导向焊丝供应装置11。但焊丝供应装置11并非必须设置在焊炬3上，而是也可设置在任意其它适合的位置、如焊接机器人上。焊丝进给器7也并非必须设置在焊接电源2上，而是也可设置在任意其它适合的位置、如焊接机器人上。在焊丝进给器7中设置有焊丝辊12，在焊接时焊丝8从该焊丝辊上退绕并以进给速度v_D被供应到焊接点。为此也为进给实现相应的驱动装置。

图2详细示出焊炬3。供应管5通过供应管联接器21连接到焊炬3的手柄件20上。焊丝8在此例如通过单独的焊丝管线22从焊丝进给器7被供应到焊丝供应装置11。在焊炬3中设置有接触套筒23，其围绕电极4并与电极电接触并且与焊接电流线24(通常为负极)连接。电极4在焊炬3的一端从焊炬3突出。保护气体可围绕电极4从焊炬3逸出，保护气体包围具有焊池26的焊接点25并保护其不受环境空气影响(如图2所示)。在焊接时焊丝8被供应到焊接点25。由于这种焊接设备1的基本结构和基本功能及其各种修改是已知的，因而在此不再赘述。

在使用熔化电极的焊接方法、如MIG或MAG焊接中，以上内容基本上类似地适用，熔化电极在此情况下以已知方式被持续补充。

本发明利用已知的效果：当焊接电流I_S流过电极4时，围绕电极4形成准静态电场。如图3所示，该准静态电场导致电极周围的电位分布。图3仅示出焊炬3中的不熔化电极4的尖端。焊接电流I_S(如100A)流过电极4，该焊接电流导致电极4和工件10之间的电弧27或维持这种电弧。可使用已知方法来点燃电弧27，例如高频点火或通过使工件10与电极4接触然后抬起电极4来点火。在电极4周围形成电位分布，如在图3中通过等位线28示例性所示。这些值原则上取决于焊接电流、电极的冷却、保护气体、电弧长度(距离A)等，但可假定是已知的。该电位P可作为电参数、如相对于参考电位的电压U_D来截取。在图3中，在等位线28上绘出相对于作为参考电位的工件10电位的示例性的电压值。该电位P在被供应到焊接点25并且因此处于准静态电场中的焊丝8上截取并且借助电位测量单元30、如电压测量仪29相对于工件10的参考电位来测量。为此，不需要自身的测量电流流过焊丝8。用于加热焊丝8的可能的加热电流也很少地干扰电位P的检测。因此，在冷焊丝和热焊丝应用中均可截取电位P。

当然，代替电压U_D，也可以类似的方式测量由电位P引起的、流过焊丝8的电流。为此例如可在焊丝8和工件10之间连接一个终端电阻34(图5)，电流流过该终端电阻，可测量该电流以检测电位P。可以相同的方式检测或确定另一与电位分布有关的电参数，例如由电压U_D和电流得到的电阻或功率。因此，根据本发明电位P的截取包括所有这些可能性。

电位P例如可在焊接电源2中通过电位测量单元30(图1)检测，在电位测量单元中(例如通过接触线9或单独的用于与工件10接触的导线)本来就存在工件10的参考电位。使用接触线9是有利的，因为由此可省却一条附加导线。当使用接触线9时，电位测量单元30例如可与接触线9在焊接设备1上的接头(接地插座)连接。在焊接设备1中仅附加地设置电位测量单元30，以检测表示电位P的电参数、如电压U_D。为此可简单地在焊丝8上实现电接触，如作为焊丝进给器7中的滑动接触。必要时可在焊丝8和工件、或接触线9、或另一参考电位之间设置终端电阻34，终端电阻也可以是电位测量单元30的一部分。

可通过检测到的电位P基于产生的电位分布以简单的方式识别焊丝8是否与工件10(实际上是焊池26)接触或者焊丝8是否距离焊池26太远，以便由此控制焊丝进给器7，使得产生平均焊丝进给速度

焊丝8以该平均焊丝进给速度由焊丝进给器7输送到焊接点25。根据本发明的原理在图4中通过一种实施例示出。

图4借助于根据本发明的焊丝进给器7控制的多个时间点和阶段A至D示出根据本发明的方法。在其下方的图表中，截取的电位P在该实施方式中以随时间t变化的电压U_D的形式绘出。在其下方的图表中绘出焊丝进给速度v_D随时间t的变化。在两个图表中也分别示出各个时间点和阶段A-D。

为了实施根据本发明的方法，持续地检测电位P，这既包括连续检测也包括时间离散的检测(以预定时间间隔检测)。所测量的电位P优选也被数字化并且数字地处理。

焊接过程当然也以点燃的电弧27为前提。因此，在过程开始之前，例如通过高压或通过接触/抬起电极4来点燃电弧27。焊丝8的端部在此优选位于电弧27之外，优选充分地位于电极4周围的位场之外。因此，通过焊丝8未检测到或仅检测到很小的电位P。在点燃电弧27后可启动焊丝进给器7，由此将焊丝8向电弧27进给。因此，在过程开始时可规定，进给焊丝8，即使未检测到电位P或仅检测到很小的电位P。在此也可规定，在点燃电弧27和启动焊丝进给器7之间等待预设的时间。在焊丝8向电弧27进给时，检测到的电位P、如电压U_D或电流I_D增大。当检测到的电位P超过预定的极限值P_G、如在电压U_D作为电位P的情况下2.5V的极限电压时，则根据本发明的方法开始，如图4所示。在此应注意，在过程开始时焊丝进给速度和/或极限值P_G可具有与下面描述的根据本发明的方法中的值不同的值。还应注意，该过程也可以其它方式开始。

还可在电位测量单元30中设置高电阻电压源，借助其可在焊丝8上施加电压。因此，也可在点燃电弧27之前检测到电位P并由其确定焊丝8相对于工件10的位置，尤其是否存在短路(焊丝8和工件10接触)。高电阻电压源可仅在焊接之前与焊丝8连接，但也可永久地与焊丝8连接。

在时间点A，焊丝8以焊丝进给速度v_D、例如以最大和/或预定焊丝进给速度被供应到焊池26。焊丝8的供应在第二阶段B期间进行直到焊丝8接触工件10或等效地接触焊池26(时间点C)，由此在焊丝8和工件10之间产生短路。在时间点C，基于短路，电压U_D降至零。如果作为电位P检测电流，则该电流也将降至零，因为工件10和焊丝8的电位在接触时相同并且因此没有电流可流动。在此应注意，电压或电流在短路情况下基于焊池26和工件10的电阻和流过这些电阻的焊接电流I_S不会完全下降至零，而是会残留小的剩余电压(通常在<1V范围内)或小的剩余电流(通常在几个μA范围内(也取决于终端电阻))，但仍可清楚地检测到短路并且这在本发明的意义上也被理解为“降至零”。

如果通过截取的电位P检测到短路，则在时间点C关停焊丝进给器7并且焊丝进给速度v_D因此降至零。关停可以一定的预定速度曲线进行，例如以焊丝进给器7的最大可能的延迟进行。因此，焊丝8的焊丝端部在阶段D开始时在一定程度上(尤其是取决于速度曲线)浸入焊池26中。停止的焊丝8在阶段D期间基于电弧27和焊池26的热量熔化，由此在一定时间后中断与焊池26的接触。因此，焊丝8再次失去与工件10(焊池26)的接触，从而短路消除并且电位P再次迅速升高。在如图4所示的电压U_D情况下，当焊丝8失去与焊池26的接触时，电压U_D迅速升高。当升高的电位P、如电压U_D超过定义的极限值P_G、如2.5V的极限电压U_G时，焊丝进给器7再次开始将焊丝8朝向焊接点25供应(时间点A)，由此焊丝进给速度v_D再次从零上升到设定或预定的速度。焊丝进给器7的启动也可以预定的速度曲线进行，例如以焊丝进给器7的最大可能的加速度进行。用于停止和进给焊丝8的阶段A-D的该循环在焊接期间循环地重复。

如果要结束焊接过程，则可在阶段D结束时、即在时间点A处不再启动焊丝进给，即不再将焊丝8输送向焊池26方向。为此，也可在时间点A处将焊丝8向回输送一定的距离，即远离电极4和电弧27移动，使得焊丝端部不会被可能仍在燃烧的电弧27更强烈地熔化，从而不会形成球。然后焊接电流I_S可根据预定的斜坡减小到低值并被切断，由此焊接过程结束。

在焊接过程的循环过程中也可规定，在识别存在短路时不立即停止焊丝8的进给，而是在预定的停止延迟时间之后才停止。由此可影响焊丝8在焊池中的浸入深度。为此仅在最后将焊丝进给速度v_D延迟到零已足够。也可规定，当在时间点A超过极限值P_G时，不立即重新开始焊丝8的进给，而是仅在预定的启动延迟时间之后才开始。

也可规定，在阶段D开始时、即时间点C处焊丝进给速度v_D不减小到零并且因此不停住焊丝8，而是也可在阶段D中设置小于焊丝进给速度v_D的第二焊丝进给速度v_D2。该剩余的焊丝进给速度v_D2应如此之小，使得焊丝8熔化的速度快于其进给的速度。这将延长阶段D。但第二焊丝进给速度v_D2也可至少暂时地具有与正常焊丝进给相反的符号，使得焊丝8(优选在阶段D开始时)主动地从焊池26中撤回，这将缩短阶段D。在此第二焊丝进给速度v_D2也可设置用于阶段D的一部分，而在其余部分中焊丝进给速度v_D可设为零。

该方法可如图5所示实现。借助焊丝8截取焊炬3的电极4周围的电位P并记录在电位测量单元30(硬件和/或软件)中。电位测量单元30在此构造为具有终端电阻34的电流测量单元33。检测到的电位P被传输到进给器控制单元31(硬件和/或软件)，在进给器控制单元中评估检测到的电位P，以识别各个时间点和阶段A-D。电位测量单元30和进给器控制单元31当然也可实现在一个单元中，例如实现在焊接设备1的控制装置中。进给器控制单元31控制焊丝进给器7，尤其是如上所述停止焊丝8的供应(或改变为第二焊丝进给速度v_D2)并再次启动。因此，进给器控制单元31也可实现在焊丝进给器7中。焊丝8的停止和/或加速可任意实现，例如以尽可能大的动态性(最大加速度)或一定的预定速度曲线来实现，当然，对于启动和停止也可设置不同的加速度或速度曲线。在此可维持所提到的延迟时间和/或将其保持最小。焊丝进给器7的动态性在此当然应是足够的。这种循环A-D通常持续50至200ms，由此可简单地确定对焊丝进给器7的动态性的要求。

也可在焊接设备1和/或焊丝进给器7上设定焊丝进给器7的这些或至少一些调节参数。为此可设置适合的用户界面和/或输入/输出界面。

通过焊丝进给器7的这种调节，根据当前焊接电流I_S自动产生平均焊丝进给速度

或者说平均焊丝进给速度

产生于与设定的焊丝进给速度v_D的偏差。平均焊丝进给速度

例如也可以是可预定的参数，其预定调节的动态性。同样，循环频率也与焊接电流I_S直接成正比。因此，不必预设定和控制平均焊丝进给速度

而是平均焊丝进给速度

自动适应相应的焊接条件或设定的焊接电流I_S。同时由此可靠地防止焊丝8浸入焊池26太深，并且焊丝8不会离焊池26太远。通过从时间点A开始的可选的延迟时间可预定焊丝8能够距离焊池26多远。

同时，焊缝32的填充程度也自动适应。当电极4从工件10进一步抬起时，则焊丝8的端部的位置更靠近较热的电弧中心并且焊丝更快地熔化，由此提高了循环A-D的循环频率。因此，总体更多的焊丝8被供应到焊接点25，这又导致焊缝32中的更多材料。从而也可防止由于焊缝32中的材料不足而导致的焊缝下垂，这不利地影响焊接质量。如果焊缝32开始下垂，则电极4与工件10之间的距离A增大，由此循环频率和平均焊丝进给速度

增加并且总体更多的材料被供应到焊接点25。

但通过产生的循环频率和产生的平均焊丝进给速度

也可调节电极4与工件10(图3)之间的距离x。这参照图6来说明。在此对于一个焊接电流I_S值，电压U_D和焊丝进给速度的曲线v_d始终相同，且循环频率和平均焊丝进给速度

与距离x直接成正比。

图6上部示出在电极4和工件10之间的距离x较小时(例如2mm)产生的循环A-D。在该示例中，电位P通过电压U_D表示。还可看出，在该示例中焊丝进给速度v_D在阶段D中短暂地改变了的符号，即焊丝8主动后退或基于焊丝进给器7的惯性和/或焊丝进给器7的调节不可避免一定的过冲。还可看到预定的启动延迟时间t_VS，用以延迟启动焊丝进给器7。循环A-D在此例如以11.5Hz的循环频率重复并且例如产生1m/min的平均焊丝进给速度

在图6的中间，电极4和工件10之间的距离x增加到例如3mm。循环频率增加到17.2Hz并且平均焊丝进给速度

增加到2m/min。在图6下部，距离x进一步增加到例如4mm。在此循环频率增加到26.2Hz并且平均焊丝进给速度

增加到2.7m/min。循环频率通常在2Hz至50Hz的范围内，尽管更高的循环频率、如200Hz也是可能的。

因此，可从设定的距离x出发来调节距离x，其方式是：在一个方向或另一方向上改变循环频率和/或平均焊丝进给速度

与初始循环频率或初始平均焊丝进给速度的偏差以便在一个或另一方向上、即在更大距离或更小距离的方向上调节距离x。在偏差情况下，距离x变化，因而循环频率和平均焊丝进给速度

也相应地变化。由此可生成用于焊炬的距离控制的信号(例如在手工焊接时的声音或用于自动焊接设备的距离校正)并且也可记录距离x。以此方式，距离x可在焊接期间保持基本上恒定或者至少保持在围绕希望距离的狭窄窗口内。

当然，也可预设特定的循环频率或特定的平均焊丝进给速度

这与电极4和工件10之间的特定距离x相关，并且可调节至该预设值，由此也保持希望的距离x。

产生的循环频率或产生的平均焊丝进给速度

可简单地确定，例如在进给器控制单元31中或在焊接设备1的控制装置中，并且因此可简单地用于调节距离x。

为了调节电极4与工件10之间的距离x，可设置适合、但本身任意的致动器，根据希望距离和当前距离之间的偏差来控制该致动器，以改变距离x。例如焊炬3可设置在机器人手臂上并且机器人控制装置可从焊接设备1获得信息，以增大或减小距离x。但距离x的调节也可在机器人控制装置本身中实现。在此情况下，机器人控制装置例如将从焊接设备1接收当前的平均焊丝进给速度

或当前的循环频率。

在手动焊接的情况下，例如可向焊接工显示应增大还是减小距离x。显示装置可以是显示器或者也可以只是信号灯或声学信号。

与距离x的调节或平均焊丝进给速度

的适应无关，可监视焊接点25处电极4与工件10之间的距离x，如将参考图7描述的。如果例如焊炬3的运动因例如故障而停止，则只要电弧27燃烧，焊丝8就将如上所述继续被输送。这将导致焊接填料持续被供应到焊接点25并局部堆积(图7中虚线所示)。电极4和焊接点25(工件)之间的距离x将因此变小，这将导致平均焊丝进给速度

变小，但焊丝8的供应不会停止。在最坏的情况下，电极4可能会浸入焊池26中，这将损坏电极4。因此可规定，附加地检测电极4和工件10(焊池26)之间的电弧电压U_L。这例如可通过焊接电源2中的简单的电压测量来实现，如借助电弧电压传感器35来测量。可在电弧电压检测单元36(硬件和/或软件)中评估检测到的电弧电压U_L。电弧电压U_L的检测以模拟或数字的方式持续地进行，“持续”也理解为电弧电压U_L的时间上离散的采样。当电弧27燃烧时，距离x越小，电弧电压U_L就越小。因此可定义电弧电压的下限、如8V。当低于该下限电压时，停止供应焊丝8。仅当检测到的电弧电压再次升高到预定的启动电压、如8.2V以上时，才如上所述恢复焊丝8的供应。为了防止焊丝供应不断地停止和启动，启动电压优选大于极限电压。为此电弧电压检测单元36可控制进给器控制单元31，以停止焊丝8的进给。为此电弧电压检测单元36也可实现在进给器控制单元31中。但电弧电压检测单元36也可直接控制焊丝进给器7。

为了避免在每次电压短暂下降到极限电压以下时都停止焊丝供应，也可规定，在预定的时间段上确定检测到的电弧电压U_L的滑动平均值。为了停止焊丝供应，平均值必须低于极限电压。并且为了启动，优选平均值上升到启动电压之上。

电弧电压U_L的检测和评估因此用于提高过程可靠性。

如果使用接触线9(接地线)检测电位P，则这也可有利地用于持续地检测和监视接触线9的状态。在短路时(图4中的阶段D)，检测到的电位P(在电压U_D的情况下)相应于工件10和焊接设备1中的电位测量单元30与接触线9(例如焊接设备1中的接触线9的接头)之间的连接之间的电压降并且因此基本上代表接触线9。如果现在例如在进给器控制单元31中或焊接设备1的另一控制单元中使用检测到的电压U_D(电位P)和已知的焊接电流I_S来计算电阻，则该电阻是接触线9状态的量度。如果在每个阶段D中或在每个第x个(x>1)阶段D中确定该电阻，则可监视接触线9的状态。如果例如电阻增加，则可推断接触线9状态的劣化。为此可存储极限电阻，将其与持续检测的电阻进行比较。当电阻超过极限电阻时，可在例如焊接设备1上输出出错信息(如声学或视觉地)。当然，也可以相同的方式确定和监视工件和电位测量单元30之间的单独导线的状态。接触线9或单独导线的状态的这种监视独立于使用电位P对焊接过程的控制、尤其是独立于焊丝进给速度v_D的调节。

Claims (23)

1.一种使用具有电极(4)的焊炬(3)和使用焊丝(8)的焊接方法，将焊丝以第一焊丝进给速度(v_D)供应到焊接点(25)，其中，为了进行焊接，通过流过电极(4)的焊接电流(I_S)在电极(4)和待焊接工件(10)之间维持电弧(27)，其特征在于，借助焊丝(8)截取由焊接电流(I_S)在电极(4)周围产生的电位(P)，并且基于截取的电位(P)实施对第一焊丝进给速度(v_D)的控制并且通过该控制产生平均焊丝进给速度

2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，将所述焊丝(8)以第一焊丝进给速度(v_D)供应到焊接点(25)，直到通过截取的电位(P)确定焊丝(8)与工件(10)之间存在短路，在确定存在短路时停止焊丝(8)向焊接点(25)的进给或将该进给改变为第二焊丝进给速度(v_D2)，并且通过截取的电位(P)和预定的电位(P)极限值(P_G)确定停止的焊丝(8)已经熔化到一定程度，使得短路消除，据此重新启动焊丝(8)以第一焊丝进给速度(v_D)向焊接点(25)的供应。

3.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于，根据检测到的电位(P)在焊接期间循环地重复焊丝(8)进给的启动和停止。

4.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于，所述焊丝(8)进给的启动以预定的启动延迟时间(t_VS)进行和/或所述焊丝(8)进给的停止以预定的停止延迟时间进行。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的焊接方法，其特征在于，检测相对于工件(10)的参考电位的电压(U)或电流(I)作为电位(P)。

6.根据权利要求5所述的焊接方法，其特征在于，如果所述电压(U)或电流(I)下降至零，则识别存在短路。

7.根据权利要求6所述的焊接方法，其特征在于，当焊丝(8)的进给停止时，通过焊丝(8)的熔化以及与此相关的在焊丝(8)与工件(10)之间的接触消失，电压(U)或电流(I)的值从零上升，并且在焊丝(8)进一步熔化时，达到作为电位(P)的极限值(P_G)的预定的极限电压(U_G)或预定的极限电流(I_G)，据此重新启动焊丝(8)向焊接点(25)的进给。

8.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述平均焊丝进给速度

用于调节电极(4)与工件(10)之间的距离(x)。

9.根据权利要求3所述的焊接方法，其特征在于，循环重复的循环频率用于调节电极(4)与工件(10)之间的距离(x)。

10.根据权利要求8或9所述的焊接方法，其特征在于，从希望的距离出发，当平均焊丝进给速度

减小时，增大距离(x)，并且当平均焊丝进给速度

增大时，减小距离(x)。

11.根据权利要求8或9所述的焊接方法，其特征在于，从希望的距离出发，当循环频率减小时，增大距离(x)，并且当循环频率增大时，减小距离(x)。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的焊接方法，其特征在于，检测电极(4)与焊接点(25)之间的电弧电压(U_L)，并且当检测到的电弧电压(U_L)或在预定时间段上的电弧电压(U_L)平均值低于预定的极限电压时，停止焊丝(8)的供应。

13.根据权利要求12所述的焊接方法，其特征在于，当检测到的电弧电压(U_L)或在预定时间段上的电弧电压(U_L)平均值高于预定的启动电压时，重新启动焊丝(8)的供应。

14.根据权利要求1至4中任一项所述的焊接方法，其特征在于，在焊丝(8)与工件(10)之间的短路期间，从检测到的电位(P)和焊接电流(I_S)来确定电阻，该电阻作为用于确定电位(P)的电位测量单元(30)和工件(10)之间的导线的状态的量度。

15.一种焊接设备，包括具有电极(4)的焊炬(3)和用于将焊丝(8)以第一焊丝进给速度(v_D)供应到焊炬(3)的电极(4)区域中的焊丝进给器(7)，其中，为了进行焊接，通过流过电极(4)的焊接电流(I_S)使电弧(27)在电极(4)和工件(10)之间燃烧，其特征在于，设有电位测量单元(30)，该电位测量单元借助焊丝(8)检测由焊接电流(I_S)在电极(4)周围产生的电位(P)，并且设置进给器控制单元(31)，该进给器控制单元评估检测到的电位(P)并通过检测到的电位(P)控制第一焊丝进给速度(v_D)，从而产生平均焊丝进给速度

16.根据权利要求15所述的焊接设备，其特征在于，所述进给器控制单元(31)通过检测到的电位(P)确定焊丝(8)与工件(10)之间的短路，在确定存在短路时进给器控制单元(31)停止通过焊丝进给器(7)以第一焊丝进给速度(v_D)进给焊丝(8)或将该进给改变为第二焊丝进给速度(v_D2)，并且进给器控制单元(31)通过截取的电位(P)和预定的电位(P)极限值(P_G)确定停止的焊丝(8)已经熔化到一定程度，使得短路消除，据此进给器控制单元(31)重新启动焊丝(8)向焊接点(25)的进给。

17.根据权利要求16所述的焊接设备，其特征在于，所述进给器控制单元(31)根据检测到的电位(P)在焊接期间循环地重复焊丝(8)进给的启动和停止。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的焊接设备，其特征在于，所述焊接设备(1)根据平均焊丝进给速度

调节电极(4)与工件(10)之间的距离(x)。

19.根据权利要求17所述的焊接设备，其特征在于，所述焊接设备(1)根据循环重复的循环频率调节电极(4)与工件(10)之间的距离(x)。

20.根据权利要求18所述的焊接设备，其特征在于，所述焊接设备(1)从希望的距离出发在平均焊丝进给速度

减小时增大距离(x)并且在平均焊丝进给速度

增大时减小距离(x)。

21.根据权利要求19所述的焊接设备，其特征在于，所述焊接设备(1)从希望的距离出发在循环频率减小时增大距离(x)并且在循环频率增大时减小距离(x)。

22.根据权利要求15至17中任一项所述的焊接设备，其特征在于，设有电弧电压检测单元(36)，该电弧电压检测单元检测电极(4)和焊接点(25)之间的电弧电压(U_L)并且在检测到的电弧电压(U_L)或在预定时间段上的电弧电压(U_L)平均值低于预定的极限电压时，停止焊丝(8)的供应。

23.根据权利要求22所述的焊接设备，其特征在于，所述电弧电压检测单元(36)在检测到的电弧电压(U_L)或在预定时间段上的电弧电压(U_L)平均值高于预定的启动电压时重新启动焊丝(8)的供应。

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