CN113993649B - 具有燃烧器和抽吸装置的用于热接合至少一个工件的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于热接合工件的设备，该设备具有燃烧器(1)和抽吸装置(2)，所述抽吸装置用于抽吸在熔焊、切割或者钎焊时产生的烟气。根据本发明，至少一个传感器器件(3)设置用于确定燃烧器(1)的位置和/或位置变化和/或在空间中相对于燃烧器(1)的和/或待加工的工件的参照位置的参照点，使得能够根据燃烧器(1)的经求取的位置和/或位置变化影响抽吸装置(2)的在燃烧器(1)上起作用的体积流。

Description

具有燃烧器和抽吸装置的用于热接合至少一个工件的设备

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于热接合至少一个工件的设备，该设备具有燃烧器和抽吸装置，所述抽吸装置用于抽吸在熔焊、切割或者钎焊时产生的烟气。

背景技术

热接合方法利用能量将工件熔化并将它们连接。在板材加工中，按照标准使用“MIG”熔焊、“MAG”熔焊和“WIG”熔焊、等离子体燃烧器、电子手燃烧器(E-Hand-Brenner)及其混合工艺以及激光工艺。基于等离子体和激光的切割燃烧器也是本发明的目标。

在使用熔化电极(MSG)的、保护气体辅助的电弧熔焊工艺中，“MIG”代表“金属-惰性气体”(Metall-Inertgas)，“MAG”代表“金属-活性气体”(Metall-Aktivgas)。在使用非熔化电极(WSG)的保护气体辅助电弧熔焊工艺中，“WIG”代表“钨-惰性气体”(Wolfram-Inertgas)。根据本发明的设备能够实施为机器引导的熔焊燃烧器，所述熔焊燃烧器布置在机器人手臂上。但是也能够设想手动的或者自动化的燃烧器。

通常，电弧熔焊设备为了熔化熔焊物而在工件与熔化熔焊电极或者非熔化熔焊电极之间产生电弧。保护气体流使熔焊物以及熔焊部位相对于氛围气体屏蔽。

在此，熔焊电极设置在熔焊燃烧器的燃烧器本体上，该熔焊燃烧器与电弧熔焊器具连接。通常，燃烧器本体通常包含一组内置的、引导熔焊电流的构件，所述构件将熔焊电流从电弧熔焊器具中的熔焊电流源朝向燃烧器头的尖部引导到熔焊电极上，以便然后从那里产生至工件的电弧。

保护气体流在熔焊电极、电弧、焊池和工件上的热影响区周围流过，并且在此通过熔焊燃烧器的燃烧器本体供应给这些区域。气体喷嘴将保护气体流引导到燃烧器头的前端部，在那里，保护气体流大致环形地围绕熔焊电极从燃烧器头逸出。

为熔焊而产生的电弧在熔焊过程期间加热待熔焊的工件以及必要时所供应的熔焊物，从而使它们熔化。

除了熔焊之外，还考虑钎焊，以便将板材构件连接。在此，与在熔焊的情况下不同，不熔化工件，而只熔化附加材料。其原因在于，在钎焊时通过作为附加材料的焊料将两个棱边相互连接。钎焊材料的熔化温度和构件材料的熔化温度相距甚远，所以在加工时仅焊料熔化。除了WIG燃烧器、等离子体燃烧器和MIG燃烧器之外，激光器也适合用于钎焊。

电弧钎焊工序能够划分为金属保护气体(MSG-L)钎焊工序和钨保护气体(WSG-L)钎焊工序。在此，主要使用线形铜基材料作为附加材料，所述线形铜基材料的熔化范围比基础材料的熔化范围低。MSG电弧钎焊的原理在器具技术方面很大程度上与采用线性附加材料的MSG熔焊相同。

在钎焊或者熔焊中，例如在金属的电弧熔焊中，根据待熔焊的或者待钎焊的材料的成分或者杂质或多或少地产生大量有时有害的废气或者烟雾，所述废气或者烟雾不仅妨碍看向熔焊部位或者钎焊部位的视线，还会对熔焊或者钎焊设备的使用者的健康造成损害，因为眼睛和呼吸器官受到刺激。相应地，在实践中已经开发出不同的设备和工艺，所述设备和工艺能够实现尽可能靠近燃烧器上的废气产生部位地对废气进行抽吸。

在焊接烟雾抽吸燃烧器(RAB)中最常用的抽吸装置是不可调节的或者说仅在抽吸器具本身上。EP 2 556 914 B1说明了一种通过焊工实现的对抽吸马达功率的替代调节。在此，应经由远程控制装置通过主动操纵手动焊接燃烧器上的远程控制装置来手动地改变马达的转速。

但是，如今RAB手动燃烧器主要设有机械滑动调节器，焊工能够通过所述机械滑动调节器使体积流的一部分在燃烧器手柄区域中分流。因此减少工序附近的体积流。这通常通过焊接燃烧器手柄的上侧上的能够推开的开口来实现，该开口能够借助大拇指推移，或者也通过燃烧器手柄与燃烧器颈部之间的径向打开可能性来实现，如EP 2 556 913 B1所述。

在机器人RAB燃烧器的情况下，迄今为止还未公开特别的体积流调节。

由WO 2006/042572 A1或者WO 2016/060721 A1已知根据位置调节焊接参数。

WO 2006/042572 A1说明了一种用于感测燃烧器的位置和/或位置变化的传感器器件，由此能根据所感测的位置和/或位置变化影响接合、分离或者表面处理工艺的、尤其焊接工艺的特征参量。

此外，WO 2006/042572 A1涉及一种传统的电弧焊接工艺和电弧焊接燃烧器，所述电弧焊接燃烧器不具有抽吸结构。

由DE 20 2009 018 481 U1已知根据工序调设抽吸结构——一方面是同步的接通和关断，还有根据工序和参数的调设。根据DE 20 2009 018 481 U1提出，基于工序将焊接装置和抽吸装置耦合。工序和参数尤其能够理解为电流强度，还能够理解为焊接工序，尤其短弧、脉冲电弧、过渡电弧和喷射电弧。

DE 40 07 147 A1也说明了同步的接通和关断。即使在变化的过滤器占用或者说压降情况下，也应实现恒定的体积流。为此，应供应补加空气、操控附加的节流阀或者控制对抽吸结构的驱动。

WO 2016/060721 A1说明了焊接工序的与运动有关的配置，但是具体只针对焊接电流源的调节。既未提到也未示出抽吸燃烧器。

由WO 2013/166247 A1已知用于自动调节通过焊接烟枪吸入的烟雾流的系统和方法。该设备具有真空系统，该真空系统配置用于通过焊接烟枪的内部通道抽吸真空烟流。此外，设置有用于测量真空蒸汽流的传感器。此外，已知基于压差测量的旁通解决方案。

由DE 422 50 14 A1已知用于焊接或者切割设施的抽吸设备，该焊接或者切割设施具有燃烧器和用于抽吸烟气的真空发生器。在燃烧器或者燃烧器支架上紧固有抽吸嘴，其中，与抽吸嘴连接的真空发生器产生尤其可变的和/或可预给定的高真空。还说明了用于供应空间空气的电磁阀，所述电磁阀通过计算机来控制。

视应用而定地，可能要求操作焊接设备的焊工在焊接过程期间相对于待焊接的工件改变燃烧器的位置。在此，可能值得期望或者要求的是，使焊接工艺的确定的值适配于燃烧器的相应的位置。

在燃烧器中、尤其是在烟雾抽吸燃烧器中调设抽吸体积流，是对焊接烟雾的最大程度检测与对保护气体覆盖的最小程度影响之间的折衷。

最经常在重力方向上执行焊接工序。由于热的烟气的浮力，即使没有抽吸装置激活，烟气也上升。因此，相对于弯曲的燃烧器或者在仰焊的情况下需要的抽吸功率更小。

在燃烧器上应用由现有技术已知的滑动调节器的缺点在于，总体积流、进而能量需求保持恒定。该缺点尤其还涉及借助机器人进行的全自动化焊接，其中，由于高的接通时间，能量需求是特别相关的。

在实践中，在焊接时不能够实现手动调设抽吸器具上的抽吸体积流，因为通常在变化的位置上不间断地进行焊接。在机器人燃烧器的情况下，对滑动调节器的调整也是不可行的。

发明内容

从前述缺点出发，本发明所基于的任务在于，进一步改进具有燃烧器和抽吸装置的设备，使得在熔焊、切割或者钎焊工序中抽吸有害烟气并且不仅在应用方面、还在能量方面进一步优化这些工序。

该任务通过根据权利要求1所述的用于热接合工件的设备来解决，该设备具有燃烧器和抽吸装置。

本发明涉及一种用于热接合工件的设备，该设备具有燃烧器和抽吸装置，所述抽吸装置用于抽吸在熔焊、切割或者钎焊时产生的烟气。

根据本发明，设置至少一个传感器器件用于确定燃烧器的位置和/或位置变化，和/或确定在空间中相对于燃烧器的和/或待加工的工件的参照位置的参照点，使得能够根据燃烧器的经求取的位置和/或位置变化影响抽吸装置的在燃烧器上起作用的体积流。

根据本发明的教导的基本思想在于，通过传感器器件确定燃烧器的位置和/或燃烧器相对于该燃烧器的参照位置的位置变化和在空间和/或待焊接的工件中的参照点。通过这种方式，能够根据燃烧器的确定的位置和/或位置变化影响抽吸装置的体积流。

出于这个原因，显著地简化例如对构造为焊接设备的设备的操作并且显著提高借助根据本发明的设备产生的焊接连接、即例如焊接点或者焊缝的质量。此外可靠且有效地导出烟气。

尤其是，根据本发明还能够自动地实现在体积流的值方面对抽吸装置的体积流的影响。例如，能够设置控制器件，所述控制器件根据传感器器件的输出信号优选也在三维空间中识别燃烧器的位置或者说燃烧器的位置变化，并且根据识别出的位置或者说位置变化在体积流的值方面影响抽吸装置的体积流。通过这种方式，在能量方面优化对根据本发明的设备的操作并且显著提高焊接连接的质量。

根据相应的要求，根据本发明设置的传感器器件能够检测燃烧器相对于在空间中的参照位置和/或参照点的位置和/或位置变化，其中，所述位置变化不仅能够是平移位置变化、还能够是转动位置变化以及能够是平移位置变化与转动位置变化的组合。

在此可行的是，检测在对同一工件发挥作用期间燃烧器的位置变化。也能够检测如下位置变化：在所述位置变化的情况下，在位置变化之后，对另一工件发挥作用。如果例如借助焊接设备实施涉及第一工件的焊接任务，则能够通过根据本发明的传感器器件检测到例如更换成另一工件并且能够使体积流的值适配于就这个工件而言待实施的焊接任务。

然而也能够设置，根据传感器器件的输出信号，在位置变化之后使抽吸装置的体积流自动地适配于新的工件。例如当以预先确定的顺序对不同的、在空间上相互分开的工件进行加工时，这是能够设想的。

根据本发明的设备特别好地适合用于实施不同的焊接工艺，例如射束焊接工艺、气体熔焊工艺或者电弧焊接工艺、尤其是保护气体电弧焊接工艺。该设备还能够构造为用于执行例如等离子体或者激光切割工艺的切割设备。

通过这种方式始终抽吸优化的体积流，该体积流不负面地影响焊接工序、尤其保护气体氛围，但是能够实现尽可能好的检测。

另一个优点在于，设备的效率由于抽吸器具的经主动调节的抽吸功率而得到优化。

此外，对于焊接工艺中的手动区域而言有利的是，借助滑动调节器减轻焊工进行手动补偿调节的负担，并且避免在由于不改变的总抽吸功率而导致的不必要的能量消耗方面的缺点。这当然也涉及全自动化的应用。

由于在焊接时自动地调节抽吸体积流而减轻焊工的负担，对烟气进行优化的检测，并且由于与使用有关的抽吸功率而节省能量。

在自动化领域中，优点主要在于：尽管进行烟气抽吸，但通过降低抽吸保护气体的危险而能够确保稳健的保护气体覆盖；以及节省能量。

根据本发明的有利的第一扩展方案，设置有与至少一个传感器器件连接的控制或者调节装置，所述控制或者调节装置用于根据燃烧器的通过至少一个传感器器件求取的位置和/或位置变化而自动地控制或者调节抽吸装置的在燃烧器上的体积流。由于自动调节体积流，对根据本发明的设备的操作设计得特别简单，并且进一步提高焊接连接的质量。

根据本发明的一种扩展方案提出，所述传感器器件具有至少一个传感器，该传感器用于确定燃烧器的转动位置和/或用于确定燃烧器的转动位置变化和/或用于确定燃烧器的平移位置变化。在这种实施方式中，能够通过传感器确定燃烧器例如在形成焊缝时是否平移运动。为了确定燃烧器的平移位置变化，能够使用任意的适合的传感器或者传感器组件。

例如，在燃烧器上能够布置有超声波发送器，该超声波发送器发射超声波，所述超声波由位置固定的超声波接收器来接收。然后，由超声波从超声波发送器、进而燃烧器到超声波接收器的传播时间能够求取燃烧器与超声波发送器的间距。通过与此相应的方式，能够由在空间上彼此间隔开地布置的两个超声波接收器接收超声波，从而使得能够基于燃烧器与两个超声波接收器中的每个超声波接收器的间距变化求取燃烧器的平移位置变化。为了在三维空间中明确地检测燃烧器的位置变化，通过与此相应的方式，能够设置有在空间上彼此间隔开的三个超声波接收器，使得能够由燃烧器与超声波接收器中的每个超声波接收器的相应的间距明确地检测燃烧器在三维空间中的位置或者说检测位置变化。

尤其是，也能够例如借助光学传感器器件检测平移位置变化。能够例如借助激光干涉仪来求取燃烧器与参照点的间距。通过与此相应的方式，能够通过彼此独立的两个激光干涉仪检测燃烧器的平移位置变化，并且能够借助彼此独立的三个激光干涉仪检测燃烧器在三维空间中的位置变化。

在本发明的另一有利的构型中提出，所述传感器器件确定燃烧器的平移运动的和/或转动运动的速度和/或加速度。通过这种方式能够更进一步地影响抽吸装置的体积流。例如，在焊接设备的情况下，能够根据燃烧器在形成焊接连接时在要相互焊接在一起的工件上运动的速度来影响焊接电流的振幅。例如，能够使用传感器以确定燃烧器的加速度，如由美国公司Freescale Semiconductor，Inc.Alma School Road Chandler，Arizona，USA(www.freescale.com)所经销的名称为MMA 6260Q、MMA 6261Q、MMA6262Q和MMA6263Q的传感器或者ELV公司的作为6轴运动传感器模块6D-BS所经销的传感器，该6轴运动传感器模块在一芯片上各具有一3轴旋转速率和加速度传感器。

根据本发明的另一有利的构型中提出，所述燃烧器在加工过程期间能够用手或者通过操作装置、尤其是焊接机器人引导。

本发明的另一构型中提出，能够由操作人员(例如焊工)和/或通过控制和/或调节装置选择燃烧器的参照位置和/或在空间中的参照点。在这种实施方式中尤其能够使参照位置适配于相应的焊接任务的给定条件或者说适配于使用该焊接设备的焊工。

在本发明的一种扩展方案中提出，根据所选择的参照位置和/或通过传感器器件确定的位置和/或燃烧器的位置变化，所述控制和/或调节装置根据特性曲线图确定抽吸功率，该特性曲线图具有与排放量相关的并且作为过程特征参量存在于焊接电流源中的工艺特征参数，尤其是电流强度的工艺特征参数、优选有效电流强度和/或峰值电流强度的工艺特征参数、焊接功率的工艺特征参数和/或焊接速度的工艺特征参数以及焊丝或者说电极直径的工艺特征参数、附加材料的工艺特征参数和保护气体的工艺特征参数。即，在这种实施方式中，根据位置信息或者根据具有来自于特性曲线的或者多维特性曲线图的其他与排放量相关的工艺特征参量的位置信息，能够将体积流配属于抽吸装置。

因此，产生的焊接烟尘量通常随着平均电流强度或者熔化量的增加而增加。这同样适用于也增加排放的活性气体组分的混入。相反，在脉冲焊接工序中，不仅在脉冲频率的情况下，而且在脉冲电流强度的情况下，都构成局部排放极小值。

例如，在焊接确定的厚度的板材时，所述焊接能够在确定的位置(例如爬升位置、仰焊位置或者下降位置)中分别配属有一组特征参量值。然而也能够将值与焊接工艺的根据特性曲线图的特征参量对应。因此，能够为特征参量对应例如根据要相互焊接在一起的工件的材料和/或厚度的值。

根据本发明，如果传感器器件确定燃烧器的沿着一轴线的、即一维的或者在平面中的、即二维的位置或者说位置变化，就足够了。然而还能够提出，传感器器件检测燃烧器在三维空间中的空间位置和/或空间位置变化。在这种实施方式中，能够特别准确地检测燃烧器的位置或者说位置变化，从而使得在对抽吸装置的体积流的影响方面产生特别多种多样的可能性。

根据本发明的教导的另一扩展方案提出，抽吸装置的体积流随着迎角或者说燃烧器倾斜角的增加而增加、优选连续地增加。在此，不仅在手动的燃烧器引导结构的情况下，而且在部分自动化的或者全自动化的燃烧器引导结构的情况下，能够使用所述调节。在此，由沿着或者逆着进给方向的刺式或者拖拽式燃烧器倾斜角和与进给方向正交的侧向倾斜角得出迎角。

然而，根据本发明还可行的是，通过改变用于在燃烧器上的或者在燃烧器侧抽吸软管上的或者在抽吸器具侧抽吸软管上的或者在附接壳体上的或者在抽吸装置上的气体流动的至少一个旁通开口，或者通过改变在燃烧器上的或者在燃烧器侧抽吸软管上的或者在抽吸器具侧抽吸软管上的或者在附接壳体上的或者在抽吸装置上的一个或者多个隔板，来实现抽吸嘴上的体积流。

这个设计的基础是与焊接烟雾抽吸燃烧器的抽吸嘴上的有效抽吸功率有关的下述措施中的一种措施：调整抽吸器具的抽吸功率，和/或改变用于在抽吸软管上的或者在机器侧附接件上的气体流动的一个或者多个旁通开口，和/或改变在流动通道中的或者在抽吸嘴上的(优选在过渡件处的)一个或者多个隔板，用于影响流动通道中的压力降。

根据本发明的另一种构型，所述传感器器件布置在、优选集成在燃烧器中或者在与燃烧器侧抽吸软管的连接结构中。

根据本发明还可行的是，所述传感器器件构造为至少一个以电子、感应、电容、光学和/或机械的方式起作用的传感器，尤其构造为倾斜度传感器和/或加速度传感器和/或陀螺仪传感器。

该传感器能够集成在燃烧器中、在与软管组的连接结构中或者在靠近燃烧器的软管组中。尤其是数字电式传感器(例如陀螺仪传感器)能够在燃烧器的手柄的区域中通过已经存在的电接头来供能。通过在倾斜度传感器的基础上自动调整有效抽吸功率，不仅在手动应用中、而且在自动化应用中，都能够进行简单的控制，而无需费事地同步来自SPS的或者来自机器人的焊接程序。

如上所述，至少一个传感器器件能够布置在燃烧器的手柄行并且通过用于燃烧器的电流供应的电接头来馈电。也能够设想，通过电池、蓄电池或者借助太阳能电池给传感器器件供电。

根据本发明的教导的另一种扩展方案提出，所述传感器器件紧固在焊工手上、在机械式燃烧器引导结构或者关断装置上或者在机器人的手臂上。关断装置能够位于燃烧器与机器人之间。

根据本发明的另一种构型提出，用于燃烧器的倾斜度的控制信号由机器人取向信息或者由焊接设备的、尤其是燃烧器头的轨道焊接设备的取向信息推导出，以便由此自动地调整抽吸装置的体积流或者说抽吸嘴上的抽吸功率。

根据本发明的一种扩展方案提出，传感器与抽吸功率的控制装置之间的信号传输通过线缆或者借助无线电或者光学信号无线缆地来实现。

根据本发明的另一有利的构型提出，燃烧器和燃烧器侧抽吸软管借助关节、例如球窝关节作用连接，其中，传感器器件布置在球窝关节的区域中。通过这种方式，传感器器件能够以非常简单的方式(例如以机械或者电子方式)由球窝关节的位态确定仰角的或者说燃烧器倾斜角的位置。

附图说明

从下面根据附图对实施例的说明得出本发明的其他目标、优点、特征和应用可能性。在此，所有所说明的和/或图解地示出的特征本身或以任意的有意义的组合构成本发明的主题，而与它们在权利要求中的概括或者它们的引用关系无关。

在此，附图部分示意性地示出：

图1用于热接合工件的设备，该设备具有燃烧器和抽吸装置，该燃烧器具有旁通开口，

图2根据图1的在一燃烧器位置中的燃烧器的a)侧视图和b)透视图，所述燃烧器位置具有仰角或者说燃烧器倾斜角，

图3具有外部烟雾抽吸设备的燃烧器，

图4a)用于抽吸软管的附接壳体和b)具有旁通开口的附接壳体，

图5布置在燃烧器的手柄上的传感器器件，

图6布置在球窝关节中的传感器器件的a)透视侧视图和b)剖面示意图，

图7具有隔板的附接壳体，

图8抽吸装置上的a)旁通开口和b)隔板，以及

图9具有燃烧器的焊接机器人。

具体实施方式

在下面根据实施方式示出的附图中，相同的或者起相同作用的构件设有附图标记，以便改善可读性。

由图1得知用于热接合工件的设备10，该设备具有燃烧器1和用于抽吸在熔焊、切割或者钎焊时产生的烟气的抽吸装置2。

燃烧器1能够在加工过程期间用手或者通过操作装置、尤其是焊接机器人21引导。这种焊接机器人21通过图9示出。图1、图2、图3和图5示出手动燃烧器。

该设备10适用于实施不同的焊接工艺，例如射束焊接工艺、气体熔焊工艺或者电弧焊接工艺、尤其是保护气体电弧焊接工艺。该设备10还能够构造为用于执行例如等离子体或者激光切割工艺的切割设备。

从图1中也能够得知与燃烧器1连接的抽吸装置2，该抽吸装置具有燃烧器侧抽吸软管8、具有接头14的附接壳体15和抽吸器具侧抽吸软管12，该抽吸器具侧抽吸软管被引导到抽吸器具16中。

此外，抽吸装置2具有抽吸管18和抽吸嘴13。

根据图3可见燃烧器1连同未集成在燃烧器1中的抽吸装置2。具有抽吸管18和抽吸嘴13的抽吸软管8与燃烧器1分开地伸展。

在根据图1、图2、图5和图9的实施方式中，抽吸装置2集成在燃烧器1中。

在图5和图6中示出的传感器器件3设置用于确定燃烧器1的位置和/或位置变化和/或在空间中相对于燃烧器1的和/或待加工的工件的参照位置的参照点，使得根据燃烧器1的经求取的位置和/或位置变化影响抽吸装置2的在燃烧器1、尤其是抽吸嘴13上起作用的体积流。

在本实施例中，传感器器件3具有至少一个传感器17，所述传感器用于确定燃烧器1的转动位置和/或用于确定燃烧器1的转动位置变化和/或用于确定燃烧器1的平移位置变化。传感器器件3确定燃烧器1的平移运动的和/或转动运动的速度和/或加速度。

例如，在焊接设备中，能够根据燃烧器在形成焊接连接时在要相互焊接在一起的工件上运动的速度来影响焊接电流的振幅。

在当前情况下，传感器器件3或者说传感器17能够布置在、优选集成在燃烧器1中或者在与燃烧器侧抽吸软管8的连接结构中。

传感器器件3能够构造为至少一个以电子、感应、电容、光学和/或机械的方式起作用的传感器，尤其构造为倾斜度传感器和/或加速度传感器和/或陀螺仪传感器。

根据图5，传感器器件3布置在燃烧器1的手柄上。能够通过用于燃烧器1的电流供应的电接头给所述传感器器件馈电。也能够设想，通过电池、蓄电池或者借助太阳能电池给传感器器件3供电。

但是，传感器器件3或者说传感器17也能够紧固在机械式燃烧器引导结构19或者关断装置20或者机器人21的手臂22上。关断装置20位于燃烧器1与机器人21之间，如图9所示。

用于燃烧器1的倾斜度的控制信号能够由机器人取向信息或者由焊接设备的取向信息、尤其是燃烧器头的轨道焊接设备的取向信息推导出，以便由此自动地调整抽吸装置2的体积流或者说抽吸嘴13上的抽吸功率。

在本发明的根据图6a)和图6b)的实施例中，具有至少一个传感器17的传感器器件3也能够设置在关节(在当前情况下是球窝关节9)的区域中。在当前情况下，球窝关节9布置在燃烧器1与燃烧器侧抽吸软管8之间。

在当前情况下，以有利的方式自动地在体积流的值方面影响抽吸装置2的体积流。为此设置有控制和/或调节装置5、6，该控制和/或调节装置根据传感器3、17的输出信号优选也在三维空间中识别燃烧器1的位置或者说燃烧器1的位置变化，并且根据识别出的位置或者说位置变化在体积流的值方面影响抽吸装置2的体积流。

由图1得知这种与至少一个传感器器件3连接的控制或者调节装置4、5，该控制或者调节装置用于根据燃烧器1的通过至少一个传感器器件3求取的位置和/或位置变化来控制或者调节抽吸装置2在燃烧器1上的体积流。能够由操作人员和/或通过控制或者调节装置4、5选择燃烧器1的参照位置和/或在空间中的参照点。

根据所选择的参照位置和/或通过传感器器件3确定的位置和/或燃烧器1的位置变化，控制装置4根据特性曲线图确定抽吸功率，该特性曲线图能够考虑与排放相关的工艺特征参量，尤其是电流强度的工艺特征参量、优选有效电流强度的和/或峰值电流强度的工艺特征参量、焊接功率的工艺特征参量和/或焊接速度的工艺特征参量以及焊丝直径的工艺特征参量或者说电极直径的工艺特征参量、附加材料的工艺特征参量和保护气体的工艺特征参量。这些工艺特征参量作为工序参数存在于焊接电流源23中。

通常，产生的焊接烟尘量随着平均电流强度或者熔化量的增加而增加。这同样适用于也增加排放的活性气体组分的混入。相反，在脉冲焊接工序中，不仅在脉冲频率的情况下，而且在脉冲电流强度的情况下，都构成局部排放极小值。

在本实施例中，应该随着迎角或者说燃烧器倾斜角6的增加而提高抽吸功率，其中，能够手动地、通过程序或者根据焊接工艺和/或燃烧器类型移动特性曲线的上涨。在此，迎角或者说燃烧器倾斜角6由沿着或者逆着进给方向的刺式或者拖拽式燃烧器倾斜角和与进给方向正交的侧向倾斜角得出，如图2a)和图2b)所示。

在当前情况下，抽吸装置2的体积流随着迎角或者说燃烧器倾斜角6的增加而提高、优选连续地提高。

由图1和图2得知，通过改变用于燃烧器1上的气体流动的至少一个旁通开口7来调节抽吸嘴13上的体积流。

在根据图4a)的实施方式中可见用于燃烧器侧抽吸软管8的附接壳体15和抽吸器具侧抽吸软管12，根据图4b)该附接壳体具有所述旁通开口7。

根据图8a)，旁通开口7布置在抽吸装置2上。在一种未示出的实施方式中，旁通开口7能够设置在抽吸器具侧抽吸软管12上。

图7示出用于燃烧器侧抽吸软管8的附接壳体15，该附接壳体带有抽吸器具侧抽吸软管12并且带有一个或者多个隔板11，所述隔板用于改变抽吸嘴13上的体积流。根据图8b)，所述隔板布置在抽吸装置2上。在一种未示出的实施方式中，隔板11也能够设置在燃烧器1上或者在燃烧器侧抽吸软管8上或者在抽吸器具侧抽吸软管12上。

用于燃烧器1的倾斜度的控制信号能够由燃烧器头的机器人取向信息推导出。

借助根据本发明的设备，能够检测在对同一工件发挥作用期间燃烧器1的位置变化。也能够检测如下位置变化：在所述位置变化的情况下，在位置变化之后对另一工件发挥作用。如果例如借助焊接设备实施涉及第一工件的焊接任务，则例如能够通过根据本发明的传感器器件3检测到更换成另一工件并且能够使体积流的值适配于关于该工件待实施的焊接任务。

然而也能够设置，根据传感器器件3的输出信号，在位置变化之后使抽吸装置的体积流自动地适配于新的工件。例如，当需要以预先确定的顺序对不同的、在空间上相互分开的工件进行加工时，这是能够设想的。

图1、图2、图4b)和图7a)示出，通过改变用于抽吸装置2的抽吸软管8上的或者抽吸侧接头14上的气体流动的至少一个旁通开口7，或者通过改变在抽吸流动通道中的或者在抽吸装置2的抽吸嘴13上的、优选在抽吸管的附接壳体15的过渡件上的一个或者多个隔板11，来实现抽吸装置2上的体积流。隔板11能够按照节流活门的方式来构造。

传感器器件3与抽吸功率的控制装置4之间的信号传输能够通过线缆或者借助无线电或者光学信号无线缆地来实现。

附图标记列表

1 燃烧器

2 抽吸装置

3 传感器器件

4 控制装置

5 调节装置

6 迎角或者说燃烧器倾斜角

7 旁通开口

8 燃烧器侧的抽吸软管

9 关节

10 设备

11 隔板

12 抽吸器具侧的抽吸软管

13 抽吸嘴

14 抽吸器具侧的接头

15 附接壳体

16 抽吸器具

17 传感器

18 抽吸管

19 机械式燃烧器引导结构

20 关断装置

21 焊接机器人

22 机器人的手臂

23 焊接电流源

Claims (22)

1.一种用于热接合工件的设备(10)，所述设备具有燃烧器(1)和抽吸装置(2)，所述抽吸装置用于抽吸在熔焊、切割或者钎焊时产生的烟气，其特征在于，设置有至少一个传感器器件(3)，所述传感器器件用于确定所述燃烧器(1)的位置和/或位置变化，和/或确定在空间中相对于所述燃烧器(1)的和/或待加工的工件的参照位置的参照点，使得能够根据所述燃烧器(1)的经求取的位置和/或位置变化影响所述抽吸装置(2)在所述燃烧器(1)上起作用的体积流。

2.根据权利要求1所述的设备(10)，其特征在于，设置有与所述至少一个传感器器件(3)连接的控制或者调节装置(4、5)，所述控制或者调节装置用于根据所述燃烧器(1)的通过所述至少一个传感器器件(3)求取的位置和/或位置变化来控制或者调节所述抽吸装置(2)在所述燃烧器(1)上的体积流。

3.根据权利要求1或2所述的设备(10)，其特征在于，所述传感器器件(3)具有至少一个传感器(17)，用于确定所述燃烧器(1)的转动位置和/或用于确定所述燃烧器的转动位置变化和/或用于确定所述燃烧器的平移位置变化。

4.根据权利要求1或2所述的设备(10)，其特征在于，所述传感器器件(3)确定所述燃烧器(1)的平移运动的和/或转动运动的速度和/或加速度。

5.根据权利要求1或2所述的设备(10)，其特征在于，所述燃烧器(1)在加工过程期间能够用手或者通过操作装置引导。

6.根据权利要求5所述的设备(10)，其特征在于，所述操作装置是焊接机器人。

7.根据权利要求2所述的设备(10)，其特征在于，由操作人员和/或通过所述控制和/或调节装置(4、5)能够选择所述燃烧器(1)的所述参照位置和/或在空间中的参照点。

8.根据权利要求2所述的设备(10)，其特征在于，根据所选择的参照位置和/或根据通过所述传感器器件(3)确定的位置和/或根据所述燃烧器(1)的位置变化，所述控制和/或调节装置(4、5)根据特性曲线图确定抽吸功率，所述特性曲线图具有与排放相关的并且作为工序特征参量存在于焊接电流源(23)中的工艺特征参数。

9.根据权利要求8所述的设备(10)，其特征在于，所述工艺特征参数包括电流强度、焊接功率和/或焊接速度以及焊丝或者电极直径、附加材料类型和保护气体类型。

10.根据权利要求9所述的设备(10)，其特征在于，所述电流强度包括有效和/或峰值电流强度。

11.根据权利要求1或2所述的设备(10)，其特征在于，所述抽吸装置(2)的所述体积流随着迎角(6)或者燃烧器倾斜角的增加而提高。

12.根据权利要求11所述的设备(10)，其特征在于，所述体积流随着迎角(6)或者燃烧器倾斜角的增加而连续地提高。

13.根据权利要求1或2所述的设备(10)，其特征在于，通过改变用于所述燃烧器(1)上的或者所述燃烧器侧抽吸软管(8)上的或者抽吸器具侧抽吸软管(12)上的或者附接壳体(15)上的或者所述抽吸装置(2)上的气体流动的至少一个旁通开口(7)，或者通过改变所述燃烧器(1)上的或者所述燃烧器侧抽吸软管(8)上的或者所述抽吸器具侧抽吸软管(12)上的或者所述附接壳体(15)上的或者所述抽吸装置(2)上的一个或者多个隔板(11)，来实现所述抽吸装置(2)的抽吸嘴(13)上的体积流。

14.根据权利要求1或2所述的设备(10)，其特征在于，所述传感器器件(3)布置在所述燃烧器(1)中或者在与所述燃烧器侧抽吸软管(8)的连接结构中。

15.根据权利要求14所述的设备(10)，其特征在于，所述传感器器件(3)集成在所述燃烧器(1)中或者在与所述燃烧器侧抽吸软管(8)的连接结构中。

16.根据权利要求1或2所述的设备(10)，其特征在于，所述传感器器件(3)构造为至少一个以电子、感应、电容、光学和/或机械的方式起作用的传感器。

17.根据权利要求16所述的设备(10)，其特征在于，所述传感器是倾斜度传感器或者陀螺仪传感器。

18.根据权利要求6所述的设备(10)，其特征在于，所述传感器器件(3)紧固在焊工手上、机械式燃烧器引导结构(19)或者关断装置(20)上或者所述机器人(21)的手臂(22)上。

19.根据权利要求1或2所述的设备(10)，其特征在于，用于所述燃烧器(1)的倾斜度的控制信号由燃烧器头的机器人取向信息推导出。

20.根据权利要求2所述的设备(10)，其特征在于，所述传感器器件(3)与抽吸功率的控制装置(4)之间的信号传输通过线缆或者借助无线电或者光学信号无线缆地来实现。

21.根据权利要求1或2所述的设备(10)，其特征在于，所述燃烧器(1)和所述燃烧器侧抽吸软管(8)借助关节作用连接。

22.根据权利要求21所述的设备(10)，其特征在于，所述关节是球窝关节，其中，所述传感器器件(3)布置在所述球窝关节(9)的区域中。