CN115812013B - 使焊接电流同步的方法、焊接电流源以及包括至少两个焊接电流源的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在对至少一个工件(10，10′)同时执行焊接工艺、尤其是使用非消耗性电极(9)的焊接工艺之前使至少两个焊接电流源(1，2)的焊接电流(I₁，I₂)同步的方法，其中，所述方法具有如下步骤：第一焊接电流源(1)输出参考信号(11)，其中，参考信号(11)包含同步信息(13)；第二焊接电流源(2)测量或接收参考信号(11)并评估包含在参考信号(11)中的同步信息(13)；基于同步信息(13)，使第二焊接电流源(2)的第二焊接电流(I₂)与第一焊接电流源(1)的第一焊接电流(I₁)同步。本发明还涉及一种焊接电流源(1，2)以及具有至少两个焊接电流源(1，2)的系统。

Description

使焊接电流同步的方法、焊接电流源以及包括至少两个焊接 电流源的系统

技术领域

本发明涉及一种使至少两个焊接电流源的焊接电流同步的方法，用来在至少一个工件上同时执行焊接工艺，尤其是使用非消耗性电极的焊接工艺。

本发明进一步涉及一种焊接电流源，用于在至少一个工件上同时执行焊接工艺、尤其是使用非消耗性电极的焊接工艺，本发明还涉及一种包括至少两个焊接电流源的系统。

背景技术

在生产(铝)罐、桶或筒仓时，通常是由几个交流焊接电流源同时进行焊接。这些罐、桶或筒仓的边缘或接头由此从两侧同时进行焊接，大多数情况下是从内侧和外侧同时焊接。例如，在文献CN101474709B或CN104096954A中显示了这种类型的焊接工艺。

交流焊接电流源产生的焊接电流通常分别与焊接电流源所连接的交流电网的相导体或相位同步。在利用数个交流焊接电流源同时执行焊接工艺的情况下，当这些交流焊接电流源的焊接电流与交流电网的不同相导体同步或者与相导体的不同同步点(例如，电压曲线的过零点)同步，并且焊炬的电极在空间上被引导相互靠近时，就会发生焊接电流或电弧分别从工件至少间歇性地跳到另一焊炬的电极上。在极端情况下，当焊接电流不同步时，正电压出现在一个焊炬的电极上，而负电压出现在另一个焊炬的电极上，这样在焊接工艺期间，由于上述不同的极性和/或电弧的空间接触，会发生焊接电流从工件到相应其他电极的相互跳转。

根据持续时间，焊接电流跳转到另一电极上可能会干扰焊接工艺，甚至使焊接工艺无法进行。于是，为了避免焊接电流的跳转，在现有技术的焊接电流源的情况下，通常提供一种切换装置，使焊接电流源的焊接电流与交流电网的其他相导体或者电压曲线的其他过零点同步。通过这种切换装置，焊接电流源可以手动切换，直到焊接电流源的焊接电流同步，并且不再发生焊接电流的跳转。关于焊接电流是否同步的控制目前凭借焊工的目测检查进行。然而，在很多情况下，焊接电流的不正确同步是难以检测的。通常情况下，焊接电流与相导体的电压曲线中的过零点同步。在三相交流电网的情况下，由于交流电网的相电压的过零点，通常总共有六个可能的同步点。因此，手动调整焊接电流同步是困难和复杂的。

从文献JP2020082176A中得知，在焊接工艺期间进行焊接电流源的同步。为此，相应的信号在焊接电流源之间直接交换。

从文献EP1043107A2、US2004/0026391A1和US2008/0011728A1了解到包括几个焊接电流源的其他焊接方法。

发明内容

根据这些解释，本发明的目的是减少或甚至完全消除现有技术的缺点。尤其是，本发明的目的是简化至少两个焊接电流源的焊接电流的同步。

这个目的是通过权利要求1的方法、通过权利要求13的焊接电流源以及通过权利要求15的包括至少两个焊接电流源的系统解决的。

根据本发明，在上述类型的方法情况下，提供了如下步骤：

-通过第一焊接电流源输出参考信号，其中，参考信号包含同步信息；

-通过第二焊接电流源测量或接收参考信号，并评估包含在参考信号中的同步信息；

-基于所述同步信息，使第二焊接电流源的第二焊接电流与第一焊接电流源的第一焊接电流同步。

有利的是，借助于根据本发明的方法，可以对至少两个焊接电流源的焊接电流进行可靠且自动的同步。于是，不再需要像现有技术那样手动调整或切换和控制焊接电流源。焊接电流的同步发生在焊接工艺开始之前，因此是在输出用于执行焊接工艺的焊接电流之前。第一焊接电流源用于同步的参考信号可以以有线方式或者通过无线电连接从第一焊接电流源传输到第二焊接电流源。在本文中，“有线”意思是参考信号经由电线连接从第一焊接电流源传输到第二焊接电流源。尤其是可以规定：参考信号通过连接到第一焊接电流源的第一焊炬的供电线路以及通过连接到第二焊接电流源的第二焊炬的供电线路传导到第二焊接电流源。为此目的，第一焊炬和第二焊炬，尤其是它们的电极，必须暂时进行相互电接触，使得在第一焊接电流源和第二焊接电流源之间建立电连接。在替换方式中，可以规定：参考信号通过独立于焊炬的专用数据连接线从第一焊接电流源传输至第二焊接电流源。当参考信号通过无线电连接进行传输时，可以规定：第一和第二焊接电流源每个都具有发射单元和/或接收单元。由于参考信号从第一焊接电流源传输至第二焊接电流源，所以第一焊接电流源可以称为“主电流源”或“头电流源”，第二焊接电流源可以称为“从电流源”或“尾电流源”。参考信号优选是电压信号。为使焊接电流同步，参考信号包含同步信息。基于该同步信息，焊接电流可以在时间上同步，其中，第一焊接电流源指定同步。同步信息可以被包含在例如参考信号的形式中，特别是参考信号的时间曲线中。例如，同步信息可以被包含在参考信号的频率或周期、相位角、幅值和/或极性中。优选地，同步信息允许焊接电流的同步达到这些焊接电流在频率或周期、相位角和极性方面基本上一致的效果。同步信息优选在于参考信号的周期性和极性。因此，参考信号可以指定一个时钟脉冲，该时钟脉冲由第二焊接电流源评估和采用。参考信号的传输发生在焊接工艺之前，使得焊接电流在被输出用于执行焊接工艺之前已经进行了同步。在传输了参考信号之后，保持焊接电流的同步。第二焊接电流源存储同步信息并保持同步。在一个实施例中，参考信号是周期性电压信号，其中，参考信号的特定电压电平(例如，过零点、最小值点或最大值点，或者参考信号的侧沿)被用来使焊接电流同步。在替换方式中，同步信息也可以以消息的形式包含在参考信号中，例如以时间戳、启动命令的形式。参考信号由第二焊接电流源测量或接收，并随后进行评估。尤其是，由此评估同步信息。第二焊接电流可以基于经评估的同步信息与第一焊接电流同步。在本文中，“同步”是指诸焊接电流的时间曲线是相互匹配的。优选的是，“同步”是指诸焊接电流的相位角、极性和频率是相互匹配的，特别是基本相同的。但是，焊接电流的幅值可以不同。同步后，焊接电流之间的相移应该基本为0°。在一个优选实施例中，外部时钟脉冲发生器(例如公共交流电网的相导体)被用来保持同步性。相导体或所选相导体可以被第一以及第二焊接电流源用作时钟脉冲发生器。特别是，例如，交流电网的相导体的电压曲线的周期性同步点，例如电压的过零点、最小值点或最大值点，可以被用来使焊接电流同步。通过传输参考信号，可以通知第二焊接电流源例如哪一个相导体以及相导体的电压曲线中的哪些周期性同步点要被用来使焊接电流同步。为了使焊接电流同步，还没有必要实际产生并输出焊接电流。可以在同步后执行焊接工艺，在焊接工艺期间，产生并输出同步焊接电流。由于焊接电流的同步尤其是在交流焊接工艺的情况下起到重要作用，因此同时进行的焊接过程可以是交流焊接过程，尤其是利用非消耗性电极的交流焊接过程。焊接工艺可以例如是TIG-AC焊接工艺(TIG＝钨-惰性气体；AC＝交流电流)。尤其是，产生交流电流作为焊接电流的交流焊接电流源，可以因此尤其作为焊接电流源来提供。焊接电流源应该被理解为所有类型的焊接源，因此也包括电压控制的焊接源。

如果在同步后同步信息被存储在第一焊接电流源中和第二焊接电流源中，那将是优选的。同步信息可以在每种情况下都被存储在焊接电流源的同步单元中。同步因此能够得以保持。

在一个实施例中，规定：在第一和第二焊接电流同步之后，生成第一和第二焊接电流并执行焊接工艺。换言之，焊接工艺是利用同步的焊接电流在同步后执行的。

同步信息优选包含在参考信号的时间曲线中，尤其是在参考信号的频率、变化极性和/或相位角中。参考信号优选是周期信号。参考信号可以例如是正弦信号、方波信号或具有周期性脉冲的信号。参考信号可以具有不等于50％的占空比。可以通过占空比向第二焊接电流源传输额外的信息。例如，可以通过第二焊接电流源的参考信号的占空比来报告一个周期内的焊接电流的接通时间。参考信号的某些信号电平(例如，过零点、最小值点或最大值点，或参考信号的侧沿)可以通过第二焊接电流源进行检测和评估，并在此基础上进行第二焊接电流的同步。参考信号的周期性可以通过参考信号的过零点以特别简单的方式确定。

如上所述，在交流焊接电流源的情况下，通常是将焊接电流与交流电网的相导体同步。例如，在通过几个焊接电流源同时进行焊接工艺期间当焊接电流与交流电网的不同相导体同步时，就会出现问题。因此，在一个特别优选的实施例中，规定：第一和第二焊接电流源连接至共同的交流电网，特别是连接至三相交流电网，并且通过第一焊接电流源选择交流电网的相导体，用来使焊接电流源同步，然后基于所选相导体的电压曲线生成参考信号，使得同步信息允许通过第二焊接电流源识别由第一焊接电流源选择的相导体。例如，可以相对中性导体或另一相导体测量相导体的电压曲线。由此优选规定：参考信号与所选相导体的电压曲线同步，尤其是关于周期同步。因此，通过评估参考信号并将其与相导体的电压曲线进行比较，能够以一种简单的方式通过第二焊接电流源识别所选相导体。然而，参考信号不一定要与所选相导体的电压曲线具有相同形式。在本实施例的情况中，优选首先由第一焊接电流源选择相导体或交流电网的相位，生成与所选相导体同步的参考信号，将参考信号从第一焊接电流源传输至第二焊接电流源，通过第二焊接电流源评估参考信号，并且基于同步信息识别所选相导体。如马上将要描述的，第一和第二焊接电流可以随后与所选相导体(即，相同的相导体)同步。因此，即使在参考信号传输后，焊接电流仍然能够保持同步，这是因为交流电网的所选相导体指定了时钟脉冲。在本文中，“选择”不一定是指焊工有意识地选择相导体这一意义上的选择过程。相反，可以通过将第一焊接电流源连接至交流电网来进行(随机)选择。在本实施例的情况中，目标是通知第二焊接电流源，这两个焊接电流源的焊接电流将来应该与哪个相导体同步，尤其是与所选相导体的电压曲线中哪些过零点或者哪个其他周期同步点同步。例如，可以规定：焊接电流与所选相导体的电压曲线的正半波前的过零点同步，或者与负半波前的过零点同步。该信息可以随参考信号一起报告给第二焊接电流源。因此，即使在参考信号传输后焊接电流源不再能够彼此通信，焊接电流仍然能够保持同步。因此，交流电网用作焊接电流同步性的基础。

通过第二焊接电流源识别出所选相导体后，第一和第二焊接电流可以与所选相导体的电压曲线同步，尤其是与所选相导体的电压曲线的周期性同步点(例如周期性过零点)同步。周期性同步点一般可以是所选相导体的电压曲线上特定的、定期重复出现的信号电平。周期性同步点可以是例如过零点、最小值点或最大值点。例如，在一个具体示例性实施例的情况中，可以规定：一旦所选相导体的电压曲线在正半波之前具有过零点，就开始焊接电流的正半波。然而，也可以设想，一旦所选相导体的电压曲线在负半波之前具有过零点，就开始焊接电流的正半波。还可以规定：同步信息包含与焊接电流的极性有关的规范。

优选的是，参考信号具有时间曲线，尤其是频率、相位和极性，在此基础上可以唯一地识别所选相导体。因此，同步信息存在于参考信号的时间曲线中。参考信号可以与所选相导体是同步的。然而，参考信息可以与所选相导体的时间曲线相比具有不同形式以及/或者不同占空比。

在本发明的一个实施例中，规定：同步信息允许对所选相导体的电压曲线中的周期性同步点进行识别，例如对周期性过零点进行识别。例如，这可以通过参考信号本身具有特征性周期曲线来实现。例如，参考信号可以具有脉冲、过零点和/或侧沿，它们在时间上与所选相导体的电压曲线的某些过零点重合。例如可以规定：带有正信号侧沿的参考信号的过零点标志着所选相导体的电压曲线中的周期性同步点。第一和第二焊接电流可以与所识别的周期性同步点保持同步。因此，时钟脉冲通过交流电网明确。优选还规定：同步信息包含有关于焊接电流极性的说明，使得焊接电流也可以在极性方面相互匹配。

同步信息优选是从所选相导体的电压曲线导出的，尤其是从所选相导体的频率、极性和/或相位角导出的。尤其可以规定：所导出的同步信息用来生成参考信号并包含在参考信号中。

当参考信号的曲线在频率、极性和/或相位角上与所选相导体的电压曲线同步时，就可以特别简单且快速地识别所选相导体。参考信号的形式和/或占空比可以具有所选相导体的电压曲线的形式，但不是必须的。参考信号可以例如是周期性方波信号或者具有周期性脉冲的信号，而所选相导体的电压曲线为正弦曲线。

当参考信号从第一焊接电流源经由连接至第一焊接电流源的第一焊炬直接或间接传导至连接于第二焊接电流源的第二焊炬，并进一步传导至第二焊接电流源时，就得到了一种特别简单的参考信号传输方式。可以由此特别规定：第一和第二焊炬的电极进行电接触，以便传输参考信号。在替换方式中，还可以规定：焊炬的电极接触工件，并因此在两个电极之间建立电接触。

参考信号的电流强度和电压电平被优选地选择成避免工件、焊丝或电极的熔化。

在一个实施例中，规定：参考信号是电压信号，优选是交变信号，尤其是方波信号。

上面设立的本发明目的还通过根据权利要求13的焊接电流源得以解决。该焊接电流源被构造为在至少一个工件上同时执行焊接工艺，尤其是利用非消耗性电极的焊接工艺。根据本发明，该焊接电流源具有同步单元，所述同步单元被配置为在用于与相似的另一焊接电流源同步的第一模式中，生成带有同步信息的参考信号，并将该参考信号输出至所述另一焊接电流源，以及/或者在第二模式中，同步单元被配置为测量或接收由所述另一焊接电流源输出的参考信号，并评估包含在参考信号中的同步信息，并且在此基础上使焊接电流与所述另一焊接电流源的焊接电流同步。因此，根据本发明的焊接电流源被构造为用作实现上述方法的第一和/或第二焊接电流源。为了执行上述方法，因此使用了可以运行在第一模式的至少一个焊接电流源和可以运行在第二模式的焊接电流源。在一个相比之下优选的实施例中，规定：焊接电流源可以在第一模式以及第二模式下运行。这样的焊接电流源由此能够有利地在第一模式和第二模式之间切换。为了执行上述方法，在这个替代方案中可以有利地使用两个相似的焊接电流源。就该方法而言，其中一个焊接电流源可以用作第一焊接电流源，原因在于其以第一模式运行。就该方法而言，另一个焊接电流源可以用作第二焊接电流源，原因在于其以第二模式运行。第一电流源由此用作“主电流源”或“头电流源”，而第二焊接电流源作为“从电流源”或“尾电流源”运行。同步单元可以通过计算单元形成，尤其是通过微处理器形成。关于本方法的特征和优点，参照上面的解释，这些解释也适用于焊接装置。

在第一模式中，同步单元可以被配置为基于交流电网的所选相导体的电压曲线生成参考信号。参考信号可以例如在频率和周期上与电压曲线同步，因此能够唯一地允许识别所选相导体。

本发明目的还通过包括两个焊接电流源的系统解决，这两个焊接电流源每个都按如上所述那样形成。焊接电流源可以优选按这样的方式形成：它们每个都可以在第一模式和第二模式之间切换。在替换方案中，两个焊接电流源的其中一个只能在第一模式下运行，而另一个焊接电流源只能在第二模式下运行，从而没有在两个模式之间进行变换的切换选择。

附图说明

下面基于附图将更详细地描述本发明，然而这并不是要对其进行限制。

附图中：

图1显示了第一和第二焊接电流源；

图2A-图2B示意性显示了利用同步的焊接电流同时进行的焊接工艺；

图3A-图3B示意性显示了利用不同步的焊接电流同时进行的焊接工艺；以及

图4A-图4C示意性地显示了焊接电流与三相交流电网的相导体U_u同步，其中，相导体的电压是相对中性导体显示的；以及

图5A和图5B显示了用于使两个焊接电流源同步的过程序列。

具体实施方式

图1显示了第一焊接电流源1和第二焊接电流源2，两个焊接电流源的每一个都连接于象征性标示出的公共三相交流电网3，公共三相交流电网3包括三个相导体4。两个所示焊接电流源1、2是TIG-AC焊接电流源，用于利用交流电流(AC)执行钨-惰性气体焊接工艺。当然，电流源1、2也可用于例如脉冲焊接工艺，这种焊接工艺可以利用直流电流以及交流电流执行。焊接电流源1、2每个都经由连接线路6电连接到接地端子5，从而电连接到工件10。此外，包括电极9的焊炬8分别通过供电线路7连接到每个焊接电流源1、2。连接线路6可以直接相互连接在一起，或者工件10可以经由一个公共支撑件(未示出)相互连接在一起。

通常，由焊接电流源产生的焊接电流I₁、I₂(见图2A、图3A)与交流电网3的相导体4的时间电压曲线U_U,V,W同步，尤其是与相导体4的某些过零点14(用作周期性同步点15)同步。然而，如上所述，当焊接工艺期间使用几个焊接电流源1、2并且所生成的焊接电流I₁、I₂不同步时，就会出现问题。于是，在焊接工艺期间，可能发生电弧LB没有按照期望那样指向待焊接的工件10，而是由于所产生的电压差从工件10跳到另一个焊炬8的电极9上(见图3A)。当如图所示在工件10、10′之间存在间隙时，尤其会出现跳转。这导致了焊接电流源1、2与公共电路的串联。这可能会干扰焊接工艺，或者甚至使焊接工艺无法进行。在下文中，具有正侧沿的过零点14将被标示为a+，具有负侧沿的过零点将被标识为a-。

图2A示意性地显示了在两个工件10、10′上同时进行的焊接工艺。两个工件10、10′，例如一个管道的前侧(没有示出)，要借助于同时进行的焊接工艺相互连接到一起。为此，使用了两个焊接电流源1、2，由此工件10、10′通过焊炬8在工件10、10′的两个相对侧同时进行焊接。为此目的，工件10、10′经由连接线路6连接至焊接电流源1、2的负极。焊接电流源1、2的正极相应地通过焊炬8连接。当然，两极也可以切换，或者相应地在交流焊接工艺期间焊接电流的极性会定期变化——按照括号中的极性标识符(图2A和图3A)。如已经提到过的那样，在交流焊接电流源的情况下，产生的焊接电流I₁、I₂与交流电网3的相导体4同步。当焊接电流I₁、I₂与同一相导体4或相导体4的电压曲线U_U,V,W中的同一周期性同步点15同步时，则焊接电流I₁、I₂彼此间也是同步的。这种情况在图2B中示意性绘出。图2B显示的是随时间t(单位：毫秒)变化的同步的焊接电流I₁、I₂(单位：安培)。焊接电流I₁、I₂关于频率f以及关于示意性绘出的相位角是基本同步的。焊接电流I₁、I₂的幅值相应地根据应用进行调整，当然，幅值也可以不同，如图所示。仅仅为了更清楚起见，I₂是用虚线绘制的。在图2A中可以看到，电弧LB指向工件10、10′，以便在工件10、10′处获得热输入。然而，焊接电流I₁、I₂在独立的电路中流动——如象征性绘制的那样——经由各焊接电流源1、2的相应连接线路6、7。

图3A显示的是一个焊接工艺，在该焊接工艺期间，焊接电流I₁、I₂是不同步的(例如，由于与相导体4的电压曲线U_U,V,W中的不同过零点14同步)。可以看出，在这种情况下，电弧LB不是指向工件10、10′，而是至少间歇性地指向相应另一个焊炬8的电极9。输入到工件10、10′中的热量由此显著减少了，并阻止了正确的焊缝形成。在图3B中示意性绘制出不同步的焊接电流I₁、I₂(单位：安培)随着时间t(单位：毫秒)变化。可以看出，焊接电流I₁、I₂就时间而言刚好反相运行，因此电学上相互间偏差焊接电流I₁、I₂的极性因此不重合。仅仅为了更好观察的原因，I₂用虚线绘制。焊接电流I₁、I₂关于频率f是同步的，但是关于相位角/> 或相应地关于极性是不同步的。这里焊接电流I₁、I₂的幅值被绘制为基本相等，因为电弧LB相对彼此烧穿，并导致焊接电流源1、2的串联连接。由于串联连接，其中一个焊接电流源1、2将焊接电流I₁或I₂施加到公共电路中。象征性地，在公共电路中示出了焊接电流I₁。

为了使焊接电流源1、2的焊接电流I₁、I₂的极性同步，并因此防止焊接电流I₁、I₂从工件10、10′跳越或相应地转移到电极9上，规定：在焊接工艺之前(因此在输出焊接电流I₁、I₂之前)传输参考信号11，例如从第一焊接电流源1到第二焊接电流源2。借助于布置在焊接电流源1、2中的同步单元16(见图1)，可以发生同步，尤其是参考信号11的生成和评估。基于参考信号11，焊接电流I₁、I₂可以彼此同步。在图示实施例中，参考信号11指定：焊接电流I₁、I₂的极性、频率和相位要与哪个相导体4同步，以及与包含在相导体4的电压曲线U_U,V,W中的哪些周期性同步点15同步。在焊接电流源1、2之间传输参考信号11可以经由焊炬8发生，例如发生在焊接工艺之前。为此目的，焊炬8的电极9可以进行接触，直到参考信号11已经被传输，并且同步结束。图1显示了电极9的接触。因此，参考信号11是在焊接工艺之前被传输的。

图4A-图4C显示了用来针对相导体同步焊接电流I₁、I₂的时间序列，由此，图4A显示的是主电流源的参考信号11，图4B显示的是两个电流源1、2的不同步状态，图4C显示的是两个电流源1、2的同步状态。该时间序列显示为相导体4和中性导体之间的测量。当然，测量也可以发生在诸相导体之间。所示实施例的目的是在焊接工艺之前，借助于参考信号11，通知用作“从电流源”的第二焊接电流源2，两个焊接电流源1、2的焊接电流I₁、I₂将来要与哪个相导体4同步，尤其是与所选相导体的电压曲线U_U,V,W的哪些过零点(更一般说法是：周期性同步点15)同步。诸如焊接电流I₁、I₂的占空比和幅值等额外信息，也可以报告给第二焊接电流源2。要传输的参考信号11在频率和周期上与由第一焊接电流源1选择的相导体4同步，由此可以基于参考信号识别相导体4。在下文中，所选相导体4将用附图标记12标识。即使在参考信号11传输结束后焊接电流源1、2不再能够相互通信，在随后的焊接/焊接过程期间，也可以通过所选相导体12和同步点15的通知来保持焊接电流I₁、I₂同步。交流电网3随后确保了同步性，因为焊接电流源1、2的同步单元16被设定为交流电网3的同步点15，同步点15是通过参考信号11报告的。因此，与之发生同步的所选相导体12被存储在焊接电流源1、2中。因此，同步信息13被存储在焊接电流源1、2中。只要焊接电流源1、2保持连接到交流电网3以及/或者相位序列不变，就确保了所有焊接过程的焊接电流I₁、I₂的同步性。同步旨在确保焊接电流I₁、I₂在频率、相位角和极性方面是同步的。过零点14表示所选相导体12的电压曲线U_U,V,W中的周期性同步点15，通过这些周期性同步点15可以使焊接电流I₁、I₂同步。由于其在工艺中的作用，第一焊接电流源1也可以被称为“主电流源”或“头电流源”。由第一焊接电流源1选择哪个相导体4和哪些过零点14要被用于同步。所选相导体12的电压曲线U_U,V,W包含带正侧沿的过零点14+，以及带负侧沿的过零点14-。在所示示例性实施例中，电压曲线U_U上带正侧沿的过零点14+被用作周期性同步点15。

相导体12的选择可以随机进行，即通过连接至交流电网3时所连相导体4的顺序进行。第二焊接电流源2与第一焊接电流源1基于参考信号11同步，这是因为第二焊接电流源2的有待输出但尚未产生的焊接电流I₂的极性和相位被逐步切换到相导体4的过零点14，直到要产生的焊接电流I₂或其电压曲线分别与参考信号11同步。在同步结束时，焊接电流源1、2都使其有待输出的焊接电流I₁、I₂与同一相导体4和电压曲线U_U上的相同过零点14+同步。要产生的焊接电流I₁、I₂的频率和相位由所选相导体接管。由于与所选相导体12的相同周期性同步点15、尤其是过零点14+同步，焊接电流I₁、I₂关于频率、相位和极性同步。要输出的焊接电流I₁、I₂不必为了同步目的而实际上产生并输出。

首先，带有同步信息13的参考信号11通过第一焊接电流源1产生并输出(图4A)。同步信息13因而包含例如关于哪个相导体4(所选相导体12)和哪些过零点14+(正侧沿)或14-(负侧沿)被用于同步的信息。在所示示例性实施例中，电压曲线U_U上带有正侧沿的过零点14+被用作周期性同步点15。同步信息13还包含焊接电流I₂的幅值和焊接电流I₂的形式。参考信号11因此优选不是焊接电流，而是具有低得多的电平，例如5A。同步信息13尤其可以被包含在参考信号11的时间曲线中，例如包含在参考信号的侧沿或过零点14′+或14′-中。参考信号11就周期时长或相应的频率而言匹配于所选相导体12的电压曲线U_U,V,W，并与其同步。在本情况中，参考信号11与所选相导体12关于周期T是同步的，如图所示。如图中所示，参考信号11的可能占空比取决于焊接电流源1、2处的用户设置。占空比可以不同，而且对同步没有影响。占空比，也即两个焊接电流I₁、I₂的正、负相的持续时间的比值，优选被设定为相同的。在焊接过程期间，焊接电流I₁、I₂的占空比影响输入到焊缝内或焊缝清洁区的热量。这可以由用户根据应用进行相应设定。该信息优选包含在参考信号11中，使得两个焊接电流源1、2都进行同样的设置。在所示情况中，参考信号11是方波信号，其与所选相导体12的电压曲线在周期时长和频率上一致，于是为同步的。参考信号11的过零点14′+与所选相导体12的电压曲线的过零点14′+在时间上相符。参考信号11的过零点14′+标示出所选相导体12的电压曲线上的周期性同步点15，焊接电流I₁、I₂将与周期性同步点15同步。因此，所选相导体12的电压曲线U_U的相位和参考信号11的相位相符。通过参考信号11，所选相导体12可以凭借第二焊接电流源2唯一地识别出来，并因此与其他相导体4区别开。参考信号11可以通过焊炬8传输给第二焊接电流源2。第二焊接电流源2可以评估参考信号11，并确定哪个相导体4和哪些过零点(在本情况中为过零点14+)已被第一焊接电流源1选择用来使焊接电流I₁、I₂同步。通过将参考信号11与相导体4的电压曲线U_U,V,W对比，可以确定哪个相导体4或哪些过零点14已被选定。这个对比可以依次地进行，也即一个相导体4一个相导体4地进行。参考信号11由此在每种情况下都与相导体4的电压曲线U_U,V,W对比。对比进行至少一次，例如5次。如果对比结果是负面的(例如如图4B所示)，则使用下一个相导体4，或者相应地做出从第二焊接电流源2到下一个相导体4的切换，并与参考信号11进行对比。第二焊接电流源2的错误同步显示在图4B的下部，在这种情况中，第二焊接电流源2被同步至具有电压U_W的相导体4。然而，具有电压U_W的相导体4并不与参考信号11同步。正确的相导体4一旦被识别出来，就可以执行若干次的关于是否为正确的相导体4和正确的过零点14+的控制，例如连续5次。由此避免了错误的同步。焊接电流I₁、I₂都随后与同一相导体4同步，尤其是与相同的周期性同步点15或过零点14同步，但还没有输出。当开始同时进行的焊接工艺时，同步的焊接电流I₁、I₂可以输出了。这显示在图4C中。总的来说，第一焊接电流源1因此选择了相导体12，并且产生了参考信号11，该参考信息11与所选相导体12和所选相导体12的电压曲线U_U,V,W中的某些周期性同步点15(过零点14+)相适应。参考信号11被传输给第二焊接电流源2，并且基于参考信号11，通过第二焊接电流源2识别出所选相导体12和所选相导体12的电压曲线U_U,V,W中的所述某些周期性同步点15。随后，第一焊接电流源1和第二焊接电流源2的焊接电流与所选相导体12和包含于电压曲线U_U,V,W中的周期性同步点15同步。焊接电流I₁、I₂可以在同步后输出。

可以使用两个相似的焊接电流源1、2来执行所述方法。这些电流源在每种情况下都能够在第一模式和第二模式之间进行切换。在第一模式下，参考信号11可以被生成并被传输给第二模式下的焊接电流源。在替换方式中，也可以规定：焊接电流源不能切换。于是，必须使用可以运行在第一模式下的焊接电流源1和可以运行在第二模式下的焊接电流源来执行本方法。

图5A显示的是，从第一模式下的第一焊接电流源1的角度看，用于使焊接电流I₁、I₂同步的过程顺序。该方法开始于步骤101。在步骤102，检查焊接电流源1、2的焊炬8是否电接触以及电流是否流动。在步骤103，输出参考信号11，该参考信号11与所选相导体12的电压曲线在周期上基本同步。利用参考信号11，所选相导体12和周期性同步点15可以由第二焊接电流源2识别。对相导体4的选择可以随机进行，例如通过将焊接电流源2连接至交流电网3，或者是有针对性地进行。例如，可以在一定时间段内输出参考信号11。本方法由第一焊接电流源1参与的部分结束于步骤104。

与上述方法相对应，图5B显示了第二模式下的第二焊接电流源2的过程顺序。方法开始于步骤201。在步骤202检查焊炬8是否电接触以及电流是否流动。在步骤203，对参考信号11进行测量、评估，并与相导体4的电压曲线对比。如果参考信号11不与对比相导体4同步(用“X”表示)，则在步骤204执行切换到下一个相导体4，并再次执行步骤203。如果识别出了所选相导体12(用对勾号表示)，则本方法由第二焊接电流源2参与的部分结束，可选用的是在反复验证之后结束(步骤205)。

Claims (26)

1.一种用于在输出焊接电流(I₁，I₂)以便在至少一个工件(10，10′)上同时执行焊接工艺之前使至少两个焊接电流源(1，2)的焊接电流(I₁，I₂)同步的方法，其中，所述方法具有如下步骤：

-通过第一焊接电流源(1)输出参考信号(11)，其中，所述参考信号(11)包含同步信息(13)；

-通过第二焊接电流源(2)测量或接收参考信号(11)，并评估包含在参考信号(11)中的同步信息(13)；

-在输出第一焊接电流(I₁)和第二焊接电流(I₂)之前，基于所述同步信息(13)，使第二焊接电流源(2)的第二焊接电流(I₂)与第一焊接电流源(1)的第一焊接电流(I₁)同步。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在同步之后，生成第一焊接电流(I₁)和第二焊接电流(I₂)，并执行焊接工艺。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，同步信息(13)包含在参考信号(11)的时间曲线中。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，焊接电流源(1，2)连接至共同的交流电网(3)，并且为了使焊接电流源(1，2)同步，为第一焊接电流源(1)选择交流电网(3)的相导体(12)，并基于所选相导体(12)的电压曲线(U_U,V,W)生成参考信号(11)，使得同步信息(13)允许通过第二焊接电流源(2)识别所选相导体(12)。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，第一焊接电流(I₁)和第二焊接电流(I₂)与所选相导体(12)的电压曲线(U_U,V,W)同步。

6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，参考信号(11)具有时间曲线，在此基础上能够唯一地识别所选相导体(12)。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，包含在参考信号(11)中的同步信息(13)允许对所选相导体(12)的电压曲线中的周期性同步点(15)进行识别。

8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，同步信息(13)是从所选相导体(12)的电压曲线(U_U,V,W)导出的。

9.如权利要求4所述的方法，其特征在于，参考信号(11)的曲线与所选相导体(12)的电压曲线(U_U,V,W)在频率、极性和/或相位角上是同步的。

10.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，参考信号(11)从第一焊接电流源(1)经由连接至第一焊接电流源(1)的第一焊炬(8)直接或间接传导至连接于第二焊接电流源(2)的第二焊炬(8)，并进一步传导至第二焊接电流源(2)。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焊接工艺使用非消耗性电极(9)。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，选择参考信号(11)的电流强度和电压电平，从而防止工件(10，10′)、焊丝或焊炬(8)的电极(9)的熔化。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，参考信号(11)是电压信号。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，参考信号(11)是交变信号。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，参考信号(11)是方波信号。

16.如权利要求3所述的方法，其特征在于，同步信息(13)包含在参考信号(11)的频率、变化极性和/或相位角中。

17.如权利要求4所述的方法，其特征在于，焊接电流源(1，2)连接至三相交流电网(3)。

18.如权利要求6所述的方法，其特征在于，参考信号(11)具有频率、极性和相位，在此基础上能够唯一地识别所选相导体(12)。

19.如权利要求8所述的方法，其特征在于，同步信息(13)是从所选相导体(12)的频率、极性和/或相位角导出的。

20.如权利要求5所述的方法，其特征在于，第一焊接电流(I₁)和第二焊接电流(I₂)与所选相导体(12)的电压曲线(U_U,V,W)中的周期性同步点(15)同步。

21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，第一焊接电流(I₁)和第二焊接电流(I₂)与所选相导体(12)的电压曲线(U_U,V,W)中的周期性过零点(14)同步。

22.如权利要求7所述的方法，其特征在于，包含在参考信号(11)中的同步信息(13)允许对所选相导体(12)的电压曲线中的周期性过零点(14)进行识别。

23.一种焊接电流源(1，2)，用于在至少一个工件(10，10′)上同时执行焊接工艺，其特征在于，焊接电流源(1，2)具有同步单元(16)，所述同步单元(16)在用于与类似的另一焊接电流源(1，2)同步的第一模式中，被配置为在执行焊接工艺之前生成带有同步信息(13)的参考信号(11)，并将参考信号(11)输出至所述另一焊接电流源(2)，和/或在第二模式中，被配置为测量或接收由所述另一焊接电流源(1，2)输出的参考信号(11)，以及评估包含在参考信号(11)中的同步信息(13)，并且在此基础上，在输出焊接电流(I₁，I₂)以执行焊接工艺之前使焊接电流(I₁，I₂)与所述另一焊接电流源(1，2)的焊接电流(I₁，I₂)同步。

24.如权利要求23所述的焊接电流源(1，2)，其特征在于，在第一模式中，同步单元(16)被配置为基于交流电网(3)的所选相导体(12)的电压曲线(U_U,V,W)生成参考信号(11)。

25.如权利要求23所述的焊接电流源(1，2)，其特征在于，所述焊接工艺使用非消耗性电极(9)。

26.一种包括至少两个焊接电流源(1，2)的系统，其中，焊接电流源(1，2)的每一个都是根据权利要求23或24所述的焊接电流源(1，2)，这两个焊接电流源中的其中一个焊接电流源(1)以第一模式运行，另一个焊接电流源(2)以第二模式运行。