DE202016000598U1

DE202016000598U1 - Schweissbeendigungssystem

Info

Publication number: DE202016000598U1
Application number: DE202016000598.8U
Authority: DE
Original assignee: Lincoln Global Inc
Current assignee: Lincoln Global Inc
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2016-02-01
Publication date: 2017-06-19
Anticipated expiration: 2026-02-02
Also published as: US10384291B2; JP3204227U; US20160221105A1

Abstract

Elektrolichtbogenschweißgerät, das für Folgendes konfiguriert ist: Bereitstellen einer Schweißvorrichtung mit mindestens einer Schweißstromversorgung, einer Drahtzufuhrvorrichtung, die dafür konfiguriert ist, einen Schweißdraht zuzuführen, und einer Schweißpistole mit einer Öffnung, aus der sich der Schweißdraht erstreckt; Initiieren eines Schweißbeendigungsprozesses; Erfühlen eines Kontakts zwischen dem Schweißdraht und einem Werkstück; und Ausführen einer Drahtmaterialtransferroutine zum Transferieren von schmelzflüssigem Material des Schweißdrahtes von dem Schweißdraht zu dem Werkstück; wobei die Drahtmaterialtransferroutine wiederholt wird, bis die Drahtzufuhrvorrichtung das Voranschieben des Schweißdrahtes in Richtung des Werkstücks während des Schweißbeendigungsprozesses stoppt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet des Elektrolichtbogenschweißens, und betrifft insbesondere ein Elektrolichtbogenschweißgerät, das eine Drahtmaterialtransferroutine während eines Schweißbeendigungsprozesses ausführt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Beim Elektrolichtbogenschweißen verwendet ein beliebter Schweißprozess eine Volldrahtelektrode, die mit einer Drahtzufuhrvorrichtung zugeführt wird. Am Beginn des Schweißens muss ein Lichtbogen zwischen der Elektrodenspitze und dem Werkstück erzeugt werden. Wenn die Spitze der Elektrode Verunreinigungen, Schäden und/oder gehärtetes Material enthält, das zuvor schmelzflüssiges Material gewesen ist, so kann es schwierig sein, den Lichtbogen zu bilden. Diese Bedingungen können verursacht werden, wenn der Elektrodendraht weiterhin durch die Drahtzufuhrvorrichtung geführt wird, nachdem der Drahtzufuhrvorrichtung signalisiert wurde, die Drahtzufuhr zu stoppen. Insbesondere kann eine Ansprechverzögerung im Zusammenhang mit dem Anhalten der Drahtzufuhrvorrichtung bewirken, dass der Elektrodendraht einen Kontakt mit dem Werkstück herstellt, nachdem das Schweißgerät das Schweißen unterbrochen hat.
In Anbetracht der oben dargelegten Probleme und Nachteile vorhandener Schweißvorrichtungen beschreibt die vorliegende Anmeldung Vorrichtungen und Systeme zum Überwinden dieser Nachteile.
KURZDARSTELLUNG VON ERFINDUNG
In einer Ausführungsform enthält das Elektrolichtbogenschweißen das Bereitstellen einer Schweißvorrichtung mit mindestens einer Schweißstromversorgung, einer Drahtzufuhrvorrichtung, die dafür konfiguriert ist, einen Schweißdraht zuzuführen, und eine Schweißpistole mit einer Öffnung, aus der sich der Schweißdraht erstreckt, Initiieren eines Schweißbeendigungsprozesses, Erfühlen eines Kontakts zwischen dem Schweißdraht und einem Werkstück, und Ausführen einer Drahtmaterialtransferroutine zum Transferieren von schmelzflüssigem Material des Schweißdrahtes von dem Schweißdraht zu dem Werkstück, wobei die Drahtmaterialtransferroutine wiederholt wird, bis die Drahtzufuhrvorrichtung das Voranschieben des Schweißdrahtes in Richtung des Werkstücks während des Schweißbeendigungsprozesses stoppt.
Die Beschreibungen der Erfindung beschränken in keiner Weise den in den Ansprüchen verwendeten Wortlauts oder den Schutzumfang der Ansprüche oder der Erfindung. Die in den Ansprüchen verwendeten Wörter haben allesamt uneingeschränkt ihre dem Fachmann bekannte übliche Bedeutung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den beiliegenden Zeichnungen, die in diese Spezifikation integriert sind und einen Teil von ihr bilden, sind Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht, die, zusammen mit der obigen allgemeinen Beschreibung der Erfindung und der folgenden detaillierten Beschreibung, der beispielhaften Veranschaulichung von Ausführungsformen dieser Erfindung dienen.
1 ist ein beispielhaftes Blockschaubild und eine beispielhafte Systemarchitektur für ein beispielhaftes Schweißgerät zum Ausführen einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Zeichnung einer beispielhaften Elektrode und des Werkstücks während des Schweißens;
3 zeigt eine beispielhafte Schweißpistole, eine Elektrode, einen Lichtbogen, ein Werkstück und eine Schweißpfütze auf verschiedenen Stufen eines beispielhaften Schweißprozesses;
4 ist ein Diagramm, das beispielhafte Zeitpunkte und Wellenformen zeigt, die zu einer Ausführungsform gehören, die eine beispielhafte Tröpfchentransferroutine während eines Schweißbeendigungsprozesses enthält;
5 ist ein Prozessflussdiagramm, das eine beispielhafte Methodologie zum Ausführen eines Schweißbeendigungsprozesses veranschaulicht; und
6 ist ein Blockschaubild und eine Zeichnung eines beispielhaften Schweißsystems, das ein robotisches Schweißgerät und eine automatische Schweißzellen-Steuereinheit.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Das Folgende enthält Definitionen von beispielhaften Begriffen, die in der gesamten Offenbarung verwendet werden. Sowohl die Einzahl- als auch die Mehrzahlformen aller Begriffe fallen in die jeweilige Bedeutung:
„Logik”, synonym mit „Schaltkreis”, meint im Sinne des vorliegenden Textes beispielsweise Hardware, Firmware, Software und/oder beliebige Kombinationen davon zum Ausführen einer oder mehrerer Funktionen oder Aktionen. Zum Beispiel kann Logik – auf der Basis einer gewünschten Anwendung oder bestimmter Erfordernisse – einen Software-gesteuerten Mikroprozessor, diskrete Logik, wie zum Beispiel einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), oder sonstige programmierte Logikbausteine und/oder -controller enthalten. Logik kann ebenso komplett in Software verkörpert sein.
„Software” meint im Sinne des vorliegenden Textes beispielsweise eine oder mehrere Computer-lesbare und/oder -ausführbare Anweisungen, die einen Computer, eine Logik oder eine sonstige elektronische Vorrichtung veranlassen, gewünschte Funktionen oder Aktionen auszuführen und/oder sich in einer gewünschten Weise zu verhalten. Die Anweisungen können in verschiedenen Formen verkörpert sein, wie zum in Beispiel Routinen, Algorithmen, Modulen oder Programmen, die separate Anwendungen oder Code von dynamisch verlinkten Bibliotheken enthalten. Software kann ebenfalls in verschiedenen Formen implementiert werden, wie zum Beispiel als ein eigenständiges Programm, ein Funktionsruf, ein Servlet, ein Applet, eine Anwendung, Anweisungen, die in einem Speicher gespeichert sind, ein Teil eines Betriebssystems oder irgendeine andere Art von ausführbaren Anweisungen. Dem Durchschnittsfachmann leuchtet ein, dass die Form der Software zum Beispiel von den Anforderungen einer gewünschten Anwendung, der Umgebung, in der sie abläuft, und/oder den Vorstellungen eines Designers oder Programmierers oder dergleichen abhängig ist.
Wir wenden uns nun den Zeichnungen zu, die allein dem Zweck der Veranschaulichung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung und nicht dem Zweck ihrer Einschränkung dienen. 1 zeigt ein Blockschaubild eines beispielhaften Schweißsystems 100. Das Schweißsystem 100 kann eine Stromversorgung 110, wie zum Beispiel eine Schnellschalt-Stromversorgung, eine Schweißpistole 120, eine Drahtzufuhrvorrichtung 130 und eine Steuereinheit 140 enthalten. Das Schweißsystem 100 kann verschiedenen Arten von Elektrolichtbogenschweißprozessen unterstützen, einschließlich beispielsweise Gas-Metall-Lichtbogenschweißen (GMAW), Flussmittelkern-Schutzgasschweißen (FCAW-G), Flussmittelkern-Unterpulverschweißen (FCAW-S) usw. Die beispielhafte Stromversorgung 110 stellt Leistung über Ausgangsleitungen 112, 114 bereit, die mit einer Elektrode E und einem Werkstück W verbunden sind. Während des Schweißens entsteht ein Lichtbogen zwischen einer Spitze der Elektrode E und dem Werkstück W (siehe auch 2). Die beispielhafte Drahtzufuhrvorrichtung 130 führt Schweißdraht 132 durch die Schweißpistole 120 in Richtung des Werkstücks W. Während des Schweißens fungiert der Draht 132 als die Elektrode E am Lichtbogen, wobei der Draht 132 zu einem schmelzflüssigen Material geschmolzen und auf dem Werkstück W abgeschieden wird. In einer Ausführungsform enthält die Drahtzufuhrvorrichtung 130 einen Servomotor 134, der den Draht 132 mit einer Drahtzufuhrgeschwindigkeit, die durch die Steuereinheit 140 vorgeben wird, von einer Drahtquelle, wie zum Beispiel einer Drahtrolle, zieht.
Das Schweißsystem 100 kann außerdem ein Stromrückmeldungsmittel 150 und ein Spannungsrückmeldungsmittel 160 enthalten. Diese Rückmeldungsmittel 150, 160 können verschiedene Sensoren, Schaltkreise usw. enthalten, um eine Strom- bzw. Spannungsrückmeldung, die den Ausgangsleitungen 112, 114 zugeordnet sind, an die Steuereinheit 140 zu übermitteln. Die beispielhafte Steuereinheit 140 steuert die Stromversorgung 110 und die Drahtzufuhrvorrichtung 130 auf der Basis des gewünschten Schweißprozesses und der Rückmeldung. Die Steuereinheit 140 kann verschiedene Schweißeinstellungen und Eingänge zum Spezifizieren verschiedener Schweißparameter enthalten. Die Steuereinheit 140 kann auch Logik und einen Speicher, einschließlich beispielsweise Nachschlagetabellen, zum Bestimmen und Ausführen verschiedener Schweißroutinen, Prozesse, Parameter usw. enthalten.
Die Steuereinheit 140 kann einen Wellenformgenerator 142 enthalten, um verschiedene Wellenformen, die mit dem Schweißsystem 100 verknüpft sind, für eine Vielzahl von Schweißprozessen, Anwendungen, Bedingungen, Eingangseinstellungen, Parametern usw. zu erzeugen. Wenn zum Beispiel das Schweißsystem 100 für einen GMAW-Prozess konfiguriert ist, so kann der Wellenformgenerator 142 eine von verschiedenen Wellenformen implementieren, die mit verschiedenen GMAW-Schweißprozessen oder -Ausführungsformen verknüpft sind, wie zum Beispiel Kurzschluss-Metalltransfer, Tröpfchentransfer, Axialsprühtransfer, Impuls-Sprühtransfer usw. In jeder dieser verschiedenen Ausführungsformen können Kombinationen und Variationen von Spannung und Strom im zeitlichen Verlauf geregelt werden, um Hochfrequenzimpulse zu definieren, die dafür verwendet werden können, den Transfer von schmelzflüssigem Material von der Elektrode E zu dem Werkstück W während des Schweißens zu steuern. Es versteht sich, dass beliebige der oben beschriebenen Komponenten und Vorrichtungen kombiniert oder in weitere Vorrichtungen unterteilt werden können, während sie immer noch die gleichen Fähigkeiten aufweisen. Zum Beispiel können die Stromversorgung 110 und die Steuereinheit 140 in einer Einheit kombiniert werden, wie zum Beispiel die Lincoln Electric Power Wave^®-Modellreihe von Schweißmaschinen.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Schweißsystem 100 ein automatisches System, ein halbautomatisches System oder ein manuelles System sein. Jede dieser Ausführungsformen kann verschiedene weitere zugehörige Vorrichtungen, Ausrüstungen und/oder Fähigkeiten enthalten. Zum Beispiel enthält die Schweißpistole 120 in einer halbautomatischen Ausführungsform einen Auslöser, der in Wirkverbindung mit der Steuereinheit 140 steht, um zu signalisieren, wann das Schweißen beginnen und enden soll. In einer automatischen Ausführungsform ist die Schweißpistole 120 an einem Roboter montiert, der in Wirkverbindung mit der Steuereinheit 140 steht, wobei Start- und Stopp-Schweißsignale einer automatisierten Schweißsequenz entsprechen. In allen diesen Ausführungsformen kann die Steuereinheit 140 die Drahtzufuhrvorrichtung 130 gemäß Schweißraten, Strom und/oder den Schweiß-Start- und -Stopp-Signalen steuern. D. h. die Steuereinheit 140 übermittelt an die Drahtzufuhrvorrichtung 130 eine Drahtzufuhrrate (zum Beispiel ein Drahtzufuhrgeschwindigkeits(Wire Feed Speed, WFS)-Signal), einschließlich, wann die Zufuhr des Schweißdrahtes 132 durch die Pistole 120 in Richtung des Werkstücks W in einer koordinierten Weise mit dem Schweißvorgang zu beginnen und zu beenden ist. In der Regel stehen WFS und Strom in einer solchen Beziehung zueinander, dass die Drahtzufuhrrate mit dem Strom zunimmt. Die folgende Tabelle zeigt beispielhafte Schweißströme im Verhältnis zu Drahtzufuhrgeschwindigkeiten:
Wir bleiben bei 2, wo eine beispielhafte Elektrode E während des Schweißens gezeigt ist. Während die Elektrode E von der beispielhaften Schweißpistole 220 aus in Richtung des Werkstücks W vorangeschoben wird, wird ein Lichtbogen A über dem Spalt zwischen der Elektrode E und dem Werkstück W gebildet. Die Länge der Elektrode E, die sich von dem Ende der Kontaktspitze der Pistole 220 zu dem Lichtbogen A erstreckt, ist die Elektrodenerstreckung. Ein anderer Begriff für die Elektrodenerstreckung ist die freie Elektrodenlänge (electrical stickout, ESO). Beim GMAW ist dies der Betrag der Elektrode E, den der Schweißer sehen kann. Die Elektrodenerstreckung enthält nur die Länge der Elektrode E, nicht die Erstreckung zuzüglich der Länge des Lichtbogens A. Der Begriff der Elektrodenerstreckung wird häufiger beim halbautomatischen Schweißen als beim automatischen Schweißen verwendet, wie zum Beispiel bei robotischen oder mechanisierten Schweißvorgängen. Die Kontaktspitze-Werkstück-Distanz (Contact Tip to Work Distance, CTWD) ist ein Begriff, der in der Regel beim automatischen Schweißen verwendet wird. Die CTWD wird vom Ende der Kontaktspitze zu dem Werkstück W gemessen.
Zum Beispiel kann bei Kurzschluss-Metalltransfer(GMAW-S)-Ausführungsformen, wie zum Beispiel beim halbautomatischen Schweißen, die Elektrodenerstreckung zwischen etwa 3/8'' und 1/2'' (10 und 12 mm) betragen. Bei Axialsprüh- oder Impulssprüh-Metalltransfer(GMAW-P)-Ausführungsformen kann die Elektrodenerstreckung zwischen etwa ¾'' und 1'' (19 und 25 mm) betragen. Das Aufrechterhalten der korrekten Elektrodenerstreckung ist wichtig für die Gleichmäßigkeit des Einbrandprofils entlang der Länge einer Schweißnaht, und es wird als eine wichtige Variable für jeden GMAW-Prozess angesehen.
Während des Schweißens wird, wenn die Spitze der Elektrode E in Gegenwart des Lichtbogens A schmilzt, schmelzflüssiges Material in der Schweißpfütze P auf das Werkstück W transferiert oder abgeschieden. Die Schweißpfütze P ist eine Fläche aus schmelzflüssigem Material, das aus dem Material der Elektrode E und dem Material des Werkstücks W zusammengesetzt ist. In Abhängigkeit vom ausgewählten Schweißprozess kann schmelzflüssiges Material von der Elektrode E in ständigem Kontakt mit der Pfütze P stehen; schmelzflüssige Tröpfchen können in die Pfütze P geleitet oder getropft werden; und/oder schmelzflüssige Tröpfchen können in die Pfütze P gesprüht werden. In jeder dieser Ausführungsformen kann sich der feste Abschnitt der Elektrode E sehr nahe der Pfütze P befinden, getrennt lediglich durch die Größe des schmelzflüssigen Abschnitts der Elektrode E und/oder die Lichtbogenlänge.
3 zeigt eine beispielhafte Schweißpistole 320, eine Elektrode E, einen Lichtbogen A, ein Werkstück W und eine Schweißpfütze P auf verschiedenen Stufen (I-VII) eines beispielhaften Schweißprozesses, einschließlich eines beispielhaften Schweillbeendigungsprozesses. In dieser Ausführungsform ist zu beispielhaften Zwecken ein GMAW-P-Schweißprozess gezeigt, wobei die CTWD etwa 20 mm beträgt und die ESO etwa 10 mm beträgt. Auf Stufe (I) ist der Schweißprozess im aktiven Schweißmodus gezeigt, wobei ein Tröpfchen D kurz davor steht, von der Elektrode E zu der Pfütze P auf dem Werkstück W transferiert zu werden. Während Stufe (I) wird Draht mit einer WFS durch die Pistole 320 geführt, und die Elektrode E wird kontinuierlich in dem Lichtbogen A geschmolzen, wobei Tröpfchen D bei der Pfütze P in das Werkstück W hinein abgeschieden werden.
Des Weiteren befindet sich der Strom während Stufe (I) auf einem Schweißstrompegel. Zum Beispiel kann der Schweißstrom während eines Axialsprühtransfer-Schweißprozesses in einer Ausführungsform auf einem hohen Strompegel liegen (zum Beispiel etwa 300–350 A). In einer weiteren Ausführungsform kann der Schweißstrom während eines Impuls-Sprühtransferschweißprozesses zwischen einem Spitzenstrom (zum Beispiel etwa 450 A) und einem niedrigeren Hintergrundstrom (zum Beispiel etwa 100 A) alternieren. In dieser Ausführungsform wird während des Spitzenstroms – dem hohen Punkt des Zeitraums – ein einzelnes Tröpfchen D schmelzflüssigen Materials abgelöst und durch den Lichtbogen A zu dem Werkstück W transferiert. Das Absinken auf den niedrigeren Hintergrundstrom sorgt für Lichtbogenstabilität und ist größtenteils für die Gesamtwärmezufuhr in die Schweißnaht verantwortlich. Die Frequenz ist die Anzahl von Malen, die sich der Zeitraum in der Sekunde wiederholt, oder die Zyklen pro Sekunde. Die Frequenz des Zeitraums erhöht sich proportional zur WFS.
Auf Stufe (II) kann ein Schweißbeendigungsprozess auf der Basis eines Abschaltbefehls initiiert werden, der zum Beispiel von einer automatischen Schweißsequenz während eines robotischen Schweißvorgangs oder dem Loslassen eines Schweißpistolenauslösers durch einen Bediener während eines halbautomatischen Schweißvorgangs stammt. Während des Schweißbeendigungsprozesses befiehlt das WFS-Signal der Drahtzufuhrvorrichtung, das Zuführen des Drahtes durch die Pistole 320 zu beenden, und der Strom sinkt auf einen niedrigen Pegel, der unterhalb des Hintergrundstroms liegen kann (zum Beispiel etwa 20 A). Obgleich die Steuereinheit der Drahtzufuhrvorrichtung auf Stufe (II) signalisiert hat, die Zufuhr von Draht zu stoppen, können Verarbeitungsverzögerungen, das Moment der Drahtzufuhrvorrichtung (zum Beispiel durch Zuführen von Draht mit mehr als 700 Inch/Minute) usw. verhindern, dass der Draht sofort anhält. Darum wird Draht noch eine Zeitlang durch die Pistole 320 in Richtung des Werkstücks W zugeführt, nachdem die Drahtzufuhrvorrichtung das Signal zum Stoppen empfangen hat. Des Weiteren ist der Strom auf Stufe (II) nicht ausreichend, um schmelzflüssiges Material zu erzeugen oder von der Spitze der Elektrode E zu dem Werkstück W zu transferieren.
Weil sich der Draht der Elektrode E weiterhin in Richtung des Werkstücks W bewegt, ist es unter diesen Bedingungen üblich, dass die Spitze der Elektrode E noch ein Stück herausstößt oder Kontakt mit dem Werkstück W herstellt. Dies kann zu Schäden, einschließlich beispielsweise einem Biegen, der Spitze der Elektrode E und/oder dem Aufbau von schmelzflüssigem Material an der Spitze der Elektrode E führen. Zum Beispiel kann schmelzflüssiges Material an der Spitze der Elektrode E anhaften, wenn die Elektrode E Kontakt mit der Pfütze P des Werkstücks W herstellt. Des Weiteren kann das schmelzflüssige Material von schmelzflüssigem Material stammen, wie zum Beispiel einem Tröpfchen D, das sich zu bilden begann, bevor der Schweißprozess endete, aber bevor das schmelzflüssige Material zu dem Werkstück W transferiert wurde. Nach dem Abkühlen können die Form und/oder die Zusammensetzung des gehärteten Materials an der Spitze der Elektrode E Probleme beim Bilden des Lichtbogens für die nächste Schweißnaht verursachen, einschließlich beispielsweise einer stumpfen und/oder unregelmäßigen Form der Spitze durch schmelzflüssiges Material, Silikonrückstände auf der Oberfläche der Spitze durch schmelzflüssiges Material, eine gebogene Spitze des Drahtes usw.
Um diese Bedingungen zu verhindern, kann der Schweißbeendigungsprozess eine Drahtmaterialtransferroutine ausführen, um wiederholt schmelzflüssiges Material zu erzeugen und von der Elektrode E zu dem Werkstück W zu transferieren, bis die Drahtzufuhrvorrichtung das Voranschieben des Drahtes in Richtung des Werkstücks W während des Schweißbeendigungsprozesses stoppt. In einer Ausführungsform kann die Drahtmaterialtransferroutine eine Tröpfchentransferroutine sein, die wiederholt Tröpfchen schmelzflüssigen Materials erzeugt und von der Elektrode E zu dem Werkstück W überträgt. Wir wenden uns nun Stufe (III) von 3 zu, wo die Elektrode E gezeigt ist, wie sie das Werkstück W an der Pfütze P berührt. Dieser Kontakt kann durch die Tröpfchentransferroutine der Steuereinheit zum Beispiel durch eine Abfühlspannung erfühlt werden. (Siehe zum Beispiel die Spannungsrückmeldung 160 auf den in 1 gezeigten Ausgangsleitungen 112, 144.) In einer Ausführungsform wird, wenn die Elektrode E einen Kontakt mit dem Werkstück W herstellt, dies als ein elektrischer „Kurzschluss” zwischen der Elektrode E und dem Werkstück W abgefühlt.
In Reaktion auf einen Kurzschluss, wie in Stufe (IV) von 3 gezeigt, erhöht eine Drahtmaterialtransferroutine, hier als eine Tröpfchentransferroutine gezeigte, den Strom durch die Elektrode E und das Werkstück W, um ein schmelzflüssiges Tropfchen D zu bilden und anschließend von der Elektrode E zu dem Werkstück W zu transferieren. Stufe (V) von 3 zeigt die Elektrode E, das Werkstück W und die Pfütze P, nachdem das Tröpfchen D, das in Stufe (IV) gebildet wurde, zu der Pfütze P transferiert wurde. Die Tröpfchentransferroutine des Schweißbeendigungsprozesses erfühlt weiterhin einen Kontakt zwischen der Elektrode E und dem Werkstück W, wenn der Draht immer noch durch die Pistole 320 in Richtung des Werkstücks W geführt wird. Die Stufen (III) bis (V) werden wiederholt (zum Beispiel bis N-mal), bis der Draht nicht mehr durch die Pistole 320 geleitet wird. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Drahtmaterialtransferroutine in Abhängigkeit von der WFS, der Drahtzufuhrvorrichtung, der CTWD usw. etwa 100 ms oder mehr ausgeführt werden.
Auf Stufe (VI) von 3 sind die Elektrode E, das Werkstück W und die Pfütze P gezeigt, nachdem der Draht nicht mehr durch die Pistole 320 geleitet wird. In dieser Ausführungsform wird, wenn ein Kontakt zwischen der Elektrode E und dem Werkstück W durch Erfühlen eines Kurzschlusses bestimmt wird, kein Kurzschluss erfühlt. Auf dieser Stufe kann der Schweißbeendigungsprozess dazu übergehen, den gesamten oder einen Abschnitt des Drahtes, der sich von der Elektrode erstreckt, oder die ESO-Distanz in die Pistole 320 zurückzuziehen. Die Rückzugsdistanz kann auf der Basis der ESO, CTWD usw. bestimmt werden, einschließlich unter Verwendung einer Nachschlagetabelle, die der Steuereinheit zugeordnet ist. Zum Beispiel kann in einer Ausführungsform, wo die CTWD 20 mm beträgt, die Rückzugsdistanz zwischen etwa 19 und 21 mm betragen. In einer weiteren Ausführungsform kann die Rückzugsdistanz etwa die Hälfte der CTWD oder etwa 10 mm betragen. Allgemein kann die Rückzugsdistanz jede Distanz sein, die den Draht ausreichend schützt, die auf anderen Faktoren außer der ESO und der CTWD basieren kann, wie zum Beispiel der Nähe der Kontaktspitze zu möglichen Hindernissen zwischen Schweißnähten, wenn eine Schweißsequenz vollendet ist, und die Kontaktspitze zu einer Ausgangs- oder Aufbewahrungsposition usw. bewegt wird. In einigen Ausführungsformen variiert die Rückzugsdistanz von Schweißnaht zu Schweißnaht. In diesen Ausführungsformen schützt das Zurückziehen des Drahtes um die ausgewählte Rückzugsdistanz die Spitze der Elektrode E innerhalb der Kontaktspitze, während die Pistole bewegt wird.
Die Drahtmaterialtransferroutine kann jeden geeigneten Prozess verwenden, um das Drahtmaterial der Elektrode E zu schmelzen und von der Elektrode E zu dem Werkstück W zu transferieren, einschließlich beispielsweise das Erzeugen und Transferieren schmelzflüssiger Tröpfchen. Zum Beispiel kann die Drahtmaterialtransferroutine die Verwendung einer Kurzschluss-Metalltransferroutine, einer Kurzschlusslichtbogen-Antwortroutine, einer Kurzschlussaufhebungsroutine, einer Surface Tension Transfer(STT)-Routine usw. enthalten. In verschiedenen Ausführungsformen können diese Routinen in Reaktion auf einen Kontakt (der zum Beispiel als ein Kurzschluss gemessen wird) den Strom rasch anheben (zum Beispiel mit etwa 50–100 A pro Millisekunde), um Material der Elektrode E zu schmelzen und die Abschnürkraft zu erhöhen, die auf das schmelzflüssige Material wirkt, um das schmelzflüssige Material von der Elektrode E zu dem Werkstück W zu transferieren. In einigen Ausführungsformen wird der Strom erhöht, bis eine Spannungsspitze erfühlt wird, was anzeigt, dass der Kurzschluss aufgehoben wurde (d. h. das schmelzflüssige Material zu dem Werkstück W transferiert wurde und es kein Material mehr gibt, das einen Kontakt zwischen der Elektrode E und dem Werkstück W herstellt).
Zum Beispiel zeigt 4 eine Ausführungsform, wo während des Schweißbeendigungsprozesses eine STT-Routine als die Drahtmaterialtransferroutine verwendet wird (zum Beispiel in diesem Fall eine Tröpfchentransferroutine). Die WFS 410 ist über dem Strom 420 entlang derselben Zeitachse gezeigt. Vor der Zeit t₁ wird ein Schweißprozess mit einer bestimmten WFS und einem bestimmten Strom, einschließlich Spitzen- und Hintergrundströmen, ausgeführt, die ausreichen, um schmelzflüssige Tröpfchen zu schmelzen und von der Spitze der Elektrode E zu dem Werkstück zu transferieren, wie bei A gezeigt. Bei Zeit t₁ wird ein Schweißbeendigungsprozess initiiert. Gemäß einem Signal an die Drahtzufuhrvorrichtung, das Zuführen von Draht bei Zeit t₁ zu stoppen, beginnt die WFS bis Zeit t₂ abzunehmen, wo die Drahtzufuhr tatsächlich stoppt. 4 zeigt eine beispielhafte WFS-Verringerung von Punkt 412 bis Punkt 414, die den Zeiten t₁ bzw. t₂ entsprechen. Der Einfachheit halber ist die WFS 410 so gezeigt, dass sie in einer lineare Weise zwischen den Zeiten t₁ und t₂ kleiner wird. Jedoch kann die WFS auch auf verschiedene nicht-lineare Weise abnehmen. Der Schweißbeendigungsprozess und die Tröpfchentransferroutine können Veränderungen bei der Drahtgeschwindigkeit im zeitlichen Verlauf kompensieren.
Außerdem wird bei Zeit t₁ gemäß dem Schweißbeendigungsprozess der Strom auf einen Schweißbeendigungsstrom verringert, der unter dem Hintergrundstrom liegt. Wie oben beschrieben, ist der Schweißbeendigungsstrom nicht ausreichend, um schmelzflüssiges Material zu schmelzen und von der Spitze der Elektrode E zu dem Werkstück W zu transferieren. Da, wie oben beschrieben, die Drahtzufuhrvorrichtung die WFS 410 nicht augenblicklich stoppen kann, kann die Elektrode E einen Kontakt mit dem Werkstück W herstellen, wie in B gezeigt. In Reaktion darauf wird eine STT-Tröpfchentransferroutine ausgeführt, um ein schmelzflüssiges Tröpfchen von Schweißdraht von der Elektrode E zu dem Werkstück W zu transferieren. Die Stufen C, D und E zeigen eine Stromwellenform 430, die mit dem Erzeugen und Transferieren eines schmelzflüssigen Tröpfchens von Material von der Elektrode E zu dem Werkstück W verknüpft ist, einschließlich des Erhöhens und Verringerns von Strom während der STT-Tröpfchentransferroutine.
Insbesondere kann der Strom rasch ansteigen, um ein Tröpfchen zu erzeugen (siehe C), und zu einem Punkt, wo die Abschnürkraft, die mit dem Anstieg des Strom verknüpft ist (elektromagnetische Kraft), beginnen kann, die schmelzflüssige Säule der Elektrode einzuschnüren (siehe D). Die Stromquelle kann an diesem Punkt beginnen, die Änderungen der Spannung im zeitlichen Verlauf zu überwachen, da sie mit dem Einschnüren des schmelzflüssigen Tröpfchens zu tun haben, während das schmelzflüssige Metall immer noch in Kontakt mit der schmelzflüssigen Schweißpfütze auf dem Werkstück W steht. Über das Spannungsabfühlmittel kann die Stromquelle die beobachtete Spannung zuordnen und kontinuierlich den neuen Spannungswert mit dem vorherigen Spannungswert vergleichen. An dem Punkt, wo das schmelzflüssige Metall kurz davor steht, sich von dem Ende der Elektrode E zu trennen, kann die Stromquelle den Strom auf einen niedrigeren Pegel als den Hintergrundstrompegel reduzieren. An diesem Punkt in der Wellenform 430 kollabieren die Oberflächenspannungskräfte, und das schmelzflüssige Tröpfchen wird zu dem Werkstück W transferiert (siehe E). Obgleich 4 die Wellenform 430 mit einem bestimmten Stromprofil zeigt, das eine Spitze aufweist, um ein Tröpfchen des Drahtmaterials der Elektrode E zu erzeugen und zu dem Werkstück W zu transferieren, kann jede beliebige Wellenform, einschließlich solcher mit anderen Veränderungen im zeitlichen Verlauf, Strom und/oder Spannung usw., verwendet werden, um Drahtmaterial der Elektrode E zu schmelzen und von der Elektrode E zu dem Werkstück W zu transferieren.
Wie gezeigt, kann die STT-Tröpfchentransferroutine, einschließlich der Wellenform 430, wiederholt eine beliebige Anzahl von Malen N ausgeführt werden, bis die WFS gleich null ist. In dem Maße, wie die WFS kleiner wird, kann die Zeit zwischen der Ausführung der STT-Tröpfchentransferroutinen größer werden. Das Wiederholen der Stufen B–E von 4 entspricht einem Schleifendurchlauf der Stufen (III)–(V) von 3, bis die Drahtzufuhr stoppt.
Auf diese Weise, nach Vollendung einer Schweißnaht und eines Schweißbeendigungsprozesses, ist die Spitze der Elektrode E frei von hart gewordenem Material, das zuvor schmelzflüssig war, was eine leichtere Lichtbogeninitiierung für die nächste Schweißnaht erlaubt. Wie oben beschrieben, kann ein weiterer Schutz durch Zurückziehen des Drahtes in die Pistolenspitze erreicht werden.
5 enthält ein Prozessflussdiagramm, das eine beispielhafte Methodologie oder Logik zum Ausführen eines Prozesses veranschaulicht. Wie veranschaulicht, stellen die Blöcke Funktionen, Aktionen und/oder Ereignisse dar, die darin ausgeführt werden. Es versteht sich, dass elektronische und Software-Anwendungen dynamische und flexible Prozesse beinhalten, dergestalt, dass die veranschaulichten Blöcke auch in anderen Abfolgen ausgeführt werden können als in den gezeigten. Der Durchschnittsfachmann versteht des Weiteren, dass Elemente, die als Software verkörpert sind, auch unter Verwendung verschiedener Programmierungsansätze implementiert werden können, wie zum Beispiel Maschinensprachen-, prozedurale, objektorientierte oder Künstliche-Intelligenz-Techniken. Es versteht sich des Weiteren, dass, wenn gewünscht und zweckmäßig, einige oder alle Logik oder Software als Teil des Betriebssystems eines Gerätes und/oder in der Steuereinheit eines Gerätes verkörpert werden kann.
In dem Flussdiagramm bezeichnen die Elemente „Verarbeitungsblöcke” und repräsentieren Logik, Computersoftware-Anweisungen und/oder Gruppen von Anweisungen. Die rautenförmigen Elemente bezeichnen „Entscheidungsblöcke” und repräsentieren Logik, Computersoftware-Anweisungen und/oder Gruppen von Anweisungen, die die Ausführung der Computersoftware-Anweisungen beeinflussen, die durch die Verarbeitungsblöcke dargestellt werden. Alternativ repräsentieren die Verarbeitungs- und Entscheidungsblöcke Schritte, die durch funktional äquivalente Schaltkreise ausgeführt werden, wie zum Beispiel einen Digitalsignalprozessor-Schaltkreis oder einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC). Das Flussdiagramm zeigt keine Syntax irgendeiner bestimmten Programmiersprache. Vielmehr veranschaulicht das Flussdiagramm die funktionalen Informationen, die ein Fachmann verwenden kann, um Schaltkreise herzustellen oder Logik oder Computersoftware zu erzeugen, um die Verarbeitung des Systems auszuführen. Es ist anzumerken, dass viele Routineprogrammelemente, wie zum Beispiel die Initialisierung von Schleifen und Variablen und die Verwendung von zeitweiligen Variablen, nicht gezeigt sind.
5 zeigt ein Prozessflussdiagramm, das eine beispielhafte Methodologie oder Logik zum Ausführen eines Schweißbeendigungsprozesses 500 zum Beispiel gemäß den oben beschriebenen Prozessen veranschaulicht. In dieser Ausführungsform wird bei Block 510 ein Schweißbeendigungsprozess initiiert, zum Beispiel aufgrund einer vorprogrammierten Beendigung eines automatischen Schweißvorgangs, des Loslassens eines Auslösers durch einen Schweißbediener usw. Dieser Schritt kann auch mit einer Steuereinheit-Instruktion verknüpft sein, eine Drahtzufuhrvorrichtung zu stoppen, die einen Elektrodendraht zuführt, und mit einer Instruktion zum Reduzieren des Stroms des Schweißgerätes (d. h. das Schweißen zu stoppen). Bei Block 520 erfühlt der Prozess, ob es Kontakt zwischen dem Elektrodendraht und einem Werkstück gibt (zum Beispiel aufgrund des fortgesetzten Zuführens des Elektrodendrahtes). Dieser Schritt kann die Verwendung eines Spannungssensors oder -abfühlkreises beinhalten, der die Spannung zwischen den Ausgangsleitungen des Schweißgerätes an der Schweißnaht überwacht. Wenn der Prozess einen Kontakt zwischen dem Elektrodendraht und dem Werkstück bei Block 520 erfühlt, so schreitet der Prozess zu Block 530 voran. Bei Block 530 führt der Prozess eine Drahtmaterialtransferroutine (zum Beispiel gemäß den oben beschriebenen Routinen, einschließlich beispielsweise einer Tröpfchentransferroutine) aus, um die Spitze des Drahtes zu schmelzen und zu dem Werkstück zu transferieren. Nach dem Ausführen von Block 530 kehrt der Prozess zu Block 520 zurück, um zu erfühlen, ob es erneut einen Kontakt zwischen dem Elektrodendraht und dem Werkstück gibt. Die Schleife zwischen den Blöcken 520 und 530 wird so lange fortgesetzt, wie der Elektrodendraht Kontakt mit dem Werkstück hat. Wenn der Prozess keinen Kontakt zwischen dem Elektrodendraht und dem Werkstück bei Block 520 erfühlt, so schreitet der Prozess zu Block 540 voran. Block 520 kann die Verwendung eines Timers oder sonstigen Indikators enthalten, der angibt, wann das Abfühlen zu stoppen ist, wenn es Kontakt zwischen dem Elektrodendraht und dem Werkstück gibt. Bei Block 540 kann der Prozess den Draht zurückziehen, um den Übergang zur nächsten Schweißnaht vorzubereiten.
6 zeigt ein beispielhaftes Schweißsystem 600, einschließlich eines Blockschaubildes einer beispielhaften automatischen Schweißzellen-Steuereinheit 610 und eines beispielhaften robotischen Schweißgerätes 620. Die automatische Schweißzellen-Steuereinheit 610 kann eine Stromversorgung 612, eine Robotersteuereinheit 614 und eine Schweißsteuereinheit 616 enthalten, zusammen mit weiteren Vorrichtungen, die für das Schweißsystem 600 notwendig sind, einschließlich verschiedener Peripheriegeräte und zugehöriger Steuereinheiten. Das robotische Schweißgerät enthält einen Roboter 622 (wie zum Beispiel einen ARC Mate^®-Roboter von FANUC Robotics), eine Schweißpistole 624 und eine servogesteuerte Drahtzufuhrvorrichtung 626 (wie zum Beispiel eine ServoTorch^TM von FANUC Robotics). Die Schweißsteuereinheit 616, die Stromversorgung 612 und die Drahtzufuhrvorrichtung 626 können in der Weise konfiguriert sein, die oben in 1 beschrieben ist, einschließlich der (nicht gezeigten) zugehörigen Strom- und Spannungsrückmeldungskreise.
Die servogesteuerte Drahtzufuhrvorrichtung 626 ist in den Kopf des Roboters 622 integriert, um direkt Draht von einer Drahtversorgung 628 zu ziehen und den Draht durch die Schweißpistole 624 zu der Elektrode E zu führen. Die Drahtversorgung 628 kann zum Beispiel eine Rolle Schweißdraht sein. Die Schweißzelle enthält drei Schweißstationen 630, 632, 634 mit jeweiligen Werkstücken W1, W2, W3.
Die Schweißsteuereinheit 616 kann einen Schweißbeendigungsprozess initiieren, wenn der Roboter 622 das Ende einer Schweißnaht in den Schweißstationen 630, 632, 634 erreicht, einschließlich des Ausführens einer Drahtmaterialtransferroutine. Der Schweißbeendigungsprozess und die Drahtmaterialtransferroutine können die oben beschriebenen Prozesse und Routinen enthalten, einschließlich jener, die in den 3–5 gezeigt sind.
Zum Beispiel kann die Zellensteuereinheit 610 in einer Ausführungsform am Ende der Schweißnaht bei Schweißstation 630 an die Robotersteuereinheit 614, die Schweißsteuereinheit 616 und die Drahtzufuhrvorrichtung 626 übermitteln, das Schweißen zu stoppen, einschließlich des Stoppens der Drahtzufuhr. Die Schweißsteuereinheit 616 kann den Schweißbeendigungsprozess initiieren und einen eventuellen Kontakt zwischen der Elektrode E und dem Werkstück W1 erfühlen, bis die Drahtzufuhrvorrichtung 626 die Zuführung des Drahtes stoppt. In Reaktion auf das Abfühlen eines Kontakt zwischen der Elektrode E und dem Werkstück W1 kann die Steuereinheit wiederholt die Drahtmaterialtransferroutine ausführen, um Material von der Elektrode E zu schmelzen und zu dem Werkstück W1 zu transferieren, bis die Drahtzufuhrvorrichtung 626 stoppt. Sobald die Drahtzufuhrvorrichtung 626 den Drahtvorschub stoppt, kann die Schweißsteuereinheit 616 der Drahtzufuhrvorrichtung 626 befehlen, den Draht in die Schweißpistole 624 zurückzuziehen, so dass der Draht nicht beschädigt wird, wenn der Roboter 622 die Schweißpistole 624 in Position bewegt, um weitere Schweißnähte zu ziehen, wie zum Beispiel in der Schweißstation 632. Dieser Prozess kann am Ende jeder Schweißnaht wiederholt werden. Es versteht sich, dass jede der oben beschriebenen Komponenten und Vorrichtungen zu weiteren Vorrichtungen kombiniert oder unterteilt werden kann, während immer noch die gleichen Fähigkeiten vorhanden sind. Zum Beispiel können die Robotersteuereinheit 614 und die Schweißsteuereinheit 616 zu einer einzigen Steuereinheit kombiniert werden, die beispielsweise die Zellensteuereinheit 610 enthält. Gleichermaßen kann die Logik, die mit den verschiedenen Vorrichtungen verknüpft ist, in verschiedenen Komponenten gespeichert sein und von innerhalb verschiedener Komponenten ausgeführt werden.
Obgleich sich die im vorliegenden Text besprochenen Ausführungsformen auf die oben besprochenen Systeme und Verfahren beziehen, sollen diese Ausführungsformen lediglich beispielhaft sein und sollen nicht den Anwendungsbereich dieser Ausführungsformen auf nur die im vorliegenden Text enthaltenen Besprechungen beschränken. Die im vorliegenden Text besprochenen Steuerungssysteme und -methodologien können gleichermaßen Anwendung auf Systeme und Verfahren finden, und können gleichermaßen in Systemen und Verfahren verwendet werden, die dem Lichtbogenschweißen, Laserschweißen, Hartlöten, Weichlöten, Plasmaschneiden, Wasserstrahlschneiden und Laserschneiden dienen, sowie für alle sonstigen Systeme oder Verfahren, die eine ähnliche Steuerungsmethodologie verwenden, ohne vom Wesen oder Schutzumfang der oben besprochen Erfindungen abzuweichen. Die im vorliegenden Text enthaltenen Ausführungsformen und Besprechungen können durch den Fachmann ohne Weiteres in jedes dieser Systeme und jede dieser Methodologien integriert werden. Zum Beispiel beschreiben bestimmte Ausführungsformen zwar GMAW-Prozesse, doch die Erfindung kann auch auf andere Schweißprozesse angewendet werden, einschließlich beispielsweise Flussmittelkern-Schutzgas (FCAW-G), Flussmittelkern-Unterpulverschweißen (FCAW-S) usw.
Obgleich die vorliegende Erfindung anhand der Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht wurde, und obgleich die Ausführungsformen in einer gewissen Ausführlichkeit beschrieben wurden, ist es nicht die Absicht des Anmelders, den Schutzumfang der beiliegenden Ansprüche in irgendeiner Weise auf die besprochenen Details zu beschränken. Der Fachmann erkennt sofort weitere Vorteile und Modifizierungen. Darum ist die Erfindung in ihren weiter gefassten Aspekten nicht auf die konkreten Details oder die repräsentativen Vorrichtungen und Verfahren und gezeigten und beschriebenen veranschaulichenden Beispiele beschränkt. Dementsprechend kann von solchen Details abgewichen werden, ohne vom Wesen oder Schutzumfang des allgemeinen erfinderischen Konzepts des Anmelders abzuweichen.
Bezugszeichenliste

100: beispielhaftes Schweißsystem
110: Stromversorgung
112: Ausgangsleitung
114: Ausgangsleitung
120: Schweißpistole
130: Drahtzufuhrvorrichtung
132: Schweißdraht
134: Servomotor
140: Steuereinheit
142: Wellenformgenerator
150: Rückmeldung
160: Spannungsrückmeldung
220: Schweißpistole
320: Schweißpistole
410: WFS (Wire Feed Speed = Drahtzufuhrgeschwindigkeit)
412: Punkt
414: Punkt
420: Strom
430: Stromwellenform
500: Schweißbeendigungsprozess
510: Block
520: Block
530: Block
540: Block
600: Schweißsystem
610: beispielhafte automatische Schweißzelle
612: Stromversorgung
614: Robotersteuereinheit
616: Schweißsteuereinheit
622: Roboter
626: Drahtzufuhrvorrichtung
628: Drahtversorgung
630: Schweißstation
632: Schweißstation
634: Schweißstation
E: Elektrode
W: Werkstück
P: Pfütze

Claims

Elektrolichtbogenschweißgerät, das für Folgendes konfiguriert ist: Bereitstellen einer Schweißvorrichtung mit mindestens einer Schweißstromversorgung, einer Drahtzufuhrvorrichtung, die dafür konfiguriert ist, einen Schweißdraht zuzuführen, und einer Schweißpistole mit einer Öffnung, aus der sich der Schweißdraht erstreckt; Initiieren eines Schweißbeendigungsprozesses; Erfühlen eines Kontakts zwischen dem Schweißdraht und einem Werkstück; und Ausführen einer Drahtmaterialtransferroutine zum Transferieren von schmelzflüssigem Material des Schweißdrahtes von dem Schweißdraht zu dem Werkstück; wobei die Drahtmaterialtransferroutine wiederholt wird, bis die Drahtzufuhrvorrichtung das Voranschieben des Schweißdrahtes in Richtung des Werkstücks während des Schweißbeendigungsprozesses stoppt.
Schweißgerät nach Anspruch 1, das des Weiteren zum Zurückziehen des Schweißdrahtes konfiguriert ist, nachdem der Schweißbeendigungsprozess vollendet ist.
Schweißgerät nach Anspruch 2, wobei das Zurückziehen des Schweißdrahtes das Bestimmen einer Drahtrückzugsdistanz umfasst.
Schweißgerät nach Anspruch 3, wobei die Drahtrückzugsdistanz auf einer Elektrodenvorstehdistanz und einer Kontaktspitze-Werkstück-Distanz basiert.
Schweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Erfühlen eines Kontakts zwischen dem Schweißdraht und einem Werkstück das Erfühlen eines elektrischen Kurzschlusses zwischen dem Schweißdraht und dem Werkstück umfasst.
Schweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Drahtmaterialtransferroutine eine Konstantspannungs-Kurzschlusslichtbogen-Antwortroutine oder einer Oberflächenspannungstransferroutine umfasst.
Schweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Schweißvorrichtung zum Ausführen eines Gas-Metall-Lichtbogenschweiß(GMAW)-Prozesses konfiguriert ist.
Schweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Schweißvorrichtung zum Ausführen eines automatischen Schweißprozesses oder eines halbautomatischen Schweißprozesses konfiguriert ist.
Schweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Initiieren des Schweißbeendigungsprozesses die Reaktion auf ein Signal ist, das einem Schweißbeendigungssequenz-Schritt zugeordnet ist.
Schweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Initiieren des Schweißbeendigungsprozesses die Reaktion auf ein Signal ist, die mit dem Loslassen eines Auslösers der Schweißpistole verknüpft ist.
Schweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das schmelzflüssige Material des Schweißdrahtes, das von dem Schweißdraht zu dem Werkstück transferiert wird, ein Tröpfchen schmelzflüssigen Materials ist.
Schweißgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Drahtzufuhrvorrichtung eine Servozufuhr-Steuereinheit umfasst.
Schweißsystem, das Folgendes umfasst: eine Schweißstromversorgung; eine Drahtzufuhrvorrichtung, die dafür konfiguriert ist, einen Schweißdraht zuzuführen; eine Schweißpistole mit einer Öffnung, aus der sich der Schweißdraht erstreckt; eine Schweißsteuereinheit in Wirkverbindung mit der Schweißstromversorgung und der Drahtzufuhrvorrichtung, wobei die Schweißsteuereinheit Folgendes umfasst: Logik zum Initiieren eines Schweißbeendigungsprozesses; Logik für Erfühlen eines Kontakts zwischen dem Schweißdraht und einem Werkstück; und Logik zum Ausführen einer Tröpfchentransferroutine zum Transferieren eines schmelzflüssigen Tröpfchens des Schweißdrahtes von dem Schweißdraht zu dem Werkstück; wobei die Tröpfchentransferroutine wiederholt wird, bis die Drahtzufuhrvorrichtung das Voranschieben des Schweißdrahtes in Richtung des Werkstücks während des Schweißbeendigungsprozesses stoppt.
System nach Anspruch 13, wobei die Schweißsteuereinheit eine Logik zum Zurückziehen des Schweißdrahtes umfasst, nachdem der Schweißbeendigungsprozess vollendet ist.
System nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Logik zum Erfühlen eines Kontakts zwischen dem Schweißdraht und einem Werkstück eine Logik zum Erfühlen eines elektrischen Kurzschlusses zwischen dem Schweißdraht und dem Werkstück umfasst.
System nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei das Schweißsystem zum Gas-Metall-Lichtbogenschweißen (GMAW) konfiguriert ist.
System nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei das Schweißsystem für einen automatischen Schweißprozess konfiguriert ist, und wobei die Logik zum Initiieren des Schweißbeendigungsprozesses auf ein Signal anspricht, das einem Schweißbeendigungssequenz-Schritt zugeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei das Schweißsystem für einen halbautomatischen Schweißprozess konfiguriert ist, und wobei die Logik zum Initiieren des Schweißbeendigungsprozess auf ein Signal anspricht, das mit dem Loslassen eines Auslösers der Schweißpistole verknüpft ist.
System nach einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei die Drahtzufuhrvorrichtung eine Servozufuhr-Steuereinheit umfasst.
Schweißsystem, das Folgendes umfasst: Bereitstellen einer Schweißvorrichtung mit mindestens einem Mittel zum Zuführen von Schweißleistung, einem Mittel zum Zuführen eines Schweißdrahtes und einem Mittel zum Schweißen mit einer Öffnung, aus der sich der Schweißdraht erstreckt; ein Mittel zum Initiieren eines Schweißbeendigungsprozesses; ein Mittel zum Erfühlen eines Kontakts zwischen dem Schweißdraht und einem Werkstück; und Mittel zum Ausführen einer Drahtmaterialtransferroutine zum Transferieren von schmelzflüssigem Material des Schweißdrahtes von dem Schweißdraht zu dem Werkstück; wobei die Drahtmaterialtransferroutine wiederholt wird, bis die Drahtzufuhrvorrichtung das Voranschieben des Schweißdrahtes in Richtung des Werkstücks während des Schweißbeendigungsprozesses stoppt.