JP6736778B2 - 溶接装置において溶接ワイヤ直径または溶接ワイヤ組成を検出するための方法および装置 - Google Patents

溶接装置において溶接ワイヤ直径または溶接ワイヤ組成を検出するための方法および装置 Download PDF

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Description

本発明は溶接装置に関する。
溶接装置は、熱作用による材料取り付けにおける物品の接合用またはコンポーネントの被覆用に用いられる。最も一般的な溶接方法としては、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接、ＷＩＧ溶接、およびＭＭＡ溶接が挙げられる。ガスシールド金属アーク溶接装置（ＧＳＭＡＷ（ｇａｓ−ｓｈｉｅｌｄｅｄ ｍｅｔａｌ ａｒｃ ｗｅｌｄｉｎｇ）装置）は、シールドガスの種類に応じて、金属活性ガス（ＭＡＧ：ｍｅｔａｌ ａｃｔｉｖｅ ｇａｓ）または金属不活性ガス（ＭＩＧ： ｍｅｔａｌ ｉｎｅｒｔ ｇａｓ）溶接に使用可能である。金属活性ガス法においては、導入されたワイヤ電極とワークピースとの間でアークが発生する。シールドガスは、空気雰囲気の悪影響から融液が保護されるように、ガスノズルを介して供給される。金属不活性ガス溶接法は、ＭＡＧ法と同様に作用するものの、シールドガスは能動的に溶接プロセスに関与するのではなく、酸化に対する保護に過ぎない。ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接と同様に、ＭＭＡ溶接においても、溶接電極は、アークキャリアであると同時に、溶加材を溶融させる。ＭＭＡ溶接において、溶接電極は、ロッド電極とも称する。アーク熱は、ロッド電極のコアワイヤと基材とを溶融させる。同時に、ロッド電極のケーシングは、周囲空気との化学反応から加熱ワークピース表面を保護するためのガラス鐘を提供する。
このため、従来の溶接装置は、溶加金属、特に、溶接ワイヤ、ロッド電極、または溶加ワイヤを必要とする。供給される溶接ワイヤまたは溶接電極は、組成または直径が異なる場合がある。溶接プロセスには、適切な溶加金属が供給されることが必要不可欠である。適切さに劣る材料から成る不適切な溶加金属または不適切な直径を有する不適切な溶加金属は、溶接プロセスにより生成された製品または物品の品質を低下させる。また、不適切な溶加金属により生成された溶接線は、製造された製品の使用時の安全リスクをもたらし得る。
以上から、本発明の目的は、溶接装置用の溶接ワイヤおよび溶接電極または溶接ワイヤもしくは溶接電極の直径および組成または直径もしくは組成を確実に検出するための方法および装置を提供することである。
この目的は、本発明に従って、請求項１に記載の特徴を有する方法により達成される。
したがって、本発明は、溶接装置用の溶接ワイヤおよび溶接電極または溶接ワイヤもしくは溶接電極の直径および組成を検出するための方法であって、
溶接ワイヤを、キャパシタとともに発振回路を構成するコイルに通過させるステップと、
発振回路において発生する振動信号の減衰に特有の少なくとも１つの第１の発振回路パラメータおよび発振回路において発生する振動信号の信号周波数に特有の少なくとも１つの第２の発振回路パラメータを決定するステップと、
決定された発振回路パラメータによって、コイルを通過した溶接ワイヤおよび溶接電極のまたはコイルを通過した溶接ワイヤもしくは溶接電極の直径および組成または直径もしくは組成を検出するステップと、
を含む、方法を提供する。
本発明に係る方法の考え得る一実施形態において、第１の発振回路パラメータは、発振回路の発振回路品質を含む。
本発明に係る方法の考え得るさらなる一実施形態において、第１の発振回路パラメータは、発振回路の渦電流損失を含む。
本願の範囲においては一般的に、上記渦電流損失に準ずるものとして、コイルの銅損およびヒステリシスに起因する任意の鉄損をさらに含む。
本発明に係る方法の考え得るさらなる一実施形態において、第１の発振回路パラメータは、振動信号の信号減衰を含む。
本発明に係る方法の考え得るさらなる一実施形態において、第１の発振回路パラメータは、振動信号の減衰時間を含む。
本発明に係る方法の考え得る一実施形態において、発振回路において発生する振動信号の信号周波数に特有の第２の発振回路パラメータは、発振回路のコイルのインダクタンスを含む。
本発明に係る方法の考え得るさらなる一実施形態において、発振回路のコイルを通過した溶接ワイヤの直径および組成または直径もしくは組成は、基準値との比較により、決定された発振回路パラメータの関数として決定される。
本発明に係る方法の考え得るさらなる一実施形態において、溶接ワイヤの異なる直径および異なる組成または異なる直径もしくは異なる組成についての基準値は、予想される発振回路パラメータを指定する。
本発明に係る方法の考え得るさらなる一実施形態において、発振回路パラメータの基準値は、発振回路のコイルを通過した溶接ワイヤの直径および組成または直径もしくは組成を検出するために、基準データストアから読み出され、決定された発振回路パラメータと比較される。
本発明に係る方法の考え得るさらなる一実施形態において、溶接ワイヤの発振回路パラメータは、該溶接ワイヤの移動中に決定される。
本発明に係る方法の考え得るさらなる一実施形態においては、溶接ワイヤの決定された直径および決定された組成または決定された直径もしくは決定された組成の関数として、メッセージが出力される。
本発明に係る方法の考え得るさらなる一実施形態においては、溶接ワイヤの決定された直径の関数および決定された組成の関数として、または決定された直径の関数もしくは決定された組成の関数として、溶接装置の溶接パラメータが自動的に設定される。
本発明に係る方法の考え得るさらなる一実施形態において、溶接ワイヤは、発振回路パラメータが決定される前に、発振回路のコイルおよび少なくとも１つのさらなるコイルによって、または発振回路のコイルもしくは少なくとも１つのさらなるコイルによって消磁される。
本発明に係る方法の考え得るさらなる一実施形態において、溶接ワイヤは、該溶接ワイヤの移動中に消磁される。
本発明に係る方法の考え得るさらなる一実施形態において、溶接ワイヤは、該溶接ワイヤの静止中に消磁される。
本発明に係る方法の考え得るさらなる一実施形態においては、発振回路パラメータを決定するために、基準値およびセンサ値または基準値もしくはセンサ値を用いた校正が行われる。
本発明に係る方法の考え得るさらなる一実施形態において、溶接ワイヤは、それぞれの直径およびそれぞれの組成またはそれぞれの直径もしくはそれぞれの組成を有する複数の接続する溶接ワイヤセグメントから成る。
本発明に係る方法の考え得るさらなる一実施形態においては、発振回路のコイルを通過した溶接ワイヤに起因する発振回路パラメータの決定された変化によって、溶接ワイヤおよび溶接ワイヤ端部または溶接ワイヤもしくは溶接ワイヤ端部の異なる溶接ワイヤセグメント間の遷移が認識される。
本発明に係る方法の考え得るさらなる一実施形態においては、発振回路のコイルを通過した溶接ワイヤに沿って、発振回路の発振回路パラメータに影響するマーキングが存在する。
さらなる態様において、本発明は、請求項１６に記載の特徴を有する検出装置をさらに提供する。
したがって、本発明は、溶接装置用の溶接ワイヤおよび溶接電極または溶接ワイヤもしくは溶接電極の直径および組成または直径もしくは組成を検出するための検出装置であって、
溶接ワイヤおよび溶接電極または溶接ワイヤもしくは溶接電極が通過可能なコイルを有する発振回路と、
発振回路に接続され、発振回路において発生する振動信号の減衰に特有の少なくとも１つの第１の発振回路パラメータおよび発振回路において発生する振動信号の信号周波数に特有の少なくとも１つの第２の発振回路パラメータを決定するための評価ユニットであって、決定された発振回路パラメータによって、発振回路のコイルを通過した溶接ワイヤおよび溶接電極のまたは発振回路のコイルを通過した溶接ワイヤもしくは溶接電極の直径および組成または直径もしくは組成を検出する、評価ユニットと、
を有する、検出装置を提供する。
本発明に係る検出装置の考え得る一実施形態において、発振回路は、コイルとキャパシタとを備えたＬＣ並列発振回路を有する。
本発明に係る検出装置の考え得るさらなる一実施形態において、評価ユニットは、該評価ユニットがアクセスし得る基準データストアに格納されている基準値との比較により、決定された発振回路パラメータの関数として、発振回路のコイルを通過した溶接ワイヤの直径および組成または直径もしくは組成を決定する。
本発明に係る検出装置の考え得るさらなる一実施形態において、該検出装置は、溶接ワイヤおよび溶接電極または溶接ワイヤもしくは溶接電極を消磁させるための消磁ユニットを有する。
本発明に係る検出装置の考え得るさらなる一実施形態において、該検出装置は、発振回路の発振回路構成要素を校正するための校正ユニットを有する。
さらなる態様において、本発明は、溶接ワイヤおよび溶接電極または溶接ワイヤもしくは溶接電極を供給するための溶接ワイヤ供給ユニットと、溶接ワイヤおよび溶接電極または溶接ワイヤもしくは溶接電極の直径および組成または直径もしくは組成を検出するための検出装置と、を備える溶接装置であって、該検出装置が、
溶接ワイヤおよび溶接電極または溶接ワイヤもしくは溶接電極が通過可能なコイルを有する発振回路と、
発振回路に接続され、発振回路において発生する振動信号の減衰に特有の少なくとも１つの第１の発振回路パラメータおよび発振回路において発生する振動信号の信号周波数に特有の少なくとも１つの第２の発振回路パラメータを決定するための評価ユニットであって、決定された発振回路パラメータによって、コイルを通過した溶接ワイヤおよび溶接電極のまたはコイルを通過した溶接ワイヤもしくは溶接電極の直径および組成または直径もしくは組成を検出する、評価ユニットと、
を有する、溶接装置をさらに提供する。
本発明は、請求項２２に記載の特徴を有する溶接ワイヤおよび溶接電極または溶接ワイヤもしくは溶接電極を供給するための溶接ワイヤ供給ユニットをさらに提供する。
以上から、本発明は、溶接ワイヤおよび溶接電極または溶接ワイヤもしくは溶接電極を供給するための溶接ワイヤ供給ユニットであって、溶接装置の溶接ワイヤおよび溶接電極または溶接ワイヤもしくは溶接電極の直径および組成または直径もしくは組成を検出するための検出装置であって、該検出装置が、
溶接ワイヤおよび溶接電極または溶接ワイヤもしくは溶接電極が通過可能なコイルを有する発振回路と、
発振回路に接続され、発振回路において発生する振動信号の減衰に特有の少なくとも１つの第１の発振回路パラメータおよび発振回路において発生する振動信号の信号周波数に特有の少なくとも１つの第２の発振回路パラメータを決定するための評価ユニットであって、決定された発振回路パラメータによって、コイルを通過した溶接ワイヤおよび溶接電極のまたはコイルを通過した溶接ワイヤもしくは溶接電極の直径および組成または直径もしくは組成を検出する、評価ユニットと、
を有する、溶接ワイヤ供給ユニットを提供する。
以下、添付の図面を参照して、溶接装置用の溶接ワイヤおよび溶接電極または溶接ワイヤもしくは溶接電極の直径および組成または直径もしくは組成を検出するための、本発明に係る方法および本発明に係る装置の考え得る実施形態をより詳しく説明する。
溶接装置用の溶接ワイヤおよび溶接電極または溶接ワイヤもしくは溶接電極の直径および組成または直径もしくは組成を検出するための、本発明に係る検出装置の一実施形態を示すブロック図である。 図１に係る、本発明に係る検出装置の例示的な一実施形態を示す図である。 検出装置の、図２に示したＬＣ並列発振回路の等価回路図である。 本発明に係る検出装置のさらなる一実施形態を示すブロック図である。 基準値による、本発明に係る方法および本発明に係る装置の例示的な一実施形態の動作モードを示すグラフである。 本発明に係る方法および本発明に係る検出装置の例示的な一実施形態を示すさらなるグラフである。 本発明に係る検出方法および本発明に係る検出装置の考え得るさらなる一実施形態を示すさらなるブロック図である。 本発明に係る検出方法および本発明に係る検出装置の例示的な一実施形態を示すさらなるブロック図である。 本発明に係る検出方法の例示的な一実施形態を示す簡易フローチャートである。
図１に見られるように、図示の実施形態においては、本発明に係る検出装置１が発振回路２および評価ユニット３を有する。図１に示す検出装置１は、溶接装置用の溶接ワイヤおよび溶接電極または溶接ワイヤもしくは溶接電極の直径および組成または直径もしくは組成を検出するためのものである。検出装置１は、たとえば溶接装置において溶接ワイヤの供給および溶接電極の供給を行うために、または溶接ワイヤの供給もしくは溶接電極の供給を行うために、溶接ワイヤ供給ユニットに含まれていてもよい。さらに、考え得る一実施形態において、検出装置１は、溶接装置の部品または構成要素に組み込まれてもよい。
検出装置１は、溶接ワイヤまたは溶接電極が通過可能なコイルを有する発振回路２を含む。電気的発振回路２は、１本または複数本の信号線４を介して、検出装置１の評価ユニット３に接続されている。検出装置１の信号線４は、装置内の信号線バスの一部であってもよい。
発振回路２は、信号線４を介して、発振回路パラメータＳＫＰを評価ユニット３に供給する。これに関連して、発振回路２は、少なくとも１つの第１の発振回路パラメータＳＫＰ１および１つの第２の発振回路パラメータＳＫＰ２を評価ユニット３に出力して評価を受けるのが好ましい。考え得る一実施形態において、評価ユニット３は、含まれる発振回路パラメータＳＫＰを評価するための少なくとも１つのプロセッサを含む。
発振回路２の第１の発振回路パラメータＳＫＰ１は、発振回路２において発生する振動信号の減衰に特有である。考え得る一実施形態において、第１の発振回路パラメータＳＫＰ１としては、発振回路２の発振回路品質、発振回路２の渦電流損失、発振回路２内の振動信号の信号減衰、および／または発振回路２内の振動信号の減衰定数が挙げられる。
発振回路２は、少なくとも１つの電気コイルと１つのキャパシタとを有する共振電気回路であり、電気振動を実行可能である。考え得る一実施形態において、検出装置１の発振回路２は、コイルとキャパシタとを備えたＬＣ並列発振回路である。発振回路２は、該発振回路２において発生する振動信号の減衰に特有の１つまたは複数の発振回路パラメータＳＫＰを有する。発振回路２のこれら第１の発振回路パラメータＳＫＰ１としては、発振回路品質、渦電流損失、振動信号の信号減衰および／または減衰時間が挙げられる。また、発振回路２は、該発振回路２において発生する振動信号の信号周波数ｆに特有の発振回路パラメータＳＫＰ２を有する。第２の発振回路パラメータＳＫＰは、たとえば発振回路２内のコイルのインダクタンスにより構成される。
発振回路２においては、そのコイルとキャパシタとで電気損失が発生し、発振回路の振動が減衰することになる。発生している損失についての評価基準または発振回路パラメータは、たとえば発振回路２の品質係数または発振回路品質である。
評価ユニット３は、発振回路２において発生する振動信号の減衰に特有の少なくとも１つの第１の発振回路パラメータＳＫＰ１および発振回路２において発生する振動信号の信号周波数ｆに特有の少なくとも１つの第２の発振回路パラメータＳＫＰ２を決定する。評価ユニット３は、基準値との比較により、発振回路パラメータＳＫＰ１、ＳＫＰ２の関数として、発振回路２の電気コイルを通過した溶接ワイヤの直径および組成または直径もしくは組成を決定する。好適な一実施形態において、これらの基準値は、評価ユニット３がアクセスし得る基準データストアに格納される。考え得る一実施形態において、基準データストアは、評価ユニット３が基準値を読み出し得るローカルのデータストアである。また、代替的な一実施形態において、基準データストアは、評価ユニット３がデータネットワークを介してアクセスし得る非ローカルストアまたはデータベースであってもよい。
図２は、本発明に係る検出装置１の簡略な一実施形態を示している。図２に示す実施形態において、検出装置１は、電気コイル２Ａと該電気コイル２Ａと並列に接続された少なくとも１つのキャパシタ２Ｂとを備えたＬＣ並列発振回路２を含む。評価ユニット３の評価電子装置は、並列発振回路２に接続されている。
図２に示す実施形態において、電気コイル２Ａは、溶接ワイヤまたは溶接電極が通過するセンサ空芯である。この電極は、溶加金属を構成する。考え得る一実施形態において、溶接ワイヤまたは溶接電極は、特定の材料から成る。さらに、供給される溶加金属は、異なる材料から成る複数の層を含み得る。溶接ワイヤは、円筒状であり、少なくとも複数の部分において均一な直径を有する。さらに、考え得る一実施形態において、溶接ワイヤすなわち溶加金属５も、それぞれの直径およびそれぞれの化学材料組成またはそれぞれの直径もしくはそれぞれの化学材料組成を有する複数の接続された溶接ワイヤセグメントから成っていてもよい。考え得る一実施形態においては、発振回路２のコイル２Ａを通過した溶接ワイヤ５に起因する発振回路２の発振回路パラメータＳＫＰの決定された変化によって、溶接ワイヤ５および溶接ワイヤ５端部または溶接ワイヤ５もしくは溶接ワイヤ５端部の異なる溶接ワイヤセグメント間の遷移が検出装置１の評価ユニット３により自動的に認識される。考え得るさらなる一実施形態においては、発振回路２のコイル２Ａを通過した溶接ワイヤ５に沿って、発振回路２の発振回路パラメータＳＫＰに影響を及ぼすのに適したマーキング（たとえば、窪み）が存在し得る。このように、評価ユニットは、溶接ワイヤすなわち溶加金属５に沿って施されるマーキングを自動的に認識して報告することができる。
考え得る一実施形態においては、発振回路２の電気コイル２Ａを通過する溶接ワイヤすなわち溶加金属の走行速度または移動速度が検出される。考え得る一実施形態において、これは、溶接ワイヤに沿って均一な距離で施されて発振回路２の発振回路パラメータＳＫＰに影響するマーキングによって実行可能である。
図２に示す実施形態において、発振回路２は、コイル２Ａに加えて、コイル２Ａと並列に接続されたキャパシタ２Ｂを有する。考え得る一実施形態において、キャパシタ２Ｂは、既知の固定容量を有する。代替的な一実施形態において、発振回路の容量は、発振回路２のコイル２Ａの寄生容量により構成される。
考え得る一実施形態において、発振回路２のコイル２Ａを通過した溶接ワイヤすなわち溶加金属の直径および組成または直径もしくは組成は、基準値との比較により、決定された発振回路パラメータＳＫＰの関数として読み出される。考え得る一実施形態において、これらの基準値は、基準データストアから読み出される。基準値は、溶接ワイヤおよび溶接電極または溶接ワイヤもしくは溶接電極の異なる直径および異なる組成または異なる直径もしくは異なる組成について、予想される発振回路パラメータＳＫＰを指定する。発振回路パラメータＳＫＰの基準値は、発振回路２のコイル２Ａを通過した溶接ワイヤすなわち溶加金属の直径および組成または直径もしくは組成を検出するために、基準データストアから読み出され、発振回路２の決定された発振回路パラメータＳＫＰと比較される。
本発明に係る検出装置１の考え得る一実施形態において、発振回路パラメータＳＫＰは、溶接ワイヤすなわち溶加金属の移動中に決定される。あるいは、発振回路パラメータＳＫＰは、溶接ワイヤすなわち溶加金属の静止中に決定することも可能である。
溶接ワイヤすなわち溶加金属の決定された直径および決定された組成または決定された直径もしくは決定された組成の関数として、検出装置１の評価ユニット３は、インターフェースを介してメッセージを出力可能である。たとえば、評価ユニット３は、間違った溶加金属すなわち間違った溶接ワイヤが挿入されたことを報告してもよい。たとえば、供給された溶加金属は、溶接装置または溶接装置の接触管の設定された溶接パラメータＳＫＰと一致しない場合がある。検出装置１の評価ユニット３は、溶接ワイヤすなわち溶加金属５の決定された直径および決定された組成または決定された直径もしくは決定された組成を溶接装置の制御ユニットに報告または送信可能であり、制御ユニットはその後、溶接ワイヤの直径の関数および決定された組成の関数として、または直径の関数もしくは決定された組成の関数として、溶接パラメータＳＰを自動的に設定する。考え得る一実施形態において、制御装置は、溶接ワイヤの直径および組成または直径もしくは組成の関数として、さらなる制御信号を生成してもよい。たとえば、一致しないとして検出された溶接ワイヤの場合は、溶接ワイヤの供給を自動的に停止可能である。さらに、たとえば小さすぎると認識された挿入された溶接ワイヤの直径の場合は、十分な量の溶接ワイヤが溶接プロセスに供給されるように、溶接ワイヤの供給速度を自動的に増大可能である。考え得るさらなる一実施形態において、溶接ワイヤの決定された直径および決定された組成または決定された直径もしくは決定された組成は、ユーザインターフェースを介して、ユーザまたは溶接者に自動的に表示される。たとえば、挿入された溶接ワイヤが不適切で交換が必要な旨が溶接者またはユーザに表示されてもよい。さらに、たとえば挿入された溶接ワイヤの組成は適切であるものの、直径は溶接プロセスに対して適切ではない旨が溶接者またはユーザに表示されてもよい。
考え得るさらなる一変形例において、評価ユニット３は、溶接プロセスの所要溶接パラメータに従って溶接ワイヤの供給速度を変更することにより、不適切と認識された溶接ワイヤの直径が補償されるように制御ユニットを作動させてもよい。
図３は、図２に示したＬＣ並列発振回路２の等価回路図である。ＬＣ並列発振回路２のコイル２Ａは、インダクタＬＰおよびオーム抵抗ＲＰを備える。オーム抵抗ＲＰは、発振回路の全損失を含み、本願においてはこれを渦電流損失と称する。コイル２Ａが増大すると、発振回路２の自由振動信号の周波数が低下する。コイル２Ａのインダクタンスの増大は、たとえばコイルを通過した強磁性溶加材によりもたらされる。
考え得る一実施形態において、発振回路２のコイル２Ａのインダクタンスは、このように、発振回路２において発生する振動信号の信号周波数に特有の発振回路パラメータＳＫＰとして使用可能である。考え得る一実施形態において、発振回路２の渦電流損失は、発振回路２において発生する振動信号の減衰に特有の発振回路パラメータＳＫＰとして利用可能である。
図４は、本発明に係る検出装置１の考え得る一実施形態のブロック図である。図示の実施形態において、検出装置１は、信号線４を介して発振回路パラメータＳＫＰを検出装置１の評価ユニット３に供給する発振回路２を含む。図４に示すように、溶接線または溶加金属５が発振回路２のコイルを通過する。評価ユニット３は、信号線６を介して、検出装置１の基準データストア７に接続されている。評価ユニット３は、基準データストア７に格納されている基準値との比較により、決定された発振回路パラメータＳＫＰの関数として、発振回路２のコイル２Ａを通過した溶接ワイヤ５の直径および組成または直径もしくは組成を決定する。考え得る一実施形態において、溶接ワイヤ５の決定された直径および決定された組成または決定された直径もしくは決定された組成は、信号線８を介して、溶接装置の制御ユニット９にメッセージとして送信されてもよい。考え得る一実施形態において、溶接装置の制御ユニット９は、溶接ワイヤ５の直径および決定された組成の関数として、または直径もしくは決定された組成の関数として、１つまたは複数の溶接パラメータＳＰを自動的に設定する。さらに、考え得る一実施形態において、制御ユニット９は、溶接ワイヤ５の決定された直径の関数および決定された組成の関数として、または決定された直径の関数もしくは決定された組成の関数として、溶接装置の１つまたは複数のアクチュエータ１０経由で制御信号ＣＴＲＬをさらに生成してもよい。たとえば、アクチュエータ１０は、溶接ワイヤ５の決定された直径および決定された組成または決定された直径もしくは決定された組成が溶接プロセスに適していない場合、溶接ワイヤ５の溶接プロセスへの供給を自動的に停止してもよい。本発明に係る検出装置１の考え得るさらなる一実施形態において、品質管理の場合は、評価ユニット３により決定された溶接ワイヤ５の直径および組成または直径もしくは組成についても、さらなるデータ処理用にプロトコル作成または格納される。
図５は、溶接装置用の溶接ワイヤおよび溶接電極または溶接ワイヤもしくは溶接電極の直径および組成または直径もしくは組成を検出するための、本発明に係る検出装置１または本発明に係る方法の動作モードを示すグラフである。図５のグラフは、基準データストア７に保存可能であり、供給された溶接ワイヤ５の直径および組成または直径もしくは組成を検出装置１の評価ユニット３が自動的に決定または認識できるようにする基準値を示している。図示のグラフは、異なる渦電流損失およびインダクタンスに対して異なる直径および異なる材料または組成を有する、異なる溶加金属すなわち溶接ワイヤについての比較または基準測定を示している。図５のグラフにおいて、ｘ軸は、渦電流損失を表す。渦電流損失は、発振回路２において発生する振動信号の減衰に特有の発振回路２の第１の発振回路パラメータＳＫＰ１を構成する。ｙ軸に示す発振回路２のコイル２ＡのインダクタンスＬは、発振回路２において発生する振動信号の信号周波数ｆに特有の第２の発振回路パラメータＳＫＰ２を構成する。
図５のグラフは、異なる溶加金属についてのさまざまな基準値ｒを示す。これに関連して、予想される発振回路パラメータＳＫＰの各対は、特定の既知の溶加金属５における関連基準値を構成する。図５のグラフは、２次元であり、第１の発振回路パラメータＳＫＰ１についてのｘ軸と、第２の発振回路パラメータＳＫＰ２についてのｙ軸とを含む。考え得る一実施形態においては、３つ以上の異なる発振回路パラメータＳＫＰについての基準値ｒを含む３次元または多次元の基準値テーブルが用いられる。たとえば、図５の２次元基準データフィールドは、３次元すなわちｚ軸に拡張可能であり、発振回路２の第３の発振回路パラメータＳＫＰ３または別の測定パラメータを構成する。このため、考え得る一実施形態において、溶加金属の直径は、他の手段（たとえば、機械的測定）により決定することができる。直径が第３のパラメータとして既知の場合は、同じ直径を有するより多くの基準値ｒのみを考慮すればよいため、溶加金属の組成の認識を向上可能である。測定された第１の発振回路パラメータＳＫＰ１（たとえば、渦電流損失）および第２の発振回路パラメータＳＫＰ２（たとえば、コイルインダクタンス）が、図５のグラフにプロットされているとともに基準データストア７に格納されている基準値に対応する場合、評価ユニット３は、２つの発振回路パラメータＳＫＰ１、ＳＫＰ２から、該溶加金属が対応する既知の溶加金属である旨を認識する。測定された発振回路パラメータＳＫＰ１、ＳＫＰ２が、プロットされた基準発振回路パラメータｒと一致している場合は、これにより特定の溶加金属を検出可能である。一致も対応もしていない場合は、供給された溶加金属５が評価ユニット３により認識されず、インターフェース（たとえば、溶接装置の制御ユニット）を介してこれを報告することができる。
供給された溶加金属５が認識されない場合、制御ユニットは、これに応じて溶接装置のアクチュエータ１０を作動させ、たとえば溶加金属の供給を停止することができる。さらに、挿入された溶加金属が認識されておらず、所望の溶接プロセスに適していない可能性があることが溶接者またはユーザに知らされ得る。その後、ユーザまたは溶接者は、挿入された未認識溶加金属の交換の要否を確認することができる。未認識溶加金属が依然として溶接プロセスに適している場合、ユーザまたは溶接者は、溶接装置に対して、挿入された溶加金属で溶接プロセスを継続するように指示することができる。また、考え得るさらなる一実施形態において、ユーザまたは溶接者は、ユーザインターフェースを介して、未知の溶加金属について決定された発振回路パラメータＳＫＰの基準データストア７への自動的な書き込みまたは保存を検出装置１の評価ユニット３に行わせるコマンドを入力して、該ユーザは、ユーザインターフェースを介して、既知の溶加金属５を格納されている発振回路パラメータＳＫＰに割り当てる入力を行うことができる。たとえば、溶接者またはユーザは、ユーザインターフェースを介して、基準データストアに格納されていない未知の溶加金属が直径１ｍｍのアルミニウム（ＡｌＭｇ５）溶接ワイヤである旨を入力することができる。
さらなる変形構成が可能である。たとえば、決定された発振回路パラメータＳＫＰから、既知の溶加金属の格納基準値ｒとの一意の一致も一意の対応も見つからない場合は、考え得る一変形構成において、決定された発振回路パラメータＳＫＰから、ある材料クラス（たとえば、強磁性材料（図５のグループＢ１））への粗い割り当てを行うことができる。これに対して、図５のグループＢ２は、反磁性および常磁性材料を含む。決定されたた溶加金属グループに対するこの粗い決定に基づいて、挿入された溶加金属５が現在の溶接プロセスに適さない場合は、考え得る一実施形態において、これが溶接者またはユーザに報告されてもよく、また任意選択として、溶接プロセスがアクチュエータ１０により中断されてもよい。
考え得る一実施形態において、検出装置１は、溶加材と、供給された溶加金属５の材料厚もしくは材料直径と、の両方または一方を自動的に認識してもよく、任意選択として、インターフェース経由でこれらを報告してもよい。さらに、制御ユニット９は、検出された溶加金属に基づいて、溶接パラメータＳＰを自動的に設定してもよい。さらに、考え得る一実施形態において、評価ユニット３は、決定された発振回路パラメータＳＫＰから、溶加金属の有無（たとえば、決定された発振回路パラメータが特定範囲外にあるか、または、この目的用に格納されている基準値ｒ０の近くにあるか）さえ検出可能である。ｒ０は、溶加金属が存在しない場合の発振回路パラメータの基準値を構成する。この場合、ユーザまたは溶接者は、ユーザインターフェースを介してこのことを知らされ、溶加金属５を挿入するように求められ得る。
さらなる変形構成が可能である。図５のグラフに見られるように、たとえば組成は異なるものの直径ｄが同じであるさまざまな溶加金属すなわち溶接ワイヤは、発振回路コイルのインダクタンスＬと発生している渦電流損失とが特定の一次従属の関係にある。このことは、たとえばグループＢ２１、Ｂ２２、Ｂ２３、およびＢ２４によって図５に表される。このため、たとえば反磁性または常磁性溶加金属５のグループＢ２４（ｒ１８〜ｒ２１）は、１．６ｍｍの直径ｄを有し、溶加金属５は、異なる材料から成るかまたは異なる組成を有する。未知の溶加金属５が挿入されている間に発振回路パラメータＳＫＰを決定する場合に、異なる材料から成るものの直径が同じ特定の溶加金属グループの外挿曲線に近いインダクタンスおよび渦電流損失が測定または決定された場合は、図５の基準値グラフから、使用された溶加金属５が対応する直径ｄをおそらく有するであろう旨を検出可能であるものの、該溶加金属５に一意の材料組成を割り当てることはできない。
考え得るさらなる一実施形態においては、センサが決定した発振回路パラメータＳＫＰと、基準発振回路パラメータｒ（ＳＫＰ１ｒ、ＳＫＰ２ｒ）と、の間の距離から、図５に示す基準値に従って、挿入された溶加金属５が、格納されている既知の溶加金属のうちの１つであるという確率Ｐの高さを計算することができる。２つの発振回路パラメータＳＫＰ１、ＳＫＰ２により規定される点と格納されている基準点ｒとの間の距離が大きいほど、これが該既知の溶加金属である確率Ｐは低くなる。
考え得るさらなる一実施形態においては、たとえば発振回路パラメータから、溶加金属５の材料が反磁性もしくは常磁性材料（グループＢ２）であるか、または強磁性材料（グループＢ１）であるかを確定することができる。強磁性材料の場合、材料を厳密に区別するためには、測定前に材料を消磁させることが必要となる場合がある。
本発明に係る検出装置１の考え得る一実施形態において、該検出装置は、溶接ワイヤおよび溶接電極または溶接ワイヤもしくは溶接電極を消磁させるための消磁ユニットをさらに有する。考え得る変形構成を図７および図８のブロック図に示す。
図７に示す変形構成において、検出装置１の消磁ユニット１１は、直列に接続され、溶加材すなわち溶接ワイヤ５が通過する２つのコイル１１Ａ、１１Ｂを備える。図７に示す実施形態において、２つのコイル１１Ａ、１１Ｂは、発振回路２のコイル２Ａの両側に設けられている。直列に接続された２つの消磁コイル１１Ａ、１１Ｂは、強い交番磁界が発生し、それが徐々に減衰して、消磁コイル１１Ａ、１１Ｂを通過した溶加金属すなわち溶接ワイヤの材料を消磁させるように２つの消磁コイル１１Ａ、１１Ｂを作動させる消磁ユニット１１の信号発生器１１Ｃに接続されている。これに関連して、磁界は、磁化材料の保磁力に達する十分な強さであるのが好ましい。交番磁界によって、振幅が低下する材料のヒステリシスが生じる。これに関連して、永久磁界がゼロになるまでは、磁界強度および磁束密度の振幅が低下するヒステリシス曲線に追従し得る。図７に示す変形構成において、消磁は、ワイヤの静止中すなわち溶加金属５の静止中に行うのが好ましい。最初に溶加金属すなわち溶接ワイヤ５を消磁させた後、溶加材５がその中を移動する発振回路２のコイル２Ａを用いて、発振回路２の発振回路パラメータＳＫＰが決定される。
考え得る一変形構成においては、発振回路２を用いて、供給された溶接ワイヤ５の材料が最初に粗く決定される。溶接ワイヤ５の材料が強磁性材料である場合は、その後、消磁ユニット１１によって消磁が行われる。さらなるステップにおいて、溶接ワイヤ５の直径および組成または直径もしくは組成が後でより正確に決定される。図７に示す変形構成において、Ｈフィールドは、溶加金属すなわち溶接ワイヤ５の向きと実質的に平行に延びている。その結果、Ｈフィールドは、溶接ワイヤ５上に適切に束ねることができる。溶接ワイヤ５を均一に消磁させるために、図７に示す変形構成においては、発振回路２のセンサコイル２Ａの前後に磁化コイル１１Ａ、１１Ｂが配置されている。たとえば、信号発生器１１Ｃにより、１〜２秒の期間で減衰する１００Ｈｚ正弦波信号を消磁コイル１１Ａ、１１Ｂに印加して、溶接ワイヤ５を消磁させることができる。空間の節約および効率の向上のため、減衰する正弦波電流は、Ｈブリッジ（ＰＷＭ）を用いて生成可能である。
図８は、消磁ユニット１１を備えた検出装置１のさらなる一変形構成を示している。図８に示す変形構成において、Ｈフィールドの磁力線は、溶接ワイヤ５の向きと実質的に垂直に延びている。図８に示す変形構成において、溶接ワイヤは、該溶接ワイヤ５の移動中に消磁される。交番磁界は、ワイヤ移動に垂直な溶接ワイヤ５を通じてガイドされる。溶接ワイヤの移動の結果として磁界が減衰する。
また、考え得るさらなる一実施形態においては、図８に示す構成１１を用いて、情報またはデータを溶接ワイヤ５上に磁化可能である。この変形構成においては、テープカセットと同様に、情報またはデータを溶接ワイヤ５上に磁化または格納可能であるとともに、他の部分で読み出し可能である。
溶接装置用の溶接ワイヤおよび溶接電極または溶接ワイヤもしくは溶接電極の直径および組成または直径もしくは組成を検出するための、本発明に係る検出装置１および本発明に係る方法のさらなる変形構成が可能である。
考え得る一変形構成においては、さまざまな周波数で測定が行われる。類似の合金または組成については、より良好に区別するために、さまざまな周波数での測定を行うことができる。
図６は、異なる材料の渦電流損失が周波数ｆによって決まるグラフである。発振回路２の周波数ｆの関数として、渦電流損失によりもたらされる銅損ＲＰ（オーム）を示している。異なる材料の溶接ワイヤは、周波数ｆに関して異なる挙動を示す。渦電流損失は、周波数ｆの上昇とともに大きくなる。
本発明に係る検出装置１の考え得るさらなる一実施形態において、該検出装置１は、発振回路２の発振回路構成要素を校正するための校正ユニットをさらに有する。これに関連して、校正は、基準値およびセンサ値によって、または基準値もしくはセンサ値によって実行可能である。発振回路パラメータＳＫＰは、外部の影響（たとえば、温度および大気湿度等）によって決まり得る。考え得る一実施形態において、温度Ｔおよび大気湿度または温度Ｔもしくは大気湿度は、センサシステムにより決定され、発振回路２は最初、センサ値によって校正または調整される。
校正の考え得る一実施形態においては、校正は基準値によっても実行可能である。この目的のために、溶加金属なしでの測定または既知の溶加金属を用いた測定が行われ、決定された発振回パラメータと基準値との差が校正用に利用される。たとえば、後続の測定においては、決定されれた発振回路パラメータ間の差を差し引くことにより、基準値に対して校正された発振回路パラメータを求めることができる。好適な一実施形態において、基準測定は、溶加金属なしで実行される。
本発明に係る検出装置１の考え得る一実施形態において、測定構成の校正後に、次いで、必要に応じて溶接ワイヤ５が消磁される。校正および消磁の後に、次いで、発振回路２の発振回路パラメータＳＫＰが測定または決定され、溶接ワイヤすなわち溶加金属５の直径および組成または直径もしくは組成が決定される。コイル２Ａを通過した溶接ワイヤ５の決定または検出された直径または組成に応じて、その後、溶接パラメータＳＰの自動的な設定と、制御ユニット９によるアクチュエータ１０の作動と、の両方または一方が可能である。また、発振回路２のコイル２Ａを通過した溶接ワイヤ５の発振回路パラメータＳＫＰの決定された変化によって、溶接ワイヤ５および溶接ワイヤ５端部または溶接ワイヤ５もしくは溶接ワイヤ５端部の異なる溶接ワイヤセグメント間の遷移を自動的に認識することも可能である。
図９は、溶接装置用の溶接ワイヤ５および溶接電極５または溶接ワイヤ５もしくは溶接電極５の直径および組成または直径もしくは組成を検出するための、本発明に係る方法の例示的な一実施形態を示すフローチャートである。図示の実施形態において、本発明に係る方法は基本的に、３つのステップを含む。
第１のステップＳ１において、溶接ワイヤを、キャパシタとともに発振回路を構成するコイルに通過させる。
その後、さらなるステップＳ２において、発振回路において発生する振動信号の減衰に特有の少なくとも１つの第１の発振回路パラメータＳＫＰ１および発振回路において発生する振動信号の信号周波数に特有の少なくとも１つの第２の発振回路パラメータＳＫＰ２を決定する。
最後に、ステップＳ３において、決定された発振回路パラメータによって、コイルを通過した溶接ワイヤおよびコイルを通過した溶接電極またはコイルを通過した溶接ワイヤもしくはコイルを通過した溶接電極の直径および組成または直径もしくは組成を検出する。これは、基準値データストアから読み出された基準値との比較により、ステップＳ２で決定した発振回路パラメータＳＫＰの関数として行われるのが好ましい。基準値は、溶接ワイヤのさまざまな直径およびさまざまな組成またはさまざまな直径もしくはさまざまな組成について、予想される発振回路パラメータを指定する。発振回路パラメータの基準値は、発振回路のコイルを通過した溶接ワイヤの直径および組成または直径もしくは組成を検出するために、基準データストアから読み出され、決定された発振回路パラメータと比較される。考え得る一実施形態において、発振回路パラメータＳＫＰは、溶接ワイヤの移動中にステップＳ２で決定可能である。代替的な一実施形態において、発振回路パラメータは、溶接ワイヤの静止中にステップＳ２で決定される。考え得る一実施形態において、ステップＳ３で検出した溶接ワイヤの直径およびステップＳ３で決定した溶接ワイヤの組成またはステップＳ３で検出した溶接ワイヤの直径もしくはステップＳ３で決定した溶接ワイヤの組成は、インターフェースを介した制御ユニットへの出力およびユーザインターフェースを介したユーザへの出力またはインターフェースを介した制御ユニットへの出力もしくはユーザインターフェースを介したユーザへの出力が可能である。その後、さらなるステップにおいて、溶接ワイヤの送信された直径および送信された組成の関数として、または送信された直径もしくは送信された組成の関数として、溶接装置の溶接パラメータＳＰが自動的に設定されてもよい。考え得る一実施形態においては、ステップＳ１で溶接ワイヤが発振回路のコイルを通過する前に、検出装置の構成要素の校正と、供給された溶接ワイヤの消磁と、の両方または一方がなされてもよい。
溶接ワイヤの直径および組成または直径もしくは組成を検出するための、本発明に係る方法の利点は、溶接動作中に非接触で発振回路パラメータの決定または測定の実行が可能であることである。本発明に係る方法は、溶接プロセスの品質管理に適している。供給された溶加金属の材料もしくは材料組成および直径の両方の認識が可能であり、または、少なくとも１回の妥当性確認の実行が可能である。本発明に係る方法によれば、溶接電極すなわち溶加金属が溶接装置において実際に保持されているかどうかを確かめることができる。ワイヤ電極すなわち溶接電極は、選択された特徴的な溶接線、溶接指示を用いて直径および材料に関する確認することが可能でありでき、溶接者またはユーザは、ディスプレイを介して、対応するフィードバックを得ることができる。さらに、溶接ワイヤの検出された直径および検出された組成に基づいて、対応する特徴的な溶接線を自動的に選択可能である。さらに、本発明に係る方法によれば、使用する溶加材の基準値決定と、所望の溶加金属および実際に保持されている溶加金属の考え得る偏差に関するフィードバックとが可能になる。考え得る一実施形態において、検出装置１の評価ユニット３は、溶接装置の電流源を作動させてもよい。考え得る一実施形態において、供給された溶接ワイヤは、強磁性材料から成ることが認識されると、消磁される。代替的な一実施形態において、消磁は常に、認識された材料グループとは無関係に、自動的に実行される。本発明に係る方法は、溶接プロセスの溶加金属が供給される如何なる溶接方法についても適している。本発明に係る検出装置１は、溶接装置に組み込まれてもよい。また、考え得るさらなる一実施形態において、検出装置１は、別個の溶接ワイヤ供給装置にも組み込まれてもよい。
１ 検出装置
２ 発振回路
２Ａ コイル
２Ｂ キャパシタ
３ 評価ユニット
４ 線／バス
５ 溶加金属
６ 線
７ 基準値データストア
８ 線
９ 制御ユニット
１０ アクチュエータ
１１ 消磁ユニット
１１Ａ 消磁コイル
１１Ｂ 消磁コイル
１１Ｃ 信号発生器

Claims (20)

  1. 溶接装置用の溶接ワイヤ（５）および溶接電極（５）または溶接ワイヤ（５）もしくは溶接電極（５）の直径および組成または直径もしくは組成を検出するための方法であって、
    （ａ）前記溶接ワイヤ（５）を、キャパシタとともに発振回路（２）を構成するコイル（２Ａ）に通過させるステップ（Ｓ１）と、
    （ｂ）前記発振回路（２）において発生する振動信号の減衰に特有の少なくとも１つの第１の発振回路パラメータ（ＳＫＰ１）および前記発振回路（２）において発生する前記振動信号の信号周波数（ｆ）に特有の少なくとも１つの第２の発振回路パラメータ（ＳＫＰ２）を決定するステップ（Ｓ２）と、
    （ｃ）前記決定された発振回路パラメータ（ＳＫＰ１、ＳＫＰ２）によって、前記コイル（２Ａ）を通過した前記溶接ワイヤ（５）および前記溶接電極（５）のまたは前記コイル（２Ａ）を通過した前記溶接ワイヤ（５）もしくは前記溶接電極（５）の前記直径および組成または前記直径もしくは組成を検出するステップ（Ｓ３）と、
    を備え、
    （ｄ）前記溶接ワイヤ（５）が、前記発振回路パラメータ（ＳＫＰ１、ＳＫＰ２）が決定される前に、前記発振回路（２）の前記コイル（２Ａ）および少なくとも１つのさらなるコイル（１１Ａ、１１Ｂ）によって、または前記コイル（２Ａ）もしくは少なくとも１つのさらなるコイル（１１Ａ、１１Ｂ）によって消磁される、方法。
  2. 前記第１の発振回路パラメータ（ＳＫＰ１）が、
    前記発振回路（２）の発振回路品質、前記発振回路（２）の渦電流損失、前記振動信号の信号減衰、および前記振動信号の減衰時間のうち少なくとも１つを有する、請求項１に記載の方法。
  3. 前記第２の発振回路パラメータ（ＳＫＰ２）が、前記発振回路（２）の前記コイル（２Ａ）のインダクタンスを含む、請求項１または２に記載の方法。
  4. 前記発振回路（２）の前記コイル（２Ａ）を通過した前記溶接ワイヤ（５）の前記直径および組成または前記直径もしくは組成が、基準値（ｒ）との比較により、前記決定された発振回路パラメータ（ＳＫＰ１、ＳＫＰ２）の関数として決定される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記基準値（ｒ）が、溶接の異なる直径および異なる組成または異なる直径もしくは異なる組成について、予想される発振回路パラメータ（ＳＫＰ１ｒ、ＳＫＰ２ｒ）を指定する、請求項４に記載の方法。
  6. 前記発振回路パラメータ（ＳＫＰ１ｒ、ＳＫＰ２ｒ）の前記基準値が、前記発振回路（２）の前記コイル（２Ａ）を通過した前記溶接ワイヤ（５）の前記直径および組成または前記直径もしくは組成を検出するために、基準値データストア（７）から読み出され、前記決定された発振回路パラメータ（ＳＫＰ１、ＳＫＰ２）と比較される、請求項４または５に記載の方法。
  7. 前記発振回路パラメータ（ＳＫＰ１、ＳＫＰ２）が、前記溶接ワイヤ（５）の移動中および前記溶接ワイヤ（５）の静止中に決定されるか、または前記溶接ワイヤ（５）の移動中もしくは前記溶接ワイヤ（５）の静止中に決定される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記溶接ワイヤ（５）の前記決定された直径および決定された組成の少なくとも１つの関数としてメッセージが出力される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記溶接ワイヤ（５）の前記決定された直径および決定された組成の少なくとも１つの関数として、前記溶接装置の溶接パラメータ（ＳＰ）が自動的に設定される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記溶接ワイヤ（５）が、前記溶接ワイヤ（５）の移動中および前記溶接ワイヤ（５）の静止中に消磁されるか、または前記溶接ワイヤ（５）の移動中もしくは前記溶接ワイヤ（５）の静止中に消磁される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記発振回路（２）の前記発振回路パラメータ（ＳＫＰ１、ＳＫＰ２）が、基準値およびセンサ値を用いて、または基準値もしくはセンサ値を用いて校正される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記溶接ワイヤ（５）が、それぞれの直径およびそれぞれの組成またはそれぞれの直径もしくはそれぞれの組成を有する複数の接続された溶接ワイヤセグメントから成る、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記発振回路（２）の前記コイル（２Ａ）を通過した前記溶接ワイヤ（５）に起因する前記発振回路パラメータ（ＳＫＰ１、ＳＫＰ２）の決定された変化によって、前記溶接ワイヤ（５）および前記溶接ワイヤ（５）端部または前記溶接ワイヤ（５）もしくは前記溶接ワイヤ（５）端部の異なる溶接ワイヤセグメント間の遷移が認識される、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記発振回路（２）の前記コイル（２Ａ）を通過した前記溶接ワイヤ（５）に沿って、前記発振回路（２）の発振回路パラメータに影響するマーキングが存在する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
  15. 溶接装置用の溶接ワイヤ（５）および溶接電極（５）または溶接ワイヤ（５）もしくは溶接電極（５）の直径および組成または直径もしくは組成を検出するための検出装置（１）であって、前記検出装置（１）が、
    前記溶接ワイヤ（５）および溶接電極（５）または前記溶接ワイヤ（５）もしくは溶接電極（５）が通過可能なコイル（２Ａ）を有する発振回路（２）と、
    前記発振回路（２）に接続され、前記発振回路（２）において発生する振動信号の減衰に特有の少なくとも１つの第１の発振回路パラメータ（ＳＫＰ１）および前記発振回路（２）において発生する前記振動信号の信号周波数（ｆ）に特有の少なくとも１つの第２の発振回路パラメータ（ＳＫＰ２）を決定するための評価ユニット（３）であって、前記決定された発振回路パラメータ（ＳＫＰ１、ＳＫＰ２）によって、前記発振回路（２）の前記コイル（２Ａ）を通過した前記溶接ワイヤ（５）および前記溶接電極（５）のまたは前記コイル（２Ａ）を通過した前記溶接ワイヤ（５）もしくは前記溶接電極（５）の前記直径および組成または前記直径もしくは組成を検出する、評価ユニット（３）と、
    を有し、
    前記検出装置（１）が、前記溶接ワイヤ（５）および前記溶接電極（５）または前記溶接ワイヤ（５）もしくは前記溶接電極（５）を消磁させるための消磁ユニット（１１）を有する、検出装置。
  16. 前記発振回路（２）が、前記コイル（２Ａ）とキャパシタ（２Ｂ）とを有するＬＣ並列発振回路である、請求項１５に記載の検出装置。
  17. 前記評価ユニット（３）が、前記評価ユニット（３）がアクセスし得る基準データストア（７）に格納されている基準値との比較により、前記決定された発振回路パラメータ（ＳＫＰ１、ＳＫＰ２）の関数として、前記発振回路（２）の前記コイル（２Ａ）を通過した前記溶接ワイヤ（５）の前記直径および組成のうち少なくとも１つを決定する、請求項１５または１６に記載の検出装置。
  18. 前記検出装置（１）が、前記発振回路（２）の発振回路構成要素を校正するための校正ユニットを有する、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の検出装置。
  19. 溶接ワイヤ（５）および溶接電極（５）の少なくとも１つを供給するための溶接ワイヤ供給ユニットと、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の検出装置（１）と、を備える、溶接装置。
  20. 溶接ワイヤ（５）および溶接電極（５）の少なくとも１つを供給するための溶接ワイヤ供給ユニットであって、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の検出装置（１）を有する、溶接ワイヤ供給ユニット。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3499802B1 (en) * 2017-12-12 2021-01-20 British Telecommunications public limited company Cable network modelling
CN108906916B (zh) * 2018-08-31 2023-07-28 东莞市缔网通讯科技有限公司 一种高频镀银导线拉拔线径检测的方法和装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE642223A (ja) * 1963-02-19
CH664217A5 (de) * 1984-06-29 1988-02-15 Barnaulskij Ok B Avtomatiki Verfahren zur bestimmung des durchmessers eines drahtes.
JPH05177356A (ja) * 1992-01-08 1993-07-20 Shin Meiwa Ind Co Ltd 自動溶接装置における溶接ワイヤ清掃装置およびその使用方法
EP0874972B1 (de) * 1996-01-17 2002-04-10 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Schaltungsanordnung zur messtechnischen bestimmung von durchmessern metallischer körper
JPH10264005A (ja) * 1997-03-25 1998-10-06 Tokyo Seimitsu Co Ltd ワイヤソーのワイヤ径検出装置およびそれを使用したワイヤソー
US6091048A (en) 1997-05-16 2000-07-18 Illinois Tool Works Inc. Welding machine with automatic parameter setting
US6267291B1 (en) * 1999-06-21 2001-07-31 Lincoln Global, Inc. Coded and electronically tagged welding wire
AT413954B (de) * 2000-11-02 2006-07-15 Fronius Int Gmbh Erfassungselement für ein schweissgerät
AT412765B (de) * 2003-07-03 2005-07-25 Fronius Int Gmbh Schweissbrenner
TWI250664B (en) * 2004-01-30 2006-03-01 South Epitaxy Corp White light LED
US7645960B2 (en) * 2004-06-18 2010-01-12 Lincoln Global, Inc. Coded welding consumable
DE102005016813A1 (de) * 2005-04-07 2006-10-12 Fachhochschule Koblenz Sensoranordnung zur Identifizierung und Ortung von Metallstäben in einem Metallverarbeitungswerk
EP1920241B1 (en) * 2005-09-01 2015-07-01 Joao R. Matos S.A. Conductor wire properties detector
FI120578B (fi) * 2006-09-12 2009-12-15 Kemppi Oy Lisäainelangan tunnistuslaitteisto ja -menetelmä
AT510886B1 (de) * 2011-01-10 2012-10-15 Fronius Int Gmbh Verfahren zum einlernen/prüfen eines bewegungsablaufs eines schweissroboters, schweissroboter und steuerung dazu
CN102680524A (zh) * 2012-05-10 2012-09-19 四川理工学院 药芯焊丝填充率在线检测方法及装置
US9266184B2 (en) 2012-06-07 2016-02-23 Illinois Tool Works Inc. Electrode diameter sensing consumables
US9144862B2 (en) 2012-11-30 2015-09-29 Illinois Tool Works Inc. System and method for determining welding wire diameter

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