MX2012009712A - Sistema de soldadura de pulso con frecuencia variable referenciada de velocidad de alimentacion de alambre. - Google Patents

Sistema de soldadura de pulso con frecuencia variable referenciada de velocidad de alimentacion de alambre.

Info

Publication number
MX2012009712A
MX2012009712A MX2012009712A MX2012009712A MX2012009712A MX 2012009712 A MX2012009712 A MX 2012009712A MX 2012009712 A MX2012009712 A MX 2012009712A MX 2012009712 A MX2012009712 A MX 2012009712A MX 2012009712 A MX2012009712 A MX 2012009712A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
welding
wire
feed speed
power supply
torch
Prior art date
Application number
MX2012009712A
Other languages
English (en)
Inventor
Quinn W Schartner
Andrew D Nelson
Original Assignee
Illinois Tool Works
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Illinois Tool Works filed Critical Illinois Tool Works
Publication of MX2012009712A publication Critical patent/MX2012009712A/es

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/09Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/12Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/133Means for feeding electrodes, e.g. drums, rolls, motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/09Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
    • B23K9/091Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits
    • B23K9/092Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits characterised by the shape of the pulses produced
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/095Monitoring or automatic control of welding parameters
    • B23K9/0953Monitoring or automatic control of welding parameters using computing means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/12Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
    • B23K9/133Means for feeding electrodes, e.g. drums, rolls, motors
    • B23K9/1336Driving means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/16Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/173Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

Una operación de soldadura de forma de onda pulsada se implementa por referencia a una velocidad de alimentación de alambre controlada por un operador. La velocidad de alimentación de alambre se configura en un alimentador de alambre, y una señal representativa de la velocidad de alimentación de alambre controlada se aplica a un suministro de energía. La circuitería de control de suministro de energía hace referencia a una tabla de búsqueda en la cual los parámetros de forma de onda pulsada se proporcionan con base en la velocidad de alimentación alambre. Los parámetros pueden incluir múltiples parámetros tales como frecuencia de pulso, corriente de pico, corriente de entorno, e índices de rampa de corriente. La circuitería de control controla la circuitería de conversión de energía para generar la forma de onda controlada como una función de la velocidad de alimentación de alambre controlada.

Description

SISTEMA DE SOLDADURA DE PULSO CON FRECUENCIA VARIABLE REFERENCIADA DE VELOCIDAD DE ALIMENTACIÓN DE ALAMBRE REFERENCIA CRUZADA A LAS SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama prioridad de la Solicitud de Patente Estadounidense No. 12/710,914 titulada "Wire Feed Speed Referenced Variable Frecquency Welding System", presentada el 23 de febrero de 2010, que se incorpora en la presente por referencia.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La invención se refiere por lo general a sistemas de soldadura, y más en particular a una soldadura configurada para realizar una operación de soldadura en la cual una forma de onda pulsada se aplica al alambre de soldadura ya que el alambre se saca de un soplete de soldadura.
Un amplio rango de sistemas de soldadura y de regímenes de control de soldadura se ha implementado para varios propósitos. En continuas operaciones de soldaduras, las técnicas (MIG) de soldadura por arco de metal con gas inerte permiten la formación de una bola de soldadura continua al alimentar el alambre de soldadura revestido con gas inerte de un soplete de soldadura. La energía eléctrica se aplica al alambre de soldadura y se completa un circuito a través de la pieza de trabajo para sostener un arco que funde el alambre y la pieza de trabajo para formar el soldado deseado.
Las formas avanzadas de soldadura MIG se basan en la generación de energía pulsada en el suministro de energía par asoldar. En otras palabras, varios regímenes pulsados pueden llevarse a acabo en los cuales los pulsos de corriente y/o voltaje son controlados por la circuitería de control de suministro de energía para regular la formación y deposición de gotitas de metal del alambre de soldadura, para sostener un calentamiento deseado y perfil de enfriamiento de la pileta de soldadura, para controlar la cortocircuitación entre el alambre y la pileta de soldadura, y entre otros.
Aunque es muy efectivo en muchas aplicaciones, tales regímenes pulsados proporcionan control de los índices de alimentación de alambre difíciles. En ciertas técnicas conocidas, por ejemplo, se han hecho intentos por controla la velocidad de alimentación de alambre con base en la frecuencia de las formas de onda pulsadas. Esto puede requerir cambios rápidos en la velocidad de alimentación de alambre, lo que resulta en dificultad de control. Estas dificultades se exacerban cuando ciertos tipos de alambre se usan, tales como aluminio y sus aleaciones. Debido a que los alambres de soldadura de aluminio no pueden soportar altas cargas de columna como los metales, un motor diseñado para empujar el cable de un alimentador de cable a través del soplete de soldadura es con más frecuencia suplementado mediante un motor dispuesto en el soplete para empujar el alambre. La coordinación de ambos de estos motores puede ser requerida entonces, y esto de nuevo está basado en la frecuencia de pulso. Tal coordinación es difícil y con frecuencia lleva a menos del desempeño de sistema óptimo.
Existe la necesidad, por consiguiente, de mejorar las estrategias de soldadura mejoradas que permiten soldar en regímenes de forma de onda pulsados mientras se mejora el control de alimentación de alambre.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona sistemas de soldadura diseñados para responder a tales necesidades. De acuerdo con una ¡mplementación ejemplar, un sistema de soldadura comprende un suministro de energía para soldadura configurado para generar energía para soldadura para una operación de soldadura de forma de onda pulsada, y un alimentador de alambre configurado para alimentar el alambre de soldadura a un soplete de soldadura. Una interfaz de operador puede permitir a un operador seleccionar de una velocidad de alimentación de alambre controlada o deseada. Una señal representativa de la velocidad de alambre deseada se aplica al suministro de energía para soldadura y los parámetros de la energía de salida deseada para una operación de soldadura se determinan en el suministro de energía para soldadura con base en la velocidad de alimentación de alambre controlada. Estos parámetros pueden incluir, en particular, la frecuencia de los pulsos en una forma de onda cuando la operación es soldadura pulsada.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 es una representación diagramática de un sistema de soldadura MIG ejemplar que ilustra un suministro de energía acoplado a un alimentador de alambre de acuerdo con aspectos de las técnicas presentes; La figura 2 es una representación diagramática de los componentes de circuitería de control ejemplares para un suministro de energía para soldadura del tipo mostrado en la figura 1 ; La figura 3 es una representación diagramática de componentes ejemplares de la circuitería de control para un alimentador para un sistema del tipo mostrado en la figura 1 ; La figura 4 es un diagrama de flujos que ilustra pasos ejemplares al calibrar un alimentador de alambre de acuerdo con aspectos de las técnicas presentes; La figura 5 es una representación gráfica del procedimiento de calibración llevado a cabo en los pasos de la figura 4; La figura 6 es un diagrama de flujos que ilustra pasos ejemplares en un algoritmo para iniciar una soldadura mediante el sistema de la figura 1 ; La figura 7 es un diagrama de flujos de un algoritmo ejemplar para controlar los parámetros de soldadura pulsados como una función de la velocidad de alimentación de alambre; y La figura 8 es una representación gráfica de una forma de onda ejemplar para un régimen de soldadura pulsado que puede implementarse de acuerdo con las técnicas presentes.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Regresando ahora a las figuras, y primero con referencia a la figura 1 , un sistema de soldadura ejemplar se ilustra como que incluye un suministro de energía 10 y un alimentador de cable 12 acoplados entre sí mediante conductores o conductos 14. En la modalidad ilustrada el suministro de energía 10 está separado del alimentador de alambre 12, de tal manera que el alimentador de alambre puede posicionarse en alguna distancia del suministro de energía cerca de una ubicación de la soldadura. Sin embargo se debe entender que el alimentador de alambre, en algunas implementaciones, puede ser integral con el suministro de energía. En tales casos, los conductos 14 serían internos al sistema. En modalidades en las que el alimentador de alambre se separa del suministro, se proporcionan por lo general las terminales e el suministro de energía y en el alimentador de alambre para dejar que los conductores se acoplen a los sistemas para dejar que la energía y el gas se suministren al alimentador de alambre desde el suministro de energía, y para dejar que los datos se intercambien entre los dos dispositivos como se describe con más detalle a continuación.
El sistema se diseña para suministrar alambre, energía y gas a un soplete de soldadura 16. Como será apreciado por aquellos expertos en la técnica, el soplete de soldadura puede ser de cualquier tipo, y por lo general permite la alimentación de un alambre de soldadura y gas a una ubicación adyacente a una pieza de trabajo 18 en donde se va a formar una soldadura para unir una o más piezas de metal. Un segundo conductor (no mostrado) con frecuencia se corre hacia la pieza de trabajo de soldadura para completar un circuito eléctrico entre el suministro de energía y la pieza de trabajo.
El sistema está diseñado para permitir que el operador seleccione las configuraciones de los datos, en particular mediante una interfaz de operador 20 proporcionada en el suministro de energía. La interfaz de operador se incorpora típicamente en una placa frontal del suministro de energía, y puede permitir la selección de configuraciones tal como el proceso de soldadura, el tipo de alambre usado, configuraciones de voltaje y corriente, entre otros. En particular, el sistema está diseñado para permitir la soldadura MIG con aluminio u otro alambre de soldadura que se empuja hacia el soplete y se jala hacia el soplete. Estas configuraciones de soldadura se comunican a la circuitería de control 22 dentro del suministro de energía.
La circuitería de control, descrita en mayor detalla a continuación, opera para la generación de energía para soldadura que se aplica al alambre de soldadura para llevar a cabo la operación de soldadura deseada. En ciertas modalidades contempladas en la presente, por ejemplo, la circuitería de control puede adaptarse para regular un régimen de soldadura MIG sinérgica, y/o un régimen de soldadura MIG pulsada sinérgica. El término "soldadura sinérgica", "soldadura MIG sinérgica", o "soldadura MIG pulsada sinérgica" por lo general se refiere a algoritmos de soldadura en los que la salida de energía para soldar se coordina con la velocidad de alimentación de alambre, aunque ningún algoritmo de soldadura sinérgica haya realizado tal coordinación como se establece a continuación en la presente descripción. La "soldadura pulsada" o "soldadura MIG pulsada" se refiere a las técnicas en las cuales se genera una forma de onda de energía pulsada, tal como para controlar la deposición de gotitas de metal en la pileta de soldadura de progresión. En una modalidad particular de la invención, un régimen de soldadura pulsada especializado que tiene amplitudes que varían por sí mismas con el tiempo. Un régimen tal está disponible comercialmente bajo la designación de Profile Pulse de Miller Electric Mfg. Co. de Appleton, Wisconsin. De acuerdo con las presentes técnicas, en toda esto la circuitería de control puede al menos basar parcialmente los parámetros de la energía para soldadura generada al seleccionar la velocidad de alimentación de alambre.
La circuitería de control se acopla entonces a la circuitería de conversión de energía 24. Esta circuitería de conversión de energía se adapta para crear la energía de salida, tal como en un régimen de forma de onda pulsada o sinérgica que se aplicará finalmente al alambre de soldadura en el soplete. Varios circuitos de conversión de energía pueden emplearse, incluyendo contactores, circuitería elevadora, circuitería reductora, inversores, convertidores, entre otros. La configuración de tal circuitería puede ser de tipos generalmente conocidos en la técnica en la misma o de la misma. La circuitería de conversión de energía 24 se acopla a una fuente de energía eléctrica como se indica en la flecha 26. La energía aplicada a la circuitería de conversión de energía 24 puede originarse en la rejilla de energía, aunque otras fuentes de energía también se pueden usar, tal como energía generada por el generador impulsado por motor, baterías, celdas de combustible u otras fuentes alternativas. Finalmente, el suministro de energía ilustrado en la figura 1 incluye circuitería de interconexión 28 diseñada para dejar que la circuitería de control 22 intercambie las señales con el alimentador de alambre 12.
El alimentador de alambre 12 incluye circuitería de interconexión complementaria 30 que se acopla a la circuitería de interconexión 28. En algunas modalidades, las interconexiones multiespiga pueden proporcionarse en ambos componentes y un cable multiconductor pasa entre la circuitería de interconexión para permitir que tal información como velocidades de alimentación de cable, procesos, corrientes seleccionadas, niveles de voltaje o de energía, entre otros se configuren tanto en el suministro de energía 10, como en el alimentador de alambre 12, o ambos.
El alimentador 12 también incluye circuitería de control 32 acoplada a la circuitería de interconexión 30. Como se describe con más detalle a continuación, la circuitería de control 32 permite que las velocidades de alimentación de alambre sean controladas de acuerdo con las selecciones del operador, y permite que estas configuraciones se retroalimenten al suministro de energía mediante la circuitería de interconexión. La circuitería de control 32 se acopla a una interconexión de operador 34 en el alimentador de alambre que permite la selección de uno o más parámetros de soldadura, en particular la velocidad de alimentación de alambre. La interfaz de operador también puede permitir la selección de tales parámetros de soldadura como el proceso, el tipo de alambre utilizado, corriente, voltaje o configuraciones de energía, entre otros. La circuitería de control 32 también se acopla a la válvula de control de gas 36 que regula el flujo de blindaje y gas al soplete. En general, tal gas se proporciona al momento de soldar, y puede encenderse inmediatamente después de la soldadura y durante un periodo de tiempo corto seguido de la soldadura. El gas aplicado a la válvula de control de gas 36 con frecuencia se proporciona en la forma de botellas presurizadas, como se representa con número de referencia 38.
El alimentador de alambre 12 incluye componentes para alimentar el alambre al soplete de soldadura y por consiguiente a la aplicación de soldadura, bajo el control de circuitería de control 36. Por ejemplo, una o más bobinas de alambre de soldadura 40 se alojan en el alimentador de alambre. El alambre de soldadura 42 se desenrolla y se alimenta progresivamente al soplete como se describe a continuación. La bobina puede estar asociada con un embragué 44 que desacopla la bobina cuando el alambre se va a alimentar al soplete. El embrague también se puede regular para mantener un nivel de fricción mínimo para evitar la rotación libre de la bobina. Un motor de alimentación 46 se proporciona que se acopla con los rodillos de alimentación 48 para empujar el alambre desde el alimentador de alambre hacia el soplete. En la práctica, uno de los rodillos 48 se acopla mecánicamente al motor y rota por el motor para impulsar el alambre del alimentador de alambre, mientras el rodillo adaptador se desvía hacia el alambre para mantener buen contacto entre los dos rodillos y el alambre. Algunos sistemas pueden incluir múltiples rodillos de este tipo. Finalmente se proporciona un tacómetro 50 para detectar la velocidad del motor 46, los rodillos 48, o cualquier otro componente asociado para proporcionar una indicación de la velocidad de alimentación de alambre. Las señales del tacómetro se retroalimentan a la circuitería de control 36, para calibración como se describe a continuación.
Se debe notar que otros arreglos del sistema y los esquemas de entrada también se pueden implementar. Por ejemplo, el alambre de soldadura puede alimentarse desde un contenedor de almacenamiento a granel (p.ej., un tambor) o desde una o más bobinas afuera del alimentador de alambre. De manera similar, el alambre puede alimentarse de la "pistola de bobina" en la cual se monta la bobina en o cerca del soplete de soldadura. Como se observa en la presente, las configuraciones de velocidad de alimentación de alambre pueden introducirse mediante la entrada de operador 34 en el alimentador de alambre o en la interconexión de operador 20 del suministro de energía, o ambos. En sistemas que tienen ajustes de velocidad de alimentación de alambre en el soplete de soldadura, esto puede ser la entrada usada para la configuración.
La energía del suministro de energía se aplica al alambre, por lo general por medio de un cable de soldadura 52 en una manera convencional. De manera similar, el gas protector se alimenta a través del alimentador de alambre y el cable de soldadura 52. Durante las operaciones de soldadura, se avanza el alambre a través del forro de cable de soldadura hacia el soplete 16. Dentro del soplete, un motor de extracción adicional 54 se proporciona con un rodillo impulsor asociado. El motor 54 se regula para proporcionar la velocidad de alimentación de alambre deseada como se describe con más detalle a continuación. Un interruptor activador 56 en el soplete proporciona una señal de que ya se volvió a alimentar al alimentador de alambre y de ahí de regreso al suministro de energía para dejar que el proceso de soldadura sea iniciado o detenido por el operador. En otras palabras, después de apretar el interruptor activador, el flujo de gas empieza, el alambre avanza, la energía se aplica al cable de soldadura 52 y a través del soplete al alambre de soldadura en avance. Estos procesos también se describen en más detalle a continuación.
Se debe notar a lo largo de toda la presente descripción que mientras la velocidad de alimentación de alambre puede "ser configurada" por el operador, la velocidad actual controlada por la circuitería de control variará durante la soldadura por muchas razones. Por ejemplo, los algoritmos automatizados para "funcionar" (alimentación inicial del alambre para la iniciación de arco) pueden usar velocidades derivadas de la velocidad configurada. De manera similar, varios incrementos y decrementos de rampa en la velocidad de alimentación de alambre pueden controlarse durante la soldadura. Otros procesos de soldadura pueden requerir fases de "craterización" en las que la velocidad de alimentación de alambre se altera para llenar las depresiones siguiendo una soldadura. Incluso aún, en los regímenes de soldadura pulsada, la velocidad de alimentación de alambre puede alterarse periódicamente o cíclicamente. En el régimen de pulso de perfil observado anteriormente, por ejemplo, variaciones periódicas en el orden de 1 a 5 Hz pueden controlarse. Como se describe a continuación, en todas estas situaciones la presente técnica permite tales variaciones en la velocidad de alimentación de alambre controlado, y ajustes consecuentes en la salida de energía para soldadura por el suministro de energía.
La figura 2 ilustra una modalidad ejemplar para la circuitería de control 22 del suministro de energía. En práctica, la circuitería de control incluirá varios circuitos electrónicos, incluyendo los componentes análogos y digitales para procesar las configuraciones de soldadura para entrada de operador, procesar la velocidad de alimentación de alambre y otras configuraciones establecidas o detectadas por el alimentador de alambre, y para regular la producción de energía para soldar mediante la circuitería de conversión de energía 24 como se muestra en la figura 1 . En la modalidad ilustrada en la figura 2, la circuitería de control incluye circuitería de procesamiento 58 y circuitería de memoria 60. La circuitería de procesamiento puede basarse en cualquier plataforma de procesamiento, tal como un microprocesador, un arreglo de compuerta programable del campo, un circuito integrado de aplicación específica que tiene capacidades de procesamiento, entre otros. De manera similar, la memoria de circuito 60 puede ser cualquier tipo de memoria, tal memoria de solo lectura programable electrónica, memoria de acceso aleatorio, memoria flash, o cualquier otra memoria convencional incluida con o proporcionada para el soporte de la circuitería de procesamiento.
La memoria servirá típicamente para almacenar configuraciones de operador, regímenes de control y algoritmos, datos de retroalimentación y datos históricos, entre otros. De particular interés para los propósitos presentes son rutinas para el control de la generación de energía con base en la velocidad de alimentación de alambre. En la modalidad ilustrada, por ejemplo, la circuitería de memoria almacena un algoritmo de régimen de soldadura pulsada 62, junto con configuraciones de soldadura 64 y una tabla de búsqueda de parámetro de soldadura 66. Mientras que se pueden llevar a cabo diferentes procesos de soldadura mediante el suministro de energía bajo el control de la circuitería de procesamiento 58, una modalidad particular del suministro de energía permite llevara a cabo un régimen de soldadura MIG pulsado en el que los pulso de energía múltiples se aplican en una forma de onda pulsada o tren hacia el alambre de soldadura para controlar la deposición del alambre en la pileta de soldadura en avance. Este algoritmo de régimen de soldadura pulsado 62 se adapta a los parámetros de control de la forma de onda pulsada con base en la velocidad de alimentación de alambre como se describe con más detalles a continuación. Como se observa anteriormente, otros algoritmos de soldadura pueden también almacenarse en la circuitería de memoria, tal como regímenes de soldadura MIG (no representados separadamente). Estos controles por lo general se basan en al menos parte de las configuraciones de soldadura 64. El algoritmo 62 también hará uso de ciertas relaciones predeterminadas entre la velocidad de alimentación de alambre y los parámetros del proceso de soldadura, que pueden almacenarse en una forma de tabla de búsqueda como es indicado por la tabla de búsqueda 66. Por el contrario, también se debe notar, que ciertas modalidades pueden hacer uso de datos y técnicas de reconstrucción que las tablas de búsqueda. Por ejemplo, los regímenes de soldadura, las velocidades de alimentación de alambre, las configuraciones de calibración (descritas a continuación) pueden almacenarse en la forma de motores de estado, ecuaciones que definen líneas o curvas, coeficientes de fórmulas, entre otros. Estos se pueden usar entonces mediante la circuitería de procesamiento para determinar los parámetros de soldadura deseados durante la soldadura como se describe a continuación.
La figura 3 ilustra de manera similar cierta circuitería funcional que puede incluirse en la circuitería de control de alimentador de alambre 32. Por ejemplo, en la modalidad ilustrada, la circuitería de procesamiento 68 se proporciona para deformar ciertos cómputos y para controlar la operación de alimentador de alambre. La circuitería de procesamiento 68, como la circuitería de procesamiento 58 del suministro de energía, puede basarse en cualquier plataforma adecuada, tal como un microprocesador, un arreglo de compuerta programable de campo, o cualquier otra configuración de procesamiento adecuada. La circuitería de procesamiento incluye o es soportada por la circuitería de memoria 70. La circuitería de memoria 70 sirve para almacenar algoritmos ¡mplementados por la circuitería de procesamiento 68, que con frecuencia está en la forma de rutinas preprogramadas. Por ejemplo, en la modalidad ilustrada, las configuraciones de velocidad de alimentación de alambre 72 se almacenarán en la memoria, y podrían configurarse en la interfaz de operador descrita anteriormente. Los datos de calibración 74 también se almacenen para determinar los voltajes adecuados (o más en general, señales de comando) para aplicarse al motor impulsor 54 del soplete de soldadura como se describe también en mayor detalle a continuación. Con base en estos datos de calibración, un algoritmo de corrección de velocidad de alambre 76 se almacena lo cual sirve como la base para computar el voltaje de salida del motor implementado por la circuitería de procesamiento 68.
Se debe notar que en los sistemas en donde un alimentador de alambre "empotrado" se usa (i.e., integrado en el suministro de energía), algunos de estos componentes pueden combinarse. Por ejemplo, la circuitería de procesamiento usada para controlar la generación de energía para soldar también puede servir para impulsar los componentes de alimentador de alambre. La circuitería de memoria también puede compartirse, o alguno o todos los datos requeridos para la regulación de la velocidad de alimentación de alambre pueden almacenarse en el suministro de energía, ya sea por separado o cuando se integran con el alimentador de alambre.
En operación, el sistema se somete a una rutina de calibración para determinar el nivel de señal de impulsión adecuada que se va a aplicar al motor impulsor 54 del soplete de soldadura. Los datos de calibración resultantes se almacenan después en el alimentador de alambre (o en cualquier otro lugar en el sistema, p.ej., en el suministro de energía). Cuando se va a realizar una operación de soldadura, entonces, el alambre se instala a través de varios componentes y a través del soplete, y el proceso adecuado, las configuraciones de soldadura, la selección de alambre, entre otros son seleccionados por el operador mediante la ¡nterfaz de operador 20 y la interfaz de operador 34. De nuevo, se debe notar que en ciertas modalidades estas ¡nterfaces de operador pueden integrarse como se integraría el suministro de energía y el alimentador de alambre. El operador luego posiciona el soplete cerca del punto de partida de la soldadura que se va a realizar y presiona el interruptor del activador 56 como se muestra en la figura 1 . El alambre es impulsado por el motor 46, el cual es un motor de par de torsión, y es jalado por el motor 54 bajo el control de la circuitería de control 32 del alimentador de alambre. También se suministra la energía y el gas mediante el suministro de energía y se empieza un arco entre el alambre en avance y la pieza de trabajo que va a llevar a cabo la operación de soldadura. Debido a que los regímenes de soldadura sinérgicos y pulsados son de particular interés en el presente contexto, la velocidad de alimentación de alambre configurada en el alimentador de alambre se comunica con el suministro de energía y los parámetros particulares de la energía para soldadura (p.ej., la forma de onda pulsada cuando usa la soldadura pulsada) se adaptan mediante el suministro de energía con base en la velocidad de alimentación de alambre.
Los detalles de estas operaciones se proporcionan en la siguiente descripción. Sin embargo, se debe notar que ciertas ventajas fluyen a partir de esta operación que será aparente para aquellos expertos en la técnica. Por ejemplo, el uso de un motor de par de torsión 46 en el alimentador de alambre permite aplicar una fuerza de alimentación del alambre al forro del ensamble de cable. Esta fuerza de alimentación permite el control de bucle abierto tanto del motor de par de torsión como del motor de extracción, mientras se proporciona una limitación inherente en la torsión y por lo tanto la fuerza aplicada al impulsor de alambre y el alambre. Como se usa en la presente, el término control de "bucle abierto" se pretende que se refiera al control de velocidad de bucle abierto del motor de extracción. En otras palabras, el tacómetro o sensor de velocidad descrito anteriormente puede usarse para monitorear o incluso regular la operación del alimentador de alambre (p.ej., para cambios graduales en la velocidad de alimentación con base en la retroalimentación de velocidad), pero durante la operación, ninguna señal de retroalimentación de velocidad se genera o recibe del motor de extracción en el soplete. (Algunas modalidades también pueden utilizar de nuevo el EMF y/o compensación i*r para mejorar la regulación de velocidad de motor, pero estos no son parámetros de sensor de velocidad bucle cerrado.) Esta operación es particularmente útil durante las transiciones de velocidad de alimentación (i.e., de empiezo y detención cambios de velocidad de alambre cíclico, transiciones rápidas, entre otros). El uso de un motor de par de torsión para impulsar el alambre también compensa de manera inherente la elasticidad en el alambre y el espacio entre el alambre y el forro interno del cable de soldadura. Además, como se describe con mayor detalle a continuación, no se requiere ninguna coordinación de velocidad entre el motor de par de torsión 46 y el motor de extracción 54. El motor de par de torsión 46 sirve meramente para mantener una fuerza de impulsión para asegura el suministro del alambre al motor de extracción 54. El sistema también es retroadaptable debido a que se puede usar cualquier soplete para la soldadura MIG sinérgica y la soldadura MIG pulsada, controlada sin la necesidad de controlar la velocidad de bucle cerrado a través de tacómetros u otros dispositivos de retroalimentación de velocidad en el soplete.
Hay otras ventajas que fluyen a partir del arreglo ilustrado en términos de regímenes de soldadura sinérgicos y pulsados. Por ejemplo, en lugar de intentar coordinar la operación de motor impulsor con base en la frecuencia de pulso, la impulsión del alambre se simplifica en gran medida al permitir que la velocidad de alimentación del alambre sea regulada simplemente por las señales aplicadas al motor de extracción 54 del soplete de soldadura, con la energía para soldadura, que incluye si es el caso, pulso de forma de onda, que se definen con base en este parámetro. La referencia a la velocidad de alimentación de alambre, similar puede usarse como una base para cualquier otro cambio en los parámetros de energía, y la velocidad de alimentación de alambre no necesita ser (y por lo general no lo será) un valor estático o fijo, como se describe anteriormente. Además, la proporción del tacómetro dentro del alimentador de alambre para propósitos de calibración permite la adaptación del sistema para asegurar la regulación cercana de la velocidad de alimentación de alambre actual a pesar de las variancias en el desempeño del componente. Por consiguiente, el régimen de soldadura pulsado se adapta inherentemente a la velocidad de alimentación de alambre calibrado, que se añade a la simplificación de los aspectos de control, mientras se proporciona la coordinación deseada de la forma de onda de pulso con la velocidad de alimentación de alambre. La calibración también toma en cuenta inherentemente variaciones de la constante de voltaje y resistencias de armadura interna no ideales en los motores de extracción, así como diferencias sistema a sistema en cintas deslizantes de rodillos, etc.
La figura 4 ilustra pasos ejemplares en una rutina para calibrar las señales de impulsión aplicadas al motor de extracción antes del soplete de soldadura. Como será apreciado por los expertos en la técnica, ciertas tolerancias de desempeño pueden resultar en desviaciones en la velocidad de impulsión del motor 54 sobre un rango de señales de entrada (p.ej., niveles de voltaje). Estas variaciones podrían corregirse mediante el control de bucle cerrado del motor, tal como mediante el uso de un tacómetro en el soplete de soldadura. Sin embargo, la presente técnica hace uso de un tacómetro en el alimentador de alambre que se usa para calibrar las señales de control aplicadas al motor de extracción. El proceso de calibración, designado por lo general mediante el número de referencia 78 en la figura 4, empieza con el bobinado del alambre de soldadura a través del soplete del alimentador de alambre, como se indica en el paso 80. Con el alambre en lugar, pero sin una operación de soldadura que tenga lugar, el operador entonces introduce un modo de calibración, como se indica en el paso 82 (p.ej., a través de un menú desplegable). La circuitería de procesamiento del alimentador de alambre luego determina el voltaje que podría corresponder normalmente a una primera velocidad de alimentación de alambre como se indica en el paso 84 (que puede ser configurado por un usuario, pero que en una modalidad presente se define por el algoritmo de calibración). Este voltaje puede ser determinado por una computación llevada a cabo por la circuitería de procesamiento, tal como con base en las configuraciones almacenadas en la memoria de alimentador como se describe anteriormente, o puede determinarse a partir de una tabla de búsqueda, ecuación, entre otros en el alimentador de alambre. Este voltaje se aplica al motor de extracción como se indica en el paso 86 (con el motor de par de torsión que empuja el alambre que también está energizado).
En el paso 88 la velocidad de alimentación de alambre actual se detecta (p.ej., medido o muestreado) mediante el tacómetro en el alimentador de alambre, tal como durante varios segundos. Las lecturas del tacómetro pueden filtrarse mediante frecuencias bajas (p.ej., promediadas) o usarse para determinar la velocidad de alimentación de alambre actual durante el periodo de muestreo. Si solo se desea un solo punto de datos (p.ej., para una velocidad de alambre particular de interés), el proceso de calibración puede entonces proceder al paso 94 en el que el valor de calibración se almacena que es representativo de la diferencia (i.e., desvío y/o inclinación) entre la velocidad de alimentación de alambre actual y la controlada, se almacena la señal de entrada necesaria para producir la velocidad controlada. Sin embargo, en muchas implementaciones será deseable calibrar el sistema por un rango de velocidades de alimentación. En tales casos, este mismo proceso puede entonces repetirse para al menos otra velocidad de alimentación de alambre (como se indica en el paso 90), que puede separarse considerablemente de la primera velocidad de alimentación de alambre probada para mejorar la calibración, y que, como en una implementación actual, puede configurarse automáticamente mediante el algoritmo. Las configuraciones de calibración se computan con el alambre que se ha impulsado a dos velocidades de alimentación de alambre, y las velocidades actuales que han sido detectadas y/o computadas. Con base en las velocidades de alimentación de alambre computadas o recolectadas y los voltajes de impulsión nominales, entonces, los parámetros se almacenan para usarse posteriormente al controlar el motor de extracción, como se indica en el paso 94. Como se observa anteriormente, los valores de calibración pueden almacenarse en la forma de una tabla de búsqueda, una o más ecuaciones, coeficientes para ecuaciones, entre otros, ya sea en el alimentador de alambre o el suministro de energía (o ambos).
También puede implementarse un número de verificaciones en el proceso de calibración. Por ejemplo, dependiendo del lugar en donde el tacómetro muestrea la velocidad, el proceso puede requerir de intervención manual, tal como ajuste de presión de rodillos para asegurar que la cinta deslizante de rodillos se minimice. El tacómetro puede, por ejemplo, detectar la velocidad del eje del motor de par de torsión, la velocidad de uno de los rodillos, o el alambre mismo (p.ej., mediante el uso de un rodillo separado). Asimismo, la rutina puede requerir la determinación de si dos o más velocidades controladas o actuales están suficientemente espaciadas para proporcionar una calibración confiable, entre otros. Además, cuando la calibración no es exitosa por varias razones, el sistema puede proporcionar una indicación de la razón del error (p.ej., movimiento lento del alambre, deslizamiento del alambre, ninguna señal de tacómetro, etc.).
Esta rutina de calibración (para dos velocidades controladas) se ilustra gráficamente en la figura 5. En particular, la figura 5 representa la velocidad de alimentación de alambre a lo largo de un eje vertical 96 como una función del voltaje de impulsión 98 aplicado al motor de extracción (con el motor de par de torsión acoplado y en operación). Un trazo dibujado 100 representa la relación nominal entre la señal de impulsión (voltaje) y la velocidad de alimentación de alambre. Sin embargo, las desviaciones de componente pueden ser tales que la velocidad de alimentación de alambre es diferente de la velocidad diseñada para una entrada particular o señal de control. Por consiguiente, en el proceso resumido en la figura 4, una primera velocidad de alimentación de alambre se selecciona como se representa mediante una primera señal de entrada de voltaje, como se ilustra en el punto 102 a lo largo del trazo dibujado. Sin embargo, si existe una desviación en el motor particular o configuración (p.ej., debido al arrastre), una velocidad de alimentación de alambre diferente resultará de la señal de entrada, como se indica en el punto 104. Cuando se repite el proceso, otro punto del dibujo 106 se selecciona, y de nuevo una desviación puede resultar en el punto de velocidad de alimentación de alambre actual 108. Con base en estos dos puntos, entonces, la relación actual entre la señal de entrada y la velocidad de alimentación de alambre puede determinarse como se indica mediante el trazo actual 1 10. Como se observa en la representación gráfica de la figura 5, este trazo actual puede desviarse del trazo dibujado como se indica mediante el número de referencia 112, y/o los trazos pueden tener diferentes inclinaciones como se indica en los números de referencia 1 14 y 1 16. Se debe notar también que al trazo actual puede estar arriba, debajo o transversal al trazo dibujado. Siguiendo el proceso de calibración, entonces, se desarrolla una fórmula o algoritmo para la relación actual (p.ej., la ecuación del trazo actual) entre las señales de entrada y las velocidades de alimentación de alambre actuales, o una serie de puntos de calibración se determina a lo largo del trazo dibujado. En operación, entonces, cuando una velocidad de alimentación de alambre deseada se selecciona, la señal de entrada requerida para el motor de extracción se determina con base en la información de calibración. En el caso de una tabla de búsqueda, se puede hacer referencia al trazo dibujado y a las desviaciones individuales a lo largo del trazo dibujado para obtener el trazo actual. En tales casos, la interpolación entre los puntos de la tabla de búsqueda puede estar en orden cuando las velocidades de alimentación de alambre se seleccionan en ubicaciones entre estos intervalos. Cuando se usan la ecuaciones (o coeficientes de ecuaciones para reconstrucción de la relación actual), una o más ecuaciones pueden determinarse y almacenarse, tal como no capturar ninguna linealidad en la relación de control a velocidad.
El siguiente proceso permite lo que es esencialmente un control de bucle abierto (a partir de un enfoque de la velocidad) de la velocidad de alimentación de alambre mediante la regulación del motor de extracción en el soplete. Como se describe anteriormente, el tacómetro puede usarse de tiempo en tiempo para recalibración o verificación de estas configuraciones (o incluso para control de bucle cerrado), pero se ha encontrado que el buen control de la velocidad de alimentación de alambre se obtiene por la dependencia en la información de calibración sin retroalimentación de velocidad del motor de extracción de soplete. Cuando se usa en conjunto con el motor de par de torsión, entonces, no se necesita ninguna coordinación de las señales de impulsión aplicada al motor de par de torsión con las señales de impulsión aplicadas al motor de extracción. De manera similar, cuando se usa con un régimen de soldadura sinérgico o pulsado, se ha encontrado que el sistema opera muy bien con señales de impulsión calibradas aplicadas al motor de extracción, señales operacionales (i.e., ENCENDIDO/APAGADO) aplicadas sólo al motor de par de torsión (o dos o más configuraciones diferenciadas, p.ej., alta o baja), y los parámetros de energía para soldadura se determinan con base en la velocidad de alimentación de alambre deseada.
La figura 6 ilustra pasos ejemplares en la iniciación de un arco de acuerdo con las técnicas presentes, y con base en el sistema y calibración descritos anteriormente. La rutina de iniciación de arco, indicada generalmente mediante el número de referencia 1 18, empieza con la lectura de las configuraciones de velocidad de alambre en el alimentador de alambre como se indica en el paso 120. Las configuraciones de velocidad de alimentación de alambre se transmiten entonces al suministro de energía como se indica en el paso 122, tal como a través de la circuitería de interíaz descrita anteriormente y a la circuitería de procesamiento. En el paso 124 el alimentador de alambre calcula la señal de entrada corregida para el motor de extracción dispuesta en el soplete de soldadura. De nuevo, este cálculo se basa en las configuraciones de calibración determinados a través del proceso de calibración, tal como se describe anteriormente con referencia a las figuras 4 y 5. En el paso 126, entonces, el operador empieza el proceso de soldadura al presionar el interruptor del activador en la manija del soplete de soldadura. En el paso 128, con base en esta señal, el alimentador de alambre energiza el motor de par de torsión para aplicar una fuerza de compresión al alambre, y el motor de extracción para extraer el alambre a través del soplete. En el paso 130 el sistema monitorea la corriente de soldadura. En otras palabras, antes del establecimiento de un arco, no fluirá ninguna corriente a través del alambre de soldadura y la pieza de trabajo de regreso al suministro de energía (debido al circuito abierto). Una vez que un arco (o un corto circuito) se establece, se puede detectar una corriente mediante el suministro de energía, la corriente que fluye a través del trayecto de bucle cerrado establecido a través del alimentador de alambre, el alambre de soldadura y la pieza de trabajo. En el paso 132 se coordinan para empezar de manera confiable un arco entre el alambre de soldadura y la pieza de trabajo.
La figura 7 ilustra los pasos ejemplares al implementar un régimen de soldadura pulsada o sinérgica con base en la velocidad de alimentación de alambre después de la iniciación del arco. El proceso, indicado por lo general con el número de referencia 134, puede empezar con la configuración inicial del equipo, como se describe anteriormente (incluyendo la rutina de calibración). Un operador puede entonces seleccionar un proceso de soldadura, como se indica con el número de referencia 138. Como se observa anteriormente, es de particular interés en el presente contexto los procesos IG sinérgico y MIG pulsado. Esta selección se hace típicamente mediante la interfaz de operador de suministro de energía (o la interfaz de operador de alimentador de alambre). En el paso 140, entonces, el operador puede configurar ciertos parámetros de proceso, tales como los niveles de corriente o energía, velocidad de alimentación de alambre, entre otros. En el paso 142 la velocidad de alimentación de alambre controlada se recibe mediante la circuitería de control de suministro de energía, tal como la circuitería de control del alimentador de alambre. Como se observa anteriormente, tales comandos con frecuencia variarán durante la soldadura, y el diagrama de flujos de la figura 7 debe entenderse como que determina, transmite y recibe repetitivamente los comandos de velocidad de alimentación de alambre.
Con base en estos comandos de velocidad de alimentación de alambre, los parámetros de energía se determinan como se indica en el paso 144. En el caso de formas de onda pulsadas, de particular interés en la presente, se determinan uno o más parámetros del tren de pulso o forma de onda. Estos parámetros pueden identificarse por referencia a una tabla de búsqueda almacenada en el suministro de energía como se discutió anteriormente, o a una o más ecuaciones, coeficientes de ecuación, entre otros. En una implementación presente para soldadura pulsada, por ejemplo, la tabla de búsqueda puede incluir parámetros tales como la corriente de pico de la forma de onda, la longitud de pulso, la corriente del entorno de la forma de onda, la frecuencia de pulso, los índices elevados y caídos de los pulsos, la curvatura de pulso, entre otros. Los parámetros similares pueden determinarse a partir de la relación matemática, motores de estado, y entre otros que definen las formas de onda. Los parámetros pueden referenciarse para varias combinaciones de los alambres y el gas. En otras palabras, las configuraciones individuales pueden proporcionarse para diferentes tipos de alambre (p.ej., alambre de aluminio), tamaños de alambre, y combinaciones de estos con gases protectores particulares. Además, se hace referencia a cada uno de estos parámetros mediante la velocidad de alimentación de alambre controlada. Como se indica en el paso 146, ciertos de estos parámetros pueden retinarse adicionalmente mediante interpolación entre las configuraciones predeterminadas almacenadas en una tabla de búsqueda. En otras palabras, cuando las velocidades de alimentación de alambre se configuran entre los puntos de datos almacenados en la tabla de búsqueda, los otros parámetros referenciados pueden determinarse mediante la interpolación entre los puntos disponibles más cercanos (p.ej., mediante interpolación lineal). En el paso 148, entonces, la energía para soldadura de acuerdo con los parámetros determinados se genera mediante la circuitería de conversión en el suministro de energía y se aplica al alambre para llevar a cabo la operación de soldadura deseada. Cuando se hacen los cambios a la velocidad de alimentación de alambre, entonces, por el operador o más comúnmente por algoritmos usados para generar los comandos de velocidad, el proceso resumido en la figura 7 se repite para los nuevos comandos de velocidad de alimentación de alambre.
La figura 8 representa una forma de onda pulsada ejemplar 150 de un tipo que puede usarse en soldadura pulsada, y los parámetros del cual se pueden determinar por referencia a la velocidad de alimentación de alambre controlada, como se describe arriba. La forma de onda representa la corriente y/o voltaje a lo largo de un eje vertical 152 como una función del tiempo a lo largo del eje 154. La forma de onda comprende una serie de pulsos 156 y 158. Si se toma, por ejemplo, una forma de onda que representa la corriente controlada, la forma de onda puede ser definida por una corriente de pico 160 para cada pulso, seguida de una corriente de entorno 162 entre los pulsos. Cada pulso puede definirse adicionalmente mediante una corriente de entorno 162 entre los pulsos. Cada pulso puede definirse adicionalmente mediante uno o más índices de rampa hacia arriba 164 y uno o más índices de rampa hacia abajo 166. Cuando se desea, las curvas o transiciones pueden definirse entre las rampas y las corrientes de pico y/o entorno, como se indica con los números de referencia 168 y 170. La duración de cada pulso puede también definirse, como se indica por los números de referencia 172, y podría también el periodo de repetición de los pulsos, como se indica con el número de referencia 174 (que efectivamente define la frecuencia de la forma de onda pulsada). Algunos o todos estos parámetros pueden alterarse "en el vuelo" con referencia a la velocidad de alimentación de alambre controlada. En una implementación práctica, los valores actuales de estos parámetros se determinarán empíricamente, tal como para ciertas composiciones de alambre, tamaños de alambre, gases protectores, entre otros. También se debe notar que en ciertos regímenes, los valores del entorno y del pico pueden elevarse y caer cíclicamente o periódicamente. Tales variaciones pueden también implementarse con base en la referencia a la velocidad de alimentación de alambre controlada.
Aunque sólo ciertas características de la invención han sido ilustradas y descritas en la presente, a los expertos en la técnica se les ocurrirán varias modificaciones y cambios. Por consiguiente, se debe entender que se pretende que las reivindicaciones anexas cubran todas las modificaciones y cambios ya que caen dentro del espíritu verdadero de la invención.

Claims (27)

REIVINDICACIONES
1 . Un sistema de soldadura que comprende: un suministro de energía para soldadura configurado para generar energía para soldadura para una operación de soldadura de forma de onda; y un alimentador de alambre configurado para alimentar alambre de soldadura a un soplete de soldadura; caracterizado porque una señal con base en o representativa de una velocidad de alimentación de alambre se aplica al suministro de energía para soldadura y los parámetros de pulso de la operación de soldadura de forma de onda pulsada se determinan en el suministro de energía para soldadura con base en la señal.
2. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende una interíaz de operador que permite al operador seleccionar una velocidad de alimentación de alambre deseada en la cual se basa la velocidad de alimentación de alambre controlada.
3. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el alimentador de alambre se separa del suministro de energía para soldadura.
4. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el alimentador de alambre se acopla a un soplete de soldadura, el alimentador de alambre comprende un motor de par de torsión configurado para aplicar una fuerza de empuje en el alambre de soldadura, el soplete comprende un motor de extracción configurado para jalar el alambre a través de un cable de soplete acoplado entre el alimentador de alambre y el soplete.
5. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque durante la operación de soldadura el alimentador de alambre se configura para energizar el motor de par de torsión y para aplicar señales de impulsión al motor de par de torsión sin retroalimentación de velocidad del motor de extracción para impulsar el alambre de soldadura a la velocidad de alimentación de alambre controlada.
6. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque los parámetros de pulso comprenden frecuencia de pulso.
7. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque los parámetros de pulso incluyen corriente de pico, corriente de entorno, e índices de rampa entre las corrientes de entorno y pico.
8. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el suministro de energía para soldadura comprende una tabla de búsqueda que almacena los parámetros de pulso referenciados mediante la velocidad de alimentación de alambre.
9. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el suministro de energía para soldadura se configura para interpolar al menos un parámetro de pulso cuando una velocidad de alimentación de alambre controlada no corresponde con una entrada en la tabla de búsqueda.
10. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la velocidad de alimentación de alambre controlada se cambia automáticamente durante la operación de soldadura.
1 1 . Un sistema de soldadura que comprende: un suministro de energía para soldadura configurado para generar energía para proceso de soldadura por arco de metal con gas inerte en el cual la energía para soldadura varía con la velocidad de alimentación del alambre de soldadura; un soplete de soldadura que comprende un motor de extracción configurado para jalar el alambre de soldadura a través del soplete; y un alimentador de alambre acoplado entre el suministro de energía y el soplete de soldadura y configurado para alimentar alambre de soldadura a un soplete de soldadura, el alimentador de alambre comprende un motor de par de torsión configurado para aplicar una fuerza de empuje en el alambre de soldadura; caracterizado porque una señal con base en o representativa de una velocidad de alimentación de alambre se aplica al suministro de energía para soldadura y la energía para soldadura de salida para una operación de soldadura se determina en el suministro de energía para soldadura con base en la señal.
12. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 1 1 , caracterizado porque comprende una interfaz de operador que permite al operador seleccionar una velocidad de alimentación de alambre deseada en la cual se basa la velocidad de alimentación de alambre.
13. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 1 1 , caracterizado porque el alimentador de alambre se separa del suministro de energía para soldadura.
14. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 1 1 , caracterizado porque durante la operación de soldadura el alimentador de alambre se configura para energizar el motor de par de torsión y para aplicar las señales de impulsión al motor de par de torsión sin retroalimentar la velocidad del motor de extracción para impulsar el alambre de soldadura a la velocidad de alimentación de alambre controlada.
15. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 1 1 , caracterizado porque la velocidad de alimentación de alambre controlada se cambia automáticamente durante la operación de soldadura.
16. Un sistema de soldadura que comprende: un suministro de energía para soldadura que comprende la circuitería de control de suministro de energía y la circuitería de conversión de energía responsivas a la circuitería de control de suministro de energía para generar energía para soldadura para una operación de soldadura de forma de onda pulsada; un alimentador de alambre acoplado al suministro energía para soldadura y que comprende una fuente de alambre de soldadura, circuitería de control de alimentador de alambre y circuitería de impulsión de alambre responsiva a la circuitería de control de alimentador de alambre para alimentar el alambre de soldadura a un soplete de soldadura, el alimentador de alambre comprende además una interfaz de operador que permite al operador seleccionar la velocidad de alimentación de alambre controlada; y un soplete de soldadura acoplado al alimentador de alambre mediante un cable de soplete y configurado para recibir el alambre de soldadura a través del cable de soplete, el soplete de soldadura comprende un motor de par de torsión de alambre responsivo a las señales del alimentador de alambre para extraer el alambre de la fuente del alambre de soldadura; caracterizado porque una señal con base en o representativa de la velocidad de alimentación de alambre controlada se aplica al suministro de energía para soldadura y los parámetros de pulso de la operación de soldadura de forma de onda pulsada se determinan en el suministro de energía para soldadura con base en la señal.
17. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque los parámetros de pulso comprenden frecuencia de pulso.
18. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque los parámetros de pulso incluyen una corriente de pico, una corriente de entorno, e índices de rampa entre las corrientes de pico y de entorno.
19. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el suministro de energía para soldadura comprende una tabla de búsqueda que almacena los parámetros de pulso referenciados por la velocidad de alimentación de alambre.
20. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el suministro de energía para soldadura se configura para interpolar al menos un parámetro de pulso cuando una velocidad de alimentación de alambre controlada no corresponde con una entrada en la tabla de búsqueda.
21 . El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el alimentador de alambre comprende un motor de par de torsión que ejerce fuerza en el alambre de soldadura durante la operación de soldadura.
22. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado porque durante la operación de soldadura el motor de par de torsión se energiza para ejercer la fuerza de alimentación y el motor de extracción recibe señales de impulsión en una manera de bucle abierto para impulsar el alambre de soldadura a la velocidad de alimentación de alambre controlada.
23. Un sistema de soldadura que comprende: un suministro de energía para soldadura que comprende la circuitería de control de suministro de energía y la circuitería de conversión de energía responsivas a la circuitería de control de suministro de energía para generar energía para soldadura para una operación de soldadura sinérgica o de forma de onda pulsada; un alimentador de alambre acoplado al suministro energía para soldadura, el alimentador de alambre comprende circuitería de control de alimentador de alambre y circuitería de impulsión de alambre responsiva a la circuitería de control de alimentador de alambre para alimentar el alambre de soldadura a un soplete de soldadura, el alimentador de alambre comprende además una ¡nterfaz de operador que permite al operador seleccionar una velocidad de alimentación de alambre controlada; y un soplete de soldadura acoplado al alimentador de alambre mediante un cable de soplete y configurado para recibir el alambre de soldadura a través del cable de soplete, el soplete de soldadura comprende un motor de par de torsión de alambre responsivo a las señales de impulsión del alimentador de alambre para extraer el alambre de la fuente del alambre de soldadura; caracterizado porque una señal con base en o representativa de la velocidad de alimentación de alambre controlada se aplica al suministro de energía para soldadura y la energía para soldadura de salida para la operación de soldadura sinérgica o forma de onda pulsada se saca por el suministro de energía para soldadura con base en la señal.
24. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque los parámetros de pulso para una operación de soldadura de forma de onda pulsada se determinan en el suministro de energía para soldadura con base en la velocidad de alimentación de alambre controlada, que incluye una corriente de pico, una corriente de entorno, e índices de rampa entre las corrientes de entorno y de pico.
25. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el suministro de energía para soldadura se configura para interpolar al menos un parámetro de pulso cuando una velocidad de alimentación de alambre controlada no corresponde con una entrada en la tabla de búsqueda.
26. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el alimentador de alambre comprende un motor de par de torsión que ejerce fuerza de alimentación en el alambre de soldadura durante la operación de soldadura.
27. El sistema de soldadura de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque durante la operación de soldadura el motor de par de torsión se energiza para ejercer la fuerza de alimentación y el motor de extracción recibe señales de impulsión en una manera de bucle abierto para impulsar el alambre de soldadura a la velocidad de alimentación de alambre controlada.
MX2012009712A 2010-02-23 2011-02-11 Sistema de soldadura de pulso con frecuencia variable referenciada de velocidad de alimentacion de alambre. MX2012009712A (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/710,914 US8395085B2 (en) 2010-02-23 2010-02-23 Wire feed speed referenced variable frequency pulse welding system
PCT/US2011/024514 WO2011106175A1 (en) 2010-02-23 2011-02-11 Wire feed speed referenced variable frequency pulse welding system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MX2012009712A true MX2012009712A (es) 2012-09-12

Family

ID=43971821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2012009712A MX2012009712A (es) 2010-02-23 2011-02-11 Sistema de soldadura de pulso con frecuencia variable referenciada de velocidad de alimentacion de alambre.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8395085B2 (es)
EP (1) EP2539101A1 (es)
CN (2) CN104889534B (es)
BR (1) BR112012020974A2 (es)
CA (1) CA2788694C (es)
MX (1) MX2012009712A (es)
WO (1) WO2011106175A1 (es)

Families Citing this family (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9114483B2 (en) 2009-11-02 2015-08-25 Lincoln Global, Inc. Drive roll assembly
JP5450150B2 (ja) * 2010-02-18 2014-03-26 株式会社神戸製鋼所 アーク溶接システムによるチップ−母材間距離の制御方法およびアーク溶接システム
US9737951B2 (en) * 2010-03-10 2017-08-22 Illinois Tool Works Inc. Welding wire feeder with multimotor standard
CA2837384A1 (en) 2011-05-26 2012-11-29 Thermal Dynamics Corporation Welding process with provision of a pulse period at the start
EP2714316A1 (en) 2011-05-26 2014-04-09 Thermal Dynamics Corporation System for and method of generating a weld with selection of weld control algorithms according to set voltage magnitude
JP5944664B2 (ja) * 2011-12-28 2016-07-05 株式会社ダイヘン アーク溶接システム
JP5871373B2 (ja) * 2012-01-12 2016-03-01 株式会社ダイヘン アーク溶接装置
US10406621B2 (en) 2012-06-08 2019-09-10 Illinois Tool Works Inc. Polarity sensing welding wire feeder system and method
US10384289B2 (en) 2012-06-08 2019-08-20 Illinois Tool Works Inc. Welding wire feeder bus control system and method
US9463523B2 (en) * 2012-06-08 2016-10-11 Illinois Tool Works Inc. Controlled waveform welding wire feeder system and method
US9662735B2 (en) * 2012-06-08 2017-05-30 Illinois Tool Works Inc. Welding wire feeder power application system and method
US10105781B2 (en) 2012-06-08 2018-10-23 Illinois Tool Works Inc. Welding system inrush current control system and method
US9878393B2 (en) 2012-06-08 2018-01-30 Illinois Tool Works Inc. Welding wire feeder power control system and method
US9132500B2 (en) * 2012-07-10 2015-09-15 Illinois Tool Works Inc. Methods and systems for feeding filler material to a welding operation
US9676051B2 (en) 2012-10-18 2017-06-13 Lincoln Global, Inc. System and methods providing modulation schemes for achieving a weld bead appearance
US10040143B2 (en) 2012-12-12 2018-08-07 Illinois Tool Works Inc. Dabbing pulsed welding system and method
US10906114B2 (en) 2012-12-21 2021-02-02 Illinois Tool Works Inc. System for arc welding with enhanced metal deposition
US9950383B2 (en) 2013-02-05 2018-04-24 Illinois Tool Works Inc. Welding wire preheating system and method
US10933486B2 (en) * 2013-02-28 2021-03-02 Illinois Tool Works Inc. Remote master reset of machine
US10835983B2 (en) 2013-03-14 2020-11-17 Illinois Tool Works Inc. Electrode negative pulse welding system and method
US9687930B2 (en) * 2013-03-15 2017-06-27 Lincoln Global, Inc. Systems and methods for networking, configuration, calibration and identification of welding equipment
US11045891B2 (en) * 2013-06-13 2021-06-29 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for anomalous cathode event control
US10543549B2 (en) 2013-07-16 2020-01-28 Illinois Tool Works Inc. Additive manufacturing system for joining and surface overlay
US10828728B2 (en) 2013-09-26 2020-11-10 Illinois Tool Works Inc. Hotwire deposition material processing system and method
CN105658368A (zh) * 2013-10-25 2016-06-08 林肯环球股份有限公司 驱动辊组件
US9808882B2 (en) * 2014-06-25 2017-11-07 Illinois Tool Works Inc. System and method for controlling wire feed speed
US11154946B2 (en) 2014-06-30 2021-10-26 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for the control of welding parameters
US11198189B2 (en) 2014-09-17 2021-12-14 Illinois Tool Works Inc. Electrode negative pulse welding system and method
US11478870B2 (en) 2014-11-26 2022-10-25 Illinois Tool Works Inc. Dabbing pulsed welding system and method
CN104400186B (zh) * 2014-11-27 2016-02-03 郭智峰 级联式电焊机电源拓扑结构
US10189106B2 (en) * 2014-12-11 2019-01-29 Illinois Tool Works Inc. Reduced energy welding system and method
US11370050B2 (en) 2015-03-31 2022-06-28 Illinois Tool Works Inc. Controlled short circuit welding system and method
US11491573B2 (en) 2015-08-17 2022-11-08 Illinois Tool Works Inc. Portable advanced process module
US10974337B2 (en) 2015-08-17 2021-04-13 Illinois Tool Works Inc. Additive manufacturing systems and methods
US10532419B2 (en) * 2015-10-29 2020-01-14 Lincoln Global, Inc. System and method of communicating in a welding system over welding power cables
US10471532B2 (en) * 2015-10-29 2019-11-12 Lincoln Global, Inc. System and method of communicating in a welding system over welding power cables
US11285559B2 (en) 2015-11-30 2022-03-29 Illinois Tool Works Inc. Welding system and method for shielded welding wires
US10610946B2 (en) 2015-12-07 2020-04-07 Illinois Tool Works, Inc. Systems and methods for automated root pass welding
US10675699B2 (en) 2015-12-10 2020-06-09 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to preheat welding wire
US10814419B2 (en) * 2016-10-05 2020-10-27 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for welding with improved start
US10500671B2 (en) * 2017-04-06 2019-12-10 Lincoln Global, Inc. System and method for arc welding and wire manipulation control
US10766092B2 (en) 2017-04-18 2020-09-08 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to provide preheat voltage feedback loss protection
US10870164B2 (en) 2017-05-16 2020-12-22 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to preheat welding wire
US20180339357A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Illinois Tool Works Inc. Wire feeder
CN107175387B (zh) * 2017-05-27 2019-10-25 唐山松下产业机器有限公司 焊接电源送丝脉动控制方法及装置
US11524354B2 (en) 2017-06-09 2022-12-13 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to control weld current in a preheating system
CA3066619C (en) 2017-06-09 2022-07-19 Illinois Tool Works Inc. Welding torch with a first contact tip to preheat welding wire and a second contact tip
US11247290B2 (en) 2017-06-09 2022-02-15 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to preheat welding wire
WO2018227189A1 (en) 2017-06-09 2018-12-13 Illinois Tool Works Inc. Contact tips with screw threads and head to enable unthreading or the screw threads comprising longitudinal slots for gas flow; welding torch with contact tips
EP3634683B1 (en) 2017-06-09 2022-03-23 Illinois Tool Works, Inc. Welding assembly for a welding torch, with two contact tips and a cooling body to cool and conduct current
US11020813B2 (en) 2017-09-13 2021-06-01 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to reduce cast in a welding wire
US10792682B2 (en) 2017-10-02 2020-10-06 Illinois Tool Works Inc. Metal manufacturing systems and methods using mechanical oscillation
CN108296607B (zh) * 2018-01-30 2021-06-25 哈尔滨工业大学(威海) 一种可编程脉冲送丝控制系统
CN113165097B (zh) 2018-08-31 2023-11-03 伊利诺斯工具制品有限公司 用于电阻式地预加热电极丝的埋弧焊系统和埋弧焊焊炬
US11014185B2 (en) 2018-09-27 2021-05-25 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus for control of wire preheating in welding-type systems
CA3119590C (en) 2018-12-19 2024-06-11 Illinois Tool Works Inc. Contact tip, wire preheating assembly, contact tip assembly and consumable electrode-fed welding type system
EP3722038A1 (de) * 2019-04-10 2020-10-14 Fronius International GmbH Mehrfach-impulsschweissverfahren
US20200376585A1 (en) * 2019-05-31 2020-12-03 Illinois Tool Works Inc. Welding torch and wire feeder that use electrode wire for voltage sensing
US20210060680A1 (en) * 2019-08-28 2021-03-04 Lincoln Global, Inc. Systems and methods providing coordinated dual power outputs supporting a same welding or auxiliary power process
US11772182B2 (en) 2019-12-20 2023-10-03 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods for gas control during welding wire pretreatments
US20220168837A1 (en) * 2020-11-30 2022-06-02 Illinois Tool Works Inc. Methods and apparatus to synergically control a welding-type output during a welding-type operation
CN117428302B (zh) * 2023-12-20 2024-02-20 苏芯物联技术(南京)有限公司 一种焊接管道供气流速智能动态控制方法及系统

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5758977A (en) * 1980-09-24 1982-04-09 Mitsubishi Electric Corp Pulse arc welding machine
JPS626775A (ja) * 1985-07-02 1987-01-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 消耗電極式ア−ク溶接機
DE3542314A1 (de) * 1985-11-29 1987-06-04 Kuka Schweissanlagen & Roboter Transportvorrichtung fuer den schweissdrahtvorschub an schweisseinrichtungen
JPH09271942A (ja) 1996-04-05 1997-10-21 Daihen Corp パルスmagアーク溶接方法及び溶接装置
JP3132409B2 (ja) 1997-03-19 2001-02-05 松下電器産業株式会社 消耗電極式パルスアーク溶接機の制御装置
JPH10277740A (ja) 1997-04-01 1998-10-20 Kobe Steel Ltd パルスアーク溶接装置
JPH10286671A (ja) * 1997-04-11 1998-10-27 Kobe Steel Ltd 消耗電極式交流パルスアーク溶接装置
TW445192B (en) * 1999-04-12 2001-07-11 Tri Tool Inc Control method and apparatus for an arc welding system
JP3812381B2 (ja) * 2001-07-30 2006-08-23 松下電器産業株式会社 溶接ワイヤ送給装置
US6969823B2 (en) 2002-07-23 2005-11-29 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for controlling a welding system
US8658942B2 (en) * 2004-12-16 2014-02-25 Illinois Tool Works Inc. Method and system of welding with auto-determined startup parameters
US8629373B2 (en) * 2007-04-19 2014-01-14 Illinois Tool Works Inc. Synchronized multiple drive wire feed welding system and method
CN101524781B (zh) * 2009-04-01 2011-05-11 北京工业大学 一种交流电弧焊接系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011106175A1 (en) 2011-09-01
BR112012020974A2 (pt) 2016-05-03
US8395085B2 (en) 2013-03-12
CN104889534B (zh) 2017-07-28
EP2539101A1 (en) 2013-01-02
CN104889534A (zh) 2015-09-09
CA2788694C (en) 2018-07-24
US20110204034A1 (en) 2011-08-25
CN102770229A (zh) 2012-11-07
CA2788694A1 (en) 2011-09-01
CN102770229B (zh) 2015-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MX2012009712A (es) Sistema de soldadura de pulso con frecuencia variable referenciada de velocidad de alimentacion de alambre.
MX2012009713A (es) Sistema de soldadura con impulsor de alambre con motor de par de torsion.
EP2776197B1 (en) Hybrid pulsed-short circuit welding system and method with two waveform generators
EP3062950B1 (en) Extraction of arc length from voltage and current feedback
US8963045B2 (en) Non-linear adaptive control system and method for welding
EP3116674B1 (en) Systems and methods for controlling an output power of a welding power supply
MX2012010099A (es) Sistemas y metodos de alimentacion de alambre de soldadura.
CN108472757B (zh) 用于保护焊丝的焊接系统及方法
EP3705219A1 (en) Systems for controlled arc and short phase time adjustment

Legal Events

Date Code Title Description
FG Grant or registration