自動設置MIG/MAG焊接的焊接參數的方法和用于執行所述方法的控制器技術

一種自動設置MIG/MAG焊接的焊接參數的方法，其包括以下步驟：開始(S1)參數設置焊接操作；在所述參數設置焊接操作期間測量(S12)焊接電壓且獲得(S13)表示焊絲饋送速度的參數；和根據所述測量的焊接電壓和所述獲得的參數識別(S14)將所述焊接電流映射到所述焊接電壓的第二函數。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種自動設置MIG/MAG焊接的焊接參數的方法。本專利技術還涉及一種焊接方法，其被細分成執行焊接測試以導出焊接參數的參數設置焊接操作，和基于參數設置焊接操作期間所導出的焊接參數的后續焊接操作。本專利技術還涉及一種被配置用來執行所述方法的控制器。
技術介紹
MIG/MAG焊接是一種其中電極被持續送往工件的焊接過程。電源產生焊接電壓和焊接電流。在焊接過程期間，主要通過由電源產生的電弧加熱工件。部分通過電極中隨著焊接電流流動通過電極伸出部分而產生的電力，且部分通過由電弧本身產生的熱來加熱電極。電極伸出部分是自由焊絲端與接觸尖端之間出現過渡到電極的電流的焊絲的一部分。焊接過程的基本控制旨在實現對應于電極饋送速度的電極熔化速度。焊接過程的另一個基本控制是實現在可取的金屬過渡模式中操作焊接過程。控制的其它目的(例如)可以是影響傳遞到工件的熱量。在三個基本金屬過渡模式的一個中發生MIG/MAG焊接。在短弧焊接中，通過短路熔滴而發生從電極到工件的材料運輸。在圖2中示意地公開短弧焊接過程。因為所述過程由交替電弧和短路熔滴的過渡組成，所以電極與工件之間的平均電壓變低，且因此到基材的熱傳遞將保持適度。當所供應的電力增加時，一個進入混合電弧區，此處通過短路熔滴和非短路熔滴的混合物而發生材料運輸。引起難以控制的不穩定電弧，其具有許多焊接飛濺物和焊接煙霧的風險。通常在這個區中避免焊接。在足夠高的供應電力下，過程進入噴射區，此處通過沒有短路的精細分散的小熔滴而發生材料運輸。飛濺物的量明顯比短弧焊接中少。供應到基材的熱將在此更大，且所述方法主要適合于更厚的工件。在噴射區中，通過使用控制電源的先進控制器，脈沖焊接是可能的。在脈沖焊接中，控制器控制焊接電流的波形以確保一個接一個地適當掐斷熔滴。每個脈沖分離一個熔滴，且熔滴變得足夠小而不會短路。這種方法導致從噴射區以低焊接飛濺物的形式的優點而沒有較大熱傳遞的缺點。焊接電源可由其靜態特性和動態特性來描述。電源的靜態特性描述在恒定負載條件下輸出電壓如何取決于輸出電流。電源的動態特性描述在變化負載條件下輸出電壓如何取決于輸出電流。經常在靜態電壓-電流圖(U-1圖)中呈現焊接能源的靜態特性。可在電壓對時間的圖以及電流對時間的圖中，或隨著加工點移動而在時間上評估的電壓對電流的圖中呈現動態特性。焊接能源的靜態特性和動態特性均影響焊接過程。由于靜態特性與動態特性之間的相互干擾，所述過程的最優化較困難。焊接機器中電源的靜態特性必須適合焊接過程所選擇的金屬過渡模式。適合短弧焊接的MIG/MAG機器被視作具有略微減小特性的恒定電壓源，每100A通常是3V。這可對比于TIG焊接機器，在TIG焊接機器中取而代之電流是恒定的。在不太成熟的焊接機器中具有電極饋送速度的設置旋鈕和從焊接機器中的焊接變壓器選擇若干電壓出口的一個的設置旋鈕。這可被控制用于產生焊接電壓的晶閘管上的點火角的輪所取代。在現代變極機器中，焊接電壓可以以較大精度控制。對比于具有晶閘管或需要適合每個焊接方法和焊接情況的步驟控制的變壓器的其它電源構造，具有開關模式電源和微處理器控制的晶體管的現代變極器技術提供靜態特性和動態特性兩者的更快和更精確的控制。對于焊接操作者來說，針對特定電極速度選擇適當的電壓參考值可能較困難，因為適當參考值取決于如電極材料、電極尺寸和保護氣體類型的這些因素。現今的焊接機器中通常包括在焊接機器的控制計算機中以適當焊接參數的形式針對上文提及的影響因素值的不同組合(所謂的協同作用線)體驗各種電極饋送速度。對于影響因素的所有組合生產這類線表示以測試焊接和文檔整理形式的大量工作。此外，電極質量可能在不同的遞送之間變化，且因此導致先前測試的協同作用線不再運作。此外，現在在沒有指定氣體組合物的情況下用供應商的特定名稱銷售保護氣體。這也導致適合于所有焊接情況的具有預定量的協同作用線上的問題。即使隨后重復明顯相同的焊接情況也并不總是成功，因為氣體的組合物或焊接電極可能已在沒有注意到的情況下被制造商改變。顯然，當焊接新的批次時這會導致棘手的不確定性。
技術實現思路
本專利技術的目的是通過減少開始焊接過程時必須考慮的因素的數量而促進不同焊接情況的焊接。通過根據權利要求1的自動設置MIG/MAG焊接的焊接參數的方法來實現這個目的。根據本專利技術，在所述參數設置焊接操作期間檢測以當前焊絲饋送速度的響應焊接電流。可通過形成許多焊接周期的平均值而檢測焊接電流。可在焊接周期的部分或或者在整個焊接周期上形成平均值。所述部分可由具有基值電流的周期或峰值電流的周期而形成，或或者由基值周期和峰值周期兩者的部分而形成。出于本專利技術的目的，所檢測的電流足夠表示焊接過程。表示焊絲饋送速度的參數可以是實際的焊絲饋送速度，或或者焊接電流。焊接控制器使用測量的焊接電壓和焊接電流以識別將表示焊絲饋送速度的所述參數映射到所述焊接電壓的第二函數。通過第二函數識別控制塊中的焊接控制器根據焊接電壓和表示焊絲饋送速度的參數識別第二函數。第二數據對定義焊接電壓/焊絲饋送速度的空間中的操作點。一組第二數據對定義焊接電壓/焊絲饋送速度的空間中的一組操作點。定義焊接電壓與所述參數(表示不同材料的焊絲之間的焊絲饋送速度)之間的關系的函數可被存儲在所述第二函數識別控制塊可訪問的存儲器中。通過識別焊接電壓/焊絲饋送速度的空間中的操作點，或通過使操作點的組線性回歸，可選擇最佳地表示電流焊接操作的函數。在一個實施方案中，根據表示以零焊絲饋送速度時的焊接電壓的數據確定使用于焊絲的材料。已經表明，不同材料和焊絲材料的不同厚度在焊接電壓/焊絲饋送速度的空間中以不同函數描述，且這些函數在零或近似零的焊絲饋送速度時容易被分離。在此應注意，可通過收集定義焊接電壓/焊絲饋送速度的空間中的一組操作點的數據對而獲得第二函數。在實際焊接操作點處收集數據對。可識別描述焊接電壓與焊絲饋送速度之間的關系的第二函數。這個函數將被定義在實際焊接操作點以外，如以零焊絲饋送速度的焊接。因此，雖然可能無法以零焊絲饋送速度執行焊接，但是可使用第二函數的以零焊絲饋送速度的值，以將材料的類別彼此分開。第二函數可(例如)是一組數據對的函數的最小二乘調適。因此焊接控制器可在焊絲確定控制塊中根據所識別的第二函數自動確定當前所使用的焊絲材料類別。焊絲材料類別的實例是低合金鋼、高合金鋼和鋁合金。如上文所提出，可通過取決于第二函數的值使用定義材料或焊接材料的類別的查詢表，或通過將第二數據對或多個第二數據對與第二函數(其本身表示特定材料)匹配來根據第二函數獲得以零焊絲饋送速度的焊接電壓值而執行焊絲材料類別的確定。一般而言，第二函數Φ形成了從表示焊絲饋送速度的參數到焊接電壓的線性映射，U= Φ (V)0雖然可預期更復雜的函數，但是焊接電流與焊接電壓之間的關系可適當地表述為U=(p*v。在此，U是焊接電壓且V是表示焊絲饋送速度的參數。用表示焊絲饋送速度的參數值和焊接電壓，第二函數φ可由可通過焊接控制器中的直接操作而確定的參數值φ表示。因此對于特定的材料類別，第二函數將焊接電流映射到焊接電壓。可通過記錄對于不同焊接電壓和焊絲饋送速度的各種焊接條件時的各種焊絲材料和焊絲厚度的測試中所收集的數據而建立映射。因為測試取決于對于特定焊接電流施加適當的焊接電壓，所以當前所使用本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種自動設置MIG/MAG焊接的焊接參數的方法，其包括以下步驟: -開始(SI)參數設置焊接操作； 其特征在于: -在所述參數設置焊接操作期間測量(S12)焊接電壓和獲得(S13)表示焊絲饋送速度的參數；和 -根據所述測量的焊接電壓和所述獲得的參數識別(S14)將表示焊絲饋送速度的所述參數映射到所述焊接電壓的第二函數。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于 -根據所述第二函數確定取決于焊絲材料的焊接參數。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于 -根據所述第二函數確定(S15)焊絲材料。4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于取決于根據所述第二函數確定的所述焊絲材料而根據所述工件的所述設置的實際厚度確定所述可取焊接電流。5.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于根據所述確定的焊絲材料確定(S16)粗滴區過渡電流。6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于當所述可取焊接電流增加到等于或大于所述粗滴區過渡電流的值時，將所述短路百分比從第一較大值調整(S17)到第二較小值，且當所述可取焊接電流降低到等于或小于所述粗滴區過渡電流的值時，將所述短路百分比從第二較小值調整到第一較大值。7.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于以下步驟: -在所述參數設置焊接操作期間檢測(S2)以當前焊絲饋送速度的響應焊接電流； -根據所述響應焊接電流和所述當前焊絲饋送速度識別(S4)將焊接電流映射到焊絲饋送速度的第一函數； -確定可取焊接電流； -根據所述第一函數和所述可取焊接電流確定(S7)可取焊絲饋送速度。8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于 -設置(S5)將要焊接的工件的實際厚度；和 -根據所述工件的所述設置的實際厚度確定(S6)所述可取焊接電流。9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于所述第一函數形成線性映射。10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于所述線性映射表述為v=k*Ip，其中V是所述焊絲饋送速度，I是所述電流且P是I與2之間的值。11.根據權利要求7至10中任一項所述的方法，其特征在于所述參數設置焊接操作包括建立(SO)由短路時間和電弧時間定義的短弧焊接過程，以及通過以下方式來控制(Sll)電極的所述熔化效率:...

【專利技術屬性】
技術研發人員：P·阿博格，
申請(專利權)人：依賽彼公司，
類型：
國別省市：