自动设置MIG/MAG焊接的焊接参数的方法和用于执行所述方法的控制器技术

一种自动设置MIG/MAG焊接的焊接参数的方法，其包括以下步骤：开始(S1)参数设置焊接操作；在所述参数设置焊接操作期间测量(S12)焊接电压且获得(S13)表示焊丝馈送速度的参数；和根据所述测量的焊接电压和所述获得的参数识别(S14)将所述焊接电流映射到所述焊接电压的第二函数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种自动设置MIG/MAG焊接的焊接参数的方法。本专利技术还涉及一种焊接方法，其被细分成执行焊接测试以导出焊接参数的参数设置焊接操作，和基于参数设置焊接操作期间所导出的焊接参数的后续焊接操作。本专利技术还涉及一种被配置用来执行所述方法的控制器。
技术介绍
MIG/MAG焊接是一种其中电极被持续送往工件的焊接过程。电源产生焊接电压和焊接电流。在焊接过程期间，主要通过由电源产生的电弧加热工件。部分通过电极中随着焊接电流流动通过电极伸出部分而产生的电力，且部分通过由电弧本身产生的热来加热电极。电极伸出部分是自由焊丝端与接触尖端之间出现过渡到电极的电流的焊丝的一部分。焊接过程的基本控制旨在实现对应于电极馈送速度的电极熔化速度。焊接过程的另一个基本控制是实现在可取的金属过渡模式中操作焊接过程。控制的其它目的(例如)可以是影响传递到工件的热量。在三个基本金属过渡模式的一个中发生MIG/MAG焊接。在短弧焊接中，通过短路熔滴而发生从电极到工件的材料运输。在图2中示意地公开短弧焊接过程。因为所述过程由交替电弧和短路熔滴的过渡组成，所以电极与工件之间的平均电压变低，且因此到基材的热传递将保持适度。当所供应的电力增加时，一个进入混合电弧区，此处通过短路熔滴和非短路熔滴的混合物而发生材料运输。引起难以控制的不稳定电弧，其具有许多焊接飞溅物和焊接烟雾的风险。通常在这个区中避免焊接。在足够高的供应电力下，过程进入喷射区，此处通过没有短路的精细分散的小熔滴而发生材料运输。飞溅物的量明显比短弧焊接中少。供应到基材的热将在此更大，且所述方法主要适合于更厚的工件。在喷射区中，通过使用控制电源的先进控制器，脉冲焊接是可能的。在脉冲焊接中，控制器控制焊接电流的波形以确保一个接一个地适当掐断熔滴。每个脉冲分离一个熔滴，且熔滴变得足够小而不会短路。这种方法导致从喷射区以低焊接飞溅物的形式的优点而没有较大热传递的缺点。焊接电源可由其静态特性和动态特性来描述。电源的静态特性描述在恒定负载条件下输出电压如何取决于输出电流。电源的动态特性描述在变化负载条件下输出电压如何取决于输出电流。经常在静态电压-电流图(U-1图)中呈现焊接能源的静态特性。可在电压对时间的图以及电流对时间的图中，或随着加工点移动而在时间上评估的电压对电流的图中呈现动态特性。焊接能源的静态特性和动态特性均影响焊接过程。由于静态特性与动态特性之间的相互干扰，所述过程的最优化较困难。焊接机器中电源的静态特性必须适合焊接过程所选择的金属过渡模式。适合短弧焊接的MIG/MAG机器被视作具有略微减小特性的恒定电压源，每100A通常是3V。这可对比于TIG焊接机器，在TIG焊接机器中取而代之电流是恒定的。在不太成熟的焊接机器中具有电极馈送速度的设置旋钮和从焊接机器中的焊接变压器选择若干电压出口的一个的设置旋钮。这可被控制用于产生焊接电压的晶闸管上的点火角的轮所取代。在现代变极机器中，焊接电压可以以较大精度控制。对比于具有晶闸管或需要适合每个焊接方法和焊接情况的步骤控制的变压器的其它电源构造，具有开关模式电源和微处理器控制的晶体管的现代变极器技术提供静态特性和动态特性两者的更快和更精确的控制。对于焊接操作者来说，针对特定电极速度选择适当的电压参考值可能较困难，因为适当参考值取决于如电极材料、电极尺寸和保护气体类型的这些因素。现今的焊接机器中通常包括在焊接机器的控制计算机中以适当焊接参数的形式针对上文提及的影响因素值的不同组合(所谓的协同作用线)体验各种电极馈送速度。对于影响因素的所有组合生产这类线表示以测试焊接和文档整理形式的大量工作。此外，电极质量可能在不同的递送之间变化，且因此导致先前测试的协同作用线不再运作。此外，现在在没有指定气体组合物的情况下用供应商的特定名称销售保护气体。这也导致适合于所有焊接情况的具有预定量的协同作用线上的问题。即使随后重复明显相同的焊接情况也并不总是成功，因为气体的组合物或焊接电极可能已在没有注意到的情况下被制造商改变。显然，当焊接新的批次时这会导致棘手的不确定性。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过减少开始焊接过程时必须考虑的因素的数量而促进不同焊接情况的焊接。通过根据权利要求1的自动设置MIG/MAG焊接的焊接参数的方法来实现这个目的。根据本专利技术，在所述参数设置焊接操作期间检测以当前焊丝馈送速度的响应焊接电流。可通过形成许多焊接周期的平均值而检测焊接电流。可在焊接周期的部分或或者在整个焊接周期上形成平均值。所述部分可由具有基值电流的周期或峰值电流的周期而形成，或或者由基值周期和峰值周期两者的部分而形成。出于本专利技术的目的，所检测的电流足够表示焊接过程。表示焊丝馈送速度的参数可以是实际的焊丝馈送速度，或或者焊接电流。焊接控制器使用测量的焊接电压和焊接电流以识别将表示焊丝馈送速度的所述参数映射到所述焊接电压的第二函数。通过第二函数识别控制块中的焊接控制器根据焊接电压和表示焊丝馈送速度的参数识别第二函数。第二数据对定义焊接电压/焊丝馈送速度的空间中的操作点。一组第二数据对定义焊接电压/焊丝馈送速度的空间中的一组操作点。定义焊接电压与所述参数(表示不同材料的焊丝之间的焊丝馈送速度)之间的关系的函数可被存储在所述第二函数识别控制块可访问的存储器中。通过识别焊接电压/焊丝馈送速度的空间中的操作点，或通过使操作点的组线性回归，可选择最佳地表示电流焊接操作的函数。在一个实施方案中，根据表示以零焊丝馈送速度时的焊接电压的数据确定使用于焊丝的材料。已经表明，不同材料和焊丝材料的不同厚度在焊接电压/焊丝馈送速度的空间中以不同函数描述，且这些函数在零或近似零的焊丝馈送速度时容易被分离。在此应注意，可通过收集定义焊接电压/焊丝馈送速度的空间中的一组操作点的数据对而获得第二函数。在实际焊接操作点处收集数据对。可识别描述焊接电压与焊丝馈送速度之间的关系的第二函数。这个函数将被定义在实际焊接操作点以外，如以零焊丝馈送速度的焊接。因此，虽然可能无法以零焊丝馈送速度执行焊接，但是可使用第二函数的以零焊丝馈送速度的值，以将材料的类别彼此分开。第二函数可(例如)是一组数据对的函数的最小二乘调适。因此焊接控制器可在焊丝确定控制块中根据所识别的第二函数自动确定当前所使用的焊丝材料类别。焊丝材料类别的实例是低合金钢、高合金钢和铝合金。如上文所提出，可通过取决于第二函数的值使用定义材料或焊接材料的类别的查询表，或通过将第二数据对或多个第二数据对与第二函数(其本身表示特定材料)匹配来根据第二函数获得以零焊丝馈送速度的焊接电压值而执行焊丝材料类别的确定。一般而言，第二函数Φ形成了从表示焊丝馈送速度的参数到焊接电压的线性映射，U= Φ (V)0虽然可预期更复杂的函数，但是焊接电流与焊接电压之间的关系可适当地表述为U=(p*v。在此，U是焊接电压且V是表示焊丝馈送速度的参数。用表示焊丝馈送速度的参数值和焊接电压，第二函数φ可由可通过焊接控制器中的直接操作而确定的参数值φ表示。因此对于特定的材料类别，第二函数将焊接电流映射到焊接电压。可通过记录对于不同焊接电压和焊丝馈送速度的各种焊接条件时的各种焊丝材料和焊丝厚度的测试中所收集的数据而建立映射。因为测试取决于对于特定焊接电流施加适当的焊接电压，所以当前所使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种自动设置MIG/MAG焊接的焊接参数的方法，其包括以下步骤: -开始(SI)参数设置焊接操作； 其特征在于: -在所述参数设置焊接操作期间测量(S12)焊接电压和获得(S13)表示焊丝馈送速度的参数；和 -根据所述测量的焊接电压和所述获得的参数识别(S14)将表示焊丝馈送速度的所述参数映射到所述焊接电压的第二函数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于 -根据所述第二函数确定取决于焊丝材料的焊接参数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于 -根据所述第二函数确定(S15)焊丝材料。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于取决于根据所述第二函数确定的所述焊丝材料而根据所述工件的所述设置的实际厚度确定所述可取焊接电流。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于根据所述确定的焊丝材料确定(S16)粗滴区过渡电流。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于当所述可取焊接电流增加到等于或大于所述粗滴区过渡电流的值时，将所述短路百分比从第一较大值调整(S17)到第二较小值，且当所述可取焊接电流降低到等于或小于所述粗滴区过渡电流的值时，将所述短路百分比从第二较小值调整到第一较大值。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于以下步骤: -在所述参数设置焊接操作期间检测(S2)以当前焊丝馈送速度的响应焊接电流； -根据所述响应焊接电流和所述当前焊丝馈送速度识别(S4)将焊接电流映射到焊丝馈送速度的第一函数； -确定可取焊接电流； -根据所述第一函数和所述可取焊接电流确定(S7)可取焊丝馈送速度。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于 -设置(S5)将要焊接的工件的实际厚度；和 -根据所述工件的所述设置的实际厚度确定(S6)所述可取焊接电流。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述第一函数形成线性映射。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述线性映射表述为v=k*Ip，其中V是所述焊丝馈送速度，I是所述电流且P是I与2之间的值。11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其特征在于所述参数设置焊接操作包括建立(SO)由短路时间和电弧时间定义的短弧焊接过程，以及通过以下方式来控制(Sll)电极的所述熔化效率:...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·阿博格，
申请(专利权)人：依赛彼公司，
类型：
国别省市：