用于確定電弧焊絲的工作特性的方法和系統(tǒng)技術(shù)方案

用于確定電弧焊金屬絲的電壓敏感參數(shù)的系統(tǒng)，該參數(shù)表示焊工感覺到的所述金屬絲的焊接特性，所述系統(tǒng)包括：探測(cè)隨施加電壓被改變?cè)诮饘俳z與工件之間的實(shí)際電壓的裝置；用于檢測(cè)所述實(shí)際電壓降低到選擇閾值電壓以下的每個(gè)次數(shù)的裝置；用于平均檢測(cè)到的次數(shù)的裝置；用于探測(cè)當(dāng)平均的檢測(cè)次數(shù)等于選擇數(shù)時(shí)的施加電壓值的裝置；用于選擇所述選擇數(shù)的裝置，使之具有表示所述焊接程序在過渡區(qū)域中的值。（*該技術(shù)在2014年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及帶有充填金屬絲的電弧焊技術(shù)，更具體地說涉及用于測(cè)量或確定以線軸、卷軸、線圈或線盤出售類型的電弧焊絲的工作特性的一種方法和系統(tǒng)。本專利技術(shù)對(duì)使用充填金屬絲的電弧焊特別合適，這種充填金屬絲是以線軸或卷軸提供的類型并用于自動(dòng)或半自動(dòng)電弧焊過程。的確，本專利技術(shù)對(duì)于帶有以大線軸或卷軸銷售的并用于機(jī)器人、自動(dòng)焊接的充填金屬絲的使用最適合，并且具體參照用于大量生產(chǎn)的這種具體類型的充填金屬絲來描述本專利技術(shù);但是，應(yīng)該理解本專利技術(shù)具有更廣的用途并能夠用來預(yù)見和/或確定充填金屬絲的質(zhì)量以及預(yù)測(cè)充填金屬絲的工作特性。對(duì)充填金屬絲本專利技術(shù)使用預(yù)測(cè)的或間接的測(cè)試方法。當(dāng)采用用于大量產(chǎn)生重復(fù)焊縫的機(jī)器人焊接設(shè)備時(shí)，生產(chǎn)設(shè)備得到通常具有低含碳量并以大線軸或卷軸供給生產(chǎn)設(shè)備的充填金屬絲。卷軸裝到焊機(jī)上，該焊機(jī)已經(jīng)設(shè)定為預(yù)選的焊絲供給速度、施加的電壓值和其他工藝參數(shù)。在卷軸用完時(shí)，充填金屬絲的更換卷軸裝到該焊機(jī)上。在某些情況下，在第一卷軸上的焊絲末端拼接到在第二卷軸上的焊絲初始端。以這種方式，連續(xù)進(jìn)行大量生產(chǎn)的重復(fù)焊接操作并經(jīng)濟(jì)地降低制造產(chǎn)品的成本。這種高生產(chǎn)率的電弧焊過程要求一致的充填金屬絲，而且還為了裝飾性目的，該充填金屬絲在焊接過程中應(yīng)該產(chǎn)生少量飛濺或沒有飛濺。在電弧焊過程中，對(duì)于利用充填金屬絲類型的大量生產(chǎn)的焊縫，一致性和少飛濺的要求是普遍的要求。如果充填金屬絲不是一致的，則后來的金屬絲卷軸要求焊機(jī)速度和電特性的重新調(diào)節(jié)。因此，如果充填金屬絲每天每卷都不一致，則這種充填金屬絲一般認(rèn)為是不能接收的并且不會(huì)博得商業(yè)信譽(yù)。不僅金屬絲從一卷軸到一卷軸必須是一致的，而且應(yīng)該能夠沒有飛濺地焊接。在用于大量生產(chǎn)過程之前，有必要測(cè)試充填金屬絲以保證一致性。根據(jù)本專利技術(shù)，提供有用于預(yù)測(cè)給定卷軸的充填金屬絲在電弧焊過程中將表現(xiàn)如何的方法和系統(tǒng)。在本專利技術(shù)的應(yīng)用中，處理卷軸銷售類型的充填金屬絲。一種為充填金屬絲確定的電壓稱為“飛濺電壓”，該電壓與金屬絲的將來焊接特性有關(guān)并適合預(yù)測(cè)在自動(dòng)或半自動(dòng)電弧焊過程中利用充填金屬絲所必需的電特性。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，具有由本專利技術(shù)確定的一種特定飛濺電壓的充填金屬絲將在現(xiàn)場(chǎng)一致性地工作。因此，制造商在現(xiàn)場(chǎng)能夠使用探測(cè)到的或確定的、用于充填金屬絲的飛濺電壓來測(cè)量金屬絲的一致性。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)充填金屬絲具有一種通過使用本專利技術(shù)而確定的飛濺電壓時(shí)，它基本上與前一卷軸上的焊絲一樣地工作。因此，使用本專利技術(shù)的目的是為了確定充填金屬絲的電壓敏感參數(shù)，該參數(shù)如果與先前的充填金屬絲相同，則將指示出被試充填金屬絲的一致工作性。此外，本專利技術(shù)適合確定，為使飛濺量最小而用于給定充填金屬絲的最佳施加電壓。因此，對(duì)于該飛濺電壓，金屬絲可以在預(yù)選的公差范圍內(nèi)制造。根據(jù)本專利技術(shù)，提供了用于確定電弧焊充填金屬絲的電壓敏感參數(shù)，即“飛濺電壓”的方法，該參數(shù)表示焊工感覺到的充填金屬絲焊接特性。這種方法包括以下步驟向工件供給充填金屬絲;在充填金屬絲與工件之間施加電壓，借此通過電壓敏感電弧焊過程在充填金屬絲與工件之間產(chǎn)生焊接電弧，以熔化充填金屬絲并把它沉積到工件上;逐漸改變施加電壓，借此，電壓程序經(jīng)在噴射焊接與球狀焊接之間的過渡區(qū)而轉(zhuǎn)移;當(dāng)施加的電壓改變時(shí)探測(cè)金屬絲與工件之間的實(shí)際電壓;檢測(cè)當(dāng)實(shí)際電壓降到低于選定的一個(gè)閾值電壓時(shí)的每個(gè)次數(shù)、每個(gè)事件或每次發(fā)生;平均檢測(cè)到的次數(shù)或事件數(shù);探測(cè)當(dāng)事件的平均檢測(cè)數(shù)等于一個(gè)選定數(shù)時(shí)的施加電壓;以及以表示焊接過程在噴射輸送與球狀輸送之間的過渡區(qū)內(nèi)的方式選擇所述的選定數(shù)。根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面，提供有用于確定電弧焊充填金屬絲的電壓敏感參數(shù)-即飛濺電壓-的系統(tǒng)，該參數(shù)表示焊工感覺到的充填金屬絲的焊接特性。該系統(tǒng)包括用于完成本專利技術(shù)的上述方法方面的各個(gè)方法步驟而提供的裝置。當(dāng)充填金屬絲被裝到卷軸上并置于焊機(jī)上時(shí)，操作者調(diào)節(jié)電壓以產(chǎn)生要求的、他感覺是最佳的焊接特性。在實(shí)現(xiàn)這一目的時(shí)，當(dāng)焊接者調(diào)節(jié)焊接操作中施加的電壓時(shí)，他通常觸發(fā)電弧并觀察焊接操作。此外，作為受過訓(xùn)練的專家的焊工，傾聽電弧的聲音。當(dāng)電弧的外觀和電弧的聲音被優(yōu)化后，他就鎖定機(jī)器的設(shè)定位置并開始焊接過程。使用這一程序建立自動(dòng)的或半自動(dòng)的焊接過程，像由自動(dòng)機(jī)器使用的那樣。通過使用本專利技術(shù)，焊工或焊接工程師不需要對(duì)每個(gè)卷軸進(jìn)行機(jī)器調(diào)節(jié)。一個(gè)新卷軸裝入機(jī)器中，并仍繼續(xù)前面設(shè)定的焊接過程。因此，機(jī)器被設(shè)定在并鎖在要求的操作特性處，且每個(gè)卷軸以相同方式進(jìn)行。本專利技術(shù)為給定的充填金屬絲確定了一個(gè)電壓，該電壓指示充填金屬絲的最終有用特性。此處稱為“飛濺電壓”的這一被確定的電壓表示這樣一種電壓，在該電壓下金屬絲將具有使用充填金屬絲的各個(gè)焊工在調(diào)節(jié)焊接過程時(shí)感覺到的特性。通過實(shí)施本專利技術(shù)而確定的電壓可能不是個(gè)別焊工或?qū)嶋H使用金屬絲的個(gè)別焊接過程使用的同一電壓。本專利技術(shù)確定的是表示充填金屬絲的后續(xù)操作的電壓敏感參數(shù)，而不是為任何個(gè)別設(shè)定的目的向焊工傳達(dá)的電壓。但是，通過實(shí)施本專利技術(shù)而確定的電壓，可以具有用于后續(xù)使用者的某一個(gè)值，但不打算傳送工作特性，僅確定來自一個(gè)卷軸的金屬絲是否與先前卷軸中的金屬絲相同。作為第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于一個(gè)具體卷軸引起低飛濺的電壓從一個(gè)卷軸到另一個(gè)卷軸將具有相同的電壓設(shè)定。因此，當(dāng)焊工確定低飛濺的電壓設(shè)定時(shí)，當(dāng)他感覺到那種特性時(shí)，具有相同飛濺電壓的金屬絲在任何由操作者調(diào)節(jié)的電壓下基本上具有相同的飛濺特性。總之，本專利技術(shù)的主要目的是提供用于確定電弧焊充填金屬絲的電壓敏感參數(shù)的方法和系統(tǒng)，該參數(shù)表示焊工感覺到的充填金屬絲的焊接特性，以保證卷軸與卷軸間的一致性。本專利技術(shù)的另一目的在于提供一種方法和系統(tǒng)，如上面定義的那樣，該方法和系統(tǒng)允許充填金屬絲的制造者，生產(chǎn)出在給定焊接電壓設(shè)定處能夠使用并能產(chǎn)生一致焊接特性的充填金屬絲。本專利技術(shù)的再一個(gè)目的在于提供一種方法和系統(tǒng)，如上面定義的那樣，該方法和系統(tǒng)允許制造者保證生產(chǎn)出一致性的焊接金屬絲，從而最終用戶當(dāng)使用后來的充填金屬絲時(shí)不必連續(xù)地重新調(diào)節(jié)他的焊接設(shè)備。從以下結(jié)合附圖的描述，將明白這些和其他目的及優(yōu)點(diǎn)。附圖說明圖1是用于完成本專利技術(shù)最佳實(shí)施例的配置的示意方框圖;圖2A至2C是為說明本專利技術(shù)的目的表示電弧電壓的逐漸下降的圖;圖3是電壓曲線圖，表示當(dāng)實(shí)施本專利技術(shù)時(shí)電弧電壓特性;圖4A是曲線圖，說明圖4中所示方框圖的操作特性;圖5是進(jìn)行的步驟和實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)最佳實(shí)施例而提供的裝置的方框圖;圖6是方框圖，進(jìn)一步表示與圖4和5中的方框圖一起使用的本專利技術(shù)最佳實(shí)施例的幾個(gè)方面;圖7是曲線圖，表示根據(jù)本專利技術(shù)采用如圖4至6中示意表示的本專利技術(shù)最佳實(shí)施例而提供的繪圖值;圖7A是類似于圖7一部分的部分曲線圖，表示本專利技術(shù)最佳實(shí)施例的改進(jìn);及圖8是類似于圖7中所示的曲線圖的曲線圖，還包括本專利技術(shù)最佳實(shí)施例的進(jìn)一步應(yīng)用。現(xiàn)在參照附圖，其中圖示僅是為了說明本專利技術(shù)最佳實(shí)施例的目的，而不是為了限制本專利技術(shù)的目的。圖1表示實(shí)施本專利技術(shù)的方法和系統(tǒng)的那種類型的測(cè)試裝置10。這一測(cè)試裝置是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的，用于完成在本專利技術(shù)最佳實(shí)施例中使用的運(yùn)算;然而，能夠用模擬的方法實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本專利技術(shù)的模擬式實(shí)現(xiàn)(這種實(shí)現(xiàn)方法包括繪圖概念和在面板10b中數(shù)字顯示的飛濺電壓讀出，該曲線圖在板10a中顯示)需要幾個(gè)小時(shí)和熟練的目視觀察。當(dāng)與計(jì)算機(jī)一起使用本專利技術(shù)的檢測(cè)裝置時(shí)，同一過程大約進(jìn)行一分鐘。為此原因，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
用于確定電弧焊絲的電壓敏感參數(shù)的方法，該參數(shù)表示焊工感覺到的所述焊絲的焊接特性，所述方法包括的步驟為：（ａ）把所述焊絲供給一個(gè)工件；（ｂ）在所述焊絲與所述工件之間施加電壓，借此通過電壓敏感電弧焊過程在所述焊絲與所述工件之間產(chǎn)生焊接電 弧，以熔化所述焊絲并把所述焊絲沉積到所述工件上；（ｃ）逐漸改變所述施加的電壓，從而所述焊接過程經(jīng)過一個(gè)過渡區(qū)域、處于噴射與球狀焊接之間；（ｄ）隨著所述施加電壓的改變，探測(cè)在焊絲與工件之間的實(shí)際電壓；（ｅ）當(dāng)每次所述實(shí)際電壓降到一 個(gè)選定閾值電壓以下時(shí)進(jìn)行檢測(cè)；（ｆ）平均檢測(cè)到的次數(shù)；（ｇ）當(dāng)平均的檢測(cè)次數(shù)等于一個(gè)選定數(shù)時(shí)，測(cè)試施加的電壓值；（ｈ）選擇所述選定數(shù)，以便具有表示所述焊接過程在所述過渡區(qū)域中的值。

【技術(shù)特征摘要】
...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：阿瑟克雷默，鮑里斯卡恩，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：林肯電氣公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：US[美國(guó)]