[发明专利]自适应旋转电弧焊接方法和系统

摘要

通过利用由焊炬(24)中的焊接电极(14)运动产生的旋转电弧来执行焊接操作。在焊接进行时，例如经由照相机(134)和图像分析器(138)确定工件接合。在接合改变的事件中，例如由于工件之间的间隙(118)的出现，可以改变系统的一个或多个参数，例如，电极运动的几何形状、行进速度、送丝速度和施加在电极上的焊接功率等。可以将该技术自动化，例如通过焊接机器人(132)来调节焊接。 1

主权项

1.一种焊接方法，包括：

在焊接电极与工件之间形成电弧；

在焊炬内的运动控制组件使所述焊接电极以所需的旋转模式周期地运动的同时从所述焊炬供给所述焊接电极，其中所述运动控制组件使所述焊接电极以高于50Hz的速率周期地运动，并且所述所需的旋转模式包括相对于所述焊炬的焊接电极的中心位置的非圆形旋转模式；

使所述焊炬或所述工件前进以形成焊道；并且

在维持所述电弧和所述焊道的同时改变所需的旋转模式的几何形状。

2.根据权利要求1所述的焊接方法，其中改变所述所需的旋转模式的几何形状包括改变大致椭圆形模式的长轴。

3.根据权利要求1所述的焊接方法，还包括改变所述焊接电极的送丝速度。

4.根据权利要求1所述的焊接方法，还包括改变所述焊炬的行进速度。

5.根据权利要求1所述的焊接方法，还包括改变施加在所述焊接电极上的焊接电力的参数。

6.根据权利要求1所述的焊接方法，包括检测所述工件的接合参数，并且其中所述所需的旋转模式的几何形状根据所检测的接合参数而改变。

7.根据权利要求6所述的焊接方法，其中由安装在所述焊炬上的检测器来检测所述接合参数。

8.根据权利要求1所述的焊接方法，其中所述焊炬安装在焊接机器人上。

9.一种焊接方法，包括：

在焊接电极与工件之间形成电弧；

在焊炬内的运动控制组件使所述焊接电极以所需的旋转模式周期地运动的同时从所述焊炬供给所述焊接电极，其中所述运动控制组件使所述焊接电极以高于50Hz的速率周期地运动，并且所述所需的旋转模式包括相对于所述焊炬的焊接电极的中心位置的非圆形旋转模式；

使所述焊炬或所述工件前进以形成焊道；

检测所述工件的接合参数；并且

在维持所述电弧和所述焊道的同时根据所检测的接合参数改变所需的旋转模式的几何形状。

10.根据权利要求9所述的焊接方法，其中改变所述所需的旋转模式的所述几何形状包括改变大致椭圆形模式的长轴。

11.根据权利要求9所述的焊接方法，还包括根据所检测的接合参数改变所述焊接电极的送丝速度。

12.根据权利要求9所述的焊接方法，还包括根据所检测的接合参数改变所述焊炬的行进速度。

13.根据权利要求9所述的焊接方法，还包括根据所检测的接合参数改变施加在所述焊接电极上的焊接电力的参数。

14.一种焊接方法，包括：

在焊接电极与工件之间形成电弧；

在焊炬内的运动控制组件使所述焊接电极以非圆形的所需旋转模式周期地运动的同时从所述焊炬供给所述焊接电极，其中所述运动控制组件使所述焊接电极以高于50Hz的速率周期地运动；

使所述焊炬或所述工件前进以形成焊道；并且

在维持所述电弧和所述焊道的同时改变以下至少一项：非圆形的所需旋转模式的几何形状、焊炬的行进速度、电极的送丝速度、施加在所述焊接电极上的焊接电力的参数和所述焊接电极的周期运动的速率。

15.根据权利要求14所述的焊接方法，包括检测所述工件的接合参数，并且其中根据所检测的接合参数实施所述改变。

16.根据权利要求15所述的焊接方法，其中由安装在所述焊炬上的检测器来检测所述接合参数。

17.一种焊接系统，包括：

电源，被配置成产生焊接电力；

焊炬，被配置成接收所述焊接电力；

送丝机，被配置成将焊丝供给到所述焊炬；

焊丝旋转组件，与所述焊炬相关联，并且所述焊丝旋转组件被配置成在所述焊丝朝向工件前进的同时并且在所述焊接电力维持电弧的同时使所述焊丝以相对于所述焊炬的所述焊丝的中心位置的非圆形的旋转模式运动，其中所述焊丝旋转组件使所述焊丝以高于50Hz的速率周期地运动；

接合参数检测组件，被配置成检测工件的接合参数；以及

控制电路，被配置成根据所述接合参数来改变所述焊丝的运动。

18.根据权利要求17所述的焊接系统，其中所述焊炬的运动由焊接机器人控制，所述焊炬安装在所述焊接机器人上。

19.根据权利要求17所述的焊接系统，其中所述接合参数检测组件安装在所述焊炬上。

20.根据权利要求17所述的焊接系统，其中所述控制电路包括所述电源和所述送丝机中的至少一者的电路。

21.一种焊接方法，包括:

在焊接电极与工件之间形成电弧；

在焊炬内的运动控制组件使所述焊接电极以所需模式周期地运动的同时从所述焊炬供给所述焊接电极；

使所述焊炬或所述工件前进以形成焊道；

检测工件接合问题；并且

在维持所述电弧和所述焊道的同时改变所需模式的几何形状；

由检测器检测所述接合问题，

其特征在于，

所述所需模式是非圆形模式，并且

改变所述所需模式的几何形状包括改变所述焊接电极所进行的以所述非圆形模式运动的旋转几何形状。

22.根据权利要求21所述的焊接方法，其中改变所述所需模式的几何形状包括改变大致椭圆形模式的长轴。

23.根据权利要求21所述的焊接方法，还包括改变所述焊接电极的送丝速度。

24.根据权利要求21所述的焊接方法，还包括改变所述焊炬的行进速度。

25.根据权利要求21所述的焊接方法，还包括改变施加在所述焊接电极上的焊接电力的参数。

26.根据权利要求21所述的焊接方法，其中所述焊炬安装在焊接机器人上。

27.一种焊接方法，包括：

在焊接电极与工件之间形成电弧；

在焊炬内的运动控制组件使所述焊接电极以所需模式周期地运动的同时从所述焊炬供给所述焊接电极；

使所述焊炬或所述工件前进以形成焊道；

检测工件接合问题；并且

在维持所述电弧和所述焊道的同时根据所检测的接合问题改变所需模式的几何形状，

由检测器检测所述接合问题，

其特征在于，

所需模式是非圆形模式，并且<