[发明专利]具有两个焊炬和用于启动电弧点火阶段的控制单元的焊接设备以及在适合的启动过程利用两个焊接工艺进行焊接的焊接方法

说明书

澳大利亚专利申请AT A385-2012的内容通过引用方式结合于此。

本发明涉及一种具有中央单元和可连接至中央单元的焊炬单元的焊接设备，其中，中央单元包括至少一个用于提供操作焊炬单元所需的电流的焊接电源，并且包括控制单元，焊炬单元至少包括具有第一焊丝的第一焊炬和具有第二焊丝的第二焊炬，并且第一焊炬被配置成执行第一焊接工艺，第二焊炬被配置成执行第二焊接工艺，两个焊炬可彼此独立地操作。此外，本发明涉及一种至少具有彼此结合的第一焊接工艺和第二焊接工艺的焊接方法。

例如，在WO 2005/056 228 A1中描述了这种类型的焊接设备和这种类型的焊接方法。两种焊接工艺之一在这里可被配置成脉冲焊接工艺、喷射电弧焊接工艺或焊丝前后移动的冷金属过渡(CMT)焊接工艺，然而第二焊接工艺在任何情况下均被配置成冷金属过渡焊接工艺。这两种焊接工艺就时间而言彼此同步。然而，后者仅适用于真实的焊接操作。另一方面，启动阶段，尤其是这两种焊接工艺的电弧点火，随机地发生。因此，启动阶段过程中有时会产生不明确且不期望的增加的材料应用。

因此，涉及焊接设备的本发明的目的在于公开开头所述类型的具有改进启动阶段的焊接设备。

为了实现这一目的，公开了一种焊接设备。在根据本发明的焊接设备中，控制单元被配置成以如下方式执行启动阶段，即，电弧点火初始发生在两个焊炬中的一个焊炬处，并且当经过了第一电弧点火之后的等待时间后，第二电弧点火发生在两个焊炬中的此时未被点火的另一个焊炬处。此外，控制单元被配置成，在两个焊炬中的一个焊炬处发生第一电弧点火之前或期间，传送两个焊炬中的另一个焊炬的焊丝，使其焊丝端部进入等待位置，两个焊炬中的另一个焊炬的焊丝端部处于该等待位置，直到所述等待时间结束为止。

该焊接设备尤其可被配置为，通过两个焊炬实现刚好两种焊接工艺。类似地，也可能的是，该焊接设备包含多于两种的焊接工艺，相应地具有多于两个的焊炬。在根据本发明的焊接设备中，在所涉及的至少两个焊炬处以目标方式提供设定的点火。换句话说，对于哪个焊炬首先被点火以及在此第一点火发生后以什么样的时间间隔进行另一个焊炬的点火，将不再是随机的。在焊接设备的有利启动阶段，确保电弧点火首先发生在具体的预定的焊炬处，而另一个焊炬的焊丝端部位于具体限定的等待位置处，直到该等待时间结束为止。开始未点火的焊炬也在启动阶段之初有利地非常迅速地进入设定状态，以便在经过了等待时间之后也快速地被点火，具体地，在没有其他预备步骤干预的情况下。

由于焊接设备的该有利启动阶段，可以非常精确地确定在焊接过程之初应用了多少材料。还可以确定在之初产生了多少焊缝熔深和引入了多少热量。因此，还可以提高整个焊接结果的质量。

焊接设备的有利构造来自下述特征。

一种构造是有利的，其中，两个焊接工艺中的至少一种被配置成脉冲焊接工艺、喷射电弧焊接工艺、短弧焊接工艺或冷金属过渡焊接工艺，或者包含被配置成脉冲焊接工艺、喷射电弧焊接工艺、短弧焊接工艺或冷金属过渡焊接工艺的至少一部分工艺。因此，这对于在初始阶段过程中将在点火之后待执行的焊接工艺来说尤其可行，例如冷金属过渡焊接工艺，以便在某一工艺周期之后调换为另一种类型的焊接工艺，例如，调换为脉冲焊接工艺。因此，可以非常灵活地使用该焊接设备。它提供了大量的各种各样的操作模式，在每种情况下，该有利的启动阶段均提供所涉及焊接工艺的设定点火。

根据另一有利构造，控制单元被配置成，在电弧点火之前实现两个焊丝中的至少一个焊丝在待焊接工件的方向上的向前移动，并检测该焊丝与工件的短路，之后尤其实现该焊丝的向后移动，直到到达等待位置。结果是，尤其在焊接过程之初，可以精确地确定焊丝端部相对于待焊接工件的位置，因而在相应的期望条件下，可发生限定的电弧点火。在初始未点火的焊炬的情况下，在焊丝与待焊接工件之间具有短路的情况下焊丝的前后移动也是有利的，这是因为相关第二焊炬的焊丝端部因此可以有利地进入优选限定的等待位置，第二焊接工艺的点火(因此还有第二焊接工艺)可以快速和限定的方式从该等待位置原位地开始。

另一构造是有利的，其中，控制单元被配置成，在电弧点火之前实现两个焊丝中的至少一个焊丝的向前移动，直到接触待焊接工件，之后实现该焊丝的向后移动，直到该焊丝的焊丝端部到达距工件一严格预定或可调节的距离。该距离可以有利的是等待位置，相关焊炬被传送到该等待位置，直到电弧点火。因此优选地，在焊接设备的这种构造中，焊丝端部与待焊接工件之间的该距离是严格预定的，或者可以调节。两种都是有利的且均产生限定的启动阶段和良好的焊接结果。