[发明专利]为焊接提供一致的电极状态的方法和装置

说明书

本发明公开为焊接提供一致的电极状态的方法和装置。示例焊接型系统包括：第一焊丝驱动器，其穿过焊炬进给电极焊丝；双向辅助焊丝驱动器，其将电极焊丝从焊丝供应源推进到第一焊丝驱动器；拉伸‑压缩检测器，其检测电极焊丝的第一拉伸‑压缩状态；以及一个或多个马达控制器，其通过以下步骤控制第一焊丝驱动器和辅助焊丝驱动器，以相对于焊炬将电极焊丝置于预定位置中：控制第一焊丝驱动器以保持电极焊丝；以及基于第一拉伸‑压缩状态控制辅助焊丝驱动器来推进或缩回电极焊丝，以将电极焊丝置于第二拉伸‑压缩状态中。

技术领域

本发明涉及为焊接提供一致的电极状态的方法和装置。

背景技术

在涉及进给到焊炬的焊丝的一些类型的焊接操作中，焊丝由多个焊丝驱动器驱动。在进行多次焊接时，无论是自动焊接还是手动焊接，均期望在焊炬处的起弧条件一致，以进行快速和可靠的焊接。

发明内容

如大致由附图中的至少一个图示出的和结合附图中的至少一个图所描述的、如在权利要求书中更全面地阐述的，本发明提供了用于为焊接提供一致的电极状态的方法和系统。

附图简述

图1为具有耦接到机器人臂的焊炬的机器人焊接系统的实施例的立体图。

图2为可用于实现图1的机器人焊接系统以提供焊丝的一致拉伸-压缩状态的示例焊接系统的框图。

图3A和图3B示出包括可用于实现图2的焊接系统的拉伸-压缩检测器的示例焊丝衬套。

图4A、图4B和图4C示出使用图3的拉伸压缩检测器检测电极焊丝的拉伸-压缩状态的示例。

图5为表示示例机器可读指令的流程图，该机器可读指令可被执行来实现图2的示例机器人焊接系统，以提供焊丝的一致拉伸-压缩状态。

图6为可用于实现图1的机器人焊接系统以提供焊丝的一致拉伸-压缩状态的示例焊接系统的框图。

图7为表示示例机器可读指令的流程图，该机器可读指令可被执行来实现图6的示例机器人焊接系统，以提供焊丝的一致拉伸-压缩状态。

图8为表示示例机器可读指令的流程图，该机器可读指令可被执行来实现图2和/或图6的示例机器人焊接系统，以设定电极焊丝的目标拉伸-压缩状态。

具体实施方式

受控的短路焊接过程包括以快速改变的方向进给和缩回焊丝电极。为确保焊接电极(在本文也被简称为“焊丝”)可在起弧时迅速地向前和向后移动，应当减少或消除焊丝中的机械拉伸和/或压缩。所公开的示例利用同轴气体递送系统和焊炬衬套之间的过量容积来确保焊丝能够进行短持续时间精确移动，这是允许每次高质量的起弧所必需的。

所公开的示例管理焊接电极在未焊接时的拉伸和/或压缩，以帮助确保焊接电极在下一次起弧时可在两个方向上均容易地移动。一些示例在电弧结束序列完成之后、在下一次起弧之前移动焊丝，和/或在不进行焊接时基本上恒定地移动焊丝。

在一些示例中，通过将焊炬马达驱动器(例如，伺服马达或步进马达)置于保持位置模式中，焊接电极在电弧结束时保持在适当位置中。在保持位置模式中，焊丝驱动器试图将转子保持在当前位置中，这从效果上导致在焊炬处的电极零移动。当焊丝被保持在适当位置中时，辅助马达用于推进或缩回焊接电极，以将焊丝放置在焊丝可沿两个方向均自由移动的位置中。一旦电极处于适当位置中，系统就准备开始下一个电弧。

一些示例使用来自两个焊丝驱动器的转矩、速度和/或位置反馈来使用关于焊丝位置的数据。缓冲传感器硬件可位于焊炬端部处或焊炬衬套的辅助马达端部处。在一些示例中，在本文公开的缓冲器调整方法可允许作为现场诊断来帮助排除进给问题或系统层面故障。