[发明专利]用于焊接系统的端头节省器

说明书

提供了一种用于防止焊接系统的电弧张开事件的方法。所述方法包括通过控制器来确定所述焊接系统的实时焊接输出特性。所述方法还包括通过所述控制器来将所述实时焊接输出特性与阈值焊接输出特性进行比较。所述方法进一步包括响应于确定所述实时焊接输出特性超过所述阈值焊接输出特性来控制所述焊接系统的操作特性。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年3月26日提交的美国临时专利申请序列号62/824,117的优先权和权益，其披露内容通过援引以其全文并入本文。

技术领域

本披露的某些实施例总体上涉及一种用于防止由于电弧张开引起的端头损坏的改进的焊接系统和方法。

背景技术

现有的气体金属电弧焊(GMAW)系统包括保护气体和可消耗的焊丝电极。电极通过焊枪的接触端头朝向金属工件给送。电流通过接触端头传递至电极，从而加热工件和焊丝电极以形成焊接接头。焊接系统的性能取决于各种参数，包括来自焊枪的焊丝电极的给送速率以及从焊接系统通过焊丝传递至工件的功率。

焊丝给送不一致的问题(例如，给送速率降低等)可能导致被称为“电弧张开”或“焊丝回烧”的现象，在这种现象中，电弧开始背离工件且向着焊枪的接触端头回撤。在电弧张开事件期间，焊丝的端部被消耗，直至张开部到达焊枪的接触端头。最终，焊丝熔化到接触端头上或以其他方式对其造成损坏。为了继续焊接，操作者必须更换或清洁接触端头并校正与焊丝电极有关的任何给送问题。取决于接触端头损坏的严重程度，电弧张开可能导致显著的机器停机时间。

发明内容

本披露的一个实施例涉及一种方法。所述方法包括通过控制器来确定焊接系统的实时焊接输出特性。所述方法包括通过所述控制器来将所述实时焊接输出特性与阈值焊接输出特性进行比较。所述方法还包括响应于确定所述实时焊接输出特性超过所述阈值焊接输出特性，来通过所述控制器控制所述焊接系统的操作特性。

在一些实施例中，所述阈值焊接输出特性是基于多个焊接输出特性的平均值。可以响应于确定所述实时焊接输出特性超过所述阈值焊接输出特性持续预定义的时间区间，来控制所述焊接系统的操作特性。例如，所述阈值焊接输出特性可以是阻抗的阈值变化速率。所述实时焊接输出特性可以是所述焊接系统的焊接电弧阻抗的变化速率。在一些实施例中，控制所述焊接系统的操作特性可以进一步包括停用所述焊接系统。

本披露的另一个实施例涉及一种系统。所述系统包括焊接控制单元和可操作地联接至所述焊接控制单元的接触端头。所述焊接控制单元被配置用于确定实时焊接输出特性。所述焊接控制单元被配置用于基于所述实时焊接输出特性来控制所述接触端头处的焊接输出。

在一些实施例中，所述焊接控制单元被配置用于基于多个焊接输出特性的平均值来确定阈值焊接输出特性。可以基于确定所述实时焊接输出特性超过所述阈值焊接输出特性持续预定义的时间区间，来控制所述接触端头处的焊接输出。

在一些实施例中，焊接参数是以下中的一者：穿过所述接触端头的焊丝电极的材料、焊丝电极的直径、分布在接触端头附近的气体的成分、以及供应给接触端头的能量。

本披露的另一个实施例是一种设备。所述设备包括焊接控制单元，所述焊接控制单元包括处理器和存储机器可读指令的存储器。所述机器可读指令被配置用于致使所述处理器执行以下操作：包括：接收有关焊接系统的电压数据；接收有关所述焊接系统的电流数据；以及响应于所述电压数据或所述电流数据中的至少一个来控制所述焊接系统的操作特性。

在一些实施例中，所述机器可读指令致使所述处理器通过将所述电压数据除以所述电流数据来确定实时焊接输出特性。所述机器可读指令致使所述处理器基于多个焊接输出特性的平均值来确定阈值焊接输出特性。可以响应于确定所述实时焊接输出特性超过所述阈值焊接输出特性持续预定义的时间区间来控制所述操作特性。