自适应旋转电弧焊接方法和系统的制作方法

自适应旋转电弧焊接方法和系统的制作方法
【专利摘要】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。
【专利说明】自适应旋转电弧焊接方法和系统
[0001] 相关专利申请的交叉引用
[0002] 本申请是于2012年7月27日提交的题为"自适应旋转电弧焊接方法和系统"的 美国临时专利申请No. 61/676, 563的非临时美国专利申请，该申请的全部内容通过引用的 方式结合于此。

【背景技术】
[0003] 本发明总体上涉及焊接技术，更具体地讲，涉及检测并调节工件之间较差的接合 的改进工艺，以此提高性能、减少浪费并且可以减少成品件的拒收。本公开涉及此前于2012 年6月18日提交的题为"金属药芯焊接方法和系统"的美国专利申请No. 13/526, 278,其通 过引用的方式结合在本公开中。本公开还结合在于2012年11月20日提交的题为"直流电 极接负旋转电弧焊接方法和系统"的美国专利申请No. 13/681，687。
[0004] 已经开发了各种技术来通过焊接操作连接工件。这些技术包括各种不同的过程和 材料，其中大部分调制解调过程涉及在易耗电极或非易耗电极与工件之间形成的电弧。这 些过程通常按以下类别分组：恒电流过程、恒电压过程、脉冲过程等。然而，这些过程之间的 进一步分类相同，特别是在消耗电极以添加填充金属到焊缝的过程方面。事实上在所有这 些情况中，选择的过程与填充材料及其形式高度关联，其中某些过程专门利用特定类型的 电极。例如，某些类型的金属极惰性气体（MIG)焊接过程形成有时候指的是气体保护金属 极弧焊（GMW)的较大的组的一部分。
[0005] 在GMAW焊接中，焊丝形式的电极通过进入熔池、因电极焊丝与工件之间的电弧产 生热量而熔化的方式被消耗。焊丝从卷轴通过焊枪连续供给，焊丝在焊枪处带电以形成电 弧。在这些过程中使用的电极配置通常指的是实心焊丝、药芯焊丝或金属芯焊丝之一。每 种类型被认为与其他类型相比都都有不同的优点和缺点，并且可能需要仔细调节焊接过程 和焊接设置以优化它们的性能。例如，比其他类型的焊丝更便宜的实心焊丝通常与可能较 贵的惰性保护气体一起使用。药芯焊丝可以不需要单独的保护气体供给，但是比实心焊丝 更贵。金属芯焊丝则需要保护气体，但是可以将保护气体调节成有时候比实心焊丝所需的 保护气体更便宜的混合气体。
[0006] 这三种电极类型都可以与不同的转移模式一起使用，所述模式涉及将金属从电极 末端移动至前进的焊道的机械及机电现象。许多这种转移模式存在例如短路转移、熔滴转 移、喷射转移和脉冲喷射转移。在实施过程中，转移的物理现象可能是这些转移模式的混 合，并且实际的材料转移在焊接期间可能在这些转移模式之间转换，尽管所述过程和电极 通常被选择成维持某一转移模式。
[0007] 随着焊炬前进并且消耗焊丝，焊丝在两个工件之间留下填充材料的沉积物，被称 为焊道。一般而言，在转移模式期间形成的焊道的宽度被视为几个工作参数的函数。根据 工件之间的接合，焊道宽度可能足以或不足以确保最终的焊接成品的完整性。为了避免这 种情况，焊接操作者在焊接之前必须目测任何工件间隙的接合并且手动补偿以确保焊接件 的完整性。然而，自动化焊接系统缺乏这种智能考虑并且仅仅沿着预定路径完成焊缝，而不 管可能存在的接合误差和间隙。这可能导致焊缝缺陷、手动返工以及最终焊接件的拒收。
[0008] 制造商不断地寻找新途径来改善自动化焊接方法，增加焊接件的成功率，并且加 速整个制造过程。然而，与制造商所依赖的提速的过程接合的目前的自动化焊接技术会得 到存在不良接合的许多成品工件。


【发明内容】

[0009] 本公开概述了一种新技术，该新技术在焊接过程期间自动地实时检测接合参数 (例如工件间隙）并且通过改变工件之间的焊道宽度来解释接合参数。这通过利用旋转电 弧或电极并且通过自动调节焊接参数（例如电极的旋转几何形状、焊炬的行进速度、电极 的送丝速度、施加在电极上的焊接功率或几个其他参数之一）来实现。涉及的这些过程依 赖于照相机/激光检测设备，所述照相机/激光检测设备沿着工件之间的焊炬路径检测间 隙，或者更具体地讲是检测接合，从而使得可以改变焊道宽度以适应所述接合并且以合适 的速率增加适量的材料。来自检测设备的详述接合的信息被反馈到成像系统组件和参数确 定组件，所述参数确定组件能够确定是否应当调节前述焊接参数中的任意一个。改变操作 参数变化会使得焊炬能改变用于填充间隙的材料量。

【专利附图】

【附图说明】
[0010] 当参照附图阅读以下详细说明时，本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得 更好理解，附图中相似的附图标记在整个附图中代表相似的零件，其中：
[0011] 图1是利用本技术的多个方面的示例性焊接系统的示意图；
[0012] 图2是与图1的系统一起使用的金属芯电极的端部的详细视图；
[0013] 图3是表示根据本发明的多个方面的金属芯电极的运动的示意图；
[0014] 图4是利用了金属芯焊丝运动的圆形模式的前进的焊道的示意图；
[0015] 图5是利用了金属芯焊丝的椭圆路径的前进的焊道的类似图示；
[0016] 图6是利用了金属芯焊丝的不同方向的椭圆路径的前进的焊道的进一步图示；
[0017] 图7是利用了运动的金属芯焊丝电极的前进的焊道的示例性电弧位置和转移模 式的图示；
[0018] 图8是图示金属芯焊接电极的运动和示例性被迫转移轨迹的计时图；
[0019] 图9是具有初始焊接参数的前进的焊炬喷嘴和焊道的图示，以及沿着焊缝路径遇 到间隙的具有新调节的焊接参数的同一焊炬喷嘴的虚线视图；
[0020] 图10是沿着焊接路径检测接合并将该信息输送给成像和参数计算组件以便调节 焊接参数的照相机/检测装置的图示；以及
[0021] 图11是图示了被采用来确定是否需要调节以及如何调节一个或几个焊缝参数的 示例性逻辑的方法流程图。

【具体实施方式】
[0022] 图1图示了利用金属芯焊丝电极的运动的示例性焊接系统10,尽管按照此前的讨 论，这些技术可以与许多类型的焊丝一起使用，例如，实心焊丝或药芯焊丝。系统10被设计 成在工件14上产生焊缝12。焊缝的取向可以是任何所需的方式，包括对接焊缝、搭接焊缝、 角焊缝、离位焊缝等。所述系统包括电源16,所述电源通常连接至气源18和电力源20,例 如电力网。当然，其他电力源包括发电机、发动机驱动电源组等。送丝机22连接至电力源 20并且供应金属芯焊丝给焊枪24。
[0023] 在图示的实施例中，电源16包括连接至控制电路28的电力转换电路26,所述控制 电路28调节电力转换电路的操作以产生适于焊接操作的电力输出。电源可以被设计并编 程以根据过程数量、焊接方法等产生输出电力，所述过程包括恒电流过程、恒电压过程、脉 冲过程、短路转移过程等。在目前提出的实施例中，控制电路28控制电力转换电路26以产 生有助于使材料从金属芯焊丝转移到前进的焊道的DCEN(有时候称为"直"极性）焊接方 法。然而，当然可以使用其他焊接方法。操作界面30允许焊接操作者改变焊接过程和过程 设置。此外，在某些预期的实施例中，操作界面可以允许选择修改涉及焊枪和金属芯焊丝运 动的某些参数。最后，电源可以包括用于调节来自气源18的保护气体流的阀门32。
[0024] 送丝机22通常会包括控制电路，一般图示为附图标记34,所述控制电路调节卷轴 36的焊丝供给。通常通过使用受到控制电路34的控制的小电动机，由驱动组件38驱使焊 丝前进。焊丝、气体和控制及反馈数据可以经由焊接电缆40在送丝机22与焊枪24之间交 换。工件14还通过工作电缆42连接至电源，从而在电极与工件之间形成电弧时通过电极 44形成完整的电气回路。如以下更全面地描述，从焊枪前进的电极44被迫进行运动，例如， 由附图标记46表示的旋转运动。
[0025] 图1中图示的焊接系统可以被设计成用于手动操作，尽管本技术的许多应用可以 被自动化。也就是说，焊枪24将被固定在机器人上，所述机器人被编程以相对于工件将焊 炬定位在所需位置。所述机器人然后动作以启动电极与工件之间的电弧，正确定向焊枪，并 且使焊枪沿着预定路径前进，在所述预定路径中形成焊道以连接两个部件。如以下更全面 地描述，在这种自动应用中，本技术能够极大地提高前进速度并且改善焊道特性。
[0026] 本技术被设计成与实心焊丝、药芯焊丝或金属芯焊丝一起使用，尽管在本实施例 中，图示了图2所示类型的金属芯焊丝。这种焊丝通常包括包裹在一个或多个金属芯50周 围的护套46,所述护套是由金属制成。已知用于生产这种金属芯焊丝的各种技术，并且这些 技术超出了本发明的范围。可以选择金属芯焊丝的特性用于特定应用，特别是根据待连接 的部件的冶金特性、待使用的保护气体的类型和预期的焊道填充体积等。如果选择实心焊 丝和药芯焊丝之一来代替金属芯焊丝，那么这同样适用于两者，如此前所讨论。在图示的实 施例中，金属芯焊丝的某些几何形状可以有助于增强电极运动的优点。例如，通常选择具有 所需直径52的焊丝。所述直径包括护套壁厚度54和芯部直径56。可以改变并优化这些参 数以提高焊丝的性能并且提供以下特性：改进的电弧形成、电弧维持、材料转移、所得焊道 的冶金特性、焊道熔深等。
[0027] 在目前预期的实施例中，可以选择特定的焊丝与DCEN焊接方法一起使用。按照 以下更全面地讨论，例如，已经发现"旋转电弧"运动与DCEN工艺以及焊丝的结合能够得 到非常好的结果，所述焊丝例如包括稳定剂和其他成分，比如锰，的焊丝（例如，AWS E5. 18 70C-6 ;更一般地讲，E5. 18 XXC-6,其中"XX"表示抗拉强度）。一种这样的焊丝根据商品 名称Metal loy? X-Cel?可商购自美国俄亥俄州特洛伊（Troy, Ohio)的合伯特兄弟公司 (Hobart Brothers)。再者，据信焊丝的某些配方能提供除其他焊丝能获得的有益效果之外 的有益效果。这些配方详见于以下专利中：2004年4月20日公告的Nikodym等人的名称为 "直极性金属芯焊丝"的美国专利第6, 723, 954号；于2006年8月8日公告的Nikodym等人 的名称为"直极性金属极焊丝"的美国专利第7, 087, 860号；以及于2011年1月4日公告 的Barhorst等人的名称为"使用惰性气体保护的铁素体钢的金属芯气体保护金属极弧焊" 的美国专利第7, 863, 538号，这些专利全部通过引用的方式并入本公开中。此外，可以改变 这些焊丝的某些成分以增强它们在电弧被迫运动的DCEN工艺中的性能，如以下所讨论。
[0028] 图3图示了在典型应用中焊丝的运动。如图3所示，在工件之间形成接缝58,并且 焊炬具有从其延伸出来的电极44,所述焊炬放置为邻近所述接缝。然后在电极与在其下面 的待连接的金属之间形成电弧。电极出自接触元件60,所述接触元件可以移动以迫使电极 和形成的电弧运动。针对接触元件的运动，在焊枪中设置运动控制组件62。尽管可以利用 众多技术来迫使这种运动，在目前预期的配置中，电动机66使凸轮64转动，所述电动机本 身受到系统的控制电路的控制并由其供电。接触元件和电极因此被迫按照预定模式和预定 频率运动，所述预定模式和预定频率由运动控制组件62的几何形状和控制确定。如图3所 示，接触元件的末端以及因此电极都可以从接触元件的中心线运动预定距离或半径68。如 以下所述，各种模式可以用于这种运动。电极44在此过程期间前进以形成所需的焊道。此 夕卜，整个组件以所需的行进速度运动，如附图标记70所示。
[0029] 图4图示了示例性前进的焊道72连同电极44的某些运动模式。本领域技术人员 应当理解，焊道在熔池或焊池74后方前进，所述熔池或焊池74由焊渣和金属组成，焊渣和 金属是由于对电极和工件的基材周围的金属进行加热产生的。图4所示的电极以大体圆形 模式运动，如附图标记76所示。目前预期的是，这种运动可以与焊枪的行进速度协调使得 电极充分靠近焊池74以及工件的周围区域，以维持电弧并且使电弧在这些区域之间运动， 从而在加热电极和周围金属的同时维持焊池。如以下所述，还想到可以采用其他协调因素， 例如，送丝速度、电极的运动速度或频率、焊接过程的脉冲频率或直流参数（例如，用于形 成电弧的电流和电压）等。
[0030] 图5图示了用于电极运动的进一步可行的模式，在这种情况下是大致椭圆形的模 式78。在此情况下的椭圆具有沿着焊炬的行进方向的长轴80以及与横跨行进方向的短轴 82。此外，图6图示了进一步可行的模式，即横向椭圆模式84,其中椭圆形运动的长轴80横 跨焊炬的行进方向。然而，应该指出的是，可以使用任何所需的模式，并且运动控制组件可 以适于实施除了别的模式之外的这些模式。例如，限定之字形的模式（图8的横向往复线） 等可以被使用并优化用于特定焊缝。
[0031] 图7图示了示例性沉积和熔深方案，该方案据信在金属芯焊丝被迫运动时实施。 也就是说，电极44在待连接的工件86和88之间运动。焊道90形成为透入工件中并且随 着焊道前进而形成大致平坦的表面。在图7的图示中，附图标记94指的是焊丝的护套48 最接近工件86的位置，而附图标记94代表护套48最接近工件88的位置。
[0032] 在本实施例中，据信在金属芯焊丝与工件之间形成电弧，并且/或者仅在护套48 与这些元件之间存在前进的焊池。因此，形成如附图标记98所示的独特转移位置。已经观 察到所得的焊缝比使用实心焊丝电极的电极运动形成的类似焊缝更平坦。此外，据信获得 了透入基材的提高的熔深，如附图标记100所示。然而，这不能看成是对能够使用的任何特 定类型的焊丝的限制。如此前讨论的，除金属芯焊丝之外，本技术还可以使用实心焊丝和药 芯焊丝。
[0033] 在本技术中可以变化的参数可以包括多个因素，例如，电极的运动速率以及电极 绕着正常位置或中心位置的运动程度。具体地讲，尽管本发明当然不限于圆形模式，其中已 经使用圆形模式，但是据信旋转速率高于50Hz并且延伸到100Ηζ-120Ηζ和更高会是可取 的，从而可以获得更平坦的焊道和更高的沉积率。此外，目前预期的旋转直径在I. 5_的量 级，但是可以想得到更大的直径，例如在I. 2_的量级。还可取的是提供与气流同步或协调 的电极运动。这些各种参数可以有助于透入基材中、沉积电极材料、维持电弧以及其他焊接 参数。
[0034] 据信焊池在金属芯电极运动时可以更好地运动，可能是由于电极末端形成的熔滴 或喷射液上受到机械力（例如，离心力）。所述工艺因此相比此前的工艺能够以更低的温 度工作。在某些类型的工件和工件冶金性能上，特别是电镀工件，也可以获得增强的有益效 果。此外，所述工艺可以允许较便宜的保护气体，例如，CO 2(而不是氩气混合气体）目前与 这种焊接电极一起使用。如此前所述，实心焊丝和药芯焊丝也可以与本技术一起使用，并且 每种焊丝都可以给所述工艺带来自身优势。
[0035] 图8图示了金属芯焊接电极的运动与来自电极末端的材料的被迫转移相关的示 例性计时图。在图8的图形中，电极末端运动随时间的变化由轨迹102表示，而被迫转移由 轨迹104表示。在圆形运动模式中，在前进的焊道或焊池的任何特定点或接缝的任何特定 位置来看，将可以预计到大致正弦运动。在该运动的点106处，电极的护套可以最靠近工件 的基材的该侧面。焊接过程可以适于，例如通过控制脉冲焊接方法，在一般如附图标记108 所示的这些位置迫使或加强从电极的材料转移。这些事件通常周期性地发生，如时间110 所示。可以按照上述方式设想这些和许多其他控制方案来协调转移模式和金属芯焊接电极 的运动，特别是利用电弧的形成，所述电弧的形成仅使用电极的护套。如此前讨论的，这应 当看成是说明性实例，因为除金属芯焊丝之外，本技术还可以与实心焊丝以及药芯焊丝一 起使用。
[0036] 除前述实例之外，已经发现使用上述讨论的金属芯焊丝的DCEN焊接工艺同时电 弧进行机械运动可以提供特别好的结果，并且甚至更能吸引在某些类型的工件（或底板材 料）上。例如，以上提及的Metal loy?X-Cel?焊丝极好地适于减少飞滅，同时增强焊缝 金属润湿（避免过度"冠状的"焊道）。此外，使用DCEN工艺同时电弧运动并且与这种焊丝 结合可以减少过热。这种结合对于电镀板材焊接（例如，自动化应用）、镀膜或喷涂材料焊 接和薄钢板焊接（例如，在家具制造时）等是特别有益的。
[0037] 目前据信适于这些应用的焊丝（一般对应于提及的X-Cel?焊丝）的特征在于能 够使电弧稳定（产生减少的飞溅的稳定电弧）的成分。例如，这些稳定剂可以包括钾和在焊 接过程中贡献钾的成分（例如钾长石、钛酸钾、钛酸锰钾、硫酸钾、碳酸钾、磷酸钾、钼酸钾、 硝酸钾、氟硅酸钾以及包含钾的复合氧化化合物）。此外，石墨碳和非石墨碳可以通过升华 为电弧柱中并且提供更细小液滴金属的转移来提供稳定性。对现有焊丝（例如，如上所述 的焊丝）可行的修改可以包括来自上述任何其他或更多源的钾，以及合适的碳源，例如石 墨或包含铁和/或合金粉末的碳。
[0038] 关于涉及的特定DCEN工艺，这些工艺通常以电流和电压来执行，该电流和电压至 少部分地根据以下项来选择：电极直径、电极延伸部（例如，到板的接触末端）、焊缝位置、 工件或底板的类型和直径、行进速度和沉积率、送丝速度等。例如，在21V至30V的范围内 的电压会是合适的，电流在150A至450A的范围内。此外，关于保护气体，据信适当的气体 混合物包括氩气和二氧化碳，最少75%的氩气并且最多95%的氩气（尽管其他的量和组合 也可以满足条件，例如，98%的氩气和2 %的氧气）。再者，能够想到选择的DCEN极性可以 包括非脉冲电流和脉冲电流。
[0039] 在目前想到的实施例中，上述类型的焊接系统的各种参数在焊接期间可以变化以 适应检测到的各种接合问题。例如，如图9所示，随着焊接继续进行，焊炬喷嘴112和电极 在沿着预定的焊缝线116行进的同时留下前进的焊道114。如图所示，焊缝的线会遇到间隙 或接合问题，一般如附图标记118所示。焊缝线由于初始旋转几何形状120、行进速度122 和送丝速度124而产生。根据如工件材料、焊丝电极的类型和大小等的这些因素可以利用 任何合适的参数。一般而言，还应当指出的是"旋转几何形状"可以包括各种因素，这些因 素包括电极末端的运动直径或半径、运动的模式等。这些所采用的初始参数一起形成具有 足以避免成品焊接件中的缺陷的宽度和熔深的焊道。这些初始参数然后可以以多种方式变 化以弥补接合中的问题，例如在工件之间遇到的间隙。因为接合沿着焊缝路径变化，所以焊 接参数可能需要调节成足以避免焊缝中的缺陷的新组合。如图9中的虚线图所示，这些新 参数可以包括随着焊炬靠近所述接合而被调节的第二旋转几何形状126(例如，电极末端 的不同的运动直径或半径）、第二行进速度128和第二送丝速度130,这些新参数直接与间 隙（接合参数）118所施加的测量约束相关联。
[0040] 如图10所示，在示例性应用中，焊接机器人132沿着焊缝线移动焊炬24。摄像头 /检测装置134负责沿着焊缝路径监测接合的任何变化，该摄像头/检测装置134经由机械 底座136附接至焊炬，从而允许检测装置与焊炬一起移动。所述装置定位成允许其检测在 焊炬正前方的工件86和88之间的接合。该信息（可以是像素化图像的形式）允许成像系 统/间隙检测组件138记录焊缝线与间隙118之间的参数变化。这可以例如通过检测表示 形成的间隙（或者反之，表示更近的接合件）的空白或像素来完成。该信息然后被发送到 参数计算组件140,所述参数计算组件140确定哪个初始焊接参数（如果存在的话）需要进 行调节，以便使用足量的材料正确地填充间隙。合适的计算、查找表或任何其他所需的算法 可以用于确定合适的参数调节。这些表格可以例如调用各种接合或间隙参数（例如，大小 或距离），并且使这些参数与适于特定接合的送丝速度、行进速度、功率、电极旋转等联系起 来。例如，该组件可以确定间隙所需的新的旋转几何形状应当更大或更小，或者具有不同的 形状，这要求改变电极运动的方式。此外，可以确定行进速度应当保持为与此前相同并且/ 或者送丝速度应当增大/减小。与此同时，可以确定还应当调节电极的负载。在这一点，根 据所述确定来调节这些参数，并且焊炬继续朝着间隙前进。应该指出的是，当将要调节参数 以适应接合中的变化时，这些参数一般由所涉及的合适的系统组件进行控制。例如，通过电 力源或电源调节焊接功率的变化。送丝机可以改变送丝速度。在自动化应用中，通过使焊 炬运动的机器人来调节行进速度的变化。由焊炬内使焊接电极运动的机构来实施旋转几何 形状的改变。本领域的技术人员容易理解这些设备可以被设计成在焊接操作期间实施改变 的参数。
[0041] 图11概述了检测间隙并且按照需要改变焊接参数的方法，该图是示出了由系统 组件实施的示例性控制逻辑142处理接合变化（例如工件之间的间隙）的方法流程图。随 着焊炬和电极靠近间隙，焊炬和电极以它们的初始旋转几何形状、行进速度、送丝速度和施 加在电极上的焊接功率开始执行所述方法，如步骤144所述。检测装置然后通过成像来检 测并测量接合，如步骤146所示，而相关信息用于确定是否应当改变参数，如步骤148所示。 如果焊缝线的路径没有证明要改变初始参数，那么焊炬以相同的几何形状、行进速度、送丝 速度和施加在电极上的功率继续操作并沿着焊缝线前进。在这种情况下，检测装置只是继 续检测接合，返回到步骤146。在控制设备确定应当改变初始参数的事件中，控制逻辑前进 到计算这些变化或通过查找表获得图形，如步骤150所示。这里，可以调节例如旋转几何形 状、焊炬行进速度、焊丝的送丝速度和焊接功率这些参数之一或其任意组合以便穿过间隙 将工件充分地焊接在一起。在作出所述确定之后，根据计算结果/查找表调节合适的参数， 如步骤152所示，并且焊炬继续焊接，如步骤154所示。在间隙上方焊接之后，或者更一般 地在实施新的参数之后，控制逻辑返回到步骤144,此时控制逻辑继续监测接合（步骤146) 并确定是否应当改变焊接参数（步骤148)的过程。应该指出的是，如果接合在焊接期间改 善，例如随后间隙闭合，那么同一个逻辑会提供焊接系统参数的类似变化以反映改善的接 合。
[0042] 尽管本文中说明并描述了本发明的仅仅某些特征，但是本领域的技术人员可以进 行许多修改和变化。因此，应当理解所附权利要求书旨在涵盖落入本发明的真正精神范围 内的所有这些修改和变化。
【权利要求】
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电极以所需模式循环地运动的同时从焊炬供给所述 电极； 使所述焊炬或所述工件前进以形成焊道；并且 在维持所述电弧和焊道的同时改变所需模式的几何形状。
2. 根据权利要求1所述的焊接方法，其中改变所述所需模式的几何形状包括改变大致 圆形模式的直径。
3. 根据权利要求1所述的焊接方法，还包括改变所述电极的送丝速度。
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电极上的焊接功率的参 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 需模式的几何形状根据所检测的接合而改变。
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电极以所需模式循环地运动的同时从焊炬供给所述 电极； 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 在维持所述电弧和焊道的同时根据所检测的接合参数改变所需模式的几何形状。
10. 根据权利要求9所述的焊接方法，其中改变所述所需模式的所述几何形状包括改 变大致圆形模式的直径。
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 电极上的焊接功率的参数。
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电极以所需模式循环地运动的同时从焊炬供给所述 电极； 使所述焊炬或所述工件前进以形成焊道；并且 在维持所述电弧和焊道的同时改变以下至少一项：所需模式的几何形状、焊炬的行进 速度、电极的送丝速度、施加在所述电极上的焊接功率的参数和所述电极的循环运动的速 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. -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随着所述焊丝朝 向工件前进并且随着所述焊接电力维持电弧而使所述焊丝运动； 接合参数检测组件，被配置成检测所述工件的接合参数；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 中至少一者的电路。
【文档编号】B23K9/02GK104487197SQ201380039443
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2013年7月26日 优先权日:2012年7月27日
【发明者】爱德华·J.·帕内利 申请人:伊利诺斯工具制品有限公司