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补偿来自另一焊接电源对于焊接电流的干扰影响的方法

摘要

一种用于补偿对由用于焊接工件(3)的焊接电源(4)提供的焊接电流的、来自另一焊接电源(4’)的干扰影响的方法,所述方法包括以下步骤:(d)提供(SA)补偿电压(UKomp),所述补偿电压(UKomp)基于由另一个焊接电源(4’)提供的焊接电流进程来计算;(e)从由所述焊接电源(4)的电压测量单元(8)测量的测量电压(UMess)中减去(SB)所述补偿电压(UKomp),以便确定校正后的测量电压(U’Mess);以及(f)根据所述校正后的测量电压(U’Mess)调节(SC)由所述焊接电源(4)产生的所述焊接电流。

著录项

说明书

本发明涉及一种用于确定焊接系统的焊接电路之间的干扰耦合的方法以及一种用于补偿这种干扰耦合的方法。

焊接系统可以包括可以用于焊接至少一个工件的一个或多个焊接电路。每个焊接电路具有焊接电源,该焊接电源提供用于焊接工件的焊接电流。焊接电源向焊接电路中的可熔焊丝电极提供电流,在焊丝电极的端头与工件表面之间产生电弧。根据焊接方法的变型和所使用的焊接参数,焊丝电极以不同的方式被电弧熔化。

在脉冲电弧焊接期间,增加的脉冲电压有规律地叠加在基本电压上,从而导致基本电流与脉冲电流之间以预定的频率和脉冲时间交替。

图1示出了脉冲焊接过程中随时间t的示意性电流进程(current progression)。在图1中可以看出,在该焊接过程中,焊接电流I以脉冲形状被升高到较高值。材料向熔池中的输送基于电流脉冲。在基本电流阶段期间,电弧以低功率燃烧,附加材料或焊丝电极被熔化,焊池保持为液态。在脉冲阶段期间,形成液滴,该液滴通过磁收缩而被释放。在脉冲电弧焊接中,可以减少和控制热量向工件的引入。结果,可以使用相对较厚的焊丝电极来焊接薄的工件板,在焊接过程中熔化功率更高并且可以大大减少飞溅。

图1中焊接电流电平的进程示出了基本电流幅度I

图2示出了脉冲焊接过程的一段时间。电弧最初(t

图3示出了焊接系统的常规焊接电路SSK。焊接电路SSK包括从焊接电源SSQ的正极到负极的所有线和连接件。焊接电流I流过焊接电路SSK。如图3示意性所示,焊接电路SSK的正向和反向导通各自受电阻R和电感L的影响。焊接电路电阻R由焊接电流I流过的所有线和连接件的所有电阻的总和构成。焊接电路电阻R可细分为以下分电阻:接地线的电阻RL-,穿过电缆组件的线的电阻RL+以及端子连接件处的过渡电阻。焊接线的电阻(换言之,接地线的电阻和穿过电缆组件的线的电阻)由线的横截面和导体材料决定,在正常情况下不会改变。相反,例如由于氧化或端子连接件的松动,端子连接件的过渡电阻会相对较大地变化。

焊接电路SSK的焊接电路电感L应被理解为焊接电路以动态电阻对抗每个电流变化的特性。焊接电路SSK的焊接电路电感越大,该动态电阻就越大。

焊接电路SSK的焊接电路电阻R和焊接电路电感L均对焊接过程有影响。例如,如果焊接电路电阻R发生改变,则电弧长度发生改变。

此外,如图4所示,焊接电路电感L的变化对焊接过程有影响。图4示出了在脉冲焊接过程中电弧LB处和焊接电源的输出插孔处的电压进程以及焊接电流I随时间的进程。在焊接方法中,可以使用各种类型的调制、特别是Ig/Ip调制和Ig/Up调制。在Ig/Ip调制中,焊接电流I精确地对应于一段时间内的每个时刻的预定焊接电流目标值。因此,如果电流从基本电流增加到脉冲电流,则驱动焊接电路电感L上的电流所需的必要电压会自动设置。这相对于Ig/Up调制的优点在于,焊接电路电感L不影响电流的上升。相反,在Ig/Up调制中,电流的上升随着焊接电路SSK的焊接电路电感L而变化,因为该调制的脉冲电压保持恒定。但是,在Ig/Ip调制中,只有在焊接电路SSK的焊接电源SSQ提供足够的电压的情况下,电流的上升速率才能保持恒定。然而,如果焊接电路SSK中的各个电压的总和超过焊接电源SSQ的最大输出电压,则满足该阈值。在这种情况下,焊接电流的上升较慢,并改变焊接过程。

图5示意性示出了传统焊接电路SSK中的电压的组成。电压U

U

U

并且U

电压U

电压U

如图6中示意性所示,如果在焊接系统中使用多个焊接电源SSQ,则在焊接电路SSK之间发生耦合。焊接电源SSQ的电流线形成围绕特定区域的导体回路。每当这种类型的两个场或区域重叠时,如果一个导体回路中的电流I发生变化,则在第二导体回路中感应出电压U。两个区域或场重叠得越多,两个场或回路之间的距离越小,感应电流U越大。焊接系统的各种焊接电流SSK的行为有点像耦合不良的变压器。

焊接系统的焊接电流SSK之间的耦合对焊接期间的过程行为有影响。对于施加到焊接电路SSK的每个电流脉冲,在另一个焊接电路SSK的线中感应出电压U。这在两个方向上或双向地发生。在焊接电路SSK中感应出的电压U在另一个焊接电源中引起电流的流动,所述流动的作用就像电弧LB中的电阻变化一样。如图6中示意性所示,在焊接电路SSK中,附加电压源在某种程度上被接通,并且由另一个焊接电源SSQ控制。由于两个焊接电源SSQ不同步地操作,并且特别是具有不同的脉冲频率,因此可能会发生电弧长度的跳动或波动。这使自身在脉冲频率的小频率差异时最明显。

为了使焊接系统的焊接电路SSK之间的相互影响保持较小,传统上尝试通过紧密平行地布置焊接电路SSK的线来使每个感应区域最小化。此外,传统上试图在空间上分离焊接电路SSK。

然而,在许多情况下,该传统过程实际上无法实现,因为主要生产条件导致不可能适当地布置焊接系统的不同焊接电路SSK的线。另外,在许多情况下,既没有知识也没有意识来适当地布置焊接电路SSK的线。此外,即使适当地布置了焊接电路SSK的线,也几乎不可能估计出这在多大程度上减小了焊接电路SSK之间的耦合以及剩余的残余耦合仍在多大程度上不利地影响工件WS上的焊接过程。

因此,本发明的目的是提供一种用于补偿对于用于焊接工件的焊接电源提供的焊接电流的、来自另一焊接电源的干扰影响的方法。

根据本发明,上述目的通过具有权利要求1中所述特征的方法来实现。

因此,本发明提供一种用于对由用于焊接工件的焊接电源(接收焊接电源)提供的焊接电流的、来自另一个焊接电源(发送焊接电源)的干扰影响进行补偿的方法,该补偿方法包括以下步骤:

提供补偿电压,该补偿电压是基于另一个焊接电源(发送焊接电源)提供的焊接电流进程而计算出的;

从由焊接电源(接收焊接电源)的电压测量单元测得的测量电压中减去补偿电压,以确定校正后的测量电压;以及

根据校正后的测量电压来调节由焊接电源(接收焊接电源)产生的焊接电流。

在根据本发明的用于对由用于焊接工件的焊接电源(接收焊接电源)提供的焊接电流的、来自用于焊接相同工件或不同工件的另一个焊接电源(发送焊接电源)的干扰影响进行补偿的补偿方法,基于由另一个焊接电源(发送焊接电源)提供的焊接电流进程的电流分布以及存储的耦合因子来计算补偿电压。

在根据本发明的补偿方法的另一可行的实施方式中,存储的耦合因子包括欧姆耦合因子和至少一个电感耦合因子。

在根据本发明的补偿方法的另一可行的实施方式中,另一个焊接电源(发送焊接电源)的焊接电流进程的电流分布从焊接电源(接收焊接电源)的电流分布存储器或数据存储器中读出。

为此,优选使发送焊接电源的电流进程与存储在接收焊接电源中的电流进程数据适当地同步。

在根据本发明的补偿方法的另一可行的实施方式中,另一个焊接电源(发送焊接电源)的焊接电流进程的电流分布以无线或有线的方式从另一个焊接电源(发送焊接电源)发送到焊接电源(接收焊接电源)的计算单元。

在根据本发明的补偿方法的另一可行的实施方式中,另一个焊接电源(发送焊接电源)的焊接电流进程的电流分布包括电流电平和电流电平随着相关时间值的变化。

在根据本发明的补偿方法的另一可行的实施方式中,由焊接电源(接收焊接电源)的计算单元从由焊接电源(接收焊接电源)的电压测量单元测得的测量电压中连续减去由焊接电源(接收焊接电源)的计算单元计算出的补偿电压,以确定校正后的测量电压。

在根据本发明的补偿方法的另一可行的实施方式中,由调节单元使用校正后的测量电压调节的焊接电流经由焊接电源(接收焊接电源)的焊接电流线被供应到用于焊接工件的焊炬。

在另一方面,本发明提供了一种用于产生焊接电流的焊接电源,该焊接电流能够经由焊接电流线被供应到用于焊接工件的焊炬,该焊接电源具有:

计算单元,其适合于根据用于焊接相同工件或不同工件的另一个焊接电源的焊接电流进程来计算补偿电压,以及

补偿单元,其适合于从由焊接电源的电压测量单元测得的测量电压中减去由计算单元计算出的补偿电压,以确定校正后的测量电压,该校正后的测量电压由焊接电源的调节单元用于调节由焊接电源产生的焊接电流。

在根据本发明的焊接电源的一个可行的实施方式中,焊接电源的计算单元基于由另一个焊接电源(发送焊接电源)提供的焊接电流的电流分布以及存储在数据存储器或数据库中的耦合因子来计算补偿电压。

在根据本发明的焊接电源的另一可行的实施方式中,另一个焊接电源(发送焊接电源)的焊接电流的电流分布包括电流电平和电流电平随着相关时间值的变化。

在根据本发明的焊接电源的另一可行的实施方式中,另一个焊接电源的焊接电流的电流分布从另一个焊接电源(发送焊接电源)接收,或者以同步的方式从焊接电源的电流分布存储器中读出。

在根据本发明的焊接电源的另一可行的实施方式中,被提供用于计算补偿电压的焊接电源的计算单元具有:

第一乘法器,其将电流分布中的当前电流电平乘以欧姆耦合因子,以计算补偿电压的欧姆部分,

第二乘法器,其将电流分布中的电流电平的当前变化乘以电感耦合因子,以计算补偿电压的电感部分;以及

加法器,其将补偿电压的欧姆部分和补偿电压的电感部分相加,以计算补偿电压。

本发明还提供一种焊接系统,其包括至少两个焊接电源,所述两个焊接电源联合地进行操作以焊接一个或多个工件,

每个焊接电源被提供用于产生焊接电流,该焊接电流能够经由焊接电流线被供应到用于焊接一个或多个工件的焊炬,每个焊接电源具有:

计算单元,其适合于根据焊接系统的另一个焊接电源的焊接电流进程来计算补偿电压,以及

补偿单元,其适合于从由焊接电源的电压测量单元测得的测量电压中减去由计算单元计算出的补偿电压,以确定校正后的测量电压,该校正后的测量电压由焊接电源的调节单元用于调节由该焊接电源产生的焊接电流。

在下文中,将参照附图更详细地描述本发明的各个方面的可能实施方式,在附图中:

图1示出了传统的脉冲焊接过程中的电流进程;

图2示出了图1所示的脉冲焊接过程的一段时间内的电流进程;

图3是传统的焊接电路的示意图;

图4示出了传统的脉冲焊接过程的一段时间的电压进程和电流进程;

图5是示出传统的焊接电路中的电压构成的示意图;

图6是不同焊接电路之间的耦合的示意图,示出了本发明的基础技术问题;

图7是示出根据本发明的第一方面的用于确定焊接系统的焊接电路之间的干扰耦合的方法的实施方式的简单流程图;

图8A、图8B是包括两个焊接电路的焊接系统的示意图,示出了图7所示的根据本发明的用于确定焊接系统的焊接电路之间的干扰耦合的方法的操作模式;

图9是包括两个焊接电路的焊接系统的另一示意图,示出了图7所示的根据本发明的用于确定焊接系统的焊接电路之间的干扰耦合的方法。

图10示出了信号进程,其示出了图7所示的根据本发明的用于确定焊接系统的焊接电路之间的干扰耦合的方法的可行实施方式;

图11示出了另外的信号进程,其示出了图7所示的用于确定焊接系统的焊接电路之间的干扰耦合的方法的可行实施方式中的操作模式;

图12是示出根据本发明的另一方面的用于对由用于焊接该工件的焊接电源提供的焊接电流的、来自用于焊接相同工件的另一个焊接电源的干扰影响进行补偿的方法的可行实施方式的流程图;

图13示出了信号进程,其示出了图12所示的通信方法的实施方式的操作模式;

图14是示出焊接系统的两个电路之间的耦合影响的示意图;

图15是根据本发明的没有耦合补偿的电源的示意图;

图16是根据图12所示的补偿方法的根据本发明的具有耦合补偿的电源的示意图。

根据本发明的方法或设备用于减少或消除在焊接系统中同时操作的焊接电源之间的相互影响。为此,在本发明的第一方面中,首先确定焊接系统的焊接电路之间的现有干扰耦合。在本发明的另一方面,随后补偿所确定的干扰。

图7是示出根据本发明的第一方面的用于确定焊接系统1的焊接电路2-1、2-2之间的干扰耦合的方法的实施方式的流程图。在图8中通过举例示出了这种焊接系统1。

在图7所示的实施方式中,根据本发明的用于确定焊接系统1的焊接电路2-1、2-2之间的干扰耦合的方法基本上包括三个步骤。

在第一步骤S1中,在焊接系统1的第一焊接电路2-1(发送焊接电路)中施加预定的电流分布。

在另一步骤S2中,检测由此在焊接系统1的第二焊接电路2-2(接收焊接电路)中感应出的电压进程U(t)和/或电流进程I(t)。

最后,在步骤S3中,基于在第一焊接电路2-1(发送焊接电路)中施加的电流的电流分布SP和在第二焊接电路2-2(接收焊接电路)中检测到的电压进程和/或电流进程,确定在焊接电路2-1、2-2之间(即,在发送焊接电路和接收焊接电路之间)的干扰耦合。

图8通过举例示出了焊接系统1,其包括用于同时焊接工件3的两个焊接电路2-1、2-2。如图8所示,两个焊接电路2-1、2-2各自包括焊接电源4-1、4-2。在每种情况下,电流I都能够经由供电线5-1、5-2供应到工件3。此外,如图8所示,每个焊接电路2-1、2-2中的电流I在每种情况下都经由相关的返回线或接地线6-1、6-2返回到相关的焊接电路2-1、2-2的焊接电源4-1、4-2。焊接电路2-1的供电线5-i和放电线(drain line)6-i各自连接至焊接电路2-1、的焊接电源4-i的电极12a、12b。

如图8所示,焊接系统1的两个焊接电路2-1、2-2优选是闭合的,以确定焊接电路之间的干扰耦合。图8所示的电路装置适合于确定焊接系统1的焊接电路2-1和焊接系统1的第二焊接电路2-2之间的干扰耦合。为此,在第一步骤S1中,如图8示意性所示,首先在焊接系统1的两个焊接电路中的一个焊接电路中(例如,在第一焊接电路2-1中)施加预定的电流分布SP。在第一焊接电路2-1中施加的电流分布SP优选具有一个或多个电流脉冲。如图8示意性所示,在另一个焊接电路2-2的焊接电源4-2中,检测并存储感应出的电压进程U。因此,在步骤S2中检测并优选存储在焊接系统1的第二焊接电路2-2中感应出的电压进程和/或电流进程。随后,在焊接电源4-2中,通过优选集成的计算单元7-2,基于在第一焊接电路2-1中施加的电流I的电流分布SP和借助于检测器单元或测量单元8-2在第二焊接电路2-2中检测到的电压进程U和/或电流进程,确定或计算焊接电路2-1、2-2之间的干扰耦合。在这种情况下,确定或计算焊接系统1的焊接电路2-i之间耦合的欧姆部分和焊接电路2-i之间耦合的电感部分。在优选实施方式中,在至少一个第一测量窗口MF1中确定焊接系统1的焊接电路2-i之间耦合的欧姆部分,并且在至少一个第二测量窗口MF2中确定焊接系统1的焊接电路2-i之间耦合的电感部分。还如图10所示,用于确定耦合的欧姆部分的第一测量窗口MF1位于在第一焊接电路2-1中施加的电流分布SP其中施加的电流I的电流电平是恒定的阶段内。用于确定焊接电路2-i之间耦合的电感部分的第二测量窗口MF2优选位于在第一焊接电路2-1中施加的电流分布其中施加的电流的电流电平在电流脉冲的上升沿期间上升或者在电流脉冲的下降沿期间下降的阶段中。图10示出了在电流脉冲的上升沿期间的用于确定耦合的电感部分的测量窗口MF2。优选地,通过确定在发送焊接电源4-1处的电流变化期间接收焊接电源4-2处的电压-时间区域并从中减去欧姆电压部分,计算测量电压U

反映在欧姆耦合因子K

其中R

应避免在两个焊接电路2-1、2-2中的共用线部分;换言之,试图将耦合的欧姆部分保持得尽可能低。

两个焊接电路2-1、2-2之间耦合的电感部分反映了两个焊接电路相对于彼此的空间布置、特别是两个焊接电路之间的距离,并以毫亨表示。

L

其中L

U

耦合测量的确定值(换言之,焊接电路2-i之间耦合的电感部分和欧姆部分)优选由计算单元7-i计算,并且在一个可行的实施方式中,经由用户接口输出给焊接系统1的用户。在一个可行的实施方式中,所计算出的耦合电感L

在一个可行的实施方式中,耦合的欧姆部分R

在焊接系统1的一个可行的实施方式中,在第一焊接电路2-1的焊接电源4-1和第二焊接电路2-2的焊接电源4-2之间存在无线或有线通信连接KV。在该实施方式中,由焊接系统1的第一焊接电源4-1在第一焊接电路2-1中施加的所提供的电流分布SP经由通信连接KV被发送至焊接电源4-2。在第二焊接电路2-2中,检测由此引起的感应出的电压进程和/或电流进程。在另一步骤中,随后可以由计算单元7基于经由通信连接KV传送或发送的在第一焊接电路2-1中施加的电流I的电流分布SP和在第二焊接电路2-2中检测到的电压进程和/或电流进程来确定或计算两个焊接电路2-1、2-2之间的干扰耦合。

在替代实施方式中,不存在通信连接KV,并且在焊接系统1的两个焊接电路2-1、2-2的两个焊接电源4-1、4-2之间不发生数据交换。即使在两个焊接电源4-1、4-2之间没有数据连接的情况下,也可以进行耦合因子KF的计算或焊接电路2-i之间的干扰耦合的确定。在该实施方式中,必要的数据已经存储在接收焊接电源4-2的数据存储器9-2中。在该变型配置中,存储在发送焊接电源4-1的数据存储器9-1中的电流分布SP(di/dt/电流电平和时间值)也存储在接收焊接电源4-2的数据存储器9-2中。结果,存在于接收焊接电源4-2中的计算单元7-2能够执行电感耦合因子K

在一个可行的实施方式中,可以通过使用由其测量单元8-2测得的测量信号,通过在接收焊接电源4-2处的电压变化来检测施加的电流分布SP的开始时间,使得可以使各个阶段或测量窗口MF同步。这是可行的,因为发送焊接电源4-1的时间分布或电流分布SP被存储在接收焊接电源4-2处的数据存储器9-2中。

在一个可行的实施方式中,可以启动第一数量的发送器同步周期,其具有相对陡峭的电流上升(di/dt),以便即使在焊接电路2-i之间的耦合较弱的情况下也使接收焊接电源4-2的接收器或检测器8-2同步。在随后的时间窗口中,可以随后启动实际的测量分布序列。

在图8A所示的焊接系统1的实施方式中,两个焊接电路2-1、2-2经由工件3短路,而没有共用线部分,特别是经由工件3。在图8B所示的焊接系统1的实施方式中,提供了两个用于焊接两个不同工件3-1、3-2的焊接电路2-1、2-2。图9所示的实施方式中的两个焊接电路2-1、2-2具有共用线部分,因为第二焊接电路2-2的接地线或返回线6-2在第一焊接电路2-1的接地线或返回线6-1的节点K处分支。因此,图9中所示的共用线部分包括第一焊接电路2-1的接地线6-1的部分以及经由工件3的线连接。被反映在欧姆耦合因子K

所计算出的耦合因子K

图10通过举例示出了根据本发明的焊接系统1中的测量周期的信号进程。在所示的例子中,通过发送焊接电源4-1例如以30ms的时间间隔输出多个(例如,20个)这种类型的测量周期,并且对各个周期测量值t0至t1(MF2)和t2至t3(MF1)进行平均。

在图10中,第一曲线I示出了发送焊接电路2-1中的电流进程I

相反,在时间t0和t1(MF1)之间,确定焊接系统1的焊接电路2-i之间耦合的电感部分。如图10所示,在t0和t1之间的这段时间形成第二测量窗口MF2,在该第二测量窗口MF2中,施加的电流I

在一个可行的实施方式中,可以根据当前在第一测量窗口(MF1

根据该计算出的平均电压U

L

图11通过举例示出了这种类型的测量周期。

在一个可行的实施方式中,在实际的耦合因子测量之前,通过用户激活焊接系统1之后,发生同步序列,在该同步序列中设置发送焊接电源4-1。例如,可以通过按下上述发送焊接电源4-1上的按钮来启动这种类型的同步序列。

于是,发送焊接电源4-1将具有例如1000A/ms的上升梯度和500A的目标电流的电流脉冲(发送器启动脉冲)馈送到短路的发送焊接电路2-1中。

通过磁耦合,在同样短路的接收焊接电路2-2中感应出电压U

如果电压U

还可以通过检测在接收焊接电源4-2中感应出的电压U中的电压变化du/dt来进行在接收器处的发送器焊接电流的上升的检测。为此,可以例如以25μs的时间间隔从连续检测到的电压信号中计算出电压差。例如,如果该电压差超过例如0.2V的值,则可以启动与发送焊接电源4-1中的测量时序方案相同的测量时序方案。

在另一可行的实施方式中,两种评估方法的组合(换言之,绝对评估和差分评估的组合)是可行的。

因此,图8A、图8B、图9所示的焊接系统1具有耦合确定单元,该耦合确定单元确定焊接系统1的焊接电路2-1、2-2之间的干扰耦合。在一个可行的实施方式中,焊接系统1的一个电源4-1或两个电源具有这种类型的耦合确定单元或计算单元7-i。在替代实施方式中,焊接系统1的耦合确定单元可以由单独的单元形成,该单独的单元优选连接至焊接系统1的各个焊接电源2-i并且经由无线或有线的通信连接KV与其通信。耦合确定单元被配置为执行图7所示的确定方法。

一旦已经使用图7所示的方法确定了耦合因子K

在图12所示的实施方式中,根据本发明的补偿方法包括三个主要步骤。

在第一步骤S

在另一步骤S

在另一步骤S

因此,根据图12的根据本发明的补偿方法获取先前确定和存储的耦合因子KF、特别是至少一个欧姆耦合因子K

根据电流分布数据,换言之,根据绝对电流值(以安培为单位),并且根据电流变化率di/dt(A/ms),使用预先确定的耦合电感L(mH)和欧姆耦合因子R(mΩ),可以使用以下公式计算耦合电压:

U

该耦合电压遵循感应出的发送器电源4-1的电流分布SP的随时间的进程,并且可以作为补偿电压U

在优选的实施方式中,补偿电压U

图13是在应用图7所示的根据本发明的补偿方法之前和之后,在接收焊接电源4-2处具有电压进程的信号图。

图13中的曲线I示出了在发送焊接电源4-1处的电流进程。

曲线II示出了在应用根据本发明的补偿方法之前在接收焊接电源4-2处的电压进程。

图13中的曲线III示出了在应用根据本发明的补偿方法之后在接收焊接电源4-2处的电压进程。

根据本发明的用于补偿至少两个焊接电路2-1、2-2之间的干扰影响的方法不仅适用于在具有恒定的焊接电路电感L或耦合因子的焊接电路中进行检测和补偿,而且还适用于具有随着时间变化的焊接电路电感L(t)的焊接电路。焊接电路2-i的焊接电路电感L可以随着电流的幅度而变化。例如在焊接电路2-i中存在铁磁性物质时,就是这种情况。

在根据本发明的方法的一个可行的实施方式中,在测量窗口MF内检测焊接系统1的焊接电路2-i之间耦合的电感部分,该测量窗口被细分为较小的时间间隔,针对每个时间间隔确定并存储对应的电流值的各个感应值L

图14示出了两个焊接电路2-1、2-2对彼此的耦合影响的实际例子。在所示的实施方式中,在图14的焊接系统1中的节点K处分支的焊接电路2-1、2-2的接地线6-1、6-2相互大致平行地放置,使得当电流流过接地线6-1、6-2时,它们感生磁耦合。平行的接地线6-1、6-2负责感应(磁)耦合。供电线5-1、5-2各自向焊炬13-1、13-2供应焊接电流I

图15示意性示出了根据本发明的补偿方法的不存在耦合补偿的两个焊接电源SSQ。在图15中可以看出,两个焊接电路SSK彼此分开。每个焊接电源SSQ具有电压测量单元UME和电流测量单元IME,它们将测量值供应给调节单元RE。调节单元连接至功率转换控制系统PCC。焊接电源SSQ包含变压器T和整流二极管D。

相比之下,图16示意性示出了其中执行根据本发明的补偿方法的焊接系统1的两个焊接电源4-1、4-2。图16所示的两个焊接电源4-1、4-2中的每一个都用于产生焊接电流,该焊接电流可以经由焊接电流线供应给焊炬13-1、13-2以焊接工件3。两个焊接电源4-1、4-2中的每一个具有计算单元7-1、7-2和补偿单元10-1、10-2。还如图8A、图8B所示,计算单元7-1、7-2形成焊接电源4-1、4-2的一部分。焊接电源4-i的计算单元7-i适合于根据由用于焊接相同工件3的另一个焊接电源的焊接电流进程引起的并由测量单元8-i测得的电压U

焊接电源4-i的计算单元7-i优选基于由另一个焊接电源提供的焊接电流I

如图16所示,焊接电源4-1、4-2分别具有专用的运算部7-1、7-2。在优选的实施方式中,每个计算单元7-1、7-2具有第一乘法器7A、第二乘法器7B和加法器7C。计算单元7的第一乘法器7A将电流分布中的当前的电流电平I乘以欧姆耦合因子K

在图16所示的实施方式中,补偿电压U

在图16所示的实施方式中,使用计算单元7的乘法器7A、7B和加法器7C使用预定的计算公式来计算补偿电压U

将在耦合因子确定期间测量的电压校正值或补偿电压分布存储在查找表LUT中。在查找表LUT中,将测量电压(例如,X轴)相对于相关电流I(例如,Y轴)和电流的变化(di/dt)(例如,Z轴)作图。

当在焊接过程中执行补偿方法时,将另一个焊接电源4’的当前的实际电流值和实际电流变化绘制在Y轴和Z轴上,并且将相关的电压值(X轴)读出并从内部当前测量的电压U

优选地,检测各个耦合值(电感耦合和欧姆耦合的电压)并将其存储在查找表LUT中。如图9所示,两个焊接电路2-1、2-2可以短路。例如,发送焊接电源4-1可以以50A/ms的速度在0至500A的范围内运行第一电流分布。接收焊接电源4-2测量其自身的当前电压以及发送焊接电源4-1的当前电流和电流变化值,并在查找表LUT内的对应表点处输入测量电压。随后可以针对另外的电流分布(例如100A/ms和0至500A至1000A/ms和0至500A)重复此过程。

在另一步骤中,实际补偿在焊接过程中进行。在焊接过程中进行补偿时,将另一个焊接电源的当前实际电流值和电流变化实际值绘制在Y轴和Z轴上,并将相关的电压值(X轴)读出并从内部当前测量的电压中减去。

该补偿例如可以例如以25μs的规则时间间隔周期性地进行。它们之间的表格中的值优选可以通过线性插值来获得。

下表是针对R_Koppel=25mΩ和L_koppel=20μH时出现的以伏特为单位的耦合电压(或补偿电压)的例子:

还可能存在多个LUT(查找表),它们是根据情况选择的。在机器人龙门系统中,由于焊接电缆5-1、5-2相对于彼此的位置会发生变化,因此耦合电感可能会根据可安装在车行道上的各个机器人的位置而变化。因此,还可以根据机器人相对于彼此的位置从另外的LUT中选择耦合因子或补偿电压。然后,在由用户固定的多个机器人位置处也预先确定耦合因子KF。LUT的选择优选由机器人的控制系统进行。

作为根据本发明的补偿方法的结果,可以极大地改善焊接工艺的质量,这意味着焊接工艺中产生的焊缝从质量方面得到了改善,因为来自用于焊接相同工件3的另一个焊接电源的干扰影响被减少或得到补偿。根据本发明的补偿方法可以以数字方式执行,但是也可以以模拟方式执行。根据本发明的补偿方法特别适用于其中多个焊接电源4-i在系统/单元中同时焊接的焊接系统1。在这种情况下出现的电压耦合导致用作调节变量的测量电压U

借助于计算出的耦合因子K

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