专利名称：使用弧焊机和激光束源的焊接系统和方法
技术领域：
本发明总地涉及弧焊，更具体地，涉及用于通过使用同步的焊接波形和调制的工作点来创建焊缝的方法和系统。
背景技术：
在焊接加工中，“T”形连接部分或T形接头是用于将两件金属接合在一起的最普遍的焊接连接之一，在所述“T”形连接部分或T形接头中，第一件金属(诸如加强工件)形 成T的焊脚(leg)，并且第二件工件是T的顶部。通常，T形连接部分的两个角都是通过填角焊来焊接的，其中这些焊接接头被称为“双填角”焊缝。在一些应用中，接头长且笔直，并且可以通过固定在面对T形连接部分的两个角的公共框架上的一对焊炬来使焊接机械化，并且并行执行两个焊接以缩短加工时间。双填角焊接的常见例子是在大梁加工中，其中加强件通过两个长且直的填角焊缝附接到大梁腹板(web)。其他例子包括圆形加工物上的T形连接部分，诸如加强件与管子或管道的连接部分，其中，所述管子旋转，并且机械化焊接夹具(fixture)同时在T的角部形成两个焊缝。该技术的又一个例子使用管子作为T的顶部、板材作为T的焊脚。在所有这些例子中，T形连接部分的角部的两个填角焊缝同时被焊接。根据应用，加工者可以使用许多各种弧焊工艺，包括SAW、FCAW-S、FCAW-G、MCAW或GMAW。关于所列出的所有工艺，焊接过程(比如，安培、伏特、行进速度等)被严密控制，以实现所期望的焊珠和熔透程度。然而，由于并行焊接，来自接头一侧的弧的高热和磁场通常将不利地影响另一侧的弧和焊缝熔池。通常，加工者被迫缩短焊接过程来克服与在T形连接部分的任一侧操作的两个弧相关联的问题。因此，需要这样的改进焊接系统和技术，通过该改进焊接系统和技术可以使高质量焊缝同时熔敷在T形连接部分的两侧上。其他并行焊接技术对于使用多个弧(其中一个弧不利地影响另一个弧)的效果表现出相同的困难。例如，在工件沿着公共轴线接地(如在罐体焊接应用中)的情况下，使用两个弧并行焊接罐体的端部通常表现出相同的不利影响。另一个例子是两个弧在同一焊缝熔池中沿着公共线操作的情况。再次，同时操作弧通常导致不利影响。作为相关问题，在焊接这样的接头时，难以获得焊缝的良好熔深。通常，足够的熔深是可以实现的，但是需要多个行程(pass)，使得就所使用的材料量以及实现合适熔深所必要的时间和能量而言焊接的效率有些低。因此，需要改进的焊接系统和技术来在T形连接部分或其他相似接头中实现更好的熔深。
发明内容
本发明涉及双填角焊接以及用于双填角焊接的改进方法和装置。以下是本发明的一个或更多个方面的帮助其基本理解的概要，其中以下提供的概要不是本发明的全面概述，并且既非意图识别本发明的某些要素，也非意图划定本发明的范围。相反，该概要的主要目的是在以下呈现的更详细描述之前以简化的形式呈现本发明的一些构思。提供了改进的焊接系统和方法，在这些改进的焊接系统和方法中，通过同步的波形和/或工作点来创建第一焊缝和第二焊缝，以便利于均匀可控的焊缝熔深、形状和大小，其中本文所呈现的进展可以便利于创建一致的高质量焊缝。根据本发明的另一方面，激光结合焊接系统中的同步的焊条来被使用，以在工件在这些焊条附近的部分处引导激光束，来对该工件在焊缝附近的部分进行加热，并且改进焊缝的熔深。当按照附图具体实施方式
和所附权利要求来进行查看时，本发明的这些目的和其他目的将是显而易见的。
以下描述和附图详细地陈列了本发明的某些说明性实现方式，这些说明性实现方式指示可以实现本发明的原理的几种示例性方式。当结合附图考虑本发明时，本发明的其他目的、优点和新颖特征将会从以下的本发明的具体实施方式
变得明白易懂，在附图中 图IA是示出根据本发明的一个或更多个方面的具有用于创建双填角焊缝的同步焊机的示例性焊接系统的简图；图IB是图示说明根据本发明的一个或更多个方面的图IA的焊接系统的进一步细节的详细系统图；图2A是沿着图IB的线2-2截取的截面端视图，该端视示说明可以与图IA和图IB的系统一起用于双填角焊接的示例性实芯焊条；图2B是沿着图IB的线2-2截取的另一截面图，该截面示说明在图IB的系统中可以用于双填角焊接的示例性药芯焊条；图3是示出使用图IA和图IB的系统的示例性双填角焊接工艺的部分俯视平面图；图4是沿着图3的线4-4截取的截面中的部分端部正视图，该正视示说明双填角焊缝形成期间的熔融焊接材料；图5是沿着图3的线5-5截取的截面中的部分端部正视图，该正视示说明冷却的双填角焊缝；图6是放大的截面正视图，该正视图示出使用图IA和图IB的系统创建的示例性填角焊缝的进一步细节；图7A是示出由图IA和图IB的系统中的电源针对波形相位角为大约零的、基本同相的、侧到侧的焊接波形而提供的第一同步DC脉冲焊接电流波形和第二同步DC脉冲焊接电流波形的示例性绘图的曲线图；图7B是示出具有受控的非零度波形相位角的示例性DC脉冲焊接电流波形的曲线图；图7C是示出图IA和图IB的系统中的用于波形相位角为大约180度的、基本异相的焊接波形的同步DC脉冲电流波形的示例性绘图的曲线图；图7D是示出图IA和图IB的系统中的用于工作点相位角为大约180度的、基本异相的机器操作的同步方波型焊机送丝速度和电源输出工作点值波形的示例性绘图的曲线图；图7E是示出图IA和图IB的系统中的工作点相位角为大约180度的同步圆角型(rounded)送丝速度和电源输出工作点值波形的示例性绘图的曲线图；图7F是示出图IA和图IB的系统中的工作点相位角为大约180度的同步斜坡型送丝速度和电源输出工作点值波形的示例性绘图的曲线图；图7G是示出图IA和图IB的系统中的工作点相位角为大约180度的同步正弦型送丝速度和电源输出工作点值波形的示例性绘图的曲线图；图8是图不说明图IA和图IB的焊接系统的进一步细节的系统级不意图，其中根据用户所选工艺和系统工作点以协同的方式使焊机和行进控制器是同步和可控的，其中通过行进机构使焊炬相对于静止的工件是可控地可移动的；
图8A是图示说明其中工件相对于静止的焊炬是可移动的可替换行进机构构造的系统级不意图；图9是图示说明根据来自可编程的波形发生系统的脉宽调制切换信号来提供焊接电流的示例性开关式焊接电源之一的进一步细节的简化示意图；图10是示出使用图IA和图IB的系统与同步AC焊接波形的示例性双填角埋弧焊接操作的部分俯视平面图；图11是沿着图10的线11-11截取的截面中的部分端部正视图，该正视示说明在埋弧双填角焊接期间形成在粒状焊剂床身内的熔融焊接材料和焊渣；图12是沿着图10的线12-12截取的截面中的部分端部正视图，该正视示说明冷却的双填角焊缝，其中固化的焊渣覆盖这些焊缝；图13是示出焊渣移除之后的双填角埋弧焊缝的截面端部正视图；图14A是示出图10-12的埋弧双填角焊接操作中的由电源提供的基本同相的第一AC焊接波形和第二 AC焊接波形的曲线图的绘图；图14B是示出具有受控的非零度波形相位角的示例性AC焊接电流波形的曲线图；图14C是示出图IA和图IB的系统中的用于波形相位角为大约180度的基本异相的焊接波形的同步AC脉冲电流波形的示例性绘图的曲线图；图14D是示出图IA和图IB的系统中的用于工作点相位角为大约180度的基本异相的机器操作的同步方波型焊机送丝速度、电源输出和焊接频率工作点值波形的示例性绘图的曲线图；图15A是图示说明形成双填角焊接的T形接头时所使用的示例性坡面加强第一工件的截面中的部分端部正视图；图15B是图15A的工件在双填角焊接之后的部分端部正视图，所述双填角焊接使用本发明的同步焊接方法和系统来创建完全熔透的双填角焊接接头；图16A是根据本发明的构思的用于形成双填角焊接的T形接头的焊接系统的示意性正视图以及与其一起描绘的示例性波形图；图16B是根据本发明的构思的焊接系统的示意图以及示出施加于焊条的示例性波形的图表，该焊接系统被示为在罐体应用中焊接位于公共接地轴线上的两个接头；图16C是根据本发明的构思的焊接系统的示意图以及描绘施加于每个焊条的示例性波形的图表，该焊接系统用于通过下述方式来焊接对接接头，即，以一根焊条施加第一焊缝，然后是通过施加第二焊条(其中，该焊条共用公共焊缝熔池)的覆盖的第二焊缝；图17是描绘用于第一弧和第二弧的一组示例性波形的图表，其中波形被描绘为相隔180°的相位角；图18是根据本发明的构思的焊接系统的部分截取的部分示意性端部正视图，该正视图描绘施加于第一工件与第二工件之间的T形接头的双填角焊缝，其中激光用于结合在第一工件与第二工件之间施加填角焊缝的焊条操作将光束引导在第一工件处；图19是示出使用图18的系统的示例性焊接操作的部分俯视平面图；图20A是图19中所描绘的实施方案的部分端部正视图，该正视示说明激光将激光束引导在第一工件处并且焊条熔敷填角材料；
图20B是描绘图20A中所指示的区域的放大端部正视图，该正视示说明激光形成键孔(key hole);以及图20C是与图20A类似的部分端部正视图，该正视示说明冷却的、具有充分熔深的焊缝。
具体实施例方式现在参照附图，以下结合附图来描述本发明的几种实施方案或实现方式，在附图中，相似的标号始终用于表示相似的元件，并且在附图中，所示的结构未必按比例绘制。虽然以下在使用被定位在焊接工件的相对侧上的两个焊条的根部焊道(root pass)双填角焊接的背景下图示说明并描述几个优选实施方案，但是其他实施方案是可能的，在所述其他实施方案中，两对或更多对相对焊条被用于创建具有一个或更多个焊道(pass)的双填角焊缝，其中施加于焊条和/或工作点的波形被以同步方式操作的给定对的相对焊机用于在并行创建两个填角焊缝期间提供受控的波形和/或工作点相位角。还设想另外的实施方案，在所述另外的实施方案中，几个焊道可以用于形成双填角焊缝，其中使焊接信号波形和/或工作点波形在时间上同步，从而以彼此相位关系可控的方式提供在T形接头的任一侧上形成焊缝时所使用的多个信号。本发明的其他实施方案或实现方式包括在公共熔池中用多个焊条形成焊缝或者当存在公共接地轴线时同时焊接多个点。本发明的多焊条实现方式的例子是提供形成对接焊缝的第一焊条和第二焊条，其中第一焊条铺设焊接材料的第一焊道，第二焊条紧随第一焊条，在第一焊道之上铺设焊接材料的第二焊道。执行该过程普遍的是，焊条的间隔必须足够宽，以防止它们彼此干扰。本发明的焊接系统通过下述方式来避免这个问题，即，使焊接信号波形和/或工作点波形同步，以防止焊条在同一焊缝熔池中操作时彼此干扰。这允许焊条被放置成彼此更加紧邻。公共接地轴线焊缝的例子将是罐体焊缝，其中，工件是罐体的本体，并且端部同时通过焊缝附接。公共接地轴线大致对应于罐体本体的中心轴线。以前，端部往往需要被分开焊接，因为由于接地轴线共用，所以使用附接相应端部的多个焊条的同时焊接将会彼此干扰。根据本发明的构思，焊接系统可以被提供有用于同时附接罐体的端部的两个或更多个焊条。为了防止共用公共接地轴线的焊条之间的干扰，焊接系统使焊接信号波形和/或工作点波形同步，以使得以彼此相位关系可控的方式提供用于在罐体的任一侧上形成焊缝的多个信号。本质上，焊接系统通过下述方式来控制相位关系，即，允许一根焊条处于停用(off)状态，而另一根焊条处于启用(on)状态，以使得来自这些焊条的弧不会彼此干扰。就这一点而言，以下所图示说明和所描述的具体实施方案并非意图作为限制，而是意图作为本发明的各个方面的一个或更多个可能的优选实现方式的例子。图IA和图IB示出包括第一焊机20a和第二焊机20b与同步控制器40的示例性双填角焊接装置或系统2，同步控制器40提供在分别使用焊条El和E2以及焊弧Al和A2创建双填角焊缝Wl和W2以将第一工件WPl焊接到第二工件WP2时对焊接电流波形和/或一个或更多个机器工作点中的任一个或两个的相位关系的控制。如图IB所示，同步控制器可以被提供在焊接系统控制器10中来用于执行以下工艺使用药芯焊条El和E2的DC脉冲双填角焊接工艺；使用实芯焊条El和E2的AC埋弧焊接(SAW)工艺；或者，在有或者没有外部保护气体GS1、GS2的情况下使用实芯焊条或药芯焊条的其他合适的双填角焊接工艺。执行所选的焊接工艺，以分别在由第一工件WPl (诸如加强件)的端部和第二工件WP2的平整表面形成的T形接头的相对侧上创建第一填角焊缝Wl和第二填角焊缝W2，其中工件WP和所得的T形接头可以是平整的，但是也可以是弯曲的。示例性系统2中的焊机20彼此大体类似，但是在其他实现方式中可以使用不同的机器。第一机器20a包括具有输出端子25a的电源24a,输出端子25a被f禹合以将波形受控·的焊接信号(焊接电压、电流)提供给对应的焊条E1，以便创建第一双填角焊缝W1。如以下参照图9进一步图示说明和描述的，示例性电源24a是包括输出级的开关式源，该输出级根据由控制电源24a中的脉宽调制器的波形发生器创建的一个或更多个脉宽调制开关信号来提供焊接信号，其中系统2的示例性源24通常是Blankenship的美国专利No. 5，278，390和Hsu的美国专利No. 6，002，104(以上通过引用被并入)中所示并且由林肯电气公司(Lincoln Electric Company)以商标POWER WAVE出售的类型。机器20a还包括机动化的送丝机26a，该送丝机26a可操作来经由驱动一个或更多个送丝轮27a的马达Ml以受控的送丝速度朝向焊接接头的第一侧送进或引导焊条E1，由此焊丝El被从线轴或其他供应器29a递送到焊缝W1。第二机器20b被类似地构造，包括具有输出级的第二电源24b，该输出级具有输出端子25b，该输出端子25b与第二焊条E2耦合，并且将具有由控制脉宽调制电路的波形发生器产生的第二波形的第二焊接电流信号提供给第二焊条E2以确定输出级的电流运行。第二机器20b还包括具有马达M2的送丝机26b，马达M2驱动轮27b来以第二送丝速度将焊条E2从供应卷轴29b朝向焊接接头的第二侧引导。电源输出端子25a和25b使用任何合适的电接触体或互连结构直接地或间接地与相应的焊条El和E2电耦合，其中为了易于图示说明，在图I中示意性地示出了这些连接。焊接焊丝E通过第一焊炬喷嘴NI和第二焊炬喷嘴N2从供应线轴29被送进，其中外部保护气体可以通过喷嘴N内的合适端口和通道分别从气体供应器GSl和GS2被提供至填角焊缝，但是在其中不使用保护气体的其他实施方案是可能的。还参照图2A和图2B，可以使用任何类型的焊条E，例如，具有或不具有可选的外覆层51的、包括实芯焊条材料52的实芯焊条(图2A)。图2B中示出了另一种合适的焊条E，在这种情况下，药芯型焊条E具有包围内部焊芯56的金属外护套54，其中焊芯56包括粒状和/或粉末状焊剂材料，用于提供在双填角焊接期间保护熔融焊池的保护气体和保护焊渣；以及设置填角焊接材料的材料成分的合金材料。图1A、图IB和图8中所示的双填角焊接处理用于将加强工件WPl焊接到第二工件WP2的平整上表面，其中两个焊弧Al和A2分别由在加强工件WPl的相对侧的第一机器20a和第二机器20b提供。如图8和图8A最佳地示出的，当行进机构52在水平方向60上移动焊接夹具30(图8)或者可替换地在车架30a上相对于固定的焊炬移动工件WPl、WP2 (图8A)时，从两侧并行执行两个填角焊来接合工件WPl和WP2。焊接工艺可以被定制为创建相同或相似焊缝大小(比如，焊脚大小)的第一焊缝Wl和第二焊缝W2，但是本发明的方法和系统可以用于创建具有不同的第一和第二焊缝规格、形状、外形等的双填角焊缝。在图IA和图IB的实施例中，机器20与系统控制器10的同步控制器40和工件分配系统12可操作地耦合，以用于与其交换数据和控制信号、消息、数据等。在一个实施方案中，独立焊接系统控制器10包括与电源24a和24b可操作地耦合的同步控制器40，并且向电源24提供使其第一波形发生器和第二波形发生器同步的同步信息(比如，信号、消息等)，以使得第一焊接电流和第二焊接电流相对于彼此成一受控相位角。送丝机26还可以按照或根据来自同步控制器40和/或直接来自相应电源24或其他中间组件的合适信息(数据、信令等)来被同步，以便根据特定时刻的电流焊接波形和其他工艺条件来协调对于·双填角焊接工艺的焊丝提供。类似地，保护气体供应器GS1、GS2可以使用机器20的控制装置根据来自同步控制器40的同步信息以同步的方式来被控制。而且，示例性系统控制器10包括与焊机20a和20b可操作地耦合的工作点分配系统12，该工作点分配系统12接收用户所选的系统设定点或工作点值，并且将各个机器工作点值提供给机器20来设置双填角焊接系统2的总输出。可以提供这样的协同控制来允许用户利用被提供有局部工作点的机器20和/或其组件简单地设置一个系统工作点值(例如，熔敷率、焊缝大小、送丝速度、焊接电流、焊接电压、行进速度等)来实现所需的全系统性能。而且，分配系统12或同步控制器40或其他系统组件可以根据工作点波形来提供一个或更多个机器工作点的调制，以如以下进一步描述的那样提供工作点波形之间的受控机器工作点相位角。在其他实施方案中，同步控制器40和工作点分配系统12中的一个或两个可以被分开容纳，或者可以被集成在一个或更多个系统组件(诸如焊机20或者其电源24)中。还参照图3-6、图15A和图15B，在工件WPl和WP2的T形接头处创建双填角焊缝时，可取的是，双填角焊缝的大小和均匀性、熔深量以及形状(凹形、凸形等)沿着焊缝的长度是可控的、可重复的且均匀一致的，以便提高所得的接合结构的质量。另外，双填角焊缝的相对侧的焊缝之间的相似性的相对量可以影响T形接头焊件的质量，其中两侧的不一致的熔深和/或焊缝熔深量上的不同可以导致较差的接头强度、破裂或其他质量问题。此外，并行焊接工艺的同步可以促进节约焊接时间量和所使用的填充材料的能力。如图3-6所示，执行双填角工艺，其中焊条El和E2在方向60上相对于工件WPl和WP2移动，并且焊条El和E2分别被以受控的送丝速度朝向加强工件WPl的第一侧和第二侧送进。将同步的波形受控的焊接电流I1和I2提供给焊条El和E2分别创建并维持焊条El与E2以及工件WPl与WP2或者其上的焊池之间的焊弧Al和A2。焊弧Al和Al又引起熔融焊条材料的熔敷，并且当焊条E沿着焊接方向60通过给定位置时，可能引起某一量的工件材料熔融形成如图4所示的熔融焊缝Wl和W2。焊接材料Wl、W2最终如图5中最佳地示出的那样冷却和固化，留下完工的双填角焊缝(或者多焊道双填角焊缝的完工的单个焊道)。如图4中最佳地示出的，焊接工艺期间的工件WPl和WP2的局部加热可以使熔融的焊接材料横向熔透加强件WPl第一横向熔深距离62a和第二横向熔深距离62b，其中横向熔深距离62可以，但不必，是相同的。焊缝Wl和/或W2分别地还可以垂直向下熔透到第二工件WP2的平整上表面中距离63a和63b，对于给定的焊接工艺，这些距离可以，但不必，是相同的。而且，如图5所示，完工的填料焊缝Wl和W2将具有特定外形或形状，其中曝露的外焊接表面可以是如所图示说明的实施例中所示的凸形，或者可以可替换地，可以具有大致平整的、或凹形的、或曲面的形状、或填角面轮廓。焊缝大小可以用垂直焊脚尺寸64a和64b以及横向或水平焊脚尺寸65a和65b来表征，其中对于给定的填角焊缝，垂直焊脚尺寸和横向焊脚尺寸可以，但不必，是相同的，并且其中对于第一焊缝Wl和第二焊缝W2，这些大小尺寸可以，但不必，是相同的。还参照图6，示出了第一填角焊缝Wl的放大图示。完工的焊缝Wl分别具有垂直焊脚尺寸64a和横向焊脚尺寸65a，垂直焊脚尺寸64a和横向焊脚尺寸65a —起限定理论喉深尺寸(throat dimension) 70,该理论喉深尺寸70从最初的第一工件WPl的边缘和最初的第二工件WP2的表面处的最初的角部延伸到焊缝Wl的角边之间的线LI，其中有效焊缝喉深距离是理论喉深尺寸70加上喉深熔深距离71。而且，在所图示说明的凸形实施例中，凸度可以被量化为尺寸72，该尺寸72从理论线71延伸到曝露面或者焊缝Wl的表面的最外延伸范围。还简要地参照图15A和图15B，垂直的第一工件WPl在面对第二工件WP2的端部处可以具有坡面202、204。此外，如图15B所示，焊缝Wl和W2可以在 中央位置200处接合，从而提供完全熔透的焊接接头。还参照图7A-7G、图8和图8A，发明人已经意识到，焊接电流波形和/或焊机工作点值的同步控制可以便于对双填角焊接中第一焊缝Wl和第二焊缝W2的上述尺寸和性能特性的一致性的控制，在所述双填角焊接中，并行地焊接T形接头的两侧。就这一点而论，在期望具有相同尺寸(包括相对于如图4和图6中所示的垂直熔深63、横向熔深62和角部熔深72的相对相似性)的第一焊缝和第二焊缝的情况下，成一受控波形相位角的第一电源24a和第二电源24b的所施加焊接信号波形的协调可以有利地用于确保，两个相对焊缝Wl和W2的熔透程度在第一工件WPl的两侧基本上相同。另外，在第一焊缝和第二焊缝被设计为不同的情况下，提供成一受控相位角的第一焊接电流波形和第二焊接电流波形被相信是有助于这些尺寸的可控性的。可替换地或者相组合地，成一可控相对机器工作点相位角的一个或更多机器工作点值(诸如电源输出水平、波形频率、送丝速度等)的受控调制可以用于增强双填角焊接。虽然不希望束缚于任何特定理论，但是相信，由于材料与流过焊条E和所得弧A的电流所创建的场的电磁相互作用以及不同步的并行焊接工艺对焊接接头的任一侧的热效应，在没有两个工艺的焊接参数(甚至对于其他方面相同的焊接参数设定)的时间协调的情况下，从工件WPl的两侧同时进行焊接可以沿着焊条行进方向引起不对称熔透以及熔透深度、焊缝形状等的一致性的缺乏。这些不对称性和/或不一致性又可以导致次优的焊接接头特性和/或性能，包括易于破裂和/或腐蚀、接头强度降低等。此外，两个焊缝中的可控熔深一致性也可以促进缩短焊接时间(提高焊接速度)以及优化双填角焊接中所使用的填充材料的量。就这一点而论，两个填角焊缝Wl和W2的超过焊根的受控的一致熔深对于给定的焊缝强度规范可以允许较小的焊脚大小尺寸，通过这一点，可以实现提高的焊接行进速度和/或减少的填充金属量(焊条使用)，从而降低焊接成本。图7A图示说明分别示出由图IA和图IB的系统中的电源24针对波形相位角Φ为大约O度的、基本同相的侧到侧的焊接波形而提供的第一同步DC脉冲焊接电流波形和第二同步DC脉冲焊接电流波形的示例性绘图81和82的曲线图。如绘图80所示，示例性焊接系统2可操作来分别经由电源24a和24b提供同步的第一焊接波形81和第二焊接波形82，其中波形同步可以由系统2中的任何合适装置(诸如同步控制器40或其他系统组件，无论是硬件、软件、还是它们的组合)来进行。在一个优选实施方案中，如图1A、图1B、图2B和图3-6中所例示的，系统2被用于执行使用药芯焊条El和E2的双填角DC脉冲焊接工艺，其中图7A的时间上对齐的DC脉冲波形81和82可以被提供来执行双填角焊接。而且，如图7A的绘图80所示，DC脉冲波形81和82基本上是同相的，波形相位角Φ为零，从而便于对焊缝熔深的一致性和对称性的控制。在该实现方式中，DC脉冲焊接波形81、82 二者都是由一系列脉冲(包括基值电流水平Ib和更高脉冲电流水平Ip)组成的，其中第一焊接电流I1和第二焊接电流I2的脉冲基本上是同相的，诸如介于彼此大约10个电角度之内，其中这种情况下的相对波形相位角Φ大约为零，诸如大约10度或更小。而且，在所图示说明的 实施例中，第一波形81和第二波形82基本上相同，但是这不是本发明的要求。就这一点而论，这种类型的实现方式的一种可能的应用是期望第一焊缝Wl和第二焊缝W2为相同大小(加强工件WPl的两侧的焊脚尺寸64和65相等或相似)的应用。虽然在图7A-7C的DC脉冲焊接实施例中，电流波形被图示说明为具有小于50%的占空比(脉冲电流时间除以基值电流时间的比率)，但是这些波形可以具有用于实现给定的双填角焊接过程的任何合适的占空比。此外，图7A中所示的实现方式在这两个波形中提供基本上相等的脉冲电流值Ipl和Ip2以及基本上相等的基值电流水平Ibi和然而，其他实施方案可以提供不同的波形值，其中Ip1F必等于Ip2，和/或其中Ibi和1&可以不相等，例如，在机器20a和20b中使用不同的焊条直径的实施方案中，和/或在期望不同的第一焊缝大小和第二焊缝大小的实施方案中。在某些实施方案中，电源24被提供来自同步控制器40 (图I)的同步信息(诸如心跳信号、消息等)，与此同时电源24的波形发生器的操作创建成可控波形相位角Φ的第一焊接电流I1和第二焊接电流12。以这种方式，在图7A中的大约为零的波形相位角Φ的情况下，第一电流I1和第二电流I2的脉冲电流水平Ipi和Ip2基本上在时间上对齐，并且这些电流基本上并行地处于基值水平Ibi和IB2。以这种方式，可以控制所得的填角焊缝Wl和W2的熔深，以对具有相同大小的焊缝实现大致对称的熔深以及实现沿着焊缝的长度的一致的焊缝熔深值。在期望焊缝大小不同的其他实施方案(比如，使用不同的第一脉冲水平Ipi和第二脉冲水平Ip2和/或不同的基值水平Ibi和Ib2)中，第一波形81和第二波形82的时间同步促进沿着焊缝长度的焊缝熔深的一致性，即使是在焊缝Wl和W2可以熔透以不同量的情况下。在另一可能的实施方案中，在焊条El和E2不相同(诸如不同直径的焊丝、不同材料等)的情况下，其中所需的焊缝大小、外形等可以相同，而其中送丝速度可以，但不必，是相等的，对于第一焊接波形81和第二焊接波形82，脉冲和/或基值水平可以不同。除了使得能够在加强件WPl的两侧实现基本上对称的熔深之外，这些实现方式中的焊接波形81和82的同步还可以有利地促进沿着焊缝长度的焊缝熔深一致性的控制。因此，如图7A的绘图80及其变型中所例示的，在各种可能的双填角焊接应用中，通过基本同相的第一焊接电流波形和第二焊接电流波形的受控提供，就焊缝一致性、焊缝强度和焊接成本而言，波形同步系统2可以被用于提供显著的优点。另外，指出，虽然所图示说明的DC脉冲波形81和82以及以下图14A-14C的AC波形是大致方波脉冲波形，但是设想其他波形形状，其中所图示说明的实施方案仅仅是实施例。本发明的这个方面还提供其他受控的波形相位角值Φ。图7B图示说明了曲线图84，该曲线图84分别示出具有受控非零度波形相位角Φ的示例性的第一 DC脉冲焊接电流波形85和第二 DC脉冲焊接电流波形86，并且图7C提供曲线图87，该曲线图87图示说明用于波形相位角为大约180度的、基本异相的焊接波形的第一焊接电流波形绘图88和第二焊接电流波形绘图89。在图7C的情况下，两个脉冲焊弧的磁效应对于大约180度(诸如175度至185度)的波形相位角Φ将是基本上异相的，从而允许通过系统2中的受控波形同步来控制双填角焊缝的均匀性、熔深、形状、大小等。还参照图7D-7G，本发明的另外方面涉及以提供机器工作点波形之间的受控工作点相位角的方式、根据与焊机20a和20b相关联的波形对工作点的受控调制。在一个实施 方案中，机器工作点可以由工作点分配系统12 (图1B)来提供和进行调制，其中工作点以某个变量的方式被提供给机器20来建立波形(诸如方波、正弦波、斜坡或者任何其他波形形状)。在另一个可能的实施方案中，机器工作点调制由同步控制器40控制。下述的其他实施方案是可能的，在这些实施方案中，工作点调制由以下提供工作点分配系统12和同步控制器40的合作互动；或者，焊接系统2的任何其他单个元件或者系统元件的组合；或者，与焊接系统2可操作地连接的外部组件，诸如经由网络(无论是有线的还是无线的)与焊接系统2通信地耦合的组件等等。图7D中示出了一个实施例，在该实施例中，曲线图90图示说明系统2中的用于工作点相位角β为大约180度(诸如175度至185度)的、基本异相的机器操作的、同步方波型焊机送丝速度和电源输出工作点值波形的示例性绘图90a-90d。可以使用任何合适的相对相位角β，其中本发明不限于如图7D的实施例中所示的基本异相操作。如本实施方案所不，第一机器工作点值被(比如，在一个实施方案中，工作点分配系统12)提供为送丝速度(WFS1)或者电源输出值(Power Source Output1 (电源输出丨))，第一机器20a从其中一个推导另一个。在所图示说明的实施例中，第一机器工作点值随时间被工作点分配系统12以在高值WFSla与低值WFSlb之间交替的、具有周期T的第一送丝速度值90a的方波波形的形式调制，其中第一电源输出90b分别通过高输出值Power Source Outputla(电源输出la)和低输出值Power Source Outputlb (电源输出lb)跟踪该方波波形，高输出值Power Source Outputla 和低输出值 Power Source Outputlb 分别与高 WFS 值 WFSla 和低 WFS值WFSlb对齐。工作点分配系统12还将第二机器工作点(诸如送丝速度(WFS2)或电源输出值(Power Source Output2)(电源输出2))提供给第二焊机20b,其中第二送丝速度机器工作点值90c在高值WFS2a与低值WFS2b之间交替，并且第二电源输出90d分别通过高输出值 Power Source Output2a(电源输出 2a)和低输出值 Power Source Output2b (电源输出 2b)跟踪相同周期T的这个方波波形。而且，根据本发明的某些方面，第一机器工作点值和第二机器工作点值根据第一机器工作点波形和第二机器工作点波形来被调制，以提供第一机器工作点波形与第二机器工作点波形之间的受控机器工作点相位角β，对于所图示说明的实施例中的相对焊接操作的基本异相操作，β可以是任何值，诸如大约180度。通过控制工作点相位角β，分配系统12可以控制所得的双填角焊缝的大小、均匀性、一致性等，同时实现总的所需系统输出。就这一点而论，工作点分配系统12(图1B)接收用户所选的系统工作点值，并且基于该系统工作点值分别将调制的第一机器工作点值和第二机器工作点值提供给焊机20，以将多弧焊接系统2的总输出设置为该系统工作点值，其中系统工作点值可以是与系统2或双填角焊接工艺相关联的任何合适的值、参数、度量等(包括，但不限于，系统熔敷率、焊缝大小、送丝速度、焊接电流、焊接电压、行进速度等)。在根据用户所选的系统工作点实现所需的全系统性能时，工作点分配系统12将任何合适形式的机器工作点(包括，但不限于，电源输出值、波形频率和送丝速度)提供给机器20。而且，在实践中，工作点值调制波形可以被调制成任何合适的周期T和对应频率(在一个实施例中，诸如大约O. IHz至大约IOHz)，而电源电流输出波形通常为高得多的频率(诸如用于脉冲焊接的大约60-300HZ以及用于AC焊接的大约20-90HZ)，但是这些频率值仅仅是实施例，并不表示对本发明的限制或者要求。另外，指出，在机器20本身是协作性的情况下，工作点分配系统12(或其他系统元件)可以将单个机器工作点提供给每个机器20(机器20将从其推导两个或更多个工作点(诸如电源输出值、波形频率和送丝速度等))。可替换地，工作点分配系统12可以将多于一个的机器工作点提供给机器20或者其组件中的一个或两个(比如，将WFS工作点提供给送丝机26，并且将电源输出值和/或频率提供给电源24)，其中所提供的机器工作点值可以有利地根据本发明的各个方面来进行调制。 图7E图示说明了另一种可能的工作点调制波形，其中曲线图91示出系统2中的示例性工作点相位角β再次为大约180的同步圆角型送丝速度和电源输出工作点值波形绘图91a-91d。在这种情况下，第一送丝速度工作点值91a和第二送丝速度工作点值91c提供高值与低值之间的更平滑过渡，从而将与送丝机构相关联的机械时间常数考虑在内，其中电源输出工作点波形91b和91d还提供与对应的送丝速度一致的圆角型波形过渡。图7F示出了具有同步斜坡送丝速度和电源输出工作点值波形绘图93a-93d的曲线图93，绘图93a-93d也被图示说明为工作点相位角β为大约180度，并且所有波形按示例性周期T操作。作为另一个实施例，图7G的曲线图95图示说明了系统2中的同步正弦型送丝速度和电源输出工作点值波形95a-95d，其中波形95的周期均为T，并且第一机器20a的波形与第二机器20b的波形偏离工作点相位β (在该实施例中，再次为大约180)。图8图示说明了双填角焊接系统2的另一实施方案，其中该系统包括行进控制器组件50和行进机构52 (诸如机器人或其他机械致动系统)，行进控制器组件50与焊接系统控制器10可操作地耦合，行进机构52可控地平移夹具30，以沿着焊接方向60引导焊条El和Ε2来并行地执行形成焊缝Wl和W2的双填角焊接工艺。行进机构52可以是控制工件WPl与WP2以及焊条El与Ε2之间的空间关系来实现双填角焊接操作的任何系统，并且相关联的行进控制器50可以是控制行进机构52的操作的硬件、软件等(无论是分开的，还是集成或分布在一个或更多个系统组件内的)。就这一点而论，图8Α示出了可替换构造，其中行进机构52操作来在方向60上、相对于固定的夹具30和静止的焊炬、在可移动车架或夹具30a上平移工件WPl和WP2。如图IB和图8中最佳地示出的，示例性系统控制器10包括同步控制器40和工作点分配系统12，其中，系统控制器10可以是整个双填角焊接系统2内的独立组件，或者控制器10的一个或更多个组件可以集成在焊机20或其他系统组件中的一个或更多个内或者分布在焊机20或其他系统组件中的一个或更多个之间。在一种可能的实现方式中，焊机20a和20b均可以包括系统控制器组件10 (例如，在其电源24内)，其中一个机器20被指定(比如，被编程或被构造)为作为主机(master)操作,而另一个被构造为作为从机(slave)操作。在这种类型的实施方案中，主机20与从机20可操作地耦合来提供如本文所阐述的系统控制功能。就这一点而论，系统控制器10以及工作点分配系统12及其同步控制器40可以以任何合适的形式(包括硬件、软件、固件、可编程逻辑器件等)来实现，并且其功能可以在单个系统组件中实现，或者可以跨焊接系统2的两个或更多个组件分布。工作点分配系统12与第一焊机和第二焊机20可操作地耦合，并且从另一个输入设备或系统2外部的源接收用户所选的系统工作点值14 (例如，用户可用旋钮18的设置或者信号或消息)，其中工作点分配系统12基于系统工作点值14分别将第一焊机工作点值和第二焊机工作点值提供给机器20a和20b。而且，工作点分配系统12可以被构造为根据对应波形来调制所提供的工作点值，以提供用于双填角焊接操作的改进控制的受控工作点波形相位角关系。无论是否被调制，工作点分配系统12都提供机器工作点值，以便根据系统工作点14有效地设置双填角焊接系统2的总输出。以这种方式，系统12允许用户进行单次协同调整，焊接系统2中的组件的各种操作参数从该单次协同调整被构造。
除了工作点分配和同步功能之外，系统控制器10还可以提供焊接系统2中的其他控制功能(诸如数据采集、监控等)，并且可以提供以下各种接口装置用于与用户交互的接口装置(比如，与一个或更多个值调整装置(诸如旋钮18、开关等)交互的用户界面、以及信息呈现设备(诸如图形或数字显示器、可听发音器等))；和/或用于直接或间接与分布式系统中的其他设备互连或交互(包括，但不限于，用于与机器20或者形成系统2的一部分的其他焊接设备进行通信和/或信号或值交换的操作连接)的接口装置；和/或用于与外部设备交互(诸如通过网络连接等，无论是用于交换信号和/或传送消息，包括基于有线的和无线操作耦合的)的接口装置。如图8中最佳地示出的，系统控制器10接收用户所选的系统工作点值14，该系统工作点值14可以通过用户调整系统控制器10的面板界面上的一个或更多个旋钮18来获得，或者该系统工作点值14可以从另一个设备(例如，从通过网络或其他通信手段(无论是有线的、无线的、还是其他形式的(未示出))与系统2耦合的分级控制器或用户界面)获得。系统控制器10还可以储存用户所选的工艺信息16和/或可操作来接收用户所选的工艺信息16，用户所选的工艺信息16例如为工艺类型信息、焊条规格信息、工艺配方或过程等。工作点分配系统12基于系统工作点值14来推导用于各个焊机20的焊机工作点值(比如，图8中的送丝速度值WFSl和WFS2)，其中，机器工作点的推导可以，但不必，考虑用户所选的关于具体所需的或所选的焊接工艺或操作的信息16。用户所选的工艺信息16可以指定例如给定的工艺是如以上图I、图2B和图3-7C中所例示的使用药芯焊条E的双填角DC脉冲工艺，或者是如以下图10-14C中所示的AC实芯焊丝双填角埋弧工艺。考虑到焊接工艺类型和焊丝直径和/或其他工艺参数(比如，信息16)、以及基于用户所选系统工作点值14的基于算法或方程的机器工作点计算，工作点分配功能可以以任何合适的方式(包括，但不限于，将用户所选系统工作点值14与机器工作点值映射的查找表)来实现。在例如图8中所描绘的实现方式中，工作点分配系统12接收系统工作点14(诸如熔敷率、焊缝大小、送丝速度、焊接电流、焊接电压、行进速度等)，并且根据单个系统工作点值14来推导两个或更多个机器工作点值(诸如送丝速度、熔敷率、焊接电流、焊接电压、用于行进控制器50的行进速度设置等)。以这种方式，协同工作点分配系统12将系统设置14分割或分摊为用于各个机器20的焊机工作点值，其中系统工作点值14和所推导的机器工作点值可以是，但不必是，相同类型。例如，在机器工作点是送丝速度或其他值的情况下，用户所选值14可以是以磅每小时为单位表达的总系统熔敷率。就这一点而论，在期望相等大小的对称焊缝Wl和W2的应用中，一个实施方案中的分配系统12可以分别将近似相等的第一送丝速度机器工作点值WFSl和第二送丝速度机器工作点值WFS2提供给机器20a和20b。机器20或者其组件(比如，电源24)可以以局部协同的方式从单个机器工作点值推导进一步的组件设置(诸如电源24接收机器送丝速度并从其推导焊接信号参数(比如，电压、电流、脉宽、占空比等))，或者分配系统12可以将多个工作点提供给每个机器20。而且，图8所图示说明的实施方案中的工作点分配系统12还基于系统工作点值14来推导至少一个行进控制值(比如，行进速度)，并且将该行进控制值提供给行进控制器50。还参照图9，图示说明了示例性波形受控的第一电源24a的进一步细节，其中在焊接系统2的某些实施方案中，第二电源24b可以被相似地构造。总地来讲，系统2可以利用 根据一个或更多个开关信号来提供电焊接信号的任何开关式焊接电源24。示例性源24a包括整流器150，该整流器150接收单相或多相AC输入功率，并且将DC总线输出提供给开关逆变器152。逆变器152驱动输出斩波器154，其中斩波器154和逆变器152根据来自脉宽调制(PWM)开关控制系统168的开关信号来被操作，以在端子25a处提供适用于填角焊接工艺或操作的焊接输出信号。在实践中，输出端子25a中的一个或两个可以通过电源电缆与送丝机26a耦合，以最终通过焊炬和电缆(未示出)将焊接信号提供给焊接操作，其中焊接电流传感器172和电压传感器174被提供在电源24中来创建用于所施加的焊接信号波形81的闭环控制的反馈信号。电源24a还包括将开关信号提供给输出斩波器154(可选地，还提供给逆变器152)的波形发生系统160，其中，系统160包括波形发生器162，该波形发生器162根据所选的所需波形164(在一个实施例中，被储存为文件)来将所需的波形控制信号提供给比较器168的输入。所需的波形被与来自反馈组件170的一个或更多个实际焊接工艺条件比较，并且该比较被用于控制PWM开关系统168，从而根据所需波形(比如，图7的焊接电流信号波形81)来调节焊接信号。图9的实施方案中的波形发生系统160及其组件优选地被实现为在基于微处理器的硬件平台中运行的软件或固件组件，但是可以使用通过其根据所需波形或波形文件164 (在有反馈或者没有反馈的情况下)创建一个或更多个开关信号的、任何合适的可编程硬件、软件、固件、逻辑器件等或者它们的组合，其中开关式电源24a根据开关信号(一个或多个)来提供焊接信号。一种合适的电源在Blankenship的美国专利No. 5，278，390中被示出，其中电源24a可以是基于状态表的开关电源，该开关电源可以接收来自其他系统组件(诸如顺序控制器、焊接系统控制器10等)的一个或更多个输出作为输入，其中波形发生系统组件162、166、170可以被实现为在微处理器(未示出)上运行的或者被微处理器(未示出)执行的波形控制程序，该波形控制程序通过经由PWM系统168将控制信号提供给逆变器152和/或斩波器154来限定并调节电源24a的输出波形，其中输出波形可以是可以被同步用于相对于第二电源24的基本同相操作的脉冲式的任何波形或形状，并且如以下图10-14的埋弧实施方案中所示的，可以提供DC或交流极性(AC)。现在参照图10-14D，图示说明了焊接系统2的另一可能的实施方案，在该实施方案中，实芯焊丝焊条El和E2(以上图2A)与具有受控波形相位角关系或者同步工作点值调制的同步AC脉冲焊接波形一起被用于埋弧双填角焊接工艺中。图14A示出了分别描绘示例性的第一 AC脉冲焊接电流波形181和第二 AC脉冲焊接电流波形182的绘图180，第一 AC脉冲焊接电流波形181和第二 AC脉冲焊接电流波形182均包括包含正电流水平Ip和负电流水平In的一系列脉冲，第一焊接电流和第二焊接电流的脉冲彼此基本上是同相的，受控波形相位角β为大约0+/-. 5度。另一个实施例在图14Β的曲线图190中被示出，其中第一电流波形191和第二电流波形192以相同频率操作，但是其波形在时间上偏移非零波形相位角Φ。又一个实施例在图14C的曲线图195中被不出，其中电源输出电流波形196和197基本上是异相的，相对波形相位角Φ大约为180度(在一个实施方案中，比如175-185度)。意识到，机器电源24所输出的各种AC电流和/或电压波形可以是任何形式或形状，并且不必相同，其中这些图仅仅是实施例，并不是本发明的要求或限制。而且，与上述DC脉冲实施例一样，脉冲控制的AC波形181和182可以用于在并行双填角焊接期间控制相对焊条El和Ε2的焊缝熔深的一致性和对称性，其中图10-13所图示说明的实施方案在埋弧焊接(SAW)工艺中使用AC波形控制结合相对大直径的实芯焊条E (图2A)和粒状焊剂F (图10和图11)。波形181和182均包括具有正部分(Ip1和IP2)和负部分(Ini和IN2)(在图 14A-14C中被图示说明为电流I1和I2)的一系列脉冲，其中第一焊接电流I1的脉冲和第二焊接电流I2的脉冲被同步控制器40同步，以提供受控的或调节的波形相位角Φ (比如，在一个实施方案中，介于大约+/_. 5电角度的目标角度值Φ之内)。而且，在一个优选实施方案中，如绘图180所示，第一波形181和第二波形182基本上是相同的，但是这不是本发明的要求。另外，示例性波形181和182具有大约为50%的占空比，但是使用任何合适的占空比的其他实施方案是可能的。另外，虽然在Ipi基本上等于Ini并且Ip2基本上等于In2的情况下，所图示说明的波形关于零电流轴线是对称的，但是使用在这方面为不对称波形的其他实施方案是可能的。此外，图10-14C的优选实施方案利用基本上相同的第一波形181和第二波形182，但是这不是本发明的要求。而且，与上述双填角DC脉冲焊接实现一样，电源24使用来自同步控制器40 (图I、图8和图9)的同步信息(比如，心跳信号、消息等)来产生图10-14中的AC埋弧焊接信号波形181和182，以提供彼此成一受控相位角关系的焊接电流I1和I2，来便利所得的填角焊缝Wl和W2的改进控制。如图10-13中最佳地示出的，双填角SAW工艺使用粒状焊剂F(图10和图11)，这些粒状焊剂F形成为沿着加强工件WPl与基底工件WP2之间的T形接头的侧面的两个堆，并且通电的焊条El和E2(图2A)通过焊剂堆F。如图11最佳地示出的，施加于焊条El和E2的电流信号波形181和182建立并维持粒状焊剂F内的焊弧Al和A2，使焊剂F在熔融焊缝Wl和W2上方熔化并形成焊渣S (图10和图12)。AC焊接波形优选地相对于零电压轴线是平衡的，并且优选地具有50 %的占空比，其中这些优选条件可以有助于受控的熔深和焊珠形状，但是这些条件不是本发明的严格要求。双填角焊接工艺可以通过工件材料的部分消耗和该消耗的工件材料并入到焊缝Wl和W2中来导致焊接材料Wl和/或W2熔透工件WPl和WP2中的一个或两个，从而导致横向熔深尺寸92a和92b和/或第一向下熔透深度94a和第二向下熔透深度94b。当焊条E沿着焊接方向60移动(比如，经由图8的行进机构52)时，焊接材料Wl、W2在焊渣S下面固化，并且焊渣S也如图12所示那样固化。然后移除焊渣S ;留下如图13所示的完工的填角焊缝Wl和W2，在所图示说明的实施方案中，这些焊缝基本上相同。本发明如此提供了用于双填角焊接应用的双填角焊接系统和方法，在这些双填角焊接系统和方法中，焊接信号被同步用于受控的相位角操作，以便于对双填角焊接系统性能和完工的焊缝的质量的控制。还参照图14D，如以上所讨论的，本发明的进一步方面提供成一受控相位关系的焊机工作点调制，该焊机工作点调制也找到了与AC双填角焊接应用(诸如图10-12的埋弧实施例)相关联的效用。图14D提供了曲线图198，该曲线图198示出示例性双填角焊接系统2中的示例性的第一同步方波型焊机送丝速度波形198a和第二同步方波型焊机送丝速度波形198d、电源输出波形198b和198e以及焊接频率工作点值波形198c和198f，其中第一机器20a的工作点波形被调制成周期T并且相对于第二机器工作点的调制工作点波形198d-198f成受控工作点相位角β，并且所有的工作点调制波形都按周期T来操作。而且，在这个实施例中，第一机器工作点和第二机器工作点被以基本异相的方式调制，工作点相位角β为大约180度，但是可以利用任何合适的受控相位角β。在这个实施例中，注意，电源工作频率(比如，电源输出电流/电压波形的频率)也可以用工作点调制技术来调制。在这个实施例中，AC焊接波形频率(waveform frequency)与振幅一致地变化,其中像以上脉冲焊接实施例那样，AC应用中的工作点的调制可以根据任何合适的调制波形形状、形式 等，其中图14D中所图示说明的方波工作点调制波形198a-198d仅仅是实施例。此外,如所示，给定机器的调制波形可以具有相似的形状、形式等，或者这些可以不同。而且，调制的机器工作点波形可以作为一组被提供给每个机器20，或者工作点分配系统12 (或其他系统组件)可以将单个调制工作点提供给机器20，机器20然后推导用于各个机器组件的其余工作点。而且，在图14D的实施例中，当对应送丝速度和输出振幅增大时，每个机器的电源波形输出频率增大，反之亦然。现在参照图15A和图15B，焊机20a和20b的焊接电流和送丝速度可以被控制来，对于脉冲焊接、AC焊接或其他双填角焊接式操作，提供如以上图5和图6所示的T形接头的受控的部分熔深，或者提供如图15A和图15B中所见的焊接接头的基本完全的熔透，其中以上所述的波形同步和/或工作点同步技术可以用于促进任何所需量和形式的焊缝熔深对于给定的双填角焊接应用的受控提供。图15A图示说明了形成双填角焊接的T形接头(包括下坡面202和204)时所使用的示例性坡面加强第一工件WPla，该下坡面202和204可以单独使用或者与本发明的波形或工作点同步方面中的一个或两个组合使用，来实现具有基本完全熔透的双填角焊缝，以提供重叠区域20，在重叠区域20中，如图15B所示，第一填角焊缝Wl和第二填角焊缝W2在第一工件WPla下面接合。图16A-16C描绘了本发明的可替换实施方案，在该可替换实施方案中，在焊条之间的干扰被预料的应用中，两个或更多个焊条E被用于熔敷材料。例如，图16A描绘了利用相对焊条的双填角焊缝。如示意性地所图示说明的，根据本发明的构思，可以通过下述方式来使用波形同步和/或工作点同步，即，应用附图中所示的彼此异相的波形来控制焊条上的弧，以使得它们彼此不干扰。相同的同步还可以用于焊条共用公共接地轴线的应用(例如图16B中所描绘的罐体焊接应用)中。在这种情况下，虽然焊条在分开的焊缝上操作，但是它们共用的接地轴线有可能在焊条之间创建干扰，影响焊缝的质量。如附图中所描绘的，以上所述的波形同步和/或工作点同步技术可以用于使焊条之间的干扰最小和/或消除焊条之间的干扰。观看到这种类型的干扰的另一个应用是当两个焊条在同一熔池或焊池上操作时。例如，如图16C所描绘的，当以连续的方式将焊条材料层施加到对接接头时，两个焊条可以在同一熔池中操作，在所述连续方式下，第一焊条铺设基本材料层，第二焊条紧随其后作为基本层上方的第二材料层。因为这些焊条在同一熔池中操作，所以在焊条之间存在干扰是常见的。如图16C中的附图中所描绘的，以上所述的波形同步和/或工作点同步技术可以用于使该干扰最小和/或消除该干扰，从而在这种类型的应用中提供更均匀、更一致的焊缝。例如，波形可以被产生为使得第一弧和第二弧被放置为相对于彼此成180度异相。如图17中所描绘的，波形可以是使得当一个弧被通电时另一个弧的电流接近于零，以使得以交替的方式有效地应用这些弧。现在参照图18-20，示出了可替换焊接系统(整体用编号300指示)。如前面的实施方案中所述的，焊接系统300 —般包括第一焊机20a和第二焊机20b以及系统控制器10，系统控制器10提供在分别使用焊条El和E2以及焊弧Al和A2创建焊缝Wl和W2以将第一工件WPl焊接到第二工件WP2时对焊接电流波形和/或一个或更多个机器工作点中的任一个或两个之间的相位关系的控制。如以下更完整所述的，焊接系统300还包括适于施加局部强烈热的高能量热源(诸如激光，整体用编号310指示)，该高能量热源结合焊机20用·于改进焊缝的熔深。焊接系统300可以合并前面的实施方案的焊机20和控制器10，并且可以以相似的方式相对于弧焊组件进行构造。为此，通过引用并入前面的实施方案的弧焊组件和控制器(包括控制器10、同步控制器40和工作点分配系统12)的细节，并且相似的编号将用于表示焊接系统300中相似的组件。对于两个实施方案所共有的组件，参见前面的实施方案，以达到它们在此不被详细描述的程度。如图18-20中所描绘的，本实施方案可以结合用于将第一工件WPl接合到第二工件WP2的双填角焊接使用。焊接系统300还可以用于其他应用中，在所述其他应用中，弧之间的干扰是如相对于前面的实施方案所指出的关注问题。在所示的双填角焊接实施例中，焊条E1、E2被以彼此成大致相对关系的方式定位在工件WPl的相对侧。焊条E1、E2不必彼此对齐，并且根据需要，在工件WPl的两侧上可以使用多个焊条。如前面的实施方案中详细描述的，焊条El和E2与系统控制器10电连接。除了前面的实施方案中详细描述的工作点分配和同步功能之外，系统控制器10还可以在焊接系统300中提供其他控制功能，诸如数据采集、监控等。另外，如以下更完整描述的，激光器310可以与系统控制器10连接。根据本实施方案的构思，焊接系统300包括与焊条El、E2结合工作来形成焊接接头的激光器310。焊接系统300的焊条E和激光器310可以被安装在焊接机器人、操纵器或其他移动装置上来执行焊接操作。可替换地，如图19中所描绘的，焊接系统300可以是静止的，而工件相对于焊接系统300移动。关于工件WP与焊接系统300之间的相对运动，激光器310可以被安置在焊条El、E2的上游，并且来自激光器310的光束312被引导在第一工件WPl的一部分处(图20A)。例如，激光束312可以被引导在第一工件WPl的角部、第一工件WPl的前缘或者第一工件WPl的鼻部(如所示)。总的来讲，激光束312被引导在任一工件WPU WP2在焊接接头的接合面附近的表面处。激光器310可以被定向成浅角度，该浅角度允许来自激光器310的光束312以接近于水平的角度Θ照射第一工件WPl (图20A)。在图20A中所示的双填角应用中，浅角度的使用更直接地将激光的能量引导在第一工件WPl处。在该相同应用中，可以根据需要使用更大的角度来朝向第二工件WP2更多地引导能量。此夕卜，激光器310跨接头可以是选通的或振荡的，以涵盖更大的面积和增大激光熔深的宽度。这种做法可以通过使激光束的施加更宽大来便利焊接工艺。所示的激光束312的所绘方位以实施例的方式被提供。将意识到，根据应用和激光能量将被施加的所需面积，可以使用其他方位(包括任何角度Θ )。在图20A中所描绘的实施方案中，使用与水平成O度与5度之间的角度Θ。激光器310可以在整个焊接工艺或焊接工艺的所选部分期间提供光束312，以将热施加于工件WPl，使第一工件WPl的一部分熔化或蒸发。使第一工件WPl的一部分熔化/蒸发便于焊接材料在工件WPl与WP2之间的流动，从而允许焊缝的完全熔透。为了进一步帮助焊缝的熔透，激光器310可以通过使被激光器310最初照射的工件材料蒸发来形成图20B中示意性地示出的键孔K。该空隙允许来自焊条El、E2的焊接材料流到键孔K中并与由激光器310创建的熔融工件材料混合，以便于焊缝的完全熔透(图20C)。根据前面的实施方案控制焊条El和E2，以在与激光输入到第一工件WPl相同的时间或大致相同的时间执行弧焊。如前面的实施方案中所述的，焊条El和E2相对于彼此的 相位被调整为以交替的方式将弧Al、A2施加于工件WPl (图17)。以这种方式，以与前面的实施方案中所述的方式相同的方式将焊条材料施加于接头，并且改进了通过将激光能量施加于所述工件中的一个或更多个而提供的熔深。虽然激光器310被示出相对于焊条El、E2处于上游位置，但是激光器310可以相对于焊条El、E2被安置在任何地方来实现相同效果。例如，如图19所示，激光器310可以与焊条El、E2对齐，或者被安置在焊条El、E2的上游或下游。将意识到，当激光从对齐位置或下游位置施加时，它具有下述能力，即，将热施加于由焊条E中的一个或更多个生成的焊接材料和工件WP，以达到与当在焊条E施加焊接材料之前仅将激光施加于工件时相同的效果。总的来讲，激光器310将光束312引导在工件在焊条E1、E2附近的一部分处，以提供工件WP或焊接材料的局部加热，激光束312通过该工件WP或焊接材料来改进焊缝的熔深。将意识到，激光束312可以被引导在来自焊条El、E2的焊接材料被施加于其的点处或者该点附近。根据本发明，可以使用一个或更多个激光器310。单个激光器可以用于将能量施加于工件上的单个点，或者多个激光器可以用于将能量施加于工件WP上的多个点。如图18所示，单个激光器310和分束器314可以用于将来自激光器310的能量施加于第一工件WPl的相对点处。光纤腔315或其他光学传输器件(诸如反射镜等)可以用于将激光束312引导在工件WP或焊缝处。在图18-20的实施例中，焊机20和激光器310与系统控制器10的同步控制器40和工件分配系统12可操作地耦合，以用于与其交换数据和控制信号、消息等。在一个实施方案中，独立焊接系统控制器10包括同步控制器40，该同步控制器40与焊机20的电源24a和24b以及激光器310的电源316可操作地耦合。控制器10向电源24提供使其第一波形发生器和第二波形发生器同步的同步信息(比如，信号、消息等)，以使得第一焊接电流和第二焊接电流相对于彼此成一受控相位角。送丝机也可以按照或根据来自同步控制器40和/或直接来自相应电源24或其他中间组件的合适信息(数据、信令等)来被同步，以在特定时刻根据电流焊接波形和其他工艺条件来协调对于焊接工艺的焊丝提供。另外，来自焊机20的、被传送给焊接系统控制器10的信息可以用于控制激光器310的方面。例如，关于“干伸长(stick out) ”的信息可以被传送给焊接系统控制器10，并且对于激光器310的输出的调整可以通过将来自焊接系统控制器10的信号传送给电源供应器316或控制激光器310的输出的其他组件来进行。控制器10可以使用来自焊机20的干伸长反馈来适应激光器310的输出。例如，更长的干伸长指示熔池正在沉入到更大的接头或更宽的间隙中。更宽的间隙需要较少的能量来获得焊缝的完全熔透，因此，控制器10可以通过降低驱动激光器310的功率或者要不然适应激光器的输出来减小由激光器310施加的能量。同样，控制器10可以同时调整焊机20的参数，导致整个系统对焊接条件的实时响应。类似地，如前面的实施方案中所讨论的，可以使用焊机20的焊接系统控制器10根据来自同步控制器40的同步信息以同步的方式控制保护气体供应。焊接系统控制器10还可以包括与焊机20a和20b可操作地耦合的工作点分配系统12，该工作点分配系统12接收用户所选的系统设置点或工作点值，并且将各个机器工作点值提供给机器20来设置焊接系统300的总输出。可以提供该控制来允许用户通过被提供有局部工作点的机器20或者其组件设置一个系统工作点值(例如，熔敷率、焊缝大小、送丝速度、焊接电流、焊接电压、行进速度等)来实现所需的全系统性能。而且，用于同步控制器40或其他系统组件的分配系统12可以提供根据工作点波形对一个或更多个机器工作点的调制，以提供如前面的实 施方案中所述的工作点波形之间的受控机器工作点相位角。基于工作点分配，系统控制器10还可以改变激光器310的功率水平，以便利弧焊工艺。为此，系统控制器10可以与激光器310的电源供应器316连接(图18)，并且可操作来根据预编程的指令或者基于来自焊接工艺的反馈来改变电源供应器316提供给激光器310的功率量。在创建焊缝时，可取的是，焊缝的大小和均匀性、熔深量和形状沿着焊缝的长度是可控的、可重复的且均匀的，以提高所得的接合结构的质量。在同一熔池中，或者在焊条共用公共接地轴线的应用中，操作彼此紧邻的多个焊条通常导致弧之间的干扰，造成焊缝的大小、均匀性、熔深和形状不规则。具体地讲，弧之间的干扰创建使材料的熔敷偏离由弧创建的压力点的电磁力和压力。本发明的焊接系统通过如上所述的焊条El和E2的同步和工作点分配来使该干扰最小。此外，并行局部工艺的同步可以促进节约焊接时间和所使用的材料的量的能力。激光器310的使用通过下述方式进一步扩大了节约，即，提供焊接接头的完全熔透，并且改进材料到焊接接头的流动以使得可以无需多个行程来实现充分熔透和填充。关于焊条，将同步的波形受控的焊接电流IJP I2提供给焊条El和E2在工件WPl和WP2或者其上的焊池/熔池中创建并维持焊条El与E2之间的焊弧Al和A2。焊弧Al和A2又引起熔融的焊条材料的熔敷，并且当焊条E沿着焊接方向60通过给定位置(图19)时，如图20C所示，可能引起某一量的工件材料熔化形成熔融焊缝W。如以上所讨论的，激光器310提供工件WPl和WP2中的一个或更多个的局部加热，使某一量的工件材料熔化和/或蒸发，允许来自焊条E的熔融焊接材料完全熔透工件WPl与WP2之间的接头。通过使工件WP的一部分蒸发，激光器310创建改进焊接接头的熔深的键孔K。如图20C中最佳地示出的，焊接材料(即，来自工件WP的熔融材料和由焊条E施加的填充材料)将最终冷却和固化，留下完工的具有充分熔深的焊缝。如图20C所示，完工的焊缝可以具有特定外形或形状，其中曝露的外焊缝表面可以是如所图示说明的实施例中所示的凹形，或者大致平整的、凸形的、曲面的形状、或者填角面轮廓。焊缝大小可以用垂直焊脚尺寸以及双侧或水平焊脚尺寸来表征。这些尺寸的充分讨论在前面的实施例中被提供。如前面所讨论的，一个或更多个激光器310可以直接或者结合分束器314用于在焊接操作期间将激光束312施加于工件WP或焊接材料的所选部分。在所示的双填角接头实施例中，激光束312对于第一工件WPl的任一侧的施加可以便利由焊条El和E2施加的焊接材料的熔深。焊接电流波形的和/或焊机工作点值的同步控制结合来自激光器310的能量的施加可以便利双填角焊接中对焊缝W的尺寸和性能特性的一致性的控制，在所述双填角焊接中，并行地焊接T形接头的两侧。另外，在由焊条El、E2施加的第一焊缝和第二焊缝被设计为不同的情况下，结合激光能量对于工件WP或焊接接头的施加提供成一受控相位角的第一焊接电流波形和第二焊接电流波形被相信是有助于这些尺寸的可控性的。可替换地或者相组合地，一个或更多个机器工作点值(诸如电源输出水平、波形频率、送丝速度、激光功率等)的受控调制可以用于进一步改进这些尺寸的可控性，另外改进所得焊缝的质量。以上实施例仅仅是说明本发明的各个方面的几个可能的实施方案，其中本领域技术人员在阅读并理解本说明书和附图时将想到等同的变更和/或修改。具体地讲，关于由 上述组件(部件、设备、系统、电路等)执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语(包括对于“装置”的指代)的意图是对应于(除非另有说明)执行所述的组件的指定功能的任何组件(诸如硬件、软件或者它们的组合)(即，功能上等同)，即使不是在结构上等同于所公开的执行本发明的所图示说明的实现方式中的功能的结构。另外，虽然本发明的特定特征可能仅相对于几种实现方式中的一种实现方式进行了公开，但是如对于任何给定或特定应用可能所需的和有利的，这样的特征可以与其他实现方式的一个或更多个其他特征组合。此外，就在具体实施方式
和/或权利要求中使用术语“包括”("including","includes")、“具有”(“having”、“haS”、“with”)或者其变型来说，这样的术语的意图是以与术语“包含”(“comprising”)相似的方式为包含性的。在另一实施方案中，本发明提供一种用于在第一工件与第二工件之间创建焊缝的焊接系统，所述焊接系统包括第一焊机，所述第一焊机包括第一电源，所述第一电源具有与第一焊条耦合的输出端子，所述第一电源包括第一波形发生器，所述第一波形发生器在第一电源的输出端子处提供具有第一波形的第一焊接电流，其中所述第一波形发生器产生第一波形，并且控制第一电源的脉宽调制电路来确定第一电源的电流运行；以及第一送丝机，所述第一送丝机以第一送丝速度朝向焊接接头引导第一焊条；第二焊机，所述第二焊机包括第二电源，所述第二电源具有与第二焊条耦合的输出端子，所述第二电源包括第二波形发生器，所述第二波形发生器在第二电源的输出端子处提供具有第二波形的第二焊接电流，其中所述第二波形发生器产生第二波形，并且控制第二电源的脉宽调制电路来确定第二电源的电流运行；以及第二送丝机，所述第二送丝机以第二送丝速度朝向所述焊接接头引导第二焊条；同步控制器，所述同步控制器与第一电源和第二电源可操作地耦合，以使第一波形发生器和第二波形发生器同步，来提供第一波形与第二波形之间的受控波形相位角；以及高能量热源，所述高能量热源适于对所述工件中的至少一个在所述焊条附近的部分进行加热，所述焊接系统优选地包括权利要求2至12之一的特征。参考编号2 焊接系统63a 距离10 控制器63b 距离12 工件分配系统64 尺寸·
14 系统工作点值64a 垂直焊脚尺寸16 工艺信息64b 垂直焊脚尺寸18 旋钮65 尺寸20 焊机65a 水平焊脚尺寸20a 第一焊机65b 水平焊脚尺寸20b 第二焊机70 理论喉深尺寸24 电源71 喉深熔深距离24a 电源72 尺寸24b 电源80 绘图25a 输出端子81 绘图25b 输出端子82 绘图26 送丝机84曲线图26a送丝机85 第一电流波形27a驱动轮86 第二电流波形27b驱动轮87 曲线图29供应线轴88 第一电流波形29b供应卷轴89 第二电流波形30焊接夹具90 曲线图30a车架90a绘图40同步控制器90b绘图50行进控制器90c绘图51外覆层90d绘图52实芯焊条材料91 曲线图54金属外护套91a绘图56内部焊芯91b绘图60水平方向91c绘图62横向熔深距离9 Id绘图62a第一横向熔深距离92a横向熔深尺寸62b第二横向熔深距离92b横向熔深尺寸63垂直熔深93 曲线图93a绘图198f工作点值波形
93b绘图200中央位置93c绘图202表面93d绘图204表面94a第一向下熔透深度300焊接系统94第二向下熔透深度310激光器95曲线图312光束95a值波形314分束器 95b值波形315光纤腔95c值波形316电源95d值波形150整流器A所得弧152开关逆变器Al焊弧154输出斩波器A2焊弧160波形发生系统E焊条162波形发生器El焊条164所需波形E2焊条166发生系统组件F粒状焊剂168比较器GSl外部保护气体170反馈组件GS2外部保护气体180绘图Il焊接电流181电流波形12 焊接电流182电流波形Ibi基值水平190曲线图Ib2基值水平191第一电流波形Ini负值部分192第二电流波形In2负值部分195曲线图Ipi脉冲电流水平196输出电流波形Ip2脉冲电流水平197输出电流波形K 键孔198曲线图LI 线198a第一送丝速度波形Ml 马达198b电源输出波形M2 马达198c工作点值波形N 喷嘴198d第二送丝速度波形NI 第一焊炬喷嘴198e电源输出波形N2 第二焊炬喷嘴S形成焊渣T合适的周期W熔融焊缝Wl第一填角焊缝W2第二填角焊缝
WFS1送丝速度WFSla高值WFSlb低值WFS2送丝速度WFS2a高值WFS2b低值WP工件WPl第一工件 WPla第一工件WP2第二工件Θ角度Φ角度β工作点相位角
权利要求
1.一种用于在第一工件(WPl)与第二工件(WP2)之间形成焊缝的焊接系统(2)，所述焊接系统(2)包括 第一焊机(20a)，所述第一焊机(20a)包括 第一电源(24a),所述第一电源(24a)与第一焊条(El)稱合,所述第一电源(24a)包括第一波形发生器(162)，所述第一波形发生器(162)在所述第一电源(24a)的输出端子处提供具有第一波形的第一焊接电流，其中所述第一波形发生器(162)产生所述第一波形，并控制所述第一电源(24a)的脉宽调制电路(168)以确定所述第一电源(24a)的电流运行；以及 第一送丝机(26a)，所述第一送丝机(26a)以第一送丝速度朝向焊接接头引导所述第一焊条(El)； 第二焊机(20b)，所述第二焊机(20b)包括 第二电源(24b)，所述第二电源(24b)与第二焊条(E2)耦合，所述第二电源(24b)包括第二波形发生器，所述第二波形发生器在所述第二电源(24b)的输出端子处提供具有第二波形的第二焊接电流，其中所述第二波形发生器产生所述第二波形，并控制所述第二电源(24b)的脉宽调制电路以确定所述第二电源(24b)的电流运行；以及 第二送丝机(26b)，所述第二送丝机(26b)以第二送丝速度朝向所述焊接接头引导所述第二焊条(E2)； 同步控制器(40)，所述同步控制器(40)与所述第一电源和所述第二电源(24a、24b)可操作地耦合，以使所述第一波形发生器和所述第二波形发生器(162)同步来提供所述第一波形与所述第二波形之间的受控波形相位角。
2.如权利要求I所述的焊接系统，还包括高能量源，所述高能量源适于对所述工件(WPUWP2)在所述焊条(E1、E2)附近的部分进行加热以便利于由所述焊条(E1、E2)生成的焊接材料的熔深。
3.如权利要求2所述的焊接系统，其中所述高能量热源是激光器(310)。
4.如权利要求3所述的焊接系统，其中所述激光器(310)与所述控制器(40)连接，其中所述控制器(40)适于同时控制所述激光器(310)的输出以及所述第一焊机和所述第二焊机(20a、20b)的操作。
5.如权利要求4所述的焊接系统，其中所述控制器(40)适于从所述第一焊机和所述第二焊机(20a、20b)中的至少一个接收干伸长测量，并且所述控制器(40)适于基于所述干伸长测量来调整所述激光器(310)的功率水平。
6.如权利要求3至5之一所述的焊接系统，其中所述激光器(310)以相对于水平方向成0°与5°之间的角度引导激光束，和/或其中所述激光器适于以恒定形式、脉冲形式或选通形式中的至少一种形式引导所述激光束。
7.如权利要求3至6之一所述的焊接系统，其中所述激光器(310)具有电源，并且其中所述同步控制器(40)与所述激光器(310)的电源耦合，并且适于根据工作点值来选择性地控制所述激光器(310)的功率水平，其中所述工作点值可以包括干伸长测量。
8.如权利要求I至7之一所述的焊接系统，其中所述第一焊机和所述第二焊机(20a、20b)分别根据第一机器工作点值和第二机器工作点值来被操作，所述系统(2)还包括用于根据第一机器工作点波形和第二机器工作点波形来调制所述第一机器工作点值和所述第二机器工作点值以提供所述第一机器工作点波形与所述第二机器工作点波形之间的受控机器工作点相位角的装置，其中所述机器工作点值优选地包括电源输出值、波形频率和送丝速度中的至少一个。
9.如权利要求8所述的焊接系统，其中所述用于调制所述第一机器工作点值和所述第二机器工作点值的装置包括与所述第一焊机和所述第二焊机(20a、20b)可操作地耦合的工作点分配系统(12)，所述工作点分配系统接收用户所选的系统工作点值，并且基于所述系统工作点值分别将所述第一机器工作点值和所述第二机器工作点值提供给所述第一焊机和所述第二焊机(20a、20b)，以将多弧焊接系统的总输出设置为所述系统工作点值，其中所述系统工作点值优选地为熔敷率、干伸长、焊缝大小、送丝速度、焊接电流、焊接电压以及行进速度之一。
10.如权利要求8或9所述的焊接系统，其中所述用于调制所述第一机器工作点值和所述第二机器工作点值的装置是所述同步控制器(40)。
11.如权利要求I至10之一所述的焊接系统，还包括与所述第一焊机和所述第二焊机(20a、20b)可操作地耦合的工作点分配系统，所述工作点分配系统接收用户所选的系统工作点值，并且基于所述系统工作点值分别将所述第一焊机工作点值和所述第二焊机工作点值提供给所述第一焊机和所述第二焊机(20a、20b)，以将多弧焊接系统的总输出设置为所述系统工作点值。
12.如权利要求11所述的焊接系统，还包括行进机构(52)和行进机构控制器(50)，所述行进机构(52)控制所述工件(WP1、WP2)与所述焊条(E1、E2)之间的空间关系，所述行进机构控制器(50)控制所述行进机构(52)的操作，其中所述工作点分配系统基于所述系统工作点值来推导至少一个行进控制值，并且将所述行进控制值提供给所述行进机构控制器(50)。
13.一种用于在第一工件(WPl)与第二工件(WP2)之间创建焊缝的方法，所述方法包括 以第一送丝速度朝向焊接接头的第一侧引导第一焊条(El)； 将具有第一波形的第一焊接电流提供给所述第一焊条(El)，以创建用于形成第一填角焊缝(Wl)的第一焊弧(Al)； 以第二送丝速度朝向所述焊接接头的第二侧引导第二焊条(E2)； 将具有第二波形的第二焊接电流提供给所述第二焊条(E2)，以创建用于形成第二填角焊缝(W2)的第二焊弧(A2)，其中所述第二焊接电流的第二波形相对于所述第一焊接电流的第一波形成一受控波形相位角；以及 在与所述焊缝相邻的点处朝向所述工件(WP1、WP2)中的至少一个引导激光束(312)，并且分别沿着所述第一侧和所述第二侧移动所述第一焊条和所述第二焊条(E1、E2)来创建所述焊缝。
14.如权利要求13所述的方法，还包括利用所述激光器(310)在所述第一工件和所述第二工件(WP1、WP2)中的至少一个中形成键孔的步骤。
15.如权利要求13或14所述的方法，还包括 根据第一机器工作点值来控制所述第一送丝速度和所述第一波形； 根据第二机器工作点值来控制所述第二送丝速度和所述第二波形；使所述第一机器工作点值和所述第二机器工作点值同步；以及根据所述第一机器工作点值和所述第二机器工作点值中的至少一个来控制所述激光束的施加，其 中所述工作点值可以包括干伸长，和/或其中所述控制步骤包括当检测到干伸长增大时降低激光的功率。
全文摘要
本发明提供了一种焊接系统(300)，在该焊接系统(300)中，两个焊条(E1、E2)在两个工件(WP1、WP2)之间的接头处被引导，并且焊条(E1、E2)以DC脉冲或者成一受控波形相位角的AC焊接波形来供能。系统(300)包括同步控制器(40)和工作点分配系统(12)，同步控制器(40)使焊接波形同步，工作点分配系统(12)将一个或更多个工作点值提供给焊机，以根据用户所选的系统工作点值或参数来提供焊接的协同控制。所述系统和对应方法还对双填角焊缝的相对侧提供同步的工作点值调制。所述系统(300)和方法还提供在焊接接头的一部分处引导强烈的热以改进焊缝熔深的高能量热源(310)。
文档编号B23K28/02GK102892544SQ201180023049
公开日2013年1月23日 申请日期2011年5月6日 优先权日2010年5月7日
发明者S·R·彼得斯 申请人:林肯环球股份有限公司