一种短路过渡焊接系统的控制方法

文档序号:3038566阅读:314来源:国知局
专利名称:一种短路过渡焊接系统的控制方法
技术领域
本发明涉及一种短路过渡焊接系统的控制方法,属于焊接方法设备及自 动化领域。
背景技术
气体保护焊早在1883年由俄国工程师提出来,到20世纪30年代,美国 学者首先发明惰性气体保护焊。这种方法用于有色金属焊接取得了很好的效 果,但用于黑色金属的焊接却不理想。直到上世纪50年代初期,苏联的柳巴 夫斯基、诺沃日洛夫与日本的关口春次郎分别研究成功二氧化碳气体保护焊, 才使得黑色金属的焊接得到更好的实现。二氧化碳气体保护焊采用的熔滴过 渡形式不同于惰性气体的焊接,主要为短路过渡,由于此方法具有比如生产 效率高、焊接成本低、焊接质量好、焊接适应性强等众多的优点,使其迅速 得到推广。随着人们研究的加深,短路过渡这种方法也由仅仅采用C02气体 作为保护气而扩大到釆用MIG/MAG焊中,体现了短路过渡方法的巨大发展 空间。然而,以往人们采用这种焊接方法的设备基本都采用直流反接(即电 极为正极性,波形图如图3所示),没有人采用交流焊接方法实现。
随着世界经济的发展,人们对焊接提出了不同的要求,比如更多的场合需 要薄铁板的焊接,因此利用焊接时焊丝电极为正或为负时对焊丝和母材不同 的热效应,来满足实际生产条件的需要不失为一种很好的选择。在此背景下, 曰本OTC公司提出了一种极性切换的短路电弧焊接方法(CN 1775444A), 该方法是根据实际焊接中能量的需要,在连续保持一定个数的EP(电极为正) 周期后,通过控制手段,使焊接过程变为EN (电极为负)极性,并保持一定 的周期个数。通过不停的EP、 EN极性的变化及变化的比率的不同,来实现 焊接过程的能量控制。其特点是每次电极极性的转变均在短路阶段,此时由 于没有电弧,故不存在电弧引燃的问题,故也不需要增加稳弧设备,其特点是控制简单。但是由于其电极从EN到EP和从EP到EN的极性转变时刻均
被限制在短路阶段,因而造成其在实际焊接中具有很大的局限性,其缺点如
下由于其极性的转变均选择在短路时,故造成其燃弧阶段会出现EP和
EN两种情况。而在EN时,由于焊接过程的电弧排斥力的作用,使焊接燃弧 后期熔滴整形阶段的熔滴过渡存在较大排斥,容易产生飞溅,使悍接过程存 在不稳定。

发明内容
本发明的目的在于克服了现有焊接系统的上述缺陷,提供了一种短路过 渡焊接系统的控制方法。本系统以数字化技术来控制的交流短路过渡系统, 在每一个短路周期中,燃弧初始时段电弧处于EN阶段,此时由于阴极压降较
大,所以电弧热量主要用于熔化焊丝,而随后的时间电流下降,能量降低, 电弧转换为EP极性。此时电弧对熔滴的阻碍作用较弱,熔滴过渡顺畅,焊接 过程稳定。
本发明的设计思想为结合先进的数字化控制技术,采用数字化芯片DSP 和CPLD相结合的控制手段,完成交流短路过渡焊接过程的控制。在焊接过 程中的短路阶段进行直流反接(DCEP)到直流正接(DCEN)的极性转换, 在燃弧阶段进行DCEN到DCEP的极性切换,实现每个焊接周期都进行能量 控制的目的,提高能量控制的连续性。其发明的原理为在DCEN时,电极 为负,此时对焊丝的熔化速度很快,可以提高焊丝的熔化速度,而此时由于 母材为正极,对其热输入较少,则减少对母材的熔深;而在电极为DCEP时, 焊丝为正极性,此时对焊丝熔化较少,而对母材的熔化速率较大。这样通过 EN比率的调节,可以实现焊接过程中对母材的热数量控制,实现本发明的目 的。
本发明的主要创新点如下 1)本发明的交流短路过渡焊接方法,是在以恒定的送丝速度下,在每 个包括连续的短路、燃弧状态的焊接周期中,进行电极极性切换的交流短路过渡焊接方法。每个焊接周期(包括一个完整的短路和燃弧阶段)中,均在 短路阶段的某一时刻(比如短路开始时刻)使电极极性由正(即DCEP)转化
为负(DCEN),而在燃弧阶段的某一时刻则由EN转化为DCEP。这样不但保障 了每个焊接周期都能够进行能量的调节,而且也保障了每次在燃弧后期的熔 滴整形阶段电极都处于正极性,这样将能够大大减少在电极为负时出现的排 斥现象,促进焊接过程的稳定,减少飞溅的产生。
本发明采用的技术方案如下。本发明的焊接系统由主电路l、控制电路 2、外围部分3等三部分组成。其中主电路l部分包括由整流滤波电路l.l、 一次逆变电路1.2、中频变压器1.3、 二次整流电路1.4、 二次逆变电路1.5、 电弧能量输出1.6、电流莱姆1.7和电压莱姆1.8、高压稳弧1.9等组成;控制 电路2包括有核心控制部分A、驱动执行部分B、前面板输入及显示部分C 和送丝系统D;外围部分3由送丝机和气瓶组成。其中,核心控制部分A包 括DSP系统部分A1、 CPLD系统部分A2、电流采样及滤波A3和电压采样 及滤波A4以及保护电路A5组成;驱动执行部分B:由一次逆变驱动电路Bl、 二次逆变驱动电路B2以及高压稳弧驱动B3组成;前面板输入及显示部分C:
包括有焊接参数给定C1和焊接参数显示C2;送丝系统D:包括有焊枪开关
Dl、气阀D3、送丝给定D2和送丝机调速电路D4。
所述的控制电路2中的核心控制部分A中电流采样及滤波A3和电压及 采样滤波A4的一端与DSP系统Al相连,另一端分别与主电路1中的电流莱 姆1.7和电压莱姆1.8相连;CPLD系统A2则和保护电路A5相连,接收来自 保护电路A5输入的保护信号;同时CPLD系统A2还和一次逆变驱动电路 Bl、 二次逆变驱动电路B2以及高压稳弧驱动B3相连,输出驱动信号。另夕卜, CPLD系统A2还和显示部分C与送丝系统D相连,进行显示和送丝信号与 DSP系统A1的信号传递。而以上所述的所有这些信号,除电流采样A3和电 压采样A4直接和DSP相连外,其余均经过CPLD和DSP进行相连,输入给 DSP系统部分进行控制,同时DSP系统Al把经过程序运算后得到的信号通过CPLD系统A2分别传给各个相应部分。
所述的驱动执行部分B中一次逆变驱动电路B1和二次逆变驱动电路B2 以及高压稳弧驱动B3均接收来CPLD系统A2的驱动信号,然后分别与主电 路1中的一次逆变1.2中的IGBT1、 IGBT2、 IGBT3、 IGBT4、主电路1中的 二次逆变部分1.5中的IGBT5、 IGBT6以及高压稳弧1.9中的IGBT7相连, 完成相应的驱动任务。同时一次逆变驱动电路B1和二次逆变驱动电路B2均 和保护电路A5相连,通过A5把保护信号输入给A2中的CPLD执行相应的 保护动作。
前面板输入及显示部分C中的焊接参数给定Cl、焊接参数显示C2与 CPLD系统A2相连,并通过CPLD系统A2实现和DSP系统Al的信号接受 和发送工作,完成焊接参数的设定和焊接过程电流、电压的显示。CPLD系统 A2通过和送丝系统D中的光电隔离,实现与焊枪开关D1、气阀D3和送丝给 定D2与送丝机调速电路D4相连。同时送丝机调速电路D4和外围部分3相 连,实现焊接过程的平稳送丝和气阀的开启、关闭。
以上所述的一种短路过渡焊接系统和控制方法,该方法是按以下步骤实 现的
1) 根据实际焊接要求,输入焊接参数包括送丝速度V、 EN比率、焊 接电流I、焊接电压U,气体类别。通过前面板的输入及显示部分C将上述焊 接参数输入给CPLD系统A2,通过CPLD系统A2进行电平转化后传输给DSP 系统A1;
2) 根据气阀D3的信号,决定外围部分3的气瓶开关状态,并确保送丝 机的状态完好;
3) 等待焊枪开关D1信号,准备引弧其过程为,DSP系统A1检测焊 枪开关D1是否打开,是则输出引弧脉冲能量值给CPLD系统A2, CPLD经过 相应的计算输出给驱动电路中的一次逆变驱动电路Bl和二次逆变驱动电路 B2相应的驱动信号。同时A1中的DSP通过CPLD系统A2,输出信号至送丝给定D2,并通过送丝机调速电路D4输出控制外围部分3的送丝机和气瓶 的开启。在系统运行过程中,DSP系统A1通过从电压采样及滤波A4和电流 采样及滤波A3采集到的焊接电压反馈信号和焊接电流反馈信号进行判断焊 接过程是否引弧成功,如果引弧成功则进入正常的交流短路过渡控制焊接程 序,并在此正常焊接过程中进行相应极性转换。如果没有引弧成功,则继续 进行引弧输出,直至引弧成功。
所述CPLD经过相应的计算包括两个部分,其一是指CPLD接收DSP系 统A1给定的信号,然后CPLD通过内部的程序计算转化成一对大小相同,互 成180度相位的PWM输出,此输出作为一次逆变驱动电路B1的输入信号, 以决定一次逆变1.2的开通时间。其二是根据极性转化信号的情况,产生二次 逆变驱动信号号B2的输入信号,以决定二次逆变1.5的状态。
所述的CPLD通过内部的程序计算是指,CPLD接收来自DSP系统的Al 一个数量,此数量在0到4095之间,输入为0或小于0时,输出的PWM脉 宽为0us,输入数量为4095或大于4095时,输出的PWM脉宽为最大20us
(此时的逆变频率为20KHz),输入数据在0到4095之间的数据,输出的PWM 脉宽按照比例在0到20us之间变化。
所述的正常的交流短路过渡控制悍接程序,包括短路和燃弧两个阶段的 程序控制。在短路程序阶段,DSP系统Al通过电流及采样滤波A3进行AD 采样,得到实际焊接电流If,并将其与程序中根据焊接电流I得到的电流给定 值Ig进行比较,将其差值通过数字PI计算程序得到对应的一个数值,然后将 此数值输出给A2部分的CPLD, CPLD通过内部的程序计算得到一次逆变1.2 对应的PWM输出和二次逆变1.5所对应的极性驱动信号,这样就决定了焊机 此时的能量输出能力和焊机所处的极性状态。
在燃弧程序阶段,DSP系统Al通过AD采样得到来自电流采样及滤波 A3和电压采样及滤波A4部分的实际电流If和电压值Uf。首先将Uf与程序 中电压Ug (根据面板给定电压U得到)进行比较,将其差值通过数字PI计算得到一个控制量data,此data做为电流给定Ig的一个修正值对Ig进行修正 后得到一个新的Ig,(即Ig'=Ig+data,然后又将Ig'赋值给Ig),然后此Ig,与 If的差值通过数字PI程序进行计算得到数值,此数值通过A2部分的CPLD 通过内部的程序计算得到实际的一次逆变1.2所需要PWM输出脉宽和二次逆 变1.5所需要的极性,即决定了此时焊机的输出功率即输出极性的控制。
所述的正常焊接过程中进行相应极性转换是指,在上述的正常焊接的短 路和燃弧两个阶段,DSP系统Al根据焊接参数给定CI所输入的EN比率, 决定焊接过程每个焊接周期中EN到EP的转变时刻,即根据输入的EN比率 决定从进入燃弧时刻起的一个时间长度后进行极性转化,此时间长度在0ms 到10ms之间的。对于EP到EN的极性转化时刻,可选择在短路时期的某一 时间, 一般选为短路开始时刻,此时短路电流较小,所产生出的浪涌电压较 小。当EN比率为0,将不进行EN到EP或EP到EN的任何转化,悍机始终 保持EP极性。同样,当EN比率为100%时,将不进行EN到EP或EP到EN 的任何转化,焊机始终保持EN极性。
上述的"EN到EP的极性转变时刻"到来的时刻,DSP将通过A2部分 的CPLD输出给二次逆变驱动电路B2和高压稳弧驱动B3相应的信号。其中 B2的信号决定极性的转变过程,B3信号决定稳弧开始,从此时刻开始高压稳 弧信号要持续保持一定时间,以确保稳弧过程的成功性。此处的稳弧时间一 般约为5us-200us之间。
4)收到焊枪开关D1信号,停止焊接。
所述的"焊接电流I"是指焊接过程中电流的平均的值,其计算方法为 EP和EN不同阶段电流取绝对值后的平均电流,取值范围为5至300A。
所述的"焊接电压U"为焊接过程中的平均电压U,其计算方法为EP和 EN两个阶段的电压取绝对值后的平均电压,取值范围为10-40V之间。
所述的"送丝速度V"是指送丝机的送丝速度,其取值范围为1 7m/min。
所述的"EN比率"的取值范围0-100%之间。所述的"气体类别"包括C02和MIG/MAG气体。 所述的"焊接周期"包括一个连续的短路和燃弧周期。 采用上述方法使电流、电压、送丝速度、EN比率等参数配合程序控制, 保证弧长稳定,完成焊接过程。
与现有技术相比,本发明具有以下优点
1) 极性变换的EP到EN转变时刻选择在短路阶段,而EN到EP极性的 转变时刻,选择在燃弧后的某一时刻。充分利用了极性正负对短路阶段实质 无影响,而EN极性对燃弧阶段的焊丝熔化速度的加剧显著的特点,增加焊丝 的熔化,减少母材的熔深,拓展了薄板焊接工艺范围区间。
2) 焊接过程中燃弧后期熔滴整形阶段都处于EP极性阶段,有利于熔滴
的整形,减小电弧的排斥力,使熔滴过渡更加顺畅。
3) 增加了高压稳弧部分,使焊接过程中电极极性转变时刻不仅能在短路 阶段实现,也能在燃弧阶段实现,拓展了控制的灵活度。


图1焊接系统结构组成图 图2 焊接系统的主电路图 图3常规短路过渡电压、电流波形图 图4 焊接过程电流电压波形图 图4 (A)稳弧电压 图4 (B)换向信号 图4 (C)焊接电压 图4 (D)焊接电流 图5 DSP系统主程序软件方案图
具体实施例方式
现在将结合附图对本发明的实施方式进行实例说明。如图1所示为本实施例的总体系统框图。可以看出,焊接系统包括主电
路1和以TMS320F2812DSP+EPM7192CPLD为核心的控制电路2以及外围部 分3组成。其中主电路输入电压为三相380V交流;整流滤波电路l.l采用富 士整流桥整流,型号为FUJ6RI100G-160; —次逆变电路1.2采用全桥逆变结 构,由两只型号为BSM150GB120DN2的IGBT组成;二次整流电路1.4由四 只型号为RM300HA-24F 二极管组成全波整流;二次逆变1.5由一只 F450R12KE4半桥型IGBT组成。电流采样莱姆1.7和电压采样莱姆1.8分别 采用CHB-300S和CHV-25P宇波模块组成。高压稳弧则采用一只50A的IGBT 和直流恒压源组成。控制电路部分2主要由基于TMS320F2812DSP系统Al 和EPM7192型CPLD系统A2组成,其中DSP主要完成控制时序和参数的处 理、PI计算等调节等功能,是整个系统的控制核心。CPLD主要完成的功能 包括三部分其一是作为外界和DSP之间信号连接的电平转换,使外围的5V 电平的信号和DSP的3.3V电平的信号之间顺畅传递,比如和显示部分C以 及送丝部分D之间的信号传递等;其二是接收来自A5的保护信号,以决定 一次逆变和二次逆变的驱动信号的控制,进行保护作用;其三是接收来自DSP 实时控制计算所得的结果和控制信号,生成PWM信号,然后传递给驱动部分 B,产生驱动信号,来驱动主电部分的1.2禾n 1.5以及1.9部分。
本实例焊机系统主电部分的工作顺序为三相输入380V交流电首先经过 1.1输入整流部分进行整流滤波后,变为高压直流(540V左右)。然后此直流 电经过1.2逆变电路(此由控制电路部分2控制)进行逆变,并经过中频变压 器1.3的降压隔离后变为20KHZ的交流电,然后经过二次整流部分1.4进行 整流滤波,变为焊接所用的大电流低电压直流,再通过1.5的二次逆变,供给 1.6焊接功率输出。由于本发明在由EP到EN的极性变化时处在短路阶段, 此时处于电弧熄灭状态,故不需要稳弧措施;而在由EN到EP的过程,处于 燃弧阶段,此时由于存在电流过零的问题,所以仅需要单向的高压稳弧1.9部 分进行稳弧,以确保电弧不至于熄灭。图2为本焊接系统的主电路图。其中BR1为图1中的1.1整流部分,它
接收380伏的交流电,输出约540伏的直流电,通过C1和C2的滤波后,输 入给由IGBT1-4组成的一次逆变部分1.2,此部分的驱动由DSP通过实时计 算后得到的控制值输出给CPLD, CPLD部分通过计算得到对应的PWM驱动 信号,然后经过驱动电路B1进行功率放大后进行驱动。此全桥电路通过中频 变压器T将1.1整流后得到的高压直流电逆变为低电压大电流的高频交流电
(此处为20KHz),此交流电通过1.4进行整流后再次得到直流电,其通过二 次逆变部分IGBT5和IGBT6分别开通或关断控制,实现交流焊接。由于焊机 极性由EN到EP的转化过程发生在燃弧阶段,故需要由IGBT7组成的稳弧电 压的进行稳弧。
部分2的组成及功能分别为
核心控制部分A主要由TMS320F2812DSP和EPM7192型CPLD组成,
包括四个输入部分。第一个输入部分是从一次逆变恒流控制之后经二次整流 1.4输出的采样电流的输入和来自与电弧两端的采样电压,输入的电流采样及 滤波A3和电压采样及滤波A4的信号以获得实时的焊接电压和电流值,其中 电流采样及滤波A3采回焊接过程中的实际电流值If用于PI控制(比例积分 控制),实时调整电流偏差,实现闭环控制;电压采样及滤波A4采回焊接过 程中的实际电压Uf用于燃弧阶段的电压控制,通过闭环控制实现燃弧段恒压 控制的目的。第二个输入部分是通过CPLD获得的来自送丝部分D的焊枪开 关Dl的信号。第三个输入部分来源于通过CPLD获得的前面板的输入及显示 部分C的焊接参数预置C1,获得焊接初始参数。第四个输入部分来自于保护 电路A5,通过CPLD本身的控制实现对驱动执行部分B的驱动输出的控制, 以进行保护。部分A作为核心控制部分,主要完成对焊接参数输入和外部信 号的响应,并经过软件处理、计算和转换后对B、 C、 D三部分进行控制,使 整个焊接系统协调工作,完成预定的焊接目的。
控制执行部分B,其输入为来自核心控制部分A中的EPM7192型CPLD部分,即A2部分。其功能主要包括两部分其一是产生驱动信号,这包括一 次逆变驱动电路的驱动B1、 二次逆变的驱动信号B2以及高压稳弧驱动信号 B3 ;其二是将接受到的来自 一次逆变和二次逆变部分的保护信号通过保护电
路A5传递给CPLD,以产生保护动作,即关断相应的PWM驱动输出。
前面板输入及显示部分C为外围设备控制及执行部分。焊接参数给定Cl 对核心控制部分A输入,实现焊接参数的设定,并通过焊接参数显示C2进行 显示。当焊接时,核心控制部分A输出焊接电流和电压给焊接参数显示C2, 使其能实时显示焊接电流和电压。
送丝系统D接收来源于焊枪开关Dl的信号和部分A的输入,决定送丝 给定D2和气阀D3的数值和状态,并通过D4输出控制外围部分3。
本实施例采用了时钟频率150MHz的DSP芯片TMS320F2812,作为交流 短路过渡焊接控制系统核心,完成在电弧极性变换时,保持一次逆变后恒流、 恒压源的幅值、二次逆变极性切换时刻、稳弧脉冲施加时间的同步;焊接过 程中实时检测电弧电压,对电弧的输出波形进行调节,保持过程稳定;控制 过程中实时数据处理。
图3是常规短路过渡电压、电流波形图。此图表示的是在焊接电源为直 流时的焊接电压、电流波形示意图。图中TsO和Tsl表示短路时间,TaO和Tal 表示燃弧时间。由此图可以看出电压、电流在整个焊接过程中其值均大于零, 即说明焊接过程为直流焊接。
图4是焊接过程电流电压波形图。图中(A)表示稳弧电压波形;图(B) 表示换向信号,其中高电平表示EP极性,零电平表示EN极性;图(C)表 示焊接电压;图(D)表示焊接电流,其中图(C)中的abcdefgh连线表示一 个悍接周期的交流焊接电压波形;图(D)中iwwxyz连线标志一个焊接周期 的交流焊接电流波形。
由图4可以看出,在tO时,焊接极性由EP开始到EN的换向,此时换向 信号由高电平变为低电平(零电平)。从tO到tl阶段为发生短路阶段,此阶段在EN极性(由于此时发生短路,故EN或者EP极性在此对焊接过程中熔
滴和母材的热输入没有太大区别)。从tl时刻开始,焊接过程进入燃弧阶段,
此时刻极性仍然为EN极性,并由于是EN极性,将促使焊丝的熔化速度很快, 而对熔池的烙化则较小。到t2时刻,换向信号由零电平变为高电平,焊接极 性由EN开始向EP极性转变并完成此转变过程,此时刻后焊接极性变为EP。 为了保证此转变过程中电弧不能熄灭,同时在此时刻增加稳弧电压并保持一 定时间twl,如图(A)中所示。从此t2时刻起焊接过程仍然处于燃弧阶段, 且其极性保持为EP,对于熔滴的整形排斥作用较小。到t3时刻,熔滴再次与 熔池接触,并再次进入短路阶段,从而由开始一个新的焊接周期。
交流短路过渡电弧焊接控制系统采用软件编程实现控制,既可以减少硬件 控制系统的复杂性,又可以增强系统的柔性控制,同时保持了系统的控制一 致性。并且由于采用的计算能力和运行速度极强的DSP,大大提高了系统的 反应速度和精度。为了完成上面说的焊接过程,本发明的程序控制分两部分: 焊接过程DSP系统程序控制和数字化PWM控制,下面分别进行详细说明。
DSP系统程序软件部分由以下几个部分组成主程序、系统初始化程序、 键盘扫描程序、采样程序、PI调节计算程序、引弧程序、焊接程序、收弧程 序等,焊接过程控制主程序流程见附图5。其主程序具体执行顺序为上电复 位后,程序从初始地址开始运行,系统先执行系统初始化,完成各焊接参数 和寄存器的初始值设定。然后执行键盘扫描程序,预置送丝速度V、焊接电 压U、焊接电流I和EN比率等焊接参数用于焊接过程控制,并通过显示子程 序把相关的参数设定显示。随后系统判断焊接开关是否打开,是则打开气阀 D3,延时一段时间后在DSP系统A1中给定一个小的送丝速度控制送丝给定 D2。然后启动定时采样程序和数字滤波程序,进入焊接各个阶段。首先进入 大电流加直流引弧阶段,实行相应的PI算法,判断引弧是否成功,如果引弧 成功则进入焊接程序。焊接程序在焊接的不同阶段,实行不同的PI控制,直 到检测到焊接结束信号,则实行收弧程序后关闭脉宽调制、关闭电机,退出焊接状态。
在整个焊接过程中,采用数字化的PWM控制,在焊接的不同阶段,DSP
系统Al把经过PI运算的数据传输给CPLD系统A2,在CPLD系统里产生数 字化的PWM,并根据保护电路A5的状态相应的输出PWM信号给一次逆变 驱动电路B1,达到一次逆变的输出功率的控制。
其中数字化的PWM由CPLD来完成,具体过程为CPLD接收来自DSP 系统的A1—个数量,此数量在0到4095之间,输入为O或小于O时,输出 的PWM脉宽为Ous,输入数量为4095或大于4095时,输出的PWM脉宽为 最大20us (此时的逆变频率为20KHz),输入数据在0到4095之间的数据, 输出的PWM脉宽按照比例在0到20us之间变化。此处生成的PWM相位严 格保证互成180度,并且成对出现,且每对脉冲大小相等。
以上所述为本系统及其控制方法的一个实例,我们还可对其进行一些变 换。比如主电路部分可以采用半桥逆变电路代替全桥形式,控制部分用其他 DSP或单片机代替TMS320F2812实现其功能,或用别的型号的CPLD代替 EPM7192SQC等等。只要其系统及控制思想与本发明所叙述的一致,均应视 为本发明所包括的范围。
权利要求
1、一种短路过渡焊接系统的控制方法,其特征在于在恒定的送丝速度下,在每个包括连续的短路、燃弧状态的焊接周期中都进行电极极性切换;所述的电极极性切换,具体为在短路阶段的某一时刻电极极性由直流反接转化为直流正接,在燃弧阶段的某一时刻由直流正接转化为直流反接。
2、 根据权利要求1所述的一种短路过渡焊接系统的控制方法,其特征在于 在燃弧阶阶段由直流正接转化为直流反接的时间为从燃弧初期到直流正接 转化为直流反接的时刻的时间长度为0ms 1 Oms。
全文摘要
本发明涉及一种新型短路过渡焊接系统及其控制方法,属于焊接方法设备及自动化领域。本发明结合先进的数字化控制技术,采用数字化芯片DSP控制手段,完成交流短路过渡焊接过程的控制。在焊接过程中的短路阶段进行EP到EN的极性转换,在燃弧阶段进行EN到EP的极性切换,实现每个焊接周期都进行能量控制的目的,提高能量控制的连续性。本发明焊接过程中的能量调节在每个焊接周期都进行,解决了焊接过程中能量波动大的缺点;焊接过程中燃弧后期电弧处于EP极性阶段,有利于熔滴的整形,减小电弧的排斥力,使熔滴过渡更加顺畅。同时增加了高压稳弧部分,使焊接过程中电极极性转变时刻不仅能在短路阶段实现,也能在燃弧阶段实现,拓展了控制的灵活度。
文档编号B23K9/10GK101428368SQ20081023938
公开日2009年5月13日 申请日期2008年12月12日 优先权日2008年12月12日
发明者卢振洋, 古金茂, 殷树言, 黄鹏飞 申请人:北京工业大学
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