专利名称：基于芯片控制焊接过程的带有记忆和复现的焊接方法
技术领域：
本发明涉及一种焊接方法。特别是一种基于芯片控制焊接过程的带有记忆和复现的焊接方法。属于电焊技术领域。
背景技术：
随着现代技术发展，由于模拟电路的线路复杂、分立元器件多、调试困难，性能一致性与可靠性都有很大不足。因此，数字式芯片控制是现代电焊机发展的主要方向。通常数字控制芯片控制的电焊机，由设计的软件写入数字芯片中执行各种逻辑功能及运算功能，并相应控制焊接过程的焊接参数。目前市场上的电焊机，其焊接规范参数的调节有两种方式一种方式如OTC(牡丹江欧地希焊接机有限公司)宣传页上所述的微电脑数字控制CO2/MAG自动焊机，其焊接电流和焊接电压都是由焊机操作面板上或者送丝机操作面板上的调节旋钮分别调节，或者可以在一元化功能键工作时，按预先设定的焊丝种类、焊丝直径，只要单独调焊接电流旋钮而控制中匹配了相应焊接电压值，这两种方法都必须调焊接参数的旋钮。当由于操作工在焊接时，发生因某种情况下，焊接电流或焊接电压旋钮位置变动，就会发生焊接过程不稳定或焊接过程中断，造成焊接质量事故。这就要求焊工在焊接前必须认真地检查操作面板上各个旋钮位置，并在工作上避免旋钮位置变动的因素；另一种方式如文献“多功能逆变焊机智能化人机界面设计”(《电焊机》第32卷第2期2002年2月)如描述的，采用基于键盘输入和液晶显示的人机接口界面设计，对焊接参数在界面上进性预设置，焊接时，焊工要修改参数，必须按界面上设计的顺序一一逐项修改。这种焊接参数调节方法实际上一种预置型的调节方式，要求焊工有较好的知识素养，而且与第一种旋钮调节方式一样，焊接时不能发生预置参数的变化，不然焊接过程就不稳定。
发明内容
和
具体实施例方式
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于芯片控制焊接过程的带有记忆和复现的焊接方法。使其在焊接过程中能自动记忆前一次的焊接过程参数或焊接前复现前次焊机失电前的焊接过程参数，克服了已知技术中在焊接过程中不允许调节旋钮或人机界面预置参数变动的缺点，极大方便了焊接工作，即一般意义下，同一焊工只要一次调节好焊接参数，此后不管操作面板上调节旋钮或人机界面预置参数如何变化，只要启用记忆和复现技术，焊接过程参数都不会发生变化。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明的方法为在基于数字芯片控制的焊机中增加了记忆—复现功能模块及其开关，该记忆—复现功能模块与数字控制芯片进行信息沟通，通过数字芯片的SPI串行外设接口与记忆—复现功能模块中的FRAM铁电存储体进行通信，在通信过程中数字芯片作为主模式，而FRAM芯片作为从模式，数字芯片的SPISTE引脚作为片选信号负责选通FRAM芯片，SPICLK引脚输出数据传输过程中的时钟信号，数字芯片通过其SPISIMO引脚将相关的焊接过程参数传送至FRAM保存，并通过SPISOMI引脚从FRAM中读取，保证焊接过程的稳定。
在控制芯片为主控制各种功能及焊接参数的电焊机控制电路上设计一个记忆—复现功能模块电路，控制芯片采用通常电焊机上使用的单片机或单板机或数字信号处理器作为信息流处理的集成大规模电路器件，记忆—复现功能模块电路依靠编制的软件与控制芯片组合构成信息流的沟通，以完成记忆—复现功能。
具体沟通方法具体如下，在电焊机操作面板上设置一个“记忆—复现”功能的开关，当焊工采用记忆—复现功能时，焊接电弧引燃前，将记忆—复现功能开关拨至合上位置，此时操作面板上的焊接电压调节器和焊接电流调节器仅起该两个焊接参数的微调作用，以适合各类焊工的操作习惯。
以下对本发明的方法作进一步的说明1、在焊机操作面板的“记忆—复现”功能的开关，控制环节上具有焊接参数记忆—复现功能模块，该记忆—复现功能模块依靠软件设计与计算机控制的焊机主电路控制芯片进行通信，完成焊接过程参数的记忆和复现功能；2、记忆—复现功能开关合上工作时，记忆—复现功能模块和控制芯片组合自动记录当前一次焊接过程的参数，并在后续一次焊接中复现所记忆下的焊接参数，以此周而复始；3、记忆—复现功能开关合上工作时，原有的焊接电压调节器和焊接电流调节器起微调作用，以适合各种使用习惯；4、记忆—复现功能开关合上工作时，操作面板上原有的操作功能开关焊接脉冲电流、焊接基值电流、频率、占空比、焊接电流递增斜率和焊接电流衰减斜率起焊接过程相应参数的微调作用；5、记忆—复现功能开关断开工作时，各功能开关按设计时的调节方法调节，并由记忆—复现功能模块和数字控制芯片组合记忆此次焊接过程调节好的焊接参数，并作为记忆—复现功能开关合上时的基准焊接参数；6、数字控制芯片可以是数字信号处理器，或者是单片机，或者是单板机。
焊接电流传感器和焊接电压传感器采集焊接过程参数信号，再与数字芯片进行通信与运算，焊工检查好焊机连接正确后，开始引燃电弧，此时电弧的焊接电压和焊接电流参数由记忆—复现功能模块按设计好的软件，调用由数字芯片读出的前一次焊接的相关参数，作为当前电弧的基准焊接参数，如果此时焊工要微调焊接参数，则可以分别调节操作面板上的焊接电压调节器和焊接电流调节器直至满意为止。每一次焊接结束，记忆—复现功能模块将自动记忆此次焊接过程的参数，以作为下一次焊接过程的基准参数。这样就非常方便地保证同一焊工焊接时的相同焊接参数，从而保证了焊接质量，而且不用担心焊接过程中发生焊接电压调节器和焊接电流调节器的位置变化而发生焊接参数变化的情况。
调节焊接脉冲电流、焊接基值电流、频率、占空比、焊接电流递增斜率和焊接电流衰减斜率所调定的参数都将由记忆—复现功能模块记录下来，作为首次焊接的基准参数，然后在下一次焊接时复现前一次焊接时的参数，整个过程也与前述相同。
焊接时，如果焊工不采用记忆—复现功能，则将记忆—复现功能开关断开。此时，焊机操作面板上的各个功能开关仍然按照设计时的通常调节方法调节，该调节好的参数在焊接完成后，数字控制芯片和记忆—复现功能模块同样进行通信，使记忆—复现功能模块记录下此次焊接过程参数，以作为采用记忆—复现功能时的基准参数。
是否采用记忆—复现功能的唯一区别在于，采用记忆—复现功能时，记忆—复现功能模块和数字控制芯片通信组合将前一次的焊接过程参数复现在后一次焊接过程中；而不采用记忆—复现功能时，记忆—复现功能模块和数字控制芯片通信组合记录下前次的焊接过程参数，将此焊接过程参数仅作为采用记忆—复现功能时的基准焊接参数。
本发明具有实质性特点和显著进步，本发明可以避免焊接参数由于调节器以外变动而产生的参数变化，从而保证焊接质量。如果同一焊机由同一焊工操作，可以很方便地保证焊接参数的一致性，此焊接过程一致性与焊机休息时间和焊机通用功能调节器的变动都无关联。
权利要求
1.一种基于芯片控制焊接过程的带有记忆和复现的焊接方法，其特征在于在基于数字芯片控制的焊机中增加了记忆—复现功能模块及其开关，该记忆—复现功能模块与数字控制芯片进行信息沟通，通过数字芯片的SPI串行外设接口与记忆—复现功能模块中的FRAM铁电存储体进行通信，在通信过程中数字芯片作为主模式，而FRAM芯片作为从模式，数字芯片的SPISTE引脚作为片选信号负责选通FRAM芯片，SPICLK引脚输出数据传输过程中的时钟信号，数字芯片通过其SPISIMO引脚将相关的焊接过程参数传送至FRAM保存，并通过SPISOMI引脚从FRAM中读取，保证焊接过程的稳定。
2.根据权利要求1所述的基于芯片控制焊接过程的带有记忆和复现的焊接方法，其特征是，在控制芯片为主控制各种功能及焊接参数的电焊机控制电路上设计一个记忆—复现功能模块电路，控制芯片采用通常电焊机上使用的单片机或单板机或数字信号处理器作为信息流处理的集成大规模电路器件，记忆—复现功能模块电路依靠编制的软件与控制芯片组合构成信息流的沟通，以完成记忆—复现功能。
3.根据权利要求2所述的基于芯片控制焊接过程的带有记忆和复现的焊接方法，其特征是，具体沟通方法具体如下，在电焊机操作面板上设置一个“记忆—复现”功能的开关，当焊工采用记忆—复现功能时，焊接电弧引燃前，将记忆—复现功能开关拨至合上位置，此时操作面板上的焊接电压调节器和焊接电流调节器仅起该两个焊接参数的微调作用，以适合各类焊工的操作习惯。
4.根据权利要求1所述的基于芯片控制焊接过程的带有记忆和复现的焊接方法，其特征是，以下对本发明的方法作进一步的限定(1)在焊机操作面板的“记忆—复现”功能的开关，控制环节上具有焊接参数记忆—复现功能模块，该记忆—复现功能模块依靠软件设计与计算机控制的焊机主电路控制芯片进行通信，完成焊接过程参数的记忆和复现功能；(2)记忆—复现功能开关合上工作时，记忆—复现功能模块和控制芯片组合自动记录当前一次焊接过程的参数，并在后续一次焊接中复现所记忆下的焊接参数，以此周而复始；(3)记忆—复现功能开关合上工作时，原有的焊接电压调节器和焊接电流调节器起微调作用，以适合各种使用习惯；(4)记忆—复现功能开关合上工作时，操作面板上原有的操作功能开关焊接脉冲电流、焊接基值电流、频率、占空比、焊接电流递增斜率和焊接电流衰减斜率起焊接过程相应参数的微调作用；(5)记忆—复现功能开关断开工作时，各功能开关按设计时的调节方法调节，并由记忆—复现功能模块和数字控制芯片组合记忆此次焊接过程调节好的焊接参数，并作为记忆—复现功能开关合上时的基准焊接参数；(6)数字控制芯片可以是数字信号处理器，或者是单片机，或者是单板机。
全文摘要
一种基于芯片控制焊接过程的带有记忆和复现的焊接方法，属于电焊技术领域。在基于数字芯片控制的焊机中增加了记忆—复现功能模块及其开关，它与数字控制芯片进行信息沟通，通过数字芯片的SPI串行外设接口与记忆—复现功能模块中的FRAM铁电存储体进行通信，在通信过程中数字芯片作为主模式，而FRAM芯片作为从模式，数字芯片的SPISTE引脚作为片选信号负责选通FRAM芯片，SPICLK引脚输出数据传输过程中的时钟信号，数字芯片通过其SPISIMO引脚将相关的焊接过程参数传送至FRAM保存，并通过SPISOMI引脚从FRAM中读取，保证焊接过程的稳定。本发明具有实质性特点和显著进步，避免焊接参数由于调节器以外变动而产生的参数变化，可以很方便地保证焊接参数的一致性，从而保证焊接质量。
文档编号B23K31/02GK1445041SQ0311680
公开日2003年10月1日 申请日期2003年5月8日 优先权日2003年5月8日
发明者张勇, 蔡艳, 华学明, 吴毅雄, 张跃龙, 盛国庆 申请人:上海交通大学