脉冲焊接设备及其控制方法与流程

脉冲焊接设备及其控制方法[技术领域]本发明涉及焊接领域，尤其涉及一种采用脉冲焊接方式进行焊接的焊接设备及其控制方法。[

背景技术：
]焊接设备(也称焊机)已广泛应用于各类制造业。焊接设备根据其焊接方式不同，可以分为短路过渡和脉冲焊接两种。脉冲焊接具有电弧压缩效应，电弧集中，挺度好等优点，因而广泛应用于薄板焊接(如不锈钢、钢和钛等有色金属的焊接)中。以下，将采用脉冲方式进行焊接的焊接设备称为脉冲焊接设备。脉冲焊接设备包括焊接电源和具有送丝电机的送丝装置。通常，回烧性能的优劣，会对引弧性能产生很大的影响。根据相关文献和焊接经验，如果材质是碳钢，则回烧形成的熔球直径优选为焊丝直径的1.1～1.3倍；如果材质为不锈钢，则回烧形成的熔球直径优选为焊丝直径的0.9～1.0倍，过大或者过小对引弧都会产生不良影响。现有的回烧处理方式为：焊接完成后断开焊枪开关，进入回烧阶段，此时对送丝速度不加控制，任其随意的递减，直至递减到零，再输出一个削球脉冲，进入削球处理。因此，在实际焊接过程中，采用上述回烧处理方式，最终形成的熔球的直径经常不符合标准，导致下次引弧的效果不好。因此，市场上期望现有脉冲焊接电源的回烧阶段进行改进，以实现理想的熔球直径，从而有利于下次引弧。[

技术实现要素：
][技术问题]本发明旨在针对现有脉冲焊接设备存在的回烧形成的熔球直径不达标的问题，提供一种脉冲焊接设备及其控制方法。[解决方案]本发明提供一种脉冲焊接设备，其包括焊接电源和送丝电机，其特征在于，还包括：主焊接指令送丝速度获取单元，用于根据用户输入的焊接参数来确定主焊接指令送丝速度；回烧指令送丝速度计算单元，用于根据所述主焊接指令送丝速度和预定的减速加速度，来计算从焊枪开关断开时刻起各时刻的回烧指令送丝速度；回烧指令电流计算单元，用于根据用户输入的预置电流和所述减速加速度，来计算从所述焊枪开关断开时刻起各时刻的回烧指令电流。所述脉冲焊接设备还包括：回烧指令电压计算单元，用于根据用户输入的预置电压和所述减速加速度，来计算从焊枪开关断开时刻起各时刻的回烧指令电压；以及控制单元，用于从所述焊枪开关断开时刻起，控制送丝电机基于所述回烧指令送丝速度来进行送丝，同时控制焊接电源基于所述回烧指令电流和所述回烧指令电压来进行输出，并在所述回烧指令送丝速度达到预定阈值时，控制所述送丝电机停止送丝，同时控制所述焊接电源输出削球脉冲。本发明还提供一种脉冲焊接设备的控制方法，所述脉冲焊接设备包括焊接电源和送丝电机，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：根据用户输入的焊接参数来确定主焊接指令送丝速度；根据所述主焊接指令送丝速度和预定的减速加速度，来计算从焊枪开关断开时刻起各时刻的回烧指令送丝速度；根据用户输入的预置电流和所述减速加速度，来计算从所述焊枪开关断开时刻起各时刻的回烧指令电流。所述控制方法还包括如下步骤：根据用户输入的预置电压和所述减速加速度，来计算从所述焊枪开关断开时刻起各时刻的回烧指令电压；以及从所述焊枪开关断开时刻起，控制送丝电机基于所述回烧指令送丝速度来进行送丝，同时控制焊接电源基于所述回烧指令电流和所述回烧指令电压来进行输出，并在所述回烧指令送丝速度达到预定阈值时，控制所述送丝电机停止送丝，同时控制所述焊接电源输出削球脉冲。[发明有益效果]本发明通过上述技术方案，能够使回烧形成的熔球直径达到最优范围，从而有利于下次焊接的引弧操作。[附图说明]图1是本发明的脉冲焊接设备的软件结构框图。图2是本发明的脉冲焊接设备的控制流程图。图3是本发明的脉冲焊接设备中指令送丝速度随时间变化的对应关系图。图4是本发明的回烧指令电流随时间变化的对应关系图。图5是本发明的回烧指令电压随时间变化的对应关系图。[具体实施方式]下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。首先，对本发明的脉冲焊接设备的基本焊接过程进行描述。在焊接时，首先接通脉冲焊接设备(包括焊接电源和具有送丝电机的送丝装置)，用户通过操作面板输入各种焊接参数，例如材质、气体、丝径、预置电流、预置电压等。之后，用户按下焊枪开关，此时焊接设备进入引弧阶段，同时，焊接电源控制送丝装置开始送丝。当送丝速度达到预定值时，焊接设备控制进入主焊接阶段。之后，当用户断开焊枪开关，焊接设备控制进入回烧阶段。本发明正是对回烧阶段控制的改进。用户反复按下焊枪开关进行焊接的过程，就是重复上述各个阶段的过程。本发明的控制方法可以通过脉冲焊接设备的控制器执行相应的程序来实现。此外，由于本发明是对脉冲焊接设备内部控制程序(软件)的改进，因此在此省略对脉冲焊接设备的硬件构成的描述。[第一实施例]下面参照图1至图5描述本发明的实施例。图1示出了本发明的脉冲焊接设备的软件结构。如图1所示，本发明的脉冲焊接设备包括：主焊接指令送丝速度获取单元，用于根据用户输入的焊接参数(包括：材质、丝径、气体和预置电流)来确定主焊接指令送丝速度；回烧指令送丝速度计算单元，用于根据所述主焊接指令送丝速度和预定的减速加速度，来计算从焊枪开关断开时刻起各时刻的回烧指令送丝速度；回烧指令电流计算单元；用于根据用户输入的所述预置电流和所述减速加速度，来计算从所述焊枪开关断开时刻起各时刻的回烧指令电流。本发明的脉冲焊接设备还包括：回烧指令电压计算单元，用于根据用户输入的所述预置电压和所述减速加速度，来计算从焊枪开关断开时刻起各时刻的回烧指令电压；以及控制单元，用于从所述焊枪开关断开时刻起，控制送丝电机基于所述回烧指令送丝速度来进行送丝，同时控制焊接电源基于所述回烧指令电流和所述回烧指令电压来进行输出，并在所述回烧指令送丝速度达到预定阈值时，控制所述送丝电机停止送丝，同时控制所述焊接电源输出削球脉冲。接下来，参照图2至图5描述本发明第一实施例的脉冲焊接设备引弧阶段的控制方法。所述控制方法由脉冲焊接设备的控制器(CPU)执行与图1所示的各个模块相对应的软件程序来实现。如图2所示，首先，在步骤S201中，CPU根据用户输入的焊接参数(包括材质、丝径、气体和预置电流)来确定主焊接指令送丝速度。材质、丝径、气体和预置电流均可以通过焊接设备的操作面板来输入。主焊接指令送丝速度与焊接参数(包括材质、丝径、气体和预置电流)的对应关系可以作为表预先存储在存储器中。在本实施例中，该表存储在脉冲焊接设备的内部存储器(例如FLASH或者ROM)中，但是本发明不限于此，可以存储在外部存储器中。接着，在步骤S202中，CPU根据所述主焊接指令送丝速度和预定的减速加速度，来计算从焊枪开关断开时刻起各时刻的回烧指令送丝速度。所述减速加速度可以根据主焊接送丝速度的不同，灵活地调整。优选，所述减速加速度的范围为0.2至1。如图3所示，所述指令送丝速度按照预定的减速加速度从主焊接指令送丝速度开始递减。接着，在步骤S203中，CPU根据用户输入的所述预置电流和所述减速加速度，来计算从所述焊枪开关断开时刻起各时刻的回烧指令电流。如图4所示，所述回烧指令电流也按照所述减速加速度从主焊接指令电流(即预置电流)开始递减。接着，在步骤S204中，CPU根据用户输入的所述预置电压和所述减速加速度，来计算从焊枪开关断开时刻起各时刻的回烧指令电压。如图5所示，所述回烧指令电压也按照所述减速加速度从主焊接指令电压(即预置电压)开始递减。之后，在步骤S205中，如图3至图5所示，CPU进行如下控制：从所述焊枪开关断开时刻起(T1时刻)，控制送丝电机基于所述回烧指令送丝速度来进行送丝，同时控制焊接电源基于所述回烧指令电流和所述回烧指令电压来进行输出，并在所述回烧指令送丝速度达到预定阈值时(T2时刻)，控制送丝电机停止送丝，同时控制焊接电源输出削球脉冲。作为优选，所述预定阈值的范围为主焊接指令送丝速度的20％至50％。本发明的削球脉冲的数量与现有技术的不同，其可以为多个。其能够有效消除一次削球后，熔球直径过大的情况。通过上述技术方案，能够使回烧形成的熔球直径达到最优范围，从而有利于下次焊接的引弧操作。以上，已参照详细或特定的实施方式，对本发明进行了说明，但本领域技术人员理解，可以在不脱离本发明的思想与范围的前提下进行各种变更及修正。例如，可以对上述步骤S203和S204的顺序进行调整，先进行步骤S204，再进行步骤S203。[工业实用性]本发明可以应用到现有的脉冲焊接设备中，能够使回烧形成的熔球直径达到最优范围，从而有利于下次焊接的引弧操作。