送丝控制方法及装置与流程

本公开涉及焊接技术领域，具体涉及一种送丝控制方法、一种送丝控制装置。

背景技术：

随着焊接技术的飞速发展，为了应对不同的应用场景及满足不同的焊接需求，产生了多种不同的焊接方法。例如：CMT焊接工艺(Cold Metal Transfer，冷金属过渡焊接)、抽拉丝控制焊接工艺以及推拉丝控制焊接工艺等焊接方法。为了满足较高的焊接需求，上述的各种焊接方法均对送丝控制系统的实时性、稳定性提出了更高的要求。

传统的送丝控制功能相对比较单一，并且一般通过焊接电源中的一个CPU(Central Processing Unit，中央处理器)实现，即焊接电源电源中的CPU同时实现电源输出控制和送丝控制。但由于对送丝机构控制要求的提高，使得CPU的数据计算量越来越大，控制方法越来越复杂。同时，随着物联网时代的到来和工业4.0革命的提出，人们对于焊接送丝系统的操作便捷性、可视化、数据化、多样化也提出了更高要求。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本公开的目的在于提供一种送丝控制方法以及一种送丝控制装置，使其能够独立的完成送丝控制，同时能够保证与焊接电源的时序同步，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的问题。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的第一方面，提供一种送丝控制方法，包括：获取焊接电源的基础数据表信息；根据预设的焊接规范及所述基础数据表信息获得送丝控制参数；通过以太网通信单元实现与所述焊接电源的时序同步；根据同步后的时序以及所述送丝控制参数控制送丝。

在本公开的一种示例性实施例中，所述获取焊接电源的基础数据表信息包括：通过所述以太网通信单元向所述焊接电源发送基础数据表请求指令；接收所述焊接电源根据所述基础数据表请求指令反馈的所述基础数据表信息。

在本公开的一种示例性实施例中，所述送丝控制方法，还包括：实时采集电机电流参数；判断所述电机电流参数是否大于预设阈值；当所述电机电流参数大于所述预设阈值时，生成警报信息。

在本公开的一种示例性实施例中，所述送丝控制方法还包括：将所述送丝控制参数通过所述以太网通信单元实时发送至所述焊接电源，以便于所述焊接电源根据所述送丝控制参数实现时序同步以及调整电源输出参数。

在本公开的一种示例性实施例中，所述送丝控制方法还包括：通过预设的显示及操作单元接收输入参数，并根据所述输入参数选择相应的送丝模式；其中，所述送丝模式包括：单电机送丝模式和双电机协同送丝模式。

在本公开的一种示例性实施例中，所述焊接电源的基础数据表信息包括：一元化电压数据表、送丝速度数据表、半固定参数数据表以及可变参数数据表中的任意一项或任意多项的组合；所述焊接规范包括：焊接电流、焊接电压、焊接方法、焊丝材质、焊接气体、焊丝丝径以及焊接时序中的任意一项或任意多项的组合。

在本公开的一种示例性实施例中，所述送丝控制参数包括：慢送丝时序、电流检出时序、主爬坡时序、主焊接时序、回烧时序、以及各时序阶段的实时送丝速度、送丝加速度、电机转速、启动时间、急停时间和加速度爬坡方式中的任意一项或任意多项的组合。

根据本公开的第二方面，提供一种送丝控制方法，包括：接收基础数据表请求指令；根据所述基础数据表请求指令提取基础数据表信息；将所述基础数据表信息通过以太网通信单元发送至送丝控制系统，以便于所述送丝控制系统根据预设的焊接规范及所述基础数据表信息获得送丝控制参数；通过所述以太网通信单元实现与所述送丝控制系统的时序同步以便于所述送丝控制系统根据同步后的时序以及所述送丝控制参数控制送丝。

根据本公开的第三方面，提供一种送丝控制系统，包括：以太网通信单元，用于获取焊接电源的基础数据表信息及实现与所述焊接电源的时序同步；中央处理单元，用于根据预设的焊接规范及所述基础数据表信息获得送丝控制参数；电机控制单元，用于根据同步后的时序以及所述送丝控制参数控制送丝电机送丝；其中，所述中央处理单元分别于所述以太网通信单元和所述电机控制单元连接。

在本公开的一种示例性实施例中，所述送丝控制系统，还包括：显示及操作单元，用于接收或显示控制指令和/或控制参数。

本公开的一种实施例所提供的送丝控制方法中，根据获取的焊接电源基础数据表信息及预设的焊接规范独立计算送丝控制参数。同时，通过以太网通信单元与焊接电源同步时序，并在时序同步后根据送丝控制参数独立控制送丝，从而实现对送丝操作的独立控制。通过设置以太网通信单元与焊接电源进行时序同步以及数据交互，从而保证与焊接电源之间的高度同步，降低延时，保证数据、指令传输的实时性。进而保证焊接过程的准确。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示意性示出本公开示例性实施例中一种送丝控制方法的示意图；

图2示意性示出本公开示例性实施例中一种获取基础数据表信息的方法示意图；

图3示意性示出本公开示例性实施例中一种警报信息控制方法示意图；

图4示意性示出本公开示例性实施例中另一种送丝控制方法示意图；

图5示意性示出本公开示例性实施例中一种送丝控制系统的组成示意图；

图6示意性示出本公开示例性实施例中一种送丝控制系统的另一种示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

送丝是焊接过程中非常重要的一个操作环节，由于手工送丝准确性差、一致性差、送丝不稳定，焊接效率较低且容易造成浪费，因此一般采用送丝机自动送丝。

焊接设备的基本焊接过程包括：在焊接时，首先接通焊接电源和送丝机，用户设置各种焊接参数，例如气体、焊丝材质、焊丝丝径、焊接电流、焊接电压等。之后，用户按下焊枪开关，此时焊接电源进入引弧阶段，同时，控制送丝机开始送丝。

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，当用户松开焊接开关，焊接设备控制进入回烧阶段。在回烧阶段，送丝速度逐渐降低，同时输出的焊接电流也逐渐降低直到为0，此时焊接结束。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。

对于焊接电源和送丝机的控制及控制参数计算一般通过焊接电源的CPU完成。焊接电源各阶段的控制参数可以生成数据列表预先存储在存储器中。

本示例实施方式中首先提供了一种送丝控制方法，可以应用于对自动送丝机的送丝控制，能够实现对送丝控制参数的独立计算，以及对送丝机的独立控制。参考图1中所示，上述的送丝控制方法可以包括以下步骤：

S1，获取焊接电源的基础数据表信息；

S2，根据预设的焊接规范及所述基础数据表信息获得送丝控制参数；

S3，通过以太网通信单元实现与所述焊接电源的时序同步；

S4，根据同步后的时序以及所述送丝控制参数控制送丝。

本示例实施方式所提供的送丝控制方法，根据获取的焊接电源基础数据表信息及预设的焊接规范独立计算送丝控制参数。同时，通过以太网通信单元与焊接电源同步时序，并在时序同步后根据送丝控制参数独立控制送丝，从而实现对送丝操作的独立控制。通过设置以太网通信单元与焊接电源进行时序同步以及数据交互，从而保证与焊接电源之间的高度同步，降低延时，保证数据、指令传输的实时性。进而保证焊接过程的准确。

下面，将结合附图及实施例对本示例实施方式中的送丝控制方法的各个步骤进行更详细的说明。

步骤S1，获取焊接电源的基础数据表信息。

本示例实施方式中，参考图2所示，上述步骤具体可以包括：

步骤S11，通过所述以太网通信单元向所述焊接电源发送基础数据表请求指令；

步骤S12，接收所述焊接电源根据所述基础数据表请求指令反馈的所述基础数据表信息。

在送丝控制系统启动时，便可通过预设的以太网通信单元向焊接电源以发送指令的方式申请基础数据表信息。其中，上述的基础数据表可以包括：一元化电压数据表、送丝速度数据表、半固定参数数据表以及可变参数数据表中的任意一项或任意多项的组合，从而获取用户在焊接电源一端设置的焊接电压、焊接电流、送丝速度等焊接参数。

上述的一元化电压数据表可以包括用户通过旋钮调节的焊接电压参数。当然，在本公开的其他示例性实施例中，上述的一元化电压数据表也可以包括用户通过旋钮调节的其他焊接参数，如焊接电流或电感值等，本公开对此不做特殊限定。

步骤S2，根据预设的焊接规范及所述基础数据表信息获得送丝控制参数。

本示例实施方式中，在向焊接电源获取各数据表后，便可以结合预设的焊接规范自动计算出各时序对应的送丝控制参数。其中，上述预设的焊接规范可以包括：焊接电流、焊接电压、焊接方法、焊丝材质、焊接气体、焊丝丝径以及焊接时序中的任意一项或任意多项的组合。

上述的送丝控制参数中的时序可以包括：慢送丝时序、电流检出时序、主爬坡时序、主焊接时序以及回烧时序。送丝控制参数可以包括上述各时序阶段的实时送丝速度、送丝加速度、电机转速、启动时间、急停时间和加速度爬坡方式中的任意一项或任意多项的组合。其中，启动时间是指焊接开始后，经过预设的送丝启动时间后才开始送丝。急停时间是指当遇到紧急情况，在按下急停按钮后经过急停时间后停止送丝。通过设置加速度爬坡方式可以设置不同的送丝加速度增加方式，例如可以通过设置加速度的斜率，若选择直线斜率，则送丝速度的增量是固定的；若选择S或者C曲线斜率，则送丝速度的增量是可变的。

在获取焊接电源的各数据表信息及焊接规范中的各项参数后，便可根据实际需求自动计算上述各时序中的各项控制参数。

优选的，在本示例性实施例中，还可以提供一显示及操作输入单元，可以通过该显示及操作单元接收用户输入的上述焊接规范中的各项参数，并可以根据各参数选择对应的送丝模式，送丝模式可以包括：单电机送丝模式和双电机协同送丝模式。

步骤S3，通过以太网通信单元实现与所述焊接电源的时序同步。

本示例实施方式中，在获取送丝控制参数后，便可以通过以太网通信单元与焊接电源之间精准的同步时序状态。以太网通信是一种使用同轴电缆、双绞线或光纤线作为网络媒体，采用载波多路访问和冲突检测机制的通信方式，数据传输速率可以达到1Gbit/s。由于以太网通信具有较高的传输速度，并能够在较远的距离下仍然具有较高的传输速率，具有较低的延时，从而保证焊接电源与送丝机之间的时序同步，使得控制参数或控制指令能够实时传输，从而使送丝机能够稳定送丝，进而保证焊接过程的准确和安全。

步骤S4，根据同步后的时序以及所述送丝控制参数控制送丝。

本示例实施方式中，在通过以太网通信单元与焊接电源同步时序状态后，便可根据上述计算获得的各时序控制参数控制送丝机开始送丝。

此外，在焊接过程中，在与焊接电源时序同步后，也可以将送丝机的各项送丝控制参数实时发送至焊接电源，例如实时送丝速度、电机电流参数、电机转速等参数等，使焊接电源根据上述的各项参数进行时序同步。举例而言，焊接电源可以通过电机转速判断是否进入下一个时序阶段，当电机转速超过预设阈值时，焊接电源才由当前时序阶段进行下一时序阶段。

同时，焊接电源还可以根据送丝控制参数实时调整电源输出参数，例如：调整焊接电压、焊接电流或电感值等。从而使送丝机具有较高的送丝精度，进而保证焊接电源的焊接效果，提高焊接性能。

另外，在本公开的其他示例性实施例中，参考图3所示，上述的送丝控制方法还可以包括：

步骤S501，实时采集电机电流参数；

步骤S502，判断所述电机电流参数是否大于预设阈值；

步骤S503，当所述电机电流参数大于所述预设阈值时，生成警报信息。

在焊接过程中，还可以实时检测送丝机电机的电流参数，并对其进行判断。在判断当前时刻的电机电流大于预设阈值时，便可以发出警报，从而保证送丝机的安全运行。

基于上述内容，在本公开的其他示例性实施例中，还可以提供一存储单元，可以将焊接过程中送丝系统与焊接电源之间的交互数据进行存储，例如：可以将上述的由焊接电源获取的各项数据表信息、当前焊接规范的信息以及计算获得的送丝控制参数，以便于后续对读取焊接过程中的各项参数。

进一步的，在本公开的其他示例性实施例中，参考图4所示，还可以提供一种送丝控制方法，该方法可以包括：

步骤S701，接收基础数据表请求指令；

步骤S702，根据所述基础数据表请求指令提取基础数据表信息；

步骤S703，将所述基础数据表信息通过以太网通信单元发送至送丝控制系统，以便于所述送丝控制系统根据预设的焊接规范及所述基础数据表信息获得送丝控制参数；

步骤S704，通过所述以太网通信单元实现与所述送丝控制系统的时序同步以便于所述送丝控制系统根据同步后的时序以及所述送丝控制参数控制送丝。

在本示例性实施例中，对于焊接电源来说，可以实时的检测是否通过预设的以太网通信单元接收到一送丝控制系统发送的基础数据表请求指令。在检测接收到基础数据表请求指令后，便可以将各项数据表通过以太网通信单元发送至送丝控制系统。随后，便可利用该太网通信单元与送丝控制系统同步时序状态，以使送丝控制系统开始控制送丝。

通过设置独立的送丝控制系统，使焊接电源一侧可以只负责焊接电源的输出控制，降低计算压力。并且，通过设置以太网控制单元，由于以太网通信具有较高的传输速度，并能够在较远的距离下仍然具有较高的传输速率，使焊接电源与送丝控制系统之间能够同步时序状态，并具有较低的延时，从而保证焊接电源在焊接过程的准确性和安全性，进而保证焊接效果，提升焊接质量。

需要注意的是，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

进一步的，参考图5所示，本示例的实施方式中还提供送丝控制系统5，包括：以太网通信单元51、中央处理单元52以及电机控制单元53。其中：

所述以太网通信单元51可以用于获取焊接电源的基础数据表信息及实现与所述焊接电源的时序同步。

所述中央处理单元52可以用于根据预设的焊接规范及所述基础数据表信息获得送丝控制参数。

所述电机控制单元53可以用于根据同步后的时序以及所述送丝控制参数控制送丝电机送丝。

其中，所述中央处理单元51分别于所述以太网通信单元52和所述电机控制单元53连接。

上述的送丝控制系统中各模块的具体细节已经在对应的送丝控制方法中进行了详细的描述，因此此处不再赘述。

在本公开的其他示例性实施例中，参考图6所示，所述的送丝控制系统5还可以包括：显示及操作单元54。

所述显示及操作单元54可以用于接收或显示控制指令和/或控制参数。所述显示及操作单元54与中央处理单元52连接。

此外，在本公开的其他示例性实施例中，参考图6所示，上述的送丝系统还可以包括I/O管理单元55、升级单元56以及存储单元57。

通过显示及操作单元54可以设置焊接参数、对通道数据进行存储或调用以及实时显示焊接过程中各项参数，便于操作。

通过设置I/O管理单元55，可以实现对气阀进行独立控制。此外，通过设置升级单元56，可以检测是否存在可更新的软件，并在检测都存在可更新的软件程序后，对软件进行自动升级。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。