脉冲焊接机的制作方法

本发明涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种脉冲焊接机。

背景技术：

近年来,航空航天、交通运输、海洋工程等工业的发展,极大地推动了焊接技术的发展。伴随着产品、材料、使用条件的多种多样,对焊接质量的要求越来越高,因此如何用优质、高效的焊接技术来满足当前的需要,是焊接工作者面临的任务。提高焊接生产效率和焊接质量、实现焊接自动化生产、减少焊接缺陷成为实际生产的迫切要求。焊接生产率的提高主要有两个方面:一是薄板焊接时焊接速度的提高；二是中、厚板焊接时熔敷率的提高。

脉冲焊接机用于焊接fpc、pcb、led显示屏、排线、端子等产品。脉冲焊机又名脉冲热压机,热压机采用的是脉冲加热技术进行工作的，因此对于温度的控制是十分精确的。这就使得一些对温度具有十分严格要求的地方常常会用到热压机。热压机工作的时候可以采用多段升温对机器进行有效的控制。热压机的温度可以采用实时的温度曲线来表示，简单易懂，大大方便了操作人员的工作。

脉冲焊接机/脉冲热压机主要应用在不能使用正常smt+回流炉进行焊接的器件进行焊接操作，而使用烙铁进行焊接时容易出现焊接外观不一致、不平整，容易出现虚焊以及容易焊坏产品。而脉冲热压机则不同于恒温烙铁，脉冲热压机在通电瞬间即可达到所要温度，而一旦焊头两端不加电压，瞬间即可达到室温；而且焊头平整，所以焊接出来的外观平整一致，极少出现虚焊不良。

目前，脉冲焊接过程中，存在熔滴脱落不一致的问题。弧长较短时，容易发生短路，产生飞溅；弧长较长时，电弧跟随性不好，不利于实现高速焊接。

因此，设计一种新的控制方式的脉冲焊接机是目前亟待解决的技术问题。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它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：

本发明的目的在于提供一种脉冲焊接机，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一个或者多个问题。

本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得清晰，或者部分地通过本发明的实践而习得。

根据本发明的示例实施方式，公开一种脉冲焊接机，所述脉冲焊接机焊接过程中的焊接电流具有一电流脉冲波形，其特征在于，所述电流脉冲波形依次包括：

中值阶段，所述中值为i1，所述中值阶段的脉宽为t1；

峰值阶段，所述峰值为i2，所述峰值阶段的脉宽为t2；以及

基值阶段，所述基值为i3，所述基值阶段的脉宽为t3；其中i2>i1>i3,t3>t1>t2。

根据本发明的示例实施方式，其中

所述中值阶段为熔滴形成阶段，通过电弧能量形成熔滴；

所述峰值阶段为熔滴脱落阶段，通过峰值电流促进熔滴脱落；以及

所述基值阶段为维弧阶段，通过基值电流维持电弧的燃烧。

根据本发明的示例实施方式，所述中值阶段还叠加高频脉动。

根据本发明的示例实施方式，所述基值阶段还叠加高频脉动。

根据本发明的示例实施方式，所述高频脉动的频率范围为2khz～8khz，幅度为i3的0.3-1倍。

根据本发明的示例实施方式，所述高频脉动的频率为5khz，幅度为i3的0.65倍。

根据本发明的示例实施方式，其中12*i3<i1<15*i3,22*i3<i2<25*i3。

根据本发明的示例实施方式，其中1.1*t2<t1<4*t2，7*t2<t3<12*t2。

根据本发明的示例实施方式，其中基值至所述中值阶段的过渡曲线的斜率大于0.7a/us，所述中值阶段至所述峰值阶段的过渡曲线的斜率大于0.7a/us。

根据本发明的示例实施方式，其中所述峰值阶段至所述基值阶段的过渡曲线的斜率大于0.4a/us。

根据本发明的一些示例性实施方式的方法，通过将脉冲波形控制分为中值阶段、峰值阶段和基值阶段从能量输出控制和熔滴脱落控制角度实现脉冲焊接过程中熔滴脱落的一致性。

根据本发明的一些示例性实施方式的控制方法，通过在中值阶段和基值阶段分别增加高频的小幅度的脉动，可使得电弧更加集中，并且能够促进熔滴的脱落，进一步地，可实现较短弧长的脉冲焊接。

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，并不能限制本发明。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出根据本发明示例实施方式的一脉冲焊接机的焊接电压和电流的脉冲波形图。

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；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。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。

需要指出的是，在附图中，为了图示的清晰可能会夸大层和区域的尺寸。而且可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，它可以直接在其他元件上，或者可以存在中间的层。另外，可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“下”时，它可以直接在其他元件下，或者可以存在一个以上的中间的层或元件。另外，还可以理解，当层或元件被称为在两层或两个元件“之间”时，它可以为两层或两个元件之间唯一的层，或还可以存在一个以上的中间层或元件。通篇相似的参考标记指示相似的元件。

本发明提供一种脉冲焊接机，所述脉冲焊接机焊接过程中的焊接电流具有一电流脉冲波形，所述电流脉冲波形依次包括：中值阶段，所述中值为i1，所述中值阶段的脉宽为t1；峰值阶段，所述峰值为i2，所述峰值阶段的脉宽为t2；以及基值阶段，所述基值为i3，所述基值阶段的脉宽为t3；其中i2>i1>i3,t3>t1>t2。通过将脉冲波形控制分为中值阶段、峰值阶段和基值阶段从能量输出控制和熔滴脱落控制角度实现脉冲焊接过程中熔滴脱落的一致性。另外，在中值阶段和基值阶段分别增加高频的小幅度的脉动，可使得电弧更加集中，并且能够促进熔滴的脱落，进一步地，可实现较短弧长的脉冲焊接。

下面结合图1对本发明的脉冲焊接机进行详细说明，其中，图1示出根据本发明示例实施方式的一脉冲焊接机的焊接电压和电流的脉冲波形图。其中脉冲焊接机通常具有输出焊接电压和电流的焊接电源，所述焊接电压和电流具有相对应的脉冲波形(如图1中上部的电压波形和下部的电流波形)。

如图1所示，脉冲焊接机在焊接过程中的焊接电流具有一电流脉冲波形，所述电流脉冲波形依次包括：中值阶段，所述中值为i1，所述中值阶段的脉宽为t1；峰值阶段，所述峰值为i2，所述峰值阶段的脉宽为t2；以及基值阶段，所述基值为i3，所述基值阶段的脉宽为t3；其中i2>i1>i3,t3>t1>t2。本发明示例实施方式的脉冲焊接机从能量输出控制和熔滴脱落控制角度实现脉冲焊接过程中熔滴脱落的一致性，通过将脉冲波形控制分为中值阶段、峰值阶段和基值阶段。中值阶段的能量形成合适的熔滴大小，峰值阶段提供合适的电磁收缩力以保证熔滴的正常脱落，基值阶段维持电弧的正常燃烧。其中，中值阶段形成的熔滴大小与峰值阶段产生的电磁收缩力大小相匹配时，熔滴完成脱落。

根据本发明的示例实施方式，其中所述中值阶段为熔滴形成阶段，通过电弧能量形成熔滴；所述峰值阶段为熔滴脱落阶段，通过峰值电流促进熔滴脱落；以及所述基值阶段为维弧阶段，通过基值电流维持电弧的燃烧。

具体来说，本发明示例实施方式的脉冲焊接机将电流脉冲波形控制分为中值阶段、峰值阶段和基值阶段。其中，中值阶段又为熔滴形成阶段，通过电弧能量形成合适的熔滴大小；峰值阶段又为熔滴脱落阶段，给出一个较短时间的大电流(峰值电流)，促进熔滴脱落；基值阶段又为维弧阶段，电流值较小(基值电流)，维持电弧的燃烧。

根据本发明的示例实施方式，所述中值阶段还叠加高频脉动。

根据本发明的示例实施方式，所述基值阶段还叠加高频脉动。

也就是说，在中值阶段和基值阶段分别叠加高频的小幅度的脉动，可使得电弧更加集中，并且能够促进熔滴的脱落，进一步地，可实现较短弧长的脉冲焊接。其中，既可以仅在中值阶段叠加高频脉动或仅在基值阶段叠加高频脉动，也可以在中值阶段和基值阶段都叠加高频脉动；在都叠加高频脉动的情况下，在两个阶段分别叠加的高频脉动的频率和幅度既可以都相同或都不相同，也可以频率相同而幅度不同或者幅度相同而频率不同。

根据本发明的示例实施方式，所述高频脉动的频率范围为2khz～8khz，幅度△i为i3的0.3-1倍。例如，基值电流范围可为15a(安培)<i3<35a，脉动幅值△i可为10a～35a。但本发明不限于此，也可以是更低或更高的频率，或者是更小或更大的脉动幅度。

根据本发明的示例实施方式，所述高频脉动的频率为5khz，幅度△i为i3的0.65倍。

根据本发明的示例实施方式，其中12*i3<i1<15*i3,22*i3<i2<25*i3。例如，中值电流范围可为280a<i1<360a，峰值电流范围可为550a<i2<630a，基值电流范围可为15a<i3<35a。

根据本发明的示例实施方式，其中1.1*t2<t1<4*t2，7*t2<t3<12*t2。例如，中值阶段时间范围可为1.4ms(毫秒)<t1<2.4ms，峰值阶段时间范围可为0.6ms<t2<1.2ms，基值阶段时间范围可为4.2ms<t1<7.2ms。但本发明不限于此，也可以是更短或更长的时间，例如基值阶段时间t3与所采用的波形控制方法有关，可以根据所采用的波形控制方法的不同而不同。

根据本发明的示例实施方式，其中基值至所述中值阶段的过渡曲线的斜率d1大于0.7a/us，所述中值阶段至所述峰值阶段的过渡曲线的斜率d2大于0.7a/us。

根据本发明的示例实施方式，其中所述峰值阶段至所述基值阶段的过渡曲线的斜率d3大于0.4a/us。

也就是说，通常来说基值至所述中值阶段的过渡以及所述中值阶段至所述峰值阶段的过渡要快于所述峰值阶段至所述基值阶段的过渡。

但本发明不限于此，也可以是更小的斜率。

通过以上的详细描述，本领域的技术人员易于理解，根据本发明实示例性实施方式的脉冲焊接机具有以下优点中的一个或几个。

根据本发明的一些示例性实施方式的方法，通过将脉冲波形控制分为中值阶段、峰值阶段和基值阶段从能量输出控制和熔滴脱落控制角度实现脉冲焊接过程中熔滴脱落的一致性。

根据本发明的一些示例性实施方式的控制方法，通过在中值阶段和基值阶段分别增加高频的小幅度的脉动，可使得电弧更加集中，并且能够促进熔滴的脱落，进一步地，可实现较短弧长的脉冲焊接。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、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发明的一般性原理并包括本发明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，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。