一种自动焊接装置及其控制方法
【专利摘要】本发明提供一种自动焊接装置及其控制方法，属于焊接领域。该自动焊接装置包括：标准干伸长获取单元，其用于根据材质、气体和丝径，以及对应关系，获取标准干伸长；标准送丝速度获取单元，其用于根据标准干伸长，预置电流，以及对应关系，获取标准送丝速度；偏差值计算单元，其用于根据设定干伸长，计算设定干伸长与标准干伸长之间的偏差值；补偿量获取单元，其用于根据偏差值，以及对应关系，获取补偿量；指令送丝速度计算单元，其用于根据标准送丝速度和补偿量，计算指令送丝速度。通过本发明的自动焊接装置及其控制方法，预先设定的数据量小，并且可以准确快速地获得合适的送丝速度。
【专利说明】
一种自动焊接装置及其控制方法
[技术领域]
[0001]本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种自动焊接装置及其控制方法。
[【背景技术】]
[0002]随着焊接技术的发展，人们对焊接的自动化要求也越来越高，出现了机器人和专机等自动焊接装置。使用自动焊接装置进行焊接作业时，焊丝伸出焊枪的长度，即，干伸长，一般要求是固定的。
[0003]根据不同的材质、气体、丝径，自动焊接装置的焊接电源会预先存储一些固定干伸长L。焊接时用户从这些固定干伸长L中选择合适的干伸长进行焊接。
[0004]但是，因为近些年实际焊接中使用的材质、气体、丝径的组合的情况越来越多。所以用户实际使用的干伸长也越来越多。预先存储的固定干伸长L不能完全满足用户的需求。
[0005]如果预先存储的固定干伸长L中没有用户需要的干伸长，则用户只能先选择一个比较接近的固定干伸长L，然后再手动地调整送丝速度来进行补偿，以实现理想的干伸长。这种调整方法不准确，调整复杂，即使多次调整，也不能实现理想的干伸长。并且，当送丝速度调整后，需要根据焊接状态重新匹配电流电压等参数，实际焊接输出电流与预置电流也不一定一致。
[
【发明内容】
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[技术问题]
[0006]本发明旨在针对现有技术中的问题，提供一种自动焊接装置及其控制方法。
[解决方案]
[0007]本发明提供的自动焊接装置包括:标准干伸长获取单元，其用于根据用户输入的材质、气体和丝径，以及预先设定的材质、气体和丝径与标准干伸长的第一对应关系，获取标准干伸长;标准送丝速度获取单元，其用于根据标准干伸长，用户输入的预置电流，以及预先设定的预置电流与标准送丝速度的第二对应关系，获取标准送丝速度;偏差值计算单元，其用于根据用户输入的设定干伸长，计算设定干伸长与标准干伸长之间的偏差值;补偿量获取单元，其用于根据偏差值，以及预先设定的偏差值与送丝速度的补偿量的第三对应关系，获取补偿量；以及指令送丝速度计算单元，其用于根据标准送丝速度和补偿量，计算指令送丝速度。
[0008]本发明还提供一种自动焊接装置的控制方法，包括:标准干伸长获取步骤，根据用户输入的材质、气体和丝径，以及预先设定的材质、气体和丝径与标准干伸长的第一对应关系，获取标准干伸长;标准送丝速度获取步骤，根据标准干伸长，用户输入的预置电流，以及预先设定的预置电流与标准送丝速度的第二对应关系，获取标准送丝速度;偏差值计算步骤，根据用户输入的设定干伸长，计算设定干伸长与标准干伸长之间的偏差值;补偿量获取步骤，根据偏差值，以及预先设定的偏差值与送丝速度的补偿量的第三对应关系，获取补偿量；以及指令送丝速度计算步骤，根据标准送丝速度和补偿量，计算指令送丝速度。 [发明有益效果]
[0009]通过本发明的自动焊接装置及其控制方法，预先设定的数据量小，并且可以准确快速地获得合适的送丝速度，从而实现理想的干伸长，同时避免对电流电压的重复匹配。
[【附图说明】]
[0010]图1是本发明的自动焊接装置的硬件结构图；
图2是本发明的自动焊接装置的结构框图；
图3是本发明的自动焊接装置的控制方法流程图；
图4是本发明的自动焊接装置的材质、气体和丝径与标准干伸长的第一对应关系示意图；以及
图5是本发明的自动焊接装置的预置电流与标准送丝速度的第二对应关系示意图。
[【具体实施方式】]
[0011]本发明的核心思想是，先在自动焊接装置中预先设定材质、气体和丝径与标准干伸长的第一对应关系，预置电流与标准送丝速度的第二对应关系，以及偏差值与补偿量的第三对应关系。再根据用户输入的材质、气体和丝径，通过第一对应关系获取标准干伸长。随后根据标准干伸长和用户输入的预置电流，通过第二对应关系获取标准送丝速度。再根据用户输入的设定干伸长，计算设定干伸长与标准干伸长之间的偏差值。然后通过第三对应关系获取补偿量。最后根据标准送丝速度和补偿量，计算出指令送丝速度。
[0012]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行说明。
[0013]图1示出了本发明的自动焊接装置的硬件结构图，其包括:焊接电源和送丝机构。焊接电源包括:控制器，以及分别和控制器连接的RAM和FLASH。另外，也可以采用内置有RAM和ROM的控制器，这样就不需要外置的RAM和FLASH了。上述硬件结构均属于现有技术，因此不再详细描述。
[0014]本发明主要是对自动焊接装置的内部软件程序的改进。如图2所示，本发明的自动焊接装置包括:标准干伸长获取单元，其用于根据用户输入的材质、气体和丝径，以及预先设定的材质、气体和丝径与标准干伸长Lo的第一对应关系Rl，获取标准干伸长Lo;标准送丝速度获取单元，其用于根据标准干伸长Lo，用户输入的预置电流Is，以及预先设定的预置电流I s与标准送丝速度VO的第二对应关系R2，获取标准送丝速度VO;偏差值计算单元，其用于根据用户输入的设定干伸长Ls，计算设定干伸长Ls与标准干伸长Lo之间的偏差值AL;补偿量获取单元，其用于根据偏差值AL，以及预先设定的偏差值AL与送丝速度的补偿量Λν的第三对应关系R3，获取补偿量Λν;以及指令送丝速度计算单元，其用于根据标准送丝速度VO和补偿量Λν，计算指令送丝速度V。
[0015]作为控制器的示例，根据实际需要，可以采用现有通用的DSP芯片、M⑶+DSP芯片或者MCU+PWM芯片。标准干伸长获取单元、标准送丝速度获取单元、偏差值计算单元、补偿量获取单元和送丝速度计算单元可以通过控制器运行FLASH或者ROM中存储的程序模块来实现。第一对应关系R1、第二对应关系R2和第三对应关系R3可以存储在控制器的ROM中，也可以存储在外置的存储器中，还可以存储在云端等。
[0016]接下来参照图3至图5描述本发明的自动焊接装置的控制方法。如图3所示，控制方法包括以下步骤:
[0017]标准干伸长获取步骤SI，根据用户输入的材质、气体和丝径，以及预先设定的材质、气体和丝径与标准干伸长Lo的第一对应关系R1，获取标准干伸长Lo。
[0018]在本实施例中，先由技术人员在自动焊接装置中预先存储材质、气体和丝径与标准干伸长Lo的对应关系表。如图4所示，一组材质、气体和丝径的组合与一个标准干伸长L0对应。焊接时，用户在自动焊接装置的面板上输入材质、气体和丝径，自动焊接装置通过对应关系表获取标准干伸长Lo。例如，用户输入的材质、气体和丝径分别为:Cl，Ql和SI，则标准干伸长为LI。
[0019]标准送丝速度获取步骤S2。根据标准干伸长Lo，用户输入的预置电流Is，以及预先设定的预置电流Is与标准送丝速度Vo的第二对应关系R2，获取标准送丝速度vo。
[0020]在本实施例中，先由技术人员预先在自动焊接装置中，针对每个标准干伸长Lo，存储一个预置电流Is与标准送丝速度VO的对应关系表。如图5所示，以标准干伸长Lo = Ll的情况为例，每个标准干伸长Lo与多个预置电流Is对应，每个预置电流Is与一个标准送丝速度V0对应。
[0021 ]焊接时，用户先输入预置电流Is，自动焊接装置根据在步骤SI中获取的标准干伸长Lo，以及用户输入的预置电流Is，从对应关系表中获取标准送丝速度vo。例如，针对标准干伸长Lq = LI的情况，如果用户输入的预置电流I s = 12，则标准送丝速度vo = ν2。
[0022]偏差值计算步骤S3，根据用户输入的设定干伸长Ls，计算设定干伸长Ls与标准干伸长Lo之间的偏差值AL。在本实施例中，偏差值AL = Lo-Ls。
[0023]补偿量获取步骤S4，根据偏差值AL，以及预先设定的偏差值AL与送丝速度的补偿量Λν的第三对应关系R3，获取补偿量Λν。在本实施例中，第三对应关系R3是预先存储在自动焊接装置中的公式，如式I所示。
[式 l]Av=F(AL)
将在步骤S3中获取的偏差值AL代入式I，就可以得到补偿量Λν。
[0024]第三对应关系R3可以通过反复实验而获取。在本实施例中，可以先通过反复实验，获取与不同的偏差值AL分别对应的多个补偿量Λν，再拟合出偏差值AL与补偿量Λν的关系曲线，最后得到偏差值AL与补偿量Λν对应关系的公式。优选地，第三对应关系R3中，补偿量Λν随着偏差值AL的增大而增大。
[0025]指令送丝速度计算步骤S5，根据标准送丝速度V。和补偿量Λν，计算指令送丝速度V。在本实施例中，指令送丝速度V = νο+ΛV。
[0026]通过上述方法，就可以准确快速地获得合适的送丝速度。不需要用户手动地调整。并且，预先存储的数据量小。针对一组材质、气体和丝径，只需要存储一个标准干伸长Lo，以及与之对应的一组预置电流Is和一组标准送丝速度vo。大大减小了预先存储的数据量。
[0027]之后，控制器根据指令送丝速度V控制导通角，从而输出送丝电机的控制信号，对送丝电机的转速进行控制，从而达到理想的干伸长。上述控制方法与现有技术相同，因此不再详细描述。
[0028]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精神与范围的前提下进行各种变更及修正。
[工业实用性]
[0029]通过本发明的自动焊接装置及其控制方法，预先存储的数据量小，并且可以准确快速地获得合适的送丝速度，来实现理想的干伸长。
【主权项】
1.一种自动焊接装置，包括: 标准干伸长获取单元，其用于根据用户输入的材质、气体和丝径，以及预先设定的所述材质、气体和丝径与标准干伸长的第一对应关系，获取所述标准干伸长； 标准送丝速度获取单元，其用于根据所述标准干伸长，用户输入的预置电流，以及预先设定的所述预置电流与标准送丝速度的第二对应关系，获取所述标准送丝速度； 偏差值计算单元，其用于根据用户输入的设定干伸长，计算所述设定干伸长与所述标准干伸长之间的偏差值； 补偿量获取单元，其用于根据所述偏差值，以及预先设定的所述偏差值与送丝速度的补偿量的第三对应关系，获取所述补偿量;以及 指令送丝速度计算单元，其用于根据所述标准送丝速度和所述补偿量，计算所述指令送丝速度。2.如权利要求1所述的自动焊接装置，其特征在于，所述第三对应关系中，所述补偿量随着所述偏差值的增大而增大。3.—种自动焊接装置的控制方法，包括: 标准干伸长获取步骤，根据用户输入的材质、气体和丝径，以及预先设定的所述材质、气体和丝径与标准干伸长的第一对应关系，获取所述标准干伸长； 标准送丝速度获取步骤，根据所述标准干伸长，用户输入的预置电流，以及预先设定的所述预置电流与标准送丝速度的第二对应关系，获取所述标准送丝速度； 偏差值计算步骤，根据用户输入的设定干伸长，计算所述设定干伸长与所述标准干伸长之间的偏差值； 补偿量获取步骤，根据所述偏差值，以及预先设定的所述偏差值与送丝速度的补偿量的第三对应关系，获取所述补偿量;以及 指令送丝速度计算步骤，根据所述标准送丝速度和所述补偿量，计算所述指令送丝速度。4.如权利要求3所述的自动焊接装置的控制方法，其特征在于，所述第三对应关系中，所述补偿量随着所述偏差值的增大而增大。
【文档编号】B23K9/095GK105965127SQ201610187104
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】安小东, 苏立虎, 孙永涛, 谷孝满
【申请人】唐山松下产业机器有限公司