CO2焊焊機控制方法技術

本發明專利技術涉及一種ＣＯ↓［２］焊焊機控制方法，包括步驟：１）由ＤＳＰ芯片通過Ａ／Ｄ轉換器、檢測電路實時采集焊接參數，同時檢測由短路及燃弧狀態檢出電路分別送出的短路、燃弧判斷信號；２）由ＤＳＰ芯片進行數據處理和運算，如果檢測到進入短路狀態，首先進行瞬時短路控制，抑制瞬時短路電流上升速度，之后使短路電流以較小斜率上升，當短路時間過長，解除對短路電流上升速度的抑制，使短路電流以更大的速度上升，促使熔滴快速過渡，當短路結束后，進入燃弧波形控制階段，保持恒定的電弧電壓，本發明專利技術能控制焊接過程中各個階段的電流、電壓波形，抑制焊接飛濺和改善成形，而且電路簡單，調試方便。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種控制方法
，特別涉及焊機控制方法
，具體是指一種co2 焊焊機控制方法。
技術介紹
采用短路過渡形式的C02氣體保護焊廣泛應用于中、薄板鋼結構和全位置焊接的場合，但因其自身特點而一直存在著飛濺大、焊縫成形不好等問題。理論研究和工程實踐都己證實， 通過合理的工藝參數的選擇可獲得穩定的焊接，這時的飛濺主要來自短路初期的瞬時短路飛濺和短路中期的電爆炸飛濺。這2種飛濺均與短路過渡機制密切相關，故通過常規方法減小 或消除飛濺，效果并不滿意。長期以來，焊接工作者為解決這些問題在焊接電流波形控制方 而做出了大量努力，提出了各種波形控制方法。雖然控制效果在不斷提高，但同時使控制電 路變得復雜且調試困難。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種C02焊焊機控制方法，該控制方法能控制焊接過程中各個階段的電流、電壓波形，抑制焊接飛賊和改善成形，而且電路簡單，調試方便。為了達到上述的目的，本專利技術提供一種C02焊焊機控制方法，其包括步驟1)由DSP芯片通過A/D轉換器、檢測電路實時采集焊接參數，同時檢測由短路及燃弧 狀態檢出電路分別送出的短路、燃弧判斷信號；2 )由DSP芯片進行數據處理和運算，并實時通過DSP芯片上的PWM接口輸出PWM 控制信號從而控制焊機工作，最終實現焊機輸出電流的實時控制。較佳地，所述檢測電路是焊接電流及焊接電壓檢測電路。較佳地，所述焊接參數包括焊接電流和電弧電壓。較佳地，所述DSP芯片是TMS320F240芯片。較佳地，所述PWM控制信號經過隔離馭動電路直接控制焊機主電路中的功率元件來實 現控制焊機工作。較佳地，如果檢測到進入短路狀態，首先進行瞬時短路控制，抑制瞬時短路電流上升速度，之后使短路電流以較小斜率上升，當短路時間過長，超過一定時間后，解除對短路電流 上升速度的抑制，使短路電流以更大的速度上升，促使熔滴快速過渡，當短路結束后，進入 燃弧波形控制階段。更佳地，所述燃弧波形控制階段保持恒定的電弧電壓。采用了本專利技術的C02焊焊機控制方法，通過使用DSP軟件實現C02焊的波形控制，利用 DSP實時處理大量數據、運算速度快和軟件更改參數高度靈活的特點，可以方便地實現控制 方案和控制參數的調整，深入分析電流電壓波形，從而尋找最佳的短路和燃弧波形控制方式， 抑制焊接飛濺和改善成形，而且電路簡單，調試方便。附圖說明圖1是本專利技術的工作原理示意圖。 圖2是本專利技術控制的波形示意圖。具體實施方式以下將對本專利技術的C02焊焊機控制方法作進一步詳細描述。 請參閱圖l所示，本專利技術的C02焊焊機控制方法，其包括步驟1)由DSP芯片通過A/D轉換器、檢測電路實時采集焊接參數，同時檢測由短路及燃弧狀態檢出電路分別送出的短路、燃弧判斷信號；2 )由DSP芯片進行數據處理和運算，并實時通過DSP芯片上的PWM接口輸出PWM控制信號從而控制焊機工作，最終實現焊機輸出電流的實時控制。在本專利技術的一具體實施例中，所述檢測電路是焊接電流及焊接電壓檢測電路。在本專利技術的 一具體實施例中，所述焊接參數包括焊接電流和電弧電壓。在本專利技術的一具體實施例中，所述DSP芯片是TMS320F240芯片。在本專利技術的一具體實施例中，所述PWM控制信號經過隔離馭動電路直接控制焊機主電路中的功率元件來實現控制焊機工作。在本專利技術的一具體實施例中，如果檢測到進入短路狀態，首先進行瞬時短路控制，抑制瞬時短路電流上升速度，之后使短路電流以較小斜率上升，當短路時間過長，超過一定時間后，解除對短路電流上升速度的抑制，使短路電流以更大的速度上升，促使熔滴快速過渡，當短路結束后，進入燃弧波形控制階段。在本專利技術的一具體實施例中，所述燃弧波形控制階段保持恒定的電弧電壓。 用于本專利技術的C02焊焊機控制系統是控制C02焊焊機的核心。其具體采用TMS320F240芯片作為本專利技術的控制核心。主要由DSP芯片和接口電路，電流電壓反饋系統，短路及燃弧 狀態檢出電路，送絲機調速和時序控制系統組成。其結構框圖如圖l所示。如圖2所示，本專利技術的短路波形控制過程如下a.瞬時短路控制階段((t廣t2)。當檢測到 熔滴與熔池發生短路后，首先降低短路電流，讓熔滴在較低電流水平與熔池充分接觸，緩慢過渡并減少瞬時短路產生的飛濺；b.正常短路控制階段(t2 t3)。將回路在低電流水平保持一段時間后，再控制液體小橋中流過的電流使其以較小斜率增長，在保證足夠電磁壓縮作用的同時降低短路峰值電流，減小短路后期縮頸爆斷產生的飛濺；c.短路熔滴過大控制階段(t廣t4)。 當短路時間過長(超出正常短路時間)時，取消對電流的控制，使電流以較快速度增長，加速 縮頸的破斷、促使熔滴快速過渡，避免熔滴生長過大影響焊接過程的穩定。燃弧波形控制采用數字比例積分調節方式。燃弧過程中保持恒定的電弧電壓，從而使燃 弧過程穩定。在DSP上軟件實現數字PI算法的基本公式為式(1) : 〃01)+Kp+^:ie(A:)式(1)，其中w(々)，w(H)為本次和前次電壓控制量；/Cp， ^為比例、 積分系數；e(/t), e(;t-l)為電壓給定值與相鄰一次采樣的電壓反饋值之差。短路和燃弧波形的控制分別采用DSP不同的外部中斷方式，當短路過渡結束后開中斷進 入燃弧過程，該過程中實時的采樣電壓旋鈕值和電壓反饋值并進行數字濾波，然后計算電壓 旋鈕值與電壓反饋值的偏差e(/t-l)，下次采樣后計算該次的電壓旋鈕值與電壓反饋值的偏差 e(yt)。根據式(l)計算出該次的控制電壓，由DSP輸出PWM控制信號控制電弧電壓保持恒定。波形控制方式為熔滴短路過渡比較均勻的情況時，短路時間在設定的短路電流上升速度 控制時間范圍內，短路峰值電流較小，可以有效減小飛濺。波形控制方式是當短路過渡時間 過長時，在短路階段后期不進行電流上升速度的抑制，電流迅速上升到較大峰值，加速短路 液橋的縮頸，避免熔滴過大，從而減小了飛濺。本專利技術的有益效果為a.利用DSP的高速運算速度和實時大信息量處理功能，實現了焊 接過程的實時控制和參數優化；b.軟件編程實現對C02焊接短路過渡過程的控制，通過不同 的控制算法獲得不同的電流、電壓波形，滿足焊接工藝的要求；c.經實踐證明，對短路階段 和燃弧階段控制，能夠減小焊接飛濺和改善焊縫成形。綜上，本專利技術的C02焊焊機控制方法能控制焊接過程中各個階段的電流、電壓波形，抑 制焊接飛濺和改善成形，而且電路簡單，調試方便。在此說明書中，本專利技術已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種 修改和變換而不背離本專利技術的精神和范圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的而非限 制性的。權利要求1.一種CO2焊焊機控制方法，其特征在于，包括步驟1)由DSP芯片通過A/D轉換器、檢測電路實時采集焊接參數，同時檢測由短路及燃弧狀態檢出電路分別送出的短路、燃弧判斷信號；2)由DSP芯片進行數據處理和運算，并實時通過DSP芯片上的PWM接口輸出PWM控制信號從而控制焊機工作，最終實現焊機輸出電流的實時控制。2. 如權利要求1所述的基于DSP的脈沖MIG焊數字化控制方法，其特征在于，所述檢測 電路是焊接電流及焊接電壓檢測電路。3. 如權利要求1所述的基于DSP的脈沖MIG焊數字化控制方法，其特征在于，所述焊接 參數包括焊接電流和電弧電壓。4. 如本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種ＣＯ↓［２］焊焊機控制方法，其特征在于，包括步驟：　１）由ＤＳＰ芯片通過Ａ／Ｄ轉換器、檢測電路實時采集焊接參數，同時檢測由短路及燃弧狀態檢出電路分別送出的短路、燃弧判斷信號；　２）由ＤＳＰ芯片進行數據處理和運算，并實時通過Ｄ ＳＰ芯片上的ＰＷＭ接口輸出ＰＷＭ控制信號從而控制焊機工作，最終實現焊機輸出電流的實時控制。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：舒振宇，
申請(專利權)人：上海滬工電焊機制造有限公司，
類型：發明
國別省市：31[中國|上海]