[發明專利]一種焊接裝置及其回燒階段控制方法

在審

• 申請號: 201510852920.0
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN105353787A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 王偉;靳占偉;張立偉
• 申請（專利權）人: 唐山松下產業機器有限公司
• 主分類號: G05D13/62
• 分類號: G05D13/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

[技術領域]

本發明涉及焊接技術領域，尤其涉及一種帶送絲機構的焊接裝置及其回燒階段控制方法。

[背景技術]

帶送絲機構的焊接裝置，例如，熔化極氣體保護焊接裝置，通常包括：送絲機構，控制器，功率開關器件，以及功率開關器件驅動電路。控制器根據送絲機構的轉速，通過功率開關器件驅動電路控制功率開關器件的導通，從而控制焊接裝置的輸出能量。一般來講，送絲機構的轉速越快，輸出能量越大。這樣可以使送絲機構送出的焊絲量和焊絲的融化量相同，實現穩定的焊接。

目前，送絲電機的控制方式很大一部分采用感應電動勢負反饋控制方式。即，在焊接過程中，采用PWM方式驅動送絲機構，在送絲機構驅動信號的間隙，檢測送絲機構的電壓U，再根據該電壓U計算出送絲機構的轉速V，根據轉速V和預先設定的給定速度Vg，計算并給出送絲驅動的PWM波形，不斷的動態調整實際轉速，實現穩定的送絲。焊接裝置根據轉速V得到功率開關器件的導通角D，并通過功率開關器件驅動電路控制功率開關器件的導通，從而控制輸出能量。焊接裝置要想實現穩定的工作，轉速V和焊接裝置的輸出能量必須在一定的匹配范圍內，使送絲機構送出的焊絲量和焊絲融化量相當。

當焊接結束時，為了使送絲機構快速停止，送絲機構的電樞兩端會直接短路，加快能量的釋放。但是送絲機構在慣性作用下依然會轉動一段時間，焊絲會繼續送出，這一過程稱之為回燒階段。回燒階段需要輸出合適的能量，使送出的焊絲能過渡到焊接工件上，并使焊接完全停止時，焊絲和焊接工件不粘連，且焊絲尖端的熔球保持一個合適的大小。

但是，在回燒階段送絲機構的電樞兩端是直接短路的，因此無法測量送絲機構的電壓U，從而無法獲得送絲機構的轉速V，這樣也就無法根據轉速V精確地控制輸出能量。只能根據預先設定的固定值(固定的導通角)來輸出能量。即，在回燒階段，無論送絲機構的轉速V衰減的有多快，都采用相同的輸出能量。這會導致輸出能量與轉速V不匹配。如果輸出能量太小，則焊絲會熔化的不完全，會出現焊絲和焊接工件的粘連。如果輸出能量太大，會在焊絲的頂端燒出一個很大的金屬球，甚至有可能燒毀導電嘴。并且，回燒階段結束后，焊絲尖端的熔球大小非常不一致，這會對下次焊接的起弧控制造成困難。

[發明內容]

[技術問題]

本發明旨在針對現有技術中的問題，提供一種焊接裝置及其回燒階段控制方法。

[解決方案]

本發明提供的焊接裝置包括：送絲機構，控制器，功率開關器件，以及功率開關器件驅動電路，控制器通過功率開關器件驅動電路控制功率開關器件。

控制器包括：初始轉速獲取單元，其用于獲取送絲機構在回燒階段初始時刻的初始轉速Vo；初始負載獲取單元，其用于獲取送絲機構在回燒階段初始時刻的初始負載Lo；當前轉速獲取單元，其用于根據初始轉速Vo，初始負載Lo，從回燒階段初始時刻到當前時刻的回燒時間t，以及預先設定的送絲機構在回燒階段的當前轉速Vt與初始轉速Vo、初始負載Lo和回燒時間t的對應關系R，獲取當前轉速Vt；導通角計算單元，其用于根據當前轉速Vt計算功率開關器件的導通角D；以及控制單元，其用于根據導通角D控制功率開關器件的導通。

本發明還提供一種焊接裝置的回燒階段控制方法，焊接裝置包括：送絲機構，控制器，功率開關器件，控制器通過功率開關器件驅動電路控制功率開關器件。

控制方法包括：初始轉速獲取步驟，獲取送絲機構在回燒階段初始時刻的初始轉速Vo；初始負載獲取步驟，獲取送絲機構在回燒階段初始時刻的初始負載Lo；當前轉速獲取步驟，根據初始轉速Vo，初始負載Lo，從回燒階段初始時刻到當前時刻的回燒時間t，以及預先設定的送絲機構在回燒階段的當前轉速Vt與初始轉速Vo、初始負載Lo和回燒時間t的對應關系R，獲取當前轉速Vt；導通角計算步驟，根據當前轉速Vt計算功率開關器件的導通角D；以及控制步驟，根據導通角D控制功率開關器件的導通。

[發明有益效果]

通過本發明的焊接裝置及其回燒階段控制方法，可以在回燒階段精確地獲取送絲機構的轉速，從而精確地控制焊接裝置的輸出能量。

[附圖說明]

圖1是本發明的焊接裝置的控制器的結構框圖；

圖2是本發明的焊接裝置的硬件結構示意圖；

圖3是本發明的焊接裝置的初始負載獲取單元的結構框圖；

圖4是本發明的回燒階段控制方法的流程圖；以及

圖5是本發明的回燒階段控制方法的初始負載獲取步驟的流程圖。

[具體實施方式]