CN116174865A - 熔化电极气体保护焊系统及其控制方法、控制器、介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种熔化电极气体保护焊系统及其控制方法、控制器、介质。熔化电极气体保护焊系统包括焊枪和送丝装置,送丝装置包括由送丝管依次连接的前级送丝装置、焊丝缓冲装置、后级送丝装置和焊丝存储装置,前级送丝装置通过送丝管与焊枪连接;控制方法包括:获取焊丝缓冲装置反馈的当前反馈值;根据当前反馈值调整后级送丝装置的送丝速度,以对所述当前反馈值进行更新,得到更新后的反馈值;当焊丝缓冲装置反馈的更新后的反馈值达到预设目标值时,控制后级送丝装置关闭。上述方案,能够保证下一次焊接开始时系统的初始状态符合焊接要求。
Description
技术领域
本申请涉及焊接技术领域,特别是涉及一种熔化电极气体保护焊系统及其控制方法、控制器、介质。
背景技术
为了拓展熔化电极气体保护焊的应用范围,特别是减小热输入和焊接飞溅,提高焊接速度和焊接成型,通过高频往复送丝,利用熔滴和熔池之间的表面张力促使熔滴过渡的方案被提出来。这种方案通常需要用到伺服电机以实现不小于70Hz级别的送丝往复运动,其在短路和燃弧阶段设定不同的送丝速度幅值和方向,当选取的送丝速度参数合适时,可以实现稳定的短路熔滴过渡。为了实现70Hz以上等级的高频往复送丝,一种包含了前级送丝电机、焊丝缓冲机构、后级送丝电机的送丝系统被提出,其中前级送丝电机实现往复运动特征,通常使用伺服电机和伺服驱动器进行控制。但因为该电机通常置于焊枪内部,其体积和功率的限制,在实现高频往复送丝功能的同时,该电机通常无法保持良好的稳态力矩,因此必须在后级增加持续送进焊丝的辅助送丝电机,即后级送丝电机。由于后级电机不用考虑体积和功率等限制条件,其稳态力矩和功率足够大,其动态指标也不是主要考核指标,因此可以选取惯量较大、成本较低的大功率电机。
稳态工作过程中,前级电机往复运动,后级电机单向运动,因此必然会导致焊丝折弯,因此在前、后级电机之间加入送丝缓冲装置,该装置用于释放焊丝刚性能量。当前级电机和后级电机不同步时,该缓冲装置通过自动调整其内部结构,同时保证前级送丝和后级送丝稳定送进。但通常该缓冲装置的调节作用是有限的,在达到一定限度之后会出现调节饱和失效的情况;例如在瞬态工作过程当中,特别是在焊接结束过程中,为了追求良好的收弧效果,往往前级送丝电机的停止非常迅速,通常可以在10毫秒之内实现从运动到停止的过程。后级送丝因为惯量较大,难以在如此短时间之内实现停止,因此前后级电机出现严重的不同步,该不同步的效应完全转化到缓冲器上,使得缓冲器的调节器在焊接结束时处于比较极限的调制状态,严重时出现饱和失效。当下一次焊接开始时,由于缓冲装置的调节器不在适当位置上,极有可能出现焊接刚开始,缓冲器就出现调节饱和,继而导致送丝系统崩溃的情况。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种熔化电极气体保护焊系统及其控制方法、控制器、介质,能够保证下一次焊接开始时熔化电极气体保护焊系统的初始状态符合焊接要求。
为了解决上述问题,本申请第一方面提供了一种熔化电极气体保护焊系统的控制方法,所述熔化电极气体保护焊系统包括焊枪和送丝装置,所述送丝装置包括由送丝管依次连接的前级送丝装置、焊丝缓冲装置、后级送丝装置和焊丝存储装置,所述前级送丝装置通过送丝管与所述焊枪连接;所述控制方法包括:获取所述焊丝缓冲装置反馈的当前反馈值;根据所述当前反馈值调整所述后级送丝装置的送丝速度,以对所述当前反馈值进行更新,得到更新后的反馈值;当所述焊丝缓冲装置反馈的所述更新后的反馈值达到预设目标值时,控制所述后级送丝装置关闭。
其中,所述熔化电极气体保护焊系统还包括焊接电源;在所述获取所述焊丝缓冲装置反馈的当前反馈值的步骤之前,所述方法还包括:在接收到焊接结束信号后,控制所述前级送丝装置执行回抽指令,以将焊丝与熔池脱离,同时控制所述焊接电源关闭;在所述前级送丝装置执行完回抽指令后,控制所述前级送丝装置关闭。
其中,在接收到所述焊接结束信号至控制所述后级送丝装置关闭的时间内,所述后级送丝装置的送丝方向呈往复运动,所述后级送丝装置的送丝速度的幅值逐渐减小至0。
其中,所述根据所述当前反馈值调整所述后级送丝装置的送丝速度,以对所述当前反馈值进行更新,得到更新后的反馈值,包括:当所述当前反馈值大于所述预设目标值时,控制所述后级送丝装置正向送丝,以使所述更新后的反馈值小于所述当前反馈值;当所述当前反馈值小于所述预设目标值时,控制所述后级送丝装置回抽焊丝,以使所述更新后的反馈值大于所述当前反馈值。
为解决上述问题,本申请第二方面提供了一种控制器,应用于包括焊枪和送丝装置的熔化电极气体保护焊系统,所述送丝装置包括由送丝管依次连接的前级送丝装置、焊丝缓冲装置、后级送丝装置和焊丝存储装置,所述前级送丝装置通过送丝管与所述焊枪连接;所述控制器包括:焊接逻辑控制模块、前级送丝控制模块和后级送丝控制模块;所述焊接逻辑控制模块与所述焊枪连接,用于发送前级送丝关闭信号到所述前级送丝控制模块;所述前级送丝控制模块与所述前级送丝装置连接,用于在接收到所述前级送丝关闭信号后,控制所述前级送丝装置关闭;缓冲调节器反馈采样模块,所述缓冲调节器反馈采样模块与所述焊丝缓冲装置连接,用于获取所述焊丝缓冲装置反馈的当前反馈值;缓冲调节器反馈调节模块,所述缓冲调节器反馈调节模块与所述缓冲调节器反馈采样模块连接,用于根据所述当前反馈值调整所述后级送丝装置的送丝速度,以对所述当前反馈值进行更新;所述缓冲调节器反馈采样模块还用于获取所述焊丝缓冲装置反馈的更新后的反馈值;所述焊接逻辑控制模块还与所述缓冲调节器反馈采样模块连接,所述焊接逻辑控制模块还用于当所述焊丝缓冲装置反馈的所述更新后的反馈值达到预设目标值时,发送后级送丝关闭信号到所述后级送丝控制模块;所述后级送丝控制模块分别与所述焊接逻辑控制模块和所述后级送丝装置连接,用于在接收到所述后级送丝关闭信号后,控制所述后级送丝装置关闭。
其中,所述熔化电极气体保护焊系统还包括焊接电源;所述控制器还包括电源控制与驱动模块,所述焊接逻辑控制模块用于在接收到焊接结束信号后,发送回抽指令到所述前级送丝控制模块,同时发送所述电源关闭信号到所述电源控制与驱动模块;以及在接收到所述前级送丝装置反馈的回抽已执行信号后,发送所述前级送丝关闭信号到所述前级送丝控制模块;所述电源控制与驱动模块分别与所述焊接逻辑控制模块和所述焊接电源连接,用于在接收到所述电源关闭信号后,控制所述焊接电源关闭。
其中,所述后级送丝控制模块在接收到所述后级送丝关闭信号至控制所述后级送丝装置关闭的时间内,控制所述后级送丝装置的送丝方向呈往复运动、所述后级送丝装置的送丝速度的幅值逐渐减小至0。
其中,所述缓冲调节器反馈调节模块执行所述根据所述当前反馈值调整所述后级送丝装置的送丝速度,以对所述当前反馈值进行更新的步骤,包括:当所述当前反馈值大于所述预设目标值时,控制所述后级送丝装置正向送丝,以使所述更新后的反馈值小于所述当前反馈值;当所述当前反馈值小于所述预设目标值时,控制所述后级送丝装置回抽焊丝,以使所述更新后的反馈值大于所述当前反馈值。
为解决上述问题,本申请第三方面提供了一种控制器,包括相互连接的处理器以及存储器;其中,所述存储器存储有程序指令,所述处理器从所述存储器调取所述程序指令以执行上述第一方面的熔化电极气体保护焊系统的控制方法。
为解决上述问题,本申请第四方面提供了一种熔化电极气体保护焊系统,所述熔化电极气体保护焊系统包括焊接电源、送丝装置和控制器,所述控制器分别与所述焊接电源和所述送丝装置连接,所述控制器为上述第二方面或第三方面的控制器。
为解决上述问题,本申请第五方面提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有程序指令,所述程序指令被处理器执行时实现上述第一方面的熔化电极气体保护焊系统的控制方法。
本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,本申请的熔化电极气体保护焊系统的控制方法中,熔化电极气体保护焊系统包括焊枪和送丝装置,送丝装置包括由送丝管依次连接的前级送丝装置、焊丝缓冲装置、后级送丝装置和焊丝存储装置,前级送丝装置通过送丝管与焊枪连接,通过获取焊丝缓冲装置反馈的当前反馈值,并根据当前反馈值调整后级送丝装置的送丝速度,以对反馈值进行更新,得到更新后的反馈值,当焊丝缓冲装置反馈的更新后的反馈值达到预设目标值时,控制后级送丝装置关闭。由于本申请在焊接时,后级送丝装置不立刻关闭,而是继续根据焊丝缓冲装置反馈的当前反馈值调整后级送丝装置的送丝速度,以对当前反馈值进行更新,以保证在合理时间内将焊丝缓冲装置反馈的更新后的反馈值调整到预设目标值,即保证焊丝缓冲装置调整到合适的、远离饱和调节的位置,此时,后级送丝装置才停止动作,这样就使得在焊接结束或者焊接速度变化较大时焊丝缓冲装置处于合适的调节位置,避免了后续焊接过程因为焊丝缓冲装置处于不合适位置而造成的送丝装置崩溃、继而造成起弧不成功的问题,可以保证下一次焊接开始时熔化电极气体保护焊系统的初始状态符合焊接要求。
附图说明
图1是本申请熔化电极气体保护焊系统的控制方法一实施例的流程示意图;
图2是本申请一应用场景中电源功率、前级送丝速度、后级送丝速度以及焊丝缓冲装置的反馈值根据焊接命令的波形示意图;
图3是本申请控制器一实施例的框架结构示意图;
图4是本申请控制器另一实施例的框架结构示意图;
图5是本申请熔化电极气体保护焊系统的框架结构示意图;
图6是图5中送丝装置与焊枪的框架结构示意图;
图7是本申请计算机可读存储介质一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图,对本申请实施例的方案进行详细说明。
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请。
本文中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外,本文中的“多”表示两个或者多于两个。
请参阅图5,图5是本申请熔化电极气体保护焊系统的框架结构示意图,该熔化电极气体保护焊系统60包括:焊接电源600、焊丝601、电弧602、母材603、送气装置604以及送丝装置606,其中焊接电源600分别为焊丝601、电弧602以及母材603提供能量,用以熔化焊丝601、维持电弧602以及加热母材603。当需要焊接时,首先通过焊接电源600为各个装置提供电源,用户设置各焊接部件的各种参数,例如气体、焊丝材质、焊接电压和焊接电流等,然后用户按下焊枪605的开关,焊接电源600进入引弧阶段,电弧602熔化焊丝601和母材603形成的熔池及焊接区域在惰性气体或活性气体的保护下,可以有效地阻止周围环境空气的有害作用,再经过熔滴过渡的过程,完成焊接。熔滴过渡是指在电弧602的热作用下,焊丝601端部的熔化金属形成熔滴,受到各种力的作用从焊丝601端部脱离并过渡到熔池的全过程,它与焊接过程稳定性、焊缝成形、飞溅大小等有直接关系,并最终影响焊接质量和生产效率。
本申请实施例中的熔化电极气体保护焊系统60还包括控制器607,控制器607分别与焊接电源600和送丝装置606连接,请结合图6,图6是图5中送丝装置与焊枪的框架结构示意图,送丝装置606包括由送丝管6064依次连接的前级送丝装置6063、焊丝缓冲装置6062、后级送丝装置6061和焊丝存储装置6060,前级送丝装置6063通过送丝管6064与焊枪605连接;本实施例中的熔化电极气体保护焊系统的控制方法的执行主体为控制器607,请参阅图1,图1是本申请熔化电极气体保护焊系统的控制方法一实施例的流程示意图,具体地,本实施例中的熔化电极气体保护焊系统的控制方法包括以下步骤:
步骤S11:获取所述焊丝缓冲装置反馈的当前反馈值。
可以理解的是,焊丝缓冲装置反馈的反馈值可以反应焊丝缓冲装置中焊丝的刚性能量或者焊丝的张力大小,在稳态工作过程中,前级送丝装置6063控制送丝速度呈往复运动,后级送丝装置6061控制送丝速度呈单向运动,因此必然会导致焊丝折弯,因此在前级送丝装置6063和后级送丝装置6061之间加入焊丝缓冲装置6062,焊丝缓冲装置6062用于释放焊丝刚性能量,当前级送丝装置6063和后级送丝装置6061不同步时,焊丝缓冲装置6062通过自动调整其内部结构,同时保证前级送丝和后级送丝稳定送进。但通常焊丝缓冲装置6062的调节作用是有限的,在达到一定限度之后会出现调节饱和失效的情况。因此焊丝缓冲装置6062需要将自身的状态通过物理量或者数字量的形式传递出来,即焊丝缓冲装置6062可以反馈其内部的焊丝刚性能量的当前反馈值,于是前级送丝装置6063或者后级送丝装置6061可以根据该当前反馈值实时调整自己的运动状态,以避免焊丝缓冲装置6062出现调节饱和失效。
步骤S12:根据所述当前反馈值调整所述后级送丝装置的送丝速度,以对所述当前反馈值进行更新,得到更新后的反馈值。
可以理解的是,在瞬态工作过程当中,特别是在焊接结束过程中,为了追求良好的收弧效果,前级送丝装置6063的停止非常迅速,通常可以在10毫秒之内实现从运动到停止的过程。但是后级送丝装置6061因为惯量较大,难以在如此短时间之内实现停止,因此前级送丝装置6063和后级送丝装置6061出现严重的不同步,该不同步的效应完全转化到焊丝缓冲装置6062上,使得焊丝缓冲装置6062的调节器在焊接结束时处于比较极限的调制状态,严重时出现饱和失效(如图2中虚线部分B所示)。因此,在前级送丝装置6063关闭而后级送丝装置6061还未关闭的这段时间里,可以根据焊丝缓冲装置6062反馈的焊丝刚性能量的当前反馈值,对后级送丝装置6061的送丝速度进行调节,以更新焊丝缓冲装置6062内的焊丝刚性能量的反馈值,得到更新后的反馈值。
在一实施例中,上述步骤S13具体可以包括:当所述当前反馈值大于所述预设目标值时,控制所述后级送丝装置正向送丝,以使所述更新后的反馈值小于所述当前反馈值;当所述当前反馈值小于所述预设目标值时,控制所述后级送丝装置回抽焊丝,以使所述更新后的反馈值大于所述当前反馈值。
具体地,焊丝缓冲装置6062可以反馈其内部的焊丝刚性能量的当前反馈值,于是前级送丝装置6063或者后级送丝装置6061可以根据该当前反馈值实时调整自己的运动状态,当焊丝缓冲装置6062反馈的当前反馈值大于预设目标值时,控制后级送丝装置6061正向送丝,以使更新后的反馈值小于当前反馈值,减小焊丝缓冲装置6062中焊丝的张力大小,当焊丝缓冲装置6062反馈的当前反馈值小于预设目标值时,则控制后级送丝装置6061回抽焊丝,以使更新后的反馈值大于当前反馈值,增大焊丝缓冲装置6062中焊丝的张力大小,以避免焊丝缓冲装置6062出现调节饱和失效。
步骤S13:当所述焊丝缓冲装置反馈的所述更新后的反馈值达到预设目标值时,控制所述后级送丝装置关闭。
请结合图2,在接收到焊接结束信号或者焊接暂停时,相对于现有设计中后级送丝装置6061将送丝速度慢慢降低至0(如图2中虚线部分A所示)不同的是,本申请实施例中的后级送丝装置6061不立刻关闭,而是继续根据焊丝缓冲装置6062反馈的焊丝刚性能量的当前反馈值调整后级送丝装置6061的送丝速度,以对当前反馈值进行更新,当焊丝缓冲装置6062反馈的焊丝刚性能量的更新后的反馈值调整到预设目标值,则说明焊丝缓冲装置6062调整到合适的、远离饱和调节的位置,此时,后级送丝装置6061才关闭,这样就避免了下一次焊接开始时,因为焊丝缓冲装置处于不合适位置而造成的送丝装置崩溃、继而造成起弧不成功的问题,可以保证下一次焊接开始时熔化电极气体保护焊系统的初始状态符合焊接要求。
在一实施例中,在上述步骤S11之前,熔化电极气体保护焊系统的控制方法还包括以下步骤:
步骤S10:接收到焊接结束信号后,控制所述前级送丝装置和所述焊接电源分别关闭。
请结合图5和图6,本申请在焊接结束时,为了追求良好的收弧效果,需要前级送丝装置6063的停止非常迅速,通常可以在10毫秒之内实现从运动到停止的过程。具体地,可以通过焊枪605的开关可发出焊接结束信号,然后控制前级送丝装置6063和焊接电源600分别关闭,从而可以保证熔滴尺寸可控。
在一实施例中,上述步骤S10具体可以包括:
步骤S101:在接收到焊接结束信号后,控制所述前级送丝装置执行回抽指令,以将焊丝与熔池脱离,同时控制所述焊接电源关闭。
步骤S102:在所述前级送丝装置执行完回抽指令后,控制所述前级送丝装置关闭。
请结合图2,图2是本申请一应用场景中电源功率、前级送丝速度、后级送丝速度以及焊丝缓冲装置的反馈值根据焊接命令的波形示意图,在焊接结束指令置位时,为了保证结束后熔滴尺寸接近焊丝直径,首先控制前级送丝装置6063执行回抽指令,以将焊丝与熔池脱离,同时控制焊接电源600功率输出关闭,在前级送丝装置6063执行完回抽指令后,立刻控制前级送丝装置6063关闭,通过焊丝快速回抽和快速停止,可以在焊接结束时减小焊丝再次与母材接触的几率,并且在每一次焊接结束收弧时,可以保证焊丝端头与母材的距离在一定范围之内,从而提高起弧成功率,保证下一次焊接开始过程顺畅。
请结合图2,可以发现,在接收到焊接结束信号至控制后级送丝装置关闭的时间内,后级送丝装置6061的送丝方向呈往复运动,后级送丝装置6061的送丝速度的幅值逐渐减小至0。通过将后级送丝装置6061的送丝速度调整为低频的往复运动,可以保证在合理时间内将焊丝缓冲装置6062的调节器调整到合适的、远离饱和调节的位置。
另外,需要指出的是,本申请中关于后级送丝装置6061调整送丝速度以使焊丝缓冲装置6062的反馈值调整到合适的位置的方案,不仅可以应用在焊接结束时,还可以应用在瞬态送丝过程较多的场合,比如双脉冲焊接,直流、脉冲系统焊接等,这些应用场合下送丝速度都有剧烈的变化,通过在前级送丝装置6063的送丝速度发生剧烈变化时,调节后级送丝装置6061的送丝速度,以使焊丝缓冲装置6062的反馈值调整到合适的位置,避免焊丝缓冲装置6062出现调节饱和。
请参阅图3,图3是本申请控制器一实施例的框架结构示意图。本实施例中的控制器40应用于包括焊枪和送丝装置的熔化电极气体保护焊系统,所述送丝装置包括由送丝管依次连接的前级送丝装置、焊丝缓冲装置、后级送丝装置和焊丝存储装置,所述前级送丝装置通过送丝管与所述焊枪连接;所述控制器40包括焊接逻辑控制模块400、前级送丝控制模块401、后级送丝控制模块403、缓冲调节器反馈采样模块404和缓冲调节器反馈调节模块405。所述焊接逻辑控制模块400与所述焊枪连接,用于发送前级送丝关闭信号到所述前级送丝控制模块401;所述前级送丝控制模块401分别与所述焊接逻辑控制模块400和所述前级送丝装置连接,用于在接收到所述前级送丝关闭信号后,控制所述前级送丝装置关闭;所述缓冲调节器反馈采样模块404与所述焊丝缓冲装置连接,用于获取所述焊丝缓冲装置反馈的当前反馈值;所述缓冲调节器反馈调节模块405与所述缓冲调节器反馈采样模块404连接,用于根据所述当前反馈值调整所述后级送丝装置的送丝速度,以对所述当前反馈值进行更新;所述缓冲调节器反馈采样模块404还用于获取所述焊丝缓冲装置反馈的更新后的反馈值;所述焊接逻辑控制模块400还与所述缓冲调节器反馈采样模块404连接,所述焊接逻辑控制模块400还用于当所述焊丝缓冲装置反馈的所述更新后的反馈值达到预设目标值时,发送后级送丝关闭信号到所述后级送丝控制模块403;所述后级送丝控制模块403分别与所述焊接逻辑控制模块400和所述后级送丝装置连接,用于在接收到所述后级送丝关闭信号后,控制所述后级送丝装置关闭。
在一实施例中,所述熔化电极气体保护焊系统还包括焊接电源;所述控制器40还包括电源控制与驱动模块402,所述焊接逻辑控制模块400用于在接收到焊接结束信号后,发送回抽指令到所述前级送丝控制模块401,同时发送所述电源关闭信号到所述电源控制与驱动模块402;以及在接收到所述前级送丝装置反馈的回抽已执行信号后,发送所述前级送丝关闭信号到所述前级送丝控制模块401;所述电源控制与驱动模块402分别与所述焊接逻辑控制模块400和所述焊接电源连接,用于在接收到所述电源关闭信号后,控制所述焊接电源关闭。
在一实施例中,所述后级送丝控制模块403在接收到所述后级送丝关闭信号至控制所述后级送丝装置关闭的时间内,控制所述后级送丝装置的送丝方向呈往复运动、所述后级送丝装置的送丝速度的幅值逐渐减小至0。
在一实施例中,所述缓冲调节器反馈调节模块405执行所述根据所述当前反馈值调整所述后级送丝装置的送丝速度,以对所述当前反馈值进行更新的步骤,包括:当所述当前反馈值大于所述预设目标值时,控制所述后级送丝装置正向送丝,以使所述更新后的反馈值小于所述当前反馈值;当所述当前反馈值小于所述预设目标值时,控制所述后级送丝装置回抽焊丝,以使所述更新后的反馈值大于所述当前反馈值。
在一应用场景中,请结合图5,在熔化电极气体保护焊系统60中,焊接电源600为电弧602提供能量,焊接电源600应有能力至少实现500安培电流输出,以适应大部分气体保护焊应用场合。送丝装置606包括由焊丝存储装置6060、后级送丝装置6061、焊丝缓冲装置6062以及前级送丝装置6063组成的送丝回路,送丝装置606可以实现0.8米/分钟~18米/分钟范围内的稳定送丝,以适应绝大多数气体保护焊应用场合;前级送丝装置6063能够实现50赫兹~200赫兹级别的焊丝回抽。另外,通过通用的送气装置604提供保护气体。前述的三个物理量在焊枪605处汇集,并通过焊枪605内部的导电嘴形成电弧602。
请结合图3和图5,控制器40可以包括数字信号处理器(DSP),DSP中包括焊接逻辑控制模块400、前级送丝控制模块401、电源控制与驱动模块402、后级送丝控制模块403、缓冲调节器反馈采样模块404和缓冲调节器反馈调节模块405,通过焊接逻辑控制模块400分别与前级送丝控制模块401、电源控制与驱动模块402、后级送丝控制模块403连接,可以控制焊接电源600、前级送丝装置6063和后级送丝装置6061的整体运行。其中,前级送丝控制模块401具体可以包括前级送丝电机给定模块4011、前级电机速度采样模块4012、前级送丝电机控制模块4013和前级送丝电机驱动模块4014,后级送丝控制模块403具体可以包括后级送丝电机给定模块4031、后级电机速度采样模块4032、后级送丝电机控制模块4033和后级送丝电机驱动模块4034;通过缓冲调节器反馈采样模块404采样焊丝缓冲装置6062输出的当前反馈值,然后经过缓冲调节器反馈调节模块405进行反馈值调节,得到前级送丝装置6063和后级送丝装置6061的速度给定调节量。于是,可以将前级送丝电机给定模块4011输出的前级送丝装置6063的速度给定量与前级送丝装置6063的速度给定调节量进行合成,作为前级送丝电机控制模块4013的输入量,通过前级电机速度采样模块4012采样前级送丝装置6063的实际送丝速度,经过相应的速度调节算法,使前级送丝电机控制模块4013输出对应的目标速度输出量,并由前级送丝电机驱动模块4014驱动前级送丝装置6063输出对应的目标速度输出量;同样的,可以将后级送丝电机给定模块4031输出的后级送丝装置6061的速度给定量与后级送丝装置6061的速度给定调节量进行合成,作为后级送丝电机控制模块4033的输入量,通过后级电机速度采样模块4032采样后级送丝装置6061的实际送丝速度,经过相应的速度调节算法,使后级送丝电机控制模块4033输出对应的目标速度输出量,并由后级送丝电机驱动模块4034驱动后级送丝装置6061输出对应的目标速度输出量。
请参阅图4,图4是本申请控制器另一实施例的框架结构示意图。本实施例中的控制器50包括相互连接的处理器501以及存储器502;其中,所述存储器502存储有程序指令,所述处理器501从所述存储器502调取所述程序指令以执行上述任一熔化电极气体保护焊系统的控制方法实施例的步骤。
具体而言,处理器501用于控制其自身以及存储器502以实现上述任一熔化电极气体保护焊系统的控制方法实施例的步骤。处理器501还可以称为CPU(Central ProcessingUnit,中央处理单元)。处理器501可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。处理器501还可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。另外,处理器501可以由集成电路芯片共同实现。
关于本申请处理器501实现熔化电极气体保护焊系统的控制方法的具体内容请参阅上述熔化电极气体保护焊系统的控制方法实施例中的内容,此处不再赘述。
请参阅图5,图5是本申请熔化电极气体保护焊系统的框架结构示意图。本实施例中的熔化电极气体保护焊系统60包括焊接电源600、送丝装置606和控制器607,所述控制器607分别与所述焊接电源600和所述送丝装置606连接,所述控制器607为上述任意实施例中的控制器40或控制器50。
请参阅图7,图7是本申请计算机可读存储介质一实施例的结构示意图。本申请计算机可读存储介质80,其上存储有程序指令800,程序指令800被处理器执行时实现上述任一熔化电极气体保护焊系统的控制方法实施例中的步骤。
该计算机可读存储介质80具体可以为U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等可以存储程序指令800的介质,或者也可以为存储有该程序指令800的服务器,该服务器可将存储的程序指令800发送给其他设备运行,或者也可以自运行该存储的程序指令800。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的方法、设备和装置,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的设备和装置实施方式仅仅是示意性的,例如,模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
Claims (11)
1.一种熔化电极气体保护焊系统的控制方法,其特征在于,所述熔化电极气体保护焊系统包括焊枪和送丝装置,所述送丝装置包括由送丝管依次连接的前级送丝装置、焊丝缓冲装置、后级送丝装置和焊丝存储装置,所述前级送丝装置通过送丝管与所述焊枪连接;所述控制方法包括:
获取所述焊丝缓冲装置反馈的当前反馈值;
根据所述当前反馈值调整所述后级送丝装置的送丝速度,以对所述当前反馈值进行更新,得到更新后的反馈值;
当所述焊丝缓冲装置反馈的所述更新后的反馈值达到预设目标值时,控制所述后级送丝装置关闭。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述熔化电极气体保护焊系统还包括焊接电源;在所述获取所述焊丝缓冲装置反馈的当前反馈值的步骤之前,所述方法还包括:
在接收到焊接结束信号后,控制所述前级送丝装置执行回抽指令,以将焊丝与熔池脱离,同时控制所述焊接电源关闭;
在所述前级送丝装置执行完回抽指令后,控制所述前级送丝装置关闭。
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,在接收到所述焊接结束信号至控制所述后级送丝装置关闭的时间内,所述后级送丝装置的送丝方向呈往复运动,所述后级送丝装置的送丝速度的幅值逐渐减小至0。
4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述根据所述当前反馈值调整所述后级送丝装置的送丝速度,以对所述当前反馈值进行更新,得到更新后的反馈值,包括:
当所述当前反馈值大于所述预设目标值时,控制所述后级送丝装置正向送丝,以使所述更新后的反馈值小于所述当前反馈值;当所述当前反馈值小于所述预设目标值时,控制所述后级送丝装置回抽焊丝,以使所述更新后的反馈值大于所述当前反馈值。
5.一种控制器,其特征在于,应用于包括焊枪和送丝装置的熔化电极气体保护焊系统,所述送丝装置包括由送丝管依次连接的前级送丝装置、焊丝缓冲装置、后级送丝装置和焊丝存储装置,所述前级送丝装置通过送丝管与所述焊枪连接;所述控制器包括:
焊接逻辑控制模块、前级送丝控制模块和后级送丝控制模块;所述焊接逻辑控制模块与所述焊枪连接,用于发送前级送丝关闭信号到所述前级送丝控制模块;所述前级送丝控制模块与所述前级送丝装置连接,用于在接收到所述前级送丝关闭信号后,控制所述前级送丝装置关闭;
缓冲调节器反馈采样模块,所述缓冲调节器反馈采样模块与所述焊丝缓冲装置连接,用于获取所述焊丝缓冲装置反馈的当前反馈值;
缓冲调节器反馈调节模块,所述缓冲调节器反馈调节模块与所述缓冲调节器反馈采样模块连接,用于根据所述当前反馈值调整所述后级送丝装置的送丝速度,以对所述当前反馈值进行更新;
所述缓冲调节器反馈采样模块还用于获取所述焊丝缓冲装置反馈的更新后的反馈值;
所述焊接逻辑控制模块还与所述缓冲调节器反馈采样模块连接,所述焊接逻辑控制模块还用于当所述焊丝缓冲装置反馈的所述更新后的反馈值达到预设目标值时,发送后级送丝关闭信号到所述后级送丝控制模块;
所述后级送丝控制模块分别与所述焊接逻辑控制模块和所述后级送丝装置连接,用于在接收到所述后级送丝关闭信号后,控制所述后级送丝装置关闭。
6.根据权利要求5所述的控制器,其特征在于,所述熔化电极气体保护焊系统还包括焊接电源;所述控制器还包括电源控制与驱动模块,
所述焊接逻辑控制模块用于在接收到焊接结束信号后,发送回抽指令到所述前级送丝控制模块,同时发送所述电源关闭信号到所述电源控制与驱动模块;以及在接收到所述前级送丝装置反馈的回抽已执行信号后,发送所述前级送丝关闭信号到所述前级送丝控制模块;
所述电源控制与驱动模块分别与所述焊接逻辑控制模块和所述焊接电源连接,用于在接收到所述电源关闭信号后,控制所述焊接电源关闭。
7.根据权利要求5所述的控制器,其特征在于,所述后级送丝控制模块在接收到所述后级送丝关闭信号至控制所述后级送丝装置关闭的时间内,控制所述后级送丝装置的送丝方向呈往复运动、所述后级送丝装置的送丝速度的幅值逐渐减小至0。
8.根据权利要求5所述的控制器,其特征在于,所述缓冲调节器反馈调节模块执行所述根据所述当前反馈值调整所述后级送丝装置的送丝速度,以对所述当前反馈值进行更新的步骤,包括:当所述当前反馈值大于所述预设目标值时,控制所述后级送丝装置正向送丝,以使所述更新后的反馈值小于所述当前反馈值;当所述当前反馈值小于所述预设目标值时,控制所述后级送丝装置回抽焊丝,以使所述更新后的反馈值大于所述当前反馈值。
9.一种控制器,其特征在于,包括相互连接的处理器以及存储器;其中,所述存储器存储有程序指令,所述处理器从所述存储器调取所述程序指令以执行如权利要求1-4任一项所述的熔化电极气体保护焊系统的控制方法。
10.一种熔化电极气体保护焊系统,其特征在于,所述熔化电极气体保护焊系统包括焊接电源、送丝装置和控制器,所述控制器分别与所述焊接电源和所述送丝装置连接,所述控制器为权利要求5-8或权利要求9任一项所述的控制器。
11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有程序指令,所述程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-4任一项所述的熔化电极气体保护焊系统的控制方法。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005279739A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 溶接装置 |
| CN101786195A (zh) * | 2010-03-25 | 2010-07-28 | 杭州凯尔达电焊机有限公司 | 推拉同步送丝装置及控制方法 |
| JP2011024380A (ja) * | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Yaskawa Electric Corp | 回転電機 |
| WO2013136643A1 (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-19 | パナソニック株式会社 | アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置 |
| CN104439622A (zh) * | 2013-09-20 | 2015-03-25 | 株式会社大亨 | 线材馈送装置 |
| CN107775150A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-03-09 | 深圳市麦格米特焊接技术有限公司 | 一种熔化电极气体保护焊接结束过程的控制方法 |
| DE102017113620A1 (de) * | 2017-06-21 | 2018-12-27 | Carl Cloos Schweißtechnik Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Lichtbogenschweißverfahren und -anlage mit einer Impulslichtbogen-Betriebsphase und einer Kurzlichtbogen-Betriebsphase in alternierender Abfolge |
| US20220097161A1 (en) * | 2020-09-30 | 2022-03-31 | Illinois Tool Works Inc. | Systems and methods to control a wire electrode at the end of a weld |
| CN115041769A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-09-13 | 深圳市佳士科技股份有限公司 | 一种焊接设备控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN115464240A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-12-13 | 广州数控设备有限公司 | 差值复合送丝控制方法、装置、计算机设备及存储介质 |
-
2022
- 2022-12-30 CN CN202211743642.1A patent/CN116174865B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005279739A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 溶接装置 |
| JP2011024380A (ja) * | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Yaskawa Electric Corp | 回転電機 |
| CN101786195A (zh) * | 2010-03-25 | 2010-07-28 | 杭州凯尔达电焊机有限公司 | 推拉同步送丝装置及控制方法 |
| WO2013136643A1 (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-19 | パナソニック株式会社 | アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置 |
| CN104439622A (zh) * | 2013-09-20 | 2015-03-25 | 株式会社大亨 | 线材馈送装置 |
| DE102017113620A1 (de) * | 2017-06-21 | 2018-12-27 | Carl Cloos Schweißtechnik Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Lichtbogenschweißverfahren und -anlage mit einer Impulslichtbogen-Betriebsphase und einer Kurzlichtbogen-Betriebsphase in alternierender Abfolge |
| CN107775150A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-03-09 | 深圳市麦格米特焊接技术有限公司 | 一种熔化电极气体保护焊接结束过程的控制方法 |
| US20220097161A1 (en) * | 2020-09-30 | 2022-03-31 | Illinois Tool Works Inc. | Systems and methods to control a wire electrode at the end of a weld |
| CN115041769A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-09-13 | 深圳市佳士科技股份有限公司 | 一种焊接设备控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN115464240A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-12-13 | 广州数控设备有限公司 | 差值复合送丝控制方法、装置、计算机设备及存储介质 |
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