CN105234528B - 下降特性焊接电源及其控制方法 - Google Patents

下降特性焊接电源及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105234528B
CN105234528B CN201510610854.6A CN201510610854A CN105234528B CN 105234528 B CN105234528 B CN 105234528B CN 201510610854 A CN201510610854 A CN 201510610854A CN 105234528 B CN105234528 B CN 105234528B
Authority
CN
China
Prior art keywords
waveform
parameter
radian
igbt
major loop
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510610854.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105234528A (zh
Inventor
李松
王帅
李文举
胡家奇
韩勇
惠昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Welding Systems Tangshan Co Ltd
Original Assignee
Tangshan Matsushita Industrial Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tangshan Matsushita Industrial Equipment Co Ltd filed Critical Tangshan Matsushita Industrial Equipment Co Ltd
Priority to CN201510610854.6A priority Critical patent/CN105234528B/zh
Publication of CN105234528A publication Critical patent/CN105234528A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105234528B publication Critical patent/CN105234528B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/09—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/32—Accessories

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本发明提供一种下降特性焊接电源。所述下降特性焊接电源包括具有IGBT的主回路，其特征在于，还包括：脉冲电流波形弧度参数/斜度参数接收单元，其用于接收用户设定的脉冲电流从基值向峰值过渡时的波形弧度参数或者波形斜度参数；运算单元，根据接收的所述波形弧度参数或者波形斜度参数计算所述主回路的IGBT的导通角；以及控制单元，其用于根据所计算的主回路的IGBT的导通角控制所述主回路的电流输出。其能够根据需要对熔深进行控制调整，有效提高焊接质量。

Description

下降特性焊接电源及其控制方法
[技术领域]
本发明涉及焊接、切割领域，尤其涉及一种在使用脉冲焊接时能够控制熔深的下降特性焊接电源及其控制方法。
[背景技术]
下降特性焊接电源是指TIG、等离子切割机等具有恒流特性的焊接电源。在上述下降特性焊接电源中常常使用脉冲焊接。脉冲焊接具有电弧压缩效应，电弧集中，挺度好等优点，因而广泛应用于薄板焊接(如不锈钢、钢和钛等有色金属的焊接)中。
在下降特性焊接电源中使用脉冲焊接的方式进行焊接时，焊接电源的输出通常是通过调整脉冲焊接的电流输出波形来控制。在对脉冲焊接的电流波形进行调整时，调整参数包括峰值电流、基值电流、脉冲频率、脉冲宽度。利用上述调整参数通过PID控制的方法，最终实现对主回路IGBT的触发信号(导通角)的控制，以达到理想的电流输出。
现有使用脉冲焊接的下降特性焊接电源在对熔深进行控制时，通常采用调整峰值电流和基值电流的差值实现。但在某些情况下(例如自行车架等薄板焊接)，如果峰值电流过大则熔深过大，容易将工件焊穿，而如果峰值电流过小，则影响焊接成型和工作速度。因此，如何在使用脉冲焊接的下降特性焊接电源中实现对熔深进行的更合理的控制调整，是急待解决的问题。
[发明内容]
[技术问题]
本发明旨在针对现有技术中的问题，提供一种下降特性焊接电源及其控制方法，其能够根据需要对熔深进行控制调整，有效提高焊接质量。
[解决方案]
本发明提供一种下降特性焊接电源，其包括具有IGBT的主回路，其特征在于，还包括：脉冲电流波形弧度参数/斜度参数接收单元，其用于接收用户设定的脉冲电流从基值向峰值过渡时的波形弧度参数或者波形斜度参数，其中，当所述脉冲电流从基值向峰值过渡时的波形为曲线时，所述曲线的弧度大小被确定为所述波形弧度参数；而当所述脉冲电流从基值向峰值过渡时的波形为线段时，所述线段与基值线段所在平面的夹角的大小被确定为所述波形斜度参数；运算单元，根据接收的所述波形弧度参数或者波形斜度参数计算所述主回路的IGBT的导通角；以及控制单元，其用于根据所计算的主回路的IGBT的导通角控制所述主回路的电流输出。
本发明提供一种下降特性焊接电源的控制方法，所述下降特性焊接电源包括具有IGBT的主回路，所述控制方法包括：脉冲电流波形弧度参数/斜度参数接收步骤，接收用户设定的脉冲电流从基值向峰值过渡时的波形弧度参数或者波形斜度参数，其中，当所述脉冲电流从基值向峰值过渡时的波形为曲线时，所述曲线的弧度大小被确定为所述波形弧度参数；而当所述脉冲电流从基值向峰值过渡时的波形为线段时，所述线段与基值线段所在平面的夹角的大小被确定为所述波形斜度参数；运算步骤，根据接收的所述波形弧度参数或者所述波形斜度参数计算所述主回路的IGBT的导通角；以及控制步骤，根据所计算的IGBT的导通角控制所述主回路的电流输出。
[发明有益效果]
本发明通过上述技术方案，能够根据需要对熔深进行合理的控制调整，有效提高焊接质量。
[附图说明]
图1是本发明第一实施例的下降特性焊接电源的软件结构示意图；
图2是本发明第一实施例的下降特性焊接电源的控制方法的流程图；
图3是采用本发明第一实施例的控制方法获得的脉冲焊接的电流输出波形；
图4是采用本发明第二实施例的控制方法获得的脉冲焊接的电流输出波形；以及
图5是现有下降特性焊接电源进行脉冲焊接的电流输出波形。
[具体实施方式]
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
本发明的核心思想是通过对脉冲焊接的电流输出波形的弧度或斜度进行调整，以实现对焊接熔深的控制调整。
[第一实施例]
下面参照图1-图3描述本发明的第一实施例。由于本发明主要是对焊接电源内部软件程序的改进，因此省略对焊接电源硬件结构的描述。
如图1所示，本发明的下降特性焊接电源包括：具有IGBT的主回路(硬件部分，未示出)。所述下降特性焊接电源还包括：脉冲电流波形弧度参数/斜度参数接收单元，其用于接收用户设定的脉冲电流从基值向峰值过渡时的波形弧度参数或者波形斜度参数；运算单元，根据接收的所述波形弧度参数或者所述波形斜度参数计算所述主回路的IGBT的导通角；以及控制单元，其用于根据所计算的主回路的IGBT的导通角控制所述主回路的电流输出。
图2示出了第一实施例的下降特性焊接电源的控制方法。所述控制方法通过下降特性焊接电源中的控制器(CPU)运行与图1所示的各模块相对应的软件程序来实现。
如图2所示，在步骤S201中，接收用户设定的脉冲电流从基值向峰值过渡时的波形弧度参数或者波形斜度参数。具体来说，CPU接收用户通过操作面板输入的脉冲电流从基值向峰值过渡时的波形弧度参数或者波形斜度参数。具体来说，当脉冲电流从基值向峰值过渡时的波形为曲线时，该曲线的弧度大小被确定为波形弧度参数；而当脉冲电流从基值向峰值过渡时的波形为线段时，所述线段与基值线段所在平面的夹角的大小被确定为波形斜度参数。
在本实施例中，波形弧度参数/斜度参数被设定为1-10。1表示弧度和斜度最小。从1到10，弧度和斜度逐渐增大。10表示斜度和弧度最大。但是本发明不限于此，波形弧度参数也可以直接设定曲线的弧度数，波形斜度参数可以直接设定线段与基值线段所在平面的夹角的度数。
接着，在步骤S202中，CPU根据接收的波形弧度参数/斜度参数计算所述主回路IGBT的导通角。具体来说，可以下采用如下公式来计算：
Yn＝(Xn+a*Yn-1)/(1+a)
其中，Xn表示预先设定的电流输出值；
a表示脉冲电流波形弧度参数/斜度参数；
Yn-1表示上次的电流输出值；
Yn表示本次调整的电流输出值。
之后，在步骤S203中，CPU根据所计算的IGBT的导通角控制主回路的电流输出。具体来说，CPU根据计算的IGBT的导通角输出驱动信号，来驱动主回路IGBT的导通，从而实现理想的电流输出。
图3示出了采用上述控制方法获得的脉冲焊接的电流输出波形。与图5所示的现有脉冲焊接的电流输出波形相比，脉冲电流从基值向峰值过渡时的波形(曲线)的弧度很明显。
对采用上述控制方法的下降特性焊接电源进行脉冲焊接的效果进行验证，得出脉冲电流波形弧度大时，熔深浅，余高大，脉冲电流波形弧度小时，熔深深，余高小。
此外，通过验证还发现，通过增加脉冲弧度，能够有效降低焊接噪声，提高焊接舒适度。
[第二实施例]
下面参照图4描述本发明的第二实施例。第二实施例的软件结构、控制方法与第一实施例的相同，在此不再重复描述。以下，仅描述二者的不同之处。第二实施例与第一实施例的不同之处仅在于调整后的脉冲电流波形为梯形。
图4示出了调整后的脉冲焊接的电流输出波形。在第二实施例中，采用的是波形斜度参数。优选，最终，脉冲电流从基值向峰值过渡时的波形(线段)与基值线段所在平面的夹角的大小小于90度。通过验证发现，其基本上也能获得与第一实施例相同的效果。脉冲电流波形斜度(夹角的度数)大时，熔深深，余高小，脉冲电流波形斜度(夹角的度数)小时，熔深浅，余高大。
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思想与范围的前提下进行各种变更及修正。
[工业实用性]
本发明可以应用到现有的使用脉冲焊接的下降特性焊接电源，其能够根据需要对熔深进行合理的控制调整，有效提高焊接质量。

Claims (2)

1.一种下降特性焊接电源，其包括具有IGBT的主回路，其特征在于，还包括：
脉冲电流波形弧度参数/斜度参数接收单元，其用于接收用户设定的脉冲电流从基值向峰值过渡时的波形弧度参数或者波形斜度参数，其中，当所述脉冲电流从基值向峰值过渡时的波形为曲线时，所述曲线的弧度大小被确定为所述波形弧度参数；而当所述脉冲电流从基值向峰值过渡时的波形为线段时，所述线段与基值线段所在平面的夹角的大小被确定为所述波形斜度参数；
运算单元，根据接收的所述波形弧度参数或者波形斜度参数计算所述主回路的IGBT的导通角；以及
控制单元，其用于根据所计算的主回路的IGBT的导通角控制所述主回路的电流输出。
2.一种下降特性焊接电源的控制方法，所述下降特性焊接电源包括具有IGBT的主回路，所述控制方法包括：
脉冲电流波形弧度参数/斜度参数接收步骤，接收用户设定的脉冲电流从基值向峰值过渡时的波形弧度参数或者波形斜度参数，其中，当所述脉冲电流从基值向峰值过渡时的波形为曲线时，所述曲线的弧度大小被确定为所述波形弧度参数；而当所述脉冲电流从基值向峰值过渡时的波形为线段时，所述线段与基值线段所在平面的夹角的大小被确定为所述波形斜度参数；
运算步骤，根据接收的所述波形弧度参数或者所述波形斜度参数计算所述主回路的IGBT的导通角；以及
控制步骤，根据所计算的IGBT的导通角控制所述主回路的电流输出。
CN201510610854.6A 2015-09-23 2015-09-23 下降特性焊接电源及其控制方法 Active CN105234528B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510610854.6A CN105234528B (zh) 2015-09-23 2015-09-23 下降特性焊接电源及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510610854.6A CN105234528B (zh) 2015-09-23 2015-09-23 下降特性焊接电源及其控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105234528A CN105234528A (zh) 2016-01-13
CN105234528B true CN105234528B (zh) 2017-03-22

Family

ID=55032483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510610854.6A Active CN105234528B (zh) 2015-09-23 2015-09-23 下降特性焊接电源及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105234528B (zh)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5884676A (ja) * 1981-11-16 1983-05-20 Hitachi Seiko Ltd パルスア−ク溶接におけるア−ク安定化方法
US6515259B1 (en) * 2001-05-29 2003-02-04 Lincoln Global, Inc. Electric arc welder using high frequency pulses
US9333580B2 (en) * 2004-04-29 2016-05-10 Lincoln Global, Inc. Gas-less process and system for girth welding in high strength applications
JP4875311B2 (ja) * 2005-03-11 2012-02-15 株式会社ダイヘン 消耗電極アーク溶接のくびれ検出時電流制御方法
CN100354064C (zh) * 2005-06-20 2007-12-12 北京工业大学 一种双丝mag焊接控制方法及其焊接电源
CN1824452A (zh) * 2006-02-21 2006-08-30 上海威特力焊接设备制造有限公司 多种外特性输出的逆变弧焊电源
JP5061007B2 (ja) * 2008-03-28 2012-10-31 株式会社神戸製鋼所 溶接制御装置、溶接制御方法およびそのプログラム
CN101612688B (zh) * 2008-06-26 2013-10-16 北京石油化工学院 斜特性式脉冲熔化极气体保护焊弧长自动调节方法
CN201231371Y (zh) * 2008-06-26 2009-05-06 北京石油化工学院 一种新型的斜特性式脉冲co2焊逆变电源
JP5199910B2 (ja) * 2009-02-12 2013-05-15 株式会社神戸製鋼所 消耗電極式パルスアーク溶接の溶接制御装置およびそのアーク長制御方法、並びにその溶接制御装置を備えた溶接システム

Also Published As

Publication number Publication date
CN105234528A (zh) 2016-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2955970C (en) Electrode negative pulse welding system and method
US9662736B2 (en) CO2 globular transfer
CN103687689B (zh) 基于数字通讯的电弧控制焊接系统和方法
CN105537726B (zh) 焊接电源及其控制方法
AU2014242107A1 (en) Electrode negative pulse welding system and method
CA2712473A1 (en) Method and system to increase heat input to a weld during a short-circuit arc welding process
WO2014072794A3 (en) Method and system to control heat input in a welding operation
CN103862135B (zh) 数字控制mig焊接脉冲波形生成系统及生成方法
WO2014140763A3 (en) System and method of welding stainless steel to copper
CN102615387A (zh) 一种电弧焊焊接电源控制方法
US20150343549A1 (en) Multiple electrode welding system with reduced spatter
US20200139469A1 (en) Welding Type Power Supply For TIG Starts
CN105234528B (zh) 下降特性焊接电源及其控制方法
IN2014CH02771A (zh)
WO2014135964A3 (en) Arc welding with synchronized high frequency assist arc initiation
US9770777B2 (en) Arc welding apparatus, arc welding method, arc welding system, and welded article
CN109648174B (zh) 自动化焊接系统的引弧方法
PH12015502662A1 (en) Welding device, welding system, program used in welding device, and control method for welding device
CN109530878B (zh) 高斯脉冲mig焊的一元化调节方法、系统及存储介质
CN104057182B (zh) 实现双丝三电弧焊接的电源装置
CN103917322A (zh) 焊丝进给电机速度控制
CN107570841A (zh) 电弧能量的控制方法及控制装置、计算机可读介质
MX369274B (es) Sistema de soldadura con control de arco.
CN205660281U (zh) 一种具有焊缝跟踪功能的焊接设备
CN204893168U (zh) 一种焊接控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant