CN108161179A - 双丝熔化极电弧焊接的收弧方法、装置及电焊机 - Google Patents

双丝熔化极电弧焊接的收弧方法、装置及电焊机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双丝熔化极电弧焊接的收弧方法、装置及电焊机，所述双丝熔化极电弧焊接的收弧方法包括：接收到收弧指令时，在第一预设时间段内控制第一送丝机停止送丝，且在所述第一预设时间段内控制所述第一送丝机的焊接电流降为零；当所述第一送丝机的焊接电流为零时，按照预设的收弧控制规则控制第二送丝机的收弧工作。本发明双丝熔化极电弧焊接的收弧方法，能够有效地避免电焊机在下一次双丝熔化极电弧焊接启弧时出现爆丝或启弧失败的现象。

Description

双丝熔化极电弧焊接的收弧方法、装置及电焊机
技术领域
本发明涉及电焊机领域，尤其涉及一种双丝熔化极电弧焊接的收弧方法、装置及电焊机。
背景技术
在所有的熔化极电弧焊接控制系统中，收弧过程都是一个非常重要的环节，因为收弧过程中，焊接电流要从正常的焊接电流降为零，同时，焊丝的送给也要停止。目前，对于常规的单丝熔化极电弧已经有较成熟的收弧控制方法，然而，由于双丝熔化极电弧的引弧涉及到两根焊丝，现有技术中，通常是采用两根焊丝交替供电的方式以降低两个电弧之间的电磁力而引起的电弧磁偏吹。在正常焊接过程中，两根焊丝的电弧交替工作是有没问题的，但在收弧过程中，两根焊丝交替供电，不能保证收弧的那根焊丝的端部小球的去除，也不能保证收弧的那根焊丝的杆伸长度一致，从而使得下次启弧时容易出现爆丝或启弧失败的现象。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种双丝熔化极电弧焊接的收弧方法，旨在避免电焊机在下一次双丝熔化极电弧焊接启弧时出现爆丝或启弧失败的现象。
为了实现上述目的，本发明提供一种双丝熔化极电弧焊接的收弧方法，所述双丝熔化极电弧焊接的收弧方法包括以下步骤：
S10，接收到收弧指令时，在第一预设时间段内控制第一送丝机停止送丝，且在所述第一预设时间段内控制所述第一送丝机的焊接电流降为零；
S20，当所述第一送丝机的焊接电流为零时，按照预设的收弧控制规则控制第二送丝机的收弧工作。
优选地，所述按照预设的收弧控制规则控制第二送丝机的收弧工作的步骤包括：
S21，当所述第一送丝机的焊接电流为零时，在第二预设时间段内控制第二送丝机的焊接电流降低至预设收弧电流，且在所述第二预设时间段内控制所述第二送丝机的送丝速度降低至预设收弧送丝速度；
S22，在所述第二送丝机按照所述预设收弧送丝速度进行送丝的工作时长达到第一预设时长时，在第三预设时间段内控制所述第二送丝机停止送丝，且控制所述第二送丝机的焊丝的杆伸出长度为预设伸出长度，同时在所述第三预设时间段内控制所述第二送丝机的焊接电流降为零，以完成对所述第二送丝机的焊丝端部小球的去除；
S23，当所述第二送丝机的焊接电流为零时，控制所述第二送丝机进行后吹工作，在所述后吹工作的工作时长达到第二预设时长时，收弧工作结束。
优选地，所述第一预设时间段小于10ms。
优选地，所述第二预设时间段小于10ms，所述第一预设时长大于或等于100ms且小于或等于120ms，所述第三预设时间段大于或等于100ms且小于或等于150ms，所述第二预设时长大于或等于50ms且小于或等于500ms。
优选地，当所述焊丝为直径是1.2mm的碳钢焊丝且正常焊接状态时所述焊丝的送丝速度为10m/min时，所述预设收弧电流大于或等于100A且小于或等于120A，所述预设收弧送丝速度大于或等于4m/min且小于或等于6m/min。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种双丝熔化极电弧焊接的收弧装置，所述双丝熔化极电弧焊接的收弧装置包括第一电源、第二电源、第一送丝机、第二送丝机、MCU以及存储在所述MCU内并可在所述MCU上运行的双丝熔化极电弧焊接的收弧程序，所述第一送丝机和所述第二送丝机均分别与所述第一电源和所述第二电源连接；
所述双丝熔化极电弧焊接的收弧程序被所述MCU执行时实现如上所述的双丝熔化极电弧焊接的收弧方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种电焊机，所述电焊机包括如上所述的双丝熔化极电弧焊接的收弧装置。
本发明提供一种双丝熔化极电弧焊接的收弧方法，该双丝熔化极电弧焊接的收弧方法包括：接收到收弧指令时，在第一预设时间段内控制第一送丝机停止送丝，且在所述第一预设时间段内控制所述第一送丝机的焊接电流降为零；当所述第一送丝机的焊接电流为零时，按照预设的收弧控制规则控制第二送丝机的收弧工作。本发明双丝熔化极电弧焊接的收弧方法能够有效地避免电焊机在下一次双丝熔化极电弧焊接启弧时出现爆丝现象和出现启弧失败的现象，从而极大地提高了电焊机的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明双丝熔化极电弧焊接的收弧方法第一实施例的流程示意图；
图2为本发明双丝熔化极电弧焊接的收弧方法第二实施例的流程示意图；
图3为本发明双丝熔化极电弧焊接的收弧方法一实施例中所述第一送丝机和所述第二送丝机的送丝速度与焊接电流的时序控制示意图；
图4为本发明双丝熔化极电弧焊接的收弧装置一实施例的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种双丝熔化极电弧焊接的收弧方法，参照图1，在一实施例中，该双丝熔化极电弧焊接的收弧方法包括：
步骤S10，接收到收弧指令时，在第一预设时间段内控制第一送丝机停止送丝，且在所述第一预设时间段内控制所述第一送丝机的焊接电流降为零；
本发明实施例提供的双丝熔化极电弧焊接的收弧方法主要应用于电焊机进行双丝熔化极电弧焊接时的收弧控制，以避免电焊机在下一次双丝熔化极电弧焊接启弧时出现爆丝或启弧失败的现象。
具体地，本实施例中的电焊机包括第一送丝机和第二送丝机，本实施例双丝熔化极电弧焊接的收弧方法，首先是当电焊机接收到收弧指令时，在第一预设时间段内控制第一送丝机停止送丝，且在所述第一预设时间段内控制所述第一送丝机的焊接电流降为零。一并参照图1和图3，图3为本发明双丝熔化极电弧焊接的收弧方法一实施例中所述第一送丝机和所述第二送丝机的送丝速度与焊接电流的时序控制示意图，图中信号A为所述第一送丝机的送丝速度的示意图，图中信号B为所述第一送丝机的焊接电流的示意图。如图3所示，本实施例中，t0时刻是电焊机接收到收弧指令的时刻，当电焊机接收到收弧指令时，在第一预设时间段(对应图3中的t0-t1的时间段)内控制所述第一送丝机停止送丝，即在t0-t1的时间段内将所述第一送丝机的送丝速度v1从正常焊接状态时的送丝速度d降为零，且在所述第一预设时间段(对应图3中的t0-t1的时间段)内控制所述第一送丝机的焊接电流i1降为零，即本实施例中，在t0-t1的时间段内将所述第一送丝机的送丝速度v1从正常焊接状态时的送丝速度d降为零的同时，将所述第一送丝机的焊接电流i1从正常焊接状态时的焊接电流e也降为零。
上述第一预设时间段的时长范围可以根据实际情况进行设定，本实施例中，所述第一预设时间段小于10ms，即本实施例中，对应图3中的t0-t1的时间段小于10ms，优选地，本实施例中的所述第一预设时间段为1ms。即本实施例中，当电焊机在接收到收弧指令时，在1ms内控制第一送丝机停止送丝，且在1ms内控制所述第一送丝机的焊接电流降为零。
步骤S20，当所述第一送丝机的焊接电流为零时，按照预设的收弧控制规则控制第二送丝机的收弧工作。
具体地，本实施例中，当所述第一送丝机的焊接电流i1为零时(即对应图3中t1时刻)，即所述第一送丝机的焊丝已经完全退出了焊接状态，但是由于所述第一送丝机的焊丝会受到第二送丝机的焊丝电弧的加热作用，因此在所述第一送丝机的焊丝的电弧熄灭稳定之后要立即对第二送丝机的焊丝进行收弧控制，本实施例是按照预设的收弧控制规则控制第二送丝机的收弧工作。
本实施例双丝熔化极电弧焊接的收弧方法采用分时控制方式，首先保证所述第一送丝机的焊丝成功收弧后再对所述第二送丝机的焊丝的收弧工作进行控制，即本实施例双丝熔化极电弧焊接的收弧方法是在所述第一送丝机的焊丝的电弧熄灭(对应于焊接电流为零)后，按照预设的收弧控制规则对所述第二送丝机的根焊丝进行收弧控制。本实施例中，由于所述第一送丝机的焊丝的去球效果可能不佳，因此本实施例中是将所述第二送丝机的焊丝作为初始接触引弧的焊丝，本实施例双丝熔化极电弧焊接的收弧方法能够有效地避免电焊机在下一次双丝熔化极电弧焊接启弧时出现爆丝或启弧失败的现象。本实施例双丝熔化极电弧焊接的收弧方法可以用于双丝双电弧的Tandem方式，也可以用于双丝三电弧的Tri-Arc方式。
进一步地，参照图2，基于本发明双丝熔化极电弧焊接的收弧方法第一实施例，在本发明双丝熔化极电弧焊接的收弧方法第二实施例中，上述步骤S20包括：
S21、当所述第一送丝机的焊接电流为零时，在第二预设时间段内控制第二送丝机的焊接电流降低至预设收弧电流，且在所述第二预设时间段内控制所述第二送丝机的送丝速度降低至预设收弧送丝速度；
S22、在所述第二送丝机按照所述预设收弧送丝速度进行送丝的工作时长达到第一预设时长时，在第三预设时间段内控制所述第二送丝机停止送丝，且控制所述第二送丝机的焊丝的杆伸出长度为预设伸出长度，同时在所述第三预设时间段内控制所述第二送丝机的焊接电流降为零，以完成对所述第二送丝机的焊丝端部小球的去除；
S23、当所述第二送丝机的焊接电流为零时，控制所述第二送丝机进行后吹工作，在所述后吹工作的工作时长达到第二预设时长时，收弧工作结束。
具体地，一并参照图2和图3，图中信号C为所述第二送丝机的焊接电流的示意图，图中信号D为所述第二送丝机的送丝速度的示意图，当所述第一送丝机的焊接电流为零时(即对应图3中的t1时刻)，在第二预设时间段(对应图3中的t1-t2的时间段)内控制第二送丝机的焊接电流i2降低至预设收弧电流a，且在所述第二预设时间段(对应图3中的t1-t2的时间段)内控制所述第二送丝机的送丝速度v2降低至预设收弧送丝速度b，即本实施例中，在t1-t2的时间段内将所述第二送丝机的焊接电流i2从正常焊接状态时的焊接电流f降低至预设收弧电流a的同时，将所述第二送丝机的送丝速度v2从正常焊接状态时的送丝速度g降低至预设收弧送丝速度b。当所述第二送丝机按照所述预设收弧送丝速度b进行送丝的工作时长达到第一预设时长(对应图3中t2-t3时间段)时，在第三预设时间段(对应图3中t3-t4时间段)内控制第二送丝机停止送丝，即在t3-t4时间段内将所述第二送丝机的送丝速度v2从所述预设收弧送丝速度b降为零，且控制所述第二送丝机的焊丝的杆伸出长度为预设伸出长度(焊丝的杆伸出长度指的是焊丝从电极伸出来的焊丝长度)，同时在所述第三预设时间段(对应图3中t3-t4时间段)内控制所述第二送丝机的焊接电流i2降为零，即在t3-t4时间段内将所述第二送丝机的焊接速度i2从所述预设收弧焊接电流a降为零，以完成对所述第二送丝机的焊丝端部小球的去除。最后，当所述第二送丝机的焊接电流i2为零时(即t4时刻)，控制所述第二送丝机进行后吹工作，在所述后吹工作的工作时长达到第二预设时长(对应图3中t4-t5时间段)时，收弧工作结束。
上述第二预设时间段、第一预设时长、第三预设时间段、第二预设时长预设收弧电流及预设收弧送丝速度均可以根据实际情况进行设定，本实施例中，所述第二预设时间段小于10ms，即本实施例中对应图3中的t1-t2的时间段小于10ms，优选地，本实施例中的所述第二预设时间段为1ms；
本实施例中，所述第一预设时长大于或等于100ms且小于或等于120ms，即本实施例中对应图3中的t2-t3时间段大于或等于100ms且小于或等于120ms，优选地，本实施例中，所述第一预设时长为100ms；
本实施例中，所述第三预设时间段大于或等于100ms且小于或等于150ms，即本实施例中对应图3中的t3-t4的时间段大于或等于100ms且小于或等于150ms，优选地，本实施例中的所述第三预设时间段为120ms；
本实施例中，所述第二预设时长大于或等于50ms且小于或等于500ms，即本实施例中对应图3中的t4-t5的时间段大于或等于50ms且小于或等于500ms，优选地，本实施例中，所述第二预设时长为150ms。
本实施例中，所述预设收弧电流a和所述预设收弧送丝速度b与焊丝的直径、焊丝材料以及正常焊接状态时的送丝速度g有关，假设本实施例中焊丝是直径为1.2mm的碳钢焊丝，正常焊接状态时的送丝速度为10m/min，则本实施例中，所述预设收弧电流a大于或等于100A且小于或等于120A，所述预设收弧送丝速度b大于或等于4m/min且小于或等于6m/min，优选地，本实施例中，所述预设收弧电流a为100A，所述预设收弧送丝速度b为5m/min。
本实施例中，当所述第一送丝机的焊接电流i1为零时(对应图3中的t1时刻)，在所述第二预设时间段(第二预设时间段＝1ms，对应图3中的t1-t2时间段)内控制第二送丝机的焊接电流i2从正常焊接状态的焊接电流f降低至a(a＝100A)，且在1ms内控制所述第二送丝机的送丝速度v2从正常焊接状态的送丝速度g降低至预设收弧送丝速度b(b＝5m/min)，当所述第二送丝机按照所述预设收弧送丝速度b(b＝5m/min)进行送丝的工作时长达到第一预设时长(第一预设时长＝100ms，对应图3中的t2-t3的时间段)时，在第三预设时间段(第三预设时间段＝120ms，对应图3中的t3-t4的时间段)内控制第二送丝机停止送丝，且控制所述第二送丝机的焊丝的杆伸出长度为预设伸出长度，同时在所述第三预设时间段(即120ms)内控制所述第二送丝机的焊接电流i2降为零，以完成对所述第二送丝机的焊丝端部小球的去除；本实施例中，当所述第二送丝机的焊接电流i2为零时，控制所述第二送丝机进行后吹工作，在所述后吹工作的工作时长达到第二预设时长(第一预设时长＝150ms，对应图3中的t4-t5的时间段)时，所述第二送丝机的收弧工作结束。
本实施例双丝熔化极电弧焊接的收弧方法采用分时控制方式，首先保证所述第一送丝机的焊丝成功收弧后再对所述第二送丝机的焊丝的收弧工作进行控制，即本实施例双丝熔化极电弧焊接的收弧方法是在所述第一送丝机的焊丝的电弧熄灭(对应于焊接电流为零)后，按照上述所述步骤S21至步骤S23的收弧控制规则对所述第二送丝机的根焊丝进行收弧控制。本实施例中，由于所述第一送丝机的焊丝的去球效果可能不佳，因此本实施例中是将所述第二送丝机的焊丝作为初始接触引弧的焊丝，本实施例双丝熔化极电弧焊接的收弧方法能够有效地避免电焊机在下一次双丝熔化极电弧焊接启弧时出现爆丝或启弧失败的现象。本实施例双丝熔化极电弧焊接的收弧方法可以用于双丝双电弧的Tandem方式，也可以用于双丝三电弧的Tri-Arc方式。
本发明还提供一种双丝熔化极电弧焊接的收弧装置，参照图4，在一实施例中，该双丝熔化极电弧焊接的收弧装置包括第一电源101、第二电源102、第一送丝机103、第二送丝机104、MCU105以及存储在所述MCU 105内并可在所述MCU 105上运行的双丝熔化极电弧焊接的收弧程序。其中，所述第一送丝机103分别与所述第一电源101和所述第二电源102连接，所述第二送丝机104也分别与所述第一电源101和所述第二电源102连接，所述第一电源101和所述第二电源102用于为所述第一送丝机103和所述第二送丝机104提供焊接电流。
具体地，本实施例中，所述双丝熔化极电弧焊接的收弧程序被所述MCU105执行时实现如上述实施例所述的双丝熔化极电弧焊接的收弧方法的步骤，此处不再赘述。
本实施例双丝熔化极电弧焊接的收弧装置，能够有效地避免电焊机在下一次双丝熔化极电弧焊接启弧时出现爆丝或启弧失败的现象。本实施例双丝熔化极电弧焊接的收弧装置可以用于双丝双电弧的Tandem方式，也可以用于双丝三电弧的Tri-Arc方式。
本发明还提供一种电焊机，该电焊机包括双丝熔化极电弧焊接的收弧装置，该双丝熔化极电弧焊接的收弧装置的结构和工作原理可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的电焊机采用了上述双丝熔化极电弧焊接的收弧装置的技术方案，因此该电焊机具有上述双丝熔化极电弧焊接的收弧装置所有的有益效果。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种双丝熔化极电弧焊接的收弧方法，其特征在于，所述双丝熔化极电弧焊接的收弧方法包括以下步骤：
S10，接收到收弧指令时，在第一预设时间段内控制第一送丝机停止送丝，且在所述第一预设时间段内控制所述第一送丝机的焊接电流降为零；
S20，当所述第一送丝机的焊接电流为零时，按照预设的收弧控制规则控制第二送丝机的收弧工作。
2.如权利要求1所述的双丝熔化极电弧焊接的收弧方法，其特征在于，所述按照预设的收弧控制规则控制第二送丝机的收弧工作的步骤包括：
S21，当所述第一送丝机的焊接电流为零时，在第二预设时间段内控制第二送丝机的焊接电流降低至预设收弧电流，且在所述第二预设时间段内控制所述第二送丝机的送丝速度降低至预设收弧送丝速度；
S22，在所述第二送丝机按照所述预设收弧送丝速度进行送丝的工作时长达到第一预设时长时，在第三预设时间段内控制所述第二送丝机停止送丝，且控制所述第二送丝机的焊丝的杆伸出长度为预设伸出长度，同时在所述第三预设时间段内控制所述第二送丝机的焊接电流降为零，以完成对所述第二送丝机的焊丝端部小球的去除；
S23，当所述第二送丝机的焊接电流为零时，控制所述第二送丝机进行后吹工作，在所述后吹工作的工作时长达到第二预设时长时，收弧工作结束。
3.如权利要求1所述的双丝熔化极电弧焊接的收弧方法，其特征在于，所述第一预设时间段小于10ms。
4.如权利要求2或3所述的双丝熔化极电弧焊接的收弧方法，其特征在于，所述第二预设时间段小于10ms，所述第一预设时长大于或等于100ms且小于或等于120ms，所述第三预设时间段大于或等于100ms且小于或等于150ms，所述第二预设时长大于或等于50ms且小于或等于500ms。
5.如权利要求4所述的双丝熔化极电弧焊接的收弧方法，其特征在于，当所述焊丝为直径是1.2mm的碳钢焊丝且正常焊接状态时所述焊丝的送丝速度为10m/min时，所述预设收弧电流大于或等于100A且小于或等于120A，所述预设收弧送丝速度大于或等于4m/min且小于或等于6m/min。
6.一种双丝熔化极电弧焊接的收弧装置，其特征在于，所述双丝熔化极电弧焊接的收弧装置包括第一电源、第二电源、第一送丝机、第二送丝机、MCU以及存储在所述MCU内并可在所述MCU上运行的双丝熔化极电弧焊接的收弧程序，所述第一送丝机和所述第二送丝机均分别与所述第一电源和所述第二电源连接；
所述双丝熔化极电弧焊接的收弧程序被所述MCU执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的双丝熔化极电弧焊接的收弧方法的步骤。
7.一种电焊机，其特征在于，所述电焊机包括权利要求6所述的双丝熔化极电弧焊接的收弧装置。
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