CN114367721A - 运用于脉冲电弧焊机的脉冲控制方法及装置、存储介质 - Google Patents

运用于脉冲电弧焊机的脉冲控制方法及装置、存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请的实施例揭示了一种运用于脉冲电弧焊机的脉冲控制方法及装置、存储介质。该方法包括：获取脉冲电弧焊机的初始脉冲信号，初始脉冲信号包括初始脉冲的波形从基值开始变为上升沿的时刻；若检测脉冲电弧焊机发生短路，并且短路持续时间里包含所述初始脉冲的波形从基值开始变为上升沿的时刻，则控制输出至少两个脉冲。本申请技术方案能在脉冲电弧焊过程中遇到异常短路时，控制输出至少两个脉冲，使得脉冲电弧焊机快速燃弧，从而焊丝与熔池快速分离，稳定弧长。

Description

运用于脉冲电弧焊机的脉冲控制方法及装置、存储介质
技术领域
本申请涉及电弧焊领域，具体涉及一种运用于脉冲电弧焊机的脉冲控制方 法及装置、存储介质。
背景技术
碳钢、不锈钢、铝合金脉冲电弧焊接实际应用中出现的因弧长比较短会出 现很多短路过渡现象，对于一般的短路，短时间内就能很快释放，不会对弧长 及熔池产生巨大的影响，一般不对其做特殊的处理，但也有一些短路会因为焊 丝与熔池充分接触导致不能很快的释放，直到下一个脉冲上升沿来临仍然处于 短路状态，此时即使下一个脉冲输出，电弧的弧长也很难很快恢复正常弧长， 需要几个脉冲周期才能稳定，这样局部短时间内电弧稳定性比较差，会影响焊 接成型。
如何在发生异常短路后使电弧的弧长恢复正常，并提高电弧稳定性，是亟 待技术人员解决的技术难题。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请的实施例分别提供了一种运用于脉冲电弧焊 机的脉冲控制方法及装置、脉冲电弧焊机和计算机可读存储介质，发生异常短 路后控制输出脉冲快速燃弧，焊丝与熔池快速分离，从而稳定弧长。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种运用于脉冲电弧焊机的脉冲控 制方法，包括：获取所述脉冲电弧焊机的初始脉冲信号，所述初始脉冲信号包 括初始脉冲的波形从基值开始变为上升沿的时刻；若检测所述脉冲电弧焊机发 生短路，并且短路持续时间里包含所述初始脉冲的波形从基值开始变为上升沿 的时刻，则控制输出至少两个脉冲。
在另一示例性实施例中，所述初始脉冲信号还包括初始脉冲周期内的电压 值和电压变化率，在所述获取所述脉冲电弧焊机的初始脉冲信号之后，所述方 法还包括：根据所述电压值和所述电压变化率判断所述脉冲电弧焊机是否发生 短路；若所述电压值小于预设电压值，且所述电压变化率大于预设电压变化率， 判断发生短路；若所述电压值小于预设电压值，且所述电压变化率小于或等于 预设电压变化率，判断未发生短路；若所述电压值大于或等于预设电压值，判 断未发生短路。
在另一示例性实施例中，所述初始脉冲信号还包括初始脉冲周期内的电流 值和电流变化率，在所述获取所述脉冲电弧焊机的初始脉冲信号之后，所述方 法还包括：根据所述电流值和所述电流变化率判断所述脉冲电弧焊机是否发生 短路；若所述电流值大于预设电流值，且所述电流变化率大于预设电流变化率， 判断发生短路；若所述电流值大于预设电流值，且所述电流变化率小于或等于 预设电流变化率，判断未发生短路；若所述电流值大于或等于预设电流值，判 断未发生短路。
在另一示例性实施例中，控制输出两个脉冲，所述控制输出至少两个脉冲， 包括：在检测到短路发生后，输出第一短路控制脉冲；当所述第一短路控制脉 冲下降到基值后，输出第二短路控制脉冲；所述第一短路控制脉冲和所述第二 短路控制脉冲相同。
在另一示例性实施例中，所述第一短路控制脉冲和所述第二短路控制脉冲 与初始脉冲相同。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种脉冲控制装置，包括：获取模 块，配置为获取所述脉冲电弧焊机的初始脉冲信号，所述初始脉冲信号包括初 始脉冲的波形从基值开始变为上升沿的时刻；比较控制模块，配置为若检测所 述脉冲电弧焊机发生短路，并且短路持续时间里包含所述初始脉冲的波形从基 值开始变为上升沿的时刻，则控制输出至少两个脉冲。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种脉冲电弧焊机，包括：焊枪， 用于焊接工作；控制器，与所述焊枪电连接，以执行上述的控制方法；焊箱主 体，用于装载所述控制器，电连接所述焊枪。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存 储有计算机可读指令，当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时，使计 算机执行上述的控制方法。
在本申请的实施例提供的技术方案中，若检测脉冲电弧焊机发生短路，并 且短路持续时间里包含初始脉冲的波形从基值开始变为上升沿的时刻，即定义 其发生了异常短路，则控制输出至少两个脉冲，使得脉冲电弧焊机快速燃弧， 从而焊丝与熔池快速分离，稳定弧长。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请 的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中 的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术者来讲，在不付出创 造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本申请的一示例性实施例示出的一种运用于脉冲电弧焊机的脉冲控 制方法的流程图；
图2是本申请一示例性实施例示出的脉冲电弧焊机发生正常短路的电压和 电流波形图；
图3是本申请的另一示例性实施例示出的一种运用于脉冲电弧焊机的脉冲 控制方法的流程图；
图4是本申请的另一示例性实施例示出的一种运用于脉冲电弧焊机的脉冲 控制方法的流程图；
图5是本申请的另一示例性实施例示出的一种运用于脉冲电弧焊机的脉冲 控制方法的流程图；
图6是本申请的另一示例性实施例示出的控制输出脉冲的电压和电流波形 图；
图7是本申请的一示例性实施例示出的一种脉冲控制装置的结构示意图；
图8是本申请的一示例性实施例示出的一种脉冲电弧焊机的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例执行说明，其示例表示在附图中。下面的描 述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。 以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方 式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一 致的装置和方法的例子。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相 对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块 或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器 装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/ 步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而 有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况 改变。
在本申请中提及的“多个”是指两个或者两个以上。“和/或”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。字符“/”一般表示前后关联对象是一 种“或”的关系。
首先请参阅图1，图1是本申请的一示例性实施例示出的一种运用于脉冲 电弧焊机的脉冲控制方法的流程图。该方法至少包括S110至S120，详细介绍 如下：
首先，需要说明的是本申请的脉冲电弧焊机具体焊机类型包括脉冲氩弧焊、 熔化极脉冲电弧焊等，这里不对其具体类型进行赘述，本发明下述实施例中的 脉冲电弧焊机能产生周期性变化的脉冲式焊接电流。
S110：获取脉冲电弧焊机的初始脉冲信号，初始脉冲信号包括初始脉冲的 波形从基值开始变为上升沿的时刻。
本实施例记载的初始脉冲信号为脉冲电弧焊机发生正常短路，但未发生异 常短路的脉冲信号，可根据脉冲电弧焊机正常工作时的电压或电流波形图，得 到初始脉冲的波形图，初始脉冲波形图中包括初始脉冲的的波形从基值开始变 为上升沿的时刻，如图2所示，图2是本申请一示例性实施例示出的脉冲电弧 焊机发生正常工作时的电压和电流波形图。其中，t1、t2、t3为初始脉冲的波形 从基值开始变为上升沿的时刻。
S120：若检测脉冲电弧焊机发生短路，并且短路持续时间里包含所述初始 脉冲的波形从基值开始变为上升沿的时刻，则控制输出至少两个脉冲。
检测脉冲电弧焊机发生短路，且短路时间里包含初始脉冲的的波形从基值 开始变为上升沿的时刻，例如短路时间里包含时刻t1，即发生了异常短路，则 在短路发生后输出第一个脉冲，在输出第一个脉冲后，就能快速燃弧，输出第 二个脉冲后焊丝与熔池基本已分离，弧长趋于稳定。
本实施例检测脉冲电弧焊机发生短路，并且短路持续时间里包含初始脉冲 的波形从基值开始变为上升沿的时刻，即定义其发生了异常短路，则控制输出 至少两个脉冲，使得脉冲电弧焊机快速燃弧，从而焊丝与熔池快速分离，稳定 弧长。
在另一示例性实施例中，参见图3，图3是本申请的另一示例性实施例示 出的一种运用于脉冲电弧焊机的脉冲控制方法的流程图，在上述S110之后，方 法至少还包括S310至S320a或S320b或S320c，详细介绍如下：
S310：根据电压值和电压变化率判断脉冲电弧焊机是否发生短路。
电压变化率指的是一定时间内，电压值绝对值变化的速率，例如3秒时间 内，电压从1v变为了3v，则电压变化率为1.5v/s。
S320a：若电压值小于预设电压值，且电压变化率大于预设电压变化率，判 断发生短路。
例如，电压值为3v，预设电压值为4v，电压变化率为1.5v/s，预设电压变 化率为1v/s；则电压值小于预设电压值，且电压变化率大于预设电压变化率， 判断发生短路。
S320b：若电压值小于预设电压值，且电压变化率小于或等于预设电压变 化率，判断未发生短路。
例如，电压值为3v，预设电压值为4v，电压变化率为1v/s，预设电压变化 率为1v/s；则电压值小于预设电压值，且电压变化率等于预设电压变化率，判 断未发生短路。
S320c：若电压值大于或等于预设电压值，判断未发生短路。
例如，电压值为5v，预设电压值为4v，即电压值大于预设电压值，则判断 未发生短路，无需再比对电压变化率与预设电压变化率。
本实施例进一步阐明了如何利用电压值和电压变化率判断脉冲电弧焊机是 否发生短路，避免了电压细小波动对短路判断的影响，本方法能更加精准的判 断出短路情况。
在另一示例性实施例中，参见图4，图4是本申请的另一示例性实施例示 出的一种运用于脉冲电弧焊机的脉冲控制方法的流程图，在上述S110之后，方 法至少还包括S410至S420a或S420b或S420c，详细介绍如下：
本实施例S410-S440与S310-S340类似，不同在于本实施例是从电流值出 发判断短路发生与否，在电弧焊过程中，电压和电流呈周期性的对应。
S410：根据电流值和电流变化率判断脉冲电弧焊机是否发生短路。
电流变化率指的是一定时间内，电流值绝对值变化的速率，例如3秒时间 内，电流从1A变为了3A，则电流变化率为1.5A/s。
S420a：若电流值大于预设电流值，且电流变化率大于预设电流变化率，判 断发生短路。
例如，电流值为3A，预设电流值为4A，电流变化率为1.5A/s，预设电流 变化率为1A/s；则电流值小于预设电流值，且电流变化率大于预设电流变化率， 判断发生短路。
S420b：若电流值大于预设电流值，且电流变化率小于或等于预设电流变 化率，判断未发生短路。
例如，电流值为3A，预设电流值为4A，电流变化率为1A/s，预设电流变 化率为1.5A/s；则电流值小于预设电压值，且电流变化率小于预设电流变化率， 判断未发生短路。
S420c：若电流值大于或等于预设电流值，判断未发生短路。
例如，电流值为5A，预设电流值为5A，即电流值等于预设电流值，则判 断未发生短路，无需再比对电流变化率与预设电流变化率。
本实施例进一步阐明了利用电流值和电流变化率判断脉冲电弧焊机是否发 生短路，避免了电流细小波动对短路判断的影响，本方法能更加精准的判断出 短路情况。
在另一示例性实施例中，参见图5，图5是本申请的另一示例性实施例示 出的一种运用于脉冲电弧焊机的脉冲控制方法的流程图，在上述S120中，方法 至少还包括S510-S520，详细介绍如下：
S510：在检测到短路发生后，输出第一短路控制脉冲。
这里指的短路特指发生了异常短路，则输出第一短路控制脉冲。
S520：当第一短路控制脉冲下降到基值后，输出第二短路控制脉冲；第一 短路控制脉冲和第二短路控制脉冲相同。
参考图6，图6是本申请的另一示例性实施例示出的控制输出脉冲的电压 和电流波形图。检测所述脉冲电弧焊机发生短路，并且短路持续时间里包含所 述初始脉冲的波形从基值开始变为上升沿的时刻t2，即判断发生了异常短路， 控制输出两个脉冲，第一短路控制脉冲下降到基值后，立即输出第二短路控制 脉冲，从波形图可明显看出第一短路控制脉冲和第二短路控制脉冲相同。
本实施例进一步阐明了如何连续间隔的输出短路脉冲，当第一短路控制脉 冲下降到基值后，输出第二短路控制脉冲，使得第一短路控制脉冲相对完整， 能有效的快速燃弧，接着输出第二短路控制脉冲，使得弧长稳定。
在另一示例性实施例中，基于上述S520，第一短路控制脉冲和第二短路控 制脉冲与初始脉冲相同。
本实施例中控制输出的脉冲与初始脉冲相同，在一定程度上能保证输出脉 冲的标准性，精准控制其脉冲频率等，并不会因输出脉冲不稳定影响焊丝和熔 池的快速分离。
本申请实施例还提供了一种脉冲控制装置，如图7所示，图7是本申请的 一示例性实施例示出的一种脉冲控制装置的结构示意图。脉冲控制装置包括： 获取模块，配置为获取脉冲电弧焊机的初始脉冲信号，初始脉冲信号包括初始 脉冲的波形从基值开始变为上升沿的时刻；比较控制模块，配置为若检测脉冲 电弧焊机发生短路，并且短路持续时间里包含所述初始脉冲的波形从基值开始 变为上升沿的时刻，则控制输出至少两个脉冲。
在另一示例性实施例中，脉冲控制装置还包括：判断模块，配置为根据电 压值和电压变化率判断脉冲电弧焊机是否发生短路；若电压值小于预设电压值， 且电压变化率大于预设电压变化率，判断发生短路；若电压值小于预设电压值， 且电压变化率小于或等于预设电压变化率，判断未发生短路；若电压值大于或 等于预设电压值，判断未发生短路。
在另一示例性实施例中，脉冲控制装置还包括：判断模块，配置为根据电 流值和电流变化率判断脉冲电弧焊机是否发生短路；若电流值大于预设电流值， 且电流变化率大于预设电流变化率，判断发生短路；若电流值大于预设电流值， 且电流变化率小于或等于预设电流变化率，判断未发生短路；若电流值大于或 等于预设电流值，判断未发生短路。
在另一示例性实施例中，脉冲控制装置中的比较控制模块，还可配置为在 检测到短路发生后，输出第一短路控制脉冲；当第一短路控制脉冲下降到基值 后，输出第二短路控制脉冲；第一短路控制脉冲和第二短路控制脉冲相同。
在另一示例性实施例中，脉冲控制装置中的比较控制模块，还可配置为在 检测到短路发生后，输出第一短路控制脉冲；当第一短路控制脉冲下降到基值 后，输出第二短路控制脉冲；第一短路控制脉冲和第二短路控制脉冲相同，第 一短路控制脉冲和第二短路控制脉冲与初始脉冲相同。
本申请实施例还提供了一种脉冲电弧焊机，如图8所示，图8是本申请的 一示例性实施例示出的一种脉冲电弧焊机的结构示意图。脉冲电弧焊机包括： 焊枪，用于焊接工作；控制器，与焊枪电连接，以执行上述实施例中提供的控 制方法；焊箱主体，用于装载控制器，电连接焊枪。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读 指令，当计算机可读指令被计算机的处理器执行时，使计算机执行如上述的控 制方法。
需要说明的是，本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信 号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储 介质例如可以是电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件， 或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于： 具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器 (RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只 读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储 器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是 任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件 使用或者与其结合使用。
还需要说明的是，本申请附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种 实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。 其中，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部 分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑 功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的 功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框 实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及 的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图 中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实 现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以 通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单 元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
上述内容，仅为本申请的较佳示例性实施例，并非用于限制本申请的实施 方案，本领域普通技术人员根据本申请的主要构思和精神，可以十分方便地进 行相应的变通或修改，故本申请的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围 为准。

Claims (8)

1.一种运用于脉冲电弧焊机的脉冲控制方法，其特征在于，包括：
获取所述脉冲电弧焊机的初始脉冲信号，所述初始脉冲信号包括初始脉冲的波形从基值开始变为上升沿的时刻；
若检测所述脉冲电弧焊机发生短路，并且短路持续时间里包含所述初始脉冲的波形从基值开始变为上升沿的时刻，则控制输出至少两个脉冲。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始脉冲信号还包括初始脉冲周期内的电压值和电压变化率，在所述获取所述脉冲电弧焊机的初始脉冲信号之后，所述方法还包括：
根据所述电压值和所述电压变化率判断所述脉冲电弧焊机是否发生短路；
若所述电压值小于预设电压值，且所述电压变化率大于预设电压变化率，判断发生短路；
若所述电压值小于预设电压值，且所述电压变化率小于或等于预设电压变化率，判断未发生短路；
若所述电压值大于或等于预设电压值，判断未发生短路。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始脉冲信号还包括初始脉冲周期内的电流值和电流变化率，在所述获取所述脉冲电弧焊机的初始脉冲信号之后，所述方法还包括：
根据所述电流值和所述电流变化率判断所述脉冲电弧焊机是否发生短路；
若所述电流值大于预设电流值，且所述电流变化率大于预设电流变化率，判断发生短路；
若所述电流值大于预设电流值，且所述电流变化率小于或等于预设电流变化率，判断未发生短路；
若所述电流值大于或等于预设电流值，判断未发生短路。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，控制输出两个脉冲，所述则控制输出至少两个脉冲，包括：
在检测到短路发生后，输出第一短路控制脉冲；
当所述第一短路控制脉冲下降到基值后，输出第二短路控制脉冲；所述第一短路控制脉冲和所述第二短路控制脉冲相同。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一短路控制脉冲和所述第二短路控制脉冲与初始脉冲相同。
6.一种脉冲控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，配置为获取所述脉冲电弧焊机的初始脉冲信号，所述初始脉冲信号包括初始短路脉冲的波形从基值开始变为上升沿的时刻；
比较控制模块，配置为若检测所述脉冲电弧焊机发生短路，并且短路持续时间里包含所述初始脉冲的波形从基值开始变为上升沿的时刻，则控制输出至少两个脉冲。
7.一种脉冲电弧焊机，其特征在于，包括：
焊枪，用于焊接工作；
控制器，与所述焊枪电连接，以执行权利要求1-5中的任一项所述的控制方法；
焊箱主体，用于装载所述控制器，电连接所述焊枪。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机可读指令，当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时，使计算机执行权利要求1至5中任一项所述方法。
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