CN116038077A - 气体保护焊接系统及其控制方法、控制器、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种气体保护焊接系统及其控制方法、控制器、存储介质。气体保护焊接系统包括熔化电极气体保护焊子系统和非熔化电极气体保护焊子系统，熔化电极气体保护焊子系统形成第一电弧，非熔化电极气体保护焊子系统形成第二电弧，第一电弧和第二电弧共熔池焊接，第一电弧和第二电弧之间形成预设角度；控制方法包括：当检测到第一电弧处于预设状态时，同时向熔化电极气体保护焊子系统的第一送丝装置和非熔化电极气体保护焊子系统的第二焊接电源发送预设状态同步信号；根据预设状态同步信号，第一送丝装置输出相应的送丝速度，第一焊接电源和第二焊接电源分别输出相应的焊接电流。上述方案，能够使电弧稳定，并确保熔池的加热效率提高。
Description
技术领域
本申请涉及焊接技术领域，特别是涉及一种气体保护焊接系统及其控制方法、控制器、存储介质。
背景技术
熔化电极气体保护焊方法，因为有电弧的自调节作用，焊接效率高，自动化程度高，但其焊接热输入和焊接稳定性取决于焊丝的熔化曲线和熔滴过渡方式。为了保证熔滴过渡的稳定和合适的电弧长度，焊接参数存在所谓匹配的范围，这在很多场合无法获得良好的焊接效果。而非熔化电极气体保护焊，其电弧的长度和热输入不受制于焊丝的熔化曲线和熔滴过渡，而只依赖于设定电流和设定的电弧高度，可以根据实际焊接需要实时调整，其电弧稳定性较好，尤其适合于间隙较小的薄板金属焊接，在厚板金属或间隙较大的薄板焊接时，其电弧稳定性和焊接性能下降明显，需要额外的加入填丝，以实现合适的焊接效果；由于该送丝过程属于开环控制，需要通过观察实时调整，以避免焊丝与母材固体接触，或与钨极接触，该过程增加了操作者的操作难度，或者自动化设备的实现难度，进而限制了其应用效率和应用场合。
为了发挥熔化电极气体保护焊和非熔化电极气体保护焊各自的优势，同时规避各自的缺点，将两种电弧复合起来进行焊接成为其中一个选项。但这种方法有明显的限制条件，即当两种电弧中分别通有电流，且两种电弧在空间上相距较近时，两种电弧会因为洛伦兹力而发生相互干扰，严重影响焊接稳定性。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种气体保护焊接系统及其控制方法、控制器、存储介质，能够使电弧稳定，并确保熔池的加热效率提高，进而实现更好的焊缝品质。
为了解决上述问题，本申请第一方面提供了一种气体保护焊接系统的控制方法，所述气体保护焊接系统包括熔化电极气体保护焊子系统和非熔化电极气体保护焊子系统，所述熔化电极气体保护焊子系统形成第一电弧，所述非熔化电极气体保护焊子系统形成第二电弧，所述第一电弧和所述第二电弧共熔池焊接，所述第一电弧和所述第二电弧之间形成预设角度；所述控制方法包括：当所述熔化电极气体保护焊子系统的第一焊接电源检测到所述第一电弧处于预设状态时，同时向所述熔化电极气体保护焊子系统的第一送丝装置和所述非熔化电极气体保护焊子系统的第二焊接电源发送预设状态同步信号；根据所述预设状态同步信号，所述第一送丝装置输出相应的送丝速度，所述第一焊接电源和所述第二焊接电源分别输出相应的焊接电流。
其中，所述第一送丝装置具有往复送丝功能，所述预设状态包括熔滴短路开始状态，所述预设状态同步信号包括短路开始同步信号；所述根据所述预设状态同步信号，所述第一送丝装置输出相应的送丝速度，所述第一焊接电源和所述第二焊接电源分别输出相应的焊接电流，包括：在接收到所述短路开始同步信号时，所述第一送丝装置回抽焊丝，所述第一焊接电源将输出的电流从第一熔化极电流值减小至第二熔化极电流值，所述第二焊接电源将输出的电流从第二非熔化极电流值增大至第一非熔化极电流值。
其中，所述第一送丝装置具有往复送丝功能，所述预设状态包括熔滴短路结束状态，所述预设状态同步信号包括短路结束同步信号；所述根据所述预设状态同步信号，所述第一送丝装置输出相应的送丝速度，所述第一焊接电源和所述第二焊接电源分别输出相应的焊接电流，包括：在接收到所述短路结束同步信号时，所述第一送丝装置送进焊丝，所述第一焊接电源将输出的电流从第二熔化极电流值增大至第一熔化极电流值，所述第二焊接电源将输出的电流从第一非熔化极电流值减小至第二非熔化极电流值。
为解决上述问题，本申请第二方面提供了一种控制器，应用于气体保护焊接系统，所述气体保护焊接系统包括熔化电极气体保护焊子系统和非熔化电极气体保护焊子系统，所述熔化电极气体保护焊子系统形成第一电弧，所述非熔化电极气体保护焊子系统形成第二电弧，所述第一电弧和所述第二电弧共熔池焊接，所述第一电弧和所述第二电弧之间形成预设角度；所述控制器包括：电信号采样模块，所述电信号采样模块与所述熔化电极气体保护焊子系统的第一焊接电源连接，用于获取所述第一电弧的电信号信息；所述电信号信息包括电压信号和电流信号；电弧状态判断模块，所述电弧状态判断模块与所述电信号采样模块连接，用于基于所述第一电弧的电信号信息，判断所述第一电弧所处的电弧状态，并在所述第一电弧处于预设状态时，生成预设状态同步信号；送丝给定模块，所述送丝给定模块与所述电弧状态判断模块连接，用于根据所述预设状态同步信号，控制所述第一送丝装置输出相应的送丝速度；第一电源给定模块，所述第一电源给定模块与所述电弧状态判断模块连接，用于根据所述预设状态同步信号，控制所述第一焊接电源别输出相应的焊接电流；第二电源给定模块，所述第二电源给定模块与所述电弧状态判断模块连接，用于根据所述预设状态同步信号，控制所述第二焊接电源别输出相应的焊接电流。
其中，所述第一送丝装置具有往复送丝功能，所述预设状态包括熔滴短路开始状态，所述预设状态同步信号包括短路开始同步信号；所述送丝给定模块执行根据所述预设状态同步信号，控制所述第一送丝装置输出相应的送丝速度的步骤，包括：在接收到所述短路开始同步信号时，生成第一送丝驱动信号，以控制所述第一送丝装置回抽焊丝；所述第一电源给定模块执行根据所述预设状态同步信号，控制所述第一焊接电源别输出相应的焊接电流的步骤，包括：在接收到所述短路开始同步信号时，控制所述第一焊接电源将输出的电流从第一熔化极电流值减小至第二熔化极电流值；所述第二电源给定模块执行根据所述预设状态同步信号，控制所述第二焊接电源别输出相应的焊接电流的步骤，包括：在接收到所述短路开始同步信号时，控制所述第二焊接电源将输出的电流从第二非熔化极电流值增大至第一非熔化极电流值。
其中，所述第一送丝装置具有往复送丝功能，所述预设状态包括熔滴短路结束状态，所述预设状态同步信号包括短路结束同步信号；所述送丝给定模块执行根据所述预设状态同步信号，控制所述第一送丝装置输出相应的送丝速度的步骤，包括：在接收到所述短路结束同步信号时，生成第二送丝驱动信号，以控制所述第一送丝装置送进焊丝；所述第一电源给定模块执行根据所述预设状态同步信号，控制所述第一焊接电源别输出相应的焊接电流的步骤，包括：在接收到所述短路结束同步信号时，控制所述第一焊接电源将输出的电流从第二熔化极电流值增大至第一熔化极电流值；所述第二电源给定模块执行根据所述预设状态同步信号，控制所述第二焊接电源别输出相应的焊接电流的步骤，包括：在接收到所述短路结束同步信号时，控制所述第二焊接电源将输出的电流从第一非熔化极电流值减小至第二非熔化极电流值。
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气体保护焊接系统的控制方法。
为解决上述问题，本申请第四方面提供了一种气体保护焊接系统，所述气体保护焊接系统包括熔化电极气体保护焊子系统和非熔化电极气体保护焊子系统；所述熔化电极气体保护焊子系统包括第一焊接电源、焊丝和第一送丝装置，所述第一焊接电源与所述焊丝电连接，所述第一焊接电源用于熔化所述焊丝，以形成并维持第一电弧，所述焊丝通过所述第一送丝装置进行送丝；所述非熔化电极气体保护焊子系统包括第二焊接电源和钨极，所述第二焊接电源与所述钨极电连接，所述第二焊接电源用于激发所述钨极发射导电粒子，以形成并维持第二电弧；其中，所述第一电弧和所述第二电弧共熔池焊接，所述第一电弧和所述第二电弧之间形成预设角度；所述气体保护焊接系统还包括控制器，所述控制器分别与所述熔化电极气体保护焊子系统和所述非熔化电极气体保护焊子系统连接，所述控制器为上述第二方面或第三方面的控制器。
其中，所述熔化电极气体保护焊子系统和所述非熔化电极气体保护焊子系统的焊接参数分别通过所述控制器进行调节。
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气体保护焊接系统的控制方法。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请的气体保护焊接系统包括熔化电极气体保护焊子系统和非熔化电极气体保护焊子系统，熔化电极气体保护焊子系统形成第一电弧，非熔化电极气体保护焊子系统形成第二电弧，第一电弧和第二电弧共熔池焊接，第一电弧和第二电弧之间形成预设角度；在气体保护焊接系统的控制方法中，当熔化电极气体保护焊子系统的第一焊接电源检测到第一电弧处于预设状态时，同时向熔化电极气体保护焊子系统的第一送丝装置和非熔化电极气体保护焊子系统的第二焊接电源发送预设状态同步信号，于是可以根据预设状态同步信号，第一送丝装置输出相应的送丝速度，第一焊接电源和第二焊接电源分别输出相应的焊接电流。由于本申请的气体保护焊接系统包括熔化电极气体保护焊子系统和非熔化电极气体保护焊子系统，熔化电极气体保护焊子系统形成第一电弧，非熔化电极气体保护焊子系统形成第二电弧，第一电弧和第二电弧共熔池焊接，第一电弧和第二电弧之间形成预设角度，实现熔化电极气体保护焊系统和非熔化电极气体保护焊系统在焊缝熔池处的真正熔合，两种电弧在空间上相近，二者之间无剧烈电磁作用，电弧稳定，并确保熔池的加热效率提高，继而实现更好的焊缝品质，达到1+1>2的效果。
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气体保护焊接系统各控制量的时序图；
图3是本申请一应用场景中第一电弧和第二电弧的状态示意图；
图4是本申请控制器一实施例的框架结构示意图；
图5是本申请控制器另一实施例的框架结构示意图；
图6是本申请熔化电极气体保护焊系统的框架结构示意图；
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，请结合图6，图6是本申请熔化电极气体保护焊系统的框架结构示意图，该气体保护焊接系统60包括熔化电极气体保护焊子系统601、非熔化电极气体保护焊子系统602和母材603，熔化电极气体保护焊子系统601形成有第一电弧6010，非熔化电极气体保护焊子系统602形成有第二电弧6020，第一电弧6010和第二电弧6020共熔池焊接，第一电弧6010和第二电弧6020之间形成预设角度。具体地，熔化电极气体保护焊子系统601还包括第一焊接电源6011、焊丝6012和第一送丝装置6013，第一焊接电源6011与焊丝6012电连接，第一焊接电源6011用于熔化焊丝6012，以形成并维持第一电弧6010以及加热母材603，焊丝6012通过第一送丝装置6013进行送丝；非熔化电极气体保护焊子系统602包括第二焊接电源6021和钨极6022，第二焊接电源6021与钨极6022电连接，第二焊接电源6021用于激发钨极6022发射导电粒子，以形成并维持第二电弧6020以及加热母材603。
本申请实施例中的气体保护焊接系统60还包括控制器604，控制器604分别与熔化电极气体保护焊子系统601和非熔化电极气体保护焊子系统602连接，本实施例中的气体保护焊接系统的控制方法的执行主体为控制器604，其控制方法包括以下步骤：
步骤S11：当所述熔化电极气体保护焊子系统的第一焊接电源检测到所述第一电弧处于预设状态时，同时向所述熔化电极气体保护焊子系统的第一送丝装置和所述非熔化电极气体保护焊子系统的第二焊接电源发送预设状态同步信号。
步骤S12：根据所述预设状态同步信号，所述第一送丝装置输出相应的送丝速度，所述第一焊接电源和所述第二焊接电源分别输出相应的焊接电流。
熔化电极气体保护焊子系统601的熔滴过渡的形式为短路过渡，短路过渡具体是指当电流较小、电弧电压较低时，弧长较短，熔滴未长成大滴就与熔池接触形成液态金属短路，电弧熄灭，随之金属熔滴在表面张力及电磁收缩力的作用下过渡到熔池中去，熔滴脱落之后电弧重新引燃，如此交替进行的过渡方式。短路过渡是燃弧、熄弧交替进行的，本申请实施例中的熔化电极气体保护焊子系统601中的第一焊接电源6011具有电流波形控制功能，采用电流波形控制模式控制第一焊接电源6011时，需要区分熔滴过渡的各个阶段，并在不同阶段调整电流波形的形状，控制熔滴尺寸，达到更优的熔滴过渡效果和熔池加热效果，同时减少焊接飞溅，调整焊接熔深。这个过程需要通过检测第一电弧6010的电压信号和电流信号，然后通过特定的硬件滤波和判断电路或者软件算法实现对焊接过程中第一电弧6010所处的电弧状态，从而根据第一电弧6010的状态实现短路、燃弧阶段的判断；于是，基于第一焊接电源6011的电流波形控制功能，可以根据电弧702所处的预设状态生成对应的预设状态同步信号，然后根据预设状态同步信号，使第一送丝装置输出相应的送丝速度，第一焊接电源和第二焊接电源分别输出相应的焊接电流。
由于本申请的气体保护焊接系统包括熔化电极气体保护焊子系统和非熔化电极气体保护焊子系统，熔化电极气体保护焊子系统形成第一电弧，非熔化电极气体保护焊子系统形成第二电弧，第一电弧和第二电弧共熔池焊接，第一电弧和第二电弧之间形成预设角度，实现熔化电极气体保护焊系统和非熔化电极气体保护焊系统在焊缝熔池处的真正熔合，两种电弧在空间上相近，二者之间无剧烈电磁作用，电弧稳定，并确保熔池的加热效率提高，继而实现更好的焊缝品质，达到1+1>2的效果。
进一步地，在一实施例中，所述第一送丝装置具有往复送丝功能，所述预设状态包括熔滴短路开始状态，所述预设状态同步信号包括短路开始同步信号；上述步骤S12具体可以包括：在接收到所述短路开始同步信号时，所述第一送丝装置回抽焊丝，所述第一焊接电源将输出的电流从第一熔化极电流值减小至第二熔化极电流值，所述第二焊接电源将输出的电流从第二非熔化极电流值增大至第一非熔化极电流值。
进一步地，在一实施例中，所述第一送丝装置具有往复送丝功能，所述预设状态包括熔滴短路结束状态，所述预设状态同步信号包括短路结束同步信号；上述步骤S12具体可以包括：在接收到所述短路结束同步信号时，所述第一送丝装置送进焊丝，所述第一焊接电源将输出的电流从第二熔化极电流值增大至第一熔化极电流值，所述第二焊接电源将输出的电流从第一非熔化极电流值减小至第二非熔化极电流值。
具体地，请结合图3，图3是本申请一应用场景中第一电弧和第二电弧的状态示意图，本申请实施例中的熔化电极气体保护焊子系统601中，焊丝6012被第一送丝装置6013以一定的速度送进焊枪的送丝管，供第一电弧6010将其熔化，焊丝6012的送进速度与熔化速度保持一致，才能保证焊接过程的稳定，因此，焊丝6012的送进速度是影响焊接过程稳定的一个重要因素。请结合图2和图3，其中图2是本申请一应用场景中气体保护焊接系统各控制量的时序图，在熔滴过渡的不同阶段需要设定相应的送丝的方向和幅值，于是在判断出第一电弧6010所处的电弧状态后，第一送丝装置6013可以根据具体处于短路的开始状态或者短路的结束状态来切换设定好的送丝方向和幅值(即熔化极送丝速度)，当第一电弧6010处于短路开始状态时触发短路开始同步信号，第一送丝装置6013切换第一送丝速度，当第一电弧6010处于短路结束状态时触发短路结束同步信号，第一送丝装置6013切换第二送丝速度。具体地，在短路期间，第一送丝速度的送丝方向通常设置为远离熔池的方向，以实现熔滴脱离熔池的操作，送丝速度幅值可以在短路的不同阶段设置为不同的值；而在燃弧期间，第二送丝速度的送丝方向通常设置为接近熔池的方向，送丝速度幅值可以在燃弧的不同阶段设置为不同的值。
因此，本申请实施例中熔化电极气体保护焊子系统601的工作原理如下：通过带高频往复运动功能的第一送丝装置6013，在第一焊接电源6011通过采样第一电弧6010的电流电压信号检测到短路开始时，实现焊丝回抽，即远离熔池；在第一焊接电源6011通过采样第一电弧6010的电流电压信号检测到短路结束时，实现焊丝送进，即靠近熔池，直到下一次短路发生。而在检测到短路开始后，第一焊接电源6011需要输出较小的电流，将熔化极电流从第一熔化极电流值减小至第二熔化极电流值，此时第一电弧6010处于熄灭状态；而在短路结束后，第一焊接电源6011需要输出较大的电流，将熔化极电流从第二熔化极电流值增大至第一熔化极电流值，通过第一电弧6010加热焊丝6012，实现焊丝熔化。
同时，非熔化电极气体保护焊子系统602的工作原理如下：在第一焊接电源6011通过采样第一电弧6010的电流电压信号检测到短路开始时，通过短路开始同步信号传递给非熔化电极气体保护焊子系统602，第二焊接电源6021输出较大的电流，将非熔化极电流从第二非熔化极电流值增大至第一非熔化极电流值，通过第二电弧6020加热熔池和第一焊丝6012；在第一焊接电源6011通过采样第一电弧6010的电流电压信号检测到短路结束时，第二焊接电源6021输出较小的电流，将非熔化极电流从第一非熔化极电流值减小至第二非熔化极电流值，仅维持第二电弧6020不熄灭，此时其产生的电磁力较小，不影响第一电弧6010的稳定。可以理解的是，两个子系统的第一电弧6010和第二电弧6020在空间上靠近，但在时间上处于高频能量交替输出的状态，交替频率可以达到70Hz～200Hz等级，熔池在此期间不会因为能量交替的原因冷却，从而实现较好的复合效果。
上述方案，实现熔化电极气体保护焊子系统和非熔化电极气体保护焊子系统在焊缝熔池处的真正熔合，第一电弧和第二电弧在空间上相近，二者之间无剧烈电磁作用，电弧稳定，并确保熔池的加热效率提高，继而实现更好的焊缝品质，达到1+1>2的效果；熔化电极气体保护焊子系统和非熔化电极气体保护焊子系统的参数可以根据实际需要单独调节，以获得实际焊接需要的焊接效果，调节方式简单，调试过程简单，有利于现场应用；而焊接热输入不受熔化电极气体保护焊子系统的焊丝熔化曲线的限制；另外，在加入带有电弧调节功能的填丝过程后，即使在高速送丝时，也不会出现顶丝现象，有利于实现高速焊接和自动化焊接；并且，整个焊接系统没有引入第三方，仅通过两个子系统之间的信号同步实现复合焊接和电磁干扰抑制，简化了系统组成。
请参阅图4，图4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应用于气体保护焊接系统，所述气体保护焊接系统包括熔化电极气体保护焊子系统和非熔化电极气体保护焊子系统，所述熔化电极气体保护焊子系统形成第一电弧，所述非熔化电极气体保护焊子系统形成第二电弧，所述第一电弧和所述第二电弧共熔池焊接，所述第一电弧和所述第二电弧之间形成预设角度。具体地，所述控制器40包括电信号采样模块400、电弧状态判断模块401、送丝给定模块402、第一电源给定模块403和第二电源给定模块404。所述电信号采样模块400与所述熔化电极气体保护焊子系统的第一焊接电源连接，用于获取所述第一电弧的电信号信息；所述电信号信息包括电压信号和电流信号；所述电弧状态判断模块401与所述电信号采样模块400连接，用于基于所述第一电弧的电信号信息，判断所述第一电弧所处的电弧状态，并在所述第一电弧处于预设状态时，生成预设状态同步信号；所述送丝给定模块402与所述电弧状态判断模块401连接，用于根据所述预设状态同步信号，控制所述第一送丝装置输出相应的送丝速度；所述第一电源给定模块403与所述电弧状态判断模块401连接，用于根据所述预设状态同步信号，控制所述第一焊接电源别输出相应的焊接电流；所述第二电源给定模块404与所述电弧状态判断模块401连接，用于根据所述预设状态同步信号，控制所述第二焊接电源别输出相应的焊接电流。
在一实施例中，所述第一送丝装置具有往复送丝功能，所述预设状态包括熔滴短路开始状态，所述预设状态同步信号包括短路开始同步信号；所述送丝给定模块402执行根据所述预设状态同步信号，控制所述第一送丝装置输出相应的送丝速度的步骤，包括：在接收到所述短路开始同步信号时，生成第一送丝驱动信号，以控制所述第一送丝装置回抽焊丝；所述第一电源给定模块403执行根据所述预设状态同步信号，控制所述第一焊接电源别输出相应的焊接电流的步骤，包括：在接收到所述短路开始同步信号时，控制所述第一焊接电源将输出的电流从第一熔化极电流值减小至第二熔化极电流值；所述第二电源给定模块404执行根据所述预设状态同步信号，控制所述第二焊接电源别输出相应的焊接电流的步骤，包括：在接收到所述短路开始同步信号时，控制所述第二焊接电源将输出的电流从第二非熔化极电流值增大至第一非熔化极电流值。
在一实施例中，所述第一送丝装置具有往复送丝功能，所述预设状态包括熔滴短路结束状态，所述预设状态同步信号包括短路结束同步信号；所述送丝给定模块402执行根据所述预设状态同步信号，控制所述第一送丝装置输出相应的送丝速度的步骤，包括：在接收到所述短路结束同步信号时，生成第二送丝驱动信号，以控制所述第一送丝装置送进焊丝；所述第一电源给定模块403执行根据所述预设状态同步信号，控制所述第一焊接电源别输出相应的焊接电流的步骤，包括：在接收到所述短路结束同步信号时，控制所述第一焊接电源将输出的电流从第二熔化极电流值增大至第一熔化极电流值；所述第二电源给定模块404执行根据所述预设状态同步信号，控制所述第二焊接电源别输出相应的焊接电流的步骤，包括：在接收到所述短路结束同步信号时，控制所述第二焊接电源将输出的电流从第一非熔化极电流值减小至第二非熔化极电流值。
请结合图4和图6，控制器40可以包括数字信号处理器(DSP)，DSP通过电信号采样模块400，以50kHz以上速率采集第一电弧6010的电信号信息，保证基本能还原第一电弧6010的真实情况，并将模拟信号转换为数字信号。第一电弧6010的电信号被采集入DSP后，通过采样滤波模块405中特定的数字滤波算法，将可能存在的干扰信号滤除，以得到能够真实的电弧信息。然后可以将滤波以后得到的第一电弧6010的电信号信息，分别送入电弧状态判断模块401和第一电源给定模块403中的弧长控制模块4030。其中电弧状态判断模块401可以用来判断出的第一电弧6010所处的电弧状态，并产生符合熔滴过渡要求的电流波形。另外，电弧状态判断模块401所判断出的第一电弧6010所处的电弧状态，可以为后面的第一送丝装置6013提供送丝往复运动的判断依据。弧长控制模块4030可以通过特定的弧长控制算法，在宏观周期上控制第一电弧6010上的压降接近恒定。将电弧状态判断模块401和弧长控制模块4030的输出累加，得到目标电流值，目标电流值作为第一焊接电源6011部分的驱动，由第一电源给定模块403中的熔化极电源驱动模块4031向第一焊接电源6011输出关于所述目标电流值的电流驱动信号，促使第一焊接电源6011输出合适的电流值。另外，送丝给定模块402具体可以包括送丝速度采样模块4020、送丝往复控制模块4021、送丝速度控制模块4022和熔化极送丝驱动模块4023，电弧状态判断模块401的输出同时还可以连接到送丝往复控制模块4021，送丝往复控制模块4021用于根据第一电弧6010所处的电弧状态确定送丝方向；而送丝往复控制模块4021与送丝速度控制模块4022连接，送丝速度控制模块4022可以根据第一电弧6010所处的电弧状态和所述送丝方向确定需要输出的送丝速度，并根据送丝速度采样模块4020反馈的实时送丝速度，经过特殊算法计算后，输出调节量驱动底层，以得到相应的目标送丝速度，然后由熔化极送丝驱动模块4023驱动第一送丝装置6013进行送丝速度切换。具体地，在短路期间，送丝方向通常设置为远离熔池的方向，以实现熔滴脱离熔池的操作，送丝速度幅值可以在短路的不同阶段设置为不同的值；在燃弧期间，送丝方向通常设置为接近熔池的方向，送丝速度幅值可以在燃弧的不同阶段设置为不同的值。另外，第二电源给定模块404包括第二电弧电流采样模块4040和非熔化极电源驱动模块4041，电弧状态判断模块401所判断出的第一电弧6010所处的电弧状态，可以为第二电源给定模块404提供调整输出电流的判断依据，将对应给定信号和第二电弧电流采样模块4040采集的实时电流信号，经过特殊算法计算后，输出调节量驱动底层，以得到第二电弧6020的能量，由非熔化极电源驱动模块4041向第二焊接电源6021输出关于第二电弧6020的能量的电流驱动信号，促使第二焊接电源6021输出合适的电流值。
请参阅图5，图5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气体保护焊接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以实现上述任一气体保护焊接系统的控制方法实施例的步骤。处理器501还可以称为CPU(Central Processing Unit，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实现气体保护焊接系统的控制方法的具体内容请参阅上述气体保护焊接系统的控制方法实施例中的内容，此处不再赘述。
请参阅图6，图6是本申请气体保护焊接系统的框架结构示意图。本实施例中的气体保护焊接系统60包括熔化电极气体保护焊子系统601和非熔化电极气体保护焊子系统602；熔化电极气体保护焊子系统601包括第一焊接电源6011、焊丝6012和第一送丝装置6013，第一焊接电源6011与焊丝6012电连接，第一焊接电源6011用于熔化焊丝6012，以形成并维持第一电弧6010，焊丝6012通过第一送丝装置6013进行送丝；非熔化电极气体保护焊子系统602包括第二焊接电源6021和钨极6022，第二焊接电源6021与钨极6022电连接，第二焊接电源6021用于激发钨极6022发射导电粒子，以形成并维持第二电弧6020；其中，第一电弧6010和第二电弧6020共熔池焊接，第一电弧6010和第二电弧6020之间形成预设角度；气体保护焊接系统60还包括控制器604，控制器604分别与熔化电极气体保护焊子系统601和非熔化电极气体保护焊子系统602连接，所述控制器604为上述任意实施例中的控制器40或控制器50。进一步地，熔化电极气体保护焊子系统601和非熔化电极气体保护焊子系统602的焊接参数分别通过控制器604进行调节。
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70，其上存储有程序指令700，程序指令700被处理器执行时实现上述任一气体保护焊接系统的控制方法实施例中的步骤。
该计算机可读存储介质70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700的介质，或者也可以为存储有该程序指令700的服务器，该服务器可将存储的程序指令700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700。
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 (10)
1.一种气体保护焊接系统的控制方法，其特征在于，所述气体保护焊接系统包括熔化电极气体保护焊子系统和非熔化电极气体保护焊子系统，所述熔化电极气体保护焊子系统形成第一电弧，所述非熔化电极气体保护焊子系统形成第二电弧，所述第一电弧和所述第二电弧共熔池焊接，所述第一电弧和所述第二电弧之间形成预设角度；所述控制方法包括：
当所述熔化电极气体保护焊子系统的第一焊接电源检测到所述第一电弧处于预设状态时，同时向所述熔化电极气体保护焊子系统的第一送丝装置和所述非熔化电极气体保护焊子系统的第二焊接电源发送预设状态同步信号；
根据所述预设状态同步信号，所述第一送丝装置输出相应的送丝速度，所述第一焊接电源和所述第二焊接电源分别输出相应的焊接电流。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一送丝装置具有往复送丝功能，所述预设状态包括熔滴短路开始状态，所述预设状态同步信号包括短路开始同步信号；
所述根据所述预设状态同步信号，所述第一送丝装置输出相应的送丝速度，所述第一焊接电源和所述第二焊接电源分别输出相应的焊接电流，包括：
在接收到所述短路开始同步信号时，所述第一送丝装置回抽焊丝，所述第一焊接电源将输出的电流从第一熔化极电流值减小至第二熔化极电流值，所述第二焊接电源将输出的电流从第二非熔化极电流值增大至第一非熔化极电流值。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一送丝装置具有往复送丝功能，所述预设状态包括熔滴短路结束状态，所述预设状态同步信号包括短路结束同步信号；
所述根据所述预设状态同步信号，所述第一送丝装置输出相应的送丝速度，所述第一焊接电源和所述第二焊接电源分别输出相应的焊接电流，包括：
在接收到所述短路结束同步信号时，所述第一送丝装置送进焊丝，所述第一焊接电源将输出的电流从第二熔化极电流值增大至第一熔化极电流值，所述第二焊接电源将输出的电流从第一非熔化极电流值减小至第二非熔化极电流值。
4.一种控制器，其特征在于，应用于气体保护焊接系统，所述气体保护焊接系统包括熔化电极气体保护焊子系统和非熔化电极气体保护焊子系统，所述熔化电极气体保护焊子系统形成第一电弧，所述非熔化电极气体保护焊子系统形成第二电弧，所述第一电弧和所述第二电弧共熔池焊接，所述第一电弧和所述第二电弧之间形成预设角度；所述控制器包括：
电信号采样模块，所述电信号采样模块与所述熔化电极气体保护焊子系统的第一焊接电源连接，用于获取所述第一电弧的电信号信息；所述电信号信息包括电压信号和电流信号；
电弧状态判断模块，所述电弧状态判断模块与所述电信号采样模块连接，用于基于所述第一电弧的电信号信息，判断所述第一电弧所处的电弧状态，并在所述第一电弧处于预设状态时，生成预设状态同步信号；
送丝给定模块，所述送丝给定模块与所述电弧状态判断模块连接，用于根据所述预设状态同步信号，控制所述第一送丝装置输出相应的送丝速度；
第一电源给定模块，所述第一电源给定模块与所述电弧状态判断模块连接，用于根据所述预设状态同步信号，控制所述第一焊接电源别输出相应的焊接电流；
第二电源给定模块，所述第二电源给定模块与所述电弧状态判断模块连接，用于根据所述预设状态同步信号，控制所述第二焊接电源别输出相应的焊接电流。
5.根据权利要求4所述的控制器，其特征在于，所述第一送丝装置具有往复送丝功能，所述预设状态包括熔滴短路开始状态，所述预设状态同步信号包括短路开始同步信号；
所述送丝给定模块执行根据所述预设状态同步信号，控制所述第一送丝装置输出相应的送丝速度的步骤，包括：在接收到所述短路开始同步信号时，生成第一送丝驱动信号，以控制所述第一送丝装置回抽焊丝；
所述第一电源给定模块执行根据所述预设状态同步信号，控制所述第一焊接电源别输出相应的焊接电流的步骤，包括：在接收到所述短路开始同步信号时，控制所述第一焊接电源将输出的电流从第一熔化极电流值减小至第二熔化极电流值；
所述第二电源给定模块执行根据所述预设状态同步信号，控制所述第二焊接电源别输出相应的焊接电流的步骤，包括：在接收到所述短路开始同步信号时，控制所述第二焊接电源将输出的电流从第二非熔化极电流值增大至第一非熔化极电流值。
6.根据权利要求4所述的控制器，其特征在于，所述第一送丝装置具有往复送丝功能，所述预设状态包括熔滴短路结束状态，所述预设状态同步信号包括短路结束同步信号；
所述送丝给定模块执行根据所述预设状态同步信号，控制所述第一送丝装置输出相应的送丝速度的步骤，包括：在接收到所述短路结束同步信号时，生成第二送丝驱动信号，以控制所述第一送丝装置送进焊丝；
所述第一电源给定模块执行根据所述预设状态同步信号，控制所述第一焊接电源别输出相应的焊接电流的步骤，包括：在接收到所述短路结束同步信号时，控制所述第一焊接电源将输出的电流从第二熔化极电流值增大至第一熔化极电流值；
所述第二电源给定模块执行根据所述预设状态同步信号，控制所述第二焊接电源别输出相应的焊接电流的步骤，包括：在接收到所述短路结束同步信号时，控制所述第二焊接电源将输出的电流从第一非熔化极电流值减小至第二非熔化极电流值。
7.一种控制器，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1-3任一项所述的气体保护焊接系统的控制方法。
8.一种气体保护焊接系统，其特征在于，所述气体保护焊接系统包括熔化电极气体保护焊子系统和非熔化电极气体保护焊子系统；
所述熔化电极气体保护焊子系统包括第一焊接电源、焊丝和第一送丝装置，所述第一焊接电源与所述焊丝电连接，所述第一焊接电源用于熔化所述焊丝，以形成并维持第一电弧，所述焊丝通过所述第一送丝装置进行送丝；所述非熔化电极气体保护焊子系统包括第二焊接电源和钨极，所述第二焊接电源与所述钨极电连接，所述第二焊接电源用于激发所述钨极发射导电粒子，以形成并维持第二电弧；其中，所述第一电弧和所述第二电弧共熔池焊接，所述第一电弧和所述第二电弧之间形成预设角度；
所述气体保护焊接系统还包括控制器，所述控制器分别与所述熔化电极气体保护焊子系统和所述非熔化电极气体保护焊子系统连接，所述控制器为权利要求4-6或权利要求7任一项所述的控制器。
9.根据权利要求8所述的气体保护焊接系统，其特征在于，所述熔化电极气体保护焊子系统和所述非熔化电极气体保护焊子系统的焊接参数分别通过所述控制器进行调节。
10.一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1-3任一项所述的气体保护焊接系统的控制方法。
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