[发明专利]一种焊接设备的控制系统及控制方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及一种由焊接电源和送丝装置组成的焊接设备的控制系统及控制方法，尤其是一种从送丝装置侧输入焊接信息来控制焊接电源的控制系统及控制方法。

[背景技术]

随着制造业的迅速发展，在大型工程机械领域，特别在造船、钢结构等行业焊接设备使用量较大，焊接设备一般由焊接电源和送丝装置组成，并且两者之间由控制电缆连接，在进行焊接时，从送丝装置侧输入焊接信息控制送丝速度，同时将焊接信息传送给焊接电源以控制焊接电源的输出。

一般送丝装置通过多芯控制电缆连接焊接电源，这种方法在远距离使用时会造成送丝不稳、电压不稳、焊接不稳定，而且控制电缆较多、容易断线或短路。

为了避免上述不足，送丝装置可以采用载波调制的方法将电压等信息调制到高频载波后发送给焊接电源。图11是采用这种方式控制的焊接设备的整体结构图。如图11所示，焊接设备包括焊接电源1和送丝装置5，在焊接电源1侧设置有控制装置4，控制装置4连接有供电单元3，控制装置4通过控制主回路单元2来控制焊接电源1的输出12（焊接电源输出A）和13（焊接电源输出B），在送丝装置5侧设置有控制装置11，控制装置11通过控制气阀10来控制进气量，通过控制送丝电机7，来控制送丝驱动机构6给送消耗电极8的速度和给送量。控制装置4与控制装置11之间连接有电源线9，控制装置4与控制装置11之间以在电源线9上加载高频载波的方式进行通信。

图12示出了现有技术中采用高频载波方式通信的控制系统的功能框图。如图12所示，控制装置11包括焊接条件信息输入单元51，其用于输入焊接条件信息（例如焊接电流、焊接电压、丝径、材质、气体等）；基带信号生成单元52，其用于基于焊接条件信息输入单元51输入的焊接条件信息生成基带信号；高频载波调制单元53，其用于根据基带信号生单元52生成的基带信号调制一路高频载波；载波发送单元54，其用于发送高频载波调制单元53调制出的高频载波；控制装置4包括：载波接收单元61，其用于接收控制装置11的载波发送单元54发送的高频载波；载波解调单元62，其用于将载波接收单元61接收到的高频载波解调为低频调制信号；整形滤波单元63，其用于将载波解调单元62解调出的低频调制信号进行整形滤波后输出；控制单元64，其用于基于整形滤波单元63输出的低频调制信号控制焊接电源1的输出。

此外，控制装置11还设置有显示单元55和控制单元56，显示单元55用于显示预置的电流和电压、报警等信息，控制单元56用于根据输入的焊接条件信息控制送丝装置。

控制装置4还设置有显示单元65、采样单元66以及输出单元67。显示单元65用于显示电流和电压、报警等信息。采样单元66用于采集输出电压、输出电流等信息。输出单元67用于控制主回路单元2的输出（电压或电流）。

这种方式减少了控制电缆重量，降低了控制电缆故障率，提高了送丝装置4的移动性。但由于其仅使用了单一的载波，在逆变焊接电源广泛使用的今天，存在以下问题：逆变焊机工作时输出端产生的谐波有可能干扰仅有的一路载波频率，导致无法接收，或者在接收侧（焊接电机侧）接收到错误信号，该错误信号控制焊接过程，从而造成焊接电弧不稳定，甚至无法焊接，对生产造成严重影响。

[发明内容]

[技术问题]

本发明旨在针对现有技术中，从送丝装置侧向焊接电源侧发送的信号易被干扰，从而影响焊接质量的问题，提供一种焊接设备的控制系统及控制方法。

[解决方案]