[发明专利]一种焊接装置及其回烧阶段控制方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种带送丝机构的焊接装置及其回烧阶段控制方法。

[背景技术]

带送丝机构的焊接装置，例如，熔化极气体保护焊接装置，通常包括：送丝机构，控制器，功率开关器件，以及功率开关器件驱动电路。控制器根据送丝机构的转速，通过功率开关器件驱动电路控制功率开关器件的导通，从而控制焊接装置的输出能量。一般来讲，送丝机构的转速越快，输出能量越大。这样可以使送丝机构送出的焊丝量和焊丝的融化量相同，实现稳定的焊接。

目前，送丝电机的控制方式很大一部分采用感应电动势负反馈控制方式。即，在焊接过程中，采用PWM方式驱动送丝机构，在送丝机构驱动信号的间隙，检测送丝机构的电压U，再根据该电压U计算出送丝机构的转速V，根据转速V和预先设定的给定速度Vg，计算并给出送丝驱动的PWM波形，不断的动态调整实际转速，实现稳定的送丝。焊接装置根据转速V得到功率开关器件的导通角D，并通过功率开关器件驱动电路控制功率开关器件的导通，从而控制输出能量。焊接装置要想实现稳定的工作，转速V和焊接装置的输出能量必须在一定的匹配范围内，使送丝机构送出的焊丝量和焊丝融化量相当。

当焊接结束时，为了使送丝机构快速停止，送丝机构的电枢两端会直接短路，加快能量的释放。但是送丝机构在惯性作用下依然会转动一段时间，焊丝会继续送出，这一过程称之为回烧阶段。回烧阶段需要输出合适的能量，使送出的焊丝能过渡到焊接工件上，并使焊接完全停止时，焊丝和焊接工件不粘连，且焊丝尖端的熔球保持一个合适的大小。

但是，在回烧阶段送丝机构的电枢两端是直接短路的，因此无法测量送丝机构的电压U，从而无法获得送丝机构的转速V，这样也就无法根据转速V精确地控制输出能量。只能根据预先设定的固定值(固定的导通角)来输出能量。即，在回烧阶段，无论送丝机构的转速V衰减的有多快，都采用相同的输出能量。这会导致输出能量与转速V不匹配。如果输出能量太小，则焊丝会熔化的不完全，会出现焊丝和焊接工件的粘连。如果输出能量太大，会在焊丝的顶端烧出一个很大的金属球，甚至有可能烧毁导电嘴。并且，回烧阶段结束后，焊丝尖端的熔球大小非常不一致，这会对下次焊接的起弧控制造成困难。

[发明内容]

[技术问题]

本发明旨在针对现有技术中的问题，提供一种焊接装置及其回烧阶段控制方法。

[解决方案]

本发明提供的焊接装置包括：送丝机构，控制器，功率开关器件，以及功率开关器件驱动电路，控制器通过功率开关器件驱动电路控制功率开关器件。

控制器包括：初始转速获取单元，其用于获取送丝机构在回烧阶段初始时刻的初始转速Vo；初始负载获取单元，其用于获取送丝机构在回烧阶段初始时刻的初始负载Lo；当前转速获取单元，其用于根据初始转速Vo，初始负载Lo，从回烧阶段初始时刻到当前时刻的回烧时间t，以及预先设定的送丝机构在回烧阶段的当前转速Vt与初始转速Vo、初始负载Lo和回烧时间t的对应关系R，获取当前转速Vt；导通角计算单元，其用于根据当前转速Vt计算功率开关器件的导通角D；以及控制单元，其用于根据导通角D控制功率开关器件的导通。

本发明还提供一种焊接装置的回烧阶段控制方法，焊接装置包括：送丝机构，控制器，功率开关器件，控制器通过功率开关器件驱动电路控制功率开关器件。

控制方法包括：初始转速获取步骤，获取送丝机构在回烧阶段初始时刻的初始转速Vo；初始负载获取步骤，获取送丝机构在回烧阶段初始时刻的初始负载Lo；当前转速获取步骤，根据初始转速Vo，初始负载Lo，从回烧阶段初始时刻到当前时刻的回烧时间t，以及预先设定的送丝机构在回烧阶段的当前转速Vt与初始转速Vo、初始负载Lo和回烧时间t的对应关系R，获取当前转速Vt；导通角计算步骤，根据当前转速Vt计算功率开关器件的导通角D；以及控制步骤，根据导通角D控制功率开关器件的导通。

[发明有益效果]

通过本发明的焊接装置及其回烧阶段控制方法，可以在回烧阶段精确地获取送丝机构的转速，从而精确地控制焊接装置的输出能量。

[附图说明]

图1是本发明的焊接装置的控制器的结构框图；

图2是本发明的焊接装置的硬件结构示意图；

图3是本发明的焊接装置的初始负载获取单元的结构框图；

图4是本发明的回烧阶段控制方法的流程图；以及

图5是本发明的回烧阶段控制方法的初始负载获取步骤的流程图。

[具体实施方式]