[发明专利]一种高速双丝机器人焊多频调制波控方法

说明书

本发明公开了一种高速双丝机器人焊多频调制波控方法，具体是首先根据焊接对象确定机器人弧焊工艺条件，随后确定双丝焊中引导焊丝与跟随焊丝各自的平均电流，接下来确定两根焊丝脉冲电流的基础频率与占空比，在此基础上根据母材特点、焊接机器人工作范围确定峰值电流与基值电流，再确定跟随焊丝峰值电流阶段的脉冲调制频率和占空比，最后设置两路电流峰值基值切换的触发条件，生成一种高速双丝机器人焊多频调制波控方法所述的电流控制波形，实现机器人高速双丝弧焊的电流波形控制。本发明所述一种高速双丝机器人焊多频调制波控方法提高了焊接过程能量利用效率，提高焊缝成形质量，减小了气孔出现倾向，提高机器人高速双丝弧焊质量。

技术领域

本发明涉及弧焊技术领域，具体为一种高速双丝机器人焊多频调制波控方法。

背景技术

为了提高效率，避免出现加大电流而使焊缝质量变差的情况，研究人员进行了双丝熔化极气体保护焊的研究。在二十世纪五十年代焊接工作者提出了双丝焊技术。双丝焊技术将两根焊丝按一定的角度放在一个特别设计的焊枪中，两根焊丝由各自的电源独立供电，相互绝缘，通过协同控制系统使两台电源协同工作。双丝焊技术中两根焊丝的直径、材质甚至用或不用脉冲，都可以不一样，这样可以最佳地控制电弧，在保证电弧稳定燃烧的前提下，将两个电弧的相互干扰降到最低。双丝焊中行走在前面的焊丝可以称做引导焊丝，引导焊丝一般电流较大，实现焊缝打底增加熔深，走在后面的叫跟随焊丝，跟随焊丝一般实现盖面改善成形的作用。由于焊枪较重和具有很高的焊接速度，所以双丝焊工艺只能在机器人和自动焊专机上可以实现。特别是在机器人焊接中，焊接角度灵活性大，速度非常高。因此需要根据机器人焊接工艺特点，研究适应性强的双丝波形控制方法，提高机器人高速双丝焊质量。此外，双丝脉冲焊两路电弧之间存在电磁力的相互影响，为减小电磁力的作用，目前双丝波形控制中经常采用同频率相位差180°的交替模式，此时电弧之间的相互作用力只有普通焊接时的四分之一甚至更低。对熔滴过渡的影响很小，也能够解决相互干扰的问题。但是由于一般来说，峰值阶段不宜持续过长，否则会引起大滴过渡，熔滴过渡不规律等现象，导致焊接过程不稳定。所以有较长一段时间处于基值阶段，当双丝均为基值时，能量输入较少，易引起断弧等现象，同样会造成信号的不稳定。因此，还需要研究如何控制每路电弧的电流波形及两路电弧之间的频率协调关系，以便有效提高焊接过程稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速双丝机器人焊多频调制波控方法，满足弧焊机器人高速双丝焊的要求，并解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，具体包括如下步骤：

(1)根据焊接对象确定机器人弧焊工艺条件；

(2)确定双丝焊中引导焊丝与跟随焊丝各自的平均电流；

(3)确定两根焊丝脉冲电流的基础频率与占空比；

(4)根据母材特点、焊接机器人工作范围确定峰值电流与基值电流随后再确定跟随焊丝峰值电流阶段的脉冲调制频率和占空比；

(5)设置两路电流峰值基值切换的触发条件，生成多频调制焊接波形控制方法所述的控制波形，实现机器人高速双丝弧焊。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明是双丝脉冲焊的一种延伸工艺，其工艺特点是在双丝焊脉冲基础频率的上，再对跟随焊丝的电流波形多进行一次频率调制，使跟随焊丝峰值阶段脉冲的强度在强和弱之间周期性切换，得到周期性变化的高低频脉冲群。高频是为了实现良好的熔滴过渡，而低频是为了控制熔池，即一个低频周期形成一个熔池，于是就形成细密的鱼鳞纹。同时每个低频周期都能对熔池产生一定的搅拌作用，促使熔池中的气体排出去。对比普通双丝脉冲焊波形控制方法，这种高速双丝机器人焊多频调制波控方法提高了焊接过程能量利用效率，提高焊缝成形质量，减小了气孔出现倾向。

附图说明

附图1为本发明的流程框图。