[发明专利]基于熔滴谐振原理的气体保护焊熔滴过渡控制装置及控制方法

说明书

基于熔滴谐振原理的气体保护焊熔滴过渡控制装置及控制方法，它涉及一种气体保护焊熔滴过渡控制装置及控制方法，具体涉及一种基于熔滴谐振原理的气体保护焊熔滴过渡控制装置及控制方法。本发明针对小电流下气体保护焊熔滴过渡存在较多的问题。本发明所述装置包括第一导丝对轮、第二导丝对轮、第三导丝对轮、凸轮导轮机构、凸轮驱动机构和导电嘴，第一导丝对轮、第二导丝对轮、第三导丝对轮由左至右依次设置，第二导丝对轮安装在所述凸轮导轮机构的上端，所述凸轮导轮机构中的凸轮与所述凸轮驱动机构连接，焊丝由右至左依次穿过三对导丝对轮后与导电嘴连接。本发明属于焊接领域。

技术领域

本发明涉及一种气体保护焊熔滴过渡控制装置及控制方法，具体涉及一种基于熔滴谐振原理的气体保护焊熔滴过渡控制装置及控制方法，属于焊接领域。

背景技术

随着科学技术的不断发展，我国各行业对焊接技术的要求越来越高，薄板的应用越来越多，薄板对焊接过程中的热输入量较为敏感，较大的热输入量会导致薄板烧穿、变形以及焊缝成型不平整的问题。因此，在焊接薄板时需要降低焊接电流以降低热输入。但是在小电流下，熔滴所受的电磁力和等离子流力不够大，受表面张力和斑点力的阻碍，熔滴过渡为大(粗)滴过渡，而且熔滴过渡过程不规律、不稳定。

目前焊接领域已有不少通过额外施加振动来加快熔滴过渡的方法。如专利“一种超声波与熔化极电弧复合的焊接方法”(ZL200710144660.7)通过施加超声波，利用超声的空化效应、振动效应使得熔化极气体焊接的熔滴在很小的情况下向熔池过渡；专利“微振动焊接装置及方法”(ZL201410779089.6)通过振动装置对电极进行微振动，促进熔滴过渡；专利“电极或填充材料推挽式微振动辅助弧焊装置及方法”(ZL201410492669.7)将振动结构的微振动通过电极两端的夹持装置传导给焊丝或者填充材料，使焊丝或填充材料垂直于轴向往复运动；专利“一种机械振动辅助熔滴过渡的TIG方法及其装置”(ZL201210026693.2)使用辅助机械振动装置带动振动杆上下往复振动，将热丝与焊丝的振动结合起来。虽然这些方法能在一定程度上提高熔滴过渡频率，降低热输入，但是这些方法均存在类似的不足：一、大部分现有发明均是振动机构带动电极或者焊枪进行振动，由于焊枪或电极自身质量大，运动惯性大，因此机构很难达到较高的频率，而熔滴自身的固有频率较大，因此机构难以引发熔滴发生共振，实际促进熔滴过渡的效果不理想；二、现有发明促进熔滴过渡的机理和目的性不明确，振动对熔滴的作用具有一定的随机性，熔滴过渡不够均匀；三、平行于工件表面的振动(摆动)可能会导致熔滴由于惯性脱离焊丝后下落在偏离焊缝中心的位置，降低了焊接质量，增加了清理的难度；四、振动机构位于焊枪外部，不便于制成手持设备。

发明内容

本发明针对小电流下气体保护焊熔滴过渡存在较多的问题，提出基于熔滴谐振原理的气体保护焊熔滴过渡控制装置及控制方法。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明所述装置包括第一导丝对轮、第二导丝对轮、第三导丝对轮、凸轮导轮机构、凸轮驱动机构和导电嘴，第一导丝对轮、第二导丝对轮、第三导丝对轮由左至右依次设置，第二导丝对轮安装在所述凸轮导轮机构的上端，所述凸轮导轮机构中的凸轮与所述凸轮驱动机构连接，焊丝由右至左依次穿过三对导丝对轮后与导电嘴连接。

本发明所述方法的具体步骤如下：

步骤一、启动高速伺服电机，高速伺服电机通过联轴器带动变直径凸轮以0～50Hz的频率旋转；

步骤二、凸轮导轮带动凸轮顶杆以两倍于凸轮旋转频率的频率做直线往复运动；

步骤三、第二导丝对轮带动第一导丝对轮与第三导丝对轮之间的焊丝在垂直焊丝的方向进行周期性摆动。