熔化极焊接过程中短路过渡的增量检测方法

摘要

本发明提供一种熔化极焊接过程中短路过渡的增量检测方法，该方法包括步骤：(1)熔化极焊接过程中，实时采集焊机输出回路的电流，并计算电流增量，若电流增量满足设定条件，则判定为短路过渡前期；(2)而后，实时采集焊机输出回路的电压，并计算电压增量，若电压增量满足设定条件，则判定为短路过渡后期。本发明在熔化极焊接过程中，提前确定了短路过渡发生时间，为控制短路过渡过程提供了重要信息，具体体现在：减少了飞溅、提高熔敷率、成型好、熔深控制好等优点，同时减轻了操作人员的工作强度，提高了工作效率。

权利要求

1.一种熔化极焊接过程中短路过渡的增量检测方法，其特征在于，该方法包括步骤：(1)熔化极焊接过程中，实时采集焊机输出回路的电流，并计算电流增量，若电流增量满足设定条件，则判定为短路过渡前期；

(2)而后，实时采集焊机输出回路的电压，并计算电压增量，若电压增量满足设定条件，则判定为短路过渡后期。

2.根据权利要求1所述的一种熔化极焊接过程中短路过渡的增量检测方法，其特征在于，采集电流后，经过运算放大器进行电流放大后，再计算电流增量。

3.根据权利要求2所述的一种熔化极焊接过程中短路过渡的增量检测方法，其特征在于，进行电流放大后，转换成数字信号，在计算电流增量。

4.根据权利要求1所述的一种熔化极焊接过程中短路过渡的增量检测方法，其特征在于，采集电压后，经过运算放大器进行电压放大后，再计算电压增量。

5.根据权利要求4所述的一种熔化极焊接过程中短路过渡的增量检测方法，其特征在于，进行电压放大后，转换成数字信号，在计算电压增量。

6.根据权利要求1所述的一种熔化极焊接过程中短路过渡的增量检测方法，其特征在于，当判定为短路过渡前期，及时控制短路电流大小，以防过大的短路电流产生飞溅。

7.根据权利要求1所述的一种熔化极焊接过程中短路过渡的增量检测方法，其特征在于，当判定为短路过渡后期，此时控制电流，防止小桥爆断产生大颗粒飞溅，待短路结束后，迅速恢复燃弧电压，稳定焊接电弧。

说明书

熔化极焊接过程中短路过渡的增量检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及熔化极焊接领域，尤其是涉及一种熔化极焊接过程中短路过渡的增量检测方法。

背景技术

[0002] 在熔化极焊接过程中，短路过渡是一种常用且重要的焊接工艺，短路过渡的好坏直接影响到焊接质量，要控制好短路过渡过程，首先要对短路过渡状态要有准确的测量。在焊接时瞬时变化因素很多，影响短路过渡检测的因素也很多，因此，在常规的短路检测方法存在一定的误差，在短路发生前不能提前检测到即将发生的短路过渡；在短路快结束前不能提前检测到短路即将断开的发生。在上述检测状态情况下，要想很好控制短路过渡是很难的。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种熔化极焊接过程中短路过渡的增量检测方法，解决短路过渡状态的时刻判定问题。

[0004] 本发明的发明目的通过以下技术方案来实现：

[0005] 一种熔化极焊接过程中短路过渡的增量检测方法，其特征在于，该方法包括步骤：

[0006] (1)熔化极焊接过程中，实时采集焊机输出回路的电流，并计算电流增量，若电流增量满足设定条件，则判定为短路过渡前期；

[0007] (2)而后，实时采集焊机输出回路的电压，并计算电压增量，若电压增量满足设定条件，则判定为短路过渡后期。

[0008] 作为进一步的技术方案，采集电流后，经过运算放大器进行电流放大后，再计算电流增量。

[0009] 作为进一步的技术方案，进行电流放大后，转换成数字信号，在计算电流增量。

[0010] 作为进一步的技术方案，采集电压后，经过运算放大器进行电压放大后，再计算电压增量。

[0011] 作为进一步的技术方案，进行电压放大后，转换成数字信号，在计算电压增量。

[0012] 作为进一步的技术方案，当判定为短路过渡前期，及时控制短路电流大小，以防过大的短路电流产生飞溅。

[0013] 作为进一步的技术方案，当判定为短路过渡后期，此时控制电流，防止小桥爆断产生大颗粒飞溅，待短路结束后，迅速恢复燃弧电压，稳定焊接电弧。

[0014] 与现有技术相比，本发明在熔化极焊接过程中，提前确定了短路过渡发生时间，为控制短路过渡过程提供了重要信息，具体体现在：减少了飞溅、提高熔敷率、成型好、熔深控制好等优点，同时减轻了操作人员的工作强度，提高了工作效率。

附图说明

[0015] 图1为本发明的方法流程示意图；

[0016] 图2为实施本发明方法的硬件电路图。

具体实施方式

[0017] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

[0018] 实施例

[0019] 本发明是利用短路过渡这一过程中的敏感参数实现提前快速检测。其理论依据是：短路发生前，短路电流会快速上升；短路过渡结束前，短路电压会上升。根据上述机理，本发明采用增量法来检测上述过渡状态。具体做法是：用电流增量(用△I表示)确定短路前期；用电压增量(△V表示)确定短路过渡后期。

[0020] 本发明的具体步骤，如图1所示：熔化极焊接开始后，实时采集焊机输出回路的电流，并计算电流增量，若电流增量满足设定条件，则判定为短路过渡前期，若不满足，则继续重复采集电流—计算—判断。

[0021] 短路过渡开始后，实时采集焊机输出回路的电压，并计算电压增量，若电压增量满足设定条件，则判定为短路过渡后期，否则继续重复采集电压—计算—判断。

[0022] 当短路过渡结束后，进行下一次检测。

[0023] 为了提高检测精确度，采集电流后，经过运算放大器进行电流放大后，再计算电流增量。同样的，也可以进行电流放大后，转换成数字信号，在计算电流增量。

[0024] 为了更准确的传送数据，采集电压后，经过运算放大器进行电压放大后，再计算电流增量。同样的，也可以进行电压放大后，转换成数字信号，在计算电压增量。

[0025] 当判定为短路过渡前期，及时控制短路电流大小，以防过大的短路电流产生飞溅。

[0026] 当判定为短路过渡后期，此时控制电流，防止小桥爆断产生大颗粒飞溅，待短路结束后，迅速恢复燃弧电压，稳定焊接电弧。

[0027] 使用本方案后，熔化极过程中，短路过渡焊接状态得到明显改善，具体体现在：减少了飞溅、提高熔敷率、成型好、熔深控制好等优点，同时减轻了操作人员的工作强度，提高了工作效率。

[0028] 为了实现前述方法，本实施例还提供了硬件电路，如图2所示，该硬件电路由单片机、电流反馈电路和电压反馈电路组成。电流反馈电路由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、运算放大器U1和电容C1组成。电压反馈电路由电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、运算放大器U2和电容C3组成。

[0029] 该电路采用高速、高精度运算放大器对电压、电流进行放大、滤波处理后，送到单片机采样端口。采用高速、高分辨率AD转换器单片机对电压、电流实时采样，计算出△I和△V满足的状态时刻，为精确控制短路过渡提供依据：短路过渡前期，及时控制短路电流大小，以防过大的短路电流产生飞溅；在短路过渡后期，及时检测出小桥缩颈(短路熔滴断开前)时刻，此时控制电流，防止小桥爆断产生大颗粒飞溅，待短路结束后，迅速恢复燃弧电压，很定焊接电弧。

[0030] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。