[发明专利]一种焊接控制方法、装置及系统

说明书

本发明提供一种焊接控制方法、装置及系统，涉及焊接技术领域。该焊接控制方法包括：获取弧长设定信号；获取负载的弧长采集信号、电压信号和电流信号；通过计算弧长设定信号和弧长采集信号的差值得到弧长反馈信号；根据电压信号和电流信号计算焊接热输入信号；获取热输入设定信号；根据热输入设定信号和焊接热输入信号计算得到送丝速度；根据弧长反馈信号计算得到弧长信号；根据弧长信号控制负载的弧长；根据送丝速度控制送丝装置的送丝速度。该焊接控制方法通过对弧长进行调节和对热输入进行补偿，可在调节加热焊丝能量的同时，相应调节加热母材的能量，从而使得热输入的总体保持不变，保证了焊接过程中电弧稳定的同时实现热输入的稳定。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别是涉及一种焊接控制方法、装置及系统。

背景技术

焊接过程稳定的前提是弧长稳定。在短路过渡焊接中，短路和燃弧交替进行，弧长不断变化。此时所谓弧长稳定，是指燃弧初期的弧长基本相同，或弧长变化的范围基本相同。当弧长发生扰动时，系统应该能自动调节，使弧长变化范围恢复到正常状态。弧长调节过程中，电弧能量的波动将会影响母材热输入。

在熔化极气体保护焊接中，由于焊丝熔化后进入了母材，所以焊接热输入主要包括用于加热焊丝的能量和用于加热母材的能量两部分。在焊接过程中，当弧长发生扰动时，目前常用的方式是通过调节电弧的总能量改变焊丝熔化速度，使弧长恢复到稳态。但是，电弧总能量的改变将会导致焊接热输入的波动，进而影响焊接质量。因此，现有的焊接工艺存在热输入不稳定的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种焊接控制方法、装置及系统，解决了现有的焊接工艺热输入不稳定的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种焊接控制方法，包括：

获取弧长设定信号；

获取负载的弧长采集信号；

获取负载的电压信号和电流信号；

通过计算所述弧长设定信号和所述弧长采集信号的差值，得到弧长反馈信号；

根据所述电压信号和所述电流信号计算焊接热输入信号；

获取热输入设定信号；

根据所述热输入设定信号和所述焊接热输入信号，通过公式V＝V_g-(Q-Q₁)K计算得到送丝速度；其中Q₁表示所述焊接热输入信号，Q表示所述热输入设定信号，V表示所述负载中送丝装置的送丝速度；V_g表示送丝速度预设值；K表示影响系数，用于热输入与速度的单位转换；

根据所述弧长反馈信号，通过公式U＝U_a0+EL计算得到弧长信号；其中U表示所述电压信号；U_a0表示所述负载的阴极与阳极的压降之和，即所述弧长反馈信号；E表示弧柱电场强度；L表示所述弧长信号；

根据所述弧长信号控制所述负载的弧长；

根据所述送丝速度控制所述负载中送丝装置的送丝速度。

可选的，所述根据所述电压信号和所述电流信号计算焊接热输入信号，具体包括：

通过公式计算得到焊接热输入信号；其中η表示热效率系数，I表示所述电流信号，v表示焊接速度。

一种焊接控制装置，包括：焊接电源和负载；所述焊接电源用于给所述负载供电；

所述焊接电源包括整流子装置、送丝控制装置、电压电流采集装置和控制器；

所述整流子装置用于给所述负载供电，所述整流子装置的正极与所述负载的正极电连接；所述整流子装置的负极与所述负载的负极电连接；