[发明专利]可自动调整焊接电流的焊接设备和焊接电流控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种可自动调整焊接电流的焊接设备和焊接电流控制方法。

背景技术

熔池是指因焊弧热而熔化成池状的母材部分（所谓母材是指在焊接工程中被焊接的材料，即焊件），熔焊时，焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分叫做熔池。通常情况下，熔池温度直接影响焊接质量，熔池温度高，熔池较大，铁水流动性好，易于熔合，但熔池温度过高时，铁水易下淌，单面焊双面成形的背面易烧穿，形成焊瘤，成形也难控制，且接头塑性下降，弯曲易开裂。熔池温度低时，熔池较小，铁水较暗，流动性差，易产生未焊透，未熔合，夹渣等缺陷。

熔池温度与焊接工艺参数有着密切关系，焊接工艺参数是指为获得质量优良焊接接头而选定的物理量的总称，包括焊接电流、焊丝直径、焊接速度、焊弧长度和焊接层数等，其中焊接电流和焊丝直径起到主要作用，焊丝直径一般根据焊件的厚度确定。另外，焊接工艺参数选择是否合理，对焊接质量和生产效率都有很大影响，其中焊接电流的选择最为重要。

现有技术中，焊接电流的控制全凭焊接人员经验进行调整，不具备实时性，同时焊接过程中对经验的依赖性较大，无法实现焊接电流的自动控制，从而影响到熔池温度控制的精确性。

发明内容

鉴于现有技术中焊接电流的控制输出存在着依赖于人为经验，不具有实时性、准确性且过程复杂的缺陷，本发明提供一种可自动调整焊接电流的焊接设备和焊接电流控制方法，以克服现在技术的缺陷，提高焊接质量。

本发明是通过以下技术方案实现的：

根据本发明的第一方面，本发明首先提供一种可自动调整焊接电流的焊接设备，焊接设备包括焊机和焊枪，焊机具有用于连接外电源的输入端口和用于连接焊枪的输出端口；

焊机包括人机交互界面、外围电路以及主控制器，人机交互界面和外围电路分别与主控制器连接，焊枪内设置有与主控制器连接的测温仪,主控制器内存储有焊接工艺参数与焊丝熔化所需热量之间的对应关系数据；

测温仪用于测量经焊枪输出的焊丝的温度，并将测得的焊丝温度转换为电信号反馈给主控制器，主控制器获取焊丝温度；

人机交互界面用于焊接工艺参数的输入，并输出焊接工艺参数至主控制器；

主控制器接收焊接工艺参数，并调用存储的对应关系数据获得焊丝熔化所需热量，再根据焊丝熔化所需热量及焊丝温度计算出焊接过程所需的焊接电流，并控制焊机输出焊接电流。

优选地，测温仪为温度传感器或红外线测温仪。

其中，作为其中一种实施方式，外围电路包括：整流电路、滤波电路、逆变电路、高频变压器、二次整流电路、交直流控制电路、驱动电路以及反馈电路，所述整流电路、滤波电路、逆变电路、高频变压器、二次整流电路以及交直流控制电路依次连接，主控制器与滤波电路连接，驱动电路串联连接于主控制器与逆变电路之间，反馈电路串联连接于主控制器与交直流控制电路之间，整流电路的输入端与焊机的输入端口连接，交直流控制电路的输出端与焊机的输出端口连接；驱动电路用于驱动逆变电路工作，反馈电路用于采集交直流控制电路的输出信号，主控制器根据反馈电路反馈的信号控制焊枪工作。

作为另一种实施方式，外围电路包括：EMI电路、整流电路、滤波电路、逆变电路、高频变压器、二次整流电路、交直流控制电路、第一驱动电路以及第二驱动电路，EMI电路、整流电路、滤波电路、逆变电路、高频变压器、二次整流电路以及交直流控制电路依次连接，EMI电路的输入端与所述焊机的输入端口连接，交直流控制电路的输出端与焊机的输出端口连接，第一驱动电路串联连接于逆变电路与主控制器之间，第二驱动电路串联连接于交直流控制电路与主控制器之间，主控制器还与EMI电路、整流电路、滤波电路、二次整流电路以及焊机的输出端口连接，主控制器通过第二驱动电路实时驱动交直流控制电路输出交流电或直流电，从而驱动焊枪工作。

优选地，所述第一驱动电路包括：正电源电路、负电源电路、隔离电路、控制信号器、电压检测电路、电流检测电路、门极驱动和大功率器件；大功率器件的集电极端设有电压检测点，发射极端设有电流检测点；正电源电路、负电源电路和隔离电路分别与控制信号器的输入端串联，控制信号器的输入端还信号连接主控制器；控制信号器的输出端分别串联电压检测电路、电流检测电路和门极驱动，门极驱动控制第一大功率器件的门极；大功率器件的集电极通过电压检测点分别串联电压检测电路和逆变电路，大功率器件的发射极通过电流检测点分别串联电流检测电路和高频变压器。