[发明专利]一种机器人焊对称过渡双丝焊波控方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器人弧焊技术领域，具体为一种机器人焊对称过渡双丝焊波控方法。

背景技术

双丝焊因具有焊接速度快、焊丝熔敷率高、焊缝成形好等优点，广受关注国内外焊接工作者的关注。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。其中双丝脉冲MIG焊因其性能优异，应用较多。双丝脉冲MIG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。

D.Savu建立了双丝之间所受磁场力F12的计算公式，认为在其他物理条件不变的情况下，双丝电流的乘积大小决定了双丝之间的电磁力。在引导焊丝与跟随焊丝电流同频率同相位的同步模式下，两个电弧由于同相，电磁力较大，相互干扰严重；若引导焊丝与跟随焊丝电流为不同频率及相位的随机模式，同样存在电弧同相情况的相互干扰问题，且由于相位的随机性而难以控制，使熔滴过渡没有规律，焊接过程难以控制；在引导焊丝与跟随焊丝电流同频率相位差180°的交替模式下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，能够解决相互干扰的问题。但是电流突然从较大的峰值阶段降到较小的基值阶段，易引起焊接过程的不稳定以及断弧现象。机器人焊接会加剧这种不稳定现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机器人焊对称过渡双丝焊波控方法，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，本发明一种机器人焊对称过渡双丝焊波控方法，其特征是在双丝电流相位变化时增加一个过渡阶段，将脉冲波形分为峰值段、过渡段和基值段三个阶段。这种波形控制方法比一般脉冲焊增加了三个参数，即引导焊丝过渡电流、双丝过渡阶段时间、跟随焊丝过渡电流。调节这三者的大小关系，生成本焊接波形控制方法所述的控制波形，实现机器人双丝弧焊。通过调节所述两根焊丝脉冲电流的引导焊丝过渡电流、跟随焊丝过渡电流的大小关系，可以使两丝之间电磁力的大小接近甚至小于反相状态的电磁力，双丝过渡阶段时间是相同的。引导焊丝过渡电流可以在上升沿出现，也可以在下降沿出现，跟随焊丝过渡电流始终保持与引导焊丝过渡电流同时出现。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过调节引导焊丝过渡电流、跟随焊丝过渡电流的大小关系，可以使两丝之间电磁力的大小接近甚至小于反相状态的电磁力，同时由于对称过渡阶段的存在，使焊接过程更加平稳和可控，得到良好的焊接质量。由于这种波形减少了引导和跟随焊丝均为基值阶段的时长，在峰值电流，基值电流不变的情况下提高了焊接电流，有助于焊接效率的进一步提高。对比普通双丝脉冲焊波形控制方法，一种机器人焊对称过渡双丝焊波控方法具有过渡平稳的优点，提高了焊接过程能量利用效率，提高了焊缝成形质量。

附图说明

附图1为本发明的双丝焊对称过渡电流波形示意图。

附图2为本发明所述的对称过渡波形控制方法对于对称过渡时间为2ms的瞬时电流波形。

附图3为本发明所述的对称过渡波形控制方法对于对称过渡时间为4.7ms的瞬时电流波形。

附图4为本发明所述的对称过渡波形控制方法对于对称过渡时间为6.6ms的瞬时电流波形。

附图标记说明：1、引导焊丝电流波形；2、跟随焊丝电流波形；3、跟随焊丝过渡电流；4、引导焊丝过渡电流；5、双丝过渡阶段时间。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。