專利名稱：CO₂焊焊機控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及控制系統(tǒng)技術領域，特別涉及焊機控制系統(tǒng)技術領域，具體是指一種co2焊焊機控制系統(tǒng)。
背景技術：
采用短路過渡形式的co2氣體保護焊廣泛應用于中、薄板鋼結構和全位置焊接的場合，
但因其自身特點而一直存在著飛賊大、焊縫成形不好等問題。理論研究和工程實踐都己證實，通過合理的工藝參數的選擇可獲得穩(wěn)定的焊接，這時的飛濺主要來自短路初期的瞬時短路飛
賊和短路中期的電爆炸飛'踐。這2種飛賊均與短路過渡機制密切相關，故通過常規(guī)方法減小或消除飛賊，效果并不滿意。長期以來，焊接工作者為解決這些問題在焊接電流波形控制方而做出了大量努力，提出了各種波形控制方法。雖然控制效果在不斷提高，但同時使控制電路變得復雜且調試困難。

實用新型內容
本實用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術中的缺點，提供一種co2焊焊機控制系統(tǒng)，該
控制系統(tǒng)能控制焊接過程中各個階段的電流、電壓波形，抑制焊接飛濺和改善成形，而且電路簡單，調試方便。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的C02焊焊機控制系統(tǒng)具有如下構成
該C02焊焊機控制系統(tǒng)，其特點是，包括DSP芯片、電流電壓反饋單元、短路及燃弧狀態(tài)檢出單元、送絲機控制單元和參數設置單元，所述電流電壓反饋單元、所述短路及燃弧狀態(tài)檢出單元、所述送絲片幾控制單元和所述參數設置單元分別與所述DSP芯片電連接，所述電流電壓反饋單元與所述短路及燃弧狀態(tài)^r出單元電連接。
較佳地，所述參數設置單元包括焊接電流電壓設置模塊和過程開關模塊，所述焊接電流電壓設置模塊和所述過程開關模塊分別與所述DSP芯片電連接。
較佳地，所述過程開關模塊包括焊接開關、焊接方法選擇開關和工作狀態(tài)設置開關。
較佳地，所述DSP芯片是TMS320F240芯片。
較佳地，還包括D/A轉換器，所述DSP芯片通過所述D/A轉換器與所述送絲機控制單元電連接。
采用本實用新型，由于本實用新型將DSP引入到C02焊的控制系統(tǒng)中，分別與所述電流電壓反饋單元、所述短路及燃弧狀態(tài)檢出單元、所述送絲機控制單元和所述參數設置單元電連接，所述電流電壓反饋單元與所述短路及燃弧狀態(tài)檢出單元電連接，運用不同的控制策略對焊接過程中各個階段的電流、電壓波形進行控制，抑制焊接飛濺和改善成形，而且電路簡單，調試方便。


圖1是本實用新型的一具體實施例的基本結構示意圖。圖2是本實用新型控制的波形示意圖。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本實用新型的技術內容，特舉以下實施例詳細說明。
請參閱圖l所示，本實用新型的C02焊焊機控制系統(tǒng)，包括DSP芯片、電流電壓反饋單元、短路及燃弧狀態(tài)檢出單元、送絲機控制單元和參數設置單元，所述電流電壓反饋單元、所述短路及燃弧狀態(tài)檢出單元、所述送絲機控制單元和所述參數設置單元分別與所述DSP芯片電連接，所述電流電壓反饋單元與所述短路及燃弧狀態(tài)檢出單元電連接。
在本實用新型的一具體實施例中，所述參數設置單元包括焊接電流電壓設置模塊和過程開關模塊，所述焊接電流電壓設置模塊和所述過程開關模塊分別與所述DSP芯片電連接。
在本實用新型的一具體實施例中，所述過程開關模塊包括焊接開關、焊接方法選擇開關和工作狀態(tài)設置開關。在本實用新型的一具體實施例中，所述DSP芯片是TMS320F240芯片。在本實用新型的一具體實施例中，還包括D/A轉換器，所述DSP芯片通過所述D/A轉換器與所述送絲機控制單元電連接。
使用時，本實用新型與焊接電源和送絲機配合使用。數字信號處理器通過A/D轉換器、焊接電流和焊接電壓檢測電路實時采集焊接電流和電弧電壓等現(xiàn)場數據，同時檢測由短路及燃弧狀態(tài)檢出電路分別送出的短路、燃弧判斷信號，由DSP對其進行數據處理和運算，并實時通過芯片上的PWM接口輸出PWM控制信號，經過隔離驅動電路直接控制焊機主電路中的功率元件，最終實現(xiàn)焊機輸出電流的實時控制。焊接參數如焊接電壓和電流旋鈕值等，由DSP片上的A/D轉換器采集。焊接開關、焊接方法選擇、工作狀態(tài)設置開關等開關量通過DSP的輸入接口輸入。送絲機的送絲速度通過DSP輸出數據給外接的D/A轉換器改變輸出電壓大小來調節(jié)。請參見圖2,本實用新型的短路波形控制過程如下a.瞬時短路控制階段((t廣t力。當檢
測到熔滴與熔池發(fā)生短路后，首先降低短路電流，讓熔滴在較低電流水平與熔池充分接觸，
緩慢過渡并減少瞬時短路產生的飛濺；b.正常短路控制階段(t2 t3)。將回路在低電流水平保持一段時間后，再控制液體小橋中流過的電流使其以較小斜率增長，在保證足夠電磁壓縮作用的同時降低短路峰值電流，減小短路后期縮頸爆斷產生的飛濺；c.短路熔滴過大控制階段(t3~t4)。當短路時間過長(超出正常短路時間)時，取消對電流的控制，使電流以較快速度增長，加速縮頸的破斷、促使熔滴快速過渡，避免熔滴生長過大影響焊接過程的穩(wěn)定。
燃弧波形控制采用數字比例積分調節(jié)方式。燃弧過程中保持恒定的電弧電壓，從而使燃弧過程穩(wěn)定。在DSP上軟件實現(xiàn)數字PI算法的基本公式為式(1) : ^(0=^(魟1)+^)|>^)-￡01)]+&6的式(1),其中"Ol)為本次和前次電壓控制量；《p, &為比例、積分系數；e(A:-l)為電壓給定值與相鄰一次采樣的電壓反饋值之差。
短路和燃弧波形的控制分別采用DSP不同的外部中斷方式，當短路過渡結束后開中斷進入燃弧過程，該過程中實時的采樣電壓旋鈕值和電壓反饋值并進行數字濾波，然后計算電壓旋鈕值與電壓反饋值的偏差e(A:-l)，下次采樣后計算該次的電壓旋鈕值與電壓反饋值的偏差e(yt)。根據式(l)計算出該次的控制電壓，由DSP輸出PWM控制信號控制電弧電壓保持恒定。
波形控制方式為熔滴短路過渡比較均勾的情況時，短路時間在設定的短路電流上升速度控制時間范圍內，短路峰值電流較小，可以有效減小飛濺。波形控制方式是當短路過渡時間過長時，在短路階段后期不進行電流上升速度的抑制，電流迅速上升到較大峰值，加速短路液橋的縮頸，避免熔滴過大，從而減小了飛濺。
本實用新型的有益效果為a.利用DSP的高速運算速度和實時大信息量處理功能，實現(xiàn)了焊接過程的實時控制和參數優(yōu)化；b.軟件編程實現(xiàn)對C02焊接短路過渡過程的控制，通過不同的控制算法獲得不同的電流、電壓波形，滿足焊接工藝的要求；c.經實踐證明，對短路階段和燃弧階段控制，能夠減小焊接飛濺和改善焊縫成形。
因此，本實用新型將DSP引入到C02焊的控制系統(tǒng)中，運用不同的控制策略對焊接過程中各階段的電流、電壓波形進行控制，抑制焊接飛濺和改善成形，而且電路簡單，調試方便。
綜上，本實用新型的C02焊焊機控制系統(tǒng)能控制坪接過程中各個階段的電流、電壓波形，
抑制焊接飛濺和改善成形，而且電路簡單，調試方便。
在此說明書中，本實用新型已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實用新型的精神和范圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的而非限制性的。
權利要求1. 一種CO2焊焊機控制系統(tǒng)，其特征在于，包括DSP芯片、電流電壓反饋單元、短路及燃弧狀態(tài)檢出單元、送絲機控制單元和參數設置單元，所述電流電壓反饋單元、所述短路及燃弧狀態(tài)檢出單元、所述送絲機控制單元和所述參數設置單元分別與所述DSP芯片電連接，所述電流電壓反饋單元與所述短路及燃弧狀態(tài)檢出單元電連接。
2. 如權利要求1所述的C02焊焊機控制系統(tǒng)，其特征在于，所述參數設置單元包括焊接電流電壓設置模塊和過程開關模塊，所述焊接電流電壓設置模塊和所述過程開關模塊分別與所述DSP芯片電連接。
3. 如權利要求1所述的C02焊焊機控制系統(tǒng)，其特征在于，所述過程開關模塊包括焊接開關、焊接方法選擇開關和工作狀態(tài)設置開關。
4. 如權利要求1所述的C02焊焊機控制系統(tǒng)，其特征在于，所述DSP芯片是TMS320F240芯片。
5. 如權利要求1所述的C02焊焊機控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括D/A轉換器，所述DSP芯片通過所述D/A轉換器與所述送絲機控制單元電連接。
專利摘要本實用新型涉及一種CO₂焊焊機控制系統(tǒng)，包括DSP芯片、電流電壓反饋單元、短路及燃弧狀態(tài)檢出單元、送絲機控制單元和參數設置單元，電流電壓反饋單元和短路及燃弧狀態(tài)檢出單元分別與DSP芯片電連接，電流電壓反饋單元與短路及燃弧狀態(tài)檢出單元電連接，參數設置單元包括焊接電流電壓設置模塊和過程開關模塊，焊接電流電壓設置模塊和過程開關模塊分別與DSP芯片電連接，DSP芯片通過D/A轉換器與送絲機控制單元電連接，本實用新型能控制焊接過程中各個階段的電流、電壓波形，抑制焊接飛濺和改善成形，而且電路簡單，調試方便。
文檔編號B23K9/10GK201313221SQ20082015562
公開日2009年9月23日 申請日期2008年11月19日 優(yōu)先權日2008年11月19日
發(fā)明者舒振宇 申請人:上海滬工電焊機制造有限公司