脉冲控制的方法及电焊机与流程

本发明涉及电焊机技术领域，具体而言，涉及一种脉冲控制的方法及电焊机。

背景技术：

电焊机技术发展到如今，已经全面进入波形控制时代。熔化极气体保护电弧焊(gmaw)是一种采用连续等速送进可熔化的焊丝与被焊工件之间的电弧作为热源来熔化焊丝和母材金属，形成熔池和焊缝的焊接方法，为了得到良好的焊缝应利用外加气体作为电弧介质并保护熔滴、熔池金属及焊接区高温金属免受周围空气的有害作用。

脉冲波形控制一般包括峰值电流ipa、基值电流iba、第二基值电流ib2a、第一斜率isl1、第二斜率isl2及第三斜率isl3。其中，现有的控制中，第二基值电流的持续时间及大小均为不变的，这种控制对于脉冲焊接来说有一定的优点，即控制简单、实用，电弧在要求不高的焊接工艺上基本都能满足使用要求，但也有其局限性，在小电流段或者电弧很短的时候会产生飞溅，导致焊接效果不好。

现有脉冲波形控制原理包括两种方式，一种是脉冲频率调制控制(pfm)，另一种是pfm及脉冲幅度调制控制pam共同作用。基础控制方式是pfm调节，而pfm调节必然会或多或少的引起频率的变化，频率的变化又会导致电弧集中度及电弧形态发生变化，进而影响到电弧的稳定性，因此如何做到保证频率不变并在调整弧长(电压)时保证飞溅量成为了改善电弧稳定的关键。

因此，需要一种新的脉冲控制的方法及电焊机。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种脉冲控制的方法及电焊机，通过调控第二基值电流，保持脉冲周期不变，从而保证了电弧频率的稳定性以及电弧集中度的稳定性。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种脉冲控制的方法，其中，所述方法包括：

设定电焊机的输出电压；

比较所述输出电压与基准电压，获得比较结果；

根据所述比较结果，调控第二基值电流，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致。

根据一些实施例，所述根据所述比较结果，调控第二基值电流，包括：

根据所述比较结果，调控第二基值电流的大小，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致。

根据一些实施例，通过以下公式计算调控后的第二基值电流的大小：

ib2a(set_v)＝ib2a(okcv)+(set_v-okcv)kp1；

其中，ib2a(set_v)表示调控后的第二基值电流，ib2a(okcv)表示输出电压为基准电压时的第二基值电流，okcv表示基准电压，set_v表示输出电压，kp1表示比例常数。

根据一些实施例，所述根据所述比较结果，调控第二基值电流，包括：

根据所述比较结果，调控第二基值电流的保持时间，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致。

根据一些实施例，通过以下公式计算第二基值电流的保持时间：

t(set_v)＝t(okcv)+(set_v-okcv)kp2；

其中，t(set_v)表示第二基值电流的保持时间，t(okcv)表示输出电压为基准电压时的第二基值电流的保持时间，okcv表示基准电压，set_v表示输出电压，kp2表示比例常数。

根据一些实施例，所述根据所述比较结果，调控第二基值电流，包括：

根据所述比较结果，调控所述第二基值电流的大小和所述第二基值电流的保持时间，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种脉冲控制的电焊机，其中，所述电焊机包括：

设定模块，用于设定电焊机的输出电压；

比较模块，用于比较所述输出电压与基准电压，获得比较结果；

调控模块，用于根据所述比较结果，调控第二基值电流，根据所述第二基值电流对所述电焊机的脉冲进行控制。

根据一些实施例，所述调控模块，用于根据所述比较结果，调控第二基值电流的大小，根据所述第二基值电流的大小对所述电焊机的脉冲所对应的电弧长度进行控制。

根据一些实施例，所述调控模块，用于根据所述比较结果，调控第二基值电流的保持时间，根据所述第二基值电流的保持时间对所述电焊机的脉冲的频率进行控制。

根据一些实施例，所述调控模块，用于根据所述比较结果，调控所述第二基值电流的大小和所述第二基值电流的保持时间，从而根据所述第二基值电流的大小和保持时间的对所述电焊机的脉冲对应的电弧长度以及脉冲的频率进行控制。

本发明实施例中，通过设定电焊机的输出电压；比较所述输出电压与基准电压，获得比较结果；根据所述比较结果，调控第二基值电流，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致的技术手段，实现了在改变电压或者电弧长度的同时，通过调控第二基值电流，保持了改变电压后的脉冲周期与原来的脉冲周期一致，从而保证了电弧频率的稳定性以及电弧集中度的稳定性，使电弧能够稳定燃烧，保证焊缝的质量。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。

图1是本发明实施例提供的一种脉冲控制的方法的流程图。

图2是本发明实施例提供的一种调节第二基值电流变大的示意图。

图3是本发明实施例提供的一种调节第二基值电流变小的示意图。

图4是本发明实施例提供的一种调节第二基值电流保持时间变长的示意图。

图5是本发明实施例提供的一种调节第二基值电流保持时间变短的示意图。

图6是本发明实施例提供的一种调节第二基值电流变大及保持时间变长的示意图。

图7是本发明实施例提供的一种调节第二基值电流变小以及保持时间变短的示意图。

图8是本发明实施例提供的一种脉冲控制的电焊机的结构图。

具体实施例

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本发明将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

现有技术中，在改变输出电压即弧长时，脉冲频率会明显变化，例如，当输出电压升高时，脉冲周期会缩短，进而脉冲频率会增加，而当输出电压降低时，脉冲周期会延长，进而脉冲频率会减小，脉冲周期(频率)的变化会影响电弧的稳定性及集中度，另外输出电压降低时，熔滴的脱落时机会靠前，此时如果第二基值电流的值太大的话就会产生飞溅，而现有的控制技术无法做到改变设定电压的同时保证脉冲频率及飞溅量不变。

图1是本发明实施例提供的一种脉冲控制的方法的流程图。

如图1所示，该方法包括但不限于以下步骤：

s110，设定电焊机的输出电压。

根据示例实施例，本发明实施例中的电焊机为熔化极脉冲电弧焊。

需要说明的是，随着电焊机的发展，现有的熔化极脉冲电弧焊等电焊机均设置有一元化电压(基准电压)，例如，不同的焊件可以选择不同的电流及对应的一元化电压(基准电压)，在选择基准电压后，用户还可以根据每个焊件的不同特点对基准电压进一步进行调节，设定电焊机的输出电压，该输出电压可以小于基准电压，也可以大于基准电压。

s120，比较上述输出电压与基准电压，获得比较结果。

比较输出电压与基准电压，通常情况下有三种情况，一种是输出电压大于基准电压，一种是输出电压小于基准电压，另一种是输出电压与基准电压相等。

无论是输出电压小于基准电压还是输出电压大于基准电压，都可以是用户根据自身的焊接习惯自行设定的。例如，有的用户喜欢使用长电弧，则可以设定较高的输出电压，而有的用户喜欢使用短电弧，则可以设定较低的输出电压。

需要说明的是，当输出电压与基准电压相等时，说明焊件表面较平稳，用户不需要对基准电压进行调节。

s130，根据所述比较结果，调控第二基值电流，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致。

根据示例实施例，调控第二基值电流包括以下三种方式：

方式一、调控第二基值电流的大小。

根据输出电压与基准电压的比较结果，调控第二基值电流的大小，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致。

根据示例实施例，可以通过以下公式计算调控后的第二基值电流：

ib2a(set_v)＝ib2a(okcv)+(set_v-okcv)kp1；

其中，ib2a(set_v)表示调控后的第二基值电流，ib2a(okcv)表示输出电压为基准电压时的第二基值电流，okcv表示基准电压，set_v表示输出电压，kp1表示比例常数。

需要说明的是，kp1是一个比例常数，可以根据经验获得。

当输出电压升高时，调控第二基值电流变大，从而达到该输出电压时，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致。例如，图2是本发明实施例提供的一种调节第二基值电流变大的示意图。如图2所示，当输出电压升高时，调控第二基值电流ib2a按一定的比例增大，当达到该输出电压时，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致。

而当输出电压降低时，调控该第二基值电流变小，从而达到该输出电压时，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致。例如，图3是本发明实施例提供的一种调节第二基值电流变小的示意图。如图3所示，当输出电压降低时，调控第二基值电流ib2a按一定的比例减小，从而达到该输出电压时，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致。还能够避免输出电压降低时，熔滴的脱落时机靠前，如果第二基值电流较大，造成的熔滴飞溅。

方式二、调控第二基值电流的保持时间。

根据输出电压与基准电压的比较结果，调控第二基值电流的保持时间，从而达到该输出电压时，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致。

根据示例实施例，可以通过以下公式计算第二基值电流的保持时间：

t(set_v)＝t(okcv)+(set_v-okcv)kp2；

其中，t(set_v)表示第二基值电流的保持时间，t(okcv)表示输出电压为基准电压时的第二基值电流的保持时间，okcv表示基准电压，set_v表示输出电压，kp2表示比例常数。

需要说明的是，kp2是一个比例常数，可以根据经验获得。

当输出电压升高时，调控第二基值电流的保持时间变长，从而达到该输出电压时，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致。例如，图4是本发明实施例提供的一种调节第二基值电流保持时间变长的示意图。如图4所示，当输出电压升高时，调控第二基值电流ib2a的保持时间按照一定的比例增大，从而达到该输出电压时，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致。

而当输出电压降低时，调控第二基值电流的保持时间变短，从而达到该输出电压时，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致。例如，图5是本发明实施例提供的一种调节第二基值电流保持时间变短的示意图。如图5所示，当输出电压降低时，调控第二基值电流ib2a的保持时间按照一定的比例缩短，从而达到该输出电压时，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致。

需要说明的是，在输出电压降低时，调控第二基值电流变小和/或保持时间变短均能够达到避免熔滴飞溅的效果，但是调控第二基值电流变小对避免熔滴飞溅的贡献远高与调控第二基值电流的保持时间变短对避免熔滴飞溅的贡献。

方式三、调控所述第二基值电流的大小和所述第二基值电流的保持时间。

根据输出电压与基准电压的比较结果，调控所述第二基值电流的大小和所述第二基值电流的保持时间，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致。

当输出电压升高时，调控第二基值电流的保持时间变长以及第二基值电流变大，从而达到该输出电压时，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致。例如，图6是本发明实施例提供的一种调节第二基值电流变大及保持时间变长的示意图。如图6所示，当输出电压升高时，调控第二基值电流ib2a的保持时间按照一定的比例增大，且调控第二基值电流的大小按照一定的比例增大，从而达到该输出电压时，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致。

而当输出电压降低时，调控第二基值电流的保持时间变短以及该第二基值电流变小，从而达到该输出电压时，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致。例如，图7是本发明实施例提供的一种调节第二基值电流变小以及保持时间变短的示意图。如图7所示，当输出电压降低时，调控第二基值电流ib2a按一定的比例减小，且第二基值电流的保持时间变短，从而达到该输出电压时，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致。另外，还能够避免输出电压降低时，熔滴的脱落时机靠前，如果第二基值电流较大，造成的熔滴飞溅。

需要说明的是，现有技术中，在输出电压增大或者减小时，一般情况下，第二基值电流的保持时间和大小均保持不变，而是通过改变基值电流的保持时间来达到增大或者减小后的输出电压，从而导致脉冲周期的变化，而脉冲周期的变化导致电弧的频率的变化，最终导致电弧脉冲不稳定，电弧的集中度不稳定。而本申请中，在输出电压增大或者减小时，在保持脉冲周期不变的情况下，通过改变第二基值电流的大小和/或保持时间，来补偿输出电压的增大或者减小的部分，从而保证了电弧频率的稳定性以及电弧集中度的稳定性，使电弧能够稳定燃烧，保证焊缝的质量。

本发明实施例中，通过设定电焊机的输出电压；比较所述输出电压与基准电压，获得比较结果；根据所述比较结果，调控第二基值电流，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致的技术手段，实现了在改变电压或者电弧长度的同时，通过调控第二基值电流，保持了改变电压后的脉冲周期与原来的脉冲周期一致，从而保证了电弧频率的稳定性以及电弧集中度的稳定性，使电弧能够稳定燃烧，保证焊缝的质量。

应清楚地理解，本发明描述了如何形成和使用特定示例，但本发明的原理不限于这些示例的任何细节。相反，基于本发明公开的内容的教导，这些原理能够应用于许多其它实施例。

下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。在下文对装置的描述中，与前述方法相同的部分，将不再赘述。

图8是本发明实施例提供的一种脉冲控制的电焊机的结构图。

如图8，电焊机800包括：

设定模块810，用于设定电焊机的输出电压；

比较模块820，用于比较所述输出电压与基准电压，获得比较结果；

调控模块830，用于根据所述比较结果，调控第二基值电流，根据所述第二基值电流对所述电焊机的脉冲进行控制。

根据示例实施例，调控模块830，可以用于根据所述比较结果，调控第二基值电流的大小，根据所述第二基值电流的大小对所述电焊机的脉冲所对应的电弧长度进行控制。

根据示例实施例，调控模块830，可以用于根据所述比较结果，调控第二基值电流的保持时间，根据所述第二基值电流的保持时间对所述电焊机的脉冲的频率进行控制。

根据示例实施例，调控模块830，可以所述调控模块，用于根据所述比较结果，调控所述第二基值电流的大小和所述第二基值电流的保持时间，从而根据所述第二基值电流的大小和保持时间的对所述电焊机的脉冲对应的电弧长度以及脉冲的频率进行控制。

本发明实施例中，通过设定电焊机的输出电压；比较所述输出电压与基准电压，获得比较结果；根据所述比较结果，调控第二基值电流，保持所述输出电压对应的脉冲周期与所述基准电压对应的脉冲周期一致的技术手段，实现了在改变电压或者电弧长度的同时，通过调控第二基值电流，保持了改变电压后的脉冲周期与原来的脉冲周期一致，从而保证了电弧频率的稳定性以及电弧集中度的稳定性，使电弧能够稳定燃烧，保证焊缝的质量。

以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施例。应可理解的是，本发明不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。