CN119703270A - 一种异常电压下抽拉丝焊接的电弧控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异常电压下抽拉丝焊接的电弧控制方法，属于焊接技术领域，方法为：从燃弧检出时刻开始，获取实际电压值并计算出电压变化率；根据电压变化率和实际电压值分别与相关设定值的比较结果，判断当前是否为燃弧阶段；在燃弧阶段，根据电压变化率、实际电压值和短路持续时长分别与相关设定值的比较结果判断燃弧阶段是否发生微小短路；根据电压变化率与相关设定值的比较结果和实际电压值与相关设定值或峰值电压平均值的比较结果，判断燃弧阶段是否发生异常电压，从而生成相应焊接参数。本发明在发生微小短路和异常电压时，通过控制正向送丝速度、短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度，保证弧长稳定。

Description

一种异常电压下抽拉丝焊接的电弧控制方法

技术领域

本发明涉及一种异常电压下抽拉丝焊接的电弧控制方法，属于焊接技术领域。

背景技术

随着焊接技术与自动化焊接设备的发展进步，用户对焊接质量与焊接效率的要求也越来越高，导致抽拉丝焊接技术近年来也发展迅速。在抽拉丝焊接过程中，会交替地进行正、负向抽丝，以实现短路阶段与燃弧阶段周期性输出的效果。而短路阶段与燃弧阶段输出时间的一致性与稳定性会直接影响到电弧长度，进而影响到焊接效果。

基于此，现有焊接控制技术的送丝系统，在送丝效果良好的焊接情况下，可以保证焊接过程中的弧长一致性与加、减电压功能；但是，在焊接参数或电流参数匹配不合适的情况下，或者长时间焊接后，送丝轮磨损严重的情况下以及其它一些情况导致的送丝效果较差的情况下，经常会出现一些微小短路或异常电压发生的情况，从而导致下一个熔滴过渡异常，进而影响实际焊接效果；虽然现有技术已在脉冲和短路焊接过程中微小短路和异常电压的检测和处理方面进行了改善，但目前依然没有针对抽拉丝焊接过程中微小短路或异常电压的处理技术；所以，如何有效降低或消除抽拉丝焊接中微小短路或异常电压对焊接性能的影响，就成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的: 本发明提供一种异常电压下抽拉丝焊接的电弧控制方法，能够解决现有技术的不足，针对在脉冲和短路焊接过程中微小短路和异常电压，对送丝系统进行相应改进控制，使其焊接参数与实时电流和电压保持匹配关系，从而保证焊接过程中弧长的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的。

第一方面，本发明提供一种异常电压下抽拉丝焊接的电弧控制方法，包括：

从燃弧检出时刻开始，获取实际电压值和每个峰值电流输出结束前设定时间内的峰值电压值；

根据当前实际电压值与上一次的实际电压值，计算出当前的电压变化率；

对每个峰值电流输出结束前设定时间内的峰值电压值进行均值计算，得出对应峰值电流输出结束前设定时间内的峰值电压的平均值并随燃弧检出的周期变化而动态更新；

根据当前的电压变化率与变化率设定值和当前实际电压值与电压设定值的比较结果，判断出当前是否为燃弧阶段或短路阶段；

在燃弧阶段，根据实时电压变化率与变化率设定值、实际电压值与电压设定值和短路持续时长与短路时长设定值的比较结果，判断燃弧阶段是否发生微小短路；

在燃弧阶段，根据实时电压变化率与变化率设定值和实际电压值与电压设定值的比较结果或实时电压变化率与变化率设定值和峰值电压的平均值与实际电压值的比较结果，判断燃弧阶段是否发生异常电压；

在发生微小短路或发生电压异常时，生成相应焊接参数以控制正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度。

可选的，从燃弧检出时刻开始，获取实际电压值和每个峰值电流输出结束前设定时间内的峰值电压值，包括：

自每个燃弧检出时刻开始，以固定时间间隔实时获取一次实际电压值V；

在峰值电流输出结束前200us内记录其峰值电压值。

可选的，根据当前实际电压值与上一次的实际电压值，计算出当前的电压变化率，包括：

对上一时间间隔获取的实际电压值和当前实际电压值进行差值计算，获得当前电压变化量；

根据当前电压变化量和时间间隔时长，计算出当前的电压变化率。

可选的，根据当前的电压变化率与变化率设定值和当前实际电压值与电压设定值的比较结果，判断出当前是否为燃弧阶段或短路阶段，包括：

若当前的电压变化率小于等于变化率第一设定值，且当前实际电压值小于等于电压第一设定值时，则当前焊接阶段为短路阶段；

若当前的电压变化率大于等于变化率第二设定值，且实际电压值大于等于电压第二设定值时，则当前焊接阶段为燃弧阶段。

可选的，在燃弧阶段，根据实时电压变化率与变化率设定值、实际电压值与电压设定值和短路持续时长与短路时长设定值的比较结果，判断燃弧阶段是否发生微小短路，包括：

在燃弧阶段，若存在实时电压变化率小于等于变化率第一设定值，实际电压值小于等于电压第一设定值，且短路持续时长小于短路时长设定值，则燃弧阶段发生微小短路。

可选的，在燃弧阶段，根据实时电压变化率与变化率设定值和实际电压值与电压设定值的比较结果或实时电压变化率与变化率设定值和峰值电压的平均值与实际电压值的比较结果，判断燃弧阶段是否发生异常电压，包括：

在燃弧阶段，若实时电压变化率大于等于变化率第三设定值，且实际电压值大于等于电压第三设定值或者实时电压变化率大于等于变化率第三设定值，且实际电压值大于等于当前的峰值电压的平均值，则燃弧阶段发生异常电压。

可选的，在发生微小短路时，生成相应焊接参数以控制正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度，包括：

分别获取微小短路的开始时刻和所属燃弧阶段的开始时刻；

对微小短路的开始时刻和所属燃弧阶段的开始时刻进行计算，得出微小短路与所属燃弧阶段的时间差；

若微小短路的发生时间在燃弧阶段的特定时间段内，采用第一调整策略生成下次燃弧阶段的焊接参数，控制下次燃弧阶段的正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度；

若微小短路的发生时间在燃弧阶段的特定时间段外，采用第二调整策略生成下次燃弧阶段的焊接参数，控制下次燃弧阶段的正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度。

可选的，采用第一调整策略生成下次燃弧阶段的焊接参数，控制下次燃弧阶段的正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度，包括：

在下次燃弧阶段后，采用第一调整策略减小正向送丝速度，减小正常短路检出后的送丝延迟时间和增大负向焊丝回抽速度；

其中，第一调整策略减小正向送丝速度的表达式为：

式中，为第一调整策略减小后的正向送丝速度，为原正向送丝速度，为 发生微小短路与所属燃弧检出的时间间隔，为燃弧设定时长，为第一调整策略的正 向送丝速度变量；

第一调整策略减小正常短路检出后的送丝延迟时间的表达式为：

式中，为第一调整策略调整后的正常短路检出后的送丝延迟时间，为原 送丝延迟时间，为第一调整策略的送丝延迟时间变量；

第一调整策略增大负向焊丝回抽速度的表达式为：

式中，为第一调整策略增大后的负向焊丝回抽速度，为原负向焊丝回抽速 度，为第一调整策略的负向焊丝回抽速度变量。

可选的，采用第二调整策略生成下次燃弧阶段的焊接参数，控制下次燃弧阶段的正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度，包括：

在下次燃弧阶段后，采用第二调整策略增大正向送丝速度、减小正常短路检出后的送丝延迟时间和增大负向焊丝回抽速度；

其中，第二调整策略增大正向送丝速度减小的表达式为：

式中，为第二调整策略减小后的正向送丝速度，为原正向送丝速度，为 发生微小短路与所属燃弧检出的时间间隔，为燃弧设定时长，为第二调整策略的 正向送丝速度变量；

第二调整策略减小正常短路检出后的送丝延迟时间的表达式为：

式中，为第二调整策略调整后的正常短路检出后的送丝延迟时间，为原 送丝延迟时间，为第二调整策略的送丝延迟时间变量；

第二调整策略增大负向焊丝回抽速度的表达式为：

式中，为第二调整策略增大后的负向焊丝回抽速度，为原负向焊丝回抽速 度，为第二调整策略的负向焊丝回抽速度变量。

可选的，在发生电压异常时，生成相应焊接参数以实时控制正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度，包括：

采用异常电压控制策略，生成当前燃弧阶段的焊接参数，减小当前正向送丝速度、减小正常短路检出后的送丝延迟时间和增大当前负向抽丝速度；

其中，异常电压控制策略减小当前正向送丝速度的表达式为

式中，为异常电压控制策略减小后的当前正向送丝速度，为原正向送丝速 度，为异常电压控制策略的正向送丝速度变量；

异常电压控制策略减小正常短路检出后的送丝延迟时间的表达式为：

式中，为异常电压控制策略减小后的正常短路检出后的送丝延迟时间， 为原送丝延迟时间，为异常电压控制策略的送丝延迟时间变量；

异常电压控制策略增大当前负向抽丝速度的表达式为：

式中，为采用异常电压控制策略增大后的当前负向抽丝速度，为原负向焊 丝回抽速度，为异常电压控制策略的负向焊丝回抽速度变量。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

1、本发明在焊接过程中从每个燃弧检出时刻开始，实时检测电压值、电压变化率、短路阶段的持续时间、以及燃弧阶段的持续时间来进行微小短路与异常电压的分类判断，并采用不同的控制策略，使其焊接参数与实时电流电压相匹配，保证当前和下周期短路与燃弧阶段输出的一致性和稳定性，从而保证电弧的稳定。

2、对于焊接过程中微小短路发生阶段进行细化分类，采取对应的控制策略精细化生成相应的焊接参数，以在短路阶段与燃弧阶段交替时，实时控制正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度，使其交替状态稳定，有效降低或消除微小短路或异常电压对抽拉丝焊接的持续性影响。

附图说明

图1所示为本发明异常电压下抽拉丝焊接的电弧控制方法的流程图；

图2所示为本发明燃弧阶段发生微小短路的实施例一图；

图3所示为本发明燃弧阶段发生微小短路的实施例二图；

图4所示为本发明燃弧阶段发生异常电压的实施例图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

抽拉丝焊接过程中，异常电压会导致两种情形影响焊接效果：（1）发生微小短路后，燃弧时可能会产生异常电压；（2）燃弧过程中，可能会突然发生异常电压；因此抽拉丝焊接识别异常电压是非常必要的，而导致异常电压产生因素具有多种，申请人发现尤其是在焊接参数或电流参数匹配不合适的情况下，或者长时间焊接后，送丝轮磨损严重的情况下以及其它一些情况导致的送丝效果较差的情况下，经常会出现一些微小短路或异常电压发生的情况，从而导致下一个熔滴过渡异常，进而影响实际焊接效果，且现有技术中没有解决此问题的方案，因此申请人为降低或消除抽拉丝焊接中微小短路或异常电压对焊接性能的影响，而引进一种新的电弧控制方法，保证电弧弧长稳定。

实施例1

本实施例提供一种异常电压下抽拉丝焊接的电弧控制方法，如图1所示包括：

步骤1、从燃弧检出时刻开始，获取实际电压值和每个峰值电流输出结束前设定时间内的峰值电压值；

步骤2、根据当前实际电压值与上一次的实际电压值，计算出当前的电压变化率；对每个峰值电流输出结束前设定时间内的峰值电压值进行均值计算，得出对应峰值电流输出结束前设定时间内的峰值电压的平均值并随燃弧检出的周期性变化而动态更新；

步骤3、根据当前的电压变化率与变化率设定值和当前实际电压值与电压设定值的比较结果，判断出当前是否为燃弧阶段或短路阶段；

步骤4、在燃弧阶段，根据实时电压变化率与变化率设定值、实际电压值与电压设定值和短路持续时长与短路时长设定值的比较结果，判断燃弧阶段是否发生微小短路；

步骤5、在燃弧阶段，根据实时电压变化率与变化率设定值和实际电压值与电压设定值的比较结果或实时电压变化率与变化率设定值和峰值电压的平均值与实际电压值的比较结果，判断燃弧阶段是否发生异常电压；

步骤6、在发生微小短路或发生电压异常时，生成相应焊接参数以控制正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度。

可选的，步骤1中从燃弧检出时刻开始，获取实际电压值和每个峰值电流输出结束前设定时间内的峰值电压值，包括：

自每个燃弧检出时刻开始，以固定时间间隔实时获取一次实际电压值V；

在峰值电流输出结束前200us内记录其峰值电压值；

如图2所示，本实施例自每个燃弧检出时刻开始，每隔12.5us实时采集一次实际电压值V。

可选的，步骤2中根据当前实际电压值与上一次的实际电压值，计算出当前的电压变化率，包括：

对上一时间间隔获取的实际电压值和当前实际电压值进行差值计算，获得当前电压变化量；

根据当前电压变化量和时间间隔时长，计算出当前的电压变化率。

本实施例获取实际电压值后同步计算dv/dt电压变化率；同时，计算IPA输出结束前200us内峰值电压的平均值IPV。

可选的，本实施例预设多个电压变化率设定值和多个电压设定值，包括：电压变化率第一设定值K0、电压变化率第二设定值K1、电压变化率第三设定值K2、电压第一设定值V0、电压第二设定值V1和电压第三设定值Vc；其中，电压第一设定值V0<电压第二设定值V1<电压第三设定值Vc；变化率第一设定值K0<变化率第二设定值K1<变化率第三设定值K2。如图2和图3所示，步骤3中根据当前的电压变化率与变化率设定值和当前实际电压值与电压设定值的比较结果，判断出当前是否为燃弧阶段或短路阶段，包括：

若当前的电压变化率小于等于变化率第一设定值，且当前实际电压值小于等于电压第一设定值时，即满足dv/dt≤K0且V≤V0时，则当前焊接阶段为短路阶段；

若当前的电压变化率大于等于变化率第二设定值，且实际电压值大于等于电压第二设定值时，即满足dv/dt≥K1且V≥V1时，则当前焊接阶段为燃弧阶段；

在抽拉丝焊接过程中燃弧阶段和短路阶段是交替进行的，步骤4中在燃弧阶段，根据实时电压变化率与变化率设定值、实际电压值与电压设定值和短路持续时长与短路时长设定值的比较结果，判断燃弧阶段是否发生微小短路，包括：

在燃弧阶段，若存在实时电压变化率小于等于变化率第一设定值，实际电压值小于等于电压第一设定值，且短路持续时长小于短路时长设定值，即dv/dt≤K0、V≤V0时，且Ts<T1时，则燃弧阶段发生微小短路；

在燃弧阶段无微小短路发生的情况下还有可能会突然发生异常电压，异常电压同样是导致的弧长不稳定的重要原因。

可选的，在燃弧阶段，如图4所示根据实时电压变化率与变化率设定值和实际电压值与电压设定值的比较结果或实时电压变化率与变化率设定值和峰值电压的平均值与实际电压值的比较结果，判断燃弧阶段是否发生异常电压，包括：

在燃弧阶段，若存在实时电压变化率大于等于变化率第三设定值，且实际电压值大于等于电压第三设定值或者实时电压变化率大于等于变化率第三设定值，且实际电压值大于等于当前的峰值电压的平均值，即dv/dt≥K2且V≥Vc或dv/dt≥K2且V≥IPV，则燃弧阶段发生异常电压。

可选的，如图2和图3所示，步骤6中在发生微小短路时，生成相应焊接参数以控制正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度，包括：

分别获取微小短路的开始时刻和所属燃弧阶段的开始时刻；

对微小短路的开始时刻和所属燃弧阶段的开始时刻进行计算，得出微小短路与所属燃弧阶段的时间差；

若微小短路的发生时间在燃弧阶段的特定时间段内，则采用第一调整策略生成下次燃弧阶段的焊接参数，控制下次燃弧阶段的正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度；待燃弧时，将正向送丝速度减小，正常短路检出后的送丝延迟时间减小，负向焊丝回抽速度增大；

若微小短路的发生时间在燃弧阶段的特定时间段外，则采用第二调整策略生成下次燃弧阶段的焊接参数，控制下次燃弧阶段的正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度；待燃弧时，将正向送丝速度增大，正常短路检出后的送丝延迟时间减小，负向焊丝回抽速度增大。

可选的，采用第一调整策略生成下次燃弧阶段的焊接参数，控制下次燃弧阶段的正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度，包括：

在下次燃弧阶段，采用第一调整策略减小正向送丝速度，减小正常短路检出后的送丝延迟时间和增大负向焊丝回抽速度；

其中，第一调整策略减小正向送丝速度的表达式为：

式中，为第一调整策略减小后的正向送丝速度，为原正向送丝速度，为 发生微小短路与所属燃弧检出的时间间隔，为燃弧设定时长，为第一调整策略的正 向送丝速度变量；

第一调整策略减小正常短路检出后的送丝延迟时间的表达式为：

式中，为第一调整策略调整后的正常短路检出后的送丝延迟时间，为原 送丝延迟时间，为第一调整策略的送丝延迟时间变量；

第一调整策略增大负向焊丝回抽速度的表达式为：

式中，为第一调整策略增大后的负向焊丝回抽速度，为原负向焊丝回抽速 度，为第一调整策略的负向焊丝回抽速度变量。

可选的，采用第二调整策略生成下次燃弧阶段的焊接参数，控制下次燃弧阶段的正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度，包括：

在下次燃弧阶段，采用第二调整策略增大正向送丝速度、减小正常短路检出后的送丝延迟时间和增大负向焊丝回抽速度；

其中，第二调整策略增大正向送丝速度减小的表达式为：

式中，为第二调整策略减小后的正向送丝速度，为原正向送丝速度，为 发生微小短路与所属燃弧检出的时间间隔，为燃弧设定时长，为第二调整策略的 正向送丝速度变量；

第二调整策略减小正常短路检出后的送丝延迟时间的表达式为：

式中，为第二调整策略调整后的正常短路检出后的送丝延迟时间，为原 送丝延迟时间，为第二调整策略的送丝延迟时间变量；

第二调整策略增大负向焊丝回抽速度的表达式为：

式中，为第二调整策略增大后的负向焊丝回抽速度，为原负向焊丝回抽速 度，为第二调整策略的负向焊丝回抽速度变量。

可选的，如图4所示，步骤6中在发生电压异常时，生成相应焊接参数以实时控制正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度，包括：

采用异常电压控制策略，生成当前燃弧阶段的焊接参数，减小当前正向送丝速度、减小正常短路检出后的送丝延迟时间和增大当前负向抽丝速度；

本实施例当在抽拉丝焊接过程中无短路发生却有异常电压发生时，将正向送丝速度由S1减小△S111，正常短路检出后的送丝延迟时间在T1基础之上减小△T111，负向焊丝回抽速度由S2增大△S222。

其中，异常电压控制策略减小当前正向送丝速度的表达式为

式中，为异常电压控制策略减小后的当前正向送丝速度，为原正向送丝速 度，为异常电压控制策略的正向送丝速度变量；

异常电压控制策略减小正常短路检出后的送丝延迟时间的表达式为：

式中，为异常电压控制策略减小后的正常短路检出后的送丝延迟时间， 为原送丝延迟时间，为异常电压控制策略的送丝延迟时间变量；

异常电压控制策略增大当前负向抽丝速度的表达式为：

式中，为采用异常电压控制策略增大后的当前负向抽丝速度，为原负向焊 丝回抽速度，为异常电压控制策略的负向焊丝回抽速度变量。

此外，图2至图4中的其它参数 Tr0、Ts、T2等，分别为：燃弧阶段的时长的标准设定值Tr0即标准状态下，焊接过程中燃弧阶段的标准时长；短路阶段的时长的标准设定值Ts即标准状态下，焊接过程中短路阶段的标准时长；燃弧检出后的抽丝延迟时长的标准设定值T2，即按照标准状态进行抽拉丝焊接时，在燃弧检出后，在T2时长内，仍然保持负向抽丝，直至T2时长结束后，变换为正向送丝。

实施例2

本实施例提供一种异常电压下抽拉丝焊接的电弧控制装置，包括：

数据获取模块、计算模块、当前焊接状态判断模块、燃弧状态判断模块和调整模块；

所述数据获取模块用于从燃弧检出时刻开始，获取实际电压值和每个峰值电流输出结束前设定时间内的峰值电压值；

所述计算模块用于根据当前实际电压值与上一次的实际电压值，计算出当前的电压变化率，对每个峰值电流输出结束前设定时间内的峰值电压值进行均值计算，得出对应峰值电流输出结束前设定时间内的峰值电压的平均值；

所述当前焊接状态判断模块用于根据当前的电压变化率与变化率设定值和当前实际电压值与电压设定值的比较结果，判断出当前是否为燃弧阶段或短路阶段；

所述燃弧状态判断模块用于在燃弧阶段，根据实时电压变化率与变化率设定值、实际电压值与电压设定值和短路持续时长与短路时长设定值的比较结果，判断燃弧阶段是否发生微小短路；以及在燃弧阶段，根据实时电压变化率与变化率设定值和实际电压值与电压设定值的比较结果或实时电压变化率与变化率设定值和峰值电压的平均值与实际电压值的比较结果，判断燃弧阶段是否发生异常电压；

所述调整模块用于在发生微小短路或发生电压异常时，生成相应焊接参数以控制正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度。

本实施例中各个参数根据焊接材质、丝径、保护气体和焊接电流值不同，K0、K1、K2、V0、V1、T1、T2、Tr0、Tr1、IPV、S1、△S1、△S11、△S111、△T1、△T11、△T111、S2、△S2、△S22、△S222值有所不同，应根据具体情况制定合适的规范参数。

综上所述，本发明在焊接过程中从每个燃弧检出时刻开始，实时检测电压值、电压变化率、短路阶段的持续时间、以及燃弧阶段的持续时间来进行微小短路与异常电压的分类判断，并采用不同的控制策略，使其焊接参数与实时电流电压相匹配，保证当前和下周期短路与燃弧阶段输出的一致性和稳定性，从而保证电弧的稳定。对于焊接过程中微小短路发生阶段进行细化分类，采取对应的控制策略精细化生成相应焊接参数，以在短路阶段与燃弧阶段交替时，实时控制正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度，使其交替状态稳定，有效降低或消除微小短路或异常电压对抽拉丝焊接的持续性影响。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种异常电压下抽拉丝焊接的电弧控制方法，其特征是，包括：

从燃弧检出时刻开始，获取实际电压值和每个峰值电流输出结束前设定时间内的峰值电压值；

根据当前实际电压值与上一次的实际电压值，计算出当前的电压变化率；

对每个峰值电流输出结束前设定时间内的峰值电压值进行均值计算，得出对应峰值电流输出结束前设定时间内的峰值电压的平均值并随燃弧检出的周期变化而动态更新；

根据当前的电压变化率与变化率设定值和当前实际电压值与电压设定值的比较结果，判断出当前是否为燃弧阶段或短路阶段；

在燃弧阶段，根据实时电压变化率与变化率设定值、实际电压值与电压设定值和短路持续时长与短路时长设定值的比较结果，判断燃弧阶段是否发生微小短路；

在燃弧阶段，根据实时电压变化率与变化率设定值和实际电压值与电压设定值的比较结果或实时电压变化率与变化率设定值和峰值电压的平均值与实际电压值的比较结果，判断燃弧阶段是否发生异常电压；

在发生微小短路或发生电压异常时，生成相应焊接参数以控制正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度。

2.根据权利要求1所述的异常电压下抽拉丝焊接的电弧控制方法，其特征是，从燃弧检出时刻开始，获取实际电压值和每个峰值电流输出结束前设定时间内的峰值电压值，包括：

自每个燃弧检出时刻开始，以固定时间间隔实时获取一次实际电压值V；

在峰值电流输出结束前200us内记录其峰值电压值。

3.根据权利要求1所述的异常电压下抽拉丝焊接的电弧控制方法，其特征是，根据当前实际电压值与上一次的实际电压值，计算出当前的电压变化率，包括：

对上一时间间隔获取的实际电压值和当前实际电压值进行差值计算，获得当前电压变化量；

根据当前电压变化量和时间间隔时长，计算出当前的电压变化率。

4.根据权利要求1所述的异常电压下抽拉丝焊接的电弧控制方法，其特征是，根据当前的电压变化率与变化率设定值和当前实际电压值与电压设定值的比较结果，判断出当前是否为燃弧阶段或短路阶段，包括：

若当前的电压变化率小于等于变化率第一设定值，且当前实际电压值小于等于电压第一设定值时，则当前焊接阶段为短路阶段；

若当前的电压变化率大于等于变化率第二设定值，且实际电压值大于等于电压第二设定值时，则当前焊接阶段为燃弧阶段。

5.根据权利要求1所述的异常电压下抽拉丝焊接的电弧控制方法，其特征是，在燃弧阶段，根据实时电压变化率与变化率设定值、实际电压值与电压设定值和短路持续时长与短路时长设定值的比较结果，判断燃弧阶段是否发生微小短路，包括：

在燃弧阶段，若存在实时电压变化率小于等于变化率第一设定值，实际电压值小于等于电压第一设定值，且短路持续时长小于短路时长设定值，则燃弧阶段发生微小短路。

6.根据权利要求1所述的异常电压下抽拉丝焊接的电弧控制方法，其特征是，在燃弧阶段，根据实时电压变化率与变化率设定值和实际电压值与电压设定值的比较结果或实时电压变化率与变化率设定值和峰值电压的平均值与实际电压值的比较结果，判断燃弧阶段是否发生异常电压，包括：

在燃弧阶段，若实时电压变化率大于等于变化率第三设定值，且实际电压值大于等于电压第三设定值或者实时电压变化率大于等于变化率第三设定值，且实际电压值大于等于当前的峰值电压的平均值，则燃弧阶段发生异常电压。

7.根据权利要求1所述的异常电压下抽拉丝焊接的电弧控制方法，其特征是，在发生微小短路时，生成相应焊接参数以控制正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度，包括：

分别获取微小短路的开始时刻和所属燃弧阶段的开始时刻；

对微小短路的开始时刻和所属燃弧阶段的开始时刻进行计算，得出微小短路与所属燃弧阶段的时间差；

若微小短路的发生时间在燃弧阶段的特定时间段内，采用第一调整策略生成下次燃弧阶段的焊接参数，控制下次燃弧阶段的正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度；

若微小短路的发生时间在燃弧阶段的特定时间段外，采用第二调整策略生成下次燃弧阶段的焊接参数，控制下次燃弧阶段的正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度。

8.根据权利要求7所述的异常电压下抽拉丝焊接的电弧控制方法，其特征是，采用第一调整策略生成下次燃弧阶段的焊接参数，控制下次燃弧阶段的正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度，包括：

在下次燃弧阶段，采用第一调整策略减小正向送丝速度，减小正常短路检出后的送丝延迟时间和增大负向焊丝回抽速度；

其中，第一调整策略减小正向送丝速度的表达式为：

式中，为第一调整策略减小后的正向送丝速度，为原正向送丝速度，为发生 微小短路与所属燃弧检出的时间间隔，为燃弧设定时长，为第一调整策略的正向送 丝速度变量；

第一调整策略减小正常短路检出后的送丝延迟时间的表达式为：

式中，为第一调整策略调整后的正常短路检出后的送丝延迟时间，为原送丝延 迟时间，为第一调整策略的送丝延迟时间变量；

第一调整策略增大负向焊丝回抽速度的表达式为：

式中，为第一调整策略增大后的负向焊丝回抽速度，为原负向焊丝回抽速度，为第一调整策略的负向焊丝回抽速度变量。

9.根据权利要求7所述的异常电压下抽拉丝焊接的电弧控制方法，其特征是，采用第二调整策略生成下次燃弧阶段的焊接参数，控制下次燃弧阶段的正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度，包括：

在下次燃弧阶段，采用第二调整策略增大正向送丝速度、减小正常短路检出后的送丝延迟时间和增大负向焊丝回抽速度；

其中，第二调整策略增大正向送丝速度减小的表达式为：

式中，为第二调整策略减小后的正向送丝速度，为原正向送丝速度，为发生 微小短路与所属燃弧检出的时间间隔，为燃弧设定时长，为第二调整策略的正向 送丝速度变量；

第二调整策略减小正常短路检出后的送丝延迟时间的表达式为：

式中，为第二调整策略调整后的正常短路检出后的送丝延迟时间，为原送丝延 迟时间，为第二调整策略的送丝延迟时间变量；

第二调整策略增大负向焊丝回抽速度的表达式为：

式中，为第二调整策略增大后的负向焊丝回抽速度，为原负向焊丝回抽速度，为第二调整策略的负向焊丝回抽速度变量。

10.根据权利要求7所述的异常电压下抽拉丝焊接的电弧控制方法，其特征是，在发生电压异常时，生成相应焊接参数以实时控制正向送丝速度、正常短路检出后的送丝延迟时间和负向抽丝速度，包括：

采用异常电压控制策略，生成当前燃弧阶段的焊接参数，减小当前正向送丝速度、减小正常短路检出后的送丝延迟时间和增大当前负向抽丝速度；

其中，异常电压控制策略减小当前正向送丝速度的表达式为

式中，为异常电压控制策略减小后的当前正向送丝速度，为原正向送丝速度，为异常电压控制策略的正向送丝速度变量；

异常电压控制策略减小正常短路检出后的送丝延迟时间的表达式为：

式中，为异常电压控制策略减小后的正常短路检出后的送丝延迟时间，为原送 丝延迟时间，为异常电压控制策略的送丝延迟时间变量；

异常电压控制策略增大当前负向抽丝速度的表达式为：

式中，为采用异常电压控制策略增大后的当前负向抽丝速度，为原负向焊丝回 抽速度，为异常电压控制策略的负向焊丝回抽速度变量。