§8-5數(shù)字化焊接電源§8-5數(shù)字化焊接電源

一、現(xiàn)代焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢現(xiàn)代焊接技術(shù)的發(fā)展趨勢為：（1）工藝高效化；（2）電源數(shù)字化；（3）控制智能化；（4）生產(chǎn)機器人化。

二、數(shù)字化焊接電源的釋義根據(jù)計算機詞典，數(shù)字化的定義為：(1)按照一定規(guī)則，用數(shù)字表示字母或符號；(2)把連續(xù)的物理量用數(shù)字0/1的形式表示?！?-5數(shù)字化焊接電源

按照這一表述，所謂數(shù)字化焊機就是指這樣一種焊機。在逆變焊機的基礎上，施加數(shù)字信號處理和數(shù)字控制技術(shù)，即用0/1編碼的數(shù)字信號代替模擬信號。從而獲得具有精密化、人性化、高效化、綠色化和網(wǎng)絡化的新型焊機。成都電焊機研究所高級工程師鄭思潛提出：數(shù)字化焊接技術(shù)是指用計算機技術(shù)來控制焊接設備的運行狀態(tài)，使其滿足和達到焊接工藝所提出的要求，以得到完全合格的焊縫。

數(shù)字化焊接技術(shù)的核心就是焊機的數(shù)字化。和其它專業(yè)領域一樣，焊接技術(shù)的發(fā)展同樣得益于數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展。

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數(shù)字化焊機技術(shù)主要包括三個方面：1.主電路的數(shù)字化，即從模擬式焊接電源到開關式焊接電源、逆變式焊接電源主電路，發(fā)展到現(xiàn)在大量應用的是IGBT、MOSFET或雙極性晶體管式弧焊逆變器。2.控制電路的數(shù)字化，這方面的技術(shù)應用發(fā)展是非?？斓?。就控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)而言，數(shù)字化焊接電源的控制部分由單片機或單片機和DSP（數(shù)字信號處理器）共同構(gòu)成，對給定信號流、參數(shù)反饋流和網(wǎng)壓信號流作綜合處理與運算、控制，達到焊接電源的數(shù)字化、信息化、柔性化的控制。

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3.人機接口技術(shù)，人機交互系統(tǒng)是人機最直接的操作界面，是操作者向計算機輸入信息、發(fā)出指令及觀察現(xiàn)場參數(shù)和信息的窗口，具有友好性、靈活性、功能性、明確性、一致性、可靠性等特點。國外已有焊機將液晶顯示和鍵盤操作相結(jié)合，進行焊接方法、焊接工藝參數(shù)設置和信息顯示等的人機交互過程。焊接小車和送絲拖動系統(tǒng)的數(shù)字化控制，伺服拖動已經(jīng)得到了應用。工業(yè)機器人和專機與焊機的數(shù)字化接口技術(shù)。隨著機器人和專機在生產(chǎn)中大量應用，與焊機數(shù)字化接口技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。

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三、數(shù)字化焊接電源的內(nèi)涵所謂數(shù)字化焊接電源，就是在電子式焊接電源的基礎上，以單片機、CPLD/FPGA以及DSP等大規(guī)模集成電路作為控制核心來實現(xiàn)焊接電源的部分或者全部數(shù)字化控制。綜合數(shù)字化焊接電源的發(fā)展和現(xiàn)狀，焊接電源的數(shù)字化主要體現(xiàn)在如下幾個方面：（1）反饋控制環(huán)節(jié)的數(shù)字化。（2）信息輸入和輸出的數(shù)字化。（3）PWM控制脈沖的數(shù)字化。（4）焊接工藝參數(shù)的存儲和自動選擇。（5）焊接電源接口的數(shù)字化。

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四、數(shù)字化焊接電源產(chǎn)品介紹1.全數(shù)字脈沖氬弧焊機WSM-400（圖8-26）該焊機由北京時代集團公司生產(chǎn)，其主要特點為：①信息視窗采用320×240大屏幕圖形液晶顯示屏、全漢字顯示；②信息輸入采用輕觸薄膜鍵盤，并與液晶顯示屏共同構(gòu)成菜單式編輯模式；③具有多種調(diào)節(jié)參數(shù)的方法，支持待機狀態(tài)和焊接狀態(tài)下的參數(shù)調(diào)節(jié)；④有14種直流氬弧操作方式和14種脈沖氬弧操作方式，并設有多種引弧方式；⑤焊機配置的RS-485接口可由用戶連接至計算機或其它自動化焊接中心。數(shù)字化控制使焊機引弧更加容易、焊接電流穩(wěn)定、飛濺極小?！?-5數(shù)字化焊接電源

8-26全數(shù)字脈沖氬弧焊機8-27全數(shù)字CO2/MAG焊機§8-5數(shù)字化焊接電源

2.全數(shù)字CO2/MAG焊機YD-500GM（圖8-27）①多種焊接規(guī)范操作切換更便捷。不僅可以在焊接面板上存儲、調(diào)用焊接規(guī)范，還可以在遙控器上進行三種焊接規(guī)范的存儲和調(diào)用操作，既減少調(diào)整操作時間，又方便焊接工藝的管理；②內(nèi)置多種焊接條件的成熟數(shù)據(jù)。具有碳鋼/不銹鋼、實芯/藥芯、CO2/MAG/無脈沖MIG等17種焊接條件的配合專家系統(tǒng)參數(shù)設置，可滿足多種焊接施工需求；③可快速地適應用戶的特殊焊接工藝要求。全數(shù)字控制技術(shù)可實現(xiàn)無需改動硬件，通過對軟件的修改和升級，即可柔性地適應個性化需求；④操作簡單方便。數(shù)字化人機操作界面可以對焊接過程進行更精確、更直觀、更多樣化的設置。面板操作和遙控

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器均采用雙旋鈕操作，延續(xù)了傳統(tǒng)的焊接規(guī)范調(diào)整操作方式，符合操作者使用習慣；⑤功能擴展。標準配置可與模擬專機配套的接口端子，可與專機配套進行自動焊接；⑥豐富的保護功能。具有短路保護、過熱保護、電網(wǎng)異常保護功能?？赏ㄟ^數(shù)顯報警號識別報警原因，并能記錄報警履歷。3.數(shù)字化MIG/MAG焊機（圖8-28）該焊機由德國CLOOS公司生產(chǎn)，其主要特點為：①焊接參數(shù)一元化調(diào)節(jié)，焊工只需輸入焊接電流、送絲速度或母材厚度，主機內(nèi)的微處理器將自動設定最佳焊接參數(shù)；§8-5數(shù)字化焊接電源

②內(nèi)置與焊接材料、保護氣體、焊絲直徑相匹配的焊接參數(shù)專家系統(tǒng)；③可存儲50個焊接程序，供焊工調(diào)用；④使用超4步操作方式時，熱起弧、焊后收弧、焊接電流升降均可通過焊接開關實現(xiàn)；⑤可焊接碳鋼、鍍鋅板、不銹鋼、鋁合金、銅合金及鈦合金等；⑥可用于MIG電弧釬焊；⑦焊鋁時可選用特殊的雙脈沖功能；⑧可接PC和打印機，全部自動焊接口。4.TPS系列數(shù)字化MIG/MAG焊機（圖8-29）該焊機由奧地利Fronius公司生產(chǎn)，主要特點為：§8-4弧焊逆變器

8-28數(shù)字化MIG/MAG焊機8-29TPS系列數(shù)字化MIG/MAG焊機§8-5數(shù)字化焊接電源

①采用DSP集中處理所有焊接數(shù)據(jù)，控制和監(jiān)測整個焊接過程；②焊機內(nèi)存80組焊接專家系統(tǒng)，實現(xiàn)一元化調(diào)節(jié)，焊接時只需輸入工件板厚，極大地降低了工人素質(zhì)要求，也方便了工人操作；③采用特殊的焊鋁程序，解決了焊鋁起弧處難熔合，焊后易形成弧坑和焊穿等問題；④數(shù)字化顯示焊接電流、焊接電壓、弧長、送絲速度、板厚/焊腳尺寸、焊接速度、JOB記憶序號、電感量等參數(shù)；⑤焊機可升級，在不用改動任何硬件的情況下即可用電腦將焊機升級，升級內(nèi)容包括：增加特殊材料焊接程序、無飛濺引弧、雙脈沖等等，大大地減少了重復投資；§8-5數(shù)字化焊接電源

⑥由于焊機大部份功能改由軟件控制，因而減少了40%的電子元件數(shù)量，降低了焊機出故障率點；⑦集成了MIG/MAG、TIG、手工焊和MIG釬焊多種焊接功能，能勝任各種任務；⑧廣泛用于碳鋼、鍍鋅板、不銹鋼的焊接，尤其適合鋁合金的焊接。5.Auto-Axcess300/450/750（圖8-30）該焊機由美國Miller公司生產(chǎn)，其主要特點為：①用于機器人自動化：數(shù)字控制技術(shù)和逆變焊接電源及機器人接口的無縫結(jié)合；②自動連接（Auto-LineTM）：使機器在任意電壓（190-630V）下自動連接，在初級電壓波動時可確保穩(wěn)定一致的輸出；§8-5數(shù)字化焊接電源

③72芯接頭：可實現(xiàn)與通常的模擬機器人控制器快速、方便的連接；④MIG焊接程序：包括Accu-PulseTM、標準或自適應脈沖、傳統(tǒng)MIG和金屬粉芯焊絲焊接程序；⑤Accu-PulseTMMIG工藝：即使對大焊縫和空間受限的角焊也能實現(xiàn)精密的電弧控制；⑥SureStartTM技術(shù)：通過精確控制適用于特定焊絲和氣體配比的電流大小實現(xiàn)一致的電弧啟動；⑦可選軟件：RMDTM(RegulatedMetalDeposition)、基于PalmTMOS?的AxcessTM(文件管理)和WaveWriteTM(文件管理+波型程序)?！?-4弧焊逆變器

8-30Auto-Axcess300/450/750

8-31OrigoTig3000i交直流氬弧焊機繼續(xù)返回6.OrigoTig3000i交直流氬弧焊機（圖8-31）瑞典ESAB公司生產(chǎn)，其主要特點為：①起弧容易(高頻電壓達110kV)，電流輸出穩(wěn)定可靠(4～300A)；②獨有的Qwav