数字化焊接电源的发展

作者：上海华恒焊接设备技术公司 张秀兰 马红艳 徐绪炯

欢迎访问e展厅 展厅 7 其它电力设备展厅 工业电源, UPS, 稳压器, 稳压电源, 充电机, ... 摘要：结合MIG焊的发展过程，介绍了为什么要发展数字化焊接电源，以及数字化焊接电源的应用，指出数字化焊接电源必将成为焊机发展的一种趋势。 关键词： 数字化；焊接电源；控制方式 迈进21世纪，数字化带给了我们一个五彩斑斓的世界。我们所接触到的是越来越多的数字化产品，如数字化电视、DVD、数码相机等，他们不断丰富着我们的生活。焊接技术也不例外，同样发展到了一个数字化的阶段，那什么是焊接的数字化，数字化的焊接又给我们带来了什么呢？ 1 什么是数字化 数字化是指按照一定的规则把连续的物理变量用0/1编码的形式来表示。而数字化焊接电源是指焊机主要的控制电路由数字控制技术替代传统的模拟控制技术，且在控制电路中的控制信号也由模拟信号过渡到0/1编码的数字信号。数字系统与模拟系统相比有着明显的优势。数字系统具有系统灵活性好、控制精度高、稳定性与产品一致性好、接口兼容性好以及系统功能升级方便等特点。 模拟唱片多次使用后复制性能下降。数字CD-ROM数千次使用后性能仍不变，且存储快捷。数字化焊接装置，其每台装置每天的焊接效果都一样，且具有精确的调节装置，能实现快速控制。 2 数字化电源－焊接电源的发展方向 发展数字化焊接电源是适应焊接技术的发展需要。传统的模拟控制方式制约了逆变电源性能潜力的充分挖掘，就需要更新原有的控制方式。通过MIG焊发展过程的分析，可见发展数字化电源的必要性。 MIG/MAG焊接方法以其焊接范围广、生产效率高、有效控制热输入量等优点广泛应用于鋁及铝合金、铜、不锈钢以及低合金钢等材料的焊接。但因MIG/MAG焊方法有焊接飞溅大的缺点，大大限制了其应用与发展。 60年代，MIG/MAG焊从根本上打破了过去那种焊接过程“稳定”的概念，开拓了运用脉冲的电流（电压）来进行焊接的途径，使用MIG/MAG焊接方法的发展和应用进入了更广阔的领域。使用脉冲电流，焊接时的平均电流较小，使峰值电流、熔滴的过渡和熔池金属的加热具有间歇而又可控的特点。焊缝金属和热影响区金属过热都比较小，焊接成形好，有效地控制了飞溅的产生。 但是，传统的模拟控制方式存在一些弊端，很大程度上限制了弧焊逆变电源的进一步发展，脉冲MIG/MAG焊的波形复杂，焊接参数多。采用模拟控制方式对其进行控制需要大量的操作按钮，操作很不方便。而采用计算机进行控制，利用数字技术这个问题就迎刃而解了。数字化系统中，软件替代了硬件，控制的灵活性大大提高。此外，模拟系统的产品一致性很难保证，而数字化系统信号的处理与控制算法使通过软件的运算来完成的，使其具有良好的焊接重现性和稳定性，适合于大批量的生产，MIG/MAG焊接的优势也能得到充分体现。 目前，焊接生产中的许多问题的解决依然依赖于实际的经验，电源的操作往往比较复杂。焊接电源发展到数字化阶段要体现的是焊接操作的简单方便，故在此将专家的经验固化为系统，输入到焊机内部，形成专家系统。专业人员进行大量的工艺试验得到的专家参数置于焊机内部，操作不再需要专业人员，从而省去了大量的培训工作。专家系统的设置使数字化焊接电源变得如此简单，操作者只须按动操作界面上的按钮便可方便地调用焊接所需的专家参数，进行焊接。 3 数字化技术的应用 数字化焊机以其极大的优势，倍受国内外焊接界的关注。各大知名公司纷纷对其进行研究开发，下面介绍德国EWM公司研制的2个系列的数字化焊接电源，以便对数字化焊接电源的性能有一个初步了解。 3.1 lintegrai 系列焊接电源 早在1993年EWM公司便生产出全球第1台数字化焊机，投入市场9年多来，成功应用于汽车工业、机械制造业和船舶制造业等行业。 Integral 焊接电源运用模块化技术在常规或脉冲MIG/MAG焊、直流TIG焊和手工电弧焊多用途焊接电源中获得了成功的应用。 Integral系列逆变焊接电源的特点： a 体积小、质量轻； b 飞溅小，多种熔滴过渡形式，焊后清理工作少； c 数字化微处理系统的应用，实现了高焊接质量的重现性； d 超脉冲功能，使MIG/MAG的焊接质量接近于TIG焊的高质量，并充分体现了MIG/MAG焊接的高效率； e 多功能焊接电源，1台焊机可实现4种焊接工艺（MAG、MIG、TIG、MMA）； f 控制和操作简单、界面直观； g 具有良好的动特性，响应速度快、精度高（可达到1000A/ms）。 3.2 凤凰系列焊接电源 凤凰系列焊接电源是最新的一种数字化焊接电源。可实现高MIG/MAG脉冲焊接、MIG/MAG常规焊接、手工电弧焊和TIG焊（提升引弧）。结构简单、操作方便，同时提供了所有可能的功能选择。数字处理系统处理所有的焊接数据，控制整个焊接过程。其焊接性能可靠、控制精确、焊接质量高。 凤凰系列数字化焊机的主要特点： a机器内的专家系统使操作简便，又能进行高度专业化的焊接过程编程； b模块结构连接方便，无需工具和专业人员； c使用Q-DOC 9000焊接数据存储软件，对焊接过程、焊接参数进行控制、分析或打印所需数据； d可与机器人、工业自动控制系统或文件记录系统联结； e广泛应用于高低合金钢、铝合金、铜及铜合金、特殊合金材料的焊接，应用领域涉及化工、食品工业、机械工业、汽车、船舶制造等行业； f可与计算机或电子网络联网，进行编程或数据的交流，实现远距离监控焊接过程。 4数字化焊接电源的发展前景 目前，数字化焊接电源的研究还处于起步阶段，有待于更深层次的开发和研究，有着广泛的研究空间。从Inetgral系列和凤凰系列焊机在国内的销售情况来看，其市场前景非常广阔。我们相信，数字化焊接电源一定能成为未来焊接设备的发展方向。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (12/24/2004)