阅读说明：本技术 一种双极双工位焊接设备的参数分段设计方法及系统 (Parameter segmentation design method and system for bipolar double-station welding equipment ) 是由 姜彦平 于 2019-11-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种双极双工位焊接设备的参数分段设计方法及系统。该方法包括：对焊接区域进行分段；对分段后的焊接区域采用不同的电流值、不同的频率值以及不同的焊接时间进行焊接；当焊接总时间达到设定值时,停止焊接。本发明能够保证在焊接的各个时间段都以最佳的焊接参数运行,提高焊接质量。(The invention discloses a parameter segmentation design method and system for bipolar double-station welding equipment. The method comprises the following steps: segmenting the welding area; welding the segmented welding area by adopting different current values, different frequency values and different welding time; and stopping welding when the total welding time reaches a set value. The invention can ensure that the welding operation is carried out with the best welding parameters in each welding time period, thereby improving the welding quality.)

一种双极双工位焊接设备的参数分段设计方法及系统

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别是涉及一种双极双工位焊接设备的参数分段设计方法及系统。

背景技术

双机双工位焊接设备是将方钢和圆钢焊接成电解铝专用的阳极钢爪，作为阳极碳棒的连接导电元件用于电解铝生产。原有双极双工位的焊接过程中，焊接设定电流、电极下降频率都是固定不变的，以相同的焊接参数一直运行到焊接结束。在电渣焊接的初始阶段，由于结晶器的水冷作用，造成升温区焊接不牢固，焊缝较大；到了焊接收尾阶段，由于钢爪和钢梁温度过高，循环水的温度也达到了较高的阶段，反而造成收尾部分烧身过大，焊接表面外观不光洁。

发明内容

本发明的目的是提供一种双极双工位焊接设备的参数分段设计方法及系统，能够保证在焊接的各个时间段都以最佳的焊接参数运行，提高焊接质量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种双极双工位焊接设备的参数分段设计方法，包括：

对焊接区域进行分段；

对分段后的焊接区域采用不同的电流值、不同的频率值以及不同的焊接时间进行焊接；

当焊接总时间达到设定值时，停止焊接。

可选的，所述对焊接区域进行分段，具体包括：

将焊接区域分段为不同的六段子焊接区域，所述子焊接区域包括第一段焊接区域、第二段焊接区域、第三段焊接区域、第四段焊接区域、第五段焊接区域和第六段焊接区域。

可选的，所述对分段后的焊接区域采用不同的电流值、不同的频率值以及不同的焊接时间进行焊接，具体包括：

采用1500A的给定电流数值、3.5HZ的电极下降最大频率和30秒的焊接时间对所述第一段焊接区域进行焊接；

采用1800A的给定电流数值、3.8HZ的电极下降最大频率和60秒的焊接时间对所述第二段焊接区域进行焊接；

采用2000A的给定电流数值、4.0HZ的电极下降最大频率和60秒的焊接时间对所述第三段焊接区域进行焊接；

采用2200A的给定电流数值、4.5HZ的电极下降最大频率和180秒的焊接时间对所述第四段焊接区域进行焊接；

采用2800A的给定电流数值、5.5HZ的电极下降最大频率和180秒的焊接时间对所述第五段焊接区域进行焊接；

采用3200A的给定电流数值、6.5HZ的电极下降最大频率和210秒的焊接时间对所述第六段焊接区域进行焊接。

一种双极双工位焊接设备的参数分段设计系统，包括：

分段模块，用于对焊接区域进行分段；

焊接模块，用于对分段后的焊接区域采用不同的电流值、不同的频率值以及不同的焊接时间进行焊接；

焊接停止模块，用于当焊接总时间达到设定值时，停止焊接。

可选的，所述分段模块，具体包括：

分段单元，用于将焊接区域分段为不同的六段子焊接区域，所述子焊接区域包括第一段焊接区域、第二段焊接区域、第三段焊接区域、第四段焊接区域、第五段焊接区域和第六段焊接区域。

可选的，所述焊接模块，具体包括：

第一焊接单元，用于采用1500A的给定电流数值、3.5HZ的电极下降最大频率和30秒的焊接时间对所述第一段焊接区域进行焊接；

第二焊接单元，用于采用1800A的给定电流数值、3.8HZ的电极下降最大频率和60秒的焊接时间对所述第二段焊接区域进行焊接；

第三焊接单元，用于采用2000A的给定电流数值、4.0HZ的电极下降最大频率和60秒的焊接时间对所述第三段焊接区域进行焊接；

第四焊接单元，用于采用2200A的给定电流数值、4.5HZ的电极下降最大频率和180秒的焊接时间对所述第四段焊接区域进行焊接；

第五焊接单元，用于采用2800A的给定电流数值、5.5HZ的电极下降最大频率和180秒的焊接时间对所述第五段焊接区域进行焊接；

第六焊接单元，用于采用3200A的给定电流数值、6.5HZ的电极下降最大频率和210秒的焊接时间对所述第六段焊接区域进行焊接。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供一种双极双工位焊接设备的参数分段设计方法，其中，设计了电流、焊接速度及焊接时间分段控制，保证在焊接的各个时间段都以最佳的焊接参数运行，极大的提高了焊接质量，并将电耗降至最低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明双极双工位焊接设备的参数分段设计方法流程图；

图2为本发明焊接流程图；

图3为本发明双极双工位焊接设备的参数分段设计系统结构图；

图4为本发明焊接模块组成图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种双极双工位焊接设备的参数分段设计方法及系统，能够保证在焊接的各个时间段都以最佳的焊接参数运行，提高焊接质量。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

在原有双极双工位应用过程中，焊接电压是无法改变的(交流变压器二次电压)，焊接过程一直使用固定的电流和极板熔焊速度。针对于此，本发明增加了电流、焊接速度及焊接时间分段控制。

图1为本发明双极双工位焊接设备的参数分段设计方法流程图。如图1所示，一种双极双工位焊接设备的参数分段设计方法包括：

步骤101：对焊接区域进行分段，具体包括：

将焊接区域分段为不同的六段子焊接区域，子焊接区域包括第一段焊接区域、第二段焊接区域、第三段焊接区域、第四段焊接区域、第五段焊接区域和第六段焊接区域。

在PLC内部调用专用PID控制程序块，设定PID的参数区，设定PID的比例P值，积分I值。其中PID程序的输入是通过触摸屏设置的电流值(步骤1021-1026中的电流值)，这七段的给定值是通过六段的时间来进行转换的，即第一段参数区的给定电流数值，经过第一段设定的运行时间后，自动切换到第二段给定电流值运行，以此类推直到最后第六段运行结束；PID的输出值则是电极板下降的频率，电极下降的最大频率则是由步骤1021-1026中设定。PID程序块的电流反馈值则是焊接电流实际值转换为标准信号后送至PLC内部的数值，范围是0-10V。

步骤102：对分段后的焊接区域采用不同的电流值、不同的频率值以及不同的焊接时间进行焊接，图2为本发明焊接流程图，如图2所示，步骤102具体包括：

步骤1021：采用1500A的给定电流数值、3.5HZ的电极下降最大频率和30秒的焊接时间对第一段焊接区域进行焊接；

步骤1022：采用1800A的给定电流数值、3.8HZ的电极下降最大频率和60秒的焊接时间对第二段焊接区域进行焊接；

步骤1023：采用2000A的给定电流数值、4.0HZ的电极下降最大频率和60秒的焊接时间对第三段焊接区域进行焊接；

步骤1024：采用2200A的给定电流数值、4.5HZ的电极下降最大频率和180秒的焊接时间对第四段焊接区域进行焊接；

步骤1025：采用2800A的给定电流数值、5.5HZ的电极下降最大频率和180秒的焊接时间对第五段焊接区域进行焊接；

步骤1026：采用3200A的给定电流数值、6.5HZ的电极下降最大频率和210秒的焊接时间对第六段焊接区域进行焊接。

由触摸屏设定参数送至PLC作为PID运算的给定值，即电流给定值。电流检测信号送至PLC模拟量模块作为PID反馈参数。反馈值是不做处理的，而给定值是根据生产运行时间，做分段设定。目前分为六段，生产时间一般在12分钟左右，把12分钟分成6段(非等分，而是根据熔炼的状态进行分段)。在六段工艺参数内，给定的电流值是根据工艺自动变化；同时，极板的焊接速度也是根据PID的输出以及输出比例进行自动调节。

步骤103：当焊接总时间达到设定值时，停止焊接。焊接结束后(按定时时间)自动停止焊接电压器电源，等待操作工人进行手动脱模操作。

经过长时间的试验以及试生产，并根据焊接成型后钢爪的各个部位焊接质量，设计总结了本发明的焊接分段专用参数，通过反复测试及生产，焊接质量有了非常显著的提高。

图3为本发明双极双工位焊接设备的参数分段设计系统结构图。如图3所示，一种双极双工位焊接设备的参数分段设计系统包括：

分段模块201，用于对焊接区域进行分段；

焊接模块202，用于对分段后的焊接区域采用不同的电流值、不同的频率值以及不同的焊接时间进行焊接；

焊接停止模块203，用于当焊接总时间达到设定值时，停止焊接。

分段模块201，具体包括：

分段单元，用于将焊接区域分段为不同的六段子焊接区域，子焊接区域包括第一段焊接区域、第二段焊接区域、第三段焊接区域、第四段焊接区域、第五段焊接区域和第六段焊接区域。

图4为本发明焊接模块组成图。如图4所示，焊接模块202，具体包括：

第一焊接单元2021，用于采用1500A的给定电流数值、3.5HZ的电极下降最大频率和30秒的焊接时间对第一段焊接区域进行焊接；

第二焊接单元2022，用于采用1800A的给定电流数值、3.8HZ的电极下降最大频率和60秒的焊接时间对第二段焊接区域进行焊接；

第三焊接单元2023，用于采用2000A的给定电流数值、4.0HZ的电极下降最大频率和60秒的焊接时间对第三段焊接区域进行焊接；

第四焊接单元2024，用于采用2200A的给定电流数值、4.5HZ的电极下降最大频率和180秒的焊接时间对第四段焊接区域进行焊接；

第五焊接单元2025，用于采用2800A的给定电流数值、5.5HZ的电极下降最大频率和180秒的焊接时间对第五段焊接区域进行焊接；

第六焊接单元2026，用于采用3200A的给定电流数值、6.5HZ的电极下降最大频率和210秒的焊接时间对所述第六段焊接区域进行焊接。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。