專利名稱：電容儲能式逆變點焊方法
技術領域：
本發(fā)明涉及涉及焊接方法技術領域，特別涉及逆變點焊方法技術領域，具體是指一種電 容儲能式逆變點焊方法。
背景技術：
對于兩種材料的焊接性能相差很大，結構形狀差異也很大(一種薄而寬一_面件； 一種 細而長一一線件)的異種金屬點焊連接，要獲得良好的焊接接頭，同時控制焊接飛賊是比較 困難的。因為面件與線件的焊接屬于幾何結構極其不對稱的情況，線件是細長結構，通過線 件夾頭對線件與面件貼合面附近的散熱強度遠低于上電極對面件的散熱，當采用平穩(wěn)電流焊 接時，必然導致高溫區(qū)偏離貼合而而出現在貼合面附近偏向線件的 一側。要保證貼合面上有 足夠的加熱溫度，就必須采用較大的規(guī)范參數，并配以合適的焊接電流波形，充分利用貼合 面接觸電阻以確保獲得合格的焊點強度。在這種情況下，由于高溫區(qū)將偏離貼合面并出現在 貼合面附近偏向線件的一側，在上電極的壓力和高溫金屬膨脹力的共同作用下，貼合面附近 線件一側先期軟化并處于塑性流變狀態(tài)的線件金屬在上電極加壓點周圍沿貼合面被迅速擠 出，從而形成飛賊。因此，要實現兩種材料的點焊大多采用固相連接的方法。如果采用常規(guī) 的儲能點焊電源施焊，有時接觸電阻過大，則會因為能量過于集中而導致嚴重的"打火"現 象，造成焊件報廢。即使是焊點位置正確，所產生的焊接飛濺也無法避免。
因此，需要開發(fā)一種新的點焊方法，其能徹底消除焊接飛濺與"打火"現象。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種電容儲能式逆變點焊方法，該點焊方法將電容儲能焊與逆變 技術相結合，完全滿足橋帶的焊接工藝要求，并且消除了焊接飛濺和"打火"現象。 為了達到上述的目的，本發(fā)明提供一種電容儲能式逆變點焊方法，其包括步驟
1) 首先交流電通過整流對儲能電容器充電；
2) 當起動焊接時，工控機發(fā)出命令讓切換開關切換到放電位置，準備焊接；
3) 數據采集卡得到起動命令后，將預置的電流給定信號輸出到脈寬調制控制器的給定 信號輸入端，開始焊接；4)從脈寬調制控制器中輸出的脈寬調制信號被送到驅動電路中實現功率放大后，觸發(fā) 逆變器中的主開關管，控制其正常工作，從主變壓器輸出的高頻脈沖方波電壓經過整流后輸 出，實現對工件的焊接。
較佳地，對焊接電流進行負反饋以保證電源輸出的電流波形與預置焊接電流波形基本一致。
較佳地，采集焊接電流波形并顯示和打印，為改善焊接規(guī)范參數提供依據。 本發(fā)明的電容儲能式逆變點焊方法，將電容儲能焊與逆變技術相結合，通過逆變技術實
現焊機輸出脈沖方波電流實現面件與線件的無飛濺點焊，采用電容儲能技術消除了 "打火"
現象，且完全滿足橋帶的焊接工藝要求。


圖1是 本發(fā)明的工作原理示意圖。
具體實施例方式
以下將對本發(fā)明的電容儲能式逆變點焊方法作進一步詳細描述。
請參閱圖1所示，用于本發(fā)明的電容儲能式逆變點焊機，包括儲能電容器、逆變器、脈 寬調制控制器和工控機，所述儲能電容器通過所述逆變器分別電連接所述脈寬調制控制器和 所述工控機，所述脈寬調制控制器還通過驅動器電連接所述逆變器，所述工控機還直接電連 接所述儲能電容器用于控制所述儲能電容器工作狀態(tài)。
較佳地，還包括電流采用元件，所述電流采樣元件電連接所述工控機。
更佳地，所述電流采用元件是霍爾電流傳感器。
較佳地，所述儲能電容器具有充電和放電兩種工作狀態(tài)。
較佳地，還包括鍵盤、顯示器和打印機，所述鍵盤、所述顯示器和所述打印機分別電連 接所述工控機。
電容儲能式逆變點焊機的電源采用儲能焊與逆變技術相結合，通過整流電網電壓220 V 交流電壓對儲能電容器充電，為焊接過程儲備能量。當起動焊接時，工控機發(fā)出命令讓切換 開關切換到放電位置，準備焊接。數據采集卡得到起動命令后，將預置的電流給定信號輸出 到脈寬調制控制器的給定信號輸入端，開始焊接；從脈寬調制控制器中輸出的脈寬調制信號
被送到驅動電路中實現功率放大后，觸發(fā)逆變器中的主開關管，控制其正常工作，從主變壓 器輸出的高頻脈沖方波電壓經過整流后輸出，實現對工件的焊接。由于工件對焊接電流波形非常敏感，所以焊接的給定信號就是焊接時的電流波形，需要對焊接電流進行負反饋以保證 電源輸出的電流波形與預置焊接電流波形基本一致。同時，由于焊接過程的時間非常短(20 ms 左右)，靠人的眼睛來區(qū)分焊接電流波形的優(yōu)劣是不現實的，因此，采用計算機測試技術采集 焊接電流波形并顯示和打印，為改善焊接規(guī)范參數提供了依據。
在焊接過程中，釆用高頻脈沖方波電流進行焊接。因為如果相同時間內電流密度越大， 電流值也就越大，那么所產生的熱源就越集中，有利于面件和線件的點焊。高頻脈沖方波電 流與類似電容儲能焊或波形控制法的平穩(wěn)電流相比，在平均電流相同的情況下，由于高頻脈 沖方波電流的峰值可以很大，會產生兩方面的結果第一，由于電流的峰值很大，會使電流 線的相互吸引力較平穩(wěn)電流要大得多，因此在面件內的電流密度較平穩(wěn)電流焊接時大，從而 有效地提高了面件體電阻的析熱；第二，由于電流的熱效應與電流平方成正比，因此當采用 高頻脈沖方波電流焊接時，在峰值電流期間，面件體電阻的析熱必然遠遠高于采用平穩(wěn)電流 的情況。因此，采用高頻脈沖方波電流進行焊接對于提高面件與線件貼合面的溫度，提高焊 點強度相當有益。另外,高頻脈沖方波電流頻率很高，每個方波周期內的加熱時間遠小于焊 件的熱慣性時間常數，并在基值時間內會產生一個冷卻作用，從而不會導致劇烈的加熱效果。
采用高頻脈沖方波電流進行焊接時，在很大的峰值電流作用下，僅需幾個電流脈沖即可 消除上電極與面件之間和面件與線件之間的接觸電阻，因而其焊接本質主要是通過提高面件 與線件的體電阻電阻熱來確保焊點質量的，因此，可以不必像平穩(wěn)電流焊接那樣必須有效利 用線件與面件之間接觸電阻的電阻熱才能保證焊點強度的作法，從而避免了接觸電阻的強烈 析熱現象，并消除由此所造成的飛濺。
本發(fā)明 一方面采用逆變技術實現焊機輸出脈沖方波電流實現面件與線件的無飛濺點焊； 另一方面采用電容儲能技術，將電容器中所存儲的能量作為每一次焊接的能量，隨著焊接過 程的持續(xù)，電容器中的能量不斷消耗，那么即使接觸電阻過大，也不會因為能量的過大而出 現強烈的"打火"現象。
綜上，本發(fā)明的電容儲能式逆變點焊方法將電容儲能焊與逆變技術相結合，完全滿足橋 帶的焊接工藝要求，并且消除了焊接飛濺和"打火"現象。
在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種 修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的而非限 制性的。
權利要求
1. 一種電容儲能式逆變點焊方法，其特征在于，包括步驟1)首先交流電通過整流對儲能電容器充電；2)當起動焊接時，工控機發(fā)出命令讓切換開關切換到放電位置，準備焊接；3)數據采集卡得到起動命令后，將預置的電流給定信號輸出到脈寬調制控制器的給定信號輸入端，開始焊接；4)從脈寬調制控制器中輸出的脈寬調制信號被送到驅動電路中實現功率放大后，觸發(fā)逆變器中的主開關管，控制其正常工作，從主變壓器輸出的高頻脈沖方波電壓經過整流后輸出，實現對工件的焊接。
2. 如權利要求1所述的電容儲能式逆變點焊方法，其特征在于，對焊接電流進行負反饋以 保證電源輸出的電流波形與預置焊接電流波形基本一致。
3. 如權利要求1所述的電容儲能式逆變點焊方法，其特征在于，采集焊接電流波形并顯示 和打印，為改善焊接規(guī)范參數提供依據。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電容儲能式逆變點焊方法，包括步驟1)首先交流電通過整流對儲能電容器充電；2)當起動焊接時，工控機發(fā)出命令讓切換開關切換到放電位置，準備焊接；3)數據采集卡得到起動命令后，將預置的電流給定信號輸出到脈寬調制控制器的給定信號輸入端，開始焊接；4)從脈寬調制控制器中輸出的脈寬調制信號被送到驅動電路中實現功率放大后，觸發(fā)逆變器中的主開關管，控制其正常工作，從主變壓器輸出的高頻脈沖方波電壓經過整流后輸出，實現對工件的焊接，同時，反饋調節(jié)焊接電流和采集焊接電流波形并顯示和打印，本發(fā)明采用電容儲能焊與逆變技術相結合，完全滿足橋帶的焊接工藝要求，并且消除了焊接飛濺和“打火”現象。
文檔編號B23K11/26GK101480754SQ20081020384
公開日2009年7月15日 申請日期2008年12月2日 優(yōu)先權日2008年12月2日
發(fā)明者潘岳棠 申請人:上海滬工電焊機制造有限公司