本發(fā)明涉及電阻點(diǎn)焊的焊接電流實(shí)時控制的，具體地，涉及逆變電阻焊機(jī)焊接電流實(shí)時調(diào)控方法及系統(tǒng)，尤其涉及基于原邊電流控制的逆變電阻焊機(jī)焊接電流實(shí)時調(diào)控方法。

背景技術(shù)：

1、在電阻點(diǎn)焊過程中，焊接電流的控制對焊接質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的焊接電流控制方法往往依賴于預(yù)設(shè)的焊接參數(shù)和固定的控制策略，然而，在實(shí)際應(yīng)用中，焊接電流的實(shí)際值往往與預(yù)設(shè)值存在偏差，這會導(dǎo)致焊接質(zhì)量的不穩(wěn)定。特別地，由于焊接過程中工件的溫度升高，其電阻值會隨之變化。當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時，焊接電流的控制效果會受到顯著影響。此外，焊接過程中還可能出現(xiàn)焊接飛濺、變壓器磁化等干擾因素，從而無法實(shí)現(xiàn)對焊接電流的實(shí)時準(zhǔn)確控制。

2、本發(fā)明提出了一種新的焊接電流實(shí)時調(diào)控方法改善上述技術(shù)問題，該方法首先采集原邊電流信號并將其分段處理為快速上升段、斜坡段和電流關(guān)閉段，然后計算電流信號的特征量從而判斷斜坡段起始點(diǎn)，進(jìn)而根據(jù)電流目標(biāo)值和實(shí)測統(tǒng)計值不斷調(diào)節(jié)下一周波的目標(biāo)峰值電流直至焊接通電時間達(dá)到預(yù)設(shè)值從而實(shí)現(xiàn)對焊接電流的精細(xì)控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種逆變電阻焊機(jī)焊接電流實(shí)時調(diào)控方法及系統(tǒng)。

2、根據(jù)本發(fā)明提供的一種逆變電阻焊機(jī)焊接電流實(shí)時調(diào)控方法，所述方法包括如下步驟：

3、步驟a1：進(jìn)行電阻點(diǎn)焊，采集原邊電流信號并得到電流隨時間變化的曲線圖；

4、步驟a2：依據(jù)電流隨時間變化的曲線圖，根據(jù)逆變周期將電流信號劃分為不同周波，每一周波的電流信號以焊接電流導(dǎo)通和關(guān)閉分為快速上升段t1、斜坡段t2和電流關(guān)閉段t3；

5、步驟a3：對于當(dāng)前周波的電流信號，處理計算快速上升段t1，通過對原邊電流采樣值進(jìn)行平均值濾波，對電流信號進(jìn)行特征量提取，得到特征量曲線圖，根據(jù)特征量曲線圖判斷快速上升段；

6、步驟a4：判斷斜坡段t2起始點(diǎn)，根據(jù)特征量曲線圖判斷斜坡段t2起始點(diǎn)，設(shè)定特征量閾值，包括高閾值dh，低閾值dl，其中特征量第一次高于高閾值dh且又低于低閾值dl時，低于低閾值的時刻，即為斜坡段t2起始點(diǎn)，記為斜坡段t2起始點(diǎn)對應(yīng)電流值iv；

7、步驟a5：推算斜坡段t2目標(biāo)峰值電流，根據(jù)電流目標(biāo)值it和斜坡段t2起始點(diǎn)電流值iv推算出斜坡段t2目標(biāo)峰值電流ip，即導(dǎo)通關(guān)閉時刻電流值；當(dāng)斜坡段t2電流達(dá)到目標(biāo)峰值電流ip時將原邊焊接電流由導(dǎo)通切換到關(guān)閉狀態(tài)從而對當(dāng)前周波的焊接電流進(jìn)行實(shí)時調(diào)控；

8、步驟a6：計算當(dāng)前周波的電流統(tǒng)計值，從斜坡段t2起始點(diǎn)時刻開始到電流關(guān)斷時刻為止，對從斜坡段t2起始點(diǎn)時刻開始到電流關(guān)斷時刻為止時間范圍內(nèi)的電流采樣值進(jìn)行逐點(diǎn)加權(quán)累加計算，得到斜坡段t2統(tǒng)計值ia；

9、步驟a7：根據(jù)ia和it調(diào)整下一周波的目標(biāo)峰值電流ip的計算公式；

10、步驟a8：重復(fù)上述步驟，直至焊接通電時間達(dá)到預(yù)設(shè)值。

11、優(yōu)選地，所述步驟a1中：實(shí)時采集逆變式電阻焊機(jī)的原邊電流信號，所述原邊電流信號是指逆變式焊機(jī)中變壓器高壓側(cè)即電力輸入側(cè)繞組的額定電流。

12、優(yōu)選地，所述步驟a2中：所述快速上升段t1是指焊接電流導(dǎo)通電流值快速增大的階段；所述斜坡段t2是指自焊接電流基本穩(wěn)定但因工件電阻變化緩慢增大的階段；所述電流關(guān)閉段t3是指自焊接電流關(guān)斷到再次導(dǎo)通的階段。

13、優(yōu)選地，所述步驟a3中：特征量即電流信號對時間的一階差分，得到電流信號對時間的一階差分曲線圖。

14、優(yōu)選地，所述步驟a5中：目標(biāo)斜坡段峰值ip計算公式為：其中：it為電流目標(biāo)值，iv為斜坡段起始點(diǎn)電流值，α、β均為占比參數(shù)。

15、優(yōu)選地，將采集到的電流值和特征量即電流值對時間的一階差分?jǐn)?shù)據(jù)輸入到計算分析模塊，利用斜坡段統(tǒng)計值計算公式進(jìn)行逐點(diǎn)加權(quán)計算，其中，計算和分析模塊包括：微處理器、工控機(jī)、plc、監(jiān)測儀、焊接控制器、臺式機(jī)、筆記本電腦、服務(wù)器或工作站；所述逐點(diǎn)加權(quán)累加計算的計算公式為：其中ii為第i點(diǎn)采樣值，wi為第i點(diǎn)的權(quán)重系數(shù)，n是采樣點(diǎn)總數(shù)，m是冪次權(quán)重系數(shù)。

16、優(yōu)選地，所述步驟a7中：根據(jù)ia和it的差異調(diào)整下一周波的占比參數(shù)β，即β←β+f(ia-it)，其中f為具體調(diào)整方法，采用pid控制方法。

17、本發(fā)明還提供一種逆變電阻焊機(jī)焊接電流實(shí)時調(diào)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括如下模塊：

18、模塊m1：進(jìn)行電阻點(diǎn)焊，采集原邊電流信號并得到電流隨時間變化的曲線圖；

19、模塊m2：依據(jù)電流隨時間變化的曲線圖，根據(jù)逆變周期將電流信號劃分為不同周波，每一周波的電流信號以焊接電流導(dǎo)通和關(guān)閉分為快速上升段t1、斜坡段t2和電流關(guān)閉段t3；

20、模塊m3：對于當(dāng)前周波的電流信號，處理計算快速上升段t1，通過對原邊電流采樣值進(jìn)行平均值濾波，對電流信號進(jìn)行特征量提取，得到特征量曲線圖，根據(jù)特征量曲線圖判斷快速上升段；

21、模塊m4：判斷斜坡段t2起始點(diǎn)，根據(jù)特征量曲線圖判斷斜坡段t2起始點(diǎn)，設(shè)定特征量閾值，包括高閾值dh，低閾值dl，其中特征量第一次高于高閾值dh且又低于低閾值dl時，低于低閾值的時刻，即為斜坡段t2起始點(diǎn)，記為斜坡段t2起始點(diǎn)對應(yīng)電流值iv；

22、模塊m5：推算斜坡段t2目標(biāo)峰值電流，根據(jù)電流目標(biāo)值it和斜坡段t2起始點(diǎn)電流值iv推算出斜坡段t2目標(biāo)峰值電流ip，即導(dǎo)通關(guān)閉時刻電流值；當(dāng)斜坡段t2電流達(dá)到目標(biāo)峰值電流ip時將原邊焊接電流由導(dǎo)通切換到關(guān)閉狀態(tài)從而對當(dāng)前周波的焊接電流進(jìn)行實(shí)時調(diào)控；

23、模塊m6：計算當(dāng)前周波的電流統(tǒng)計值，從斜坡段t2起始點(diǎn)時刻開始到電流關(guān)斷時刻為止，對從斜坡段t2起始點(diǎn)時刻開始到電流關(guān)斷時刻為止時間范圍內(nèi)的電流采樣值進(jìn)行逐點(diǎn)加權(quán)累加計算，得到斜坡段t2統(tǒng)計值ia；

24、模塊m7：根據(jù)ia和it調(diào)整下一周波的目標(biāo)峰值電流ip的計算公式；

25、模塊m8：重復(fù)上述模塊，直至焊接通電時間達(dá)到預(yù)設(shè)值。

26、優(yōu)選地，所述模塊m1中：實(shí)時采集逆變式電阻焊機(jī)的原邊電流信號，所述原邊電流信號是指逆變式焊機(jī)中變壓器高壓側(cè)即電力輸入側(cè)繞組的額定電流；

27、所述模塊m2中：所述快速上升段t1是指焊接電流導(dǎo)通電流值快速增大的階段；所述斜坡段t2是指自焊接電流基本穩(wěn)定但因工件電阻變化緩慢增大的階段；所述電流關(guān)閉段t3是指自焊接電流關(guān)斷到再次導(dǎo)通的階段；

28、所述模塊m3中：特征量即電流信號對時間的一階差分，得到電流信號對時間的一階差分曲線圖。

29、優(yōu)選地，所述模塊m5中：目標(biāo)斜坡段峰值ip計算公式為：其中：it為電流目標(biāo)值，iv為斜坡段起始點(diǎn)電流值，α、β均為占比參數(shù)；

30、將采集到的電流值和特征量即電流值對時間的一階差分?jǐn)?shù)據(jù)輸入到計算分析模塊，利用斜坡段統(tǒng)計值計算公式進(jìn)行逐點(diǎn)加權(quán)計算，其中，計算和分析模塊包括：微處理器、工控機(jī)、plc、監(jiān)測儀、焊接控制器、臺式機(jī)、筆記本電腦、服務(wù)器或工作站；所述逐點(diǎn)加權(quán)累加計算的計算公式為：其中ii為第i點(diǎn)采樣值，wi為第i點(diǎn)的權(quán)重系數(shù)，n是采樣點(diǎn)總數(shù)，m是冪次權(quán)重系數(shù)；

31、所述模塊m7中：根據(jù)ia和it的差異調(diào)整下一周波的占比參數(shù)β，即β←β+f(ia-it)，其中f為具體調(diào)整方法，采用pid控制方法。

32、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

33、1、本發(fā)明通過實(shí)時采集逆變式焊機(jī)的原邊電流信號，并將其分段處理即快速上升段、斜坡段和電流關(guān)閉段；利用特征量判斷斜坡段起始點(diǎn)，根據(jù)電流目標(biāo)值推算斜坡段目標(biāo)峰值電流；當(dāng)斜坡段電流達(dá)到目標(biāo)峰值電流時焊接電流關(guān)閉從而對當(dāng)前周波焊接電流進(jìn)行實(shí)時調(diào)控；計算當(dāng)前周波的電流統(tǒng)計值并與電流目標(biāo)值比較，進(jìn)而調(diào)整下一周波目標(biāo)峰值電流；重復(fù)上述步驟，直至焊接通電時間達(dá)到預(yù)設(shè)值從而實(shí)現(xiàn)對焊接電流的精細(xì)控制；

34、2、本發(fā)明通過實(shí)時監(jiān)測和控制焊接電流，有效減少了因焊接飛濺、變壓器磁化、負(fù)載變化等引起的焊接電流波動，提高焊接過程的一致性，保障接頭的強(qiáng)度和可靠性，降低焊接過程中的廢品率，提高生產(chǎn)效率；

35、3、本發(fā)明克服了傳統(tǒng)方法對當(dāng)前周波只測不調(diào)的弊端，實(shí)現(xiàn)了對當(dāng)前周波焊接電流的實(shí)時控制，提高了控制的時效性；通過對下一周波目標(biāo)峰值電流的迭代調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了對不同負(fù)載的自適應(yīng)；能夠廣泛應(yīng)用于不同材質(zhì)、不同厚度的板材焊接，提高了電流控制的通用性和適應(yīng)性。