全數(shù)字焊機網(wǎng)絡(luò)和自動化焊接

隨著網(wǎng)絡(luò)和自動化技術(shù)的發(fā)展，越來越多的企業(yè)要求其各類設(shè)備能連接成一個網(wǎng)絡(luò)，能集中監(jiān)測和控制，實現(xiàn)自動化作業(yè)。這兩年焊接領(lǐng)域用機器人替代人工焊接的趨勢發(fā)展得很快，這種應(yīng)用場合只有數(shù)字化焊機才可能勝任。星云的500D數(shù)字化焊機是世界上唯一一家內(nèi)部集成現(xiàn)場總線DEVICENET的焊機，由于省去了外接DEVICENET轉(zhuǎn)換模塊，其通訊速度至少比FRONIUS快20倍，而且可以直接對焊機內(nèi)部的幾百個參數(shù)和變量直接讀取和設(shè)置，大大提高了機器人焊接的應(yīng)用水平。它完整地支持DEVICENET 協(xié)議，可與世界上絕大多數(shù)廠家的機器人直接通訊。

焊機具有LVO功能，能有效節(jié)約電能，避免空載電壓電擊傷人，符合歐洲危險場合作業(yè)安全要求。

數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用使得焊機成為了一臺智能設(shè)備，可以象計算機一樣具有數(shù)據(jù)庫功能，能把很多焊接專家的經(jīng)驗存儲到數(shù)據(jù)庫中，使普通焊工很容易焊出專家的焊接水平。尤其是一些先進的焊接方式，需要調(diào)節(jié)的參數(shù)很多，如果由用戶自己去匹配這么多參數(shù)是一件很困難的是，所以專家數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成為了數(shù)字化焊機最突出的優(yōu)點。Nebula 500D系列焊機內(nèi)置100套專家數(shù)據(jù)庫，適應(yīng)的材料有鋁、鋁鎂合金、鋁硅合金、銅硅合金、銅鋁合金、不銹鋼307、不銹鋼308、不銹鋼藥芯焊絲、碳鋼、堿性藥芯焊絲、酸性藥芯焊絲、鐵粉芯藥芯焊絲等，特別適合于焊接質(zhì)量要求高的軍工、機車、鋼結(jié)構(gòu)、造船、有色金屬焊接等領(lǐng)域。

對于如何提高焊接性能國內(nèi)外專家作了很多工作，提出了很多優(yōu)秀的數(shù)學控制模型，但這些復(fù)雜的數(shù)學模型很難在傳統(tǒng)模擬焊機上實現(xiàn)，因為這需要非常復(fù)雜的電路，所以長期以來一直停留在理論階段。數(shù)字化焊機的出現(xiàn)使得這些數(shù)學模型很容易在焊機上實現(xiàn)。NEBULA系列數(shù)字化焊機采用了世界最先進的控制模型，焊接性能達到了世界先進水平。

新型的數(shù)字化焊機大都采用了高頻軟開關(guān)技術(shù)，大大提高了焊機的動態(tài)相應(yīng)速度，比如FRONIUS的TPS5000焊機逆變頻率高達70KHZ，動態(tài)相應(yīng)速度很快，動態(tài)速度的提高極大地提升了焊機的焊接性能，使FRONIUS成為全世界公認的焊接性能最好的數(shù)字化焊機。星云最新研制的NEBULA 500D系列焊機采用了100KHZ的高頻軟開關(guān)技術(shù)和自適應(yīng)控制技術(shù)，其動態(tài)相應(yīng)速度大大提高，脈寬調(diào)節(jié)從最小到最大只需20微秒，是目前世界上調(diào)節(jié)速度最快的焊機。

模擬控制的精度一般由元件參數(shù)值引起的誤差和運算放大器非理想特性參數(shù)引起的誤差所決定，很難做到高精度控制。而數(shù)字化控制的精度僅僅與模-數(shù)轉(zhuǎn)化的量化誤差及系統(tǒng)有限字長有關(guān)，因此數(shù)字化控制可以獲得很高的精度。特別是對于像脈沖氣保這樣先進的焊接方式，對電弧能量控制要求非常嚴格，要實現(xiàn)無飛濺、短弧、低熱輸入量的目的，必須精確控制每個脈沖的電流電壓，真正實現(xiàn)一脈一滴基值過渡。Nebula 500D系列焊機的電流誤差<1A,電壓誤差<1V,時間誤差<1微秒，很好地實現(xiàn)了脈沖過渡。

數(shù)字化焊機采用高速DSP控制，能夠及時發(fā)現(xiàn)和糾正主變偏磁，有效避免了焊機因主變偏磁而損壞，大大提高了其可靠性;具備欠壓、過壓及過熱保護功能;IGBT與風道隔離，避免了淋雨、灰塵等損壞焊機。此外，由于采用數(shù)字化技術(shù)，大大減少了元器件數(shù)量，提高了電路的可靠性。

傳統(tǒng)焊機的構(gòu)成特點決定了它的性能特點完全依靠各元器件的參數(shù)，元器件參數(shù)的不一致直接導(dǎo)致焊機性能的不一致，而任何廠家生產(chǎn)的元器件都不可能保證其參數(shù)完全一致，所以經(jīng)常出現(xiàn)同一品牌的焊機一臺和一臺不一樣的問題。另外，元器件的參數(shù)都會隨溫度、濕度等環(huán)境的變化而變化，所以焊機性能會出現(xiàn)時好時壞的現(xiàn)象。

數(shù)字化電路的特點是對元器件參數(shù)變化不敏感，比如一個輸入或輸出電阻從1K變化到10K都不會影響焊機的性能。所以數(shù)字化焊機的一致性、穩(wěn)定性遠比傳統(tǒng)焊機要好。

傳統(tǒng)焊機的功能是靠許多模擬和邏輯電路來實現(xiàn)的，每增加一種功能都要增加很多元器件，要具備兩種以上的功能就需要很多電路板，這樣不僅會大幅度提高焊機成本，而且焊機的性能和可靠性會隨元器件的增加而急劇下降，所以傳統(tǒng)焊機很難將多種焊接功能綜合的一臺焊機中。

數(shù)字化焊機的功能是靠軟件來實現(xiàn)的，增加焊機功能只需改變其軟件即可，各功能模塊相互獨立，增加新功能完全不影響原有功能和性能，所以數(shù)字化焊機功能可以做的很豐富。比如Nebula系列焊機具有藥皮手工焊、直流氬弧焊、脈沖氬弧焊、氬弧點焊、氣保焊(CO2,MIG,MAG)、脈沖氣保焊、雙脈沖氣保焊和碳弧氣刨八種焊接方式。每種功能都具有很多可調(diào)參數(shù)，用戶既可以采用系統(tǒng)默認的參數(shù)非常方便地設(shè)置焊機，也可以根據(jù)不同的焊接要求精細地調(diào)整焊機，使之達到最佳焊接效果。