一種逆變式軟開關(guān)的焊接裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓力及管道行業(yè)的高速焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種逆變式軟開關(guān)的焊接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在MIG焊接或MMA焊接技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，傳統(tǒng)的熔化極焊接系統(tǒng)在執(zhí)行打底焊時需要采用小電流焊接，且容易焊漏工件，需要增加后續(xù)工序來修補(bǔ)工件，特別是目前在管道及壓力容器行業(yè)，采用傳統(tǒng)的手工焊接速度慢，且需要更換焊條及敲渣等工序，嚴(yán)重浪費工時及降低生產(chǎn)效率，且壓力容器屬于特種設(shè)備，生產(chǎn)加工作業(yè)管理十分嚴(yán)格，而需求量巨大，因此需要提高其生產(chǎn)效率，就要提高焊接速度，然而傳統(tǒng)的熔化極氣保焊焊接速度一般為0.5-0.6M/Min,提高焊接電流及焊接電壓可以加快焊接速度，但過高的熱輸入會導(dǎo)致焊材變形及飛濺增大，需要增加后續(xù)打磨工序，且傳統(tǒng)的熔化極氣體保護(hù)焊接系統(tǒng)由恒壓特性的電源配等速送絲系統(tǒng)組成，正常焊接時電流波動范圍最小在30-50A之間，特別是焊絲干伸長發(fā)生變化時，電流變化率達(dá)到50-80A，導(dǎo)致飛濺突然變大，焊縫熔深及焊接成型寬度都發(fā)生變化，嚴(yán)重地影響焊縫性能及外觀成型，而且比較功率損耗比較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述所述的不足，本發(fā)明的目的是提供一種輸出電弧穩(wěn)定、焊縫成型快、熔池深度不變的逆變式軟開關(guān)的焊接裝置。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
一種逆變式軟開關(guān)的焊接裝置，其中，包括順序連接的用于設(shè)置參數(shù)的人機(jī)界面板、用于驅(qū)動控制模塊的驅(qū)動模塊、用于接收人機(jī)界面板的指令并發(fā)出送絲指令的控制模塊、用于執(zhí)行送絲指令的送絲機(jī)構(gòu)和氣保焊槍。
[0005]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述控制模塊包括用于接收電流反饋、電壓反饋和人機(jī)界面板的控制指令的電源控制單元和用于接收所述送絲機(jī)構(gòu)的電流調(diào)節(jié)指令、電壓調(diào)節(jié)指令且控制送絲及焊接成型的高速送絲單元；所述電源控制單元包括電流電壓采樣電路和單端正激變換電路；所述高速送絲單元包括焊接電壓反饋電路、送絲速度反饋電路、PffM調(diào)節(jié)電路。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述高速送絲單元還包括送絲剎車電路；所述送絲剎車電路包括變壓器Tl、二極管Vl、二極管V2、可控硅N1、可控硅N2、光控可控硅Ul、電阻Rl、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、MOS管N3。
[0007]作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述高速送絲單元還包括焊接時序控制電路；所述焊接時序控制電路包括若干時序邏輯電路。
[0008]作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述高速送絲單元還包括弧壓反饋控制電路和自鎖邏輯電路；所述弧壓反饋控制電路包括電阻R170、電阻R500、電阻R800、電阻R120、電阻R90、電阻R160、電阻R150、電阻R100、電阻R600、電阻R700、電阻R300、電阻RlOl、電阻R200、電阻R400、電阻R130、電阻R110、電阻R140、滑動電阻WU電容C500、電容C60、電容C100、電容C300、電容C400、電容C200、電容C700、二極管V10、運算放大器N1C、運算放大器N1A、PffM芯片誤差放大器B;所述自鎖邏輯電路包括電容C46、電容C54、電容C51、電容C52、電容C50、電容C59、電容C48、電容C49、電容C43、電阻R81、電阻R80、電阻R83、電阻R100、電阻R98、電阻R88、電阻R84、電阻R96、電阻R78、電阻R77、電阻R79、二極管D4、二極管D5、二極管D6、二極管D2、二極管D3、發(fā)光二極管U15、穩(wěn)壓二極管Z5、三極管Q1、三極管Q3、芯片J1、芯片U17。
[0009]作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述電源控制單元與所述高速送絲單元通過中繼電纜連接，所述高速送絲單元與所述送絲機(jī)構(gòu)也通過中繼電纜連接。
[0010]作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述驅(qū)動模塊包括整流濾波電路、全橋移相軟開關(guān)逆變電路、全波整流電路、電源工頻變壓器和驅(qū)動單元。
[0011]作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述驅(qū)動單元包括峰值電流全橋采樣電路和移相全橋諧振電路。
[0012]作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述送絲機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有電流電壓調(diào)節(jié)電路。
[0013]作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述中繼電纜包括電流電壓給定信號調(diào)節(jié)、焊接電壓反饋、點動送絲的控制線。
[0014]本發(fā)明通過人機(jī)界面板設(shè)置參數(shù)，驅(qū)動模塊驅(qū)動控制模塊接收人機(jī)界面板的指令并發(fā)出送絲指令，送絲機(jī)構(gòu)執(zhí)行控制模塊的送絲指令，使氣保焊槍根據(jù)送絲指令進(jìn)行焊接。本發(fā)明輸出電弧穩(wěn)定、焊縫成型快、熔池深度不變，而且損失功耗小，焊接速度快。
【附圖說明】
[0015]為了易于說明，本發(fā)明由下述的較佳實施例及附圖作以詳細(xì)描述。
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)連接圖；
圖3為本發(fā)明的送絲剎車電路圖；
圖4為本發(fā)明的工作時序圖A;
圖5為本發(fā)明的工作時序圖B;
圖6為本發(fā)明的自鎖邏輯電路圖；
圖7為本發(fā)明的自鎖邏輯時序圖；
圖8為本發(fā)明的弧壓反饋控制電路圖；
圖9為本發(fā)明的驅(qū)動波形圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9所示，本發(fā)明的一種逆變式軟開關(guān)的焊接裝置包括順序連接的用于設(shè)置參數(shù)的人機(jī)界面板、用于驅(qū)動控制模塊的驅(qū)動模塊、用于接收人機(jī)界面板的指令并發(fā)出送絲指令的控制模塊、用于執(zhí)行送絲指令的送絲機(jī)構(gòu)和氣保焊槍。
[0019]進(jìn)一步，控制模塊包括用于接收電流、電壓反饋和人機(jī)界面板的控制指令的電源控制單元和用于接收送絲機(jī)構(gòu)的電流、電壓調(diào)節(jié)指令且控制送絲及焊接成型的高速送絲單元；電源控制單元包括電流電壓采樣電路和單端正激變換電路；高速送絲單元包括焊接電壓反饋電路、送絲速度反饋電路、PWM調(diào)節(jié)電路。
[0020]電源控制單元主要接受電流電壓反饋、人機(jī)界面板的整定與控制指令以及送絲機(jī)構(gòu)的控制指令實現(xiàn)恒流/恒壓輸出。
[0021]高速送絲單元主要接受送絲機(jī)構(gòu)電流、電壓調(diào)節(jié)指令，特別是焊接電壓(工件與氣保焊槍端)反饋信號一起實現(xiàn)高速送絲的控制及焊接成型的控制，調(diào)節(jié)PWM精確控制送絲速度，高速穩(wěn)定的調(diào)節(jié)送絲狀態(tài)，保證焊縫成型及熔池深度不變。在高速送絲單元還包括送絲剎車電路，焊接停止時，采用合理的延時削掉焊絲前端小球后實現(xiàn)穩(wěn)定的剎車功能，杜絕焊絲與工件的粘連；高速送絲單元還包括送絲剎車電路；所述送絲剎車電路包括變壓器Tl、二極管V1、二極管V2、可控硅N1、可控硅N2、光控可控硅U1、電阻Rl、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、M0S管N3;在剎車電路中一只并聯(lián)在送絲電機(jī)正負(fù)端的MOS管N3，當(dāng)送絲機(jī)正常工作時，該MOS管N3門極失電關(guān)閉，對送絲機(jī)沒任何影響，當(dāng)送絲電機(jī)剎車時，該MOS管N3得電導(dǎo)通，短路送絲電機(jī)正負(fù)極起到短路剎車的作用；送絲剎車電路采用可控硅直流調(diào)速電路，通過控制可控硅的導(dǎo)通角來實現(xiàn)調(diào)節(jié)送絲電機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)觸發(fā)端有高電平時，光控可控硅Ul導(dǎo)通，可控硅N1、N2導(dǎo)通，將電源加到電機(jī)上。當(dāng)剎車信號為高電平時，MOS管N3導(dǎo)通，通過R6將電機(jī)短路，則實現(xiàn)電機(jī)停轉(zhuǎn)。
[0022]尚速送絲單兀還包括焊接時序控制電路，其中具有非自鎖時序狀態(tài)和自鎖時序狀態(tài)，焊接時序控制電路由一系列時序邏輯電路組成，焊接開始時當(dāng)焊槍開關(guān)焊接指令發(fā)出后，首先打開電磁氣閥預(yù)先通過保護(hù)氣體，焊接結(jié)束時當(dāng)焊槍開關(guān)停止指令發(fā)出后，首先降低焊接電流并保持一定時間，然后斷掉焊接電流，最后延遲一定時間后關(guān)斷電磁氣閥斷掉保護(hù)氣體，從而完成一個完整的焊接時序。如圖4所示，非自鎖狀態(tài)下高速焊接系統(tǒng)工作時序圖，焊槍開關(guān)信號，保護(hù)氣體信號，送絲機(jī)信號，電源，焊接電流。工作時序如下:焊槍開關(guān)，電磁閥打開，輸出保護(hù)氣體，延遲一段時間(200 -1000毫秒可調(diào))后焊接電源和送絲機(jī)一起開始工作，焊接開始；斷開槍開關(guān)時，送絲機(jī)停止驅(qū)動并剎車急停，焊接電源延遲一段時間(30-500毫秒可調(diào))后關(guān)閉(作用:削去焊絲端的小球，保證下次焊接時焊絲與工件接觸良好)。最后關(guān)閉電磁閥，停止保護(hù)氣體的輸出。如圖5所示，自鎖狀態(tài)下高速焊接系統(tǒng)工作時序圖，焊槍開關(guān)信號，保護(hù)氣體信號，送絲機(jī)信號，電源，焊接電流。工作時序如下:按下焊槍開關(guān)，觸發(fā)開關(guān)信號后即可松開槍開關(guān)，電磁閥動作，保護(hù)氣體輸出，延遲一段時間(200 -1000毫秒可調(diào))后焊接電源跟送絲機(jī)一起開始工作，焊接開始；再次按下槍開關(guān)時，觸發(fā)收弧電流電壓調(diào)節(jié)電路，控制系統(tǒng)執(zhí)行新的焊接電流電壓參數(shù)對工件進(jìn)行焊接。松開槍開關(guān)后，送絲機(jī)停止驅(qū)動并剎車急停，焊接電源延遲一段時間(30-500毫秒可調(diào))后關(guān)閉(作用:削去焊絲端的小球，保證下次焊接時焊絲與工件接觸良好)，最后關(guān)閉電磁閥，停止保護(hù)氣體的輸出。
[0023]進(jìn)一步，高速送絲單元還包括弧壓反饋控制電路和自鎖邏輯電路；所述弧壓反饋控制電路包括電阻R170、電阻R500、電阻R800、電阻R120、電阻R90、電阻R160、電阻R150、電阻R100、電阻R600、電阻R700、電阻R300、電阻RlOl、電阻R200、電阻R400、電阻R130、