電阻R110、電阻R140、滑動電阻W1、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、PWM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?；悍答伩刂剖峭ㄟ^弧壓采集電路采集焊接時的電弧電壓將這個電壓和弧壓給定電壓相比較得出誤差電壓，通過比例積分處理后去控制送絲機供電電壓以達到控制送絲速度穩(wěn)定弧壓的目的；自鎖電路為一 D觸發(fā)器電路，當焊槍開關(guān)焊接指令收到后，D觸發(fā)器將其鎖存，一種保持這這個焊接狀態(tài)，只有當焊槍開關(guān)停止指令收到后，D觸發(fā)器才解除焊機狀態(tài)的鎖存繼而鎖存停止狀態(tài)，直到下一次焊焊接。自鎖邏輯時序如圖7所示，自鎖狀態(tài)(4T)，焊槍開關(guān)(GUN)觸發(fā)，整個高速系統(tǒng)焊接系統(tǒng)按正常設(shè)定電壓電流工作，焊槍開關(guān)第二次觸發(fā)，按住槍開關(guān)，收弧給定信號接入控制系統(tǒng)，高速焊接系統(tǒng)按收弧設(shè)定的電流、電壓工作，松開焊槍開關(guān)，焊機停止工作。
[0024]弧壓反饋控制電路如圖8所示:焊接電弧電壓反饋V arc取自電弧端，誤差Vf用來修正整定及干擾，Vf =K(Uarc, Larc, Lw, Mcable, Mnozzle, Lcable)，其中K比例反饋系數(shù)，Uarc:電弧電壓，Larc:電弧弧長，Lw:焊接電纜長度，Mcable:焊接材料類型，MnozzIe:導電嘴材質(zhì)，Lcable:焊接電纜長度，通過實測不同焊接材料、不同線長、弧長的焊接參數(shù)對比控制算法，實現(xiàn)精確的電弧電壓取樣，保證有效剔除焊接過程中的除電弧電壓反饋外的其它干擾因數(shù)，精確控制PWM輸出脈寬來調(diào)節(jié)送絲速度，保證焊接過程中電弧長度不變。
[0025]此電路由R5、R8、WU R17、C5等電阻及電容、運放NI構(gòu)成，Vl用來鉗位送絲機電機電樞續(xù)流反饋電壓，Vfeedback為送絲機構(gòu)給定脈寬關(guān)閉時，送絲機電樞因慣性持續(xù)轉(zhuǎn)動時線圈續(xù)流而產(chǎn)生的反電動勢；當Varc增大時，送絲速度整定Wl跟隨增大，PffM調(diào)節(jié)脈寬增大，送絲機構(gòu)轉(zhuǎn)速加快，維持電弧長度不變；當Varc減小時，送絲速度速度Wl跟隨減小，PffM調(diào)節(jié)脈寬變窄，送絲機構(gòu)轉(zhuǎn)速減慢，防止頂絲，保證焊接電弧長度不變。
[0026]進一步，電源控制單元與高速送絲單元通過中繼電纜連接，高速送絲單元與送絲機構(gòu)也通過中繼電纜連接。
[0027]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；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；峰值電流全橋采樣電路是安裝在一次側(cè)的檢測電路，由脈電流互感器，快恢復二極管全波整流電路和中頻濾波電路組成，檢測一次側(cè)的電流作為焊接電流大小的判據(jù)和過流信號的判據(jù)；移相全橋諧振電路采用通用的橋臂并聯(lián)電容諧振電路方法，橋臂并聯(lián)電容和IGBT管體電容以及分布電容和變壓器漏感及布電感構(gòu)成LC諧振回路，通過移相的PffM脈沖使得IGBT工作在零電壓關(guān)斷零電流開通的軟開關(guān)狀態(tài)；采用移相全橋諧振電路，并接入諧振電感和諧振電容來實現(xiàn)軟開關(guān)，其工作狀態(tài)和過程如下:假定t=tO開始時，VTU VT4導通，變壓器原邊流過電流為Ιο。在t=tl時刻，VTl關(guān)斷，變壓器原邊電流在副邊電流作用下仍保持1不變，此時電流從VTl轉(zhuǎn)移到超前臂并聯(lián)電容Cl和C2上，給Cl充電，使C2放電，VTl零電壓關(guān)斷，通過Cl、C2的電流均為1/2。經(jīng)過若干時間后，Cl、C2充放電結(jié)束。當t=t2時，1在外加電壓作用下迅速變小，VT4實現(xiàn)零電流關(guān)斷。在t=t3時刻，C2電壓下降到接近為零，VT3反并聯(lián)二極管VD3自然導通，并將VT3兩端的電壓鉗位在零，此時VT3實現(xiàn)零電壓開通，逆變器處于續(xù)流狀態(tài)。當1減小到飽和電感LI的飽和點電流時，LI參與工作，VT2實現(xiàn)零電流開通。經(jīng)過一段時間后，飽和電感LI反向飽和，變壓器又開始向副邊輸送能量，以后的工作過程與此類似。由于VT1、VT3工作時先于VT2、VT4關(guān)斷，故稱VT1、VT3為超前臂，VT2、VT4為滯后臂。At可認為與1無關(guān)，而與電感LI的飽和點電流有關(guān)，并與VT2、VT3之間的死區(qū)時間相等。
[0028]送絲機構(gòu)內(nèi)設(shè)置有電流電壓調(diào)節(jié)電路，送絲機構(gòu)主要執(zhí)行高速送絲單元給出的送絲指令并完成送絲功能，并接受操作者調(diào)節(jié)的焊接參數(shù)并反饋給高速送絲單元及電源控制單元，高速送絲單元與送絲機構(gòu)之前采用中繼電纜的方式連接；送絲機構(gòu)采用印刷電機。
[0029]進一步，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。
[0030]本發(fā)明的驅(qū)動波形圖如附圖9所示:印刷電機驅(qū)動控制系統(tǒng)采用PffM調(diào)節(jié)，電機反饋電壓系數(shù)加入焊接電弧電壓VO補償，比例積分后與焊接電弧電壓共同調(diào)節(jié)送絲速度的大小。
[0031]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種逆變式軟開關(guān)的焊接裝置，其特征在于，包括順序連接的用于設(shè)置參數(shù)的人機界面板、用于驅(qū)動控制模塊的驅(qū)動模塊、用于接收人機界面板的指令并發(fā)出送絲指令的控制模塊、用于執(zhí)行送絲指令的送絲機構(gòu)和氣保焊槍。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆變式軟開關(guān)的焊接裝置，其特征在于，所述控制模塊包括用于接收電流反饋、電壓反饋和人機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、PWM調(diào)節(jié)電路。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種逆變式軟開關(guān)的焊接裝置，其特征在于，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V1、二極管V2、可控硅N1、可控硅N2、光控可控硅U1、電阻R1、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。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種逆變式軟開關(guān)的焊接裝置，其特征在于，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。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種逆變式軟開關(guān)的焊接裝置，其特征在于，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Rl 10、電阻R140、滑動電PlffU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。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種逆變式軟開關(guān)的焊接裝置，其特征在于，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構(gòu)也通過中繼電纜連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種逆變式軟開關(guān)的焊接裝置，其特征在于，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J L ο8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種逆變式軟開關(guān)的焊接裝置，其特征在于，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。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種逆變式軟開關(guān)的焊接裝置，其特征在于，所述送絲機構(gòu)內(nèi)設(shè)置有電流電壓調(diào)節(jié)電路。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種逆變式軟開關(guān)的焊接裝置，其特征在于，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。
【專利摘要】<b>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。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)的人機界面板、用于驅(qū)動控制模塊的驅(qū)動模塊、用于接收人機界面板的指令并發(fā)出送絲指令的控制模塊、用于執(zhí)行送絲指令的送絲機構(gòu)和氣保焊槍。本發(fā)明通過人機界面板設(shè)置參數(shù)，驅(qū)動模塊驅(qū)動控制模塊接收人機界面板的指令并發(fā)出送絲指令，送絲機構(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。</b>
【IPC分類】B23K9/095, B23K9/16
【公開號】CN105171189
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】楊振文, 肖進梁, 朱茂峰
【申請人】深圳華意隆電氣股份有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月30日