一种气体保护焊机的控制系统的制作方法

文档序号:13819575阅读:300来源:国知局
一种气体保护焊机的控制系统的制作方法

本实用新型属于电焊机控制领域,具体说是涉及一种能够减少或取消气体保护焊机焊接电源与送丝机之间的控制导线的气体保护焊机的控制系统。



背景技术:

气体保护焊机是国家大力大发展的高效,节能焊机。它不用电焊条,焊接时用气体保护,因此沒有污染,是节能环保产品。气体保护焊机,有4个电位器,可调节4个模拟量。分别是“焊接电压”,“焊接电流”“收弧电压”“收弧电流”,4个模拟量给气体保护焊机的控制板。常规的气体保护焊机在焊接电源与送丝机之间的有6根或更多的控制导线,长度约10至30米左右,有的长达40米。焊接工程师和焊工普遍的看法是,气体保护焊机一半的故障发生在这六根线上(被扯断,被工件砸断,被烧焊很热的钢板烧坏),而且经常产生附带损坏。例如被砸断的线头碰在一起,发生短路,烧坏控制板上的电子元件,甚致会导致昂贵的功率管炸裂。



技术实现要素:

实用新型的目的:针对上文所述的问题,在仔细分析了气体保护焊机的工作原理,产品结构之后,又受到下述各种无线遥控技术的启发,根据施工现场电磁干扰的不同,提出两种可以取消控制导线的气体保护焊机的技术方案1为方案1(采用可发送模拟量的无线遥控器,)与方案2(采用可发送开关量的无线遥控器,);两种可以減少控制导线的气体保护焊机的技术方案2为方案3(用2根导线)与方案4(用3根导线)。

本实用新型的技术方案1为:一种气体保护焊机的控制系统,包括焊接电源和送丝机;所述焊接电源包括焊机主电路、主控板PCB1、驱动板PCB2,所述主控板PCB1为气保焊通用控制板,用于实现对收弧电压、焊接电压控制以及送丝机控制;所述焊机主电路分别和主控板PCB1、驱动板PCB2相连;在送丝机处增加一个遥控盒,遥控盒包括无线遥控发射器YF和功能模块;所述功能模块包括附加主控板PCB5、电源模块S、整流模块PCB3、电流传感器H、遥控盒面板;所述焊机主电路和电源模块S相连,所述电源模块S和整流模块PCB3相连;所述整流模块PCB3和附加主控板PCB5相连,所述附加主控板PCB5分别和电流传感器H、送丝机、无线遥控发射器YF相连;附加主控板PCB5具有主控板PCB1的全部或部分功能,当附加主控板PCB5具有主控板PCB1的全部功能时,主控板PCB1可以取消;所述遥控盒可与送丝机装在一起,也可分开放置;在焊接电源上增加一无线遥控接收器YS,所述无线遥控接收器YS可与焊接电源装在一起,也可分开放置。

进一步,所述焊机主电路中,三相电源A、B、C依次串接开关L1、整流桥Z66;整流桥Z66两端依次并联电容1C9、开关管K44与K55串联的两端、开关管K66与K77串联的两端、电容1C7和1C8串联的两端;所述开关管K44与K55之间引出第二支路,该第二支路依次串联电流互感器、电容1C14、电感L3以及第一变压器原边B11;该第二支路的另一端分别连接在开关管K66与K77之间以及电容1C7和1C8之间;第一变压器副边B12的两端线和电感L2相连,第一变压器副边B12的中间线和电流传感器H相连;所述三相电源A、B、C引出一个支路连接变压器TR1,变压器TR1的副边为驱动板PCB2以及主控板PCB1提供所需电源;所述控制主电路中的电流互感器与驱动板PCB2相连,驱动板PCB2和主控板PCB1相连,主控板和送丝机相连。

进一步,所述遥控盒内的无线遥控模块发射器YF为ZigBee无线遥控发送器,由单片机,特高频收发器串联组成;所述无线遥控接收器YS为ZigBee无线遥控接收器,由单片机,特高频收发器,D/A变换器串联组成。

进一步,所述遥控盒中的无线遥控发射器YF、无线遥控接收器YS采用LoRa系列的无线遥控发送器、无线遥控接收器。

进一步,焊接电源“+”端子与电源模块S的“+”输入端相连,焊接电源“-”端子与电源模块S的“-”输入端相连,电源模块S上的逆变器和第二变压器原边相连,第二变压器副边B1组输出与PCB5的一组交流电输入扦口O,P,Q相连,电源模块S中第二变压器副边的B2组输出与整流模块PCB3的输入端相连;整流模块PCB3的输出与PCB5的G,H,I,J端口相连;

在送丝机上,其控制盒中的焊接按钮HN和送丝按钮SN均和PCB5的A端口相连,送丝机送丝盒面板上的焊接电压电位器W3、焊接电流电位器W4的连线均与PCB5的C端口相连,送丝机控制盒的收弧电压电位器W1中间脚、收弧电流电位器W2的中间脚、电感电位器W5连线分别与PCB5的F,E,X,Y相连,电流传感器H输出线及焊接电压反馈线与PCB5的L、M、GND、N端相连,其中K,GND为PCB5的输出端;附加主控板PCB5与主控板PCB1的全部功能相同;无线遥控模块发射器YF和PCB5的输出端K相连,无线遥控接收器YS和PCB2的输入端K相连。

进一步,焊接电源“+”端子与电源模块S的“+”输入端相连,焊接电源“-”端子与电源模块S的“-”输入端相连,电源模块S上的逆变器和第二变压器原边相连,第二变压器副边B1组输出与PCB5的一组交流电输入扦口O,P,Q相连,电源模块S中第二变压器副边的B2组输出与整流模块PCB3的输入端相连;整流模块PCB3的输出与PCB5的G,H,I,J端口相连;在送丝机上,其控制盒中的焊接按钮HN和送丝按钮SN均和PCB5的A端口相连,送丝机送丝盒面板上的焊接电压电位器W3、焊接电流电位器W4的连线与PCB5的C端口相连,送丝机控制盒的收弧电压电位器W1中间脚、收弧电流电位器W2的中间脚、电感电位器W5连线分别与PCB5的F,E,X,Y相连,电流传感器H输出线及焊接电压反馈线与PCB5的L、M、GND、N端相连,其中K,GND为PCB5的输出端;所述焊接电压电位器W3中间脚、收弧电压电位器W1中间脚、送丝机控制盒HN和SN的连线A与无线遥控发送器YF输入端口相连;焊接电源内的PCB1的C端、PCB1的F端、PCB1的A端与无线遥控接收器YS输出端口相连。

进一步,所述遥控盒内的无线遥控模块发射器YF为开关型无线遥控发送器,由单片机,特高频收发器串联组成;所述无线遥控接收器YS为开关型无线遥控接收器,由单片机,特高频收发器,D/A变换器串联组成。

进一步,焊接电源“+”端子与电源模块S的“+”输入端相连,焊接电源“-”端子与电源模块S的“-”输入端相连,电源模块S上的逆变器和第二变压器原边相连,第二变压器副边B1组输出与PCB5的一组交流电输入扦口O,P,Q相连,电源模块S中第二变压器副边的B2组输出与整流模块PCB3的输入端相连;整流模块PCB3的输出与PCB5的G,H,I,J端口相连;在送丝机上,其控制盒中的焊接按钮HN和送丝按钮SN均和PCB5的A端口相连,送丝机送丝盒面板上的焊接电压电位器W3、焊接电流电位器W4的连线与PCB5的C端口相连,送丝机控制盒的收弧电压电位器W1中间脚、收弧电流电位器W2的中间脚、电感电位器W5连线分别与PCB5的F,E,X,Y相连,电流传感器H输出线及焊接电压反馈线与PCB5的L、M、GND、N端相连,其中K,GND为PCB5的输出端;送丝机的遥控内的焊接电压电位器W3中点、收弧电压电位器W1的中间脚、焊接状态HN和SN的连线A与无线遥控发送器YF输入端口相连;焊接电源内的PCB1的C端、PCB1的F端、PCB1的A端与无线遥控接收器YS输出端口相连。

本实用新型的技术方案2为:一种气体保护焊机的控制系统,包括焊接电源和送丝机;所述焊接电源包括焊机主电路、主控板PCB1、驱动板PCB2,所述主控板PCB1为气保焊通用控制板,用于实现对收弧电压、焊接电压控制以及送丝机控制;所述焊机主电路分别和主控板PCB1、驱动板PCB2相连;在送丝机处增加一个遥控盒,遥控盒内包括功能模块;所述功能模块包括附加主控板PCB5、电源模块S、整流模块PCB3、电流传感器H、遥控盒面板;附加主控板PCB5具有主控板PCB1的全部或部分功能,当附加主控板PCB5具有主控板PCB1的全部功能时,主控板PCB1可以取消;所述焊机主电路和电源模块S相连,所述电源模块S和整流模块PCB3相连;所述整流模块PCB3和附加主控板PCB5相连,所述附加主控板PCB5分别和电流传感器H、送丝机相连。

进一步,焊接电源“+”端子与电源模块S的“+”输入端相连,焊接电源“-”端子与电源模块S的“-”输入端相连,电源模块S上的逆变器和第二变压器原边相连,第二变压器副边B1组输出与PCB5的一组交流电输入扦口O,P,Q相连,电源模块S中第二变压器副边的B2组输出与整流模块PCB3的输入端相连;整流模块PCB3的输出与PCB5的G,H,I,J端口相连;在送丝机上,其控制盒中的焊接按钮HN和送丝按钮SN均和PCB5的A端口相连,送丝机送丝盒面板上的焊接电压电位器W3、焊接电流电位器W4的连线与PCB5的C端口相连,控制盒的收弧电压电位器W1中间脚、收弧电流电位器W2的中间脚、电感电位器W5连线分别与PCB5的F,E,X,Y相连,电流传感器H输出线及焊接电压反馈线与PCB5的L、M、GND、N端相连,其中K,GND为PCB5的输出端;附加主控板PCB5与主控板PCB1的全部功能相同;PCB5的输出端K与驱动板PCB2的输入端K相连,焊接时,焊工按下焊枪上的焊接按钮,便可进行焊接。

进一步,焊接电源“+”端子与电源模块S的“+”输入端相连,焊接电源“-”端子与电源模块S的“-”输入端相连,电源模块S上的逆变器和第二变压器原边相连,第二变压器副边B1组输出与PCB5的一组交流电输入扦口O,P,Q相连,电源模块S的B2组输出与整流模块PCB3的输入端相连;整流模块PCB3的输出与PCB5的G,H,I,J端口相连;

在送丝机上,其控制盒中的焊接按钮HN和送丝按钮SN均和PCB5的A端口相连,送丝机送丝盒面板上的焊接电压电位器W3、焊接电流电位器W4的连线与PCB5的C端口相连,控制盒的收弧电压电位器W1中间脚、收弧电流电位器W2的中间脚、电感电位器W5连线分别与PCB5的F,E,X,Y相连,电流传感器H输出线及焊接电压反馈线与PCB5的L、M、GND、N端相连,其中K,GND为PCB5的输出端;控制盒中的焊接按钮HN,送丝按钮SN的相交点A与PCB1的输入端A相连,焊接电压电位器W3的中间脚、焊接电流电位器W4的中间脚的连线与PCB1的输入端C相连,遥控盒内PCB5的B点与PCB1的B点相连,并与GND相连,收弧电压电位器W1中间脚与附加主控板PCB5的输入端C相连;焊接电流电位器W4的旋纽实际调节的是收弧电压;PCB5的收弧电压电位器W1作为调节焊接电流用。

本实用新型具有以下有益效果:

气体保护焊机在焊接电源与送丝机之间的有6根或更多的控制导线,长度约10至30米左右,有的长达40米。本实用新型可以减少或去掉6根或更多的控制导线,不仅仅是为了节约成本,同时大大减少设备的故障率;另一方面本实用新型的实施方案通过选型和器件的连接的优化配置大大增强了抗电磁干扰的能力。

此外,本实用新型所述的一种气体保护焊机的控制系统,实用新型中所述的无线遥控焊接电压和收弧电压功能,也可用于电焊条焊接工艺中,用来遥控调节焊接电流及弧力电流;也可用于氩弧焊工艺中,遥控调节焊接电流及衰減电流;有些焊接工艺例如脉冲焊,还有脉冲频率,占空比等多个焊接参数需要调节,一般技术人员依据文中提供的方法,有能力增加更多的遥控参数,以适应多个焊接参数调节的需要。本实用新型所要解决的具体问题如下:

1)6根或更多的控制导线的线径的约为1mm左右,当需移动送丝机时,焊工是拖动控制线移动送丝机的。在焊接工地有众多大小不等的铁块,被拖的送丝机常被体铁块卡住,而每根导线又不能一样长,因此最短的那根控制导线便被拉断。

2)焊接工地都是多名焊工在作业,焊工在移动控制导线时,经常会把控制导线与自己刚焊过或别人刚焊过,还很热的焊缝相触碰,把控制导线烧坏。

3)焊接工地经常要用大锤等工具对钢板校直或校圆,或切割时,落下的钢块,都会砸断,砸伤控制导线,火焰切切割时,落下的钢块,也会烧坏控制导线。

4)在这6根或更多的控制导线中有三根导线电压为24V(控制电机和气阀),有三根导线电压为15V或5V(连接控制电路,单片机等)。当控制导线被砸坏或烧坏时,导线的绝缘层破损,导线之间相互短路,烧坏控制板,进行损坏价格昂贵的IGBT管。

焊接工程师和焊工普遍的看法是:气体保护焊机一半以上的故障发生在这六根线上,因此,若能减少或去掉这6根或更多的控制导线,在生产活动中有很大的实用的价值。

另外还有一个有益的效果是:目前无论是国产还是进口动气保焊机,其焊接电压和焊接电流调节旋纽在送丝机上,但收弧电压收弧电流调节旋纽却在焊接电源上。因为若把收弧电压、收弧电流调节旋纽也放在送丝机上,则又要增加5根导线。因此焊工要想调节收弧电压和收弧电流就要跑到焊接电源处,而又不是-次就能调到恰到好处,因此要往返跑几次。本实用新型可以调节“焊接电压”,“焊接电流”,“收弧电压”,“收弧电流”4个参数,只要稍加改动单片机的程序,便可调节更多的焊接参数。

附图说明

图1,市售气体保护焊机接线图。

图1A,送丝机控制盒面板图。

图1B,市售气体保护焊机电路图。

图1C,市售开关型无线遥控发射器,接收器电路图。

图1D,市售手弧焊机电路图。

图2,ZigBee 868,915MHz无线遥控焊机电路图。

图2A,ZigBee 868,915MHz无线遥控焊机发送器YF1电路图。

图2B,ZigBee 868,915MHz无线遥控焊机接收器YS1电路图。

图2C,ZigBee 868,915MHz无线遥控焊机发送器YF1,YS1流程图。

图3,ZigBee 2.4G无线遥控焊机电路图。

图3A,ZigBee 2.4G无线遥控焊机发送器YF2电路图。

图3B,ZigBee 2.4G无线遥控焊机接收器YS2电路图。

图3C,ZigBee 2.4G无线遥控焊机发送器YF2,YS2流程图。

图4,开关型无线遥控焊机电路图。

图4A,开关型无线遥控焊机发送器YF3电路图。

图4B,开关型无线遥控焊机接收器YS3电路图。

图4C,开关型无线遥控焊机发送器YF3,YS3接收器流程图。

图5,二根控制线遥控焊机电路图。

图6,三根控制线遥控焊机电路图。

图7,电源模块S电路图。

图8A,无线遥控焊机遥控盒,焊接电源示意图。

图8B,有线遥控焊机遥控盒,焊接电源示意图。

图9,LoRa 433MHz无线遥控焊机电路图。

图9A,LoRa 433MHz无线遥控焊机发送器YF2电路图。

图9B,LoRa 433MHz无线遥控焊机接收器YS2电路图。

附图说明:各生产厂家生产的气体保护焊机的控制板功能相同,接线图相同,但扦口命名及编号不尽相同。本文统一以英文子母标示。说明如下

A:焊接按钮HN和送丝按钮的控制信号;B:Y:GND地线(3个地线接入点,拫据接线方便,可用其中一个);C:焊接电压调节电位器W3焊接电流调节电位器W4的连接点;D:空脚;E:收弧电流调节电位器W2的连接点;F:收弧电压调节电位器W1的连接点;G:气阀+电压进入点;H:气阀0电压进入点;I:送丝机+电压进入点;J:送丝机0电压进入点;K:PCB1板或PCB5板控制信号输出点,PCB2板控制信号输入点;L:电流传感器+电压进入点;M:电流传感器-电压进入点;N:电流传感器输出信号送出点;O:交流控制电源0V接入点;P:交流控制电源18V接入点;Q:交流控制电源18V接入点;R:气阀接入点;S:气阀和送丝机接入点;T:送丝机接入点。

具体实施方式

下面结合附图具体介绍本实用新型的具体实施方式。

市售气体保护焊机接线图其工作原理和电路结构如图1所示,其中图1A为送丝机控制盒面板图,图1B为气体保护焊机电路图。

如图1,图1B所示,焊机电源面板上有“收弧电压W1”调节旋纽,“收弧电流”W2调节旋纽,“电感”W5调节旋纽,电压表V和电流表I,“+”“-”端子,电流传感器H,电流传感器H接在“+”“-”端子上。

图1B中,三相电源A、B、C依次串接开关L1、整流桥Z66;整流桥Z66两端依次并联电容1C9、开关管K44(本申请给出的是IGBT电力电子器件)与K55串联的两端、开关管K66与K77串联的两端、电容1C7和1C8串联的两端;所述开关管K44与K55之间引出第二支路,该第二支路依次串联电流互感器、电容1C14、电感L3以及第一变压器原边B11;该第二支路的另一端分别连接在开关管K66与K77之间以及电容1C7和1C8之间;第一变压器副边B12的两端线和电感L2相连,第一变压器副边B12的中间线和电流传感器H相连;所述三相电源A、B、C引出一个支路连接变压器TR1,变压器TR1的副边为驱动板PCB2以及主控板PCB1提供所需电源;所述控制主电路中的电流互感器与驱动板PCB2相连,驱动板PCB2和主控板PCB1相连,主控板和送丝机相连。

实际上有多种焊机主电路(可控硅整流式,逆变式;逆变式又有全桥,半桥,正激,全桥一有硬开关,软开关等),本申请可与各种主电路相配和使用。

如图1A所示,送丝机上有一控制盒,控制盒中有焊接电压电位器W3调节旋纽,焊接电流电位器W4调节旋纽,焊接按钮HN(控制焊接启,停)和送丝按钮SN(控制送丝启、停,不启动逆变电路),送丝机连接焊枪,焊枪枪头与“+”端子相连,工件接在焊接电源的“-”端子上。如图1B所示,焊接电源为一逆变电路,控制电路中包括主控板PCB1与驱动板PCB2及整流模块PCB3,均装在焊接电源内。交流电源可提供一组或两组控制电源给控制板PCB1和PCB2,并与整流模块PCB3的输入端相连,整流模块PCB3的输出端提供气阀和送丝机所需电源。在图1B中还有送丝机控制电路图。

焊接工作者都知道,气体保护焊机是通过改变送丝速度,简接地调节焊接电流的,所以“焊接电流”调节旋纽和“收弧电流”调节旋纽,只是调节送丝机的送丝速度,并不参与逆变电路。因此主控板PCB1实际包括两部分电路:逆变器控制电路(直接涉及收弧电压给定电位器W1和焊接电压给定电位器W3)和送丝机控制电路(直接涉及收弧电流给定电位器W2和焊接电流给定电位器W4)

如图1B所示,主控板PCB1与驱动板PCB2由电源变压器的一个绕组供电,端点G,H,I,J与整流模块PCB3的扦头B2相连,端点A,C与送丝机相连,,端点E,F与收弧电流电位器W2收弧电压电位器W1相连,端点L,M,GND,N与电流传感器信号输出线H和焊接电压反馈线相连,端点X,Y与电感电位器W5相连,端点K,GND与PCB2的输入端相连。

每种气体保护焊机均有上述的各种功能的扦头,但排列位置和序号会有所不同。

目前市售多种无线遥控器,其工作原理相近,可以分为两大类,一种可以发送模拟量,常见的有ZigBee,LoRa等,还有一种只能发送开关量,在本实用新型的实施例中均选用其中的一个,两种作为实施例,作为现有技术,本文先介绍下如下。当然也可选用其它的无线遥控器作为实施例。在本实用新型中以YF代表无线遥控发送器,以YS代表无线遥控接收器。ZigBee与蓝牙,WIFI相似是一种标准,该标准定义了短距离,低传输传输速率的一系列通訉协议,工作在868MHZ,915MHz,和2.4GHz。ZigBee的传送距离比兰牙的传送距离长,与WIFI相当,約为100米左右,ZigBee广泛用于智能家电等领域。

YF1与YS1:本实用新型中所述的采用基于ZigBee的一种无线遥控发送器YF1和无线遥控接收器YS1。为ZigBee 868,915MHz的器件,该器件由单片机STC12C5A60S2和特高频收发器(UHF)CC1100组成。这套器件可作为发射器也可作为接收器使用。最大传输速率为500Kbps。YF2与YS2:本实用新型采用基于ZigBee的另一种无线遥控发送器YF2和无线遥控接收器YS2。为ZigBee 2.4GHz的器件,由U1-CC2530单片机及大功率特高频收发器U2-RFX2401组成。该器件可作为发射器也可作为接收器使用。其中的CC2530有I/O口供用户使用。最大传输速率为250Kbps。

LoRa是另一种常见的无线数传模块,工作频率为420-510MHz。比ZigBee 2.4GHz的器件的传输距离远-些,但其内部的单片机沒有端口供用户使用,用户要另加单片机。

本实用新型在实施例中采用的另一种“无线遥控发送器”和“无线遥控接收器”为市售的工作频率为315MHz的开关型无线遥控发送器YF3和无线遥控接收器YS3。多用在电动机遥控启、停,台灯遥控开,关等领域。这种开关型“无线遥控发送器”和“无线遥控接收器”不能传送模拟量,只能传送开关量,例如,不能遥控调节台饤的亮度,只能遥控台灯旳开,关。

市场上有多种“无线式遥控开关”出售,其电路原理与功能相差不多,以TAD6228型为例介绍如下:这种遥控器它有一个发送器和一个接收器。以控制台灯为例,有关的工作原理如图1C所示。图中,发射器部分:AN1为“开按钮”,AN2为“关按钮”,C1为发送器的控制电路。它有“点动”,“自锁”,和“互锁”三种控制模式。在“点动”模式下,不需用按钮AN2,只用AN1按钮。AN1的A端接9V的电池正极,B端接发射器的电路C,当AN1按下后,AN1的A,B两端接通,B端也有9V的电压,控制电路C1有电,发射器发射电磁波。图中,接收器部分:C2为接收器的控制电路,R为电阻,T为三极管,J为继电器。当接收器收到发送器发出的电磁波后,控制电路C2输出高电平,T导通,J吸合,灯亮。当接收器沒有收到发送器发出的电波时,C2输出低电平,T不导通,J断开,灯灭。

图1D为一种手弧焊机电路图。

实施例1,为方案1的实施例:

如图1所示,三相电源A、B、C接入焊接电源的焊机主电路,焊接电源“+”端子通过焊接电缆与送丝机相连,焊接电源“-”端子通过焊接电缆与焊接工件相连,电流传感器套接在焊接电缆上;焊接电源还通过加热电缆、气体调压器和气瓶相连。

一种減少或取消控制导线的气体保护焊机的控制系统由焊接电源及送丝机与遥控盒组成,焊接电源为NBC-500 CO2气体保护焊机,送丝机为SB-10-A-1型送丝机。其电路图如图2,图8A所示。

焊接电源NBC-500由主控板PCB1,驱动板PCB2组成,PCB1板中的电路由送丝机控制电路和逆变电源控制电路两部分抅成,PCB2的输入端为端点K;送丝机的控制盒中有焊接电压电位器W3,焊接电流电位器W4,焊接按钮HN和送丝按钮SN,在送丝机处增加一遥控盒,遥控盒由无线遥控发射器模块YF1,附加主控板PCB5,电源模块S,整流模块PCB3,电流反馈模块H,遥控盒面板组成,遥控盒面板上有“收弧电压W1”调节旋纽,“收弧电流”W2调节旋纽,电感W5调节旋纽,电压表V电流表I,“+”“-”端子,电流反馈模块H装在“+”“-”端子的连线上;遥控盒可以与送丝机装在一起,也可分开放置;在焊接电源处增加一无线遥控接收器模块YS1。

YF1和YS1的核心元件是本实用新型在现有技术中所述的采用基于ZigBee的一种无线遥控发送器YF1和无线遥控接收器YS1。为ZigBee 868,915MHz的器件,该器件由单片机STC12C5A60S2和特高频收发器(UHF)CC1100组成。这套器件可作为发射器也可作为接收器使用。最大传输速率为500Kbps。所述遥控盒中的无线遥控发射器YF1由单片机U1-STC12C5A60S2和特高频收发器(UHF)U2-CC1100串联组成。所述焊接电源处的无线遥控接收器YS1由特高频收发器(UHF)U3-CC1100,单片机U4-STC12C5A60S2,D/A转换器U5-TLC7226串联组成。其连接关系为:

焊接电源“+”端子通过焊接电缆与送丝机相连,焊接电源“-”端子通过焊接电缆与焊接工件相连,电流传感器套接在焊接电缆上。

焊接电源“+”端子与电源模块S的“+”输入端相连,焊接电源“-”端子与电源模块S的“-”输入端相连,电源模块S的B1组输出与PCB5的一组交流电输入扦口O,P,Q相连,电源模块S的B2组输出与整流模块PCB3的输入端相连。整流模块PCB3的输出与PCB5的G,H,I,J相连,送丝机的控制盒中的焊接按钮HN和送丝按钮SN的连线A,焊接电压电位器W3,焊接电流电位器W4的连线,分别与PCB5的A,C相连,收弧电压电位器W1中间脚与收弧电流电位器W2的中间脚,电感电位器W5连线与PCB5的F,E,X,Y相连,电流传感器输出线及焊接电压反馈线与PCB5的L,M,GND,N相连,K,GND为PCB5的输出端。

附加主控板PCB5与PCB1的功能相同。

图2A为发射器电原理图。PCB5的输出端K与无线遥控发射器YF1中的单片机U1-STC12C5A60S2的P1.0口相连,由U2-RF1100把PCB5的输出端K的数据及焊机编码发送出去。图2B为接收器电原理图。YS1接收器在收到YF1发出电磁波后经U3-RF1100放大后,由单片机U4-STC12C5A60S2识别焊机编码,确认为是本机后,由单片机U4把数据送给D/A转换器U5-TLC7226,经D/A转换后,OUTA脚送出模拟量PCB2的输入端K,图2C为发射与接收部分的流程图。焊接时,焊工按焊枪上的焊接按钮,无线遥控器的发送器YF1,便通过天线把PCB5的输出端K的数据及焊机编码发送出去,在焊机电源处的无线遥控器的接受器YS1收到无线遥控器的发送器YF1发出的电磁被后,首先译码,若被选中,则将将收到的脉冲信号经D/A变換后,把焊接电压信号送到PCB2的输入端K,进行焊接。

实施例2,为方案1的实施例:

一种減少或取消控制导线的气体保护焊机的控制系统由焊接电源及送丝机与遥控盒组成,与实施例1相同,不同之处是:焊接电源为NBC-350 CO2气体保护焊机,送丝机为CS-301型送丝机。YF与YS为YF2和YS2,是本实用新型在现有技术中所述的采用基于ZigBee的一种无线遥控发送器YF2和无线遥控接收器YS2。为ZigBee 2.4GHz的器件,由U1-CC2530单片机及大功率特高频收发器U2-RFX2401组成。该器件可作为发射器也可作为接收器使用。其中的CC2530有I/O口供用户使用。最大传输速率为250Kbps。

所述遥控盒中的无线遥控发射器YF2由单片机U1-CC2530和特高频收发器(UHF)U2-RFX2401串联组成。所述焊接电源处的无线遥控接收器YS2由特高频收发器(UHF)U3-RFX2401,单片机U4-CC2530,D/A转换器U5-TLC7226串联组成。其电路图如图3,图8A所示。附加主控板PCB5与主控板PCB1的送丝机控制电路部分相同。其连接关系为:

焊接电压电位器W3中间脚接到无线遥控发射器YF2-CC2530的P0.0口,收弧电压电位器W1中间脚接到无线遥控发射器YF2-CC2530的P0.1口,送丝机控制盒HN,SN的连线A与YF2中单片机P0.2口相连。焊接电源内的PCB1的C端与YS2的U2-TLC7226的OUTA相连,焊接电源内的PCB1的F端与YS2的U2-TLC7226的OUTB相连,焊接电源内的PCB1的A端与YS2的U2-TLC7226的OUTC相连,图3C为发射与接收部分的流程图。焊接时,焊工按焊枪上的焊接按钮,无线遥控器的发送器YF2,便通过天线发射焊接电压值和收弧电压值的及状态控制值3个脉冲信号及选机编码,在焊接电源处的无线遥控器的接受器YS2收到无线遥控器的发送器YF2发出的电磁被后,首先译码,若被选中,则将将收到的脉冲信号经D/A变換后,把焊接电压信号送到PCB1C端,把收弧电压信号送到PCB1的F踹,把焊接状态控制信号送到PCB1的A端,进行焊接。

实施例3,为方案2的实施例:

一种減少或取消控制导线的气体保护焊机的控制系统由焊接电源及送丝机与遥控盒组成,与实施例1相同,不同之处是:焊接电源为NBC-250CO2气体保护焊机,送丝机为CS-423型送丝机。如图4,图8A所示。YF与YS为YF3和YS3,是本实用新型在现有技术中所述的开关型无线遥控发射器模块。

所述遥控盒中的开关型无线遥控发射器YF3由单片机U1-STC12C5412AD及大功率特高频发送器U2-TAD-6228串联组成。所述焊接电源处的开关型无线遥控接收器由大功率特高频接收器U3-TAD-6228,单片机U4-STC12C5412AD及4D/A转换器U5-TLC7226串联组成。所述附加主控板PCB5与主控板PCB1的送丝机控制电路部分相同。所购开关型无线遥控发送器YF3要进行如下处理。见图1C,割断发送器的AN2与其它电路的联线。如图4所示,在焊接电源处的开关型无线遥控接收器模块YS3,YS3为开关型无线遥控接收器。见图1C,开关型无线遥控接收器YF3模块中的继电器不用。其连接关系为:

图4A为TAD-6228发射器电原理图。送丝机的遥控内的焊接电压电位器W3中点与YF3中单片机U1的P1.0口相连,把收弧电压电位器W1的中间脚接到YF3中单片机U1的P1.1口,把焊接状态HN,SN的连线A与YF3中单片机P1.2口相连。焊接电源内的PCB1的C端与YS3中的U5-TLC7226的OUTA相连,焊接电源内的PCB1的F端与YS3中的U5-TLC7226的OUTB相连。焊接电源内的焊接状态PCB1的A端与YS3中的U5-TLC7226的OUTC相连。其工作原理具体如下:

见图4A。送丝盒内,把焊接电压电位器W3中点的焊接电压V3接到YF3中单片机U1的P1.0口,把PCB-1的A5的3脚的收弧电压V1接到YF3中单片机U1的P1.1口,把送丝盒内HN,SN的连线A的电压V5值接到YF3中单片机U1的P1.2口。

图4A中,单片机U1根据V3值计算出时间T1,根据V1值计算出时间T2,根据V5值计算出时间T3,单片机U1输出宽度为T1和T2及T3的三个脉冲,送到按钮AN1的B踹,当这三个脉冲到来,TAD-6228发射器的开按钮的B端为高电平后,TAD-6228的发射器便发出宽度为T1和T2,T3的3个电磁波P1和P2,P3。

图4B为开关型无线遥控接收器YS3电原理图。接收器YS3中的U3-TAD-6228接收器在收到宽度为T1和T2,T3的电磁波P1和P2,P3后,TAD-6228发接收器的控制板C2将脉冲P1和P2,P3送给单片U4-P1.0口,U4首先译码,若被选中,U4将T1值与T2,T3值还原为电压V3与V1,V5后,由U4的P2.0到P2.7口把数据送给U5-TLC7226的D0到D7脚,经D/A变換后,由U5-TLC7226的OUTA脚将V3值送给PCB1的C端(焊接电压值),由TLC7226的OUTB脚将V1值送到F端(收弧电压值)。由TLC7226的OUTC口将V5值送到A端(焊接状态电压值)。当OUTC脚送出4.7V给PCB1的A3-6脚时,使焊接电源为空载状态,当OUTB脚送出3.0V给PCB1的A3-6脚时,使焊接电源为送丝状态,当OUTB脚送出1.3V给PCB1的A3-6脚时,使焊接电源为焊接状态。

图4C为发射与接收部分的流程图。焊接时,焊工按焊枪上的焊接按钮,无线遥控器的发送器YF3,便通过天线发射脉冲宽度正比焊接电压值和收弧电压值及焊接状态的三个脉冲信号及选机编码,在焊接电源处的无线遥控器的接受器YS3收到无线遥控器的发送器YF3发出的电磁被后,首先译码,若被选中,则将将收到的脉冲信号经D/A变換后,把焊接电压信号送到PCB1的C端,把收弧电压信号送到PCB1的F端,把焊接状态控制信号送到PCB1的A端,进行焊接。

实施例4,为方案3的实施例:

一种減少或取消控制导线的气体保护焊机的控制系统由焊接电源及送丝机与遥控盒组成,如图5、图8B所示,与实施例1相同,不同之处是:焊接电源为NBC-250 CO2气体保护焊机,送丝机为CS-423型送丝机。如图5所示。其中,所述附加主控板PCB5与主控板PCB1的功能相同,PCB5的输出端K与在焊接电源处的PCB2的输入端K相连,焊接时,焊工按焊枪上的焊接按钮,便可进行焊接。

实施例5,为方案4的实施例:

一种減少或取消控制导线的气体保护焊机的控制系统由焊接电源及送丝机与遥控盒组成,如图6图8B所示.与实施例1相同,不同之处是:焊接电源为NBC-250 CO2气体保护焊机,送丝机为CS-423型送丝机。如图6所示。其中所述附加主控板PCB5与主控板PCB1的送丝机控制电路部分PCB1-1相同。

所述遥控盒内的焊接按钮HN,送丝按钮SN的相交点A与PCB1的输入端A相连,焊接电压电位器W3的中间脚,焊接电流电位器W4的中间脚的连线与PCB1的输入端C相连,遥控盒内PCB5的B点与焊接电源处的B点相连并与GND相连,遥控盒内的收弧电压电位器中间脚与附加主控板PCB5的输入端C相连。这样,送丝机的控制盒中有焊接电流电位器W4的旋纽实际调节的是收弧电压;PCB5的收弧电压电位器W1作为调节焊接电流用。

焊接时,焊工按焊枪上的焊接按钮,开始焊接,旋转送丝盒上的焊接电压电位器W3旋纽,调节焊接电压,旋转送丝盒上的焊接电流电位器W4旋纽,调节收弧电压,旋转控制盒面板上的收弧电压旋纽W1作为调节焊接电流用。

实施例6,为方案1的实施例:

与实施例2相同,不同之处是用LoRa系列的E32-TTL-100代替施例2中的ZigBee2.4GHz模块。见图9,图9A,图9B。

本文各实施例中所述部件中,驱动板PCB2及焊机主电路,采用山东奧太电气有限公司的软开关逆变技术。该技术己获得国家科技进步二等奖,并为国内电焊机厂商普遍采用。附加主控板PCB5、主控板PCB1均为气保焊通用控制板,本实用新型的实施例采用NB28D型控制板。该控制板中的电路由送丝机控制电路及逆变器电源控制电路两部分构成。

常用的电流传感器有霍尔电流传感器及分流器两种,当霍尔电流传感器或分流器。装在焊接电源“-”端子的连线上时,PCB5板的L,M端与霍尔电流传感器或分流器的输出端相连,PCB5板的GND端与“-”端子相连,从“+”端子的连线引出焊接电压信号,接到PCB5板的N端;当霍尔电流传感器或分流器。装在焊接电源“+”端子的连线上时,PCB5板的L,M端与霍尔电流传感器或分流器的输出端相连,PCB5板的GND端与“+”端子相连,从“-”端子的连线引出焊接电压信号,经反相后,接到PCB5板的N端。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

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