专利名称：一种焊机最大输出电流自动控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及焊接控制技术，特别是指 一种焊机最大输出电流 自动控制电路。
背景技术：
在焊接施工中，为确保焊接质量需要对焊接电流等参数进行严格 控制。对于一定的被焊接工件，经过工艺评定的焊接电流、电压等焊 接参数便不能轻易更改，更不能超过规定的焊接电流上限，否则，过 大的焊接电流因热输入较大，容易造成被焊接工件变形等各种问题， 最终影响焊缝质量。
现有一般的电流控制电路参见
图1所示，包括主控制板101和 控制盒102。在主控制板101上设置有给定控制电路103，控制盒 102上设置有焊接电流给定电位器105。为了限制焊接电流过大，一 般做法是在焊接电流(即送丝速度)给定电位器105两端并联限制电 阻106来限制最大的送丝速度，达到控制最大焊接电流的目的。
上述方案在实际使用中存在以下缺陷
缺陷l、并联电阻失效
因焊接作业现场条件复杂，并联电阻可能因脱落或遭到破坏等原因 失效，进而导致最大送丝速度控制失效，最终导致对最大焊接电流的控 制失效。
缺陷2、不同的焊丝直径不能实现控制相同的最大焊接电流 在焊接施工中，根据不同的焊接材料厚度需要使用不同丝径的焊 丝。因为并结电阻只能限制一个最大的焊接电流值(即送丝速度值)， 所以在使用较细的丝径最大焊接电流合适时， 一旦使用较粗的丝径时最 大焊接电流就会超出控制范围。上述两种情况出现后都会造成出现不希望的过大焊接电流，导致焊 接质量受到影响，产生质量隐患。
虽然上述缺陷1可以通过电阻位置的变化等方法或者直接通过调整
最大给定时的送丝速度来解决。但不能很好的解决缺陷2的情况。
解决上述缺陷2，中国专利申请号为CN98234137.7,名称为焊接电 流保护器的实用新型专利中，提出当检测到焊接电流超出使用范围就停 止输出的解决方案。这种方案导致焊接停止，影响实际焊接，且不能很 好的解决缺陷1的情况。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提出一种焊机最大输出电流自动控制电 路，更好的解决焊接电流过大问题，既不停止输出，又能解决上述缺陷 2。
基于上述目的本实用新型提供的焊机最大输出电流自动控制电 路，应用于焊机控制电路，包括电流感应装置和限流控制电路，电 流感应装置感应焊机输出电流并转换为检测信号发送给限流控制电路， 限流控制电路根据检测信号判断焊接电流是否超出正常使用范围， 一旦 焊接电流超出正常4吏用范围就执行限流并一直保持直到本次焊接结束。
该焊机最大输出电流自动控制电路中所述电流感应装置将焊机输 出电流转换为电压信号形式的检测信号，限流控制电路将接收的电流感 应装置的电压信号与预设的基准比较电压进行比较， 一旦焊接电流超出 正常使用范围就执行限流并一直保持直到本次焊接结束。
该焊机最大输出电流自动控制电路中所述限流控制电路包含限流 电阻，限流电阻与给定控制电路输出端并联，焊接电流在正常使用范围 时，限流电阻为开路， 一旦焊接电流超出正常使用范围就接入该限流电 阻。
该焊机最大输出电流自动控制电路中所述限流控制电路中还包含有 迟滞比较器，迟滞比较器的两个输入端分别与电流感应装置输出端耦 合、基准比较电压连接，输出端与限流电阻连接，电流感应装置输出的电压小于基准比较电压时，限流电阻为开路， 一旦电流感应装置输出的 电压大于基准比较电压限流电阻为闭路。该焊机最大输出电流自动控制电路中所述迟滞比较器包括电阻Rll、电阻R12、可调电阻VR1、电阻R13、电阻R14、电阻R10和运 算放大器IC1C,电流感应装置输出后经调理的电压信号输入运算放大 器IC1C的反相端，基准比较电压信号输入运算放大器IC1C的同相 。该焊机最大输出电流自动控制电路中所述限流控制电路还包括低 通滤波电路、限流控制的执行电路，限流控制的执行电路中包含限流电 阻，低通滤波电路与迟滞比较器输出端连接，低通滤波电路的输出端连 接限流控制的执行电路连接。该焊机最大输出电流自动控制电路中所述限流控制的执行电路由二 极管D6、电容CIO、三极管QR2、电阻R17、 二极管D4、电容Cll、 三极管QR1 、以及限流电阻R106组成。该焊机最大输出电流自动控制电路中还包括信号调整电路，信号 调整电膝接受电流感应装置的输出信号并进行放大后，输入至所述限流 控制电路。该焊机最大输出电流自动控制电路中所述信号调整电路包括串联 连接的电压跟随器、放大电路和低通滤波电路，电压跟随器接收电流感 应装置输出的信号，低通滤波电路输出端连接至所述限流控制电路。-该焊机最大输出电流自动控制电路中所述电流感应装置为外部电流 传感器。该焊机最大输出电流自动控制电路中当电流传感器的输出信号线异 常断开时，执行限流直到电流传感器的输出信号线恢复正常连接为止。从上面所述可以看出，本实用新型在焊接电流不超出范围时不进 行限流控制，只要焊接电流超出正常范围时进行限流控制，因此在使 用不同丝径时可以有效的控制焊接电流在正常的使用范围内，这就解 决了前述的缺陷2，达到了限制最大焊接电流的目的。附图i兌明图1为现有技术电流控制电路原理框图；图2为本实用新型实施例焊机最大输出电流自动控制电路原理框图；图3为本实用新型实施例焊机最大输出电流自动控制电路示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本实用新型进行更全面的描述，其中说明本实用新 型的示例性实施例。本实用新型焊机最大输出电流自动控制电路由供电电路200、信 号调整电路202、限流控制电路203等组成，原理如图2所示。供电电路200，与主控制板101连接，将主控制板101输入的直流 电经再次稳压、滤波之后，输出低压直流电，供相关的电路使用。信号调整电路202，接受外部电流传感器201的输出信号并进行适 当的放大，放大输出的电压信号可通过改变差分的基准电压来调整。外 部电流传感器201安装在焊机的输出电缆上，用来检测焊机的输出电 流。限流控制电路203，将信号调整电路202输出的电压信号与基准比 较电压进行比较，根据比较结果决定是否进行限流控制。当焊接电流在 正常使用范围内时，限流控制电路不对给定控制电路103实施限流控 制。当焊接电流超出正常使用范围时，限流控制电路203对给定控制电 路103实施限流控制并一直保持此动作直到本次焊接结束而停止。当电 流传感器201的输出信号线异常断开时，限流控制电路203通过限流控 制开关对给定控制电路103实施限流控制直到电流传感器201的输出信 号线恢复正常为止。通过调整可变的比较电压可以改变焊接电流的限流 控制值。本实用新型在焊接电流不超出范围时不进行限流控制，只要焊接电 流超出正常范围时就进行限流控制，因此在使用不同丝径时可以有效的控制焊接电流在正常的使用范围内，这就解决了前述的缺陷2，达到了 限制最大焊接电流的目的。参见图3所示，焊机最大输出电流自动控制电路。电路组成信号调整电路202:由电阻R2和运算放大器IC1A组成电压跟随 器。由电阻R7、电阻R8、可调电阻VR3、电阻R5、电阻R6、电阻 R3、电阻R4和运算放大器IC1B组成放大电路。电阻R9、电容C7和 电容C8组成低通滤波电路。限流控制电路203:由电阻Rll、电阻R12、可调电阻VR1、电阻 R13、电阻R14、电阻R10和运算放大器IC1C构成迟滞比较器，电阻 R15和电容C9组成低通滤波电路。由二极管D6、电容CIO、三极管 QR2、电阻R17、 二极管D4、电容Cll、三极管QR1、以及限流电阻 R106组成限流控制的执行电路。外部电流传感器CT 201的电压信号输入到信号调整电路的运算放 大器IC1A的同相端，输出的限流控制信号输入到给定控制电路103， 控制限流电阻R106是否并联到焊接电流给定电位器105的两端。工作原理信号调整电路202:来自电流传感器CT的电压信号A输入到运算 放大器IC1A同相端，运算放大器IC1A输出与同相端等值的电压信号 B。电压信号B与运算放大器IC1B反相端的电压信号作差分放大，运 算放大器IC1B输出端得到放大后的电压信号经由电阻R9、电容C7和 电容C8组成的RC低通滤波电路低通滤波后作为输出的电压信号C。 通过调整可调电阻VR3可以改变在焊接电流为0安(A)时电压信号C 的值。限流控制电路203:电压信号C输入到运算放大器IC1C反相端与 运算放大器IC1C同相端的电压信号进行比较①当焊接电流在正常范 围时，即运算放大器IC1C反相端电压小于同相端电压时，运算放大器 IC1C输出端为高电平，三极管QR2导通，三极管QR1截止，限流电 阻R106不接入，不控制送丝速度，对焊接电流不施加影响。②当焊接电流超出使用范围时，即运算放大器IC1C反相端电压大于同相端电压 时，运算放大器IC1C输出端电压信号为低电平，三极管QR2截止， 三极管QR1导通，限流电阻R106接入，控制送丝速度降低，最终将焊 接电流限制在正常的范围内，并一直保持此动作直到本次焊接结束而停 止。③当电流传感器的输出信号线异常断开(例如，受到机械外力沖 击)时，运算放大器IC1C输出端电压信号为低电平，三极管QR2截 止，三极管QR1导通，限流电阻R106接入，控制送丝速度降低，最终 将焊接电流限制在正常的范围内，直到电流传感器的输出信号线恢复正 常连接为止。在上述限流控制电路中以运算放大器IC1C为核心构成迟滞比较器 目的在于只要检测到焊接电流超出预定值就发出限流信号并一直保持直 到本次焊接结束。这样就很好的防止了因限流控制电路进行限流操作 后，焊接电流小于预定值，限流控制电路不进行限流操作，导致焊接电 流再次增大，进而又进行限流动作，反复形成振荡。本实用新型的描述是为了示例和说明起见而给出的，而并不是无遗 漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域 的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实 用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实 用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
权利要求1.一种焊机最大输出电流自动控制电路，应用于焊机控制电路，其特征在于，包括电流感应装置和限流控制电路，电流感应装置感应焊机输出电流并转换为检测信号发送给限流控制电路，限流控制电路根据检测信号判断焊接电流是否超出正常使用范围，一旦焊接电流超出正常使用范围就执行限流并一直保持直到本次焊接结束。
2. 根据权利要求1所述的焊机最大输出电流自动控制电路，其特 征在于，所述电流感应装置将焊机输出电流转换为电压信号形式的检测 信号，限流控制电路将接收的电流感应装置的电压信号与预设的基准比 较电压进行比较， 一旦焊接电流超出正常使用范围就执行限流并一直保 持直到本次焊接结束。
3. 根据权利要求2所述的焊机最大输出电流自动控制电路，其特 征在于，所述限流控制电路包含限流电阻，限流电阻与给定控制电路输 出端并联，焊接电流在正常使用范围时，限流电阻为开路， 一旦焊接电 流超出正常使用范围就接入该限流电阻。
4. 根据权利要求3所述的焊机最大输出电流自动控制电路，其特征 在于，所述限流控制电路中还包含有迟滞比较器，迟滞比较器的两个输 入端分别与电流感应装置输出端耦合、基准比较电压连接，输出端与限 流电阻连接，电流感应装置输出的电压小于基准比较电压时，限流电阻 为开路， 一旦电流感应装置输出的电压大于基准比较电压限流电阻为闭路。
5. 根据权利要求4所述的焊机最大输出电流自动控制电路，其特征 在于，所述迟滞比较器包括电阻Rll、电阻R12、可调电阻VR1、电阻 R13、电阻R14、电阻R10和运算放大器IC1C,电流感应装置输出后 经调理的电压信号输入运算放大器IC1C的反相端，基准比较电压信号 输入运算放大器IC1C的同相端。
6. 根据权利要求4或5所述的焊机最大输出电流自动控制电路， 其特征在于，所述限流控制电路还包括低通滤波电路、限流控制的执行电路，限流控制的执行电路中包含限流电阻，低通滤波电路与迟滞比 较器输出端连接，低通滤波电路的输出端连接限流控制的执行电路连 接。
7. 根据权利要求6所述的焊机最大输出电流自动控制电路，其特征 在于，所述限流控制的执行电路由二极管D6、电容CIO、三极管 QR2、电阻R17、 二极管D4、电容Cll、三极管QR1、以及限流电阻 R106组成。
8. 根据权利要求1至5任意一项所述的焊机最大输出电流自动控制 电路，其特征在于，还包括信号调整电路，信号调整电路接受电流感 应装置的输出信号并进行放大后，输入至所述限流控制电路。
9. 根据权利要求8所述的焊机最大输出电流自动控制电路，其特征 在于，所述信号调整电路包括串联连接的电压跟随器、放大电路和低 通滤波电路，电压跟随器接收电流感应装置输出的信号，低通滤波电路 输出端连接至所述限流控制电路。
10. 根据权利要求8所述的焊机最大输出电流自动控制电路，其 特征在于，所述电流感应装置为外部电流传感器。
11. 根据权利要求10所述的焊机最大输出电流自动控制电路，其 特征在于，当电流传感器的输出信号线异常断开时，执行限流直到电流 传感器的输出信号线恢复正常连接为止。
专利摘要本实用新型公开一种焊机最大输出电流自动控制电路，应用于焊机控制电路，包括电流感应装置和限流控制电路，电流感应装置感应焊机输出电流转换为检测信号发送给限流控制电路，限流控制电路根据检测信号判断焊接电流是否超出正常使用范围，一旦焊接电流超出正常使用范围就执行限流并一直保持直到本次焊接结束。本实用新型在焊接电流不超出范围时不进行限流控制，只要焊接电流超出正常范围时就进行限流控制，因此在使用不同丝径时可以有效的控制焊接电流在正常的使用范围内。
文档编号G05F1/10GK201164923SQ200820002228
公开日2008年12月17日 申请日期2008年1月18日 优先权日2008年1月18日
发明者张立强, 曹玉玺, 李再兴, 颉 陈 申请人:唐山松下产业机器有限公司