一种埋弧焊送丝机控制装置的制作方法

本实用新型一种埋弧焊送丝机控制装置，属于埋弧焊送丝机技术领域。

背景技术：

根据焊机的具体使用需求，目前市面上提供的大多是二氧化碳保护焊机配合二氧化碳焊送丝机使用，虽然该类型焊送丝机制作成本低，生产效率高，焊接质量好，但并不适合某些特定行业领域使用，如水泥辊套堆焊修复行业，大规模耐磨焊丝焊接行业等；在上述领域进行焊接作业时需要使用埋弧焊机，该类型焊机工作电流较大，对20mm以下的对接焊可以不开坡口，不留间隙，减少填充金属的数量；但目前市面上提供的埋弧焊机无保焊与送丝功能，造成焊接效率较低，焊接成本较高，且使用的埋弧焊机与送丝机接口存在差异，进行物理和电气连接困难，因此需要对其硬件结构进行改进。

技术实现要素：

本实用新型为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种埋弧焊送丝机控制装置硬件结构的改进。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种埋弧焊送丝机控制装置，包括设置在送丝机内的控制电路板，所述控制电路板上集成有微控制器，所述微控制器通过导线与数据通信模块双向连接，所述数据通信模块通过rs485通信总线与埋弧焊机的控制端相连；

所述微控制器的信号输出端还连接有直流调速电机和继电器的线圈，所述继电器的控制触点接入埋弧焊机的控制回路中；

所述微控制器的电源输入端与电源模块相连；

所述微控制器内部使用的芯片为控制芯片u1；

所述数据通信模块内部使用的芯片为通信芯片u2；

所述微控制器和数据通信模块的电路结构为：

所述控制芯片u1的19脚并接晶振x1的一端后与电容c1的一端相连，

所述控制芯片u1的18脚并接晶振x1的另一端后与电容c2的一端相连，

所述电容c1的另一端并接电容c2的另一端后接地；

所述控制芯片u1的9脚与芯片复位模块相连；

所述控制芯片u1的1脚通过光耦控制器u3与直流调速电机的控制端相连；

所述控制芯片u1的2脚通过光耦控制器u4与直流调速电机的控制端相连；

所述控制芯片u1的3脚通过光耦控制器u5与继电器的线圈rl1相连；

所述控制芯片u1的10脚与通信芯片u2的3脚相连；

所述控制芯片u1的11脚与通信芯片u2的4脚相连；

所述通信芯片u2的5脚并接通信芯片u2的6脚后与控制芯片u1的39脚相连；

所述通信芯片u2的1脚并接电容c6的一端后与5v电源输入端相连；

所述通信芯片u2的2脚并接电容c6的另一端后接地；

所述通信芯片u2的7脚、8脚与埋弧焊机的控制端相连。

所述直流调速电机与微控制器之间还设置有信号驱动模块，所述信号驱动模块具体为8个三极管组成h型桥，所述信号驱动模块的电源输入端与12v输入电源相连。

所述电源模块使用的芯片为稳压器u6，所述电源模块的电路结构为：

所述稳压器u6的1脚并接电容c4的一端后与12v电源输入端相连；

所述稳压器u6的3脚并接电容c5的一端后与5v电源输出端相连；

所述稳压器u6的2脚并接电容c4的另一端、电容c5的另一端后接地。

所述控制芯片u1的型号为at89c51；

所述通信芯片u2的型号为max485；

所述光耦控制器u3、u4、u5的型号为pc817；

所述稳压器u6的型号l7805。

本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型通过对现有埋弧焊机内部结构进行改进，可以实现埋弧焊机与二氧化碳保护焊送丝机进行直接连接，将原来不能在此种设备上使用的耐磨焊丝，在改进后的装置中作为焊料得到使用，有效降低了焊接成本，提高了焊接效率，并对堆焊相关产品的日后维护提供可能。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

图1为本实用新型的电路结构示意图；

图2为本实用新型的电路原理图；

图3为本实用新型电源模块的电路原理图；

图4为本实用新型的接线示意图；

图中：1为微控制器、2为数据通信模块、3为埋弧焊机、4为直流调速电机、5为继电器、6为电源模块。

具体实施方式

如图1至图3所示，本实用新型一种埋弧焊送丝机控制装置，包括设置在送丝机内的控制电路板，所述控制电路板上集成有微控制器（1），所述微控制器（1）通过导线与数据通信模块（2）双向连接，所述数据通信模块（2）通过rs485通信总线与埋弧焊机（3）的控制端相连；

所述微控制器（1）的信号输出端还连接有直流调速电机（4）和继电器（5）的线圈，所述继电器（5）的控制触点接入埋弧焊机（3）的控制回路中；

所述微控制器（1）的电源输入端与电源模块（6）相连；

所述微控制器（1）内部使用的芯片为控制芯片u1；

所述数据通信模块（2）内部使用的芯片为通信芯片u2；

所述微控制器（1）和数据通信模块（2）的电路结构为：

所述控制芯片u1的19脚并接晶振x1的一端后与电容c1的一端相连，

所述控制芯片u1的18脚并接晶振x1的另一端后与电容c2的一端相连，

所述电容c1的另一端并接电容c2的另一端后接地；

所述控制芯片u1的9脚与芯片复位模块相连；

所述控制芯片u1的1脚通过光耦控制器u3与直流调速电机（4）的控制端相连；

所述控制芯片u1的2脚通过光耦控制器u4与直流调速电机（4）的控制端相连；

所述控制芯片u1的3脚通过光耦控制器u5与继电器（5）的线圈rl1相连；

所述控制芯片u1的10脚与通信芯片u2的3脚相连；

所述控制芯片u1的11脚与通信芯片u2的4脚相连；

所述通信芯片u2的5脚并接通信芯片u2的6脚后与控制芯片u1的39脚相连；

所述通信芯片u2的1脚并接电容c6的一端后与5v电源输入端相连；

所述通信芯片u2的2脚并接电容c6的另一端后接地；

所述通信芯片u2的7脚、8脚与埋弧焊机（3）的控制端相连。

所述直流调速电机（4）与微控制器（1）之间还设置有信号驱动模块，所述信号驱动模块具体为8个三极管组成h型桥，所述信号驱动模块的电源输入端与12v输入电源相连。

所述电源模块（6）使用的芯片为稳压器u6，所述电源模块（6）的电路结构为：

所述稳压器u6的1脚并接电容c4的一端后与12v电源输入端相连；

所述稳压器u6的3脚并接电容c5的一端后与5v电源输出端相连；

所述稳压器u6的2脚并接电容c4的另一端、电容c5的另一端后接地。

所述控制芯片u1的型号为at89c51；

所述通信芯片u2的型号为max485；

所述光耦控制器u3、u4、u5的型号为pc817；

所述稳压器u6的型号l7805。

本实用新型提供一种支持逆变式埋弧焊机与二氧化碳保护焊送丝机连接的控制装置，该装置以送丝机和埋弧焊机之间的通信连接结构为主，将两者进行物理连接和电气连接，通过标定记录焊机的焊接电流和送丝速度之间的对应关系，使送丝机可以直接在埋弧焊机上使用。

本实用新型包括埋弧焊机的动力系统连接、埋弧焊机和送丝机之间的i/o信号连接、埋弧焊机和送丝机的本体物理连接，各模块连接完成后，操作人员可以手动进行点动焊接；在使用时，将送丝机和埋弧焊机固定到所需要堆焊产品的本体附近进行焊接操作，然后通过物理电缆将送丝机和埋弧焊机进行连接，将送丝机引入到埋弧焊机中；送丝机内部控制模块的供电电源由埋弧焊机提供，控制装置可以将埋弧焊机输出的110v电压降低到送丝机可以使用的12v直流电。

进一步的，所述微控制器at89c51的p1.0和p1.1引脚用于控制由8个三极管组成的h桥，可以调整送丝速度；同时埋弧焊机根据调整的相关电压，输出对应的电流值，通过调整相关电流值来满足焊道的工艺要求；在使用过程中，送丝机内部的微控制器可以实时采集埋弧焊机的动态电流及动态电压值，并用于确定埋弧焊机与耐磨焊丝的速度标定关系。

所述送丝机与埋弧焊机基于modbus通讯协议进行数据传输，由送丝机内设置的通信芯片max485进行实时的数据互传；本实用新型提供送丝机的送丝速度控制在1.5-20m/min，在电压恒定作用下，同种焊丝情况下，送丝速度与控制电流大小接近线性增长，在达到焊机最大输出电流时，送丝速度可保持稳定。

如图4所示，所述埋弧焊机在航空插头的4脚和5脚输出直流110v，通过电源模块由110v降低至12v/10a输出，可以把埋弧焊机上使用的高压直流电，转换成送丝机上直流电机使用的12v直流电源。

进一步的，所述微控制器上使用的5v供电电源由电源模块中的稳压器芯片l7805提供，所述控制芯片u1的p0.0接口控制通信芯片max485的通信使能，所述通信芯片max485的ro引脚和di引脚分别与控制芯片u1的rxd引脚和txd引脚连接，在埋弧焊机和送丝机之间建立通信连接。

所述控制芯片u1的p1.0和p1.1端口连接光耦pc817，光耦控制器的输出端与8个三极管组成的h型桥相连，控制芯片u1通过发送pwm信号来实现对直流调速电机速度和方向的控制，控制芯片u1的p1.2端口通过连接光耦控制器来控制一组继电器，通过继电器来控制埋弧焊机的启动停止信号。

关于本实用新型具体结构需要说明的是，本实用新型采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，并基于不依赖相应软件程序执行的前提下，解决本实用新型提出的技术问题，本实用新型中出现的部件、模块、具体元器件的型号、连接方式除具体说明的以外，均属于本领域技术人员在申请日前可以获取到的已公开专利、已公开的期刊论文、或公知常识等现有技术，无需赘述，使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的，并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。