多功能分离式直流脉冲氩弧焊控制器的制作方法

专利名称：多功能分离式直流脉冲氩弧焊控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种氩弧焊接机控制装置。
氩弧焊机以氩气作为保护气体，已有的直流氩弧焊机主要有两种，一种是一体式直流氩弧焊机，它将所有设备电路都设置在一台焊机里，主要包括主变压器、整流电路、电抗器、电源通断器、控制变压器、控制电路、气阀、高频引弧电路和焊枪。另一种是由一台直流焊机配一台控制箱组成。其中控制箱由电源通断器、控制变压器、控制电路、气阀和高频引弧电路组成。上述两种直流氩焊机的不足是重量重，价格高。
直流脉冲氩弧焊机具有良好的焊接性能，适用于焊接不锈钢、铝合金和耐热合金等，特别能焊接导热性能差别大的异种金属和0.3mm以下的薄板。但现有的产品其调整复杂，重量重，体积庞大，移动与使用困难，价格昂贵，以致使用范围受限制。然而目前已有大量的交流电弧焊机在应用中。
本实用新型的目的在于提供一种多功能分离式直流脉冲氩弧焊控制器，配在已有的交流电弧焊机上，即构成一台性能价格比极高的直流脉冲氩弧焊机，具有普通直流氩弧焊、直流脉冲氩弧焊、氩弧点焊和直流电弧焊等多种功能。
本实用新型包括可控整流器、维弧电路、输出滤波电路、电流缓升电路、触发电路、脉冲波形发生器、引弧电路、同步电路、逻辑控制电路、多功能焊接控制开关、点焊定时电路、稳压电源电路和电磁气阀。
可控整流电路的输入端接外接配套的交流电弧焊机的输出端，而输出端分别接输出滤波电路和维弧电路。多功能焊接控制开关分别连接脉冲波形发生器、点焊定时电路和逻辑控制电路。逻辑控制电路分别接维弧电路、触发电路、引弧电路和电磁气阀。维弧电路接输出滤波电路，输出滤波电路的输出接工件。引弧电路输出接焊枪。供电电源分别接稳压电源电路和同步电路，同步电路、脉冲波形发生器和电流缓升电路分别接触发电路，触发电路输出接可控整流电路。点焊定时电路输出接逻辑控制电路。稳压电源电路输出为各电路提供电源。
可控硅整流电路用于调整焊接电流的大小，输出滤波电路使焊接电流连续。维弧电路起稳定电弧的作用。引弧电路是以高频高压击穿空气引燃电弧。多功能焊接控制开关提供对直流脉冲氩弧焊、氩弧点焊、普通直流氩弧焊和直流电弧焊工作状态的选择。逻辑控制电路完成如下的程序控制提前送气；高频引燃小电流电弧；焊接电流控制；触发电路控制；停止焊接；滞后关气。
本实用新型与已有的直流氩弧焊机的不同在于将焊接变压器与其它的电路分开，采用小电流低空载引弧，具有良好的焊接性能，增加了电弧穿透力，加强熔池搅拌作用，有助于消除气孔，使焊缝形成稳定、美观，适用于焊接不锈钢、铝合金和耐热合金等，特别能焊接导热性能差别大的异种金属和0.3mm以下的薄板，只需把原有的交流电弧焊机配接上本实用新型，即组成一台性能价格比极高的直流脉冲氩弧焊机，效率高，质量好，重量轻，便于移动，售价仅为一体机的约1／3，并且一机多用，既具有直流脉冲氩弧焊功能，又具有氩弧点焊与普通直流氩弧焊以及直流电弧焊功能。


图1为本实用新型的方框图。
图2为本实用新型和交流焊机、焊枪组成多功能分离式直流脉冲氩弧焊机的电路图。
以下将结合附图对本实用新型的原理、组成和工作过程作详细的说明。
如
图1与图2，本实用新型的可控硅整流电路(1)的输入端接外接配套的普通交流焊机(M)的输入端；而输出端分别接输出滤波电路(2)和维弧电路(3)。多功能焊控制开关K2分别连接脉冲波形发生器(6)、点焊定时电路(13)和逻辑控制电路(9)。逻辑控制电路分别接维弧电路(3)、触发电路(5)、引弧电路(7)和电磁气阀(F)。维弧电路接输出滤波电路(2)，输出滤波电路的输出接工件P，引弧电路(7)的输出接焊枪G。电源(10)输出分别接同步电路(8)和稳压电源电路(12)，同步电路、电流缓升电路(4)和脉冲波形发生器(6)分别接触发电路(5)，触发电路输出接可控硅整流电路(1)。点焊定时电路(13)输出接逻辑控制电路(9)。稳压电源电路输出为各电路提供电源。
以下分别介绍本实用新型应用于不同情况下的工作过程。
1)直流脉冲氩弧焊多功能焊接控制开关K2选择置于a，12V电源通过K2加到IC2(门1～6组成，为脉冲波形发生器。)的1，4脚，这时门1，2构成的多谐振荡电路工作，第4脚输出范围在0.5～15HZ的方波信号，经门3组成的微分电路变为负向脉冲信号从第6脚输出。门4～6与C203、C204、R204、W202构成单稳电路，于是IC2的8、10脚输出一个频率和脉冲宽度可调的脉冲信号经W203、D201送至触发电路的IC3的6、7脚，使IC3产生一个被脉冲调制的触发信号。脉冲频率由W201调整，脉冲宽度(占空比)由W202调整。
当按下开关K3时，12V电源电压经二极管D507加至逻辑控制电路的C503，使Q501导通，J1立即吸合送气到焊枪G。由R504、C504延迟电路延时约1～2S后，Q502即导通，J2吸合，J2－1接通维弧电路，此时取样端DD′输出较高的空载电压使得DW101、DW102击穿(约38V)，光耦DV102导通使J3吸合，引弧电路通电工作，而高频引弧高压通过B3耦合引燃电弧，主回路通过了较小维弧电流，输出电压由较高的空载电压降为维弧电压，使DW101、DW102和光耦DV102截止，J3释放，引弧作用消失，完成一引弧过程。
由于J3释放，电源通过J3、R301、DW301使Q301、Q304导通，12V电压加至DV101光耦触发器，使触发电路开始工作。另一路经C305、D303加到触发电路的IC3第5脚，随着C305充电，IC3第5脚的电位不断下降，移相触发脉冲相位逐渐减少，使焊接电流缓升，形成爬坡过程。由Q302、Q303、D505、D506、R303、DW302、R、R305、D302、C302、R306等组成的同步电路输出一个与电源同步的负向窄脉冲触发IC3移相电路。当C305充电到使D303反偏截止时，输出电路按预先设定的电流基值(W301)、电流峰值(W203)、电流峰值时间(W202)和电流脉动频率参数输出直流脉冲焊接电流。
当停止焊接时，断开K3，使Q304截止，光耦触发器断电，可控硅整流电路得不到触发电流而截止，J2的断开切断了稳(维)弧电流，这时输出焊接电流为0。而J1因RC延时滞后了1～2S断开，即延时停止供气，至此完成一个工作周期。
2)氩弧点焊与直流氩弧焊当开关K2置于C把12V电源接至IC2的第4、8脚，并点动开关K3时，IC2第2脚得到一负向脉冲，第3脚输出12V电压使J4吸合，使J4－1触点闭合，将开关K3自锁，接续的工作过程如1)款所述，仅是由于二极管反偏，IC2得不到12V电压，脉冲波形发生电路不工作，输出的仅仅为W301设定的直流电流而已。当达到设定的点焊时间时，自动切断电源，即完成一次点焊过程。直流氩弧焊与上述工作过程基本相同，K2置于b只是没有定时关断功能而已。
3)直流电弧焊控制开关K2置于d接通DV101光耦触发器电路，这时其它与氩弧焊有关电路不参与工作，此时输出受W301控制的直流电流。
权利要求1.多功能分离式直流脉冲氩弧焊控制器，其特征在于包括可控整流器、维弧电路、输出滤波电路、电流缓升电路、触发电路、脉冲波形发生器、引弧电路、同步电路、逻辑控制电路、多功能焊接控制开关、点焊定时电路、稳压电源电路和电磁气阀；可控整流电路的输入端接外接配套的交流电弧焊机的输出端，而输出端连接输出滤波电路和维弧电路，多功能焊接控制开关分别接脉冲波形发生器、点焊定时电路和逻辑控制电路，逻辑控制电路分别接维弧电路、触发电路、引弧电路和电磁气阀，维弧电路分别接输出滤波电路，输出滤波电路的输出接工件，引弧电路输出接焊枪；供电电源分别接稳压电源电路和同步电路，同步电路、脉冲波形发生器和电流缓升电路分别接触发电路，触发电路输出接可控整流电路；点焊定时电路输出接逻辑控制电路；稳压电源电路输出接各电路。
专利摘要一种氩弧焊接机控制装置，可控整流输出接滤波电路和维弧电路，控制开关接脉冲发生器、点焊定时和逻辑控制电路，后者接维弧、触发、引弧三电路和气阀，维弧电路接滤波电路，滤波输出接工件，引弧电路接焊枪，同步电路、脉冲发生器和电流缓升电路分别接触发电路、触发输出接可控整流，点焊定时电路输出接逻辑控制电路。仅需配交流电弧焊机即可以组成性能价比极高的直流脉冲氩弧焊机，且可氩弧点焊、直流氩弧焊、直流电弧焊，质量好，重量轻。
文档编号B23K9/10GK2209568SQ94247730
公开日1995年10月11日 申请日期1994年12月5日 优先权日1994年12月5日
发明者韩跃辉, 陈建源 申请人:韩跃辉, 陈建源