一种焊接保护气高频混合系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于焊接装置技术领域，尤其涉及到一种焊接保护气的高频混合系统及控制方法。
【背景技术】
[0002]混合保护气体保护焊包括非熔化极气体保护焊GTAW和熔化极气体保护焊GMAW，常采用混合气体如Ar+C02作为焊接保护气体，或由气体生产厂家预先混合而得，或由焊接现场直接混合而得。
[0003]当采用预先混合气体时，不但保护气体成本大幅增加，如4瓶Ar气+1瓶CO2气混合成5瓶Ar/ CO2气且为4:1混合气时，成本将由300元增加值700元，混合气体售价会大幅增加，且焊接时由于气体密度差异造成气体在气瓶内分层，导致保护效果变差，焊接工艺性得不到提升。
[0004]现场直接混合气体多采用气体配比器进行混合，气体配比器是通过两个流量计进行混合的，混合精度较低，基本上无法混合精度较高的的混合气，比如99%Ar+l%02，而且设备笨重，体积通常大于200 X 150 X 100mm,重量通常大于3?5kg，不适合用于高精度场合或是野外作业。
[0005]此外，气体配比器多由气化器、阀组、配比柜等装置组成，设备昂贵复杂，适合气体工厂使用，也不适合焊接现场或是野外作业。
【发明内容】
[0006]为解决上述问题，本发明提供了一种焊接保护气的高频混合系统及控制方法，该系统通过一套微处理器控制系统与高频混合装置组成焊接保护气高频混合系统，实现两种及以上保护气体的高频混合，其混合频率高，混合后气体均匀，能替代传统的气体配比器，在降低气体混合成本的同时，能灵活调节混合气体的混合比及混合频率，提高配比精度，降低设备重量，即可用于高精度焊接场合，又可用于焊接现场，特别适合野外作业。
[0007]为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案:
一种焊接保护气的高频混合系统及控制方法，该高频混合系统包含控制单元、A路混合单元、B路混合单元及二次混合单元，该高频混合控制方法包括单路混合模式即普通精度模式和双路互补混合模式即高精度模式，本发明的特征如下:
A路混合单元和B路混合单元的配置结构相同，A路混合单元由气体混合器A、A路电磁阀、A路过滤器及A路流量计构成，B路混合单元由气体混合器B、B路电磁阀、B路过滤器及B路流量计构成；
二次混合单元由混合阀H、H路过滤器及H路流量计构成；
控制单元采用微处理器实施控制，在微处理器中设置有供电电路、A路供电电路、A路驱动电路、LED显示模块、按键控制模块、B路供电电路、B路驱动电路及电磁阀控制电路，控制单元的输出控制信号精度要求达到0.005S、气体混合器的切换频率要求达到100Hz，在控制单元中提供了电存储功能、存储数据功能，能根据需求分别存储数组A路混合单元或是数组B路混合单元的用户需求数据参数，LED显示模块和按键控制模块负责这些数据参数的输入和显示；
氩气和氦气分别与气体混合器A、气体混合器B联接，气体混合器A依次与A路电磁阀、A路过滤器和A路流量计联接后形成A路混合气体出口，气体混合器B依次与B路电磁阀、
B路过滤器和B路流量计联接后形成B路混合气体出口，A路电磁阀和B路电磁阀同时与混合阀H联接、混合阀H再依次联接H路过滤器和H路流量计并形成高精度混合气体出口，A路供电电路和A路驱动电路分别与气体混合器A联接，B路供电电路和B路驱动电路分别与气体混合器B联接，电磁阀控制电路分别与A路电磁阀和B路电磁阀联接。
[0008]当需要单路混合模式时，A路供电电路、A路驱动电路、B路供电电路和B路驱动电路使气体混合器A、气体混合器B分别处于联通状态，此时A路电磁阀联通A路过滤器和A路流量计、B路电磁阀联通B路过滤器和B路流量计并通过A路混合气体出口和B路混合气体出口分别对两台焊机实施供气，而A路电磁阀和B路电磁阀均不与混合阀H联通，气体混合器A和气体混合器B的切换频率同时控制在100Hz，气体混合器A和气体混合器B的混合比若同时控制在4:1时，则A路混合气体出口或是B路混合气体出口的混合气体中氦占20%、氩气占80%，高精度混合气体出口无混合气体输出；
当需要双路互补混合模式时，A路供电电路、A路驱动电路、B路供电电路和B路驱动电路使气体混合器A、气体混合器B分别处于联通状态，此时A路电磁阀和B路电磁阀分别联通混合阀H形成互补态，混合阀H通过H路过滤器和H路流量计并通过高精度混合气体出口对焊机实施供气，而A路电磁阀不联通A路过滤器和A路流量计、B路电磁阀不联通B路过滤器和B路流量计，A路混合气体出口和B路混合气体出口无混合气体输出，气体混合器A和气体混合器B的切换频率同时控制在100Hz，气体混合器A和气体混合器B的混合比若同时控制在4:1时，则高精度混合气体出口的混合气体中氦占20%、氩气占80%。
[0009]上述氩气或是氦气是氩气+氦气的混合气模式，也可是氩气+CO2气的混合气模式，也可是氩气+O2气的混合气模式，也可是其它任意两种气的混合气模式，其混合比不局限于4:1。
[0010]由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下积极效果:
1、本发明的高频混合系统及控制方法可用于GTAW和GMAW及需要混合气作为焊接保护气的使用场合，使用效果良好。
[0011]2、本发明的高频混合系统能够替代预混瓶装气体，且通过本发明的高频混合控制方法所产生的混合气体质量要远远优于预混瓶装气体。
[0012]3、本发明能够替代传统气体配比器进行焊接现场的混合气体生产，本发明高频混合系统的精度要远远高于单一气体配比器。
[0013]4、使用本该发明可以降低成本约50%。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的系统配置和控制模式原理图。
【具体实施方式】
[0015]本发明是一种焊接保护气的高频混合系统及控制方法，该高频混合系统及控制方法涵盖非熔化极气体保护焊GTAW和熔化极气体保护焊GMAW以及需要提供混合气的焊接需求。
[0016]结合图1，本发明的高频混合系统包含控制单元、A路混合单元、B路混合单元及二次混合单元，其中A路混合单元和B路混合单元的配置结构相同，A路混合单元由气体混合器A、A路电磁阀、A路过滤器及A路流量计构成，B路混合单元由气体混合器B、B路电磁阀、B路过滤器及B路流量计构成。二次混合单元由混合阀H、H路过滤器及H路流量计构成。控制单元采用微处理器实施控制，在微处理器中设置有供电电路、A路供电电路、A路驱动电路、LED显示模块、按键控制模块、B路供电电路、B路驱动电路及电磁阀控制电路，控制单元的输出控制信号精度要求达到0.005S、气体混合器的切换频率要求达到100Hz，在控制单元中提供了电存储功能、存储数据功能，能根据需求分别存储数组A路混合单元或是数组B路混合单元的用户需求数据参数，LED显示模块和按键控制模块负责这些数据参数的输入和显示，微处理器的兼容性使上述设置实现了对应联接和控制，这些对应联接和控制对本领域普通技术人员很容易实现。
[0017]在本发明的高频混合系统中，氩气和氦气分别与气体混合器A、气体混合器B联接，气体混合器A依次与A路电磁阀、A路过滤器和A路流量计联接后形成A路混合气体出口，气体混合器B依次与B路电磁阀、B路过滤器和B路流量计联接后形成B路混合气体出口，A路电磁阀和B路电磁阀同时与混合阀H联接、混合阀H再依次联接H路过滤器和H路流量计并形成高