气体保护自动焊控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本专利涉及一种焊接设备，特别涉及一种气体保护自动焊控制装置。
【背景技术】
[0002]随着自动化技术深入各行各业，自动焊逐渐代替半自动焊在工厂中的重要地位。由于自动焊的灵活性相对半自动焊较差，因此对于焊接设备的性能及控制要求很高，而一般性能优良、控制精密、多功能、全数字化的焊机价格昂贵、维护困难、需要专业的操作人员和维护人员，不适合大多数工厂车间，特别是现场施焊、野外安装等复杂的焊接环境中的推广使用。
[0003]在普通焊机的基础上增加外接控制器，可以有效解决设备成本和维修操作技术问题，专利号为“CN201310534181.1”名称为“埋弧焊电源交直流方波控制器”公开了一种与现有直流埋弧焊电源配合实现交直流功能选择及方波频率控制的装置；该专利包括主控模块、IGBT模块、逆变模块，通过独立的主控模块对逆变电路中的IGBT进行电压与电流脉冲宽度调制控制，以及焊接方波频率与输出电极的正负平衡调节，使得控制器的正负平衡比可调范围较宽，输出电流及电压控制精确，且主控模块还可对控制器的输入电源配合进行各类故障检测；该专利的思路可以推广到气保焊中，其控制器的输出方波频率为10?99Hz，正负平衡比为20%?80%，但应用于普通直流平特性的气保焊机有一定的困难，该种焊机内部及其送丝机很难达到10?99Hz的动特性，使得焊接方波发生失真，过大的频率在无法与送丝速度匹配时，会导致焊接电弧的紊乱，增加焊接飞溅和焊接缺陷的形成，破坏良好的焊缝成形；且该控制器的控制电路复杂，制作成本高。
【发明内容】
[0004]针对目前高成本气保自动焊机在企业车间及野外安装现场的难以推广，埋弧焊电源交直流方波控制器的不足之处，提出了一种低成本、控制电路简单、操作方便的外接普通气保焊焊机的控制装置。
[0005]本实用新型气体保护自动焊控制装置包括遥控盒、控制器和信号传输缆线三部分，控制器包括波形控制和数值显示两个功能模块及开关电源，配合气保焊焊机和焊接小车使用，能够增加脉冲焊接功能并数字显示所有焊接参数，遥控盒为开关按钮及延时电路构成，能够控制焊枪的起弧和媳弧及焊接小车的延时行走和停止。
[0006]遥控盒和控制器两者相对独立，分别与自动气保焊焊机或焊接小车通过信号传输缆线相连，焊机或焊接小车侧壁上设有2个信号接口 A和B，控制器侧壁设信号接口 A’对应小车侧壁上的信号接口 A，遥控盒上设置信号接口 B’对应小车侧壁上的信号接口 B，两根信号传输缆线的航空插头与信号接口一一对应，连接时将A组和B组信号分别连接。
[0007]控制器包括波形控制模块、数显模块及开关电源，控制器侧壁上的信号接口通过导线与控制器中的电路板上相应位置相连；波形控制模块和数显模块按功能分别固定在电路板两侧，除数显模块的频率和占空比信号的提取点位于波形控制模块的频率和占空比调节单元上外，两模块之间无其他信号连接；开关电源的输出端分别与两大模块中的带电回路和芯片的电源输入端连接。
[0008]其中开关电源直接选购双组电压输出D-120W系列电源，该系列开关电源输入电压220V，输出三种电压；分别用于为控制器电路中各芯片、回路的电源输入端供电。
[0009]波形控制模块包括基本波形发生单元、频率和占空比调节单元及焊接波形调制单元，基本波形发生单元的输出端二极管阴极与焊接波形调制单元的输入端RC滤波电路的电阻一端连接，基本波形发生单元的频率和占空比调节引脚与频率和占空比调节单元的电阻和电位器串联成回路；基本波形发生单元产生矩形波并由其输出端输出，频率及占空比调节单元调节矩形波的频率和占空比，该矩形波通过焊接波形调制单元对焊机的电流波形单独调制或电流电压波形同时调制，形成可控的焊接波形。
[0010]其中，基本波形发生单元由可产生矩形波的芯片(如SG3526、SG3524等)与二极管电路组成；开关电源输出的低压电通过导线输入芯片的电源端，芯片在芯片的两个输出引脚输出有时差的矩形脉冲信号，芯片的每个输出引脚连接一个二极管的阳极，将二极管的阴极并在一起，此时二极管将矩形脉冲信号整合成矩形波输出。
[0011 ] 频率和占空比调节单元主要由电阻和调节电位器构成，可实现该矩形波频率和占空比的调节；调节电位器与基本波形发生单元的芯片的引脚构成回路，电位器的调节引脚与电阻串联接入芯片的占空比调节引脚，实现占空比的调节；芯片频率调节引脚、频率调节电位器、电阻和电源串联成回路，调节频率调节电位器的调节引脚即可实现频率的调节；选择调节电位器阻值，可使频率调节范围为0.5?1Hz,占空比范围为10%?90%，适应焊机性能的需要。
[0012]原焊机的电流电压给定是通过焊接小车上的电流电压给定电位器(即焊接小车上电流电压参数调节电位器)来确定的，由于电流电压分别只有一个电位器作为给定电位器连接入焊机的控制系统中，因此焊接电流电压参数为恒定的。
[0013]波形控制模块的焊接波形调制单元由三极管、继电器和电流基值峰值给定电位器或电流电压基值峰值给定电位器构成；频率及占空比可控的矩形波由RC滤波电路的电阻一端输入，通过三极管的基极，控制三极管的开与关，三极管的开与关控制继电器的通断，继电器的通断控制其即常开触点与常闭触点的切换，常开常闭的切换控制基值与峰值的切换，即形成基值与峰值周期变换的焊接波形。
[0014]使用单刀双掷开关作为两种不同方式的功能切换键，将峰值基值给定电位器按照焊接小车电流电压参数给定电位器的接线方法接入焊机的控制系统，继电器常闭开关和常开开关分别接入基值给定电位器和峰值给定电位器的中间脚上，继电器常开和常闭开关的公共端与焊接小车内部电流电压给定参数电路的公共端相连。
[0015]参数基值峰值给定电位器中基值给定电位器为同轴双联电位器，峰值给定电位器为普通单联电位器，峰值给定电位器与基值给定电位器的其中一层串联，使得基值与峰值的参数范围无交集，峰值在基值基础上增加；两层中，一层接基值，为基值电位器，另一层为峰值的一部分，与峰值给定电位器串联。
[0016]进一步地，作为优选方案，控制装置还包括全参数数字显示模块，显示模块由待显参数信号提取单元、信号处理单元、选通单元和显示单元组成；待显参数信号提取单元处于焊机或焊接小车内部，将所有焊接相关参数信号提取到焊机或焊接小车的通讯接口，由信号传输屏蔽线输入到信号处理单元，信号处理单元将参数信号进行分压或放大及滤波，处理后的信号传输到选通单元的输入端，选通单元由模拟开关及选通芯片构成，可接受8路信号的选通，经选择的信号通过一个三位半数码管电压表头显示。
[0017]很多焊机中，电流电压是加载到一根信号线传输的，由示波器看到电流电压分别占据正弦波的正负半波，因此在提取出此复合信号后，经过分离才能进入分压或放大及滤波步骤，然后输入选通单元，一般的参数经分压或放大、滤波就可以输入到选通单元。
[0018]提取和分离处理采用两组双电源放大电路和两组单电源放大电路构成，用一组同倍双电源放大电路(即跟随器)将完整的正弦波信号提取出，由输出端分别输入另一组首先经过双电源反相同倍放大电路(即反相器)，将正负半波信号反相，然后再通过一组单电源反相放大电路，用于提取正弦波负半波信号，隔离正半波信号，即提取出原正弦波的正半波信号；之后将两组得到的信号分别输入两组分压或放大及滤波步骤。
[0019]参数数量多于8个时，则通过两个或多个模拟开关芯片联合进行选通。
[0020]数显模块除了显示焊接小车的信号外，还将波形控制模块的频率和占空比参数也数字化，将频率和