一种精细化多功能焊接系统技术方案

技术编号:11174763 阅读:88 留言:0更新日期:2015-03-20 03:54
一种精细化多功能焊接系统,设置有用于实施焊接的焊接模块;设置于焊接模块上,用于对焊接电流/电压进行采样的采样单元;与采样单元、焊接模块分别电连接,用于为该精细化多功能焊接系统提供电源的电源模块;还设置有与采样单元、电源模块电连接,用于对精细化多功能焊接系统中其他模块进行控制的控制模块;控制模块主要包括有用于输出脉宽调制控制信号及对该系统中其他模块进行控制的主控制电路和与该主控制电路连接,用于模式选择及参数调节的人机交互控制电路;控制模块与焊接模块与之间还串联有小电流稳定模块;小电流稳定模块主要包括依次串联的:直流电源、限流电阻和控制开关;所述电源模块采用60KHZ以上的开关频率,使本实用新型专利技术电源模块拥有更快的动态响速度和更高的控制精度,更好的兼容多种焊接功能。

【技术实现步骤摘要】
一种精细化多功能焊接系统
本技术涉及一种数字化焊接系统,尤其涉及一种精细化多功能焊接系统。
技术介绍
目前,逆变式焊机已经广泛使用于工业各行业对各种有色金属及其合金的焊接作业。 逆变式焊机以其重量轻,体积小,生产消耗少、节能效果显著和焊接工艺性能优秀而深受使用者青睐。而数字化多功能焊接系统中数字化交错BUCK式脉宽调制多功能逆变式焊机和数字化高频多功能逆变氩弧焊机都是采用数字控制芯片控制焊接电源,将多种焊接工艺集于一体,实现一机多能的增值运用。但是,一旦涉及小电流直流精细焊接,如薄板焊接,小电子原件焊接时,目前的多功能焊接系统因为焊接电流过小(小于3安培,一般小于I安培甚至0.5安培),使得检测电路不易检测,导致电源供电不稳,最终造成无法兼容小电流焊机工艺或者兼容的小电流焊接效果并不理想。 鉴于多功能焊接系统加入精密测检测量仪器应对小电流焊接中电流检测时成本高昂。有必要提供一种无需加入精密检测测量仪器也能够有足够的控制精度满足对小电流(小于I安培)直流焊接的精细化多功能焊接系统。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供具备多功能焊接并具备小电流直流焊接功能的一种精细化多功能焊接系统。 一种精细化多功能焊接系统,设置有用于实施焊接的焊接模块;设置于焊接模块上,用于对焊接电流/电压进行采样的采样单元;与采样单元、焊接模块分别电连接,用于为该精细化多功能焊接系统提供电源的电源模块;其特征在于,还设置有与采样单元、电源模块电连接,用于存储各类焊接特征参数并根据该特征参数对精细化多功能焊接系统中其他模块进行控制的控制模块;控制模块主要包括有用于输出脉宽调制控制信号及并根据所述特征参数对该系统中其他模块进行控制的主控制电路和与该主控制电路连接,用于模式选择及参数调节的人机交互控制电路;控制模块与焊接模块与之间还串联有小电流稳定模块;小电流稳定模块主要包括依次串联的:直流电源、限流电阻和控制开关。 进一步的,还设置有分别连接在控制模块和电源模块之间的温度感应电路; 还设置有与控制模块及风扇分别连接的风扇驱动电路,控制模块根据温度感应电路输入的热感信号控制风扇驱动电路提升或降低风扇的转数; 还设置有与温度感应电路、控制模块分别连接的故障感应模块,当温度感应模块侦测到的温度超过规定值时,故障感应模块发送故障信号至控制模块,控制模块停止输出脉宽调制控制信号。 进一步的,电源模块主要包括依次串联设置的开关及滤波电路、整流桥、稳压电路、绝缘栅双极型功率管逆变驱动电路、主变压电路、输出整流电路、输出电抗器、二次绝缘栅双极型功率管逆变驱动电路、霍尔传感器电路;稳压电路输入端还并联设置有辅助电源电路及一次侧电压传感器;绝缘栅双极型功率管逆变驱动电路上还设置有第一热敏电阻;输出整流电路设置有第二热敏电阻; 温度感应电路,一端分别与第一、第二热敏电阻连接,一端经过故障感应电路后连接至主控制电路连接; 焊接模块还设置有:分别连接在主控制电路和电源模块之间的高频引弧控制电路、防电击手工焊选择电路、非熔化极气保焊提弧选择电路; 采样单元设置有分别连接在控制模块和电源模块之间的脉冲电流采样电路、电流反馈电路和电压反馈电路;脉冲电流采样电路一端与主控制电路连接,一端连接至主变压器与输出整流电路之间的结点; 电流反馈电路一端与主控制电路连接,一端连接至霍尔传感器电路; 电压反馈电路一端与主控制电路连接,一端连接至霍尔传感器电路与焊接模块的正极之间的结点; 高频引弧控制电路还设置有引弧线圈,引弧线圈一端与输出整流电路连接,一端与焊接模块的负极连接; 防电击手工焊选择电路一端与主控制电路连接,一端连接至输出整流电路与引弧线圈之间的结点; 非熔化极气保焊提弧选择电路一端与主控制电路连接,一端连接至输出整流电路与引弧线圈之间的结点; 故障感应模块还设置有连接至绝缘栅双极型功率管逆变电路与主变压器之间结点的主电路传感器; 人机交互控制电路设置有分别连接至主控制电路的精密电流调整电路、参考调节和模式选择开关; 主控制电路还通过气阀控制电路与电磁阀连接,用于控制保护气体的释放; 主控制电路还通过驱动电路与二次绝缘栅双极型功率管逆变驱动电路连接;驱动电路一端连接至整流桥与稳压电路中的结点;故障感应模块一端与主控制电路并联接入驱动电路。 再进一步的,电源模块采用60KHZ以上的开关频率;电源模块根据脉宽调制电路控制信号向焊接模块输出脉冲电压及脉冲电流。 作为一种改进,电压反馈电路主要包括:第一接线端、第一至第四运算放大器、第十七至第十八运算放大器、第十五至第二十九电阻、第一百零九至第一百一十电阻、第三至第七电容、第三百二十一至第三百二十二电容、第二至第三二极管、第四十六二极管组、第五测试端以及se电流端、sense电流端以及电流检测端; 第十五电阻一端连接至第一接线端3 口,一端连接至第二二极管组的负极,第二二极管组的正极、第十八电阻、第十九电阻、第一百零九电阻、第一百一十电阻、地线依次串联;第二十二电阻、第二十四电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第十七运算放大器、第十八运算放大器、电流检测端依次串联后连接在第十九电阻和第一百零九电阻之间的结点上;第三电容的正极连接到第一接线端3 口,第三电容的负极连接到第一接线端的4 口 ;第五测试端与sense电流端并接在第十九电阻与第二十二电阻之间的结点上;第二十三电阻一端连接至第五测试端,一端连接至所地线;第十六电阻并联于第二二极管组的正负极;第十七电阻一端连接至第一接线端3 口,另一端连接至第十八电阻与第十九电阻之间的结点;第四电容的正极连接至第二运算放大器的6 口,第四电容的负极连接至第二运算放大器的7 口 ;第二十一电阻一端连接至第5电容的正极,另一端连接至第二十二电阻的一端,第五电容的负极连接至第二十二电阻的另一端;第三二极管正极连接至第二十四电阻与第二十六电阻之间的结点,第三二极管负极连接至第二十六电阻与第二十七电阻之间的结点;第六电容与第七电容并联后,正极连接至第三二极管负极,负极连接至地线;第三百二十一电容的正极连接至第一接线端I 口,第三百二十一电容的负极连接至地线;第三百二十二电容的负极连接至第一接线端的2 口,第三百二十二电容的正极连接至地线;第一运算放大器的2 口连接至第二二极管组负极,第一运算放大器的I 口连接至第二二极管组的中间极,第一运算放大器的3 口串接第二十八电阻后接入地线;第二运算放大器的6口连接至第十八电阻和第十九电阻之间的结点,第二运算放大器的7 口连接至sense电流端,第二运算放大器的5 口串接第二十九电阻后接入地线;第三运算放大器的6 口连接至二十一电阻与第五电容的正极之间的结点;第三运算放大器的7 口连接至第3 二极管正极;第三运算放大器的5 口连接至第二十二电阻与第五电容的负极之间的结点;第四运算放大器的2 口与I 口并接后接入se电流端;第四运算放大器的3 口接入第一百零九电阻与第一百一^h电阻之间的结点;第四十六二极管组的中间极接入第一接线端的3 口 ; 电压反馈电路主要包括:第三十一接线端、第五至第七电压信号跟随器、第一至第三电阻、第八至第十四电阻、第一至第二电容、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精细化多功能焊接系统,设置有用于实施焊接的焊接模块;设置于所述焊接模块上,用于对焊接电流/电压进行采样的采样单元;与所述采样单元、所述焊接模块分别电连接,用于为该精细化多功能焊接系统提供电源的电源模块;其特征在于,还设置有与所述采样单元、电源模块电连接,用于存储各类焊接特征参数并根据该特征参数对所述精细化多功能焊接系统中其他模块进行控制的控制模块;所述控制模块主要包括有用于输出脉宽调制控制信号及根据所述特征参数对该系统中其他模块进行控制的主控制电路和与该主控制电路连接,用于模式选择及参数调节的人机交互控制电路;所述控制模块与所述焊接模块与之间还串联有小电流稳定模块;所述小电流稳定模块主要包括依次串联的:直流电源、限流电阻和控制开关。

【技术特征摘要】
1.一种精细化多功能焊接系统,设置有用于实施焊接的焊接模块;设置于所述焊接模块上,用于对焊接电流/电压进行采样的采样单元;与所述采样单元、所述焊接模块分别电连接,用于为该精细化多功能焊接系统提供电源的电源模块;其特征在于,还设置有与所述采样单元、电源模块电连接,用于存储各类焊接特征参数并根据该特征参数对所述精细化多功能焊接系统中其他模块进行控制的控制模块;所述控制模块主要包括有用于输出脉宽调制控制信号及根据所述特征参数对该系统中其他模块进行控制的主控制电路和与该主控制电路连接,用于模式选择及参数调节的人机交互控制电路;所述控制模块与所述焊接模块与之间还串联有小电流稳定模块;所述小电流稳定模块主要包括依次串联的:直流电源、限流电阻和控制开关。2.根据权利要求1所述一种精细化多功能焊接系统,其特征在于,还设置有分别连接在所述控制模块和所述电源模块之间的温度感应电路; 还设置有与所述控制模块及风扇分别连接的风扇驱动电路,所述控制模块根据所述温度感应电路输入的所述热感信号控制所述风扇驱动电路提升或降低风扇的转数; 还设置有与所述温度感应电路、所述控制模块分别连接的故障感应模块,当所述温度感应模块侦测到的温度超过规定值时,所述故障感应模块发送故障信号至所述控制模块,所述控制模块停止输出脉宽调制控制信号。3.根据权利要求2所述一种精细化多功能焊接系统,其特征在于,所述电源模块主要包括依次串联设置的开关及滤波电路、整流桥、稳压电路、绝缘栅双极型功率管逆变驱动电路、主变压电路、输出整流电路、输出电抗器、二次绝缘栅双极型功率管逆变驱动电路、霍尔传感器电路;所述稳压电路输入端还并联设置有辅助电源电路及一次侧电压传感器;所述绝缘栅双极型功率管逆变驱动电路上还设置有第一热敏电阻;所述输出整流电路设置有第二热敏电阻; 所述温度感应电路,一端分别与第一、第二热敏电阻连接,一端经过故障感应电路后连接至所述主控制电路连接; 所述焊接模块还设置有:分别连接在所述主控制电路和所述电源模块之间的高频引弧控制电路、防电击手工焊选择电路、非熔化极气保焊提弧选择电路; 所述采样单元设置有分别连接在所述控制模块和所述电源模块之间的脉冲电流采样电路、电流反馈电路和电压反馈电路;所述脉冲电流采样电路一端与所述主控制电路连接,一端连接至所述主变压器与所述输出整流电路之间的结点; 所述电流反馈电路一端与所述主控制电路连接,一端连接至所述霍尔传感器电路;所述电压反馈电路一端与所述主控制电路连接,一端连接至所述霍尔传感器电路与所述焊接模块的正极之间的结点; 所述高频引弧控制电路还设置有引弧线圈,所述引弧线圈一端与所述输出整流电路连接,一端与所述焊接模块的负极连接; 所述防电击手工焊选择电路一端与所述主控制电路连接,一端连接至所述输出整流电路与所述引弧线圈之间的结点; 所述非熔化极气保焊提弧选择电路一端与所述主控制电路连接,一端连接至所述输出整流电路与所述引弧线圈之间的结点; 所述故障感应模块还设置有连接至所述绝缘栅双极型功率管逆变电路与所述主变压器之间结点的主电路传感器; 所述人机交互控制电路设置有分别连接至所述主控制电路的精密电流调整电路、参考调节和模式选择开关; 所述主控制电路还通过气阀控制电路与电磁阀连接,用于控制保护气体的释放; 所述主控制电路还通过驱动电路与二次绝缘栅双极型功率管逆变驱动电路连接;所述驱动电路一端连接至所述整流桥与所述稳压电路中的结点;所述故障感应模块一端与所述主控制电路并联接入所述驱动电路。4.根据权利要求3所述一种精细化多功能焊接系统,其特征在于,所述电源模块采用60KHZ以上的开关频率;所述电源模块根据所述脉宽调制电路控制信号向所述焊接模块输出脉冲电压及脉冲电流。5.根据权利要求4所述一种精细化多功能焊接系统,其特征在于,所述电压反馈电路主要包括:第一接线端、第一至第四运算放大器、第十七至第十八运算放大器、第十五至第二十九电阻、第一百零九至第一百一十电阻、第三至第七电容、第三百二十一至第三百二十二电容、第二至第三二极管、第四十六二极管组、第五测试端以及se电流端、sense电流端以及电流检测端; 所述第十五电阻一端连接至第一接线端3 口,一端连接至所述第二二极管组的负极,所述第二二极管组的正极、所述第十八电阻、所述第十九电阻、所述第一百零九电阻、所述第一百一十电阻、地线依次串联;所述第二十二电阻、所述第二十四电阻、所述第二十六电阻、所述第二十七电阻、所述第十七运算放大器、所述第十八运算放大器、所述电流检测端依次串联后连接在第十九电阻和第一百零九电阻之间的结点上;所述第三电容的正极连接到所述第一接线端3 口,所述第三电容的负极连接到所述第一接线端的4 口 ;所述第五测试端与所述sense电流端并接在所述第十九电阻与所述第二十二电阻之间的结点上;所述第二十三电阻一端连接至所述第五测试端,一端连接至所地线;所述第十六电阻并联于所述第二二极管组的正负极;所述第十七电阻一端连接至所述第一接线端3 口,另一端连接至所述第十八电阻与第十九电阻之间的结点;所述第四电容的正极连接至所述第二运算放大器的6 口,所述第四电容的负极连接至所述第二运算放大器的7 口 ;所述第二十一电阻一端连接至所述第5电容的正极,另一端连接至所述第二十二电阻的一端,所述第五电容的负极连接至所述第二十二电阻的另一端;所述第三二极管正极连接至所述第二十四电阻与所述第二十六电阻之间的结点,所述第三二极管负极连接至第二十六电阻与所述第二十七电阻之间的结点;所述第六电容与所述第七电容并联后,正极连接至第三二极管负极,负极连接至地线;所述第三百二十一电容的正极连接至第一接线端I 口,所述第三百二十一电容的负极连接至地线;所述第三百二十二电容的负极连接至第一接线端的2 口,所述第三百二十二电容的正极连接至地线;所述第一运算放大器的2 口连接至所述第二二极管组负极,所述第一运算放大器的I 口连接至所述第二二极管组的中间极,所述第一运算放大器的3 口串接第二十八电阻后接入地线;所述第二运算放大器的6 口连接至所述第十八电阻和第十九电阻之间的结点,所述第二运算放大器的7 口连接至sense电流端,所述第二运算放大器的5 口串接第二十九电阻后接入地线;所述第三运算放大器的6 口连接至所述二十一电阻与第五电容的正极之间的结点;所述第三运算放大器的7 口连接至所述第3 二极管正极;所述第三运算放大器的5 口连接至所述第二十二电阻与所述第五电容的负极之间的结点;所述第四运算放大器的2 口与I 口并接后接入se电流端;所述第四运算放大器的3 口接入第一百零九电阻与第一百一十电阻之间的结点;第四十六二极管组的中间极接入所述第一接线端的3 口 ; 所述电压反馈电路主要包括:第三十一接线端、第五至第七电压信号跟随器、第一至第三电阻、第八至第十四电阻、第一至第二电容、第一二极管、第四十二至第四十五二极管、第四测试端、sense电压端、se电压端、引弧指示端; 所述第四十二二极管的负极与所述第四十四二极管的负极并接,所述第四十三二极管的正极与第四十五二极管的正极并接后接入地线,所述第四十二二极管的正极连接至所述第四十三二极管的负极,所述第四十四二极管的正极连接至第四十五二极管的负极,组成第一桥式整流电路;所述第三十一接线端的3 口连接至所述第四十二二极管的正极,所述第三十一接线端的4 口连接至所述第四十四二极管的正极;所述第一电阻并联在所述第四十四二极管的负极和第四十五二极管的正极上;所述第二电阻与第三电阻串接后并联在所述第一电阻两端;所述第一电容的正极连接至所述第三电阻与所述第二电阻之间的结点,所述第一电容的负极连接至地线;所述第五电压信号跟随器的3 口连接至所述第二电阻与所述第三电阻之间的结点,所述第五电压信号跟随器的2 口并接至I 口后连接至所述第四测试端与所述sense电压端并接后的结点;所述第六电压信号跟随器的3 口与所述第十电阻串接后连接至所述第四测试端,所述第六电压信号跟随器的2 口与所述第九电阻串接后连接至所述第四测试端,所述第六电压信号跟随器的I 口连接至所述引弧指示端;所述第二电容的正极连接至所述第十一电阻与所述第五电压跟随器的I 口之间的结点,所述第二电容的负极连接至地线;所述第十一电阻一端连接至第四测试端,另一端连接至所述地线;所述第一二极管的负极连接至所述第六电压信号跟随器的3 口,所述第一二极管的正极与所述第十二电阻串接后连接至所述第六电压信号跟随器的I 口 ;所述第四测试端、所述第十三电阻、所述第十四电阻、所述地线依次串联;所述第七电压信号跟随器的5 口连接至第十三电阻与第十四电阻之间的结点,所述第七电压信号跟随器的6 口与所述第七电压信号跟随器的7 口并接后接入se电压端; 所述脉冲采样电路主要包括:第四接线端、第九至第十电压跟随器、第三百零三至第三百零四电阻、第二百一十三至第二百一十四电阻、第六十四至第六十七电容、第三十至第三十一二极管、第三十二至第三十九快恢复二极管、第二至第三互感器、输出信号端; 所述第三十二至第三十五快恢复二极管组成第二桥式整流电路;所述第四接线端的3口连接至所述第三十四快恢复二极管的正极,所述第四接线端的4 口连接至所述第三十二快恢复二极管的正极;所述第六十五电容与所述第三百零三电阻与所述二百一十三电阻并联后,该电容的负极连接至第三十三快恢复二极管的正极,该电容的正极连接至第三十二快恢复二极管的负极;所述第九电压跟随器的5 口连接至所述第三十二快恢复二极管的负极,所述第九电压跟随器的6 口连接至所述输出信号端,所述第九电压跟随器的7 口连接至所述第三十二极管的正极;所述第三十二极管的负极连接至所述输出信号...

【专利技术属性】
技术研发人员:董焕成杨振文
申请(专利权)人:深圳华意隆电气股份有限公司
类型:新型
国别省市:广东;44

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