【技术实现步骤摘要】
一种电子束焊机电子束流多模控制系统及其方法
[0001]本专利技术涉及电子书加工
，更具体的说是涉及一种电子束焊机电子束流多模控制系统及其方法。
技术介绍
[0002]电子束焊机的电子束流控制一般以稳定性为目标，电子束流幅值的采样信号作为反馈信号对电子束流进行闭环调节，通过调节栅偏电压或阴极加热功率来控制电子束流跟随其给定指令变化。
[0003]随着生产技术的发展，对电子束焊机的性能与功能提出了更高的要求。而常规电子束流的调节器设置在低压端，控制模式单一，且在调节的速度、精度上都难以满足新的要求。
[0004]因此，如何提供一种高性能且控制模式灵活的电子束流控制系统及其方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种电子束焊机电子束流多模控制系统及其方法，用于实现电子束焊机的多模控制，拓展电子束焊机的加工功能。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种电子束焊机电子束流多模控制系统，包括：总控装置、中央控制单元、电子枪工作电路、变送器和调节管；
[0008]所述总控装置与所述中央控制单元相连，用于将工作模式及设定参数发送至所述中央控制单元，并接收所述中央控制单元采集的电子枪运行参数；
[0009]所述中央控制单元还分别与所述变送器、所述调节管和所述电子枪工作电路相连，用于通过所述变送器采集的电子枪运行参数，并根据不同的工作模式，选择所述运行参数作为反馈量，将对应的所述...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电子束焊机电子束流多模控制系统，其特征在于，包括：总控装置、中央控制单元、电子枪工作电路、变送器和调节管；所述总控装置与所述中央控制单元相连，用于将工作模式及设定参数发送至所述中央控制单元，并接收所述中央控制单元采集的电子枪运行参数；所述中央控制单元还分别与所述变送器、所述调节管和所述电子枪工作电路相连，用于通过所述变送器采集的电子枪运行参数，并根据不同的工作模式，选择所述运行参数作为反馈量，将对应的所述设定参数与所述反馈量进行调节运算后得到栅偏电压控制信号u
k
，并发送至所述调节管，还用于通过所述变送器获取放电故障信号，一旦放电信号u
δ
为高电平有效，停止调节运算；所述变送器还与所述电子枪工作电路相连，用于获取所述电子枪工作电路内的采样信号，并将所获取的所述采样信号进行整形放大后发送至所述中央控制单元；所述调节管还与所述电子枪工作电路相连，所述调节管的输出端接公共端，用于根据所述栅偏电压控制信号u
k
来调节所述电子枪工作电路的栅偏电压U
g
，从而调节电子束流的大小；其中所述工作模式包括栅偏电压闭环调节模式、微束工作模式、常规束工作模式和脉冲束工作模式；所述栅偏电压闭环调节模式时，所述设定参数为截止栅偏电压幅值所述反馈量为栅偏电压信号u
G
，通过所述中央控制单元的栅偏电压调节运算后输出栅偏电压控制信号u
k
，并记录为截止栅偏电压控制信号u
k0
；所述微束工作模式时，所述设定参数包括微束幅值所述反馈量为微束信号u'
B
，通过所述中央控制单元的微束调节运算，运算结果与截止栅偏电压控制信号u
k0
进行减法运算，差值作为栅偏电压控制信号u
k
；所述常规束工作模式时，所述设定参数包括电子束流幅值所述反馈量为电子束流信号u
B
，通过所述中央控制单元的电子束流调节运算，运算结果与截止栅偏电压控制信号u
k0
进行减法运算，差值作为输出栅偏电压控制信号u
k
；所述脉冲束工作模式时，所述设定参数还包括大束流幅值小束流幅值一个脉冲周期内大束流持续时间τ
H
和一个脉冲周期内小束流持续时间τ
L
；在τ
H
内，以大束流幅值为所述设定参数，以电子束流信号u
B
为所述反馈量，通过所述中央控制单元的大束流调节运算，运算结果与截止栅偏电压控制信号u
k0
进行减法运算，差值作为输出栅偏电压控制信号u
k
；在τ
L
内，以小束流幅值为所述设定参数，以束流信号u
B
为所述反馈量，通过所述中央控制单元的小束流调节运算，运算结果与截止栅偏电压控制信号u
k0
进行减法运算，差值作为输出栅偏电压控制信号u
k
。2.根据权利要求1所述的一种电子束焊机电子束流多模控制系统，其特征在于，所述电子枪工作电路包括偏压支路，所述偏压支路包括相连的电阻R1和电阻R2，R1和R2相连的一端作为偏压支路输出端连接于所述变送器，其中，R1的另一端与电子枪的栅偏极相连，R2的另一端分别与所述调节管的输出端和电子枪阴极相连。
3.根据权利要求1所述的一种电子束焊机电子束流多模控制系统，其特征在于，所述电子枪工作电路还包括束流支路、高压支路和加速电源；所述束流支路包括电阻R3、电阻R4和稳压管Z1，R3与R4的一端均连接于Z1的K极相连，R3的另一端连接于电子枪阴极，R4的另一端连接于Z1的A极，Z1的K极与A极均连接至所述变送器；并且电阻R4的阻值大于电阻R3的阻值；所述高压支路包括相连的R5和R6，R5和R6相连的一端作为高压支路输出端连接于所述变送器，R5的另一端分别连接于所述Z1的A极和所述加速电源的负输出端，R6的另一端连接于所述加速电源的正输出端；所述加速电源的正输出端接地。4.根据权利要求2所述的一种电子束焊机电子束流多模控制系统，其特征在于，所述变送器包括偏压检测电路，所述偏压检测电路包括运放A75、电阻R715、电阻R716、电阻R717和电容C76；所述偏压支路输出端经过R715连接于A75的反相输入端，R716的两端分别连接A75的反相输入端和A75的输出端，A75的输出端连接R717的一端，R717的另一端与C76的一端相接后作为偏压检测电路输出端连接至所述中央控制单元，A75的正相输入端和C76的另一端相接后接入公共端。5.根据权利要求3所述的一种电子束焊机电子束流多模控制系统，其特征在于，所述变送器包括微束检测电路、高压检测电路和放电检测电路；所述微束检测电路包括运放A73、电阻R709～R711和电容C74；所述束流支路中Z1的A极经过R709连接于A73的反相输出端，R710的两端分别连接A73的反相输入端和A73的输出端，A73的输出端连接R711的一端，R711的另一端与C74的一端相接后作为微束检测电路输出端连接至所述中央控制单元，A73的正相输入端于C74另一端相接后接入公共端；所述高压检测电路包括运放A72、电阻R704～R708和电容C73；所述高压支路输出端经过R705连接于A72的同相输入端，所述束流支路中Z1的A极还通过R704连接于A72的反相输入端；R707的两端分别连接于A72的反相输入端和输出端，A72的输出端连接R708的一端，R708的另一端与C73的一端相接后作为高压检测电路输出端连接至所述中央控制单元，C73的另一端接公共端，A72的同相输入端还经过R706接公共端；所述放电检测电路包括555时基电路芯片A71、电阻R701～R703、电容C71和电容C72，组成单稳电路；A72的输出端经过C71和R702连接于A71的引脚2，R701连接于A71的引脚2与引脚8，A71的引脚8接引脚4及+V电源，引脚6经过C72接公共端，引脚3经过R703连接引脚6，引脚3还作为放电检测电路输出端连接所述中央控制单元，A71的引脚1接公共端。6.根据权利要求3所述的一种电子束焊机电子束流多模控制系统，其特征在于，所述变送器还包括束流检测电路，所述束流检测电路包括运放A74、电阻R712～R714和电容C75；所述束流支路中Z1的K极经过R712连接于A74的反相输出端，R713的两端分别连接A74的反相输入端和A74的输出端，A74的输出端连接R714的一端，R714的另一端与C75的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄小东，周世杰，费翔，路云鹏，董阳，张中平，黄奉宾，王炜，李黎，张益坤，肖宏，高充，
申请(专利权)人：首都航天机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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