一种基于数字载波控制ＭＡＧ／ＭＩＧ焊机控制系统技术方案

本实用新型专利技术公布了一种基于数字载波控制ＭＡＧ／ＭＩＧ焊机控制系统，由送丝板系统与主控板系统构成，送丝板系统与主控板系统之间通过载波线相连，送丝板系统中有程控电路与送丝电路，主控板系统中有引弧判断电路、空载给定电路与显示电路；送丝板系统还包括电压给定模块、第一单片机芯片和耦合电路模块，主控板系统还包括接收电路模块、前级解调模块、第二单片机芯片和数模转化电路。本实用新型专利技术实时性好、抗干扰能力强、稳定性高。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种焊机，尤其涉及一种基于数字载波控制MAG/MIG(活性气体 保护焊/惰性气体保护焊)焊机控制系统。
技术介绍
传统的逆变MAG/MIG焊机参数的遥控通过一根多芯的控制电缆实现，以逆变CO2 焊机为例，逆变CO2焊机的六芯控制电缆分别完成气阀、送丝电动机驱动、点动送丝、焊枪开 关开闭、焊接电流、焊接电压给定信号的传输。在造船和高层建筑上使用时，大量的电缆容 易缠结，焊工的拖拽、钢板的掉落砸击也经常导致断线，故障率较高，并且维修较为困难，维 修成本高，焊接控制电缆的脆弱易断，已经成为了焊机常见的故障之一。为解决控制线的问题，陆续出现了一些其它方式的参数调节手段，如利用空载电 压调节参数、利用无线电波传输焊接参数，但这些方式同样存在一定的问题。利用空载电压 实现的调制不能调制MAG/MIG焊机全部焊接参数，且只能实现焊前调节；利用无线电波进 行参数遥控的焊机在一定程度上解决了控制电缆的问题，但由于管道、狭小金属空间所具 有屏蔽作用，实际上并不适合特定场所的焊接。近年来，一些焊机采用了载波控制方式来调 节焊接参数，但载波控制依然不够稳定，干扰较大，容易造成焊接电压不稳、引弧成功地低、 焊缝成型差等现象。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种数字载波控制系统，整个系 统由弧焊电源系统与送丝机系统构成，弧焊电源与送丝机之间通过一根数字载波线相连， 数字载波线给送丝机提供稳定的直流电源，载波信号也通过数字载波线传输，通过焊接电 缆正端构成回路。取消以往载波焊机模拟控制的调制解调系统，在单片机控制的逆变MAG/ MIG焊机基础上，增加一些很小的电路模块就可以实现载波控制。将载波线包裹在屏蔽线 内，隔绝传输过程中的干扰。解决了在焊接过程中由于控制电缆难于移动、易损坏、恶劣电 磁环境下由于干扰而造成的信号传输不良等问题，节约了成本的同时仍然可以实现MAG/ MIG焊机所有焊接参数的遥控调节。本技术为实现上述目的，采用如下技术方案一种基于数字载波控制MAG/MIG焊机控制系统，由送丝板系统与主控板系统构 成，送丝板系统与主控板系统之间通过载波线相连，送丝板系统中有程控电路与送丝电路， 主控板系统中有引弧判断电路、空载给定电路与显示电路；其特征在于送丝板系统还包 括电压给定模块、第一单片机芯片和耦合电路模块，主控板系统还包括接收电路模块、前级 解调模块、第二单片机芯片和数模转化电路，其中电压给定模块依次串接第一单片机芯片 和耦合电路模块，单片机芯片与程控电路与送丝电路双向连接，接收电路模块依次串接前 级解调模块、单片机芯片和数模转化电路，第二单片机芯片分别与引弧判断电路、空载给定 电路双向连接，引弧判断电路连接到显示电路，耦合电路模块通过载波线相连接收电路模块。所述电压给定模块由电阻Rl、R2、R3、R4、R5，可变电阻Rw、R/，芯片LM324和 ⑶4053组成，电阻R4 —端接+15V电源，另一端接电阻R2与电阻R5 —端，电阻R5另一端 接地，电阻R2另一端与电阻R3及芯片LM324的同向输入端相连，电阻R3另一端接芯片 LM324的输出端、芯片⑶4053的15脚和第一单片机芯片的输入端，可变电阻RW —端连芯 片⑶4053的2号脚，另一端连电阻Rl —端和可变电阻Rw'另一端，可变电阻R/ —端连芯 片⑶4053的1号脚，电阻Rl的另一端接至芯片LM324的反相输入端与电容Cl的一端，电 容Cl的另一端与电阻R5另一端连接。所述耦合电路模块由三极管Q10、电阻R65、电容C22、电阻R7、三极管Q2和电容C3 组成，三极管QlO的集电极接电阻R65、电容C22—端，电阻R65的另一端通过一个开关电路 与送丝电机电源部分相连接，电容C22的另一端接三极管Q2的基极和电阻R7 —端，三极管 Q2发射极与电阻R7另一端连接接地，三极管Q2的集电极接至送丝电路(8)与电容C3 — 端，电容C3另一端接接收电路模块(9)。所述接收电路模块由电感Li、电容C59、C41、电阻R52、二极管D9、D6、电容C20组 成，电感Ll上有两个同磁芯的线圈，其中一个的一端接保险丝SFl和载波线，另一端接电容 C59，电容C59另一端接地，另一个的一端接电阻R52、电容C41 一端，另一端与电容C41的 另一端、二极管D9的阴极、D6的阳极、电容C20 —端相连接地，电阻R52另一端接二极管D9 的阳极、D6的阴极、电容C20另一端。所述前级解调模块(10)由芯片KA567、电容C36、C37、C39、C40、C44、电阻R37、 R53、可变电阻VR3组成，电容C36 —端与芯片KA567的3脚相连，电容C36另一端与接收电 路模块输出端连接，电容C37 —端与芯片KA567的2号脚相连，电容C37另一端接地，电阻 R53 一端接+5V电源，另一端接芯片KA567的8号脚、第二单片机芯片的输入端，可变电阻 VR3 一端与电阻R37 —端相连，另一端与芯片KA567的5脚和可变电阻VR3中间端相连，电 阻R37另一端接电容C44 一端与芯片KA567的6号脚，电容C44的另一端接地，芯片KA567 的7号脚也接地，电容C39与电容C40并联，一端接地，一端接芯片KA567的1号脚。所述载波线被包裹在金属屏蔽网内，载波线与金属屏蔽网之间有绝缘层，金属屏 蔽网外面有绝缘层。本技术具有实时性好、抗干扰能力强、稳定性高等优点，避免了六芯控制电缆 的断线、缠线故障，焊接电压稳定，引弧成功率高，焊缝成型好。附图说明图1是本技术的焊机整机示意图；图2是本技术的一种基于数字载波控制MAG/MIG焊机控制系统框图；图3是本技术的送丝机上的遥控板电路原理图。图4是本技术的焊接电源内部主控板电路原理图。图5是本技术的载波线剖视图。具体实施方式以下结合附图对技术的技术方案进行详细说明如图1所示，一种基于数字载波控制逆变MAG/MIG焊机，由弧焊电源、送丝机组成。 焊接电缆的正端连接弧焊电源与送丝机，作为送丝机遥控板的地线。载波线中有稳定的直 流电压，给送丝机及遥控板提供电源，载波信号亦由此线传输。如图2所示，控制系统由送丝板系统1、主控板系统2和载波线3组成，送丝板系统 1对应为图1中的送丝机内部电路系统，主控板系统2对应为图1中的焊接电源内部电路 框图，载波线3对应为图1中的载波线，送丝板系统1与主控板系统2通过载波线3相连。 送丝板系统1由电压给定模块4、单片机芯片5、耦合电路模块6、程控电路7、送丝电路8等 部分组成，电压给定信号经电压给定模块4后输入到单片机芯片5进行调制，程控电路7、 送丝电路8以单片机芯片5为核心组成外围电路，进行焊接程序控制与送丝控制。单片机 芯片5的输出端与耦合电路模块6相连，耦合电路模块6将调制后的数字脉冲信号耦合到 载波线3上。主控板系统2由接收电路模块9、前级解调模块10、单片机芯片11、数模转化 电路12、引弧判断电路13、空载给定电路14、显示电路15等组成。载波线3传输的信号接 入接收电路模块9，9的输出端接前级解调模块10进行前级解调，解调后输入到单片机芯片 11进行后级解调。引弧判断电路13与空载给定电路14以单片机芯片11为核心组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于数字载波控制ＭＡＧ／ＭＩＧ焊机控制系统，由送丝板系统（１）与主控板系统（２）构成，送丝板系统（１）与主控板系统（２）之间通过载波线（３）相连，送丝板系统（１）中有程控电路（７）与送丝电路（８），主控板系统（２）中有引弧判断电路（１３）、空载给定电路（１４）与显示电路（１５）；其特征在于：送丝板系统（１）还包括电压给定模块（４）、第一单片机芯片（５）和耦合电路模块（６），主控板系统（２）还包括接收电路模块（９）、前级解调模块（１０）、第二单片机芯片（１１）和数模转化电路（１２），其中电压给定模块（４）依次串接第一单片机芯片（５）和耦合电路模块（６），单片机芯片（５）与程控电路（７）与送丝电路（８）双向连接，接收电路模块（９）依次串接前级解调模块（１０）、单片机芯片（１１）和数模转化电路（１２），第二单片机芯片（１１）分别与引弧判断电路（１３）、空载给定电路（１４）双向连接，引弧判断电路（１３）连接到显示电路（１５），耦合电路模块（６）通过载波线（３）相连接收电路模块（９）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方臣富，向明，常旭，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]