中频逆变电阻焊机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种中频逆变电阻焊机，输入整流桥的输入端接有工作电源，输出端与滤波电容组件相连；桥式逆变电路输入端接有滤波电容组件输出的直流电压，桥式逆变电路输出中频脉宽调制波至变压器；变压器输出的焊接电压，经输出整流桥至焊接电极；主控单元输出PWM脉冲波至驱动单元；驱动单元的输出端与桥式逆变电路的控制箱相连；主控单元通过示教盒输入控制参数，同时示教盒接收主控单元输出的显示数据进行显示。本实用新型专利技术可以提高热效率，消除电流尖峰，增宽焊接电流的工艺范围，消除输出极的电感损耗，从而使焊接过程平稳、无飞溅，焊点美观，一致性好，大大提高了批量生产中的焊接质量。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电阻焊焊接领域中的逆变控制器和变压器，具体地说是ー种中频逆变电阻焊机。
技术介绍
目前在机械加工领域使用的焊机大多是传统的ェ频交流点焊机，这种焊机在焊接过程中焊花飞溅大，极易造成工作环境污染，电极使用寿命低，；同时电流达到设定值所需的时间长，焊接时间长，产生金属空穴，焊核质量不好控制，不能满足精细焊件的要求；两相输入，參数不稳定，工作时很难保证相电压之间的均衡，功率因数低；使用范围小，高强钢、镀层板、铝材及铝合金等导热快、焊接性差的材料无法进行焊接。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述不足之处，本技术要解决的技术问题是提供ー种焊接过程平稳无飞溅焊接质量好的中频逆变电阻焊机。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是本技术中频逆变电阻焊机包括输入整流桥、滤波电容组件、桥式逆变电路、变压器、输出整流桥、主控单元、驱动单元、辅助控制电路以及示教盒，其中输入整流桥的输入端接有工作电源，输出端与滤波电容组件相连；桥式逆变电路输入端接有滤波电容组件输出的直流电压，桥式逆变电路输出中频脉宽调制波至变压器；变压器输出的焊接电压，经输出整流桥至焊接电极；主控单元输出PWM脉冲波至驱动单元；驱动单元的输出端与桥式逆变电路的控制箱相连；主控单元通过示教盒输入控制參数，同时示教盒接收主控单元输出的显示数据进行显示。还具有输出滤波器，设于桥式逆变电路的输出端与变压器的一次侧之间；所述主控单元采用DSP作为主控部件，其模拟量输入端接有设于变压器一次侧的电流互感器及电压互感器，DSP的数字量输入端接有示教盒；DSP的数字量输出端与驱动单元相连，DSP的数字量输出端接有辅助控制电路；所述辅助控制电路包括第一、ニ接触器K2、K3，其中第一接触器K2的触点与滤波电容组件中的放电电阻R2串连，第二接触器K3的触点与滤波电容组件中的限流电阻Rl并联；所述桥式逆变电路由四个绝缘栅双极晶体管构成；在工作电源接入端还设有压敏电阻组件。本技术还具有与多种现场总线进行通讯与联网的各类总线网卡，分别与CAN总线、エ业Ethernet、Device Net、Profibus进行通讯连接。所述示教盒采用数字化手持示教盒，具有液晶显示器或触摸屏，现场I米至50米距离可选择。各类总线网卡以及手持示教盒采用微处理DSP、CPLD或FPGA做为主控部件，进行数据的键入，显示和数据输出显示，各类总线网卡具有相应协议的通讯、自动容错和自珍故 障报警。本技术具有以下有益效果及优点I.本技术直流输出焊接，可以提高热效率，消除电流尖峰，增宽焊接电流的エ艺范围.消除输出极的电感损耗，从而使焊接过程平稳无飞溅，焊点平滑、美观，一致性好，大大提高了批量生产中的焊接质量。2.本技术提高了电流控制的响应速度，可实现精密控制。输出电流频率为IkHz,电流控制的响应时间是Ims.是普通エ频交流焊机电流控制响应速度的20倍，可以实现电流实时控制。3.本技术实现了焊接变压器的小型化，焊接变压器的铁芯截面积和线圈匝数与输入电压的频率成反比，IkHz中频电压输入可以减小焊接变压器的铁芯截面积和匝数，从而使焊接变压器的体积和质量得以减小，与同容量的エ频交流焊机相比，体积可以減少 60%。4.本技术初级的(工作电源)三相输入，使三相逆变焊机工作时三相负载平衡,对电网冲击大幅降低,对配电电网的容量要求相对降低。5.本技术体现的节能的理念，达到同一焊点质量要求，三相逆变焊机可节省电能30%，可节省大量的能源成本。6.本技术可焊接铝合金、钛合金、镁合金等导热性好的金属，异种金属材料焊接、高強度钢板焊接、镀锌钢板焊接、多层板以及厚钢板焊接，焊接适用范围广。7.本技术具有与多种现场总线的通讯联网功能,如CAN、以太网、Profibus、device Net等，可实现点焊联网及与车间ANDON制造管理系统的联网，通过与ANDON系统，车间MES系统的联接，为实现生产线自动化、信息化提供了必要的基础。8.本技术采用的中频逆变电阻焊技术总体性价比高，适合在国内市场的推广使用。附图说明图I中频逆变电阻焊机电路原理图；图2主控单元电路原理图。具体实施方式本技术中频逆变电阻焊机中的正弦波中频逆变电源的主电路构成如图I所示，包括输入整流桥U、滤波电容组件、桥式逆变电路、变压器T、输出整流、主控单元、驱动单元以及示教盒，其中输入整流桥U的输入端接有三相工作电源，输出端与滤波电容组件相连；桥式逆变电路(本实施例采用第I 4绝缘栅双极晶体管(IGBT) Vl V4构成)接有滤波电容组件输出的直流信号，桥式逆变电路输出中频脉宽调制波至变压器T ;变压器输出合适幅值的焊接电压，经输出整流至焊接电极；主控制单元输出PWM脉冲波至驱动单元；驱动单元的输出端与桥式逆变电路相连；通过示教盒输入控制參数至主控单元，同时示教盒接收主控制单元输出的显示数据进行显示。如图2所示，主控单元采用DSP作为主控部件，其模拟量输入端与设于变压器一次侧的电流互感器LI及L2相连，数字量输入端接有示教盒；主控单元的数字量输出端输出的IGBT控制信号与驱动单元相连，另ー数字量输出端与辅助控制电路相连，通讯接ロ接有多总线适配卡，实现通讯联网功能，如CAN、以太网、Profibus、device Net等,可实现点焊联网及与车间ANDON制造管理系统的联网，通过与ANDON系统，车间MES系统的联接，为实现生产线自动化、信息化提供了必要的基础。辅助控制电路包括第一、ニ接触器K2、K3，其中第一接触器K2的常闭触点与放电电阻R2串连，作用是在停机或保护电路动作时使滤波电容组件中的第1、2滤波电容C1、C2上贮存的能量通过第2电阻R2快速放掉，以便检修或避免掉电时第1、2滤波电容C1、C2中聚积的能量还未放完；第二接触器 K3的常开触点与限流电阻Rl并联，其作用是在系统启动时，通过限流电阻Rl缓慢地对第1、2滤波电容Cl、C2充电，防止直接启动时由于第1、2滤波电容C1、C2上初始电压为零，导致输入整流桥模块承受过大的电流冲击而损坏，当第1、2滤波电容Cl、C2上的电压充到一定值时，第二接触器K3动作，其触点将限流电阻Rl短接。在工作电源接入端还设有压敏电阻组件，即第一 三压敏电阻YHl YH3，其作用是泄放エ作电源过电压,保护整机电路。本技术通过小型空气断路器Ql将三相交流市电接入，该小型空气断路器Ql对整个逆变电阻焊控制器进行过载保护和短路保护；空气断路器Ql输出的电流通过压敏电阻组件抑制电路中经常出现的异常过电压，保护电路免受过电压的损害。输入整流桥U对上述电流进行整流，将交流电转换成直流电；滤波电容组件对整流后的电流进行滤波，输出波纹较小的直流电；第I 4绝缘栅双极晶体管(IGBT)Vl V4构成桥式逆变电路，将上述直流电变为脉宽按正弦规律变化的中频脉宽调制波；变压器T隔离上述得到的中频脉宽调制波，输出电流频率为1kHz，变压器T输出合适幅值的焊接电压，电流控制的响应时间为1ms。得到中频调制波，再由变压器T隔离上述得到的中频调制波，输出电流频率为IkHz的合适幅值的电压，经输出整流得到直流焊接电压。主控单元以DSP为主控部件执行控制程序，主控单元根据输出端的反馈电流(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中频逆变电阻焊机，其特征在于包括输入整流桥、滤波电容组件、桥式逆变电路、变压器、输出整流桥、主控单元、驱动单元、辅助控制电路以及示教盒，其中输入整流桥的输入端接有工作电源，输出端与滤波电容组件相连；桥式逆变电路输入端接有滤波电容组件输出的直流电压，桥式逆变电路输出中频脉宽调制波至变压器；变压器输出的焊接电压，经输出整流桥至焊接电极；主控单元输出PWM脉冲波至驱动单元；驱动单元的输出端与桥式逆变电路的控制箱相连；主控单元通过示教盒输入控制参数，同时示教盒接收主控单元输出的显示数据进行显示。2.按权利要求I所述的中频逆变电阻焊机，其特征在于所述主控单元采用DSP作为主控部件，其模拟量输入端接有设于变压器一次侧的电流互感器，DSP的数字量输入端接有示教盒；DSP的数字量输出端与驱动单元相连，DSP的另一数字量输出端接有辅助控制电路。3.按权利要求2所述的中频逆变电阻焊机，其特征在于所述辅助控制电路包括第一、二接触器(K2、K3...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵凤斌，崔得稿，
申请(专利权)人：沈阳中科机械电子工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：