專利名稱：一種垂直提升引弧的時序控制方案的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種時序控制技術(shù)，尤其是一種應(yīng)用于手工電焊機中的垂直提升引弧 的時序控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，一般的手工電焊機在接通電源時即開始工作，并且將電流給定基準信號 (Iref)設(shè)定為短路電流，這樣設(shè)定的不足之處在于當焊槍接觸工件瞬間，脈寬調(diào)制信號 沒有及時縮窄，引起尖峰電流持續(xù)時間過長，焊槍容易粘住工件。尤其是在小電流焊接時， 因焊槍粘住工件而用力拔離時容易斷弧。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種提升引弧的時序控制方案，讓電焊機在上電工作狀態(tài) 具有不粘工件性，并且提升焊槍拔離工件時的維弧性能，以克服目前手工電焊機容易粘住 工件及易斷弧的缺陷。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案主要通過8位單片機(C51)來完成。在單片機(C51) 中編入提升引弧的時序控制方案，由CPU時序控制電路來實現(xiàn)焊接過程時序的控制，尤其 是對電流給定時序的控制，使焊機在上電后呈周期性工作狀態(tài)，利用工作時段來探測電壓 濾波放大后信號，以此判斷焊槍是否接觸到工件，并且在接觸到工件后電流給定基準信號 (Iref)依然保持最小，使焊槍接觸到工件瞬間脈寬調(diào)制信號迅速降至最小，并且保持20MS 后再緩慢上升電流給定基準信號(Iref)，使短路電流達到20A。在短路電流達到20A后，繼 續(xù)探測電壓信號，以此判斷焊槍是否離開工件，在探測到焊槍離開工件后電流給定基準信 號(Iref)切換到預(yù)設(shè)電流，焊接進行正常焊接。本發(fā)明的有益效果是通過增加CPU時序控制電路的信號采集參數(shù)，在不影響焊接 性能的情況下，周期性焊機工作控制信號使能(PWM-ON)時間設(shè)定為100MS，焊機工作控制 信號禁能(PWM-OFF)時間設(shè)定為200MS，在焊槍和工件短路后電流給定基準信號(Iref)保 持最小時間為20MS，短路電流設(shè)定為20A。以此利用工作時段來探測電壓信號，改變在焊槍 接觸工件時瞬間脈寬調(diào)制信號沒有及時縮起引起尖峰電流時間過長的弊病，改善提升引弧 在短路瞬間的抗粘性。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。圖1是本發(fā)明一種垂直提升引弧的時序控制方案電路原理方框2是本發(fā)明一種垂直提升引弧的時序控制方案的工作流程圖和電流給定時序圖
具體實施例方式圖1是本發(fā)明的電路原理方框圖。如圖1所示，本發(fā)明包括功率輸出電路、前置電壓電流信號濾波放大電路、CPU時序控制電路和脈寬調(diào)制電路。前置電壓電流信號濾波電 路對功率輸出電路輸出的電壓、電流分別進行電壓信號和電流信號采集，并將采集后的電 壓濾波放大后信號和電流濾波放大后信號反饋給CPU時序控制電路，經(jīng)由CPU時序控制電 路進行電流給定時序的控制，分析并給出焊機工作控制信號和電流給定基準信號，并由脈 寬調(diào)制電路進行調(diào)節(jié)，輸出脈寬調(diào)制信號并反饋給功率輸出電路，以此實現(xiàn)對電流給定時 序的控制。 圖2是本發(fā)明的工作流程圖和電流給定時序圖。如圖2所示，本發(fā)明將焊機上電 后的工作狀態(tài)設(shè)置為周期性工作狀態(tài)，周期性焊機工作控制信號使能(PWM-ON)時間設(shè)定 為100MS，焊機工作控制信號禁能(PWM-OFF)時間設(shè)定為200MS，焊槍和工件短路后電流給 定基準信號(Iref)保持最小時間為20MS，短路電流設(shè)定為20A。在工作時間段，CPU時序 控制電路通過探測電壓濾波放大后信號來判斷焊槍是否接觸到工件，若沒有接觸到工件， 顯示焊接空載運行；若接觸到工件，則使焊機在接觸到工件后電流給定基準信號(Iref)保 持最小時間為20MS，在20MS內(nèi)，脈寬調(diào)制信號迅速降至最小，并且保持20MS后開始線性增 加電流給定基準信號(Iref)，使短路電流達到20A。CPU時序控制電路繼續(xù)探測電壓濾波放 大后信號，通過信號來判斷焊槍是否離開工件，若短路電流未達到20A，繼續(xù)線性增加電流 給定基準信號(Iref)；若短路電流達到20A，則等待焊槍離開工件。當焊槍離開工件時，CPU 時序控制電路繼續(xù)探測預(yù)設(shè)電流是否大于20A，若小于20A，電流給定基準信號(Iref)會緩 慢下降到預(yù)設(shè)電流以防止斷弧，并開始正常焊接；若大于20A，電流給定基準信號(Iref)直 接上升到預(yù)設(shè)電流并開始正常焊接。
權(quán)利要求
1.一種垂直提升引弧的時序控制方案，包括功率主電路、前置電壓電流信號濾波放大 電路、CPU時序控制電路和脈寬調(diào)制電路。其特征是前置電壓電流信號濾波電路對功率主 電路輸出的電壓、電流信號分別進行采集，并將采集后的電壓濾波放大后信號和電流濾波 放大后信號反饋給CPU時序控制電路，經(jīng)CPU時序控制電路判斷后更新電流給定基準信號 和焊機工作控制信號，從而實現(xiàn)脈寬調(diào)制并輸出脈寬調(diào)制信號驅(qū)動功率主電路，以此實現(xiàn) 對輸出電流的時序控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述CPU時序控制電路，其特征在于利用工作時間段來探測電壓濾 波放大后信號，并依據(jù)程序設(shè)定的信號采集參數(shù)來判斷焊槍是否接觸到工件及焊槍是否離 開工件，通過對電流給定的時序控制來實現(xiàn)焊接電流的時序控制。信號設(shè)定參數(shù)為在焊槍 未接觸工件時，電流給定基準信號(Iref)為最小，當焊槍和工件接觸后Iref保持最小時間 為20MS，而后線性增加至20A，當焊槍離開工件時切換到焊接電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的焊機工作控制信號及信號采集參數(shù)設(shè)定，本發(fā)明將焊機 上電后的工作狀態(tài)設(shè)置為周期性工作狀態(tài)，周期性焊機工作控制信號使能(PWM-ON)時間 設(shè)定為100MS，焊機工作控制信號禁能(PWM-OFF)時間設(shè)定為200MS。
全文摘要
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案主要通過8位單片機(C51)來完成。在單片機(C51)中編入提升引弧的時序控制方案，由CPU時序控制電路來實現(xiàn)焊接過程時序的控制，尤其是對電流給定時序的控制，使焊機在上電后呈周期性工作狀態(tài)，利用工作時段來探測電壓濾波放大后信號，以此判斷焊槍是否接觸到工件，并且在接觸到工件后電流給定基準信號(Iref)依然保持最小，使焊槍接觸到工件瞬間脈寬調(diào)制信號迅速降至最小，并且保持20MS后再緩慢上升電流給定基準信號(Iref)，使短路電流達到20A。在短路電流達到20A后，繼續(xù)探測電壓信號，以此判斷焊槍是否離開工件，在探測到焊槍離開工件后電流給定基準信號(Iref)切換到預(yù)設(shè)電流，焊接進行正常焊接。
文檔編號B23K9/10GK102107316SQ20091020047
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者徐歡 申請人:上海滬工電焊機(集團)有限公司