專利名稱：消除氬弧焊接觸引弧粘板的設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電弧焊接技術(shù)，尤其涉及一種消除氬弧焊接觸引弧粘板的設(shè)備及方法。
背景技術(shù)：
焊條電弧焊是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的焊接方法，它的原理是利用電弧放電(俗稱電弧燃燒)所產(chǎn)生的熱量將焊條與工件互相熔化并在冷凝后形成焊縫，從而獲得牢固接頭的焊接過程。其中，由焊接電源供給的，在工件與焊條兩極間產(chǎn)生強(qiáng)烈而持久的氣體放電現(xiàn)象一叫電弧。
氬弧焊技術(shù)是在普通電弧焊的原理的基礎(chǔ)上，利用氬氣對金屬焊材的保護(hù)，通過高電流使焊材在被焊基材上融化成液態(tài)形成溶池，使被焊金屬和焊材達(dá)到冶金結(jié)合的一種焊接技術(shù)，由于在高溫熔融焊接中不斷送上氬氣，使焊材不能和空氣中的氧氣接觸，從而防止了焊材的氧化，因此可以焊接銅、鋁、合金鋼等有色金屬。
在氬弧焊焊接過程中，引弧有三種方式，接觸弧、高壓引弧、高頻引弧，其中接觸引弧最簡易也最常用。但是在接觸引弧過程中，當(dāng)焊接薄板時，經(jīng)常會出現(xiàn)鎢極與工件接觸瞬間產(chǎn)生很多的能量使得鎢極粘與工件之上，從而影響焊接質(zhì)量損壞工件。
因此，現(xiàn)有技術(shù)中急需要一種新的技術(shù)方案能消除氬弧焊接過程中接觸弧粘板的現(xiàn)象。發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于公開一種消除氬弧焊接觸引弧粘板的設(shè)備及方法。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明公開一種消除氬弧焊接觸引弧粘板的設(shè)備，其特征在于，包括主電路、輔助電壓電路以及空載電壓檢測電路；該輔助電壓電路用以提供一輔助電壓，當(dāng)該設(shè)備空載時使該主電路電壓無法輸出，空載電壓等于輔助電壓；該空載電壓檢測電路檢測該空載電壓，根據(jù)該空載電壓值使該設(shè)備短路。
更進(jìn)一步地，該輔助電壓電路包括一隔離電源，該隔離電源的兩端正極分別連接 15V電壓，該隔離電壓的兩端負(fù)極分別接地。該輔助電壓電路的一端的正負(fù)極與第一去耦電容、第一濾波電容、一二級管、第一電阻、第二電阻連接。該輔助電壓電路的一端的正負(fù)極與第二去耦電容第二濾波電容連接。
更進(jìn)一步地，該空載電壓檢測電路包括一線性光耦，用于輸出和控制電氣隔離并將該空載電壓轉(zhuǎn)換為電平信號。該空載電壓檢測電路還包括電阻R300至R306，電容C300、 C301、C404以及可變電阻，該電阻300的一端與該主電路電壓連接，另一端與該電容C300連接，該電阻R301 —端與該電容C300連接，另一端與該線性光耦的二極管連接，該電阻R302 一端與該電容C300連接，另一端與該線性光耦的二極管連接，該電阻R303 —端與該線性光耦連接另一端接地，該電阻R304 —端一端與該線性光耦連接另一端與該電容C301連接，該可變電阻一端與該電容C301連接，另一端與該電阻R305連接，可變端與該電阻R306連接， 該電容一端與該電阻R306連接，另一端接地。
本發(fā)明同時提供一種消除氬弧焊接觸引弧粘板的方法，其特征在于，包括在一氬弧焊接設(shè)備的主電路上增加一輔助電源，當(dāng)該設(shè)備空載時使該主電路電壓無法輸出，空載電壓等于輔助電壓；檢測該空載電壓，根據(jù)該空載電壓值使該設(shè)備短路。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明所公開的氬弧焊接設(shè)備及方法能有效消除接觸弧在焊接過程中由于鎢極與工件接觸瞬間產(chǎn)生很多的能量使得鎢極粘與工件之上的現(xiàn)象，進(jìn)而提高焊接質(zhì)量。


關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。
圖1是本發(fā)明所涉及的氬弧焊接設(shè)備的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明所涉及的氬弧焊接設(shè)備處于工作狀態(tài)時的引弧電流曲線圖； 圖3是本發(fā)明所涉及的氬弧焊接設(shè)備的工作流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實施例。
現(xiàn)有技術(shù)的氬弧焊接所使用的引弧為解除弧時，經(jīng)常會出現(xiàn)鎢極與工件接觸瞬間產(chǎn)生很多的能量使得鎢極粘與工件之上，從而影響焊接質(zhì)量損壞工件。
為了消除氬弧焊接過程中接觸弧粘板的現(xiàn)象，本發(fā)明提供一氬弧焊接設(shè)備。該氬弧焊接設(shè)備包括輔助電壓電路以及空載電壓檢測電路。該輔助電壓電路提供一輔助電壓， 當(dāng)該焊接設(shè)備空載的情況下封鎖主電路電壓輸出，此時的空載電壓為輔助電源電壓。利用該空載電壓檢測電路檢測空載電壓，檢測到空載電壓時，使該焊接設(shè)備自動短路，以防止焊接過程中解除弧粘板現(xiàn)象的發(fā)生。
如圖1中所示，圖1是本發(fā)明所涉及的氬弧焊接設(shè)備的電路結(jié)構(gòu)示意圖。該氬弧焊接設(shè)備由輔助電壓電路101、空載電壓檢測電路102以及主電路(圖中未示出)。主電路和現(xiàn)有技術(shù)中常見的氬弧焊接設(shè)備的主電路一致，包括升壓變壓器、整流電路、高頻振蕩發(fā)生器等組成。
如圖1中所示，圖1中的WV為機(jī)器空載采樣電壓，VSS為空載輔助電壓的地，101 為輔助電壓電路，102為空載電壓檢測電路。VCC為電壓檢測電路的電源網(wǎng)絡(luò)，該輔助電壓電路101包括一隔離電源DC-DCl。該隔離電源DC-DCl的其中一個正極端與15V電壓連接， 該正極端對應(yīng)的負(fù)極端與VSS連接。與該正極端、負(fù)極端連接的還有電容C305、去耦電容 C306，電阻R7和電阻R6。其中電容C305的正極與二極管D5相連。二極管D5的作用是防止主電路輸出WV正負(fù)極接反時損壞隔離電源。
該隔離電源DC-DCl的另一個正極端與15V電壓連接，該正極端對應(yīng)的負(fù)極端接地，該正極端、負(fù)極端連接的還有電容C307、去耦電容C308。
空載電壓檢測電路200還包括電阻R300至R306，電容C300、C301、C404以及可變電阻，電阻300的一端與主電路電壓連接，另一端與電容C300連接，電阻R301 —端與電容C300連接，另一端與線性光耦的二極管連接，電阻R302 —端與電容C300連接，另一端與線性光耦的二極管連接，電阻R303—端與線性光耦連接另一端接地，電阻R304—端一端與線性光耦連接另一端與電容C301連接，可變電阻一端與電容C301連接，另一端與電阻R305 連接，可變端與電阻R306連接，電容一端與電阻R306連接，另一端接地。
其中光耦U300起輸出和控制電氣隔離作用和將空載電壓轉(zhuǎn)換為電平信號， Vdtage_RT為輸出電壓的實時值，Vdtage_FT輸出電壓的平均值。
在空載狀態(tài)下，由于該氬弧焊設(shè)備一直處于空載電壓保護(hù)狀態(tài)，脈寬一直處于封鎖狀態(tài)，根據(jù)輔助電壓電路101，此時空載對應(yīng)的WV電壓為15V，方便程序的判斷和控制。
圖2是本發(fā)明所涉及的氬弧焊接設(shè)備處于工作狀態(tài)時的引弧電流曲線圖。如圖2 中所示，A狀態(tài)表示氬弧焊接設(shè)備短路前的引弧電流。B狀態(tài)表示氬弧焊接設(shè)備的短路點(diǎn)。 C狀態(tài)表示氬弧焊接設(shè)備短路后引弧電流緩慢上升。D狀態(tài)表示氬弧焊接設(shè)備短路后，電流維持在一平穩(wěn)水平。E狀態(tài)表示氬弧焊接設(shè)備短路拉開。F狀態(tài)表示氬弧焊接設(shè)備拉開后電流緩慢上升或緩慢下降。
以下將說明該氬弧焊接設(shè)備如何消除氬弧焊接過程中接觸弧粘板的現(xiàn)象。
Stepl:判斷是否為氬弧焊狀態(tài)，若是，采樣WV對應(yīng)的轉(zhuǎn)換電平電壓V0LTAGE_FT， Step2:判斷焊槍是否第一次短路，當(dāng)V0LTAGE_FT<短路電壓時，焊槍短路，此時判斷短路次數(shù)，否則，則繼續(xù)等待。
Step3:短路次數(shù)判斷結(jié)束，將短路標(biāo)志位置1，此時，在快速中斷中將緩升焊接電流從零按線性增加至引弧電流Step4 采樣電流慢口，⑶RRENT_FT若采樣值大于一定的值，則判斷有電流，轉(zhuǎn)向電流顯示子程序，否則，顯示預(yù)置電流。
Step5:判斷是否焊槍拉開處于空載狀態(tài)，若是，轉(zhuǎn)st印2，否則，焊槍拉開未斷弧， 判斷焊接電流給定與40A進(jìn)行比較，若大于40A，則調(diào)用緩升子程序，否則調(diào)用緩降子程序， 緩升(緩降)子程序中電流線性緩升(緩降)，最后達(dá)到給定焊接電流。
St印6 焊接時遇到短路，若是第一次短路轉(zhuǎn)st印2，若時間大于2分鐘，轉(zhuǎn)短路保護(hù)子程序，否則，繼續(xù)正常電流給定。
St印7 若檢測0T_V0LTAGE>報警電壓，則為過熱狀態(tài)，脈寬封鎖，顯示ER2，一旦檢測0T_V0LTAGE<2. 5V轉(zhuǎn)st印1，若過流優(yōu)先顯示ERl，脈寬封鎖，且不再恢復(fù)。
以下將結(jié)合圖3詳細(xì)說明該方法的實施過程。圖3是本發(fā)明所涉及的氬弧焊接設(shè)備的工作流程圖。
如圖3中所示，首先301進(jìn)入氬弧焊，然后302判斷焊接槍(氬弧焊接設(shè)備)是否短路。如果302的判斷結(jié)果是“是”，進(jìn)入303判斷是否為第一次短路；如果302的判斷結(jié)果是 “否”，進(jìn)入303，此時電流如圖2中的A狀態(tài)所示。303判斷是否為第一次短路的判斷結(jié)果是“是”，進(jìn)入304判斷短路的次數(shù)是否大于15次。如果303的判斷結(jié)果是“否”，進(jìn)入309 判斷短路時間。
309判斷短路時間是否大于1. 7分鐘，如果309的判斷結(jié)果是“是”，進(jìn)入310短路保護(hù)處理。進(jìn)入310短路保護(hù)處理后，進(jìn)一步判斷焊槍是否開路311。如果311的判斷結(jié)果是“是”，進(jìn)入312，如果311的判斷結(jié)果是“否”再次進(jìn)入311。
312判斷是否延時170ms，如果312的判斷結(jié)果是“是”，此時電流如圖2中的A狀態(tài)所示，如果312的判斷結(jié)果是“否”，則再次進(jìn)入312。如果309的判斷結(jié)果是“否”，進(jìn)入 313電流給定不變。
304判斷短路的次數(shù)是否大于15次，如果304的判斷結(jié)果是“是”，進(jìn)入305，如果304的判斷結(jié)果是“否”，進(jìn)入314判斷焊槍是否開路，如果314的判斷結(jié)果是“是”，進(jìn)入 302，如果314的判斷結(jié)果是“否”，進(jìn)入304。
305判斷線性緩升電流是否已升至40A，如果305的判斷結(jié)果是“是”，進(jìn)入306，如果305的判斷結(jié)果是“否”，進(jìn)入315判斷是否為空載。如果315的判斷結(jié)果是“是”，進(jìn)入 302 ；如果315的判斷結(jié)果是“否”，進(jìn)入305。
306判斷焊槍拉開是不是空載，如果306的判斷結(jié)果是“是”，進(jìn)入307，此時電流如圖2中的G狀態(tài)所示；如果306的判斷結(jié)果是“否”，進(jìn)入301。
307判斷緩升緩降是否至給定電流，如果307的判斷結(jié)果是“是”，進(jìn)入308 ；如果 307的判斷結(jié)果是“否”，進(jìn)入316。316判斷焊槍是否開路，如果316的判斷結(jié)果是“是”，此時電流如圖2中的A狀態(tài)所示；如果316的判斷結(jié)果是“否”，進(jìn)入307。
308判斷是否短路，如果308的判斷結(jié)果是“是”，進(jìn)入303 ；如果308的判斷結(jié)果是 “否”，進(jìn)入317。
317判斷是否為空載，如果317的判斷結(jié)果是“是”，此時電流如圖2中的A狀態(tài)所示；如果317的判斷結(jié)果是“否”，進(jìn)入318。
318判斷是否過熱報警，如果318的判斷結(jié)果是“是”，進(jìn)入319 ；如果318的判斷結(jié)果是“否”，進(jìn)入313。
319電流給定為零后進(jìn)入320。
320判斷是否冷卻恢復(fù)，如果320的判斷結(jié)果是“是”，進(jìn)入313 ；如果320的判斷結(jié)果是“否”，進(jìn)入319。
本說明書中所述的只是本發(fā)明的較佳具體實施例，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種消除氬弧焊接觸引弧粘板的設(shè)備，其特征在于，包括主電路、輔助電壓電路以及空載電壓檢測電路；所述輔助電壓電路用以提供一輔助電壓，當(dāng)所述設(shè)備空載時使所述主電路電壓無法輸出，空載電壓等于輔助電壓；所述空載電壓檢測電路檢測所述空載電壓，根據(jù)所述空載電壓值使所述設(shè)備短路。
2.如權(quán)利要求1所述的消除氬弧焊接觸引弧粘板的設(shè)備，其特征在于，所述輔助電壓電路包括一隔離電源，所述隔離電源的兩端正極分別連接15V電壓，所述隔離電壓的兩端負(fù)極分別接地。
3.如權(quán)利要求2所述的消除氬弧焊接觸引弧粘板的設(shè)備，其特征在于，所述輔助電壓電路的一端的正負(fù)極與第一去耦電容、第一濾波電容、一二級管、第一電阻、第二電阻連接。
4.如權(quán)利要求2所述的消除氬弧焊接觸引弧粘板的設(shè)備，其特征在于，所述輔助電壓電路的一端的正負(fù)極與第二去耦電容第二濾波電容連接。
5.如權(quán)利要求1所述的消除氬弧焊接觸引弧粘板的設(shè)備，其特征在于，所述空載電壓檢測電路包括一線性光耦，用于輸出和控制電氣隔離并將所述空載電壓轉(zhuǎn)換為電平信號。
6.如權(quán)利要求5所述的消除氬弧焊接觸引弧粘板的設(shè)備，其特征在于，所述空載電壓檢測電路還包括電阻R300至R306，電容C300、C301、C404以及可變電阻，所述電阻300的一端與所述主電路電壓連接，另一端與所述電容C300連接，所述電阻R301 —端與所述電容C300連接，另一端與所述線性光耦的二極管連接，所述電阻R302 —端與所述電容C300連接，另一端與所述線性光耦的二極管連接，所述電阻R303 —端與所述線性光耦連接另一端接地，所述電阻R304—端一端與所述線性光耦連接另一端與所述電容C301連接，所述可變電阻一端與所述電容C301連接，另一端與所述電阻R305連接，可變端與所述電阻R306連接，所述電容一端與所述電阻R306連接，另一端接地。
7.一種消除氬弧焊接觸引弧粘板的方法，其特征在于，包括在一氬弧焊接設(shè)備的主電路上增加一輔助電源，當(dāng)所述設(shè)備空載時使所述主電路電壓無法輸出，空載電壓等于輔助電壓；檢測所述空載電壓，根據(jù)所述空載電壓值使所述設(shè)備短路。
全文摘要
本發(fā)明公開一種消除氬弧焊接觸引弧粘板的設(shè)備，其特征在于，包括主電路、輔助電壓電路以及空載電壓檢測電路；該輔助電壓電路用以提供一輔助電壓，當(dāng)該設(shè)備空載時使該主電路電壓無法輸出，空載電壓等于輔助電壓；該空載電壓檢測電路檢測該空載電壓，根據(jù)該空載電壓值使該設(shè)備短路。本發(fā)明同時公開一種消除氬弧焊接觸引弧粘板的方法。
文檔編號B23K9/167GK102554405SQ20121003085
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月13日
發(fā)明者尤志春, 張輝 申請人:上海威特力焊接設(shè)備制造股份有限公司