CN105583495B - 一种适配于cc/cv弧焊电源的无控制线焊接送丝系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适配于CC/CV弧焊电源的无控制线焊接送丝系统，包括：弧焊电源通过焊接电缆与送丝装置连接；所述弧焊电源的输出分成两部分，其中一部分通过送丝机电源控制装置与送丝电机驱动装置连接，用于为送丝电机提供驱动电源；另一部分通过控制电源控制装置与送丝机控制系统连接，用于为送丝机控制系统提供供电电源。本发明有益效果：省去了控制线，降低了由控制线导致的断线或短路故障，大大提高了可靠性；既能适配于平特性弧焊电源，又能适配于降特性弧焊电源，降低了送丝装置对弧焊电源的依赖。

Description

一种适配于CC/CV弧焊电源的无控制线焊接送丝系统
技术领域
本发明涉及一种焊接送丝系统，特别涉及一种适配于CC/CV弧焊电源的无控制线焊接送丝系统。
背景技术
目前，CO2气体保护弧焊电源与送丝机的连接一般通过6芯或者7芯控制线以及输出电缆进行连接，其中控制线用来连接并控制电磁阀、电机、电压电流给定以及焊枪开关，输出电缆连接焊枪。送丝电机的电源则来自于弧焊电源内部的工频变压器。这种连接随着送丝机与焊接电源的距离的加大，带来的问题也不容忽视：首先距离长了容易造成控制线的短路或者断路；另外加重送丝机电缆的重量，不便于移动，增加了操作者的负担。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述技术问题，提供了一种适配于CC/CV弧焊电源的无控制线焊接送丝系统，该系统省去了控制线，既可适配于传统CO2弧焊电源，也可适配于焊条式手弧焊电源。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种适配于CC/CV弧焊电源的无控制线焊接送丝系统，包括：
弧焊电源通过焊接电缆与送丝装置连接；所述弧焊电源的输出分成两部分，其中一部分通过送丝机电源控制装置与送丝电机驱动装置连接，用于为送丝电机提供驱动电源；另一部分通过控制电源控制装置与送丝机控制系统连接，用于为送丝机控制系统提供供电电源。
进一步地，所述送丝机电源控制装置包括：
滤波电路、电源输出占空比控制电路和送丝电机驱动装置依次串联连接；所述送丝电机驱动装置还与刹车控制电路并联连接。
进一步地，所述送丝机电源控制装置具体包括：
滤波电容C1、MOS管Q1和送丝电机驱动装置依次串联连接；所述送丝电机驱动装置还与MOS管Q2并联连接；所述滤波电容C1并联连接在弧焊电源输出的两端；MCU根据给定的送丝速度以及电机上的光栅反馈，输出PWM给MOS管Q1，以控制供电电源的占空比。
进一步地，所述控制电源控制装置包括：
高频变压器、开关电源驱动电路、电流型PWM控制器、分压采样电路和整流电路；所述高频变压器的原边线圈与开关电源驱动电路串联连接，所述高频变压器的副边线圈与整流电路连接，在所述高频变压器的副边线圈的设定位置处并联连接分压采样电路，所述开关电源驱动电路串联连接电流型PWM控制器后与所述分压采样电路连接。
进一步地，所述控制电源控制装置具体包括：
高频变压器T1、MOS管Q3、电流型PWM控制器Q4、分压采样电阻R1和分压采样电阻R2、整流二极管D1和整流二极管D2；
所述高频变压器T1的原边线圈串联MOS管Q3后并联在弧焊电源输出的两端，所述高频变压器的副边线圈两端分别连接整流二极管，在所述高频变压器的副边线圈的设定位置处引出导线L1用于电压反馈取样，在所述高频变压器副边线圈的输出与引出导线L1之间并联连接分压采样电阻R1和分压采样电阻R2的串联支路；所述MOS管Q3和电流型PWM控制器Q4串联连接后，连接在分压采样电阻R1和分压采样电阻R2之间。
进一步地，所述电流型PWM控制器Q4根据分压采样电阻R1和分压采样电阻R2连接处的电压反馈调整PWM的输出从而控制MOS管Q3的占空比。
进一步地，所述弧焊电源为CV特性的弧焊电源或者CC特性的弧焊电源。
本发明有益效果：
1、省去了控制线，降低了由控制线导致的断线或短路故障，大大提高了可靠性。
2、连接线只有输出电缆，在远距离使用的时候大大减轻了操作者的负担，降低劳动强度。
3、既能适配于平特性弧焊电源，又能适配于降特性弧焊电源，降低了送丝装置对弧焊电源的依赖性。
附图说明
图1为本发明送丝装置与弧焊电源连接示意图；
图2为本发明送丝机电源控制装置示意图；
图3为本发明控制电源控制装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
一种适配于CC/CV弧焊电源的无控制线焊接送丝系统，如图1所示，包括：弧焊电源通过焊接电缆与送丝装置连接；所述弧焊电源的输出分成两部分，其中一部分通过送丝机电源控制装置与送丝电机驱动装置连接，用于为送丝电机提供驱动电源；另一部分通过控制电源控制装置与送丝机控制系统连接，用于为送丝机控制系统提供供电电源。
送丝系统与弧焊电源的连接只有输出电缆，省略了6芯或者7芯控制线。送丝机电源来自于弧焊电源输出。在连接CV(恒压)特性的弧焊电源时，焊接电压由弧焊电源面板进行设置，送丝速度由此送丝系统进行设定并输出恒定的送丝速度。在连接CC(恒流)特性的弧焊电源时，焊接电流由弧焊电源面板进行设置，送丝速度由此送丝系统进行设定，并输出随电压变化而变化的送丝速度。
CC/CV弧焊电源的无控制线焊接送丝系统电源的输出共分为两部分：
1.送丝机电源直接将弧焊电源输出滤波处理后作为送丝电机驱动。通过光栅反馈控制电机驱动的PWM输出，保证送丝平稳性。
2.控制部分电源：为满足焊机从空载到带载的输出变化，使用宽输入的开关电源(输入电压范围15～115V)，为MCU及控制器件提供所需的5V及±15V电源。
第一部分提供电机驱动电源，第二部分提供电机驱动芯片控制端的电源。
送丝电机的电源来自于弧焊电源的输出。弧焊电源的输出通过送丝机电源控制装置与送丝电机驱动装置连接，用于为送丝电机提供驱动电源。
送丝机电源控制装置具体如图2所示，滤波电容C1、MOS管Q1和送丝电机驱动装置依次串联连接；送丝电机驱动装置还与MOS管Q2并联连接；滤波电容C1并联连接在弧焊电源输出的两端；弧焊电源的输出通过电容滤波处理，MCU根据送丝速度给定以及电机上的光栅反馈进行运算，将运算结果通过PWM的形式输出给Q1，控制供电电源的占空比，从而提供稳定的送丝转速。Q2为刹车控制，仅在电机不转的时候启动。
控制回路的电源来自于弧焊电源的输出。弧焊电源的输出通过控制电源控制装置与送丝机控制系统连接，用于为送丝机控制系统提供供电电源。
控制电源控制装置具体如图3所示，T1为高频变压器，Q3为开关电源驱动芯片，Q4为电流型PWM控制器，R1，R2构成分压采样电阻，D1，D2为整流二极管。
高频变压器T1的原边线圈串联MOS管Q3后并联在弧焊电源输出的两端，高频变压器的副边线圈两端分别连接整流二极管，在高频变压器的副边线圈的设定位置处引出导线L1用于电压反馈取样，在高频变压器副边线圈的输出与引出导线L1之间并联连接分压采样电阻R1和分压采样电阻R2的串联支路；MOS管Q3和电流型PWM控制器Q4串联连接后，连接在分压采样电阻R1和分压采样电阻R2之间。
Q4根据反馈调整PWM的输出从而控制Q3的占空比。通过高频变压器并整流之后为MCU及其他控制芯片提供稳定的直流输出电源。焊接时序及开关量检测等均由MCU进行控制。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (4)

1.一种适配于CC/CV弧焊电源的无控制线焊接送丝系统，其特征是，包括：
弧焊电源通过焊接电缆与送丝装置连接；所述弧焊电源的输出分成两部分，其中一部分通过送丝机电源控制装置与送丝电机驱动装置连接，用于为送丝电机提供驱动电源；另一部分通过控制电源控制装置与送丝机控制系统连接，用于为送丝机控制系统提供供电电源；
所述送丝机电源控制装置包括：滤波电路、电源输出占空比控制电路和送丝电机驱动装置依次串联连接，所述送丝电机驱动装置还与刹车控制电路并联连接，具体：滤波电容C1、MOS管Q1和送丝电机驱动装置依次串联连接；所述送丝电机驱动装置还与MOS管Q2并联连接；所述滤波电容C1并联连接在弧焊电源输出的两端；MCU根据给定的送丝速度以及电机上的光栅反馈，输出PWM给MOS管Q1，以控制供电电源的占空比；
所述控制电源控制装置包括：
高频变压器、开关电源驱动电路、电流型PWM控制器、分压采样电路和整流电路；所述高频变压器的原边线圈与开关电源驱动电路串联连接，所述高频变压器的副边线圈与整流电路连接，在所述高频变压器的副边线圈的设定位置处并联连接分压采样电路，所述开关电源驱动电路串联连接电流型PWM控制器后与所述分压采样电路连接。
2.如权利要求1所述的一种适配于CC/CV弧焊电源的无控制线焊接送丝系统，其特征是，所述控制电源控制装置具体包括：
高频变压器T1、MOS管Q3、电流型PWM控制器Q4、分压采样电阻R1和分压采样电阻R2、整流二极管D1和整流二极管D2；
所述高频变压器T1的原边线圈串联MOS管Q3后并联在弧焊电源输出的两端，所述高频变压器的副边线圈两端分别连接整流二极管，在所述高频变压器的副边线圈的设定位置处引出导线L1用于电压反馈取样，在所述高频变压器副边线圈的输出与引出导线L1之间并联连接分压采样电阻R1和分压采样电阻R2的串联支路；所述MOS管Q3和电流型PWM控制器Q4串联连接后，连接在分压采样电阻R1和分压采样电阻R2之间。
3.如权利要求2所述的一种适配于CC/CV弧焊电源的无控制线焊接送丝系统，其特征是，所述电流型PWM控制器Q4根据分压采样电阻R1和分压采样电阻R2连接处的电压反馈调整PWM的输出从而控制MOS管Q3的占空比。
4.如权利要求1所述的一种适配于CC/CV弧焊电源的无控制线焊接送丝系统，其特征是，所述弧焊电源为CV特性的弧焊电源或者CC特性的弧焊电源。
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