CN106180974B - 改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的装置及方法，包括：电源模块、波形发生器、操作界面模块、隔离输出模块；所述电源模块，用于给改装后的直流氩弧焊机供电；述波形发生器用于生成频率及脉宽可调的脉冲信号；操作界面模块对波形发生器产生的脉冲信号进行脉冲频率及脉冲宽度进行调节，实现直流氩弧焊机的脉冲电流输出；隔离输出模块将波形发生器输出的脉冲信号和直流氩弧焊机进行隔离控制。本发明降低了脉冲氩弧焊的使用门槛，并且设置了隔离输出模块将波形发生器输出的脉冲信号进行隔离，与被改装的直流氩弧焊机没有直接的连接，从而保证本发明中的装置和直流氩弧焊机之间互不干扰，整体电路操作简便，安全。

Description

改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的装置及方法

技术领域

本发明涉及电焊机领域，具体地，涉及一种改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的装置及方法。

背景技术

脉冲氩弧焊以其热输入量低，线能量高，焊缝成型美观、变形小等特点，被普遍应用到各种不锈钢以及有色金属的焊接中，尤其是在高精密焊接以及薄板焊接时，其优势更加明显。而目前市场上的脉冲氩弧焊机的价格普遍偏高，焊机的操作复杂，在一定程度上限制了脉冲氩弧焊机的应用推广。

本发明提供的普通直流氩弧焊机改装脉冲氩弧焊机的方法及设备，能够使得普通直流氩弧焊机具备脉冲氩弧焊机的优点，整体装置操作简单、制造成本低，可以在很大程度上帮助脉冲氩弧焊的推广普及。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的装置及方法。

根据本发明提供的改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的装置，包括：电源模块、波形发生器、操作界面模块、隔离输出模块；

所述电源模块，用于给改装后的直流氩弧焊机供电；

所述波形发生器，用于生成频率及脉宽可调的脉冲信号；

所述操作界面模块，对波形发生器产生的脉冲信号进行脉冲频率及脉冲宽度进行调节，实现直流氩弧焊机的脉冲电流输出；

隔离输出模块，将波形发生器输出的脉冲信号和直流氩弧焊机进行隔离控制。

优选地，电源模块工作电压范围为AC90V至AC500V。

优选地，包括：芯片U1、光电耦合器U2、电位器VR1、电位器VR2、三极管Q1、继电器K1A、继电器K1B、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、接口CN1、接口CN2；

所述电阻R8的一端连接至电压端VCC、电阻R8的另一端分别连接至芯片U1的引脚6、芯片U1的引脚10以及电阻R9的一端，芯片U1的引脚7通过电阻R10分别连接至芯片U1的引脚5和电阻R11的一端，电阻R11的另一端分别连接至芯片U1的引脚8、芯片U1的引脚13以及电容C1的一端，所述电容C1的另一端分别连接至电阻R12的一端、芯片U1的引脚9；所述电阻R12的另一端连接至电位器VR2的一端，电位器VR2的另一端连接至芯片U1的引脚7；芯片U1的引脚14通过电阻R13连接至光电耦合器U2的正输入端，所述光电耦合器U2的负输入端和电阻R9的另一端均接地；光电耦合器U2的第一输出端连接至继电器K1A的一端，继电器K1A的另一端连接至电压端VCC1，所述电压端VCC1是指与VCC具有电气关系上隔离的另外一组电源；所述光电耦合器U2的第二输出端接地；电位器VR1的一端连接至电压端VCC，电位器VR1的另一端接地，且所述电位器VR1的调节端连接至电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接至电阻R2的一端、芯片U1的引脚3，芯片U1的引脚2分别连接至芯片U1的引脚1和电阻R3的一端，芯片U1的引脚4连接至电压端VCC，电阻R3的另一端分别连接至电阻R4的一端、电阻R5的一端、芯片U1的引脚12、三极管Q1的集电极，三极管的Q1的基极分别连接至电阻R7的一端、电阻R6的一端以及接口CN2的第一端口，所述电阻R6的另一端连接至电压端VCC；所述电阻R2的另一端、芯片U1的引脚11、电阻R5的另一端、三极管Q1的发射极、接口CN2的第二端口均接地；继电器K1B的一端连接至接口CN1的一端口，所述继电器K1B的另一端连接至接口CN1的第二端口；所述CN1连接至被改装的氩弧焊机的焊枪开关接口处；所述接口CN2连接至焊工所用的焊枪开关。

优选地，所述芯片U1集成运算放大器，型号为LM324。

根据本发明提供的改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的方法，应用上述的改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的装置，包括如下步骤：

组装步骤：将改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的装置的CN1接口与被改装的氩弧焊机的焊枪开关接口进行连接，焊接用的焊枪开关连接到CN2接口输出端与直流氩弧焊机的焊枪开关接口进行连接。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明提供的改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的装置可将普通直流氩弧焊机改装成脉冲氩弧焊机，只需降低了脉冲氩弧焊的使用门槛，使得普通直流氩弧焊机具备脉冲氩弧焊机的优点。

2、本发明设置了隔离输出模块将波形发生器输出的脉冲信号进行隔离，与被改装的直流氩弧焊机没有直接的连接，从而保证本发明中的装置和直流氩弧焊机之间互不干扰，即使其中的任何一个出现故障不会引起另外一个的损坏，使用安全可靠。

3、本发明中的装置操作简单，不需要对被改装的机器进行拆卸，仅仅通过焊枪开关接口的连接即可实现，无需技术人员，焊工可自行安装使用。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明提供的改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的装置原理示意图。

图2为本发明的电源模块电路图。

图3为本发明具体实施电路图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

根据本发明提供的改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的装置，包括：电源模块、波形发生器、操作界面模块、隔离输出模块；

所述电源模块，用于给改装后的直流氩弧焊机供电，工作电压范围为AC90V-AC500V，可适用于全球各个国家的电压以及发电机的连接使用，从而保证了本发明不受国家及地域限制，可广泛应用于全球市场；

波形发生器，通过内部的波形发生电路生成频率及脉宽可调的脉冲信号；

操作界面模块，通过面板上的2个电位器实现对波形发生器产生的脉冲信号进行脉冲频率及脉冲宽度进行调节，从而最终实现焊机的脉冲电流输出；

隔离输出模块，将波形发生器输出的脉冲信号进行隔离。

所述的改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的装置，包括：芯片U1、光电耦合器U2、电位器VR1、电位器VR2、三极管Q1、继电器K1A、继电器K1B、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、接口CN1、接口CN2；

所述电阻R8的一端连接至电压端VCC、电阻R8的另一端分别连接至芯片U1的引脚6、芯片U1的引脚10以及电阻R9的一端，芯片U1的引脚7通过电阻R10分别连接至芯片U1的引脚5和电阻R11的一端，电阻R11的另一端分别连接至芯片U1的引脚8、芯片U1的引脚13以及电容C1的一端，所述电容C1的另一端分别连接至电阻R12的一端、芯片U1的引脚9；所述电阻R12的另一端连接至电位器VR2的一端，电位器VR2的另一端连接至芯片U1的引脚7；芯片U1的引脚14通过电阻R13连接至光电耦合器U2的正输入端，所述光电耦合器U2的负输入端和电阻R9的另一端均接地；光电耦合器U2的第一输出端连接至继电器K1A的一端，继电器K1A的另一端连接至电压端VCC1，所述电压端VCC1是指与VCC具有电气关系上隔离的另外一组电源；所述光电耦合器U2的第二输出端接地；电位器VR1的一端连接至电压端VCC，电位器VR1的另一端接地，且所述电位器VR1的调节端连接至电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接至电阻R2的一端、芯片U1的引脚3，芯片U1的引脚2分别连接至芯片U1的引脚1和电阻R3的一端，芯片U1的引脚4连接至电压端VCC，电阻R3的另一端分别连接至电阻R4的一端、电阻R5的一端、芯片U1的引脚12、三极管Q1的集电极，三极管的Q1的基极分别连接至电阻R7的一端、电阻R6的一端以及接口CN2的第一端口，所述电阻R6的另一端连接至电压端VCC；所述电阻R2的另一端、芯片U1的引脚11、电阻R5的另一端、三极管Q1的发射极、接口CN2的第二端口均接地；继电器K1B的一端连接至接口CN1的一端口，所述继电器K1B的另一端连接至接口CN1的第二端口；所述CN1连接至被改装的氩弧焊机的焊枪开关接口处；所述接口CN2连接至焊工所用的焊枪开关。

继电器：本发明中只有一个继电器K1，在画电路图中，习惯性的会把一个继电器分成两部分，标注成K1A、K1B，其中K1A是继电器的线圈部分，K1B是继电器的触点部分，当继电器的线圈K1A中流过继电器的额定电压后，继电器的触点K1B就会闭合，如图中所示，当继电器的1、2脚之间加12V电压后，继电器的3、4脚就会短路。

所述芯片U1集成运算放大器，型号为LM324。

根据本发明提供的改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的方法，包括如下步骤：

组装步骤：将改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的装置的CN1接口与被改装的氩弧焊机的焊枪开关接口进行连接，焊接用的焊枪开关连接到CN2接口输出端与直流氩弧焊机的焊枪开关接口进行连接。

具体连接关系：被改装前，焊接用的焊枪开关连接到氩弧焊机的焊枪开关接口处，改装后，焊接用的焊枪开关连接到本发明图3中的CN2处，另外从本发明图3的CN1处引出一根导线，连接到被改装的氩弧焊机的焊枪开关接口处。

具体地，电源模块电路如图2所示，采用反激式开关电源电路，其具有超宽的输入电压适应范围，可满足在AC90V-AV500V的输入电压下具有稳定输出，保证本发明可在全球任何网压下使用。

本发明的具体实施电路，如图3所示。

其中，电阻R1～R13、芯片U1、三极管Q1、电容C1、电位器VR1、电位器VR2组成波形发生器，运放U1B、运放U1C及其外围电阻电容组成三角波发生电路，其生产的三角波信号送至芯片U1的13脚，U1A将电位器VR1调节后的电压跟随后送至芯片U1的12脚，运放U1D经过对其12脚以及13脚的信号进行比较最终输出一个交流方波信号。

其中，芯片U1的型号为LM324，其内部有四个单独的运放，分别命名为U1A、U1B、U1C、U1D，即U1是由U1A、U1B、U1C、U1D组成的。

图3中的光电耦合器U2、继电器K1、接口CN1组成隔离输出电路，通过光电耦合器U2实现控制信号的传输，继电器K1实现枪开关信号的动作，通过接口CN1连接到所改装的氩弧焊机上。

图3中的电位器VR1、电位器VR2为操作界面上的两个电位器，其中：电位器VR1为输出脉冲宽度调节的电位器，电位器VR2为输出脉冲频率调节的电位器。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (4)

1.一种改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的装置，其特征在于，包括：电源模块、波形发生器、操作界面模块、隔离输出模块；

所述电源模块，用于给改装后的直流氩弧焊机供电；

所述波形发生器，用于生成频率及脉宽可调的脉冲信号；

所述操作界面模块，对波形发生器产生的脉冲信号进行脉冲频率及脉冲宽度进行调节，实现直流氩弧焊机的脉冲电流输出；

隔离输出模块，将波形发生器输出的脉冲信号和直流氩弧焊机进行隔离控制；

其中，所述的改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的装置，包括：

芯片U1、光电耦合器U2、电位器VR1、电位器VR2、三极管Q1、继电器K1A、继电器K1B、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、接口CN1、接口CN2；

所述电阻R8的一端连接至电压端VCC、电阻R8的另一端分别连接至芯片U1的引脚6、芯片U1的引脚10以及电阻R9的一端，芯片U1的引脚7通过电阻R10分别连接至芯片U1的引脚5和电阻R11的一端，电阻R11的另一端分别连接至芯片U1的引脚8、芯片U1的引脚13以及电容C1的一端，所述电容C1的另一端分别连接至电阻R12的一端、芯片U1的引脚9；所述电阻R12的另一端连接至电位器VR2的一端，电位器VR2的另一端连接至芯片U1的引脚7；芯片U1的引脚14通过电阻R13连接至光电耦合器U2的正输入端，所述光电耦合器U2的负输入端和电阻R9的另一端均接地；光电耦合器U2的第一输出端连接至继电器K1A的一端，继电器K1A的另一端连接至电压端VCC1，所述电压端VCC1是指与电压端VCC具有电气关系上隔离的另外一组电源；所述光电耦合器U2的第二输出端接地；电位器VR1的一端连接至电压端VCC，电位器VR1的另一端接地，且所述电位器VR1的调节端连接至电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接至电阻R2的一端、芯片U1的引脚3，芯片U1的引脚2分别连接至芯片U1的引脚1和电阻R3的一端，芯片U1的引脚4连接至电压端VCC，电阻R3的另一端分别连接至电阻R4的一端、电阻R5的一端、芯片U1的引脚12、三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极分别连接至电阻R7的一端、电阻R6的一端以及接口CN2的第一端口，所述电阻R6的另一端连接至电压端VCC；所述电阻R2的另一端、芯片U1的引脚11、电阻R5的另一端、三极管Q1的发射极、接口CN2的第二端口均接地；继电器K1B的一端连接至接口CN1的一端口，所述继电器K1B的另一端连接至接口CN1的第二端口；所述接口CN1连接至被改装的氩弧焊机的焊枪开关接口处；所述接口CN2连接至焊工所用的焊枪开关。

2.根据权利要求1所述的改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的装置，其特征在于，电源模块工作电压范围为AC90V至AC500V。

3.根据权利要求1所述的改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的装置，其特征在于，所述芯片U1为集成运算放大器，型号为LM324。

4.一种改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的方法，其特征在于，应用权利要求1至3中任一项所述的改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的装置，包括如下步骤：

组装步骤：将改装直流氩弧焊机为脉冲氩弧焊机的装置的CN1接口与被改装的氩弧焊机的焊枪开关接口进行连接，焊接用的焊枪开关连接到CN2接口输出端与直流氩弧焊机的焊枪开关接口进行连接。