CN108032012B - 拉丝枪自动识别电路、识别方法及电焊机系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种拉丝枪自动识别电路、识别方法及电焊机系统，电焊机系统包括电焊主机及拉丝枪，拉丝枪与电焊主机可拆卸电连接，其中拉丝枪自动识别电路包括电源、采样电路及微控制器；采样电路，输出采样电压至微控制器；微控制器，将采样电路与预设电压值进行比较，根据比较结果，判断拉丝枪是否与电焊主机连接；当判断为拉丝枪与电焊主机连接时，切换电焊主机的工作模式为拉丝枪焊接模式。本发明技术方案自动识别拉丝枪的连接，自动切换电焊机工作模式，避免手动切换出现失误，提高焊接质量。

Description

拉丝枪自动识别电路、识别方法及电焊机系统

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种拉丝枪自动识别电路、识别方法及电焊机系统。

背景技术

通常情况下，电焊机系统的焊接需要用到焊枪，包括标准焊枪(“标准枪”)和拉丝焊枪(“拉丝枪”)。标准枪从送丝系统接收连续送入的焊丝，所述的送丝系统包括内部送丝电动机和固定的主卷丝筒。焊丝通过标准枪的缆线到达枪端头，进入熔融状态的金属熔池中。拉丝枪含有消耗性电极焊丝卷丝筒以及送丝电动机，使得在焊接工艺期间连续进入金属熔池的焊丝是由拉丝枪直接提供的，而不是主送丝系统提供的。

为使标准枪与拉丝枪在电焊机系统中能正常工作，通常现有的方法是在电焊机系统中提供拨动开关，以供用户手动地选择电焊机所接的是将标准枪还是拉丝枪。这种方法需要确保用户能根据所使用的焊枪类型，及时准确地切换开关状态，从而避免糟糕的焊接性能和机器受损。例如，如果电焊机系统所接的是标准枪，但是拨动开关被设置到拉丝枪，则主送丝系统处于脱机状态，焊丝不能送到标准枪中。如果电焊机系统所接的是拉丝枪，但是拨动开关被设置到标准枪，则虽然附接的是拉丝枪，主送丝系统的电动机仍然从主卷丝筒传递焊丝。因为拉丝枪不能接收送入焊丝，所以焊丝可能在拉丝枪处、在拉丝枪和主送丝系统之间的缆线连接中，或在送丝系统本身处粘结并聚积。

因此，现有的手动切换方法容易导致焊接出现问题，影响焊接质量。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种拉丝枪自动识别电路，旨在自动识别拉丝枪的连接，自动切换电焊机工作模式，避免手动切换出现失误，提高焊接质量。

为实现上述目的，本发明提出的拉丝枪自动识别电路，应用于电焊机系统，所述电焊机系统包括电焊主机及拉丝枪，所述拉丝枪与所述电焊主机可拆卸电连接，包括电源、采样电路及微控制器；其中

所述采样电路，输出采样电压至所述微控制器；

所述微控制器，将所述采样电路与预设电压值进行比较，根据比较结果，判断拉丝枪是否与所述电焊主机连接；当判断为拉丝枪与所述电焊主机连接时，切换电焊主机的工作模式为拉丝枪焊接模式。

优选地，所述拉丝枪自动识别电路包括拉丝枪接口，所述拉丝枪接口设置于电焊主机，所述拉丝枪通过所述拉丝枪接口与所述电焊主机连接。

优选地，所述拉丝枪接口包括第一接口、第二接口及第三接口；所述采样电路包括第一电阻、第二电阻及电位器；所述电位器包括第一端、第三端及设置于第一端和第三端之间的第二端；所述电位器设置于所述拉丝枪，所述第一电阻及第二电阻设置于电焊主机；

所述电源与所述第一接口连接，第一电阻的第一端与所述第一接口连接，所述第一电阻的第二端与所述电位器的第一端连接，所述电位器的第三端与所述第三接口连接，所述第三接口接地；所述电位器的第二端与所述第二接口连接。

优选地，所述拉丝枪自动识别电路还包括提示电路；当所述拉丝枪与电焊主机连接时，所述提示电路发出提示信息。

优选地，所述提示电路包括发光二极管，所述发光二极管的阳极与所述微控制器连接，所述发光二极管的阴极接地。

优选地，所述拉丝枪自动识别电路包括蜂鸣器，所述蜂鸣器第一端与所述微控制器连接，所述蜂鸣器的第二端接地。

优选地，所述电位器为可调电位器。

本发明提出一种电焊机系统，所述电焊机系统包括如上所述的拉丝枪自动识别电路。

本发明还提出一种拉丝枪识别方法，该方法包括：

启动电焊机；

获取采样电压，将所述采样电压与预设电压值进行比较；

判断采样电压是否大于预设电压值；

如是，判断为拉丝枪与电焊主机连接时，切换电焊主机的工作模式为拉丝枪焊接模式。

优选地，在将所述采样电压与预设电压值进行比较之后、在所述切换电焊主机的工作模式之前包括：

当采样电压大于预设电压值，判断采样电压持续时间是否达到预设时间。

本发明技术方案通过设置电源、采样电路及微控制器，形成了一种拉丝枪自动识别电路，根据拉丝枪与电焊主机连接与否，采样电路会输出不同的电压幅值的电压信号，微控制器通过将采样电压与预设电压值进行比较，根据比较结果获知拉丝枪是否已经与电焊主机连接，并在判断为连接后，切换电焊主机的工作模式为拉丝枪焊接模式，调整电焊主机的输出给定控制方式，电焊主机输出给定切换至由拉丝枪可变电阻调节。本发明技术方案能够避免手动切换造成的冗余操作，提高了电焊质量和水平。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明拉丝枪自动识别电路一实施例的结构示意图；

图2为本发明拉丝枪自动识别电路一实施例的结构示意图；

图3为本发明拉丝枪识别方法一实施例的流程图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种拉丝枪自动识别电路。

参照图1及图2，该拉丝枪自动识别电路，应用于电焊机系统，所述电焊机系统包括电焊主机100及拉丝枪200，所述拉丝枪200与所述电焊主机100可拆卸电连接，包括电源20、采样电路30及微控制器40；其中所述采样电路30，对拉丝枪接口的第二接口进行电压采样，将采样电压至所述微控制器40；所述微控制器40，将所述采样电压与预设电压值进行比较，根据比较结果，判断拉丝枪200是否与所述电焊主机100连接；当判断为拉丝枪200与所述电焊主机100连接时，切换电焊主机100的工作模式。

需要说明的是，在实际应用中，该拉丝枪自动识别电路分布于电焊主机100和拉丝枪200中。

当拉丝枪200与电焊主机100连接或者断开连接时，采样电路30会输出不同电平。微控制器40中设置有预设电压值，通过将采样电路30与此预设电压值进行比较，即可得到拉丝枪200的状态。例如，设置预设电压为0.2V，当采样电压超过0.2V时，即可判断有拉丝枪200连接。

进一步的，为提高判断的精度，防止内部或者外部的电磁的干扰，在判断到采样电压输出有变化时，会进行计时，判断计时时间是否达到预设时间阈值，当计时达到时，再进行电焊主机100工作模式的切换。如此，避免偶然因素对采样电路30的干扰，提高了控制精度。

本发明技术方案通过设置电源、采样电路30及微控制器，形成了一种拉丝枪自动识别电路，在拉丝枪200与电焊主机100连接与否，采样电路30会输出不同的电压幅值的电压信号，微控制器通过将采样电压与预设电压值进行比较，根据比较结果获知拉丝枪200是否已经与电焊主机100连接，并在判断为连接后，切换电焊主机100的工作模式，调整电焊主机100的输出给定。本发明技术方案能够避免手动切换冗余操作，提高了电焊质量和水平。

进一步地，所述拉丝枪自动识别电路包括拉丝枪接口10，所述拉丝枪接口10设置于电焊主机100，所述拉丝枪200通过所述拉丝枪接口10与所述电焊主机100连接。易于理解的是，拉丝枪200上配置有与拉丝枪接口10对应的端子，该端子与拉丝枪接口10对插，实现拉丝枪200与电焊主机100的连接。

进一步地，所述拉丝枪接口10包括第一接口、第二接口及第三接口；所述采样电路30包括第一电阻R1、第二电阻R2及电位器R3；所述电位器R3包括第一端、第三端及设置于第一端和第三端之间的第二端；所述电位器R3设置于所述拉丝枪200，所述第一电阻R1及第二电阻R2设置于电焊主机100；

所述电源与所述第一接口连接，第一电阻R1的第一端与所述第一接口连接，所述第一电阻R1的第二端与所述电位器R3的第一端连接，所述电位器R3的第三端与所述第三接口连接，所述第三接口接地；所述电位器R3的第二端与所述第二接口连接。

需要说明的是，第一电阻R1和第二电阻R2为构成分压电路。电位器R3与第一电阻R1及第二电阻R2共同构成采样电路30。电位器R3第二端输出的电压即为采样电压。拉丝枪200内有一电位器R3，用于拉丝枪200的给定调节。微控制器a脚用于外部电压采集，当拉丝枪200接上时，第一电阻R1、第二电阻R2与拉丝枪200电位器R3串联，形成一回路。

进一步地，所述拉丝枪自动识别电路还包括提示电路50；当所述拉丝枪200与电焊主机100连接时，所述提示电路50发出提示信息。

通过设置提示电路50，发出提示信息，告知使用者拉丝枪200与电焊主机100已经成功连接，方便了用户使用。提示信息可以是声的、光的、电的信息，在此不做限制。

在一实施例中，所述提示电路50包括发光二极管LED，所述发光二极管LED的阳极与所述微控制器连接，所述发光二极管LED的阴极接地。

当拉丝枪200与电焊主机100已经成功连接后，发光二极管LED发光。

在一实施例中，所述拉丝枪自动识别电路包括蜂鸣器(未图示)，所述蜂鸣器第一端与所述微控制器连接，所述蜂鸣器的第二端接地。

当拉丝枪200与电焊主机100已经成功连接后，蜂鸣器发出声音。

本实施例中，所述电位器R3为可调电位器R3。通过对阻值的调节，实现拉丝枪第二接口电压的调节，MCU根据拉丝枪第二接口的电压值，确定拉丝枪电位器给定调节的大小，从而调节电焊主机的输出，实现通过拉丝枪调节电焊主机输出给定，方便用户在使用拉丝枪的过程中，根据使用需要随时调节电焊主机输出大小。

先结合具体实施例，对发明技术方案做进一步的阐述：

电焊机接上拉丝枪200与不接拉丝枪200两种状态，使微控制器a脚出现不同的电压值大小，利用微控制器所检测到的电压值的大小，确定拉枪是否连接。电焊机正常开机后，微控制器实时检测a脚的电压值。若拉丝枪200没接上，拉丝枪接口10处于悬空状态，此时微控制器a脚的电压为0V。当接上拉丝枪200时，+24V电源、R1、R2、R3所形成的回路中，无论可调电位器R3处于什么位置，微控制器a脚所采集到的电压Va>24V*R2/(R1+R2+R3)＝0.22V(R1、R2、R3阻值可根据不同的需求进行调节)。为了防止电路受到干扰，微控制器只要检测到a脚的电压值大于0.2V(此电压值可根据R1、R2、R3阻值的大小，选择合适的大小)，且持续时间大于0.5秒(时长可调节)时，才确认拉丝枪200已稳定连接到电焊主机100中。当检测到拉丝枪200连接后，电焊主机100自动切换到拉丝枪200焊接模式，并做出相应指示。当检测到电焊机系统拉丝枪200已经连接时，电焊机系统的给定大小不再由主面板控制，而是切换到由拉丝枪200控制，根据拉丝枪200电位器R3调节的大小，检测微控制器a脚的电压大小，由MCU a脚电压大小与拉丝枪200给定的大小一一对应的关系，实现拉丝枪200调节输出给定。

本发明还提出一种电焊机系统，该电焊机系统包括拉丝枪自动识别电路，该拉丝枪自动识别电路的具体结构参照上述实施例，由于本电焊机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本发明还提出一种拉丝枪识别方法，该方法包括：

S100、启动电焊机。

S200、获取采样电压，将所述采样电压与预设电压值进行比较S300、判断采样电压是否大于预设电压值；

S500、如是，判断为拉丝枪与电焊主机连接，切换电焊主机的工作模式为拉丝枪焊接模式。

本实施例中，预设电压值为0.2V，当采样电压大于0.2V时，判断为主机与拉丝枪200连接成功。当采样电压低于0.2V时，电焊主机100仍然处于标准枪的模式。

当判断为拉丝枪200与电焊主机100连接时，切换电焊主机100的工作模式为拉丝枪焊接模式。进入拉丝枪200对应的工作模式后，自动进行参数设置，如此，实现了焊接自动化，方便用户操作。

进一步，在将所述采样电压与预设电压值进行比较之后包括：

S400、当采样电压大于预设电压值时，判断采样电压持续时间是否达到预设时间。

为提高判断的精度，防止内部或者外部的电磁的干扰，在判断到采样电压输出有变化时，会进行计时，判断计时时间是否达到预设时间阈值，当计时达到时，再进行电焊主机100工作模式的切换。如此，避免偶然因素对采样电路30的干扰，提高了控制精度。

因此，当采样电压大于0.2V且持续时间大于0.5S时，断为拉丝枪200与电焊主机100连接，切换电焊主机的工作模式。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种拉丝枪自动识别电路，应用于电焊机系统，所述电焊机系统包括电焊主机及拉丝枪，所述拉丝枪与所述电焊主机可拆卸电连接，其特征在于，所述拉丝枪自动识别电路包括电源、采样电路及微控制器；其中

所述采样电路，输出采样电压至所述微控制器；

所述微控制器，将所述采样电路与预设电压值进行比较，根据比较结果，判断拉丝枪是否与所述电焊主机连接；当判断为拉丝枪与所述电焊主机连接时，切换电焊主机的工作模式为拉丝枪焊接模式；

所述微控制器，还用于当采样电压大于预设电压值时开始计时，并在计时时间达到预设时间阈值时，判断所述拉丝枪与所述电焊主机连接；

所述拉丝枪自动识别电路包括拉丝枪接口，所述拉丝枪接口设置于电焊主机，所述拉丝枪通过所述拉丝枪接口与所述电焊主机连接；

所述拉丝枪接口包括第一接口、第二接口及第三接口；

所述采样电路包括第一电阻、第二电阻及电位器；

所述电位器为可调电位器，用于确定所述拉丝枪焊接模式时所述拉丝枪的输出电压；

所述电位器包括第一端、第三端及设置于第一端和第三端之间的第二端；

所述电位器设置于所述拉丝枪，所述第一电阻及第二电阻设置于电焊主机；

所述电源与所述第一接口连接，第一电阻的第一端与所述第一接口连接，所述第一电阻的第二端与所述电位器的第一端连接，所述电位器的第三端与所述第三接口连接，所述第三接口接地；

所述电位器的第二端与所述第二接口连接。

2.如权利要求1中任意一项所述的拉丝枪自动识别电路，其特征在于，所述拉丝枪自动识别电路还包括提示电路；当所述拉丝枪与电焊主机连接时，所述提示电路发出提示信息。

3.如权利要求2所述的拉丝枪自动识别电路，其特征在于，所述提示电路包括发光二极管，所述发光二极管的阳极与所述微控制器连接，所述发光二极管的阴极接地。

4.如权利要求3所述的拉丝枪自动识别电路，其特征在于，所述拉丝枪自动识别电路包括蜂鸣器，所述蜂鸣器第一端与所述微控制器连接，所述蜂鸣器的第二端接地。

5.一种电焊机系统，其特征在于，所述电焊机系统包括如权利要求1至4中任意一项所述的拉丝枪自动识别电路。

6.一种基于权利要求1~4任一项所述的拉丝枪自动识别电路的拉丝枪识别方法，其特征在于，该方法包括：

启动电焊机；

获取采样电压，将所述采样电压与预设电压值进行比较；

判断采样电压是否大于预设电压值；

若是，判断为拉丝枪与电焊主机连接时，切换电焊主机的工作模式为拉丝枪焊接模式；

在将所述采样电压与预设电压值进行比较之后、在所述切换电焊主机的工作模式之前包括：

当采样电压大于预设电压值，判断采样电压持续时间是否达到预设时间。