CN108296616A - 可重复引弧控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种可重复引弧控制装置，包括：控制芯片；切割弧识别模块，切割弧识别模块与控制芯片的46号引脚连接；气体控制模块，气体控制模块分别与控制芯片的17号引脚及16号引脚连接；枪开关控制模块，枪开关控制模块与控制芯片的11号引脚连接。本发明的有益效果如下：当工件为网板时，为了简化用户操作过程，提高工作效率，实现可重复引弧，当喷嘴与工件接触时转换成切割弧进行切割，当喷嘴与工件分离、低频等离子切割机切割弧断弧时，迅速断开通气电磁阀，开通放气电磁阀，使切割枪气管内的气体在很短时间内泄放掉，然后开通通气电磁阀，断开放气电磁阀，重新引燃引导弧，当喷嘴与工件接触时重新转换成切割弧进行切割，实现了网板工件切割。

Description

可重复引弧控制装置
技术领域
本发明涉及一种可重复引弧控制装置，特别是一种适应于带引导弧低频等离子切割机的可重复引弧的控制装置。
背景技术
目前，普通低频等离子切割机的工作原理是：机器未引弧时电极(电源输出负极)与喷嘴(电源输出正极)处于短路状态，当按下枪开关，枪开关控制电路控制机器启动，低频等离子切割机将短路电流控制在恒定值，同时，气体控制电路控制低频等离子切割机气体的开通，当气流到达喷嘴，利用高压气体的推力，将喷嘴与电极从短路状态瞬间吹开，在切割枪内壁产生引导弧，该电弧随着气流向外喷出。当喷嘴与工件接触后，因喷嘴内的电弧有高压气体包裹，内阻较大，喷嘴与电极之间的引导弧就转移到工件与电极之间，产生切割弧。当工件为网板时，切割弧就会断弧。这时就要断开枪开关并重新按下，先产生引导弧后再一次切割。当用户在用普通低频等离子切割机切割网板工件时，要不停的按下和断开枪开关，操作过程复杂，工作效率低下。
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解决上述技术问题的可重复引弧控制装置。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种可重复引弧控制装置，包括：控制芯片；切割弧识别模块，切割弧识别模块与控制芯片的46号引脚连接；气体控制模块，气体控制模块分别与控制芯片的17号引脚及16号引脚连接；枪开关控制模块，枪开关控制模块与控制芯片的11号引脚连接。
优选地，切割弧识别模块包括：电流霍尔传感器CN10；电阻R1，电阻R1的一端与电流霍尔传感器CN10的输出端连接，电阻R1的另一端与15V电源连接；电容C8，电容C8的一端与电流霍尔传感器CN10的输出端连接，电容C8的另一端接地；二极管V28，二极管V28的正极与电流霍尔传感器CN10的输出端连接，二极管V28的负极与5V电源连接；二极管V27，二极管V27的负极与电流霍尔传感器CN10的输出端连接，二极管V27的正极接地；电流霍尔传感器CN10的输出端与控制芯片的46号引脚连接。
优选地，气体控制模块包括通气控制电路及放气控制电路。
优选地，通气控制电路包括：运算放大器U7D；电阻R2，电阻R2的一端与运算放大器U7D的反相输入端连接，电阻R2的另一端与5V电源连接；电阻R13，电阻R13的一端与运算放大器U7D的反相输入端连接，电阻R13的另一端接地；电阻R10，电阻R10的一端与运算放大器U7D的正相输入端连接；电阻R9，电阻R9的一端与电阻R10的另一端连接，电阻R9的另一端接地；电容C27，电容C27的两端分别与电阻R13的两端连接；电阻R16，电阻R16的一端与运算放大器U7D的输出端连接；MOS管Q14，MOS管Q14的栅极与电阻R16的另一端连接，MOS管Q14的源极接地；二极管V22，二极管V22的正极与MOS管Q14的漏极连接，二极管V22的负极与24V电源连接；电阻R18，电阻R18的一端与电阻R16的另一端连接，电阻R18的另一端接地；通气电磁阀CN9，通气电磁阀CN9与二极管V22并联；控制芯片的17号引脚与电阻R9和电阻R10的连接端连接。
优选地，放气控制电路包括：运算放大器U7C；电阻R14，电阻R14的一端与运算放大器U7C的反相输入端连接，电阻R14的另一端与5V电源连接；电阻R15，电阻R15的一端与运算放大器U7C的反相输入端连接，电阻R15的另一端接地；电阻R11，电阻R11的一端与运算放大器U7C的正相输入端连接；电阻R12，电阻R12的一端与电阻R11的另一端连接，电阻R12的另一端接地；电容C28，电容C28的两端分别与电阻R15的两端连接；电阻R17，电阻R17的一端与运算放大器U7C的输出端连接；MOS管Q1，MOS管Q1的栅极与电阻R17的另一端连接，MOS管Q1的源极接地；二极管V1，二极管V1的正极与MOS管Q1的漏极连接，二极管V1的负极与24V电源连接；电阻R19，电阻R19的一端与电阻R17的另一端连接，电阻R19的另一端接地；放气电磁阀CN1，放气电磁阀CN1与二极管V1并联；控制芯片的16号引脚与电阻R12和电阻R11的连接端连接。
优选地，枪开关控制模块包括：开关XS16；电感L1，电感L1的一端与开关XS16的一端连接；电阻R3，电阻R3的一端与电感L1的另一端连接，电阻R3的另一端与15V电源连接；电感L2，电感L2的一端与开关XS16的另一端连接，电感L2的另一端接地；电容C64，电容C64的两端分别与开关XS16的两端连接；运算放大器U6B，运算放大器U6B的反相输入端与电阻R3的一端连接，运算放大器U6B的正相输入端与5V电源连接；电阻R4，电阻R4的一端接地，电阻R4的另一端与运算放大器U6B的反相输入端连接；电阻R5，电阻R5的一端与运算放大器U6B的输出端连接，电阻R5的另一端接地；电阻R6，电阻R6的一端与运算放大器U6B的输出端连接，电阻R6的另一端与控制芯片的11号引脚连接。
优选地，控制芯片为DSPIC33EP64MC502。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：当工件为网板时，为了简化用户操作过程，提高工作效率，实现可重复引弧，当喷嘴与工件接触时转换成切割弧进行切割，当喷嘴与工件分离、低频等离子切割机切割弧断弧时，迅速断开通气电磁阀，开通放气电磁阀，使切割枪气管内的气体在很短时间内泄放掉，然后开通通气电磁阀，断开放气电磁阀，重新引燃引导弧，当喷嘴与工件接触时重新转换成切割弧进行切割，实现了网板工件切割。
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为本发明可重复引弧控制装置原理图；
图2为本发明可重复引弧控制装置控制芯片原理图；
图3为本发明可重复引弧控制装置切割弧识别模块原理图；
图4为本发明可重复引弧控制装置气体控制模块原理图；
图5为本发明可重复引弧控制装置枪开关控制模块原理图。
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。
如图1～图5所示，本发明提供的一种可重复引弧控制装置，包括：控制芯片；切割弧识别模块，切割弧识别模块与控制芯片的46号引脚连接；气体控制模块，气体控制模块分别与控制芯片的17号引脚及16号引脚连接；枪开关控制模块，枪开关控制模块与控制芯片的11号引脚连接。
切割弧识别模块，主要包括：电流霍尔传感器CN10；电阻R1，电阻R1的一端与电流霍尔传感器CN10的输出端连接，电阻R1的另一端与15V电源连接；电容C8，电容C8的一端与电流霍尔传感器CN10的输出端连接，电容C8的另一端接地；二极管V28，二极管V28的正极与电流霍尔传感器CN10的输出端连接，二极管V28的负极与5V电源连接；二极管V27，二极管V27的负极与电流霍尔传感器CN10的输出端连接，二极管V27的正极接地；电流霍尔传感器CN10的输出端与控制芯片的46号引脚连接。具体工作原理：当低频等离子切割机正在切割时，电流霍尔传感器CN10会输出一与切割弧电流成正比的电压信号，此信号会进入图2中控制芯片内部的模数转换电路，当低频等离子切割机切割弧断弧后，图2中控制芯片检测到电流霍尔传感器CN10输出电压信号小于某值，此时图2中控制芯片判断为低频等离子切割机切割弧断弧。当电流霍尔传感器CN10输出信号线因某种原因没有接入电路，因为电阻R1存在，图2中控制芯片会检测到一个高电压的信号，判断为过电流信号，切断正在进行的各种动作，对低频等离子切割机进行保护，电容C8对电流霍尔传感器CN10输出信号进行滤波，二极管V28对电流霍尔传感器CN10输出信号进行限幅，对图2中控制芯片I/O口进行保护。
如图4所示，气体控制模块，主要包括通气控制电路及放气控制电路。通气控制电路包括：运算放大器U7D；电阻R2，电阻R2的一端与运算放大器U7D的反相输入端连接，电阻R2的另一端与5V电源连接；电阻R13，电阻R13的一端与运算放大器U7D的反相输入端连接，电阻R13的另一端接地；电阻R10，电阻R10的一端与运算放大器U7D的正相输入端连接；电阻R9，电阻R9的一端与电阻R10的另一端连接，电阻R9的另一端接地；电容C27，电容C27的两端分别与电阻R13的两端连接；电阻R16，电阻R16的一端与运算放大器U7D的输出端连接；MOS管Q14，MOS管Q14的栅极与电阻R16的另一端连接，MOS管Q14的源极接地；二极管V22，二极管V22的正极与MOS管Q14的漏极连接，二极管V22的负极与24V电源连接；电阻R18，电阻R18的一端与电阻R16的另一端连接，电阻R18的另一端接地；通气电磁阀CN9，通气电磁阀CN9与二极管V22并联；控制芯片的17号引脚与电阻R9和电阻R10的连接端连接。放气控制电路包括：运算放大器U7C；电阻R14，电阻R14的一端与运算放大器U7C的反相输入端连接，电阻R14的另一端与5V电源连接；电阻R15，电阻R15的一端与运算放大器U7C的反相输入端连接，电阻R15的另一端接地；电阻R11，电阻R11的一端与运算放大器U7C的正相输入端连接；电阻R12，电阻R12的一端与电阻R11的另一端连接，电阻R12的另一端接地；电容C28，电容C28的两端分别与电阻R15的两端连接；电阻R17，电阻R17的一端与运算放大器U7C的输出端连接；MOS管Q1，MOS管Q1的栅极与电阻R17的另一端连接，MOS管Q1的源极接地；二极管V1，二极管V1的正极与MOS管Q1的漏极连接，二极管V1的负极与24V电源连接；电阻R19，电阻R19的一端与电阻R17的另一端连接，电阻R19的另一端接地；放气电磁阀CN1，放气电磁阀CN1与二极管V1并联；控制芯片的16号引脚与电阻R12和电阻R11的连接端连接。具体工作原理：当图2中控制芯片检测到低频等离子切割机枪开关XS16接通，迅速输入低电平，运算放大器U7C输出低电平，MOS管Q1截止，使放气电磁阀CN1断开，同时输入高电平，运算放大器U7D输出高电平，MOS管Q14导通，使通气电磁阀CN9导通，低频等离子切割机枪中气管开始通气，当气流到达喷嘴，利用高压气体的推力，将喷嘴与电极从短路状态瞬间吹开，在切割枪内壁产生引导弧，该电弧随着气流向外喷出。当喷嘴与工件接触后，因喷嘴内的电弧有高压气体包裹，内阻较大，喷嘴与电极之间的引导弧就转移到工件与电极之间，产生切割弧。当喷嘴与工件分离时，图2中控制芯片判断为低频等离子切割机切割弧断弧，迅速输入低电平，运算放大器U7D输出低电平，MOS管Q14截止，使通气电磁阀CN9断开，同时输入高电平，运算放大器U7C输出高电平，MOS管Q1导通，使放气电磁阀CN1导通，使切割枪气管内的气体在很短时间内泄放掉，然后输入低电平，运算放大器U7C输出低电平，MOS管Q1截止，使放气电磁阀CN1断开，同时输入高电平，运算放大器U7D输出高电平，MOS管Q14导通，使通气电磁阀CN9导通，重新引燃引导弧，当喷嘴与工件接触时重新转换成切割弧进行切割，实现了网板工件切割。电阻R2、R13、电容C27，电阻R14、R15、电容C28提供比较的基准电压，二极管V22，V1为电磁阀关断时线圈提供放电回路。
如图5所示，枪开关控制模块包括：开关XS16；电感L1，电感L1的一端与开关XS16的一端连接；电阻R3，电阻R3的一端与电感L1的另一端连接，电阻R3的另一端与15V电源连接；电感L2，电感L2的一端与开关XS16的另一端连接，电感L2的另一端接地；电容C64，电容C64的两端分别与开关XS16的两端连接；运算放大器U6B，运算放大器U6B的反相输入端与电阻R3的一端连接，运算放大器U6B的正相输入端与5V电源连接；电阻R4，电阻R4的一端接地，电阻R4的另一端与运算放大器U6B的反相输入端连接；电阻R5，电阻R5的一端与运算放大器U6B的输出端连接，电阻R5的另一端接地；电阻R6，电阻R6的一端与运算放大器U6B的输出端连接，电阻R6的另一端与控制芯片的11号引脚连接。具体工作原理：当低频等离子切割机枪开关XS16接通时，运算放大器U6B输出高电平，当低频等离子切割机枪开关XS16断开时，运算放大器U6B输出低电平，当图2中控制芯片检测到高电平认为低频等离子切割机枪开关XS16接通，检测到低电平认为低频等离子切割机枪开关XS16断开，电容C64、电感L1对低频等离子切割机枪开关XS16进行滤波，电阻R3为低频等离子切割机枪开关XS16上拉电阻，当低频等离子切割机枪开关XS16断开后，电阻R4对电容C64、电感L1进行放电，电阻R5为运算放大器U6B下拉电阻，电阻R6为运算放大器U6B和图2中控制芯片之间的缓冲电阻。
控制芯片为DSPIC33EP64MC502。
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 (7)

1.一种可重复引弧控制装置，其特征在于，包括：
控制芯片；
切割弧识别模块，切割弧识别模块与控制芯片的46号引脚连接；
气体控制模块，气体控制模块分别与控制芯片的17号引脚及16号引脚连接；
枪开关控制模块，枪开关控制模块与控制芯片的11号引脚连接。
2.根据权利要求1所述的可重复引弧控制装置，其特征在于，切割弧识别模块包括：
电流霍尔传感器CN10；
电阻R1，电阻R1的一端与电流霍尔传感器CN10的输出端连接，电阻R1的另一端与15V电源连接；
电容C8，电容C8的一端与电流霍尔传感器CN10的输出端连接，电容C8的另一端接地；
二极管V28，二极管V28的正极与电流霍尔传感器CN10的输出端连接，二极管V28的负极与5V电源连接；
二极管V27，二极管V27的负极与电流霍尔传感器CN10的输出端连接，二极管V27的正极接地；
电流霍尔传感器CN10的输出端与控制芯片的46号引脚连接。
3.根据权利要求1所述的可重复引弧控制装置，其特征在于，气体控制模块包括通气控制电路及放气控制电路。
4.根据权利要求3所述的可重复引弧控制装置，其特征在于，通气控制电路包括：
运算放大器U7D；
电阻R2，电阻R2的一端与运算放大器U7D的反相输入端连接，电阻R2的另一端与5V电源连接；
电阻R13，电阻R13的一端与运算放大器U7D的反相输入端连接，电阻R13的另一端接地；
电阻R10，电阻R10的一端与运算放大器U7D的正相输入端连接；
电阻R9，电阻R9的一端与电阻R10的另一端连接，电阻R9的另一端接地；
电容C27，电容C27的两端分别与电阻R13的两端连接；
电阻R16，电阻R16的一端与运算放大器U7D的输出端连接；
MOS管Q14，MOS管Q14的栅极与电阻R16的另一端连接，MOS管Q14的源极接地；
二极管V22，二极管V22的正极与MOS管Q14的漏极连接，二极管V22的负极与24V电源连接；
电阻R18，电阻R18的一端与电阻R16的另一端连接，电阻R18的另一端接地；
通气电磁阀CN9，通气电磁阀CN9与二极管V22并联；
控制芯片的17号引脚与电阻R9和电阻R10的连接端连接。
5.根据权利要求3所述的可重复引弧控制装置，其特征在于，放气控制电路包括：
运算放大器U7C；
电阻R14，电阻R14的一端与运算放大器U7C的反相输入端连接，电阻R14的另一端与5V电源连接；
电阻R15，电阻R15的一端与运算放大器U7C的反相输入端连接，电阻R15的另一端接地；
电阻R11，电阻R11的一端与运算放大器U7C的正相输入端连接；
电阻R12，电阻R12的一端与电阻R11的另一端连接，电阻R12的另一端接地；
电容C28，电容C28的两端分别与电阻R15的两端连接；
电阻R17，电阻R17的一端与运算放大器U7C的输出端连接；
MOS管Q1，MOS管Q1的栅极与电阻R17的另一端连接，MOS管Q1的源极接地；
二极管V1，二极管V1的正极与MOS管Q1的漏极连接，二极管V1的负极与24V电源连接；
电阻R19，电阻R19的一端与电阻R17的另一端连接，电阻R19的另一端接地；
放气电磁阀CN1，放气电磁阀CN1与二极管V1并联；
控制芯片的16号引脚与电阻R12和电阻R11的连接端连接。
6.根据权利要求1所述的可重复引弧控制装置，其特征在于，枪开关控制模块包括：
开关XS16；
电感L1，电感L1的一端与开关XS16的一端连接；
电阻R3，电阻R3的一端与电感L1的另一端连接，电阻R3的另一端与15V电源连接；
电感L2，电感L2的一端与开关XS16的另一端连接，电感L2的另一端接地；
电容C64，电容C64的两端分别与开关XS16的两端连接；
运算放大器U6B，运算放大器U6B的反相输入端与电阻R3的一端连接，运算放大器U6B的正相输入端与5V电源连接；
电阻R4，电阻R4的一端接地，电阻R4的另一端与运算放大器U6B的反相输入端连接；
电阻R5，电阻R5的一端与运算放大器U6B的输出端连接，电阻R5的另一端接地；
电阻R6，电阻R6的一端与运算放大器U6B的输出端连接，电阻R6的另一端与控制芯片的11号引脚连接。
7.根据权利要求1所述的可重复引弧控制装置，其特征在于，控制芯片为
DSPIC33EP64MC502。
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