CN109807506A - 用于控制切割机切割弧与引导弧转换的电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于控制切割机切割弧与引导弧转换的电路，包括：采样保持子电路：采集电弧电压信号；监测子电路：连接采样保持子电路，用于监测切割的状态，根据切割机的不同状态对应输出高电平或低电平；引弧子电路：连接监测子电路和引导弧驱动电路，根据切割的状态输出切割弧或引导弧的开通或关闭信号；微处理器：分别连接监测子电路和引弧子电路，根据监测子电路和引弧子电路的示出控制切割弧和引导弧的开通、关闭。本发明通过监测切割电压判断切割的状态控制切割机在引导弧与切割弧之间转换，可以实现切割机的快速切割，减少功率损耗，提高工作效率。

Description

用于控制切割机切割弧与引导弧转换的电路

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，具体地，涉及一种用于控制切割机切割弧与引导弧转换的电路。

背景技术

近年来，随着国内制造业的蓬勃发展，切割机被应用到越来越多的工作场合，这对切割机的切割效率、切割质量以及切割机的安全性、智能化均提出了更高的要求。目前市场上的切割机，均是只有切割弧，当切割枪离开工件时，切割弧关闭或持续开通。若切割弧关闭，再次切割必须重新按下切割枪；若切割弧持续开通，则会增加功耗，损耗配件，降低机器寿命，还会对操作人员的安全造成威胁。

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用于控制切割机切割弧与引导弧转换的电路。

根据本发明提供的一种用于控制切割机切割弧与引导弧转换的电路，包括：

采样保持子电路：采集电弧电压信号；

监测子电路：连接所述采样保持子电路，用于监测切割的状态，根据切割机的不同状态对应输出高电平或低电平；

引弧子电路：连接所述监测子电路和引导弧驱动电路，根据切割的状态输出切割弧或引导弧的开通或关闭信号；

微处理器：分别连接所述监测子电路和所述引弧子电路，根据所述监测子电路和所述引弧子电路的示出控制切割弧和引导弧的开通、关闭。

较佳的，还包括：

清零子电路：连接所述采样保持子电路和所述微处理器，用于通过降低所述电弧电压信号从而关闭引导弧。

较佳的，还包括：

起弧监测子电路：连接所述微处理器，用于监测引导弧与切割弧转换时，切割弧的起弧状态。

较佳的，所述采样保持子电路包括：电阻R40、电阻R43、电容C41、电阻R41、电阻R44、电容C42、运放U6A、二极管D8、电阻R48以及电容C40；

其中，电阻R40一端连接电弧电压采样信号VF，一端连接运放U6A的正向输入端；电阻R43一端连接参考电压信号VREF，一端连接运放U6A的反向输入端；电容C41与电阻R41并联，一端接地，一端连接运放U6A的正向输入端；电容C42与电阻R44并联，一端接地，一端连接运放U6A的反向输入端；二极管D8正极连接电阻R48，负极连接运放U6A的正向输入端；电阻R48的另一端连接运放U6A的输出端；电容C40一端连接运放U6A的供电VCC，一端接地。

较佳的，所述监测子电路包括：电阻R81以及电阻R53；

其中，电阻R81的一端连接运放U6A的输出端，一端连接微处理器；电阻R53的一端连接电阻R81，一端接地。

较佳的，所述引弧子电路包括：电阻R24、电阻R84、二极管D7以及二极管D9；

其中，电阻R24一端连接微处理器，一端连接二极管D9的正极；二极管D9的负极接收引导弧驱动电路的引导弧驱动信号PILOT；电阻R84一端连接二极管D7的正极，一端连接运放U6A的输出端；二极管D7的负极接收引导弧驱动电路的引导弧驱动信号PILOT。

较佳的，所述清零子电路包括：电阻R60、电容C64、电阻R62以及三极管Q1；

其中，电阻R60一端连接微处理器，一端连接三极管Q1的基极；电容C64与电阻R62并联，一端连接三极管Q1的基极，一端接地；三极管Q1的集电极连接二极管D8的正极，发射极接地。

较佳的，所述起弧监测子电路包括：电阻R35、电阻R22以及电容C13；

其中，电阻R35一端连接微处理器，一端连接电阻R22与电容C13；电容C13的另一端接地；电阻R22的另一端接收电弧采样信号ARC。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明通过监测切割电压判断切割的状态控制切割机在引导弧与切割弧之间转换，当切割枪离开工件后，切割弧转换为引导弧，当切割枪靠近工件时，引导弧转换为切割弧。可以有效的减少功耗，增加机器寿命。还可以将切割机应用于更多的工作场合。

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为本发明的电路图。

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。

如图1所示，本发明提供的一种用于控制切割机切割弧与引导弧转换的电路，包括：

采样保持子电路：采集电弧电压信号；

监测子电路：连接采样保持子电路，用于监测切割的状态，根据切割机的不同状态对应输出高电平或低电平；

引弧子电路：连接监测子电路和引导弧驱动电路，根据切割的状态输出切割弧或引导弧的开通或关闭信号；

微处理器：分别连接监测子电路和引弧子电路，根据监测子电路和引弧子电路的示出控制切割弧和引导弧的开通、关闭。

清零子电路：连接采样保持子电路和微处理器，用于通过降低电弧电压信号从而关闭引导弧。

起弧监测子电路：连接微处理器，用于监测引导弧与切割弧转换时，切割弧的起弧状态。

本发明中，采样保持子电路包括：电阻R40、电阻R43、电容C41、电阻R41、电阻R44、电容C42、运放U6A、二极管D8、电阻R48以及电容C40；其中，电阻R40一端连接电弧电压采样信号VF，一端连接运放U6A的正向输入端；电阻R43一端连接参考电压信号VREF，一端连接运放U6A的反向输入端；电容C41与电阻R41并联，一端接地，一端连接运放U6A的正向输入端；电容C42与电阻R44并联，一端接地，一端连接运放U6A的反向输入端；二极管D8正极连接电阻R48，负极连接运放U6A的正向输入端；电阻R48的另一端连接运放U6A的输出端；电容C40一端连接运放U6A的供电VCC，一端接地。

监测子电路包括：电阻R81以及电阻R53；其中，电阻R81的一端连接运放U6A的输出端，一端连接微处理器；电阻R53的一端连接电阻R81，一端接地。

引弧子电路包括：电阻R24、电阻R84、二极管D7以及二极管D9；其中，电阻R24一端连接微处理器，一端连接二极管D9的正极；二极管D9的负极接收引导弧驱动电路的引导弧驱动信号PILOT；电阻R84一端连接二极管D7的正极，一端连接运放U6A的输出端；二极管D7的负极接收引导弧驱动电路的引导弧驱动信号PILOT。

清零子电路包括：电阻R60、电容C64、电阻R62以及三极管Q1；其中，电阻R60一端连接微处理器，一端连接三极管Q1的基极；电容C64与电阻R62并联，一端连接三极管Q1的基极，一端接地；三极管Q1的集电极连接二极管D8的正极，发射极接地。

起弧监测子电路包括：电阻R35、电阻R22以及电容C13；其中，电阻R35一端连接微处理器，一端连接电阻R22与电容C13；电容C13的另一端接地；电阻R22的另一端接收电弧采样信号ARC。

本发明的工作原理如下：

步骤一、当切割机正常工作时，电弧电压采样信号低于参考电压值，运放U6A的输出为低电平，此时引导弧驱动信号PILOT与进入微处理器的TEST信号均为低电平，切割弧正常，持续切割，引导弧关闭。

步骤二、当切割机的切割枪逐渐远离被切割物件时，电弧电压随之升高，当电弧电压采样信号高于参考电压时，运放U6A的输出为高电平。此时由于运放U6A的输出端经过电阻R48与二极管D8连接运放U6A的正向输入端，当输出端为高电平时，运放U6A的正向输入端一直为高电平。此时，进入微处理器的TEST信号与引导弧驱动信号PILOT为高电平，微处理器此时判断切割结束，关断切割弧信号，开启引导弧信号，即开通DRIVE信号，使PILOT信号为高电平，微处理器控制开通引导弧。

步骤三、当切割枪逐渐靠近被切割物件时，电弧电压随之减小，当电弧电压采样信号逐渐小于参考电压时，运放U6A的输出端为低电平，此时TEST信号为低电平，PILOT信号为低电平，微处理器判断此时为切割状态，开通切割弧，ARC信号监测到切割弧，变为高电平，微处理器输出高电平使ENABLE信号为高电平，三极管Q1的基极为高电平，三极管Q1导通，从而使PILOT信号为低电平，微处理器控制关断引导弧，从而实现切割弧与引导弧之间的相互转换。

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 (8)

1.一种用于控制切割机切割弧与引导弧转换的电路，其特征在于，包括：

采样保持子电路：采集电弧电压信号；

监测子电路：连接所述采样保持子电路，用于监测切割的状态，根据切割机的不同状态对应输出高电平或低电平；

引弧子电路：连接所述监测子电路和引导弧驱动电路，根据切割的状态输出切割弧或引导弧的开通或关闭信号；

微处理器：分别连接所述监测子电路和所述引弧子电路，根据所述监测子电路和所述引弧子电路的示出控制切割弧和引导弧的开通、关闭。

2.根据权利要求1所述的用于控制切割机切割弧与引导弧转换的电路，其特征在于，还包括：

清零子电路：连接所述采样保持子电路和所述微处理器，用于通过降低所述电弧电压信号从而关闭引导弧。

3.根据权利要求1所述的用于控制切割机切割弧与引导弧转换的电路，其特征在于，还包括：

起弧监测子电路：连接所述微处理器，用于监测引导弧与切割弧转换时，切割弧的起弧状态。

4.根据权利要求1所述的用于控制切割机切割弧与引导弧转换的电路，其特征在于，所述采样保持子电路包括：电阻R40、电阻R43、电容C41、电阻R41、电阻R44、电容C42、运放U6A、二极管D8、电阻R48以及电容C40；

其中，电阻R40一端连接电弧电压采样信号VF，一端连接运放U6A的正向输入端；电阻R43一端连接参考电压信号VREF，一端连接运放U6A的反向输入端；电容C41与电阻R41并联，一端接地，一端连接运放U6A的正向输入端；电容C42与电阻R44并联，一端接地，一端连接运放U6A的反向输入端；二极管D8正极连接电阻R48，负极连接运放U6A的正向输入端；电阻R48的另一端连接运放U6A的输出端；电容C40一端连接运放U6A的供电VCC，一端接地。

5.根据权利要求4所述的用于控制切割机切割弧与引导弧转换的电路，其特征在于，所述监测子电路包括：电阻R81以及电阻R53；

其中，电阻R81的一端连接运放U6A的输出端，一端连接微处理器；电阻R53的一端连接电阻R81，一端接地。

6.根据权利要求1所述的用于控制切割机切割弧与引导弧转换的电路，其特征在于，所述引弧子电路包括：电阻R24、电阻R84、二极管D7以及二极管D9；

其中，电阻R24一端连接微处理器，一端连接二极管D9的正极；二极管D9的负极接收引导弧驱动电路的引导弧驱动信号PILOT；电阻R84一端连接二极管D7的正极，一端连接运放U6A的输出端；二极管D7的负极接收引导弧驱动电路的引导弧驱动信号PILOT。

7.根据权利要求2所述的用于控制切割机切割弧与引导弧转换的电路，其特征在于，所述清零子电路包括：电阻R60、电容C64、电阻R62以及三极管Q1；

其中，电阻R60一端连接微处理器，一端连接三极管Q1的基极；电容C64与电阻R62并联，一端连接三极管Q1的基极，一端接地；三极管Q1的集电极连接二极管D8的正极，发射极接地。

8.根据权利要求3所述的用于控制切割机切割弧与引导弧转换的电路，其特征在于，所述起弧监测子电路包括：电阻R35、电阻R22以及电容C13；

其中，电阻R35一端连接微处理器，一端连接电阻R22与电容C13；电容C13的另一端接地；电阻R22的另一端接收电弧采样信号ARC。