CN110102853B - 一种氩弧焊机引弧的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种氩弧焊机的引弧装置，包括由钨电极W，焊接开关N，焊接电源S，引弧控制器C，“高频振荡器”或“高压脉冲发生器”G组成，其特征在于：还包括控制电源V、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、光耦OP1和接触器J。本发明使用电压很低的高频脉冲引燃电弧，避免了因电压高造成对钨极夹尖损坏而形成夹钨。

Description

一种氩弧焊机引弧的装置和方法
技术领域
本发明涉及於电焊机技术领域，具体涉及一种氩弧焊机引弧的装置和方法。
背景技术
直流钨极氩弧焊机焊接质量好，很多重要工件的工艺文件都规定要用直流钨极氩弧焊机进行焊接。直流钨极氩弧均有一钨电极W，而且钨电极W的端头要磨的很尖，这样电弧才集中。引弧时，钨电极W是不允许与工件相接触的，否则钨电极W的尖头会因电流而烧损，烧掉的钨尖，留在工件中，形成“夹钨” 缺陷。桉照规定，钨电极W是与工件的距离等於大於3mm时，就要引燃电弧。为此直流钨电极W氩弧焊机内均有引弧装置，常用的引弧装置为高频振荡器或高压脉冲发生器G 。高频振荡器或高压脉冲发生器G 可以在直流钨电极W氩弧焊机的“正”“负” 端子间产生幅值在2000V~3000伏，150~260千赫兹的高压脉冲，此脉冲可将钨电极W与工件间的间隙击穿，引燃电弧。现有的引弧方法如图1所示，由钨电极W、引弧开关N、焊接电源S、电阻R1、电阻R2、电阻R3、引弧控制器C和高频振荡器或高压脉冲发生器G组成。
当焊工按下引弧开关N，引弧控制器C便使高频振荡器 或高压脉冲发生器在钨电极W与工件间发出高频高压脉冲，焊接电源S与钨电极W相连，在钨电极W和工件间引燃电弧。但是这种高频高压脉冲，也对焊机的控制电路造成很大的干扰，使电路不能正常工作，甚至损坏元件。减小高频振荡器的输出电压，虽然可以减少干扰，但引弧距离也小了。很短的引弧距离，使焊工很难操作。为此便有引弧距离大於等於3mm的规定，作为氩弧焊机的验收标准。
为了解决高频振荡器对焊机控制电路的干扰，又有“短路”引弧的方法。即：先将钨电极W与工件短路，引弧时，在钨电极W与工件间通过5A左右的电流，然后提起钨电极W，拉起电弧。这种“短路”引弧法，没有高频干扰，这是其最大的优点。但不足之处是流过钨电极W的电流，尽管只有5A，但也会烧损钨电极W的尖头，形成夹钨。若再减小钨电极W与工件间通过的电流，拉起电极时便不能可靠地引燃电弧。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种氩弧焊机的引弧装置及引弧方法。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案为：提供一种氩弧焊机的引弧装置，包括由钨电极W，引弧开关N，焊接电源S，引弧控制器C，高频振荡器或高压脉冲发生器G组成，其创新点在于：还包括控制电源V、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、光耦OP1和接触器J，所述电阻R1一端接控制电源V的输出端，另一端连接引弧开关N的一端，所述引弧开关的另一端分线分别连接电阻R2的一端和引弧控制器C的输入端，所述引弧控制器C的输出端连接高频振荡器或高压脉冲发生器G的输入端，所述高频振荡器或高压脉冲发生器G的输出端分线分别连接电阻R3的一端、焊接电源S的输入端和接触器J的触头J1，所述电阻R3的另一端分线分别连接钨电极W的引脚1、电阻R4的一端和接触器J的触头J2，所述钨电极W的引脚2连接工件，所述电阻R4的另一端接光耦OP1的引脚1，光耦OP1的引脚4分线分别连接焊接电源S的输出端和接触器J的触头J3，接触器J的触头J4连接控制电源V的输入端。
进一步的，所述电阻R2的另一端、工件、光耦OP1的引脚2和引脚3均接地。
进一步的，所述高频振荡器或高压脉冲发生器G、钨电极W和工件组成钨极短路判别电路B。
进一步的，所述光耦OP1的型号为PC817。
进一步的，所述接触器J的型号为GMC-220。
为解决背景技术中的技术问题，本发明还提供了一种基于上述引弧装置的引弧方法，其特征在于：所述氩弧焊的引弧方法的具体步骤为：
a、按下引弧开关N，高频振荡器或高压脉冲发生器G通电，并发出引弧高频高压脉冲；
b、当钨电极W接触工件时，光耦OP1引脚1为低电平，光耦OP1的引脚4为高电平，关闭焊接电源S；
c、当开始焊接，焊工把钨电极W缓缓提开，当钨电极W脱离工件时，光耦OP1的引脚1为高电平，光耦OP1的引脚4为低电平，接通接触器J和焊接电源S，接触器J的触头J1和触头J2把电阻R3短接，引燃电弧。
本发明的有益效果：
（1）本发明所公开的氩弧焊机引弧方法，是在钨电极W与工件距离很近的情况下，高频脉冲引燃电弧，因此减少了高频高压引弧脉冲对焊机控制电路或机器人的干扰。
（2）本发明使用电压很低的高频脉冲引燃电弧，避免了因电压高造成对钨电极W夹尖损坏而形成夹钨。
（3）采用根据本发明所公开的氩弧焊机引弧方法所设计的电路，焊工不需培训，只要提钨电极W，便会在钨电极W与工件距离很近的情况下，用电压很低的高频脉冲引燃电弧。避免焊工是很难准确控制钨电极W与工件较近的距离，方便了焊工操作。
附图说明
为了更清晰地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，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获得其他的附图。 图1为现有技术氩弧焊的引弧装置结构图。
图2为本发明氩弧焊的引弧装置结构图。
图3为本发明的钨极短路判别流程图。
图4为本发明氩弧焊的引弧装置结构图。
具体实施方式
下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明的一种氩弧焊机的引弧装置及引弧方法，引弧装置的具体结构如图2所示：包括由焊接电源S、钨极短路判别电路B、引弧控制器C和高频振荡器或高压脉冲发生器G，其具体原理如下：
（1）钨电极W与工件短路，流过钨极1ma或更小的电流，此电流仅用来判别钨极是否己脱离工件，该电流不会烧损钨极的尖头。
（2）同时测量钨电极W与工件间的电压U，钨电极W与工件短路时钨极与工件间的电压U=0。
（3）引弧过程如图3所示：钨电极W与工件相接触，钨电极W与工件间的电压U为0V,缓慢提起钨电极W,当钨电极W与工件间的电压U刚好大于0V时，表明钨电极W己脱离工件，但此时钨电极W与工件间的距离非常近，此时接通高频振荡器或高压脉冲发生器G,同时接通焊接电源N或接通接触器J，引燃电弧。因钨电极W与工件间的距离非常近，此时高频振荡器或高压脉冲发生器G仅需发出电压很低的高频脉冲，就能引燃电弧，而且很低的高频电压，不会对电路产生干扰。
针对以上引弧原理，以下是对本发明的一种氩弧焊机的引弧装置和引弧方法进行描述。
本发明的引弧装置的具体结构如图4所示：包括由钨电极W，引弧开关N，焊接电源S，引弧控制器C，高频振荡器或高压脉冲发生器G组成，还包括控制电源V、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、光耦OP1。电阻R1一端接控制电源V的输出端，另一端连接引弧开关N的一端，引弧开关N的另一端分线分别连接电阻R2的一端和引弧控制器C的输入端，引弧控制器C的输出端连接高频振荡器或高压脉冲发生器G的输入端，高频振荡器或高压脉冲发生器G的输出端分线分别连接电阻R3的一端、焊接电源S的输入端和接触器J的触头J1，电阻R3的另一端分线分别连接钨电极W的引脚1、电阻R4的一端和接触器J的触头J2，所述钨电极W的引脚2连接工件，所述电阻R4的另一端接光耦OP1的引脚1，光耦OP1的引脚4分线分别连接焊接电源S的输出端和接触器J的触头J3，接触器J的触头J4连接控制电源V的输入端，光耦OP1的型号为PC817，接触器J的型号为GMC-220。电阻R2的另一端、工件、光耦OP1的引脚2和引脚3均接地。在本实施例中高频振荡器或高压脉冲发生器G、钨电极W和电阻R3组成钨极短路判别电路B。
本发明基于光耦II型的引弧装置的引弧方法的具体步骤为：
a、按下引弧开关N，高频振荡器或高压脉冲发生器G通电，并发出引弧高频高压脉冲；
b、当钨电极W接触工件时，光耦OP1引脚1为低电平，光耦OP1的引脚4为高电平，关闭焊接电源S；
c、当开始焊接，焊工把钨电极W缓缓提开，当钨电极W脱离工件时，光耦OP1的引脚1为高电平，光耦OP1的引脚4为低电平，接通接触器J和焊接电源S，接触器J的触头J1和触头J2把电阻R3短接，引燃电弧。
上面所述的实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本发明的保护范围，本发明的请求保护的技术内容，已经全部记载在技术要求书中。

Claims (6)

1.一种氩弧焊机的引弧装置，包括由钨电极W，引弧开关N，焊接电源S，引弧控制器C，高频振荡器或高压脉冲发生器G组成，其特征在于：还包括控制电源V、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、光耦OP1和接触器J，所述电阻R1一端接控制电源V的输出端，另一端连接引弧开关N的一端，所述引弧开关N的另一端分线分别连接电阻R2的一端和引弧控制器C的输入端，所述引弧控制器C的输出端连接高频振荡器或高压脉冲发生器G的输入端，所述高频振荡器或高压脉冲发生器G的输出端分线分别连接电阻R3的一端、焊接电源S的输入端和接触器J的触头J1，所述电阻R3的另一端分线分别连接钨电极W的引脚1、电阻R4的一端和接触器J的触头J2，所述钨电极W的引脚2连接工件，所述电阻R4的另一端接光耦OP1的引脚1，光耦OP1的引脚4分线分别连接焊接电源S的输出端和接触器J的触头J3，接触器J的触头J4连接控制电源V的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种氩弧焊机的引弧装置，其特征在于：所述电阻R2的另一端、工件、光耦OP1的引脚2和引脚3均接地。
3.根据权利要求1所述的一种氩弧焊机的引弧装置，其特征在于：所述高频振荡器或高压脉冲发生器G、钨电极W和工件组成钨极短路判别电路B。
4.根据权利要求1所述的一种氩弧焊机的引弧装置，其特征在于：所述光耦OP1的型号为PC817。
5.根据权利要求1所述的一种氩弧焊机的引弧装置，其特征在于：所述接触器J的型号为GMC-220。
6.一种基于权利要求1所述的氩弧焊机的引弧装置的引弧方法，其特征在于：所述氩弧焊机的引弧方法的具体步骤为：
a、按下引弧开关N，高频振荡器或高压脉冲发生器G通电，并发出引弧高频高压脉冲；
b、当钨电极W接触工件时，光耦OP1引脚1为低电平，光耦OP1的引脚4为高电平，关闭焊接电源S；
c、当开始焊接，焊工把钨电极W缓缓提开，当钨电极W脱离工件时，光耦OP1的引脚1为高电平，光耦OP1的引脚4为低电平，接通接触器J和焊接电源S，接触器J的触头J1和触头J2把电阻R3短接，引燃电弧。
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