CN110722248A - 一种焊机的收弧控制电路、控制系统及收弧控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种应用于焊机的收弧控制电路、应用于焊机的控制系统及应用于焊机的控制方法,焊机包括:手工电弧焊焊机和简易钨极氩弧焊机,收弧控制电路包括:采集焊机的输出电流的电流反馈模块;采集焊机的输出电压的电压反馈模块;与电流反馈模块及电压反馈模块连接,根据输出电压和输出电流检测焊机是否接收到收弧控制信号,若焊接时焊机满足收弧条件,则判定焊机接收到收弧控制信号并生成收弧控制信号的收弧控制模块;以及根据收弧控制信号控制焊机的输出电流按照预设的电流衰减率进行衰减,以对焊机进行收弧的电流调节模块;收弧控制电路能够在短弧条件对于手工电弧焊和钨极氩弧焊焊机执行灭弧操作,以减小或消除弧坑。
Description
技术领域
本申请属于电路控制技术领域,尤其涉及一种应用于焊机的收弧控制电路、应用于焊机的控制系统及应用于焊机的短弧长下灭弧控制方法。
背景技术
焊条电弧焊是利用焊条与焊件之间的电弧热量,熔化母材和焊条金属芯,在焊接处形成熔池,连接两个焊件的一种焊接方法。
依靠通电的焊条和被焊金属件间产生的电弧热熔化焊条和被焊材料,通常用于碳钢、低合金钢、不锈钢等金属材料的焊接,该方法操作简单、使用方便、设备造价低等突出优点,在工业生产和维修中大量应用。钨极氩气保护电弧焊则是利用熔点高的钨极作为电弧的一极(一般直流焊里接负极),依靠惰性化学气体——氩气,帮助产生和维持电弧并保护被电弧加热的电极、焊接处熔化的金属和高温区的热影响区,防止有害气体的侵入造成焊缝质量下降,一般钨极氩气保护电弧焊电弧稳定,焊接质量高,多用于焊接超薄板或对焊缝质量要求高的场合。
随着当代工业技术水平的快速发展,焊接已经成为了工业生产过程中必不可少的、重要的连接技术,电弧焊因有机动、灵活、焊缝金属性能优良、工艺适应性强、连接牢固等优势在焊接设备中占有重要地位。
手工电弧焊和钨极氩弧焊,焊接时电弧加热被焊工件,在焊件上形成熔池,熔池的大小和深度(熔深)主要取决于焊接电流和焊接电压的大小。焊接电流对熔深影响大于焊接电压的影响,电流越大,熔深亦越大;焊接电压对熔宽影响大于电流的影响,电压越大,熔池外形越大、熔宽越宽。通常手工电弧焊和钨极氩弧焊的焊机的输出都有“恒流”特性,焊接时的电流基本不受电弧长度变化的影响,焊接电流一旦设置后,即使拉长电弧焊接电流仍然恒定不变。
收弧是焊接操作中的关键环节,直接影响到焊缝的质量。一般的手工电弧焊和简易TIG焊焊机没有对收弧特别设计使收弧电流衰减的控制,焊接结束时,将电弧快速拉断,在收弧处会形成较深的弧坑,在很多场合下会产生弧坑裂纹和气孔等缺陷,为避免这些缺陷的形成,要求焊工按照一定的动作操作焊条(运条)。
这里讲的收弧方法:当收弧时,焊工通过操作焊条的动作,焊机收到收弧信号,焊机的输出电流自动衰减,电流减小、弧坑深度减小,弧坑越小。不必要求焊工使用复杂的运条,更不要通过把电弧拉得很长实现灭弧影响熔池的保护效果。
手工电弧焊如要结束焊接,因没有收弧控制电路,收弧要快速把电弧拉断,在较高的电压下将电弧熄灭,由于电弧突然消失,电弧结束前的熔池金属来不及流动快速冷却,将在收弧处遗留一个弧坑,该弧坑容易出现气孔、夹渣、裂纹和应力集中等焊接缺陷,重要焊接结构是不允许存在的。同样,钨极氩气保护焊也不希望弧坑的出现。
由于焊接工艺的逐渐深入发展,焊机已经演化为不同的类型,以焊条电弧焊为例,焊条电弧焊通过引弧和收弧来实现自身的控制,其操控步骤简便,并且焊条电弧焊具有使用灵活和烟尘少等优点,因此焊条电弧焊仍然是主要使用的焊机类型;然而在焊条电弧焊进行焊接过程中,焊条电弧焊需要进行移动并频繁地进行收弧,传统技术中焊条电弧焊的收弧方式主要通过焊工手动进行操作,焊工收弧方式无法改变电弧电流对于焊条电弧焊进行收弧,传统技术需要反复地进行收弧操作或者拉长电弧以实现灭弧功能,那么这将导致焊条电弧焊的焊接部位出现严重的弧坑,这种弧坑会使得焊接的强度和抗拉应力降低,降低了焊接的质量和效果,焊条电弧焊难以适用于高精度要求的焊接领域,适用范围有限。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供了一种应用于焊机的收弧控制电路、应用于焊机的控制系统及应用于焊机的控制方法,旨在解决传统的技术方案只能通过拉长电弧灭弧或者反复进行灭弧或跳弧以实现手动收弧功能,导致焊条电弧焊的焊接部位将会出现严重的弧坑,降低了焊接质量的问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种应用于焊机的收弧控制电路,包括:
与所述焊机连接,被配置为采集所述焊机在焊接时的输出电流的电流反馈模块;
与所述焊机连接,被配置为采集所述焊机在焊接时的输出电压的电压反馈模块;
与所述电流反馈模块及所述电压反馈模块连接,被配置为根据所述输出电压和所述输出电流检测所述焊机是否接收到收弧控制信号,若所述输出电压满足电压收弧条件以及所述输出电流满足电流收弧条件,则判定所述焊机接收到所述收弧控制信号并生成收弧驱动信号的收弧控制模块;以及
与所述收弧控制模块连接,被配置为根据所述收弧驱动信号控制所述焊机的输出电流按照预设的电流衰减率进行衰减,以对所述焊机进行收弧的电流调节模块。
在其中的一个实施例中,所述电流调节模块包括:
与所述收弧控制模块连接,被配置为根据所述收弧驱动信号控制所述焊机的输出电流按照预设的电流衰减率进行衰减等于第一预设电流时,切断所述焊机的输出电流的第一电流调节单元。
在其中的一个实施例中,所述电流调节模块包括:
与所述收弧控制模块连接,被配置为根据所述收弧驱动信号控制所述焊机的输出电流在预设的时间段内按照预设的电流衰减率进行衰减后,切断所述焊机的输出电流的第二电流调节单元。
在其中的一个实施例中,所述电压收弧条件包括:
所述焊机在第一时间节点的输出电压、所述焊机在第二时间节点的输出电压、所述焊机在第三时间节点的输出电压、所述焊机在第四时间节点的输出电压、所述焊机在第五时间节点的输出电压及所述焊机在第六时间节点的输出电压满足如下公式(1)~公式(6)的条件:
U1<Umin (1)
U2>Umax (2)
U3<Umin (3)
U4>Umax (4)
U5<Umin (5)
U6>Umax (6)
其中在上式(1)~上式(6)中,所述U1为所述焊机在第一时间节点的输出电压,所述U2为所述焊机在第二时间节点的输出电压,所述U3为所述焊机在第三时间节点的输出电压,所述U4为所述焊机在第四时间节点的输出电压,所述U5为所述焊机在第五时间节点的输出电压,所述U6为所述焊机在第六时间节点的输出电压,所述Umin为预设最低电压,所述Umax为预设最高电压;
其中所述第一时间节点、所述第二时间节点、所述第三时间节点、所述第四时间节点、所述第五时间节点及所述第六时间节点在时间段上依次分布并且满足如下公式(7)至公式(11)的条件:
T1<T2 (7)
T2<T3 (8)
T3<T4 (9)
T4<T5 (10)
T5<T6 (11)
其中在上式(7)~上式(11)中,所述T1为所述第一时间节点,所述T2为所述第二时间节点,所述T3为所述第三时间节点,所述T4为所述第四时间节点,所述T5为所述第五时间节点,所述T6为所述第六时间节点;
所述电流收弧条件包括:
所述焊机的输出电流在所述第一时间节点至所述第六时间节点之间的时间段内保持恒定。
在其中的一个实施例中,所述预设的电流衰减率符合一次函数变化规律。
本申请实施例的第二方面提供了一种应用于焊机的控制系统,包括:
与市电连接,被配置为接入所述市电输出的交流电源信号,并将所述交流电源信号进行整流得到第一直流电源信号的第一整流模块;
所述第一整流模块连接,被配置为根据电弧控制信号对所述第一直流电源信号进行逆变得到第一交流信号的逆变模块;
与所述逆变模块连接,被配置为对所述第一交流信号的电压进行降压得到第二交流信号的变压器模块;
与所述变压器模块及所述焊机连接,被配置为对所述第二交流信号进行整流得到第二直流电源信号的第二整流模块;以及
与所述逆变模块连接,如上所述的收弧控制电路,所述收弧控制电路用于检测所述焊机接收到收弧控制信号时,则对所述焊机进行收弧。
在其中的一个实施例中,所述控制系统还包括:
与所述逆变模块及所述收弧控制电路连接,被配置为根据焊机输出的电弧电流调节信号生成所述电弧控制信号的电弧控制模块。
本申请实施例的第三方面提供了一种应用于焊机的收弧控制方法,所述收弧控制方法包括:
采集所述焊机在焊接时的输出电流和所述焊机在焊接时的输出电压;
根据所述输出电压和所述输出电流检测所述焊机是否触发收弧控制事件;
若所述输出电压满足电压收弧条件和所述输出电流满足电流收弧条件,则判定所述焊机触发所述收弧控制事件;
当所述焊机触发所述收弧控制事件,则控制所述焊机的输出电流按照预设的电流衰减率进行衰减,以对所述焊机进行收弧。
上述的应用于焊机的收弧控制电路通过电流反馈模块和电压反馈模块对于焊机的输出电流和输出电压分别进行采样,并且通过判断输出电流和输出电压这两者的变化规律检测手工电弧焊焊机是否满足收弧条件;若手工电弧焊焊机满足了收弧条件,则使得手工电弧焊焊机自动地熄灭电弧,以保障手工电弧焊焊机的收弧效果;因此本申请实施例可根据手工电弧焊焊机的自身电能变化情况对于手工电弧焊焊机执行收弧操作,以使得手工电弧焊焊机能够在短弧的条件下实现自动灭弧,避免了长弧长下灭弧对于手工电弧焊焊机的焊接部位产生弧坑;从而收弧控制电路根据手工电弧焊焊机的输出电流和输出电压的采集结果确定手工电弧焊焊机的收弧状态,以自动熄灭手工电弧焊焊机的电弧,本申请实施例对于焊机设置一套收弧机制,在这一机制规则下,要收弧时,通过操作电弧弧长高、低变化,焊机通过焊机的输出电压、输出电流以及时间的联合检测、判断是否有收弧控制信号;当有收弧控制信号时,焊机执行收弧程序——电流逐渐减小,小到设定值时切断焊机的输出实现短电弧下灭弧,极大地提高手工电弧焊焊机的焊接质量,实现了手工电弧焊焊机的“人-机”协调收弧控制功能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,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申请的一些实施例,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为本申请一实施例提供的应用于焊机的收弧控制电路的结构示意图;
图2为本申请一实施例提供的焊机的输出电压和输出电流跟随时间节点的变化示意图;
图3为本申请一实施例提供的应用于焊机的控制系统的结构示意图;
图4为本申请一实施例提供的应用于焊机的控制系统的另一种结构示意图;
图5为本申请一实施例提供的应用于焊机的控制系统的另一种结构示意图;
图6为本申请一实施例提供的应用于焊机的控制系统的另一种结构示意图;
图7为本申请一实施例提供的应用于焊机的控制系统的另一种结构示意图;
图8为本申请一实施例提供的应用于焊机的收弧控制方法的具体流程图;
图9为本申请一实施例提供的电流反馈模块的电路原理示意图;
图10为本申请一实施例提供的电压反馈模块的电路原理示意图;
图11为本申请一实施例提供的收弧控制模块的电路原理示意图;
图12为本申请一实施例提供的电流调节模块的电路原理示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要首先说明的是,本文中的“焊机”包括:手工电弧焊焊机和简易钨极氩弧焊机,为便于说明,下文中仅仅以“手工电弧焊焊机”进行说明,由于这仅仅为示例,并非构成对于本申请实施例中收弧控制电路的技术限定。
手工电弧焊焊机是利用焊条和工件之间的电弧加热进行焊接的机器,电弧是指气体放电现象;其中手工电弧焊焊机在高温的电弧条件下将焊条熔化于被焊接物体的缝隙中,以达到焊接的功能;由于手工电弧焊焊机的焊接条件往往是高温和复杂的电弧力的环境下,那么手工电弧焊焊机进行收弧方式多种多样,并且手工电弧焊焊机自身的运行电压/运行电流也将发生规律性变化。
其中手工电弧焊焊机的弧坑现象是指焊接收尾处(焊接部位)形成低于焊缝高度的凹陷坑;由于电弧力的作用,电弧燃烧时焊缝处形成熔池,且熔池不像水池一样是平的,而是下凹的,焊接结束时熔池中的液态金属冷却、固化,如在焊缝末尾遗留一个凹坑出现应力集中,因为电弧是通过拉长熄灭的,电弧拉长后空气中的有害元素容易进入还没有固化的金属中,造成焊接强度劣化;由于各个工业技术领域对于焊接精度的要求不相同,在一些焊接精度要求比较高的场合,比如航空制造领域,对于缝质量具有极为严格的要求。
一般的,手工电弧焊焊机的焊接电流越大,弧坑越深,弧坑越深焊接强度越差。焊接电流是根据焊接板厚、焊接效率等设定,一般希望采用尽可能大的焊接电流焊接以提高效率,不可能为减小弧坑而用小电流。采用大电流焊接,收弧时用小电流,既能照顾到高焊接效率、焊接熔深要求又能实现无弧坑或小弧坑的质量要求。
通常填充弧坑的方法是靠焊工的技能,如在弧坑处灭弧冷却熔池、再引弧时过渡少量金属的多次实现填满弧坑,但都是拉长电弧的灭弧方式,无法做到短电弧弧长下灭弧,都必须拉长电弧直到焊机不能提供足够的电压来维持电弧存在为止,拉断电弧的长度很可能在30mm以上。电弧越长,空气中含有的氮、氧、氢等对焊缝有害的元素就越容易进入高温焊接区,甚至是熔池里。短弧下灭弧对于提升焊接质量具有极为重要的实际意义。
因此如何实现短弧长下灭弧和消除弧坑成为保障焊接质量的关键因素,由于弧长大小可以从电弧的电压信号/电流信号反应。弧长越长,电弧电压越高;而在正常焊接时,手工电弧焊焊机的电流不发生变化,而手工电弧焊焊机的电压随弧长变化。而焊接熔深主要受电流影响;基于以上发明构思,在焊缝末尾时,按照特定的动作通过拉长电弧(电压升高)或压低电弧(电压降低)是能够实现与手工电弧焊焊机的控制;当手工电弧焊焊机收到的收弧指令时,是可以控制焊接输出电流变化,如实现衰减进而实现收弧功能。
需要说明的是,本文中所指的“手工电弧焊焊机”是指本领域中各种类型的手工电弧焊焊机,本申请实施例中的收弧控制电路能够适用于各种类型的手工电弧焊焊机。
请参阅图1,本申请实施例提供的应用于手工电弧焊焊机的收弧控制电路10的结构示意图,通过收弧控制电路10能够在短弧条件下实现灭弧功能,避免手工电弧焊焊机的焊接部位出现弧坑,保障了手工电弧焊焊机的焊接质量和效率;为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分,详述如下:
上述收弧控制电路10包括:电流反馈模块101、电压反馈模块102、收弧控制模块103及电流调节模块104。
其中,电流反馈模块101与手工电弧焊焊机连接,被配置为采集手工电弧焊焊机在焊接时的输出电流。
具体的,电流反馈模块101串接于手工电弧焊焊机的供电回路,当手工电弧焊焊机对于金属零件正在进行焊接时,手工电弧焊焊机通过供电回路接入电能,以实现正常的焊接功能,因此通过供电回路中电能的运行状态能够精确地监控手工电弧焊焊机的自身电能变化情况。
本实施例通过电流反馈模块101能够精确地采集手工电弧焊焊机在焊接时的输出电流的变化量,进而根据输出电流的变化量对于手工电弧焊焊机的实际电流运行情况进行手工电弧焊焊机的电弧进行精确的操控,以实现对于手工电弧焊焊机的输出电流实现自动控制功能,手工电弧焊焊机的电弧在变化过程中具有电流稳定性。
电压反馈模块102与手工电弧焊焊机连接,被配置为采集手工电弧焊焊机在焊接时的输出电压。
具体的,电压反馈模块102并接于手工电弧焊焊机的输出回路,通过电压反馈模块102能够实时地监控手工电弧焊焊机的运行电压的变化情况,进而根据手工电弧焊焊机的运行电压变化情况对于手工电弧焊焊机的电弧进行自适应控制,以使得焊条焊接的电弧在弧长发生改变的过程中,控制电路能检测到手工电弧焊的工作运行状态。
因此本实施例通过对于手工电弧焊焊机的输出电能进行电压反馈和电流反馈,以使得手工电弧焊焊机的电弧调节能够与焊条电弧焊接的电能运行情况保持匹配,提高了手工电弧焊焊机的自适应控制性能。
收弧控制模块103与电流反馈模块101及电压反馈模块102连接,被配置为根据输出电压和输出电流检测手工电弧焊焊机是否接收到收弧控制信号,若输出电压满足电压收弧条件和输出电流满足电流收弧条件,则判定手工电弧焊焊机接收到收弧控制信号并生成收弧驱动信号。
具体的,若输出电压不满足电压收弧条件和/或输出电流不满足电流收弧条件,则收弧控制模块103判定手工电弧焊焊机没有接收到收弧控制信号并生成收弧驱动信号,此时通过手工电弧焊焊机能够对于被焊接物体实现正常的焊接功能。
其中收弧控制信号包含焊机上预设的收弧条件和焊接人员的手工电弧焊焊机的收弧控制功能,进而通过收弧控制信号驱动手工电弧焊焊机执行收弧操作,以使手工电弧焊焊机逐渐减小焊接电流;本实施例利用手工电弧焊焊机的输出电压和输出电流能够灵敏地检测出手工电弧焊焊机是否接收到焊工的收弧指令,当手工电弧焊焊机的输出电压变化情况与预设设定的电能变化情况保持匹配,则说明焊接已经满足了收弧条件,此时通过收弧驱动信号对手工电弧焊焊机执行收弧功能,以实现对于焊条焊接的收弧效果;因此本实施例根据焊条焊接的输出电压/输出电流与预设收弧条件之间的匹配关系,以启动手工电弧焊焊机的电弧的自动灭弧功能,提高了手工电弧焊焊机的电弧自动收弧效果。
电流调节模块104与收弧控制模块103连接,被配置为根据收弧驱动信号控制手工电弧焊焊机的输出电流按照预设的电流衰减率进行衰减,实现对手工电弧焊焊接进行自动收弧。
具体的,电流调节模块104串接于手工电弧焊焊机的供电回路,进而通过电流调节模块104能够实时改变手工电弧焊焊机的输出电流。
当电流调节模块104接收到收弧驱动信号时,则通过收弧驱动信号能够改变电流调节模块104的工作状态,以通过电流调节模块104对于手工电弧焊焊机执行收弧功能,以保障手工电弧焊焊机的收弧效果;电流调节模块104能够实时地将手工电弧焊焊机的输出电流进行拉低,并且使得输出电流按照特定的电流变化规律进行降低,电流降低到预定值时切断焊机的输出实现电弧熄灭,进而保障了手工电弧焊焊机的填充弧坑目的;因此手工电弧焊焊机能够在安全的电能运行条件下实现收弧功能;本实施例无需拉长电弧或者对于手工电弧焊焊机进行反复收弧操作,只需要在确定手工电弧焊焊机获取得到收弧控制信号后,则立即对于手工电弧焊焊机进行收弧操作,实现了手工电弧焊焊机在短弧条件下自动实现收弧功能,提高了手工电弧焊焊机的收弧质量。
在图1示出收弧控制电路10的结构示意中,通过对于手工电弧焊焊机的输出电流和输出电压进行检测,并且根据手工电弧焊焊机反馈得到的电流和电压判断手工电弧焊焊机是否接收到收弧指令;若确定手工电弧焊焊机接收到收弧指令,则立即对于手工电弧焊焊机的输出电流按照预设的变化模式进行降低,以使得手工电弧焊焊机的电弧能够实现可控的熄灭;根据手工电弧焊焊机的电流变化情况能够确认对于手工电弧焊焊机的收弧操作功能,以使得手工电弧焊焊机在短电弧条件下实现灭弧操作,消除了手工电弧焊焊机的弧坑,降低了对焊工技能的控制要求;从而本实施例根据手工电弧焊焊机的输出电能的变化情况对于手工电弧焊焊机执行收弧操作,以满足技术人员的收弧需求和焊接精度需求,解决了传统技术对于手工电弧焊焊机采用手动收弧方式,手工电弧焊焊机的收弧步骤无法与手工电弧焊焊机的运行电能建立关系,导致手工电弧焊焊机的焊接部位出现严重的弧坑,降低了手工电弧焊焊机的焊接质量和焊接效果的问题。
作为一种可选的实施方式,预设的电流衰减率符合一次函数变化规律。
具体的,预设的电流衰减率符合一次递减函数规律,通过电流调节模块104能够使得手工电弧焊焊机的输出电流逐渐下降。
具体的,当电流调节模块104接收到收弧驱动信号时,通过收弧驱动信号能够使得手工电弧焊焊机的输出电流实现均匀的变化,控制手工电弧焊焊机的输出电流降低,以实现收弧控制的效果;因此本实施例根据收弧指令改变手工电弧焊焊机的电流,以使得手工电弧焊焊机能够高效地实现电弧熄灭功能,提高了收弧控制电路10对于手工电弧焊焊机的输出电流控制效率和控制精度。
作为一种可选的实施方式,电流调节模块104包括第一电流调节单元;第一电流调节单元与收弧控制模块103连接,被配置为根据收弧驱动信号控制手工电弧焊焊机的输出电流按照预设的电流衰减率进行衰减至等于第一预设电流时,切断手工电弧焊焊机的输出电流。
示例性的,第一预设电流为10A,进而当手工电弧焊焊机的输出电流衰减至10A时,则手工电弧焊焊机可安全的实现灭弧功能。
具体的,第一电流调节单元串接于手工电弧焊焊机的供电回路,当通过收弧控制模块103确定手工电弧焊焊机接收到收弧控制信号时,则通过收弧驱动信号控制第一电流调节单元执行收弧操作功能,以使得手工电弧焊焊机的电弧能够短弧长下的熄灭;当手工电弧焊焊机的输出电流下降至第一预设电流时,使得手工电弧焊焊机停止电能输入功能,手工电弧焊焊机能够实现自动灭弧功能,即保障了手工电弧焊焊机的收弧效果,以使得手工电弧焊焊机在稳定的运行状态下进行收弧,手工电弧焊焊机能够在短弧的状态下实现灭弧,以防止手工电弧焊焊机出现严重的弧坑。
作为一种可选的实施方式,电流调节模块104包括第二电流调节单元,第二电流调节单元与收弧控制模块103连接,被配置为根据收弧驱动信号控制手工电弧焊焊机的输出电流在预设的时间段内按照预设的电流衰减率进行衰减后,切断手工电弧焊焊机的输出电流。
具体的,第二电流调节单元串接于手工电弧焊焊机的供电回路,当手工电弧焊焊机接收到收弧信息时,第二电流调节单元根据收弧驱动信号对于手工电弧焊焊机的输出电流按照一定的速率进行降低,以使得手工电弧焊焊机在预设的时间段内按照预设的变化模式对于电流进行降低,手工电弧焊焊机的输出电流可实现快速的下降,保障了手工电弧焊焊机的收弧安全性和高效性,避免了手工电弧焊焊机由于拉长电弧而出现较大弧坑的问题。
作为一种具体的实施方式,电压收弧条件包括:手工电弧焊焊机的输出电压在预设的时间节点达到预设的电压,电流收弧条件包括:手工电弧焊焊机的输出电流在预设的时间段内保持恒定;因此本实施例通过对于焊条焊机的输出电压和输出电流在预设的时间周期内进行采集,并且根据焊机的输出电压在预设时间周期内的变化规律与预设电压变化规律之间的第一匹配结果,根据焊机的输出电流在预设时间周期内的变化规律与预设电流变化规律之间的第二匹配结果,根据第一匹配结果和第二匹配结果能够精确地判断出手工电弧焊焊机是否需要进行收弧操作,实现了对于手工电弧焊焊机的自动收弧控制功能。
作为一种可选的实施方式,电压收弧条件包括:
手工电弧焊焊机在第一时间节点的输出电压、手工电弧焊焊机在第二时间节点的输出电压、手工电弧焊焊机在第三时间节点的输出电压、手工电弧焊焊机在第四时间节点的输出电压、手工电弧焊焊机在第五时间节点的输出电压及手工电弧焊焊机在第六时间节点的输出电压满足如下公式(1)~公式(6)的条件:
U1<Umin (1)
U2>Umax (2)
U3<Umin (3)
U4>Umax (4)
U5<Umin (5)
U6>Umax (6)
其中在上式(1)~上式(6)中,U1为手工电弧焊焊机在第一时间节点的输出电压,U2为手工电弧焊焊机在第二时间节点的输出电压,U3为手工电弧焊焊机在第三时间节点的输出电压,U4为手工电弧焊焊机在第四时间节点的输出电压,U5为手工电弧焊焊机在第五时间节点的输出电压,U6为手工电弧焊焊机在第六时间节点的输出电压,Umin为预设最低电压,Umax为预设最高电压;
其中第一时间节点、第二时间节点、第三时间节点、第四时间节点、第五时间节点及第六时间节点在时间段上依次分布并且满足如下公式(7)至公式(11)的条件:
T1<T2 (7)
T2<T3 (8)
T3<T4 (9)
T4<T5 (10)
T5<T6 (11)
其中在上式(7)~上式(11)中,T1为第一时间节点,T2为第二时间节点,T3为第三时间节点,T4为第四时间节点,T5为第五时间节点,T6为第六时间节点。
电流收弧条件包括:
手工电弧焊焊机的输出电流在第一时间节点至第六时间节点之间的时间段内保持恒定。
示例性的,下面通过一个具体的示例来说明收弧控制电路10对于手工电弧焊焊机进行收弧控制过程中,手工电弧焊焊机的输出电压跟随不同时间节点的变化情况,如图2,在不同的时间节点下,手工电弧焊焊机的输出电压跟随时间节点的变化情况。
在第一时间节点之前,手工电弧焊焊机的输出电压保持正常的波动状态,通过手工电弧焊焊机能够对于被焊物体实现正常的焊接功能,以使得手工电弧焊焊机能够处于安全、稳定的工作状态。
在第一时间节点至第第六时间节点之间的之间时间段内,收弧控制模块103根据手工电弧焊焊机的输出电压和手工电弧焊焊机的输出电流检测焊工是否发出收弧控制信号;按照上式(1)至上式(11)来判断手工电弧焊焊机是否需要进行收弧操作,若手工电弧焊焊机的输出电压在第一时间节点至第第六时间节点之间的之间时间段内满足预设的电压变化规律,并且手工电弧焊焊机的输出电流在第一时间节点至第六时间节点之间的时间段之内保持基本恒定,那么收弧控制模块103能够实时地判定手工电弧焊焊机已经接收到收弧控制信息,则在第六时间节点以后,启动对于手工电弧焊焊机的收弧操作,手工电弧焊焊机的输出电流逐渐下降,直至将手工电弧焊焊机的输出电流完全切断,实现对于手工电弧焊焊机安全灭弧操作;手工电弧焊焊机能够在短弧条件下按照预设的电流衰减模式完成收弧,安全可靠,避免手工电弧焊焊机出现弧坑。
作为一种可选的实施方式,第一时间节点、第二时间节点、第三时间节点、第四时间节点、第五时间节点及第六时间节点在时间段上依次并且等时间间距分布;示例性的,第一时间节点与第二时间节点之间的时间间隔等于第二时间节点与第三时间节点之间的时间间隔,依次类推;因此本实施例通过对于手工电弧焊焊机的输出电压和输出电流在规律的时间节点内的变化情况,对于手工电弧焊焊机是否符合安全收弧条件进行精确的判断;从而实现了对于手工电弧焊焊机的收弧控制的判断精度,避免对于手工电弧焊焊机出现收弧判断误差;手工电弧焊焊机能够按照用户的实际电路功能需求进行收弧,提高了手工电弧焊焊机的焊机精度和控制稳定性。
需要说明的是,上述公式(1)~(13)仅仅为电压收弧条件以及电流收弧条件的一个示例而已,在不予本申请中收弧控制电路10的实质技术特征相违背的情况下,可以不同的电压变化规律和电流变化规律来判定手工电弧焊焊机是否满足收弧条件;比如上述实施例采用了6个时间节点来判断手工电弧焊焊机的输出电压和输出电流的变化规律,本领域技术人员还可采用7个甚至8个时间节点以及相应的判断条件,以实现对于手工电弧焊焊机的收弧条件的判断功能;因此本实施例中的收弧控制电路10具有较高的兼容性和收弧精确性。
图3示出了本实施例提供的应用于手工电弧焊焊机的控制系统30的结构示意,请参阅图3,控制系统30包括:第一整流模块301、逆变模块302、变压器模块303、第二整流模块304以及如上的收弧控制电路10。
其中,第一整流模块301与市电连接,被配置为接入市电输出的交流电源信号,并将交流电源信号进行整流得到第一直流电源信号。
可选的,市电包括220V交流电源;本实施例通过第一整流模块301能够将交流电能转换为直流电能,通过直流电能能够驱动手工电弧焊焊机进入正常的焊接状态,保障了手工电弧焊焊机的工作效率和稳定性;因此本实施例中的控制系统30能够适用于各个不同的电力系统中,以实现对于手工电弧焊焊机的控制功能。
逆变模块302第一整流模块301连接,被配置为根据电弧控制信号对第一直流电源信号进行逆变得到第一交流信号.
其中第一直流电源信号包含直流电能,第一交流信号包含交流电能,电弧控制信号包含电弧控制信息,通过电弧控制信号能够改变逆变模块302的工作状态,以使得逆变模块302能够生成特定幅值的第一交流信号,以使得手工电弧焊焊机的供电回路具有更高的电能传输效率。
变压器模块303与逆变模块302连接,被配置为对第一交流信号的电压进行降压得到第二交流信号。
其中,通过变压器模块303能够对于第一交流信号的电压进行降压,以使得经过调节后交流电能的功率能够完全符合手工电弧焊焊机的额定功率需求,通过控制系统30对于电能进行转换后,驱动手工电弧焊焊机处于额定的工作状态,提高了手工电弧焊焊机的运行驱动安全性。
第二整流模块304与变压器模块303及手工电弧焊焊机连接,被配置为对第二交流信号进行整流得到第二直流电源信号。
其中通过第二整流模块304对于交流电能进行整流后可输出直流电能,通过第二直流电源信号能够对于手工电弧焊焊机进行直流驱动,以输出电弧,以保障手工电弧焊焊机的焊接稳定性和控制灵活性。
示例性的,其中第一整流模块301、逆变模块302、变压器模块303以及第二整流模块304依次串接于手工电弧焊焊机的供电回路,因此本实施例中的控制系统30的内部电路模块能够实现手工电弧焊焊机的实际运行状态进行灵活的调节。
收弧控制电路10与逆变模块302连接,收弧控制电路10用于检测手工电弧焊焊机接收到收弧控制信号时,则对手工电弧焊焊机进行收弧。
请参阅图1至图2的实施例,其中,收弧控制电路10串接在手工电弧焊焊机的供电回路中,收弧控制电路10能够对于手工电弧焊焊机的输出电压和输出电流进行反馈检测,以判定手工电弧焊焊机是否接收到收弧控制信息;当确定手工电弧焊焊机需要执行收弧控制,则使得手工电弧焊焊机在短弧条件下按照特定的规律进行衰减和熄灭,以消除弧坑,保障了手工电弧焊焊接的焊缝质量。
作为一种可选的实施方式,图4示出了本实施例提供的应用于手工电弧焊焊机的控制系统30的另一种结构示意,相比于图3示出控制系统30的结构示意,图4中控制系统30还包括电弧控制模块305,电弧控制模块305与逆变模块302及收弧控制电路10连接,被配置为根据焊机输出的电弧电流调节信号生成电弧控制信号。
其中,电弧电流调节信号包含用户的电弧调节信息,电弧控制模块305实现对于电弧电流调节信号进行信号转换,进而电弧控制模块305根据用户的调节信息对于手工电弧焊焊机的焊接状态进行自适应操控,手工电弧焊焊机能够按照用户的实际焊接需求执行焊接功能,提高了手工电弧焊焊机的控制灵活性。
可选的,电弧控制模块305还用于输出收弧控制信号,进而通过收弧控制信号能够使得手工电弧焊焊机执行收弧操作,并且通过收弧控制电路10对于手工电弧焊焊机的输出电流和输出电压进行检测后,完成了对于手工电弧焊焊机的收弧状态的确定操作后,则通过收弧控制电路10能够调节电弧控制模块305的工作状态,进而使得逆变模块302输出的第一交流信号的电流逐渐下降,直至切断手工电弧焊焊机的输出电流,以实现对于手工电弧焊焊机的自动灭弧控制功能。
作为一种可选的实施方式,图5示出了本实施例提供的应用于手工电弧焊焊机的控制系统30的另一种结构示意,相比于图4示出控制系统30的结构示意,图5中的控制系统30还包括:显示模块306和电源模块307。
其中,显示模块306与电弧控制模块305连接,被配置为根据焊机状态信号检测并显示手工电弧焊焊机的过热、过流、输入电压异常等状态。
其中手工电弧焊焊机处于焊接状态时,电弧控制模块305根据用户的电弧调节信息对于手工电弧焊焊机的电能输入状态进行精确的调节,以使得手工电弧焊焊机能够根据技术人员的操作指令执行焊接功能。
手工电弧焊焊机处于收弧状态时,则通过收弧控制电路10向电弧控制模块305输出执行指令,以使得电弧控制模块305根据执行指令调节手工电弧焊焊机的输出电流,以使得手工电弧焊焊机的输出电流能够逐步衰减,直至手工电弧焊焊机能够短弧长下灭弧。
手工电弧焊焊机处于引弧状态时,则通过电弧控制模块305输出的电弧控制信号调节手工电弧焊焊机的输入电能,以使手工电弧焊焊机能够逐渐启动,此时手工电弧焊焊机处于电弧启动阶段。
手工电弧焊焊机处于停止状态时,则手工电弧焊焊机的供电回路并不存在电能,手工电弧焊焊机无法接入电能,手工电弧焊焊机处于失电停机状态。
示例性的,显示模块306通过发光元件显示手工电弧焊焊机的焊机状态,以使技术人员根据光信号能够同步获取手工电弧焊焊机的实际运行状态;示例性的,通过显示模块306生成的光信号的色彩匹配手工电弧焊焊机的相应运行状态,当光信号的色彩为黄色时,则手工电弧焊焊机处于焊接状态,依次类推;因此本实施例通过显示模块306能够同步显示手工电弧焊焊机的运行变化情况,给技术人员带来了良好的使用体验。
电源模块307与电弧控制模块305连接,电源模块307用于生成电源信号,以对电弧控制模块305进行上电;因此本实施例通过电源模块307单独对电弧控制模块305进行供电,保障了电弧控制模块305的供电安全性和工作稳定性,进而控制系统30能够长期地对于手工电弧焊焊机实现稳定的控制功能,以满足技术人员的焊机需求。
作为一种可选的实施方式,图6示出了本实施例提供的应用于手工电弧焊焊机的控制系统30的另一种结构示意,相比于图3示出控制系统30的结构示意,图6中控制系统30还包括:第一滤波模块308和第二滤波模块309。
其中,第一滤波模块308连接于第一整流模块301与逆变模块302之间,被配置为对第一直流电源信号进行滤波处理。
通过第一滤波模块308可排除第一直流电源信号中的交流分量,以使得第一直流电源信号能够保持传输的稳定性和安全性,避免通过第一整流模块301输出整流后的电能包含够多的杂讯,降低了控制系统30的控制精度和控制稳定性问题。
第二滤波模块309连接于第二整流模块304与手工电弧焊焊机之间,被配置为对第二直流电源信号进行滤波处理。
通过第二滤波模块309对于第二直流电源信号进行滤波处理后,可使得手工电弧焊焊机能够接入更加稳定、安全的电能,以使得手工电弧焊焊机能够始终接入额定的电能,提高了手工电弧焊焊机的控制精度和精确性,通过控制系统30能够灵活地改变手工电弧焊焊机的运行状态。
作为一种可选的实施方式,图7示出了本实施例提供的应用于手工电弧焊焊机的控制系统30的另一种结构示意,相比于图3示出控制系统30的结构示意,图7中的控制系统30还包括:散热风机310,其中散热风机310用于对第一整流模块301、逆变模块302、变压器模块303以及第二整流模块304进行散热处理,以防止控制系统30中的各个电路模块处于过热运行状态;因此本实施例中的控制系统30通过交流电能进行转换和调节后,以对手工电弧焊焊机实现了完全、稳定的控制功能,并且控制系统30的内部电路模块也具有较高的物理安全性和稳定性。
图8示出了本实施例提供的应用于手工电弧焊焊机的收弧控制方法的具体实现流程,请参阅图8,收弧控制方法具体包括:
步骤S901:采集手工电弧焊焊机在焊接时的输出电流和手工电弧焊焊机在焊接时的输出电压。
步骤S902:根据输出电压和输出电流检测手工电弧焊焊机是否触发收弧控制事件;其中若手工电弧焊焊机触发收弧控制事件,则需要启动对于手工电弧焊焊机的收弧控制过程。
步骤S903:若输出电压满足电压收弧条件和输出电流满足电流收弧条件,则判定手工电弧焊焊机触发收弧控制事件。
具体的,若输出电压的电压变化规律与预设的电压变化规律匹配,并且输出电流的电流变化规律与预设的电流变化规律匹配,此时说明输出电压满足电压收弧条件和输出电流满足电流收弧条件,则判定手工电弧焊焊机触发收弧控制事件。
若手工电弧焊焊机的输出电压的电压变化规律与预设的电压变化规律不匹配,和/或手工电弧焊焊机的输出电流的电流变化规律与预设的电流变化规律不匹配,则判定手工电弧焊焊机未触发收弧控制事件;从而本实施例根据手工电弧焊焊机的输出电压和输出电流的变化情况判断手工电弧焊焊机是否需要执行灭弧操作,以实现对于手工电弧焊焊机的收弧状态的自动检测功能,检测的精度较高,防止了对于手工电弧焊焊机的收弧控制出现误判断和误动作的问题。
步骤S904:当手工电弧焊焊机触发收弧控制事件,则控制手工电弧焊焊机的输出电流按照预设的电流衰减率进行衰减,以对手工电弧焊焊机进行收弧。
由于图8中的收弧控制方法与图1中收弧控制电路相对应,因此关于图8中收弧控制方法的具体操作步骤的具体实施方式可参照图1至图2的实施例,此处将不再赘述。
本实施例中的收弧控制方法可根据手工电弧焊焊机的电流反馈和电压反馈来实现对于手工电弧焊焊机是否需要执行收弧控制过程进行灵活的检测,以便于手工电弧焊焊机启动收弧控制功能,满足焊接人员的实际焊接控制需求;当根据手工电弧焊焊机的电能运行状态判定手工电弧焊焊机需要启动收弧控制过程时,则控制手工电弧焊焊机的输出电流按照预设的电流降低模式进行降低,以使得手工电弧焊焊机能够实现完全收弧,保障了手工电弧焊焊机在收弧控制过程中保持自身电能的稳定性和安全性;因此本实施例中的手工电弧焊焊机无需通过拉长电弧实现灭弧功能,只需要在短弧条件下实现主动灭弧,控制精度和效率较高,手工电弧焊焊机能够根据技术人员的操作需求实现输入电能的衰减,直至电弧完全熄灭,避免了手工电弧焊焊机的焊接部位出现严重的弧坑;从而有效地解决了传统技术中的收弧控制方法必须通过拉长电弧或者反复收弧,以实现手工电弧焊焊机的短弧长下灭弧功能,导致手工电弧焊焊机出现焊接缺陷几率增加,手工电弧焊焊机的焊接部位会出现弧坑,无法满足技术人员的高精度焊接要求的问题。
作为一种可选的实施方式,图9示出了本实施例提供的电流反馈模块101的电路原理示意,请参阅图9,电流反馈模块101包括:
第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第一运算放大器Cmp1以及第一滑动变阻器RD1。
其中,第一电阻R1的第一端接手工电弧焊焊机的分流器的信号正端,第二电阻R2的第一端接分流器的负端,进而通过第一电阻R1和第二电阻R2可实时获取手工电弧焊焊机的电流变化量。
第一电阻R1的第二端、第四电阻R4的第一端以及第五电阻R5的第一端共接于第一运算放大器Cmp1的第一输入端,第二电阻R2的第二端、第三电阻R3的第一端以及第一电容C1的第一端共接于第一运算放大器Cmp1的第二输入端,第三电阻R3的第二端和第一电容C1的第二端共接于地GND。
第四电阻R4的第二端接第一滑动变阻器RD1的滑片端,第一滑动变阻器RD1的第一定值端和第一滑动变阻器RD1的第二定值端接第一直流电源;通过改变滑片端在第一滑动变阻器RD1上的位置,以使得第四电阻R4的第二端接入不同的直流电压,通过直流电压能够保障电流反馈模块101中各个电子元器件的供电稳定性,保障了电流反馈模块101的电流采集精度。
第五电阻R5的第二端和第一运算放大器Cmp1的输出端共接于收弧控制模块103,以使得收弧控制模块103能够精确地获取手工电弧焊焊机的输出电流的采集结果。
作为一种可选的实施方式,图10示出了本实施例提供的电压反馈模块102的电路原理示意,请参阅图10,电压反馈模块102包括:
第二运算放大器Cmp2、第三运算放大器Cmp3、第二电容C2、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8以及第一二极管D1。
其中,第六电阻R6的第一端接手工电弧焊焊机的输出正端,第六电阻R6的第二端、第七电阻R7的第一端以及第二电容C2的第一端共接于第二运算放大器Cmp2的第一输入端,第七电阻R7的第二端和第二电容C2的第二端共接于手工电弧焊焊机的输出负端。
第二运算放大器Cmp2的第二输入端和第二运算放大器Cmp2的输出端共接于第八电阻R8的第一端,第八电阻R8的第二端和第一二极管D1的阴极共接于第三运算放大器Cmp3的第一输入端,第一二极管D1的阳极接地GND。
第三运算放大器Cmp3的第二输入端和第三运算放大器Cmp3的输出端共接于收弧控制模块103;进而通过电压反馈模块102能够将手工电弧焊焊机的输出电压采样结果输出至收弧控制模块103。
作为一种可选的实施方式,图11示出了本实施例提供的收弧控制模块103的电路原理示意,请参阅图11,收弧控制模块103包括:控制芯片U1、第二滑动变阻器RD2以及第三滑动变阻器RD3.
其中,控制芯片U1的通信端接电流反馈模块101和电压反馈模块102,进而控制芯片U1能够实时获取手工电弧焊焊机的输出电流采集结果和输出电压采集结果。
控制芯片U1的信号输出端接电流调节模块104;
控制芯片U1的第一参考信号输入端接第二滑动变阻器RD2的第一定值端和第三滑动变阻器RD3的第一定值端,控制芯片U1的第二参考信号输入端接第二滑动变阻器RD2的第二定值端和第三滑动变阻器RD3的第二定值端,控制芯片U1的第一预设电压输入端接第二滑动变阻器RD2的滑片端,控制芯片U1的第二预设电压输入端接第三滑动变阻器RD3的滑片端;因此通过改变第二滑动变阻器RD2的滑片端的位置和/或改变第三滑动变阻器RD3的滑片端的位置,以使控制芯片U1在不同的预设电压下对于手工电弧焊焊机的输出电压和输出电流进行检测并判断,以精确地得出手工电弧焊焊机是否满足收弧条件,收弧控制模块103具有较高的控制灵活性和判断精确性。
示例性的,控制芯片U1为传统技术中的单片机为核心的控制电路。
作为一种可选的实施方式,图12示出了本实施例提供的电流调节模块104的电路原理示意,请参阅图12,电流调节模块104包括:
电流调节芯片U2、第四运算放大器Cmp4、第五运算放大器Cmp5、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18以及第二二极管D2。
电流调节芯片U2的电源输入管脚VIN、电流调节芯片U2的电源控制管脚VC、第三电容C3的第一端以及第四电容C4的第一端共接于第二直流电源,第三电容C3的第二端和第四电容C4的第二端共接于地GND。
第六电容C6的第一端和第九电阻R9的第一端共接于电流调节芯片U2的参考电源输入管脚VREF,第六电容C6的第二端接地GND。
第九电阻R9的第二端、第十电阻R10的第一端以及第五电容C5的第一端共接于电流调节芯片U2的稳压控制管脚LIM,第十电阻R10的第二端和第五电容C5的第二端共接于地GND。
电流调节芯片U2的关断控制管脚SHUTD、第七电容C7的第一端以及第十一电阻R11的第一端共接于关断控制信号,第七电容C7的第二端和第十一电阻R11的第二端共接于地GND;通过关断控制信号能够使得电流调节芯片U2处于停止状态。
第十二电阻R12的第一端和第十三电阻R13的第一端接收弧控制模块103,第十二电阻R12的第二端、第十三电阻R13的第二端、第十四电阻R14的第一端以及第二二极管D2的阳极共接于第四运算放大器Cmp4的第一输入端,第四运算放大器Cmp4的第二输入端接地GND。
第十五电阻R15的第一端和第八电容C8的第一端共接于第十四电阻R14的第二端,第十五电阻R15的第二端、第八电容C8的第二端、第二二极管D2的阴极以及第四运算放大器Cmp4的输出端共接于第十六电阻R16的第一端,第十六电阻R16的第二端、第九电容C9的第一端以及第十七电阻R17的第一端共接于第五运算放大器Cmp5的第一输入端,第五运算放大器Cmp5的第二输入端和第五运算放大器Cmp5的输出端共接于第十八电阻R18的第一端,第十八电阻R18的第二端和第十电容C10的第一端共接于电流调节芯片U2的信号输入管脚IN,电流调节芯片U2的信号输出管脚用于接手工电弧焊焊机,其中电流调节芯片U2的信号输出管脚包括:OUTA和OUTB,进而电流调节芯片U2通过信号输出管脚能够控制手工电弧焊焊机的输出电流变化量,有实现收弧功能,控制精度较高。
示例性的,电流调节芯片U2的型号为:KA3846,进而本实施例通过电流调节芯片U2能够控制手工电弧焊焊机的输出电流按照预设的衰减方式进行降低,即简化了收弧控制电路10的电路结构,又保障了对于手工电弧焊焊机的收弧控制质量,提高了手工电弧焊焊机的焊接过程的灵活性。
在本文对各种器件、电路、装置、系统和/或方法描述了各种实施方式。阐述了很多特定的细节以提供对如在说明书中描述的和在附图中示出的实施方式的总结构、功能、制造和使用的彻底理解。然而本领域中的技术人员将理解,实施方式可在没有这样的特定细节的情况下被实施。在其它实例中,详细描述了公知的操作、部件和元件,以免使在说明书中的实施方式难以理解。本领域中的技术人员将理解,在本文和所示的实施方式是非限制性例子,且因此可认识到,在本文公开的特定的结构和功能细节可以是代表性的且并不一定限制实施方式的范围。
在整个说明书中对“各种实施方式”、“在实施方式中”、“一个实施方式”或“实施方式”等的引用意为关于实施方式所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此,短语“在各种实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在实施方式中”等在整个说明书中的适当地方的出现并不一定都指同一实施方式。此外,特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施方式中以任何适当的方式组合。因此,关于一个实施方式示出或描述的特定特征、结构或特性可全部或部分地与一个或多个其它实施方式的特征、结构或特性进行组合,而没有假定这样的组合不是不合逻辑的或无功能的限制。任何方向参考(例如,加上、减去、上部、下部、向上、向下、左边、右边、向左、向右、顶部、底部、在…之上、在…之下、垂直、水平、顺时针和逆时针)用于识别目的以帮助读者理解本公开内容,且并不产生限制,特别是关于实施方式的位置、定向或使用。
虽然上面以某个详细程度描述了某些实施方式,但是本领域中的技术人员可对所公开的实施方式做出很多变更而不偏离本公开的范围。连接参考(例如,附接、耦合、连接等)应被广泛地解释,并可包括在元件的连接之间的中间构件和在元件之间的相对运动。因此,连接参考并不一定暗示两个元件直接连接/耦合且彼此处于固定关系中。“例如”在整个说明书中的使用应被广泛地解释并用于提供本公开的实施方式的非限制性例子,且本公开不限于这样的例子。意图是包含在上述描述中或在附图中示出的所有事务应被解释为仅仅是例证性的而不是限制性的。可做出在细节或结构上的变化而不偏离本公开。
以上仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种应用于焊机的收弧控制电路,其特征在于,包括:
与所述焊机连接,被配置为采集所述焊机在焊接时的输出电流的电流反馈模块;
与所述焊机连接,被配置为采集所述焊机在焊接时的输出电压的电压反馈模块;
与所述电流反馈模块及所述电压反馈模块连接,被配置为根据所述输出电压和所述输出电流检测所述焊机是否接收到收弧控制信号,若所述输出电压满足电压收弧条件以及所述输出电流满足电流收弧条件,则判定所述焊机接收到所述收弧控制信号并生成收弧驱动信号的收弧控制模块;以及
与所述收弧控制模块连接,被配置为根据所述收弧驱动信号控制所述焊机的输出电流按照预设的电流衰减率进行衰减,以对所述焊机进行收弧的电流调节模块。
2.根据权利要求1所述的收弧控制电路,其特征在于,所述电流调节模块包括:
与所述收弧控制模块连接,被配置为根据所述收弧驱动信号控制所述焊机的输出电流按照预设的电流衰减率进行衰减等于第一预设电流时,切断所述焊机的输出电流的第一电流调节单元。
3.根据权利要求1所述的收弧控制电路,其特征在于,所述电流调节模块包括:
与所述收弧控制模块连接,被配置为根据所述收弧驱动信号控制所述焊机的输出电流在预设的时间段内按照预设的电流衰减率进行衰减后,切断所述焊机的输出电流的第二电流调节单元。
4.根据权利要求1所述的收弧控制电路,其特征在于,所述电压收弧条件包括:
所述焊机在第一时间节点的输出电压、所述焊机在第二时间节点的输出电压、所述焊机在第三时间节点的输出电压、所述焊机在第四时间节点的输出电压、所述焊机在第五时间节点的输出电压及所述焊机在第六时间节点的输出电压满足如下公式(1)~公式(6)的条件:
U1<Umin (1)
U2>Umax (2)
U3<Umin (3)
U4>Umax (4)
U5<Umin (5)
U6>Umax (6)
其中在上式(1)~上式(6)中,所述U1为所述焊机在第一时间节点的输出电压,所述U2为所述焊机在第二时间节点的输出电压,所述U3为所述焊机在第三时间节点的输出电压,所述U4为所述焊机在第四时间节点的输出电压,所述U5为所述焊机在第五时间节点的输出电压,所述U6为所述焊机在第六时间节点的输出电压,所述Umin为预设最低电压,所述Umax为预设最高电压;
其中所述第一时间节点、所述第二时间节点、所述第三时间节点、所述第四时间节点、所述第五时间节点及所述第六时间节点在时间段上依次分布并且满足如下公式(7)至公式(11)的条件:
T1<T2 (7)
T2<T3 (8)
T3<T4 (9)
T4<T5 (10)
T5<T6 (11)
其中在上式(7)~上式(11)中,所述T1为所述第一时间节点,所述T2为所述第二时间节点,所述T3为所述第三时间节点,所述T4为所述第四时间节点,所述T5为所述第五时间节点,所述T6为所述第六时间节点;
所述电流收弧条件包括:
所述焊机的输出电流在所述第一时间节点至所述第六时间节点之间的时间段内保持恒定。
5.根据权利要求1所述的收弧控制电路,其特征在于,所述预设的电流衰减率符合一次函数变化规律。
6.一种应用于焊机的控制系统,其特征在于,包括:
与市电连接,被配置为接入所述市电输出的交流电源信号,并将所述交流电源信号进行整流得到第一直流电源信号的第一整流模块;
所述第一整流模块连接,被配置为根据电弧控制信号对所述第一直流电源信号进行逆变得到第一交流信号的逆变模块;
与所述逆变模块连接,被配置为对所述第一交流信号的电压进行降压得到第二交流信号的变压器模块;
与所述变压器模块及所述焊机连接,被配置为对所述第二交流信号进行整流得到第二直流电源信号的第二整流模块;以及
与所述逆变模块连接,如权利要求1-5任一项所述的收弧控制电路,所述收弧控制电路用于检测所述焊机接收到收弧控制信号时,则对所述焊机进行收弧。
7.根据权利要求6所述的控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括:
与所述逆变模块及所述收弧控制电路连接,被配置为根据焊机输出的电弧电流调节信号生成所述电弧控制信号的电弧控制模块。
8.一种应用于焊机的收弧控制方法,其特征在于,所述收弧控制方法包括:
采集所述焊机在焊接时的输出电流和所述焊机在焊接时的输出电压;
根据所述输出电压和所述输出电流检测所述焊机是否触发收弧控制事件;
若所述输出电压满足电压收弧条件和所述输出电流满足电流收弧条件,则判定所述焊机触发所述收弧控制事件;
当所述焊机触发所述收弧控制事件,则控制所述焊机的输出电流按照预设的电流衰减率进行衰减,以对所述焊机进行收弧。
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