CN110919144A - 一种焊接电源自动检测装置及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种焊接电源自动检测装置及其检测方法,包括:为焊接电源供电的供电回路;多个若干个用于模拟焊接过程电弧负载的功率电阻和控制继电器构成的串联支路,串联支路并联形成测试回路;电压检测元件和电流检测元件;控制器,用于控制交流电源和功率电阻的接入,接收并记录电压检测元件和电流检测元件发送的电压值和电流值。本发明能够自动控制接入的功率电阻组合,降低了测试人员的劳动强度,提高了操作的安全性,测试过程通过PLC控制,测试效果高、可追溯性强,提高了产品的一致性。
Description
技术领域
本发明涉及焊接设备技术领域,尤其涉及一种焊接电源自动检测装置及其检测方法。
背景技术
焊接电源输出外特性曲线是焊机的重要特征,合理的外特性曲线可以满足良好的焊接工艺需求。焊接电源在出厂检验过程中,通常由检验人员试焊,由此确定该产品是否符合设计要求。该方式不仅会产生大量焊接烟尘,污染环境,而且,手工试焊评价标准一致性较差,不具备可追溯性。
利用大功率负载箱模拟电弧负载也是一种检测方法。该方法由检测人员手工闭合大功率负载箱中的各个闸刀,将不同阻值的电阻串入回路,模拟不同状态下的电弧负载。该方法劳动强度大,效率低,安全性低,但是该方法也不能实现自动化的数据记录与评估,难以保证产品的一致性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种效率高、安全性强、可追溯且产品一致性高的焊接电源自动检测装置及其检测方法。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种焊接电源自动检测装置,包括:
为焊接电源供电的供电回路,供电回路电连接至焊接电源的电源输入端,供电回路上设有一个用于接入交流电源的接触器;
多个用于模拟焊接过程电弧负载的功率电阻和控制继电器构成的串联支路,多个串联支路并联形成测试回路,测试回路电连接至焊接电源的输出端,测试回路通过控制继电器接入一个或多个功率电阻组合成不同阻值的测试回路;
用于检测测试回路电压值和电流值的电压检测元件和电流检测元件;
控制器,接触器和控制继电器均电连接至控制器的输出端,用于控制交流电源和功率电阻的接入;电压检测元件和电流检测元件电连接至控制器的AD转换接口,接收并记录电压检测元件和电流检测元件发送的电压值和电流值;
控制器还电连接有输入及显示设备,用于控制指令输入和测试结果显示。
作为优选的技术方案,焊接电源供电回路上还包括电源指示灯,电源指示灯并联在焊接电源的输入端子之间或并联在交流电源的两端。
作为优选的技术方案,控制器是PLC控制器。
一种焊接电源自动检测方法,包括以下步骤:
S1:根据接入的功率电阻的组合和阻值,设置多个测试档位;
S2:获取不同型号的焊接电源在各档位下测试的标准电压值和标准电流值;
S3:接入待测试的焊接电源,依次切换各档位并测试出各档位的电压值和电流值;
S4:依次将测试出的各档位的电压值和电流值与对应型号焊接电源的各档位的标准电压值和标准电流值进行比较,若测试出的各档位的电压值和电流值与标准电压值和标准电流值的误差在设定的误差范围之内,则测试的焊接电源符合要求,否则测试的焊接电源不符合要求;
S5:输出测试结果。
作为优选的技术方案,在步骤S2中,获取不同型号的焊接电源在各档位下测试的标准电压值和标准电流值的方法是直接设定或者通过示教过程获取标准电压值和标准电流值。
作为优选的技术方案,通过示教过程获取标准电压值和标准电流值的方法是:选择多个标准焊接电源,分别测试标准焊接电源在各档位下的电压值和电流值,每个标准焊接电源进行多次测量,并将多个标准焊接电源的各档位多次测量的电压值和电流值分别求平均值,得出对应型号的焊接电源在各档位下测试的标准电压值和标准电流值。
由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:本发明能够自动控制接入的功率电阻组合,不需要人工操作,降低了测试人员的劳动强度,提高了操作的安全性,测试过程通过PLC控制,测试效果高、可追溯性强,提高了产品的一致性。
本发明能对相关数据自动存储和比较,筛选出与标准样机差异较大的产品,提高出厂产品的一致性和可追溯性,除此之外,通过功率电阻模拟焊接过程电弧负载,焊接电源检测过程中的烟尘对环境的污染也能得以有效控制。
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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例焊接电源自动检测装置的电路原理图;
图2是本发明实施例焊接电源自动检测方法的工作流程图;
图3是本发明实施例焊接电源自动检测方法中示教过程的工作流程图;
图4是本发明实施例焊接电源自动检测方法中测试过程的工作流程图。
具体实施方式
如图1所示,一种焊接电源自动检测装置,包括:
为焊接电源供电的供电回路,供电回路电连接至焊接电源的电源输入端,供电回路上设有一个用于接入交流电源的接触器;
多个用于模拟焊接过程电弧负载的功率电阻和控制继电器构成的串联支路,多个串联支路并联形成测试回路,测试回路电连接至焊接电源的输出端,测试回路通过控制继电器接入一个或多个功率电阻组合成不同阻值的测试回路;
用于检测测试回路电压值和电流值的电压检测元件和电流检测元件;
控制器,接触器和控制继电器均电连接至控制器的输出端,用于控制交流电源和功率电阻的接入;电压检测元件和电流检测元件电连接至控制器的AD转换接口,接收并记录电压检测元件和电流检测元件发送的电压值和电流值;
控制器还电连接有输入及显示设备,用于控制指令输入和测试结果显示。
焊接电源供电回路上还包括电源指示灯,电源指示灯并联在焊接电源的输入端子之间或并联在交流电源的两端。
其中,功率电阻模拟焊接过程电弧负载,实现对被测焊接电源的测试;控制继电器用于接入功率电阻,实现在不同负载条件下对被测焊接电源的测试。
电压检测元件是电压传感器,电流检测元件是电流传感器,电流传感器用于检测焊机输出的焊接电流;电压传感器用于检测焊接电压。
本实施例中,焊接电源为ZX7-200,电压传感器采用THV4117TB,电流传感器为TH21WD,控制器是PLC控制器,型号是CP1E NA20。
输入及显示设备是人机交互的触摸屏NB5Q TW01B,触摸屏与PLC控制器连接,实现预置参数的录入和当前测试结果的显示等功能。
为模拟不同条件下的电弧电阻特征,在焊接电源检测过程中,串入不同的电阻值的电阻,本实施例中串入4个功率电阻,阻值分别是2Ω、1Ω、0.5Ω、0.25Ω各一只。
本发明中,控制器不局限于PLC控制器,其他类型的控制器或电气控制系统能够实现本发明技术效果的均适用于本发明。
如图2至图4共同所示,一种焊接电源自动检测方法,包括以下步骤:
S1:根据接入的功率电阻的组合和阻值,设置多个测试档位;
S2:获取不同型号的焊接电源在各档位下测试的标准电压值和标准电流值;
S3:接入待测试的焊接电源,依次切换各档位并测试出各档位的电压值和电流值;
S4:依次将测试出的各档位的电压值和电流值与对应型号焊接电源的各档位的标准电压值和标准电流值进行比较,若测试出的各档位的电压值和电流值与标准电压值和标准电流值的误差在设定的误差范围之内,则测试的焊接电源符合要求,否则测试的焊接电源不符合要求;
S5:输出测试结果。
在步骤S2中,获取不同型号的焊接电源在各档位下测试的标准电压值和标准电流值的方法是直接设定或者通过示教过程获取标准电压值和标准电流值。
通过示教过程获取标准电压值和标准电流值的方法是:选择多个标准焊接电源,分别测试标准焊接电源在各档位下的电压值和电流值,每个标准焊接电源进行多次测量,并将多个标准焊接电源的各档位多次测量的电压值和电流值分别求平均值,得出对应型号的焊接电源在各档位下测试的标准电压值和标准电流值。
本发明涉及两个操作过程:
1.示教过程:
如图3所示,图3中焊机代指焊接电源,选择一批质量可靠的焊接电源产品作为标准,在接入不同阻值的功率电阻条件下,测试焊接时的输出电流和电压,并求取其平均值,作为标准值,用于对被测焊接电源产品进行检测。
具体操作如下:
(1)将选取的作为参照标准的合格焊接电源接入焊接电源自动检测装置,
(2)为焊机供电;
(3)启动焊接电源,并设置测试时的焊接电源参数(如焊接电压、焊接电流等);
(4)若该批焊机第一次进行测试,则需要通过人机交互系统即触摸屏录入焊机型号、测试时的焊接电源参数等信息。若已经完成上述信息的录入,则直接开始记录标准焊接电源产品的相关数据;
(5)根据现有功率电阻阻值,按照阻值从高到低不同顺序,划分为若干档位。按照设定的程序,依次将各档位对应的功率电阻接入焊接电源输出回路,并利用电流传感器和电压传感器读取并保存相应的电信号信息;
(6)判定是否完成所有档位的测试,若仍有未完成的档位,变更接入回路的电阻值,继续对下一档位进行测试。若完成对所有档位的测试,结合已保存的相同条件下焊接电源产品测试结果,自动计算不同档位条件下平均电流值和平均电压值,作为标准值;
(7)切断焊接电源供电。
2.测试过程:
如图4所示,图4中焊机代指焊接电源,将被测焊接电源接入后,依次接入不同的功率电阻,并记录实时的焊机输出电流和电压值,将该值与标准值比较。当记录的实时焊机输出电流和电压值与标准值误差超过一定范围时,即认定该焊接电源质量不合格。
具体操作如下:
(1)将被测焊接电源接入;
(2)为被测焊接电源供电;
(3)启动被测焊接电源,并设置测试时的焊接电源参数(如焊接电压、焊接电流等);
(4)若是该批焊机第一次进行测试,则需要通过人机交互系统即触摸屏录入焊机型号、测试时的焊接电源参数等信息,若已经完成上述信息的录入,则直接开始记录标准焊接电源产品的相关数据;
(5)根据现有功率电阻阻值,按照阻值从高到低不同顺序,划分为若干档位。首先按照设定的程序,启动一只大功率接触器,将与之串联的功率电阻接入焊接电源输出回路,利用电流传感器和电压传感器读取并保存相应的电压或电流数据,并与该档位条件下标准的电流值、电压值做比较:若不符合,该次测试结束,该产品定为不合格产品;若符合,继续下一档位的测试;
(6)判定是否完成所有档位的测试。若有未完成的档位,变更接入回路的电阻值,设置下一档位进行测试。若完成对所有档位的测试,且在不同档位条件下均合格,判定该产品通过测试。
(7)切断焊接电源供电。
本实施例中,以焊接电源为ZX7-200为例,对本发明的检测方法进行说明:将选取的作为参照标准的合格焊接电源接入,PLC控制接触器为焊机供电;启动焊接电源,并设置测试时的焊接电流(100A);通过触摸屏录入焊接电源类型“ZX7-200”和测试时的电流“100A”;完成上述信息的录入,则直接开始记录标准焊接电源产品的相关数据,系统根据现有功率电阻阻值,按照从阻值高到低不同顺序,划分为15档。首先按照设定的程序,启动继电器K1,将与之串联的2Ω功率电阻接入焊接电源输出回路,并利用电流传感器和电压传感器读取并保存相应的电信号信息;随后通过启停不同的继电器,将不同阻值负载接入焊接电源输出回路;完成对所有的15个档位的测试后,结合已保存的相同条件下焊接电源产品测试结果,自动计算不同档位条件下平均电流值和平均电压值,作为标准值,用于对新产品的检测。
当示教流程结束后,可以进入测试环节。
测试环节与示教流程类似。所不同的是,测试环节中的焊接电源其性能参差不齐。将被测焊接电源接入;PLC控制接触器为焊机供电;启动焊接电源,并设置测试时的焊接电流(100A);通过触摸屏录入焊接电源类型“ZX7-200”和测试时的电流“100A”;完成上述信息的录入,则直接开始记录标准焊接电源产品的相关数据,根据现有功率电阻阻值,按照从阻值高到低不同顺序,划分为15档。首先按照设定的程序,启动继电器K1,将与之串联的2Ω功率电阻接入焊接电源输出回路,并利用电流传感器和电压传感器读取并保存相应的电流或电压数据,若该档位条件下所测得的电流值和电压值与标准值相差较大,判定该台产品不符合要求,需返修;若符合要求,通过启停不同的继电器,将不同阻值负载(即功率电阻组合)接入焊接电源输出回路;完成对所有的15个档位的测试后,若每档测试时电流值和电压值均在要求范围之内,该台焊接电源符合要求。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种焊接电源自动检测装置,其特征在于,包括:
为焊接电源供电的供电回路,供电回路电连接至焊接电源的电源输入端,供电回路上设有一个用于接入交流电源的接触器;
多个用于模拟焊接过程电弧负载的功率电阻和控制继电器构成的串联支路,多个串联支路并联形成测试回路,测试回路电连接至焊接电源的输出端,测试回路通过控制继电器接入一个或多个功率电阻组合成不同阻值的测试回路;
用于检测测试回路电压值和电流值的电压检测元件和电流检测元件;
控制器,接触器和控制继电器均电连接至控制器的输出端,用于控制交流电源和功率电阻的接入;电压检测元件和电流检测元件电连接至控制器的AD转换接口,接收并记录电压检测元件和电流检测元件发送的电压值和电流值;
控制器还电连接有输入及显示设备,用于控制指令输入和测试结果显示。
2.如权利要求1的一种焊接电源自动检测装置,其特征在于:焊接电源供电回路上还包括电源指示灯,电源指示灯并联在焊接电源的输入端子之间或并联在交流电源的两端。
3.如权利要求1的一种焊接电源自动检测装置,其特征在于:控制器是PLC控制器。
4.一种应用如权利要求1至3任一所述的一种焊接电源自动检测装置的检测方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:根据接入的功率电阻的组合和阻值,设置多个测试档位;
S2:获取不同型号的焊接电源在各档位下测试的标准电压值和标准电流值;
S3:接入待测试的焊接电源,依次切换各档位并测试出各档位的电压值和电流值;
S4:依次将测试出的各档位的电压值和电流值与对应型号焊接电源的各档位的标准电压值和标准电流值进行比较,若测试出的各档位的电压值和电流值与标准电压值和标准电流值的误差在设定的误差范围之内,则测试的焊接电源符合要求,否则测试的焊接电源不符合要求;
S5:输出测试结果。
5.如权利要求4的一种焊接电源自动检测方法,其特征在于:在步骤S2中,获取不同型号的焊接电源在各档位下测试的标准电压值和标准电流值的方法是直接设定或者通过示教过程获取标准电压值和标准电流值。
6.如权利要求5的一种焊接电源自动检测方法,其特征在于:通过示教过程获取标准电压值和标准电流值的方法是:选择多个标准焊接电源,分别测试标准焊接电源在各档位下的电压值和电流值,每个标准焊接电源进行多次测量,并将多个标准焊接电源的各档位多次测量的电压值和电流值分别求平均值,得出对应型号的焊接电源在各档位下测试的标准电压值和标准电流值。
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