CN113927146B - 仿电子束冷焊机控制电路及仿电子束冷焊机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种仿电子束冷焊机控制电路及仿电子束冷焊机，属于冷焊机技术领域，整机主电路连接的主功能控制电路、驱动电路、引弧电路以及脉冲宽度调制控制电路；所述驱动电路连接所述主功能控制电路，所述主功能控制电路分别连接所述引弧电路以及所述脉冲宽度调制控制电路。本发明可高精度的控制开启时间和关闭时间，通过设置的仿电子束冷焊控制的时间和流程都为实际焊接数据，其成本和销售价格不到电子束焊机的5％，却能达到80％的电子束焊机的使用范围，也可替代部分激光点焊机，仿电子束冷焊机操作简单。

Description

仿电子束冷焊机控制电路及仿电子束冷焊机
技术领域
本发明涉及冷焊机技术领域，具体涉及一种仿电子束冷焊机控制电路及仿电子束冷焊机。
背景技术
电子束焊机是利用高速运动的电子束流轰击工件的原理进行焊接加工的一种比较精密的焊接设备。电子束能量密度非常高，能把焊件金属迅速加热到较高温度，因而能熔化某些熔点较高的金属与合金。电子束焊机焊接时不需要填充材料，一般在真空中进行焊接，焊缝纯净、光洁、无氧化缺陷。现有电子束焊机存在成本高、体积大，需要特殊的电子束枪，且有些加工场所需要真空容量才能实现焊接，无法满足使用需求，使用成本高，操作要求较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可通过氩弧焊机电路实现电子束冷焊的仿电子束冷焊机控制电路，实现了成本低、体积小，不需要特殊的电子束枪，操作要求简单的仿电子束冷焊机，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
本发明提供一种仿电子束冷焊机控制电路，包括：
整机主电路连接的主功能控制电路、驱动电路、引弧电路以及脉冲宽度调制控制电路；
所述驱动电路连接所述主功能控制电路，所述主功能控制电路分别连接所述引弧电路以及所述脉冲宽度调制控制电路。
优选的，所述整机主电路包括依次连接的电源输入单元、一次整流滤波单元、IGBT逆变单元、主变压器降压隔离单元、二次整流滤波单元、电感滤波单元和引弧输出单元。
优选的，所述主功能控制电路包括五个并联的调节电位器，分别用于气提前调节、焊接时间调节、焊接电流调节、间隙时间调节以及气滞后调节。
优选的，所述主功能控制电路还包括三个选择开关分别用于冷焊和氩弧焊切换、单步和连续切换、单脉冲和双脉冲切换。
优选的，所述主功能控制电路还包括数码显示表，用于显示焊接电流的大小。
优选的，按下整机主电路的手把启动开关，单片机扫描到信号，根据电位器气提前的模拟量进行DA转换成相应的气提前时间，单片机输出高电平，打开电磁阀。
优选的，气提前时间到后，先输出一个维弧电流并打火引弧，根据引弧控制电路的电平来判断引弧是否成功。
优选的，在电弧稳定后输出经过调节焊接电流的调节电位器输出电流。
优选的，根据调节焊接时间的调节电位器输出的焊接时间持续焊接，如果是双脉冲开关选中的，则间隔一定时间再输出一个脉冲电流；焊接结束后，如果是连续焊接则根据调节间隙时间的调节电位器输出的间隙时间来停顿后再重复焊接，直到手把松开后停止焊接。
第二方面，本发明提供一种仿电子束冷焊机，包括如上所述的仿电子束冷焊机控制电路。
本发明有益效果：可高精度的控制开启时间和关闭时间，通过设置的仿电子束冷焊控制的时间和流程都为实际焊接数据，其成本和销售价格不到电子束焊机的5％，却能达到80％的电子束焊机的使用范围，也可替代部分激光点焊机，仿电子束冷焊机操作简单。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所述的仿电子束冷焊机控制电路的电路结构图。
图2为本发明实施例所述的仿电子束冷焊机控制电路的电路图。
具体实施方式
下面详细叙述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或它们的组。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
为便于理解本发明，下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步解释说明，且具体实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本领域技术人员应该理解，附图只是实施例的示意图，附图中的部件并不一定是实施本发明所必须的。
实施例1
如图1所示，本发明实施例1提供的仿电子束冷焊机控制电路包括氩弧焊整机主电路、主功能控制电路、驱动电路，引弧电路，PWM控制电路。
仿电子束冷焊机控制电路，包括：整机主电路连接的主功能控制电路、驱动电路、引弧电路以及脉冲宽度调制控制电路；所述驱动电路连接所述主功能控制电路，所述主功能控制电路分别连接所述引弧电路以及所述脉冲宽度调制控制电路。
所述整机主电路包括依次连接的电源输入单元、一次整流滤波单元、IGBT逆变单元、主变压器降压隔离单元、二次整流滤波单元、电感滤波单元和引弧输出单元。
所述主功能控制电路包括五个并联的调节电位器，分别用于气提前调节、焊接时间调节、焊接电流调节、间隙时间调节以及气滞后调节。
所述主功能控制电路还包括三个选择开关分别用于冷焊和氩弧焊切换、单步和连续切换、单脉冲和双脉冲切换。
所述主功能控制电路还包括数码显示表，用于显示焊接电流的大小。
按下整机主电路的手把启动开关，单片机扫描到信号，根据电位器气提前的模拟量进行DA转换成相应的气提前时间，单片机输出高电平，打开电磁阀。气提前时间到后，先输出一个维弧电流并打火引弧，根据引弧控制电路的电平来判断引弧是否成功。在电弧稳定后输出经过调节焊接电流的调节电位器输出电流。根据调节焊接时间的调节电位器输出的焊接时间持续焊接，如果是双脉冲开关选中的，则间隔一定时间再输出一个脉冲电流；焊接结束后，如果是连续焊接则根据调节间隙时间的调节电位器输出的间隙时间来停顿后再重复焊接，直到手把松开后停止焊接。
氩弧焊的整机主电路包括电源输入、一次整流滤波、IGBT逆变、主变压器降压隔离，二次整流、电感滤波和引弧输出等。由于仿电子束冷焊机需要瞬态电流非常大，一般焊接时间在1毫秒内，产生的瞬态电流大于1000A，需要的能量需要一部分取自电网，一部分由本身的储能元器件提供，因此，在氩弧焊的整机主电路的功率器件要有快速的响应和保证足够能量输出才能实现电子束冷焊控制。
实施例2
本实施例2中，提供一种仿电子束冷焊机，其包括仿电子束冷焊机控制电路。仿电子束冷焊机控制电路包括氩弧焊整机主电路、主功能控制电路、驱动电路，引弧电路，PWM控制电路。
仿电子束冷焊机控制电路，包括：整机主电路连接的主功能控制电路、驱动电路、引弧电路以及脉冲宽度调制控制电路；所述驱动电路连接所述主功能控制电路，所述主功能控制电路分别连接所述引弧电路以及所述脉冲宽度调制控制电路。
所述整机主电路包括依次连接的电源输入单元、一次整流滤波单元、IGBT逆变单元、主变压器降压隔离单元、二次整流滤波单元、电感滤波单元和引弧输出单元。
所述主功能控制电路包括五个并联的调节电位器，分别用于气提前调节、焊接时间调节、焊接电流调节、间隙时间调节以及气滞后调节。
所述主功能控制电路还包括三个选择开关分别用于冷焊和氩弧焊切换、单步和连续切换、单脉冲和双脉冲切换。
所述主功能控制电路还包括数码显示表，用于显示焊接电流的大小。
由于驱动电路、引弧电路、PWM控制电路都为现有电路，对不作一一说明。现对主功能控制电路进行分析和实现方法进行如下说明：
如图2所示，主功能控制电路面板由五个电位器调节和三个选择开关及一个数码显示表组成，五个电位器的功能分别为气提前、焊接时间、焊接电流、间隙时间、气滞后；开关为冷焊和氩弧焊，单步和连续，单脉冲和双脉冲；数码显示表是用来显示焊接电流大小。
工作流程如下，1、按下手把启动开关，SWY点变为低电平，单片机HR7P153(IC1)扫描到信号，根据电位器气提前的模拟量进行DA转换成相应的气提前时间，单片机在GAS输出高电平，打开电磁阀；2、气提前时间到后，则先输出一个较小的维弧电流(约80A)并打火引弧，根据引弧成功的信号DLS的电平来判断是否成功，成功后维持电弧0.3毫秒；3、在电弧稳定后直接输出大电流(焊接电流一般都很大，500A以上(根据电流电位器调节而定)；4、再根据电位器焊接时间持续焊接(设定时间在0.2毫秒到5毫秒)后结束，如果是双脉冲开关选中的，还要间隔10毫秒再输出一个脉冲电流；5、焊接结束后，如果是连续焊接则根据间隙时间(0.1秒到2秒)来停顿后再重复焊接，直到手把松开后停止焊接。
综上所述，本发明实施例所述的仿电子束冷焊机控制电路以及仿电子束冷焊机，可高精度的控制开启时间和关闭时间，通过设置的仿电子束冷焊控制的时间和流程都为实际焊接数据，其成本和销售价格不到电子束焊机的5％，却能达到80％的电子束焊机的使用范围，也可替代部分激光点焊机，仿电子束冷焊机操作简单。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域技术人员在不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种仿电子束冷焊机控制电路，其特征在于，包括：
整机主电路连接的主功能控制电路、驱动电路、引弧电路以及脉冲宽度调制控制电路；
所述驱动电路连接所述主功能控制电路，所述主功能控制电路分别连接所述引弧电路以及所述脉冲宽度调制控制电路；
所述主功能控制电路包括五个并联的调节电位器，分别用于气提前调节、焊接时间调节、焊接电流调节、间隙时间调节以及气滞后调节；
按下整机主电路的手把启动开关，单片机扫描到信号，根据电位器气提前的模拟量进行DA转换成相应的气提前时间，单片机输出高电平，打开电磁阀；
气提前时间到后，先输出一个维弧电流并打火引弧，根据引弧控制电路的电平来判断引弧是否成功；
在电弧稳定后输出经过调节焊接电流的调节电位器输出电流；
根据调节焊接时间的调节电位器输出的焊接时间持续焊接，如果是双脉冲开关选中的，则间隔一定时间再输出一个脉冲电流；焊接结束后，如果是连续焊接则根据调节间隙时间的调节电位器输出的间隙时间来停顿后再重复焊接，直到手把松开后停止焊接。
2.根据权利要求1所述的仿电子束冷焊机控制电路，其特征在于，所述整机主电路包括依次连接的电源输入单元、一次整流滤波单元、IGBT逆变单元、主变压器降压隔离单元、二次整流滤波单元、电感滤波单元和引弧输出单元。
3.根据权利要求1所述的仿电子束冷焊机控制电路，其特征在于，所述主功能控制电路还包括三个选择开关分别用于冷焊和氩弧焊切换、单步和连续切换、单脉冲和双脉冲切换。
4.根据权利要求3所述的仿电子束冷焊机控制电路，其特征在于，所述主功能控制电路还包括数码显示表，用于显示焊接电流的大小。
5.一种仿电子束冷焊机，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的仿电子束冷焊机控制电路。
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