CN201091955Y

CN201091955Y - 焊机送丝装置

Info

Publication number: CN201091955Y
Application number: CNU2007200802756U
Authority: CN
Inventors: 刘宏伟; 罗中才; 徐弘�; 许伟
Original assignee: CHENGDU HONGWEI WELDING APPARATUS Co Ltd
Current assignee: CHENGDU HONGWEI WELDING APPARATUS Co Ltd
Priority date: 2007-07-12
Filing date: 2007-07-12
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2017-07-12

Abstract

本实用新型公开了一种焊机送丝装置。本实用新型包括送丝电路和与送丝电路配合的单片机电路，在单片机电路中设置有8个存储单元和一个随机存储单元，不同的焊接数据可以随时存储在8个不同单元中，随时可以调出施焊，数据准确可靠，当前焊接参数可以随时存在随机单元中，下次开机时焊机自动转入该焊接参数，在送丝机上设置有控制装置，用于显示电压、电流的预设值和终端焊接电压、电流实际值，方便焊工准确核对、确认焊接参数，所有操作均在送丝机上完成，可方便调整、设置相关焊接参数，提高工作效率。

Description

焊机送丝装置

技术领域

本实用新型涉及一种加工技术领域中的焊接设备，尤其涉及一种焊机送丝装置。

背景技术

送丝机是焊机中的一种必须的装置。通过送丝机的自动送给焊丝来达到连续焊接的目的，是焊丝传送的关键部件，其性能好坏直接影响焊机的品质。

现有的送丝机包括气阀、送丝电机、焊枪开关，焊接时只能对电流和电压进行调节。随着焊接工艺和焊接设备的日益发展，现有的送丝装置已逐步显现出较多的不足之处，现有的送丝机主要存在以下缺点：1、电压电流监视装置在主机上，不利于调节、监视和设置焊接电压、电流参数，且存在盲区，焊工全凭感觉操作。2、收弧电压、电流调节装置在主机上，与焊接点相距较远时，如：造船、电建、油建、化建等建设性部门，主机与焊接点相隔几十米远，对相关参数的监视、调节、匹配等都只能凭感觉操作，存在盲区，无法对焊接参数作准确控制，调节和匹配费工费时。3、焊接电缆、气管与机身之间成一整体，不利于撤卸、移动和搬运。4、焊接参数易于变化，同样的焊接参数，每次启动时都必须再次调节匹配后才能进行焊接。5、长距离焊接时，送丝电机电压易波动且衰减较大，同样的送丝电压无法达到正常的焊接电流且会造成焊接电流不稳，影响焊接质量，特别是造船行业尤其明显。6、与主机之间的信号连接较多，不便于向专机或智能化产品方向发展，维修量较大且不便于维修。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的焊机送丝装置存在的上述问题，提供一种新型焊机送丝装置，本实用新型在送丝机上设置有控制装置，用于显示电压、电流的预设值和终端焊接电压、电流实际值，方便焊工准确核对、确认焊接参数，所有操作均在送丝机上完成，可方便调整、设置相关焊接参数，易于操作，提高工作效率。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种焊机送丝装置，其特征在于：包括单片机系统和分别与单片机系统连接且由单片机系统控制的电源适配器、操作键盘、显示器和送丝电路。

所述单片机系统包括单片机、与单片机连接的数字电位器和存储器；所述单片机包括检测焊枪开关信号和电流信号，控制完成电压、电流参数设置的键盘控制口；与数字电位器和存储器连接的输入输出控制口。

所述送丝电路包括可调稳压调节器、三端稳压器A、三端稳压器B和控制芯片；所述可调稳压调节器将焊机输出的直流电压稳压后输送到送丝电路，所述三端稳压器A与三端稳压器B和可调稳压调节器串联，经过三端稳压器A和三端稳压器B的直流电压被稳压后为输送到单片机电路，所述控制芯片与可调稳压调节器并联，经场效应管与单片机电路连接，根据单片机电路输出的直流电压大小改变送丝电路的占空比，将单片机电路输出的直流电压变换成占空比可调的直流方波电压；

所述可调稳压调节器将焊机输出的正27伏直流电压稳压生成正15伏直流电压，输送到送丝电路，所述三端稳压器A与可调稳压调节器串联，将经过三端稳压器A的正15伏直流电压稳压成正9伏直流电压，所述三端稳压器B与三端稳压器A串联，将经过三端稳压器B的正9伏直流电压稳压成正5伏直流电压，输送到单片机电路；所述单片机的P0口为键盘控制口，检测焊枪开关信号和电流信号，控制完成电压、电流参数设置，所述单片机的P1口和P3口为输出控制口，P1口控制数字电位器输出电压、电流给定值，控制存储器存储焊接电压、电流数据，控制电压给定值是否输送给单片机，P3口控制焊接电压、电流设置，控制电子开关状态，控制电压、电流预设值和实际值显示，控制气阀接通与断开和送丝电机的启动与停止；所述单片机的P2口为输入控制口，控制发光二极管用于指示参数存储或参数选择单元的地址。

所述可调稳压调节器型号为LM317，三端稳压器A型号为LM7809，三端稳压器B型号为LM7805，控制芯片型号为PWM芯片/SG3524，场效应管为IREP9240；所述单片机型号为89C51/52，数字电位器型号为MCP41010，存储器为非易失性存储器93C46，数字电位器型号为MCP41010，电子开关为CD4053。

本实用新型还包括与单片机连接的看门狗电路，所述看门狗电路包括与单片机连接的看门狗芯片MAXIM813。

所述三端稳压器B与单片机电路连接，三端稳压器B生成的正5伏电源为单片机电路的单片机、数字电位器、存储器、看门狗电路、继电器供电。

所述单片机经电流信号的检测器件还连接有用于焊接电流信号比较放大，有焊接电流时输出高电平的放大器LM311；所述数字电位器与对数字电位器输出信号放大的LM324四运放电路连接。

所述单片机P0口中的P0.0为“点动”按键、P0.1为“确认”按键、P0.2为“参数选择”按键、P0.3为“参数存储”按键、P0.4为“电流设置”按键、P0.5为“电压设置”按键；P0.6和P0.7与焊枪连接，检测焊枪开关信号和电流信号；所述单片机P1口中的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3与数字电位器连接，控制数字电位器，输出电压、电流给定值；P1.4、P1.5、P1.6与存储器连接，控制存储器存储焊接电压、电流数据；P1.7控制电压给定值是否输送给单片机；所述单片机P2口的P2.0至P2.7分别与用于指示参数存储或参数选择单元地址的8只发光二极管连接；所述单片机P3口的3.0用于控制电子开关的状态，完成焊接电压、电流预设值和实际值显示；P3.2、P3.3控制电压、电流预设值和实际值显示；P3.4与用于收弧焊接电压、电流设置指示的发光二极管连接；P3.6与气阀连接，控制气阀接通与断开；P3.7与送丝电机连接，控制送丝电机的启动与停止。

采用本实用新型的优点在于：

一、在送丝机上安装有显示装置，用于显示电压、电流的预设值和终端焊接电压、电流实际值，方便焊工准确核对、确认焊接参数，避免了模糊操作施焊。

二、所有焊接操作均在焊机送丝装置上完成，可方便调整、设置相关焊接参数，提高工作效率。

三、本实用新型采用快速接头连接方式，焊接电缆、气管、控制线等均可方便撤卸，移动灵活方便。

四、操作面板按照人性化设计，所有参数设置均通过键盘完成，操作简单明了，与国内外相关产品菜单式参数设置的繁琐操作相比，本实用新型易于掌握。

五、送丝电路采用开关电源设计，输入电压波动对输出到送丝装置的电压无影响，且该电路设置在送丝装置上，杜绝了电机在焊接短路过程中受到不同阻力时，因自身工作电流变化造成电机供电线路压降变化，最终导致转速变化，使焊接电流不稳的现象，尤其是远距离作业时更加明显，采用本实用新型焊接平稳，焊缝成型美观。

六、本实用新型设置有8个存储单元和一个随机存储单元，不同的焊接数据可以随时存储在8个不同单元中，随时可以调出施焊，数据准确可靠，当前焊接参数可以随时存在随机单元中，下次开机时焊机自动转入该焊接参数。

七、本实用新型中，正15伏电源经三端稳压器LM7809转折，稳压成正9伏电，降低了三端稳压器LM7805的发热量，确保适配器工作可靠。

八、新型送丝机与主机之间接口简单，易于与各种专机、自动化装置连接，二次开发潜力较大，实用性强。

九、各种气体保护焊焊接主机电源稍加改动即可与新型送丝机接口，完成相应焊接工作，不影响原焊机性能。

附图说明

图1为本实用新型结构框图

图2为本实用新型工作原理图

图3为本实用新型送丝电路示意图

图4为本实用新型单片机电路示意图

具体实施方式

一种焊机送丝装置，包括单片机系统和分别与单片机系统连接且由单片机系统控制的电源适配器、操作键盘、显示器和送丝电路。其中，送丝电路包括可调稳压调节器、三端稳压器A、三端稳压器B和控制芯片；所述可调稳压调节器将焊机输出的直流电压稳压后输送到送丝电路，所述三端稳压器A与三端稳压器B和可调稳压调节器串联，经过三端稳压器A和三端稳压器B的直流电压被稳压后为输送到单片机电路，所述控制芯片与可调稳压调节器并联，经场效应管与单片机电路连接，根据单片机电路输出的直流电压大小改变送丝电路的占空比，将单片机电路输出的直流电压变换成占空比可调的直流方波电压；所述单片机电路包括单片机、与单片机连接的数字电位器和存储器；所述单片机包括检测焊枪开关信号和电流信号，控制完成电压、电流参数设置的键盘控制口；与数字电位器和存储器连接的输入输出控制口。

本实用新型中，从焊机输出的正27伏直流电压，经可调稳压调节器LM317稳压生成正15伏直流电压，为送丝电路正15伏工作电源的器件供电；正15伏电源经三端稳压器LM7809转换，稳压成正9伏电压，然后再经三端稳压器LM7805生成正5伏电压，为单片机89C51/52、数字电位器MCP41010、非易失性存储器93C46、看门狗电路的MAXIM813、继电器ATQ209等器件提供电源。经过9伏转折，是为了降低三端稳压器LM7805的发热量，确保适配器工作可靠。

焊机输出的直流27V送丝电压，经场效应管IREP9240以50KHz左右的频率变换成占空比可调的直流方波电压，其平均值为0-17V，以该电压推动送丝机工作。占空比的大小由控制芯片PWM芯片/SG3524产生，根据单片机控制的数字电位器电路输出的直流电压大小来改变送丝电路的占空比，将主机电路输出的直流电压变换成可调的直流方波电压达到改变送丝电机的转速的目的。

单片机的P0口设置为键盘控制口，P0.0为“点动”按键、P0.1为“确认”按键、P0.2为“参数选择”按键、P0.3为“参数存储”按键、P0.4为“电流设置”按键、P0.5为“电压设置”按键。单片机的P0.6和P0.7两根口线分别用于检测焊枪开关信号和电流信号。

单片机的P1口设置为输出控制口，P1.0、P1.1、P1.2、P1.3用于控制数字电位器MCP41010，输出电压、电流给定值，单片机调节数据是通过P1口对数字电位器MCP41010进行操作的；P1.4、P1.5、P1.6用于控制非易失性存储器93C46，控制非易失性存储器93C46存储焊接电压、电流数据，所有存储的焊接电压、电流数据均保存在存储器93C46器件中。P1.7用于控制电压给定值是否输送给单片机。

单片机的P2口设置为输入控制口，P2.0至P2.7控制8只发光二极管用于指示参数存储或参数选择单元的地此，P2.0控制LED1为第一单元、P2.7控制LED8为第8单元，压“参数存储”或“参数选择”键时，每压一次该键，单片机89C51/52控制8只发光二极管依次点亮，指示出你选择的单元；单片机带连接有一个随机存储单元，不同的焊接数据可以随时存储在8个不同单元中，随时可以调出施焊，数据准确可靠，当前焊接参数可以随时存在随机单元中，下次开机时焊机自动转入该焊接参数。单元选定后，压“确认”键，8个发光二极管同时闪亮一次，表示数据已存入该单元或已从该单元调出数据，同时数显表将该数据显示出来。

单片机的P3口同样设置为输出控制口，P3.0用于控制电子开关CD4053的状态，完成焊接电压、电流预设值和实际值显示；P3.2、P3.3用于焊接电压、电流“升或降”设置按键；P3.4接发光二极管用于收弧焊接电压、电流设置指示；P3.6用于控制气阀接通与断开；P3.7用于控制送丝电机的启动与停止。

放大器LM311用于焊接电流信号的比较放大，有焊接电流时输出高电平。焊接电流信号的检测器件选用0-20mA输出的电流型霍尔元件；LM324为四运放电路，用于对数字电位器MCP41010输出信号的放大，提高输出能力。

进行参数设置时，压“电压设置”或“电流设置”键后，再压“上升”或“下降”键设置所要参数，通过数显表指示出来，若不需要存储，压一次“确认”键，该数据存储在随机单元中，下次开机时系统自动进入该设定值。若需要存储，来回点压“参数存储”键，选择发光二级管指示的存储单元，然后压“确认”键存入该单元。若需要调出以前所存储的焊接数据，来回点压“参数选择”键，选择发光二级管指示的存储单元，然后压“确认”键，该数据即被调出。

本实用新型的焊接操作过程为：当按下焊枪开关时，单片机检测到该信号后，送出焊接电压和启动给定信号，接通气阀工作，送出保护气体，同时启动送丝电路作慢送丝引弧；单片机检测到成功信号后，自动将慢送丝转换为正常送丝状态，同时将电压与电流预设值显示转换为实际电压和电流显示；当收弧选择开关置于“有”位置时，松开焊枪开关，焊接继续进行，第二次压下焊枪开关时，单片机自动转换到设置的收弧焊接电压、收弧焊接电流给定，进行收弧焊接操作；若再次松开焊枪开关，焊机停止工作，一个循环结束。

采用本实用新型，与现有的焊机相比，主要有以下优点：一、在送丝机上安装有显示装置，用于显示电压、电流的预设值和终端焊接电压、电流实际值，方便焊工准确核对、确认焊接参数，避免了模糊操作施焊。二、所有焊接操作均在焊机送丝装置上完成，可方便调整、设置相关焊接参数，提高工作效率。三、本实用新型采用快速接头连接方式，焊接电缆、气管、控制线等均可方便撤卸，移动灵活方便。四、操作面板按照人性化设计，所有参数设置均通过键盘完成，操作简单明了，与国内外相关产品菜单式参数设置的繁琐操作相比，本实用新型易于掌握。五、送丝电路采用开关电源设计，输入电压波动对输出到送丝装置的电压无影响，且该电路设置在送丝装置上，杜绝了电机在焊接短路过程中受到不同阻力时，因自身工作电流变化造成电机供电线路压降变化，最终导致转速变化，使焊接电流不稳的现象，尤其是远距离作业时更加明显，采用本实用新型焊接平稳，焊缝成型美观。六、本实用新型设置有8个存储单元和一个随机存储单元，不同的焊接数据可以随时存储在8个不同单元中，随时可以调出施焊，数据准确可靠，当前焊接参数可以随时存在随机单元中，下次开机时焊机自动转入该焊接参数。七、新型送丝机与主机之间接口简单，易于与各种专机、自动化装置连接，二次开发潜力较大，实用性强。八、各种气体保护焊焊接主机电源稍加改动即可与新型送丝机接口，完成相应焊接工作，不影响原焊机性能。

显然，本领域的普通技术人员根据所掌握的技术知识和惯用手段，根据以上所述内容，还可以作出不脱离本实用新型基本技术方案的多种形式，这些形式上的变换均在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种焊机送丝装置，其特征在于：包括单片机系统和分别与单片机系统连接且由单片机系统控制的电源适配器、操作键盘、显示器和送丝电路。

2.根据权利要求1所述的焊机送丝装置，其特征在于：所述单片机系统包括单片机、与单片机连接的数字电位器和存储器；所述单片机包括检测焊枪开关信号和电流信号，控制完成电压、电流参数设置的键盘控制口；与数字电位器和存储器连接的输入输出控制口。

3.根据权利要求1或2所述的焊机送丝装置，其特征在于：所述送丝电路包括可调稳压调节器、三端稳压器A、三端稳压器B和控制芯片；所述三端稳压器A与三端稳压器B和可调稳压调节器串联，所述控制芯片与可调稳压调节器并联，经场效应管与单片机电路连接。

4.根据权利要求3所述的焊机送丝装置，其特征在于：所述可调稳压调节器将焊机输出的正27伏直流电压稳压生成正15伏直流电压，输送到送丝电路，所述三端稳压器A与可调稳压调节器串联，将经过三端稳压器A的正15伏直流电压稳压成正9伏直流电压，所述三端稳压器B与三端稳压器A串联，将经过三端稳压器B的正9伏直流电压稳压成正5伏直流电压，输送到单片机电路。

5.根据权利要求4所述的焊机送丝装置，其特征在于：所述可调稳压调节器型号为LM317，三端稳压器A型号为LM7809，三端稳压器B型号为LM7805，控制芯片型号为PWM芯片/SG3524，场效应管为IREP9240；所述单片机型号为89C51/52，数字电位器型号为MCP41010，存储器为非易失性存储器93C46，数字电位器型号为MCP41010，电子开关为CD4053。

6.根据权利要求1、2、4或5所述的焊机送丝装置，其特征在于：还包括与单片机连接的看门狗电路，所述看门狗电路包括与单片机连接的看门狗芯片MAXIM813。

7.根据权利要求4或5所述的焊机送丝装置，其特征在于：所述三端稳压器B与单片机电路连接，三端稳压器B生成的正5伏电源为单片机电路的单片机、数字电位器、存储器、看门狗电路、继电器供电。

8.根据权利要求2所述的焊机送丝装置，其特征在于：所述单片机经电流信号的检测器件还连接有用于焊接电流信号比较放大，有焊接电流时输出高电平的放大器LM311；所述数字电位器与对数字电位器输出信号放大的LM324四运放电路连接。

9.根据权利要求2或8所述的焊机送丝装置，其特征在于：所述单片机P0.6和P0.7口与焊枪连接，检测焊枪开关信号和电流信号；所述单片机P1口中的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3与数字电位器连接，控制数字电位器，输出电压、电流给定值；P1.4、P1.5、P1.6与存储器连接，控制存储器存储焊接电压、电流数据；P1.7控制电压给定值是否输送给单片机；所述单片机P2口的P2.0至P2.7分别与用于指示参数存储或参数选择单元地址的8只发光二极管连接；所述单片机P3口的3.0用于控制电子开关的状态，完成焊接电压、电流预设值和实际值显示；P3.2、P3.3控制电压、电流预设值和实际值显示；P3.4与用于收弧焊接电压、电流设置指示的发光二极管连接；P3.6与气阀连接，控制气阀接通与断开；P3.7与送丝电机连接，控制送丝电机的启动与停止。