CN207223166U - 一种新型的tig焊外置式提升引弧控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型的TIG焊外置式提升引弧控制装置，包括限流电路、信号检测电路、比较电路、逻辑电路和切换电路。信号检测电路通过弧长变化采样电弧电压，并将检测到的电弧电压送到比较电路，经比较放大器与其基准电压值进行比较，输出相应高、低电平信息给逻辑电路，逻辑电路经判断后输出一控制信号，去控制晶闸管的通断切换，从而实现引弧电流与正常焊接电流的切换。本实用新型利用晶闸管通断实现电流切换，工作可靠性高、成本低、技术简单。在有效解决钨极烧损和焊缝夹钨问题的同时，保证了电源系统具有良好的电磁兼容性，是一种可靠而无污染的引弧形式。它可在不影响焊接电源其他有关功能的前提下与任何直流焊接电源配合使用。
Description
技术领域
本实用新型是一种新型的TIG焊外置式提升引弧控制装置，具体是一种用于钨极氩弧焊接触式引弧的控制电路。
背景技术
影响焊接生产效率和质量的主要原因之一是焊接电弧的稳定性，小电流焊薄板时更是如此。TIG焊是薄板焊接常用的方法之一，逆变式弧焊电源是弧焊电源发展的一个主要方向，因而其中的逆变TIG焊电源近几年得到较快发展，也成为了近些年研究的热点。目前，在TIG焊中，采用的引弧方式主要有接触式短路引弧和非接触式高频引弧及高压脉冲引弧。接触式短路引弧方式虽然设备简单、成本低，但在引弧时钨极损耗较大，端部形状容易被破坏，且钨极与工件易相互污染，经常造成焊缝夹钨现象。非接触式高频引弧及高压脉冲引弧的引弧效果较好，性能较稳定，可防止薄工件烧伤、钨极烧损及焊缝夹钨等缺陷。但前者对焊工身体有害，对周围环境有影响，不仅干扰广播、电视、通讯的接收，而且还会造成机电设备、电子仪器工作失常，甚至损坏。后者对焊接电源，尤其是新型逆变电源有高压击穿的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种新型的TIG焊外置式提升引弧控制装置。即在TIG焊中采用一种小电流短路接触提升引弧方式，当钨极与工件接触时采用小电流；当焊枪提起瞬时马上切换到大电流工作状态。这种方法不会导致钨极烧损和焊缝夹钨,并保证了电源系统具有良好的电磁兼容性,是一种可靠而无污染引弧形式，更加符合生产厂家和用户市场的的需求。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明包括：限流电路和检测控制电路，其中检测控制电路包括信号检测电路、比较电路、逻辑电路和切换电路。比较电路的输出端通过光耦驱动晶闸管导通切换电路。
所述的限流电路由限流电阻回路构成。
所述的信号检测电路直接对电弧电压进行采样。
所述的比较电路包括比较放大器IC2-1和IC2-2，比较放大器IC2-1的正向输入端为电弧电压反馈电路，比较放大器IC2-1的反向输入端为由稳压器构成的基准电压电路；比较放大器IC2-2的正向输入端为由稳压器构成的基准电压电路，比较放大器IC2-2的反向输入端为电弧电压反馈电路。
所述的由稳压器构成的基准电压电路是指通过集成稳压器将比较放大器IC2-1的反向输入端和比较放大器IC2-2的正向输入端的输入电压值钳位在一个精准不变的设计电压值上。
所述的逻辑电路为逻辑与门控制电路。
所述的逻辑电路的输入端为比较电路的输出端，比较放大器IC2-1和IC2-2输出相应高、低电平信号给逻辑电路得到相应控制电平信号驱动光耦内发光二极管，使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出，完成了电-光-电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光电耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。
所述的切换电路由晶闸管的通断进行控制。接触引弧时，晶闸管截止，由限流电路提供小起弧电流流过焊接回路；钨极提升时，晶闸管导通，限流电路被短路，电弧引燃，并迅速切换到正常焊接电流。
本实用新型在TIG焊引弧过程中，利用电流切换的原理，设计了逻辑控制电路，引弧成功率高，在有效解决钨极烧损和焊缝夹钨问题的同时，保证了电源系统具有良好的电磁兼容性，是一种可靠而无污染的引弧形式。电路结构简单、构思新颖、使用方便、成本低，它可在不影响焊接电源其他有关功能的前提下与任何直流焊接电源配合使用。
附图说明
图1是本实用新型所述TIG焊外置式提升引弧控制电路原理图。
图2是本实用新型所述由稳压器构成的基准电压电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
如图1所示，本实用新型包括限流电路和检测控制电路。
所述的限流电路由电阻R14回路构成，起弧时由电阻R14电路提供一小电流。即当钨极与工件接触时，晶闸管SCR1截止，输出约3A的小电流流过焊接回路, 输出电压约为5-8V。此小电流在接触处产生一定热量，对钨极和工件进行预热，为可靠引弧做好准备。
所述的检测控制电路包括信号检测电路、比较电路、逻辑电路和切换电路。首先，为满足设计的技术要求，如图2由稳压器构成的基准电压电路为3脚提供基准电压值为＋12V，R2、W1、R7、W2的型号及参数值见表1，各参数确定后，检测电路把检测到的电弧电压Uf信息通过9脚送给比较电路，经比较放大器IC2-1和IC2-2与其基准值进行比较，将相应高、低电平信息经A、B点输出给逻辑电路IC3，逻辑电路进行判断后经Y点输出相应控制电平信号，通过光耦IC4对晶闸管SCR1的通断进行控制。钨极与工件短路接触时，晶闸管截止，由电阻R14电路为焊接回路提供一小引弧电流；钨极提升时，晶闸管导通，电弧引燃，并迅速将电流切换到正常焊接值。
所述的检测控制电路逻辑关系如下：
（1）Uf﹤6V时，A点电位为0,B点电位为1,Y点电位为0, SCR1截止。
（2）6V﹤Uf﹤40V时，A点电位为1,B点电位为1,Y点电位为1, SCR1导通。
（3）Uf﹥40V时，A点电位为1,B点电位为0,Y点电位为0, SCR1截止。
表1 提升引弧控制电路中各元器件的型号及参数
本实施能够实现各种直流钨极氩弧焊机的提升引弧。
本实用新型电流切换电路的技术创新：采用一种结构简单的高精度逻辑控制电路，利用晶闸管工作可靠性高、成本低、技术简单，来实现引弧电流与正常焊接电流的快速切换。对晶闸管设计了保护电路，使得电路能够保证工作在安全区域，提高了设备的可靠性。整体设计已经获得了仿真分析和实物样机的初步验证。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种新型的TIG焊外置式提升引弧控制装置，包括：限流电路和检测控制电路，其中检测控制电路包括信号检测电路、比较电路、逻辑电路和切换电路，其特征是，信号检测电路采样电弧电压信号，并将检测到的电弧电压信号送到比较电路，经比较放大器与其基准电压值进行比较，输出相应高、低电平信息给逻辑电路，逻辑电路经判断后输出一控制信号，去控制切换电路的通断切换，从而实现引弧电流与正常焊接电流的切换。
2.根据权利要求1所述的一种新型的TIG焊外置式提升引弧控制装置，其特征在于：所述的限流电路由限流电阻回路构成。
3.根据权利要求1所述的一种新型的TIG焊外置式提升引弧控制装置，其特征在于：所述的信号检测电路直接对电弧电压进行采样。
4.根据权利要求1所述的一种新型的TIG焊外置式提升引弧控制装置，其特征在于：所述的比较电路包括比较放大器IC2-1和IC2-2，比较放大器IC2-1的正向输入端为电弧电压反馈电路，比较放大器IC2-1的反向输入端为由稳压器构成的基准电压电路；比较放大器IC2-2的正向输入端为由稳压器构成的基准电压电路，比较放大器IC2-2的反向输入端为电弧电压反馈电路。
5.根据权利要求1所述的一种新型的TIG焊外置式提升引弧控制装置，其特征在于：所述的逻辑电路为逻辑与门控制电路。
6.根据权利要求1所述的一种新型的TIG焊外置式提升引弧控制装置，其特征在于：所述的切换电路由晶闸管的通断进行控制。
7.根据权利要求1所述的一种新型的TIG焊外置式提升引弧控制装置，其特征在于：所述的比较电路中，比较放大器IC2-1的反向输入端和比较放大器IC2-2的正向输入端同为由稳压器构成的基准电压电路，其通过集成稳压器将输入电压值钳位在一个精准不变的设计电压值上；所述的逻辑电路的输入端为比较电路的输出端，比较放大器IC2-1和IC2-2输出相应高、低电平信号给逻辑电路得到相应控制电平信号驱动光耦导通晶闸管，具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。
8.根据权利要求1所述的一种新型的TIG焊外置式提升引弧控制装置，其特征在于：所述的切换电路中的晶闸管保护电路将二极管反向并联在晶闸管的门极和阳极上，其作用是将输入的驱动电压信号钳位在保证晶闸管能够稳定正常工作的状态。
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| CN108672892A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-10-19 | 张胜男 | 一种新型的tig焊外置式提升引弧控制装置 |
| CN109648174A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-04-19 | 昆山华恒焊接股份有限公司 | 自动化焊接系统的引弧方法 |
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