CN213998160U - 一种自动变极性的多功能交直流焊机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种自动变极性的多功能交直流焊机，包括壳体；壳体的外部设置有控制面板、多个电源输出接口和输入电压接口，控制面板上具有用于多种焊接方式选择的多个电源选择按键；壳体内部设置有用于为不同焊接方式提供电源的电源电路，电源电路包括一次整流单元、功率因数校正单元、一次逆变单元、变压器及切换电路单元；本实用新型的切换电路单元具有交直流切换、焊接与切割状态转换的功能，将直流手工焊、直流氩弧焊、直流气保焊以及交流氩弧焊和切割机合为一体，并且在焊机使用过程中，可以达到气保护焊枪、氩弧焊枪三把枪及切割机同时连接，通过电源选择按键自动实现多功能切换。本实用新型的变压器一次侧共用一套回路，可以节省成本。

Description

一种自动变极性的多功能交直流焊机

技术领域

本实用新型属于焊机技术领域，具体涉及一种自动变极性的多功能交直流焊机。

背景技术

焊机和切割机作为工业制造中的一种不可或缺的工具，目前市面上通用的焊机主要有以下几类：(1)从输出类型分类：可分为直流焊机和交流焊机； (2)从焊机的使用方面分类：可分为手工焊、氩弧焊以及气保焊。目前所流通的焊机大多为直流焊机(多数采用一种焊接方式，也有少数是两种或者三种的组合)或者是交流氩弧焊。随着工业的发展，传统的焊机已经不能满足市场的需求，用户更多的需求是一台机器可以实现多种焊接功能同时具备切割的功能，从而可以在不同的场合，可以通过切换功能来满足不同的需求，而不是去更换不同的焊机类型。

目前，市面上的大多数多功能焊机无法实现多个焊枪同时连接；即使有部分多功能焊枪能够实现多个焊枪连接，但是，缺少枪开关智能切换多种焊接模式的功能及保护功能，如果不加保护功能，在实际使用过程中，如果焊钳或者氩弧焊枪碰到切割枪的喷嘴就会导致炸机。例如，申请号为201920002414.6，专利名称为一种逆变多功能焊机输出电路的专利，通过和对两个焊接和切割功能单元通过切换组合，可以分别AC/DC TIG交直流氩弧焊，MMA电焊，CUT 等离子切割，也可以实MIG焊和可变极性功能的输出，但是，这种多功能焊机输出电路，缺少智能切换多种焊接模式的功能及保护功能，在使用中，容易出现炸机的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种自动变极性的多功能交直流焊机，以解决背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型的实施例提供一种自动变极性的多功能交直流焊机，包括壳体；所述壳体的外部设置有控制面板、多个电源输出接口和输入电压接口，所述控制面板上具有用于多种焊接方式选择的多个电源选择按键；所述壳体内部设置有用于为不同焊接方式提供电源的电源电路，所述电源电路包括一次整流单元、功率因数校正单元、一次逆变单元、变压器及切换电路单元。

所述一次整流单元用于将输入电压接口的输入电压整流输出一个脉动的直流电。

所述功率因数校正单元用于实现功率因数校正。

所述一次逆变单元为全桥逆变单元，所述全桥逆变单元用于将功率因数校正单元校正后的电压逆变为方波交流。

所述变压器用于将逆变后的方波交流电压升降压后输出到变压器的二次侧；所述变压器的二次侧具有切割机次级线圈和焊机次级线圈。

所述切换电路单元包括用于切割机的切割机整流电路、用于焊机的焊机整流电路及交直流选择二次逆变电路；所述切割机整流电路用于将变压器二次侧的切割机次级线圈输出的交流电压全波整流为直流；所述焊机整流电路用于将变压器二次侧的焊机次级线圈输出的交流电压全波整流为直流；所述交直流选择二次逆变电路用于实现将焊机整流电路所输出电压进行AC/DC切换并输出焊机所适用的氩弧焊电压和气保焊电压。

在本实用新型进一步的实施例中，多个所述电源选择按键连接单片机的不同输入端，所述单片机接收到所输入选择信号后输出控制信号，所述控制信号包括AC/DC选择信号和整流回路选择信号。

优选的，所述AC/DC选择信号经交直流选择二次逆变电路中三极管来控制继电器动作，从而控制直流母线的接通状态，实现交直流切换。

优选的，所述整流回路选择信号用于选择切割机整流电路或焊机整流电路来进行焊机和切割机的切换。

在本实用新型进一步的实施例中，所述电源输出接口包括MIG气保焊枪接口、TIG氩弧焊枪接口、CUT切割枪接口及公共端接口，多个所述电源选择按键包括AC/DC选择按键、氩弧焊按键、气保焊按键及切割机按键。

在本实用新型进一步的实施例中，所述输入电压接口可连接1-110V或 1-220V交流电。

在本实用新型进一步的实施例中，所述交直流选择二次逆变电路中用于交直流转换的继电器J1A。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

(1)本实用新型采用先进的焊接电源电路，电源电路包括一次整流单元、功率因数校正单元、一次逆变线路、变压器及切换电路单元；切换电路单元具有交直流切换、焊枪与切割状态转换的功能，将直流手工焊、直流氩弧焊、直流气保焊以及交流氩弧焊和切割机合为一体，并且在焊机使用过程中，可以达到气保护焊枪、氩弧焊枪三把枪及切割机同时连接，通过电源选择按键自动实现多功能切换。只需要按一下相应枪的电源选择按键，即可切换到相应的焊接或者切割模式，不需要在焊机上操作，可以大大提高焊工的工作效率，真正实现智能化快速切换。

(2)本实用新型采用继电器A2A实现避免在几把枪同时连接，很有可能会出现各种误操作，采用多种自动保护可以实现焊枪和工件之间或者焊枪和焊枪之间多种回路连接或者短路时，不会损坏焊机。

(3)本实用新型的电压器一次侧共用一套回路，可以节省成本，结构紧凑。

附图说明

图1为本实用新型的实施例中的多功能交直流焊机的外观图；

图2为本实用新型的实施例中电源电路的电路框图；

图3为本实用新型的实施例中一次整流单元的电路图；

图4为本实用新型的实施例中功率因数校正单元的电路图；

图5为本实用新型的实施例中一次逆变电路的电路图；

图6为本实用新型的实施例中切割机整流电路或焊机整流电路的电路图；

图7为本实用新型的实施例中变压器二次侧的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

一种自动变极性的多功能交直流焊机，如图1所示，包括壳体；所述壳体的外部设置有控制面板、多个电源输出接口和输入电压接口，所述控制面板上具有用于多种焊接方式选择的多个电源选择按键；多个所述电源选择按键包括 AC/DC选择按键、氩弧焊按键、气保焊按键及切割机按键。多个电源选择按键配合使用实现直流手工焊(DC-MMA)、直流氩弧焊(DC-TIG)、直流气保焊 (MIG)、交流手工焊(AC-MMA)、交流氩弧焊(AC-TIG)及切割机(CUT) 工作模式的选择。

所述壳体内部设置有用于为不同焊接方式提供电源的电源电路，如图2 所示，所述电源电路包括一次整流单元、功率因数校正单元、一次逆变单元、变压器及切换电路单元。切换电路单元的输出端分别连接壳体外侧的电源输出接口，实现不同枪(气保护焊枪、氩弧焊枪或切割枪)的选择。

所述一次整流单元用于将输入电压接口的输入电压整流输出一个脉动的直流电。在本实施例中，所述一次整流单元的电路图如图3所示，该一次整流单元电路主要功能是将输入的1～110V/220V经过整流输出一个脉动的直流电，在交流的正半周期内，D1、D4导通，负半周期内D2、D3导通，从而实现整流的功能。

所述功率因数校正单元用于实现功率因数校正。在本实施例中，所述功率因数校正单元如图4所示，该功率因数校正单元的主要功能是实现功率因数校正，通过采样整流后的电压以及电容C5两端的电压以及流过回路的电流，经过PFC控制电路来实现PWM调制，从而驱动IGBT(V8、V8-1)来实现功率因数校正。当IGBT开通时，整流后电压经过储能电感LT储能，当IGBT关断时，整流电压和储能电感LT放电通过二极管D5(防反接二极管)给主电容C5充电，从而使得输出电压DC1高于DC，实现升压的作用。图3中，C1、D6、R5 为IGBT吸收电路，R1、R3为驱动电阻，R6、C2为二极管D5吸收电路。

所述一次逆变单元为全桥逆变单元，所述全桥逆变单元用于将功率因数校正单元校正后的电压逆变为方波交流。在本实施例中，所述全桥逆变单元通过将PFC功率因数校正后的电压经过全桥逆变为方波交流。具体电路如图5所示，当控制回路中的逆变驱动给Q1、Q4导通信号时，输出为正向方波，当控制回路中的逆变驱动给Q2、Q3导通信号时，输出为负向方波，然后该方波电压经过变压器降压后输出到二次侧。

所述变压器用于将逆变后的方波交流电压升降压后输出到变压器的二次侧；所述变压器的二次侧具有切割机次级线圈和焊机次级线圈。因为切割机和焊机的空载电压不同，所以变压器二次侧采用两组线圈，一组是切割机次级线圈，一组是焊机次级线圈。

所述切换电路单元包括用于切割机的切割机整流电路、用于焊机的焊机整流电路及交直流选择二次逆变电路；所述切割机整流电路用于将变压器二次侧的切割机次级线圈输出的交流电压全波整流为直流；所述焊机整流电路用于将变压器二次侧的焊机次级线圈输出的交流电压全波整流为直流；具体的，切割机整流电路为切割机的整流部分，切割机整流电路通过将经变压器升压的交流进行全波整流变为直流，当正向方波时，D7、D10导通，当负向方波时，D8、 D9导通焊机整流电路为焊机的整流部分，焊机整流电路通过将变压器降压，交流进行全波整流变为直流。切割机整流电路和焊机整流电路的电路相同，具体电路如图6所示。

所述交直流选择二次逆变电路用于实现将焊机整流电路所输出电压进行 AC/DC切换并输出焊机所适用的氩弧焊电压和气保焊电压。具体电路如图7所示，当控制面板进行AC/DC选择确定后，该信号经由壳体内的控制板处理后，输出一个AC/DC控制信号，当选择为直流时，继电器J1A吸合，从而输出为直流。当选择为交流时，继电器J1A不动作，此时控制回路的交流驱动输出控制脉冲，经由驱动电阻驱动图中的T1和T2，当T1导通时，输出为正，当T2 导通时，输出为负，从而实现输出为交流。图中，C1、R1为T1的吸收回路， C2、R3为T2的吸收回路。如图7所示，继电器A1A用来选择是切割机模式(CUT) 还是焊机模式(MMA手工焊/TIG氩弧焊/MIG气保护焊)；继电器J1A用来选择是直流DC工作模式还是交流AC工作模式；继电器A2A用来起到保护作用，防止在实际使用过程中如果气保焊焊枪或者氩弧焊枪碰到切割枪的喷嘴就会导致炸机。当继电器A1A吸合，切割机整流电路整流并输出，且继电器A2A吸合时，公共端与切割机电压端输出供切割机使用的电压；当继电器A1A断开时，焊机整流电路整流并由交直流选择二次逆变电路选择交直流，从而输出气保焊枪或氩弧焊枪所需要的电压；当继电器A2A断开时，可以防止气保焊焊枪或者氩弧焊枪碰到切割枪的喷嘴所引起爆炸发生。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种自动变极性的多功能交直流焊机，其特征在于，包括壳体；所述壳体的外部设置有控制面板、多个电源输出接口和输入电压接口，所述控制面板上具有用于多种焊接方式选择的多个电源选择按键；所述壳体内部设置有用于为不同焊接方式提供电源的电源电路，所述电源电路包括一次整流单元、功率因数校正单元、一次逆变单元、变压器及切换电路单元；

所述一次整流单元用于将输入电压接口的输入电压整流输出一个脉动的直流电；

所述功率因数校正单元用于实现功率因数校正；

所述一次逆变单元为全桥逆变单元，所述全桥逆变单元用于将功率因数校正单元校正后的电压逆变为方波交流；

所述变压器用于将逆变后的方波交流电压升降压后输出到变压器的二次侧；所述变压器的二次侧具有切割机次级线圈和焊机次级线圈；

所述切换电路单元包括用于切割机的切割机整流电路、用于焊机的焊机整流电路及交直流选择二次逆变电路；所述切割机整流电路用于将变压器二次侧的切割机次级线圈输出的交流电压全波整流为直流；所述焊机整流电路用于将变压器二次侧的焊机次级线圈输出的交流电压全波整流为直流；所述交直流选择二次逆变电路用于实现将焊机整流电路所输出电压进行AC/DC切换并输出焊机所适用的氩弧焊电压和气保焊电压。

2.根据权利要求1所述的一种自动变极性的多功能交直流焊机，其特征在于，多个所述电源选择按键连接单片机的不同输入端，所述单片机接收到所输入选择信号后输出控制信号，所述控制信号包括AC/DC选择信号和整流回路选择信号。

3.根据权利要求2所述的一种自动变极性的多功能交直流焊机，其特征在于，所述AC/DC选择信号经交直流选择二次逆变电路中三极管来控制继电器动作，从而控制直流母线的接通状态，实现交直流切换。

4.根据权利要求2所述的一种自动变极性的多功能交直流焊机，其特征在于，所述整流回路选择信号用于选择切割机整流电路或焊机整流电路来进行焊机和切割机的切换。

5.根据权利要求1所述的一种自动变极性的多功能交直流焊机，其特征在于，所述电源输出接口包括MIG气保焊枪接口、TIG氩弧焊枪接口、CUT切割枪接口及公共端接口，多个所述电源选择按键包括AC/DC选择按键、氩弧焊按键、气保焊按键及切割机按键。

6.根据权利要求1所述的一种自动变极性的多功能交直流焊机，其特征在于，所述输入电压接口可连接1-110V或1-220V交流电。

7.根据权利要求1所述的一种自动变极性的多功能交直流焊机，其特征在于，所述交直流选择二次逆变电路中用于交直流转换的继电器J1A。

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