[發明專利]一種基于數字載波控制MAG/MIG焊機控制系統

有效

• 申請號: 201010156239.X
• 申請日: 2010-04-23
• 公開（公告）號: CN101856768A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 方臣富;向明;常旭
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B23K9/16
• 分類號: B23K9/16;B23K9/133;B23K9/10;B23K9/06;G05B19/042
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及一種焊機，尤其涉及一種數字載波控制MAG/MIG(活性氣體保護焊/惰性氣體保護焊)焊機控制系統。

背景技術

傳統的逆變MAG/MIG焊機參數的遙控通過一根多芯的控制電纜實現，以逆變CO₂焊機為例，逆變CO₂焊機的六芯控制電纜分別完成氣閥、送絲電動機驅動、點動送絲、焊槍開關開閉、焊接電流、焊接電壓給定信號的傳輸。在造船和高層建筑上使用時，大量的電纜容易纏結，焊工的拖拽、鋼板的掉落砸擊也經常導致斷線，故障率較高，并且維修較為困難，維修成本高，焊接控制電纜的脆弱易斷，已經成為了焊機常見的故障之

為解決控制線的問題，陸續出現了一些其它方式的參數調節手段，如利用空載電壓調節參數、利用無線電波傳輸焊接參數，但這些方式同樣存在一定的問題。利用空載電壓實現的調制不能調制MAG/MIG焊機全部焊接參數，且只能實現焊前調節；利用無線電波進行參數遙控的焊機在一定程度上解決了控制電纜的問題，但由于管道、狹小金屬空間所具有屏蔽作用，實際上并不適合特定場所的焊接。近年來，一些焊機采用了載波控制方式來調節焊接參數，但載波控制依然不夠穩定，干擾較大，容易造成焊接電壓不穩、引弧成功地低、焊縫成型差等現象。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種數字載波控制系統，整個系統由弧焊電源系統與送絲機系統構成，弧焊電源與送絲機之間通過一根數字載波線相連，數字載波線給送絲機提供穩定的直流電源，載波信號也通過數字載波線傳輸，通過焊接電纜正端構成回路。取消以往載波焊機模擬控制的調制解調系統，在單片機控制的逆變MAG/MIG焊機基礎上，增加一些很小的電路模塊就可以實現載波控制。將載波線包裹在屏蔽線內，隔絕傳輸過程中的干擾。解決了在焊接過程中由于控制電纜難于移動、易損壞、惡劣電磁環境下由于干擾而造成的信號傳輸不良等問題，節約了成本的同時仍然可以實現MAG/MIG焊機所有焊接參數的遙控調節。

本發明為實現上述目的，采用如下技術方案：

本發明一種基于數字載波控制MAG/MIG焊機控制系統，由送絲板系統與主控板系統構成，送絲板系統與主控板系統之間通過載波線相連，送絲板系統中有程控電路與送絲電路，主控板系統中有引弧判斷電路、空載給定電路與顯示電路；其特征在于：送絲統還包括電壓給定模塊、第一單片機芯片和耦合電路模塊，主控板系統還包括接收電路模塊、前級解調模塊、第二單片機芯片和數模轉化電路，其中電壓給定模塊依次串接第一單片機芯片和耦合電路模塊，單片機芯片與程控電路與送絲電路雙向連接，接收電路模塊依次串接前級解調模塊、單片機芯片和數模轉化電路，第二單片機芯片分別與引弧判斷電路、空載給定電路雙向連接，引弧判斷電路連接到顯示電路，耦合電路模塊通過載波線相連接收電路模塊。

所述電壓給定模塊由電阻R1、R2、R3、R4、R5，可變電阻R_W、R_W′，芯片LM324和CD4053組成，電阻R4一端接+15V電源，另一端接電阻R2與電阻R5一端，電阻R5另一端接地，電阻R2另一端與電阻R3及芯片LM324的同向輸入端相連，電阻R3另一端接芯片LM324的輸出端、芯片CD4053的15腳和第一單片機芯片的輸入端，可變電阻RW一端連芯片CD4053的2號腳，另一端連電阻R1一端和可變電阻R_W′另一端，可變電阻R_W′一端連芯片CD4053的1號腳，電阻R1的另一端接至芯片LM324的反相輸入端與電容C1的一端，電容C1的另一端與電阻R5另一端連接。

所述耦合電路模塊由三極管Q10、電阻R65、電容C22、電阻R7、三極管Q2和電容C3組成，三極管Q10的集電極接電阻R65、電容C22一端，電阻R65的另一端通過一個開關電路與送絲電機電源部分相連接，電容C22的另一端接三極管Q2的基極和電阻R7一端，三極管Q2發射極與電阻R7另一端連接接地，三極管Q2的集電極接至送絲電路(8)與電容C3一端，電容C3另一端接接收電路模塊(9)。

所述接收電路模塊由電感L1、電容C59、C41、電阻R52、二極管D9、D6、電容C20組成，電感L1上有兩個同磁芯的線圈，其中一個的一端接保險絲SF1和載波線，另一端接電容C59，電容C59另一端接地，另一個的一端接電阻R52、電容C41一端，另一端與電容C41的另一端、二極管D9的陰極、D6的陽極、電容C20一端相連接地，電阻R52另一端接二極管D9的陽極、D6的陰極、電容C20另一端。