[發明專利]一種耦合電弧的短路過渡焊接系統及其控制方法有效
| 申請號： | 201210500435.3 | 申請日： | 2012-11-29 |
| 公開（公告）號： | CN103008835A | 公開（公告）日： | 2013-04-03 |
| 發明（設計）人： | 黃鵬飛;盧振洋;韓國良;白立來 | 申請（專利權）人： | 北京工業大學 |
| 主分類號： | B23K9/095 | 分類號： | B23K9/095;B23K9/167;B23K9/173 |
| 代理公司： | 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203 | 代理人： | 魏聿珠 |
| 地址： | 100124 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 耦合 電弧 短路 過渡 焊接 系統 及其 控制 方法 | ||
1.一種耦合電弧的短路過渡焊接系統，其特征在于：其包括TIG焊接系統（1）、MAG焊接系統（2）、前面板輸入及顯示（3）、送絲系統（4）和電弧能量輸出（5）；
TIG焊接系統（1）主電路包括整流濾波電路（1.1）、逆變電路（1.2）、中頻變壓器（1.3）、二次整流電路（1.4）、電流萊姆（1.5）、電壓萊姆（1.6）、高頻引弧（1.7）和高壓穩?。?.8）；三相輸入380V交流電接整流濾波電路（1.1），然后按順序串聯逆變電路（1.2）、中頻變壓器（1.3）、二次整流電路（1.4）三個部分，二次整流電路（1.4）兩端分別接MAG焊槍（5.1）和TIG焊槍（5.2），電流萊姆（1.5）和高頻引?。?.7）串聯在二次整流電路（1.4）和TIG焊槍（5.2）之間，電壓萊姆（1.6）和高壓穩弧（1.8）并聯在MAG焊槍（5.1）和TIG焊槍（5.2）之間；其中的控制電路包括核心部分和驅動執行部分；核心控制部分包括DSP系統（1.9）、電流采樣及濾波（1.10）、電壓采樣及濾波（1.11）以及保護電路（1.12）；DSP系統（1.9）與MAG焊接部分的DSP系統（2.7）相連，形成通信，并連接電流采樣及濾波（1.10）、電壓采樣及濾波（1.11）和保護電路（1.12），接受他們傳遞的信號，與逆變驅動電路（1.13）、高頻引弧驅動電路（1.14）和高壓穩弧驅動電路（1.15）相連，給予它們驅動信號；電流采樣及濾波（1.10）和電壓采樣及濾波（1.11）的一端與DSP系統（1.9）相連，另一端分別與主電路中的電流萊姆（1.5）和電壓萊姆（1.6）相連；驅動部分包括逆變驅動電路（1.13）、高頻引弧驅動電路（1.14）、高壓穩弧驅動電路（1.15）；逆變驅動電路（1.13）與逆變電路（1.2）相連，傳遞信號給保護電路（1.12），并接收來自DSP系統（1.9）的驅動信號，高頻引弧驅動電路（1.14）和高壓穩弧驅動電路（1.15）分別與DSP系統（1.9）相連，并分別驅動高頻引弧（1.7）和高壓穩?。?.8）；
MAG焊接系統（2）主電路包括整流濾波電路（2.1）、逆變電路（2.2）、中頻變壓器（2.3）、二次整流電路（2.4）、電流萊姆（2.5）、電壓萊姆（2.6）；三相輸入380V交流電接整流濾波電路（2.1），然后按順序串聯逆變電路（2.2）、中頻變壓器（2.3）、二次整流電路（2.4）三個部分，二次整流電路（2.4）兩端分別接MAG焊槍（5.1）和工件（5.3），電流萊姆（2.5）串聯在二次整流電路（2.4）和MAG焊槍（5.1）之間，電壓萊姆（2.6）并聯在MAG焊槍（5.1）和工件（5.3）之間；其中的控制電路包括核心部分和驅動執行部分；核心控制部分包括DSP系統（2.7）、電流采樣及濾波（2.8）、電壓采樣及濾波（2.9）以及保護電路（2.10）；DSP系統（2.7）與TIG焊接部分的DSP系統（1.9）相連，形成通信，并連接電流采樣及濾波（2.8）、電壓采樣及濾波（2.9）和保護電路（2.10），接受他們傳遞的信號，與逆變驅動電路（2.10）相連，給予驅動信號；電流采樣及濾波（2.8）和電壓采樣及濾波（2.9）的一端與DSP系統（2.7）相連，另一端分別與主電路中的電流萊姆（2.5）和電壓萊姆（2.6）相連；驅動部分包括逆變驅動電路（2.11）；逆變驅動電路（2.11）與逆變電路（2.2）相連，傳遞信號給保護電路（2.10），并接收來自DSP系統（2.7）的驅動信號；
前面板輸入及顯示（3）包括焊接參數給定（3.1）和焊接參數顯示（3.2）；焊接參數給定（3.1）和焊接參數顯示（3.2）均與MAG焊中的DSP系統（2.7）相連，進行顯示和送絲信號與DSP系統（2.7）的信號傳遞；
送絲系統（4）包括焊槍開關（4.1）、送絲給定（4.2）、氣閥（4.3）和送絲機調速電路（4.4）；MAG焊系統中DSP通過光電隔離（4.5）與焊槍開關（4.1）、送絲給定（4.2）和氣閥（4.3）相連，焊槍開關（4.1）、送絲給定（4.2）和氣閥（4.3）通過送絲機調速電路（4）與MAG焊中送絲輪相連；
電弧能量輸出（5）包括MAG焊槍（5.1）、TIG焊槍（5.2）和母材（5.3）；其中TIG焊槍（5.2）中的TIG電極與MAG焊槍（5.1）中MAG焊絲之間的距離為2-6mm，TIG電極與母材（5.3）之間的距離為3-7mm，MAG焊絲與母材（5.3）之間的距離為18-25mm。
2.權利要求1所述的焊接系統的控制方法，其特征在于：MAG焊接系統（2）的MAG焊電弧和TIG焊接系統（1）的TIG焊電弧組成耦合電??；MAG焊中，焊絲和母材之間形成主弧，采用短路過渡的熔滴過渡形式；TIG焊中，電極和焊絲以30度至60度的可調節角度形成輔??；根據短路過渡中燃弧階段和短路階段的不同特點，以MAG和TIG輸出總電流150A-250A為基礎，控制TIG電源在燃弧階段輸出電流I1，80A≤I1≤200A，用來熔化更多焊絲填充焊縫；在短路階段輸出電流I2，20A≤I2≤80A，用來維持電弧的穩定性。
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