[實用新型]一種載波線短路保護電路及焊接設備

有效

• 申請號: 201220748732.5
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN203091933U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 李再興;安小東;翟玉喜;王帥;袁釗;楊學武;趙治軍;張立強
• 申請（專利權）人: 唐山松下產業機器有限公司
• 主分類號: B23K9/10
• 分類號: B23K9/10;B23K9/133
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

本實用新型涉及焊接技術領域，具體涉及一種載波線短路保護電路以及包括所述載波線短路保護電路的焊接設備。

氣體保護焊接設備是通過焊絲與焊接母材之間產生的電弧在保護氣體中熔化焊絲以實現焊接的，一般包括焊接電源、焊絲盤、送絲裝置（包括送絲電機）、送絲軟管、焊槍、供氣系統和冷卻水系統，所述送絲裝置驅動焊絲盤上的焊絲，使其經送絲軟管輸送至焊接母材。現有的氣體保護焊接設備中，所述焊接電源與送絲裝置之間連接有一根焊接電纜和一根載波線；所述焊接電纜用于從焊接電源處輸出焊接電壓，以產生焊接用電弧；所述載波線上的電流用于為送絲裝置中的控制電路供電以產生控制信號，以及為送絲裝置中的送絲電機供電以驅動送絲電機。

在實際應用中，由于所述焊接設備的使用現場環境惡劣，容易造成載波線與焊接母材短路，或者載波線與焊接電纜短路，從而對所述焊接設備造成損壞。目前，行業內一般采用增設保險管或過流保護器的方法來解決上述短路的問題，但是惡劣的現場環境易使所述焊接設備遭受頻繁碰撞而損壞，或者遭受人為損壞，致使保險管或過流保護器本身無法起到應有的短路保護作用，導致所述焊接設備頻繁發生故障損壞，不僅影響生產效率，還產生了大量的維修費用。

在專利號為ZL200520002608.4，名稱為“載波控制焊機短路保護電路”的中國專利申請所公開的技術方案中，提出一種應用于焊機（即焊接設備）的短路保護電路，該短路保護電路通過設置比較電路來檢測載波線上的電流信號值與標準信號值之間的差值，當載波線上的電流信號值與標準信號值相比異常增大時，判斷載波線短路，并切斷焊機輸出電壓回路（即切斷焊接輸出電壓）和送絲裝置整流觸發回路（即切斷送絲裝置供電電壓），以保護焊機。但是，由于載波線上的電流在正常工作時的波形為呈周期性變化的方波（如圖1所示），若標準信號值設置較大，則無法有效檢測故障，以致無法有效地保護焊機，若標準信號值設置較小，則會影響焊機正常工作。

本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術中所存在的上述缺陷，提供一種能夠在載波線發生短路時及時切斷為送絲裝置供電的整流觸發回路以及禁止焊接電壓輸出的載波線短路保護電路以及包括所述載波線短路保護電路的焊接設備。

解決本實用新型技術問題所采用的技術方案：

流經所述載波線的電流用于為送絲裝置供電，所述載波線短路保護電路包括信號檢測單元、微控制器以及輸出控制單元；

所述信號檢測單元用于實時檢測載波線上的電流，并輸出與所述電流對應的電信號，所述電信號的正常波形為呈周期性變化的方波；

所述微控制器內預設有報警閾值，其用于計算所述電信號的平均值，并在計算得出的電信號的平均值大于所述報警閾值且在一個所述周期內實時檢測到的載波線上的電流所對應的電信號值均大于所述電信號的正常波形的波谷值時，輸出切斷信號給輸出控制單元，以及在輸出切斷信號的同時禁止焊接電壓輸出；

所述輸出控制單元用于在接收到所述切斷信號時將為送絲裝置供電的整流觸發回路切斷。

優選地，所述微控制器還用于在輸出切斷信號給輸出控制單元并經過預設時間后，輸出導通信號給輸出控制單元，以及在輸出導通信號的同時允許焊接電壓輸出；

所述輸出控制單元還用于在接收到微控制器發送的導通信號時將為送絲裝置供電的整流觸發回路導通。

優選地，所述短路保護電路還包括信號變換單元，其用于將信號檢測單元輸出的電信號進行放大、隔離、調零和分壓處理后發送給微控制器，且該經過處理后的電信號的正常波形為呈周期性變化的方波；

優選地，所述短路保護電路還包括信號變換單元，其用于將信號檢測單元輸出的電信號進行放大、隔離、調零和分壓處理后發送給微控制器，且該經過處理后的電信號的正常波形為呈周期性變化的方波；

所述微控制器用于計算信號變換單元發送的經過放大、隔離、調零和分壓處理后的電信號的平均值，并在計算得出的電信號的平均值大于所述報警閾值且在一個所述周期內該經過處理后的電信號值均大于該經過處理后的電信號的正常波形的波谷值時輸出切斷信號給輸出控制單元。

優選地，所述信號變換單元包括前級放大電路、后級放大電路和分壓電路，所述后級放大電路包括調零電路；

所述前級放大電路用于將信號檢測單元輸出的電信號進行放大、隔離處理后發送給后級放大電路；

所述后級放大電路用于對前級放大電路處理后的電信號進行放大、調零處理后發送給分壓電路；

所述分壓電路用于對后級放大電路處理后的電信號進行分壓處理后發送給微控制器。