[發(fā)明專利]基于高頻逆變直流電阻焊電源用于鋁點(diǎn)焊的系統(tǒng)及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910650233.9 | 申請日： | 2019-07-18 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN110253129A | 公開（公告）日： | 2019-09-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 路向琨;高忠林;劉翥寰;翟寶亮;尹戈 | 申請（專利權(quán)）人： | 天津七所高科技有限公司 |
| 主分類號(hào)： | B23K11/24 | 分類號(hào)： | B23K11/24;B23K11/25;B23K11/11 |
| 代理公司： | 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246 | 代理人： | 張曉媛 |
| 地址： | 300000 天津市*** | 國省代碼： | 天津;12 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 壓力監(jiān)控單元 采集 電流反饋單元 電壓反饋單元 次級電流 高頻逆變 直流電阻 鋁點(diǎn)焊 主控板 電源 控制焊接過程 電阻焊電源 高頻變壓器 次級電壓 次級整流 電極單元 焊接壓力 逆變頻率 輸出波形 伺服電機(jī) 組數(shù)據(jù) 焊鉗 加壓 反饋 檢測 | ||
1.一種基于高頻逆變直流電阻焊電源用于鋁點(diǎn)焊的系統(tǒng)，其特征在于：包括電阻焊電源(1)、高頻變壓器(2)、高頻次級整流單元(3)、電極單元(4)、壓力監(jiān)控單元(5)、電壓反饋單元(6)、電流反饋單元(7)；所述壓力監(jiān)控單元(5)與主控板(8)連接，實(shí)現(xiàn)對壓力的檢測反饋以及控制焊鉗伺服電機(jī)對工件按照設(shè)定壓力進(jìn)行加壓；所述主控板(8)與壓力監(jiān)控單元(5)、電壓反饋單元(6)、電流反饋單元(7)連接，實(shí)現(xiàn)對焊接壓力、次級電壓、次級電流的采集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于高頻逆變直流電阻焊電源用于鋁點(diǎn)焊的系統(tǒng)，其特征在于：所述電阻焊電源(1)包括主控板(8)、驅(qū)動(dòng)板(9)、功率單元(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于高頻逆變直流電阻焊電源用于鋁點(diǎn)焊的系統(tǒng)，其特征在于：所述功率單元(10)包括初級整流模塊、濾波電容、IGBT。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于高頻逆變直流電阻焊電源用于鋁點(diǎn)焊的系統(tǒng)，其特征在于：所述主控板(8)上的MCU型號(hào)為STM32F103，實(shí)現(xiàn)對次級信號(hào)采集時(shí)間的精確控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于高頻逆變直流電阻焊電源用于鋁點(diǎn)焊的系統(tǒng)，其特征在于：所述電極單元(4)的上下電極采用鉻鋯銅材質(zhì)，電極直徑d1為12-18mm的電極帽，電極端面為半徑R1大于40mm的圓弧。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于高頻逆變直流電阻焊電源用于鋁點(diǎn)焊的系統(tǒng)，其特征在于：所述功率單元10的IGBT和高頻次級整流單元(3)是與高頻逆變頻率相適應(yīng)的高頻IGBT模塊和高頻整流模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于高頻逆變直流電阻焊電源用于鋁點(diǎn)焊的系統(tǒng)，其特征在于：所述電阻焊電源(1)為高頻逆變電阻焊電源，驅(qū)動(dòng)板(9)為高頻IGBT驅(qū)動(dòng)板，主控板(8)與驅(qū)動(dòng)板(9)連接實(shí)現(xiàn)控制驅(qū)動(dòng)板(9)對IGBT進(jìn)行高頻率的開關(guān)控制，逆變頻率達(dá)到10KHz。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于高頻逆變直流電阻焊電源用于鋁點(diǎn)焊的系統(tǒng)，其特征在于：所述高頻變壓器(2)采用中間抽頭形式，鐵芯采用鐵氧體材料；所述電流反饋單元(7)采用環(huán)形羅氏線圈，套在所述高頻次級整流單元(3)的輸出端。
9.一種采用如權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述基于高頻逆變直流電阻焊電源用于鋁點(diǎn)焊的系統(tǒng)進(jìn)行點(diǎn)焊的方法，其特征在于：包括以下步驟
(1)根據(jù)次級電流波動(dòng)曲線，在一個(gè)焊接周期，焊接電流會(huì)經(jīng)過2次焊接電流的有效值，將電流過有效值時(shí)刻的信號(hào)接入主控板(8)中斷引腳中；
(2)在過有效值的終端時(shí)刻對壓力監(jiān)控單元(5)、電壓反饋單元(6)、電流反饋單元(7)的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣；
(3)由采集的次級電壓和次級電流根據(jù)歐姆定律計(jì)算次級電阻，根據(jù)次級電阻與設(shè)定電阻曲線比較的差值調(diào)整輸出電流電阻權(quán)重值ε1；
(4)根據(jù)采集的次級壓力數(shù)據(jù)與設(shè)定壓力比較的差值調(diào)整輸出電流壓力權(quán)重值ε2；
(5)將電阻權(quán)重值ε1乘以電阻調(diào)整系數(shù)再加上將壓力權(quán)重值ε2乘以電阻調(diào)整系數(shù)的結(jié)果，得到電流調(diào)整系數(shù)
(6)根據(jù)電流調(diào)整系數(shù)通過PID控制策略，在主控板(8)上通過調(diào)節(jié)PWM組合波形從而控制驅(qū)動(dòng)板9輸出的脈寬調(diào)制PWM波形，實(shí)現(xiàn)對焊接電流輸出大小的高頻精確控制。
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