[发明专利]用于弧焊电源实现电弧送丝的方法和系统

说明书

所属技术领域

本发明涉及的是一种工业上用于焊接的电弧焊接设备，尤其是一种用于弧焊电源实现电 弧送丝的方法和系统。

背景技术

目前气体保护焊机、埋弧焊机、药芯焊丝自保护焊机等弧焊电源都采用通过控制电缆或 载波电缆的遥控方式，实现对送丝装置的远距离控制，这种送丝装置需要用控制电缆线或载 波控制线完成与弧焊电源的连接，控制线的长度达数米至百米，不仅给操作带来困难，而且 由于这种控制线在焊接操作现场经常被砸成断路或短路状态，使远地的送丝装置无法正常工 作，造成了焊接故障。这就使带送丝装置的电弧焊接电源自动化焊接工艺的应用范围受到很 大的限制。

发明内容

为了克服现有电弧焊接电源和远地送丝装置必须通过控制电缆或载波电缆来连接而存在 的问题，本发明提供一种没有控制电缆或载波电缆的送丝方法和系统，直接利用电弧的能量 驱动送丝电机并可以实现对自动焊接过程的程序控制。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：电弧焊接电源和远地送丝装置之间取消控制 电缆或载波电缆，送丝装置控制系统直接通过焊接电缆与弧焊电源连接，即送丝装置控制系 统的电源输入接口与电弧焊接电源的电弧电压输出接口并联，送丝装置控制系统的电源来自 电弧电压，无论电弧电压处于空载状态还是不稳定的负载状态，送丝装置控制系统经过对输 入的电弧电压的整形处理，都可以向送丝电机驱动电路和自动化焊接程序控制电路提供稳定 的控制电源。无论电弧焊接电源的静态特性属于恒电压型还是恒电流型，送丝装置控制系统 都能以相应的不同方式驱动送丝电机。根据本发明，提供了一种用于弧焊电源实现电弧送丝 的方法和系统，通过输送电弧能量的焊接电缆与远地的送丝系统连接，实现对送丝电机和自 动焊接过程的程序控制，保证了焊接系统的稳定工作。

本发明的有益效果是，在熔化极气体保护电弧焊、药芯焊丝电弧焊、埋弧焊等自动送丝 的熔化极电弧焊接设备中，去除了连在电弧焊接电源与送丝装置之间的控制电缆或载波电缆 线，使这种焊接方法更加便利，提高了焊接设备的使用可靠性和稳定性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为系统控制框图

图2为电弧送丝装置控制电路的方块结构图

具体实施方式

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种用于弧焊电源实现电弧送丝的方法，该方法是在焊接过程中通过引入电弧电压作为 送丝装置的电源，并按照弧焊电源的不同特性采取不同的方法驱动送丝电机，使熔化极电弧 焊接的自动送丝系统稳定工作。

本发明还提供了一种实现上述方法的系统。如图1所示，弧焊电源(1)的正极经正极焊 接电缆(5)连接到电弧送丝控制器(2)，弧焊电源(1)的负极经过负极焊接电缆(6)连接 到焊接工件(7)，控制器电源电路(4)的一端连接到焊接工件(7)另一端连接到电弧送丝 控制器(2)，这样控制器电源电路(4)通过电弧送丝控制器(2)与弧焊电源(1)的正极相 连，当弧焊电源(1)启动后，弧焊电源(1)的正负输出端输出电弧电压，控制器电源电路(4) 利用电弧电压给整个电弧送丝控制器(2)供电，电弧送丝控制器(2)工作时输出驱动信号 到送丝电机驱动电路(3)驱动送丝电机转动输送焊丝，完成自动送丝的熔化极电弧焊接。

为能清楚说明本发明的技术特点，以下通过一个具体实施方式加以说明。电弧送丝装置 控制电路的方块结构如图2所示。电弧送丝控制器由送丝速度给定电路(2-1)、电弧电压检 测电路(2-2)、高低速送丝切换电路(2-3)、速度控制电路(2-4)、电机速度检测电路(2-5)、 控制逻辑电路(2-6)、接触器驱动电路(2-7)、气阀驱动电路(2-8)、保护电路(2-9)组成。 送丝速度给定电路(2-1)将给定电压信号给速度控制电路(2-4)。电弧电压检测电路(2-2) 检测电弧电压。高低速送丝切换电路(2-3)使送丝速度调节更加精确。速度控制电路(2-4) 根据设定送丝速度、电弧电压，输出占空比不同的PWM信号给电机驱动电路。送丝电机驱 动电路(3)把速度控制电路输出的PWM信号转化为电机驱动电压，实现电机转速控制。电 机驱动电压与电弧电压和PWM信号占空比有关。电机速度检测电路(2-5)把电机转速信号 转化成电压信号，反馈给速度控制电路。控制逻辑电路(2-6)控制送丝、接触器、气阀的开 通关闭顺序。接触器驱动电路(2-7)给接触器电磁线圈供电。气阀驱动电路(2-8)给气阀 电磁线圈供电。保护电路(2-9)由电源过压保护、送丝电机过流保护、送丝电机瞬间过流保 护等电路构成。此外，无论弧焊电源(1)的静态特性属于恒电压型还是恒电流型，电弧电压 检测电路(2-2)根据电弧电压变化调整输出到速度控制电路(2-4)，系统都能以相应的不同 方式驱动送丝电机。