[实用新型]一种基于高频引弧器的氩弧焊工业机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及焊接自动化装置技术领域，尤其是一种基于高频引弧器的氩弧焊工业机器人。

背景技术

周知，氩弧焊是一种被广泛应用于铝、镁及其合金焊接的工艺技术，这种焊接工艺是在焊接时利用交流负极性半波的阴极破碎(雾化)作用来清除铝、镁及其合金表面的氧化膜的方式实现的；随着制造业对焊接质量、焊接成本、工作环境等要求的逐渐提高，利用氩弧焊工业机器人来替代手工焊接作业已经成为焊接制造业的发展趋势。

目前，为实现机器人的氩弧焊的引弧过程，通常的做法是利用升压变压器、火花放电器、高频耦合器等电路来实现。当接通控制电源后，升压变压器可产生高压，并使火花放电器击穿其空气隙放电。升压变压器是一个高漏抗变压器，通常二次电压约3000V。当火花放电器放电时，高频耦合器的一次侧电感和电容构成振荡，可产生振荡频率150-260kHz、振荡持时间较短的高频电压，并经高频耦合器的二次侧加至钨极和工件之间。由于电压较高，可击穿钨极和工件之间的气隙，形成火花放电。利用焊接电源提供后续电流，使电弧空间的火花放电快速扩展为电弧放电，从而完成引弧过程。然而，这种高频引弧方式存在以下缺点：1、高频引弧器的火花放电器容易烧蚀；2、火花放电器的问隙需调整；3、火花放电器放电时会对逆变器控制电路产生干扰，对开关管和整流管的干扰也较大，难以与焊接逆变器做到良好的兼容；4、整个高频引弧器体积大，质量重；5、容易造成电网的干扰。另外，现有的氩弧焊机器人还普遍存在结构构造相对复杂、作业范围小、灵活性差、焊接效率低。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于高频引弧器的氩弧焊工业机器人。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于高频引弧器的氩弧焊工业机器人，它包括机械手臂、装设于机械手臂的末端的焊枪以及装设于焊枪上的引弧器；所述引弧器包括外保护壳、装设于外保护壳内的集成驱动板以及装设于外保护壳上并与集成驱动板电连接的电弧放电引出端脚，所述集成驱动板上设置有一用于将220V交流电进行倍数升压后并输出的倍压电路和用于将倍压电路输出的电压转换为脉冲电流并通过电弧放电引出端脚输出的引弧触发电路；

所述倍压电路具有分别与220V交流电相连的电源输出C端和电源输入D端；所述倍压电路包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的阳极串联第一电阻后作为倍压电路的电源输入C端来使用、阴极通过并联设置的第二电阻和第三电阻连接引弧触发电路，所述第二二极管的阴极连接于第一电阻与第一二极管之间、阳极接地，所述第一二极管的阴极还通过顺序串联的第四电阻和第五电阻接地并同时通过顺序串联的第一电容和第二电容接地，所述倍压电路的电源输入D端连接于第五电阻与第四电阻之间并同时连接于第一电容与第二电容之间；

所述引弧触发电路具有信号控制A端和信号控制B端，所述引弧触发电路包括第三二极管、第四二极管、第一或非门、第二或非门、第三或非门、第四或非门、第五或非门、第六或非门、第一单向晶闸管、第二单向晶闸管、第一三极管、第二三极管、光耦隔离器和高频升压变压器；

所述第二或非门的输入A端作为引弧触发电路的信号控制A端、输入B端连接于第四或非门的输入A端并同时通过第六电阻与第三或非门的输入A端和输入B端相连、输出Y端通过第七电阻连接第一三极管的基极，所述第三或非门的输入A端和输入B端同时通过第四二极管连接于第一或非门的输出Y端、输出Y端通过第三电容连接第六或非门的输入A端和输入B端；所述第一或非门的输入A端串接第八电阻后作为引弧触发电路的信号控制B端，所述第三二极管的阴极连接于第一或非门与第八电阻之间、阳极接地，所述第三二极管还并联有第四电容，所述第五或非门的输入A端和输入B端同时与第二或非门的输入A端相连、输出Y端连接于第四或非门的输入B端，所述第四或非门的输出Y端通过第九电阻连接第二三极管的基极，所述第一三极管的发射极通过第十电阻连接于第一单向晶闸管的控制极，所述第一单向晶闸管的阳极连接于高频升压变压器的初级侧的一端，所述第六或非门的输出Y端连接于光耦隔离器的其中一个输入端，所述第二三极管的发射极通过第十一电阻连接第二单向晶闸管的控制极，所述第二单向晶闸管的阳极连接于高频升压变压器的初级侧的另一端，所述光耦隔离器的输出端的集电极通过一功率开关管与倍压电路的输出端相连、输出端的发射极连接于高频升压变压器的初级侧的中部，所述电弧放电引出端脚连接于高频升压变压器的次级侧。