CN102107316B - 一种垂直提升引弧的时序控制方案 - Google Patents
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Abstract
本发明所采用的技术方案主要通过8位单片机(C51)来完成。在单片机(C51)中编入提升引弧的时序控制方案，由CPU时序控制电路来实现焊接过程时序的控制，尤其是对电流给定时序的控制，使焊机在上电后呈周期性工作状态，利用工作时段来探测电压滤波放大后信号，以此判断焊枪是否接触到工件，并且在接触到工件后电流给定基准信号(Iref)依然保持最小，使焊枪接触到工件瞬间脉宽调制信号迅速降至最小，并且保持20MS后再缓慢上升电流给定基准信号(Iref)，使短路电流达到20A。在短路电流达到20A后，继续探测电压信号，以此判断焊枪是否离开工件，在探测到焊枪离开工件后电流给定基准信号(Iref)切换到预设电流，焊接进行正常焊接。
Description
技术领域
本发明涉及一种时序控制技术，尤其是一种应用于手工电焊机中的垂直提升引弧的时序控制技术。
背景技术
目前，一般的手工电焊机在接通电源时即开始工作，并且将电流给定基准信号(Iref)设定为短路电流，这样设定的不足之处在于：当焊枪接触工件瞬间，脉宽调制信号没有及时缩窄，引起尖峰电流持续时间过长，焊枪容易粘住工件。尤其是在小电流焊接时，因焊枪粘住工件而用力拔离时容易断弧。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种提升引弧的时序控制方案，让电焊机在上电工作状态具有不粘工件性，并且提升焊枪拔离工件时的维弧性能，以克服目前手工电焊机容易粘住工件及易断弧的缺陷。
本发明所采用的技术方案主要通过8位单片机(C51)来完成。在单片机(C51)中编入提升引弧的时序控制方案，由CPU时序控制电路来实现焊接过程时序的控制，尤其是对电流给定时序的控制，使焊机在上电后呈周期性工作状态，利用工作时段来探测电压滤波放大后信号，以此判断焊枪是否接触到工件，并且在接触到工件后电流给定基准信号(Iref)依然保持最小，使焊枪接触到工件瞬间脉宽调制信号迅速降至最小，并且保持20MS后再缓慢上升电流给定基准信号(Iref)，使短路电流达到20A。在短路电流达到20A后，继续探测电压信号，以此判断焊枪是否离开工件，在探测到焊枪离开工件后电流给定基准信号(Iref)切换到预设电流，焊接进行正常焊接。
本发明的有益效果是通过增加CPU时序控制电路的信号采集参数，在不影响焊接性能的情况下，周期性焊机工作控制信号使能(PWM-ON)时间设定为100MS，焊机工作控制信号禁能(PWM-OFF)时间设定为200MS，在焊枪和工件短路后电流给定基准信号(Iref)保持最小时间为20MS，短路电流设定为20A。以此利用工作时段来探测电压信号，改变在焊枪接触工件时瞬间脉宽调制信号没有及时缩起引起尖峰电流时间过长的弊病，改善提升引弧在短路瞬间的抗粘性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明一种垂直提升引弧的时序控制方案电路原理方框图
图2是本发明一种垂直提升引弧的时序控制方案的工作流程图和电流给定时序图
具体实施方式
图1是本发明的电路原理方框图。如图1所示，本发明包括功率输出电路、前置电压电流信号滤波放大电路、CPU时序控制电路和脉宽调制电路。前置电压电流信号滤波电路对功率输出电路输出的电压、电流分别进行电压信号和电流信号采集，并将采集后的电压滤波放大后信号和电流滤波放大后信号反馈给CPU时序控制电路，经由CPU时序控制电路进行电流给定时序的控制，分析并给出焊机工作控制信号和电流给定基准信号，并由脉宽调制电路进行调节，输出脉宽调制信号并反馈给功率输出电路，以此实现对电流给定时序的控制。
图2是本发明的工作流程图和电流给定时序图。如图2所示，本发明将焊机上电后的工作状态设置为周期性工作状态，周期性焊机工作控制信号使能(PWM-ON)时间设定为100MS，焊机工作控制信号禁能(PWM-OFF)时间设定为200MS，焊枪和工件短路后电流给定基准信号(Iref)保持最小时间为20MS，短路电流设定为20A。在工作时间段，CPU时序控制电路通过探测电压滤波放大后信号来判断焊枪是否接触到工件，若没有接触到工件，显示焊接空载运行；若接触到工件，则使焊机在接触到工件后电流给定基准信号(Iref)保持最小时间为20MS，在20MS内，脉宽调制信号迅速降至最小，并且保持20MS后开始线性增加电流给定基准信号(Iref)，使短路电流达到20A。CPU时序控制电路继续探测电压滤波放大后信号，通过信号来判断焊枪是否离开工件，若短路电流未达到20A，继续线性增加电流给定基准信号(Iref)；若短路电流达到20A，则等待焊枪离开工件。当焊枪离开工件时，CPU时序控制电路继续探测预设电流是否大于20A，若小于20A，电流给定基准信号(Iref)会缓慢下降到预设电流以防止断弧，并开始正常焊接；若大于20A，电流给定基准信号(Iref)直接上升到预设电流并开始正常焊接。
Claims (1)
1.一种垂直提升引弧的时序控制方法，包括功率主电路、前置电压电流信号滤波放大电路、CPU时序控制电路和脉宽调制电路，其特征在于：前置电压电流信号滤波放大电路对功率主电路输出的电压、电流信号分别进行采集，并将采集后的电压滤波放大后信号和电流滤波放大后信号反馈给CPU时序控制电路，经CPU时序控制电路判断后更新电流给定基准信号和焊机工作控制信号，从而实现脉宽调制并输出脉宽调制信号驱动功率主电路，以此实现对输出电流的时序控制；
所述CPU时序控制电路利用工作时间段来探测电压滤波放大后信号，并依据程序设定的信号采集参数来判断焊枪是否接触到工件及焊枪是否离开工件，通过对电流给定的时序控制来实现焊接电流的时序控制，其中信号设定参数为：在焊枪未接触工件时，电流给定基准信号(Iref)为最小，当焊枪和工件接触后所述电流给定基准信号(Iref)保持最小时间为20MS，而后线性增加至20A，当焊枪离开工件时切换到焊接电流；
周期性焊机工作控制信号使能时间设定为100MS，焊机工作控制信号禁能时间设定为200MS。
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