专利名称：控制电焊机电磁干扰信号的方法
技术领域：
本发明是关于控制电焊机电磁干扰信号的方法。
背景技术：
在现有技术中，一般电焊机的焊接电压调整，是通过电焊机面板上设定的电位器， 来调节焊接电源的电压输出的。当焊接电源与另一控制器相距较远时，比如在焊接大型设 备之上的高空，焊接电源在地面长达几十米的情况时，调节信号必须通过如图3所示电缆 的一端，经相当长的传输线，将小信号的控制电压再传至电缆的另一端的焊接电源上。由于 焊接电源的焊接电缆与控制线是同时并行连接至机头的双并行线，焊接电源中的大电流输 出电缆会产生很大的电磁干扰信号，影响控制线上的模拟电压波形，使输出的焊接电压产 生极不稳定的输出波动。焊接在较大波动的电压情况下，必然会导致工件在焊接过程中，产 生焊缝宽窄不一的现象，严重影响焊接质量的后果。现有技术为了避免电磁干扰对控制信 号的影响，通常的处理方式是采用效果不佳，且成本很高的屏蔽线方式来防止电磁信号对 它的干扰。
发明内容
本发明的任务是针对现有技术存在的上述问题，提出一种电路原理简单，抗干扰 性强，且不需用屏蔽线屏蔽，可用普通双芯电线传输控制信号的控制电焊机电磁干扰信号 的方法。本发明的上述目的可以通过以下措施来达到。一种控制电焊机电磁干扰信号的 方法，其特征在于具有如下技术特征在焊接电源与机头控制器的线路中，采用脉宽调制式 A/D-D/A光电转换电路，将设定电位器的REF电压信号与焊接反馈电压信号同时输入至焊 接机头控制箱内，让上述两个电压信号作比例放大处理，形成一个由焊接机头控制箱和焊 接电源构成的电压闭环控制回路，再由机头控制箱内A/D转换电路，将来自电压闭环控制 回路的模拟信号调制成数字信号，经普通的两芯控制电缆连接至焊接电源，使焊接电源内 设置的光电耦合器在收到数字调制信号后，由光电耦合器后部的D/A转换电路，将上述数 字调制信号转换成模拟控制信号。本发明相比于现有技术具有如下有益效果。本发明采用脉宽调制式A/D-D/A光电传输电路，将电缆线电位器的Ref控制电压 送入控制器内，在经同焊接电压反馈信号比较放大处理后，再通过A/D转换和普通双芯电 线的传输后，供给焊接电源内带有光电耦合器的D/A转换电路控制板作模拟电压控制，从 而避免了焊接电缆产生对控制线的电磁干扰，形成一个无电磁干扰的恒定输出电压，使设 定的输出电压稳定可靠地传输到焊接机头，进而保证了焊接质量的一致性，且效果十分理
术g
；ο输出电压经A/D转换后，能够在远距离焊接时，平稳地输出恒定的焊接电压和电 流。稳定可靠地、高质量地完成焊接要求极高的大型设备的焊接工作。这种电压控制方式特别适用于要求焊接性能高，设备比较多的复杂工作环境。
图1是本发明中焊接电源与控制器电路连接示意图。图2是图1的电路原理示意图。图3是传统的电压调节方法示意图。
具体实施例方式参阅图1。在焊接电源与控制器的线路中，机头焊接控制箱和焊接电源之间的控 制连接是光电隔离的。采用的脉宽调制式A/D-D/A光电传输电路，将焊接反馈信号线连接 在机头与比较放大器线路之间，把电源的电压反馈信号放在焊接机头控制器内形成一个电 压闭环回路。双芯控制电缆仅同焊接控制器电器连接，而与焊接电源是完全隔离的。所述 的A/D-D/A转换器是在控制线中传输的是数字信号，而非模拟型号。在焊接电源与机头控 制器的线路中，采用脉宽调制式A/D-D/A光电转换电路，将设定电位器的REF电压信号与焊 接反馈电压信号同时输入至焊接机头控制箱内，让上述两个电压信号在比例放大器内作比 例放大处理，形成一个由焊接机头控制箱和焊接电源构成的电压闭环控制回路，再由机头 控制箱内A/D转换电路，将来自电压闭环控制回路的模拟信号调制成数字信号，经普通的 两芯控制电缆连接至焊接电源，使焊接电源内设置的光电耦合器在收到数字调制信号后， 由光电耦合器将上述数字调制信号转换成模拟控制信号。其中，所述的电压闭环控制回路是一个由焊接电源控制信号线相串联的模/数转 换器(A/D)，通过焊接电源中相连的带光电耦合器的数/模转换电路(D/A)。所述的脉宽调制式A/D-D/A光电传输电路，包括，一个分别连接在机头控制器模/ 数转换器A/D和通过同一传输电路连接在焊接电源上的光电隔离转换电路D/A。参阅图2。连接在机头控制箱的控制电路中，来自焊接电源的反馈电压信号和设定 电位器的Ref分两路进入控制器内，一路经过并联端的电容器Cl和电阻Rl相连于集成电 路IC2D的正极输入端，另一路反馈电压信号通过电压反馈端口 Vback进入控制器内的电阻 R12，通过电阻R12、接地R13、接地电容C3和电阻R14组成的并联电路连接至比较器IC2的 反向输入端，且正向输入端接地。比较器IC2的输出端通过接点上并接的二极管D2和D3， 分别与串联回路上的电阻R16、R18和R17相连，通过D3和R18送至比较器IC2B，并通过比 较器IC2B输出端连接同向放大器IC3C的正向输入端，并通过IC3C输出端上并联其反向端 的接地电阻R71和R45并联的电阻R43连接集成电路IC2D的反向端，使IC2D正向输入端 获得电压参考信号REF，反向端输入获得的是反馈电压信号Vback。当设定电位器Ref设定 的电压如果和反馈电压有偏差时，集成电路IC12D的输出脚将产生一个误差信号，并送至 IC2D输出端相连的比较器IC2A的正极端，使上述产生的误差信号与它反向输入端上的三 角波形同在IC2A中作脉宽调制的模/数转换，输出脉宽调制的数字信号，该数字信号通过 IC2A输出端接点加入二极管D1，经接地电阻R7、并联电阻R70和并联三极管Q2、Q3放大后， 再通过三极管Q2、Q3输出端相连的电阻R41送至与焊接电源相连的双芯控制线。设置在焊接电源内带光电D/A转换电路，包括焊接电源输出端上由R24和二极管D5组成的限流电路电连接的光电耦合器IC1，以及并联在三极管Ql基极和发射极回路上的电阻R20和集电极上电连接接地电阻R21组成的放大电路，还包括三极管Ql基极上通过电 阻R22和R23并联在集成电路IC3正向端上的电容C20，以及跨接在联电阻R22和R23接点 和集成电路IC3输出端之间的电容器C21。焊接电源接受到控制线传输的数字信号后，经过光电耦合器ICl和电阻R20传送 至三极管Ql的基极，再经三极管Ql和电阻R21组成的放大电路放大后，输送到电阻R22和 R23，电容器C20和C21以及集成电路IC3做数字到模拟的转换，通过IC3输出端的模拟信 号，控制焊接电源的电压输出，供给焊接机头焊接使用。
经过上述发明的电路，可以在焊接之前预置所有的焊接参数，如焊接电压、焊接电 流、焊接速度等，焊接参数的显示均为数字方式。
权利要求
一种控制电焊机电磁干扰信号的方法，其特征在于具有如下技术特征在焊接电源与机头控制器的线路中，采用脉宽调制式A/D-D/A光电转换电路，将设定电位器的REF电压信号与焊接反馈电压信号同时输入至焊接机头控制箱内，让上述两个电压信号作比例放大处理，形成一个由焊接机头控制箱和焊接电源构成的电压闭环控制回路，再由机头控制箱内A/D转换电路，将来自电压闭环控制回路的模拟信号调制成数字信号，经普通的两芯控制电缆连接至焊接电源，使焊接电源内设置的光电耦合器在收到数字调制信号后，由光电耦合器后部的D/A转换电路，将上述数字调制信号转换成模拟控制信号。
2.如权利要求1所述的控制电焊机电磁干扰信号的方法，其特征在于，所述的电压闭 环控制回路是一个由焊接电源控制信号线相串联的模/数转换器(A/D)，通过焊接电源中 相连的光电耦合器作光电隔离，设定电位器与焊接电压反馈线之间在机头控制器内形成的 电压闭环控制回路
3.如权利要求1或2所述的控制电焊机电磁干扰信号的方法，其特征在于，所述的脉宽 调制式A/D-D/A光电传输电路，包括，一个分别连接在机头控制器模/数转换器A/D和通过 同一传输电路连接在焊接电源上的带光电隔离转换的D/A电路。
4.如权利要求1所述的控制电焊机电磁干扰信号的方法，其特征在于，连接在机头控 制箱的控制器电路中，来自焊接电源的反馈电压调节信号和设定电位器Ref分两路进入控 制器内，一路经过并联端的电容器Cl和电阻Rl相连于集成电路IC2D的正极输入端，另一 路反馈电压信号通过电压反馈端口 Vback进入控制器内的电阻R12，通过电阻R12、接地 R13、接地电容C3和电阻R14组成的并联电路连接至比较器IC2的反向输入端，且正向输入 端接地。
5.如权利要求4所述的控制电焊机电磁干扰信号的方法，其特征在于，比较器IC2的输 出端通过接点上并接的二极管D2和D3，分别与串联回路上的电阻R16、R18和R17相连，通 过D3和R18送至比较器IC2B，并通过比较器IC2B输出端连接同向放大器IC3C的正向输入 端，并通过IC3C输出端上并联其反向端的接地电阻R71和R45并联的电阻R43连接集成电 路IC2D的反向端，使IC2D正向输入端获得电压参考信号REF，反向端输入获得的是反馈电 压信号Vback。
6.如权利要求1或5所述的控制电焊机电磁干扰信号的方法，其特征在于，当设定电位 器设定的Ref电压，如果和反馈电压有偏差时，集成电路IC12D的输出脚将产生一个误差信 号，并送至IC2D输出端相连的比较器IC2A的正极端，使上述产生的误差信号与它反向输入 端上的三角波形同在IC2A中作脉宽调制的模/数转换，输出脉宽调制的数字信号，该数字 信号通过IC2A输出端接点加入二极管D1，经接地电阻R7、并联电阻R70和并联三极管Q2、 Q3放大后，再通过三极管Q2、Q3输出端相连的电阻R41送至与焊接电源相连的双芯控制线。
7.如权利要求6所述的控制电焊机电磁干扰信号的方法，其特征在于，焊接电源接收 到控制线传输的数字信号后，经过光电耦合器ICl和电阻Rl传送至三极管Ql的基极，再经 三极管Ql和电阻R2、R3的放大，输送到电阻R4和R5，电容器C20和C21以及集成电路IC3 做数字到模拟的转换，通过IC3输出端，控制焊接电源的电压输出。
8.如权利要求1所述的控制电焊机电磁干扰信号的方法，其特征在于，所述的A/D-D/A 光电传输电路，包括焊接电源信号输入端上由电阻R24和二极管D5组成的反相限流电路， 连接的光电耦合器IC1，以及并联在三极管Ql基极和发射极回路上的电阻R20和集电极上电连接接地电阻R21组成的放大电路，还包括三极管Ql基极上通过电阻R22和R23并联在 集成电路IC3正向端上的电容C20，以及跨接在联电阻R22和R23接点和集成电路IC3输出 端之间的电容器C21。
9.如权利要求1所述的控制电焊机电磁干扰信号的方法，其特征在于，所述的机头焊 接控制箱和焊接电源之间的控制连接是采用光电隔离的方式。
10.如权利要求1所述的控制电焊机电磁干扰信号的方法，其特征在于，所述的控制电缆是普通二芯电缆。
全文摘要
本发明提出的一种控制电焊机电磁干扰信号的方法，旨在提供一种抗干扰性强，且不需用屏蔽线屏蔽的抗电磁干扰信号的方法。本发明的技术解决方案是在焊接电源与机头控制器的线路中，采用脉宽调制式A/D-D/A光电转换电路，将设定电位器的REF电压信号与焊接反馈电压信号同时输入至焊接机头控制箱内，让上述两个电压信号作比例放大处理，形成一个由焊接机头控制箱和焊接电源构成的电压闭环控制回路，再由机头控制箱内A/D转换电路，将来自电压闭环控制回路的模拟信号调制成数字信号，经普通的两芯控制电缆连接至焊接电源，使焊接电源内设置的光电耦合器在收到数字调制信号后，由光电耦合器后部的D/A转换电路，将上述数字调制信号转换成模拟控制信号。
文档编号B23K9/10GK101804497SQ20101014934
公开日2010年8月18日 申请日期2010年4月19日 优先权日2010年4月19日
发明者殷宇, 邹静 申请人:成都佳士科技有限公司