专利名称：一元化控制熔化极气体保护焊机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种熔化极气体保护焊机的一元化控制装置。属于焊接技术领域。
现有的熔化极气体保护焊机除可控硅焊机外变压器抽头焊机尚无一元化控制和远距离操作功能，均采用专用调压开关改变主变压器的原变抽头配合来调节焊接电压；如需调节焊接电流，则需单独调节送丝电机电压改变送丝电机速度来完成。而可控硅焊机存在价格高、维修难、可控硅短路性能差的缺点。
本发明是为了克服现有技术的不足之处而设计的一种由大功率微型继电器、集成电路和其它电子元器件组成的具有一元化控制功能和远距离操作功能的熔化极气体保护焊机控制装置。
本实用新型一元化控制熔化极气体保护焊机控制装置采用以下电路组合来实现其功能，即信号分配电路(1)、二极管矩阵电路(2)、驱动电路(3)、继电器执行电路(4)、电流调节给定电路(5)。其中信号分配器(1)的输出端接二极管矩阵电路(2)的输入端；电流调节给定电路(5)、驱动电路(3)分别联接于二极管矩阵电路(2)的程序线和动作线；继电器执行电路(4)的输入端接驱动电器(3)的输出端。
本实用新型的效果是只需转换多位开关或在焊枪上点动按钮就可以同时改变焊接时的电压、电流参数以适应不同的焊接要求，实现焊接电压和电流的一元化控制和远距离操作。并具有线路结构简单、维修方便、制造成本低的特点。
本实用新型有以下附图
图(一)为本实用新型技术方案方框示意图。其中(1)信号分配电路；(2)二极管矩阵电路；(3)驱动电路；(4)继电器执行电路；(5)电流调节给定电路。
图(二)为实施例(一)熔化极气体保护焊机一元化控制的电气原理图。
图(三)为实施例(二)采用步进选线器作信号分配的电气原理图。
图(四)为实施例(三)采用集成数字电路作信号分配的电气原理图。
以下结合附图实施例作进一步描述参照图(一)，当直流信号通过信号分配电路(1)作程序分配，信号经二极管矩阵电路(2)的动作线输出，经驱动电路(3)、控制继电器执行电器(4)来变换焊机主变压器抽头配合，使主变压器付变电压得到改变，经整流后作焊接电源。同时经二极管矩阵电路(2)的程序线输出电压信号，接入电流调节给定电路(5)产生可调给定电压，控制可控硅触发电路，改变焊接电流主迥路的可控硅移相角度，来改变送丝电机的端电压，使焊接电流调整到该程序时的电流值，焊机在不同的焊接电压时可以同时调整得到相对应的电流值。
参照图(二)，结合实施例(一)描述本实用新型的电路结构及作用。
图中，信号分配电路(1)由Q1单极多位开关组成，也可采用步进选线器、集成数字电路。二极管矩阵电路(2)由16条程序线和18条动作线及二极管组成，图中程序线与动作线交叉圆圈为二极管的联接点由V69至V116组成，其中，二极管阳极接程序线；阴极接动作线。动作线A1至A6、B1至B6、C1至C6分别联接，由V1、V2、R1、R9至V35、V36、R36、R18组成的驱动电路(3)。继电器执行电路(4)由大功率微型继电路组成，分别接各驱动电路(3)。继电器K1至K6为一组，其触头分别接主变压器A相绕组抽头； K7至K12接于B相抽头、K13至K18接于C相绕组抽头，其动作程序按图(二)矩阵电路圈点排列。电流调节给定电路(5)由R37至R52、16刀2位开关Q2、RP1至RP32、V37至V68组成。
参照图(二)结合实施例(一)描述本实用新型的结构特点本实用新型为了达到焊接电压、电流统调，使调节焊接参数过程一元化。其结构特点是继电器执行电路(4)采用一种大功率微型继电器，其功率在单相240V时触点电流可达到30A，在调节电压、电流时，由于主变压器开关接触器(KM)在断电状态下，继电器K1至K18在零负载或空载下切换，继电器不会引起火花和电孤作用下的触点转移或磨损，因此焊机功率可以在400A负载下正常工作。MIG/MAG焊机的电压电流调节范围应符合U2=(14+0.05I2)V；当I2=400A时，焊接电压U2=14+0.05×400=34V；焊机输入功率应P=1.05×U2×400×1.1；P=1.05×34×400×1.1=15708W；焊机每相电流I相=P/3/U相；I相=15708÷3÷220=23.8A。
在焊机暂载率在60％时，继电器承受焊机功率可更大。
二极管矩阵电路(2)的二极管程序排列是根据三相主变压器原变抽头作不平衡调压而设计的。使继电器数量减少到最小程度，即A、B、C三相各使用6只继电器可以改变16种不同电压。当第一程序线通电，动作线A1、B1、C1经二极管得电，通过驱动电路放大，继电器K1、K7、K13吸合，继电器触点闭合，变压器付变得到最低电压。当信号分配电路切换第二程序时K1、K7继电器触点不变，继电器K13断开，K14闭合，主变压器付变电压上升一档；当信号分配电路切换第三程序时继电器K1、K14触点不变K7断开，K8闭合，变压器付变电压再上升一档，主变压器付变电压依序逐级上升，经三相整流器U、电抗器L得到一个直流焊接电压。
为实现焊接电压、电流的统调，在某一程序时，程序线通过16刀2位开关Q2经R、RP电位器得到分压经二极管作为可控硅触发器的给定电压。图中R37至R52、RP1至RP32为分压电路，开关Q2的切换可以使在同一程序时得到不同的焊接电流。通过Q2当R37与RP1接通时由RP1分压得到电流调节给定电压；当R38接通时，由RP2分压作给定电压，其目的是用户在使用不同直径的焊丝时可以切换Q2得到不同的焊接参数，图中V37至V68是为了防止寄生迥路而设，使各给定电压输出具有独立性。
参照图(三)，结合实施例(二)，根据上述基本电路的组合，按技术方案示意图(一)，设计出采用信号步进选线器的信号分配电路，以满足远距离操作的要求。图中WS为步进选线器工作线圈； K为选线器；KM为接触器常闭触点，S为控制按钮开关，在KM主电路断电时，常闭KM触点闭合，当S通电一次选线器步进一次，循环工作，信号送至二极管矩阵电路。按钮开关S按装在焊枪手柄上实现远距离操作。以上所述实施例(一)、例(二)的驱动电路因信号分配电路的控制器件额定工作电流较大，可省略驱动电路(3)。
参照图(四)结合实施例(三)，按技术方案示意图(一)设计出采用集成数字电路作信号分配电路的一元化熔化极气体保护焊机。结合图(四)描述其结构与功能。图中由KM接触器常闭触点，四2输入端施密特触发器CC4093(IC1)、可预置BCD加减计数器CC40193(IC1)、4位锁存/4-16线译码器CC4514(IC3)集成电路构成信号分配电路(1)。图中IC1-3构成自激多谐振荡器，其振荡频率约0.5Hz。将振荡器脉冲送至IC1-2，IC1-1的②、⑥脚；其①、⑤脚由下拉电阻拉至低电平“0”状态，在KM闭合条件下，当S1闭合时IC1①脚为高电平，③脚输出脉冲，由IC2进行加计数；当S2闭合时IC1-2④脚输出脉冲，IC2进行减计数。IC2的输出Q1-Q4作为IC3的地址码，根据输入地址的不同，IC3相应的程序线为高电平，此时在二极管矩阵电路中相应程序为高电平。
本装置可以根据上述基本电路组合，按技术方案方框示意图，设计出由不同信号分配器组成的具有相同功能的一元化控制熔化极气体保护焊机。
以上所述的一元化控制熔化极气体保护焊机其突出优点是生产成本低，结构简单、调节轻快、工作稳定可靠、使用寿命长。
权利要求1.一种一元化控制熔化极气体保护焊机，它由信号分配电路(1)、二极管矩阵电路(2)、驱动电路(3)、继电器执行电路(4)、电流调节给定电路(5)组成。其特征是a．信号分配电路(1)由单极多位开关，步进式选线器、数字集成电路译码器的其中一种组成。b．二极管矩阵电路(2)的动作线接于驱动电路(3)，二极管矩阵电路(2)的程序线接于电流调节给定电路(5)。c．驱动电器(3)的输出端接于继电器执行电路(4)。d．电流调节给定电路(5)的输出端接于可控硅触发电路。
2.根据权利要求1所述的一元化控制熔化极气体保护焊机，其特征是二极管矩阵电路(2)的二极管排列程序是动作线A1与程序线Z1、Z2、Z3联接；动作线A2与程序线Z4、Z5、Z6联接；动作线A3与程序线Z7、Z8、Z9联接；动作线A4与程序线Z10、Z11、Z12联接；动作线A5与程序线Z13、Z14、Z15联接；动作线A6与程序线Z16联接；动作线B1与程序线Z1、Z2联接；动作线B2与程序线Z3、Z4、Z5联接；动作线B3与程序线Z6、Z7、Z8联接；动作线B4与程序线Z9、Z10、Z11联接；动作线B5与程序线Z12、Z13、Z14联接；动作线B6与程序线Z15、Z16联接；动作线C1与程序线Z1联接；动作线C2与程序线Z2、Z3、Z4联接；动作线C3与程序线Z5、Z6、Z7联接；动作线C4与程序线Z8、Z9、Z10联接；动作线C5与程序线Z11、Z12、Z13联接；动作线C6与程序线Z14、Z15、Z16联接。动作线A、B、C排列程序可整列互换。
3.根据权利要求1所述一元化控制熔化极气体保护焊机，其特征是继电器执行电路(4)由大功率微型继电器K组成。
4.根据权利要求1所述一元化控制熔化极气体保护焊机，其特征是电流调节给定电路(5)具有二极管V37至V68组成的防寄生迥路。
5.根据权利要求1所述一元化控制熔化极气体保护焊机，其特征是在焊枪手柄上除启动按钮外，装有点动按扭S控制信号分配电路(1)。
专利摘要本实用新型是一种具有一元化控制功能的熔化极气体保护焊机控制电路,由继电器、集成电路和其它电子器件组成。本电路可以使焊接电压与焊接电流得到统一调节;具有远距离操作功能。使调节焊接电压和焊接电流简单化。
文档编号B23K9/06GK2351235SQ97220030
公开日1999年12月1日 申请日期1997年7月5日 优先权日1997年7月5日
发明者严可畏 申请人:严可畏