專利名稱：一種中頻絲管焊機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于焊接的技術領域，特別涉及一種有關電阻焊機的焊接與切割的技 術領域。
背景技術：
目前，市場上采用的焊機設備有兩種單相交流焊機和三相次級整流焊機。單相交 流焊機具有設備結構簡單、成本低廉等優(yōu)點，市場占有率最高，其弊端在于單相交流焊機 具有存在過零區(qū)、電流有發(fā)散現(xiàn)象、三相不平衡、對電網(wǎng)擾動大和功率因數(shù)低的顯著缺點， 不適合大電流焊接；三相次級整流焊機具有無過零區(qū)、三相基本平衡、對電網(wǎng)擾動小、功率 因數(shù)較高和功率大的優(yōu)點，特別適合大電流焊接，但同時也存在體積龐大，成本高、需要消 耗很多硅鋼片、有色金屬等材料、電能的效率偏低和焊接質(zhì)量不夠穩(wěn)定的問題。絲管焊機屬于電阻焊的一個分支，它不同于一般的電阻焊。絲管焊機中，鋼絲與邦 迪管的焊接是鋼絲與邦迪管外圓凸起部分連接處的焊接，為了保證足夠的焊接強度，鋼絲 與邦迪管交叉接觸處形成一定尺寸的焊核，由此可見，此處的焊接應該采用接觸焊中的凸 焊方法，而凸焊本身又是實現(xiàn)多點焊的理想方法。因此，絲管焊機的焊接原理實質(zhì)上是利用 平板電極進行多點凸焊的原理。在大力提倡低碳節(jié)能的今天，中頻絲管焊機集合了上述焊機的優(yōu)勢，有著無可替 代的作用。
實用新型內(nèi)容本實用新型解決的技術問題是，由于現(xiàn)有技術的局限性而導致的現(xiàn)有焊機無法完 全把三相次級整流焊機的無過零區(qū)、三相基本平衡、對電網(wǎng)擾動小、功率因數(shù)較高、功率大 及特別適合大電流焊接的優(yōu)點和實現(xiàn)多點焊的焊接方式聯(lián)系起來，也無法同時達到減少原 材料的消耗，保證電能的效率高、焊接質(zhì)量穩(wěn)定的問題，進而提供了一種優(yōu)化結構的中頻絲 管焊機。本實用新型所采用的技術方案是，一種中頻絲管焊機，包括用于完成焊接作業(yè)的 焊接系統(tǒng)、用于通過進氣及出氣完成穩(wěn)定焊機氣壓的氣路系統(tǒng)和用于對焊機進行冷卻的冷 卻系統(tǒng)，所述焊接系統(tǒng)和氣路系統(tǒng)連通，焊接系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)連通，所述中頻絲管焊機還包 括采用中頻變壓器的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與焊接系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)通信連接。優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)包括采用了三相半控橋式整流及大電容充電方式的主電路 和用于將采集的直流電通過中頻變壓器轉變?yōu)楹附铀璧碾妷杭半娏鞯目刂齐娐?，所述?制電路包括逆變電路、中頻變壓器、第一整流電路和單片機單元，所述主電路的輸入端接至 電源，主電路的輸出端接至逆變電路的輸入端，所述逆變電路的輸出端接至中頻變壓器的 輸入端，所述中頻變壓器的輸出端和第一整流電路的輸入端連接，所述單片機單元的輸入 端接于第一整流電路的輸出端，單片機單元的輸出端接于逆變電路的輸入端；所述單片機 單元與焊接系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)通信連接。[0008]優(yōu)選地，所述單片機單元為MCS-51單片機。優(yōu)選地，所述單片機單元采用應用PWM技術的模糊控制電路。優(yōu)選地，所述主電路包括第二整流電路，所述第二整流電路的輸入端接至電源，第 二整流電路的輸出端接至上述逆變電路。[0011 ] 優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)還包括用于連接主電路和控制電路的外圍接口電路和用于 使操作人控制焊機的人機交互界面，所述外圍接口電路和人機交互界面與單片機單元通信 連接，所述外圍接口電路包括焊接電流反饋電路，信號采集電路和故障信號鎖定電路，所述 人機交互界面包括系統(tǒng)鍵盤和顯示電路。本實用新型提供的技術提供了一種具有無過零區(qū)、電流集束作用好、三相完全平 衡、對電網(wǎng)擾動小、功率因數(shù)高、體積小、節(jié)省大量硅鋼片及有色金屬等材料且電能的效率 高、焊接質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點的中頻絲管焊機，更能適應在蒸發(fā)器、冷凝器的發(fā)展過程中鋼絲越 來越密、需要的焊接電流越來越大的實際需求，符合現(xiàn)今低碳節(jié)能的要求。
圖1為本實用新型的功能框圖；圖2為本實用新型的控制系統(tǒng)中主電路和控制電路的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本實用新型做進一步的詳細描述，但本實用新型的保護范圍并 不限于此。如圖1、2所示，本實用新型涉及一種中頻絲管焊機，包括用于完成焊接作業(yè)的焊 接系統(tǒng)、用于通過進氣及出氣完成穩(wěn)定焊機氣壓的氣路系統(tǒng)和用于對焊機進行冷卻的冷卻 系統(tǒng)，所述焊接系統(tǒng)和氣路系統(tǒng)連通，焊接系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)連通，所述中頻絲管焊機還包括 采用中頻變壓器的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與焊接系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)通信連接。所述控制系統(tǒng)包括采用了三相半控橋式整流及大電容充電方式的主電路和用于 將采集的直流電通過中頻變壓器轉變?yōu)楹附铀璧碾妷杭半娏鞯目刂齐娐?，所述控制電?包括逆變電路、中頻變壓器、第一整流電路和采用PWM技術及模糊控制技術用于根據(jù)主電 路采集的數(shù)據(jù)完成算數(shù)和邏輯運算并向控制電路發(fā)出指令的單片機單元，所述主電路的輸 入端接至電源，主電路的輸出端接至逆變電路的輸入端，所述逆變電路的輸出端接至中頻 變壓器的輸入端，所述中頻變壓器的輸出端和第一整流電路的輸入端連接，所述單片機單 元的輸入端接于第一整流電路的輸出端，單片機單元的輸出端接于逆變電路的輸入端；所 述單片機單元與焊接系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)通信連接。所述單片機單元為MCS-51單片機。所述單片機單元采用應用PWM技術的模糊控制電路。所述主電路包括第二整流電路，所述第二整流電路的輸入端接至電源，第二整流 電路的輸出端接至上述逆變電路。[0021 ] 所述控制系統(tǒng)還包括用于連接主電路和控制電路的外圍接口電路和用于使操作 人控制焊機的人機交互界面，所述外圍接口電路和人機交互界面與單片機單元通信連接， 所述外圍接口電路包括焊接電流反饋電路，信號采集電路和故障信號鎖定電路，所述人機交互界面包括系統(tǒng)鍵盤和顯示電路。本實用新型采用50HZ的三相工頻變壓器，次級空載電壓9. 5V，焊接電流0-40KA可調(diào)。本實用新型的主電路采用三相半控橋式整流和大電容充電方式，控制電路的逆變 部分采用IGBT全橋PWM移相控制方式。主電路采用零電流軟開關方式，這一方式具有開 關頻率高，關斷損耗小，可靠性好和工作效率高等特點；控制電路控制大功率開關管交替開 關，將直流電逆變成中頻交流電，再經(jīng)中頻變壓器降壓，輸出經(jīng)整流器整流即可得到所需的 焊接電壓和電流。PWM控制技術是指單片機系統(tǒng)從主電路獲取焊接電流并反饋，與焊接電流的設定 值比較得到偏差e及偏差的變化ec，模糊控制器以e和ec為兩個輸入量，進行調(diào)節(jié)，得到合 適的占空比，從而控制全橋逆變電路IGBT的精確調(diào)節(jié)，即可實現(xiàn)焊接規(guī)范的調(diào)節(jié)和外特性 的控制；上述模糊控制的基本原理是模糊控制器的輸入量通過模糊化處理，經(jīng)過一定的 語言規(guī)則進行模糊推理，推理得出的輸出結果明晰化，最后得到控制變量的精確輸出值。本實用新型由于存在電流負反饋，故焊接電流的穩(wěn)定性大幅提高，每一個焊點的 一致性很高，產(chǎn)品質(zhì)量得到提升；由于采用了逆變大功率PWM技術，變壓器的效率提高，經(jīng) 實測比較，節(jié)能高達30% ；輝機由電源三相供電，其運行不影響電網(wǎng)的三相平衡；焊機輸出 的是直流焊接電流，焊機的功率因數(shù)可以高達0. 95，故焊機對供電容量的要求小于同等容 量交流焊機的1/2 ；在目前的設計和制造水平下，1000Hz中頻變壓器的重量僅是同等容量 工頻焊接變壓器的1/5 1/3，焊接變壓器體積和重量的大幅度減小可使焊機的結構緊湊、重 量減輕、安裝維修方便。權利要求1.一種中頻絲管焊機，包括用于完成焊接作業(yè)的焊接系統(tǒng)、用于通過進氣及出氣完成 穩(wěn)定焊機氣壓的氣路系統(tǒng)和用于對焊機進行冷卻的冷卻系統(tǒng)，所述焊接系統(tǒng)和氣路系統(tǒng)連 通，焊接系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)連通，其特征在于所述中頻絲管焊機還包括采用中頻變壓器的控 制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與焊接系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)通信連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種中頻絲管焊機，其特征在于所述控制系統(tǒng)包括采用了 三相半控橋式整流及大電容充電方式的主電路和用于將采集的直流電通過中頻變壓器轉 變?yōu)楹附铀璧碾妷杭半娏鞯目刂齐娐?，所述控制電路包括逆變電路、中頻變壓器、第一整 流電路和單片機單元，所述主電路的輸入端接至電源，主電路的輸出端接至逆變電路的輸 入端，所述逆變電路的輸出端接至中頻變壓器的輸入端，所述中頻變壓器的輸出端和第一 整流電路的輸入端連接，所述單片機單元的輸入端接于第一整流電路的輸出端，單片機單 元的輸出端接于逆變電路的輸入端；所述單片機單元與焊接系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)通 信連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種中頻絲管焊機，其特征在于所述單片機單元為MCS-51 單片機。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種中頻絲管焊機，其特征在于所述單片機單元采用應用 PWM技術的模糊控制電路。
5.根據(jù)權利要求2所述的一種中頻絲管焊機，其特征在于所述主電路包括第二整流 電路，所述第二整流電路的輸入端接至電源，第二整流電路的輸出端接至上述逆變電路。
6.根據(jù)權利要求2所述的一種中頻絲管焊機，其特征在于所述控制系統(tǒng)還包括用于 連接主電路和控制電路的外圍接口電路和用于使操作人控制焊機的人機交互界面，所述外 圍接口電路和人機交互界面與單片機單元通信連接，所述外圍接口電路包括焊接電流反饋 電路，信號采集電路和故障信號鎖定電路，所述人機交互界面包括系統(tǒng)鍵盤和顯示電路。
專利摘要一種中頻絲管焊機，包括焊接系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，所述焊接系統(tǒng)和氣路系統(tǒng)連通，焊接系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)連通，所述中頻絲管焊機還包括采用中頻變壓器的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)與焊接系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)通信連接。本實用新型提供的技術提供了一種具有無過零區(qū)、電流集束作用好、三相完全平衡、對電網(wǎng)擾動小、功率因數(shù)高、體積小、節(jié)省大量硅鋼片及有色金屬等材料且電能的效率高、焊接質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點的中頻絲管焊機，更能適應在蒸發(fā)器、冷凝器的發(fā)展過程中鋼絲越來越密、需要的焊接電流越來越大的實際需求，符合現(xiàn)今低碳節(jié)能的要求。
文檔編號B23K11/24GK201824052SQ20102054003
公開日2011年5月11日 申請日期2010年9月25日 優(yōu)先權日2010年9月25日
發(fā)明者駱經(jīng)備 申請人:杭州威悍科技有限公司