氣體保護焊機的一元化調節電路的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種氣體保護焊機的一元化調節電路，通過一片四單元運算放大器控制來實現CO2及MAG氣體保護焊機焊接電壓和焊接電流的一元化調節。采用一片運算放大器集成電路，選用LM324四運算放大器，通過比例控制及相關聯的電路結構，使得CO2及MAG氣體保護焊機的焊接電壓和焊接電流的調節為單一的調節方式，用一個電位器調節就可實現原CO2及MAG氣體保護焊機焊接電壓和焊接電流調節及匹配，滿足CO2及MAG焊接工藝。該電路簡單可靠，焊接參數調節方便容易，適應各類CO2及MAG氣體保護焊機。
【專利說明】氣體保護焊機的一元化調節電路
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及氣體保護焊機中的電路，尤其是一種氣體保護焊機中的焊接電流和焊接電壓一元化調節電路。
【背景技術】
[0002]高效、節能、環保的CO2及MAG氣體保護焊焊接工藝正廣泛應用于各種金屬材料的焊接中。通常CO2及MAG氣體保護焊機的焊接電流和焊接電壓調節是通過二個電位器調節輸入焊機電路中，分別調節焊接電流和焊接電壓，而且焊接電流和焊接電壓二個參數必須匹配，才能實現高質量穩定的焊接過程，形成了優質焊縫，如果二個參數不匹配，焊接無法進行。但通常焊接電流和焊接電壓調節達到兩個參數的匹配，調節起來比較復雜，不易實現，要求焊接操作工必須掌握焊接工藝技術。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種用于各類CO2及MAG氣體保護焊機的焊接電流和焊接電壓一元化調節電路，用一個共用的焊接電流電位器調節給出焊接電流指令的同時，給出與之匹配的焊接電壓指令，使得焊機輸出的焊接電流和焊接電壓相匹配，滿足CO2及MAG氣體保護焊接工藝要求，獲得穩定的焊接過程，得到高質量的焊縫。本發明采用的技術方案是:
一種氣體保護焊機的一元化調節電路，包括一個焊接電流調節電路和一個焊接電壓調節電路，該兩個電路共用一個調節器件，通過改變所述共用調節器件，能夠同時調節焊接電流調節電路輸出的焊接電流指令和焊接電壓調節電路輸出的焊接電壓指令。
[0004]進一步地，焊接電流調節電路包括:焊接電流調節電路和焊接電壓調節電路共用的電位器VR2、運算放大器IClD和運算放大器IClC ;電位器VR2的兩個固定端分別接設定正電壓和地，調節端通過電阻R6接IClD的反相輸入端；IC1D的同相輸入端接地，反相輸入端通過電阻R7接IClD的輸出端；IC1D的輸出端通過一個電阻RlO接IClC的反相輸入端和電阻R12的一端；電阻R12的另一端接電位器VR4的一個固定端，電位器VR4的調節端接另一個固定端和IClC的輸出端以及電阻R14的一端，電阻R14的另一端接地；IC1C的同相輸入端接地，輸出端通過電阻Rl3輸出焊接電流指令。
[0005]進一步地，焊接電壓調節電路包括一個電阻R8、運算放大器IClB ;電阻R8的一端接運算放大器IClD的輸出端，另一端接電阻R3的一端，電阻R3的另一端接電阻R9的一端、電阻R4的一端、IClB的反相輸入端；電阻R9的另一端接負電源；電阻R4的另一端接電位器VR3的一個固定端，電位器VR3的調節端接另一個固定端和IClB的輸出端；IC1B的同相輸入端接地，輸出端通過電阻R5輸出焊接電壓指令。
[0006]更優地，焊接電壓調節電路之前還接有一個焊接電壓微調電路，焊接電壓微調電路包括電位器VRl和運算放大器IClA ;電位器VRl的兩個固定端分別接設定正電壓和地，調節端通過電阻Rl接IClA的反相輸入端；IC1A的同相輸入端接地，反相輸入端通過電阻R2接IClA的輸出端；IC1A的輸出端連接焊接電壓調節電路中電阻R3的一端。
[0007]更優地，焊接電流調節電路中還包括一個電阻Rll和一個開關Kl ;電阻Rll和開關Kl先串聯后再并聯在電阻RlO的兩端。
[0008]本發明的優點在于:該電路只需要調整焊接電流一個參數，焊接電壓無需人為調節，自動實現與焊接電流的匹配，對焊工要求不高，使用一元化調節功能，操作簡便，容易掌握。電路采用一片四運放集成電路(如LM324)及附屬電阻即可實現相關功能，該電路簡單可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明的結構組成示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0011]如圖1所示:
一種氣體保護焊機的一元化調節電路，包括一個焊接電流調節電路和一個焊接電壓調節電路，該兩個電路共用一個調節器件，即圖1中的電位器VR2，通過改變電位器VR2，能夠同時調節焊接電流調節電路輸出的焊接電流指令和焊接電壓調節電路輸出的焊接電壓指令。
[0012]焊接電流調節電路包括:焊接電流調節電路和焊接電壓調節電路共用的電位器VR2、運算放大器IClD和運算放大器IClC ;電位器VR2的兩個固定端分別接設定正電壓和地,調節端通過電阻R6接IClD的反相輸入端；IC1D的同相輸入端接地，反相輸入端通過電阻R7接IClD的輸出端；IC1D的輸出端通過一個電阻RlO接IClC的反相輸入端和電阻R12的一端；電阻R12的另一端接電位器VR4的一個固定端，電位器VR4的調節端接另一個固定端和IClC的輸出端以及電阻R14的一端，電阻R14的另一端接地；IC1C的同相輸入端接地，輸出端通過電阻Rl3輸出焊接電流指令。
[0013]焊接電壓調節電路包括一個電阻R8、運算放大器IClB ；電阻R8的一端接運算放大器IClD的輸出端，另一端接電阻R3的一端，電阻R3的另一端接電阻R9的一端、電阻R4的一端、IClB的反相輸入端；電阻R9的另一端接負電源；電阻R4的另一端接電位器VR3的一個固定端，電位器VR3的調節端接另一個固定端和IClB的輸出端；IC1B的同相輸入端接地，輸出端通過電阻R5輸出焊接電壓指令。
[0014]該電路的工作原理如下所述。
[0015]電位器VR2用于調節改變焊接電流和與之匹配的焊接電壓的給定輸入電壓信號，一元化調節原理就是指單獨調節該電位器VR2在調節焊接電流的同時，亦調節改變了焊接電壓，即“單旋鈕”功能。
[0016]焊接電流調節電位器VR2的調節范圍為(T+10V，經過由IClD和R6和R7組成的反相比例放大器輸出(T-10V電壓，該輸出電壓信號通過由IClC和電阻R10、R12及電位器VR4組成的反向比例放大器輸出(T+10V電壓。其中調節VR4可以改變該輸出電壓，也就是調整最大焊接電流的值。IClC輸出的電壓經過R13、R14將焊接電流指令(該指令是一個電壓信號，焊機送絲速度指令電壓量)送至焊接電流控制電路(該電路即送絲速度控制電路))，改變焊機焊接電流大小，實現焊機的焊接電流的調節控制。此外在焊接電流調節電路中，增加了電阻Rll和開關Kl，電阻Rll和開關Kl先串聯后再并聯在電阻RlO的兩端。當Kl未閉合時，是焊機焊接時的粗焊絲位置，當Kl閉合時，是焊機焊接細焊絲位置，此時電阻Rll和電阻RlO并聯，運算放大器IClC輸入電阻減小，運算放大器IClC的輸出增大，因而VR2在同一位置，焊接電流(即送絲速度)增大，焊絲直徑粗細的改變，就要改變焊接電流，才能實現一元化調節的目的。
[0017]上述由IClD和R6、R7組成反相比例放大器輸出(T-10V電壓一路經過RlO和Rll送至IClC時，同時另一路經過R8和R3送至IClB的輸入端，經過由IClB和R3及R4、VR3組成的反相比例放大器，輸出一個電壓信號。IClB的輸出由電阻R4和電位器VR3串聯與R3和R8串聯的比值決定，輸出的電壓信號經過電阻R5形成了受控于焊接電流的焊接電壓指令信號，送至焊機焊接電壓控制電路，使焊機輸出焊接電壓與焊接電流匹配。其中IClB的輸入端接R9至-15V電源是適當調整IClB輸出的正電壓量，VR3是焊機最大焊接電壓調節整定電位器。
[0018]焊接電壓調節電路之前還接有一個焊接電壓微調電路，焊接電壓微調電路包括電位器VRl和運算放大器IClA ;電位器VRl的兩個固定端分別接設定正電壓和地，調節端通過電阻Rl接IClA的反相輸入端；IC1A的同相輸入端接地，反相輸入端通過電阻R2接IClA的輸出端；IC1A的輸出端連接焊接電壓調節電路中電阻R3的一端。
[0019]焊接電壓微調電位器VRl電壓信號送至由運放IClA組成的比例運算電路，即VRl中心調節端與電阻Rl連接至IClA的反向輸入端，通過電阻R2和IClA組成比例運算電路，運算放大器IClA輸出的電壓信號經過電阻R3送至焊接電壓調節電路中，對焊接電壓指令起到一定微調作用，適當增減焊機的焊接電壓。通過焊接電壓微調能夠使其更好的與焊接電流匹配。
[0020]上述運算放大器IC1A、IC1B、IC1C、IClD在物理實現上只需要采用一片四運放集成電路即可，比如LM324。
[0021]本發明僅采用一片四運放集成電路(如LM324)及附屬電阻即可實現CO2及MAG氣體保護焊機的一元化調節，使得焊機容易操作，使用簡便，而且電路簡單可靠。
[0022]此外，需要說明圖1中所標電阻數值為額定焊接電流500A規格焊機，適用焊絲直徑Φ1.2和Φ 1.6mm，其它規格焊機只要適當改變電阻量值即可。
[0023]本文所涉及的術語解釋:
MAG (Metal Active Gas Arc Welding)焊是熔化極活性氣體保護電弧焊的英文簡稱。
【權利要求】
1.一種氣體保護焊機的一元化調節電路，其特征在于，包括一個焊接電流調節電路和一個焊接電壓調節電路，該兩個電路共用一個調節器件，通過改變所述共用調節器件，能夠同時調節焊接電流調節電路輸出的焊接電流指令和焊接電壓調節電路輸出的焊接電壓指令。
2.如權利要求1所述的氣體保護焊機的一元化調節電路，其特征在于:焊接電流調節電路包括:焊接電流調節電路和焊接電壓調節電路共用的電位器VR2、運算放大器IClD和運算放大器IClC ； 電位器VR2的兩個固定端分別接設定正電壓和地，調節端通過電阻R6接IClD的反相輸入端；IC1D的同相輸入端接地，反相輸入端通過電阻R7接IClD的輸出端； IClD的輸出端通過一個電阻RlO接IClC的反相輸入端和電阻R12的一端；電阻R12的另一端接電位器VR4的一個固定端，電位器VR4的調節端接另一個固定端和IClC的輸出端以及電阻R14的一端，電阻R14的另一端接地；IC1C的同相輸入端接地，輸出端通過電阻R13輸出焊接電流指令。
3.如權利要求2所述的氣體保護焊機的一元化調節電路，其特征在于:焊接電壓調節電路包括一個電阻R8、運算放大器IClB ； 電阻R8的一端接運算放大器IClD的輸出端，另一端接電阻R3的一端，電阻R3的另一端接電阻R9的一端、電阻R4的一端、IClB的反相輸入端；電阻R9的另一端接負電源；電阻R4的另一端接電位器VR3的一個固定端，電位器VR3的調節端接另一個固定端和IClB的輸出端；IC1B的同相輸入端接地，輸出端通過電阻R5輸出焊接電壓指令。
4.如權利要求3所述的氣體保護焊機的一元化調節電路，其特征在于:焊接電壓調節電路之前還接有一個焊接電壓微調電路，焊接電壓微調電路包括電位器VRl和運算放大器IClA ； 電位器VRl的兩個固定端分別接設定正電壓和地，調節端通過電阻Rl接IClA的反相輸入端；IC1A的同相輸入端接地，反相輸入端通過電阻R2接IClA的輸出端；IC1A的輸出端連接焊接電壓調節電路中電阻R3的一端。
5.如權利要求2?4中任一項所述的氣體保護焊機的一元化調節電路，其特征在于:焊接電流調節電路中還包括一個電阻Rll和一個開關Kl ;電阻Rll和開關Kl先串聯后再并聯在電阻RlO的兩端。
6.如權利要求4所述的氣體保護焊機的一元化調節電路，其特征在于: 運算放大器IC1A、IC1B、IC1C、IClD采用四運放集成電路LM324。
【文檔編號】B23K9/10GK103962688SQ201410204489
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月14日 優先權日:2014年5月14日
【發明者】李明杰, 李春光 申請人:無錫市大德科技有限公司