簡易操作的智能逆變手工焊機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及到一種電焊機，特別是簡易操作的智能逆變手工焊機。
【背景技術】
[0002]我國改革開放以來，國民經濟快速增長，“科技創新，自主創新”已成為當今工業發展的主流，我國工業逐步向集約型、節能減排、低碳的方向發展。隨著電力電子技術、控制技術、微處理器技術以及焊接技術的發展，IGBT高頻逆變型焊機功能越來越強大、操作越來越復雜，需要具有一定焊接專業知識的技術人員使用才能獲得好的焊接效果。同時IGBT高頻逆變型焊機因為體積小、重量輕等原因，已經大量進入普通家庭，滿足居家焊接的需求。然而，焊機的實際操作技術并不能為一般使用者所掌握，焊接的質量得不到保證，為了解決上述問題，本行業的科技人員不斷地去探索、研宄，希望研制出一種簡易操作的電焊機，雖然取得了一些成效，但在實際應用中仍然存在著尚未克服的技術難題。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于克服以上不足，提供簡易操作的智能逆變手工焊機，采用電力電子技術、微處理器技術和自動控制技術設計而成，實現逆變手工電焊機的智能化控制。用戶只需要設定電焊條的直徑參數，就可以獲得專業的焊接效果，具有友好的顯示界面和方便的操作使用，滿足焊接愛好者的焊接操作需求。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:焊條直徑選擇、焊接電流微調設定、焊接電流給定生成、焊接狀態分析模塊、電流調節器、PWM控制電路、高頻逆變直流電源主電路、IGBT驅動電路、輸出電壓隔離檢測電路、輸出電流檢測電路，焊條直徑選擇跟焊接電流微調設定的一端分別與焊接電流給定生成連接，焊接狀態分析模塊的一端與焊接電流給定生成的一端連接，電流調節器的一端與PWM控制電路的一端連接，PWM控制電路的另一端與IGBT驅動電路的一端連接，IGBT驅動電路的另一端與高頻逆變直流電源主電路連接，輸出電流檢測電路和輸出電壓隔離檢測電路的一端分別與焊接狀態分析模塊的另一端連接，組成了簡易操作的智能逆變手工焊機。
[0005]本實用新型采用的技術原理是:高頻逆變直流電源主電路、IGBT驅動電路、PWM控制電路、輸出電流檢測電路(JCL)和電流調節器構成輸出電流閉環的直流電流控制系統，該系統保證輸出的直流電流能夠快速跟隨給定電流。輸出直流電流的大小對于焊接效果有著重要的影響，如何確定焊接電流對于沒有焊接經驗者來說是非常困難的。然而，通過間接選擇焊條直徑來達到焊接效果相對要簡單的多。焊條直徑主要有2.0mm,2.5mm,3.2mm、4.0mm和5.0mm，使用者根據焊接工件的要求可以大致予以選擇，焊接電流給定生成模塊根據所選擇的焊條直徑，確定焊接電流的給定，分別對應的焊接電流給定為55A、80A、110A、160A和180A。上述簡單的選擇相對比較粗糙，為了獲得更好的焊接效果，本方案引入焊接電流和焊接電壓作為焊接電流給定的修正。具體是:通過電流檢測(JCL)和電壓檢測(JCY)電路檢測電焊機的輸出電流和輸出電壓，根據焊接經驗，焊接電壓U與電流I的關系應滿足:U = 0.04X1+20。為此，焊接電流給定生成模塊根據檢測到的焊接輸出電壓適當調整焊接電流，以盡量滿足上述焊接電壓U與電流I的關系。除此之外，本方案還增加了焊接電流微調的設定值，允許操作者適當發揮自己的焊接能力。該電焊機采用電力電子技術、微處理器技術和自動控制技術設計而成，輸出電流閉環控制部分可以采用模擬和數字電路構成，焊接電流給定部分可以采用微處理器或可編程邏輯器件編程來實現。用戶只需要設定電焊條的直徑參數，就可以獲得專業的焊接效果，實現逆變手工電焊機的智能化控制，具有友好的顯示界面和方便的操作使用，不需要復雜參數設定，不具備焊接專業技術的焊接者都能夠方便操作使用，滿足焊接愛好者的焊接操作需求。
[0006]本實用新型的有益效果是:該焊接滿足非專業焊接人員能夠使用逆變電焊機進行手工焊接，可獲得高水平的焊接質量。焊接電流是焊接工藝的重要參數，決定了焊接質量，但焊接電流的確定對于非專業焊接人員來說是非常不易的，然而通過間接選擇焊條直徑來達到焊接效果相對要簡單的多。首先根據選擇的焊條直徑初步確定焊接電流，在焊接過程中，實時檢測焊接輸出電壓，判斷是否滿足由焊接經驗的焊接電壓U與電流I的關系，由此調整焊接電流的大小，采用電力電子技術、微處理器技術和自動控制技術設計而成，實現逆變手工電焊機的智能化控制，滿足焊接愛好者的焊接操作需求。
【附圖說明】
[0007]下面是結合附圖和實施例對本實用新型進一步描述:
[0008]圖1中是簡易操作的智能逆變手工焊機的電路結構示意圖。
[0009]在圖中:1、焊條直徑選擇、2、焊接電流微調設定、3、焊接電流給定生成、4、焊接狀態分析模塊、5、電流調節器、6、PWM控制電路、7、高頻逆變直流電源主電路、8、IGBT驅動電路、9、輸出電壓隔離檢測電路、10、輸出電流檢測電路。
【具體實施方式】
[0010]在圖1中:焊條直徑選擇I跟焊接電流微調設定2的一端分別與焊接電流給定生成3連接，焊接狀態分析模塊4的一端與焊接電流給定生成3的一端連接，電流調節器5的一端與PWM控制電路6的一端連接，PWM控制電路6的另一端與IGBT驅動電路8的一端連接，IGBT驅動電路8的另一端與高頻逆變直流電源主電路7連接，輸出電流檢測電路10和輸出電壓隔離檢測電路9的一端分別與焊接狀態分析模塊4的另一端連接，組成了簡易操作的智能逆變手工焊機。
[0011]高頻逆變直流電源主電路、IGBT驅動電路、PWM控制電路、輸出電流檢測電路(JCL)和電流調節器構成輸出電流閉環的直流電流控制系統，該系統保證輸出的直流電流能夠快速跟隨給定電流。輸出直流電流的大小對于焊接效果有著重要的影響，如何確定焊接電流對于沒有焊接經驗者來說是非常困難的。然而，通過間接選擇焊條直徑來達到焊接效果相對要簡單的多。焊條直徑主要有2.0mm、2.5mm、3.2mm、4.0mm和5.0mm，使用者根據焊接工件的要求可以大致予以選擇，焊接電流給定生成模塊根據所選擇的焊條直徑，確定焊接電流的給定，分別對應的焊接電流給定為55A、80A、110A、160A和180A。上述簡單的選擇相對比較粗糙，為了獲得更好的焊接效果，本方案引入焊接電流和焊接電壓作為焊接電流給定的修正。具體是:通過電流檢測(JCL)和電壓檢測(JCY)電路檢測電焊機的輸出電流和輸出電壓，根據焊接經驗，焊接電壓U與電流I的關系應滿足:U = 0.04X1+20。為此，焊接電流給定生成模塊根據檢測到的焊接輸出電壓適當調整焊接電流，以盡量滿足上述焊接電壓U與電流I的關系。除此之外，本方案還增加了焊接電流微調的設定值，允許操作者適當發揮自己的焊接能力。該電焊機采用電力電子技術、微處理器技術和自動控制技術設計而成，輸出電流閉環控制部分可以采用模擬和數字電路構成，焊接電流給定部分可以采用微處理器或可編程邏輯器件編程來實現。用戶只需要設定電焊條的直徑參數，就可以獲得專業的焊接效果，實現逆變手工電焊機的智能化控制，具有友好的顯示界面和方便的操作使用，不需要復雜參數設定，不具備焊接專業技術的焊接者都能夠方便操作使用，滿足焊接愛好者的焊接操作需求。
【主權項】
1.簡易操作的智能逆變手工焊機，含有焊條直徑選擇、焊接電流微調設定、焊接電流給定生成、焊接狀態分析模塊、電流調節器、PWM控制電路、高頻逆變直流電源主電路、IGBT驅動電路、輸出電壓隔離檢測電路、輸出電流檢測電路，其特征在于:焊條直徑選擇跟焊接電流微調設定的一端分別與焊接電流給定生成連接，焊接狀態分析模塊的一端與焊接電流給定生成的一端連接，電流調節器的一端與PWM控制電路的一端連接，PWM控制電路的另一端與IGBT驅動電路的一端連接，IGBT驅動電路的另一端與高頻逆變直流電源主電路連接，輸出電流檢測電路和輸出電壓隔離檢測電路的一端分別與焊接狀態分析模塊的另一端連接，組成了簡易操作的智能逆變手工焊機。
【專利摘要】簡易操作的智能逆變手工焊機，含有焊條直徑選擇、焊接電流微調設定、焊接電流給定生成、焊接狀態分析模塊、電流調節器、PWM控制電路、高頻逆變直流電源主電路、IGBT驅動電路、輸出電壓隔離檢測電路、輸出電流檢測電路，該焊機采用電力電子技術、微處理器技術和自動控制技術設計而成，實現逆變手工電焊機的智能化控制。用戶只需要設定電焊條的直徑參數，就可以獲得專業的焊接效果，具有友好的顯示界面和方便的操作使用，滿足焊接愛好者的焊接操作需求。
【IPC分類】B23K9-10
【公開號】CN204277184
【申請號】CN201420794324
【發明人】劉連華, 張文軒, 曹以龍
【申請人】鹽城鼎力達焊接科技有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月3日