[实用新型]MCU控制数字化氩弧焊机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种氩弧焊机，尤其涉及一种MCU控制数字化氩弧焊机。 

背景技术

氩弧焊技术是在普通电弧焊的原理的基础上，利用氩气对金属焊材的保护，通过高电流使焊材在被焊基材上融化成液态形成溶池，使被焊金属和焊材达到冶金结合的一种焊接技术，由于在高温熔融焊接中不断送上氩气，使焊材不能和空气中的氧气接触，从而防止了焊材的氧化，因此可以焊接铜、铝、合金钢等有色金属。 

但是在现场焊接的过程中，由于工况的不同，电弧受到各种因素的干扰，如电弧长度的变化、工件的不平度、保护气体的纯度、流量和供电电网的波动等，都会使焊接电流、电压偏离稳定工作点。如果焊接电流、电压能快速、自动地返回稳定工作点，则电弧可以持续、稳定燃烧。由此可见，电源工作的稳定性和可靠性主要依靠控制系统，它是整个电源的核心。 

发明内容

针对现有技术的氩弧焊机存在焊接电流、电压容易偏离稳定工作点、使焊接不稳定的缺陷，本实用新型提供一种能使电弧持续、稳定燃烧，从而使焊接稳定可靠的MCU控制数字化氩弧焊机。 

为解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案： 

MCU控制数字化氩弧焊机，包括电流电压传感器，电流电压传感器上连接信号转换电路，所述的信号转换电路连接MCU控制单元，MCU控制单元与PWM产生单元、功率转换单元、整流输出单元依次连接，所述的整流输出单元与电流电压传感器相连接。电流传感器对整流输出单元的输出电流进行采样，转变为相应的电压信号，滤波限幅后进行A/D转换，得到数字离散值，MCU控制单元将数字离散值与预存的焊接电流参数进行比较，通过计算得到需要的控制信号值并将该值传递给PWM产生单元，控制PWM脉冲宽度，调节PWM的占空比，PWM脉冲的占空比控制功率转换单元的电流放大倍数、电流再经整流输出单元整流后输出用于焊接，由此形成一个电流的闭环控制，实现了电弧持续、稳定燃烧，从而使焊接稳定、可靠，达到焊接工艺的要求。

作为优选，所述的MCU控制单元与RS-232通讯接口连接。通过RS-232通讯接口与上位机进行连接，实现程序、焊接参数的更新或状态数据上传。 

作为优选，所述的MCU控制单元与LED显示器相连接。可以对焊接过程的阶段进行实时显示，对所有焊接参数都可以选择显示，使焊接过程更加直观，清晰。 

作为优选，所述的MCU控制单元与操作面板相连接。控制面板方便对参数进行设置。输入采用编码器和轻触按键。 

本实用新型所述的MCU控制数字化氩弧焊机通过输出电流的反馈控制实现了电弧持续、稳定燃烧，焊接稳定、可靠。同时，可对焊接的各个参数和焊接过程进行直观显示，并可通过上位机进行焊接参数的精确控制。 

附图说明

图1 为本实用新型所述MCU控制数字化氩弧焊机实施例的结构示意图。 

图2为实施例焊接工作方式和工作过程示意图。 

具体实施例

下面结合附图1、附图2与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述： 

MCU控制数字化氩弧焊机，如图1所示，包括电流电压传感器1，电流电压传感器1上连接信号转换电路2，所述的信号转换电路2连接MCU控制单元3，MCU控制单元3与PWM产生单元4、功率转换单元5、整流输出单元6依次连接，所述的整流输出单元6与电流电压传感器1相连接。所述的MCU控制单元3还与RS-232通讯接口7、LED显示器8、操作面板9相连接。

如图2所示，为MCU控制数字化氩弧焊机的焊接工作方式和工作过程示意图，两步和四步模式主要体现了不同工业要求下焊接控制过程的不同，区别在于是否有小电流的起弧和收弧过程。两步模式：不保持起弧和收弧的状态，按下开关，直接经历前气、上升进入到焊接状态，松开开关直接熄弧完成焊接，此方式适用于需要快速电焊的工艺要求。四步模式：按下开关后，维持在起弧状态，此时焊机有小电流电弧输出，松开开关后电流开始爬升，进入焊接状态。再次按下开关时电流开始下降，然后维持在收弧的小电流电弧状态，松开开关后熄弧。此方式适用于焊接工艺要求比较复杂的情况下。在这个过程中，通过操作面板9对每个阶段（前气、起弧、上升、焊接、下坡、收弧、后期）的参数进行设置，这些参数包括电流大小、维持时间等，参数储存在MCU控制单元3中，按照这些预存的参数，来控制焊接过程。通过电流电压传感器1对整流输出单元6的输出电流的采样，与预存在电流值进行比较，得出电流需要减少或增加的控制量，通过PWM产生单元控制PWM脉宽，脉宽信号控制功率转换单元5的放大倍数，整流输出单元6的输出电流经过电流电压传感器1采样后再进入下一轮控制循环，经过这个过程，实现了输出电流的反馈控制，可以使电弧在需要的工作状态下持续、稳定燃烧。因为参数能根据需求通过操作面板9和RS-232通讯接口7灵活更改，因而极大的拓宽了焊接的适应性。同时，可通过LED数码管8对焊接的各个参数和焊接过程进行直观显示，更易于焊接过程的控制。