一种具有六防和良好引弧性能的逆变氩弧焊机制造技术

本发明专利技术涉及一种具有六防和良好引弧性能的逆变氩弧焊机，本发明专利技术通过特殊的焊机结构设计，较好解决了“六防”即防水、防导电性防尘、防潮、防霉、防腐、防振的问题；通过控制电路的设计，较好实现了10米长焊枪焊接电缆条件下100%高频引弧成功率，以及在140～27V电网电压下焊机仍可工作的超强抗网压波动能力；通过多项抗干扰电路或措施的实施，保障了焊机的工作稳定性和可靠性。新的设计使本发明专利技术焊机的性能显著优于市场上众多的同类产品，具有自己的特色。可满足氩弧焊各项控制、安全性性能检测和认证等要求；本发明专利技术焊机，由于具有良好的性能，因而有更好的市场适应性，本发明专利技术焊机的电路、电路板和整机结构设计有自己的独特之处。

【技术实现步骤摘要】
一种具有六防和良好引弧性能的逆变氩弧焊机
本专利技术涉及一种具有六防和良好引弧性能的逆变氩弧焊机,属于逆变焊机
技术背景目前，逆变式氩弧焊和手弧焊两用机产品市场的竞争十分激烈，不仅体现在技术的先进性和优势上，还在很大程度上取决于焊机的功能和设计等方面。国内外市场上，小型MOS管、IGBT管逆变式氩弧焊机的额定电流通常在80~200A（负载持续率100~15%）的水平。不同的产品，其控制电路原理图、电路板结构和整机结构设计等是不同的。在产品的性能、可靠性、制作工艺和成本等方面，也会有较大的差异性。过去的很多同类产品，由于抗干扰措施少，难以保障焊机的可靠性。此外，很多焊机无法做到防水、防导电性防尘、防潮、防霉、防腐、防振“六防”性能。再者，就是难以实现10米长焊枪焊接电缆条件下100%高频引弧，以及存在电网电压波动超过±15%时焊机无法正常工作的问题。因此，如何在低成本的前提下，开发性能好的焊机是有一定技术难度的。这也是本专利技术需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的在于提供一种具有六防和良好引弧性能的逆变氩弧焊机，其良好的“六防”即防水、防导电性防尘、防潮、防霉、防腐、防振能力，10米长焊枪焊接电缆条件下可实现100%高频引弧，以及电网电压波动超过±20%时，焊机仍然可以正常工作，使本专利技术的性能显著优于市场上众多的同类产品，具有自己的特色。由于具有良好的控制性能、安全性和可靠性，因而焊机有更好的市场适应性。其良好的电路及其结构设计也是本专利技术的优势所在，也是满足高效和低成本生产、高可靠性、制造技术先进性的重要保障。本专利技术焊机的电路原理、电路板和整机结构设计有自己的独特之处。一种具有六防和良好引弧性能的逆变氩弧焊机，其特征在于：包括外壳部分、后面板部分、前面板部分和控制板部分；外壳部分包括外壳提手和底板，后面板部分包括后塑料面板，后塑料面板安装有电源开关、冷却风机、电磁气阀及其进气接口，电源开关控制焊机电源的通或断，冷却风扇位于焊机的后部，冷风从焊机后部的进气孔进行；前面板部分包括塑料前面板，在塑料前面板上安装有：正极性输出快速接头座组件、负极性输出气电一体化接头、氩弧焊焊枪开关线插座、小面板及其上面安装的参数显示及调节控制板；所述的控制板部分设计为五块，分别为开关电源电路及IGBT逆变控制板、快恢复二极管整流输出板、主控制板、高频引弧控制板、参数显示及调节控制板；开关电源电路及IGBT逆变控制板的IGBT和整流输出快恢复二极管的铝散热器采用螺丝固定在塑料绝缘隔离板上，塑料绝缘隔离板则固定在焊机底板上，两个散热器的两边分别是开关电源电路及IGBT逆变控制板、快恢复二极管整流输出板，开关电源电路及IGBT逆变控制板放入护盒中并浇注有胶体物质，该护盒也固定在焊机底板上，通过上述组装方式使本专利技术这个部分构成一个整体部分，它靠近后部的冷却风扇，这样就在快恢复二极管整流输出板、开关电源电路及IGBT逆变控制板之间构成了风道。所述的IGBT的管脚都采用管脚护套套入后，再把IGBT焊接到电路板上；所述的开关电源电路及IGBT逆变控制板、主控制板、参数显示及调节控制板均放入各自的护盒中，并浇注环氧灌封料；所述的快恢复二极管整流输出板和高频引弧控制板，表面则采取涂刷绝缘漆。在焊机的中间部分设计有一个支架，在其上方安装有带护盒的主控制板，在支架的中间，则安装逆变主变压器，在支架的下方，则安装有高频引弧控制板，它们作为一个整体，利用支架的螺孔，通过采用螺丝固定在焊机的底板上。所述的控制板部分的控制电路主要包括逆变主电路、开关电源电路、IGBT驱动电路、电流检测和整流变换电路、热保护检测和控制电路、电流给定电路、电磁阀控制电路、高频引弧控制电路、输出特性控制电路和抗干扰和滤波电路。所述的逆变主电路由电源开关、整流桥、热敏电阻、晶闸管、继电器及其控制电路、大电解电容、IGBT管、快恢复二极管和逆变主变压器组成，由正极性和负极性输出端输出焊接电流和电压；继电器会在电源开关接通，一定延时时间后动作，其触头闭合或短路热敏电阻和晶闸管，继电器的延时是由其控制电路来实现的，对大电解电容的充电，先经过晶闸管和热敏电阻支路，之后再短接晶闸管和热敏电阻，实现上电缓冲；大电解电容起着滤波的作用。所述的逆变主电路产生+310V直流电供给由开关电源变压器、MOS管、PWM脉冲宽度调制器、快速二极管、集成稳压器，以及它们周围的电阻、电容、稳压管组成的开关电源电路；IGBT驱动电路包括驱动变压器、MOS场效应管、稳压管、二极管以及它们外围的电阻、电容；二个IGBT为二路驱动，每个部分的驱动电路形式是一致的，该部分电路，输入的控制信号来自输出特性控制电路中的PWM脉冲宽度调制芯片的输出，由于PWM脉冲宽度调制芯片输出的信号驱动功率小，需要经过驱动功率电路进行放大，再通过驱动变压器及其外围的驱动电路去控制二个IGBT的工作状态；PWM脉冲宽度调制芯片输出的控制，PWM脉冲宽度调制信号是决定焊机逆变主电路输出电压和电流大小的信号，而PWM脉冲宽度调制信号则受焊机的电流给定电路调反馈信号决定。所述的高频引弧控制电路由高压包、引弧变压器、火花放电器、电容、控制芯片、MOS管以及外围的电路组成，引弧（变压器串联在逆变主电路的输出负极性回路中，当焊焊枪开关闭合时，可使控制芯片产生输出，控制芯片的输出会使MOS管形成间歇式通断，通过高压包的升压作用，会使电容两端的电压升高，当电压升高到可击穿达火花放电器之间的气隙，并形成放电时，电容与引弧变压器的初级绕组构成振荡电路，其产生的振荡高压高频信号经过引弧变压器的耦合和再次升压作用，引入到逆变主电路的次级回路或焊接回路，此时焊枪中的钨针与工件之间的距离适当，并且有保护气体从焊枪中流出，实现氩弧焊的高频引弧。热保护检测和控制电路由热敏电阻、运算放大器及其外围的很多电阻、电容组成，两个运算放大器部分的形式是一致的，两个热敏电阻的温度检测面紧贴IGBT的散热器安装，当散热器的温度过高时，对应运算放大器电路的输出会发生翻转，输出高电平信号，通过二极管，一方面可使保护指示灯点亮，关闭高频控制，另一方面，可使二极管导通，稳压管击穿、稳压，其高电平信号可使运算放大器部分的电路输出低电平，关闭PWM脉冲宽度调制芯片输出，最终停止焊机的输出，实现过热保护控制功能。所述的输出特性控制电路由PWM脉冲宽度调制芯片、运算放大器及其外围的电阻（、电容、二极管、稳压管组成，运算放大器电路部分是典型的比例积分控制电路，焊接电流给定信号通过电阻输入到控制环节；来自分流器，并经过运算放大器放大的电流负反馈信号输入到控制环节。关于本专利技术焊机的电路抗干扰措施，主要有以下几个方面：关于本专利技术焊机的电路抗干扰措施，主要有以下几个方面：1）输入滤波抗干扰措施。见附图2，输入滤波电路由滤波电容Ck1～组成Ck3。主要是对来自电网的干扰信号进行滤波，减少或降低干扰信号对本专利技术焊机控制电路工作的不利影响。2）输出滤波抗干扰措施。见附图4，输出抗干扰滤波电路由R1~R2电阻、CC5电容；R7~R8电阻、CC4电容；D5~D9二极管、CC1~CC3电容、R3~R5电阻等组成。R1~R2电阻和CC5电容的串联电路（可减小电流波形中的毛刺突变信号），主要是防止干扰信号损坏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有六防和良好引弧性能的逆变氩弧焊机，其特征在于：包括外壳部分、后面板部分、前面板部分和控制板部分；外壳部分包括外壳提手和底板，后面板部分包括后塑料面板，后塑料面板安装有电源开关、冷却风机、电磁气阀及其进气接口，电源开关控制焊机电源的通或断，冷却风扇位于焊机的后部，冷风从焊机后部的进气孔进行；前面板部分包括塑料前面板，在塑料前面板上安装有：正极性输出快速接头座组件、负极性输出气电一体化接头、氩弧焊焊枪开关线插座、小面板及其上面安装的参数显示及调节控制板；所述的控制板部分设计为五块，分别为开关电源电路及IGBT逆变控制板、快恢复二极管整流输出板、主控制板、高频引弧控制板、参数显示及调节控制板；开关电源电路及IGBT逆变控制板的IGBT和整流输出快恢复二极管的铝散热器采用螺丝固定在塑料绝缘隔离板上，塑料绝缘隔离板则固定在焊机底板上，两个散热器的两边分别是开关电源电路及IGBT逆变控制板、快恢复二极管整流输出板，开关电源电路及IGBT逆变控制板放入护盒中并浇注有胶体物质，该护盒也固定在焊机底板上，通过上述组装方式使本专利技术这个部分构成一个整体部分，它靠近后部的冷却风扇，这样就在快恢复二极管整流输出板、开关电源电路及IGBT逆变控制板之间构成了风道。...

【技术特征摘要】
1.一种具有六防和良好引弧性能的逆变氩弧焊机，其特征在于：包括外壳部分、后面板部分、前面板部分和控制板部分；外壳部分包括外壳提手和底板，后面板部分包括后塑料面板，后塑料面板安装有电源开关、冷却风机、电磁气阀及其进气接口，电源开关控制焊机电源的通或断，冷却风扇位于焊机的后部，冷风从焊机后部的进气孔进行；前面板部分包括塑料前面板，在塑料前面板上安装有：正极性输出快速接头座组件、负极性输出气电一体化接头、氩弧焊焊枪开关线插座、小面板及其上面安装的参数显示及调节控制板；所述的控制板部分设计为五块，分别为开关电源电路及IGBT逆变控制板、快恢复二极管整流输出板、主控制板、高频引弧控制板、参数显示及调节控制板；开关电源电路及IGBT逆变控制板的IGBT和整流输出快恢复二极管的铝散热器采用螺丝固定在塑料绝缘隔离板上，塑料绝缘隔离板则固定在焊机底板上，两个散热器的两边分别是开关电源电路及IGBT逆变控制板、快恢复二极管整流输出板，开关电源电路及IGBT逆变控制板放入护盒中并浇注有胶体物质，该护盒也固定在焊机底板上，通过上述组装方式使本发明这个部分构成一个整体部分，它靠近后部的冷却风扇，这样就在快恢复二极管整流输出板、开关电源电路及IGBT逆变控制板之间构成了风道。2.如权利要求1所述的一种具有六防和良好引弧性能的逆变氩弧焊机，其特征在于：所述的IGBT的管脚都采用管脚护套套入后，再把IGBT焊接到电路板上；所述的开关电源电路及IGBT逆变控制板、主控制板、参数显示及调节控制板均放入各自的护盒中，并浇注环氧灌封料；所述的快恢复二极管整流输出板和高频引弧控制板，表面则采取涂刷绝缘漆。3.如权利要求2所述的一种具有六防和良好引弧性能的逆变氩弧焊机，其特征在于：在焊机的中间部分设计有一个支架，在其上方安装有带护盒的主控制板，在支架的中间，则安装逆变主变压器，在支架的下方，则安装有高频引弧控制板，它们作为一个整体，利用支架的螺孔，通过采用螺丝固定在焊机的底板上。4.如权利要求1所述的一种具有六防和良好引弧性能的逆变氩弧焊机，其特征在于：所述的控制板部分的控制电路主要包括逆变主电路、开关电源电路、IGBT驱动电路、电流检测和整流变换电路、热保护检测和控制电路、电流给定电路、电磁阀控制电路、高频引弧控制电路、输出特性控制电路和抗干扰和滤波电路。5.如权利要求4所述的一种具有六防和良好引弧性能的逆变氩弧焊机，其特征在于：所述的逆变主电路由电源开关、整流桥、热敏电阻、晶闸管、继电器及其控制电路、大电解电容、IGBT管、快恢复二极管和逆变主变压器组成，由正极性和负极性输出端输出焊接电流和电压；继电器会在电源开关接通，一定延时时间后动作，其触头闭合或短路热敏电阻和晶闸管，继电器的延时是由其控制电路来实现的，对大电解电容的充电，先经过晶闸管和热敏电阻支路，之后再短接晶闸管和热敏...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙敏，魏继昆，蔡庆乐，陈法庆，朱宣辉，朱宣东，
申请(专利权)人：浙江肯得机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33