| 说明书 |
| 储能式精密冷焊机 |
| 技术领域 |
| 本实用新型涉及模具、医疗器械或各类金属工件的焊接和修复设备，具体涉及一种储能式精密冷焊机。 |
| 背景技术 |
| 精密冷焊机是一种用于对模具或金属铸件的表面缺陷修复和不锈钢焊接的设备，主要用于不锈钢板材焊接，应用广泛。 |
| 现有技术的精密冷焊机普遍存在储能电容充电时间长，焊补速度慢，电流纹波大，小电流易溅弧，焊后结合度低，稳定性差等缺点，高速自动化生产时这些缺点尤为显著。 |
| 实用新型内容 |
| 本实用新型的目的是提供一种电流精密可调，恒流充电时间快，生产效率高，焊接质量高稳定性好的精密冷焊机，用户可自定义焊接速度，适用于自动化作业或手工作业。 |
| 为解决上述技术问题，本实用新型采用如下方案：一种储能式精密冷焊机，包括输入PFC电源，恒流充电电源，放电电流调节电路，液晶触摸面板，单片机控制板，脉冲引弧电源，钨极焊枪和输出地夹； |
| 其中输入PFC电源（1）、恒流充电电源（2），与输入PFC电源输出端相连； 放电电流调节电路（3），与所述充电电源（2）的储能电容（14）负端连接；液晶触摸面板（4），用于设置焊接参数；单片机控制板（5），与所述液晶触摸面板（4）通信，读取用户设置信息并根据相关信息控制输出参数；脉冲引弧电源（6），与所述单片机控制板（5）连接，与所述放电电流调节电路（3）通过磁耦合连接； |
| 钨极焊枪（7），与所述放电电流调节电路（3）相连；输出地夹（8），与所述恒流充电电源（2）的储能电容（14）正端连接。 |
| 所述输入PFC电源针对220V交流输入有源功率因数校正输出直流电压。 |
| 所述恒流充电电源包括BUCK斩波电路（9），全桥逆变电路（10），平均电流控制电路（11）；隔离变压器（12），全波整流电路（13），储能电容（14）；所述BUCK斩波电路（9）的输入端与所述输入PFC电源（1）的输出端连接，所述全桥逆变电路（10）的输入端与所述BUCK斩波电路（9）的输出端连接，所述平均电流控制电路（11）对所述BUCK斩波电路（9）的电感电流反馈信号进行比较控制输出相关驱动信号至BUCK斩波电路（9），所述隔离变压器（12）的输入端与所述全桥逆变电路（10）中心输出端相连，变压器输出端与所述全波整流电路（13）输入端相连，整流输出分别与储能电容（14）的正负极相连。 |
| 所述放电电流调节电路（3）与所述脉冲引弧电源（6）通过电磁耦合连接，所述放电电流调节电路（3）的输出端与所述钨极焊枪（7）连接。 |
| 所述恒流充电电源对BUCK斩波电路电感电流采样信号用于适当的的上下门限迟滞比较控制平均电流，经全桥逆变变压器降压整流后对储能电容大电流充电，充电时间短，连续最大焊接电流焊接时100mS内可完成充电。 |
| 所述放电电流调节电路MOS管工作在可变电阻区，通过调节栅极电压可精密控制漏极电流，实现电流连续精密可调，此外稳定的栅极电压可有效降低焊接电流纹波，从而保证焊接过程中不溅弧，焊接质量高，稳定性好。 |
| 所述液晶触摸面板包含有焊接电流档位设置，焊接时间设置，间隔时间设置，进气时间设置，延气时间设置，焊接模式选择，焊接类型选择，启动暂停选项和参数配置选项，此为人机交互界面。 |
| 所述单片机控制板与液晶触摸面板通信，读取设置信息并输出相关控制信号至对应电路。特别的，此控制板所有对外信号接口与单片机采取隔离措施，增强控制板抗干扰能力，保证焊机稳定高效运行。 |
| 附图说明 |
| 图1为功能组成框图。 |
| 图2为恒流充电电源电路框图。 |
| 具体实施方式 |
| 以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。 |
| 请参考图1，本实用新型提供了一种储能式精密冷焊机，包括：输入PFC电源1；恒流充电电源2；放电电流调节电路3；液晶触摸面板4；单片机控制板5；脉冲引弧电源6；钨极焊枪7；输出地夹8。 |
| 220V交流市电输入经有源功率因数校正后输出380V直流电压送入恒流充电电源。恒流充电电源前级为BUCK斩波电路，对斩波电路电感电流采样送至平均电流控制电路，当电感电流低于设定的上门限电流时，BUCK斩波电路开关管导通，当电感电流达到设定的上门限时，开关管关断，当电流下降至下门限时，开关管重新打开，通过此方式控制电感平均电流在15A，BUCK输出经4个占空比0.45的全桥开关管逆变，隔离变压器降压，全波整流后以110A电流恒流给负载储能电容充电，达到设定电压值BUCK斩波电路开关管关断，停止充电，低于设定电压开关管重新打开充电。用户设定焊接电流，焊接时间，间隔时间等相关焊接参数后，打开焊接开关，单片机控制板送相应信号打开放电调流电路，启动引弧电源输出高压脉冲，脉冲能量经高压包电磁耦合到钨极焊枪和接地夹上，二者之间气体被击穿电离建立电子束通道，储能电容上能量经输出地夹，钨极焊枪，放电调流电路释放，同时单片机控制板开始计时，达到设定时间焊接结束，经设定的间隔时间后进入下一焊接周期。焊接电流的大小受单片机控制板送给放电电流调节电路中MOS管栅极电压控制。MOS管工作在可变电阻区，连续可调稳定的栅极电压为连续精密可调稳定的焊接电流提供有效保证。460A放电电流放电时，储能电容最大充电时间100mS。 |
| 相对现有技术来说，本实用新型的充电电源电流更大，充电速度快，充电电源电压稳定，焊接电流精密可控，电流纹波小，焊接质量更为可靠，生产速度快，可配合自动化生产线高速生产。 |
| 优选地，人机交互界面采用液晶触摸界面，摒除传统的按键操作，操作更加便捷，直观大方。 |
| 优选地，单片机控制板信号接口与单片机采用光耦隔离，增强抗干扰能力，保证焊机稳定高效运行。 |
| 本实用新型具有使用方便快捷、工作模式灵活切换、抗干扰能力强、能长时间稳定工作、电路隔离度高、生产节奏灵活可调的特点。 |
| 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 |
| 权利要求书 |
| 1.一种储能式精密冷焊机，其特征在于，包括： |
| 输入PFC电源（1）； |
| 恒流充电电源（2），与输入PFC电源输出端相连； |
| 放电电流调节电路（3），与所述充电电源（2）的储能电容（14）负端连接； |
| 液晶触摸面板（4），用于设置焊接参数； |
| 单片机控制板（5），与所述液晶触摸面板（4）通信，读取用户设置信息并根据相关信息控制输出参数； |
| 脉冲引弧电源（6），与所述单片机控制板（5）连接，与所述放电电流调节电路（3）通过磁耦合连接； |
| 钨极焊枪（7），与所述放电电流调节电路（3）相连； |
| 输出地夹（8），与所述恒流充电电源（2）的储能电容（14）正端连接。 |
| 2.根据权利要求1所述的储能式精密冷焊机，其特征在于，220V交流输入通过输入PFC电路输出直流电压。 |
| 3.根据权利要求1所述的储能式精密冷焊机，其特征在于，所述恒流充电电源包括BUCK斩波电路（9），全桥逆变电路（10），平均电流控制电路（11）；隔离变压器（12），全波整流电路（13），储能电容（14）；所述BUCK斩波电路（9）的输入端与所述输入PFC电源（1）的输出端连接，所述全桥逆变电路（10）的输入端与所述BUCK斩波电路（9）的输出端连接，所述平均电流控制电路（11）对所述BUCK斩波电路（9）的电感电流反馈信号进行比较控制输出相关驱动信号至BUCK斩波电路（9），所述隔离变压器（12）的输入端与所述全桥逆变电路（10）中心输出端相连，变压器输出端与所述全波整流电路（13）输入端相连，整流输出分别与储能电容（14）的正负极相连。 |
| 4.根据权利要求1所述的储能式精密冷焊机，其特征在于，所述放电电流调节电路（3）与所述脉冲引弧电源（6）通过电磁耦合连接，所述放电电流调节电路（3）的输出端与所述钨极焊枪（7）连接。 |
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雷达卡
发表于 2019-12-2 13:24:18
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