[实用新型]拉弧式逆变螺柱焊机

说明书

技术领域

本实用新型属于焊接设备领域，涉及一种螺柱焊机，具体是一种拉弧式逆变螺柱焊机。

背景技术

目前在国内螺柱焊机生产型企业中，大多数焊机产品多为电容储能焊机，其原理是运用电容储能、电容快速放电的工作原理，其焊接时间短，一般为2-3MS，焊接熔深较浅，焊接质量难以保证。

现有技术中也有少部分长周期拉弧式螺柱焊机，主要用于钢结构剪力栓钉的焊接，原理是采用工频变压器和可控硅控制，为高能耗的工频螺柱焊机，不能实现自动焊接。在短周期自动拉弧螺柱焊焊接技术方面，特别是在铝合金制品行业中，现有的短周期螺柱焊设备也只有储能螺柱焊能够焊接。其焊接螺柱直径偏小，焊接大直径螺柱时，焊接质量不是很稳定。

随着汽车工业的发展，汽车车身质量趋向于轻量化设计，高强度铝合金材料得到大量运用，因铝合金材料熔点低，焊接区域薄，容易焊穿，焊接变形大，迫切需要解决铝合金螺柱焊接质量问题，同时提高生产效率等。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可带气体保护直流多脉冲短周期的拉弧式逆变螺柱焊机，能焊接黑色金属螺柱（如碳钢），又能焊接有色金属螺柱（铝合金/铜/不锈钢），其特别针对铝合金焊接，具有螺柱焊接飞溅小、焊接牢固、薄板焊接背面无凸点、无气孔、焊接成型好特点。

为达到上述目的，本实用新型是通过以下的技术方案来实现的。

在原有螺柱焊设备基础上，针对铝合金焊接技术难点，研发出在带气体保护直流多脉冲短周期螺柱焊接技术。其直流脉冲电流高达1500A，脉冲频率在5KHz以内任意可调，推出自动螺柱焊机，设计一种拉弧式逆变螺柱焊机，包括主电源电路和控制系统，所述主电源电路包括电流整流桥、电容滤波器、IGBT桥式开关逆变电路、逆变变压器和整流二极管，电源通过电流整流桥由交流输入转变为直流，经过电容滤波器后连接在逆变变压器的初级公共端，IGBT桥式开关逆变电路连接在初级公共端的两端；所述整流二极管连接在逆变变压器的次级端，整流二极管的正极输出端通过分流器和输出电感后连接焊接电源的正极输出，整流二极管的负极输出端通过旁路电感旁路可控硅后连接焊接电源的负极输出；所述IGBT桥式开关逆变电路连接控制系统的IGBT逆变驱动模块。

所述控制系统包括DSP数字控制中心、控制电源模块、软启动控制模块、IGBT逆变驱动模块和人机界面窗口，所述控制电源模块、软启动控制模块和IGBT逆变驱动模块连接DSP数字控制中心，受DSP数字控制中心控制；所述控制电源模块对DSP数字控制中心、IGBT逆变驱动模块、软启动控制模块、人机界面窗口提供电源供电，并电源进行监测与保护；所述软启动控制模块连接软启动可见硅的控制端，控制软启动可见硅的通断；所述IGBT逆变驱动模块连接IGBT桥式开关逆变电路，对其进行控制；所述人机界面窗口对控制系统进行工艺参数设定和数据显示。

以上所述的拉弧式逆变螺柱焊机，进一步的，所述所述主电源电路还包括三相电源空气开关、三相进电源滤波器和三相动力接触器，所述三相电源空气开关控制整个机器电源的开关，所述三相进电源滤波器用于防止外部电源污染，所述三相动力接触器用于控制机器电源负载。

所述主电源电路还包括有软启动可见硅，串联在主电源电路的负极输入线路上，所述软启动可见硅通过软启动控制模块进行控制。

以上所述的拉弧式逆变螺柱焊机，进一步的，所述控制系统还包括保护检测电路模块，对主电源电路和控制系统的温度、电流和电压进行监测和保护。

所述控制系统还包括气体保护控制模块，为螺柱焊接区域提供惰性气体保护。所述的控制系统还包括手动焊枪模块、自动焊枪模块和送料机通讯模块，所述手动焊枪模块、自动焊枪模块和送料机通讯模块连接DSP数字控制中心，实现自动焊枪或手动焊枪及送料机与DSP数字控制中心的通信，在DSP数字控制中心的指令控制下，使焊枪、送料机与焊机协同工作。

所述控制系统还包括机器人通讯模块，实现焊接机器人与DSP数字控制中心的通信。

其中，所述DSP数字控制中心包括DSP控制器、PWM横流控制、逻辑处理电路、电流电压反馈电路、放大电路和A/D转换电路。

本实用新型的技术方案相的有益技术效果在于：主电源焊接电流最大输出为1500A，每个输出口可独立设定焊接工艺参数，并有防止重复焊接保护功能；可以选择实现带气体保护焊接功能，并有保护气体流量设置、检测、保护功能；采用节能的IGBT逆变技术，降低成本；螺柱焊接飞溅小、焊接牢固、薄板焊接背面无凸点、无气孔、焊接成型好特点，可以提高铝合金螺柱焊接的质量。

附图说明