專利名稱：總線式斬波氣保焊接系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
總線式斬波氣保焊接系統(tǒng)
技術領域：
本實用新型屬于焊接技術領域，尤其涉及一種總線式斬波氣保焊接系統(tǒng)。背景技術：
目前，在現(xiàn)代造船行業(yè)中，實施焊接的工作量非常巨大，為了提高焊接工作效率、 縮短任務工期，造船行業(yè)普遍采用低電壓大功率焊接電源，即大電流低電壓的焊接電源，與此同時就不可避免地會引入中壓工頻交流三相380V的網(wǎng)電到焊接電源上，考慮到在這種情況下很容易出現(xiàn)因焊接電源供電線纜的絕緣保護異常而對在船上工作的焊接工人造成很大的安全隱患，或是焊接電源不方便移到焊接區(qū)域內(nèi)工作等客觀因素的存在，現(xiàn)有的解決辦法就是使焊接電源遠離焊接工作地點；然而，在這種應用狀況下只能選擇很長的逆變焊機輸出電源傳輸線纜(一般可達50米)，造成送絲機移動靈活性差和逆變焊機輸出電源傳輸線纜上很高的能量的損耗，同時焊接輸出很容易受到網(wǎng)電電壓波動的影響而嚴重地影響焊接效率和質(zhì)量變差，而且長時間線纜損耗會導致線纜老化加速，使得焊接系統(tǒng)的維護成本很高。另外，在焊接工作，每一臺遠距離送絲機機都要單獨配置一臺大功率焊接電源，這種狀況下每一臺遠距離送絲機也必須單獨連接到焊接電源輸出的線纜。這樣，企業(yè)將需要一大筆資金購買大功率焊接電源和焊接電源輸出線纜，帶來很大的運營壓力，而且維護成本也很高。

實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種采用一臺大功率焊接電源輸出較高電壓較低電流的、同時提供多臺送絲機同時工作的、且安全性和穩(wěn)定性高的總線式斬波氣保焊接系統(tǒng)。本實用新型解決現(xiàn)有技術問題所采用的技術方案為一種總線式斬波氣保焊接系統(tǒng)，包括有依次逐一導通連接的大功率逆變焊接電源、大電流接線盒、遠程數(shù)字送絲機、焊接配套設備，以及與所述遠程數(shù)字送絲機連接的焊接保護性氣體供給裝置，所述大電流接線盒主要用于將所述大功率逆變焊接電源輸出的大功率直流電分配輸送給一臺以上所述遠程數(shù)字送絲機，且所述遠程數(shù)字送絲機設有大電流斬波控制電路；所述大電流斬波控制電路與所述接線盒導通連接，包括有濾波器、浪涌電流抑制電路、高頻驅動器、高頻開關元件、電感器、供電系統(tǒng)和微控制器，其中，所述濾波器和浪涌電流抑制電路主要用于完成對從所述接線盒輸入電流的長線連接的電感效應，所述高頻驅動器用于驅動所述高頻開關元件進行斬波處理，所述電感器處理后輸出所述可供焊接配套設備進行焊接的電流，所述供電系統(tǒng)主要用于通過輸入電源總線為所述微控制器提供電能，所述微控制器用于控制該電路中所有電子元器件的運作；所述大功率逆變焊接電源的輸出端與所述大電流接線盒輸入端之間以電源連接線纜導通連接，所述大電流接線盒還設有輸出端，包括一個以上正極輸出口和負極輸出端口，且每個所述正極輸出端口均以連接線纜導通連接有所述遠程數(shù)字送絲機，所述負極輸出端口也以所述連接線纜與焊接工件導通連接；所述大功率逆變焊接電源遠離焊接區(qū)域，所述大電流接線盒設置于焊接區(qū)域附近，且連接所述大功率逆變焊接電源與所述大電流接線盒的所述電源連接線纜長度為 150 200 米。本實用新型的通過上述技術方案，即可在遠離大功率逆變焊接電源的條件下，只需簡單地將遠程數(shù)字送絲機連接到距離船體焊接區(qū)域較近的大電流接線盒上，就能同時進行焊接操作、互不干擾，而且使用一臺大功率逆變焊接電源同時提供多臺送絲機同時工作的情況下，大大節(jié)省了大功率焊接電源和焊接電源輸出線纜等材料的費用。另外，本系統(tǒng)通過大電流接線盒與內(nèi)置于遠程數(shù)字送絲機內(nèi)的數(shù)字控制電路完成對大功率逆變焊接電源直流輸出電壓的斬波處理，在保證低于焊接區(qū)域安全電壓采用大功率焊接電源輸出較高電壓較低電流焊接電源，大大降低了單個電源連接線纜的截面積，即可使用較輕線纜，其長度亦大大增長，使得遠程數(shù)字送絲機可以在遠離焊接電源而就近連接在焊接區(qū)域附近的大電流接線盒上，極大地增加了遠程焊接的靈活性，且又采用大電流斬波技術，實現(xiàn)了多臺遠程數(shù)字送絲機可得到適合于焊接的安全電壓和電流，保證了焊接輸出的穩(wěn)定性，同時也保證了焊接區(qū)域內(nèi)低電壓分布，焊接工人的人身安全得到了保障。

圖1是本實用新型所述總線式斬波氣保焊接系統(tǒng)的結構原理圖；圖2是本實用新型所述總線式斬波氣保焊接系統(tǒng)的結構示意圖；圖3是本實用新型所述總線式斬波氣保焊接系統(tǒng)的局部結構示意圖；圖4是本實用新型所述總線式斬波氣保焊接系統(tǒng)的數(shù)字遠程送絲機所設的斬波控制電路的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型技術方案進行詳細說明。請參閱說明書附圖圖1-4。圖中大功率逆變焊接電源1、大電流接線盒2、遠程數(shù)字送絲機3、送絲電機31、焊接配套設備4、焊接保護性氣體供給裝置5、電源連接線纜1’、大電流斬波控制電路6、濾波器61、浪涌電流抑制電路62、高頻驅動器63、高頻開關元件64、電感器65、供電系統(tǒng)66、微控制器67、氣體流量傳感器68、電流霍爾傳感器69和人機操作界面 60。如圖1中所示本實用新型提供了一種總線式斬波氣保焊接系統(tǒng)，包括有依次逐一導通連接的大功率逆變焊接電源1、大電流接線盒2、遠程數(shù)字送絲機3、焊接配套設備4，以及與遠程數(shù)字送絲機3連接的焊接保護性氣體供給裝置5。其中，大功率逆變焊接電源1主要用于向該系統(tǒng)的各組成設備供給工作電能；大電流接線盒3主要用于將大功率逆變焊接電源1輸出的大功率直流電分配輸送給一臺以上遠程數(shù)字送絲機3 ；遠程數(shù)字送絲機3將大功率直流電經(jīng)斬波處理后傳送給焊接配套設備4，以完成焊接工作。[0019]如圖2、圖3中所示本實用新型所述的總線式斬波氣保焊接系統(tǒng)包括有大功率逆變焊接電源1、大電流接線盒2、遠程數(shù)字送絲機3、焊接配套設備4。其中，大功率逆變焊接電源1是一個設置于遠離焊接區(qū)域的具有平特性的電源，其輸出的直流電能可以滿足多個遠程數(shù)字送絲機3同時獨立進行焊接工作，而且大功率逆變焊接電源1的輸出端與大電流接線盒2輸入端(即輸入端口 21)之間以電源連接線纜1’(最長可達150 200米)導通連接；大電流接線盒 2設置于焊接區(qū)域附近，其設有一個以上正極輸出端口 22和負極輸出端口 23，且每個正極輸出端口 22均以連接線纜2’導通連接有遠程數(shù)字送絲機3，負極輸出端口 23也以連接線纜2’與距離較近的焊接工件(圖中未表示出來)導通連接；大電流遠程數(shù)字送絲機3通過連接線纜、氣管和水管等與焊接配套設備4連接；所述焊接配套設備4可以至少是氣保焊槍中MAG、MIG、TIG、MMA中的一種。這樣，即可在遠離大功率逆變焊接電源1的條件下，只需簡單地將遠程數(shù)字送絲機3連接到距離船體焊接區(qū)域較近的大電流接線盒2上，就能同時進行焊接操作、互不干擾，而且使用一臺大功率逆變焊接電源1同時提供多臺送絲機同時工作的情況下，大大節(jié)省了大功率焊接電源和焊接電源輸出線纜等材料的費用。另外，本系統(tǒng)還包括有設置于焊接區(qū)的焊接保護性氣體供給裝置5，所述焊接保護性氣體供給裝置5與遠程數(shù)字送絲機3進行連接，實現(xiàn)焊接保護。遠程數(shù)字送絲機3還設有大電流斬波控制電路6，與大電流接線盒2配合完成DC-DC大電流斬波處理，該電源處理方法為所述大功率逆變焊接電源1輸出的較高電壓較低電流的電能經(jīng)所述大電流接線盒2分配至與其連接的多臺遠程數(shù)字送絲機3，再由遠程數(shù)字送絲機3設有的大電流斬波控制電路6進行斬波處理，最后輸出低電壓大電流的電能。如圖4中所示本實用新型所述的總線式斬波氣保焊接系統(tǒng)的遠程數(shù)字送絲機3內(nèi)置有與焊接區(qū)域的接線盒2(即正極輸出端口 2 導通連接的大電流斬波控制電路6，包括有濾波器 61、浪涌電流抑制電路62、高頻驅動器63、高頻開關元件64、電感器65、供電系統(tǒng)66和微控制器67。工作時，從接線盒2輸入的電流通過濾波器61和浪涌電流抑制電路62完成對輸入電流的長線連接的電感效應，然后通過一個由高頻驅動器63驅動的高頻開關元件64進行斬波處理，再經(jīng)電感器65處理后輸出可供焊接配套設備(電焊機)4進行焊接的電流；供電系統(tǒng)66通過輸入電源總線為微控制器67提供電能，微控制器67用于控制該電路中所有電子元器件的運作。同時，本實用新型所述的大電流斬波控制電路6還包括有氣體流量傳感器68、電流霍爾傳感器69，分別用于檢測并控制供氣流量和輸出焊接電流。當然，微控制器67也可以直接用于驅動遠程數(shù)字送絲機3內(nèi)設的送絲電機31。例如一臺800A90V的大功率逆變焊接電源1以本實用新型的焊接系統(tǒng)配置6臺遠程數(shù)字送絲機同時以300A25V進行工作，且大功率逆變焊接電源1的功率匹配，那么，其焊接電源的輸出功率Pi = U2XI2 = 90V X800A = 72KW，6臺遠程數(shù)字送絲機需的功率Pl =U1XI1Xe = 25VX300AX6 = 45KW ；由此可以看出此800A90V的焊接電源完全滿足6臺送絲機同時以300A25V進行工作。而且，以一臺800A90V的大功率逆變焊接電源以最大電流工作，并且以相同長度的焊接輸出線纜為例則有p = I2XR,其中R為焊接輸出線纜總電阻，I為焊接輸出電流； 以傳統(tǒng)方式連接的線纜損耗為Pc = (6X300A)2XR，但以本實用新型焊接系統(tǒng)方式連接的線纜損耗則Pf = (SOOA)2XR;即表明在相同長度線纜的條件下，本實用新型的焊接電源輸出線纜中的能量損耗為采用傳統(tǒng)方式損耗的800/1800 = 44%，顯著減小大功率焊接電源輸出采用長線連接時輸出線纜上的電能損耗，大大提高了整個焊接系統(tǒng)的可靠性，且節(jié)能效果更佳。這樣，通過大電流接線盒2與內(nèi)置于遠程數(shù)字送絲機3內(nèi)的數(shù)字控制電路完成對大功率逆變焊接電源1直流輸出電壓的斬波處理，在保證低于焊接區(qū)域安全電壓采用大功率逆變焊接電源1輸出較高電壓較低電流焊接電源，大大降低了單個電源連接線纜1’的截面積，即可使用較輕線纜，其長度亦大大增長，使得遠程數(shù)字送絲機3可以在遠離焊接電源而就近連接在焊接區(qū)域附近的大電流接線盒2上，極大地增加了遠程焊接的靈活性，且又采用大電流斬波技術，實現(xiàn)了多臺遠程數(shù)字送絲機3可得到適合于焊接的安全電壓和電流，保證了焊接輸出的穩(wěn)定性，同時也保證了焊接區(qū)域內(nèi)低電壓分布，焊接工人的人身安全得到了保障。另外，本實用新型的遠程數(shù)字送絲機3還設有一個供給焊接工人進行人機操作界面60，該操作界面60與內(nèi)設的微控制器67連接，即可方便焊接工人根據(jù)實際焊接過程實時觀察和調(diào)節(jié)所需要焊接電流、電壓或焊接功能(如手工焊、氣保焊、氬弧焊)，方便靈活，更具人性化，還可有效提高焊接效率和焊接質(zhì)量。以上內(nèi)容是結合具體的優(yōu)選技術方案對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種總線式斬波氣保焊接系統(tǒng)，其特征在于包括有依次逐一導通連接的大功率逆變焊接電源(1)、大電流接線盒( 、遠程數(shù)字送絲機C3)、焊接配套設備(4)，以及與所述遠程數(shù)字送絲機(3)連接的焊接保護性氣體供給裝置(5)，所述大電流接線盒(2)主要用于將所述大功率逆變焊接電源(1)輸出的大功率直流電分配輸送給一臺以上所述遠程數(shù)字送絲機(3)，且所述遠程數(shù)字送絲機C3)設有大電流斬波控制電路(6)。
2.根據(jù)權利要求1所述的總線式斬波氣保焊接系統(tǒng)，其特征在于所述大電流斬波控制電路(6)與所述接線盒(2)導通連接，包括有濾波器(61)、浪涌電流抑制電路(62)、高頻驅動器(63)、高頻開關元件(64)、電感器(65)、供電系統(tǒng)(66)和微控制器(67)，其中，所述濾波器(61)和浪涌電流抑制電路(62)主要用于完成對從所述接線盒(2)輸入電流的長線連接的電感效應，所述高頻驅動器(6 用于驅動所述高頻開關元件(64)進行斬波處理，所述電感器(6 處理后輸出所述可供焊接配套設備(4)進行焊接的電流，所述供電系統(tǒng)(66) 主要用于通過輸入電源總線為所述微控制器(67)提供電能，所述微控制器(67)用于控制該電路中所有電子元器件的運作。
3.根據(jù)權利要求2所述的總線式斬波氣保焊接系統(tǒng)，其特征在于所述大電流斬波控制電路還包括有氣體流量傳感器(68)、電流霍爾傳感器(69)，分別用于檢測并控制供氣流量和輸出焊接電流。
4.根據(jù)權利要求2所述的總線式斬波氣保焊接系統(tǒng)，其特征在于所述大功率逆變焊接電源⑴的輸出端與所述大電流接線盒⑵輸入端之間以電源連接線纜(1’)導通連接，所述大電流接線盒( 還設有輸出端，包括一個以上正極輸出口 0 和負極輸出端口(23)，且每個所述正極輸出端口 0 均以連接線纜0’)導通連接有所述遠程數(shù)字送絲機(3)，所述負極輸出端口也以所述連接線纜(2’ )與焊接工件導通連接。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的總線式斬波氣保焊接系統(tǒng)，其特征在于所述大功率逆變焊接電源(1)遠離焊接區(qū)域，所述大電流接線盒(2)設置于焊接區(qū)域附近，且連接所述大功率逆變焊接電源⑴與所述大電流接線盒⑵的所述電源連接線纜(1’ )長度為150 200 米。
6.根據(jù)權利要求2所述的總線式斬波氣保焊接系統(tǒng)，其特征在于所述遠程數(shù)字送絲機C3)還設有一個供給焊接工人在焊接過程中進行實時觀察和調(diào)節(jié)所需要焊接電流、電壓或焊接功能的人機操作界面(60)，所述操作界面(60)與所述微控制器(67)連接。
專利摘要本實用新型提供了一種總線式斬波氣保焊接系統(tǒng)，包括有依次逐一導通連接的大功率逆變焊接電源、大電流接線盒、遠程數(shù)字送絲機、焊接配套設備，以及與遠程數(shù)字送絲機連接的焊接保護性氣體供給裝置，大電流接線盒主要用于將大功率逆變焊接電源輸出的大功率直流電分配輸送給多臺設有大電流斬波控制電路的遠程數(shù)字送絲機，這樣只需簡單地將遠程數(shù)字送絲機連接到焊接區(qū)域附近的大電流接線盒上，就能同時進行焊接操作、互不干擾，又節(jié)省了費用；而且輸入電流經(jīng)斬波處理即可輕松連接多種焊接配套設備，極大地增加了遠程焊接的靈活性，且保證了焊接輸出的穩(wěn)定性和焊接工人的人身安全。
文檔編號B23K9/16GK202162482SQ201120243240
公開日2012年3月14日 申請日期2011年7月11日 優(yōu)先權日2011年7月11日
發(fā)明者劉洋, 張波, 毛利奇奧·臺爾佐, 王巍, 白寧, 邱光 申請人:深圳市瑞凌實業(yè)股份有限公司