基于ARM和CPLD的弧焊电源数字化面板

为满足弧焊电源数字化与多功能化发展的要求,设计了一种以ARM+CPLD作为控制核心的用于弧焊电源的数字化面板。该面板采用LM3S818 MCU为主控芯片,采用EPM240T100 CPLD为显示控制芯片。用MCU对参数输入设备进行程序控制,产生相应控制命令;利用CPLD丰富的I/O引脚,对面板输出设备进行控制,把MCU发送的命令转化为面板上数码管和相应LED的显示。实现了焊接参数输入和显示的数字化。

工艺参数对铝合金双脉冲MIG焊焊缝成形的影响

双脉冲MIG焊在进行高效铝焊接的同时可获得美观的鱼鳞纹焊缝表面．在单脉冲稳定焊接的基础上，针对自行开发的双脉冲MIG焊逆变电源，分别改变电流、高频频率、低频频率、焊接速度，进行双脉冲焊接铝合金的试验研究．结果表明，强弱脉冲峰值电流和高频频率对焊接过程的稳定性和飞溅有较大的影响，强弱脉冲峰值电流相差40A，高频频率250Hz时焊缝成形好．在一定范围内，焊缝鱼鳞纹宽度与低频频率、焊接速度直接相关．具体而言，焊缝鱼鳞纹宽度随着低频频率的提高而减小，随着焊接速度的提高而增大，并根据统计规律得出了一个经验公式，用以定量反映这种变动关系．当焊接速度与低频频率比值为0．19～0．30时，鱼鳞纹宽度在2-3mm之间，焊接效果较好．

脉冲MIG焊熔滴过渡阶段的波形控制

在自行研制的软开关逆变电源上改变脉冲MIG焊的控制波形,在电流波形的下降沿增加熔滴过渡阶段,以实现焊接过程的稳定可控.通过小波分析仪采集并统计瞬时电流、暂态电压、动态电阻、瞬时能量、电流电压概率密度分布等数据,考察了熔滴过渡电流和过渡时间对焊接质量的影响.实验结果表明:增加熔滴过渡阶段有助于实现焊接过程的稳定可控;过渡电流较小时,能量不足,易出现短路过渡、焊接不稳定等现象;过渡电流接近峰值电流时,焊接情况与普通脉冲MIG焊类似,达不到波形控制的目的;过渡电流不变时,焊接质量随着过渡时间的增加而提高,当过渡时间为7ms时焊接效果理想,随着时间的进一步增加,过多的能量使熔滴过渡不规则,焊接质量开始降低;本实验条件下的最佳工艺参数为熔滴过渡电流160A、过渡时间7ms.

基于ARM的多功能数字化逆变电源

针对不同焊接方式的不同控制方法,设计了基于先进精简指令集处理器(ARM)控制的多功能数字化逆变电源.利用基于ARM和复杂可编程逻辑器件的人机交互系统,通过软件设计,在一台电源上实现了CO2气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊、手工焊条焊等多种焊接方式的转换与选择.采用小波分析仪采集焊接过程的电流电压信号,考察了多功能数字化逆变电源的工艺性能,结果表明所设计的电源可满足各种焊接工艺要求,实现了数字化逆变电源的多功能化,提高了数字化逆变电源的实用性.

基于DSP的双丝数字化逆变电源设计

双丝焊接是一种高效节能、优质经济的焊接工艺方法,能够提高焊接生产效率和焊接质量。确定了双丝焊数字化电源的总体方案,设计了两台并行的IGBT全桥逆变主电路的拓扑结构和以TMS320F2808 DSP为核心的硬件控制系统,通过测试平台对系统进行全面测试,测试表明所设计的硬件系统能稳定运行。

有限双极性软开关PWM控制和IGBT驱动电路设计

PWM调制和IGBT驱动电路用于对IGBT逆变主电路的驱动信号的直接控制,调制方法和驱动电路直接决定着焊接质量。为了改善器件的运行环境,降低开关损耗,现选用电流脉宽调制芯片UC3846为核心,采用有限双极性软开关PWM控制技术实现脉冲调制,并设计了相应的IGBT驱动电路。实现了PWM信号的隔离、放大和保护,对IGBT的正常工作及其保护起着非常重要的作用,控制IGBT的开关工作过程。调节各种参数进行实验,结果表明设计思路的切实可行,驱动电路性能良好。

基于DSP的脉冲MIG焊数字化焊机的研制

针对弧焊电源数字化、功能复合化、控制智能化的发展趋势,采用全桥移相ZVC主电路和数字化控制系统,研制出脉冲MIG焊软开关数字化电源系统。以TMS320LF2407A DSP作为控制系统的核心,利用STC89C51RC单片机作为人机交互系统的核心,通过控制系统软硬件和抗干扰设计,实现了电参数的精确控制和人性化操作。通过中值的波形控制工艺实验表明该数字化电源可以实现熔滴大小可调,增强了熔滴过渡的可控性,完全满足一脉一滴的过渡条件,并且工作可靠、性能良好。

单片机控制的弧焊电源数字化面板研制

设计了一种基于51单片机控制的用于弧焊电源的数字化面板。该面板主控芯片采用STC89C52RC单片机,配以ZLG7290数码管键盘控制芯片,用键盘和编码器代替传统的开关和电位器,以较低的成本实现了弧焊参数的数字化输入、显示、存储和调用,解决了传统弧焊电源参数输入和显示不精确以及可重复性差的问题,并且有效减轻了主控芯片的负荷。同时,该面板采用模块化的设计思想,具有良好的可移植性,可应用于不同控制系统的电源。

焊接速度对双丝CO_2焊的影响研究

利用研制的双丝数字化焊接电源系统搭建焊接工艺实验平台,通过大量的工艺实验,利用自行研制的四通道焊接电弧动态小波分析仪对两组电流、电压同时采样,全面测试所设计的电源。根据焊接过程采集的电流电压波形图和焊缝照片,对比分析了不同焊接规范的焊接效果。进一步找出焊接速度对焊接效果的影响规律。实验结果表明该双丝数字化焊接电源能够有效实现双丝CO2焊接,且焊接质量较为优异。

脉冲峰值电流差别大小对双脉冲MIG焊的影响

一般脉冲焊的调节参数较多,而双脉冲焊的参数很复杂。双脉冲焊的低频脉冲参数和高频脉冲参数就成为影响双脉冲焊接的重要因素。本文只针对在其他参数不变的情况下,论述强弱脉冲峰值电流差别大小对双脉冲MIG焊的影响。