数字化高压引弧式TIG焊机的研制
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
众所周知,TIG焊焊缝保护效果好,焊缝金属纯净,特别适用于焊接易氧化的有色金属及其合金。
     随着数字技术和现代通信技术的迅速发展,为数字化技术在焊接领域的逐步渗透和提高焊接设备的技术含量提供了广泛的应用前景。而数字化的实现更使得弧焊电源输出信号的幅值控制精度得到显著的提高。采用F2812作为核心控制芯片,该芯片具有较强的事件管理和数据处理能力,同时片上还集成了丰富的外设资源,能够提高系统的集成度、抗干扰性能,并且降低成本。
     在焊接电源走向数字化的过程中,由于工作环境的特殊性,其实现相对困难。尤其是数字化TIG焊接电源,更是对抗干扰环节提出更高的要求。虽然传统的高频引弧技术成功率比较高,但是,高频信号对于控制系统的干扰却一直没有得到很好的解决。而DSP作为控制芯片更是不允许出现高频干扰信号,否则运行中的程序极容易被干扰。本设计采用高压脉冲引弧取代高频引弧以设法降低高频信号的干扰。
     经实验结果证明,该焊机输出特性满足技术指标的要求,焊接过程中不出现误动作,引弧成功率较高,焊接性能稳定,对周围环境有一定的抗干扰能力。
As is known to all, the protecting effect of TIG welding is fine. The metal in welding bead is pure. Especially fit for the welding of non-ferrous and alloy.
     With the rapid development of the digital and modern communication technology, It’s provide a great space for digital technology used in the field of welding and improving the technology content of welding equipment. The equipment adopts DSP(F2812) as main control processor. It has a better capability of EV and data processing, and abundant peripheral are integrated in it. So the system which controlled with DSP(F2812) can enhance the integration, the ability of anti-interference and reduce the cost.
     During the process of the welding power combined with the digital technology, because of the special surrounding, it’s hard to acheived especially for TIG digital welding machine. It’s required the higher level for anti-interference. Although the traditional high-frequency ignite method has a high success ratio, the high frequency interrupt signal has not been resolved. As the control unit, DSP can’t afford to the existence of the interrupt signal. This project use high voltage ignitor to solve the problem of interrupt.
     Proved by experience, the output characteristic of this welding can be suitable to tech-guideline, and the inverter can work normally during arc welding process. The success ratio of ignition is also good enough.
引文
1 任志远. 一种新型 TIG 焊工频高压脉冲引弧器. 电焊机. 2000, (5):34~35
    2 朱立东. 高频引弧器及其对逆变直流氩弧焊机干扰性能的研究. 四川工业学报. 1999, (4):10~12
    3 刘嘉等. 数字化焊机及其特点. 电焊机. 2001, (6):8~10
    4 FARSON D. Arc Initiation in Gas Metal Arc Welding[J]. Welding Research Supplement. 1998:15~20
    5 Leitner R E, Mcelhinney G H. An Investigation of Pulsed GTA Welding Variables. Welding Journal. 1973:51~57
    6 SF Ericsson, M. Influence of Welding Speed on the Fatigue of Friction Stir Welds, and Comparison with MIG and TIG. International Journal of Fatigue. 2003, (12):1379~1387
    7 C.M. Branco, S.J. Maddox b, V. Infante a, E.C. Gomes. Fatigue Performance of Tungsten Insert Gas (TIG) and Plasma Welds in Thin Sections. International Journal of Fatigue. 1999:125~130
    8 殷树言等. 气体保护焊工艺. 哈尔滨工业大学出版社, 1990:101~105
    9 T.M.拉弗蒂. 真空电弧理论和应用. 机械工业出版社, 1985:30~34
    10 C.S.Wu. Analysis of the TIG Welding Arc Behavior Computational. Materials Science. 1997:43~46
    11 Part la. An Introduction to Computer Technology. Metal Construction,1984, (10) 633~666
    12 Christopher Bayley. Fatigue Crack Initiation and Growth in A517 Submerged Arc Welds under Variable Amplitude Loading. International Journal of Fatigue. 2000:179~180
    13 殷树言等. 21 世纪的焊接之星—数字化逆变电源. 机械工人. 2001, (5):6~8
    14 刘嘉等. 电焊机的数字化. 焊接学报. 2002, (1):88~92
    15 Subramaniam.S, White D.R.Jones, J.E. Analysis of Arc Voltage, Current and Light Signals in Pulsed Gas Metal Arc Welding of Aluminum. Science and Technology of Welding and Joining. 2000, (6):304~311
    16 J.M.Fortain. Current Developments of the Arc Welding Processes with Shielding Gases of Aluminum and Aluminum Alloys. Metal Welding and Applications. 2001:331~347
    17 F Kurugollu, H Palaz. Adanced Educational Parallel DSP System Based on TMS320C25 Processors. Microprocessors and Microsystems. 1995:71~73
    18 Tornsic M and Barhorst S. Keyhole Plasma Arc Welding of Aluminium with Variable Polarity Power. Welding Journal. 1984:243~246
    19 周华彬. 混合信号 DSP 控制 PMIG/DPMIG 逆变焊机的研制. 北京工业大学硕士论文.2005:5~6
    20 王伟明. 数字式 GMA 脉冲和双脉冲焊控制系统和工艺的研究. 北京工业大学博士论文. 2004:3~4
    21 彭启琮. DSP 集成开发环境. 电子工业出版社, 2004:1~2
    22 苏奎峰. TMS320F2812 原理与开发. 电子工业出版社, 2005:12~13
    23 张卫宁. TMS320C28x 系列 DSP 的 CPU 与外设. 清华大学出版社, 2004:274~275
    24 许子成等. 高频引弧可靠性研究. 电焊机. 1989, (1):15~18
    25 张毅刚等. 8098 单片机应用设计. 电子工业出版社, 1993:35~43
    26 刘明宇. 超小型中频脉冲引弧器的研究[J]. 电焊机. 1997, (2):26~28
    27 杨文杰等. 脉冲式高频引弧振荡器的研究[J]. 佳木斯工学院学报. 1996, (3):204~207
    28 郝玉峰等. TIG 焊机高频引弧器工作性能实验研究. 山西机械. 2000 增刊:71~72
    29 王其隆等. 快速行走 TIG 焊接时熔透信号的提取. 焊接学报. 1990, (3):76~79
    30 李永联等. 无外加电源高压脉冲引弧器的研制. 电焊机. 1998, (5):24~26
    31 三田常夫. 高能率化を实现すゐ波形制御溶接电源. ァ一ク溶接の高能率化. 2003:46~47
    32 Watkins P V C. Metal Pulsed TIG weLding. Weld. Rev.Int. 1993, (2):29~32
    33 Tsuchiya Y. A Robotic Aluminium Welding System. Welding.Int. 1993, (2):89~92
    34 俞尚知等. 低压引弧机理的探讨. 焊接学报. 1985, (3):149~153
    35 张长红等. 8098 单片机系统抗高频引弧器干扰设计. 电焊机. 1996, (5):35~37
    36 邵贝贝等. 微处理器(单片机)抗干扰能力与电磁兼容性. 电子技术. 1996, (11):36~42
    37 杨春利等. TIG 焊熔池外激谐振与熔透关系. 焊接学报. 1990, (4):66~68
    38 Gary Dean. A Versatile Experimental Test Rig for GMA Welding Research[J]. Australian Welding Journal. 2001:90~95
    39 彪尚文等. 关于氩弧焊机抗干扰问题的探讨. 电焊机. 1996, (2):18~20
    40 刘会杰等. 交流 TIG 焊中的高频干扰及其防止. 焊接学报. 1996, (9):198~204
    41 韦庆进等. 单片机系统电源的电磁兼容设计概述. 通信电源技术. 2006, (1):17~20
    42 倪健等. 印制电路板及抗干扰技术的设计研究. 电子技术. 2006, (2):10~13
    43 史建华. 基于抗干扰技术的 PCB 板设计. 科技情报开发与经济. 2006, (2):142~144
    44 郑湘蒙. 单片机控制 TIG 逆变焊机的研制. 北京工业大学硕士论文. 2001:39~49
    45 王振华. 电磁兼容技术在 PCB 抗干扰技术中的应用. 中国无线电. 2006, (2) :60~63
    46 尹勇等. DSP 集成开发环境 CCS 开发指南. 北京航空航天大学出版社, 2003:14~15
    47 孔祥兵. GMAW 送丝机的数字化控制研究及实现. 北京工业大学硕士论文. 2003:30~31

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700