直流冲击波点焊机的改造

有以下优点： （】）三相交流电源输入，用电平衡；功率因数高。 （２）对相同的焊接工件，焊接时间缩短，省电；焊
万方数据
专曩讨像
夏旭新：直流冲击波点焊机的改造
第５期
线不变，即平型、阶梯型、马鞍型。 改造后焊机的特点主要为：一是能够满足焊接材 料为ＬＤＩＯ（ＣＳ）、ＬＦＨⅫ铝合金，最小焊接厚度１．０肌叶
ａｌｓｏ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＤＣ ｐｕｌｓｅｄ ｗａｖｅ；ｓｐｏｔ ｗｅｌｄｉｎｇ；ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
０前言
直流冲击波点焊机由大功率变压器、变压器级 数调节开关、大容量接触器、大功率电力整流开关 电路等组成。电力整流开关电路对三相交流电进行 整流，将交流电转换成可控的直流脉冲。通过接触 器触点的闭合、断开组合，对变压器一次侧进行充 电、短路放电、换向，在二次侧感应焊接电流，流人 工件，在焊机的两电极间产生电阻热，实现对金属 材料的焊接。 点焊机属于电阻焊，控制箱是焊机的关键部件， 其性能决定了焊机功能的稳定性和可靠性。２０世纪 ５０、６０年代，电阻焊控制箱主要由电子管、闸流管、 引燃管组成；２０世纪７０年代，电阻焊控制箱主要由 晶体管和引燃管组成；加世纪８０年中期，南昌航院 利用Ｚ８０单板机和晶闸管开发了微电脑控制箱，使 电阻焊控制进入了一个新时代。解决了当时电子管、 闸流管、引燃管等真空电子元器件面临淘汰，老设 备如何更新的问题。
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２，００Ｖ
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ｂ交流变频５０Ｈｚ．二次电流１０．０ｋＡ．变压器圈比踟
图２
交流变频控制器电流波形与工频控制器电流波形对比
中间档位，使二次侧空载电压由撕￣６Ｖ调整到１２Ｖ。
原有焊机气路加压系统不变，预压、焊压、锻压、 电极拚起等电磁阀的动作时序和组合不变，新控制 器气阀输出口能与焊机相匹配，保持原有的压力曲
ｓｐｏｔ ｗｅｌｄｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ｍｏｄｅｌｌｅｄ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ｏｒｌ
ｆｏｒｍｅｒ Ｓｏｖｉｅｔ Ｕｎｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ
Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｗｅｌｄｉｎｇ
Ｍａｃｈｉｎｅ Ｆａｃｔｏｒｙ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ
ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅ
收稿日期：．２０１２－－Ｏｄ－２８
与此同时，随着半导体技术、电力电子技术、计 算机技术的发展，电阻焊机技术由直流冲击波、电容 储能、工频交流、三相低频、次级整流，发展到现在 的逆变中频整流。天津商科数控设备有限公司在电 阻焊逆变中频整流方面做了大量的研究，开发出交 流变频电阻焊控制器。并在直流冲击波点焊机上得
第４２卷第５期 ２０１２年５月
雹晖梭
Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｍａｃｈｉ－ｅ
Ｖ０１．４２
Ｎｏ．５ Ｍａｙ ２０１２
直 流冲 击波点焊机的改造
夏旭新 伸国航天科技集团公司长征机械厂，四川万源６３６３７１）
摘要：直流冲击波点焊装备主要用于锻造铝合金和防锈铝合金的点焊。为了提升该类装备的控常】性能，
３工艺试验与效果
工艺试验条件：铝合金ＩＤｌ０（ＣＳ）＋［ｈ－６０４）７．０哪＋ ３．５栅、５ ｍｍ＋１．５ ｍｍ、５．５ ｍｍ＋２．５ ｉｎｌｎ。每种厚度焊
接焊点１００点，以检查焊机性能稳定性，要求９０％ 的试验焊点应为同组抗剪力平均值的０．８７５－１．１２５ 倍，其余实验焊点应为同缰抗剪力平均值的０．７５－ １．２５倍；焊后进行目视检验、撕破检验、Ｘ射线检 验、金相检验、抗剪强度试验，全部符合相关产品的 国家军标和行业标准（ＱＪ２２０５－９５）要求。焊机空载连 续运行４ ｈ，能按设定的程序稳定工作。
确的控制精度提高了焊点质量，减少了电极磨损，从 而延长电极寿命。功率因数高，节约电能；三相电流 分衡，减少电网供电负载。 与原有焊机控制箱、Ｚ８０芯片单板机、晶闸管可 控桥整流结构相比，具有如下特点：单极性输出控 制时，即在一次焊接循环过程中，电流的极性不变． 相邻的两次焊接循环极性交替。这与直流冲击波通 电过程基本相同，第一焊点正向通一次电流，第二 焊点反向通一次电流．第三焊点正向通一次电流，第 四点反向通一次电流，以此类推极性交替。交流输出 控制时，变频输出电源频率１．０．，，４００．０Ｉ－Ｉｚ可编程。技 术指标如下： （１）加热、加压周期最小值由每周波２０ Ｉｎｓ调整
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图１交流变频电阻焊控制器的工作原理示意
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接稳定区加大；电极寿命增长。 （３）可焊接铝、镀锌板、高张力钢、不锈钢、镁合 金、碳钢、钛等各种材质，焊接效果良好；尤其适合 于三层板焊接、非常薄的材料焊接以及精密焊接的 要求。 （４）飞溅少。对电流的快速响应控制提高了焊点
（４）控制器采用全中文显示操作系统，能储存 ６４套焊接规范，控制响应时间不超过ｌ ｍｓ，具有电 网补偿功能。 （５）控制器具有预压时间、电流、焊接时间、焊接 热量、锻压力、锻压时间等调节功能。可设置平型、 阶梯型、马鞍型三种压力曲线。 （６）具有焊点计数功能。
１．５唧、最大焊接厚度７．０ｒａｍ＋３．５ ｍｌ＇ｎ；二是控制器精
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ａ普通工频交流５０ Ｉ－Ｉｚ．二次电流１０．０ ｋＡ。变压器圈比８０
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光标１
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２焊机的改造方案
（１）去掉主电力电路上的正向、反向、短路接触 器。新控制器电子换向，能对主变压器进行充电、电 能吸收、换向等。 （２）固定变压器变比，变压器功率级数调节放在
ｓｐｏｔ ｗｅｌｄｉｎｇ ｉｎ ａｅｒｏｓｐａｃｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ．Ｔｏ ｉｍｐｍｖｅ ｉｔｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｂｉｌｉｔｙ．ａ
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ｔｅｃｈｎｉｌｉｇｉｅｓ ａ弛ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ａｎｄ ｃｏｍｍｅｎｔ ａｆｔｅｒ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
到１Ⅱ玛。输出电源频率ｌ眦，时间精度为ｍｓ级。
（２）控制器具有恒电流、恒电压控制和补偿功 能；输出电流精度提高，变压器二次电流稳定度接
近１％。
４结诊
经过一年多的使用。控制器没有出现过任何故 障。保障了生产任务完成，提高了企业经济效益。只 改造了控制箱，使设备控制系统性能升级，与新购 置同规格相同容量的点焊机相比可节省上百万元 资金，实践证明此方法改造老设备是可行的。
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（Ｃｈｉｎａ
Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｃｈａｎｇｚｈｅｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｆａｃｔｏｒｙ，Ｗａｎｙｕａｎ
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主要技术特点有： （１）变频输出电源频率２５．０－４００．０ （２）可编程最多６４套焊接规范。 （３）－－－段加热过程：预热、焊接、回火，其中焊接 段中可以自己定义递增和递减段。 （４）可编程压力控制，最多可定义１０个压力段。 （５）可编程输出Ｉ／Ｏ口：可编程３段输出，与ＰＬｃ、 机器人适配以及焊点计数等功能。
Байду номын сангаас
（３）输入端配备空气开关做保护，具有电源缺相 保护、电压高低和变压器温升报警等功能。控制器设计 符合国家安全标准。有防尘、防水、防潮、冷却等功 能。所有参数设定、执行、检测不受外界干扰，精度高。
万方数据
了满意的效果。
１交流变频电阻焊控制器原理
１．１交流变频电阻焊控制器工作原理
三相交流５０／６０Ｈｚ电源输入，经整流、滤波变
作者简介：夏旭新（１９６¨）。男，扛苏高邮人。工程师．主要从
事焊接设备、工装调试与维修工作。
万方数据
专囊讨论
嚏珲拽
第４２卷
成平滑的直流电，以ＩＧＢＴ／Ｋ１为开关器件产生交替 的电压输出，通过调整高频（５
介绍了直流冲击渡点焊机的改造方案与相关技术，并对改造后的应用及其效果作了评价。
关键词：直流冲击渡；电焊机；控制箱；改造 中图分类号：ＴＧ４３８．２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１－２３０３（２０１２）０５－０１１１－０３
Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ＤＣ ｐｕｌｓｅｄ ｗａｖｅ ｓｐｏｔ ｗｅｌｄｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ
到了应用。
中国航天科技集团公司长征机械厂一台１０１ＤｋＶＡ 直流冲波点焊机，型号ＤＪ－１０００，１９９６年由上海电 焊机厂制造，控制箱配美国梅达ＭＥＤＡＲ７００Ｓ，控制 箱核心部分控制器选用Ｚ８０系列芯片，具有全英文 菜单显示功能。控制箱运行平稳、可靠，但结构复杂， 维修难度很大，软件存储芯片ＥＰＲＯＭ出现故障后， 国内无法修复，需寄到美国梅达总部修理，给使用 和维修带来了极大的不便。长征机械厂与天津商科 数控设备有限公司一起对该设备进行了改造，取得
电阻焊控制器的工作原理如罔１所示。交流变频控制 器电流波形与Ｔ频控制器电流波形对比如图２所示。 相对于普通的工频控制器，交流变频控制器具
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ｋＨｚ）ＳＥ作的ＩＧＢ眯２
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的开通脉冲宽度实现设定的焊接电流输出。交流变频
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