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文檔簡介
1、CO2氣保焊因高效節(jié)能、焊接成本低、易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點在焊接生產中應用廣泛,但焊接飛濺較大、焊縫成形較差、參數(shù)調節(jié)不便等問題一直沒有得到很好解決。國外的全數(shù)字化焊接電源能夠實現(xiàn)低飛濺焊接,但存在設備成本高、操作系統(tǒng)復雜,維護困難等缺點,限制了其廣泛應用;本文研究一種焊接飛濺小、成本低、工作性能穩(wěn)定、焊接參數(shù)可無線遠程顯示調節(jié)的基于ZigBee技術的單片機控制CO2氣保焊機,具有較大的科學研究價值和工程應用價值。
本文設計了基
2、于ZigBee技術的單片機控制CO2氣保焊機主電路拓撲和控制系統(tǒng)。設計了雙管單端正激主電路拓撲結構,使用復位二極管解決變壓器偏磁問題,與全橋和半橋相比電路更加簡單,控制系統(tǒng)適應性更強,焊機成本更低。設計了基于單片機LM4F232和芯片UC3845為硬件基礎的峰值電流模式雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。焊接過程中,短路時,采用電流負反饋控制系統(tǒng)對熔滴短路過渡階段的焊接電流輸出波形進行實時控制,減少焊接飛濺;燃弧時,采用電壓電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)對焊接電壓和焊
3、接電流進行實時精細控制,改善焊縫成形。
本文同時采用短距離無線通訊ZigBee技術,以兩塊8051單片機為內核的射頻芯片CC2530為基礎,設計了無線通信硬件電路和軟件程序,其中一塊與主控單片機LM4F232進行串口通信,實現(xiàn)焊接參數(shù)的遠程顯示和調節(jié)。這樣,焊工可即時掌握焊接參數(shù),且無需到送絲機處進行調節(jié),這樣有利于控制焊縫質量和提高焊接生產效率。相比于有線控制盒,解決了線路繁雜、攜帶不便及容易被干擾等問題。同時為未來電焊機的
4、組網監(jiān)控打下基礎。
本文還設計了焊接參數(shù)一元化程序,使得焊接參數(shù)調節(jié)更加方便;設計了外特性切換程序,可實現(xiàn)焊機平外特性和下降外特性輸出,兼顧了手工焊條電弧焊和氣體保護焊兩種焊接方法,使得工程應用場合更加廣泛。
最后對所設計的焊機焊接輸出波形進行了測試分析,對焊接參數(shù)無線遠程顯示調節(jié)進行了操作驗證。試驗表明焊機主電路結構設計合理,功率開關器件工作可靠;焊接飛濺小、焊縫成形良好、焊接參數(shù)一元化調節(jié)方便快捷、焊接參數(shù)可無線
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