DBZ系列逆變直流電阻點焊電源是采用IGBT逆變技術、微機控制技術和現代電力電子技術開發的新型電源。該設備原理見圖1。由于采用AC-DC-AC-DC的變換技術,時間控制達到毫秒級精度、控制響應和控制精度大大提高;電流閉環反憒, 直流輸出(圖2)使焊接工藝性顯著改善;逆變技術還使設備具有小型、節能高效等一系列優點;微控制器(MCU)與電子技術的采用使該設備具備現代設備的優秀功能,包括數字控制、監控、故障診斷與保護、數據傳輸等,設備功能齊全、靈活方便、適應面廣。該類設備特別適合于銅、鋁等有色金屬材料的點焊、合金材料的點焊、精密零件的點焊和高質量產品的點焊。
圖1 逆變直流電阻點焊電源原理示意圖
圖2 焊接電流波形
2.2 機器的特點
DBZ100AL/DT逆變式電阻焊電源的特點:
l 由微控制器(MCU)控制,具有閉環反饋電流輸出控制電流、電壓、功率監控功能。
l 逆變橋采用軟開關技術,減小開關損耗,減小電磁干擾。
l 具有電流失常、監控值超限、網壓超限、過熱等故障診斷與報警功能。
l 逆變橋電流失常自動關斷,增強系統保護。
l 三段加熱設定,帶電流緩升緩降功能,時間寬范圍設定(0-999ms),適用復雜焊接過程需要。
l 三段電流均為閉環恒流控制, 控制精度為±30A, 但電流緩升緩降功能無恒流功能.
l 20組參數儲存,方便多種焊接品種使用。
l 240x128 LCD顯示,同時顯示多種內容。
l 較強的外部通訊功能:焊接結束、故障、計數信號,便于自動焊使用。
l 2組啟動輸入信號(啟動15組焊接參數),輸出驅動2組信號,便于多機頭使用。
l 數據存儲采用EEPROM,無電池壽命問題。
● 響應速度快。通電時間控制周期為1ms,比通常交流焊機的20ms提高20倍。
2.3 技術參數
表1 DBZ100AL/DT基本技術參數
| 型 號 | DBZ100AL/DT |
| 額定容量(kVA) | 4 |
| 負載持續率(%) | 7 |
| 輸入電壓 | 220V±10%50Hz (DBZ100AL) 3~380V±10% 50Hz (DBZ100AL) |
| 輸出電壓(V) | 6.5 |
| 逆變頻率(KHz) | 4 |
| 焊接電流(A) | 250-1200 |
| 焊接電流精度(A) | ±20 |
| 焊接循環時段 | 11 |
| 焊接脈沖數 | 3 |
| 電流緩升緩降控制 | 緩升、緩降 |
| 存儲焊接規范數 | 20組 |
| 外形尺寸(mm) W×H×L | 225(寬)×345(高)×490(深) |
| 重量(kg) | 35 |
注:1. 參數如有改變,恕不另行通知。
2. 液晶顯示器輸入的焊接電流為標定值, 實際電流隨負載而變, 但對一種負載電流變化為恒流, 精度為±20A.
3. 連接說明
電源背面(圖3)有連接到電網、有輸出連接。電源正面(圖4)。電源開關。
圖3 DBZ100AL/DT電源背面連接
電源背面連接
1-電源輸入。DBZ100AL/DT 單相220V,50Hz 。
DBZ100AL/DT 3相380V,50Hz 。
特別說明:地線必須可靠連接到大地。機器自帶的電源輸入線中的黃綠雙色線為地線,
只允許保護接地,不允許保護接零。
2-電源正負極輸出。雙變壓器,兩端為正極,中間為負極。(負極共用)
用足夠截面的導電電纜可靠連接到機頭。
3-控制信號插座(九芯航空(針)插座)。
用于電源的焊接狀態啟動
表3 控制信號插座接線說明
| 九芯航空插座編號 | 連接說明 |
| 1 | 啟動信號1 |
| 5 | COM |
| 2 | 啟動信號2 |
| 3 | 啟動信號3 |
| 4 | 空 |
| 6 | 空 |
| 7 | 空 |
| 8 | 空 |
| 9 | 空 |
啟動注釋:
啟動信號1時:(自動輪替啟動兩組焊接參數:GP:00/ GP:01)
系統先啟動(GP:00)參數組來控制變壓器1 的放電。變壓器1 放電完畢后,
再自動啟動(GP:01)參數組來控制變壓器2 的放電。
[九芯航空插座(針)的①腳與⑤腳短路即可啟動信號1]
啟動信號2時:(單獨啟動一組焊接參數:GP:02)
啟動(GP:02)參數組控制變壓器1 的放電。
[九芯航空插座(針)的②腳與⑤腳短路即可啟動信號2]
啟動信號3時:(單獨啟動一組焊接參數:GP:03)
啟動(GP:03)參數組控制變壓器2 的放電。
[九芯航空插座(針)的③腳與⑤腳短路即可啟動信號3]
4—信號線接口(九芯航空(孔)插座)。
用于焊機與PLC連動實現自動化控制,其連接說明見表4:
表4 信號線插座接線說明
電源正面連接(圖4)
| 九芯航空插座編號 | 連接說明 |
| 1 | 故障報警信號輸出 |
| 2 | +24V(DC) |
| 3 | 焊接結束信號輸出 |
| 4 | +24V(DC) |
| 5 | 空 |
| 6 | 空 |
| 7 | 空 |
| 8 | 空 |
| 9 | 空 |
圖4 DBZ100AL/DT電源正面和操作面板
4. 操作說明
4.1 操作面板組成及其說明
操作面板的組成見圖4, 各部分的說明如下:
1-LCD顯示屏。分為焊接參數屏(PP:0)、監控參數屏(PP:1)、密碼屏和故障指示屏等4種顯示(參見4.2)。
2-狀態指示燈。包括準備好等待焊接(READY)和故障(TROUBLE)等2種狀態指示。
READY 準備好等待焊接。開機,復位(RESET),RDY/SCH設為RDY時處于該狀態。當確認(ENTER)鍵按下時,該燈閃動表明已存儲數據。
TROUBLE 故障狀態。當機器有故障發生時處于此狀態,具體故障由LCD指示。
3-鍵盤。
光標的左移、右移、上移和下移鍵。
數字增加、減少或狀態功能的改變鍵。
參數確認鍵。
復位鍵。故障復位;參數輸入等其它狀態按該鍵可使系統回復到READY狀態。
4.2 LCD顯示屏
4.2.1 顯示屏及顯示切換
1) 焊接參數屏
圖6 焊接參數屏
焊接參數屏用于指示焊接電流和各時間參數設定值。此外還顯示參數組、狀態設定、計數器和監控值。
下述條件進入焊接參數屏:
a. 開機;
b. 在焊接參數屏條件下進入密碼屏或故障屏時,復位RESET返回該屏;
c. 光標移至PP參數,改變該參數到0。
有關參數屏的內容,參見4.2.3 焊接參數及其顯示。
2)監控參數屏
圖7 監控參數屏
監控參數屏用于指示焊接電流、焊接電壓和焊接功率的上下限設定值。此外還顯示參數組、狀態設定、計數器和監控值。
下述條件進入監控參數屏:
a. 光標移至PP參數,改變該參數到1;
b. 在監控參數屏條件下進入密碼屏或故障屏時,復位RESET;
有關監控參數屏的內容,參見4.2.4 監控參數及其顯示。
3) 密碼屏
圖8 密碼屏
密碼屏用于參數修改的密碼輸入。光標從第1位開始,每按下1個鍵,該位顯示*號,光標移到下一位,直到輸入完畢,按 確認密碼。
密碼的設置用于保護參數不被隨意修改,除專門的參數設定人員外,不要告知密碼。
該機的密碼為:
在RDY狀態下改變到SCH狀態時,進入密碼屏。密碼正確進入SCH,可進行參數修改;密碼不正確時,返回到RDY狀態。
4)故障指示屏
圖9 故障指示屏
故障指示屏用于指示機器在操作過程中出現的故障。
機器在工作過程中有故障發生時,自動進入故障顯示屏。光標顯示位為首先檢測到的故障,故障的含義如下:
F1-電流失控
F2-電流/電壓/功率高于監控上限
F3-電流/電壓/功率低于監控下限
F4-電網電壓過高
F5-電網電壓過低
F6-電源控制器過熱
F7-變壓器箱過熱
F8-無冷卻水(需要水冷的焊接條件)
F2、F3與監控狀態相對應,例如當為電流監控時(I I I),表示有電流超限。故障說明參見第6部分:一般故障處理。
4.2.2 顯示屏上的狀態設定按鈕
顯示屏上設置4個狀態按鈕,見圖10中的ST1~ST4,分別表示RDY/SCH “準備好/參數修改"狀態、ION/IOF“電流接通/電流關斷"狀態、I I I/UUU/PPP“監控方式"狀態、SGW/CTW “單點焊/連續點焊"狀態和CON-P/CON-I“恒功率焊接模式/恒電流焊接模式"狀態設置。
圖10 顯示內容說明
顯示屏上的狀態設定按鈕用于設定機器的狀態。通過光標移動鍵將光標移到相應按鈕的位置,用 鍵更改狀態設定。
各狀態設定的含義如下:
1)RDY/SCH “準備好/參數修改"狀態
RDY——準備好狀態。可以進行焊接。
SCH——參數修改狀態。可以修改焊接參數和監控參數。此狀態下不能啟動焊接。
2)ION/IOF“電流接通/電流關斷"狀態
ION——焊接電流接通。正常焊接狀態采用。
IOF——焊接電流切斷。調整焊接壓力或修整電極時,采用該功能避免損壞零件或工具。
3)SGW/CTW “單點焊/連續點焊"狀態
SGW——單點焊狀態。每次啟動焊接開關只能進行一次焊接,松開后再啟動才能進行下一次焊接。
CTW——連續點焊狀態。保持焊接啟動開關閉合,機器按時間設定不斷地循環焊接。注意,該功能可以提高生產速度,但要保證工件到位,兩次焊接之間的間隔用休止時間(t0)調節。
4)I I I/UUU/PPP“監控方式"狀態
I I I——電流監控狀態。電流監控上下限有效。顯示各次實際電流值。
UUU——電壓監控狀態。電壓監控上下限有效。顯示各次實際電壓值。
PPP——功率監控狀態。功率監控上下限有效。顯示各次實際功率值。
4.2.3 焊接參數及其顯示
焊接參數是保證形成合格焊點的關鍵。焊接參數分為電流參數和時間參數,參見圖6及圖10。 本機提供多達20組焊接參數存儲。根據GP值的更改,可以調用不同組參數。各組參數可以重新設置(參見4.4 參數設定方法)。
焊接參數顯示在參數顯示屏(PP=0)中部,見圖10中的I1~I3、t0~t10,分別代表電流參數和時間參數。具體說明如下:
1)焊接電流
機器設計為3段加熱可選擇,保證機器有廣泛的焊接工藝適應性。電流設定分為3個參數(I1~I3相應位置參見圖10),分別為:
I1—第1次加熱電流;I2—第2次加熱電流;I3—第3次加熱電流。
I1、I2、I3可以獨立設定。
2)時間
根據焊接循環和3段加熱的要求,時間分為11段控制(t0~t10相應位置參見圖10):
t1—電極壓下;t2—預壓;t3—電流緩升;t4—第1次加熱;t5—冷卻1;t6—第2次加熱;t7—冷卻2;t8—第3次加熱;t9—電流緩降;t10—維持(保持);t0—休止。
各時間段說明:
a.t1, t2 保證電極壓下并使壓力穩定需要的時間,防止時間不足帶來前期飛濺。
b.t3, t9 電流緩升緩降時間,使電流柔順變化。凸焊時電流緩升可以避免開始迅速加熱帶來的飛濺;電流緩降減小冷卻速度。t3, t9越大,電流增、減越慢。
c.t4, t6, t8 各次通電加熱時間。時間的長短與工藝要求有關。當某段設置為0時,該階段不起作用,相應的電流設定不起作用。
d.t5, t6 冷卻時間。兩次加熱之間的時間間隔,使加熱區適當冷卻,再加熱。
e.t10 保持時間。焊接通電之后,保證熔化金屬在電極壓力作用下結晶冷卻,防止焊核組織疏松或其它缺陷。
f.t0 休止之間。本次焊接壓力循環與下次焊接的間隔時間,在連續焊接(CTW)時,保證工件送進。其值影響焊接速度。
4.2.4 監控參數及其顯示
監控參數是保證焊接質量的關鍵。監控參數分為電流、電壓和功率監控上下限,并與各次加熱相對應設定,參見圖7。對本機提供的20組焊接參數存儲,都有相應的監控參數存儲。在PP=1時,更改GP值,可以查看不同參數組下的監控參數。各組監控參數可以重新設置(參見4.4 參數設定方法)。
監控參數顯示在監控參數顯示屏(PP=1)中部。具體說明如下:
1) 焊接電流監控上下限
I1H—電流1上限,I2H—電流2上限,I3H—電流3上限。
I1L—電流1下限,I2L—電流2下限,I3L—電流3下限。
當監控狀態I I I/UUU/PPP處于I I I狀態時,電流監控起作用。此時當各次加熱的實際電流高于相應的設定上,電流超限報警;而各次加熱的實際電流低于相應的設定下,電流不足報警。
電流上下限的設定依據試驗判斷。電流監控為常用的監控方式。
2)焊接電壓監控上下限
U1H—電壓1上限,U2H—電壓2上限,U3H—電壓3上限。
U1L—電壓1下限,U2L—電壓2下限,U3L—電壓3下限。
當監控狀態I I I/UUU/PPP處于UUU狀態時,電壓監控起作用。此時當各次加熱的實際電壓高于相應的設定上,電壓超限報警;而各次加熱的實際電壓低于相應的設定下,電壓不足報警。
電壓上下限的設定依據試驗判斷。高電阻率電極條件下可選用電壓監控。
2) 焊接功率監控上下限
P1H—功率1上限,P2H—功率2上限,P3H—功率3上限。
P1L—功率1下限,P2L—功率2下限,P3L—功率3下限。
當監控狀態I I I/UUU/PPP處于PPP狀態時,功率監控起作用。此時當各次加熱的實際功率高于相應的設定上,功率超限報警;而各次加熱的實際功率低于相應的設定下,功率不足報警。
功率上下限的設定依據試驗判斷。凸焊、特殊材料的點焊可選用該監控方式。
4.2.5 顯示屏上的其它內容
1) 參數組GP
GP代表參數組,可設定為0~19。LCD屏顯示該組相對應的參數,單機頭使用時為當前焊接參數組。多機頭使用參考本說明書第5部分。
2) 屏選PP
PP代表LCD顯示屏幕選擇。PP為0時顯示焊接參數,PP為1時顯示監控參數。
3) 計數器
在LCD屏右下角的方框內(圖10中COUNT),用于統計焊接點數。計數值在0~99999點之間。關機后自動清零。
4) 焊接監控值
焊接監控值在LCD焊接參數和監控參數屏的大方框內(圖10中D1、D2、D3)。顯示值D1~D3依次代表次加熱、第二次加熱和第三次加熱的實測值。監控狀態為I I I時顯示實測電流、為UUU時顯示實測電壓、為PPP時顯示實測功率。焊接完成后,可通過改變監控狀態I I I/UUU/PPP查看各種數據。
4.3 參數設定范圍
焊接參數設定范圍如下表所示。
表5 焊接參數設定范圍
| 參數名稱及數碼代號 | 設定范圍 | ||
| 名稱 | 代碼 | DBZ100AL/DT | |
| 時間設定 | 休止 | t0 | 000-999ms |
| 電極壓下 | t1 | 000-999ms | |
| 預壓 | t2 | 000-999ms | |
| 電流緩升 | t3 | 000-999ms | |
| 焊接1 | t4 | 000-999ms | |
| 冷卻1 | t5 | 000-999ms | |
| 焊接2 | t6 | 000-999ms | |
| 冷卻2 | t7 | 000-999ms | |
| 焊接3 | t8 | 000-999ms | |
| 電流緩降 | t9 | 000-999ms | |
| 維持 | t10 | 000-999ms | |
| 電流 | 電流1 | I1 | 0.00-1.20 |
| 電流2 | I2 | 0.00-1.20 | |
| 電流3 | I3 | 0.00-1.20 | |
t3、t4、t6、t8、t9的實際時間為: 設置值×1ms。
t3、t9的設定原則,上升速度:I1/t3;下降速度:I3/t9,根據工藝需要設定。
I1、I2、I3設置在0.20-1.19之間。
本機提供了較多的參數和較廣的焊接參數設定范圍,可以通過參數設定獲得不同的工藝組合,滿足各種實際焊接要求。
監控參數設定范圍由試驗確定。
4.4 參數設定方法
4.4.1 參數組設定
對不同的使用需要相應的焊接參數,本機提供多自20組參數存儲,使用中只需要調出相應參數組號即可進行焊接。調出參數組號后按“ENTER"鍵,參數組號自動保存,下次開機自動調用該組參數。
參數組修改方法:
用“左移"或“右移"鍵將光標移到參數組號(GP)位置
按“+"或“-"鍵改變參數組號至需要的組號。注意:光標在個位為循環“+1"或“-1",在十位時則“+10"或“-10"。
按“ENTER"鍵保存當前組號(臨時使用可不保存)。
4.4.2 參數值設定
參數值設定包括電流設定、時間設定和監控上下限設定。
參數設定由狀態設定“RDY/SCH"控制,只有該狀態設定處于“SCH"時,光標才能移到參數設定區,進行參數的修改。
參數的設定方法:
a. 將光標移到“RDY"位置
b.按“+"或“-"鍵進行狀態的修改,此時LCD顯示密碼屏
c.輸入機器的參數設定密碼
d.按“ENTER"鍵,機器進入“SCH"(參數設定)狀態
e.用光標移動鍵將光標移到要修改的位置
f.按“+"或“-"鍵改變參數
g.按“ENTER"保存參數
h.重復e-g步設定其它參數。
注:機器密碼見本說明書4.2.1 3)密碼屏或咨詢設備管理人員
監控上下限與時間電流參數在不同的屏幕,更改LCD上方的PP值可以改變屏幕(將光標移到PP值,用“+"、“-"鍵改變該值)。
4.5 焊接操作
① 合上電源開關
② 等待軟啟動延時(約4秒)
③ 確認參數組(GP),檢查參數值
④ 確認“RDY/SCH"處于“RDY"位置,指示燈正常(ready燈亮,trouble燈滅)
⑤ 確定各狀態設定正確(SGW/CTW、ION/IOF、III/UUU/PPP)
⑥ 檢查機械正常
⑦ 啟動腳踏開關,進行正常焊接過程。
注意:焊接操作不允許將手放在電極間,避免壓傷。修整電極或調整機械時,處于關機狀態或 保證腳踏開關不會誤啟動。
焊接過程中有可能產生飛濺,采取防護措施保護身體和機器、零件不受損害。
5. 特別應用
對使用不同焊接參數、多機頭應用以及自動化應用等場合,需要硬件連接或軟件的支持,請務必首先咨詢我們的技術人員。請事先與我們聯系。
5.1 自動化應用
本機提供焊接結束、故障、計數等信號接口和多組啟動信號,可以與PLC、工控機等構成自動化焊接系統。
自動化系統要注意正確連接和工作程序,請事先與我們聯系。
6. 安裝調試
① 將電源安裝在合適的位置,保證平穩、安全、通風和符合環境要求。
② 將變壓器箱和機頭連接好、變壓器箱與電源控制箱連接好,連接電磁氣閥控制線、啟動控制線和其它必要的控制線,并確保接線正確;
③ 連接氣源、水源(機頭水冷時)和電源,確保連接正確;
④ 打開電源,進行參數組選擇、檢查參數和修改參數;
⑤ 將RDY/SCH狀態置于RDY;
⑥ 將SGW/CTW、I I I/UUU/PPP設為相應狀態,將ION/IOF設為IOF狀態;
⑦ 踩腳踏開關,檢查焊接循環過程是否正常;
⑧ 將ION/IOF設為ION狀態,進行焊接。檢查監控值,調整監控參數。
⑨ 進行正常焊接。
提示:
對各種工件的焊接,精心調節焊接參數達到焊接效果,記錄這些參數(電流、時間、壓力、電極材料與形狀等),以便以后查閱和參考。
不同工件的焊接,參數存放在不同的參數組,并列表說明,方便操作選擇。
7. 一般故障處理
| 現象 | 原因 | 處理 | |
| 踩腳踏開關,機器沒反應 | ① 接線不正確 ② 電源未開 ③ RDY/SCH處于SCH狀態 | ① 更改接線 ② 合主電源開關 ③ 將RDY/SCH設為RDY狀態 | |
| 電源能夠啟動,但電極不動作 | ① 未接氣源 ② 氣壓有問題 ③ 漏氣 ④ 電磁閥接線錯或斷線 ⑤ 電磁氣閥壞 | ① 接通氣源 ② 檢查氣壓表,有問題更換 ③ 換氣管 ④ 連接電磁閥線 ⑤ 更換 | |
| 電源啟動,電極動作但無焊接電流 | ① 接線不正確 ② ION/IOF置于IOF狀態 ③ 電極不到位 | ① 更改接線 ② 將ION/IOF設為ION狀態 ③ 調整電極行程 | |
| 焊接監控值正常,但焊接效果差 | ① 工件條件變化(表面、材料或結構變化) ② 工件分流 ③ 電源輸出短路 | ① 控制工件質量(保管、供貨或前加工工序) ② 避免分流或調整參數 ③ 消除短路 | |
| 監控不正常 | 剛開始焊接,過熱報警 監控值不正常 | 檢查檢測信號接線 | |
| 故障 顯示 | F1 電流失常 | 次級短路 連接不正確 元器件損壞 | 消除短路 通知廠家 |
| F2 監控超限 | 監控限設置不正確 使用條件變化 回路改變(縮短,截面改變) 工件條件變化 | 重設置監控參數 檢查使用條件,修電極 重設焊接參數 控制工件質量 | |
| F3 監控低限 | 監控限設置不正確 使用條件變化 回路接觸不良 工件條件變化 | 重設置監控參數 檢查使用條件,修電極 檢查并清理回路各接觸面 控制工件質量 | |
| F4 網壓過高 | 電網波動 | 檢查電網,等待正常 | |
| F5 網壓過低 | 電網波動 | 檢查電網,等待正常 | |
| F6 控制器過熱 | 使用參數過大 使用環境溫度過高 散熱風口堵塞 檢測線斷線 | 降低焊接速度 清理風口,重新設置機器位置 連接檢測信號線 | |
| F7 變壓器箱過熱 | 使用參數過大 使用環境溫度過高 變壓器箱散熱風口堵塞 檢測信號線斷線 | 降低焊接速度 清理風口,重新設置機器位置 連接檢測信號線 | |
| F8 無冷卻水 (選) | 冷卻水未開 水路堵塞 檢測信號斷線 | 開冷卻水 清理水路 連接檢測信號線 | |


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