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焊接電源檢測設備的現狀及發展趨勢
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根據焊接過程中焊接能量產生的基本特征,將各種焊接方法概括為五大類,即電弧焊接、電阻焊接、特種焊接、氣焊和釬焊。對不同類型的焊接設備有不同的檢測方法和檢測設備,對焊接電源的機械、電氣性能測試項目和側重點也有差別。電弧焊和電阻焊是目前應用得最廣泛的焊接方法。電弧焊和電阻焊焊接電源的檢測設備也是最常用的兩大類電源檢測設備。

1電阻焊電源檢測設備

傳統的電阻焊電源檢測設備主要是大電流測試儀,一般只檢測焊接電流的大小和通電時間的長短,檢測的焊接電流也只分為交流電流和次級整流的直流電流兩種形式。隨著電子和計算機技術的日益發展,新型逆變式直流、交流、方波脈沖、電容儲能等形式的電阻焊電源層出不窮,這類電源的焊接電流具有非正弦、非周期性,同時除對焊機的電氣性能參數進行檢測外還需對焊機的機械性能中電極壓力大小、焊接過程中電極位移量大小(反映焊接質量的參數)、冷卻水流量等參數進行測試,并對測試結果形成報告,傳統的檢測設備已經無法滿足這些測試要求。

近幾年來,日本、德國等發達國家已經推出了可以與工業控制計算機連接的信息化、集焊接質量控制和檢測為一體的多功能電阻焊檢測設備。如日本MIYACHI的MM-360A型電阻焊測試儀可在焊接過程中同時測量焊接壓力和電流,并顯示兩者波形,還可與電腦聯機處理所測量的數據;MM-730A型電阻焊測試儀通過抗磁干擾的變位傳感器,對焊接時電極的位移量進行監測,進而實現間接控制焊接熔核的生成情況。德國Boschrexroth逆變電阻焊及其精密控制技術已經大量用于工業生產系統。

Boschrexroth可以說是世界最大的中頻電阻焊接系統制造商,其“多功能中頻焊接控制器PSI63S”(電阻焊恒功率控制技術和超聲波控制技術),已經不是傳統意義的中頻控制器,而是集成了普通中頻控制器、焊接監測控制器(恒功率控制技術和超聲波控制技術)和伺服運動控制器(氣動元件或電子馬達)的全能控制器,它可以對焊接電流、焊接時間、焊接功率、焊接熔核大小、焊接的位置、焊接的位移、焊接的壓力等參數進行全閉環控制。對全部焊接參數進行實時控制并同時進行檢測的焊接控制器,是電阻焊接控制監測系統的發展方向。

2弧焊電源檢測設備

與電阻焊檢測設備的發展一樣,電弧焊電源檢測設備也經歷了不同的發展階段。以其技術含量和特點,分為四個發展階段。在我國的弧焊檢測設備中,最具代表性的電弧焊電源檢測設備是以成都電焊機研究所、國家電焊機檢測中心(成都電氣檢驗所)、成都三方電氣有限公司為主開發的測試臺。

a)第一代檢測設備以成都電焊機研究所生產的HHC系列弧焊電源測試臺為代表,用傳統的互感器、分流器為電流傳感原件,并配以指針式電流、電壓、功率臺表,對焊接電源的電流、電壓、功率進行測量,用接觸器切換和改變無感電阻負載的大小來模擬電弧。目前,這種檢測設備在一部分焊接電源生產廠仍然使用,它具有精度高、可靠性穩定性好的特點,但體積龐大,使用維護復雜,功能單一,自動化程度底,很難滿足現代化高效率的生產測試。

b)第二代檢測設備以成都電氣檢驗所、成都三方電氣有限公司研究生產的數字TDC系列電源測試臺為代表,用數字化儀表取代了指針式臺表,霍爾電流傳感器取代互感器和分流器,在功能和測試精度方面與第一代設備一致,但體積大幅度減小,使用和維護性有了很大的提高,讀數直觀,操作方便,被全國大多數的焊接電源生產企業廣泛使用,但它仍然帶有第一代設備的缺點。

c)現代制造技術和焊接生產的發展,對焊接設備檢測在測試內容、實時性和測試精度各方面的要求不斷提高,使得傳統檢測儀器在結構和功能上的局限性日益突顯,難以適應和滿足高效率、大信息化的現代檢測工作需要。第三代檢測設備是由成都三方電氣有限公司在其參與研制的國家科技部專項資金項目

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