mig焊机项目设计说明书_v.

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1、文档名称DocumentName保密等级Confidentiality level MIG焊机项目设计说明书版本号VersionTotal25Pages共25页A0MIG焊机项目设计说明书　NameRoleDatePreparedby拟制Reviewedby评审Approvedby批准江苏中科君芯科技有限公司2016-07-19版本号版本内容修订内容A0新增N/A目录一、项目背景3二、MIG焊机项目功能要求4三、MIG焊机系统设计4四、MIG焊机辅助电源设计54.1辅助电源测试64.2辅助电源调试84.3总结10五、MIG焊机送丝系统设计105.1软件程序构架

2、：115.2调试问题115.3总结12六、MIG焊机控制部分设计126.1MIG焊机性能分析136.2仿真分析146.3PCB制造166.4调试问题176.5实际焊接测试186.6总结20附页21一、项目背景传统的交流焊机不仅体积笨重，而且焊接质量比较差，很难满足日益复杂的焊接工作；基于我司与客户端共同的诉求，故我司决定开发MIG系列焊机，因其一般搭配气体保护（Ar或Co2）焊接质量普遍优于一般手工焊机，故MIG焊机目前是工业级焊接设备中比较常用的焊机系列，搭配相应的送丝设备，可实现半自动/全自动焊接工艺。二、MIG焊机项目功能要求Ø手工焊Ø可实现半自动焊接Ø

3、可进行气体保护焊接Ø焊接外特性属平特性，特性如下图Ø空载易起弧三、MIG焊机系统设计根据MIG焊机功能要求，MIG焊机从硬件功能模块规划为三部分：辅助电源部分，送丝机部分,控制部分，具体框图如下图所示。驱动模块四、MIG焊机辅助电源设计根据MIG焊机系统设计要求，确定MIG焊机整机辅助电源参数如下表1所示.表1：MIG焊机辅助电源设计参数列表名称设计参数项设计指标输入电源范围VacTol：±15%输出电源组1+24VTol：±15%3A输出电源组2±15VTol：±15%0.5A基于UC3844电流型PWM控制芯片设计的反激式开关电源，额定输出功率90W。采用

4、24V电压光耦隔离反馈控制，输入与输出隔离，DC±15V与DC24V隔离。电路如下图1所示：图1：MIG焊机辅助电源原理图实物如下图2所示：图2：MIG焊机辅助电源实物4.1辅助电源测试根据设计出出来的原理图进行绘制PCB以及焊接等相关工序，对做出来的辅助电源进行如下测试：1)输出特性：表2：DC500V输入测试结果绕组空载（V）满载（V）设计范围（V）15V14.815.612.75~17.25-15V-14.6-15.3-12.75~-17.2524V24.925.420.4~27.62)温升测试：表3：温升测试结果表NO.测试点温度温升1IGBT68.1

5、45.82输出整流32.19.83TR（CORE）37.415.14TR(线圈)37.515.25UC384450.027.76输出电容27.85.57环境22.3—温升测试点如下图3所示：图3：MIG焊机辅助电源温升测试点图4：MIG焊机辅助电源温升测试曲线结论：通过上述测试可以看出该辅助电源达到了设计预期。4.2辅助电源调试在调试过程中，遇到并解决了几个较重要的BUG，在此简单记录，以便后续追踪：1)电源通电后非正常工作（打嗝状态）异常工作波形如下图5所示。图5：打嗝波形CH4：芯片电源VCCCH2：Vce电压电源工作后又立马shutdown，经排查为两个

6、25V和30V反馈稳压管焊接时对调，造成输出到25V时芯片电源被拉至接地，芯片停止工作，其原理图部分如下图6所示：图6：电源部分原理图改善方法：Z2和Z3焊接正确后电源正常工作。2）电源无法带载电源带额定负载后，电源断续工作，如下图：图7：带/离载波形图未带载正常工作带载后断续工作对电流采样电阻两端的电压进行测量，经测量该电阻两端电压超过1V。由于芯片电流反馈输入超过1V会使芯片关断输出，造成电源无法正常工作。图8：带载波形图峰值超过1V改善方法：将电流采样电阻由0.5ohm调整至0.33ohm。4.3总结通过上述测试数据、调试记录、以及相关BUG的解决，可以

7、看出该款SPS(辅助电源)满足设计预期，可以在MIG焊机系统中使用。五、MIG焊机送丝系统设计设计要求：主要电路结构为MCU+LCD1602，其可以实现的主要功能为控制+送丝+送气+HMI（人机交互界面）功能。送丝速度0-15m/min连续可调，恒速送丝，送丝直径1mm-2mm。送丝机刹车时间小于10ms。图9：送丝系统硬件电路5.1软件程序构架：根据送丝系统设计要求，设计如下程序框架结构。程序见附一。控制程序按键程序送丝机程序显示程序PWM控制程序刹车程序送气程序焊枪动作程序按键扫描程序LCD1602控制程序定时器控制程序PWM程序5.2调试问题1）送丝速度

8、偏差大优化：速度实测整定，调整PWM程