工业机器人中频交直流阻焊控制器使用说明书.docx
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工业机器人中频交直流阻焊控制器使用说明书
工业机器人
中频交直流阻焊控制器
使用说明书
一引言
1.1中频交直流电阻焊控制器工作原理
三相交流50/60Hz电源输入,经整流、滤波变成平滑的直流电,以IGBT/K1作开关器件产生交替的电压输出,通过调整高频(5KHz)工作的IGBT/K2的开通脉冲宽度实现设定的焊接电流输出。
1.2中频交直流控制器电流波形与工频控制器电流波形对比
普通工频交流50HZ,次级电流10.0KA,变压器圈比80中频交直流50HZ,次级电流10.0KA,变压器圈比80
1.3相对于普通的工频控制器,中频交直流控制器有着如下的优点:
1.三相交流电源输入,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;焊接稳定区加大;电极寿命增长;
3.铝、镀锌板、高张力钢、不锈钢、镁合金、碳钢、钛各种材质均可焊接,焊接结果良好;
4.尤其适合于三层板焊接、非常薄的材料的焊接以及精密焊接的要求;
5.少飞溅;
6.对电流的快速响应控制提高了焊点的质量。
二中频交直流电阻焊接系统组成
如图所示:
整个焊接系统由控制器、焊接变压器、工件组成。
其中控制器又包含多个部分,有电源驱动、整流部分、电容板、IGBT、以及主控板部分。
主要特点:
1.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。
2.交流输出控制时,半波时间可调:
2~50ms可编程;
3.可编程最多64套焊接规范;
4.三段加热过程:
预热、焊接、回火;其中焊接段中可以自己定义递增和递减段;
5.可编程压力控制,最多可定义10个压力段;
6.可编程输出I/O口:
可编程3段输出,更好地与PLC、机器人等适配;
7.焊点计数功能。
技术参数
1.输入电压:
三相380V,50HZ/60HZ,电源波动+10%,-20%;
2.输出电压:
单相PWM输出500V;
3.输出电流:
依控制器型号,最大峰值电流分别为400A,800A,1200A,2400A;
4.冷却水:
流量6L/MIN(SVF2-400),6L/MIN(SVF2-800),14L/MIN(SVF2-1200),30L/MIN(SVF2-2400)温度≤30℃;
5.工作环境温度:
0~50℃;
6.气阀规格:
DC24V。
三工作方式
1.单点点焊:
起动信号闭合后即开始焊接过程,焊接结束后发出焊接完成信号。
每套焊接规范中都有一个“禁止起动”参数,可以允许或禁止起动,此参数为ON时不允许使用该焊接规范;为OFF时可以使用该套焊接规范。
下图为单点点焊时的工作时序图:
2.连续点焊:
连续点焊过程中,如果起动开关一直保持有效,那么电磁阀输出在维持时间过后会断开,焊钳张开,然后休止时间有效。
休止时间过后电磁阀会再次闭合,重新开始下一个焊接过程。
下图为连续点焊时的工作时序图:
3.时序图
1)单极性(逆变频率/极性方式为0)。
注意:
此方式时,预热时间须大于等于2;如果小于2,则报编程参数异常。
a.焊接时间为0(单极性)
b.焊接时间不为0(即单极性+双极性)
2)双极性(逆变频率/极性方式不为0)
注意:
此方式时,焊接时间不能为0;如果为0,则报编程参数异常。
四编程器使用
1.编程器使用
规范选择有两种方式:
端子选规范和编程器选规范。
主板上的拨码开关S8设置为ON,系统密码输入2007,
1规范选择设为0000时,为端子选规范(详细请看附表3);
2规范选择设为1111时,为编程器选择规范,选择某一规范时须把禁止起动设为OFF。
设置完成后请把S8设为OFF。
2.触摸屏使用
2.1基本页面介绍
密码设置页面:
密码的输入与修改
焊接时序页面:
基本焊接参数设置
焊接设置页面:
基本焊接参数设置
系统参数页面:
设置系统参数
电流监控页面:
焊接电流监控相关参数设置
步增控制页面:
步增相关参数设置
监视页面:
监视焊接结果
压力曲线页面:
压力相关参数设置
帮助页面1:
触摸屏操作说明
帮助页面2:
控制器专用程序说明
2.2基本操作的介绍
2.2.1用户使用权限介绍
I.触摸屏开机后,系统处于“无用户”状态,在此状态下,使用者只能进入“主页面”、“监视页面”、“帮助页面”。
当点击其他页面时,会弹出画面如下图所示。
II.如果需要更改权限,则先进入“密码设置”页面,在“用户编号”处,输入相应的用户编号,然后在“用户密码”处,输入相应用户的密码。
用户编号可为“1、2、3”,对应的初始密码分别为“111、222、333”。
例如在“用户编号”处输入1,在“用户密码”处,输入“用户1”的密码,这样系统就处于“用户1”状态,如图1所示。
如果密码输入错误,则出现提示信息,如图2所示。
图1
图2
III.系统处于“用户1”状态下,仅可以查看所有页面,不能对参数进行修改。
系统处于“用户2”状态下,可以查看所有页面,也可以对所有参数进行修改。
系统处于“用户3”状态下,可以查看所有页面,也可以对所有参数进行修改,还可以对所有密码进行修改。
2.2.2密码更改
I.首先输入用户编号为3,然后输入“3”号用户的密码,如下图所示。
II.画面弹出“更改密码”按钮,如下图所示。
.例如更改“1”号用户的密码,在相应位置输入1~8位数字密码,如下图所示。
.然后点击“更改密码”按钮,完成密码更改。
如下图所示。
2.2.3用户注销
点击“注销用户”按钮后,系统处于无用户状态。
如下图所示。
2.2.4参数更改
所有参数均只能在编程状态下更改,如果更改失败则弹出“写入失败”画面如下图所示;参数有根参数和子参数;当根参数为0时,不能对子参数进行操作,子参数为灰体。
2.2.5通信问题
当弹出“控制器无回应”画面如下图所示,请检查通信连接线是否正常,如果通信正常则几秒钟后画面自动消失。
2.2.6注意事项
I.在焊接过程中,请不要更改任何参数。
II.当触摸屏更改规范后,请等待两三秒,再进行焊接。
.请妥善保管“用户3”的密码。
五功能设置
3.S1,S4,S5,S6,S7,S8各参数意义如下所示:
ON
OFF
S1
已安装次级传感器
未安装次级传感器
S4
扩展监视参数允许
常规监视参数
S5
未定义
未定义
S6
提醒报警中断焊接
提醒报警不中断焊接
S7
原边电流反馈有效
如果已经安装次级传感器则次级电流反馈有效,如果未安装次级传感器则原边电流反馈有效
S8
系统参数输入允许,仅限于设备制造厂家使用。
4.S2,S3为压力控制信号形式选择
S3
S2
0~10V
OFF
OFF
0~10V
OFF
ON
4~20mA
ON
OFF
0~20mA
ON
ON
5.X11-3:
急停开关;常态闭合。
六电流递增功能、电极修磨
为了补偿电极磨损造成的焊接电流密度降低现象,控制器提供了电流递增功能。
用户可以根据实际情况设定最多10个步增段。
在电流递增功能中涉及到了以下几个参数:
电流增量、修磨点间隔、步增段电流增量、步增段焊点数、步增通知点。
1.电流增量:
电流递增过程中相对于电流的设定值的总的电流增量。
取值范围0-999.9%。
2.修磨点间隔:
电流递增过程中总的焊点数。
取值范围1-9999。
3.步增段电流增量:
每一个步增段中电流相对于总的电流增量(电流增量)的百分比。
如,步增段1的电流递增量为1.%I,步增段1的终止电流值为(1+电流增量*1.%I)*焊接电流设定值。
4.步增段焊点数:
每个步增段中包含的焊点数占总的递增过程的焊点数的百分比,如1.%C,为步增段1的焊点数占总的焊点数的百分比。
所以步增段1内的焊点数=修磨点间隔*1.%C。
5.步增通知点:
在步增过程接近结束时的前第N个点通知用户步增过程即将结束。
6.电极预警点:
在最后一次修磨过程即将结束的时候,在结束前的第N个点提出预先警告,即电极预警点,其取值范围为0-99。
7.修磨次数:
用户可以根据实际情况设定电极的总修磨次数。
七电流监控
电流监控功能用于检查在焊接过程中流过的实际的电流,并且将反馈的电流值与设定的参考值以及超、欠限值进行比较。
当测定的电流值超出允许误差的时候,控制器会产生报警或预警信号。
当测量值低于允许的误差范围,如果允许补焊,那么控制器会补焊一次焊点,同时启动一个计数器,并与连补焊点数比较,当补焊次数大于等于连补焊点数时,会产生报警或预警信号;反之,如果不允许补焊,那么控制器会直接产生报警或预警信号。
对于每一个焊接脉冲可以单独设定电流监控功能。
当测得的电流值超过电流设定的误差的时候,会产生报警或预警信号。
对于预热、焊接、回火三个焊接过程,分别设定了电流参考值、超限值、许可欠限值和报警欠限值。
如图所示:
1.预热(焊接或回火)参考值:
可以设定一个实际的电流参考值,电流超限、欠限值等参数都以这个参考值为标准。
2.I*超限值:
对于电流I*(*=1,2或3,分别对应着预热、焊接和回火三个过程)来说,相对于电流的参考值有一个超限范围,当实际的电流超出这个限定范围的时候,控制器会产生报警,这时控制器有可能只产生报警不中断焊接过程,也有可能就此中断焊接过程,此功能可以通过主板上的拨码开关S6设置。
3.I*报警欠限值:
测量的电流值相对于参考的电流值有一个低限误差,即报警欠限值,当电流测量值超出允许的报警范围时会产生报警,此时有可能中断焊接,也有可能不中断焊接,而重新启动下一次。
4.I*许可欠限值:
相对于电流参考值可以设定一个许可欠限值,它也是一个百分比,在许可欠限和报警欠限之间,可以引入一个参数:
连欠限点数,即可以允许连续n个点位于许可欠限和报警欠限之间,如果超出点数n后即报警,并结束焊接过程。
5.连欠限点数:
当实际的电流值落在了电流报警欠限和电流许可欠限之间的范围内,那么允许再焊一次,如果下一次仍然落在这个范围内,且没有超出“连欠限点数”范围,那么还可以再焊一次,直到达到连欠限点数设定值,如果下一点仍欠限,则控制器产生报警。
八自由编程输出
每一套焊接规范都有一个可自由编程的输出信号,用于驱动一个输出继电器。
这个输出信号可以有最多三个通断时间段,它可以驱动一个外部气阀线圈或另外一个外围的设备。
断开/闭合时间:
可编程输出所处的时间段为焊机工作时间中从加压时间开始到维持时间结束之间的时间,用户可以设定最多三个时间段,其中包括断开和闭合时间。
当所有编程的时间总和超过加压和维持之间的时间,那么正在输出的断开或闭合信号会中断,没有任何状态输出。
如图所示:
九压力控制功能
压力曲线中可以最多设置10个压力段,每个段中对应着一个压力和一个时间。
用户可以根据实际的应用情况设置比例阀的输出。
压力曲线时间段为加压开始到维持结束之间的时间。
1.压力基值:
设定控制器待机状态时的压力值,它是比例阀最大输出压力的百分比。
实际输出压力=压力基值*比例阀最大输出压力
2.压段1压力:
压段1的压力相对于最大压力的百分比,同理,每一个压力段都对应一个压力值。
它以比例阀的最大输出压力为基准。
3.压段1时间:
压段1的压力持续的时间。
同理,每一个压力段都对应一个时间值。
十中频交直流控制器故障及对策
1.气阀电源电压低:
检查气阀工作电源(X12接线端子24V2)是否正常;
2.逆变驱动故障:
逆变过程中IGBT器件过电流或相应的驱动电路工作不正常;
3.散热板过热:
首先检查流过散热器的水温度是否过高,
其次,检查散热板上的温度继电器是否损坏,常态下开关是闭合的;
4.原边电流异常:
<1>逆变器输出电流过大,<2>变压器对地短路,<3>主控板检测异常;
5.电容器电压异常:
表明电容器上的电压超出正常范围,检查电容器充电是否正常;检查供电电网工作是否稳定;
6.+5v电源高、+15v电源低、-15v电源低:
检查主板上工作电源是否正常;
7.变压器温度过高:
检查变压器的水温是否过高;检查变压器内温度继电器是否损坏;
8.主24v电源低:
检查主板上工作电源24v(X2端子24V1)是否正常;
9.次级电流传感器短路、次级电流传感器断路:
检查次级电流互感器是否损坏;检查电流互感器的连接是否正常;
10.(焊接)电流过大:
提示焊接过程中的实际电流超出监视电流的设定范围,检查参数设置是否正确,焊接工艺是否合适;
11.(焊接)电流过小:
提示焊接过程中的实际电流超出监视电流的设定范围,检查参数设置是否正确,焊接工艺是否合适;焊接的二次回路是否有问题;
12.连续电流偏低:
提示焊接过程中的实际电流超出监视电流的设定范围,检查参数设置是否正确,焊接工艺是否合适;焊接的二次回路是否有问题;
13.更换电极请求:
电极寿命已到,更换电极;更换电极后复位报警或从X10端子输入更换电极信号;
14.修磨电极请求:
请求修磨电极,对电极进行修磨后复位报警或从X10端子输入步增复位信号;
15.编程参数异常:
检查起动的焊接规范中的参数是否有超范围的;
16.校正系数异常:
主控板出现问题;
17.水压检测异常、气压检测异常:
检查水压和气压是否正常;检查气阀电源24V2供电是否正常;
18.起动禁止:
当前规范已经设置为禁止起动模式。
十一注意事项
1.控制器使用时,机箱壳体必须牢靠接地;
2.控制箱要接通冷却水后方可使用,而且要保证冷却水有足够的流量和压力。
要定期(每月一次)检查水冷却系统的工作情况(流水是否通畅、漏不漏水等);
3.通电使用时,不允许打开控制器箱体,更不允许用手随便触摸箱内各部分,以免触电(箱内有600V的高压);
4.注意在电源断开且内部电路板指示灯熄灭后,控制器内部储能电容上还有接近30V的电压存在,对控制器维护时请特别注意!
!
!
;
5.检查内部接线与控制板接线时,务必切断电源;
6.不允许用手触摸控制板上的组件,否则会有静电损坏组件的可能;
7.不允许用手触摸IGBT,否则静电会损坏组件。
附表1中频交直流控制器编程参数表
参数名称
取值范围
0
禁止起动
ON/不允许起动;OFF/允许起动
1
脉冲起动
ON/脉冲起动方式;OFF/常规起动方式
2
预加压时间
0~9999ms
3
加压时间
0~9999ms
4
预热方式
PHA/恒相角方式;
KSR/峰值恒电流控制方式;
KUR/有效值恒电流控制方式
仅有KSR方式
5
预热周波数
0~9999周波
6
预热电流
0~99.99KA(%);
电流方式时以KA为单位,
电压及恒相角方式时以%为单位
7
冷却1时间
0-9999ms
8
焊接方式
PHA/恒相角方式;
KSR/峰值恒电流控制方式;
KUR/有效值恒电流控制方式
仅有KSR方式
9
递增递减
ON/递增递减功能有效;
OFF/递增递减功能无效;
10
递增周波数
0-9999周波
“递增递减”
ON时有效
11
起始电流
0-99.99KA[%]
12
焊接周波数
1-9999周波
13
焊接电流
0-99.99KA[%]
14
递减周波数
0-9999周波
“递增递减”
ON时有效
15
终止电流
0-99.99KA[%]
16
冷却2时间
0-9999ms
17
焊接脉冲数
1-99
18
冷却3时间
0-9999ms
19
回火方式
PHA/恒相角方式;
KSR/峰值恒电流控制方式;
KUR/有效值恒电流控制方式
仅有KSR方式
20
回火周波数
0-9999周波
21
回火电流
0-99.99KA[%]
22
维持时间
20-9999ms
23
休止时间
0-9999ms
24
变压器圈比
1.0-199.9
25
连续/单点
ON/OFF
26
断开时间
40~1000ms,单点焊接方式时保持终了信号保持时间。
27
未定义
28
测量延时
0-99ms
无定义
29
拖尾检测
ON/OFF
ON/拖尾检测功能有效;
OFF/拖尾检测功能无效
无定义
30
补焊控制
ON/OFF
ON/电流欠限时,允许补焊;
OFF/电流欠限时,直接报警,不补焊
31
连补焊点数
1-99
在允许补焊的情况下,可以连续补焊的焊点数
32
未定义
33
未定义
34
未定义
35
预热监控
ON/OFF
ON/监控有效
OFF/监控无效
36
预热参考值
0-99.99KA;监控电流参考值
37
I1超限值
0-100.0%;在参考值基础上设定允许超限的范围
38
I1许可欠限
0-100.0%;在参考值基础上设定许可欠限的范围
39
I1报警欠限
0-100.0%;在参考值基础上设定欠限报警的范围
在许可欠限和报警欠限之间,可以允许1-99个连续欠限的焊点(由连欠限点数决定)。
40
焊接监控
ON/OFF
41
焊接参考值
0-99.99KA
42
I2超限值
0-100.0%
43
I2许可欠限
0-100.0%
44
I2报警欠限
0-100.0%
45
回火监控
ON/OFF
46
回火参考值
0-99.99KA
47
I3超限值
0-100.0%
48
I3许可欠限
0-100.0%
49
I3报警欠限
0-100.0%
50
连欠限点数
1-99;在许可欠限和报警欠限之间,可以允许N个连续欠限的焊点,超出后即报警。
51
压力基值
0-100.0%;相对于最大压力的百分比。
52
压力曲线
ON/OFF
ON/可以根据不同要求设定压力曲线
OFF/不可以设定压力曲线
53
压段1时间
0-9999ms;压力步增段1时间
压
力
曲
线
功
能
“ON”
时
有
效
54
压段1压力
0-100.0%;压力步增段1压力相对于最大压力的百分比。
55
压段2时间
0-9999ms;
56
压段2压力
0-100.0%;
57
压段3时间
0-9999ms;
58
压段3压力
0-100.0%;
59
压段4时间
0-9999ms;
60
压段4压力
0-100.0%;
61
压段5时间
0-9999ms;
62
压段5压力
0-100.0%;
63
压段6时间
0-9999ms;
64
压段6压力
0-100.0%;
65
压段7时间
0-9999ms;
66
压段7压力
0-100.0%;
67
压段8时间
0-9999ms;
68
压段8压力
0-100.0%;
69
压段9时间
0-9999ms;
70
压段9压力
0-100.0%;
71
压段10时间
0-9999ms;
72
压段10压力
0-100.0%;
73
未定义
74
未定义
75
步增控制
ON/OFF
76
1.%I
0-100.0%;每一个步增段中电流相对于总的电流增量(电流增量)的百分比。
步
增
控
制
功
能
ON
时
有
效
77
1.%C
0-100.0%;步增段N内的焊点数=修磨点间隔*[N.%C-(N-1).%C]。
78
2.%I
0-100.0%
79
2.%C
0-100.0%
80
3.%I
0-100.0%
81
3.%C
0-100.0%
82
4.%I
0-100.0%
83
4.%C
0-100.0%
84
5.%I
0-100.0%
85
5.%C
0-100.0%
86
6.%I
0-100.0%
87
6.%C
0-100.0%
88
7.%I
0-100.0%
89
7.%C
0-100.0%
90
8.%I
0-100.0%
91
8.%C
0-100.0%
92
9.%I
0-100.0%
93
9.%C
0-100.0%
94
10.%I
0-100.0%
95
10.%C
0-100.0%
96
电流增量
0-999.9%;电流递增中相对于电流设定值的总的增量。
97
压力增量
0-999.9%;压力递增中压力相对于压力基值递增的总量
98
步增通知点
0-99;设定值表示在电流递增结束前N个点通知电流递增即将结束
99
修磨点间隔
1-9999;电流递增过程中总的焊点数。
100
起始增量
999.9%;//关闭
101
起始段点数
0-9999;//关闭
102
电极修磨
ON/OFF
103
修磨次数
0-9999;电极总的修磨次数,
电极修磨功能
ON时有效
104
修磨%I
999.9%//此功能无效
105
修磨%P
999.9%//此功能无效
106
电极预警点
0-99;在电极寿命结束之前N个点提前通知
107
未定义
108
未定义
109
未定义
110
未定义
111
未定义
112
可编程输出
ON/OFF
113
断开1时间
1-9999ms
可编程输出功能ON时有效
114
闭合1时间
0-9999ms
115
断开2时间
0-9999ms
116
闭合2时间
0-9999ms
117
断开3时间
0-9999ms
118
闭合3时间
0-9999ms
注意:
1.加压、冷却、维持、休止、断开的时间单位为ms;
2.单极性输出方式:
焊接时间单位为ms;
双极性的半周时间单位可设置,由参数“(半波时间)时间单位”来设置,范围为2~50ms。
3.设定的电流值为焊接电流的峰值;控制器的输出电流峰值为:
设定电流值/变压器圈比;监视的电流值为焊接电流的有效值。
附表2监视参数表
1
焊点计数
显示当前累计的焊点数
2
步指针
3
步计数器
4
修磨计数器
5
电容器电压
当前电容器的电压
6
电极间电压
当前电极上的电压
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