kr系列CO 气体保护焊机维修指南.docx
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kr系列CO气体保护焊机维修指南
Panasonic
晶闸管控制CO2/MAG半自动焊机
YD-KR系列
维修指南
唐山松下产业机器有限公司
前言
唐山松下产业机器有限公司自成立至今已销售了几万台各种类型的焊机,深受广大用户的好评。
为了便于广大用户更好地掌握唐山松下产品的正确使用、维护及修理,我们编写了这本教材,其中的内容着重为操作和维修人员服务,所以没有过多的理论陈述,而是以操作时的控制程序为基础,主要介绍了电路结构及故障检测。
同时,根据敝公司技术服务人员的工作实践和焊接学校教师的授课经验,介绍了故障原因的分析方法和相关注意事项,相信对读者会有所帮助。
本教材所提供的检测方法仅供参考,具体故障请结合实际情况仔细检查。
由于时间及水平所限,对其中不足之处,敬请读者批评指正。
唐山松下产业机器有限公司技术服务课
2006年2月
1.YD-KR系列CO2气体保护焊机电源主回路及电路方框图………………4
2.
3.YD-KR系列CO2气体保护焊机P板原理图及工作原理…………………………7
4.
5.YD-KR系列CO2气体保护焊机动作时序图……………………………9
6.
7.YD-KR系列CO2气体保护焊机故障分析………………………………12
8.
9.YD-KR系列CO2气体保护焊机故障检验的程序与注意事项…………………13
10.
11.YD-KR系列CO2气体保护焊机典型故障分析…………………………18
12.
13.YD-KR系列CO2气体保护焊机技术变更情况…………………23
14.
15.YD-KR系列CO2气体保护焊机遥控盒部件明细…………………………27
16.
17.YD-KR系列CO2气体保护焊机额定规格和标准附属品………………………27
18.
一、电源主回路及电路方框图
电源主回路的作用是提供焊接所需能量。
电源主回路图
1.1KR系列焊机主回路的特点:
KR系列焊机主回路采用双反星形带平衡电抗器的晶闸管整流电路。
电路主要由主变压器Tr1、六个主回路晶闸管SCR1一SCR6和平衡电抗器IPL及滤波电抗器DCL等组成。
其主要特点如下:
(1)主变压器次级接晶闸管阴极,这样既便于安装,又能减少触发信号彼此间的影响,从而保证输出波形的稳定性。
(2)变压器的两个次级线圈极性相反,消除了变压器中的直流安匝,从而减少铁芯体积。
(3)采用了平衡电抗器。
这种电路中,两组整流电路的整流电压平均值相等,但其瞬时值并不相等、采用平衡电抗器后,两组整流电压瞬时值相差的部分由平衡电抗器承受,但两组整流电路互不干扰。
普通六相半波整流电路,每只晶闸管导电时间短(60度)。
电流峰值1D较高,变压器利用率低,采用平衡电抗器后,可有两只晶闸管同时导通(每组一只),导电时间均为120度。
每只管于的峰值电流仅为1/21D,提高了变压器的利用率。
1.2各元件的作用:
(1)ZNR1—ZNR3,ZNR6为压敏电阻,GI为放电器,在电路中起瞬间过压(静电)保护作用。
(2)主变压器Tr1,主要功能是把三相380V的电网电压降到适合于焊接的电压值。
Trl的次级有两个三相绕组都接成星形,且同名端相反,故称双反星形。
(3)晶闸管SCR1—SCR6为整流元件,焊机输出电压的大小,通过调SCR1—SCR6的导通角来实现。
(4)平衡电抗器IPL是一个带有中心抽头的有铁芯电感。
当两组线圈中的电流相等时,因为直流安匝是互相抵消的,所以铁芯中不会有磁通,因此它没有电感的作用,只有当两组线圈中的电流不相等时,才会产生磁通,它才具有电感的作用从而使电流趋于平衡,所以称为平衡电抗器。
(5)直流电抗器DCL可改善焊机特性,使电弧燃烧稳定。
(6)R2为续流电阻,提供电流通路,保证晶闸管的维持电流。
(7)电容C1、C2起保护作用
电路方框图:
晶闸管触发电路
电压运算电路
电流运算电路
送丝机控制电路
电路
程序控制电路
节电延时电路
电磁阀控制电路
SOL
M
A
次级过流保护电路
电流反馈电路
焊枪开关、点动开关电路
焊接电流、电压给定电路
VRa
VRv
T.S
I.P.B
输入电压波动补偿电路
过载保护电路
VRac
VRvc
丝径
选择
焊丝
选择
检气
收弧
有/无
SCR
IPL
DCL
MS
Tr1
CT
+
-
输入欠压保护电路
CR1
MS
二、KRⅡP板原理图及工作原理
KR原理综述(个别调整)收弧“有”工作过程:
按TS(焊接电流焊接)→松TS(焊接电流焊接)→再按TS(收弧电流焊接)→再松TS(停焊)
一、按TS
二、
①窗口比较器电路PC11导通→IC1工作→IC1(31)为“H”→CR3吸合→电磁阀动作→开始供气
②IC1工作,延迟0.3—0.6秒后
28脚为“H”→节电电路→CR1吸合→MS吸合→主回路供电
→C9充电→
G为“H”→PC15通→触发回路充电电压加上→触发脉冲输出→触发主回路→输出焊接电压
给回烧时间C96充电(以备停焊瞬间,使G继续为“H”(0.1—0.2)秒→触发回路继续工作)
J为“H”→去掉送丝机短路线(Q10截止)→送丝机按(K)大小送丝
K通过Q3
27脚引弧成功前为“H”QR3导通→(K)被分流→慢送丝→引弧成功后→D为“H”27脚由“H”变为“L”→QR3截止→正常送丝
29脚一直为“L”(F)→IC7(12—14)→电流运算(IC9D,IC8D)→(K)→加到送丝机锯齿波电路
(E)→IC7(2—15)→电压运算(IC9A,Q12)→(H)→作为触发电路给定电压
二、松TSIC1(27)(29)为“L”IC1(28)继续为“H”
→收弧电流→IC7(13—14)→电流运算→(K)
三、再按TSIC1(27)IC1(28)继续为“H”(29)为“H”
→收弧电压→IC7(1—15)→电压运算→(H)
四、再松TSIC1(27)(28)(29)全部为“L”
C9放电→CR1继续吸合7.5分
回烧时间→C96放电→G为“H”(0.1—0.2秒)→(H)被分流主回路继续工作(0.1—0.2秒)(输出电压12V—14V)→回烧FTT
33为“H”滞后停气
备注:
(F)(E)是由遥控盒通过1000Hz(正负15V)脉冲分离出来。
正脉冲→(E)→焊接电压给定正信号→(H)→主回路
负脉冲→(F)→焊接电流给定正信号→(F)→送丝机
三、时序图:
1.无收弧:
电
源
开
关
ON
焊
枪
开
关
ON
提
前
送
气
电
流
检
测
焊
枪
开
关
OFF
回
烧
时
间
滞
后
停
气
节
电
延
时
电源开关
IC1(5)
T.S
IC1(34)
IC1(31)
SOL
IC1(28)
MS
IC1(27)
送丝电机
IC1(29)
IC5(6)
焊接电压(U)
焊接电流(I)
2.
有收弧:
电
源
开
关
ON
焊
枪
开
关
ON
提
前
送
气
电
流
检
测
焊
枪
开
关
OFF
焊
枪
开
关
ON
焊
枪
开
关
OFF
回
烧
时
间
滞
后
停
气
节
电
延
时
电源开关
IC1(5)
T.S
IC1(34)
IC1(31)
SOL
IC1(28)
MS
IC1(27)
送丝电机
IC1(29)
IC5(6)
焊接电压(U)
焊接电流(I)
3.
有收弧/初期:
电
源
开
关
ON
焊
枪
开
关
ON
提
前
送
气
电
流
检
测
焊
枪
开
关
OFF
焊
枪
开
关
ON
焊
枪
开
关
OFF
回
烧
时
间
滞
后
停
气
节
电
延
时
电源开关
IC1(5)
T.S
IC1(34)
IC1(31)
SOL
IC1(28)
MS
IC1(27)
送丝电机
IC1(29)
IC5(6)
焊接电压(U)
焊接电流(I)
四、焊机故障原因的分析:
KR系列CO2气体保护焊机以其先进的控制技术、良好的焊接性能及高可靠性赢得了广大用户的认可。
由于作业环境一般较差,加之使用者的一些不正确的操作,所以电焊机出现一些故障也是在所难免的。
究其故障产生的原因主要有以下三个方面:
1.焊机内部原因
2.
(1)P板损坏。
(2)
(3)主电源部分的部件(晶闸管模块、交流接触器、主变等)损坏。
(4)
(5)送丝机部分的部件(送丝电机、气阀等)损坏。
(6)
(7)控制电缆损坏。
(8)
(9)主电路中的连接电缆、线扎损坏。
(10)
3.外部原因
4.
(1)未按说明书中所要求的场所进行安装。
(2)
(3)输入电压波动过大,超过焊机正常工作所允许的电压范围380V±10%。
(4)
(5)输入电源缺相。
(6)
(7)输入、输出电缆过细。
(8)
(9)输入、输出电缆连接不牢固。
(10)
(11)作业环境恶劣(如粉尘、油烟较大或有腐蚀性气体的场所)。
(12)
5.人为原因
6.
(1)超负载持续率使用。
(2)
(3)操作、保养不当(如移动送丝机时拉拽电缆、焊接时导电嘴未拧紧等等)。
(4)
(5)搬运过程中摔坏。
(6)
(7)非专业人员维修造成损坏。
(8)
(9)维修中P板上的电位器调乱,或将保险插错位置。
(10)
五、故障检修的程序与注意事项
1、故障检测的程序
2、
第一步:
根据焊机的空载电压和送丝机的转速是否受调确认故障现象。
第二步:
根据故障现象推断故障所在的范围。
第三步:
通过分析、检查、测试等手段找出故障点。
第四步:
用合格的部品更换损坏品或用其它手段排除故障。
3、检查时的注意事项
4、
检修的目的是迅速准确地排除故障,尽快使焊机投入正常使用。
但在检修时若不谨慎从事,很可能造成二次故障,或使故障复杂化,所以在检修时应注意以下事项:
1)动手前先根据故障现象进行分析,确有把握时再给焊机加电。
2)
3)发现P板上的元器件有明显损毁时,在未查出之前,不能换上好的P板或保险立即通电试机。
4)
5)在通电检查时如发现焊机冒烟,打火,异味,异常过热等现象应立即关机。
6)
7)P板上的电位器不要随便调整。
8)
9)更换接触器,SCR模块,控变时,注意原接线位置不要接错。
10)
11)三种机型的P板不能互换。
12)
5、焊机正常的简易判断标准。
6、
按说明书要求安装好焊机是指具备试机条件。
1)电源开关及指示灯正常。
2)
3)气体检查开关正常。
4)
5)无异常显示。
6)
7)加热器电源有100V(36V)电压输出。
8)
9)按焊枪开关调送丝机遥控盒上的两个电位器,焊机空载电压和送丝机转速受调。
气阀可靠动作,由CO2气体送出。
10)
11)手动送丝受调。
12)
13)试焊时,收弧“有”和“无”动作正常。
14)
15)风扇转动风向应向下。
16)
17)停焊时无冲丝现象。
18)
通过上述9点检查可基本确认焊机正常。
常见故障检测方法流程图:
1.电源指示灯不亮
风扇不转
风扇转
(1)电源开关(SW1)不良
(2)电源保险(FU1)熔断
(1)电源指示灯不良
3.气体异常
无气体流出
有气体流出
滞后送气后有气体流出
仅有气体流出无空载电压和送丝
T.SON不出气
但检气正常
检气无气体流出
电源开关OFF时
气体流出有
P板损坏
(1)P板上保险(FU3)熔断
(2)气阀不良
(1)P板损坏
(2)气体检查开关(SW2)不良
(1)气阀不良
(1)P板内IC1不良
(1)P板内SW4未插
2.焊枪开关ON,不工作
(1)焊枪开关不良
(2)控制电缆(#61线或#15线)断线
(此时IPB也不起作用)
(3)P板损坏
常见故障检测方法流程图:
4.送丝异常
T.SON时,电机不转
IPBON时,电机不转
T.S或IPBON时,电机不转,输出电压、气体正常
电机不转
有慢送丝
电机旋转
控制异常
高速旋转
不能控制
低速旋转
不能控制
旋转摆动
无慢送丝
P板损坏
(1)控制电缆断路
(2)送丝电机限流电阻R1损坏
(3)P板损坏
(4)P板内电机保险(FU2)熔断
(2)遥控盒内电流电位器VRa不良
输出电压、气体正常,
点动时电机转
P板损坏
(1)P板损坏
P板损坏
P板损坏
P板损坏
P板损坏
P板损坏
(1)P板损坏
(2)交流接触器不良
5.焊接电压
异常
无焊接电压
交流接触器
MS未吸合
交流接触器
MS吸合
电压控制异常
最高电压不能控制
最低电压不能控制
电压调整不符
(输出波形异常)
持续引弧高电压
P板损坏
P板损坏
P板损坏
P板损坏
P板损坏
常见故障检测方法流程图:
(1)CT不良
(1)CT不良
外接端子
不能检测
引弧高电压
慢送丝正常
电流表有指示
电流表无指示
电流表有指示
电流表无指示
6.电流检测
异常
电流检测
不出来
电流能检
测出来
外接端子
不能检测
引弧高电压
慢送丝正常
(1)收弧转换开关(SW3)不良
(2)丝径转换开关(SW5)不良
(2)丝径转换开关(SW5)不良
(2)收弧转换开关(SW3)不良
7.程序控制
异常
不能自保持
无节电延时
无回烧时间
初期控制不灵
丝径转换不灵
焊丝转换不灵
次级过电流检测不出来
收弧控制不灵
不能自保持
收弧不能转换
(2)P板损坏
P板损坏
P板损坏
P板损坏
(2)P板损坏
P板损坏
P板损坏
P板损坏
(2)P板损坏
P板损坏
P板损坏
P板损坏
(1)P板损坏
(1)P板损坏
P板损坏
P板损坏
P板损坏
六、典型故障分析
1控制电缆故障分析:
2
1.1控制电缆接线示意图:
线号
线色
77#
115#
15#
67#
61#
47#
白
红
黑
蓝
黄
绿
控制电缆侧
送丝机侧
线色
白
红
红
黑
蓝
绿
接线位置
送丝
电机A
气阀
VRa
线号
1#
5#
6#
4#
3#
2#
40#
VRv
二极管D2
二极管D1
电阻R4(220Ω)
VRa
VRv
50#
电阻R1(10K)
点动
开关
焊枪
开关
点动
开关
焊枪
开关
送丝
电机B
气阀
(遥控盒内部)
1#
5#
6#
4#
3#
2#
插头
序号
1.2控制电缆测量参考数据:
线号
电阻值
线号
77
(1)
47
(2)
61(3)
67(4)
115(5)
15(6)
77
(1)
约98Ω
∞
∞
∞
约0Ω
47
(2)
——
∞
∞
∞
约98Ω
61(3)
——
——
∞
∞
∞
67(4)
——
——
——
>0.5M
∞
115(5)
——
——
——
——
∞
15(6)
——
——
——
——
——
注1:
线号后面()中的数字为航空插头的插针序号,以下同。
注2:
使用万用表电阻档测量。
1.3控制电缆断路的情况:
线号
故障现象
77
(1)
T.S或I.P.BON时,送丝机不转,其他正常。
47
(2)
T.SON时,气阀不动作,其他正常。
61(3)
T.S或I.P.BON时,焊机不工作。
67(4)
T.SON时,空载电压不可调,送丝速度异常,无法焊接。
I.P.BON时,送丝速度不可调整。
115(5)
T.SON时,送丝机不转,气阀不动作,有空载电压。
I.P.BON时,送丝机不转。
15(6)
T.S或I.P.BON时,焊机不工作。
1.4控制电缆短路时的情况:
线号
77
(1)
47
(2)
61(3)
67(4)
115(5)
或15(6)
77
(1)
——
——
——
开机后,有空载电压,有送丝,送丝速度异常,气阀动作。
送丝时烧8A保险
47
(2)
无异常现象。
——
——
开机后,有空载电压,有送丝,送丝速度异常,气阀动作。
当气阀动作时烧P板上1A保险。
61(3)
开机后,有空载电压,有送丝,气阀动作。
T.SON时,无空载电压,无送丝,气阀频繁动作。
——
开机后,有空载电压,有送丝,送丝速度异常,气阀动作。
开机后,有空载电压,有送丝,气阀动作。
67(4)
67、77、61三点短路时,开机后,有空载电压,有送丝,送丝速度异常,气阀动作。
67、47、61三点短路时,开机后,有送丝,P板上IC5损坏。
——
——
无异常现象。
115(5)
或15(6)
——
——
——
——
——
2.晶闸管模块故障:
2.1模块的型号及组成结构:
KR1系列焊机模块型号见下表:
焊机型号
200KR
350KR
500KR
模块型号
PWB60A30
PWB80A30
TM150SA6
模块由三个共阳极的晶闸管构成,其结构为:
一组阳极、三组阴极和三组控制极。
2.2模块的测量:
模块的阴阳极电阻一般为兆欧级,阴控极电阻为几欧至十几欧。
测量方法如下图所示:
(测量模块阴阳极)
(测量模块阴控极)
KR1系列焊机模块阴控极阻值见下表:
模块型号
PWB60A30
PWB80A30
TM150SA6
阴控极阻值
7Ω
7Ω
17Ω
另外请注意:
在焊机上测量模块阴控极电阻时,需将与其相连的触发信号线拨下;测量阴阳极的电阻时,也需将与其相连的主电缆拆掉。
模块故障简介:
(1)阴控极或阴阳极断路:
(2)
如果某一组晶闸管的阴控极断路或阻值变大(大于几十欧),该组晶闸管就不能被触发;而某一组晶闸管的阴、阳极发生断路时,即便有触发信号,该组晶闸管也不能导通。
以上两种情况会造成焊机输出缺相,所表现出的现象为:
空载电压低,焊接时焊机发生振动,并发出很大的噪声。
(3)阴控极或阴阳极短路:
(4)
当某一组晶闸管的阴、控极发生短路时,会同时造成该组晶闸管的阴阳极击穿。
如果仅有
一组
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