CN110744174B - 一种应用于切割机的引弧识别电路及引弧识别方法 - Google Patents
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Abstract
一种应用于切割机的引弧识别电路及应用于切割机的引弧识别方法,引弧识别电路包括:第一滤波模块、开关模块、第二滤波模块、光耦隔离模块、控制模块以及脉宽检测模块;第一滤波模块能够在切割机未产生电弧时,接收喷嘴输出的喷嘴反馈信号和电极输出的电极反馈信号;结合喷嘴反馈信号和电极反馈信号能够对于切割机的引弧方式进行静态检测,以得到第一引弧识别信号;控制模块在切割机产生电弧时,输出维弧电流,根据维弧电流能够对于切割机的引弧方式进行动态检测,以得到第二引弧识别信号;结合第一引弧识别信号和第二引弧识别信号对于切割机的引弧类型进行双重判断和验证,保障了对于切割机的引弧类型识别精度和识别效率,维护切割机的控制安全。
Description
技术领域
本申请属于电子电路技术领域,尤其涉及一种应用于切割机的引弧识别电路及应用于切割机的引弧识别方法。
背景技术
随着现代工业技术的快速发展,人们对于机械加工的效率和机械加工的精度要求越来越高,工业自动化水平也得到了深入发展;在此条件下,切割机已经成为了机械加工过程中比不可少的电子元器件,通过切割机能够实现工业产品的快速加工并切割,达到了工业产品在利用的效果;因此切割机已经被广泛地适用于各个不同的工业技术领域,并执行相应的电路控制步骤;那么切割机的使用对于工业效率的发展具有极其重要的意义,极大地节省了人们工业控制的成本和效率;并且通过切割机能够对于各种类型的产品都能够实现较佳的切割效果,适用范围较广。
根据人们的切割需求,不同的类型的切割机陆续被研发、设计,由于每一种类型的切割机内部具有特定的电路结构和固定的控制方法,那么不同类型的切割机具有不同的切割控制方式;比如每种类型的切割机具有特定的引弧方式,只有当切割机引弧成功后才能够实现相应的产品焊接功能,那么需要针对于每一种类型的切割机实现特定的引弧控制方式;然而由于切割机的本身结构较为复杂,传统技术仅仅采用人工的方式来实现切割机引弧控制方式的识别功能,这不但会导致识别的效率低下,无法普遍适用,而且容易对于引弧控制方式产生误识别,导致不同类型切割机之间的引弧控制方式混用,这会造成切割机的物理损害,甚至产生较高的工业经济损失。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供了一种应用于切割机的引弧识别电路及应用于切割机的引弧识别方法,旨在解决传统的技术方案无法对于不同类型的切割机的引弧控制方式进行自动识别,导致切割机容易遭受较大的物理损害,切割机的灵活性较低的问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种应用于切割机的引弧识别电路,包括:
与所述切割机的喷嘴及所述切割机的电极连接,被配置为当所述切割机未产生电弧时,接收所述喷嘴输出的喷嘴反馈信号和所述电极输出的电极反馈信号,并对所述喷嘴反馈信号和所述电极反馈信号进行第一次滤波处理的第一滤波模块;
与所述第一滤波模块连接,被配置为根据按键信号切换并导通供电支路,当对应的所述供电支路进行导通时传输第一次滤波处理后的所述喷嘴反馈信号和第一次滤波处理后的所述电极反馈信号的开关模块;
与所述开关模块连接,被配置为接收到所述喷嘴反馈信号和所述电极反馈信号后,对所述喷嘴反馈信号和所述电极反馈信号进行第二次滤波处理得到引弧检测信号的第二滤波模块;
与所述第二滤波模块连接,被配置为对所述引弧检测信号进行光耦隔离传输的光耦隔离模块;
与所述光耦隔离模块连接,被配置为根据光耦隔离传输后的所述引弧检测信号对所述切割机的引弧类型进行识别,以得到第一引弧识别信号的控制模块;以及
与所述控制模块连接,被配置为当所述切割机产生电弧时,接收所述控制模块输出的维弧电流,并对维弧电流进行脉宽检测后得到脉宽反馈信号的脉宽检测模块;
所述控制模块还用于根据所述脉宽反馈信号对所述切割机的引弧类型进行识别,以得到第二引弧识别信号;并判断所述第二引弧识别信号与所述第一引弧识别信号是否一致,以验证所述切割机的引弧类型识别结果。
在其中的一个实施例中,所述脉宽检测模块包括:
与所述控制模块连接,被配置为对所述维弧电流进行抗干扰处理并传输的维弧控制单元;和
连接于所述维弧控制单元与所述控制模块之间,被配置为所述维弧电流进行脉宽检测,并得到所述脉宽反馈信号的脉宽检测单元。
在其中的一个实施例中,所述脉宽检测单元包括:
与所述维弧控制单元连接,被配置为对所述维弧电流进行脉宽检测得到所述脉宽反馈信号的脉宽转换部件;
与所述脉宽转换部件连接,被配置为对所述脉宽反馈信号进行滤波处理的滤波部件;
与所述滤波部件连接,被配置为对滤波处理后的脉宽反馈信号进行电压跟随的电压跟随部件;以及
与所述电压跟随部件及所述控制模块连接,被配置为对电压跟随后的脉宽反馈信号进行分压处理和滤波处理的电压处理部件。
在其中的一个实施例中,所述脉宽检测单元还包括:
与所述电压处理部件及所述控制模块连接,被配置为对所述控制模块进行电压保护的电压保护部件。
在其中的一个实施例中,还包括:
与所述切割机及所述控制模块连接,被配置为根据按键信号向所述切割机进行供电,以使所述切割机产生电弧的开关控制模块。
在其中的一个实施例中,还包括:
与所述控制模块连接,被配置为显示所述引弧类型识别结果的显示模块。
在其中的一个实施例中,还包括:
与所述控制模块连接,被配置为根据故障检测信号发出故障报警信号的报警指示模块;
所述控制模块还用于检测到所述第一引弧识别信号和所述第二引弧识别信号不相同时,则生成所述故障检测信号。
在其中的一个实施例中,还包括:
与所述开关模块连接,被配置为对第一次滤波处理后的所述喷嘴反馈信号和第一次滤波处理后的所述电极反馈信号进行噪声抑制处理的抑噪模块。
在其中的一个实施例中,所述控制模块包括:
与所述切割机及所述脉宽检测模块连接,被配置为当所述切割机产生电弧时,则在预设的时间段内输出所述维弧电流的电流输出单元;
与所述光耦隔离模块及所述脉宽检测模块连接,被配置为根据光耦隔离传输后的所述引弧检测信号对所述切割机的引弧类型进行识别,以得到第一引弧识别信号;并根据所述脉宽反馈信号对所述切割机的引弧类型进行识别,以得到第二引弧识别信号的逻辑判断单元;以及
与所述逻辑判断单元连接,被配置为检测所述第一引弧识别信号和所述第二引弧识别信号是否一致,当检测到所述第一引弧识别信号和所述第二引弧识别信号一致时,则根据所述第一引弧识别信号和/或所述第二引弧识别信号输出所述切割机的引弧类型识别结果的运算控制单元。
本申请实施例的第二方面提供了一种应用于切割机的引弧识别方法,包括:
当切割机未产生电弧时,则接收切割机的喷嘴输出的喷嘴反馈信号和所述切割机的电极输出的电极反馈信号,并对所述喷嘴反馈信号和所述电极反馈信号进行第一次滤波处理;
根据按键信号对第一次滤波处理后的所述喷嘴反馈信号和第一次滤波处理后的所述电极反馈信号进行传输;
对所述喷嘴反馈信号和所述电极反馈信号进行第二次滤波处理得到引弧检测信号;
对所述引弧检测信号进行光耦隔离传输;
根据光耦隔离传输后的所述引弧检测信号对所述切割机的引弧类型进行识别,以得到第一引弧识别信号;
当所述切割机产生电弧时,接收所述切割机输出的维弧电流,并对维弧电流进行脉宽检测后得到脉宽反馈信号;
根据所述脉宽反馈信号对所述切割机的引弧类型进行识别,以得到第二引弧识别信号;并判断所述第二引弧识别信号与所述第一引弧识别信号是否一致,以验证所述切割机的引弧类型识别结果。
上述的应用于切割机的引弧识别电路能够根据切割机在不同运行状态下反馈信息实现对于切割机的引弧类型的精确判定,保障了切割机的引弧控制的可靠性和安全性;一方面,当切割机未产生电弧时,则根据切割机反馈的信号对于切割机的引弧类型进行识别,以得到第一待测引弧识别结果,实现了对于切割机的引弧类型的静态检测功能;另一方面,当切割机产生电弧时,则控制模块生成对应的维弧电流,进而根据维弧电流对于切割机的引弧类型进行动态检测,以得到第二待测引弧识别结果;然后结合第一待测引弧识别结果和第二待测引弧识别结果对于切割机的引弧类型进行综合判断,进而得到切割机的实际引弧类型,完成了对于切割机的引弧类型的精确、自动识别,引弧类型识别的精度较高,避免了对于切割机的引弧识别存在较大误差的问题;从而本实施例对于切割机的引弧类型进行静态检测和动态检测相结合的方式,保障了对于切割机的引弧类型识别的效率和准确性,提升了切割机的引弧控制自适应性能和安全性能,切割机具有更高的灵活控制性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例提供的应用于切割机的引弧识别电路的结构示意图;
图2为本申请一实施例提供的脉宽检测模块的结构示意图;
图3为本申请一实施例提供的脉宽检测单元的结构示意图;
图4为本申请一实施例提供的脉宽检测单元的另一种结构示意图;
图5为本申请一实施例提供的应用于切割机的引弧识别电路的另一种结构示意图;
图6为本申请一实施例提供的应用于切割机的引弧识别电路的另一种结构示意图;
图7为本申请一实施例提供的应用于切割机的引弧识别电路的另一种结构示意图;
图8为本申请一实施例提供的应用于切割机的引弧识别电路的另一种结构示意图;
图9为本申请一实施例提供的控制模块的结构示意图;
图10为本申请一实施例提供的第一滤波模块和开关模块的电路结构示意图;
图11为本申请一实施例提供的第二滤波模块和光耦隔离模块的电路结构示意图;
图12为本申请一实施例提供的滤波部件、电压跟随部件、电压处理部件以及电压保护部件的电路结构示意图;
图13为本申请一实施例提供的维弧控制单元的电路结构示意图;
图14为本申请一实施例提供的抑噪模块的电路结构示意图;
图15为本申请一实施例提供的切割机的结构示意图;
图16为本申请一实施例提供的应用于切割机的引弧识别方法的实现流程图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明的是,本文中所指的“切割机”能够适用于各个不同的工业技术领域,以达到工业产品切割的功能;示例性的,切割机为等离子切割机;进而本实施例中的引弧识别电路具有较高的兼容性,可普适性地适用于各个不同的工业技术领域。
其中本申请实施例中的引弧识别电路能够对于切割机的引弧类型进行精确的识别,以保障切割机的引弧安全控制的效果;其中,切割机的引弧类型包括高频引弧和非高频引弧;具体的,引弧是指引燃电弧,经过引弧后,切割机才能够向外输出电弧以实现切割;高频引弧利用高频电能驱动切割机产生高频弧,通过高频弧对控制进行电离,以完成引弧过程;非高频引弧属于接触式引弧,利用切割机的内部电极和喷嘴之间的短路状态,来完成引弧过程;由此可得,高频引弧和非高频引弧分别具有不同的引弧控制原理,两者的引弧操作步骤也完全不相同,两种引弧方式的应用场景和匹配的电子元器件也存在很大的差异,无法实现兼容使用;因此对于每种类型的切割机,都需要严格区分高频引弧和非高频引弧的适用范围;本实施例中的引弧识别电路能够自动、高精度地识别出切割机的引弧类型属于高频引弧方式还是非高频引弧方式,极大地保障了切割机的切割控制安全性。
请参阅图1,本申请实施例提供的应用于切割机的引弧识别电路10的结构示意图,为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分,详述如下:
上述引弧识别电路10包括:第一滤波模块101、开关模块102、第二滤波模块103、光耦隔离模块104、控制模块105以及脉宽检测模块106。
其中,第一滤波模块101与切割机的喷嘴及切割机的电极连接,被配置为当切割机未产生电弧时,接收喷嘴输出的喷嘴反馈信号和电极输出的电极反馈信号,并对喷嘴反馈信号和电极反馈信号进行第一次滤波处理。
切割机的喷嘴和切割机的电极都属于切割机的内部电子元件,切割机通过喷嘴和电极产生电弧,以对于工艺物品实现精确的切割效果;进而本实施例通过切割机的喷嘴和电极这两者的状态反馈信息启动切割机的引弧类型的识别过程,提高了对于切割机的引弧识别效率和准确性。
当切割机未产生电弧时,则说明切割机处于失电停机的状态,此时切割机无法实现物品切割任务;进而在切割机的停机状态,仍然能够对于切割机实现精确的引弧识别功能;结合的喷嘴反馈信号和电极反馈信号能够精确地获取切割机的引弧类型信息;并且喷嘴反馈信号和电极反馈信号经过第一次滤波处理后,可保障了切割机的反馈信息的精度和传输稳定性,避免了外界干扰造成对于喷嘴反馈信号和电极反馈信号造成较大的干扰,进而根据第一滤波模块101输出的反馈信号能够实现切割机的精确识别功能,保障了引弧识别电路10的兼容性和可靠性。
开关模块102与第一滤波模块101连接,被配置为根据按键信号切换导通供电支路,并当对应的供电支路进行导通时传输第一次滤波处理后的喷嘴反馈信号和第一次滤波处理后的电极反馈信号。
可选的,按键模块根据用户的按键信息生成按键信号,进而引弧识别电路10的引弧识别过程具有良好的可调控性和灵活性,根据用户的切割机控制需求对于切割机的反馈信息进行传输,以实现切割机的引弧传输、控制功能,适用范围较广。
本实施例利用开关模块102的导通或者关断功能,以使得引弧识别电路10的内部供电支路进行相应的导通,进而能够实现切割机的反馈信息的实时传输功能,以保障了对于切割机的引弧识别的速率和精度,实用价值较高;当开关模块102将对应的供电支路进行导通时,才会实现对于喷嘴反馈信号和电极反馈信号的实时传输功能,根据切割机的反馈信息对于切割机的引弧类型进行静态识别,提升了切割机的反馈信号的传输精确性;因此通过控制开关模块102内部的供电支路进行精确的切换导通,进而实时驱动相应的引弧类型识别步骤,引弧识别电路10具有较高的控制响应效率和准确性。
第二滤波模块103与开关模块102连接,被配置为接收到喷嘴反馈信号和电极反馈信号后,对喷嘴反馈信号和电极反馈信号进行第二次滤波处理得到引弧检测信号。
当与第二滤波模块103对应连接的供电支路被切换导通时,则第二滤波模块103能够接收到喷嘴反馈信号和电极反馈信号,以启动对于切割机的引弧识别步骤;相反,当开关模块102内部对应的供电支路没有切换导通时,第二滤波模块103无法接收到喷嘴反馈信号和电极反馈信号时,则无法启动对于切割机的引弧识别步骤,引弧识别电路10处于停止状态;由于在通过开关模块102对于切割机的反馈信息进行传输时,将会引入一定程度的噪声量,因此通过第二滤波模块103对于反馈信息进行再次滤波处理,以保障了反馈信息的传输精度和传输效率,进而第二滤波模块103输出的引弧检测信号能够更加精确地得出切割机的电能波动情况,根据引弧检测信号可直接地获取切割机的引弧状态变化量,进而精确地识别出切割机的实际引弧类型,加快了对于切割机的引弧识别的效率和抗干扰性能;进而引弧识别电路10能够适用于各个不同的工业技术领域,提高了引弧识别电路10的引弧识别过程的可扩展性。
因此本实施例结合第一滤波模块101和第二滤波模块103对于切割机的反馈信息进行先后两次滤波处理,极大地保障了切割机的引弧识别精度和准确性,避免了外界噪声量对于引弧识别电路10的引弧识别过程造成干扰。
光耦隔离模块104与第二滤波模块103连接,被配置为对引弧检测信号进行光耦隔离传输。
当第二滤波模块103将引弧检测信号输出至光耦隔离模块104时,则光耦隔离模块104 实现信号的隔离传输的功能,以实现对于切割机的引弧类型的精确识别,信号传输的效率较高;并且通过光耦隔离传输能够防止引弧检测信号对于后级电路模块造成电能损坏,极大地维护了引弧识别电路10的内部物理安全性和可靠性,安全级别较高;因此本实施例中的引弧识别电路10根据光耦隔离传输后的引弧检测信号进行深入识别和分析,保障了对于切割机的引弧类型的识别精度和识别效率,满足了切割机引弧类型的高效识别和控制的功能。
控制模块105与光耦隔离模块104连接,被配置为根据光耦隔离传输后的引弧检测信号对切割机的引弧类型进行识别,以得到第一引弧识别信号。
可选的,控制模块105根据光耦隔离传输后的引弧检测信号的电平状态,对于切割机的引弧类型进行精确识别,以得到第一引弧识别信号;其中第一引弧识别信号代表第一识别结果,进而控制模块105根据引弧检测信号能够对于切割机的高频引弧方式或者非高频引弧方式进行精确的判断,并且控制模块105得到的第一识别结果仅仅作为参考识别结果,因此本实施例中控制模块105具有较高的引弧类型识别效率和精度,简化了对于切割机的引弧类型的识别步骤,操作简便;示例性的,当控制模块105检测到光耦隔离传输后的引弧检测信号为低电平状态,则说明切割机的喷嘴反馈信号和电极反馈信号为低电平状态,切割机在未产生电弧时,喷嘴和电极之间短路,那么根据切割机的自身引弧控制特性可直接判定切割机为非高频引弧方式;当控制模块105检测到光耦隔离传输后的引弧检测信号为高电平状态,则说明切割机的喷嘴反馈信号和电极反馈信号也为高电平状态,切割机在未产生电弧时,喷嘴和电极之间断路,那么根据切割机的自身引弧控制特征可直接判定切割机为高频引弧方式;进而本实施例根据引弧检测信号能够快速地得到引弧类型识别结果,有利于实现对于切割机的安全、稳定控制功能。
脉宽检测模块106与控制模块105连接,被配置为当切割机产生电弧时,接收控制模块105输出的维弧电流,并对维弧电流进行脉宽检测后得到脉宽反馈信号。
其中脉宽检测模块106具有脉宽检测功能,以对于切割机的电弧输出状态进行实时的检测;当切割机产生电弧时,则切割机利用电弧对于工业产品进行实时的切割操作,以实现工业产品加工制造的效果;此时控制模块105将输出预设幅值的维弧电流,通过维弧电流能够向切割机提供电能,以保障切割机能够处于安全、稳定的电弧输出状态;因此本实施例利用脉宽检测模块106对于维弧电流进行精确、实时的采集和检测,以得到对维弧电流的实际脉宽状态,根据维弧电流能够对于切割机的电弧输出状态进行实时的监控和分析;本实施例根据脉宽检测模块106输出的脉宽反馈信号实现了对于切割机在产生电弧的条件下引弧类型识别,根据维弧电流实现了对于切割机的引弧类型的简便识别功能,以精确地识别出切割机的实际引弧类型,保障了引弧识别电路10的自适应识别控制功能。
控制模块105还用于根据脉宽反馈信号对切割机的引弧类型进行识别,以得到第二引弧识别信号;并判断第二引弧识别信号与第一引弧识别信号是否一致,以验证切割机的引弧类型识别结果。
当脉宽检测模块106将脉宽反馈信号输出至控制模块105时,通过控制模块105能够识别切割机的实际电弧输出状态,进而判断切割机属于高频引弧方式还是非高频引弧方式,识别的精度较高;其中第二引弧识别信号包括第二识别结果,并且第二识别结果作为校验识别结果,根据校验识别结果对于参考识别结果进行实时的验证,进而经过前后两次的引弧识别操作,可得到更加精确的引弧类型识别结果,防止了对于切割机的引弧识别误差和不正确性;示例性的,经过静态检测和动态检测后得到的参考识别结果和校验识别结果均作为引弧类型识别结果,当参考识别结果和校验识别结果完全相同,则说明第二引弧识别信号与所述第一引弧识别信号一致,此时引弧识别电路10对于切割机的引弧类型进行识别后,得到的引弧类型识别结果具有较高的精确性;相反,当参考识别结果和校验识别结果不相同,则说明第二引弧识别信号与所述第一引弧识别信号不一致,此时引弧识别电路10得到的引弧类型识别结果存在较大的误差,引弧类型识别结果不可信。
因此本实施例根据第二引弧识别信号对于第一引弧识别信号进行结果验证,以得到更加精确的引弧类型识别结果,判断切割机的引弧类型是否属于高频引弧方式或者非高频引弧方式,极大地提高了本实施例中的引弧识别电路10的引弧识别过程的可操控性和灵活性;当切割机在产生电弧的条件下,控制模块106根据脉宽反馈信号对于切割机的引弧类型进行动态判断,提高了切割机的引弧识别精度和效率,对于控制模块106得到的第一识别结果进行实时验证,因此控制模块106输出的引弧类型识别结果具有更高的可信度和准确性,提高了引弧识别电路10的适用范围和兼容性,
在图1示出引弧识别电路10的结构示意中,通过对于切割机在未产生电弧状态下和产生电弧状态下,分别对于切割机的引弧类型进行先后两次引弧识别,以分别得到第一引弧识别信号和第二引弧识别信号,极大地保障了对于切割机的引弧识别精度和效率,进而引弧识别电路10能够精确地识别出切割机的高频引弧方式或者非高频引弧方式,满足了用户的引弧识别需求,防止了对于切割机的引弧识别误差;本实施例中的引弧识别电路10具有较为简化的电路模块结构,能够对于引弧类型进行自动识别,结合切割机的引弧的静态检测和动态检测功能,对于切割机的引弧方式进行双重识别,引弧识别电路10具有较高的兼容性和稳定性,控制模块105输出的引弧类型识别结果能够精确地得到与切割机匹配的引弧类型,保障了对于切割机的引弧类型识别精度和效率;从而本实施例根据切割机在未产生电弧时的反馈信息和在产生电弧时的维弧电流对于切割机的引弧类型进行自动双重识别,省时省力,实现了对于切割机的一致、合理的引弧识别,引弧识别的效率较高,提高了切割机的电弧控制安全性;有效地解决了传统技术无法对于每种类型的切割机的引弧方式进行精确的识别,导致切割机的引弧控制安全性和稳定性较低,容易造成切割机的物理损坏,难以普遍适用,实用价值较低的问题。
作为一种可选的实施方式,图2示出了本实施例提供的脉宽检测模块106的结构示意,请参阅图2,脉宽检测模块106包括:维弧控制单元1061和脉宽检测单元1062;其中,维弧控制单元1061与控制模块106连接,被配置为对维弧电流进行抗干扰处理并传输。
当切割机产生电弧时,切割机处于正常工作状态,则控制模块105输出的维弧电流能够为切割机的电弧输出过程提供稳定的电能,以保障切割机的正常切割功能;并且当切割机的引弧方式不相同时,那么切割机内部的维弧电流将呈现不同的电平变化特征;通过维弧控制单元1061对于维弧电流进行抗干扰处理,可避免维弧电流在传输过程中受到外界的电磁干扰;经过维弧控制单元1061输出的维弧电流能够精确地得到切割机的内部电能变化情况,避免维弧电流在传输过程中出现失真的现象;基于维弧电流能够对于切割机的引弧方式进行精确的识别,因此通过维弧控制单元1061对于维弧电流进行实时传输,极大地保障了对于切割机的引弧类型的引弧识别效率和引弧识别精度,脉宽检测模块106能够兼容适用于各个不同的工业技术领域,以达到电流的脉宽精确检测的效果。
脉宽检测单元1062连接于维弧控制单元1061与控制模块105之间,被配置为维弧电流进行脉宽检测,并得到脉宽反馈信号。
其中脉宽检测单元1062能够对于信号的脉冲宽度进行周期性的检测和分析,进而脉宽检测单元1062对于维弧电流进行脉宽检测后,可得到相应的脉宽检测结果;其中维弧电流的脉宽与切割机的引弧类型存在关联,以实时监控切割机的内部电能变化情况,提高了切割机的引弧识别精度和引弧识别效率;因此当脉宽检测单元1062对于维弧电流的电平波动规律进行监控后,根据脉宽反馈信号可实时得到切割机的引弧类型信息,提高了切割机的引弧检测精度和准确性;当脉宽检测单元1062将脉宽反馈信号输出至控制模块105,控制模块 105根据维弧电流的电平变化信息对于切割机的引弧类型进行自适应检测,保障了引弧识别电路10对于切割机的引弧方式的识别效率和精度。
因此本实施例中的脉宽检测模块106根据切割机的维弧电流的电平变化状态实现了切割机的引弧方式的实时辨别,简化了切割机的引弧识别的步骤,控制模块105根据脉宽反馈信号得到的切割机的引弧类型识别结果具有较高的可信度和灵活性。
作为一种可选的实施方式,图3示出了本实施例提供的脉宽检测单元1062的结构示意,请参阅图3,脉宽检测单元1062包括:脉宽转换部件301、滤波部件302、电压跟随部件303 以及电压处理部件304。
其中,脉宽转换部件301与维弧控制单元1061连接,被配置为对维弧电流进行脉宽检测得到脉宽反馈信号。
其中维弧控制单元1061将经过抗干扰处理后的维弧电流输出至脉宽转换部件301,脉宽转换部件301能够检测维弧电流的电平变化情况,以实现对于维弧电流的高精度、快速脉宽检测功能,提高了对于切割机的引弧类型的精确识别和检测功能;进而脉宽转换部件301 能够对于切割机的电能运行状态进行实时的监控,以得到脉宽反馈信号,其中脉宽反馈信号包含脉宽检测结果,实现了对于切割机的高效引弧识别功能。
滤波部件302与脉宽转换部件301连接,被配置为对脉宽反馈信号进行滤波处理。
其中滤波部件302对于信号实现滤波功能,以排除了脉宽反馈信号的噪声分量,脉宽反馈信号在脉宽检测单元1062的内部具有更高的信号传输效率和信号传输精度;经过滤波处理后的脉宽反馈信号精确地包含了切割机的内部电能变化情况,提升了引弧识别电路10 对于切割机的引弧类型识别过程的抗干扰性能和兼容性能;通过滤波部件302输出的脉宽反馈信号可实现对于切割机的引弧类型的实时、兼容识别功能;引弧识别电路10对于切割机的引弧识别过程具有更高的可操控性和灵活性,实用价值较高。
电压跟随部件303与滤波部件302连接,被配置为对滤波处理后的脉宽反馈信号进行电压跟随。
其中电压跟随部件303可实现电压实时监控功能,提高了脉宽反馈信号的带载功能,经过电压跟随后的脉宽反馈信号能够保持功率的完整性和高效性,以实现对于切割机的引弧类型达到精确识别功能;进而电压跟随部件303能够保障脉宽反馈信号的传输抗干扰性能和可靠性,引弧识别电路10具有更高的适用范围和可操控性,防止了脉宽反馈信号在传输过程中出现较大的功率损耗。
电压处理部件304与电压跟随部件303及控制模块105连接,被配置为对电压跟随后的脉宽反馈信号进行分压处理和滤波处理。
通过电压处理部件304对于脉宽反馈信号进行分压处理,可降低脉宽反馈信号的电压值,进而防止脉宽反馈信号的过压状态对于控制模块105的物理安全性造成损害,有利于保障控制模块105对于切割机的引弧类型的动态检测安全性和可靠性,进而控制模块105能够接收到额定的脉宽反馈信号,并实现快速的引弧识别功能;同时经过电压处理部件304对于脉宽反馈信号进行滤波处理,保障了对于脉宽反馈信号的处理精度和处理效率,防止了电压跟随部件303对于脉宽反馈信号进行电压跟随过程中引入的噪声量;控制模块105接收到的脉宽反馈信号与切割机的电能变化特征保持完全一致,以对于切割机的引弧类型进行精确、实时的辨别、控制。
作为一种可选的实施方式,图4示出了本实施例提供的脉宽检测单元1062的另一种结构示意,相比于图3中脉宽检测单元1062的结构示意,图4中的脉宽检测单元1062还包括:电压保护部件305,其中,电压保护部件305与电压处理部件304及控制模块105连接,被配置为对控制模块105进行电压保护。
其中电压保护部件305能够对于控制模块105能够实现电能保护功能,以使得控制模块105能够在更加安全的物理环境下,对于切割机的引弧方式进行动态检测,提高了引弧识别电路10对于切割机的引弧识别精度和效率;具体的,当电压处理部件304将脉宽反馈信号输出至控制模块105时,通过电压保护部件305能够对于脉宽反馈信号实现稳压处理,以使得控制模块105能够接入稳定的电能,保障控制模块105的内部电能安全性和可靠性,防止脉宽反馈信号的电压值波动过大对于控制模块105的物理安全性造成损害,引弧识别电路 10具有更高的电能安全性和兼容性,进一步保障了切割机的控制安全性。
作为一种可选的实施方式,图5示出了本实施例提供的引弧识别电路10的另一种结构示意,相比于图1中引弧识别电路10的结构示意,图5中的引弧识别电路10还包括:开关控制模块107;开关控制模块107与切割机及控制模块105连接,被配置为根据按键信号向切割机进行供电,以使切割机产生电弧。
其中通过开关控制模块107能够控制切割机的电能输入状态,以使得切割机能够按照用户的切割控制需求对于产品进行切割;示例性的,按键信号包含用户的按键控制信息,进而当开关控制模块107接收到按键信号时,则切割机上电成功,并对于产品启动切割步骤;相反,当开关控制模块107未接收到按键信号时,则切割机失电停机,切割机无法输出电弧;因此本实施例通过开关控制模块107能够实时地操控切割机的切割过程,控制响应精度和效率较高;同时由于开关控制模块107与控制模块105连接,因此控制模块105能够实时获取切割机的电弧输出状态;当开关控制模块107控制切割机不产生电弧时,则输出第一开关信号,此时通过第一开关信号驱动控制模块105对于切割机的引弧类型实现对于静态检测功能,以得到第一引弧识别信号;当开关控制模块107控制切割机产生电弧时,则输出第二开关信号,此时通过第二开关信号驱动控制模块105对于切割机的引弧类型实现对于动态检测,以得到第二引弧识别信号,极大地保障了控制模块105对于切割机的引弧类型的识别精度和效率;引弧识别电路10具有更高的可调性和兼容性,以辨别出切割机在产生电弧的条件下和未产生电弧的条件下的引弧类型,达到了双重识别的效果,给用户带来更佳的使用体验。
作为一种可选的实施方式,图6示出了本实施例提供的引弧识别电路10的另一种结构示意,相比于图1中引弧识别电路10的结构示意,图6中的引弧识别电路10还包括:显示模块108;显示模块108与控制模块105连接,被配置为显示引弧类型识别结果。
其中显示模块108具有视频显示功能,进而根据显示模块108显示的引弧类型识别结果能够更加直观地显示切割机的引弧类型,给用户带来了更佳的视觉体验,提高了引弧识别电路10的人机交互性能和稳定性;当控制模块105根据第一引弧识别信号和第二引弧识别信号进行识别验证后,通过显示模块108能够快速地显示切割机的实际引弧类型,保障了对于切割机的引弧控制安全性和高效性;比如通过显示模块108发出的光电信号能够直观地显示切割机的高频引弧方式或者非高频引弧方式,引弧识别电路10具有更高的适用范围和操控灵活性。
作为一种可选的实施方式,图7示出了本实施例提供的引弧识别电路10的另一种结构示意,相比于图1中引弧识别电路10的结构示意,图7中的引弧识别电路10还包括:报警指示模块109,其中,报警指示模块109与控制模块105连接,被配置为根据故障检测信号发出故障报警信号。
控制模块105还用于检测到第一引弧识别信号和第二引弧识别信号不相同时,则生成故障检测信号。
当控制模块105检测到第一引弧识别信号和第二引弧识别信号相同时,则不生成故障检测信号;比如当通过控制模块105对于切割机的引弧方式进行静态检测后,判定切割机属于高频引弧方式;当通过控制模块105对于切割机的引弧方式进行动态检测后,判定切割机属于高频引弧方式;则说明第一引弧识别信号和第二引弧识别信号一致,此时通过引弧识别电路10对于切割机类型实现了精确地识别功能。
其中当第一引弧识别信号和第二引弧识别信号不相同,则说明控制模块105检测得到的参考识别结果与校验识别结果不一致,控制模块105对于切割机的引弧类型识别存在较大的误差;比如,在切割机未产生电弧时,则控制模块105根据切割机的反馈信号判定切割机属于高频引弧方式,在切割切割机产生电弧时,则控制模块根据脉宽反馈信号判定切割机属于非高频引弧方式,那么第一引弧识别信号和第二引弧识别信号不相同,引弧识别电路10 处于故障的引弧识别状态;则控制模块105将故障检测信号输出至报警指示模块109,以驱动报警指示模块109实现故障报警功能,进而根据故障报警信号能够实时地获取切割机的故障识别状态;可选的,故障执行模块根据故障报警信号对于控制模块105采取故障排除措施,例如使得控制模块105停止引弧方式识别功能;因此本实施例通过报警指示模块109能够指示控制模块105的引弧类型故障识别状态,进而根据控制模块105能够更加精确、实时地获取切割机的引弧类型,引弧识别电路10具有更高适用范围和实用价值。
作为一种可选的实施方式,图8示出了本实施例提供的引弧识别电路10的另一种结构示意,相比于图1中引弧识别电路10的结构示意,图8中的引弧识别电路10还包括:抑噪模块110,其中,抑噪模块110与开关模块102连接,被配置为对第一次滤波处理后的喷嘴反馈信号和第一次滤波处理后的电极反馈信号进行噪声抑制处理。
由于切割机的内部电路结构较为复杂,当通过第一滤波模块10对于喷嘴反馈信号和电极反馈信号进行第一次滤波处理中,切割机的内部电路模块将会产生一定的噪声干扰量,这种噪声干扰量会对反馈信号造成较大的误差,影响引弧识别电路10对于切割机的引弧类型的静态检测精度;因此本实施例通过抑噪模块110对于喷嘴反馈信号和电极反馈信号进行噪声隔离,以保障喷嘴反馈信号和电极反馈信号的传输精度和效率,进而第二滤波模块103接收到经过噪声抑制处理后的反馈信号具有更高的精度和准确性,提高了对于切割机的引弧类型的静态检测精度;引弧识别电路10具有更高的抗噪性能,可普适性地适用于各个不同的工业技术领域,实用价值和稳定性更高。
作为一种可选的实施方式,图9示出了本实施例提供的控制模块105的结构示意,请参阅图9,控制模块105包括:电流输出单元1051、逻辑判断单元1052以及运算控制单元1053;电流输出单元1051与切割机及脉宽检测模块106连接,被配置为当切割机产生电弧时,则在预设的时间段内输出维弧电流。
可选的,预设的时间段为100毫秒,通过电流输出单元1051能够输出100毫秒的维弧电流,以对于切割机实现维弧控制功能,提高了对于切割机的引弧控制精度和安全性。
当切割机产生电弧时,则电流输出单元1051输出对应的维弧电流,通过维弧电流的电平宽度能够获取切割机的实际电弧输出状态,以保障了切割机的电弧的高效、灵敏监控功能;因此本实施例通过维弧电流能够对于切割机的引弧类型进行高效的动态检测,控制模块105 对于切割机的引弧类型实现了灵活、自适应识别功能,识别步骤较为简化。
逻辑判断单元1052与光耦隔离模块1052及脉宽检测模块106连接,被配置为根据光耦隔离传输后的引弧检测信号对切割机的引弧类型进行识别,以得到第一引弧识别信号;并根据脉宽反馈信号对切割机的引弧类型进行识别,以得到第二引弧识别信号。
可选的,逻辑判断单元1052具有引弧类型判断功能,进而逻辑判断单元1052能够精确地识别出切割机为高频引弧方式还是非高频引弧方式,以达到引弧方式识别的效果,提高了引弧类型识别的效率和精确性;因此当逻辑判断单元1052分别在切割机未产生电弧时或者切割机产生电弧时,分别对于切割机的引弧方式进行静态检测或者动态检测,以得到相应的引弧类型识别结果;逻辑判断单元1052对于切割机的引弧类型的识别、检测过程具有更高的灵活性和安全性,保障了控制模块105对于切割机的引弧类型的识别效率和精度。
运算控制单元1053与逻辑判断单元1052连接,被配置为检测第一引弧识别信号和第二引弧识别信号是否一致,当检测到第一引弧识别信号和第二引弧识别信号一致时,则根据第一引弧识别信号和/或第二引弧识别信号输出切割机的引弧类型识别结果。
当运算控制单元1053检测到第一引弧识别信号和第二引弧识别信号不一致时,则无法输出引弧类型识别结果,此时运算控制单元1053处于故障识别状态;通过运算控制单元1053 无法实时地获取切割机的实际引弧类型。
可选的,运算控制单元1053包括ARM(Arm Microcontrollers,指令微处理器)系列芯片,进而通过ARM系列芯片能够结合静态检测得到的识别结果和动态检测得到的识别结果精确地获取切割机真实的引弧类型识别结果,保障了对于切割机的引弧类型的识别精度和效率;并且ARM系列芯片具有较高的信号处理效率,可加快对于切割机的引弧类型的双重识别效率,保障了切割机的安全引弧控制性能;具体的,当逻辑判断单元1052根据光耦隔离传输后的引弧检测信号识别得到切割机属于高频引弧方式,并且逻辑判断单元1052根据脉宽反馈信号识别得到切割机也属于高频引弧方式,则说明逻辑判断单元1052对于切割机的引弧类型进行动态检测结果和静态检测结果都相同,那么第一引弧识别信号和第二引弧识别信号一致,那么运算控制单元1053根据静态检测结果和动态检测结果判定切割机属于高频引弧方式,此时引弧识别电路10成功地检测得到切割机的实际引弧类型,实现了对于切割机的引弧类型的双重识别、验证功能,精度较高;同时,当逻辑判断单元1052根据光耦隔离传输后的引弧检测信号识别得到切割机属于高频引弧方式,并且逻辑判断单元1052根据脉宽反馈信号识别得到切割机属于非高频引弧方式,则说明逻辑判断单元1052对于切割机的引弧类型进行动态检测结果和静态检测结果不一致,那么第一引弧识别信号和第二引弧识别信号不相同,此时运算控制单元1053无法输出引弧识别结果,说明引弧识别电路10对于切割机的引弧类型识别出现了较大的误差,通过运算控制单元1053无法对于切割机的引弧类型进行准确的判定;因此本实施例中的运算控制单元1053结合第一引弧识别信号和第二引弧识别信号获取相应的引弧类型识别结果,防止了对于切割机的引弧类型出现识别误差。
作为一种可选的实施方式,图10示出了本实施例提供的第一滤波模块101和开关模块 102的电路结构示意,请参阅图10,第一滤波模块101包括:第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电感L1以及第二电感L2。
第一电容C1的第一端、第三电容C3的第一端以及第一电感L1的第一端共接于切割机的喷嘴,第二电容C2的第一端、第三电容C3的第二端以及第二电感L2的第一端共接于切割机的电极,第一电容C1的第二端和第二电容C2的第二端共接于地GND;第一电感L1 的第二端和第四电容C4的第一端共接于开关模块102,第二电感L2的第二端和第四电容 C4的第二端共接于开关模块102,进而第一滤波模块101能够将第一次滤波处理后的喷嘴反馈信号和第一次滤波处理后的电极反馈信号快速地输出至开关模块102。
可选的,第一电容C1和第二电容C2均属于高压瓷片电容,保障了喷嘴反馈信号和电极反馈信号的传输安全性。
其中,第三电容C3、第四电容C4、第一电感L1以及第二电感L2组成π型滤波电路,实现了反馈信号的高效滤波功能,提高了对于切割机的引弧类型的识别效率。
作为一种可选的实施方式,请参阅图10,开关模块102包括双刀双掷开关,进而通过按键信号改变双刀双掷开关的不同触点之间的物理连接顺序,以分别导通相应的供电支路,以传输反馈信号,提高了引弧识别电路10对于切割机的引弧类型的静态检测速率。
作为一种可选的实施方式,图11示出了本实施例提供的第二滤波模块103和光耦隔离模块104的具体电路结构,请参阅图11,第二滤波模块103包括:第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第三电感L3、第四电感L4以及第一电阻 R1。
其中,第五电容C5的第一端、第七电容C7的第一端以及第三电感L3的第一端共接于开关模块102,第六电容C6的第一端、第七电容C7的第二端以及第四电感L4的第一端共接于开关模块102,第五电容C5的第二端和第六电容C6的第二端共接于地GND,第三电感L3的第二端和第八电容C8的第一端共接于第一电阻R1的第一端,第四电感L4的第二端、第八电容C8的第二端以及第九电容C9的第一端共接于地GND,第一电阻R1的第二端和第九电容C9的第二端共接于光耦隔离模块104。
本实施例结合第七电容C7、第八电容C8、第三电感L3以及第四电感L4来实现第二次滤波功能,极大地保障了喷嘴反馈信号和电极反馈信号的传输精度和效率。
作为一种可选的实施方式,请参阅图11,光耦隔离模块104包括:第一二极管D1、第二电阻R2、第三电阻R3、第十电容C10以及光耦合器U1;光耦合器U1包括发光器和受光器,其中,第一二极管D1的阳极和发光器的第一端共接于第二滤波模块103,发光器的第二端接第二电阻R2的第一端,第二电阻R2的第二端和第一二极管D1的阴极共接于第一直流电源V1,可选的,第一直流电源V1为10V~14V直流电源。
第三电阻R3的第一端接第二直流电源V2,可选的,第二直流电源V2为1V~10V直流电源,第三电阻R3的第二端、受光器的第一端以及第十电容C10的第一端共接于控制模块105,受光器的第二端和第十电容C10的第二端共接于地GND。
因此本实施例利用光耦合器U1自身的光电性能,实现了引弧检测信号的光电隔离传输,保障了引弧识别电路10的内部电路模块的安全性,实现了对于切割机的引弧类型的精确识别功能;其中第一二极管D1可起到续流的功能,提高了光耦隔离模块104的内部信号的隔离传输效率和精度;其中第二电阻R2对于信号能够起到限流的功能,保障了引弧检测信号的光电传输安全性;因此本实施例利用光耦合器U1对于信号进行隔离、保护传输,提高了引弧识别电路10的内部信号传输可靠性和兼容性。
作为一种可选的实施方式,图12示出了本实施例提供的滤波部件302、电压跟随部件 303、电压处理部件304以及电压保护部件305的电路结构示意,请参阅图12,滤波部件302 包括:第四电阻R4、第五电阻R5以及第十一电容C11;其中,第四电阻R4的第一端和第五电阻R5的第一端接脉宽转换部件301,第四电阻R4的第二端、第五电阻R5的第二端以及第十一电容C11的第一端共接于电压跟随部件303,第十一电容C11的第二端接地GND。
作为一种可选的实施方式,请参阅图12,电压跟随部件303包括第一比较器Cmp1,第一比较器Cmp1的正相输入端接滤波部件302,第一比较器Cmp1的负相输入端和第一比较器Cmp1的输出端共接于电压处理部件304,进而本实施例通过第一比较器Cmp1实现了电压跟随功能,保障了脉宽反馈信号的传输效率和传输精度。
作为一种可选的实施方式,请参阅图12,电压处理部件304包括:第六电阻R6、第七电阻R7以及第十二电容C12;第六电阻R6的第一端将电压跟随部件303,第六电阻R6的第二端、第七电阻R7的第一端以及第十二电容C12的第一端共接于控制模块105,第七电阻R7的第二端和第十二电容C12的第二端共接于地GND;其中利用第六电阻R6和第七电阻R7之间的电阻比值,来实现分压功能,通过第十二电容C12对于脉宽反馈信号进行滤波处理。
作为一种可选的实施方式,请参阅图12,电压保护部件305包括:第二二极管D2和第三二极管D3;其中,第二二极管D2的阳极和第三二极管D3的阴极共接于电压处理部件304和控制模块105,第二二极管D2的阴极接第三直流电源V3,可选的,第三直流电源V3 为1V~10V直流电源,第三二极管D3的阳极接地;进而本实施例结合第二二极管D2和第三二极管D3能够保障控制模块105接入的脉宽反馈信号始终处于稳定状态,维护了控制模块105的内部电能安全性。
作为一种可选的实施方式,图13示出了本实施例提供的维弧控制单元1061的电路结构示意,请参阅图13,维弧控制单元1061包括:第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15、第四二极管D4、第一晶体管M1以及第二晶体管M2。
其中,第八电阻R8的第一端、第九电阻R9的第一端以及第十电阻R10的第一端共接于控制模块105,第九电阻R9的第二端接第一晶体管M1的控制端,第九电阻R9的第二端接第二晶体管M2的控制端,第一晶体管M1的第一导通端、第二晶体管M2的第一导通端、第十三电容C13的第一端、第四二极管D4的阳极以及第十一电阻R11的第一端共接于脉宽检测单元1062,第十四电容C14的第一端、第十五电容C15的第一端、第十一电阻R11的第二端、第十二电阻R12的第一端共接于第四二极管D4的阴极,第十电阻R10的第二端、第一晶体管M1的第二导通端、第二晶体管M2的第二导通端、第十三电容C13的第二端、第十四电容C14的第二端、第十五电容C15的第二端以及第十二电阻R12的第二端共接于地GND。
因此本实施例通过控制模块105输出的维弧电流可改变第一晶体管M1和第二晶体管 M2之间的导通或者状态,以实现维弧电流的高效传输功能;第十电阻R10具有抗干扰性能,第十三电容C13具有高频耦合功能,结合第十四电容C14、第十五电容C15、第十一电阻R11、第十二电阻R12以及第四二极管D4能够对于维护电流实现稳压功能,保障了维弧电流的传输精度。
作为一种可选的实施方式,图14示出了本实施例提供的抑噪模块110的电路结构示意,请参阅图14,抑噪模块110包括:继电器K1、第五二极管D5以及第十三电阻R13;其中,继电器的线圈K1-1的第一端和第五二极管D5的阴极共接于第四直流电源V4,可选的,第四直流电源V4为1V~10V直流电源,继电器的线圈K1-1的第二端和第五二极管D5的阳极共接于第十三电阻R13的第一端,第十三电阻R13的第二端接开关模块102;其中,继电器的触点连接于切割机的电能反馈回路中,当开关模块102将供电支路切换导通时,通过开关模块102输出的喷嘴反馈信号和电极反馈信号可实现切割机的引弧类型识别功能,则通过控制继电器的线圈K1-1进行得电或者失电,将串接在切割机的反馈回路中继电器的触点断开,切割机的反馈回路断开,以防止切割机的高频噪声干扰量对于反馈信号造成串扰,进而干扰切割机的引弧类型的静态检测过程,此时通过开关模块102输出的反馈信号具有更高的精度和传输效率,保障了对于切割机的引弧类型的识别精确性;从而本实施例中的引弧识别电路 10具有更高抗干扰性能和灵敏性,可普适性地适用于各个不同的工业技术领域,以对切割机达到高精度的引弧识别功能,实用价值更高。
图15示出了本实施例提供的切割机150的结构示意,请参阅图15,切割机150包括:电极1501、喷嘴1502以及如上所述的引弧识别电路10,其中,电极1501用于对空气进行电离,并产生电弧;其中当电极1501接入电能时,则电机1501能够实现空气产生电离效率,其中电弧集成了大量的能量,进而对产品达到切割的效果。
喷嘴1502用于将电弧传输至工件,以对工件进行切割;其中喷嘴1502与电极1501相对设置,当电极1501输出电弧时,则通过喷嘴1502将电弧集中传输至工件,通过喷嘴1502能够使得电弧的能量集中,防止电弧的能量出现扩散的现象;进而本实施例通过喷嘴1502输出的电弧能够对于工件达到最佳的切割效果,保障了切割机的工作效率和切割精度。
引弧识别电路10与电极1501及喷嘴1502连接,其中引弧识别电路10能够对于切割机的引弧类型进行识别,对于切割机的电弧生成过程进行精确的控制和安全的切割操控。
参照图1至图14的实施例,本实施例将引弧识别电路10应用在切割机150中,通过引弧识别电路10能够对于切割机150的引弧类型进行静态检测和动态检测,保障了对于切割机150的引弧类型的识别效率和识别精度,进而本实施例中的切割机150能够普适性地适用于各个不同的工业技术领域,并保持安全的运行状态,根据用户的实际切割控制需求对于工件执行切割操作,满足了用户的实际电路功能需求,灵活性和实用价值较高;从而本实施例中的切割机150能够自适应匹配高频引弧方式或者非高频引弧方式,切割机150能够对于工件进行高精度、安全的引弧控制,给用户带来了良好的使用体验;从而有效地解决了传统技术无法精确地识别出切割机的引弧控制方式,导致切割机的物理安全性较低,引弧方式与切割机的类型无法匹配一致,对于切割机的电弧控制的可靠性和稳定性较低,用户的使用体验不佳的问题。
图16示出了本实施例提供的应用于切割机的引弧识别方法的具体实现流程,请参阅图16,引弧识别方法具体包括:
S1601:当切割机未产生电弧时,则接收切割机的喷嘴输出的喷嘴反馈信号和切割机的电极输出的电极反馈信号,并对喷嘴反馈信号和电极反馈信号进行第一次滤波处理。
S1602:根据按键信号对第一次滤波处理后的喷嘴反馈信号和第一次滤波处理后的电极反馈信号进行传输。
S1603:对喷嘴反馈信号和电极反馈信号进行第二次滤波处理得到引弧检测信号。
S1604:对引弧检测信号进行光耦隔离传输。
S1605:根据光耦隔离传输后的引弧检测信号对切割机的引弧类型进行识别,以得到第一引弧识别信号。
当切割机未产生电弧时,则切割机处于停止状态,则根据切割机的喷嘴和电极输出的反馈信号可精确地识别出切割机的引弧类型,以得到第一识别结果;S1601~S605为切割机的静态检测过程,通过对于切割机的引弧类型进行静态检测,可实现切割机的引弧类型的实时、高精度识别功能,实用价值较高。
S1606:当切割机产生电弧时,接收切割机输出的维弧电流,并对维弧电流进行脉宽检测后得到脉宽反馈信号。
S1607:根据脉宽反馈信号对切割机的引弧类型进行识别,以得到第二引弧识别信号;并判断第二引弧识别信号与第一引弧识别信号是否一致,以验证切割机的引弧类型识别结果。
当切割机产生电弧时,则切割机将会输出维弧电流,根据维弧电流能够得到切割机的内部电能波动情况,经过对于维护电流的电平状态进行脉宽检测后得到第二引弧识别信号,其中第二引弧识别信号为第二识别结果;通过对于切割机的引弧类型进行动态检测后,得到第二识别结果,保障了对于切割机的引弧类型检测、识别精度和稳定性;从而结合静态检测结果和动态检测结果对于切割机的引弧类型进行双重识别,得到的引弧类型识别结果具有更高的可信度和稳定性,实现了切割机的安全引弧控制功能,简化了对于切割机的引弧类型的识别步骤。
需要说明的是,图16中的引弧识别方法与图1至图14中的引弧识别电路10相对应,因此关于图16中引弧识别方法的各个具体操作步骤的实施方式可参照图1至图14的实施例,此处将不再赘述。
本实施例中的引弧识别方法能够适用于各种不同类型的切割机中,并且当切割机在产生电弧的状态和未产生电弧的状态下,分别对于切割机的引弧类型进行动态检测和静态检测,然后结合动态检测结果和静态检测结果获取切割机的实际引弧类型;因此本实施例能够对于切割机的引弧方式进行全方位、双重识别,进而判断切割机属于高频引弧方式或者非高频引弧方式,保障了切割机的引弧安全性和控制稳定性,切割机可始终处于更加安全的物理状态,给用户带来了更佳的使用体验;有效地解决了传统技术对于切割机的引弧方式识别结果存在较大的误差,无法精确地获取切割机的实际引弧方式,进而对于切割机的切割控制过程容易造成较大的物理损害,降低了切割机的物理安全性,实用价值较低的问题。
综上所述,本申请实施例中的引弧识别电路能够较好识别高频引弧方式与非高频引弧方式,通过静态检测与动态检测的双重判断方式提高切割机的自适应能力与安全可靠性能,解决了传统技术对于切割机的引弧方式匹配性困扰的问题,可较好提高切割机的适用范围和实用价值;从而本实施例中的引弧识别电路能够极大地保障切割机的引弧控制安全性,这将对于切割机的控制技术的发展起到积极的促进作用,产生重要的实际生产价值。
在本文对各种器件、电路、装置、系统和/或方法描述了各种实施方式。阐述了很多特定的细节以提供对如在说明书中描述的和在附图中示出的实施方式的总结构、功能、制造和使用的彻底理解。然而本领域中的技术人员将理解,实施方式可在没有这样的特定细节的情况下被实施。在其它实例中,详细描述了公知的操作、部件和元件,以免使在说明书中的实施方式难以理解。本领域中的技术人员将理解,在本文和所示的实施方式是非限制性例子,且因此可认识到,在本文公开的特定的结构和功能细节可以是代表性的且并不一定限制实施方式的范围。
在整个说明书中对“各种实施方式”、“在实施方式中”、“一个实施方式”或“实施方式”等的引用意为关于实施方式所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此,短语“在各种实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在实施方式中”等在整个说明书中的适当地方的出现并不一定都指同一实施方式。此外,特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施方式中以任何适当的方式组合。因此,关于一个实施方式示出或描述的特定特征、结构或特性可全部或部分地与一个或多个其它实施方式的特征、结构或特性进行组合,而没有假定这样的组合不是不合逻辑的或无功能的限制。任何方向参考 (例如,加上、减去、上部、下部、向上、向下、左边、右边、向左、向右、顶部、底部、在…之上、在…之下、垂直、水平、顺时针和逆时针)用于识别目的以帮助读者理解本公开内容,且并不产生限制,特别是关于实施方式的位置、定向或使用。
虽然上面以某个详细程度描述了某些实施方式,但是本领域中的技术人员可对所公开的实施方式做出很多变更而不偏离本公开的范围。连接参考(例如,附接、耦合、连接等)应被广泛地解释,并可包括在元件的连接之间的中间构件和在元件之间的相对运动。因此,连接参考并不一定暗示两个元件直接连接/耦合且彼此处于固定关系中。“例如”在整个说明书中的使用应被广泛地解释并用于提供本公开的实施方式的非限制性例子,且本公开不限于这样的例子。意图是包含在上述描述中或在附图中示出的所有事务应被解释为仅仅是例证性的而不是限制性的。可做出在细节或结构上的变化而不偏离本公开。
以上仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种应用于切割机的引弧识别电路,其特征在于,包括:
与所述切割机的喷嘴及所述切割机的电极连接,被配置为当所述切割机未产生电弧时,接收所述喷嘴输出的喷嘴反馈信号和所述电极输出的电极反馈信号,并对所述喷嘴反馈信号和所述电极反馈信号进行第一次滤波处理的第一滤波模块;
与所述第一滤波模块连接,被配置为根据按键信号切换并导通供电支路,当对应的所述供电支路进行导通时传输第一次滤波处理后的所述喷嘴反馈信号和第一次滤波处理后的所述电极反馈信号的开关模块;
与所述开关模块连接,被配置为接收到所述喷嘴反馈信号和所述电极反馈信号后,对所述喷嘴反馈信号和所述电极反馈信号进行第二次滤波处理得到引弧检测信号的第二滤波模块;
与所述第二滤波模块连接,被配置为对所述引弧检测信号进行光耦隔离传输的光耦隔离模块;
与所述光耦隔离模块连接,被配置为根据光耦隔离传输后的所述引弧检测信号对所述切割机的引弧类型进行识别,以得到第一引弧识别信号的控制模块;以及
与所述控制模块连接,被配置为当所述切割机产生电弧时,接收所述控制模块输出的维弧电流,并对维弧电流进行脉宽检测后得到脉宽反馈信号的脉宽检测模块;
所述控制模块还用于根据所述脉宽反馈信号对所述切割机的引弧类型进行识别,以得到第二引弧识别信号;并判断所述第二引弧识别信号与所述第一引弧识别信号是否一致,以验证所述切割机的引弧类型识别结果;
所述脉宽检测模块包括:
与所述控制模块连接,被配置为对所述维弧电流进行抗干扰处理并传输的维弧控制单元;和
连接于所述维弧控制单元与所述控制模块之间,被配置为所述维弧电流进行脉宽检测,并得到所述脉宽反馈信号的脉宽检测单元;
所述控制模块包括:
与所述切割机及所述脉宽检测模块连接,被配置为当所述切割机产生电弧时,则在预设的时间段内输出所述维弧电流的电流输出单元;
与所述光耦隔离模块及所述脉宽检测模块连接,被配置为根据光耦隔离传输后的所述引弧检测信号对所述切割机的引弧类型进行识别,以得到第一引弧识别信号;并根据所述脉宽反馈信号对所述切割机的引弧类型进行识别,以得到第二引弧识别信号的逻辑判断单元;以及
与所述逻辑判断单元连接,被配置为检测所述第一引弧识别信号和所述第二引弧识别信号是否一致,当检测到所述第一引弧识别信号和所述第二引弧识别信号一致时,则根据所述第一引弧识别信号和/或所述第二引弧识别信号输出所述切割机的引弧类型识别结果的运算控制单元。
2.根据权利要求1所述的引弧识别电路,其特征在于,所述脉宽检测单元包括:
与所述维弧控制单元连接,被配置为对所述维弧电流进行脉宽检测得到所述脉宽反馈信号的脉宽转换部件;
与所述脉宽转换部件连接,被配置为对所述脉宽反馈信号进行滤波处理的滤波部件;
与所述滤波部件连接,被配置为对滤波处理后的脉宽反馈信号进行电压跟随的电压跟随部件;以及
与所述电压跟随部件及所述控制模块连接,被配置为对电压跟随后的脉宽反馈信号进行分压处理和滤波处理的电压处理部件。
3.根据权利要求2所述的引弧识别电路,其特征在于,所述脉宽检测单元还包括:
与所述电压处理部件及所述控制模块连接,被配置为对所述控制模块进行电压保护的电压保护部件。
4.根据权利要求1所述的引弧识别电路,其特征在于,还包括:
与所述切割机及所述控制模块连接,被配置为根据按键信号向所述切割机进行供电,以使所述切割机产生电弧的开关控制模块。
5.根据权利要求1所述的引弧识别电路,其特征在于,还包括:
与所述控制模块连接,被配置为显示所述引弧类型识别结果的显示模块。
6.根据权利要求1所述的引弧识别电路,其特征在于,还包括:
与所述控制模块连接,被配置为根据故障检测信号发出故障报警信号的报警指示模块;
所述控制模块还用于检测到所述第一引弧识别信号和所述第二引弧识别信号不相同时,则生成所述故障检测信号。
7.根据权利要求1所述的引弧识别电路,其特征在于,还包括:
与所述开关模块连接,被配置为对第一次滤波处理后的所述喷嘴反馈信号和第一次滤波处理后的所述电极反馈信号进行噪声抑制处理的抑噪模块。
8.一种应用于切割机的引弧识别方法,其特征在于,包括:
当切割机未产生电弧时,则接收切割机的喷嘴输出的喷嘴反馈信号和所述切割机的电极输出的电极反馈信号,并对所述喷嘴反馈信号和所述电极反馈信号进行第一次滤波处理;
根据按键信号对第一次滤波处理后的所述喷嘴反馈信号和第一次滤波处理后的所述电极反馈信号进行传输;
对所述喷嘴反馈信号和所述电极反馈信号进行第二次滤波处理得到引弧检测信号;
对所述引弧检测信号进行光耦隔离传输;
根据光耦隔离传输后的所述引弧检测信号对所述切割机的引弧类型进行识别,以得到第一引弧识别信号;
当所述切割机产生电弧时,接收所述切割机输出的维弧电流,并对维弧电流进行脉宽检测后得到脉宽反馈信号;
根据所述脉宽反馈信号对所述切割机的引弧类型进行识别,以得到第二引弧识别信号;并判断所述第二引弧识别信号与所述第一引弧识别信号是否一致,以验证所述切割机的引弧类型识别结果。
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