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    焊接机器人的整流电源单元的工作原理
    焊接机器人的整流电源单元的工作原理
    当前位置: > 焊工技术更新时间:2013-01-22 22:09:40主题:焊接机器人的整流电源单元的工作原理 围观:

    1 引言 ?

    近年来,随着科技的发展,越来越多的各类机器人投入了使用。其中用于工业生产的工业机器人是最庞大的一个分支,它们具有效率高、加工质量稳定、环境适应性强等特点,在诸多工业领域扮演着越来越重要的角色。我国自80年代以来引进了大量的工业机器人,为促进我国的经济发展发挥了重要作用。但随着进口机器人使用量的增加,其维护问题就显得尤为重要。现阶段关于机器人维护方面还存在很多问题,如很多国外供应商售后服务不及时,备件价格昂贵且采购周期长,缺少必要的维修资料等等。在这种情况下,进行逆向工程绘制电路图并分析其工作原理,就具有特别的意义,为以后更好地使用、维修、故障分析及改进提供了重要保证。 ?

    本文以神龙汽车有限公司的焊接机器人为例,分析该机器人系统中的电源电路,供同行参考。

    2 电源电路分析

    2.1 电源单元组成

    焊接机器人电源单元包括三组电源如图1。


    其中,第一组(u1,v1,w1)为三相226 v,经三相晶闸管整流桥整流为dc 328v(l+,l-)供给轴控单元主回路。整流桥的触发由ein启动。其控制电路具有过压报警、处理及故障复位功能。  

    第二组(u2,v2,w2)为三相20 v,经三相整流桥整流后,一部分给机器人其它部分(krc,ver,intern,interface)提供dc 24 v电源,另一路经7815稳压后给第一组(u1,v1,w1)控制电路供电。

    第三组(u3,v3,w3)为三相25 v,经三相整流桥整流后给轴控单元提供抱闸电源ub;ub再经轴控单元中的开关电源变换为7路电源分别给轴控单元控制回路和逆变控制电路提供电源。

    以上三组电源中,第二、三组较简单,不加论述。在此仅对第一组作介绍。

    2.2 第一组电源电路

    第一组电源主回路由三个晶闸管模块组成整流桥如图2,其中vt?1和vd?1为一模块,输出端(l+,l-)接滤波电容c和放电电阻r。每相波头信号x2(1,3,16)送控制回路,经处理得相应晶闸管的门极触发信号x2(9,13,11)。


    2.3 控制回路

    第一组电源控制回路由三相触发电路、启动条件、过压报警及保护等电路组成。

    2.3.1 启动条件

    电源的启动条件电路如图3。当控制器发来ein(启动)信号,光耦i1的1端呈低电位,经施密特非门驱动器ic1b的3,4脚反相为高电位,通过r13给c9充电,消除信号抖动,再经ic1c、ic1d两次反相仍为高电位,分别为三相触发电路和输出正常电路提供开门信号sein。


    2.3.2 三相触发电路

    以u相为例,晶闸管触发电路如图4。取自主回路的交流波头信号(x2(1)-l+),经光耦ic8隔离,使6脚输出为低电位,经达林顿反相驱动ic5a反相为高电位。在ein已为ic6的6脚提供开门信号sein的情况下,使ic6b(4)输出高电位,经ic5b反相为低电位,使脉冲高压器tc3的原边产生脉冲信号,副边输出触发信号gu给vt1的门极,使该晶闸管触发导通。当该相波头信号消失时,其触发信号也消失。当u1<l+时,该相晶闸管被负压关断。这样,各相晶闸管顺序开通与关断,完成三相半控整流。


    2.3.3 过压报警及保护电路 

    如图5所示,当整流电路输出电压过高时,由r29、r27组成的分压电路使ic2的同相输入端电位升高,而ic2的反相输入端为一恒定电位。它先由r19,r18,r16,rp1,r20组成分压电路,经vd6稳压(9 v)后,再经r16,rp1,r20分压,由rp1调整设定保护电压值。一旦3端电压高于此设置电压,ic2输出为高电平,vt1导通,vt2,vt3导通,导致vt01导通,平波负载r+,r-接入整流输出端,同时光耦i2的1脚呈低电位,经ic1a反相为高电位。它一路经ic4c反相驱动bal灯亮,指示已过压并已投入平波负载;一路经ic1?1e、ic1f两次反相,通过vd3给c11充电并自保,经i1a驱动故障灯baf亮,同时经ic4给ic3的3端输入低电平,正常运行灯btb熄灭,并由端子x1(2)告知控制器故障信息。当过压消失,vt01截止,断开平波负载,bal灯熄灭,c11经r25放电后,ic1a输出低电平,故障灯baf熄灭。此时若ein信号仍有,正常运行灯btb点亮,电路恢复正常工作。也可在故障消失后,通过按复位键通知控制器,使其恢复正常工作。 

    3 结束语 

    本文着重介绍了一种机器人的整流电源单元的工作原理,并给出了具体的电路图。它对使用单位更好地使用和维修机器人具有重要意义,对其它相关单位也具有参考和借鉴价值。 



    (来源:电子工程世界)

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