專利名稱：數(shù)字式焊機節(jié)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種數(shù)字式焊機節(jié)電裝置。
背景技術(shù)：
焊機在使用過程中，有相當一部分時間處于空載狀態(tài)，特別是在造船、鋼結(jié)構(gòu)等行 業(yè)，交直流焊機普遍用在工件裝配上，基本上實施點焊，焊機空載率在百分之八十左右。由 于一般焊機輸出電壓在80伏左右，焊機沒有施焊時焊鉗上一直有80伏電壓，這樣焊機空載 時既不安全，焊機變壓器又消耗了大量電能。因而焊機節(jié)電裝置得到了廣泛的應(yīng)用，如中國 專利CN97U6122. 9公布了一種“電焊機節(jié)電電路”，能夠在焊機空載時，自動切斷電源，起 到節(jié)能的作用。然而，其采用比較器和NE555觸發(fā)器做為控制電路，利用電容ClO起到延時 斷電作用的方式，在實際使用時，NE555觸發(fā)器容易因線路上的電流擾動而產(chǎn)生誤判，造成 異常斷電或開啟；同時，利于斷電延時時間無法精確控制，并且一旦電路制造安裝完成，無 法更換電容C10，因而無法再對時間進行調(diào)節(jié)，當該斷電延時時間過短時，在焊接實施點焊 的過程中，兩次短暫的點焊間隔也會造成電路誤判斷電，容易造成焊機頻繁的斷電和重啟， 影響其使用壽命；若斷電延時時間過長，又會使焊機在空載時因延時過長而浪費大量電能。 并且，在工作和待機檢測時，檢測回路通過電容始終掛接在主回路上，浪費了大量電能，不 利于節(jié)能環(huán)保；況且，基準電壓在穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后接入運放，因此，節(jié)電電路在工作時，當遇到 較大的電壓波動，采樣電壓的波動較大，有可能超過閾值電壓，從而使得產(chǎn)生誤判。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種判斷精確、節(jié)能省電且可根據(jù)實 際情況調(diào)節(jié)斷電延時時間的數(shù)字式焊機節(jié)電裝置。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種數(shù)字式焊機節(jié)電裝置，所述裝置包含有焊 機、接觸器、變壓器一、互感器檢測輸入線圈、互感器檢測輸出線圈和主控電路，所述接觸器 的主觸頭接入與焊機電源輸入端相連的電源線上，所述互感器檢測輸入線圈、接觸器的常 閉輔助觸頭和變壓器一的次級繞組串聯(lián)后接入接觸器的主觸頭與焊機電源輸入端之間的 電源線上，所述變壓器一的初級繞組接入電源線輸入端，所述互感器檢測輸出線圈套至于 接觸器的主觸頭與焊機電源輸入端之間的電源線上；所述主控電路包含有比較模塊、單片機和控制模塊，所述單片機型號為 STC12C2052，所述比較模塊包含有比較器、光耦一、分壓電路一和分壓電路二，所述光耦一 U3的型號為PC817，所述分壓電路一由電阻R7和電位器一串聯(lián)構(gòu)成，所述電阻R7 —端接高 電平，另一端與比較器的反相輸入端相連，所述電位器一一端接地，另一端與比較器的反相 輸入端相連；所述分壓電路二由電阻R8和電位器二串聯(lián)構(gòu)成，所述分壓電路二兩端并聯(lián)接 有二極管D2和電容C5，所述分壓電路二的電位器二一端接地，另一端與比較器的正相輸入 端相連，所述分壓電路二的電阻R8 —端與比較器的正相輸入端相連，另一端與二極管Dl的 負極相連，所述二極管D2的正極與上述互感器檢測輸出線圈的一端相連，所述互感器檢測輸出線圈的另一端與分壓電路二的電位器二接地端相連；所述比較器的輸出端接入光耦一 的1腳，所述光耦一的2腳和3腳接地，所述光耦一的4腳接入單片機12腳；所述控制模塊包含有光耦二、三極管和繼電器，所述光耦二的型號為PC817，所述 單片機的14腳接入光耦二的2腳，所述光耦二的1腳經(jīng)電阻R4接入高電平，所述光耦二的 4腳接入高電平，所述光耦二的3腳經(jīng)電阻R5接入三極管的基極，所述三極管的集電極接入 高電平，所述三極管的發(fā)射極經(jīng)繼電器的線圈后接地，所述繼電器的觸點與接觸器的線圈 串聯(lián)后接至電源線上。本實用新型一種數(shù)字式焊機節(jié)電裝置，所述裝置還包含有按鈕，所述按鈕與繼電 器的觸點相并聯(lián)。本實用新型一種數(shù)字式焊機節(jié)電裝置，所述裝置還包含有溫控開關(guān)和軸流風機， 所述溫控開關(guān)和軸流風機串聯(lián)后接入電源線輸入端。本實用新型一種數(shù)字式焊機節(jié)電裝置，所述裝置還包含有變壓器二，所述主控電 路還包含有電源模塊，電源線輸入端經(jīng)變壓器二接入主控電路的電源模塊，所述電源模塊 包含有橋式整流電路、穩(wěn)壓器一和穩(wěn)壓器二，所述電阻R7 —端所接高電平端為橋式整流電 路的輸出端，所述橋式整流電路的輸入端與變壓器二相連，所述橋式整流電路的輸出端與 穩(wěn)壓器一相連，所述穩(wěn)壓器一與穩(wěn)壓器二相連，所述穩(wěn)壓器一的型號為LM7812CT，所述穩(wěn)壓 器二的型號為LM7805CT。本實用新型的工作原理為空載時接觸器的線圈KM處于失電狀態(tài)，此時接觸器的主觸頭KMl處于打開狀態(tài)， 接觸器的常閉輔助觸頭KM2處于閉合狀態(tài)，電流經(jīng)變壓器T2后由電源模塊整流濾波后通過 穩(wěn)壓器提供穩(wěn)定的高電平，再由電阻R7與電位器RPl從改高電壓處取電分壓，作為基準參 考電壓輸入比較器U2的反相輸入端；電源通過電源線輸入端經(jīng)變壓器Tl和互感器檢測輸 入線圈Ll-I將檢測小電流輸入，此時互感器檢測輸出線圈L1-2上感應(yīng)電壓較小，此時，調(diào) 節(jié)電位器RP1，使得輸入比較器U2反相輸入端的電壓為2. OV的基準電壓，然后調(diào)節(jié)電位 器RP2，使得輸入比較器U2正相輸入端的電壓為1. 5V的取樣電壓；此時比較器U2的輸出 端輸出低電平，此時光耦一 U3處于關(guān)閉狀態(tài)，單片機Ul由12腳輸入高電平，單片機Ul內(nèi) 部通過程序控制14腳輸出高電平，此時光耦二 U4同樣無法打開，處于關(guān)閉狀態(tài)，因此三極 管Ql的基礎(chǔ)為低電平，三極管Ql同樣處于關(guān)閉狀態(tài)，繼電器CJ5的線圈處于失電狀態(tài)，從 而使得接觸器的線圈KM保持失電狀態(tài)；焊接時當焊機的電焊條接觸工件時，使得電源線之間瞬間短路，此時經(jīng)過互感器 檢測輸入線圈Ll-I的電流變大，互感器檢測輸出線圈L1-2感應(yīng)電壓升高，此時輸入比較器 U2正相端的取樣電壓大于參考電壓比較器U2的輸出端輸出高電平，此時光耦一 U3處于 導通狀態(tài)，單片機Ul的12腳輸入一個低電平指令，即時單片機輸出端14腳輸出低電平， 該低電平驅(qū)動光耦二 U4，此三極管Ql的基極上為高電平，三極管Ql處于導通狀態(tài)，繼電器 CJ5的線圈處于得電狀態(tài)，從而使得接觸器的線圈KM得電，此時接觸器的主觸頭KMl閉合 焊機電路導通，同時，接觸器的常閉輔助觸頭KM2打開切斷Ll-I檢測回路電源；此時由于正 常工作，由焊接電流維持互感器檢測輸出線圈L1-2的感應(yīng)電壓，持續(xù)工作；當焊接結(jié)束，焊接電流急劇下降，互感器檢測輸出線圈L1-2感應(yīng)電壓下降，此時 取樣電壓低于參考電壓，比較器U2的輸出端再次轉(zhuǎn)為低電平，光耦一 U3關(guān)閉，單片機Ul的12腳輸入高電平，此時單片機Ul轉(zhuǎn)入程序計時狀態(tài)，延時10秒(可根據(jù)實際需求進行 設(shè)定)，如果延時中單片機Ul的12腳有低電平信號輸入，計時程序?qū)粡臀唬瑫r單片機 Ul的14腳輸出低電平，此時又進入正常工作狀態(tài)；如果延時經(jīng)過10秒，則單片機Ul的14 腳輸出高電平，光耦二 U4失去控制，三極管Ql的基極失去驅(qū)動電流，繼電器CJ5的觸點釋 放，接觸器的線圈KM失電，接觸器的主觸頭KMl釋放，從而將焊接回路斷開，焊機失電停止 工作；同時接觸器的常閉輔助觸頭KM2閉合接入檢測電源，轉(zhuǎn)入空載待機狀態(tài)。當需要連續(xù)使用焊機時，按下按鈕KT，將繼電器CJ5的觸點短接，此時接觸器的線 圈KM始終處于得電狀態(tài)，接觸器的主觸頭KMl閉合使得主回路始終處于得電狀態(tài)，接觸器 的常閉輔助觸頭KM2處于斷開狀態(tài)，將檢測回路斷電。當溫度過高，超過溫度開關(guān)T的預(yù)設(shè)值時，溫度開關(guān)T閉合，使得軸流風機FAN打 開對電路進行風冷降溫處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是1、判斷精確在電壓波動大的時候目前市場類似產(chǎn)品工作點就會變動，節(jié)能裝置 就不能正常使用，本實用新型中電源電壓變化時，取樣電壓的接入點位于穩(wěn)壓器前，從而當 電源電壓波動時，使得取樣電壓和比較電壓同步變化，防止電源電壓變化時，由于取樣電壓 升高而誤動作，在電源電壓波動在15%時本裝置能正常工作；2、抗干擾能力強本實用新型由于在單片機的輸入腳前端和輸出腳后端均設(shè)置了 光耦進行隔離，保證了判斷的準確性，不會因電流的異常擾動而發(fā)生誤判；同時，使用單片 機控制，只有檢測正常觸發(fā)信號單片機才會立即產(chǎn)生指令，減少誤觸發(fā)，工作結(jié)束時單片機 采用時序控制，越過焊機變壓器斷電時的浪涌電壓，可靠斷電，抗干擾能力強。這是由于單 片機發(fā)出斷電指令后，輸入檢測會進入一個0. 的死區(qū)時間，讓浪涌電壓時間內(nèi)不工作， 時間很短，絲毫不影響正常工作。而在普通的模擬控制電路中實現(xiàn)這樣一個功能會很繁瑣， 如加入這樣電路功能后電路也會變得復雜，不可靠。所以市面上基本不會這樣做，只是讓檢 測輸入電容加大使的上升沿時間變長來越過這個浪涌，斷電時電容上還是有剩余電壓，不 能很好的吸收浪涌電壓，這樣既不能徹底解決誤觸發(fā)，還會引起觸發(fā)速度變慢。3、節(jié)電效果好同時，由于使用了單片機，通過程序的設(shè)置，可根據(jù)實際使用情況 方便的對延遲關(guān)閉時間進行設(shè)定，相比于利用電容充放電形式對延時時間進行調(diào)節(jié)，本實 用新型利用單片機設(shè)置時間，使得延時時間較為精確；并且在焊機正常工作時，能夠及時將 檢測輸入回路斷開，避免了電能的浪費，更具節(jié)能效果。

[0020]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。[0021]圖2為本實用新型主控電路的電路圖。[0022]圖中[0023]主控電路1 ；[0024]焊機2;[0025]變壓器-- Tl、變壓器二.T2 ；[0026]穩(wěn)壓器-- TMl、穩(wěn)壓器二二 TM2 ；[0027]電位器-- RPl、電位器二二 RP2 ；[0028]保險絲一 FUl、保險絲二 FU2 ；互感器檢測輸入線圈L1-1、互感器檢測輸出線圈L1-2 ；接觸器的線圈KM、接觸器的主觸頭KM1、接觸器的常閉輔助觸頭KM2 ；單片機Ul (STC12C2502)、比較器 U2 (LM358)、光耦一 U3 (PC817)、光耦二 U4 (PC817)；指示燈》)；三極管Q1(C9013)；繼電器CJ5;按鈕KT ；溫控開關(guān)T ；軸流風機FAN。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型涉及一種數(shù)字式焊機節(jié)電裝置，所述裝置包含有焊機2、接 觸器、變壓器一 Tl、互感器檢測輸入線圈L1-1、互感器檢測輸出線圈L1-2和主控電路1，所 述接觸器的主觸頭KMl接入與焊機2電源輸入端相連的電源線上，所述互感器檢測輸入線 圈L1-1、接觸器的常閉輔助觸頭KM2和變壓器一 Tl的次級繞組串聯(lián)后接入接觸器的主觸 頭KMl與焊機2電源輸入端之間的電源線上，所述變壓器一 Tl的初級繞組接入電源線輸入 端，所述互感器檢測輸出線圈L1-2套至于接觸器的主觸頭KMl與焊機2電源輸入端之間的 電源線上；所述主控電路1包含有比較模塊、單片機Ul和控制模塊，所述單片機Ul型號為 STC12C2052，所述比較模塊包含有比較器U2、光耦一 U3、分壓電路一和分壓電路二，所述光 耦一 U3的型號為PC817，所述分壓電路一由電阻R7和電位器一 RPl串聯(lián)構(gòu)成，所述電阻R7 一端接高電平，另一端與比較器U2的反相輸入端相連，所述電位器一 RPl—端接地，另一端 與比較器U2的反相輸入端相連；所述分壓電路二由電阻R8和電位器二 RP2串聯(lián)構(gòu)成，所述 分壓電路二兩端并聯(lián)接有二極管D2和電容C5，所述分壓電路二的電位器二 RP2 —端接地， 另一端與比較器U2的正相輸入端相連，所述分壓電路二的電阻R8 —端與比較器U2的正相 輸入端相連，另一端與二極管Dl的負極相連，所述二極管D2的正極與上述互感器檢測輸出 線圈L1-2的一端相連，所述互感器檢測輸出線圈L1-2的另一端與分壓電路二的電位器二 RP2接地端相連；所述比較器U2的輸出端接入光耦一 U3的1腳，所述光耦一 U3的2腳和3 腳接地，所述光耦一 U3的4腳接入單片機Ul的12腳；所述控制模塊包含有光耦二 U4、三極管Ql和繼電器CJ5，所述光耦二 U4的型號為 PC817，所述單片機Ul的14腳接入光耦二 U4的2腳，所述光耦二 U4的1腳經(jīng)電阻R4接入 高電平，所述光耦二 U4的4腳接入高電平，所述光耦二 U4的3腳經(jīng)電阻R5接入三極管Ql 的基極，所述三極管Ql的集電極接入高電平，所述三極管Ql的發(fā)射極經(jīng)繼電器CJ5的線圈 后接地，所述繼電器CJ5的觸點與接觸器的線圈KM串聯(lián)后接至電源線上。本實用新型一種數(shù)字式焊機節(jié)電裝置，所述裝置還包含有按鈕KT，所述按鈕KT與 繼電器CJ5的觸點相并聯(lián)。本實用新型一種數(shù)字式焊機節(jié)電裝置，所述裝置還包含有溫控開關(guān)T、軸流風機FAN和指示燈》)，所述溫控開關(guān)T和軸流風機FAN串聯(lián)后接入電源線輸入端，所述指示燈 XD與溫控開關(guān)T和軸流風機FAN的串聯(lián)回路相并聯(lián)。 本實用新型一種數(shù)字式焊機節(jié)電裝置，所述裝置還包含有變壓器二 T2，所述主控 電路1還包含有電源模塊，電源線輸入端經(jīng)變壓器二 T2接入主控電路1的電源模塊，所述 電源模塊包含有橋式整流電路、穩(wěn)壓器一 TMl和穩(wěn)壓器二 TM2，所述電阻R7 —端所接高電 平端為橋式整流電路的輸出端，所述橋式整流電路的輸入端與變壓器二 T2相連，所述橋 式整流電路的輸出端與穩(wěn)壓器一 TMl的輸入腳相連，所述穩(wěn)壓器一 TMl的輸出腳輸出12V 高電平，所述穩(wěn)壓器一 TMl的輸出腳與穩(wěn)壓器二 TM2的輸入腳相連，所述穩(wěn)壓器二 TM2的 輸出腳輸出5V高電平，所述穩(wěn)壓器一 TMl的型號為LM7812CT，所述穩(wěn)壓器二 TM2的型號為 LM7805CT。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字式焊機節(jié)電裝置，其特征在于所述裝置包含有焊機(2)、接觸器、變壓器 一(Tl)、互感器檢測輸入線圈(L1-1)、互感器檢測輸出線圈(L1-2)和主控電路(1)，所述接 觸器的主觸頭(KMl)接入與焊機(2)電源輸入端相連的電源線上，所述互感器檢測輸入線 圈(L1-1)、接觸器的常閉輔助觸頭(KM2)和變壓器一(Tl)的次級繞組串聯(lián)后接入接觸器的 主觸頭(KMl)與焊機(2)電源輸入端之間的電源線上，所述變壓器一(Tl)的初級繞組接入 電源線輸入端，所述互感器檢測輸出線圈(L1-2)套至于接觸器的主觸頭(KMl)與焊機(2) 電源輸入端之間的電源線上；所述主控電路(1)包含有比較模塊、單片機(Ul)和控制模塊，所述單片機(Ul)型號為 STC12C2052，所述比較模塊包含有比較器(U2)、光耦一(U3)、分壓電路一和分壓電路二，所 述光耦一(U3)的型號為PC817，所述分壓電路一由電阻R7和電位器一(RPl)串聯(lián)構(gòu)成，所 述電阻R7 —端接高電平，另一端與比較器(U2)的反相輸入端相連，所述電位器一(RPl) — 端接地，另一端與比較器(U2)的反相輸入端相連；所述分壓電路二由電阻R8和電位器二 (RP2)串聯(lián)構(gòu)成，所述分壓電路二兩端并聯(lián)接有二極管D2和電容C5，所述分壓電路二的電 位器二(RP2)—端接地，另一端與比較器(U2)的正相輸入端相連，所述分壓電路二的電阻 R8 —端與比較器(U2)的正相輸入端相連，另一端與二極管Dl的負極相連，所述二極管D2 的正極與上述互感器檢測輸出線圈(L1-2)的一端相連，所述互感器檢測輸出線圈(L1-2) 的另一端與分壓電路二的電位器二(RP2)接地端相連；所述比較器(U2)的輸出端接入光耦 一(U3)的1腳，所述光耦一(U3)的2腳和3腳接地，所述光耦一(U3)的4腳接入單片機 (Ul) 12 腳；所述控制模塊包含有光耦二(U4)、三極管(Ql)和繼電器(CJ5)，所述光耦二(U4)的型 號為PC817，所述單片機(Ul)的14腳接入光耦二(U4)的2腳，所述光耦二(U4)的1腳經(jīng)電 阻R4接入高電平，所述光耦二(U4)的4腳接入高電平，所述光耦二(U4)的3腳經(jīng)電阻R5 接入三極管(Ql)的基極，所述三極管(Ql)的集電極接入高電平，所述三極管(Ql)的發(fā)射極 經(jīng)繼電器(CJ5)的線圈后接地，所述繼電器(CJ5)的觸點與接觸器的線圈(KM)串聯(lián)后接至 電源線上。
2.如權(quán)利要求1所述一種數(shù)字式焊機節(jié)電裝置，其特征在于所述裝置還包含有按鈕 (KT)，所述按鈕(KT)與繼電器(CJ5)的觸點相并聯(lián)。
3.如權(quán)利要求1或2所述一種數(shù)字式焊機節(jié)電裝置，其特征在于所述裝置還包含有 溫控開關(guān)(T)和軸流風機(FAN)，所述溫控開關(guān)(T)和軸流風機(FAN)串聯(lián)后接入電源線輸 入端。
4.如權(quán)利要求1或2所述一種數(shù)字式焊機節(jié)電裝置，其特征在于所述裝置還包含有 變壓器二(T2)，所述主控電路(1)還包含有電源模塊，電源線輸入端經(jīng)變壓器二(T2)接入 主控電路(1)的電源模塊，所述電源模塊包含有橋式整流電路、穩(wěn)壓器一(TMl)和穩(wěn)壓器二 (TM2)，所述電阻R7—端所接高電平端為橋式整流電路的輸出端，所述橋式整流電路的輸 入端與變壓器二(T2)相連，所述橋式整流電路的輸出端與穩(wěn)壓器一(TMl)相連，所述穩(wěn)壓 器一(TMl)與穩(wěn)壓器二(TM2)相連，所述穩(wěn)壓器一(TMl)的型號為LM7812CT，所述穩(wěn)壓器二 (TM2)的型號為 LM7805CT。
5.如權(quán)利要求3所述一種數(shù)字式焊機節(jié)電裝置，其特征在于所述裝置還包含有變 壓器二(T2)，所述主控電路(1)還包含有電源模塊，電源線輸入端經(jīng)變壓器二(T2)接入主控電路(1)的電源模塊，所述電源模塊包含有橋式整流電路、穩(wěn)壓器一(TMl)和穩(wěn)壓器二 (TM2)，所述電阻R7—端所接高電平端為橋式整流電路的輸出端，所述橋式整流電路的輸 入端與變壓器二(T2)相連，所述橋式整流電路的輸出端與穩(wěn)壓器一(TMl)相連，所述穩(wěn)壓 器一(TMl)與穩(wěn)壓器二(TM2)相連，所述穩(wěn)壓器一(TMl)的型號為LM7812CT，所述穩(wěn)壓器二 (TM2)的型號為 LM7805CT。
專利摘要本實用新型涉及一種數(shù)字式焊機節(jié)電裝置，所述裝置包含有焊機(2)、接觸器、變壓器(T1)、互感器檢測輸入線圈(L1-1)、互感器檢測輸出線圈(L1-2)和主控電路(1)，所述接觸器的主觸頭(KM1)接入與焊機(2)電源輸入端相連的電源線上，所述互感器檢測輸出線圈(L1-2)套裝在接觸器的主觸頭(KM1)與焊機(2)電源輸入端之間的電源線上；所述主控電路(1)包含有比較模塊、單片機和控制模塊，所述比較模塊包含有比較器(U2)和光耦一(U3)，所述控制模塊包含有光耦二(U4)、三極管(Q1)和繼電器(CJ5)，所述繼電器(CJ5)的觸點與接觸器的線圈(KM)串聯(lián)后接至電源線上。本實用新型數(shù)字式焊機節(jié)電裝置，具有判斷精確、節(jié)能省電且可根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)斷電延時時間的特點。
文檔編號B23K9/10GK201922152SQ20102061409
公開日2011年8月10日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者秦建偉, 管亞東, 龔磊 申請人:中船澄西船舶修造有限公司