專利名稱：用于電阻焊機(jī)的控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電阻焊機(jī)用的控制裝置。
目前常用的電阻焊機(jī)控制器有模擬式和微電腦式。模擬式控制器結(jié)構(gòu)簡單，但控制欠準(zhǔn)確，采用此種控制器的電阻焊機(jī)當(dāng)用于凸焊和熱敏感性材料的焊接時(shí)，此缺點(diǎn)顯得格外突出。微電腦式控制器可克服上述缺點(diǎn)，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，規(guī)范調(diào)手續(xù)繁瑣，操作不直觀，對使用者的要求較高，其功能在多數(shù)場合難以充分發(fā)揮，造成不必要的浪費(fèi)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種用于電阻焊機(jī)的全數(shù)字集成控制器，該控制器結(jié)構(gòu)簡單、規(guī)范調(diào)整操作簡便、直觀和控制準(zhǔn)確，具有補(bǔ)償網(wǎng)壓變化和防止變壓器單向磁化的功能。
本實(shí)用新型控制器的技術(shù)方案概述如下本控制器包括以三端穩(wěn)壓集成電路為核心的電源部分1、由同步變壓器、單穩(wěn)態(tài)電路等構(gòu)的同步電路2、由低通濾波器和比較器構(gòu)成的網(wǎng)壓補(bǔ)償電路3、磁化狀態(tài)記憶電路4、場效應(yīng)管觸發(fā)脈沖功率放大電路5、由固態(tài)繼電器和發(fā)光二極管等組成的氣動(dòng)加壓及狀態(tài)顯示電路6、光耦隔離啟動(dòng)電路7、分頻器時(shí)基電路8、單穩(wěn)態(tài)熱量調(diào)節(jié)電路9、狀態(tài)判定及鎖定電路10、脈沖計(jì)數(shù)電路11、預(yù)壓時(shí)間計(jì)數(shù)電路12、維持時(shí)間計(jì)數(shù)電路13、休止時(shí)間計(jì)數(shù)電路14、預(yù)壓、維持和休止時(shí)間輸入撥碼盤15、熱量調(diào)節(jié)輸入電路16、焊接周波檢測電路17、焊接周波輸入撥碼盤18。所述磁化狀態(tài)記憶電路4中的單穩(wěn)態(tài)電路IC-11的‘6’腳和‘10’腳分別接到J-K觸發(fā)器IC-1的‘5’和‘6’腳，IC-1的‘3’腳接收來自狀態(tài)判定及鎖定電路10的正向脈沖，IC-1的‘1’和‘2’腳向場效應(yīng)管觸發(fā)脈沖功率放大電路5輸出觸發(fā)脈沖，‘2’腳同時(shí)還將輸出脈沖輸送到脈沖計(jì)數(shù)電路11。IC-1的‘7’腳接有由電容C24、二極管D20和電阻R28組成的開機(jī)置位電路，C24的正極接電源+15V，負(fù)極與D20的陰極和R28的‘2’腳相連共同接到IC-1的‘7’腳，IC-1的‘4’和‘8’腳接地；所述網(wǎng)壓補(bǔ)償電路3中的低通濾波器由電阻R9和電容C20構(gòu)成，R9的一端接整流輸出，R9的另一端接C28的正極，再通過電阻R14接到電位器W2的下端，C28的負(fù)極接地；電位器W24的上端通過電阻R13接到電源正極；電位器W2的中點(diǎn)接至單穩(wěn)態(tài)熱量調(diào)節(jié)電路IC-5的電壓控制端‘3’腳。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。


圖1是本實(shí)用新型控制器的電路原理方框圖；圖2是磁化狀態(tài)記憶電路的電路圖；圖3是網(wǎng)壓補(bǔ)償電路的電路圖。
在
圖1中，交流電源接到以三端穩(wěn)壓集成電路為核心的電源部分1，獲得穩(wěn)定+15伏電源，交流電源和所述電源1共同接到網(wǎng)壓補(bǔ)償電路3，由網(wǎng)壓補(bǔ)償電路3出來的網(wǎng)壓誤差信號接到單穩(wěn)態(tài)熱量調(diào)節(jié)電路9；交流電源接到同步信號電路2，獲得同步信號，該同步信號接到分頻器時(shí)基電路8、單穩(wěn)態(tài)熱量調(diào)節(jié)電路9和磁化狀態(tài)記憶電路4，由磁化狀態(tài)記憶電路4輸出的觸發(fā)信號接到場效應(yīng)管觸發(fā)脈沖功率放大電路5，經(jīng)脈沖功率放大電路5放大了的觸發(fā)信號接到可控硅SCR；預(yù)壓、維持和休止時(shí)間輸入撥碼盤15的輸出分別接到預(yù)壓時(shí)間計(jì)數(shù)電路12、維持時(shí)間計(jì)數(shù)電路13和休止時(shí)間計(jì)數(shù)電路14；焊接周波數(shù)輸入撥碼盤18設(shè)定的周波數(shù)輸入到焊接周波檢測電路17；熱量輸入由熱量調(diào)節(jié)輸入電路16接到熱量調(diào)節(jié)電路9，熱量調(diào)節(jié)電路9再接到狀態(tài)判定及鎖定電路10；分頻器時(shí)基電路8的輸出接到預(yù)壓時(shí)間計(jì)數(shù)電路12、維持時(shí)間計(jì)數(shù)電路13和休止時(shí)間計(jì)數(shù)電路14；撥碼盤18設(shè)定的周波數(shù)輸入到焊接周波檢測電路17；熱量輸入由熱量調(diào)節(jié)輸入電路16接到單穩(wěn)態(tài)熱量調(diào)節(jié)電路9，熱量調(diào)節(jié)電路9再接到狀態(tài)判定及鎖定電路10；分頻器時(shí)基電路8的輸出接到預(yù)壓時(shí)間計(jì)數(shù)電路12、維持時(shí)間計(jì)數(shù)電路13和休止時(shí)間計(jì)數(shù)電路14；光耦隔離啟動(dòng)電路7分別接到由固態(tài)繼電器、發(fā)光二極管等組成的氣動(dòng)加壓及狀態(tài)顯示電路6和預(yù)壓時(shí)間計(jì)數(shù)電路12，預(yù)壓時(shí)間計(jì)數(shù)電路12接到狀態(tài)判定及鎖定電路10，狀態(tài)判定及鎖定電路10輸出的信號接到磁化狀態(tài)記憶電路4，磁化狀態(tài)記憶電路4的輸出再接到脈沖計(jì)數(shù)電路11，脈沖計(jì)數(shù)電路11輸出的計(jì)數(shù)信號接到焊接周波檢測電路17與焊接周波數(shù)輸入撥碼盤18來的信號綜合后再輸入到狀態(tài)判定及鎖定電路10，狀態(tài)判定及鎖定電路10輸出的完成信號輸入到維持時(shí)間計(jì)數(shù)電路13，休止時(shí)間計(jì)數(shù)電路14輸出連點(diǎn)焊信號再回授到狀態(tài)判定及鎖定電路10。
在圖2所示的磁化狀態(tài)記憶電路中，單穩(wěn)態(tài)電路IC-11的‘6’腳和‘10’腳分別接到J-K觸發(fā)器IC-1的‘5’和‘6’腳，IC-1的‘3’腳接收來自狀態(tài)判定及鎖定電路10的正向脈沖，IC-1的‘1’和‘2’腳向場效應(yīng)管觸發(fā)脈沖功率放大電路5輸出觸發(fā)脈沖，‘2’腳同時(shí)還將輸出脈沖輸送到脈沖計(jì)數(shù)電路11。IC-1的‘7’腳接有由電容C24、二極管D20和電阻R28組成的開機(jī)置位電路，C24的正極接電源+15V，負(fù)極與D20的陰極和R28的‘2’腳相連共同接到IC-1的‘7’腳，IC-1的‘4’和‘8’腳接地。
單穩(wěn)態(tài)電路IC-11輸出的是與電網(wǎng)同步的交替變化的同步脈沖信號，由連接關(guān)系可知，J-K觸發(fā)器IC-1的‘5’和‘6’腳也將得到同樣的信號。由J-K觸發(fā)器的邏輯關(guān)系可知，IC-1的‘1’和‘2’腳的輸出狀態(tài)必須滿足一定的與‘5’和‘6’腳的關(guān)系時(shí)才能在‘3’腳上來自狀態(tài)判定及鎖定電路10的正向脈沖的作用下發(fā)生翻轉(zhuǎn)。利用這一特點(diǎn)，即可記憶變壓器勵(lì)磁狀態(tài)，使之必須交替勵(lì)磁防止發(fā)生單向磁化。開機(jī)置位電路的設(shè)置可以保證變壓器勵(lì)磁狀態(tài)的記憶在關(guān)機(jī)后得以延續(xù)。
在圖3所示的網(wǎng)壓補(bǔ)償電路中，低通濾波器由電阻R9和電容C20構(gòu)成，R9的一端接整流輸出，R9的另一端接C28的正極，再通過電阻R14接到電位器W2的下端，C28的負(fù)極接地；電位器W2的上端通過電阻R13接到電源正極；電位器W2的中點(diǎn)接至單穩(wěn)態(tài)熱量調(diào)節(jié)電路IC-5的電壓控制端‘3’腳。
單穩(wěn)態(tài)熱量調(diào)節(jié)電路IC-5的輸出與輸入觸發(fā)之間的延遲由其延時(shí)參數(shù)及控制電壓共同決定。在延時(shí)參數(shù)一定的條件下，該延遲僅由控制電壓決定。由上述連接關(guān)系可知，此控制電壓取自電位器W2的中點(diǎn)。該點(diǎn)電壓由經(jīng)穩(wěn)壓后的電源電壓和未經(jīng)穩(wěn)壓的整流電壓之差共同決定，當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)，電位器W2的中點(diǎn)電壓也發(fā)生變化進(jìn)而引起熱量調(diào)節(jié)電路IC-5的輸出與輸入觸發(fā)之間的延遲的伸縮，最終使可控硅觸發(fā)脈沖的發(fā)出時(shí)刻逆電網(wǎng)電壓波動(dòng)方向而動(dòng)，可控硅導(dǎo)通角改變使輸出電壓得以補(bǔ)償，保證規(guī)范的穩(wěn)定。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)先進(jìn)性1.由于設(shè)計(jì)了變壓器磁化狀態(tài)記憶電路，可以防止變壓器單向磁化，避免可控硅損壞，提高了設(shè)備的可靠性，降低了成本及體積重量。
2.由于設(shè)計(jì)了網(wǎng)壓補(bǔ)償電路，可穩(wěn)定焊接規(guī)范，提高焊接質(zhì)量，拓寬了設(shè)備的使用范圍，降低了對網(wǎng)壓波動(dòng)的要求。
3.控制器預(yù)壓時(shí)間、焊接周波數(shù)、維持時(shí)間和休止時(shí)間均由撥碼盤輸入，熱量調(diào)節(jié)通過電位器連續(xù)改變，因此具有結(jié)構(gòu)簡單，規(guī)范調(diào)整操作簡便直觀和控制準(zhǔn)確的特點(diǎn)，克服了模擬式控制器結(jié)構(gòu)簡單但控制欠準(zhǔn)確，以及微電腦腦式控制器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，規(guī)范調(diào)整手續(xù)繁瑣、操作不直觀，對使用者的要求較高的缺點(diǎn)。本控制器可方便地與各種電阻焊接設(shè)備配套使用，以簡單的結(jié)構(gòu)和低廉的成本實(shí)現(xiàn)精確的規(guī)范控制，獲得質(zhì)量穩(wěn)定的焊接產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種用于電阻焊機(jī)的控制器，包括電源(1)、同步電路(2)、脈沖功率放大電路(5)、氣動(dòng)加壓及狀態(tài)顯示電路(6)、光耦隔離啟動(dòng)電路(7)、分頻器時(shí)基電路(8)、單穩(wěn)態(tài)熱量調(diào)節(jié)電路(9)、狀態(tài)判定及鎖定電路(10)、脈沖計(jì)數(shù)電路(11)、預(yù)壓時(shí)間計(jì)數(shù)電路(12)、維持時(shí)間計(jì)數(shù)電路(13)、休止時(shí)間計(jì)數(shù)電路(14)、預(yù)壓、維持和休止時(shí)間輸入撥碼盤(15)、熱量調(diào)節(jié)輸入電路(16)、焊接周波檢測電路(17)、焊接周波數(shù)輸入撥碼盤(18)，其特征在于，它還設(shè)置有磁化狀態(tài)記憶電路(4)和網(wǎng)壓補(bǔ)償電路(3)；所述磁化狀態(tài)記憶電路(4)中的單穩(wěn)態(tài)電路IC-11的‘6’腳和‘10’腳分別接到J-K觸發(fā)器IC-1的‘5’和‘6’腳，IC-1的‘3’接收來自狀態(tài)判定及鎖定電路(10)的正向脈沖，IC-1的‘1’和‘2’腳向場效應(yīng)管觸發(fā)脈沖功率放大電路(5)輸出觸發(fā)脈沖，‘2’腳同時(shí)還將輸出脈沖輸送到脈沖計(jì)數(shù)電路(11)，IC-1的‘7’腳接有由電容C24、二極管D20和電阻R28組成的開機(jī)置位電路，C24的正極接電源+15V，負(fù)極與D20的陰極和R28的‘2’腳相連共同接到IC-1的‘7’腳，IC-1的‘4’和‘8’腳接地；所述網(wǎng)壓補(bǔ)償電路(3)中的低通濾波器由電阻R9和電容C20構(gòu)成，R9的一端接整流輸出，R9的另一端接C28的正極再通過電阻R14接到電位器W2的下端，C28的負(fù)極接地；電位器W2的上端通過電阻R13接到電源正極；電位器W2的中點(diǎn)接至單穩(wěn)態(tài)熱量調(diào)節(jié)電路IC-5的電壓控制端‘3’腳。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于電阻焊機(jī)的控制器，它包括電源部分、同步電路、網(wǎng)壓補(bǔ)償電路、磁化狀態(tài)記憶電路、脈沖功率放大電路、顯示電路、光耦隔離啟動(dòng)電路、時(shí)基電路、熱量調(diào)節(jié)電路、狀態(tài)判定及鎖定電路、計(jì)數(shù)電路輸入設(shè)置電路等。本實(shí)用新型可防止變壓器單向磁化，穩(wěn)定焊接規(guī)范，提高焊接質(zhì)量。
文檔編號B23K11/24GK2269262SQ96242208
公開日1997年12月3日 申請日期1996年10月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月4日
發(fā)明者柳剛, 范榮煥, 蔡國余 申請人:天津大學(xué)