專利名稱：棒材端面焊掛的設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種棒材端面標(biāo)牌的設(shè)計(jì)方法，特別是適用于棒材端面焊掛的設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
目前企業(yè)用的鋼筋棒材標(biāo)識(shí)主要采用手工掛牌，這種標(biāo)牌易損壞丟失，用焊掛，現(xiàn)有的標(biāo)牌焊機(jī)由于體積大、重量重使用特別不方便，焊接標(biāo)牌要手操作將標(biāo)牌焊接于物件上，焊接時(shí)除了噪聲對操作者的身心影響，長時(shí)間工作體力的支出也會(huì)影響其健康。
現(xiàn)有的標(biāo)牌焊機(jī)通過整流電路把交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能儲(chǔ)存在電容器里面，短時(shí)放電將焊件與工件焊接在一起的功率變換裝置，交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能是通過工頻變壓器變壓、可控硅整流完成，控制不便、輸出穩(wěn)定度低，同時(shí)造成電網(wǎng)污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種棒材端面焊掛的設(shè)計(jì)方法，它的標(biāo)牌不易損壞丟失，標(biāo)牌焊機(jī)效率高、控制方便、輸出穩(wěn)定。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種棒材端面焊掛的設(shè)計(jì)方法，它用標(biāo)牌焊機(jī)將帶尖釘?shù)你T釘焊接在棒材端面，鉚釘上套有標(biāo)牌，鉚釘帽的直徑大于標(biāo)牌孔的直徑。
所述的標(biāo)牌焊機(jī)它至少包括，交直流轉(zhuǎn)換電路、儲(chǔ)能電容、焊接控制電路，其特征是交直流轉(zhuǎn)換電路包括一高頻功率變換電路，它通過穩(wěn)壓充電控制電路與儲(chǔ)能電容，儲(chǔ)能電容與焊接控制電路電連接。
所述的高頻功率變換電路包括直流供電電路、兩個(gè)MOS管構(gòu)成的功放電路、占空比控制輸入電路、交流輸出電路、負(fù)載電路，其中MOS開關(guān)管源極和漏極之間串接有電阻和電容，MOS開關(guān)管柵極與兩個(gè)電阻的連接點(diǎn)電連接；兩個(gè)MOS開關(guān)管構(gòu)成的功放電路串聯(lián)后接在直流供電電路的正負(fù)電源之間；連接在柵極的兩個(gè)電阻另外兩端分別與三繞組變壓器其中的兩組輸入端連接，兩個(gè)MOS開關(guān)管構(gòu)成的功放電路串聯(lián)連接點(diǎn)與直流供電電路的正負(fù)電源中心電壓之間串接有交流輸出電路、負(fù)載電路和電容。
所述的焊接控制電路包括三路電壓比較器，它們的負(fù)端與基準(zhǔn)電連接，第一路比較器的同相端與焊接電極搭接電連接；第二路比較器的同相端與槍機(jī)開關(guān)電連接；第三路比較器的同相端與充電電容電連接，三路電壓比較器輸出通過上接電阻接電源正端，同時(shí)輸出與電連接到三極管的輸入基極，三極管的集電極接12V電源的正極，發(fā)射極接可控硅。
所述的交流輸出電路經(jīng)二極管整流后由LC濾波輸出。
本發(fā)明的特點(diǎn)是它用標(biāo)牌焊機(jī)將帶尖釘?shù)你T釘焊接在棒材端面，鉚釘上套有標(biāo)牌，鉚釘帽的直徑大于標(biāo)牌孔的直徑所以標(biāo)牌不易損壞丟失。
標(biāo)牌焊機(jī)的工作過程是市電經(jīng)過整流濾波使交流220V變換為直流高壓約300V-400V，送入高頻功率變換單元。高頻功率變換單元受控于穩(wěn)壓充電控制電路，高頻功率變換單元通過兩個(gè)MOS開關(guān)管、變壓器將直流高壓變換所需的高頻電壓脈沖。高頻電壓脈沖整流濾波轉(zhuǎn)換成直流電壓，送入儲(chǔ)能電容中用于儲(chǔ)存電能。
穩(wěn)壓充電控制電路在采集電容上電壓信號(hào)后，將設(shè)定電壓與采集電壓進(jìn)行比較輸出控制信號(hào)，輸出控制信號(hào)該信號(hào)是脈寬調(diào)制信號(hào)，通過調(diào)整脈沖寬度控制，穩(wěn)定輸出電壓。穩(wěn)壓充電控制電路還采集流入電容的電流，確保電容中電容充電電流小于電容允許最大電流，保證元器件使用可靠。
儲(chǔ)能電容經(jīng)過可控硅在焊件與工件之間短暫放電，利用短時(shí)放電造成焊件與工件接觸面高溫熔化在一起，達(dá)到焊接目的?？煽毓璧牡雇ㄊ芸赜诤附涌刂齐娐罚附涌刂齐娐冯娙莩潆娊Y(jié)束、焊件與工件接觸、焊接等信號(hào)同時(shí)具備后輸出倒通信號(hào)，驅(qū)動(dòng)可控硅倒通，達(dá)到焊接的目的。
本發(fā)明具有自動(dòng)穩(wěn)壓、自動(dòng)穩(wěn)流、輸出過壓保護(hù)、輸出電壓調(diào)節(jié)靈活、適應(yīng)電網(wǎng)電壓范圍寬等諸多優(yōu)點(diǎn)。充電電壓、電流得到限制，有效的防止對電容過充電現(xiàn)象，保證設(shè)備的可靠性，同時(shí)延長電容的使用壽命。輸出電壓靈活調(diào)節(jié)利于焊接不同種類工件，達(dá)到最佳的焊接結(jié)果。便于操作者準(zhǔn)確設(shè)定和選擇焊接參數(shù)。
下面結(jié)合實(shí)施例附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明


圖1是本發(fā)明實(shí)施例電路原理框圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例中標(biāo)牌焊機(jī)的高頻功率變換電路原理圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例中標(biāo)牌焊機(jī)的交流輸出電路原理圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例中標(biāo)牌焊機(jī)的直流供電電路原理圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例標(biāo)牌焊機(jī)的脈寬調(diào)制電路原理圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例標(biāo)牌焊機(jī)的焊接控制電路原理圖。
圖中，1、交直流轉(zhuǎn)換電路；2、儲(chǔ)能電容；3、焊接控制電路；4、高頻變換電路；5、第一MOS開關(guān)管；6、第二MOS開關(guān)管；7、占空比控制輸入電路；8、交流輸出電路；9、負(fù)載電路；10、高壓輸出電路；11、第一路比較器；12、第二路比較器；13、第三路比較器；14、槍機(jī)開關(guān)；15、直流供電電路；16、穩(wěn)壓充電控制電路。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例的操作方法是，將本發(fā)明的標(biāo)牌焊機(jī)充電后，將標(biāo)牌焊釘裝入焊機(jī)的槍孔內(nèi)，然后將槍孔對準(zhǔn)標(biāo)牌上的小孔，標(biāo)牌放在棒材端面前，板動(dòng)槍機(jī)，將穿有標(biāo)牌的焊釘焊接在棒材的端面上。標(biāo)牌焊機(jī)的原理如圖1所示，它至少包括交直流轉(zhuǎn)換電路1、儲(chǔ)能電容2、焊接控制電路3，其中交直流轉(zhuǎn)換電路1包括一高頻功率變換電路4、高壓輸出電路10、直流供電電路15、直流供電電路15的直流輸出與高頻功率變換電路4電連接，高頻功率變換電路4一方面通過高壓輸出電路10與儲(chǔ)能電容2電連接為儲(chǔ)能電容2充電，另一方面通過穩(wěn)壓充電控制電路16與儲(chǔ)能電容2，從儲(chǔ)能電容2提取電壓信號(hào)，通過穩(wěn)壓充電控制電路16調(diào)整高頻功率變換電路4的輸出電壓；儲(chǔ)能電容2上的電壓供給焊接控制電路3的電壓，為焊機(jī)提供充足的能源。工作時(shí)儲(chǔ)能電容2經(jīng)過可控硅在焊件與工件之間短暫放電，利用短時(shí)放電造成焊件與工件接觸面高溫熔化在一起，達(dá)到焊接目的。
如圖2所示，高頻功率變換電路4包括直流供電電路提供的直流電壓、第一MOS開關(guān)管5、第二MOS開關(guān)管6、占空比控制輸入電路7、交流輸出電路8、負(fù)載電路9，其中第一MOS開關(guān)管5、第二MOS開關(guān)管6的源極和漏極之間都串接有電阻和電容，如圖2中的R4、C4，R3、C5；第一MOS開關(guān)管5、第二MOS開關(guān)管6的柵極與兩個(gè)電阻的連接點(diǎn)電連接；如圖中的R5、R6、R7、R8；第一MOS開關(guān)管5、第二MOS開關(guān)管6構(gòu)成的高頻開關(guān)電路串聯(lián)后接在直流供電電路的正負(fù)電源之間；連接在柵極的R5、R6、R7、R8另外端分別與三繞組變壓器其中的兩組輸入端連接，第一MOS開關(guān)管5、第二MOS開關(guān)管6串聯(lián)連接點(diǎn)與直流供電電路的正負(fù)電源中心電壓之間串接有交流輸出電路8、負(fù)載電路9和電容C3。
如圖3所示，交流輸出電路8包括由L6、L7、L8三繞組變壓器和整流二極管D1、D2及LC濾波電路，L6、L7、L8三繞組變壓器其中的L7、L8的連接點(diǎn)作為共公地，而L7、L8的另一端經(jīng)整流二極管D1、D2整流，再由L9、C6濾波。其輸出供給儲(chǔ)能電容2。
圖4是交直流轉(zhuǎn)換電路1的交流供電電路，市電經(jīng)過整流濾波使交流220V變換為直流高壓約300V-400V。
如圖5所示，焊接控制電路3包括三路電壓比較器，它們的負(fù)端與基準(zhǔn)電連接，第一路比較器11的同相端與焊接電極搭接電連接；第二路比較器12的同相端與槍機(jī)開關(guān)14電連接；第三路比較器13的同相端與充電電容電連接，三路電壓比較器輸出通過上接電阻R24接電源正端，同時(shí)輸出電連接到三極管G1的基極，三極管的集電極接12V電源的正極，發(fā)射極接可控硅。
圖6是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的脈寬調(diào)制電路，通過調(diào)整脈沖寬度控制穩(wěn)定輸出電壓。脈寬調(diào)制電路同時(shí)還采集流入儲(chǔ)能電容2的電流，確保儲(chǔ)能電容2中充電電流小于電容允許最大電流，保證元器件使用可靠。儲(chǔ)能電容上電壓值直接反映儲(chǔ)存能量的高低(電容儲(chǔ)能公式E＝1/2*CU2，公式中E能量C電容容量U電容兩端電壓值)，通過測量儲(chǔ)能電容上電壓值可很方便了解電容儲(chǔ)能情況。脈寬調(diào)制電路用集成PWM控制器SGS3525。
本發(fā)明的標(biāo)牌焊機(jī)由于通過高頻功率變換單元受控于穩(wěn)壓充電控制電路，高頻功率變換單元通過兩個(gè)MOS開關(guān)管、變壓器將直流高壓變換所需的高頻電壓脈沖。高頻電壓脈沖整流濾波轉(zhuǎn)換成直流電壓，送入儲(chǔ)能電容中用于儲(chǔ)存電能。而穩(wěn)壓充電控制電路在采集電容上電壓信號(hào)后，將設(shè)定電壓與采集電壓進(jìn)行比較輸出控制信號(hào)，輸出控制信號(hào)該信號(hào)是脈寬調(diào)制信號(hào)，通過調(diào)整脈沖寬度控制，穩(wěn)定輸出電壓。使整個(gè)裝置小型化、高效率，同時(shí)使標(biāo)牌焊機(jī)控制方便、輸出穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.棒材端面焊掛的設(shè)計(jì)方法，它用標(biāo)牌焊機(jī)將帶尖釘?shù)你T釘焊接在棒材端面，鉚釘上套有標(biāo)牌，鉚釘帽的直徑大于標(biāo)牌孔的直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的棒材端面焊掛的設(shè)計(jì)方法，其特征是所述的標(biāo)牌焊機(jī)它至少包括，交直流轉(zhuǎn)換電路、儲(chǔ)能電容、焊接控制電路，其特征是交直流轉(zhuǎn)換電路包括一高頻功率變換電路，它通過穩(wěn)壓充電控制電路與儲(chǔ)能電容，儲(chǔ)能電容與焊接控制電路電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的棒材端面焊掛的設(shè)計(jì)方法，其特征是所述的高頻功率變換電路包括直流供電電路、兩個(gè)MOS管構(gòu)成的功放電路、占空比控制輸入電路、交流輸出電路、負(fù)載電路，其中MOS開關(guān)管源極和漏極之間串接有電阻和電容，MOS開關(guān)管柵極與兩個(gè)電阻的連接點(diǎn)電連接；兩個(gè)MOS開關(guān)管構(gòu)成的功放電路串聯(lián)后接在直流供電電路的正負(fù)電源之間；連接在柵極的兩個(gè)電阻另外兩端分別與三繞組變壓器其中的兩組輸入端連接，兩個(gè)MOS開關(guān)管構(gòu)成的功放電路串聯(lián)連接點(diǎn)與直流供電電路的正負(fù)電源中心電壓之間串接有交流輸出電路、負(fù)載電路和電容。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的棒材端面焊掛的設(shè)計(jì)方法，其特征是所述的焊接控制電路包括三路電壓比較器，它們的負(fù)端與基準(zhǔn)電連接，第一路比較器的同相端與焊接電極搭接電連接；第二路比較器的同相端與槍機(jī)開關(guān)電連接；第三路比較器的同相端與充電電容電連接，三路電壓比較器輸出通過上接電阻接電源正端，同時(shí)輸出與電連接到三極管的輸入基極，三極管的集電極接12V電源的正極，發(fā)射極接可控硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的棒材端面焊掛的設(shè)計(jì)方法，其特征是所述的交流輸出電路經(jīng)二極管整流后由LC濾波輸出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種棒材端面標(biāo)牌的設(shè)計(jì)方法，特別是適用于棒材端面焊掛的設(shè)計(jì)方法，它用標(biāo)牌焊機(jī)將帶尖釘?shù)你T釘焊接在棒材端面，鉚釘上套有標(biāo)牌，鉚釘帽的直徑大于標(biāo)牌孔的直徑。所述的標(biāo)牌焊機(jī)它至少包括，交直流轉(zhuǎn)換電路、儲(chǔ)能電容、焊接控制電路，其特征是交直流轉(zhuǎn)換電路包括一高頻功率變換電路，它通過穩(wěn)壓充電控制電路與儲(chǔ)能電容，儲(chǔ)能電容與焊接控制電路電連接。這種棒材端面的焊掛，它的標(biāo)牌不易損壞丟失，標(biāo)牌焊機(jī)效率高、控制方便、輸出穩(wěn)定。
文檔編號(hào)B23K11/24GK1799751SQ200410073548
公開日2006年7月12日 申請日期2004年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月31日
發(fā)明者姚斌, 孫思宇 申請人:姚斌, 孫思宇