專利名稱：電阻焊機(jī)焊接電流恒流控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電流恒流控制器，特別是涉及一種電阻焊機(jī)焊接電流恒流控制器。
目前的電阻焊機(jī)恒流控制器一般采用分立元件和邏輯芯片或8位單片機(jī)設(shè)計(jì)構(gòu)成，利用8位A/D變換芯片采樣焊接變壓器的原邊或付邊電流，并采用近似計(jì)算的方法獲得焊接電流的有效值進(jìn)行閉環(huán)控制，因存在原理誤差，故其精度差，速度慢，受各種工作條件的影響大，適應(yīng)范圍窄。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種精度高，恒流特性好，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，效率高，多功能，真有效值閉環(huán)控制的電阻焊機(jī)焊接電流恒流控制器本實(shí)用新型電阻焊機(jī)焊接電流恒流控制器是這樣實(shí)現(xiàn)的，它由16位單片機(jī)系統(tǒng)電路，同步信號(hào)電路，A/D基準(zhǔn)電壓電路，焊接電流采樣電路，焊接單元電路，焊接參數(shù)顯示及設(shè)置單元電路，故障報(bào)警電路和片選電路構(gòu)成。其連接關(guān)系為，同步信號(hào)電路、A/D基準(zhǔn)電壓電路和焊接電流采樣電路的輸出接16位單片機(jī)輸入，16位單片機(jī)輸出分別接焊接單元電路、焊接參數(shù)顯示及設(shè)置單元電路、故障報(bào)警電路和片選電路輸入。其中，同步信號(hào)電路由變壓器T3、檢測(cè)器U1、光耦合器N2、與門U2、U3和U4、雙單穩(wěn)多諧振蕩器N3及觸發(fā)器N4構(gòu)成；A/D基準(zhǔn)電壓電路由電阻R1、穩(wěn)壓管Dw、分壓器Rw、跟隨器U5；焊接電流采樣電路由電阻R2、電容C和放大器N5構(gòu)成的積分器、放大器U6和輸出電路U7；焊接單元電路由二極管D1、D2和D3，變壓器T2，組合門U9，放大器U14，可控硅電路U8和變壓器T1構(gòu)成；焊接參數(shù)顯示、設(shè)置單元電路由緩沖器N8，鎖存器N9和N10,16位撥碼開(kāi)關(guān)U10，可編程接口芯片N11和N12，譯碼器N13和N14，數(shù)碼管U11及鍵盤組件U12構(gòu)成；故障報(bào)警電路由鎖存器N15和指示燈X1～X8構(gòu)成；片選電路由譯碼器N6和N6構(gòu)成。
本實(shí)用新型電阻焊機(jī)焊接電流恒流控制器的優(yōu)點(diǎn)在于1)實(shí)現(xiàn)了真有效值控制，消除了原理誤差。2)16位單片機(jī)自帶10位A/D變換器，實(shí)現(xiàn)了采樣高精度，高速度，使用方便可靠，成本低。3)16位單片機(jī)具有高速輸入端口HSI和高速輸出端口HSO，使焊接參數(shù)控制簡(jiǎn)單，且準(zhǔn)確可靠。4)具有32位數(shù)碼顯示，顯示參數(shù)多，增加了焊接質(zhì)量的可視性。5)具有鍵盤、撥碼設(shè)定工藝參數(shù)，操作使用方便，亦為擴(kuò)展多脈沖加熱及動(dòng)態(tài)設(shè)置提供了方便。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例。


圖1本實(shí)用新型電路框圖圖2本實(shí)用新型電路連接圖本實(shí)用新型電阻焊機(jī)焊接電流恒流控制器由16位單片機(jī)系統(tǒng)電路，同步信號(hào)電路，A/D基準(zhǔn)電壓電路，焊接電流采樣電路，焊接參數(shù)顯示及設(shè)置單元電路、焊接單元電路，故障報(bào)警電路和片選電路構(gòu)成，其連接關(guān)系為，同步信號(hào)電路、A/D基準(zhǔn)電壓電路和焊接電流采樣電路的輸出接16位單片機(jī)輸入，16位單片機(jī)輸出分別接焊接單元電路、焊接參數(shù)顯示及設(shè)置單元電路、故障報(bào)警電路和片選電路輸入。其中，16位單片機(jī)系統(tǒng)電路由MCS-96構(gòu)成；同步信號(hào)電路由變壓器T3、檢測(cè)器U1、光耦合器N2(TIL117)、與門U2、U3和U4、雙單穩(wěn)多諧振蕩器N3(74LS221)及觸發(fā)器N4(74LS74)構(gòu)成；A/D基準(zhǔn)電壓電路由電阻R1、穩(wěn)壓管Dw、分壓器Rw、跟隨器U5；焊接電流采樣電路由電阻R2、電容C、放大器N5(ICL7650)構(gòu)成的積分器，放大器U6和輸出電路U7；焊接單元電路由二極管D1、D2和D3，變壓器T2，組合門U9，放大器U14，可控硅電路U8和變壓器T1構(gòu)成；焊接參數(shù)顯示、設(shè)置單元電路由緩沖器N8(74LS244)，鎖存器N9(74LS373)和N10(74LS373)，16位撥碼開(kāi)關(guān)U10，可編程接口芯片N11(8279)和N17(8279)，譯碼器N13(74LS154)和N14(74LS154)，數(shù)碼管U11及鍵盤組件U12構(gòu)成；故障報(bào)警電路由鎖存器N15(74LS373)和指示燈X1～X8構(gòu)成；片選電路由譯碼器N6(74LS138)和N7(74LS138)構(gòu)成。其電路連接為同步信號(hào)電路中T3初級(jí)接380V電壓，次級(jí)接U1輸入，U1輸出接N2輸入腳1，其輸出腳4接U2輸入，U2輸出接N3輸入腳2和10,N3輸出腳13接U4輸入，輸出腳5接U3輸入，U3的另外兩輸入分別接面板啟動(dòng)信號(hào)AS輸入和N4的反碼輸出，N4的Q端輸出腳5接U4輸入，置1輸入腳4接U3輸出，置0輸入腳1接面板仃止焊接信號(hào)輸入C0,U4輸出接N1同步信號(hào)輸入端HSI；A/D基準(zhǔn)電壓電路中，DW和RW一端并接于R1一端，另一端并聯(lián)后接地，R1另一端接模擬電源電壓V1,RW中間抽頭接U5輸入，U5輸出接N1的A/D變換基準(zhǔn)電壓輸入端VREF；焊接電流采樣電路中，R2一端接大電流感應(yīng)線圈AL一端，R2另一端分別接N5反向輸入腳4和C一端，C另一端接N5輸出腳10，腳10接U6輸入，N5同向輸入腳5接地，U6輸出接U7輸入，U7輸出接N1的A/D變換模擬量輸入端ACH；焊接單元電路中，U9輸入分別接N1高速輸出端HSO和面板控制信號(hào)輸出DC,U9輸出接U14輸入，U14輸出接接T2初級(jí)一端，初級(jí)另一端接電源電壓V2,D3接于T2初級(jí)兩端，T2次級(jí)分別連接D1和D2后接U8輸入，其輸出接T1初級(jí)，次級(jí)套有大電流線感應(yīng)圈LA；焊接參數(shù)顯示及設(shè)置單元電路中，N8允許信號(hào)輸出(輸入)腳1接片選信號(hào)輸出CS2，輸入腳2、4、6和8接U10輸出，輸入腳12、14、16和18接N1數(shù)據(jù)線D0～D3,N9和N10允許輸出(輸入)腳11分別接片選信號(hào)輸出CS3和CS4，輸入腳3、4、7、8、13、14、17和18接N1數(shù)據(jù)線D0～D7，輸出腳2、5、6、9、12、15、16和19接U10輸入，N11和N12的片選輸入腳22接片選信號(hào)SC0和SC1，寫信號(hào)輸入腳11、讀信號(hào)輸入腳10、數(shù)據(jù)選擇輸入腳21，和系統(tǒng)時(shí)鐘輸入腳3分別接N1寫信號(hào)輸出端WR、讀信號(hào)輸出端RD、地址信號(hào)輸出端和中斷申請(qǐng)信號(hào)輸入端，N11和N12掃描輸出腳32～35分別接N13和N14選擇輸入腳20～23，輸出腳OUTA～OUTB接U11輸入，N11的回復(fù)線輸入腳1、2、38和39接U12輸出，N13和N14數(shù)據(jù)輸出腳1～11、13～17接U11輸入；故障報(bào)警電路中，N15的允許輸出(輸入)腳11接片選信號(hào)輸出CS6，輸入腳3、4、7、8、13、14、17和18接N1數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，輸出腳2、5、6、9、12、15、16和19接指示燈X1～X8；片選電路中，N6選擇輸入腳1～3接N1地址信號(hào)輸出A13～A15，數(shù)據(jù)輸出腳7、9、10接N7選擇輸入腳1～3,N7數(shù)據(jù)輸出腳7、9～15接片選信號(hào)輸出CS7、CS6～CS0。
本實(shí)用新型電阻焊機(jī)焊接電流恒流控制器的工作原理是，同步信號(hào)電路將380V電壓降壓、檢測(cè)、整形后形成的方波經(jīng)N3產(chǎn)生窄脈沖和保護(hù)性脈沖與面板送來(lái)的啟動(dòng)信號(hào)和N4送來(lái)的信號(hào)相與，形成具有保護(hù)性的啟動(dòng)信號(hào)，送出高電平，控制U4送出的同步脈沖信號(hào)，供HSI輸入，采用了保護(hù)性脈沖和反饋措施，使控制器啟動(dòng)、工作過(guò)程安全可靠，并提高了控制器的抗干擾能力；A/D基準(zhǔn)電壓電路提供+5V基準(zhǔn)電壓VREF，以提高N1的轉(zhuǎn)換精度；焊接采樣電路LA取出的次級(jí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)經(jīng)積分、放大、絕對(duì)值處理送出正比于次級(jí)電流信號(hào)，由ACH送入N1，經(jīng)采樣、A/D變換、真有效值計(jì)算，獲得焊接真有效值電流，供閉環(huán)控制使用；焊接單元電路接收N1送出的HSO信號(hào)，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)觸發(fā)脈沖信號(hào)，經(jīng)T2、D1和D2后送出可控硅觸發(fā)脈沖，驅(qū)動(dòng)U8，使T1按要求的控制角接通電源，在次級(jí)焊接電極與工件間產(chǎn)生強(qiáng)大的焊接電流，完成焊接工作。同時(shí)，DC控制信號(hào)來(lái)自面板，與HSO信號(hào)混合，增加了HSO信號(hào)的可控性，給控制器的調(diào)試、焊接模擬試驗(yàn)及使用維護(hù)帶來(lái)了極大的方便；焊接參數(shù)顯示及設(shè)置單元電路將撥碼設(shè)定的焊接參數(shù)進(jìn)行位選擇，送入N1數(shù)據(jù)線，經(jīng)確認(rèn)后存入存貯器中，并進(jìn)行確認(rèn)顯示，保證設(shè)置參數(shù)準(zhǔn)確可靠，沒(méi)置參數(shù)直觀方便，并能動(dòng)態(tài)設(shè)置；故障報(bào)警電路可指示故障性質(zhì)，由N1送出故障指示信號(hào)，經(jīng)N15點(diǎn)亮指示燈X1～X8，其指示包括可控硅單管指示、焊接電流過(guò)載指示、可控硅控制角超調(diào)指示、焊接變壓器T1超溫指示、可控硅超溫指示、PC可編程控制器故障或停機(jī)指示及故障指示；片選電路將單片機(jī)送出的地址信號(hào)經(jīng)N6譯碼后送出譯碼信號(hào)，再經(jīng)N7譯碼后形成片選信號(hào)。
本實(shí)用新型電阻焊機(jī)焊接電流恒流控制器的工作過(guò)程是，啟動(dòng)控制器，初步設(shè)置焊接參數(shù)，按下工作按鈕，同步信號(hào)電路送出HSI同步信號(hào)于N1，推動(dòng)程序運(yùn)行，并送出高速輸出信號(hào)HSO，經(jīng)焊接單元電路使T1按要求控制角接通380V交流電源，完成焊接加工。
權(quán)利要求1.一種電阻焊機(jī)焊接電流恒流控制器，包括單片機(jī)系統(tǒng)電路，同步信號(hào)電路，A/D基準(zhǔn)電壓電路，焊接電流采樣電路，焊接單元電路，焊接參數(shù)顯示及設(shè)置單元電路，故障報(bào)警電路和片選電路，其特征在于單片機(jī)電路為16位單片機(jī)，各電路間連接關(guān)系是，同步信號(hào)電路、A/D基準(zhǔn)電壓電路和焊接電流采樣電路的輸出接16位單片機(jī)輸入，16位單片機(jī)輸出分別接焊接單元電路、焊接參數(shù)顯示及設(shè)置單元電路、故障報(bào)警電路和片選電路輸入，其中，同步信號(hào)電路由變壓器T3、檢測(cè)器U1、光耦合器N2、與門U2、U3和U4、雙單穩(wěn)多諧振蕩器N3及觸發(fā)器N4構(gòu)成；焊接參數(shù)顯示及設(shè)置單元電路由緩沖器N8，鎖存器N9和N10,16位撥碼開(kāi)關(guān)U10，可編程接口芯片N11和N12，譯碼器N13和N14，數(shù)碼管U11及鍵盤組件U12構(gòu)成；故障報(bào)警電路由鎖存器N15和指示燈X1～X8構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的電阻焊機(jī)焊接電流恒流控制器，其特征在于A/D基準(zhǔn)電路由電阻R1、穩(wěn)壓管Dw、分壓器Rw、跟隨器U5；焊接電流采樣電路由電阻R2、電容C和放大器N5構(gòu)成的積分器，放大器U6和輸出電路U7；焊接單元電路由二極管D1、D2和D3，變壓器T2，組合門U9，放大器U14，可控硅電路U8和變壓器T1構(gòu)成；片選電路由譯碼器N5和N6構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種電阻焊機(jī)焊接電流恒流控制器,由16位單片機(jī)系統(tǒng)電路,同步信號(hào)電路,A/D基準(zhǔn)電壓電路,焊接電流采樣電路,焊接單元電路,焊接參數(shù)顯示及設(shè)置單元電路,故障報(bào)警電路及片選電路構(gòu)成,連接關(guān)系是,同步信號(hào)電路、A/D基準(zhǔn)電壓電路和焊接電流采樣電路的輸出接16位單片機(jī)輸入,16位單片機(jī)輸出分別接焊接單元電路、焊接參數(shù)顯示、設(shè)置單元電路、故障報(bào)警電路和片選電路輸入。精度高,恒流特性好,用于電阻焊機(jī)電流恒流。
文檔編號(hào)B23K11/24GK2320362SQ97205588
公開(kāi)日1999年5月26日 申請(qǐng)日期1997年12月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月12日
發(fā)明者劉家開(kāi), 陽(yáng)屏, 周飛 申請(qǐng)人:成都發(fā)動(dòng)機(jī)公司