專利名稱：焊機(jī)故障檢測及保護(hù)系統(tǒng)及其所采用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊機(jī)的故障檢測及保護(hù)系統(tǒng)及其所采用的方法，尤其涉及一種數(shù)字化的焊機(jī)故障檢測及保護(hù)系統(tǒng)及其所采用的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有焊機(jī)的故障檢測及保護(hù)系統(tǒng)采用模擬檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)受元件的性能影響大，系統(tǒng)的一致性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種數(shù)字化的焊機(jī)故障檢測及保護(hù)系統(tǒng)及其方法，其能有效地檢測焊機(jī)的故障類型并進(jìn)行診斷，輸出相關(guān)信息供維修人員參考。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了下述技術(shù)方案提供一種焊機(jī)故障檢測及保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，包括依次電路連接的故障信號采集電路、其用于采集系統(tǒng)的故障信號；信號鎖存電路、其接收來自故障采集電路的故障信號并進(jìn)行緩沖功率放大并鎖存；信號處理電路、接收來自信號鎖存電路的信號，檢測確定信號故障；顯示電路，其顯示故障信息。
本發(fā)明還提供一種焊機(jī)故障檢測及保護(hù)方法，包括如下步驟1)故障信號采集電路采集并輸出故障信號；2)信號鎖存電路接收所述故障信號，先經(jīng)過緩沖電路進(jìn)行緩沖，提高功率，然后輸入到鎖定觸發(fā)器中，然后鎖定觸發(fā)器輸出一信號經(jīng)過或門后輸出電平信號；3)信號處理電路根據(jù)輸出的電平信號檢測出系統(tǒng)總線驅(qū)動器的位，并從而確定故障類型；4)顯示電路輸出并顯示所述的故障信息。
本發(fā)明的焊機(jī)故障檢測及保護(hù)系統(tǒng)簡單、可靠，焊機(jī)故障狀態(tài)檢測靈敏，能夠檢測確定故障類型，有效保護(hù)焊機(jī)，且降低了焊機(jī)的維修難度。該發(fā)明的特點(diǎn)在于采用的簡單的硬件能夠可靠有效檢測故障，并輸出信息，能夠保護(hù)現(xiàn)場焊接參數(shù)，能夠避免由于故障造成的重大損失。


圖1是本發(fā)明的故障信號采集電路的具體電路圖。
圖2是本發(fā)明的信號鎖存電路的具體電路圖。
圖3是本發(fā)明的信號處理電路及顯示電路的具體電路圖。
圖4為本發(fā)明的工作方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的焊機(jī)故障檢測及保護(hù)系統(tǒng)包括依次連接的故障信號采集電路1，信號鎖存電路2、信號處理電路3、顯示電路4。
如圖1所示本發(fā)明的故障信號采集電路1包括過壓信號采集電路11、過熱信號采集電路12、欠壓信號采集電路13、過流信號采集電路14。由于上述采樣電路均為現(xiàn)有技術(shù)，這里不再贅述。
如圖2所示本發(fā)明的信號鎖存電路2接收來自故障信號采集電路1的過流、過壓、欠壓信號，其包括六同相緩沖變換器4050，所述的過流、過壓、欠壓信號輸入同相緩沖變換器的3、5、7引腳進(jìn)行緩沖并功率放大，以避免信號的失真；四輸入R-S(三態(tài))鎖定觸發(fā)器4043，其只有新的脈沖到來時(shí)才能清除前面已保存的脈沖，在本電路中鎖存故障信號，不落下有效信號，保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。
三輸入或門4075，其輸入端可接3個(gè)信號，經(jīng)過或邏輯后輸出一個(gè)信號，在本系統(tǒng)中為了節(jié)約硬件成本采用了或門4075，對焊機(jī)來說過流、過壓、欠壓、過熱等故障都能對焊機(jī)造成危害，即對任何一個(gè)故障必須采取保護(hù)措施，因而采用了或邏輯，選用了或門4075。
由于過流、過壓、欠壓信號容易受外部干擾，可能導(dǎo)致誤信號，因此通過鎖存環(huán)節(jié)對信號的有效性進(jìn)行診斷，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。而對過熱信號的采集采用了常開熱敏電阻連接到地的形式，低電平有效、抗干擾能力強(qiáng)，故無需經(jīng)過信號鎖存環(huán)節(jié)，節(jié)省了硬件成本。
各個(gè)信號經(jīng)信號鎖存電路后輸入給信號處理電路及顯示電路，如圖3所示其包括微電腦80C196KC，微電腦80C196KC是INTEL公司采用CHMOS工藝制造，具有運(yùn)算速度快，處理能力強(qiáng)，接口豐富等特點(diǎn)，成為控制系統(tǒng)理想的控制芯片。集成有16K字節(jié)的EPROM，488字節(jié)寄存器陣列，有20個(gè)中斷源，3個(gè)脈寬調(diào)制(PWM)輸出，4個(gè)高速輸入口HSI，6個(gè)高速輸出口HSO，4個(gè)16位軟件定時(shí)器，8通道帶采樣——保持的10位A/D轉(zhuǎn)換器，全雙工串行口，看門狗以及高速時(shí)鐘和I/O系統(tǒng)等，與80C196KB相比，80C196KC不僅內(nèi)部存儲器的容量擴(kuò)大了一倍，擴(kuò)展了輸入輸出口(如增加了2個(gè)PWM口)，還新增了一個(gè)外設(shè)事務(wù)服務(wù)器PTS(Peripheral TransactionServer)，大大降低了中斷服務(wù)的開銷。另外，它可以采用16MHz的晶振，運(yùn)行速度比12MHz的80C196KB快33％。這給系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及今后控制系統(tǒng)的升級和擴(kuò)展提供了極大的方便。本系統(tǒng)采用該芯片作為主控制芯片對焊機(jī)的故障進(jìn)行檢測、識別并輸出相關(guān)信息診斷故障，故障信號經(jīng)過信號鎖存電路后輸入到微電腦80C196KC的系統(tǒng)總線驅(qū)動器74LS244中，80C196KC讀該芯片的狀態(tài)來識別故障類型，通過微電腦的P1.1，P1.2，P1.3口線控制串行專用顯示芯片MAX7219進(jìn)行顯示。
所述顯示電路MAX7219是集成的串行輸入共陰極顯示驅(qū)動器，這種接口微處理器可驅(qū)動八位七段數(shù)字型LED或條形圖顯示器或64只獨(dú)立LED，本系統(tǒng)采用該芯片考慮到硬件簡單，降低成本，本系統(tǒng)采用該芯片驅(qū)動七位七段數(shù)字型LED和八只獨(dú)立的發(fā)光LED作為工作過程指示用。
結(jié)合圖4所示本發(fā)明的保護(hù)系統(tǒng)能夠識別焊機(jī)的過流、過壓、欠壓和過熱故障，故障源不一樣，但是信號采樣電路基本類似，故只舉過壓故障識別原理為例說明本發(fā)明的工作過程如下焊機(jī)正常工作的允許電壓為340～420，當(dāng)電壓高于420時(shí)就認(rèn)為是過壓，如過壓信號采樣電路所示，正常工作時(shí)光耦U5不工作，一旦過壓，光耦U5的1腳電壓高于2腳的電壓，光耦導(dǎo)通，經(jīng)過電阻R3分壓后輸出過壓信號OV，該信號輸入到信號鎖存電路，即先經(jīng)過六同相緩沖變換器4050進(jìn)行緩沖，提高功率，然后輸入到鎖定觸發(fā)器4043中，然后鎖定觸發(fā)器4043輸出一信號經(jīng)過或門4075后輸出高電平信號經(jīng)過系統(tǒng)總線驅(qū)動器74LS244總線驅(qū)動后與微電腦進(jìn)行動作，微電腦檢測系統(tǒng)總線驅(qū)動器74LS244的位，當(dāng)檢測到第2位為高時(shí)，則置過壓故障標(biāo)志位，延時(shí)檢測確定后，保護(hù)現(xiàn)場焊接參數(shù)，通過P1.0、P1.1、P1.2控制顯示驅(qū)動器MAX7219顯示故障信息，顯示過壓信息為“OV-----”。
權(quán)利要求
1.一種焊機(jī)故障檢測及保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，包括依次電路連接的故障信號采集電路(1)、其用于采集系統(tǒng)的故障信號；信號鎖存電路(2)、其接收來自故障采集電路(1)的故障信號并進(jìn)行緩沖功率放大并鎖存；信號處理電路(3)、接收來自信號鎖存電路的信號，檢測確定信號故障；顯示電路(4)，顯示故障信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊機(jī)故障檢測及保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述信號鎖存電路(2)包括依次電路連接的緩沖電路、鎖定觸發(fā)器、或門；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊機(jī)故障檢測及保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述的信號處理電路包括微電腦及系統(tǒng)總線驅(qū)動器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊機(jī)故障檢測及保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述的顯示電路采用集成的串行輸入共陰極顯示驅(qū)動器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊機(jī)故障檢測及保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述的故障信號采集電路(1)包括過壓信號采集電路(11)、過熱信號采集電路(12)、欠壓信號采集電路(13)、過流信號采集電路(14)。
6.一種焊機(jī)故障檢測及保護(hù)方法，其特征在于，包括如下步驟1)故障信號采集電路采集并輸出故障信號；2)信號鎖存電路接收所述故障信號，先經(jīng)過緩沖電路進(jìn)行緩沖，提高功率，然后輸入到鎖定觸發(fā)器中，然后鎖定觸發(fā)器輸出一信號經(jīng)過或門后輸出電平信號；3)信號處理電路根據(jù)輸出的電平信號檢測出系統(tǒng)總線驅(qū)動器的位，并從而確定故障類型；4)顯示電路輸出并顯示所述的故障信息。
全文摘要
本發(fā)明提供一種焊機(jī)故障檢測及保護(hù)系統(tǒng)及其所采用的方法，其包括依次電路連接的故障信號采集電路、其用于采集系統(tǒng)的故障信號；信號鎖存電路、其接收來自故障采集電路的故障信號并進(jìn)行緩沖功率放大并鎖存；信號處理電路、接收來自信號鎖存電路的信號，檢測確定信號故障；顯示電路，其顯示故障信息。本發(fā)明的焊機(jī)故障檢測及保護(hù)系統(tǒng)簡單、可靠，焊機(jī)故障狀態(tài)檢測靈敏，能夠檢測確定故障類型，有效保護(hù)焊機(jī)，且降低了焊機(jī)的維修難度。該發(fā)明的特點(diǎn)在于采用的簡單的硬件能夠可靠有效檢測故障，并輸出信息，能夠保護(hù)現(xiàn)場焊接參數(shù)，能夠避免由于故障造成的重大損失。
文檔編號B23K37/00GK1640611SQ20041001591
公開日2005年7月20日 申請日期2004年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月16日
發(fā)明者尤志春 申請人:上海威特力焊接設(shè)備制造有限公司