專利名稱：電焊機(jī)同步式防觸電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及防觸電裝置，特別是涉及一種電焊機(jī)同步式防觸電裝置。
背景技術(shù)：
電焊機(jī)是造船業(yè)、工礦企業(yè)、建筑業(yè)、機(jī)械加工等行業(yè)中的主要焊接設(shè)備。電焊工常在船體、金屬管道、容器、高空等狹窄金屬結(jié)構(gòu)件的惡劣環(huán)境中進(jìn)行電焊操作。電焊機(jī)的正常輸出電壓一般在70-80V，大大超出24V安全電壓的規(guī)定，這些作業(yè)場(chǎng)所嚴(yán)重威脅電焊工的生命安全，為解決上述焊接安全問題，電焊機(jī)須加防觸電裝置方可安全使用。目前，防觸電裝置按其控制方式有兩類，其一是電焊機(jī)加裝降低空載輸出電壓的防觸電裝置，其二是電焊機(jī)加裝空載自動(dòng)斷電裝置，但都均有一個(gè)低空載電壓到正常輸出電壓或斷電到通電的切換過程，切換信號(hào)滯后，電焊工操作不適應(yīng)，引弧總感到慢半拍，另外需較大功率輸入才能感應(yīng)到信號(hào)，輸入功率大又給焊工帶來不安全，功率小又獲不到達(dá)幅信號(hào)，使之引弧失敗，因此引弧性能不良、燃弧不穩(wěn)定，造成現(xiàn)有電焊機(jī)防觸電裝置的實(shí)用性差。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，是提供一種有效解決滯后引弧，體積小、重量輕、安全可靠且節(jié)能效果好的電焊機(jī)同步式防觸電裝置。
采用的技術(shù)方案是電焊機(jī)同步式防觸電裝置，包括電焊機(jī)、直流電源電路、信號(hào)采集控制電路、無觸點(diǎn)復(fù)合電子繼電元件及單片機(jī)，電焊機(jī)的輸入端通過電源導(dǎo)線連接交流輸入電源，所述的直流電源電路由電源變壓器B、橋式整流D1、電解電容器C1、C2、C3、電阻R10及三點(diǎn)穩(wěn)壓器U4、U5組成，電源變壓器B初級(jí)接交流電源，次級(jí)接橋式整流D1，橋式整流D1輸出直流接電解電容C1、接電阻R10，經(jīng)R10接三點(diǎn)穩(wěn)壓器U4的1腳、U4的2腳接電解電容C2，輸出+12V，三點(diǎn)穩(wěn)壓器U5的1腳接C2，U5的2腳接C3，輸出+5V，C1、C2、C3負(fù)極及U4的3腳、U5的3腳接地；所述的信號(hào)采集控制電路由電流互感器L1、L2、可控硅SCR、橋式整流D2、D3、電阻R1-R9、電解電容器C4、C5、光電耦合器U1、U2、U3、三極管T1、單片機(jī)PIC及無觸點(diǎn)復(fù)合電子繼電元件J組成，電子繼電元件的電子開關(guān)J分別串接在交流輸入的兩相電源導(dǎo)線上，電流互感器L1裝在與電子開關(guān)J兩端連接的可控硅SCR調(diào)壓電路上，橋式整流D2連接L1，橋式整流D2輸出直流信號(hào)接R3一端、接電解電容C4、接光電耦合器U1的2腳，R3另一端、C4負(fù)極、U1的1腳接地，U1的3腳接直流電源+5V，U1的4腳經(jīng)R1接單片機(jī)PIC的輸入端1腳，U1的4腳還經(jīng)R2接地。電流互感器L2裝在輸入電源導(dǎo)線上，橋式整流D3連接L2，橋式整流D3輸出直流信號(hào)接R4一端、接電解電容器C5，接光電耦合器U2的2腳，R4另一端、C5負(fù)極、U2的1腳接地，U2的3腳接直流電源+5V，U2的4腳經(jīng)R5接單片機(jī)PIC的輸入端2腳，U2的4腳還經(jīng)R6接地，單片機(jī)PIC的輸出端3腳經(jīng)R7接光電耦合器U3的2腳，U3的1腳接地，U3的3腳接直流電源+5V，U3的4腳經(jīng)R9接三極管T1的基極，T1的集電極接無觸點(diǎn)復(fù)合電子繼電元件J的負(fù)極，T1的發(fā)射極接地，U3的4腳還經(jīng)R8接地，J的正極接+12V。
將所述的直流電源電路和信號(hào)采集控制電路裝在殼體內(nèi)構(gòu)成電焊機(jī)同步式防觸電裝置。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是始動(dòng)時(shí)間0.02秒，電焊機(jī)引弧快，解決了滯后引弧的問題，裝置體積小、重量輕，安裝在焊機(jī)內(nèi)，使用壽命長(zhǎng)，空載電壓10-12V，遠(yuǎn)低于安全電壓24V，因此本裝置使用時(shí)更安全。


圖1為本實(shí)用新型電路原理圖。
具體實(shí)施方式
電焊機(jī)同步式防觸電裝置，包括電焊機(jī)1、直流電源電路、信號(hào)采集控制電路、無觸點(diǎn)復(fù)合電子繼電元件J及單片機(jī)PIC16F627。電焊機(jī)1的輸入端通過電源導(dǎo)線連接交流380V輸入電源。所述的直流電源電路由電源變壓器B、橋式整流D1、電解電容器C1、C2、C3、電阻R10及三點(diǎn)穩(wěn)壓器型號(hào)為7812的U4、型號(hào)為7805的U5組成。電源變壓器B為380V/14×2，其初級(jí)接380V交流電源的A相和B相，次級(jí)輸出交流14V接橋式整流D1，經(jīng)整流輸出直流接電解電器C1、接電阻R10，經(jīng)R10接型號(hào)為7812三點(diǎn)穩(wěn)壓器U4的1腳，U4的2腳接電解電容C2，經(jīng)濾波、穩(wěn)壓輸出+12V，7805三點(diǎn)穩(wěn)壓器U5的1腳接C2，U5的2腳接C3輸出+5V，C1、C2、C3負(fù)極及U4的3腳、U5的3腳接地，其中+12V給6048D電子繼電元件J供電，+5V給單片機(jī)PIC16F627、光電耦合器U1、U2、U3供電。所述的信號(hào)采集控制電路由電流互感器L1、L2、可控硅SCR、橋式整流D2、D3、電阻R1-R9、電解電容器C4、C5、型號(hào)均為521的光電耦合器U1、U2、U3、型號(hào)為5551的三極管T1、單片機(jī)PIC16F627及無觸點(diǎn)復(fù)合6048D電子繼電元件J組成。電子繼電元件的電子開關(guān)J分別串接在交流輸入電源導(dǎo)線B相和C相上，構(gòu)成三相兩控，電流互感器L1裝在可控硅SCR構(gòu)成的調(diào)壓電路上，其調(diào)壓電路兩端連接在C相的電子開關(guān)J兩端，L1感應(yīng)的交流電接橋式整流D2，橋式整流D2輸出直流信號(hào)接R3一端、接電解電容C4，經(jīng)整流、濾波的直流信號(hào)接521光電耦合器U1的2腳，R3另一端、C4負(fù)極、U1的1腳接地，U1的3腳接直流電源+5V，U1的4腳經(jīng)R1接單片機(jī)PIC的輸入端1腳，U1的4腳還經(jīng)R2接地。電流互感器L2裝在C相電源導(dǎo)線上，橋式整流電路D3連接L2，橋式整流D3輸出直流信號(hào)接R4一端、接電解電容器C5，經(jīng)整流、濾波的直流信號(hào)接521光電耦合器U2的2腳，R4另一端、C5負(fù)級(jí)、U2的1腳接地，U2的3腳接直流電源+5V，U2的4腳經(jīng)R5接單片機(jī)PIC16F627的輸入端2腳，U2的4腳還經(jīng)R6接地。單片機(jī)PIC16F627的輸出端3腳經(jīng)R7接521光電耦合器U3的2腳，U3的1腳接地，U3的3腳接直流電源+5V，U3的4腳經(jīng)R9接型號(hào)為5551三極管T1的基極，T1的集電極接6048D無觸點(diǎn)復(fù)合電子繼電原件J的負(fù)極，T1的發(fā)射極接地，U3的4腳還經(jīng)R8接地，J的正極接+12V。將所述的直流電源電路和信號(hào)采集控制電路裝在殼體內(nèi)，構(gòu)成電焊機(jī)同步式防觸電裝置。
電焊機(jī)同步式防觸電裝置的工作原理電源變壓器B由輸入的交流380V降壓至14V，經(jīng)整流、濾波、7812穩(wěn)壓輸出+12V給6048D供電，再給7805穩(wěn)壓輸出+5V給單片機(jī)供電。當(dāng)電焊鉗2上焊條接觸工件時(shí)，電流互感器L1采集的交流信號(hào)經(jīng)整流、濾波給521光電耦合器U1再送入單片機(jī)，根據(jù)程序和參數(shù)輸出驅(qū)動(dòng)6048D，6048D導(dǎo)通后電流互感器L2立即產(chǎn)生交流信號(hào)，經(jīng)整流后通過521光電耦合器U2送入單片機(jī)進(jìn)行程序控制，同時(shí)L1被短接切斷L1自身信號(hào)，由L2替代使裝置繼續(xù)工作，當(dāng)停止焊接時(shí)，L2工作信號(hào)小于非焊接信號(hào)狀態(tài)，單片機(jī)判斷將6048D關(guān)閉，裝置恢復(fù)到原來狀態(tài)。此裝置適用不同類別的焊機(jī)，空載電壓可由所述的可控硅調(diào)壓電路調(diào)至空載電壓在12V以內(nèi)，始動(dòng)時(shí)間0.02秒，工作結(jié)束0.1秒斷電，起動(dòng)靈敏度250歐姆，功率3.2W。此裝置安裝于焊機(jī)殼內(nèi)，適用于一次工作電流為60A-250A各種電焊機(jī)。
權(quán)利要求1.電焊機(jī)同步式防觸電裝置，包括電焊機(jī)(1)、直流電源電路、信號(hào)采集控制電路、無觸點(diǎn)復(fù)合電子繼電元件及單片機(jī)，電焊機(jī)(1)的輸入端通過電源導(dǎo)線連接交流輸入電源，其特征在于所述的直流電源電路由電源變壓器B、橋式整流D1、電解電容器C1、C2、C3、電阻R10及三點(diǎn)穩(wěn)壓器U4、U5組成，電源變壓器B初級(jí)接交流電源，次級(jí)接橋式整流D1，橋式整流D1輸出直流接電解電容C1、接電阻R10，經(jīng)R10接三點(diǎn)穩(wěn)壓器U4的(1)腳、U4的(2)腳接電解電容C2，輸出+12V，三點(diǎn)穩(wěn)壓器U5的(1)腳接C2，U5的(2)腳接C3，輸出+5V，C1、C2、C3負(fù)極及U4的(3)腳、U5的(3)腳接地；所述的信號(hào)采集控制電路由電流互感器L1、L2、可控硅SCR、橋式整流D2、D3、電阻R1-R9、電解電容器C4、C5、光電耦合器U1、U2、U3、三極管T1、單片機(jī)PIC及無觸點(diǎn)復(fù)合電子繼電元件J組成，電子繼電元件的電子開關(guān)J分別串接在交流輸入的兩相電源導(dǎo)線上，電流互感器L1裝在與電子開關(guān)J兩端連接的可控硅SCR調(diào)壓電路上，橋式整流D2連接L1，橋式整流D2輸出直流信號(hào)接R3一端、接電解電容C4、接光電耦合器U1的(2)腳，R3另一端、C4負(fù)極、U1的(1)腳接地，U1的(3)腳接直流電源+5V，U1的(4)腳經(jīng)R1接單片機(jī)PIC的輸入端(1)腳，U1的(4)腳還經(jīng)R2接地；電流互感器L2裝在輸入電源導(dǎo)線上，橋式整流D3連接L2，橋式整流D3輸出直流信號(hào)接R4一端、接電解電容器C5，接光電耦合器U2的(2)腳，R4另一端、C5負(fù)極、U2的(1)腳接地，U2的(3)腳接直流電源+5V，U2的(4)腳經(jīng)R5接單片機(jī)PIC的輸入端(2)腳，U2的(4)腳還經(jīng)R6接地，單片機(jī)PIC的輸出端(3)腳經(jīng)R7接光電耦合器U3的(2)腳，U3的(1)腳接地，U3的(3)腳接直流電源+5V，U3的(4)腳經(jīng)R9接三極管T1的基極，T1的集電極接電子繼電元件J的負(fù)極，T1的發(fā)射極接地，U3的(4)腳還經(jīng)R8接地，J的正極接+12V。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電焊機(jī)同步防觸電裝置，包括直流電源電路、信號(hào)采集控制電路、電子繼電元件及單片機(jī)。直流電源變壓器初級(jí)接交流電源，次級(jí)接橋式整流，經(jīng)電容濾波、三點(diǎn)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓輸出+12V供電子繼電元件，輸出+5V供單片機(jī)。交流互感器L
文檔編號(hào)B23K9/10GK2853259SQ20052014600
公開日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日
發(fā)明者姜孟澤, 楊家武, 宋文貴 申請(qǐng)人:渤海船舶重工有限責(zé)任公司