專利名稱：電容儲(chǔ)能機(jī)控制裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊機(jī)的控制裝置及其控制方法，特別是一種電容儲(chǔ)能式儲(chǔ)能焊機(jī)的控制裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的儲(chǔ)能機(jī)焊接控制方法多數(shù)采用模擬式充電，用腳踏開關(guān)直接控制放電。充電過程中存在過度充電以及充電不足的情況，所以放電時(shí)不能在同一能量下進(jìn)行放電，以免導(dǎo)致焊接效果不一致，特別是在精密點(diǎn)焊時(shí)無法滿足焊接要求。
其次，沒有采用“連點(diǎn)”的工作方式，以致于生產(chǎn)效率低。如上所述，放電是由腳踏開關(guān)控制，腳踏開關(guān)踩下時(shí)，不管電容是否充滿都放電，所以必須等到充滿電后才能踩腳踏開關(guān)，否則能量不足以形成焊點(diǎn)，因此，很難在充滿電后用最短的時(shí)間進(jìn)行焊接操作，其操作復(fù)雜、效率低。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種焊接精度高、焊接速度快且操作簡(jiǎn)單的控制裝置及其控制方法。為此，本發(fā)明的儲(chǔ)能焊機(jī)的控制裝置及其控制方法，具有同步控制的功能，能夠使每一點(diǎn)的焊接都在同一電壓下進(jìn)行，其焊接精度高；具有連點(diǎn)焊接的功能，由內(nèi)部程序控制放電硅放電，保證每次充滿電后再焊接；具有操作簡(jiǎn)便的功能，在任何時(shí)候踩腳踏開關(guān)都可以焊接；主要控制電路是為了控制主電路放電硅的放電時(shí)刻。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案為提供一種電容儲(chǔ)能機(jī)控制裝置，包括面板、CPU主板電路、觸發(fā)板電路和主控電路，所述面板與所述CPU主板電路連接，所述觸發(fā)板電路和所述CPU主板電路之間通過數(shù)據(jù)線來連接，所述觸發(fā)板電路、所述CPU主板電路與所述主控電路連接。
所述主控電路包括升壓變壓器、整流橋、充電可控硅、儲(chǔ)能電容、放電可控硅、放電變壓器，所述升壓變壓器連接所述整流橋的輸入端，所述整流橋的輸出端串聯(lián)一個(gè)充電可控硅(SCR0)后與所述儲(chǔ)能電容(C1、Cn)并聯(lián)，所述儲(chǔ)能電容的兩端連接到由放電可控硅(SCR1～SCR4)組成的兩輸入端，該放電可控硅的輸出端連接所述的放電變壓器，并通過該放電變壓器后為焊接機(jī)的工作提供工作電壓。
所述面板包括面板貼膜、鐵板和板框，所述鐵板設(shè)置于所述的板框中，其周邊與所述的板框連接，并在所述鐵板與所述板框的同一側(cè)設(shè)置所述的面板貼膜。所述面板貼膜設(shè)置按鍵操作部位和數(shù)碼顯示部位，與所述CPU主板電路裝置中的元器件接觸，其分別顯示時(shí)間參數(shù)、電壓參數(shù)和計(jì)數(shù)值，可根據(jù)所述面板的需要相應(yīng)做出變化。所述鐵板上可設(shè)置孔和方窗，用于放置所述CPU主板電路裝置中的元器件。
所述CPU主板電路裝置上設(shè)置有數(shù)碼管和按鍵，通過數(shù)碼管來顯示數(shù)據(jù)，用按鍵來進(jìn)行操作，其上元件的定位與所述面板以及所述鐵板相互配合。通過所述面板貼膜按動(dòng)其下連接的所述按鍵，以實(shí)現(xiàn)指令的輸入。
所述觸發(fā)板電路包括電源電路、氣閥驅(qū)動(dòng)電路、充電電路、微調(diào)放電電路、放電觸發(fā)電路和處理電路。所述電源電路用于為電路板提供電源，所述氣閥驅(qū)動(dòng)電路和所述放電觸發(fā)電路同時(shí)連接到同一個(gè)接口上，而所述處理電路則分別連接到所述充電電路和所述微調(diào)放電電路。
CPU主板電路裝置中的CPU主板電路是控制的核心電路，由CPU和外圍電路組成。
所述觸發(fā)板電路與所述主控電路之間、所述CPU主板電路與所述主控電路之間還可分別設(shè)置有變壓器。
所述的電容儲(chǔ)能機(jī)控制裝置在焊接時(shí)采用連點(diǎn)工作方式，所述連點(diǎn)工作方式也就是當(dāng)踩住腳踏開關(guān)(可以是焊機(jī)的啟動(dòng)開關(guān))不松開的時(shí)候，焊機(jī)會(huì)焊完前一點(diǎn)后自動(dòng)再焊接下一點(diǎn)，并不斷地重復(fù)點(diǎn)焊，直到腳踏開關(guān)松開為止。
電容儲(chǔ)能機(jī)的控制方法，采用了一種兩段式放電進(jìn)行控制，該控制方法是由程序控制來實(shí)現(xiàn)，其控制方法分如下兩個(gè)部分，其中(1)充電部分當(dāng)來自所述觸發(fā)板電路的控制信號(hào)進(jìn)入到所述主控電路后，經(jīng)充電可控硅(SCR0)允許充電，電壓與電壓設(shè)定值進(jìn)行比較，當(dāng)大于電壓設(shè)定值時(shí)，進(jìn)行微調(diào)放電；小于電壓設(shè)定值時(shí)又進(jìn)行充電，呈一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。
(2)放電部分CPU接收到來自所述面板上的外部焊接放電信號(hào)后(通過面板上設(shè)置的按鍵來實(shí)現(xiàn))，進(jìn)行兩段放電，第一段為微調(diào)放電，電壓至設(shè)定電壓值時(shí)進(jìn)行第二段焊接放電。
每次進(jìn)行兩段放電，達(dá)到焊接放電時(shí)在同一電壓值放電。
本發(fā)明的有益效果是由于采用了兩段放電方式，在充到設(shè)定值以上后先進(jìn)行一段微調(diào)至設(shè)定電壓點(diǎn)，在進(jìn)行焊接放電，可使焊接電源穩(wěn)定，且精度高；其次，提供連點(diǎn)工作方式，使焊接機(jī)可以連續(xù)的工作，每次都待充電電壓充到設(shè)定點(diǎn)后方可焊接，這樣就確保了每次都能焊牢，從而可提高生產(chǎn)率；還有，就是控制裝置采用的是單片微機(jī)控制系統(tǒng)，操作維護(hù)簡(jiǎn)單，控制規(guī)范精確、穩(wěn)定。采用軟、硬件結(jié)合，同步控制，保證焊接質(zhì)量且精度高。電容電壓可以是1V精度從35～400V任意可調(diào)，而且電路充放電迅速，焊接電流穩(wěn)定，充放電頻率高。使用了數(shù)碼顯示面板，使操作界面形象直觀、操作簡(jiǎn)單、使用方便且外觀精美，還設(shè)有按鍵聲音，提醒操作者操作成功，防止錯(cuò)誤操作。


圖1是整體電路的框圖。
圖2是主電路原理框圖。
圖3是主電路原理圖。
圖4是儲(chǔ)能機(jī)工作波形特性示意圖。
圖5為充電流程圖。
圖6為放電流程圖。
圖7是面板貼膜的外觀圖。
圖8是內(nèi)部設(shè)置有本發(fā)明裝置焊接機(jī)的正面示意圖。
圖9是內(nèi)部設(shè)置有本發(fā)明裝置焊接機(jī)的側(cè)視圖。
符號(hào)說明1電源開關(guān)； 2復(fù)位按鍵；3焊接按鍵； 4調(diào)整按鍵；5連點(diǎn)按鍵； 6充電按鍵；7電壓鍵；8電壓/計(jì)數(shù)鍵；9加、減、確定鍵；10時(shí)間鍵；11選擇鍵； 12電源指示燈；13充電指示燈； 14升壓變壓器；15整流橋； 16充電可控硅；17電容； 18放電可控硅；19放電變壓器； 20面板；21CPU主板電路； 22觸發(fā)板電路；23主控電路； 24面板貼膜；R電阻； S2腳踏開關(guān)具體實(shí)施方式
電容儲(chǔ)能點(diǎn)焊是利用電容儲(chǔ)存能量，當(dāng)能量能使小面積焊點(diǎn)熔化時(shí)，電容瞬時(shí)放電。與其它焊接方式相比，例如交流機(jī)，從電網(wǎng)取用瞬時(shí)功率低，各相負(fù)載均衡、功率因素高，且可向焊接區(qū)提供集中能量，能得到表面質(zhì)量好、變形小的焊件，可焊接一些導(dǎo)熱導(dǎo)電好、難以焊接的有色金屬，適合于焊鋁、銅銀、鎳金屬及合金材料的焊接。該焊接方法已大量用于工業(yè)生產(chǎn)，如五金、家電，電子，金屬器皿等行業(yè)。而焊機(jī)由機(jī)械部分與電氣部分組成，電路控制是電阻焊接技術(shù)的核心部分。單片計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在焊接領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，已成為阻焊機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展的主流。該機(jī)以專業(yè)工控單片微機(jī)為控制核心，采取多種軟硬件抗干擾措施的電容儲(chǔ)能焊機(jī)控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種電容儲(chǔ)能機(jī)控制裝置及其控制方法，該控制裝置包括面板20、CPU主板電路21、觸發(fā)板電路22和主控電路23，如圖1所示，面板20與CPU主板電路21通過安裝在CPU主板電路21中的按鍵S1～S12連接(未圖示)，觸發(fā)板電路22和CPU主板電路21之間通過數(shù)據(jù)線來連接，觸發(fā)板電路22、CPU主板電路21與主控電路23之間分別安裝有變壓器T3、變壓器T4，其中，主控電路23包括升壓變壓器14、整流橋15、充電可控硅16、儲(chǔ)能電容17、放電可控硅18、放電變壓器19，該放電變壓器19用于為焊接工件提供工作電壓，如圖2和圖3所示。升壓變壓器14(T1)把來自外部電源的電壓經(jīng)過升壓傳遞到整流橋15(D1)，經(jīng)整流后，在充電可控硅16(SCR0)接收來自觸發(fā)板電路22的控制信號(hào)，使充電可控硅16導(dǎo)通，隨后儲(chǔ)能電容17(C1和Cn)開始充電，然后在放電可控硅18(SCR1～SCR4)接收來自觸發(fā)板電路22輸出端(G1～G4)的控制信號(hào)，使其開始放電，并傳遞給放電變壓器19(T2)，最后通過放電變壓器19(T2)的放電把工作電壓傳送到工作件上。
觸發(fā)板電路22由印刷電路板以及上面設(shè)置的元器件組成，從觸發(fā)板電路22觸發(fā)板的端口G1、端口G2、端口G3、端口G4上分別把控制信號(hào)輸出到放電可控硅SCR1的K1端、放電可控硅SCR2的K2端、放電可控硅SCR3的K3端、放電可控硅SCR4的K4端，觸發(fā)板的U端口與V端口分別連接在腳踏開關(guān)S2的兩端，用于控制焊接機(jī)的工作。CPU主板電路21中的CPU主板電路是控制的核心電路，由CPU和外圍電路(未圖示)組成。
面板裝置20包括面板貼膜24、鐵板和板框(未圖示)，鐵板安裝在板框中，其周邊與板框連接，并在鐵板與板框的同一側(cè)貼有面板貼膜24。該面板貼膜24的外觀及其功能結(jié)合圖7說明如下。其中，電源開關(guān)1、復(fù)位按鍵2(發(fā)生異常時(shí)，重新復(fù)位焊機(jī)，使正常工作)、焊接按鍵3(焊接/空程功能切換)、調(diào)整按鍵4(調(diào)節(jié)電極上升或下降)、連點(diǎn)按鍵5(單點(diǎn)/連點(diǎn)切換)、充電按鍵6(允許充電)、電壓鍵7(電壓設(shè)定鍵)、電壓/計(jì)數(shù)鍵8(電壓和計(jì)數(shù)顯示狀態(tài)切換，按長鍵，計(jì)數(shù)清零)、加、減、確定鍵9(面板參數(shù)設(shè)定用)、時(shí)間鍵10(設(shè)定時(shí)間)、選擇鍵11(選擇時(shí)間參數(shù)設(shè)定對(duì)象)、電源指示燈12以及充電指示燈13。并使用2mm的冷軋板來制造鐵板，在其上配合面板功能開有孔、窗，并進(jìn)行噴漆。并配合貼膜的尺寸，板框使用4mm冷軋板焊接及鍍鉻而成。
根據(jù)儲(chǔ)能焊機(jī)工作波形的特性，如圖4所示，電容儲(chǔ)能機(jī)的控制方法如下本控制器裝置采用高性能微機(jī)控制器為控制核心，編制程序以完成對(duì)整機(jī)的控制。控制的關(guān)鍵是如何準(zhǔn)確控制充電電壓。因此本發(fā)明采用了一種兩段式放電進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)焊接電流穩(wěn)定。該控制方法是由程序控制實(shí)現(xiàn)，其控制方法分兩個(gè)步驟。
(1)為充電部分當(dāng)來自觸發(fā)板電路的控制信號(hào)進(jìn)入到主控電路后，經(jīng)充電可控硅SCR0允許充電后才對(duì)儲(chǔ)能電容進(jìn)行充電，電壓與門限電壓設(shè)定值進(jìn)行比較，當(dāng)大于門限電壓設(shè)定值時(shí)，進(jìn)行微調(diào)放電；小于門限電壓設(shè)定值時(shí)又進(jìn)行充電，呈一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，如圖5所示。
(2)為放電部分CPU接收到來自面板上的外部焊接放電信號(hào)后進(jìn)行兩段放電，第一段為微調(diào)放電，電壓至設(shè)定電壓值時(shí)進(jìn)行第二段焊接放電。每次進(jìn)行兩段放電，達(dá)到焊接放電時(shí)在同一電壓值放電。具體控制流程為圖6充電流程，放電流程。
結(jié)合焊接機(jī)進(jìn)行操作時(shí)，如圖8和圖9所示。首先插上電源，合上面板上電源開關(guān)，控制面板得電，電源指示燈亮，進(jìn)入工作狀態(tài)；然后按“調(diào)整”鍵進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整指示燈亮，電極下壓；再按“調(diào)整”鍵，調(diào)整指示燈滅，電極上升。再設(shè)定焊接參數(shù)，焊接過程時(shí)間與焊接電壓，具體操作通過面板來實(shí)現(xiàn)。并通過面板上的三位數(shù)碼管顯示區(qū)顯示電壓/計(jì)數(shù)的數(shù)字，開機(jī)默認(rèn)為電壓顯示，按“電壓/計(jì)數(shù)”鍵切換為計(jì)數(shù)狀態(tài)，顯示計(jì)數(shù)值，每焊一件工件，數(shù)字加一個(gè)數(shù)值，最高計(jì)數(shù)為99999，在計(jì)數(shù)狀態(tài)下(計(jì)數(shù)指示燈亮)，按“電壓/計(jì)數(shù)”長鍵(兩秒鐘左右)，計(jì)數(shù)清零，從一開始重新計(jì)數(shù)。再按“電壓/計(jì)數(shù)”回到電壓顯示狀態(tài)。氣壓、過程時(shí)間、電壓等調(diào)節(jié)或設(shè)定好后，按“焊接”鍵，焊接允許指示燈亮，表明可以進(jìn)行焊接。此時(shí)再將工件放入夾具上，或手工定位好，踩腳踏開關(guān)，進(jìn)行焊接。檢查焊件接頭質(zhì)量是否符合要求，未達(dá)標(biāo)時(shí)，重新設(shè)定并調(diào)大電壓參數(shù)同時(shí)調(diào)整氣壓，直到符合要求。最后關(guān)掉充電開關(guān)，踩一下腳踏開關(guān)，然后關(guān)閉電源開關(guān)，關(guān)閉設(shè)備外部總電源，關(guān)閉氣源開關(guān)。
雖然以特定實(shí)施例來描述本發(fā)明，但是熟習(xí)該項(xiàng)技藝者將清楚地知道可在不脫離下面所附權(quán)利要求所界定的本發(fā)明的精神及范圍內(nèi)實(shí)施各種變化和修改。但不論其在形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是采用本技術(shù)所做出的修改，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電容儲(chǔ)能機(jī)控制裝置，其特征在于，包括面板、CPU主板電路、觸發(fā)板電路和主控電路，所述面板與所述CPU主板電路連接，所述觸發(fā)板電路和所述CPU主板電路之間通過數(shù)據(jù)線來連接，所述觸發(fā)板電路、所述CPU主板電路與所述主控電路連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電容儲(chǔ)能機(jī)控制裝置，其特征在于，所述主控電路包括升壓變壓器、整流橋、充電可控硅、儲(chǔ)能電容、放電可控硅、放電變壓器，所述升壓變壓器連接所述整流橋的輸入端，所述整流橋的輸出端串聯(lián)一個(gè)充電可控硅(SCR0)后與所述儲(chǔ)能電容(C1、Cn)并聯(lián)，所述儲(chǔ)能電容的兩端連接到由放電可控硅(SCR1～SCR4)組成的兩輸入端，該放電可控硅的輸出端連接所述的放電變壓器，并通過該放電變壓器后為焊接機(jī)的工作提供工作電壓。
3.如權(quán)利要求1所述的電容儲(chǔ)能機(jī)控制裝置，其特征在于，所述面板包括面板貼膜、鐵板和板框，所述鐵板設(shè)置于所述的板框中，其周邊與所述的板框連接，并在所述鐵板與所述板框的同一側(cè)設(shè)置所述的面板貼膜。
4.如權(quán)利要求1所述的電容儲(chǔ)能機(jī)控制裝置，其特征在于，所述CPU主板電路上設(shè)置有數(shù)碼管和按鍵，通過所述面板貼膜按動(dòng)其下連接的所述按鍵。
5.如權(quán)利要求1所述的電容儲(chǔ)能機(jī)控制裝置，其特征在于，所述觸發(fā)板電路與所述主控電路之間、所述CPU主板電路與所述主控電路之間分別設(shè)置有變壓器。
6.如權(quán)利要求1所述的電容儲(chǔ)能機(jī)控制裝置，其特征在于，所述觸發(fā)板電路包括電源電路、氣閥驅(qū)動(dòng)電路、充電電路、微調(diào)放電電路、放電觸發(fā)電路和處理電路，所述電源電路用于為電路板提供電源，所述氣閥驅(qū)動(dòng)電路和所述放電觸發(fā)電路同時(shí)連接到同一個(gè)接口上，而所述處理電路則分別連接到所述充電電路和所述微調(diào)放電電路。
7.如權(quán)利要求6所述的電容儲(chǔ)能機(jī)控制裝置，其特征在于，所述觸發(fā)板電路設(shè)置腳踏開關(guān)。
8.一種電容儲(chǔ)能機(jī)的控制方法，其特征在于，采用了一種兩段式放電進(jìn)行控制，其控制方法分如下兩個(gè)步驟，其中(1)充電部分當(dāng)來自所述觸發(fā)板電路的控制信號(hào)進(jìn)入到所述主控電路后，經(jīng)充電可控硅(SCR0)允許充電，電壓與電壓設(shè)定值進(jìn)行比較，當(dāng)大于電壓設(shè)定值時(shí)，進(jìn)行微調(diào)放電；小于電壓設(shè)定值時(shí)又進(jìn)行充電。(2)放電部分CPU接收到來自所述面板上的外部焊接放電信號(hào)后，進(jìn)行兩段放電，第一段為微調(diào)放電，電壓至設(shè)定電壓值時(shí)進(jìn)行第二段焊接放電。
全文摘要
本發(fā)明是電容儲(chǔ)能機(jī)控制裝置及其控制方法，包括面板、CPU主板電路、觸發(fā)板電路和主控電路，面板與CPU主板電路連接，觸發(fā)板電路和CPU主板電路之間通過數(shù)據(jù)線來連接，觸發(fā)板電路、CPU主板電路與主控電路連接，主控電路包括升壓變壓器、整流橋、充電可控硅、儲(chǔ)能電容、放電可控硅、放電變壓器；面板包括面板貼膜、鐵板和板框，鐵板設(shè)置于板框中，其周邊與板框連接，并在鐵板與板框的同一側(cè)設(shè)置面板貼膜，采用了一種兩段式放電進(jìn)行控制，該控制方法是由程序控制來實(shí)現(xiàn)，分充電部分和放電部分，達(dá)到焊接放電是在同一電壓值放電，其性能穩(wěn)定、精度高，且面板操作界面形象直觀、操作簡(jiǎn)單、使用方便，并提供連點(diǎn)工作方式，從而可提高生產(chǎn)率。
文檔編號(hào)B23K11/26GK1817545SQ20061006559
公開日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2006年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月22日
發(fā)明者劉學(xué)明, 黃亮, 黃翠蘭 申請(qǐng)人:深圳市駿騰發(fā)焊接設(shè)備有限公司