專利名稱：一種電焊網(wǎng)機節(jié)能控制柜的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電焊網(wǎng)機節(jié)能控制柜。
國內(nèi)外現(xiàn)有的電焊網(wǎng)機，大都采用多點電阻焊接工藝，即多臺變壓器并聯(lián)運行，從而造成瞬時電力消耗非常大，如一臺6英尺的電焊網(wǎng)機，國內(nèi)生產(chǎn)的需30KVA的焊接變壓器器12臺，總功率為360KVA，日本生產(chǎn)的需90KVA的焊接變壓器6臺，總功率為540KVA，美國生產(chǎn)的需100KVA的焊接變壓器6臺，總功率為600KVA。并且國內(nèi)外現(xiàn)有的電焊網(wǎng)機還存在結(jié)構復雜，成本高和工作方式不可選擇的不足。
本實用新型的目的在于提供一種節(jié)約能源，結(jié)構簡單，成本低和多種工作方式的電焊網(wǎng)機節(jié)能控制柜。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種電焊網(wǎng)機節(jié)能控制柜，它包括同步脈沖電路、門控電路、同步定時電路、啟動與分頻電路、焊接分配電路、同步掃描電路、熱量調(diào)節(jié)電路、焊接驅(qū)動電路；同步脈沖電路將三相電源轉(zhuǎn)換成同步脈沖后的輸出接門控電路的輸入端，門控電路對同步脈沖整形后分兩路輸出，一路輸出與同步定時電路的輸入端相連，另一路輸出接啟動與分頻電路的輸入端，啟動分頻電路的輸出與焊接分配電路的輸入端相接，焊接分配電路輸出三路信號，一路輸出二進制數(shù)碼給同步掃描電路，另兩路輸出分別接門控電路和同步定時電路，熱量調(diào)節(jié)電路接入同步定時電路輸出的定時脈沖和同步掃描電路輸出的掃描脈沖的控制信號，其輸出接焊接驅(qū)動電路的輸入端，焊接驅(qū)動電路的輸出控制電焊網(wǎng)機。
同步脈沖電路的A相控制電路由整流電路和光電耦合電路組成，整流電路由同步變壓器B1的次級、二極管D1—D4、電阻R1和穩(wěn)壓二極管WD1組成；光電耦合電路由電阻R2、R11、R16、R17、R27、三極管BG1、BG6和光電耦合管GN1組成；三極管BG1的基極通過電阻R11接整流電路的正輸出端，發(fā)射極接整流電路的負輸出端，光電耦合管GN1的發(fā)光二極管串接在BG1的集電極，GN1的輸出端分別通過R17、R27接三極管BG6的基極和發(fā)射極；同步脈沖電路B、C相控制電路的電路結(jié)構與A相相同；C相的另兩組同步脈沖電路的整流電路采用半波整流電路，而它的光電耦合電路與A相控制電路的電路結(jié)構相同。
門控電路由兩組整形電路組成，其中一組整形電路由與非門IC1—IC3、施密特觸發(fā)器IC9—IC11、IC13、或非門IC16、電容C2—C4、電阻R130和撥動開關K2組成，與非門IC1、IC2和IC3分別串接施密特觸發(fā)器IC9、IC10和IC11后經(jīng)或非門IC16和施密特觸發(fā)器IC13輸出；另一組整形電路由與非門IC4—IC8、施密特觸發(fā)器IC12、IC86、觸發(fā)器IC14、IC15、電容C1和電阻R131組成；觸發(fā)器IC15的輸出接與非門IC4、IC5的輸入端，二者的輸出經(jīng)與非門IC6接觸發(fā)器IC14的輸入端，IC14的輸出經(jīng)與非門IC8和施密特觸發(fā)器IC86控制啟動分頻電路。
啟動與分頻電路由與門IC32、與非門IC42、反相器IC35、IC39、IC41、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC40、R—S觸發(fā)器IC33、計數(shù)器IC34、IC38、譯碼器IC36、IC37、數(shù)碼盤3K1、3K2、電阻R44—R49、R132、電容C9—C11和二極管D21—D22組成；脈沖信號經(jīng)與門IC32接計數(shù)器IC34的輸入端后串接計數(shù)器IC38，二者的輸出分別經(jīng)譯碼器IC36、IC37、數(shù)碼盤3K1、3K2接與非門IC42的輸入端，IC42的輸出經(jīng)反相器IC41后，一路接單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC40的輸入端，另一路輸出至焊接分配電路；觸發(fā)器IC40、IC33的輸出分別經(jīng)隔離二極管D22、D21接計數(shù)器IC34、IC38的清零端，IC33的另一路輸出經(jīng)反相器IC39輸出至焊接分配電路。
焊接分配電路由計數(shù)器IC45、譯碼器IC47、觸發(fā)器IC46、反相器IC44、IC51—54、IC56—IC59、與非門IC43、IC55、或非門IC48—IC50、數(shù)碼盤2K1、電阻R50—R53、電容C54和發(fā)光二極管FD3—FD5組成；輸入的脈沖信號接觸發(fā)器IC46的輸入端，IC46的輸出經(jīng)與非門IC43和反相器IC44接計數(shù)器IC45的輸入端，IC45的輸出一路至同步掃描電路，另一路輸出接譯碼器IC47的輸入端，IC47的輸出一路接數(shù)碼盤2K1的輸入端，2K1的輸出經(jīng)反相器IC56分別接與非門IC43和IC55的輸入端，IC55的輸出至同步定時電路，IC47的另一路輸出分別接或非門IC48—IC50的輸入端，IC48—IC50的輸出分別經(jīng)反相器IC51—IC53輸出至門控電路。
同步掃描電路由譯碼器IC68、與非門IC60—IC67、反相器IC69—IC77、繼電器GJ1—GJ8、三極管BG12—BG19、二極管D23—D30、發(fā)光二極管FD6—FD13、撥動開關K3—K12、電阻R53—R68和電容C11—C16組成；輸入的脈沖信號接譯碼器IC68的輸入端，IC68的輸出端分別接與非門IC60—IC67的輸入端，與非門IC60—IC67的輸出分別經(jīng)反相器IC69—IC76、撥動開關K5—K12和電阻R61—R68后接三極管BG12—BG19的基極，三極管BG12—BG19的集電極分別接繼電器GJ1—GJ8。
同步定時電路由模擬定時器和數(shù)字定時器構成，模擬定時器由與非門IC17、IC18、IC24、反相器IC19—IC21、IC25、IC26、IC28或非門IC27、觸發(fā)器IC22、IC23、波段開關1K2、三極管BG11、BG23、發(fā)光二極管FD1、FD2、電阻R126、R127、R31—R39和電容C5、C8組成；輸入的脈沖信號經(jīng)與非門IC18和反相器IC21接觸發(fā)器IC22的輸入端，IC22的輸出接觸發(fā)器IC23的輸入端，IC23的輸出經(jīng)反相器IC26、或非門IC27和電阻R39接三極管BG11的基極，BG11的發(fā)射極輸出至熱量調(diào)節(jié)電路；數(shù)字定時器由與非門IC18、反相器IC21、IC32、觸發(fā)器IC31、計數(shù)器IC29、三極管BG11、發(fā)光二極管FD2、比較器IC30、數(shù)碼盤1K1、二極管D17—D20、或非門IC27、電阻R128、R38、R39、R40—R43、R129和電容C6、C7組成；脈沖信號經(jīng)與非門IC18、反相器IC21接觸發(fā)器IC31的輸入端，IC31的輸出接計數(shù)器IC29的輸入端，IC29和數(shù)碼盤1K1的輸出分別接比較器IC30的輸入端，IC30的輸出經(jīng)或非門IC27和電阻R39接三極管BG11的基極，BG11的發(fā)射極輸出至熱量調(diào)節(jié)電路。
熱量調(diào)節(jié)電路由A、B、C三組控制電路構成，其中A組控制電路由電源電路、同步移相功放電路和振蕩電路組成；電源電路由同步變壓器B4、二極管D31—D35、穩(wěn)壓二極管WD6、WD7、電阻R84、R85和電容C27、C28組成；同步移相功效電路由三極管BG20、BG21、電阻R83、R86—93、R98、R99、R104、R105、二極管D30、D37、D42、D43、D61—D63、電容C29、C30、C32、C33、C38、C39、運算放大器IC78—IC80、功率開關電路IC85、脈沖變壓器MB1、MB4、MB7、繼電器GJ1、GJ2、GJ3和電位器W1組成；三極管BG20的基極接電源電路的輸出，BG20的發(fā)射極接運算放大器IC79的正相輸入端，IC79的輸出經(jīng)電阻R91接運算放大器IC80的反相輸入端；BG20的集電極接三極管BG21的基極，BG21的發(fā)射極和集電極并接于運算放大器IC78的反相輸入端和輸出端，IC78的輸出經(jīng)電阻R92接運算放大器IC80的反相輸入端，IC80的輸出與功率開關電路IC85的輸入端相連，IC85的輸出分別接脈沖變壓器MB1、MB4、MB7的初極；振蕩電路由電阻R94—R97、電容C31、運算放大器IC81、與非門IC82和反相器IC83、IC84組成；運算放大器IC81的輸出經(jīng)與非門IC82、反相器IC83、IC84接功率開關電路IC85的控制端；B、C組的電路結(jié)構與A組相同。
焊接驅(qū)動電路由機械焊接執(zhí)行電路、掃描焊接執(zhí)行電路和電容儲能焊接執(zhí)行電路組成；掃描焊接執(zhí)行電路由A、B、C三組控制電路構成，其中A組控制電路由可控硅5KP1、5KP2、焊接變壓器HB1、電阻R110和電容C55組成，可控硅5KP1與5KP2反相并聯(lián)后串接于焊接變壓器HB1的初極，HB1的次級與焊接電極相聯(lián)；B、C組控制電路的電路結(jié)構與A組相同；電容器儲能焊接執(zhí)行電路由A、B、C三組控制電路構成，其中A組控制電路由6KP1、6KP2、7KP1、7KP2、電阻R118—R123、電容C44、C45、C50—C52、焊接變壓器ZB1、二極管D50—D57、D60、繼電器ZJ1和限流電抗器HD1組成；可控硅6KP1與6KP2反相并聯(lián)后串接于焊接變壓器ZB1的初極，ZB1的次級經(jīng)限流電抗器HD1后接兩路整流電路的輸入端，電阻R120、R121與電位器W2串接后和電容C44并接于一路整流電路的輸出端，三極管BG22的基極通過電阻R122與電位器W2的動臂相連，BG22的集電極通過繼電器ZJ1接整流電路的正端，BG22的發(fā)射極接整流電路的負端，可控硅7KP1的陽極接整流電路的正端，7KP1的陰極接焊接電極；另一路整流電路的輸出并接電容C45后再串接可控硅7KP2至輸出；B、C組控制電路的電路結(jié)構與A組電路結(jié)構相同；機械焊接執(zhí)行電路由電阻R124、R125、電容C56、可控硅8KP1、8KP2、焊接變壓器SB、干簧繼電器1、磁鐵2、導電道軌3、導電輥輪4、絕緣墊板5、焊接電極6、導電母線8組成；可控硅8KP1與8KP2反相并聯(lián)后串接于焊接變壓器SB的初極，SB的次級輸出一端接導電道軌3，另一端接導電母線8，導電輥輪4與導電道軌3和焊接電極6滑動連接，導電輥輪4的上端設有磁鐵2，導電道軌3的一側(cè)連接有干簧繼器1。
本實用新型的優(yōu)點是可實現(xiàn)掃描、電容儲能和機械順序多種焊接方式，并且可方便設置焊網(wǎng)的幅寬，節(jié)能效果顯著，就6英尺電焊網(wǎng)機單臺而言，瞬時耗電功率僅占國內(nèi)電焊網(wǎng)機的8.3％，占日本電焊網(wǎng)機的5.6％，占美國電焊網(wǎng)機的5％，并且可比國內(nèi)電焊網(wǎng)機的制造成本降低一倍。
下面以附圖為實施例對本實用新型進一步說明


圖1為本實用新型的方框圖。
圖2為本實用新型同步脈沖電路的電原理圖。
圖3為本實用新型門控電路的電原理圖。
圖4為本實用新型同步定時電路的電原理圖。
圖5為本實用新型啟動與分頻電路的電原理圖。
圖6為本實用新型焊接分配電路的電原理圖。
圖7為本實用新型同步掃描電路的電原理圖。
圖8、圖9為本實用新型熱量調(diào)節(jié)電路的電原理圖。
圖10為本實用新型機械順序焊接執(zhí)行電路的電原理圖。
圖11為本實用新型掃描焊接執(zhí)行電路的電原理圖。
圖12為本實用新型電容貯能焊接執(zhí)行電路的電原理圖。
如圖2—11所示，其工作原理如下同步脈沖電路(圖2)中的同步變壓器B1、B2、B3的初級繞組分別接三相交流電源(380V/50HZ)，次級繞組分別輸出四組100V的交流電源，即U1、U2、U3、U4，其中U1、U2、U3的同步脈沖電路相同，僅以其中一路為例，交流電壓U1經(jīng)二極管D1—D4進行全波整流后輸出一個(100HZ)全波整流信號，通過電阻R11加在三極管BG1的基極，使得BG1導通或截止，(導通和截止的頻率為100HZ)與其相應接于BG1集電極的光電耦合管GN1就有電流或無電流流過，從而使BG6的集電極輸出一個100HZ的脈沖信號CP1。而對U4的同步脈沖電路的整流電路采用半波整流電路，它的光電耦合電路與U1、U2、U3的電路結(jié)構相同，即工作原理相同。故同步脈沖電路輸出CP1、CP2、CP3(100HZ)和CP4、CP5(50HZ)的五路同步脈沖信號。
啟動分頻電路(圖5)，機械順序焊接執(zhí)行電路的干簧繼電器1接通HS端時，通過由電阻R44—R47組成的消波抖動電路接入觸發(fā)器IC33的S端，使得IC33的輸出端Q為“1”電平，當干簧繼電器1接通DR端時，IC33的輸出端Q由“1”變?yōu)椤?”，經(jīng)反相器IC35、IC39，一路給計數(shù)器IC34、IC38清零，另一路輸出給SQ1作為門控電路和焊分配電路的啟動信號輸出。CP8是來自焊接分配電路(圖6)電焊網(wǎng)幅寬控制脈沖信號，在設定的幅寬內(nèi)此信號為高電平，CP7是來自門控電路(圖3)的分頻脈沖信號，與門IC32接入此兩路信號，并輸出分頻脈沖，使計數(shù)器IC34、IC38計數(shù)，計數(shù)結(jié)果以二進制形式至譯碼器IC36和IC37，經(jīng)譯碼后以十進制數(shù)輸出至碼盤開關3K1和3K2，當譯碼器的輸出數(shù)碼與碼盤3K1和3K2的設定數(shù)碼相同時，與非門IC42的輸出跳變?yōu)椤?”電平，經(jīng)與非門IC41，一路輸出CP9至焊接分配電路，另一路接觸發(fā)器IC40的TR端，因IC40為脈沖下降沿觸發(fā)，只有在譯碼器IC36、IC37輸出的數(shù)碼比碼盤設定的數(shù)碼大于1時，觸發(fā)器IC40的輸出端Q才翻轉(zhuǎn)，經(jīng)電阻R132、電容C53和二極管D22，給計數(shù)器IC34、IC38提供一個延時的清零信號。
焊接分配電路(圖6)，當啟動信號SQ1為“1”電平時，將給計數(shù)器IC45、觸發(fā)器IC46清零或復位，使得譯碼器IC47的輸出端Y0為“1”電平，Y1—Y9的輸出為“0”電平，從而使控制信號CP10為“1”電平，使同步定時電路(圖4)處于等待狀態(tài)，而輸出的MA、MB、MC控制信號為“0”電平，控制了門控電路(圖3)的三相同步脈沖CP1、CP2和CP3的輸出，同時使工作狀態(tài)指示燈FD3—FD5全部熄滅。當啟動信號SQ1由“1”電平跳變?yōu)椤?”電平時，解除了對IC45和IC46的清零和復位；輸入的第一個同步計數(shù)脈沖CP9使觸發(fā)器IC46發(fā)生翻轉(zhuǎn)，即“Q”端為“1”電平輸出給與非門IC43，IC43的另一輸入端僅是在碼盤2K1有輸出時才有變化，常態(tài)時，此輸入端為“1”電平。計數(shù)器IC45為下降沿計數(shù)，故第一個CP9脈沖到來時IC45不計數(shù)，當?shù)诙€CP9脈沖輸入時，IC46翻轉(zhuǎn)，經(jīng)與非門IC43和反相器IC44使IC45的CP端得到一個下降沿脈沖，使其IC45計數(shù)，IC45的輸出端Q1跳變?yōu)椤?”電平，使得譯碼器IC47的輸出端Y0從“1”電平跳變?yōu)椤?”電平，Y1由“0”電平跳變?yōu)椤?”電平，經(jīng)或非門IC50后，一路又經(jīng)反相器IC51輸出控制信號MA至門控電路，另一路又經(jīng)反相器IC59使發(fā)光二極管FD5發(fā)光。另外由于譯碼器IC47的輸出端Y0的狀態(tài)變化被電阻R53和電容C12的延時，而滯后于觸發(fā)器IC46輸出端Q的狀態(tài)變化，所以輸出的控制脈沖CP10仍為“1”電平，故同步定時電路不工作。當?shù)谌齻€計數(shù)脈沖CP9到來時，IC46的Q端由“0”跳變?yōu)椤?”電平，計數(shù)器IC45不計數(shù)，因而使其輸出MA狀態(tài)不變。但由于IC46Q端的翻轉(zhuǎn)，經(jīng)與非門IC55，使得控制脈沖CP10由“1”電平跳變?yōu)椤?”電平，從而啟動了同步定時電路，完成了一次A相電源的同步定時。當?shù)谒膫€計數(shù)脈沖CP9到來后，控制脈沖CP10由“0”變?yōu)椤?”，同步定時電路被關閉。同時計數(shù)器IC45計數(shù)，經(jīng)譯碼器IC47，輸出端Y1由“1”跳變?yōu)椤?”，Y2由“0”跳變?yōu)椤?”，即輸出脈沖控制信號MB至門控電路，同理發(fā)光二極管FD4發(fā)光、FD5熄滅。當?shù)谖鍌€計數(shù)脈沖到來后，電路重復第三個計數(shù)脈沖到來時的工作狀態(tài)，并完成B相的同步定時。當?shù)诹鶄€計數(shù)脈沖到來后，使得發(fā)光二極管FD4熄滅，F(xiàn)D3發(fā)光，并輸出脈沖控制信號MC至門控電路。當七個同步計數(shù)脈沖到來后，而完成C相的同步定時。當?shù)诎藗€同步計數(shù)脈沖到來后，即重復第一個脈沖來時工作狀態(tài)。如此電路周而復始的工作，從而實現(xiàn)了對電焊網(wǎng)機的三相交流電源順序通電的控制。該電路的重復次數(shù)取決于碼盤開關2K1的設定數(shù)碼，當譯碼器IC47的輸出數(shù)碼與碼2K1的設定數(shù)碼相同時，碼盤2K1的輸出為“1”電平，經(jīng)反相器IC56，一路輸出封鎖了控制脈沖CP10的輸出，另一路輸出CP8至同步分頻電路，封鎖了同步計數(shù)脈沖CP9的輸出，結(jié)束了該電路的工作循環(huán)，從而控制了電焊網(wǎng)機的焊網(wǎng)寬度，同時此電路計數(shù)器IC45的輸出端引出4A1、4A2、4A3、4A4分頻脈沖信號至同步掃描電路。
同步掃描電路(圖7)，此部分電路主要完成電焊網(wǎng)機的掃描控制。譯碼器IC68的輸入端分別接焊接分配電路中計數(shù)器IC45的輸出端。常態(tài)時，IC68的Y0端輸出為“1”電平，經(jīng)反相器IC77反相，使與非門IC60—IC67均輸出為“1”電平，(撥動開關K3—K12均接在1的位置)，再經(jīng)反相器IC69—IC76，使得三極管BG12—G19全部截止，繼電器GJ1—GJ8不動作，發(fā)光二極管FD6—FD13全部熄滅。當十進制譯碼器IC68的輸入端4A1—4A4為二進制數(shù)0001時，Y1端輸出為“1”電平，Y2—Y8為“0”電平，Y0端跳變?yōu)椤?”電平，經(jīng)反相器IC77，打開與非門IC60—IC67，此時三輸入端的與非門IC60的兩個輸入端為“1”電平，即等待由同步定時電路輸入來的同步定時脈沖CP11的輸入，當CP11到來，即由“0”電平跳變?yōu)椤?”時，經(jīng)與非門IC60、反相器IC69，使得三極管BG12導通，繼電器GJ1動作，發(fā)光二極管FD6發(fā)光。此同步掃描電路為八組相應的控制電路，其電路的工作順序由控制脈沖4A1—4A4和同步定時脈沖CP11控制，其工作原理相同，不再重述。另外，此電路僅設計了八路輸出，可根據(jù)同樣原理設計出任意路輸出。
門控電路(圖3)，此部分的作用是對同步脈沖電路輸出的同步脈沖進行整形。由同步電路輸出的頻率為100HZ的同步脈沖信號CP1、CP2和CP3與焊接分配電路輸出的控信號MA、MB和MC分別經(jīng)與非門IC1、IC2、IC3和施密特觸發(fā)器IC9、IC10、IC11后，三路信號再經(jīng)或非門IC16和施密特觸發(fā)器IC13輸出一個CP1、CP2、CP3的混合信號CP6給同步定時電路，即控制信號MA為“1”電平，MB、MC為“0”電平時，CP6輸出的為A相同步脈沖CP1，同理在MB或MC為“1”電平時，CP6輸出為B相或C相同步脈沖。對于輸出信號CP7有兩種控制方式，其一是當來自同步定時電路的信號SA1為“0”時(SA1的狀態(tài)由數(shù)碼盤1K1的設置決定，即1K1設為奇數(shù)SA1為“1”電平，偶數(shù)為“0”電平)，不論來自啟動與分頻電路的控制信號SQ1狀態(tài)如何變化，與非門IC7的輸出都為“1”電平，觸發(fā)器IC15無觸發(fā)脈沖，其輸出端保持原態(tài)不變，若Q端為“1”，Q端為“0”態(tài)，即封鎖了與非門IC5，而打開了與非門IC4，使C相輸出脈沖CP4輸入給觸發(fā)器IC14的輸入端，IC14隨輸入信號觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，IC14的輸出端接與非門IC8，IC8的另一個輸入端接CP2，經(jīng)施密特觸發(fā)器IC86整形后輸出一個CP4和CP2混合頻率的脈沖信號CP7。其二是當SA1為“1”電平，則觸發(fā)器IC15就隨SQ1的輸入狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，相應同步脈沖CP4、CP5交替輸入給觸發(fā)器IC14的輸入端。當SQ1為“1”電平，IC14復位，其CP7無輸出。當SQ1由“1”跳變?yōu)椤?”電平時，IC14解除復位，并在CP4或CP5的觸發(fā)下翻轉(zhuǎn)，IC14的輸出端Q跳變?yōu)椤?”電平，由于電阻R131和電容C1的時間常數(shù)大于脈沖信CP4和CP5的周期，即保持IC14Q端的“1”電平不變，同時B相電源的同步脈沖CP2經(jīng)與非門IC8和施密觸發(fā)器IC86輸出一個100HZ的同步分頻脈沖CP7，因CP7受C相電源正負半波同步脈沖CP4和CP5的控制，即形成了一個同步模擬信頻信號。
同步定時電路(圖4)的主要功能是用來控制電焊網(wǎng)機的焊接時間，即控制每次焊接變壓器的通電時間。圖中的CP10為控制脈沖，CP6為來自門控電路的同步脈沖。電路在常態(tài)情況下CP10為“1”電平，經(jīng)反相器IC20使觸發(fā)器IC22、IC23復位，同時再經(jīng)與非門IC17，使三極管BG23導通，發(fā)光二極管FD1發(fā)光，同時封鎖與非門IC18。觸發(fā)器IC22輸出“0”電平又為觸發(fā)器IC31和計數(shù)器提供復位和清零信號，比較器IC30的輸出端A＝B為“0”電平，三極管BG11截止，發(fā)光二極管FD2熄滅。當控制信號CP10由“1”跳變?yōu)椤?”電平時，解除各觸發(fā)器和計數(shù)器的清零和復位狀態(tài)，使三極管BG23截止，F(xiàn)D1熄滅。同時打開與非門IC18，當有同步脈沖CP6輸入時，經(jīng)反相器IC21，同時為觸發(fā)器IC22和IC31提供同步觸發(fā)脈沖。IC22在同步脈沖上升沿的作用下，發(fā)生翻轉(zhuǎn)，其Q端由“0”跳變?yōu)椤?”電平，并使觸發(fā)器IC23發(fā)生翻轉(zhuǎn)，即Q端由“0”跳變?yōu)椤?”電平。而IC22設置的電阻R127和C5的時間常數(shù)大于同步脈沖CP6的周期，其輸出狀態(tài)進入一個暫穩(wěn)狀態(tài)。(IC23的脈沖寬度決定于電容C8、1K2和電阻R31—R37)IC22和IC23由“0”跳變?yōu)椤?”電平經(jīng)反相后為或非門IC27提供兩路低電平。另外觸發(fā)器IC31的翻轉(zhuǎn)，使計數(shù)器IC29計數(shù)，當計數(shù)器IC29輸出的數(shù)值與碼盤1K1的設定數(shù)值相同時，比較器IC30的輸出端A＝B為“1”電平，使得輸入給或非門IC27為低電平，或非門IC27輸出高電平，三極管BG11導通，BG11的發(fā)射極輸出同步定時脈沖CP11。當控制脈沖再由“1”跳變?yōu)椤?”電平時，將進行第二次定時。
熱量調(diào)節(jié)電路(圖8、9)由三組控制電路組成，用于控制電焊網(wǎng)機的焊接電源，即焊點的熱量，三組控制電路的工作原理、電路結(jié)構相同，以一組為例敘述如圖8、9所示同步變壓器B4的次級輸出雙17V交流電壓U1和U2，經(jīng)二極管D31—D34整流電路，輸出+12V和-12V的兩組半波整流信號。二極管BG20和電阻R83、R88組成同步電路，BG20的基極引入整流后的輸出信號，其集電極輸出了與電源同步的脈沖信號給三極管BG21的基極，三極管BG21與運算放大IC78電容C30組成鉅齒波發(fā)生器，并與運算放大器IC79、IC80一起構成PT調(diào)節(jié)器，由IC80輸出移相脈沖給功率開關電路IC85(型號—HTW8751)的輸入端。運算放大器IC81和電阻R94—R97、電容31組成振蕩電路，產(chǎn)生4000HZ的矩形觸發(fā)脈沖，經(jīng)與非門IC82、反相器IC83、IC84接功率開關電路IC85的控制端2腳，與非門IC82的另一個輸入信號為來自同步定時電路的控制信號CP11，當CP11為“0”電平時，即封鎖與非門IC82；當CP11為“1”電平時，4000HZ的矩形觸發(fā)脈沖輸入到功率開關電路IC85的2腳，使功率開關電路對移相脈沖放大，(同時繼電器GJ1、GJ4、GJ7吸合)驅(qū)動脈沖變壓器MB1、MB4、MB7工作，同時相應的次級輸出一個觸發(fā)可控硅并空制可控硅移相角的脈沖信號G、K。
掃描焊接執(zhí)行電路(
圖11)由八組電路結(jié)構相同的控制電路組成，僅以一路為例敘述當同步掃描電路中的繼電器GJ1吸合，使之同步定時電路的脈沖變壓器MB1接通，輸出一個觸發(fā)脈沖信號G、K，從而打開5KP1和5KP2，使電焊網(wǎng)機的焊接變壓器HB1通電，焊接變壓器的次級繞組直接和電焊網(wǎng)機的上、下電極連接，即可實現(xiàn)焊接，當繼電器GJ1斷開，熱量調(diào)節(jié)電路就無觸發(fā)脈沖G、K輸出，就完成了一個焊點的焊接。因此控制焊接變壓器的通斷電，就控制了電焊網(wǎng)機的焊接。
機械焊接執(zhí)行電路(
圖10)，初始設置，將圖3中的撥動開關K2接到位置2，圖4中的K1接到SQ1位置，圖7中的K3、K4接到2的位置、K5接到1的位置、K6—K12接到3的位置。當電焊網(wǎng)機的電極對焊件加壓時，輥輪4沿著導電道軌3和焊接電極6滾動，當輥輪通過干簧繼電器1時，干簧繼電器受裝在輥輪上磁塊2的磁力作用，使之常開觸點閉合，其HS、DS端的輸出到圖5的HS、DS端，輸出其啟動脈沖SQ1，使之脈沖變壓器輸出脈沖觸發(fā)信號G、K，打開可控硅8KP1和8KP2，使焊接變壓器SB通電，SB的次級經(jīng)導電道軌3、輥輪4、焊接電極6、焊點7和導電母線形成回路，完成一個焊點的焊接。輥輪由可逆電機驅(qū)動進行往復運動，實現(xiàn)電焊網(wǎng)機的連續(xù)焊接。
電容器儲能焊接執(zhí)行電路(
圖12)有三組電路結(jié)構相同的控制電路組成，僅以一組為例敘述。初始設置，設撥動開關圖7中的K3、K4接到1的位置、K5、K7接到2的位置、K8—K12接到3的位置。當同步掃描電路中的繼電器GJ吸合后，使之同步定時電路中相應的脈沖變壓器MB接通，輸出其觸發(fā)脈沖信號G、K，其觸發(fā)脈沖信號G經(jīng)繼電器ZJ1的常閉觸點后接可控硅6KP1、6KP2的控制極，從而打開可控硅6KP1和6KP2，使焊接變壓器ZB1通電，ZB1的次級經(jīng)限流電抗器HD1后接兩組整流電路的輸入端，兩整流電路的輸出分別給電容C44和C45充電，當電容C44兩端的電壓達到在電位器W2和電阻R121上的壓降使三極管BG22飽和導通后，接于三極管BC22集電極的繼電器ZJ1吸合，而接于可控硅6KP1、6KP2控制極的ZJ1的常閉觸點斷開，停止了對電容器C44、C45的充電。放電控制電路中的可控硅7KP1、7KP2的控制極由繼電器GJ1的常閉接點控制。當同步定時脈沖CP11為“1”電平時，并且同步掃描電路中的譯碼器IC68的輸入狀態(tài)發(fā)生變化后，繼電器GJ1釋放，接于7KP1、7KP2控制極的常閉觸點GJ1D1、GJ1D2閉合，7KP1和7KP2導通，電容C44和C45分別通過7KP1和7KP2迅速向電焊網(wǎng)機的電極放電，達到焊接之目的。
權利要求1.一種電焊網(wǎng)機節(jié)能控制柜，其特征在于它包括同步脈沖電路、門控電路、同步定時電路、啟動與分頻電路、焊接分配電路、同步掃描電路、熱量調(diào)節(jié)電路、焊接驅(qū)動電路；同步脈沖電路將三相電源轉(zhuǎn)換成同步脈沖后的輸出接門控電路的輸入端，門控電路對同步脈沖整形后分兩路輸出，一路輸出與同步定時電路的輸入端相連，另一路輸出接啟動與分頻電路的輸入端，啟動分頻電路的輸出與焊接分配電路的輸入端相接，焊接分配電路輸出三路信號，一路輸出二進制數(shù)碼給同步掃描電路，另兩路輸出分別接門控電路和同步定時電路，熱量調(diào)節(jié)電路接入同步定時電路輸出的定時脈沖和同步掃描電路輸出的掃描脈沖的控制信號，其輸出接焊接驅(qū)動電路的輸入端，焊接驅(qū)動電路的輸出控制電焊網(wǎng)機。
2.根據(jù)權利要求1所述的電焊網(wǎng)機節(jié)能控制柜，其特征在于所述的同步脈沖電路的A相由整流電路和光電耦合電路組成，整流電路由同步變壓器B1的次級、二極管D1—D4、電阻R1和穩(wěn)壓二極管WD1組成；光電耦合電路由電阻R2、R11、R16、R17、R27、三極管BG1、BG6和光電耦合管管GN1組成；三極管BG1的基極通過電阻R11接整流電路的正輸出端，發(fā)射極接整流電路的負輸出端，光電耦合管GN1的發(fā)光二極管串接在BG1的集電極，GN1的輸出端分別通過R17、R27接三極管BG6的基極和發(fā)射極；同步脈沖電路B、C相控制電路的電路結(jié)構與A相相同；C相的另兩組同步脈沖電路的整流電路采用半波整流電路，而它的光電耦合電路與A相電路結(jié)構相同。
3.根據(jù)權利要求1所述的電焊網(wǎng)機節(jié)能控制柜，其特征在于所說的門控電路由兩組整形電路組成，其中一組整形電路由與非門IC1—IC3、施密特觸發(fā)器IC9—IC11、IC13、或非門IC16、電容C2—C4、電阻R130和撥動開關K2組成，與非門IC1、IC2和IC3分別串接施密特觸發(fā)器IC9、IC10和IC11后經(jīng)或非門IC16和施密特觸發(fā)器IC13輸出；另一組整形電路由與非門IC4—IC8、施密特觸發(fā)器IC12、IC86、觸發(fā)器IC14、IC15、電容C1和電阻R131組成；觸發(fā)器IC15的輸出接與非門IC4、IC5的輸入端，二者的輸出經(jīng)與非門IC6接觸發(fā)器IC14的輸入端，IC14的輸出經(jīng)與非門IC8和施密特觸發(fā)器IC86控制啟動分頻電路。
4.根據(jù)權利要求1所述的電焊網(wǎng)機節(jié)能控制柜，其特征在于所述的啟動與分頻電路由與門IC32、與非門IC42、反相器IC35、IC39、IC41、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC40、R—S觸發(fā)器IC33、計數(shù)器IC34、IC38、譯碼器IC36、IC37、數(shù)碼盤3K1、3K2、電阻R44—R49、R132、電容C9、C10、C53和二極管D21—D22組成；脈沖信號經(jīng)與門IC32接計數(shù)器IC34的輸入端后串接計數(shù)器IC38，二者的輸出分別經(jīng)譯碼器IC36、IC37、數(shù)碼盤3K1、3K2接與非門IC42的輸入端，IC42的輸出經(jīng)反相器IC41后，一路接單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC40的輸入端，另一路輸出至焊接分配電路；觸發(fā)器IC40、IC33的輸出分別經(jīng)隔離二極管D22、D21接計數(shù)器IC34、IC38的清零端，IC33的另一路輸出經(jīng)反相器IC39輸出至焊接分配電路。
5.根據(jù)權利要求1所述的電焊網(wǎng)機節(jié)能控制柜，其特征在于所說的焊接分配電路由計數(shù)器IC45、譯碼器IC47、觸發(fā)器IC46、反相器IC44、IC51—54、IC56—IC59、與非門IC43、IC55、或非門IC48—IC50、數(shù)碼盤2K1、電阻R50—R53、電容C54和發(fā)光二極管FD3—FD5組成；輸入的脈沖信號接觸發(fā)器IC46的輸入端，IC46的輸出經(jīng)與非門IC43和反相器IC44接計數(shù)器IC45的輸入端，IC45的輸出一路至同步掃描電路，另一路輸出接譯碼器IC47的輸入端，IC47的輸出一路接數(shù)碼盤2K1的輸入端，2K1的輸出經(jīng)反相器IC56分別接與非門IC43和IC55的輸入端，IC55的輸出至同步定時電路，IC47的另一路輸出分別接或非門IC48—IC50的輸入端，IC48—IC50的輸出分別經(jīng)反相器IC51—IC53輸出至門控電路。
6.根據(jù)權利要求1所述的電焊網(wǎng)機節(jié)能控制柜，其特征在于所說的同步掃描電路由譯碼器IC68、與非門IC60—IC67、反相器IC69—IC77、繼電器GJ1—GJ8、三極管BG12—G19、二極管D23—D30、發(fā)光二極管FD6—FD13、撥動開關K3—K12、電阻R53—R68和電容C11—C16組成；輸入的脈沖信號接譯碼器IC68的輸入端，IC68的輸出端分別接與非門IC60—IC67的輸入端，與非門IC60—IC67的輸出分別經(jīng)反相器IC69—IC76、撥動開關K5—K12和電阻R61—R68后接三極管BG12—BG19的基極，三極管BG12—BG19的集電極分別接繼電器GJ1—GJ8。
7.根據(jù)要利要求1所述的電焊網(wǎng)機節(jié)能控制柜，其特征在于所述的同步定時電路由模擬定時器和數(shù)字定時器構成，模擬定時器由與非門IC17、IC18、IC24、反相器IC19—IC21、IC25、IC26、IC28或非門IC27、觸發(fā)器IC22、IC23、波段開關1K2、三極管BG11、BG23、發(fā)光二極管FD1、FD2、電阻R126、R127、R31—R39和電容C5、C8組成；輸入的脈沖信號經(jīng)與非門IC18和反相器IC21接觸發(fā)器IC22的輸入端，IC22的輸出接觸發(fā)器IC23的輸入端，IC23的輸出經(jīng)反相器IC26、或非門IC27和電阻R39接三極管BG11的基極，BG11的發(fā)射極輸出至熱量調(diào)節(jié)電路；數(shù)字定時器由與非門IC18、反相器IC21、IC32、觸發(fā)器IC31、計數(shù)器IC29、三極管BG11、發(fā)光二極管FD2、比較器IC30、數(shù)碼盤1K1、二極管D17—D20、或非門IC27、電阻R128、R38、R39、R40—R44和電容C6、C7組成；脈沖信號經(jīng)與非門IC18、反相器IC21接觸發(fā)器IC31的輸入端，IC31的輸出接計數(shù)器IC29的輸入端，IC29和數(shù)碼盤1K1的輸出分別接比較器IC30的輸入端，IC30的輸出經(jīng)或非門IC27和電阻R39接三極管BG11的基極，BG11的發(fā)射極輸出至熱量調(diào)節(jié)電路。
8.根據(jù)要求1所述的電焊網(wǎng)機節(jié)能控制柜，其特征在于所述的熱量調(diào)節(jié)電路由A、B、C三組控制電路構成，其中A組控制電路由電源電路、同步移相功放電路和振蕩電路組成；電源電路由同步變壓器B4、二極管D31—D35、穩(wěn)壓二極管WD6、WD7、電阻R84、R85和電容C27、C28組成；同步移相功效電路由三極管BG20、BG21、電阻R83、R86— 93、R98、R99、R104、R105、二極管D36、D37、D42、D43、D61—D63、電容C29、C30、C32、C33、C38、C39、運算放大器IC78—IC80、功率開關電路IC85、脈沖變壓器MB1、MB4、MB7、繼電器GJ1、GJ2、GJ3和電位W1組成；三極管BG20的基極接電源電路的輸出，BG20的發(fā)射極接運算放大器IC79的正相輸入端，IC79的輸出經(jīng)電阻R91接運算放大器IC80的反相輸入端；BG20的集電極接三極管BG21的基極，BG21的發(fā)射極和集電極并接于運算放大器IC78的反相輸入端和輸出端，IC78的輸出經(jīng)電阻R92接運算放大器IC80的反相輸入端，IC80的輸出與功率開關電路IC85的輸入端相連，IC85的輸出分別接脈沖變壓器MB1、MB4、MB7的初極；振蕩電路由電阻R94—R97、電容C31、運算放大器IC81、與非門IC82和反相器IC83、IC84組成；運算放大器IC81的輸出經(jīng)與非門IC82、反相器IC83、IC84接功率開關電路IC85的控制端；B、C組的電路結(jié)構與A組相同。
9.根據(jù)權利要求1所述的電焊網(wǎng)機節(jié)能控制柜，其特征在于所說的焊接驅(qū)動電路由機械焊接執(zhí)行電路、掃描焊接執(zhí)行電路和電容儲能焊接執(zhí)行電路組成；掃描焊接執(zhí)行電路由A、B、C三組控制電路構成，其中A組控制電路由可控硅5KP1、5KP2、焊接變壓器HB1、電阻R110和電容C55組成，可控硅5KP1與5KP2反相并聯(lián)后串接于焊接變壓器HB1的初極，HB1的次級接焊接電極；B、C組控制電路的電路結(jié)構與A組相同；電容器儲能焊接執(zhí)行電路由A、B、C三組控制電路構成，其中A組控制電路由6KP1、6KP2、7KP1、7KP2、電阻R118—R123、電容C44、C45、C50—C52、焊接變壓器ZB1、二極管D50—D57、D60、繼電器ZJ1和限流電抗器HD1組成；可控硅6KP1與6KP2反相并聯(lián)后串接于焊接變壓器ZB1的初極，ZB1的次級經(jīng)限流電抗器HD1后接兩路整流電路的輸入端，電阻R120、R121與電位器W2串接后和電容C44并接于一路整流電路的輸出端，三極管BG22的基極通過電阻R122與電位器W2的動臂相連，BG22的集電極通過繼電器ZJ1接整流電路的正端，BG22的發(fā)射極接整流電路的負端，可控硅7KP1的陽極接整流電路的正端，7KP1的陰極接焊接電極；另一路整流電路的輸出并接電容C45后再串接可控硅7KP2至輸出；B、C組控制電路的電路結(jié)構與A組電路結(jié)構相同；機械焊接執(zhí)行電路由電阻R124、R125、電容C56、可控硅8KP1、8KP2、焊接變壓器SB、干簧繼電器1、磁鐵2、導電道軌3、導電輥輪4、絕緣墊板5、焊接電極6、導電母線8組成；可控硅8KP1與8KP2反相并聯(lián)后串接于焊接變壓器SB的初極，SB的次極輸出一端接導電道軌3，另一端接導電母線8，導電輥輪4與導電道軌3和焊接電極6滑動連接，導電輥輪4的上端設有磁鐵2，導電道軌3的一側(cè)連接有干簧繼器1。
專利摘要本實用新型屬于一種電焊網(wǎng)機節(jié)能控制柜，它由同步脈沖電路、門控電路、同步定時電路、啟動與分頻電路、焊接分配電路、同步掃描電路、熱量調(diào)節(jié)電路和焊接驅(qū)動電路組成，本實用新型可實現(xiàn)多種焊接方式，并且可方便地設置焊網(wǎng)的幅寬，節(jié)能效果顯著，結(jié)構簡單，與國內(nèi)同類產(chǎn)品相比制造成本可降低一倍，是一種理想的電焊網(wǎng)機節(jié)能控制柜。
文檔編號B23K11/24GK2225327SQ9520409
公開日1996年4月24日 申請日期1995年3月9日 優(yōu)先權日1995年3月9日
發(fā)明者張寶青, 王少華, 劉福生 申請人:河北省黃驊工貿(mào)合營電焊網(wǎng)廠