專利名稱：塑料管件熔接機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種電熱加工設(shè)備。
目前塑料管熔接主要采用平板對(duì)接式熔接，即電熱平板置于二支被熔接的塑料管之間，然后加電使塑料管熔化對(duì)接。這種熔接方法的缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生偏心，因此只適用于較大管徑的塑管，而對(duì)小管徑的塑管則無法對(duì)接。再者，由于系人工操作和人工加壓，故對(duì)操作工的技術(shù)要求甚高，否則，如果控制不當(dāng)，容易造成偏心或者壓力過大、過小，以致造成熔接失敗。
本實(shí)用新型的目的提供一種塑料管件熔接的設(shè)備。
本實(shí)用新型的工作原理是合上電后，電源指示燈亮，并處于待機(jī)狀態(tài)。通過按鍵輸入操作員號(hào)碼、操作日期、標(biāo)定熔接時(shí)間后，按下啟動(dòng)鍵，開始進(jìn)入熔接狀態(tài)主變壓器接通，并輸出39.5伏交流電壓，使一次性塑管接頭內(nèi)附的電熱元件發(fā)熱，恰到好處地熔融管件的外壁和管接頭的內(nèi)壁，使二者可靠地熔接。當(dāng)熔接正常結(jié)束時(shí)，發(fā)出聲響提示，以示熔接完畢。同時(shí)，在液晶顯示屏上提示“請(qǐng)?jiān)O(shè)置冷卻時(shí)間”。冷卻時(shí)間設(shè)置完畢，再按啟動(dòng)鍵，進(jìn)入冷卻過程。當(dāng)冷卻結(jié)束后，又一次聲響提示。至此，完成一次熔接工作。若要在中途退出工作狀態(tài)，可按“急?！卑存I，則立即停止熔接，退出工作狀態(tài)。其工作示意圖見圖1。
本實(shí)用新型的電路主要由以下六個(gè)部分(見圖2)組成一、微機(jī)處理電路(圖3)，主要完成數(shù)據(jù)采集、處理、控制功能；二、電源電路(圖4)，提供整機(jī)工作電壓；三、溫度檢測(cè)電路(圖5)，檢測(cè)工作環(huán)境溫度；四、實(shí)時(shí)電流檢測(cè)電路(圖6)，隨時(shí)檢測(cè)熔接時(shí)的工作情況；五、輸出控制及聲響提示電路(圖7)，熔接工作結(jié)束，聲響提示；六、交流穩(wěn)壓及欠壓，過壓保護(hù)電路(圖8)，完成輸出穩(wěn)壓及輸入欠、過壓保護(hù)功能。
各部分電路的具體工作過程，將結(jié)合附圖詳述如下一、微機(jī)處理電路本電路是中心控制部分。由U7(CPU)、U6(鎖存器)、U5(譯碼器)、U4(存儲(chǔ)器)、U3(A/D芯片)、U2(I/O接口芯片)、U1(電源監(jiān)視芯片)、U10(反相器)、U11(與非門)、U12(分頻器)、U13(觸發(fā)器)、U14(或非門)等器件組成，具體的工作過程是1、由U3、U6、U7、U10、U14、U15等器件組成對(duì)溫度變化量、負(fù)載電流進(jìn)行檢測(cè)、計(jì)算、分析，并作出相應(yīng)的處理。2、由U1、U4、Z2、D17、R31、R32、C2、C4、D15、D16、R30、E等器件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄及保存功能。3、由U7、U2等完成鍵盤輸入接口、并行輸出口等功能。4、由U7、U10、U12-U14等器件產(chǎn)生計(jì)數(shù)時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)熔接時(shí)間的定時(shí)控制。5、由U11、U10、U7、RW9等器件實(shí)現(xiàn)液晶顯示功能。6、由U7等完成熔接啟動(dòng)和急停的控制。
二、電源電路由T2、DB1-DB3，U16-U18等元件組成三組低壓輸出電路，供電路使用。其中由T2的L1繞組輸出9伏交流電壓，經(jīng)過DB1整流，U16穩(wěn)壓后輸出+5伏直流電壓供單片機(jī)系統(tǒng)使用；由T2的L2繞組輸出15伏交流電壓，經(jīng)過DB2整流，U17穩(wěn)壓后輸出+12伏直流電壓供運(yùn)放使用；由L3繞組輸出的18伏交流電壓，經(jīng)過DB3整流，U18穩(wěn)壓后輸出+15伏直流電壓供繼電器繞組使用。C11-C19在本電路中超到濾波的作用。+12V和+15V電源的負(fù)端為Vss和+5V的地隔離。
三、溫度檢測(cè)電路本電路的特征是由溫度傳感器RT、電阻R42、電位器RW10和電容C8組成，其接法是R42和RW10串聯(lián)后和C8并聯(lián)，C8的一端接地，C8的另一端通過溫度傳感器RT接Vcc，同時(shí)，該端接至集成塊U3的26腳。當(dāng)環(huán)境變化時(shí)，溫度傳感器的電阻值隨之變化，于是，電壓V0隨RT的變化而變化。此變化量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，送入單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理，從而確定溫度補(bǔ)償系數(shù)，精確調(diào)整熔接時(shí)間。
四、實(shí)時(shí)電流檢測(cè)電路本電路的特征是由電流互感器ML，整流橋堆DB4，電阻R45、R46，電容C9、C10組成，其特征是ML的次級(jí)線圈接DB4的二個(gè)交流輸入端，二個(gè)直流輸出端并接R44和C9后，正端通過R45再并接R46和C10，電路的正輸出端接集成塊U3的27腳，負(fù)端接地。電路輸出電壓經(jīng)集成塊U3的A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)處理，單片機(jī)就可以通過檢測(cè)來達(dá)到檢測(cè)主回路電流大小的目的。
五、輸出控制及聲響提示電路(圖7)由電阻R38、R39、光耦OPT1、場(chǎng)效應(yīng)管Q9、二極管D20、繼電器J8等器件組成輸出控制電路。當(dāng)按下啟動(dòng)鍵后；CPU輸出控制置P1.1低電平，使J8接合，啟動(dòng)熔接；當(dāng)按下急停鍵后，CPU迅速輸出控制信號(hào)，置P1.1高電平，使J8分離，即切斷主變壓器總開關(guān)，使熔接工作停止。
由電阻R37、R40、光耦OPT2、三極管Q8、揚(yáng)聲器Y等器件組成聲響提示電路。根據(jù)不同情況分別發(fā)出聲響提示1、當(dāng)熔接機(jī)啟動(dòng)后，具有溫度補(bǔ)償?shù)娜劢佣〞r(shí)時(shí)間減至0時(shí)，CPU便發(fā)出控制信號(hào)，置P1.4低電平，使三極管Q8導(dǎo)通，揚(yáng)聲器Y即發(fā)出聲響，進(jìn)行提示。2、當(dāng)設(shè)置的冷卻時(shí)間減至0時(shí)，CPU便發(fā)出控制信號(hào)，置P1.4低電平，使三極管Q8導(dǎo)通，揚(yáng)聲器Y即發(fā)出聲響，進(jìn)行提示。3、當(dāng)熔接過程中出現(xiàn)過流或斷路時(shí)，CPU便發(fā)出控制信號(hào)，置P1.4低電平，使三極管Q8導(dǎo)通，揚(yáng)聲器Y即發(fā)出聲響，進(jìn)行提示。
六、交流穩(wěn)壓及欠壓、過壓保護(hù)電路本電路的特征在于該電路由電壓取樣部分、比較電路部分和主變壓器控制部分組成，電壓取樣部分包括變壓器T1，二極管D18、D19，電阻R34-R36，電容C1、C7及電位器RW8，其接法是輸入電壓交流220V經(jīng)變壓器T1降壓和二極管D18、D19全波整流，其正電壓經(jīng)電阻R36、R35、R34及電位器RW8回到Vss，在電阻R35的二端分別接電容C1和C7濾波，C1端接至各路比較器的負(fù)端；比較電路部分有7路相同的電路，包括運(yùn)放集成塊U8、U9，二極管D8-D14，電阻R1-R29、R47-R53，電位器RW1-RW7和穩(wěn)壓管DW1，其接法以其中一路為例是由R29和DW1組成的穩(wěn)壓電路，從DW1輸出的+12V通過R47、R28和RW2至Vss，R47和R20的接點(diǎn)通過R26加到比較器U9B的正端，并通過正向二極管D9和R13加到比較器U9B的輸出端，該輸出端又通過R2加到三極管Q2的基極；主變壓器控制部分有7路相同的電路，包括三極管Q1-Q7，繼電器J1-J7，二極管D1-D7及主變壓器T3，其接法以其中一路為例是三極管Q2的基極通過R2接到比較器U9B的輸出端，集電極接Vss，發(fā)射極通過繼電器J2的線圈到+12V，二極管D2和繼電器J2線圈反向并聯(lián)，繼電器J2的靜合接點(diǎn)接J3的中間接點(diǎn)，J2的中間接點(diǎn)接J1的靜合接點(diǎn)，J2的動(dòng)合接點(diǎn)接主變壓器T3的初級(jí)線圈，T3初級(jí)線圈的中間抽頭分別接繼電器J3-J7的動(dòng)合接點(diǎn)，初級(jí)線圈末端接交流220V中的一根電源線，繼電器J1的動(dòng)合接點(diǎn)和J7的靜合接點(diǎn)均為空接點(diǎn)。本電路當(dāng)輸入電壓在170-250伏時(shí)，能自動(dòng)調(diào)整，使輸出工作電壓穩(wěn)定在39.5伏；當(dāng)輸入電壓超出此范圍時(shí)，自動(dòng)切斷電路以保護(hù)設(shè)備。各路比較器基準(zhǔn)電壓的設(shè)定分別與交流輸入電壓170V、190V、200V、220V、230V、250V相對(duì)應(yīng)，當(dāng)取樣電壓發(fā)生變化時(shí)，此電壓與每個(gè)比較器的基準(zhǔn)電壓相比較，使相應(yīng)的比較器動(dòng)作，從而推動(dòng)相應(yīng)的繼電器動(dòng)作，使主變壓T3切換到相應(yīng)的線圈中間抽頭，保證了輸出電壓的穩(wěn)定。當(dāng)外電源電壓＜170V時(shí)，由比較器送來的信號(hào)全是高電平，此時(shí)，Q1-Q7均截止，J1-J7也均不動(dòng)作，由于J7不動(dòng)作，電源電壓無法送到T3的初級(jí)，電路自動(dòng)切斷；當(dāng)電源電壓上升到170V時(shí)，比較器送來的信號(hào)使Q7導(dǎo)通，J7動(dòng)作，此時(shí)電源電壓通過繼電器觸點(diǎn)送到T3的170伏輸入端，電源開始工作；當(dāng)電源電壓繼續(xù)上升，Q6-Q2將依次動(dòng)作，使T3的初級(jí)自動(dòng)切換到相應(yīng)的位置，以保證輸出電壓的穩(wěn)定。當(dāng)電源電壓＞250伏時(shí)，Q1導(dǎo)通，J1動(dòng)作，電路又自動(dòng)切斷，起到了過壓保護(hù)作用。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)主要有以下四方面1、具有較寬的工作電壓范圍及完善的欠、過壓保護(hù)功能。當(dāng)輸入電壓在170V-250V之間時(shí)，能自動(dòng)穩(wěn)壓，確保輸出穩(wěn)定在39.5V。當(dāng)輸入電壓超限時(shí)(小于170V或大于250V)能夠自動(dòng)切斷電源電路，達(dá)到自動(dòng)保護(hù)的目的。
2、具有自動(dòng)溫度補(bǔ)償功能。本實(shí)用新型能夠自動(dòng)檢測(cè)工作時(shí)的環(huán)境溫度，并經(jīng)過科學(xué)的計(jì)算，對(duì)標(biāo)定的熔接時(shí)間精確修正以補(bǔ)償環(huán)境溫度的變化，確保了熔接的質(zhì)量。
3、具有實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。通過對(duì)工作時(shí)電流、電壓等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和處理，能隨時(shí)掌握熔接工作狀況，當(dāng)負(fù)載一旦出現(xiàn)開路、短路等異常情況時(shí)，能自動(dòng)停機(jī)并報(bào)警。
4、具有工作參數(shù)存儲(chǔ)、打印功能。每次熔接工作結(jié)束后，都能自動(dòng)地將本次工作相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來，以備日后查考；如果需要，可通過打印機(jī)接口將以前任一次熔接工作時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)，方便地打印出來。


圖1是本實(shí)用新型和塑料管熔接的示意圖。
1——液晶顯示屏 2——電源指示燈3——工作指示燈 4——并行接口5——設(shè)置按鍵6——揚(yáng)聲器7——220伏插頭 8——輸出電極9——塑料管件甲 10——一次性管接頭11——發(fā)熱電阻絲 12——塑料管件乙圖2是本實(shí)用新型原理框圖，其中1——微機(jī)處理電路2——電源電路3——溫度檢測(cè)電路4——實(shí)時(shí)電流檢測(cè)電路5——輸出控制及聲響提示電路
6——交流穩(wěn)壓及欠壓、過壓保護(hù)電路圖3是微機(jī)處理電路原理圖。
圖4是電源電路原理圖。
圖5是溫度檢測(cè)電路原理圖。
圖6是實(shí)時(shí)電流檢測(cè)電路原理圖。
圖7是輸出控制及聲響提示電路原理圖。
圖8是交流穩(wěn)壓及欠壓、過壓保護(hù)電路原理圖。
圖3-圖8總和即為本實(shí)用新型的總原理圖。
實(shí)施例本實(shí)用新型的電路部分按圖3-圖8實(shí)施，其主要的元器件參數(shù)及型號(hào)如下集成塊U1 TL7705U2 8255U3 ADC0809U4 6264U5 74LS138U6 74LS373U7 8051U8、U9 LM324U10、U1574LS04U11 74LS00U12 CD4158U13 74LS74U14 74LS02U16 7805U17 7812
U18 7815三極管Q1-Q7 8550Q8 9013Q9 IRFZ20光電耦合器OPT1、OPT2 4N25整流橋堆DB1-DB4 RL406穩(wěn)壓管DW1 12VDW2 3V電流互感器ML 400∶5繼電器J1-J7 12V電阻R1-R7 560R8-R14200KR15-R20 390R21-R27 10KR28、R29 390R34 7.5KR35 4.7KR36 5.1KR47-R53 1K溫度傳感器RT RF51-5K電位器RW1-RW9 20K電容器C1、C7 10權(quán)利要求1.一種塑料管件熔接機(jī)，其電路由微機(jī)處理電路(1)、電源電路(2)、溫度檢測(cè)電路(3)、實(shí)時(shí)電流檢測(cè)電路(4)、輸出控制及聲響提示電路(5)和交流穩(wěn)壓及欠壓、過壓保護(hù)電路(6)組成，其特征在于交流穩(wěn)壓及欠壓、過壓保護(hù)電路(6)由電壓取樣部分、比較電路部分和主變壓器控制部分組成，電壓取樣部分包括變壓器T1、二極管D18、D19，電阻R34-R36，電容C1、C7及電位器RW8，其接法是輸入電壓交流220伏經(jīng)變壓器T1降壓和二極管D18、D19全波整流，其正電壓經(jīng)電阻R36、R35、R34及電位器RW8回到Vss，在電阻R35的二端分別接電容C1和C7濾波，C1端接至各路比較器的負(fù)端；比較電路部分有7路相同的電路，包括運(yùn)放集成塊U8、U9，二極管D8-D14，電阻R1-R29、R47-R53，電位器RW1-RW7和穩(wěn)壓管DW1，其接法以其中一路為例是由R29和DW1組成的穩(wěn)壓電路，從DW1輸出的+12V通過R47、R28和RW2至Vss，R47和R20的接點(diǎn)通過R26加到比較器U9B的正端，并通過正向二極管D9和R13加到比較器U9B的輸出端，該輸出端又通過R2加到三極管Q2的基極；主變壓器控制部分共有7路相同的電路，包括三極管Q1-Q7，繼電器J1-J7，二極管D1-D7及主變壓器T3，其接法以其中一路為例是三極管Q2的基極通過R2接到比較器U9B的輸出端，集電極接Vss，發(fā)射極通過繼電器J2的線圈到+12V，二極管D2和繼電器J2的線圈反向并聯(lián)，繼電器J2的靜合接點(diǎn)接J3的中間接點(diǎn)，J2的中間接點(diǎn)接J1的靜合接點(diǎn)，J2的動(dòng)合接點(diǎn)接主變壓器T3的初級(jí)線圈，T3初級(jí)線圈的中間抽頭分別接繼電器J3——J7的動(dòng)合接點(diǎn)，初級(jí)線圈末端接交流220V中的一根電源線，繼電器J1的動(dòng)合接點(diǎn)和J7的靜合接點(diǎn)均為空接點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的塑料管件熔接機(jī)，其特征是所說的溫度檢測(cè)電路包括溫度傳感器RT，電阻R42，電位器RW10和電容C8，其接法是R42和RW10串聯(lián)后和C8并聯(lián)，C8的一端接地，C8的另一端通過溫度傳感器RT接Vcc，同時(shí)，該端接至集成塊U3的26腳。
3.如權(quán)利要求1所述的塑料管件熔接機(jī)，其特征是所說的實(shí)時(shí)電流檢測(cè)電路包括電流互感器ML，整流橋堆DB4，電阻R45、R46，電容C9、C10，其接法是ML的次級(jí)線圈接DB4的二個(gè)交流輸入端，二個(gè)直流輸出端并接R44和C9后，正端通過R45再并接R46和C10，電路的正輸出端接集成塊U3的27腳，負(fù)端接地。
專利摘要一種塑料管件熔接機(jī),其電路由微機(jī)處理電路、電源電路、溫度檢測(cè)電路、實(shí)時(shí)電流檢測(cè)電路、輸出控制及聲響提示電路和交流穩(wěn)壓及欠壓、過壓保護(hù)電路組成,它通過輸出39.5伏的穩(wěn)壓電源使塑料管件加熱至熔化在壓力熔接,為了對(duì)環(huán)境溫度變化引起的誤差進(jìn)行補(bǔ)償,采用了溫度檢測(cè)電路,通過微機(jī)處理電路進(jìn)行修正,實(shí)時(shí)電流檢測(cè)電路則可對(duì)工作時(shí)的實(shí)時(shí)電流檢測(cè)。它可用于相同管徑的塑料管的對(duì)接。
文檔編號(hào)B29C65/04GK2274125SQ9624660
公開日1998年2月11日 申請(qǐng)日期1996年11月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月13日
發(fā)明者趙良煦, 朱建慶 申請(qǐng)人:趙良煦, 朱建慶