专利名称：电焊机电流遥控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种遥控装置，具体地是一种电焊机电流遥控装置。
电焊作业时，由于焊接方位和条件会不断变化，电焊工必需频繁的调节电流以达到最佳的焊接效果。但在施工现场焊机往往与焊接点有较远的距离，对于没有遥控装置的焊机，焊工必需到几十米外的焊机旁调节电流。这样焊工来回调节电流不但不方便，而且浪费时间，降低了工效。虽然有的焊机带有线遥控装置，但这种装置必需用一根专用电缆与电焊机相连，这样不但使施工现场布线复杂，而且使用不方便。而带无线遥控的焊机，其抗干扰能力又远达不到现场要求。
本实用新型的目的是提供一种电焊机电流遥控装置，它无需专用电缆与电焊机相连，且抗干扰能力强。
本实用新型的目的是以下述方式实现的本实用新型由遥控器和接收控制器组成，遥控器上装有夹头、触头、工作指示灯、旋扭，旋扭上标有电流刻度值；遥控器电路板用树脂或其它材料封装，遥控器电路采用了极性转换单元、线性调压单元、线性压控振荡单元、电流控制开关单元、指示灯单元。其中指示灯单元与电流控制单元配接，线性压控振荡单元分别与极性转换单元、电流控制开关单元线性调压单元配接。极性转换单元由二极管D1-D4构成；线性调压单元由电阻R6、R7、电位器W串联构成，IC1的5脚与W的可调端连接；线性压控振荡单元由IC1、电阻R1、R2、R3、电容C1、稳压管DW组成；电流控制开关单元由电阻R4、R5、Q1构成；指示灯单元由发光二极管D5构成。
接收控制电路采用了电流/电压变换单元、抗焊接干扰单元、滤波整型单元、计数闸门单元、闸门控制单元、振荡分频单元、数字滤波单元、数/模转换单元、基准电压单元、模拟信号运算单元。其中电流/电压变换单元、抗焊接干扰单元与滤波整型单元配接；滤波整型单元分别与计数闸门单元、闸门控制单元配接；振荡分频单元与闸门控制单元配接，闸门控制单元与计数闸门单元配接；计数闸门单元与数字滤波单元配接；基准电压单元、数字滤波单元、闸门控制单元分别与数/模转换单元配接；数/模转换单元与模拟信号运算单元配接。电流/电压变换单元由互感器L1、电容C6、电阻R0构成；抗焊接干扰电路单元由电阻R12、R13、R14、二极管D8、集成电路IC8构成，R14与D8的连接点接IC1的4脚；滤波整型电路单元由二极管D2、D3、电阻R1、R2、R3、电容C1、集成电路IC1构成；计数闸门单元由集成电路IC6A构成；闸门控制单元由二极管D4、电容C3、电阻R5、集成电路IC2构成；振荡分频单元由电阻R4、电容C2、电位器W3、集成电路IC3构成；数字滤波单元由二极管D6、D7、电阻R4、集成电路IC6C、IC6D构成，其中D6、D7的正极分别与IC4的输出端连接，IC6C的一输入端与IC2的输出端相连，另一输入脚与D6、D7的负极相连，IC6D的输出端与IC5的一控制端相连；数/模转换单元由集成电路IC5构成；基准电压单元由电位器W1、电容C4、C5、稳压管D1构成。模拟信号运算单元由集成电路IC7A、IC7B、IC7C、IC7D、电阻R7、R8、R9、R15、R16、R17、电位器W2构成。
使用时，把遥控器夹头夹在焊钳上，其触头与工件接触，并且指示灯发光，然后转动遥控器上调节旋扭到所需的电流刻度，焊接电流即调好；也可以先将遥控器上的调节旋扭调到所需的电流刻度，然后再将遥控器夹到焊钳上并与工件接触。电流调好后遥控器放回工衣兜或其它合适的地方。
其基本原理是遥控器内的线性V/F转换电路产生频率连续可变的脉冲信号，经焊接电缆载波传送至电焊机内的接收器，在接收器内经线性F/V转换产生连续可变的控制电压来控制焊机电流。
本遥控装置具有如下优点1、取消了专用电缆，巧妙利用焊接电缆载波，具有无线遥控的优点。2、工作可靠，遥控距离大于100M，采用多级抗干扰措施，抗干扰能力大大优于无线遥控。3、结构比无线遥控简单，且不怕电磁屏蔽，能在金属容器内部或塔内进行遥控。4、同时该遥控器体积小巧，使用携带非常方便。5、减轻焊工的劳动强度，提高焊工工作效率。可适用于手工电弧焊(可控硅或IGBT)逆变焊机，手工/氩弧焊(可控硅或IGBT)逆变焊机。
下面参照附图进一步说明本实用新型内容。
图1为本实用新型遥控器结构示意图图2为本实用新型电路方框图图3为本实用新型遥控器电路图图4为本实用新型接收器电路图图5为本实用新型接收电路与焊机连接示意图图6为本实用新型操作示意图参照附图，本实用新型由遥控器和装在电焊机上的接收机组成，遥控器外壳上装有夹头1、触头4、工作指示灯2、旋扭3，旋扭3上标有电流刻度值；遥控器电路板5用树脂或其它材料封装(如
图1所示)遥控器电路采用了极性转换单元、线性调压单元、线性压控振荡单元、电流控制开关单元、指示灯单元。其中指示灯单元与电流控制开关单元配接，线性压控振荡单元分别与极性转换单元、电流控制开关单元和线性调压单元配接。极性转换单元由二极管D1-D4构成；线性调压单元由电阻R6、R7、电位器W串联构成，IC1(ICM7555)的5脚与W的可调端连接；线性压控振荡单元由IC1、电阻R1、R2、R3、电容C1、稳压管DW组成；电流控制开关单元由电阻R4、R5、Q1构成；指示灯单元由发光二极管D5构成(如图2、3所示)。
接收控制电路采用了电流/电压变换单元、抗焊接干扰单元、滤波整型单元、计数闸门单元、闸门控制单元、振荡分频单元、数字滤波单元、数/模转换单元、基准电压单元、模拟信号运算单元。其中电流/电压变换单元、抗焊接干扰单元与滤波整型单元配接；滤波整型单元分别与计数闸门单元、闸门控制单元配接；振荡分频单元与闸门控制单元配接，闸门控制单元与计数闸门单元配接；计数闸门单元与数字滤波单元配接；基准电压单元、数字滤波单元、闸门控制单元分别与数/模转换单元配接；数/模转换单元与模拟信号运算单元配接。其中电流/电压变换单元由互感器L1、电容C6、电阻R0构成；抗焊接干扰电路单元由电阻R12、R13、R14、二极管D8、集成电路IC8构成，R14与D8的连接点接IC1的4脚；滤波整型电路单元由二极管D2、D3、电阻R1、R2、R3、电容C1、集成电路IC1构成；计数闸门单元由集成电路IC6A构成；闸门控制单元由二极管D4、电容C3、电阻R5、集成电路IC2构成；振荡分频单元由电阻R4、电容C2、电位器W3、集成电路IC3构成；数字滤波单元由二极管D6、D7、电阻R4、集成电路IC6C、IC6D构成，其中D6、D7的正极分别与IC4的输出端连接，IC6C的一输入端与IC2的输出端相连，另一输入脚与D6、D7的负极相连，IC6D的输出端与IC5的一控制端相连；数/模转换单元由集成电路IC5构成；基准电压单元17由电位器W1、电容C4、C5、稳压管D1构成。模拟信号运算单元20由集成电路IC7A、IC7B、IC7C、IC7D、电阻R7、R8、R9、R15、R16、R17、电位器W2构成(如图2、图4所示)。
本实用新型遥控器的电路工作原理如图2所示来自电焊机70.5伏左右的电压经D1-D4极性转换后向遥控器电路供电。在本电路中IC1(ICM7555)接成一个线性压控振荡器(线性度为2％左右)，当调节线性电位器W1时，IC1的5脚的电压将在6.2-8.1之间变化，3脚输出脉冲的频率在2kHZ-4kHZ之间变化，从3脚输出的脉冲经R4去控制开关管V1的开关，则Q1的集电极产生频率在2kHZ-4kHZ，脉冲的占空比为1/15-1/30，脉冲宽度为50uS的电流脉冲，脉冲电流大小为25mA，R5为限流电阻。此电流脉冲经D1-D4传至焊接电缆。由于电流脉冲的占空比小，所以遥控器的平均工作电流不超过3mA，消耗功率小于0.2W，因此遥控器即使长时间工作也不会发热损坏。
接收控制器电路工作原理如图3所示互感器L1将焊接电缆传来的2KHZ--4KHZ电流脉冲转换为幅值为2V左右的同频率电压脉冲信号，此信号经C6、R0、R1、R2微分后送到由IC1与RC构成的单稳电路进行整形，整形后的脉冲宽度由R3、C1确定为165uS，从IC1的3脚输出.电路中R1、R2将IC1的2脚电位上拉至6.4V，而2脚的翻转电位要求小于1/3VDD即5V，这样幅值小于1.4V的干扰脉冲将不能通过IC1。电路中二极管D1，D2起限幅作用，用于限制焊机焊接时产生的强干扰，防止IC1损坏。
R12、R13、R14、D8、IC8在电路中也组成抗干扰电路当电焊机处于空载状态时，其输出电压为70.5V，经电阻R12、R13分压后，IC8的3脚电压大于0V，所以6脚输出高电平到IC1的4脚，遥控信号能通过IC1(遥控器工作在空载状态)，当电焊机处于工作状态时，其输出电压低于60V，则IC8的6脚输出低电平，IC1被强复位，焊接时产生的干扰信号就不能通过IC1。
电路中IC2，IC3，IC4、IC6A构成一个计数器，IC3与W3，C2构成频率位20480HZ的多谐振荡器，经内部10分频从9脚输出周期为0.05S的时基脉冲到IC3的13脚.IC2作为测量时序分配器，13脚每输入一个周期为0.05S的时基脉冲，Y0-Y9依次轮流输出一个宽度为0.05S正脉冲，当13脚输入第4个时基脉冲时，IC2的7脚变为高电平，将计数器IC4(CD4040)清0；当第5个时基脉冲到来时，IC2的10脚变为高电平，计数闸门IC6A打开，从IC1的3脚输出的被测信号送到IC4进行计数，当第6个时基脉冲到来时，闸门YF1关闭，计数停止，同时IC2的1脚变为高电平，计数值被允许送到IC5进行数模转换。电路中D4、C3、R5控制IC2的计数，当有遥控信号到来时，IC2的14脚为高电平，允许计数，当遥控信号结束后15mS，14脚变为低电平，计数被禁止。
本电路选用8位D/A转换电路DAC0832，基准电压UREF用+10V，经D/A转换，运放IC7C的输出电压U0C＝-D*UREF/256对于本电路，已知计数闸门开启时间为0.05S，则计数器计数值D＝频率*时间，应在100--200之间，对应的二进制为01100100--11001000之间，将D代入上式，则IC7C输出端U0C将在-3.906---7.812V之间变化，以川焊公司产的ZX7系列可控硅焊机为例，其电流控制电压在-2V---10V之间变化，因此运放IC7C的输出电压必须放大(10-2)/(7.812-3.906)＝2.048倍再加上(7.810*2.048-10)＝6V才能达到要求。此运算由运放IC7B、IC7D组成的反相比例求和电路来实现，对于来自基准电压+6V信号(由W1精确调节)，增益由两个10K的电阻确定为-1，在IC7B输出端实现减6V的运算，对来自D/A变换电路的-3.906---7.812V控制信号进行反相放大，增益由10K电阻和10K电位器W2精确调节。在IC7B的7脚输出+2V--+I0V电压。再经IC7D反相后输出-2V---10V的电压去控制焊接电流。
D6、D7、R4、IC6C、IC6D组成数字滤波器，可滤除1.28KZ以下的低频干扰，原理如下收前可知，对于来自遥器的遥控信号，计数器输出的二进制值应在01100100--11001000之间，则IC4的输出脚Q8、Q7中必定有一脚为高电平，则由D6、D7、R4构成的或门输出高电平，IC2输出的送数脉冲能通过IC6D，将IC4的计数值送入IC5进行D/A转换。而对于频率小于是1280HZ的干扰信号，计数器的计数值小于01100100(十进制为64)则IC4的输出脚Q8、Q7均为低电平，则由D6、D7、R4构成的或门输出低电平，这个低电平信号封锁了IC6D，IC2输出的送数脉冲不能通过IC6D，IC4的计数值禁止送IC5进行D/A转换，从而实现数字滤波。
遥控器无须调试，。
接收控制器调试如图5所示，先将电压取样线，电流控制线，互感器接到焊机(ZX7-400S/ST)相应的位置，打开焊机，调节W3，使IC6的9脚输出频率20480HZ。用焊钳夹住遥控器并使其触头与工件接触，粗调电位器W1使IC7A的1脚输出+6V的电压。调整W2，直到遥控器上电流旋扭从电流最小值调到最大值时，IC7D的14脚输出电压变化量为10-2＝8V为止，再细调电位器W1，使IC7D14脚输出电压在-2V---10V之间变化。调试完毕后即可投入使用。
如图6所示，使用时，把遥控器夹头1夹在焊钳7上，其触头4与工件6接触，并且指示灯2发光，然后转动遥控器上调节旋扭3到所需的电流刻度，焊接电流即调好；也可以先将遥控器上的调节旋扭调到所需的电流刻度，然后再将遥控器夹到焊钳上并与工件接触。电流调好后遥控器放回工衣兜或其它合适的地方。
权利要求1.一种电焊机电流遥控装置，由遥控器和接收控制器组成，其特征在于所述遥控器外壳上装有夹头、触头、工作指示灯、旋扭，旋扭上标有电流刻度值；遥控器电路由极性转换单元、线性调压单元、线性压控振荡单元、电流控制开关单元、指示灯单元组成，其中指示灯单元与电流控制单元配接，线性压控振荡单元分别与极性转换单元、电流控制开关单元、线性调压单元配接；接收控制电路由电流/电压变换单元、抗焊接干扰单元、滤波整型单元、计数闸门单元、闸门控制单元、振荡分频单元、数字滤波单元、数/模转换单元、基准电压单元、模拟信号运算单元组成；其中电流/电压变换单元、抗焊接干扰单元与滤波整型单元配接；滤波整型单元分别与计数闸门单元、闸门控制单元配接；振荡分频单元与闸门控制单元配接，闸门控制单元与计数闸门单元配接；计数闸门单元与数字滤波单元配接；基准电压单元、数字滤波单元、闸门控制单元分别与数/模转换单元配接；数/模转换单元与模拟信号运算单元配接。
2.如权利要求1所述的遥控器，其特征在于所述遥控器电路的极性转换单元由二极管D1-D4构成；线性调压单元由电阻R6、R7、电位器W串联构成，IC1的5脚与W的可调端连接；线性压控振荡单元由IC1、电阻R1、R2、R3、电容C1、稳压管DW组成；电流控制开关单元由电阻R4、R5、Q1构成；指示灯单元由发光二极管D5构成；接收器电路的电路的电流/电压变换单元由互感器L1、电容C6、电阻R0构成；抗焊接干扰电路单元由电阻R12、R13、R14、二极管D8、集成电路IC8构成，R14与D8的连接点接IC1的4脚；滤波整型电路单元由二极管D2、D3、电阻R1、R2、R3、电容C1、集成电路IC1构成；计数闸门单元由集成电路IC6A构成；闸门控制单元由二极管D4、电容C3、电阻R5、集成电路IC2构成；振荡分频单元由电阻R4、电容C2、电位器W3、集成电路IC3构成；数字滤波单元由二极管D6、D7、电阻R4、集成电路IC6C、IC6D组成，其中D6、D7的正极分别与IC4的输出端连接，IC6C的一输出端与IC2的输出端相连，另一输入脚与D6、D7的负极相连，IC6D的输出端与IC5的一控制端相连；数/模转换单元由集成电路IC5构成；基准电压单元由电位器W1、电容C4、C5、稳压管D1构成。模拟信号运算单元由集成电路IC7A、IC7B、IC7C、IC7D、电阻R7、R8、R9、R15、R16、R17、电位器W2构成。
专利摘要电焊机电流遥控装置,由遥控器和接收控制器组成,遥控器上装有夹头、触头、工作指示灯、旋钮;遥控器电路采用了极性转换单元、线性调压单元、线性压控振荡单元等单元;接收控制电路采用了电流/电压变换单元、抗焊接干扰单元、滤波整型单元等单元。本实用新型取消了专用电缆,巧妙利用焊接电缆载波,具有无线遥控的优点;工作可靠,遥控距离大于100M,抗干扰能力大大优于无线遥控;结构比无线遥控简单,且不怕电磁屏蔽,能在金属容器内部或塔内进行遥控;同时该遥控器体积小巧,使用携带非常方便。
文档编号B23K9/10GK2481443SQ0123981
公开日2002年3月13日 申请日期2001年4月18日 优先权日2001年4月18日
发明者雷宏峰 申请人:雷宏峰