专利名称：钢桶缝焊机焊接电流数控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及焊接技术，特别涉及钢桶缝焊机焊接电流控制装置。
目前国内外的钢桶缝焊机，由两个晶闸管控制的交流电压调节器调整输入的二相工频电流后施加到焊接变压器的初级上，经其降压后由上、下焊臂——二根很粗的导电排输送到一对不断旋转的焊轮上，将一只已卷成圆筒体且对边重迭在一起的薄钢板缝焊成桶坯。由于铁磁介质的筒体被焊接变压器的次级绕组、上下焊臂、一对焊轮所构成的焊接回路所匝联，回路中的阻抗随着焊接过程相应变化，为校正阻抗，达到稳定焊接电流的有效值，就须自动地修正晶闸管的导通角α，以期获得稳定的焊接热量。英国BRITISH FEDRAL WELDER ＆ MACHINE CO. LTD采用分列元件及模拟积分器组成UZDVR／1焊接热量控制器来达到这一目的，该控制器本身元件较多，线路复杂，维护困难，且有一定的积分漂移。
本实用新型目的在于采用一种CMOS集成块数字化电路代替原分立元件及模拟积分器，以形成新的控制焊接电流数控装置。利用数字信号便于锁存的特点使焊接电流的控制精度，重复精度提高，达到调整方便，且无漂移。
本实用新型的基本原理还是以原主电路即整流电路，晶闸管触发电路，位置检测电路为基础，关键在于晶闸管触发电路完全采用数字化电路。根据焊接过程电压图所示(见附
图1)横轴上Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为(钢筒体)进入，中程，终止时三个阶段，纵轴上VO为电压初始值，Ve为电压额定值。为处于“进入”阶段Ⅰ时，由位置检测电路传递信号，通过以与非门为主的逻辑电路与模拟开关组成的电路选取后，选通某一给定的初始值电平，然后把这一电平转换成某一频率脉冲，由可逆计数器，数模转换器组成函数发生器对其处理后去控制晶闸管，产生一个自额定值电压Ve的40％逐步上升的过程电压。由可逆计数器控制这一阶段的开始和结束。当进入中程阶段Ⅱ，即阻抗校正阶段时，数控装置适当地减少导通角，以补偿焊接回路的阻抗，而达到稳定焊接电流的目的。当结束焊接时，数控装置迅速转换到终止值电平信号，产生相应的逐步下降的终止值电压。这样成形的钢桶坯两端沿口不致为过大的电流“烧毛”，而使后道工序封口发生困难，而数字信号便于锁存把正负二个晶闸管的触发控制电压锁定在同一值上，做到二个晶闸管的导通面积相同，使焊接变压器中的直流分量做到最小，提高变压器的效率。
附
图1焊接过程电压图附图2数控装置图本实用新型实施方案由附图2知由精密电源21提供10V左右的稳定电压，施加到4个多卷线绕的电位器上，它们分别为上升电位器1(4.7KΩ)、校正电位器2(1KΩ)、下降电位器3(4.7KΩ)、初始电位器4(4.7KΩ)。经它们调整后将分别获得“上升”、“阻抗校正”、“下降”和“初始热量”四个控制信号电平，前三个值将按选择分别送到模拟开关5(4051)的输入端，而“初始热量”电平送到加法器14的输入端。在焊接过程中，当钢筒体刚接触焊轮时，光电开关17、18闭合，位置检测信号导致以与非门为主的逻辑线路10把模拟开关5中的A端和D端接通，这时上升电位器1的电平被送到电压频率发生器6的输入端，一个频率与其输入电压线性相关的脉冲信号将由电压频率发生器6送到可逆计数器7作加法运算，并由数模转换器8输出一个线性上升的电压，该电压由运放器9作隔离放大后，与采样保持器19(LM382)送来的电源峰值采样电压及初始电位器4送到的“初始热量”电平三者一起被运放器14处理后，控制触发器13(KJ009)并去触发晶闸管15、16，使它们输出一个上升的过渡焊接电压。
一旦可逆计数器7发出溢出信号，逻辑线路10就断开模拟开关5中的A、D两端，而将B、D两端联接，并将可逆计数器7置于“减法”计数，此刻，校正电位器2上的“阻抗校正”电平被送到电压频率发生器6的输入端，使其发出另一种远远低于上升阶段频率的脉冲信号，将使可逆计数器7作“减法”计数，由数模转换器8输出一个线性下降的电压，相应引起晶闸管17、18的导通角逐渐减少，补偿钢筒体纵向进入焊接回路引起的阻抗变化，达到稳流。当钢筒体即将结束焊接时，光电开关之一18打开，而另一开关17依然闭合，下降电位器3的“下降”电平被送到电压频率发生器6，使其又发出一个频率较高的脉冲信号，使数模转换器8输出斜率为负的线性下降电压，相应使晶闸管的导通角迅速减小，以形成了结束焊接的下降过渡电压。当钢桶坯离开焊轮时，光电开关17、18皆打开，相应地逻辑线路10将可逆计数器7置“零”，最终导致晶闸管15、16关闭，一个焊接过程结束。
对于焊接的初始电压根据不同材质而定，除了按需调节初始电位器4以外，还可以在操作前在可逆计数器7预置端，由按键开关11置入一个初始值，从而控制晶闸管的起始导通角。
为了防止电网电压的波动影响焊接质量，本实用新型设置采样保持器19由同步器20正确地控制其对电网峰值电压采样，采得电压由运放器12隔离后一并送到运放器14，共同参与对晶闸管15、16的控制，达到电压负反馈的目的。
本实用新型的效果。利用数字信号便于锁存的特点，达到晶闸管导通的面积相同，使焊接电压器中的直流分量做到最小，提高了变压器的效率，节约能源，由于方便地采用了CMOS集成线路，抗干扰性能提高，线性漂移减少，由于元件大为减少，成本降低维护方便，深受用户欢迎。
权利要求1.一种钢桶缝焊机焊接电流数控装置，它由整流电路，晶闸管触发电路，位置检测电路及其他执行元件组成，其特征在于晶闸管触发电路由具备电平信号选取作用的逻辑线路10，模拟开关5，可逆计数器7和具备电压频率转换的电压频率发生器6，数模转换器8组成。
2.根据权利要求1所述的数控装置，其特征在于电压频率发生器6串联在模拟开关5与可逆计数器7之间。
3.根据权利要求1所述的数控装置，其特征在于模拟开关5输入端前置有三个阻值不同的电位器。
4.根据权利要求1所述的数控装置，其特征在于可逆计数器7和数模转换器8成串联电路。
专利摘要本实用新型是一种适合钢桶缝焊机控制焊接电流的数控装置，取代原分立元件及模拟积分器。主电路为整流电路，晶闸管触发电路，位置检测电路，晶闸管触发电路各由具备选取电信号的与具备电压频率转换作用的CMOS集成块组成，在焊接过程中，选取不同的位置信号，经过数字化电路处理，准确地控制晶闸管导通角，达到相应的电压，以满足焊接要求，本实用新型增加可靠性，使调试维护简便，焊接质量提高，深受焊接行业欢迎。
文档编号B23K9/09GK2052697SQ8920754
公开日1990年2月14日 申请日期1989年5月18日 优先权日1989年5月18日
发明者冯建敏 申请人:上海市冶矿机械技术研究所