专利名称：电容式点焊机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种点焊机，特别是一种电容式点焊机。
现有的点焊设备，从焊接质量来说，电容储能式点焊机可以说是较好的，但由于采用半波整流电路对贮能电容器充电，控制线路采用有触点的继电控制，对充、放电、加压机构在时间程序上没办法做到最合理的控制，因而存在着焊接速度慢、焊接范围窄、焊接质量差等缺点，尤其是对焊件的表面氧化破坏程度严重，直接影响产品的美观。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种适用范围广、焊接速度快、焊接质量极佳的电容式点焊机。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到本实用新型包括气源开关、气源三连体、电磁阀和气缸、连杆及转轴、焊接电极、电源电路、充、放电主电路、两块控制基板、操作板、机壳，其特征在于电阻RB与电容CB串联后并联接于电源变压器B1的初级输入两端，电阻RT1并联接于桥路ZL的输出两端，由可控硅SCRc、贮能电容器Co、保险丝Fo、电阻R与电源电路组成充电回路，由可控硅SCRf、焊接变压器BW与Co、Fo组成放电回路，相互串联的电阻RSD与开关K1的常闭触点K1－3、直流电压表DCV与二极管ZV，以及二极管ZI分别与Co、Fo的串联电路并联相接，电阻Rw与焊接变压器Bw的初级绕组并联相接，电阻RSc与电容器Csc串联后一端与桥路ZL的输出负端相接；另一端接可控硅SCRf的阳极，气源三连体装于机壳正面的一侧上，电磁阀和气缸、连杆和轴套装于机壳正面的正上方位置。机壳正面的另一侧装有操作板，操作板上装有直流电压表、调整充电电压旋钮、充电开关、操作开关、调整开关、指示灯及保险装置。其中一块控制基板内包括稳压电路、充电电压给定电路、比较电路、同步电路、移相脉冲触发电路、反馈电路、限压给定调整电路。另一块控制基板内包括稳压电路、信号保持、消除电路、动作完成信号电路、过渡电路、脉冲形成与延时电路、延时调整电路、防止误重复动作电路、可控硅联锁电路、限压保护电路、延时与脉冲触发电路。
本实用新型采用全波整流电路通过可控硅SCRc对贮能电容器Co进行快速充电；充电、放电可控硅作为开关元件轮流导通，气功加压机构采用能连续调节压力的气源三连体、电磁阀、气缸、连杆及轴套、电极等组成；两块控制基板分别控制充电可控硅SCRc、放电可控硅SCRf的轮流导通和电磁阀M的工作，对三者之中的任一参数作最佳调整，并使三者之间的配合达到最佳状态。
图1为本实用新型的外形结构示意图；图2为电源电路6、充放电主电路7的电原理图；图3为控制基板8的原理方框图；图4为控制基板9的原理方框图；图5为控制基板8的电原理图；图6为控制基板9的电原理图。
本实用新型下面将结合附图(实施例)作进一步详述参照
图1、图2，本实用新型由气源开关1、气源三连体2、装在壳体内的电磁阀和气缸3、连杆及轴套4、焊接电极5、电源电路6、充放电主电路7、控制基板8、9、装在操作板10上的直流电压表、调整充电电压旋钮、充电开关、操作开关、调整开关、指示灯及保险装置等组成。在气源三连体部分有旋钮能连续调整经电磁阀进入气缸的空气压力，将气源开关与气源三连体装在机身正面左上方位置，保证了焊接力方便可调，从而满足不同材料的焊接。气缸通过连杆采用垂直运动形式带动电极上下运动，并将气缸与电极活动机构装于机身正面正上方位置。
参照图3、图4，控制基板8由稳压电路11、充电电压给定电路12、比较电路13、同步电路14、移相脉冲触发电路15、反馈电路16、限压给定调整电路17组成。控制基板9由稳压电路18、信号保持、消除电路19、动作完成信号电路20、过渡电路21、脉冲形成与延时电路22、延时调整电路23、防止误重复动作电路24、可控硅联锁电路25、限压保护电路26、延时与脉冲触发电路27组成。
本实用新型的工作步骤是开机后先是贮能电容器Co充电，踩一下脚踏开关KF，由脚踏开关发出动作信号，电极下降对焊件施以焊接力，紧接着是电容器对焊件放电使之熔接，最后是电极上升复位，电极上升的同时，贮能电容又被自动充电，为下一次焊接作准备，一个焊接过程结束。下面就按这一顺顺结合附图2、图5、图6来说明详细的工作过程首先是使贮能电容器Co充电。从主电路原理图2可知，当焊机接上电源，从R－T端输入220V交流电压，打开空气开关HK和充电开关K1－1，由电源变压器B1升压和桥式整流电路整流后输出直流脉动电压经可控硅SCRc和电阻R对贮能电容器Co进行充电，Co充电电压值的大小是由可控硅SCRc导通角决定的，SCRc的导通角是由控制基板8控制的。见控制基板8原理图5(下面简称8)，8的2－3脚接12－13线、4－5脚接14－15线，分别从控制变压器B2获取电源电压和同步电压。由2－3脚输入的交流电压经ZLc1整流、RC1、C1、Rc2、C2、C3滤波，再由CZ1～CZ6稳压后输出一稳定的直流电压供8的各电路工作。比较电路的一臂TRc1的基极接反馈电路的Wc1，刚开机时，Co的充电电压为零，14脚没有反馈输入，TRc1的基极电位由稳压管CZ8决定的，是一个稳定值；比较电路的另一臂TRc2的基极接给定电路的电位器，开机时WTV处于初始位置，比较电路输出一对应的电压值经CZ9、Rc10至TRc3的基极，TRc3的集电极便有一对应的电压值去控制双基极管UJT工作，从而使脉冲变压器BM输出一对应的脉冲从17－18脚输出至SCRc的控制极(18线)和阴极(10线)之间，SCRc导通并有一对应的导通角，使Co的充电电压值达到最初充电值。调节WTV，即改变比较电路的给定量，比较电路输出的电压值随之改变，TRc3的集电极电位也发生变化，这样，触发电路输出的脉冲信号周期也不同，不同周期的触发脉冲信号使SCRc的导通角不同，最终使Co的充电电压值也不同。因而调节WTV，可使电容器Co的充电电压值在0～450V之间作连续调节。Co的充电电压值经RT2衰减后由14脚输入再经Wc1取样反馈给比较电路，调节Wc1，适当调整负反馈的大小，可以使贮能电容器在充电过程中既快速又平稳。另外，限压保护给定电路由1脚经RT3与主电路10线相接，电容器Co的充电电压值经RT3衰减后由Wc3取样去控制TRc4导通或截止，调节Wc3，可以使TRc4对应不同的Co值时导通，由8脚输出一低电平经16线进入控制基板9(详见图6)的18脚，使保护电路工作，保护电路的工作过程待后叙。
充电完毕，打开操作开关K2，K2－1闭合，见控制基板9(下面简称9)原理图6，9的1－2、3－4脚分别接主电路的36－37线，从控制变压器B2获取一交流电压，该交流电压经ZLs整流，Cs1－Cs4滤波和1Cs稳压后输出一稳定的直流电压供各电路工作。当踩一下脚踏开关KF，使6脚与地(11线)短接，A点的电位为零，TRs1截止，PUTs1导通后并保持，B点由高电平转为低电平，该低电平信号分成三路去控制不同的电路工作。
B点的低电平信号第一路经Rs7使TRs3截止、TRs4导通，导通电流由22脚输出经主电路的40线接电磁阀M的驱动三极管TRs基极，使TRs导通，电磁阀线圈M得电工作，压缩空气经电磁阀进入气缸使电极下降，对焊件进行加压。
B点的低电平信号第二路经Rs22使TRs10截止，使延时调整电路开始进入预备工作状态。
B点的低电平信号第三路经Rs11使TRs5由导通转为截止，PUTs2在TRs5截止后延时一极短时间导通，PUTs2导通后，C点的电位由高电平转为低电平，该低电平信号又分成两路C点的低电平信号一路经Rs15使TRs16由导通变为截止，D点转为高电位，D点的高电位经Rs17、SZ4、Rs18对电容器Cs7充电，随着Cs7充电电压的升高，TRs7的基极电位上升，当上升到一定值时TRs7导通，TRs7的集电极为低电压，该低电位由5脚输出经17线去接控制基板8的10脚，触发电路的UJT发射极E也为低电位，脉冲变压器BM没有触发脉冲信号输出，可控硅SCRc关闭。该联锁电路的作用是使放电可控硅SCRf导通之前保证充电可控硅SCRc绝对关闭。D点的高电位经Rs19使TRs8导通，使H点的电位处于低电位，TRs16截止，PUTs6导通，从I处输出脉冲经Rs44使TRs17、18导通，BMs输出脉冲信号从20脚输出，经28线、Zf去控制可控硅SCRf导通，贮存在Co内的电能便通过SCRf对焊接变压器Bw快速放电，在Bw次级感应到一极大的电流通过电极使焊件熔接。SCRf在Co放电完毕后自动关闭。
C点的低电平信号另一路经Rs21使TRs9截止，这时，TRs9、TRs9均已截止，延时调整电路开始延时，电源电压经Ws1、Rs23对电容器Cs8的充电电压上升到一定值时，PUTs3导通，E点由高电位转为低电位。调节Ws1，可控制Cs8的充电电流，控制PUTs3的导通时间，从而控制焊接时间的长短。E点的低电平信号又分成二路E点的低电平信号一路经Rs33使TRs14截止，由SZ9输出一高电平信号经Rs4使TRs2导通，TRs2一导通，PUTs1截止，B点的低电平被消除(恢复高电平)，TRs4恢复截止，22脚无信号输出，驱动管TRs截止，M失电复位，电极上升。与此同时，C点也恢复高电平，D点恢复低电平，TRs7截止，被联锁电路关闭的光电可控硅又恢复导通，Co又被充电至设定值，一次焊接过程结束。
E点的低电平信号另一路进入防止误重复动作电路，该电路的工作过程是这样的脚踏开关在焊机完成一次工作后若仍没有被放开，该电路中的Rs28与地短接，TRs12处于截止状态，由E点来的低电平信号使TRs11截止，PUTs4导通并保持，在F点输低电平使TRs13截止，集电极转为高电平，经SZ10 使TRs2导通，信号消除电路一直处于工作状态，只有放开脚踏开关，TRs2才会恢复截止，信号保持电路才恢复工作，这样可以保证每踩一次脚踏开关，焊机对应工作一次，不会因操作者脚踏时间的长短不一，造成焊机的重复动作，使焊件被损坏或造成安全事故。
限压保护电路的工作过程是这样的当贮能电容器Co的充电电压超过某一限定的值时，控制基板8的限压保护给定电路的TRc4导通，由8脚输出一低电平信号，该信号经16线进入控制基板9的18脚，经SZs1、Rs35使TRs15截止，PUT35导通，在G点输出一低电平信号，该低电平信号使H点也为低电平，H点的低电平信号使触发脉冲电路输出脉冲信号触发可控硅SCRf导通，这样造成充、放电可控硅同时导通，造成主电路的电流成倍增加，空气开关HK自动跳闸，切断主电路电源，确保贮能电容器不会因充电电压值超过其额定值而被击穿。
本实用新型相比现有技术具有如下优点1.焊接速度快、适用范围广，焊接质量佳，焊接表面的热变形、氧化现象极少，且光滑美观。
2.结构合理，操作简单方便，充电、放电、加压三者之间在时间上的相互配合非常紧凑，能广泛适用于各类金属之间板材或线丝的焊接。
权利要求1.一种电容式点焊机，包括气源开关1、气源三连体2、电磁阀和气缸3、连杆及转轴4、焊接电极5、电源电路6、充放电主电路7、控制基板8、9、操作板10、机壳11，其特征在于电阻RB与电容CB串联后并联接于电源变压器B1的初级输入两端，电阻RT1并联接于桥路ZL的输出两端，由可控硅SCRc、贮能电路Cc、保险丝Fo、电阻R与电源电路组成充电回路，由可控硅SCRf、焊接变压器Bw与Co、Fo组成放电回路，相互串联的电阻RSD与开关K1的常闭触点K1-3、直流电压表DCV与二极管ZV，以及二极管ZI分别与Co、Fo的串联电路并联相接，电阻RW与焊接变压器BW的初级绕组并联相接，电阻RSC与电容器Csc串联后一端与桥路ZL的输出负端相接，另一端接可控硅SCRf的阳极，气源三连体2装于机壳正面的一侧上，电磁阀和气缸3、连杆和轴套4装于机壳正面的正上方位置。
2.根据权利要求1所述的点焊机，其特征在于机壳正面的另一侧装有操作板10，操作板上装有直流电压表、调整充电电压旋钮、充电开关、操作开关、调整开关、指示灯及保险装置。
3.根据权利要求1所述的点焊机，其特征在于控制基板8内包括稳压电路11、充电电压给定电路12、比较电路13、同步电路14、移相脉冲触发电路15、反馈电路16、限压给定调整电路17。
4.根据权利要求1所述的点焊机，其特征在于控制基板9内包括稳压电路18、信号保持、消除电路19、动作完成信号电路20、过渡电路21、脉冲形成与延时电路22、延时调整电路23、防止误重复动作电路24、可控硅联锁电路25、限压保护电路26、延时与脉冲触发电路27。
专利摘要本实用新型涉及一种电容式点焊机，它由气源开关、气源三连体、装在机壳内的电磁阀和气缸、连杆及轴套、焊接电极、电源电路、充放电主电路及其控制基板、操作板等组成。本实用新型采用全波整流后对电容快速充电，且充电开关元件采用无触点的可控硅，并由气动元件组成加压机构，由全电子元件集成线路控制充、放电可控硅的轮流导通和电磁阀动作。本实用新型可广泛应用于各类金属之间板材或线丝的焊接，且焊接速度快，焊接效果极佳。
文档编号B23K9/10GK2068030SQ9020752
公开日1990年12月26日 申请日期1990年5月22日 优先权日1990年5月22日
发明者刘国英, 卫永乐 申请人:广州市太阳电器厂