专利名称：电焊机遥控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是涉及一种电焊机遥控的装置，目前正在使用的电焊机(手把焊机)都采用在电焊机上调整焊接电流和开关电源，然而焊机和焊接工件之间又有一个很长的距离，为了提高焊接质量，不同的焊口需要不同的焊接电流，这就给现场工人带来很大的不便，得多次往返焊机和工件之间，这个问题在高空作业时更为突出，而目前一些电焊机遥控器存在着操作不便和受自身电弧或邻近电焊机电弧干扰问题。故此都没有进入实用化阶段。
本实用新型的任务就是提供一种抗干扰能力强，操作安全可靠，功能齐全和电焊机连接简单的电焊机遥控装置。
该装置在不改变电焊机原有电路的前提下，使电焊机焊接电流的调节和电源的开关都在焊把端可靠容易的进行，它可以使通过改变控制电压来达到调整焊接电流的电焊机都具有遥控功能，并优于目前其它遥控装置。它的关键是克服了抗干扰能力低、使用不方便和电焊机连接复杂等技术难题，能降低焊接工用人员的劳动强度，保证焊接质量，同时因它具有电源遥控开关能力，故有节能作用。
本实用新型包括遥控器、接收器、电焊机主控板，在于接收器装在电焊机内，把线(5)的一端与电焊机主控板，接收器连接，把线(5)的另一端与焊把(3)连接，焊把(3)可以接触遥控器(4)上的调节电极(2)，遥控器(4)接有一个可与工件(8)接触的接地磁极(7)，遥控器(4)上设有一个功能开关(1)，所述装置还设一个地线(6)；内部不需接电源的遥控器上的两个调节电极为增／开电极和减／关电极，遥控器(4)内包括D7－D10整流电路，C8滤波电容，由Q1、R9、C9、DW1、C16组成的串联稳压电路，变换成稳定的8伏直流电压的由C17、LM7808、C18、C19组成的电路，由C15、R7、G1组成的多谐振荡器，C14、R6、G3组成的多谐振荡器，由Q2、T1、C3、R3组成的选频放大电路，由G4、G5、R11、C20组成的抗干扰电路，MC145026集成线路以及NE567集成线路；所述遥控装置的接收器包括鉴频译码电路、电源控制电路、时钟电路、计数和电压的合成电路、控制电压的跟随电路、近控和遥控转换电路，150KHZ发送器电路以及电源部分的电路。所述鉴频译码电路包括译码器MC145027、G4、G5组成的RS触发器、NE567集成线路。所述的电源控制电路包括门G25、门G26及G33和G34组成的RS触发器。所述的时钟电路中的NE555接成多谐振荡器。所述的计数和电压的合成电路包括D型触发器IC4，二进制可逆计数器IC5、IC6，D型触发器IC8，D／A转换器。所述的控制电压的跟随电路包括由A1、R24、R25、R26、R27、C31、D16构成的多谐振荡器，比较器A2、A3，门G11和门G12。所述的近控和遥控转换电路包括门G1、G2、G6、G8。所述的150KHZ发送器包括G31、G32、Q3和T3。所述的电源部分的电路包括变压器T1及整流、滤波、稳压电路。
以下结合附图以实施例的方式进一步叙述本实用新型。
附
图1为本实用新型工作状态下的附图。其中，标号1为功能开关，2为调节电极，3为焊把，4为遥控器，5为把线，6为地线，7为接地磁极，8为工件。
附图2为遥控器电路图。
附图3为接收器原理方框图。
附图3a为鉴频译码电路图。
附图3b为电源控制电路图。
附图3c为阳钟电路图。
附图3d计数和电压的合成电路图。
附图3e为控制电压的跟随电路图。
附图3f为近控和遥控转换电路图。
附图3g为150KHZ发送器电路图。
附图3h为电源部分电路图。
附图4为对应附图3的整体电路全图。
下面展开详细叙述本实用新型。本装置有两部分其中，一、遥控器遥控器外型为50×80×20mm的立方体，下面是磁性电极，上面是两个调节电极(增／开、减／关)，内部不需接电源，不用维护，故采用一体化结构，遥控器的外壁上设有功能转换开关，用来实现对焊接电流的调节或是对焊机电源的控制。内部电路见图2。当遥控器放到工件上时，由于自身的磁性接地电极，就地吸到工件上(铁磁材料)。当焊把上夹的焊条接触到增／开或减／关电极时，电焊机把线端的电压(脉动直流或交流)，经磁性接地电极和调节电极引入到遥控器内作为其工作电源，当电焊条接触到增／开电极时，电焊机把线端电压经L1、D7、D8、D9、D10变换成脉动的直流电压，经C8的滤波送到由Q1、R9、C9、DW1、C16组成的串联稳压电路，将把线端20－85V波动的电压稳定输出为17V直流电压，该电压经C17、LM7808、C18、C19变换成稳定的8V直流电压，做为集成电路的工作电源。由于电压是从增／开电极引入，二极管D1、D2内部没有电流通过，D1、D2两端没有电压，故光电耦合器GD1的发光管没有发光，光电耦合器的光电二极管发射极和集电极之间呈现离阻，由于电阻R14的作用，故集成电路MC145026数据编码端D3、D4为高电平。当焊条接触到减／关电极时，电焊机把线端电压经D3、D4、D5、D6、D1、D2、L1、D7、D8、D9、D10变成脉动直流电压，同焊条接触增／开电极一样，形成稳定的17V和8V直流电压作为电路的工作电压。同时由于电流经过D1、D2故在D1、D2两端形成1.4V左右的脉冲电压，该电压通过R1使光电耦合器GU1的发光管发光，光电耦合器内的光电三极管集电极和发射集之间呈现低阻抗，经过C23的滤波作用，集成电路MC145026数据编码端D3、D4为低电平。集成编码器MC145026具有5条地址线， 即A1、A2、A3、A4、A5和4条数据线D1、D2、D3、D4，5条地址线根据需要可接Vnn、Vss或悬空三种状态，4条数据线只能接Vnn或Vss，在每一个遥控器电路中5条地址线接成不同的编码用来相互区别，用4条数据线的不同数据来决定当前操作的内容，具体规定如下
当电焊机把线端电压加到遥控器时电路得电，MC145026工作，从15脚输出根据地址A1、A2、A3、A4、A5和数据D1、D2、D3、D4编码端，编码形成的二进制脉冲串，当15脚输出为高电平时，D12负端为高电平，电C15，R7、G1组成的多谐振荡器停振且输出为低电平，同时由15脚输出的高电平经G2反相输出为低电平，由R6、C14、G3组成的多谐振荡器起振产生225KHZ的方波信号。当15脚输出为低电平时，由R7、C15、G1组成多谐振荡器起振，产生185KHZ的方波，而R6、C14、G3组成的振荡器停振，输出为低电平，这两个不同时存在的高频方波信号经Q2、T1、C3、R3进行选频放大变换成185KHZ和225KHZ的正弦波信号经变压器T1的副边耦合到把线上去，C2为耦合电容。
当接收器发送的150KHZ的信号把线和地线耦合到遥控器端时在C4、L2、T2原边产生串联谐振，在T2的副边输出150KHZ的正弦信号，这个信号被送入单音锁相环NE567，当锁相环入锁后，8脚输出为低电平，经G4、G5、R11、C20组成的抗干扰网络，G5输出为低，由G6、R15、C21组成的4.7KHZ振荡器起振，经R17、R16、Q3放大后由HDT发出声音以作为操作指示，当把线上没有150KHZ信号时NE567没有入锁，8脚输出为高电平，G5输出为高电平，由G6、R15、C21组成的振荡器停振。L1、C5组成低通滤波器用来防止电源部分对高频信号的短路，C1为在焊条接触减／关电极时提供高频交流通路。K为电流调节和电源控制转换开关。
二、接收器接收器安装在电焊机机箱内，只有几条控制线与电焊机主控电路相连，以实现对焊机的遥控操作。
1、工作原理接收原理方框图见图3，接收器接到遥控器发出的185KHZ和225KHZ的正弦信号后，鉴频译码电路工作，如果译码不正确时(指地址码)不予处理，当译码正确后，电路根据译码器译出的数据(该数据取决于遥控器数据端的当前数据编码)进行电源操作还是电流调节。如果是电源操作，根据译码器译出的数据控制继电器的通断，完成对电焊机电源的控制，同时起动150KHZ发送器向遥控器发回0.3秒150KHZ的信号，指示电源操作成功。
如果是电流操作，起动时钟，并根据译码器译出的数据，决定是增加电流还是减小电流，计数器内的数据做相应的变化。计数器中的内容每变化一次，数／模转换器即转变成相应的控制电压，控制电焊机的焊接电流，同时起动150KHZ发送器向遥控器发回断续比不同的150KHZ的信号，用以指示当前电流调节幅度和状态，电流调节幅度为两种，一种1／256×额定电流为一档，且0.7秒调一档(0.20.5)；另一种1／16×额定电流为一档，1.5秒调一档(10.5)。接收器具有遥控和近控转换功能，当第一次合上电焊机电源时，不论转换开关在近控还是遥控位置，电焊机焊接电流都是近控电流调节钮指示的焊接电流值，当转换开关在近控时，焊接电流受调节钮控制，遥控不起作用，遥控部分自动对当前焊接电流进行跟踪，当转换开关转到遥控位置时，近控不起作用，但当前的焊接电流值为近控转到遥控时刻，近控电流调节钮对应的焊接电流值。当电焊机关断时能对关断时刻的焊接电流进行记忆，并在此时给电焊机把线送36V直流电压作为伺服电源，可以实现遥控起动电焊机电源，该伺服电源具有抗短路能力。
2、各功能块对应的内部电路及电路工作原理a、鉴额译码电路附图3a遥控器发出的185KHZ和225KHZ的信号经把线耦合到电焊机端在C15和T2的原边产生串联谐振，在T2的副边出现185KHZ和225KHZ的正弦信号，该信号送到锁相环IC1和IC2，IC1锁定频率185KHZ，IC2锁定频率225KHZ。当锁相环入锁后，IC1和IC2的8脚输出相应的低电平，这两个低电平使由G4、G5组成的RS触发器进行翻转，在G4的输出端输出一串和遥控器中MC145026的15脚相一致的二进制数据串，该数据串送到译码器MC145027的9脚进行译码，当送来的地址编码和MC145027的地址编码相同时，当前MC145026编码端4位数据就锁存到MC145027的4位数据输出端即11、12、13、14脚，同时译码器MC145027的四位数据根据遥控器中对四位数据的规定，通过门G17、G18、G14、G13、G27、G28控制相应的操作。
各门在不同操作时输出电平如下
b、电源控制电路见图3b电源操作时门G17输出高，门G27输出为低，门G28输出为低，时钟不能起动，当是开电源操作时，门G13输出为高，门G25输出为高，门G26输出为低，门G33和G34组成的RS触发器被触发，状态为门G33输出为低，门G34输出为高，T1导通，继电器吸合，交流接触线圈得电吸合，电焊机加上电源。
当是关操作时，门G17高为，门G27输出为低，时钟不起动，门G14输出为高，门G13输出为低，门G25输出为低，门G26输出为高，由门G33和门G34组成的RS触发器被触发，门G34输出为低，T1截止，继电器释放，交流接触器CQ线圈失电，断开电焊机电源，TA和QA为手动起停按钮，C25和R29为送电时保证电焊机的电源为关状态。
c、时钟电路电路图见图3C当是电流操作时，门G27输出为高，门G18输出为高，门G28输出为高，NE555的复位端4脚为高电平时，其电路NE555起振，由3脚输出方波信号，为3保证有瞬时密码丢失时电路正常工作，由3脚输出高电平回送给门G35，NE555接成多谐振荡器电路，当4脚为高时，Q2导通，3脚将输出占空比为0.20.5的脉冲作为计数脉冲送到计数器，同时门G35输出的高电平通过R35对C32充电，当电压到达G36门限电压时，NE555 3脚输出为高时，G36输出为高，并通过D20自锁，Q2截止，NE555振荡频率降低，3脚输出占空比为10.5的方波信号，门G36输出的高电平置位并封锁低位计数器IC5，直接进行高位计数器的加、减，进行电流大幅度调节，当MC145027没收到正确密码时，其11脚输出为低电平，门G18、G28、G35输出为低，C32上的电容经D18、R34立那放掉，使门G36输出为低，Q2导通，保证下一次操作都是从小幅度开始操作。d、计数和电压的合成电路见图3d电流操作时，时钟起动，门G13、G14输出电平经门G6、G7、G9、G10转送到D型触发器IC4，该触发器在比接成RS触发器状态。
当是增加电流时，门G13输出为高，门G14输出为低，由于是遥控状态，则门G7输出为高，G6输出为低，G10输出为高，G9输出为低，IC4被置位，即1脚输出为高电平，经电阻R20、C26延时，使门G20输出为高，该电平接到二进制可逆计数器CD14516加／减控制端，使CD4516处在加计数状态，每来一个时钟脉冲就加计数一次，减少电流和增加电流一样，区别在于门G14输出高电平，门G13输出为低电平，门G9输出为高电平，门G10输出为低电平，IC4被复位，G20输出低电平，以完成减计数。当在加／减计数进行转换时，为3防止计数器中的内容丢失，必须保证计数器CP端为正。例如当前计数器为加计数器，IC41脚输出为1，C20上为高电平，门G20输出为高电平，由于门G19两个输入端电平相同，都为高，故门G19输出为低，计数器进行加计数。当要进行减计数时，IC41脚变为低电平，由于R20和C26延时作用，至使G19两个输入端不同，门19输出为高，该电平封锁，计数器并使CP端为高，随着C26上的电压下降，门G20输出为低，计数器变为减状态，门G19输出也变为低电平，计数器进行正常减计数。由减到加也是如此。当计数器CD4516都加满或减完时，计数器的溢出端7脚为低电平，这时说明焊接电流调节到了最大或最小，门G16输出为高，D型触发器IC8将记忆是加溢出还是减溢出，G22输出为高电平，G30输出为低电平，立即阻断时钟，不在进行计数，只有进行反方向计数时，门G22输出才能变低，门G30输出变为高，时钟进入计数器进行相应的计数。计数器中的数据每来一个时钟就被D／A转换器DAC0832和运放转换成相应的电压、此电压经R13和C19的滤波，DW2过压保护形成控制电压，去调节电时机焊接电流。
LM337、C22、R14、R15、C21、C20、D11、W4形成D／A转换器，DAC0832的基准电压，调节W4，可以改变基准电压值，也就改变控制电压的调节范围。
e、控制电压的跟随电路见图3e当焊接电流转换开关处于近控时，由近控电位器取回来的控制电压跟A输出的D／A转换电压一同送入比较器A2、A3如果A4输出电压大于手动调节电位器控制电压，则A3输出高电平，经R17、C18延时门G12输出为高，G10输出为高，IC4被复位IC4的1脚输出低电平，门G20输出为低，计数器CD4516处于减计数同时，门G15输出为高，由于处于近控状态，故门G21输出为高，由A1、R24、R25、R26、R27、C31、D16构成的多谐振荡器起振，由A1输出的高速方波脉冲经门G29，G37做为计数器CD4516计数脉冲，直到A4输出电压和手动电位器控制电压相同时，A2、A3输出都为低电平，门G11、G12输出都为低电平，门G15输出为0，门G21输出为低，A1构成振荡器立即停振。如果A4输出电压小于手动电位器的控制电压动作过程和它相同，只是计数器处于加计数状态。
f.近控和遥控转换电路见3f当处于遥控状态时，门G3输出为低电平，门G8输出为高，门G11G12G21G29输出为低，跟随电路不起动，计数器加／减，由G13G14通过门G6G7G9G10，IC4控制。时钟起动后，计数器的数据进行加／减。当处于近控时门G3输出为高电平，门G6输出为低电平门G13G14输出的信号被门G6G7阻断，门G10输出为低，遥控不起作用，门G11、G12、G21、G39被打开，电压跟随电路起作用，即A4输出电压等于手动调节电位器输出的电压，当电焊机第一次合上电源时，电焊机主控电源经R18C40触发G1门，门1输出为高电平，并经过R10C41自锁。由于门G1输出为高，C42通过R11被充电，门G2在C42电压没有达到G2门高电平门限时，门G2输出为高电平，这个高电平随着C42的充电结束而回到低电平。由于G2的高电平致使G3在第一次合闸时输出一定时间的高电平，跟随电路起动，使电焊机第一次合上电源时，不论转换开关当遥控或是近控，焊接电流都是近控电流调节钮指示的电流值。
g.150KHZ发送器电路见图3g当译码器译码正确后，如果是电源操作，门G27输出为高，经电容C30、电阻R33二极管D17在门G32的一个输入端形成一个高电平脉冲，这个高电平脉冲时间为0.3秒，从而使G32输出为低电平，门G39、W1、R42和C34组成的多谐振荡器起振，输出方波信号，该信号经Q3T3C39R43选频放大变成150KHZ的正弦信号，经T3副边耦合到电焊机把线上，经把线传送到遥控器端，遥控器收到150KHZ信号后发出0.3秒4.7KHZ的声音，用来告知操作人员操作成功。
当是电流操作时，G35输出为高，时钟起动。NE555的3脚输出占空比0.20.5或10.5的方波信号，经门G32控制150KHZ发送器向遥控器发送断续的150KHZ信号，使遥控器发出断续比不同的4.7KHZ的声音，用来做电流调节的指示。当电流调节到两端时计数器CD4516溢出端7脚都为低，门G16输出为高，当译码器收到正确编码时，门G31输出高电平，门G32输出低电平，150KHZ发送器发出连续的150KHZ的信号，遥控器发出连续的4.7KHZ的声音。
h.电源部分电路见图3h380V交流电压经过变压器T1降压后，变成两组电压18V和36V。180V电压经过D1－D4整流，C1滤波成24V直流电压，再经过7809，C2，C3，C4变成9V值电压，做为电路的工作电源。36V交流电压经D5－D8整流后，经R1在电焊机关闭电源后，经继电器常闭触点J2送上把线作为遥控器在电焊机关断电源后的伺服电源，由于R1是大功率限流电阻，故该电源能抗长期短路。
3.整体电路见图4图4所述内容已经分别由图3a至图3h详细展开叙述，故在此不再重复。
通过实际试验证明，本装置与电焊机连接简单，它能实现所有通过电压来改变焊电流的焊机在焊把端对电流和电源进行控制。由于采用双频编码技术，致使抗干扰性优于现在应用的任何电焊机遥控器，且操作简单、可靠。
权利要求1.一种电焊机遥控装置，所述装置包括遥控器、接收器、电焊机主控板，其特征在于接收器装在电焊机内，把线(5)的一端与电焊机主控板、接收器连接，把线(5)的另一端与焊把(3)连接，焊把(3)可以接触遥控器(4)上的调节电极(2)，遥控器(4)接有一个可与工件(8)接触的接地磁极(7)，遥控器(4)上设有一个功能开关(1)，所述装置还设一个地线(6)；内部不需接电源的遥控器上的两个调节电极为增/开电极和减/关电极，遥控器(4)内包括D7-D10整流电路，C8滤波容，由Q1、R9、C9、DW1、C16组成的串联稳压电路，变换成稳定的8伏直流电压的由C17、LM7808、C18、C19组成的电路，由C15、R7、G1组成的多谐振荡器，C14、R6、G3组成的多谐振荡器，由Q2、T1、C3、R3组成的选频放大电路，由G4、G5、R11、C20组成的抗干扰电路，MC145026集成线路以及NE567集成线路；所述遥控装置的接收器包括鉴频译码电路、电源控制电路、时钟电路、计数和电压的合成电路、控制电压的跟随电路、近控和遥控转换电路、150KHZ发送器电路以及电源部分的电路。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述鉴频译码电路包括译码器MC145027、G4、G5组成的RS触发器、NE567集成线路。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的电源控制电路包括门G25、门G26及G33和G34组成的RS触发器。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的时钟电路中的NE555接成多谐振荡器。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的计数和电压的合成电路包括D型触发器IC4，二进制可逆计数器IC5、IC6，D型触发器IC8，D／A转换器。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的控制电压的跟随电路包括由A1、R24、R25、R26、R27、C31、D16、构成的多谐振荡器、比较器A2、A3、门G11和门G12。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的近控和遥控转换电路包括门G1、G2、G3、G8。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的150KHZ发送器电路包括G31、G32、Q3和T3。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的电源部分的电路包括变压器T1、及整流、滤波、稳压电路。
专利摘要一种电焊机遥控装置，该装置包括遥控器，接收器、电焊机主控板。接收器装在电焊机内，把线的一端与电焊机主控板、接收器连接，把线另一端与焊把连接，焊把可以接触遥控器上的调节电极，遥控器接有一个与工件接触的接地磁极，遥控器上设有一个功能开关。所述电焊机遥控装置的接收器包括鉴频译码电路，控制电压的跟随电路等。本装置与电焊机连接简单，操作简单、安全、可靠，抗干扰性优于现有电焊机遥控器。
文档编号B23K9/10GK2204215SQ94248830
公开日1995年8月2日 申请日期1994年12月29日 优先权日1994年12月29日
发明者赵士光, 高学松, 赵坚, 李洪林, 范传政 申请人:廊坊石油管道机电制造工业公司