数字型全功能弧焊整流器遥控装置的制作方法

文档序号:3041163阅读:288来源:国知局

专利名称::数字型全功能弧焊整流器遥控装置的制作方法
技术领域
:本实用新型是涉及一种弧焊整流器遥控的装置。目前国内施工场所对焊接工艺和质量的要求越来越高。正在使用的弧焊整流器(以下简称焊机)都是在焊机上显示焊接电流、调节焊接电流和开关焊机电源。然而焊机和焊接工件之间又有一个很长的距离,能真正在施工现场显示实际焊接电流和调节电流成为一大难题。这一问题在高空作业和罐内施工时更为突出。而目前一些焊机遥控装置存在着操作不便和受自身电弧或邻近焊机电弧干扰问题。故此都没有进入实用化阶段。本实用新型就是提供一种能在焊把端实现显示实际焊接电流、显示调节电流、调节焊机输出电流、控制焊机开关的,抗干扰能力强,操作安全可靠,和焊机主板连接简单的弧焊整流器遥控装置。该装置在不改变焊机原有电路的前提下,能在焊把端可靠容易的调节焊接电流和控制焊机电源的开关,显示出实际焊接电流和调节电流,调节焊接电流,还可以使通过改变控制电压来达到调节焊接电流的焊机都具有遥控功能,并优于目前其它遥控装置。它的关键是克服了数据传输困难,抗干扰能力差,使用不方便和电焊机连接复杂等技术难题,即提高了焊接质量,又降低了工人的劳动强度。同时因它具有延时自动停机和电源遥控开关能力,故有节能和延长使用寿命的作用。本实用新型包括遥控显示器、接收主板、弧焊整流器主控板,其特征在于接收主板(13)装在焊机(14)内,把线(12)的一端与焊机主控板、接收主板连接,把线(12)的另一端与焊把(10)连接,焊把(10)可以接触遥控显示器(6)上的增/开电极(1)或减/关电极(7)。遥控显示器(6)接有五个可与工件(9)接触的磁性电极(8),遥控显示器(6)上还设有一个功能转换开关(2)、一个显示屏(3)、一个发光指示灯(4)、一个发声孔(5),所述装置还设有一个地线(11)。遥控显示器(6)内包括电源电路、收发电路、数码合成电路和数字显示电路所述电源电路包括由D1-D6、R1、U12D组成的加减识别电路,由D7-D10整流电路,C1滤波电容,由T1、R2、DW1、C10、C2组成的串联稳压电路,由V1、V2、C13、C11、D15、D16、C12、C14、C3、C4、D11组成的二级稳压电路,由U6C、D12、R8、T2、T5、C6、D13、D14、C5、C17、D17、V3、C18、C7组成的负电源生成电路,由L1、L2组成的信号隔离电路;所述收发电路包括由C23、C8、C25、B2、B1、C24组成的收发环路,由L4、C26、C27、R15、R16、R17、C28、C29、C35、B3组成的接收信号放大电路,由R19、R20、W1、W2、U3、R21、C33、R22、R23、C34、R24、R25、U11B、R26、D18、R27组成的接收信号还原电路,由开关K、R4、R5、R6、C16、U1、R3、U12、C15、U4E组成的密码、数据生成电路,由U2、R14、C19、R9、R10、W3、W4组成的调频电路,由T4、R11、L3、C21、C20、R12、R13、C22组成的信号发送电路;所述数码合成电路包括由U8、U7、R33、C39、R32、C38、R34、C40、R30、C36、组成的数据还原电路,由U10、U5B、R47、C48、R48、W6组成的数/模转换电路,由U12A.B.C.D、C49、C50、C51、U4D组成的显示信号隔离电路,由U6D、R36、C42、U6B、R37、R43、T6、T7、R46组成的指示信号形成电路,由D21、C43、U6A、W5、C44、R38、T8、T9、C47组成的声音信号形成电路,由U9、R35、C41、C37、R31、U4C、U5A、R39、R40、R41、C45、D22、R42、C46、U6F、D24、D25、R44、T10、R45组成的显示控制电路;所述数字显示电路包括由CC7106(或CC7107)等组成的显示电路。所述遥控装置的接收主板包括收发电路、实际电流传感取样冷冻电路、远/近控控制电压自动跟随电路、遥控焊接电流调节电路、编码的译码电路、焊机的开关及把线电压传感电路、节能电路、遥控焊接电流的控制电压合成电路、数据发送控制电路、电源电路和保护电路所述收发电路包括由B1、B3、C103、C104等组成的收发环路,由T101、T102、B2等组成的放大电路,由U1、U3A等组成的码形还原电路,由U2、U3B、U6D等组成的调频电路;所述实际电流传感取样冷冻电路包括由U45A.B.C.D等组成的电流放大调零电路,由U48A、U10C、U46A.B.C.D、U43D、U43B等组成的取样控制电路,由U42等组成的电流冷冻电路;所述远/近控控制电压自动跟随电路包括由U21A.B、U19C.D等组成的电压比较电路,由U20A.B.C.D、U23A、由U16D、U19A.B、U6A等组成的加减变换控制电路,由U15B.C、U16A等组成的第一次开机自动跟随控制电路;所述遥控焊接电流调节电路包括由U26C、U25、A.B等组成的可控振荡电路,由U27、U28组成的计数电路,由U22A、U24A.B、U168、U18A、U26B等组成的溢出检测电路,U17D、U18D、U16C、U13A、U15D、U18C、U22D、U18B等组成的电流调节控制电路;所述编码的译码电路、焊机的开关电路、把线电压传感电路及节能电路包括由U4、U5D、U8D、U17C、U8B等组成的译码电路,由U6C、U5A.B.D、U7A.B、T501、J1等组成的开关机执行电路,由U48C、U48D、U47B.C等组成的把线电压监测电路,由T502、R516组成的短路保护电路,由U47A、C502、R514、T503、J2、D504等组成的延时自动关机电路;所述遥控焊接电流的控制电压合成电路包括由U39A、U39C、U39D等组成的电压跟随电路,由U38A等组成的减法器,由U39B等组成的反相器,由U36、U37、U38B、U38C、U22C等组成的数/模转换电路,由U38D等组成的加法器;所述数据发送控制电路包括由U32B、U12C及D701、R705、C702组成的发送同步计数脉冲形成电路,由U15A、U17A、U9A、U9C、U10D和U10B组成等组成的允许发送控制电路,U34、U35、U40、U41、U43A、U43C等组成的数据传输电路,由U33A等组成的四选一电路,由U9B、U10A组成的四选一控制电路,由U29A.B、U32A.C.D、U31、U26D等组成的发送地址控制电路,由U30、R701、R702、C701组成的码形成电路,所述电源电路和保护电路包括由D807-814组成的整流电路,由V801、V802、V803等组成的稳压电路,由D816、D817、D801、D802、D803、R809、R808、J3-1、R810、R811、U50-1、U50-2、U47E、U49D、J3等组成的过流保护电路,由U8C、U11等组成的过热保护电路,由U48B、U47D、U49B.C、U47F等组成的把线电压控制电路。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为增/开电极,2为功能转换开关,3为显示屏,4为发光指示灯,5为发声孔,6为遥控显示器,7为减/关电极,8为磁性电极,9为工件,10为焊把,11为地线,12为把线,13为接收主板,14为弧焊整流器。附图2为遥控显示器电源电路。附图3为遥控显示器收发电路。附图4为遥控显示器数码合成电路。附图5为遥控显示器数字显示电路。附图6为遥控装置接收主板收发电路。附图7为遥控装置接收主板实际电流传感取样冷冻电路。附图8为遥控装置接收主板远/近控控制电压自动跟随电路。附图9为遥控装置接收主板遥控焊接电流调节电路。附图10为遥控装置接收主板编码的译码电路、焊机的开关及把线电压传感电路、节能电路。附图11为遥控装置接收主板遥控焊接电流的控制电压合成电路。附图12为遥控装置接收主板数据发送控制电路。附图13为遥控装置接收主板电源电路和保护电路。下面展开详细叙述本实用新型。本装置有两部分,其中一、遥控显示器遥控显示器外型为120×180×40(长×宽×高)的立方体,底面设有五个磁性电极,顶面设有两个调节电极(增/开、减/关)、一个显示屏、一个功能转换开关、一个发光指示灯、一个发声孔,内部不需电源,采用环氧树脂灌封,故整个遥控显示器不需维护。工作原理遥控显示器内部电路包括四部分电源电路、收发电路、数码合成电路和数字显示电路。1.电源电路电路见附图2电源电路的主要功能将把线上波动的电压进行整流、稳压,变成稳定的+18V、+12V、+5V和-5V直流电压,为遥控显示器6(以下简称遥控器)提供各种工作电源。同时实现焊把接触增/开电极1和减/关电极7时,遥控器发出相应的操作编码。当遥控器工作时,将把线和地线之间的电压分别加到增/开电极1或减/关电极7和GND之间。当把线接触到增/开电极1时,焊把线上的电压经L1、L2加到D7--D10组成的全桥整流电路,变成直流电压(这样就使当焊机正接或反接时遥控器都能得到相同极性的直流输出电压),经C1的滤波,变成平滑的直流电压,然后加到由DW1、R2、T1、C10和C2组成的稳压电路,将脉动的电压稳定在+18V,供其它电路使用。由D16、C13、V1、C14和C3组成的+12V稳压电路做为遥控器的工作电源;由C11、D15、V2、C12和C4组成的+5V稳压电路做为遥控器显示电路的工作电源。二极管D11是钳位二极管,防止+5V电源比+12V电源建立的早。把线加到减/关电极7时,不论焊机是正向接法还是反向接法,电流都将流过D3--D5组成的桥式电路,并在其直流端所连接的D1、D2上形成1.4V左右的电压,该电压经R1限流后流过光电耦合器U120的内部发光管。光电耦合器内部的三极管导通,控制其它电路完成加/减编码的变换。同时,把线电压也经L1、L2加到D7--D10组成的整流电路,同接到增/开电极1一样,形成稳定的电压供各电路工作。L1、L2和C9组成滤波网络,防止发送回路耦合到把线和地线之间的高频信号被电源短路以及高频信号对电源的影响。当遥控器加电后,+12V建立,编码器MC145026工作,由其振荡端13脚输出1.9KHZ幅度为+12V的占密比为1∶1的方波信号。当MC145026的13脚输出为高时,经R7、D12使T2导通,+18V电源通过T2、D13向C6充电。由于T2工作在射随状态,C6上的电压最高为10V左右,T5截止;当MC145026的13脚为低时,T5导通,T2截止,C6通过T5、D14向C5充电,充电结果使C5上建立起来10V左右的电压,极性为上负下正。该电压经C17、D17、C16、V3和C7组成的稳压电路变成稳定的-5V电压,供相应电路工作。当把线接触减/关电极7时,C30为高频信号提供通路。2.收发回路电路见附图3a.接收回路接收主板发出受编码调制的高频信号(1时发300KHZ,0时发280KHZ)经把线和地线耦合到遥控器,经C24、B1的初级和C23(注当把线接触减/关电极7时,高频通路包括C30),加到B2初级与C2、C25组成的谐振回路上,谐振频率为290KHZ。由主控板分时发出的280KHZ和300KHZ的信号,经该调谐回路选频,耦合到B2的次级,经L4、C26、C87加到由R15、R16、R17、C28、R18、B3、C29、C35和T3组成的LC选频放大电路,进行选频放大。R18用于展宽LC选频回路的频带,防止自激。L4、C26组成LC阻波网络,用于阻断遥控器向主控板发出的高频信号,减少侧音影响。经两极选频放大了的由主控板受编码调制以分时方式发出的280KHZ、300KHZ信号,耦合到B3的次级,经C32送到锁相环U3内。锁相环工作在锁相工作方式,锁相范围280KHZ~300KHZ。当输入信号为280KHZ时,锁相环入锁,调频解调端10脚输出2.8V左右的电压,经R13送入由R24、R25、R26、D18、R27和U11A组成的具有施密特特性的比较器。由于U11A的3脚的输入电压为6V,所以U11A的1脚输出为高。当输入信号为300KHZ时,锁相环入锁,调频解调端10脚输出8V左右的电压,U11A的1脚输出为低且由于R26、D18的作用,U11A的3脚降到4V左右,提高了抗干扰性。由于280KHZ和300KHZ是以编码的方式交替出现的,故在U11A的1脚解调出与主控板编码器U30的15脚的输出相同的编码。b.发送回路+12V建立后,编码器U1(MC145026)起振,由13脚引出振荡信号,去-5V电源形成电路。R6、C16和R5是U1的定时元件,它决定着U1的工作频率。U1的地址编码A/D-1、A/D-2、A/D-3、A/D-4、A/D-5分别为悬空、悬空、正电源、地、正电源。A/D-6是标识位,数字型遥控器A/D-6接正电源,普及型遥控器A/D-6接地。A/D-7、A/D-8、A/D-9不同接法决定本次操作内容如下(注A/D-8、A/D-9接在一起)</tables>由U1的15脚串行输出的编码信号经U4E反相后,经R14加到U2锁相环的压控端9脚,该锁相环工作在压控状态。当9脚电压为12V时,压控输出端4脚输出200KHZ高频信号;当9脚电压为0V时,压控输出端4脚输出180KHZ高频信号,C19、R9、R10、W3和W4决定压控振荡器输出频率的范围。由4脚根据编码分时输出的180KHZ、200KHZ的高频信号,经R11、L3、C20和C21进行方波/正弦波变换,在C21、C20两端形成180KHZ或200KHZ的正弦信号,通过R12送入T4、R13组成的射随器进行电流放大,经C22耦合到B1的初级,再经B1次级、C24、C23、C2、C25、B2、把线和地线,耦合到电焊机内的主控板上完成发送任务。3.数码合成电路电路见附图4由比较器U11A的1脚输出的编码脉冲,同时送入U7、U8、U9进行译码,当输入编码的地址码同译码器U8地址码相同,并且连续两次正确时,由主控板发送来的数据的低四位二进制数据,就被锁存到U8的数据输出端。同时U8的11脚译码成功指示端输出高电平。当输入编码的地址码同译码器U7的地址码相同,并且连续两次正确时,由主控板发送来的数据的高四位二进制数据就被锁存到U7的数据输出端。同时U7的11脚译码成功指示端输出为高电平。这样就把代表焊接电流调节值或实际焊接电流值的8位二进制码,分两部分传送到遥控器并锁存到译码器U7、U8的数据输出端。这8位二进制码在U7的的11脚为高时进入D/A转换器U10。U7的11脚为低电平时数据被锁存到D/A转换器内。由U5A的输出端1脚输出新的D/A转换电压。该电压被R47和C48滤波,经R48、W6调整后送入UP5135A型显示单元。当U7或U8的11脚为高电平时,U4F的12脚输入为高电平,U4B输出为低电平,由于D21处于反偏,由W5、C43和反相器U4A组成的振荡器起振,振荡信号经C44、R38送入T8和T9放大后,推动压电扬声器HDT发声。同时由于U4F的12脚为低,经R43使T7截止,双色发光管绿灯熄灭,反相器U4B的4脚输出为高,经R37使T6导通,双色发光管红灯点亮。C42和R36构成延时时间长数,防止地址码变换时使声音和灯光指示不连续。当U7和U8的11脚都为低电平,R36、C42的延时作用结束时,U4F输出端12脚输出为高,经R43使T7导通,双色发光管的绿灯点亮;U4B的4脚输出为低电平,T6截止,红灯熄灭,且由于D21正偏,U4A的输入端被钳位到0.7V,振荡器停振,不发出声音。当U4B的输出端4脚输出为高时,C45上的电压为11V左右,由于U5B的6脚输入电压为1V左右,U5B的7脚输出为高,D23截止,C46被电源通过R42充电至电源电压,U4C输出为低电平,D24截止,由于T10有基极电流,T10导通,+5V电源经T10、R45加到显示头数码管的共阳极上,数码显示;当U4B的4脚为低时,C45通过R39放电,当C45上电压低于1V时,U5B的7脚输出为低,C46上的电压被钳位到0.7V,U4C输出为高,R44两端电压为+12V,D25和T10均反偏。T10截止,显示头数码管没有+5V电压,显示熄灭。当输入编码的地址码同U9地址码相同,且连续正确二次时,U9的译码成功指示端11脚为高,送入比较器U11B,U11B输出为低,U4C输出为高,T10截止,显示头不显示。遥控器内译码器的地址编码如下数据的低四位地址码00011数据的高四位地址码00000关机指示地址码001114.显示电路显示电路采用成品UP5135A做为显示单元。内部连线见附图5二.接收主板接收主板安装在焊机内,只有几条控制线与焊机主控电路相连,以实现对焊机的遥控操作。工作原理接收主板包括收发电路、实际电流传感取样冷冻电路、远/近控控制电压自动跟随电路、遥控焊接电流的调节电路、编码的译码电路、焊机的开关及把线电压传感电路、遥控焊接电流的控制电压合成电路、数据发送控制电路、电源电路和保护电路。1.收发电路电路见附图6该电路的主要功能是接收来自遥控器的经数码调制的高频信号,和向遥控器发送经数码调制的高频信号。(1).接收部分经把线和地线耦合过来的,遥控器发出的经数码调制的180KHZ和200KHZ的高频信号,通过C103、C104、B3,进入B1和C105、C102和C101组成的选频回路中进行选频。该回路谐振在190KHZ。选频出来的180KHZ或200KHZ的高频信号,经B1次级、L103、C121、C106耦合到由R102、R104、R103、R105、C119、C109、C108、B2、C107和T101组成的选频放大电路。L103、C21构成阻波网络,用于阻断主控板向遥控器发送的高频信号,减少侧音影响。选频放大后的信号,由B2的次级输出,通过C110耦合到锁相环U1中。锁相环工作在锁相解调方式,其锁相频带为180KHZ~200KHZ。调整W102和W106可以改变锁相环的锁相高频点和低频点。当输入信号为180KHZ时,锁相环入锁,其解调输出端10脚输出2.8V左右的电压,经R110、C113滤波后送入由R113、R112、R111、D101、R114和U3A组成的具有施密特特性的比较器,且此时U3A的3脚输入电压为6V,U3A输出为高。当输入信号为200KHZ时,锁相环入锁,其解调输出端输出8V左右的电压,该电压也送入比较器,此时由于2脚输入高于3脚,比较器U3A输出为低。在U3A输出为低的瞬间,由于R113和D101的作用,U3A的3脚的电压变为4V,这样增加了抗干扰性。当180KHZ和200KHZ信号交替出现时,就在U3A的输出端输出高低交替的数据码。在遥控器的内部,由于U4D的作用,当编码器U1的15脚输出为低时发送200KHZ信号。在主控电路内部200KHZ经U1锁相,U3A比较器输出为低。遥控器内编码器输出为高时,U3A输出也为高,故U3A输出的数据都是遥控器内部的编码器U1输出的编码,该编码的内容决定着本次操作的内容。(2).发送部分由数据发送控制电路来的编码数据经U6D反相后,经R101送入锁相环U2。锁相环工作在压控状态,压控范围280KHZ~300KHZ,调整W103和W104可以改变这两个频率值。当压控端9脚输入高电压时,压控输出端输出300KHZ的高频方波信号;输入低电压时,压控输出端输出280KHZ的高频方波信号。由于U6D输入的是编码数据,故在压控输出端输出被数码调制的高频信号,经R117、L102、C115和C116进行方波/正弦波变换后,送入R116、R115和T102组成的射极跟随器进行电流放大,经C118和C114耦合到变压器B3,经B3的次级、C103、C104、B1原边及地线、把线耦合到遥控器的接收回路。R120、R121、R122和U3B组成反相器,只有主控板接收到遥控器发出的正确编码后,才允许压控荡器工作。C120为抗干扰电容。2.实际电流传感取样冷冻电路电路见附图7(1).实际电流传感电路由分流器传感来的正比于焊接电流的微弱电压信号,分别送入U45B和U45A以及相应元件组成的两个反相低频电压放大器。由U45B输出的经放大后的电压信号送入调零倒相器U45C进行调零且倒相,与U45A输出的信号一起送入减法器U45D。在U45D的输出端输出正比于实际电流的电压信号,该电压经W202的调整,经R224、模拟开关门U43B,送入A/D转换器的电压输入端U42的6脚。D207和D206为保护网络,使输入到A/D转换器的电压在-0.5~5.5V的范围内。C205为滤波电容,用于滤除焊接电流的波动部分。W201是调零电位器,调整W201使不进行焊接时U45D的输出端14脚为0V。(2).实际电流的取样、冷冻电路由U45D输出端的正比于实际焊接电流的电压信号,送入比较器U48A的7脚,同时经D201和R216接地。由于二极管D201的钳位作用,在R214和R215的连接点电压比U45D输出电压低0.2~0.3V左右,该电压经电阻R213和C201的滤波后送入电压比较器U48A的6脚。当有实际焊接电流且大于一定值时,电压比较器U48A输出为高。在停弧的瞬间,由于C201上的电压不能突变,故在焊接电流比原来的值下降30A左右的情况下,比较器立即输出为低,保证实际电流取样点的正确性。当没有进行焊接时,U45D输出为零,D202两端的电压,经R212和R214、R215、R216进行分压后,通过R213送入比较器的6脚,保证比较器的输出端为低。当比较器U48A输出为高时,U10C输出为低,U46B输出为高,U46A输出为低。因为这时C203上充有9V左右电压,U46C输出高,模拟开关U43B打开,正比于实际焊接电流的电压向C205充电。同时C203上的电压经电阻R220放电,当C203上的电压放电到一定值时,U46A输出为高,U46C输出为低,模拟开关U43B断开,U46D输出为高,模拟开关U43D接通,进行A/D转换。由于U46C输出为低,故U46B被自锁,保证该次A/D转换的完成。U46A输出为高后,C203通过R221和D203又被充电,当电压充到一定值时,U46A又输出为低,模拟开关U43B接通,模拟开关U47D断开,进行新的一次取冻结了上一次的实际焊接电流。周而复始,直到停止焊接后,比较器U48A输出为低,U10C输出为高,U46B输出为低,U46A输出为高,且由于R222和D204的作用,C203上的电压为9V左右。R225的作用是模拟开关U43D打开时,保证A/D转换器的3脚为低电位。R226、C206为A/D转换器内部时钟的定时元件。3.远/近控焊接电流的控制电压自动跟随电路电路见附图8遥控焊接电流的控制电压被加到比较器U11A的3脚和比较器U21B的6脚,近控焊接电流的控制电压被加到比较器U21A的2脚和比较器U21B的5脚,进行两个控制电压的比较。当控制电压转换方式开关在近控时,U20B的6脚为高电位,U20B输出为高,U19C和U19D被打开,两个电压的比较结果经U19C和U19D、U20D、U20C送入U23A,进行计数的加减变换。当近控的控制电压高于遥控时的控制电压时;U21B输出为高,被电阻R302、C303滤波后,经D307送到U19D。由于U19D的13脚此时为高,故U19D输出为高,U20D输出为高,U23A被置位输出为高,计数器被置成加计数方式。同时,由于U19D输出为高,U20A输出为高,经电阻R303、C304抗干忧后,起动高速计数脉冲进行计数,使遥控控制电压值增加,直到两个电压相同时,U19C、U19D输出都为低,U20A输出为低,计数脉冲停止。当近控控制电压小于遥控控制电压时,U21A输出为高;U19C输出为高,U20C输出为高,U23A被复位,计数器被置为减计数方式。同时,U20A输出为高,经R303、C304抗干扰后,起动高速计数时钟进行减计数,使遥控控制电压下降,直到和近控控制电压相等时,停止计数脉冲。当控制电压方式转换开关在遥控时,U20B输入端的6脚为低,U20B输出为低,U16D输出为高,U19B、U19A门被打开,门U19C、U19D被关闭,U19B、U19A的输出经U20C、U20D置位或复位,触发器U23A使计数器进行加计数或减计数。置位或复位决定于遥控器发送的编码是增加电流还是减少电流。当电焊机第一次起动时,电焊机主控正电源经电容C305、R304输入到U15B。DW301是保护稳压管,防止输入到U15B的电压高过电源电压。U15B输出为高,U15C输出为高,且U15C被R306、C306自锁。在U15C输出为高的瞬间,由于电容C307上电压不能突变,U16A的输入端2脚为低,1脚为高,则U16A输出为高,U20B的5脚输入为高,进行一次焊接电流的自动跟随。随着C307通过R309被充电,U16A的2脚为高电位,U16A又回到低,完成了第一次开机的自动跟随。这时由于U15C的输出已被自锁,即使再停机或再起动,也不跟随了。4.遥控电流调节电路电路见附图9该电路的功能是遥焊接电流的增加减少、检测焊接电流是否调节到最大或最小、调节时大小档的转换。当U17B输出为高时,说明译码器译出正确的码,又不是开关机,焊机处于开启状态,当焊接电流方式转换开关遥控时,U17D输出为高,电容C404通过R401被充电,在充电的过程中,由于这时C404上的电压还为低电压,U10D输出为低,而U17D输出为高,则U16C输出为高,接收主板向遥控器发送的是上一次焊接的实际焊接电流值。随着C404上的电压升高,U18D输出为高,U16C输出为低,主控板向遥控器发送的是焊接电流调节值,由于这时U12D输出为高,模拟开关U25A接通,U15D输出为高,经电阻R404、C401的延时后,如果这过U26B输出为高,U18C输出为高,U26C组成的振荡器起振。这时的振荡时间常数元件是R405、C402和C405。由于U12C输出为低时,U26C输出为高,故C402、C403和C406都已充上了高电压。当U18C输出为高时,U26C输出为低,U22D输出为高,经R406、C403延时后,U18B输出为高,并且在U18B输出端为高时,由于D404的作用,U18B的一个输入端5脚被自锁,U22B输出为低,打开计数器U27、U28的封锁端,允许计数。与此同时,电容C405、C402通过R405放电,当放电到一定值时,U26C输出为高,使计数器增加或减少一位。计数器的加减取决于译码器译出的遥控器发送来的编码,是增加电流还是减少电流。U18D输出为高后,电容C407通过R402被充电,当充电到一定值时,在U26C输出为高时,U13A输出为高,且U13A的一个输入端也被自锁,低位计数器被置位,置位的内容取决于当前是进行加计数还是减计数。同时由于U13A输出为高,模拟开关U25B接通,U26C组成振荡器的时间常数元件为C405、C402、C406和R405,振荡周期增加一倍,只进行高位计数器的计数,实现焊接电流的大档调节。当计数器增加或减少到最大或最小时,计数器U27的7脚输出为低,计数器U28的7脚输出为低,U22A输出为高,在U22A输出为高的瞬间,U24B被触发,U24B的13脚输出当前两个计数器是加计数溢出还是减计数溢出,如果当前是加计数溢出,U24B的13脚输出为高,反之输出为低。U24B的12脚是13脚的非值。U16B输出为高。在U22A输出为高的瞬间,U24A也被触发,U24A的1脚输出为高,标志着溢出过,这时U18A输出为高,U26B输出为低,U18C输出为低,U26C组成的振荡器停振,U26C输出为高,这时如果遥控发送来的电流调节方向改变输出为低,U26B输出为高,U18C输出为高,振荡器又重新起动进行反方向计数。当U26C输出为低时,U22D输出为高,U24A被复位,等待下一次溢出。当电流调节方式开关在近控时,U15D的输入端12脚为高,U15D输出为高,与遥控时相同。由于这时模拟开关U25A、U25B都已断开,故U26C的振荡周期最小,计数器内的数据根据当前近控方式时控制电压的大小作跟随增减,当遥控方式的控制电压值与近控方式的控制电压值相等时,U15D的输入端12脚变为低,U26C组成的振荡器停振,计数器停止计数。5.编码的译码电路、焊机的开关电路、把线电压传感电路及节能电路电路见附图10(1).编码的译码电路,焊机的开关电路U3A输出的编码脉冲输入到译码器U4中,当编码地址位和译码的地址位相同时,译码成功(译码器的地址编码为空、空、高、低、高)。译码器的11脚输出为高电压,经R503、D501、C506抗干扰后,C506上电压被充为高,同时,遥控器发送的代表操作内容的数据出现并锁存在译码器的数据输出位上。操作内容和数据的对应关系如下当遥控器发送的编码内容是开关机时,译码器U4的D8输出为高。由于译码成功,故C506上的电压为高,U5D输出为高,门U5A、U5B被打开,这时如果是开机操作,则译码器U4的14脚输出为高,U6C输出为低,U5A输出为高,U7B输出为低。由于U7A和U7B为R-S触发器,故U7A输出为高,经R504使T501导通,J1吸合,操作电焊机主电源开关的交流接触器接通,焊机起动。如果是关机操作,则译码器U4的14脚输出为低,U6C输出为高,U5B输出为高,U7A输出为低,T501截止,J1放开,操作电焊机主电源的交流接触释放,焊机关断。按钮TQ、TA为手动起动按钮和停止按钮。R509、C504、C503和R505是抗干扰网络。保证按钮没按下时输入到R-S触电平都为低。C509是初始状态预置电容,保证合上主电源时电焊机处于关断状态。当遥控器发送的编码内容不是开关机时,译码器U4的13脚输出为低,U5D输出为低,门U5A、U5B都被关闭,同时U8D输出为高,由于译码正确,C506上为高电压,如果这时焊机处于开启状态,则U7A输出为高,U17C输出为高,U17B输出为高,去起动焊接电流调节电路。C501、R501、R502和C502是译码器U4的定时元件。(2).把线电压传感电路及节能电路把线上的电压经电阻R511和R512分压后,分别送入比较器U48C、U48D。C505是滤波电容。DW501是保护稳压管。防止把线电压过高时经电阻R511和R512的分压值超过主控板的供电电源。+12V电源经电阻R506和R507分压后,输入比较器U48C的9脚,电压值为2V左右。当把线电压低于10V时,说明焊机输出端已短路,把线电压经R511和R512的分压值为1.6V左右,U48C输出为高,电源通过R513、R515向C507充电。当C507上的电压被充到足够高时,U47B输出低,U47C输出为高,T502导通,把焊接电流自动调到30A左右,起到短路保护的作用。当把线电压升高后,U42C输出为低,C507上的电压通过R515和U48C的内部三极管放掉,U47B输出为高,U47C输出为低,T502截止,退出短路保护。+12V电源经R507和R510分压输入比较器U48D的10脚,电压值为6V左右。当把线电压低于30V时,比较器U48D输出为低,C508上的电压通过U48D内部三极管立即放掉,U47A输出为高,经R507使T503导通,J2吸合,焊机处于焊接状态。当有焊接电流时,U48B输出为低,D504导通,C508上的电压被钳位在0.7V左右,T503一直导通,J2一直吸合;当停止焊接时,U48B输出为高,D504截止,又由于停止了焊接,把线上的电压也升高,故U48D输出为高,电源经电阻R514向C502充电,当充电到一定电压时(时间约为2~3分钟),U47A输出为低,T503截止,J2释放,焊机进入节能触工件时,把线上电压立即下跌,U42D又输出为低,C502上电压又被放掉,焊机又进入焊接状态。6.遥控焊接电流控制电压合成电路电路见附图11近控焊接电流调节电位器高电位端和低电位端的电压,分别被U39A、U39C组成的跟随器进行电压跟随后,通过R605、R604送入由U38A组成的减法器进行减法运算。其值是近控焊接电流调节电位器的低电位减去高电位,该值的绝对值正好是近控时控制电压的调节范围,这个负向的电压值被送入D/A转换器U37。D/A转换器根据由计数器输入的数据进行D/A转换,转换电压从U38C输出。这个电压和近控焊接电流调节电位器的低电位端的电压一起送入由U38D组成的加法器,由U38D输出遥控控制电压,该电压和近控时的调节范围完全相同,完成了遥控电压根据近控电压的范围的自动合成。计数器的数据增减遥控调节电压也做相应的改变。对于需要双连联动调节焊接电流的电焊机,另一个电位器的高电位端被U39D做电压跟随,该电压经U39B反相后送入D/A转换器U36进行转换后,通过U38B输出第二个遥控控制电压,由于两个D/A转换器的输入数据及控制信号是并联的,故这两个遥控调节电压也是同步进行调节的,范围也和近控时完全相同。在U26C输出为高时,U22D输出为低,计数器中的数据进入D/A转换器的第一级缓冲器,当U26C输出为低时,U22D输出为高,第一级缓冲器的数据进入第二级并锁存到第二级缓冲器内进行新的D/A转换。C601、R401、D601的作用,是在电源合上的瞬间,将第一级缓冲器的内容推入第二级缓冲器。7.数码发送控制电路电路见附图12该电路的主要功能是数字型遥控器和普及型遥控器的判别,向遥控器发送的数据编码发送次数及同步控制,发送实际焊接电流值和调节焊接电流值的选择,允许发送控制等。当遥控器发送过来的编码标志位为高时,说明这个遥控器为数字型遥控器。当译码器译出正确码后,C506上电压为高电压,U13D和U13C输入端12脚和9脚为高,又由于标志位为高,故U13D输入端13脚为高,U12A输出为低,U13C输出为低,U13B输出为低,U14D的输出值取决于编码器的数据输出。该数据经U6D反相后进入发送电路,调制成相应的高频信号,发送到遥控器去。与此同时,U13D输出为高,U12D输出为低,U14C的输出取决于允许发送控制电路是否允许发送。当译码输出的标志位为低时,U13D输出为低,U12A输出为高,此时由于码正确,U13C输出为高。当允许发送电路允许发送时,U12B输出为高,U13B输出为高。与此同时,U13D输出为低,U12D输出为高,U14C输出为高,编码器U30停止工作,数据输出端15脚为低,允许发送电路产生的发送脉冲直接进入发送电路的调制器,向普及型遥控器发送指示操作成功的声音信号。当标志位是高,允许发送电路产生发送脉冲时,U14C输出为低,编码器起动。U32B、U12C及D701、R705、C708形成发送同步计数脉冲,送入计数器U31、先发低四位数据,发送三次后,计数器被复位,再发送高四位数据,发送三次后再发低四位数据,周而复始,直到允许发送脉冲消失,编码器才停止工作。当计数脉冲计到三次后,计数器U31的7脚输出为高。在U31的7脚输出为高的瞬间,U29B被触发,其输出端为触发前的非值,该端被送入编码器的地址编码端,这样就实现了每发送三组完整的数据,地址编码就换一次。完成了高四位数据和低四位数据的不同的地址编码。为了保证先发低四位数据,在遥控电流的计数脉冲为低时,U26D输出为高,U32C输出为高,U32A输出为高,计数器U31被复位,同时触发器U29B置位,其输出端13脚为高,产生低四为数据的地址编码,保证了开始发送时先发送低四位数据。U9B的输入端分别接至U8B的输出端、U5D的输出端和U20B的输出端,这三端分别为关机指示、焊机电源操作及近控指示。其中有一个输出为高时,U9B输出为高,U10A输出为低。U10A的另一个输入端2脚接至U16C的输出,该端为遥控调节焊接电流开始指示,当U16C输出为高时,U10A输出也为低。这时,译码器U33A输出端4脚或5脚输出高位脉冲。4脚或5脚哪位输出高电平,取决于译码器U33A的另一输入端2脚,该脚接至U29B的12脚,当发送低四位数据时,U29B的12脚输出为低,译码器U33A的4脚输出为高,模拟开关U43C接通,被冷冻在A/D转换器内的实际焊接电流值的低四位数据,经电平移动器U41进入编码器的数据位,发送到遥控器去。当发送高四位数据时,U29B的12脚输出为高,译码器U33A出为高电平,模拟开关U43A接通,被冷冻在A/D转换器内的实际焊接电流值的高四位数据,经电平移动器U40进入编码器的数据位,发送到遥控器去。由于U33A是四选一译码器,在任一瞬间只有一个输出端为高,故此具有三态输出的电平移动器U34、U35、U40、U41任一瞬间只有一个被打开,其余三个电平移动器的所有输出端都处于高阻状态,完成了实际电流的发送。当U10A输出为高时,说明不发送实际焊接电流值,而发送调节电流值,过程同发送实际焊接电流值一样,被选中的电平移动器为U35或U34,根据当前发送是高四位数据还是低四位数据,U35、U34分别被打开,代表焊接电流调节值的计数器U28、U27的计数值进入编码器的数据输入端,实现调节电流值的发送,U33A译码器输入和发送的数据关系见下页表格当焊机处于关闭状态时,如果这时译码器U4译码正确,U8A输出为低,U6B和R706、C703组成的振荡器起振,当发送同步脉冲到来时,U29A被触发。如果这时U6B输出为低,数码发送控制电路仍发实际焊接电流的高四位或低四位。当U6B输出为高时,U29A输出端1脚输出为高,U32C、U32A输出都为高,计数器U31被复位,U32D也输出为1,U29B被置位,编码器的地址编码3脚电位变成了高,这时数码发送控制电路向遥控器发送电焊机关机指示。编码器的地址编码如下发送高位数据地址00000发送低位数据地址00011焊机关闭地址00111允许发送控制电路由U15A、U17A、U9A、U9C、U10D和U10B组成。它们分别接至调节电流的脉冲计数端、近控指示端、调节焊接电流开始指示端、遥控调节焊接电流允许端、遥控起动焊机信号端。当这些信号有任何一个信号为高时,都允许数码发送,U10D输出为低,编码器U30起动。U10D输入端12脚接至U29B的12脚。这是一条自锁线,如果在发送的过程中,允许发送脉冲停止,也能保证数据的高位发送三次后再停止发送,保证发送到遥控器的数据的正确性。8.电源及保护电路电路见附图13380V电源经变压器B1降压后变成四组电压,一组交流36V和两组交流20V和一组交流6.3V,两组20V电压经D811--D814整流后,再经C802、C809滤波产生±28V左右的直流电压,经三端稳压器V801、V802、V803稳压,输出±12V、+5V直流电压作为接收主板的工作电源。D804、D805、D806为保护二极管,C810、C811、C812为输出滤波电容。36V电压经D807--D810整流后,经D816、D817和J3-1加到电焊机内输出续流电感前端,在把线和地线之间形成电压,做为遥控器工作的伺服电源。电容C818是把线电压滤波电容。当进行焊接时U45D输出正比于实际焊接电流的电压,经电阻R803、C813滤波后输入比较器U48B的输入端4脚。电源经电阻R801和R802分压后产生0.2V左右的电压,输入比较器U48B输入端5脚。当进行焊接后,焊接电流超过一定值时,比较器U48B输出为低,U47D输出为高,U49B输出为高,U49C输出为高,U47F输出为低,U49D输出为低,T301截止、J3放开,伺服电压经电阻R810、R811加入电焊机。当停弧后,U45D输出为低,比较器U48D输出为高,电源经电阻R804向C814充电,当电压充到一定值时,U47D输出为低,U49B输出为低,U49C输出为低,U47F输出为高,U49D输出高,T801导通J3吸合,伺服电压经J3的常开触点J3-1加到把线和地线之间。在电焊机处于关断状态,把线和地线短路时,D816、D817两端电压增加到1.4V左右。该电压经电阻R808限流后,使光电耦合器U50内的发光管发光,光电耦合器内部的三极管导通,电源经U50内部的三极管、电阻R812向C816充电,U47E输出为低,U49D输出为低,T801截止、J3释放,伺服电压经电阻R810、R811向把线供电,限制了短路电流。U49C输入端9脚接至焊机开机指示端,当焊机关闭时,U49C输出为低,U47D输出为高,U49D输出为高,T801导通,保证焊机没有起动时,把线上有伺服电压作为遥控器的工作电压。D801、D802、D803是光电耦合器保护二极管。当安装在主变压器上的温度保护继电器断开时,说明主变压器超温,电源经R815向C808充电,使其上的电压增加,U8C和R816、C815组成的振荡器起振,光电耦合器U11内部的发光管断续发光,内部的光控双向可控硅也断续导通,控制电源指示灯闪亮。同时C808上的电压也加到U7A输入端3脚,U7A输出为低,停止焊机电源,起到温度保护作用。当温度保护没有断开时,U8C输出为高,光电耦合器U11的发光管常亮,内部的双向可控硅导通,电源指示灯常亮。通过实际试验证明,本装置与弧焊整流器连接简单,安装方便,即能延长原弧焊整流器寿命,又能节省能源,显示数据准确、可靠,能为高质量要求的焊接提供依据,由于采用了环形收发技术、电流值冷冻技术、数据的分时发送接收组装等技术,致使稳定性和抗干扰性优于现在应用中的任何弧焊整流器遥控装置,且操作简单,方便,可靠。权利要求1.一种弧焊整流器遥控的装置,本实用新型包括遥控显示器、接收主板、弧焊整流器主控板,其特征在于接收主板(13)装在弧焊整流器(14)内,把线(12)的一端与弧焊整流器主控板、接收主板连接,把线(12)的另一端与焊把(10)连接,焊把(10)可以接触遥控显示器(6)上的增/开电极(1)或减/关电极(7),遥控显示器(6)接有五个可与工件(9)接触的磁性电极(8),遥控显示器(6)上还设有一个功能转换开关(2)、一个显示屏(3)、一个发光指示灯(4)、一个发声孔(5),所述装置还设有一个地线(11),遥控显示器(6)内包括电源电路、收发电路、数码合成电路和数字显示电路所述电源电路包括由D1-D6、R1、U12D组成的加减识别电路,由D7-D10整流电路,C1滤波电容,由T1、R2、DW1、C10、C2组成的串联稳压电路,由V1、V2、C13、C11、D15、D16、C12、C14、C3、C4、D11组成的二级稳压电路,由U6C、D12、R8、T2、T5、C6、D13、D14、C5、C17、D17、V3、C18、C7组成的负电源生成电路,由L1、L2组成的信号隔离电路;所述收发电路包括由C23、C8、C25、B2、B1、C24组成的收发环路,由L4、C26、C27、R15、R16、R17、C28、C29、C35、B3组成的接收信号放大电路,由R19、R20、W1、W2、U3、R21、C33、R22、R23、C34、R24、R25、U11B、R26、D18、R27组成的接收信号还原电路,由开关K、R4、R5、R6、C16、U1、R3、U12、C15、U4E组成的密码、数据生成电路,由U2、R14、C19、R9、R10、W3、W4组成的调频电路,由T4、R11、L3、C21、C20、R12、R13、C22组成的信号发送电路;所述数码合成电路包括由U8、U7、R33、C39、R32、C36、R34、C40、R30、C36、组成的数据还原电路,由U18、U5B、R47、C48、R48、W6组成的数/模转换电路,由U12A.B.C.D、C49、C50、C51、U4D组成的显示信号隔离电路,由U6D、R36、C42、U6B、R37、R43、T6、T7、R46组成的指示信号形成电路,由D21、C43、U6A、W5、C44、R38、T8、T9、C47组成的声音信号形成电路,由U9、R35、C41、C37、R31、U4C、U5A、R39、R48、R41、C45、D22、R42、C46、U6F、D24、D25、R44、T10、R45组成的显示控制电路;所述数字显示电路包括由CC7106(或CC7107)等组成的显示电路,所述遥控装置的接收主板包括收发电路、实际电流传感取样冷冻电路、远/近控控制电压自动跟随电路、遥控焊接电流调节电路、编码的译码电路、焊机的开关及把线电压传感电路、节能电路、遥控焊接电流的控制电压合成电路、数据发送控制电路、电源电路和保护电路。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于所述收发电路包括由B1、B3、C103、C104等组成的收发环路,由T101、T102、B2等组成的放大电路,由U1、U3A等组成的码形还原电路,由U2、U3B、U6D等组成的调频电路。3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于所述实际电流传感取样冷冻电路包括由U45A.B.C.D等组成的电流放大调零电路,由U43A、U18C、U46A.B.C.D、U43D、U43B等组成的取样控制电路,由U42等组成的电流冷冻电路。4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于所述远/近控控制电压自动跟随电路包括由U21A.B、U19C.D等组成的电压比较电路,由U23A.B.C.D、U23A、由U16D、U19A.B、U6A等组成的加减变换控制电路,由U15B.C、U16A等组成的第一次开机自动跟随控制电路。5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于所述遥控焊接电流调节电路包括由U26C、U25A.B等组成的可控振荡电路,由U27、U28组成的计数电路,由U22A、U24A.B、U16B、U18A、U26B等组成的溢出检测电路,U17D、U18D、U16C、U13A、U15D、U18C、U22D、U18B等组成的电流调节控制电路。6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于所述编码的译码电路、焊机的开关电路、把线电压传感电路及节能电路包括由U4、U5D、U8D、U17C、U8B等组成的译码电路,由U6C、U5A.B.D、U7A.B、T501、J1等组成的开关机执行电路,由U46C、U48D、U47B.C等组成的把线电压监测电路,由T501、R516组成的短路保护电路,由U47A、C501、R514、T503、J8、D504等组成的延时自动关机电路。7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于所述遥控焊接电流的控制电压合成电路包括由U39A、U39C、U39D等组成的电压跟随电路,由U38A等组成的减法器,由U39B等组成的反相器,由U36、U37、U38B、U38C、U22C等组成的数/模转换电路,由U38D等组成的加法器。8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于所述数据发送控制电路包括由U32B、U12C及D701、R705、C702组成的发送同步计数脉冲形成电路,由U15A、U17A、U9A、U9C、U10D和U10B组成等组成的允许发送控制电路,U34、U35、U40、U41、U43A、U43C等组成的数据传输电路,由U33A组成的四选一电路,由U9B、U18A组成的四选一控制电路,由U29A.B、U32A.C.D、U31、U26D等组成的发送地址控制电路,由U30、R701、R702、C701组成的码形成电路。9.根据权利要求1所述的装置,其特征在于所述电源电路和保护电路包括由D207-214组成的整流电路,由V201、V203、V203等组成的稳压电路,由D216、D217、D201、D202、D203、R209、R208、J3-1、R210、R211、U50-1、U50-2、U47E、U49D、J3等组成的过流保护电路,由U8C、U11等组成的过热保护电路,由U48B、U47D、U49B.C、U47F等组成的把线电压控制电路。专利摘要一种数字型全功能弧焊整流器遥控装置,该装置包括遥控显示器、接收主板、弧焊整流器主控板。接收主板装在弧焊整流器内,把线的一端与弧焊整流器主控板、接收主板连接,把线另一端与焊把连接,焊把可以接触遥控显示器上的增/开、减/关电极,遥控显示器接有一个与工件接触的接地磁极,遥控显示器上设有一个功能开关、一个双色发光管、一个发声孔和一个显示屏。所述数字型全功能弧焊整流器遥控装置的接收器包括环形收发电路,双频密码电路,数据分时发送、接收组装电路等。本装置与弧焊整流器连接简单,操作方便、安全、可靠,抗干扰性优于现有弧焊整流器遥控装置。文档编号B23K9/10GK2300472SQ9721917公开日1998年12月16日申请日期1997年7月10日优先权日1997年7月10日发明者赵士光,高学松,邢洁,何森章,王玉起申请人:廊坊石油管道机电制造工业公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1