专利名称：塑料管件熔接机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种电热加工设备。
目前塑料管熔接主要采用平板对接式熔接，即电热平板置于二支被熔接的塑料管之间，然后加电使塑料管熔化对接。这种熔接方法的缺点是容易产生偏心，因此只适用于较大管径的塑管，而对小管径的塑管则无法对接。再者，由于系人工操作和人工加压，故对操作工的技术要求甚高，否则，如果控制不当，容易造成偏心或者压力过大、过小，以致造成熔接失败。
本实用新型的目的提供一种塑料管件熔接的设备。
本实用新型的工作原理是合上电后，电源指示灯亮，并处于待机状态。通过按键输入操作员号码、操作日期、标定熔接时间后，按下启动键，开始进入熔接状态主变压器接通，并输出39.5伏交流电压，使一次性塑管接头内附的电热元件发热，恰到好处地熔融管件的外壁和管接头的内壁，使二者可靠地熔接。当熔接正常结束时，发出声响提示，以示熔接完毕。同时，在液晶显示屏上提示“请设置冷却时间”。冷却时间设置完毕，再按启动键，进入冷却过程。当冷却结束后，又一次声响提示。至此，完成一次熔接工作。若要在中途退出工作状态，可按“急停”按键，则立即停止熔接，退出工作状态。其工作示意图见图1。
本实用新型的电路主要由以下六个部分(见图2)组成一、微机处理电路(图3)，主要完成数据采集、处理、控制功能；二、电源电路(图4)，提供整机工作电压；三、温度检测电路(图5)，检测工作环境温度；四、实时电流检测电路(图6)，随时检测熔接时的工作情况；五、输出控制及声响提示电路(图7)，熔接工作结束，声响提示；六、交流稳压及欠压，过压保护电路(图8)，完成输出稳压及输入欠、过压保护功能。
各部分电路的具体工作过程，将结合附图详述如下一、微机处理电路本电路是中心控制部分。由U7(CPU)、U6(锁存器)、U5(译码器)、U4(存储器)、U3(A/D芯片)、U2(I/O接口芯片)、U1(电源监视芯片)、U10(反相器)、U11(与非门)、U12(分频器)、U13(触发器)、U14(或非门)等器件组成，具体的工作过程是1、由U3、U6、U7、U10、U14、U15等器件组成对温度变化量、负载电流进行检测、计算、分析，并作出相应的处理。2、由U1、U4、Z2、D17、R31、R32、C2、C4、D15、D16、R30、E等器件实现数据记录及保存功能。3、由U7、U2等完成键盘输入接口、并行输出口等功能。4、由U7、U10、U12-U14等器件产生计数时钟，实现熔接时间的定时控制。5、由U11、U10、U7、RW9等器件实现液晶显示功能。6、由U7等完成熔接启动和急停的控制。
二、电源电路由T2、DB1-DB3，U16-U18等元件组成三组低压输出电路，供电路使用。其中由T2的L1绕组输出9伏交流电压，经过DB1整流，U16稳压后输出+5伏直流电压供单片机系统使用；由T2的L2绕组输出15伏交流电压，经过DB2整流，U17稳压后输出+12伏直流电压供运放使用；由L3绕组输出的18伏交流电压，经过DB3整流，U18稳压后输出+15伏直流电压供继电器绕组使用。C11-C19在本电路中超到滤波的作用。+12V和+15V电源的负端为Vss和+5V的地隔离。
三、温度检测电路本电路的特征是由温度传感器RT、电阻R42、电位器RW10和电容C8组成，其接法是R42和RW10串联后和C8并联，C8的一端接地，C8的另一端通过温度传感器RT接Vcc，同时，该端接至集成块U3的26脚。当环境变化时，温度传感器的电阻值随之变化，于是，电压V0随RT的变化而变化。此变化量经A/D转换后，送入单片机系统进行处理，从而确定温度补偿系数，精确调整熔接时间。
四、实时电流检测电路本电路的特征是由电流互感器ML，整流桥堆DB4，电阻R45、R46，电容C9、C10组成，其特征是ML的次级线圈接DB4的二个交流输入端，二个直流输出端并接R44和C9后，正端通过R45再并接R46和C10，电路的正输出端接集成块U3的27脚，负端接地。电路输出电压经集成块U3的A/D转换后送入单片机处理，单片机就可以通过检测来达到检测主回路电流大小的目的。
五、输出控制及声响提示电路(图7)由电阻R38、R39、光耦OPT1、场效应管Q9、二极管D20、继电器J8等器件组成输出控制电路。当按下启动键后；CPU输出控制置P1.1低电平，使J8接合，启动熔接；当按下急停键后，CPU迅速输出控制信号，置P1.1高电平，使J8分离，即切断主变压器总开关，使熔接工作停止。
由电阻R37、R40、光耦OPT2、三极管Q8、扬声器Y等器件组成声响提示电路。根据不同情况分别发出声响提示1、当熔接机启动后，具有温度补偿的熔接定时时间减至0时，CPU便发出控制信号，置P1.4低电平，使三极管Q8导通，扬声器Y即发出声响，进行提示。2、当设置的冷却时间减至0时，CPU便发出控制信号，置P1.4低电平，使三极管Q8导通，扬声器Y即发出声响，进行提示。3、当熔接过程中出现过流或断路时，CPU便发出控制信号，置P1.4低电平，使三极管Q8导通，扬声器Y即发出声响，进行提示。
六、交流稳压及欠压、过压保护电路本电路的特征在于该电路由电压取样部分、比较电路部分和主变压器控制部分组成，电压取样部分包括变压器T1，二极管D18、D19，电阻R34-R36，电容C1、C7及电位器RW8，其接法是输入电压交流220V经变压器T1降压和二极管D18、D19全波整流，其正电压经电阻R36、R35、R34及电位器RW8回到Vss，在电阻R35的二端分别接电容C1和C7滤波，C1端接至各路比较器的负端；比较电路部分有7路相同的电路，包括运放集成块U8、U9，二极管D8-D14，电阻R1-R29、R47-R53，电位器RW1-RW7和稳压管DW1，其接法以其中一路为例是由R29和DW1组成的稳压电路，从DW1输出的+12V通过R47、R28和RW2至Vss，R47和R20的接点通过R26加到比较器U9B的正端，并通过正向二极管D9和R13加到比较器U9B的输出端，该输出端又通过R2加到三极管Q2的基极；主变压器控制部分有7路相同的电路，包括三极管Q1-Q7，继电器J1-J7，二极管D1-D7及主变压器T3，其接法以其中一路为例是三极管Q2的基极通过R2接到比较器U9B的输出端，集电极接Vss，发射极通过继电器J2的线圈到+12V，二极管D2和继电器J2线圈反向并联，继电器J2的静合接点接J3的中间接点，J2的中间接点接J1的静合接点，J2的动合接点接主变压器T3的初级线圈，T3初级线圈的中间抽头分别接继电器J3-J7的动合接点，初级线圈末端接交流220V中的一根电源线，继电器J1的动合接点和J7的静合接点均为空接点。本电路当输入电压在170-250伏时，能自动调整，使输出工作电压稳定在39.5伏；当输入电压超出此范围时，自动切断电路以保护设备。各路比较器基准电压的设定分别与交流输入电压170V、190V、200V、220V、230V、250V相对应，当取样电压发生变化时，此电压与每个比较器的基准电压相比较，使相应的比较器动作，从而推动相应的继电器动作，使主变压T3切换到相应的线圈中间抽头，保证了输出电压的稳定。当外电源电压＜170V时，由比较器送来的信号全是高电平，此时，Q1-Q7均截止，J1-J7也均不动作，由于J7不动作，电源电压无法送到T3的初级，电路自动切断；当电源电压上升到170V时，比较器送来的信号使Q7导通，J7动作，此时电源电压通过继电器触点送到T3的170伏输入端，电源开始工作；当电源电压继续上升，Q6-Q2将依次动作，使T3的初级自动切换到相应的位置，以保证输出电压的稳定。当电源电压＞250伏时，Q1导通，J1动作，电路又自动切断，起到了过压保护作用。
本实用新型的优点主要有以下四方面1、具有较宽的工作电压范围及完善的欠、过压保护功能。当输入电压在170V-250V之间时，能自动稳压，确保输出稳定在39.5V。当输入电压超限时(小于170V或大于250V)能够自动切断电源电路，达到自动保护的目的。
2、具有自动温度补偿功能。本实用新型能够自动检测工作时的环境温度，并经过科学的计算，对标定的熔接时间精确修正以补偿环境温度的变化，确保了熔接的质量。
3、具有实时监控功能。通过对工作时电流、电压等参数的实时监测和处理，能随时掌握熔接工作状况，当负载一旦出现开路、短路等异常情况时，能自动停机并报警。
4、具有工作参数存储、打印功能。每次熔接工作结束后，都能自动地将本次工作相关的现场数据存储起来，以备日后查考；如果需要，可通过打印机接口将以前任一次熔接工作时的有关数据，方便地打印出来。
图1是本实用新型和塑料管熔接的示意图。
1——液晶显示屏 2——电源指示灯3——工作指示灯 4——并行接口5——设置按键6——扬声器7——220伏插头 8——输出电极9——塑料管件甲 10——一次性管接头11——发热电阻丝 12——塑料管件乙图2是本实用新型原理框图，其中1——微机处理电路2——电源电路3——温度检测电路4——实时电流检测电路5——输出控制及声响提示电路
6——交流稳压及欠压、过压保护电路图3是微机处理电路原理图。
图4是电源电路原理图。
图5是温度检测电路原理图。
图6是实时电流检测电路原理图。
图7是输出控制及声响提示电路原理图。
图8是交流稳压及欠压、过压保护电路原理图。
图3-图8总和即为本实用新型的总原理图。
实施例本实用新型的电路部分按图3-图8实施，其主要的元器件参数及型号如下集成块U1 TL7705U2 8255U3 ADC0809U4 6264U5 74LS138U6 74LS373U7 8051U8、U9 LM324U10、U1574LS04U11 74LS00U12 CD4158U13 74LS74U14 74LS02U16 7805U17 7812
U18 7815三极管Q1-Q7 8550Q8 9013Q9 IRFZ20光电耦合器OPT1、OPT2 4N25整流桥堆DB1-DB4 RL406稳压管DW1 12VDW2 3V电流互感器ML 400∶5继电器J1-J7 12V电阻R1-R7 560R8-R14200KR15-R20 390R21-R27 10KR28、R29 390R34 7.5KR35 4.7KR36 5.1KR47-R53 1K温度传感器RT RF51-5K电位器RW1-RW9 20K电容器C1、C7 10权利要求1.一种塑料管件熔接机，其电路由微机处理电路(1)、电源电路(2)、温度检测电路(3)、实时电流检测电路(4)、输出控制及声响提示电路(5)和交流稳压及欠压、过压保护电路(6)组成，其特征在于交流稳压及欠压、过压保护电路(6)由电压取样部分、比较电路部分和主变压器控制部分组成，电压取样部分包括变压器T1、二极管D18、D19，电阻R34-R36，电容C1、C7及电位器RW8，其接法是输入电压交流220伏经变压器T1降压和二极管D18、D19全波整流，其正电压经电阻R36、R35、R34及电位器RW8回到Vss，在电阻R35的二端分别接电容C1和C7滤波，C1端接至各路比较器的负端；比较电路部分有7路相同的电路，包括运放集成块U8、U9，二极管D8-D14，电阻R1-R29、R47-R53，电位器RW1-RW7和稳压管DW1，其接法以其中一路为例是由R29和DW1组成的稳压电路，从DW1输出的+12V通过R47、R28和RW2至Vss，R47和R20的接点通过R26加到比较器U9B的正端，并通过正向二极管D9和R13加到比较器U9B的输出端，该输出端又通过R2加到三极管Q2的基极；主变压器控制部分共有7路相同的电路，包括三极管Q1-Q7，继电器J1-J7，二极管D1-D7及主变压器T3，其接法以其中一路为例是三极管Q2的基极通过R2接到比较器U9B的输出端，集电极接Vss，发射极通过继电器J2的线圈到+12V，二极管D2和继电器J2的线圈反向并联，继电器J2的静合接点接J3的中间接点，J2的中间接点接J1的静合接点，J2的动合接点接主变压器T3的初级线圈，T3初级线圈的中间抽头分别接继电器J3——J7的动合接点，初级线圈末端接交流220V中的一根电源线，继电器J1的动合接点和J7的静合接点均为空接点。
2.如权利要求1所述的塑料管件熔接机，其特征是所说的温度检测电路包括温度传感器RT，电阻R42，电位器RW10和电容C8，其接法是R42和RW10串联后和C8并联，C8的一端接地，C8的另一端通过温度传感器RT接Vcc，同时，该端接至集成块U3的26脚。
3.如权利要求1所述的塑料管件熔接机，其特征是所说的实时电流检测电路包括电流互感器ML，整流桥堆DB4，电阻R45、R46，电容C9、C10，其接法是ML的次级线圈接DB4的二个交流输入端，二个直流输出端并接R44和C9后，正端通过R45再并接R46和C10，电路的正输出端接集成块U3的27脚，负端接地。
专利摘要一种塑料管件熔接机,其电路由微机处理电路、电源电路、温度检测电路、实时电流检测电路、输出控制及声响提示电路和交流稳压及欠压、过压保护电路组成,它通过输出39.5伏的稳压电源使塑料管件加热至熔化在压力熔接,为了对环境温度变化引起的误差进行补偿,采用了温度检测电路,通过微机处理电路进行修正,实时电流检测电路则可对工作时的实时电流检测。它可用于相同管径的塑料管的对接。
文档编号B29C65/04GK2274125SQ9624660
公开日1998年2月11日 申请日期1996年11月13日 优先权日1996年11月13日
发明者赵良煦, 朱建庆 申请人:赵良煦, 朱建庆