电容储能点焊机的制作方法

文档序号:15858017发布日期:2018-11-07 11:18阅读:839来源:国知局

本发明涉及电子电路技术领域,特别涉及一种电容储能点焊机。

背景技术

电容储能点焊机是利用电容储存能量,当电容通过焊接电极瞬时放电时,焊接电极之间的电流能使小面积焊点熔化从而实现焊接。

目前市场上对碱性电池的需求越来越大。在碱性电池的生产过程中,需将碱性电池的负极帽与黄铜杆焊接在一起,且黄铜杆和负极帽焊必须相互垂直。为了保证焊接后负极帽表面没有烧灼痕迹,需要在负极帽表面与焊接电极之间添加工装模具解决。然而,目前的电容储能电焊机中利用阻焊变压器对电源电压进行变压,阻焊变压器的次级绕组圈数很少导致输出电压低;而焊接电池负极帽有工装模具接触电阻以及连接模具的导线电阻,以及其他电阻(焊接电极与负极帽接触电阻、黄铜杆电阻等),使得焊接电极之间产生的电流较小,从而导致焊点熔化率低、焊接不牢固的问题。



技术实现要素:

为了解决现有技术中焊点熔化率低、焊接不牢固的问题,本发明实施例提供了一种电容储能点焊机。所述电容储能点焊机包括隔离变压器、整流电路、第一可控硅、储能电容组、第二可控硅、第一焊接电极以及第二焊接电极,其中:

所述整流电路对所述隔离变压器输出的交变电流进行整流,所述整流电路的电压输出端与所述第一可控硅的输入端电连接;

所述第一可控硅的输出端与所述储能电容组的一端电连接,所述第一可控硅的输出端还与所述第一焊接电极电连接;

所述储能电容组的另一端接地;

所述第二焊接电极与所述第二可控硅的输入端相连接,所述第二可控硅的输出端接地。

可选的,所述隔离变压器的输出电压为55v。

可选的,所述电容储能点焊机还包括第一电压比较器、第二电压比较器和rs触发器,其中:

所述第一电压比较器的负极输入端、第二电压比较器的正极输入端与所述第一可控硅的输出端电连接,所述第一电压比较器将所述储能电容组的电压与焊接电压范围的上限值比较,所述第二电压比较器将所述储能电容组的电压与焊接电压范围的下限值比较;

所述第一电压比较器的输出端与所述rs触发器的复位r端相连接;

所述第二电压比较器的输出端与所述rs触发器的置位s端相连接;

所述rs触发器的端与所述第一可控硅的控制端电连接。

可选的,所述rs触发器的q端与预定与非门的两个输入端相连接,所述预定与非门的输出端与发光二极管的输入端相连接,所述发光二极管的输出端接地。

可选的,第二电压比较器的正极输入端与第一电阻的一端相连接,所述第一电阻的另一端与所述第一可控硅的输出端相连接;所述第一电压比较器的正极输入端还通过至少一个电阻接地;

和/或,

所述第二电压比较器的负极输入端分别与第二电阻、第三电阻的一端电连接,所述第二电阻的另一端与所述第一可控硅的输出端相连接,所述第三电阻的另一端接地。

可选的,所述第一电压比较器的负极输入端、第二电压比较器的正极输入端与第四电阻的一端相连接,所述第四电阻的一端还与多圈电位器的一端相连接,所述多圈电位器的另一端接地,所述第四电阻的另一端与所述储能电容组的非接地端电连接。

可选的,所述整流电路为桥式整流电路。

可选的,所述电容储能点焊机还包括三极管、脚踏开关和继电器,所述三极管的第一极与所述储能电容组的一端电连接,所述三极管的第二极接地,所述继电器一组常开触点中的一个与所述电容储能点焊机的一端电连接,所述一组常开触点中的另一个与所述三极管的控制端相连接,所述继电器线圈的一端与所述储能电容组的一端电连接,所述线圈的另一端与所述脚踏开关的一端相连接,所述脚踏开关的另一端接地。

可选的,所述电容储能点焊机还包括光电耦合器,所述光电耦合器将所述储能电容组充电回路与所述储能电容组的放电回路隔离。

可选的,所述rs触发器的q端与光电耦合器的输入端相连接,所述光电耦合器的输出端与所述第一第可控硅的控制端相连接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

通过提供一种电容储能点焊机包括隔离变压器、整流电路、第一可控硅、储能电容组、第二可控硅、第一焊接电极以及第二焊接电极,其中:整流电路对隔离变压器输出的交变电流进行整流,整流电路的电压输出端与第一可控硅的输入端电连接;第一可控硅的输出端与储能电容组的一端电连接,第一可控硅的输出端还与第一焊接电极电连接;储能电容组的另一端接地;第二焊接电极与第二可控硅的输入端相连接,第二可控硅的输出端接地;由于电容储能点焊机中省去了阻焊变压器,消除了变压器自身的铜损和铁损,第一焊接电极、第二焊接电极能够产生较大焊接电流,解决了相关技术中焊点熔化率低、焊接不牢固的问题;达到了提高焊接牢固度的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的一种电容储能点焊机的电气原理图;

图2是本发明一实施例提供的一种电容储能点焊机内控制板与其他元器件的接线图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明提供了一种电容储能点焊机,图1为一种电容储能点焊机的电气原理图。如图1所示,该电容储能点焊机包括隔离变压器b1、整流电路、第一可控硅scr1、储能电容组c1、第二可控硅scr2和一组焊接电极,该一组焊接电极包括第一焊接电极t1、第二焊接电极t2,其中:

整流电路对隔离变压器b1输出的交变电流进行整流,整流电路的电压输出端与第一可控硅scr1的输入端电连接;第一可控硅scr1的输出端与储能电容组c1的一端电连接,第一可控硅scr1的输出端还与第一焊接电极t1电连接;储能电容组c1的另一端接地;第二焊接电极t2与第二可控硅scr2的输入端相连接,第二可控硅scr2的输出端接地。

在第一可控硅scr1导通时储能电容组c1进行充电;储能电容组c1充电完成后第一可控硅scr1截止,若第二可控硅scr2导通则储能电容组c1通过第一焊接电极t1、第二焊接电极t2释放电流,使得第一焊接电极t1、第二焊接电极t2之间焊点熔化从而完成焊接。

其中,整流电路可以为桥式整流电路,如图1所示,整流电路可以为二极管d1、d2、d3以及d4组成的桥式整流电路;整流电路输出直流电压的一端与第一可控硅scr1的输入端电连接。

可选的,隔离变压器b1的输出电压为55v,输入电压为220v,变压比为4。本实施例以隔离变压器b1的输出电压为55v来举例说明,在实际实现时隔离变压器b1的输出电压也可以是其他值,例如50v。

在一个示例中,电容储能点焊机还包括三极管q4、脚踏开关k2和继电器jd,三极管q4的第一极与储能电容组c1的一端电连接,三极管q4的第二极接地,继电器jd的一组常开触点jd-1中的一个与电容储能点焊机的一端电连接,一组常开触点中的另一个与三极管q4的控制端相连接,继电器jd的线圈jd-2的一端与储能电容组c1的一端电连接,线圈的另一端与脚踏开关k2的一端相连接,脚踏开关k2的另一端接地。

在储能电容组c1充电完成后,用户可通过踩动脚踏开关k2使继电器jd通电导通,从而使第二可控硅scr2导通导致储能电容组c1通过电容储能点焊机的一组焊接电极放电完成焊接。

在一个示例中,电容储能点焊机还包括第一电压比较器u4a、第二电压比较器u4d和rs触发器,其中:

第一电压比较器u4a的负极输入端、第二电压比较器u4d的正极输入端与第一可控硅scr1的输出端电连接(也即,与储能电容组c1非接地端电性连接),第一电压比较器u4a将储能电容组c1的电压与焊接电压范围的上限值比较,第二电压比较器u4d将储能电容组c1的电压与焊接电压范围的下限值比较;第一电压比较器u4a的输出端与rs触发器的复位r端相连接;第二电压比较器u4d的输出端与rs触发器的置位s端相连接;rs触发器的端与第一可控硅scr1的控制端电连接。

其中,第一电压比较器u4a的负极输入端、第二电压比较器u4d的正极输入端中输入的电压为储能电容组c1的电压;在储能电容组c1的电压低于焊接电压范围的下限值时,rs触发器的输出高电平,使得第一可控硅scr1导通进行储能电容组c1的充电;在储能电容组c1的电压高于焊接电压范围的上限值时,rs触发器的输出低电平,使得第一可控硅scr1截止从而停止储能电容组c1的充电。

其中,焊接电压调节范围小于隔离变压器b1输出的电压,焊接电压范围的下限值为基准电压,焊接电压范围的上限值为基准电压与回差电压的总和。例如,在基准电压为30v,回差电压为0.5v时,焊接电压范围为[30v,30.5v]。

可选的,第二电压比较器u4d的正极输入端与第一电阻r7的一端相连接,第一电阻r7的另一端与第一可控硅scr1的输出端相连接;第一电压比较器u4a的正极输入端第五电阻r8、第六电阻r14接地,第五电阻r8、第六电阻r14串联;第二电压比较器u4d的负极输入端分别与第二电阻r5、第三电阻r6的一端电连接,第二电阻r5的另一端与第一可控硅scr1的输出端相连接,第三电阻r6的另一端接地。

如图1所示,第一电压比较器u4a的第2脚、第二电压比较器u4d的第12脚是焊接电压给定端,第一电压比较器u4a的3脚焊接电压范围的上限控制端,第二引脚的第13脚为焊接电压范围的下限控制端;电阻r5、r6构成一个分压器进行焊接电压范围的上限值控制,电阻r7、r8、r14构成另一个分压器进行焊接电压范围的下限值控制。

可选的,第一电压比较器u4a的负极输入端、第二电压比较器u4d的正极输入端与第四电阻r4的一端相连接,第四电阻r4的一端还与多圈电位器pot1的一端相连接,多圈电位器pot1的另一端接地,第四电阻r4的另一端与储能电容组c1的非接地端电连接。多圈电位器pot1可用来连续焊接电压范围的基准电压,改变第六r14阻值可改焊接电压范围的回差电压。

可选的,rs触发器的q端与预定与非门u3c的两个输入端相连接,预定与非门u3c的输出端与发光二极管d17的输入端相连接,发光二极管d17的输出端接地。在储能电容组c1的焊接电压(也即,储能电容组c1两端的电压)高于上限值时,发光二极管d17被点亮以提示储能电容组c1的充电完成。

可选的,第一电压比较器u4a和/或第二电压比较器u4d为用lm324集成芯片。

可选的,rs触发器由一个集成芯片cd4011构成。本申请中,cd4011芯片内含4个与非门,但仅使用了其中3个。

可选的,所述电容储能点焊机还包括光电耦合器,所述光电耦合器将所述储能电容组c1充电回路与所述储能电容组c1的放电回路隔离。

在一个示例中,rs触发器的q端与光电耦合器4n37的输入端相连接,光电耦合器4n37的输出端与第一第可控硅的控制端相连接。

另外,电容储能点焊机部分电路可集成至电路板,例如rs触发器、第一电压比较器、第二电压比较器等等。例如,如图2所示电容储能点焊机内控制板与其他元器件的接线图。

需要说明的是:本申请未对电容储能点焊机的所有元器件的连接关系进行说明,本申请中电容储能点焊机包括的所有元器件以及各个元器件之间的连接关系可参见图1所示,本申请不再一一赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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