一种首饰精密焊机及其控制电路的制作方法_3

文档序号:10359620阅读:来源:国知局
二光耦U2的第8引脚8'连接供电模块的第一供电端VI、第十电阻RlO的一端、第十一电阻Rll 的一端和第一电容Cl的一端,所述第十电阻RlO的另一端连接第二光耦U2的第7引脚7,所述 第十一电阻Rl 1的另一端连接第二光耦U2的第6引脚6 '和第四三极管Q4的基极,所述第二光 耦U2的第5引脚5'接地;所述第一电容Cl的另一端接地;所述第四三极管Q4的发射极接地, 所述第四三极管Q4的集电极连接第十二电阻R12的一端、第五三极管Q5的基极和第六三极 管Q6的基极,所述第四三极管Q4的发射极和第六三极管Q6的集电极接地;所述第十二电阻 R12的另一端连接供电模块20的第一供电端VI、还通过第十三电阻R13连接第五三极管Q5的 集电极,所述第五三极管Q5的发射极为所述脉宽控制模块40的输出端PWM_DRV、连接焊接电 路模块60的第二输入端和第六三极管Q6的发射极。所述第二光耦U2的第1引脚Γ和第4引脚 4'悬空。所述第二光耦U2的第2引脚2'为发光二极管的正极,所述第二光耦U2的第3引脚3' 为发光二极管的负极,所述第二光耦U2的第7引脚7'为非门的输入端,所述第二光耦U2的第 6引脚6'为非门的输出端。所述第二光耦U2为高速光耦。所述第三三极管Q3、第四三极管Q4、 第五三极管Q5均为NPN三极管,所述第六三极管Q6为PNP三极管。
[0064]实际上,所述处理模块20和脉宽控制模块40对焊接电压的脉宽控制,就是通过调 节PWM信号的占空比实现的。所述处理模块20输出的脉宽控制信号为高电平时,第三三极管 Q3导通形成回路,第三三极管Q3导通从而使第二光耦U2导通,第二光耦U2的第8引脚8 '接供 电模块的第一供电端,保持为高电平。第二光耦U2没有导通时,第6引脚6'和第7引脚7'均为 高电平,没有电压差,所以第四三极管Q4的基极没有电流通过,后面的电路不导通。当第二 光耦U2导通时,第7引脚7'的高电平通过一个非门转换成低电平,第6引脚6'是低电平,第十 一电阻Rll两端有电压差,第四三极管Q4的基极有电流通过,后面的三极管放大电路导通; 信号电流最终是第五三极管Q5、第六三极管Q5发射极电流之和,且脉宽控制模块40的输出 端PWM_DRV输出高电平。即,脉宽控制模块40输入和输出的脉宽控制信号不变,但实现了脉 宽控制信号的隔离,消除了电磁干扰。
[0065]请参阅图4,所述焊接电路模块60包括第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电 阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二^^一电阻 R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六 电阻R26、第二十七电阻R27、第二电容C2、第三电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2、第三 二极管D3、第四二极管D4、第一可控硅Gl、第二可控硅G2、第七三极管Q7、第一 MOS管Ml、第二 MOS管M2和第一变压器Tl;所述脉冲控制模块30的输出端PULSE_DRV通过第十四电阻R14连 接第一可控硅Gl的阳极和第七三极管Q7的基极,所述第一可控硅Gl的阴极接地,所述第一 可控硅Gl的控制极连接第十五电阻R15的一端、还通过第十六电阻R16接地;所述第十五电 阻R15的另一端连接第七三极管Q7的发射极、还通过第十七电阻R17和第十八电阻R18接地; 所述第七三极管Q7的集电极通过第一变压器Tl的初级绕组连接第二电容C2的一端和供电 模块的第三供电端V3,所述第二电容C2的另一端接地;所述第一变压器Tl的次级绕组的一 端连接焊机的一极H1,所述第一变压器Tl的次级绕组的另一端连接第一 MOS管Ml的漏极、第 二MOS管M2的漏极、第三电容C3的一端、第一二极管Dl的正极和第二二极管D2的正极;所述 第三电容C3的另一端通过第十九电阻R19连接第一二极管Dl的负极、第二二极管D2的负极、 供电模块的第四供电端V4和焊机的另一极H2;所述第一 MOS管Ml的栅极连接第三二极管D3 的正极、还通过第二十电阻R20连接第二十一电阻R21的一端和所述脉宽控制模块40的输出 端PWM_DRV,所述第二^^一电阻R21的另一端连接第二MOS管M2的栅极和第四二极管D4的正 极;所述第一 MOS管Ml的源极连接第二MOS管M2的源极、第二十二电阻R22的一端、第二十三 电阻R23的一端、第二十四电阻R24的一端、第二十五电阻R25的一端和第二十六电阻R26的 一端,所述第二十二电阻R22的另一端、第二十三电阻R23的另一端、第二十四电阻R24的另 一端和第二十五电阻R25的另一端接地,所述第二十六电阻R26的另一端连接第二可控硅G2 的控制端、并通过第二十七电阻R27接地,所述第二可控硅G2的阴极接地,所述第二可控硅 G2的阳极连接第三二极管D3的负极和第四二极管D4的负极。所述第七三极管Q7为NPN三极 管。在其他实施例中,所述第七三极管Q7可以等效的由N沟道的IGBT(绝缘栅双极型晶体管) 来代替,即,所述脉冲控制模块30的输出端HJLSE_DRV通过第十四电阻R14连接IGBT的栅极, 所述IGBT的源极通过第十五电阻R15连接第一可控硅Gl的控制端、还通过第十七电阻R17和 第十八电阻R18接地;所述IGBT的漏极通过第一变压器Tl的初级绕组连接第二电容C2的一 端和供电模块的第三供电端V3。所述第一 MOS管Ml和第二MOS管M2为N沟道MOS管。
[0066] 所述焊接电路模块60根据脉冲控制信号和/或脉宽控制信号,对应调整焊机的一 极Hl与焊机的另一极H2之间的焊接电压,从而控制焊机的输出能量。所述脉宽控制信号主 要控制焊机输出能量的大小;所述脉冲控制信号主要控制电焊的频率。本实施例中,所述焊 机的一极Hl为座台,所述焊机的另一极H2为夹具。
[0067] 从脉冲控制模块30电路输出的脉冲控制信号经过第十四电阻R14时,IGBT的栅极 (或第七三极管Q7的基极)有电流,IGBT(或第七三极管Q7)导通。IGBT导通后,第一变压器Tl 将供电模块的第三供电端提供的第三电压电压升压后输出到座台Hl,当电流经过第一可控 硅Gl的控制极时,第一可控硅Gl导通,将IGBT和第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电 阻R17和第十八电阻R18短路,脉冲控制信号不再起作用,实现了一个高电平的脉冲控制信 号输出一次座台Hl就工作一次。
[0068]当座台Hl有电压,脉宽控制模块40输出的脉宽控制信号从焊接电路模块的第二十 电阻R20和第二^^一电阻R21流入时,第一 MOS管Ml、第二MOS管M2导通,座台Hl和夹具H2的工 件之间形成电压差(焊接电压),进行焊接。当第一 MOS管Ml和第二MOS管M2导通后,当有电流 流经第二十六电阻R26时,第二可控硅G2的控制端有电流流过,第二可控硅G2导通,将第一 MOS管Ml和第二MOS管M2短路。
[0069] 请参阅图5,所述电磁阀控制模50包括第二十八电阻R28、第二十九电阻R29、第三 十电阻R30、第三^^一电阻R31、第三十二电阻R32、第四电容C4、第八三极管Q8、第三可控硅 G3、第三光耦U3;所述处理模块20的第三输出端GAS通过第二十八电阻R28连接第八三极管 Q8的基极和第二十九电阻R29的一端,所述第八三极管Q8的发射极和第二十九电阻R29的另 一端接地;所述第八三极管Q8的集电极连接第三光耦U3的第2引脚2' ',所述第三光耦U3的 第1引脚Γ'通过第三十电阻R30连接供电模块20的第二供电端,所述第三光耦U3的第6引脚 6 ''通过第三^^一电阻R31连接第三可控硅G3的阳极、第三十二电阻R32的一端和电磁阀510 的一端(具体是电磁阀线圈的一端),所述第三可控硅G3的控制端连接第三光耦U3的第4引 脚4''和第三十三电阻R33的一端,所述第三十三电阻R33的另一端连接第三可控硅G3的阴 极、电磁阀510的另一端(具体是电磁阀线圈的另一端)、并通过第四电容C4连接第三十二电 阻R32的另一端。所述第三光耦U3的第1引脚Γ'为发光二极管的正极,所述第三光耦U3的第 2引脚2''为发光二极管的负极,所述第三光耦U3的第4引脚4''为受光器的一端,所述第三 光耦U3的第6引脚6 ''为受光器的另一端。所述第八三极管Q8为NPN三极管。
[0070] 处理模块20的第三输出端输出为高电平时,第八三极管Q8导通形成回路,第三光 耦U3导通从而可以使第三可控硅G3导通,将第三十二电阻R32和第四电容C4短路,接通电磁 阀510的外部电路导通,电磁阀510正常工作。由此,通过处理模块20即可实现对电磁阀510 的控制,从而实现焊接时对保护气体输出与否的控制。有效的节约了保护气体,降低了成 本。
[0071] 请参阅图6,所述处理模块20包括第一芯片U4、第五电容C5、第六电容C6、第三十四 电阻R34;所述第一芯片U4的VDD端连接供电模块的第二供电端V2、并通过第五电容C5接地, 所述第一芯片U4的VSS端接地,所述第一芯片U4的RC2/P1A/CCP1端为所述处理模块的第二 输出端PffM、连接所述脉宽控制模块40的输入端,所述第一芯片U4的RES/MCLR/VPP端 通过第三十四电阻R34连接供电模块的第二供电端V2、还通过第六电容C6接地;所述第一芯 片U4的RA5/AN4/SS/C20UT端为所述处理模块20的第一输出端PULSE、连接所述脉冲控制模 块30的输入端;所述第一芯片U4的RA4/T0CKI/0UT端为处理模块20的第三输出端GAS、连接 电磁阀控制模块50的输入端。所述第一芯片U4优选为PIC单片机,其型号为PIC16F886-E/ SP 0
[0072] 请参阅图7,所述的首饰精密焊机的控制电路还包括开关模块,所述开关模块用于 控制所述处理模块20开启与关闭,所述开关模块连接处理模块20的控制端KEY。换而言之, 所述开关模块可控制处理模块20工作,也能停止所述处理模块20工作。具体的,所述开关模 块包括第三十五电阻R35、第三十六电阻R36、第五二极管D5、第七电容C7、第八电容C8、第四 光親U5和开关K。所述供电模块的第一供电端Vl通过第三十五电阻R35连接第五二极管D5的 负极、第七电容C7的一端和第四光耦U5的发光二极管的正极,所述第五二极管D5的正极连 接第七电容C7的另一端和第四光耦U5的发光二极管的负极、还通过开关K接地;所述第四光 耦
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