CN101733537A - 电阻焊恒流控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电阻焊恒流控制装置。其特征是传感器装于上焊接电极上，传感器与焊接电流同步电路连接；脚踏开关和电磁阀分别与光电隔离电路连接；焊接电流同步电路、网压同步电路、平板计算机、可控硅驱动电路、光电隔离电路分别与单片机控制单元电路连接。该装置在焊点处采的电流值，经单片机计算将实际电流值与设定值比较后，根据当前的功率因素，可调节下一焊接周波的可控硅控制角，得到恒流的电阻焊接值，取得很好的控制效果：当网压在340V～420V变化时，恒流控制精度变化波动小于±1％；长期工作的稳定性高、可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及交流电焊控制设备领域，具体地说是一种在电阻焊接过程中自适应功率因数变化的电阻焊恒流控制装置。
背景技术
焊接电流的控制精度对在焊接过程中的焊接质量影响很大。尤其是电阻焊的多样性，对焊接电流有影响的如焊接机臂的形状，所包围的面积等；电阻焊接是个非线性过程，有许多不确定因素和多变量耦合相互作用的过程。目前，所应用的电阻焊接微机控制器不能很好地解决这个问题，恒流控制精度不高，不能满足需要精密电阻焊接的生产要求；现有电阻焊接控制器恒流控制方式一般采用PI调节、焊接电流百分比或专家数据库等，对焊接过程各种不确定因素的影响不能很好地补偿，相应地焊接电流的控制精度会受到影响；很难保证焊接质量。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种电阻焊恒流控制装置。该装置在焊点处采集的电流值，经单片机计算将实际电流值与设定值比较后，根据当前的功率因素，可调节下一焊接周波的可控硅控制角，得到恒流的电阻焊接值。
本发明的目的是这样实现的：
主要由传感器、焊接电流同步电路、网压同步电路、平板计算机、单片机控制单元电路、可控硅驱动电路、电磁阀和脚踏开关等组成。传感器装于上焊接电极上，传感器与焊接电流同步电路连接；脚踏开关和电磁阀分别与光电隔离电路连接；焊接电流同步电路、网压同步电路、平板计算机、可控硅驱动电路、光电隔离电路分别与单片机控制单元电路连接。
网压同步电路将网压同步信号送入到单片机控制单元电路是整个焊接过程控制的频率基准。平板计算机将设置的电流值送入到单片机控制单元电路中。脚踏开关启动，电磁阀控制上电极压下，单片机控制单元电路按设置电流值计算得到触发可控硅的α角及转换成的相应延时值脉冲信号的值送入到可控硅驱动电路中。传感器检测的焊接电流信号反馈到焊接电流同步电路处理，经处理的反馈信号与设置的电流值比较后输出电流同步信号到单片机控制单元电路，单片机控制单元电路计算出下一个焊接周波的可控硅控制角补偿修正值。焊接进入下一焊接周波单片机控制单元电路向可控硅驱动电路输出经补偿修正值信号。
本发明具有的优点有：
1.采用了自适应功率因素的控制，在焊接过程对各种不确定因素的影响能够经单片机计算将实际电流值与设定值比较后，根据当前的功率因素，调节下一焊接周波的可控硅控制角，得到恒流的电阻焊接值，取得很好的控制效果；
2.恒流控制精度当网压在340V～420V变化时，焊接电流变化波动小于±1％；
3.结构简单，操作方便，其焊接质量优良，长期工作的稳定性高、可靠性高。
附图说明
本发明的附图图面说明如下：
图1是本发明的结构方框示意图；
图2是本发明的焊接控制电路示意图；
图3是本发明的网压同步电路示意图；
图4是本发明的焊接电流同步电路示意图。
图中1.传感器，2.焊接电流同步电路，3.网压同步电路，4.平板计算机，5.单片机控制单元电路，6.可控硅驱动电路，7.光电隔离电路，8.电磁阀，9.脚踏开关，10.单片机，11.单片机，12.脉冲变压器，13.输出端口，14.缓冲放大器，15.缓冲放大器，16.脉冲变压器，17.输入端口，18.滤波器，19.比较器，20.与门，21.输入端口，22.放大器，23.放大器，24.比较器，25.与门，26.输出端口。
具体实施方式
下面结合附图及其实施例对本发明作进一步说明。
图1示出本发明整体结构方框示意。传感器1装于焊接机上电极上，传感器1与焊接电流同步电路2连接；脚踏开关9和电磁阀8分别与光电隔离电路7连接；焊接电流同步电路2、网压同步电路3、平板计算机4、可控硅驱动电路6、光电隔离电路7分别与单片机控制单元电路5连接。
网压同步电路3将网压同步信号送入到单片机控制单元电路5，网压同步电路3是整个焊接过程控制的频率基准。平板计算机4将设置的电流值送入到单片机控制单元电路5中。脚踏开关9启动，电磁阀8控制焊接机的上电极压下，单片机控制单元电路5按设置电流值计算得到触发可控硅的α角及转换成的相应延时值脉冲信号的值送入到可控硅驱动电路6中。传感器1检测的焊接电流信号反馈到焊接电流同步电路2处理，经处理的反馈信号与设置的电流值比较后输出电流同步信号到单片机控制单元电路5，单片机控制单元电路5计算出下一个焊接周波的可控硅控制角补偿修正值。焊接进入下一焊接周波单片机控制单元电路5向可控硅驱动电路6输出经补偿修正值信号。
图2示出了本发明核心控制电路的示意。
脚踏开关9启动，控制信号经光电隔离电路7进入单片机控制单元电路5的单片机10中，单机片10将控制信号分两路电平输出到单片机11，控制产生正、反两路可控硅触发脉冲信号，两路可控硅触发脉冲信号分别经缓冲放大器14和缓冲放大器15后驱动脉冲变压器12和脉冲变压器16，输出端口13分别将两路可控硅触发脉冲信号输出到可控硅驱动电路6。
图3出了本发明的网压同步电路示意。
网压交流信号由输入端口17接入，网压交流信号经过滤波器18组成的电路除去电网中的杂波干扰信号，网压交流信号经由比较器19电压比较和与门20方波整形后得到一个网压同步方波信号输入到单片机控制单元电路5的单片机10中，成为整个焊接过程控制的频率基准。
图4是本发明焊接电流同步电路示意图。
传感器1检测的焊接电流信号接于输入端口21，电流信号进入主要由运算放大器22组成的电子滤波器中将杂波过滤掉，电流信号输出分两路，一路经输出端口26接到单片机控制单元电路5中单机片10的A/D转换端口，另一路经放大器23放大，在比较器24中电压比较后由与门25输出电流同步信号到单片机控制单元电路5的单片机10中，计算出下一个焊接周波的可控硅控制角补偿修正值。
Claims (4)
1.一种电阻焊恒流控制装置，主要由传感器、焊接电流同步电路、网压同步电路、平板计算机、单片机控制单元电路、可控硅驱动电路、电磁阀和脚踏开关等组成，其特征在于：传感器(1)装于焊接机上电极上，传感器(1)与焊接电流同步电路(2)连接；脚踏开关(9)和电磁阀(8)分别与光电隔离电路(7)连接；焊接电流同步电路(2)、网压同步电路(3)、平板计算机(4)、可控硅驱动电路(6)、光电隔离电路(7)分别与单片机控制单元电路(5)连接。
2.根据权利要求1所述的电阻焊恒流控制装置，其特征在于：脚踏开关(9)启动，控制信号经光电隔离电路(7)进入单片机控制单元电路(5)的单片机(10)中，单机片(10)将控制信号分两路电平输出到单片机(11)，两路可控硅触发脉冲信号分别经缓冲放大器(14)和缓冲放大器(15)后驱动脉冲变压器(12)和脉冲变压器(16)，输出端口(13)将触发脉冲信号输出到可控硅驱动电路(6)。
3.根据权利要求1所述的电阻焊恒流控制装置装置，其特征在于：网压交流信号由输入端口(17)接入，经过滤波器(18)经由比较器(19)电压比较和与门(20)方波整形后输入到单片机控制单元电路(5)的单片机(10)中。
4.根据权利要求1所述的电阻焊恒流控制装置装置，其特征在于：传感器(1)检测信号接于输入端口(21)，进入由运算放大器(22)组成的电子滤波器中将杂波过滤掉，电流信号输出分两路，一路经输出端口(26)接到单片机控制单元电路(5)中单机片(10)的A/D转换端口，另一路经放大器(23)放大，在比较器(24)中电压比较后由与门(25)输出电流同步信号到单片机控制单元电路(5)的单片机(10)中，计算出下一个焊接周波的可控硅控制角补偿修正值。
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