CN105215511A - 一种汽车铝车身快速修复机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车铝车身快速修复机，包括焊接杆和焊接控制电路，所述的焊接杆顶端设置有焊嘴；所述的焊接控制电路为结合逆变点焊和螺柱焊接特征的电路。采用逆变技术与电容储能技术相结合，完成了对输出焊接铝车身所需要的交流电流，这样既不会对车身造成损害，又可以将焊接杆焊接到车身上。

Description

一种汽车铝车身快速修复机
技术领域
本发明涉及汽车快速修复领域，特别涉及一种汽车铝车身快速修复机。
背景技术
现有的汽车车身修复机大多分为两种，即电容储能式螺柱焊机或逆变修复机。
电容储能式螺柱焊机是将铝螺钉焊接到车体后，用带环的螺套拧到螺丝上，再用双脚中拉架钩住拉环，旋转调节螺母，慢慢向上拉起，最后将螺丝剪去或用角磨机切去，这样的方式，步骤多，所用工具多，操作复杂，专业性要求高。
现有的逆变修复机是只能焊接铁、钢车身，而不能焊接铝车身，因为逆变修复机瞬间提供的电流密度不够，而要达到瞬间提供足够的电流密度，只能由高速电容充放电完成，这就是所谓的螺柱焊机，但是螺柱焊的缺点是，一旦触发，电容的电量就会瞬间全部放完，不能控制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种汽车铝车身快速修复机，通过使用本装置可以有效的简化现有的操作方式，是直接焊接，直接拉复，无需铝螺钉，无需使用繁锁的工具和操作步骤，真正实现汽车痕迹的快速修复。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：一种汽车铝车身快速修复机，包括焊接杆和焊接控制电路，所述的焊接杆顶端设置有焊嘴；所述的焊接控制电路为结合逆变点焊和螺柱焊接特征的电路。
采用逆变技术与电容储能技术相结合，完成了对输出焊接铝车身所需要的交流电流，这样既不会对车身造成损害，又可以将焊接杆焊接到车身上。
本发明还具有如下优选方式：
所述的焊接控制电路包括电流输出控制电路和主处理电路、直流电源；所述的直流电源为输出200V直流的电源；所述的主处理电路产生稳定的，宽度可以调节的直流脉冲信号；所述的电流输出控制电路包括储能电容、为储能电容充电的充电电路、对储能电容放电的放电电路；所述的充电电路包括IGBTQ1、IGBTQ2、IGBTQ3、IGBTQ4组成的全波桥电路、充电变压器T1、整流电路；所述的直流电源为输出的200V直流电分别与IGBTQ1、IGBTQ2的源极相连，IGBTQ1的漏极与IGBTQ4的源极相连，IGBTQ2的漏极与IGBTQ3的源极相连，IGBTQ3和IGBTQ4的漏极均接地；IGBTQ1和IGBTQ3的栅极接所述的主处理电路所产生的第一直流脉冲信号，IGBTQ2和IGBTQ4的栅极接所述的主处理电路所产生的第二直流脉冲信号；所述的充电变压器T1初级线圈两端分别接IGBTQ1的漏极和IGBTQ2的漏极；整流电路包括连接在充电变压器T1次级线圈两端的整流二极管D2和整流二极管D3，充电变压器T1次级线圈的中间抽头接地，整流二极管D2和整流二极管D3的阴极接储能电容的阳极，储能电容的阴极接地；所述的放电电路包括放电变压器T2和控制放电的IGBTQ304；所述的放电变压器T2的初级线圈的一端接所述的储能电容的阳极，另一端接IGBTQ304的源极，IGBTQ304的漏极接地，IGBTQ304的栅极接所述的主处理电路产生的放电时间控制信号；所述的放电变压器T2分别接所述的焊接杆顶端的焊嘴和地极杆。
这是一种非常简单的结合逆变技术与电容储能技术的焊接控制电路。
所述的储能电容由电解电容C303和电解电容C304并联组成。由两个电解电容中储存更多的电荷。
所述的主处理电路包括产生脉冲信号的中央处理器和对中央处理器所产生的脉冲信号进行整形的脉冲输出电路。所述的脉冲输出电路包括三端稳压器U1、三端稳压器UA2和驱动模块电路IC2；所述的三端稳压器U1的型号为LM7824，三端稳压器UA2的型号为LM7809，驱动模块电路IC2的型号为M57962AL；所述的三端稳压器U1的第1脚接24V直流电，2脚接地，3脚接三端稳压器UA2的第1脚和驱动模块电路IC2的第4脚；在所述的三端稳压器U1的第1脚和第2脚、第2脚和第3脚之间分别设置电容C1和电容C9；所述的三端稳压器UA2的第1脚与驱动模块电路IC2的第8脚之间由中央处理器控制的是否连接，所述的三端稳压器UA2的第2脚接驱动模块电路IC2的第6脚；所述的三端稳压器UA2的第3脚通过电容C4和电容C6与三端稳压器U1的第3脚相连，所述的三端稳压器UA2的第3脚通过电容C11和电容C8接地；所述的三端稳压器UA2的第3脚接所述的电流输出控制电路的地；所述的驱动模块电路IC2第6脚通过二极管D8接第1脚，二极管D8的阳极接第6脚；所述的驱动模块电路IC2第13脚和第14脚接中央处理器；所述的驱动模块电路IC2第5脚为输出端接电流输出控制电路中的IGBT的栅极。在所述的驱动模块电路IC2第5脚与电流输出控制电路中的IGBT的栅极之间还串连有电阻R1。还包括在所述的驱动模块电路IC2第1脚输出的检测信号接所述的电流输出控制电路中200V直流输入端。
在中央处理器控制下，产生一个稳定的，宽度可以调节的直流脉冲。
还包括一块容纳所述的焊接控制电路的电路板的机身，所述的焊接杆和地极杆伸出机身。在所述的电路板上还包括对所述的电流输出控制电路输出电流进行检测的过流检测电路和与外界进行通信的通信电路。
本发明的有益效果是：一、采用逆变技术与电容储能技术相结合二、设计采用一体化设计，将地极杆与焊接杆放在一起，减少了传统机还需要在车体上专门接地的需求，同时也减少了车体的损伤；三、机器设计小巧、轻便，减化了修复过程，操作简单，快速，高效。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的电路连接图；
图3为输出控制电路图；
图4为脉冲输出电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1所示的一种汽车铝车身快速修复机，包括机身1、焊接杆3、和固定在机身内的电路板，机身1上设有把手4和手柄5，焊接杆3一侧还设有地极杆2，地极杆2的长度小于所述焊接杆3的长度，焊接杆3可以通过弹簧压缩，只有焊接杆3通过弹簧压缩至极限位置处时，焊接杆3的左端与所述地极杆2的左端平齐。这样，在准备焊接时，开始只有焊接杆3接触车身铝板，当焊接时，通过把手4和手柄5将机器向车身施加压力后，地极杆2就可以接触到车身了，这样变可以在车身上形成回路，开始焊接。
在车身焊接控制电路的电路板如图2所示焊接控制电路板上包括中央处理器、通迅电路、脉冲输出电路、过流检测电路、脉冲门控制电路，脉冲输出电路、电源供电电路和电流输出控制电路。
电源供电电路提供200V、24V、12、5V等直流电源，本实施例采用公知的电源供电电路。
主处理电路产生稳定的，宽度可以调节的直流脉冲信号。电流输出控制电路控制焊接过程在中央处理器以及外围电路的控制对焊接电流进行有效的控制。该电路如图3所示，包括储能电容、为储能电容充电的充电电路、对储能电容放电的放电电路。充电电路包括IGBTQ1、IGBTQ2、IGBTQ3、IGBTQ4四个IGBT组成的全波桥电路、充电变压器T1、整流电路；直流电源为输出的200V直流电分别与IGBTQ1、IGBTQ2的源极相连，IGBTQ1的漏极与IGBTQ4的源极相连，IGBTQ2的漏极与IGBTQ3的源极相连，IGBTQ3和IGBTQ4的漏极均接地；IGBTQ1和IGBTQ3的栅极接主处理电路所产生的第一直流脉冲信号，IGBTQ2和IGBTQ4的栅极接主处理电路所产生的第二直流脉冲信号；充电变压器T1初级线圈两端分别接IGBTQ1的漏极和IGBTQ2的漏极；整流电路包括连接在充电变压器T1次级线圈两端的整流二极管D2和整流二极管D3，充电变压器T1次级线圈的中间抽头接地，整流二极管D2和整流二极管D3的阴极接储能电容的阳极，储能电容的阴极接地；放电电路包括放电变压器T2和控制放电的IGBTQ304；放电变压器T2的初级线圈的一端接储能电容的阳极，另一端接IGBTQ304的源极，IGBTQ304的漏极接地，IGBTQ304的栅极接所述的主处理电路产生的放电时间控制信号；放电变压器T2分别接所述的焊接杆顶端的焊嘴和地极杆。本实施例中储能电容由电解电容C303和电解电容C304并联组成，以保证能保存足够多的电能。
上面的电流控制电路在处理电路的控制下，实现逆变技术与电容储能技术相结合。
这里，主处理电路包括产生脉冲信号的中央处理器和对中央处理器所产生的脉冲信号进行整形的脉冲输出电路。
由于中央处理器只能产生不规范的脉冲信号，因此，需要有脉冲输出电路对中央处理器产生的脉冲信号进行整理、整形和放大，以提供更大的驱动能力，因此，脉冲输出电路也可以称为驱动电路，脉冲输出电路如图4所示，包括三端稳压器U1、三端稳压器UA2和驱动模块电路IC2；三端稳压器U1的型号为LM7824，三端稳压器UA2的型号为LM7809，驱动模块电路IC2的型号为M57962AL。三端稳压器U1的第1脚接24V直流电，2脚接地，3脚接三端稳压器UA2的第1脚和驱动模块电路IC2的第4脚；在三端稳压器U1的第1脚和第2脚、第2脚和第3脚之间分别设置电容C1和电容C9；三端稳压器UA2的第1脚与驱动模块电路IC2的第8脚之间由中央处理器控制的是否连接，三端稳压器UA2的第2脚接驱动模块电路IC2的第6脚；所述的三端稳压器UA2的第3脚通过电容C4和电容C6与三端稳压器U1的第3脚相连，三端稳压器UA2的第3脚通过电容C11和电容C8接地；三端稳压器UA2的第3脚接电流输出控制电路的地；驱动模块电路IC2第6脚通过二极管D8接第1脚，二极管D8的阳极接第6脚；驱动模块电路IC2第13脚和第14脚接中央处理器；驱动模块电路IC2第5脚为输出端接电流输出控制电路中的IGBT的栅极。在驱动模块电路IC2第5脚与电流输出控制电路中的IGBT的栅极之间还串连有电阻R1。另外，还包括在驱动模块电路IC2第1脚输出的检测信号接所述的电流输出控制电路中200V直流输入端。
本发明的汽车铝车身快速修复机使用非常方便，包括以下步骤：
1)将汽车需要修复的位置使用打磨器打磨干净，直至所需修复的位置无明显油漆；
2)使用焊接杆3抵住所需修复的位置，然后推送机身1，使得地极杆2与被焊接的位置触碰，导通电流使焊接杆3与需修复的位置焊接在一起；
3)向背离汽车的方向垂直抽拉，即可将凹陷的位置向外拉起；
4)握住把手顺时针或逆时针旋转一下，焊接杆3就与需修复的位置分离；
5)重复以上步骤即可完成修复。
本实施例的原理：交流电经电源供电电路处理成200V直流，再经输出控制电路的IGBT晶体管对电容受控充电，最后给IGBT晶体管对电容受控放电，电容上的电压给IGBT晶体管开关放到输出变压器初级，由次级降压输出焊接，特别需要强调的是，这个IGBT晶体管的控制脉冲是一个稳定的，宽度可以调节的直流脉冲，一定要平稳的，这样才能保证输出的效果，IGBT晶体管可以精确的控制时间，再经高频变压器降压输出，进行焊接。
1、输出控制电路：首先对电容受控充电，然后再对电容受控放电。
2、电源供电电路就是提供四种电源，12V、15V、24V和200V，电源部分产生的12V、15V和24V，电源供电电路负责给整个电路各部分供电。
3、中央处理器：中央处理器芯片型号为64位单片机LPC2214，主要是对整个电路起控制作用，如IGBT晶体管导通脉冲的形状、周期和对保护电路起控制作用等；
4、过流检测电路：对本装置起到保护作用的，当输出异常时，电流超过IGBT晶体管的额定值时，过流检测电路起动，反馈给中央处理器，停止输出，输出异常如变压器匝间短路，电容短路时就会过流，关断脉冲，以保护IGBT晶体管；
5、脉冲整形驱动电路，也称脉冲输出电路：驱动电路是对中央处理器输出的控制脉冲的整形，增加驱动能力，才能驱动IGBT晶体管；
6、脉冲门控制电路：这个电路是中央处理器的一个附属电路，中央处理器里产生的一个控制脉冲是连续的，不受控的，需要这样的一个与门电路，而这个与门电路起到隔离和增强驱动能力的作用，同时这个门电路又是受中央处理器控制，这样，经过这个电路出来的波形就是我们驱动IGBT晶体管的波形，时间和频率都是受控的。
7、通讯电路：烧录程序或连接显示屏用，如果有显示屏，就通过通讯电路进行连接，如果没有显示屏也必须有这部分电路，通过通讯电路可以将程序烧录至中央处理器。
本发明的有益效果是：
一、电路部分：采用逆变技术与电容储能技术相结合，完成了对输出焊接铝车身所需要的交流电流，这是目前旧机器不具备的；
二、设计采用一体化设计，将地极杆与焊接杆放在一起，减少了传统机还需要在车体上专门接地的需求，同时也减少了车体的损伤；
三、机器设计小巧、轻便，减化了修复过程，操作简单，快速，高效。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种汽车铝车身快速修复机，包括焊接杆和焊接控制电路，所述的焊接杆顶端设置有焊嘴；其特征在于：所述的焊接控制电路为结合逆变点焊和螺柱焊接特征的电路。
2.根据权利要求1所述的汽车铝车身快速修复机，其特征在于：所述的焊接控制电路包括电流输出控制电路和主处理电路、直流电源；
所述的直流电源为输出200V直流的电源；
所述的主处理电路产生稳定的，宽度可以调节的直流脉冲信号；
所述的电流输出控制电路包括储能电容、为储能电容充电的充电电路、对储能电容放电的放电电路；
所述的充电电路包括IGBTQ1、IGBTQ2、IGBTQ3、IGBTQ4组成的全波桥电路、充电变压器T1、整流电路；
所述的直流电源为输出的200V直流电分别与IGBTQ1、IGBTQ2的源极相连，IGBTQ1的漏极与IGBTQ4的源极相连，IGBTQ2的漏极与IGBTQ3的源极相连，IGBTQ3和IGBTQ4的漏极均接地；IGBTQ1和IGBTQ3的栅极接所述的主处理电路所产生的第一直流脉冲信号，IGBTQ2和IGBTQ4的栅极接所述的主处理电路所产生的第二直流脉冲信号；
所述的充电变压器T1初级线圈两端分别接IGBTQ1的漏极和IGBTQ2的漏极；
整流电路包括连接在充电变压器T1次级线圈两端的整流二极管D2和整流二极管D3，充电变压器T1次级线圈的中间抽头接地，整流二极管D2和整流二极管D3的阴极接储能电容的阳极，储能电容的阴极接地；
所述的放电电路包括放电变压器T2和控制放电的IGBTQ304；所述的放电变压器T2的初级线圈的一端接所述的储能电容的阳极，另一端接IGBTQ304的源极，IGBTQ304的漏极接地，IGBTQ304的栅极接所述的主处理电路产生的放电时间控制信号；
所述的放电变压器T2分别接所述的焊接杆顶端的焊嘴和地极杆。
3.根据权利要求2所述的一种汽车铝车身快速修复机，其特征在于：所述的储能电容由电解电容C303和电解电容C304并联组成。
4.根据权利要求2所述的一种汽车铝车身快速修复机，其特征在于：所述的主处理电路包括产生脉冲信号的中央处理器和对中央处理器所产生的脉冲信号进行整形的脉冲输出电路。
5.根据权利要求4所述的一种汽车铝车身快速修复机，其特征在于：所述的脉冲输出电路包括三端稳压器U1、三端稳压器UA2和驱动模块电路IC2；
所述的三端稳压器U1的型号为LM7824，三端稳压器UA2的型号为LM7809，驱动模块电路IC2的型号为M57962AL；
所述的三端稳压器U1的第1脚接24V直流电，2脚接地，3脚接三端稳压器UA2的第1脚和驱动模块电路IC2的第4脚；在所述的三端稳压器U1的第1脚和第2脚、第2脚和第3脚之间分别设置电容C1和电容C9；
所述的三端稳压器UA2的第1脚与驱动模块电路IC2的第8脚之间由中央处理器控制的是否连接，所述的三端稳压器UA2的第2脚接驱动模块电路IC2的第6脚；所述的三端稳压器UA2的第3脚通过电容C4和电容C6与三端稳压器U1的第3脚相连，所述的三端稳压器UA2的第3脚通过电容C11和电容C8接地；
所述的三端稳压器UA2的第3脚接所述的电流输出控制电路的地；
所述的驱动模块电路IC2第6脚通过二极管D8接第1脚，二极管D8的阳极接第6脚；
所述的驱动模块电路IC2第13脚和第14脚接中央处理器；
所述的驱动模块电路IC2第5脚为输出端接电流输出控制电路中的IGBT的栅极。
6.根据权利要求5所述的一种汽车铝车身快速修复机，其特征在于：在所述的驱动模块电路IC2第5脚与电流输出控制电路中的IGBT的栅极之间还串连有电阻R1。
7.根据权利要求5所述的一种汽车铝车身快速修复机，其特征在于：还包括在所述的驱动模块电路IC2第1脚输出的检测信号接所述的电流输出控制电路中200V直流输入端。
8.根据权利要求2至7中任一所述的一种汽车铝车身快速修复机，其特征在于：还包括一块容纳所述的焊接控制电路的电路板的机身(1)，所述的焊接杆(3)和地极杆(2)伸出机身(1)。
9.根据权利要求8所述的一种汽车铝车身快速修复机，其特征在于：在所述的电路板上还包括对所述的电流输出控制电路输出电流进行检测的过流检测电路和与外界进行通信的通信电路。
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