CN108715035A - 一种多铆头热铆控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及热铆控制技术领域，具体为一种多铆头热铆控制方法，其能够有效降低电源使用成本，具体方法为将至少两个铆头通过开关电路板电控连接普通DC电源，所述开关电路板内设置脉冲信号，所述脉冲信号的每个频率段实现每个所述铆头轮流接通所述普通DC电源。

Description

一种多铆头热铆控制方法
技术领域
本发明涉及热铆控制技术领域，具体为一种多铆头热铆控制方法。
背景技术
灯具是汽车重要的功能件和外观件，通常由多个零件组装而成，大多数包含电路及LED亮点的PCB板组件，和灯壳底部支架的连接装配使用热铆焊接成型，由于车灯组件使用材质原因，需要热铆头能实现快速加热，快速降温，不易氧化的工艺要求，加热铆头的材料比较合适的是不锈钢材质。铆头电阻通常在5-15毫欧，即使是很低的电压，铆头也会在很大的电流条件下工作，这会使铆头的升温斜率很陡，过冲很大，温度控制不稳，对电源冲击很大，对电源的内阻、稳压要求很高，如果回路串接直流电阻限流，又会造成能量过度损失和散热的问题。如果一个电源同时控制多个铆头，铆头电阻间相互并联，负载电阻会太小，会直接造成电源短路，目前为了实现多个铆头同时热铆，都是配备大量稳压电源，不仅电柜体积很大，而且所需的电源成本很高。
发明内容
为了解决电源使用成本高的问题，本发明提供了一种多铆头热铆控制方法，其能够有效降低电源使用成本。
其技术方案是这样的：一种多铆头热铆控制方法，其特征在于，将至少两个铆头通过开关电路板电控连接普通DC电源，所述开关电路板内设置脉冲信号，所述脉冲信号的每个频率段实现每个所述铆头轮流接通所述普通DC电源。
其进一步特征在于，所述开关电路板上设置有与所述铆头数量对应的MOS开关管，每个所述铆头电控连接一个所述MOS开关管；
所述开关电路板上设置有铝制散热片；
所述脉冲信号通过PWM信号来控制；
所述开关电路板通过光耦与地隔离；
设置一路与铆头的负载电流对应的比对输出通道，根据比对输出通道的电流值计算流经负载的电流值，结合负载的电压计算得到负载的功率；
设置一路与铆头的负载电流对应的报警输出通道，当负载电流达到报警值时输出报警信号;
在每个所述铆头上安装位移传感器和温度传感器，所述位移传感器检测所述铆头热铆前的下降深度发送给处理器，所述温度传感器检测所述铆头热铆时的温度信号发送给处理器，所述处理器计算所述铆头热铆前的下降深度和热铆时的温度与预设值进行比较，当超过与低于预设值时进行调整。
采用本发明的方法后，由于采用了分频轮询的方式，使得同一个普通DC电源轮流控制每个铆头，使得铆头的工作电流不会很大，能量损失小，而且只需要普通DC电源就能够满足要求，有效解决了电源要求高数量多的问题，大大降级了电源使用成本。
附图说明
图1为本发明开关电路板原理示意图；
图2为十个铆头分频示意图；
图3为第一个铆头分频示意图；
图4为第二个卯兔分频示意图；
图5为第一个铆头经过PID调制后的波形图。
具体实施方式
见图1所示，一种多铆头热铆控制方法，将至少两个铆头通过开关电路板电控连接普通DC电源，电源电压为3.3-5V，开关电路板内设置脉冲信号，脉冲信号的每个频率段实现每个铆头轮流接通普通DC电源，该操作通过开关电路板上设置有与铆头数量对应的高性能MOS开关管来实现，可提供负载标称值为450A的电流供应，每个铆头电控连接一个MOS开关管，当某一个铆头需要接通时打开相应的MOS开关管，其余的MOS开关管关闭，以一个普通DC电源控制两个铆头为例，脉冲信号为方波，处于高电平时第一个铆头接通，处于低电平时第一个铆头接通，如此反复，如果为更多个铆头，也是按照这个顺序轮流接通。
以图2为例，假设一个普通DC电源控制十个铆头，中央系统响应时间为1ms，脉冲宽度1ms，第一个10ms内，时序1内为第一个铆头通电工作，时序2内为第二个铆头通电工作……时序10内为第十个铆头通电工作，第二个10ms内再次循环。图3为第一个铆头分频示意图，图4为第二个铆头分频示意图。实际情况中可以灵活调整脉冲宽度和铆头数量轮询周期。本发明中mos开关管的打开时间为0.4-0.5ms，能够满足需求。
图5为第一个铆头经过PID调制后的波形图，每100毫秒根据实际情况打开不同数量的供电脉冲。
开关电路板上设置有铝制散热片，为MOS开关管提供散热条件；
脉冲信号通过PWM信号来控制，占空比可在1-100%之间调节；
开关电路板通过光耦与地隔离，提高工业环境抗扰度；
设置一路与铆头的负载电流对应的比对输出通道，输出标准为4-20mA模拟量信号，根据比对输出通道的电流值计算流经负载的电流值，结合负载的电压计算得到负载的功率；
设置一路与铆头的负载电流对应的报警输出通道，24V电平标准，当负载电流达到300A时即达到报警值时输出报警信号，起到警示作用；
在每个铆头上安装位移传感器和温度传感器，位移传感器检测铆头热铆前的下降深度发送给处理器，温度传感器检测铆头热铆时的温度信号发送给处理器，处理器计算铆头热铆前的下降深度和热铆时的温度与预设值进行比较，当超过与低于预设值时进行调整。
假设我们的中央控制系统的响应周期为1ms，铆头在热铆的过程中，计算1ms周期的位移变化量，在热铆的过程中，有铆头温度上限和下限的设置参数，我们建立一个一次函数T=TMAX-K(X1-X0)；当T≥TMIN且T≤TMAX时，目标温度等于T；当T≤TMIN时，目标温度等于TMIN，在温度允许范围内自动控制加热能量。其中，T：目标温度；TMAX：上限温度；TMIN：下限温度；X1：本次位移；X0：上一次位移；K：常数。

Claims (8)

1.一种多铆头热铆控制方法，其特征在于，将至少两个铆头通过开关电路板电控连接普通DC电源，所述开关电路板内设置脉冲信号，所述脉冲信号的每个频率段实现每个所述铆头轮流接通所述普通DC电源。
2.根据权利要求1所述的一种多铆头热铆控制方法，其特征在于，所述开关电路板上设置有与所述铆头数量对应的MOS开关管，每个所述铆头电控连接一个所述MOS开关管。
3.根据权利要求1所述的一种多铆头热铆控制方法，其特征在于，所述开关电路板上设置有铝制散热片。
4.根据权利要求1所述的一种多铆头热铆控制方法，其特征在于，所述脉冲信号通过PWM信号来控制。
5.根据权利要求1所述的一种多铆头热铆控制方法，其特征在于，所述开关电路板通过光耦与地隔离。
6.根据权利要求1所述的一种多铆头热铆控制方法，其特征在于，设置一路与铆头的负载电流对应的比对输出通道，根据比对输出通道的电流值计算流经负载的电流值，结合负载的电压计算得到负载的功率。
7.根据权利要求1所述的一种多铆头热铆控制方法，其特征在于，设置一路与铆头的负载电流对应的报警输出通道，当负载电流达到报警值时输出报警信号。
8.根据权利要求1所述的一种多铆头热铆控制方法，其特征在于，在每个所述铆头上安装位移传感器和温度传感器，所述位移传感器检测所述铆头热铆前的下降深度发送给处理器，所述温度传感器检测所述铆头热铆时的温度信号发送给处理器，所述处理器计算所述铆头热铆前的下降深度和热铆时的温度与预设值进行比较，当超过与低于预设值时进行调整。
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