CN109894729A - 免外接电源的点焊机电极握杆自动温控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种免外接电源的点焊机电极握杆自动温控装置，包括设置在点焊机上的温控装置，温控装置包括发电机构、主控盒、温度传感器、霍尔传感器、固定工装和电动水泵；发电机构用于发电并触动微动开关产生电平信号，固定工装用于将温度传感器紧贴在电极握杆表面，电机驱动电路连接电动水泵，单片机根据温度信号和转速信号控制电机驱动电路由电机驱动电路控制电动水泵工作。本发明解决了点焊机在使用过程中电极握杆不能精准控温，进而导致电极握杆易受到温度冲击，久而久之使得电极握杆与凸焊台和电极头的内接触面出现大面积腐蚀的情况，同时解决了没有实时温度显示和高温报警造成操作工易被烫伤的问题且免外接电源，更加适应实际的使用环境。

Description

免外接电源的点焊机电极握杆自动温控装置

技术领域

本发明涉及一种点焊机电极握杆的温控装置，尤其涉及一种免外接电源的点焊机电极握杆自动温控装置。

背景技术

现今工厂对钣金件焊接时，离不开点焊机，点焊机又包括两个电极握杆，分别是上电极握杆和下电极握杆。点焊机在工作中，下电极握杆固定不动，上电极握杆由气缸推动凸焊台，凸焊台带动电极握杆进而对工件施加压力，使工件的两层待焊金属片在两电极的挤压下形成一定的接触电阻，焊接电流从一电极流经另一电极时在两接触电阻点形成瞬间的热熔接。

由于电极握杆是连接电极与凸焊台，起到传输电流的作用，因此在长时间的焊接过程中，尤其是电极握杆会产生高温。而现在普遍采取的降温手段是将电极握杆做成空心状，在电极握杆上端设置一个进水口和一个排水口。而后将水引入进水口，从排水口将水排出，这样就在电极握杆内部中形成了一个水循环。此种降温手段的冷却水流量完全由水源决定，无法根据电极握杆的实时工作温度精准控制水的流量。在电极握杆运转中突遇冷却水水压降低而后恢复的情况或者在寒冷天气长时间使用时，金属非常容易受到温度冲击，使得电极握杆与凸焊台和电极头的接触面形成大量水汽。接触面长时间被水汽浸润腐蚀会在接触面上产生许多不规则的小坑，进而增加了电流回路的接触电阻，造成实际流过焊接件的电流比机器设定值少，直接导致焊接质量的下降。并且腐蚀是发生在隐蔽的接触面上不易被察觉。久而久之，当工人发现焊接质量出现严重问题开始排查时，凸焊台内壁也已经开始腐蚀不能继续使用需要更换，这就大大增加了维修成本。

再由于点焊机不具有电极握杆实时温度显示以及高温报警功能，工厂实际生产中在工人不知道的情况下冷却水突然停止供应，就非常容易出现误触被烫伤的情况。而且冷却水通常是取自自来水，长时间大流量的使用也消耗了额外的水资源。现在为止，市面上还没有一款用于点焊机电极握杆的自动温控装置。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种解决上述问题的免外接电源的点焊机电极握杆自动温控装置，能克服点焊机在使用过程中电极握杆不能精准控温，导致电极握杆易受到温度冲击出现大面积腐蚀的情况，还能解决没有实时温度显示和高温报警造成操作工易被烫伤的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种免外接电源的点焊机电极握杆自动温控装置，包括设置在点焊机上的温控装置，所述点焊机包括从上到下依次竖直设置的气缸、凸焊台、上电极握杆、下电极握杆，所述气缸底部通过活塞连接凸焊台，所述凸焊台中部夹持一水平的电极臂，所述电极臂夹持竖直的上电极握杆使随活塞上下运动，所述上电极握杆为空心结构，且上端设有一贯穿其内部的握杆进水口和握杆排水口，所述温控装置包括发电机构、主控盒、温度传感器、固定工装和电动水泵；

所述发电机构包括静止部和运动部，所述静止部位于气缸一侧，包括竖直设置的固定杆，固定杆顶部一侧与气缸外壁固定连接，底部同轴连接一圆柱形的永磁铁；所述运动部包括一用于屏蔽电磁干扰的壳体，所述壳体为上方敞口的空心圆柱形，壳体内底部设有微动开关，壳体内部微动开关上方设有线圈，所述壳体位于静止部正下方，一侧固定在凸焊台上随凸焊台上下运动，且当壳体上下运动时，永磁铁正好穿过线圈中心并切割线圈产生电流，且微动开关的触点高度正好位于永磁铁插入线圈运动的下止点处，当永磁铁上下运动且当永磁铁运动到下止点处时，触动微动开关产生电平信号；

所述主控盒包括盒体、设置在盒体内的充电控制电路、锂电池组、过压保护电路、电机驱动电路、单片机控制电路；

所述线圈与充电控制电路形成回路，将产生的电流送入充电控制电路中，

所述锂电池组包括两锂电池，所述充电控制电路用于为两锂电池充电，所述锂电池组的输出端经过压保护电路为各用电单元供电；

所述固定工装为抱箍结构，安装在上电极握杆上，且固定工装内壁与上电极握杆外壁匹配贴合，固定工装内壁设有一安装槽，温度传感器位于安装槽内与上电极握杆接触用于采集上电极握杆表面的温度信号，所述温度传感器还与单片机控制电路连接；

所述电机驱动电路连接电动水泵，所述电动水泵包括水泵进水口、水泵出水口，水泵进水口连接水源，水泵出水口连接握杆进水口；

所述单片机控制电路用于接收温度信号，并根据温度信号控制电机驱动电路，由电机驱动电路驱动电动水泵工作。

作为优选：所述充电控制电路包括与线圈连接的整流稳压电路，产生的电流经整流稳压电路整流、稳压后分为两路，一路经晶闸管驱动电路控制两个晶闸管，一路经升压电路升压后送入充电电路，所述充电电路输出端分别连接两锂电池，且两锂电池的输出端与两个晶闸管一一对应连接；

两锂电池的电极端经电压比较电路连接充电电路，充电电路的控制端连接晶闸管驱动电路；

所述充电电路根据电压比较电路的信号控制为两锂电池充电，并通过控制两锂电池后端的晶闸管通断，控制两锂电池的供电。

作为优选：所述充电电路用于根据电压比较电路的信号控制为两组电池组分别供电具体为：

设两锂电池分别为A锂电池和B锂电池，电压比较电路实时测量两组锂电池的电压U_A、U_B，与并预设阈值U_阈比较；

若U_A＞U_阈，U_B＞U_阈，导通电压高的锂电池连接的晶闸管，采用电压高的锂电池的供电，并为另一锂电池充电至满电，满电后由满电的锂电池供电，充电电路然后为另一个电池充电；

若U_A＞U_阈且U_B＜U_阈时，电压比较电路判定A锂电池电量充足，B锂电池电量不足，产生一脉冲信号到充电电路，充电电路停止向A锂电池组充电，为B锂电池组充电，并导通A锂电池连接的晶闸管，采用A锂电池供电；

若U_A＜U_阈，U_B＞U_阈，电压比较电路判定B锂电池电量充足，A锂电池电量不足，产生一脉冲信号到充电电路，充电电路向A锂电池组充电，并导通B锂电池连接的晶闸管，采用B锂电池供电；

若U_A＜U_阈，U_B＜U_阈，两晶闸管不导通，后续的电路处于待机状态，充电电路向两锂电池中电压高的一组充电，直到其电压高于阈值后，采用该锂电池供电，后续电路开始工作，充电电路为另一组锂电池充电。

作为优选：单片机控制电路根据温度信号控制电机驱动电路具体为：单片机控制电路预设多个温度区间，并为每个温度区间匹配一电机转速值，单片机控制电路接收到温度信号后，查找其对应温度区间，并将与该温度区间匹配的电机转速值发送到电机驱动电路，由电机驱动电路转换成PWM信号发送给电动水泵，控制电动水泵工作。

作为优选：所述电动水泵上设有测量其叶轮转速的霍尔传感器，且单片机控制电路连接霍尔传感器，获取其采集到的转速数据N2；所述单片机根据温度信号控制电动水泵工作，并根据转速数据N2调整电动水泵的转速，具体为：

单片机控制电路根据温度信号查找器对应温度区间，得到匹配的电机转速值N1，并将电机转速值N1发送到电机驱动电路控制电动水泵工作，电动水泵的电机旋转；单片机控制电路获取霍尔传感器的转速数据N2，并调整电机转速，使N2＝N1。

作为优选：所述固定工装的安装槽表面，还设有一用于涂抹导热硅脂的硅脂槽，所述导热硅脂用于填补温度传感器受温面与电极握杆接触面之间的空隙。

作为优选：主控盒还包括蜂鸣器、操作按键、液晶屏组，三者均与单片机控制电路连接，其中蜂鸣器用于上电极握杆的实时温度超过阈值时报警，操作按键用于人工控制单片机控制电路，液晶屏组用于上电极握杆的实时温度、锂电池组的电量信息。

作为优选：所述壳体采用高导磁率的铁磁性材料制成，所述盒体采用工程塑料制成，盒体上设有两航插，所述航插包括母头和公头，所述母头位于盒体上，分别连接盒体内的信号线和电源线，所述公头位于盒体外并与母头对应匹配连接，盒体上对应母头处设有供母头穿出的开口，开口处设有橡胶密封垫，且涂覆有防水胶层。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明设计了一种发电机构，该发电机构能在点焊机工作的时候，由气缸会推动活塞使凸焊台做垂直方向上的往复运动，从而切割磁感线产生电能，该产生的电能用来为锂电池充电，由锂电池为后续电路供电，且本发明设置温度传感器采集上电极握杆的温度，设置霍尔传感器采集电动水泵的转速，并能根据温度、转速等精确控制电动水泵的转速，从而调整上电极握杆内液体流量，达到调整上电极握杆温度的目的。由于本发明解决了点焊机在使用过程中电极握杆因不能精准控温导致电极握杆易受到温度冲击，久而久之使得电极握杆与凸焊台和电极头的内接触面出现大面积腐蚀的技术缺陷，还能解决没有实时温度显示和高温报警造成操作工易被烫伤的问题。本发明在供电方式上采用了免外接电源的设计，加装本发明所述装置后无需再外接电源线供电，这使得发明所述装置更加适应实际的使用环境。

本发明中，发电机构的工作原理为：静止部位于气缸一侧，与气缸保持相对静止，而运动部位于凸焊台一侧并与凸焊台连接，凸焊台随活塞上下运动，所以运动部整体随凸焊台上下运动，且由于壳体位于静止部正下方，且当壳体上下运动时，永磁铁正好穿过线圈中心并切割线圈产生电流，线圈就完成了切割磁感线的过程。当工人以正常频率即15-35次每分钟进行焊接作业时且永磁铁磁场强度与线圈匝数适当的情况下，能够产生足够的电能供本发明所述设备正常运转的。另外，为检测充电机构的运行状态在磁闭壳底部内侧安装一个微动开关，且微动开关的触点高度正好位于永磁铁插入线圈运动的下止点处，当永磁铁上下运动且当永磁铁运动到下止点处时，微动开关都会被轻触，微动开关连接有导线，导线另一端接入主控盒内部的单片机控制电路。每当点焊机开始工作，微动开关被轻触就能够通过电路产生一个电平信号，电平信号通过导线被送入单片机控制电路，采集电平信号的频率就能够判定此时点焊机有无工作以及工作的频率快慢。

主控盒是发明所述装置的控制核心，主控盒包括盒体、设置在盒体内的充电控制电路、锂电池组、过压保护电路、电机驱动电路、单片机控制电路；发电机构中的线圈与充电控制电路形成回路，将产生的电流送入充电控制电路中，由充电控制电路给锂电池组充电，并控制锂电池组为后续电路供电。

本发明还对充电控制电路进行了改进：其中，充电控制电路将电流经整流稳压电路整流、稳压后分为两路，一路经晶闸管驱动电路连接两个晶闸管，目的是为晶闸管驱动电路和晶闸管供电，另一路经升压电路升压后送入充电电路，充电电路有2个功能，一是根据两锂电池的电压值来控制为哪个锂电池充电，二是根据锂电池的电压值来控制哪个锂电池为后续电路供电，当需要哪个锂电池供电时，就控制晶闸管驱动电路开启其后对应的晶闸管。本发明还对充电电路根据电压比较电路的信号控制为两组电池组分别供电的方式进行了具体描述，设定了几种情况来判定，并根据不同的电压情况来控制锂电池的充电和供电。

本发明固定工装的结构为抱箍结构，安装在电极握杆上的固定工装将温度传感器通过导热硅脂紧紧贴敷在上电极握杆表面，将测得的实时温度转换成电信号发送到主控盒中的单片机控制电路上，导热硅脂用于填补温度传感器受温面与电极握杆接触面之间的空隙，同时还起到了一定的减震作用。

电动水泵和上电极握杆的水路连接的具体方式为：上电极握杆为空心结构，且上端设有一贯穿其内部的握杆进水口和握杆排水口，电动水泵包括水泵进水口、水泵出水口，水泵进水口连接水源，水泵出水口连接握杆进水口，水源经水泵进水口、水泵出水口至握杆进水口，为握杆降温，从而冷水变成有温度热水并从握杆排水口排出，为上电极握杆降温。而单片机控制电路用于接收温度传感器的温度信号，并根据温度信号控制电机驱动电路，由电机驱动电路控制电动水泵工作。

本发明给出了单片机控制电路根据温度信号控制电机驱动电路的方案，将合适的电机转速值发送到电机驱动电路，由电机驱动电路转换成PWM信号发送给发电动水泵，控制电动水泵工作，以实现对电极握杆温度的精确控制。

本发明在采用温度信号进行调整电极握杆温度的同时，还加入了一个转速信号，在电动水泵上设有测量其叶轮转速的霍尔传感器，且单片机控制电路连接霍尔传感器，获取其采集到的转速数据N2，单片机控制电路根据温度信号查找器对应温度区间，得到匹配的电机转速值N1，并将电机转速值N1发送到电机驱动电路控制电动水泵工作，电动水泵的电机旋转；单片机控制电路获取霍尔传感器的转速数据N2，并调整电机转速，使N2＝N1。该方式在温度控制的基础上，增加了转速控制，从而使温度控制更精确。

本发明还设置了蜂鸣器、操作按键、液晶屏组，蜂鸣器用于上电极握杆的实时温度超过阈值时报警，例如在温度超过70度以后发出报警，避免在突然停水的情况下工人继续工作造成电极过热而被烫伤的情况发生。操作按键用于人工控制单片机控制电路，液晶屏组用于上电极握杆的实时温度、锂电池组的电量信息。

本发明的壳体还采用了防水防尘处理。

附图说明

图1为本发明的构成示意图；

图2为本发明固定工装的结构示意图；

图3为本发明发电机构的结构示意图；

图4为本发明的原理框图；

图5为本发明所述充电控制电路与锂电池关系原理框图；

图6为本发明实施例3的电路原理图。

图中：1、发电机构；2、主控盒；3、温度传感器；4、导热硅脂；5、固定工装；6、上电极握杆；7、霍尔传感器；8、电动水泵；9、凸焊台；10、电极臂；11、固定杆；12、永磁铁；13、线圈；14、壳体；15、微动开关。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：参见图1到图5，一种免外接电源的点焊机电极握杆自动温控装置，包括设置在点焊机上的温控装置，所述点焊机包括从上到下依次竖直设置的气缸、凸焊台9、上电极握杆6、下电极握杆，所述气缸底部通过活塞连接凸焊台9，所述凸焊台9中部夹持一水平的电极臂10，所述电极臂10夹持竖直的上电极握杆6使随活塞上下运动，所述上电极握杆6为空心结构，且上端设有一贯穿其内部的握杆进水口和握杆排水口，所述温控装置包括发电机构1、主控盒2、温度传感器3、固定工装5和电动水泵8；

所述发电机构1包括静止部和运动部，所述静止部位于气缸一侧，包括竖直设置的固定杆11，固定杆11顶部一侧与气缸外壁固定连接，底部同轴连接一圆柱形的永磁铁12；所述运动部包括一用于屏蔽电磁干扰的壳体14，所述壳体14为上方敞口的空心圆柱形，壳体14内底部设有微动开关15，壳体14内部微动开关15上方设有线圈13，所述壳体14位于静止部正下方，一侧固定在凸焊台9上随凸焊台9上下运动，且当壳体14上下运动时，永磁铁12正好穿过线圈13中心并切割线圈13产生电流，且微动开关15的触点高度正好位于永磁铁12插入线圈13运动的下止点处，当永磁铁12上下运动且当永磁铁12运动到下止点处时，触动微动开关15产生电平信号；

所述主控盒2包括盒体、设置在盒体内的充电控制电路、锂电池组、过压保护电路、电机驱动电路、单片机控制电路；

所述线圈13与充电控制电路形成回路，将产生的电流送入充电控制电路中，

所述锂电池组包括两锂电池，所述充电控制电路用于为两锂电池充电，所述锂电池组的输出端经过压保护电路为各用电单元供电；

所述固定工装5为抱箍结构，安装在上电极握杆6上，且固定工装5内壁与上电极握杆6外壁匹配贴合，固定工装5内壁设有一安装槽，温度传感器3位于安装槽内与上电极握杆6接触用于采集上电极握杆6表面的温度信号，所述温度传感器3还与单片机控制电路连接；

所述电机驱动电路连接电动水泵8，所述电动水泵8包括水泵进水口、水泵出水口，水泵进水口连接水源，水泵出水口连接握杆进水口；

所述单片机控制电路用于接收温度信号，并根据温度信号控制电机驱动电路，由电机驱动电路驱动电动水泵8工作。

本实施例中：所述充电控制电路包括与线圈13连接的整流稳压电路，产生的电流经整流稳压电路整流、稳压后分为两路，一路经晶闸管驱动电路控制两个晶闸管，一路经升压电路升压后送入充电电路，所述充电电路输出端分别连接两锂电池，且两锂电池的输出端与两个晶闸管一一对应连接；

两锂电池的电极端经电压比较电路连接充电电路，充电电路的控制端连接晶闸管驱动电路；

所述充电电路根据电压比较电路的信号控制为两锂电池充电，并通过控制两锂电池后端的晶闸管通断，控制两锂电池的供电。

所述充电电路用于根据电压比较电路的信号控制为两组电池组分别供电具体为：

设两锂电池分别为A锂电池和B锂电池，电压比较电路实时测量两组锂电池的电压U_A、U_B，与并预设阈值U_阈比较；

若U_A＞U_阈，U_B＞U_阈，导通电压高的锂电池连接的晶闸管，采用电压高的锂电池的供电，并为另一锂电池充电至满电，满电后由满电的锂电池供电，充电电路然后为另一个电池充电；

若U_A＞U_阈且U_B＜U_阈时，电压比较电路判定A锂电池电量充足，B锂电池电量不足，产生一脉冲信号到充电电路，充电电路停止向A锂电池组充电，为B锂电池组充电，并导通A锂电池连接的晶闸管，采用A锂电池供电；

若U_A＜U_阈，U_B＞U_阈，电压比较电路判定B锂电池电量充足，A锂电池电量不足，产生一脉冲信号到充电电路，充电电路向A锂电池组充电，并导通B锂电池连接的晶闸管，采用B锂电池供电；

若U_A＜U_阈，U_B＜U_阈，两晶闸管不导通，后续的电路处于待机状态，充电电路向两锂电池中电压高的一组充电，直到其电压高于阈值后，采用该锂电池供电，后续电路开始工作，充电电路为另一组锂电池充电。

单片机控制电路根据温度信号控制电机驱动电路具体为：单片机控制电路预设多个温度区间，并为每个温度区间匹配一电机转速值，单片机控制电路接收到温度信号后，查找其对应温度区间，并将与该温度区间匹配的电机转速值发送到电机驱动电路，由电机驱动电路转换成PWM信号发送给电动水泵8，控制电动水泵8工作。

本实施例中，所述固定工装5的安装槽表面，还设有一用于涂抹导热硅脂4的硅脂槽，所述导热硅脂4用于填补温度传感器3受温面与电极握杆接触面之间的空隙。

主控盒2还包括蜂鸣器、操作按键、液晶屏组，三者均与单片机控制电路连接，其中蜂鸣器用于上电极握杆6的实时温度超过阈值时报警，操作按键用于人工控制单片机控制电路，液晶屏组用于上电极握杆6的实时温度、锂电池组的电量信息。

所述壳体14采用高导磁率的铁磁性材料制成，所述盒体采用工程塑料制成，盒体上设有两航插，所述航插包括母头和公头，所述母头位于盒体上，分别连接盒体内的信号线和电源线，所述公头位于盒体外并与母头对应匹配连接，盒体上对应母头处设有供母头穿出的开口，开口处设有橡胶密封垫，且涂覆有防水胶层。

本发明所述设备适配的点焊机均为市场上成熟的标准设备。由于点焊机工作时凸焊台9相对于气缸以一定的速度做往复运动，且工人的操作速度能持续保证在15-35次每分钟，并且此类点焊机焊接的产品同批次产量较大。因此，本发明利用此特征完成免外接电源的点焊机电极握杆自动温控装置的设计。

将本发明所述设备安装在点焊机上即可对点焊机的冷却水流量进行精确控制，并且无需外接线缆为本发明所述设备提供电能。安装本设备后可以解决上电极握杆6与凸焊台9、电极头接触面因冷凝水雾引起的腐蚀而造成的焊接质量下降问题。

本发明的装配和工作流程为：将本发明所述设备按照图1所示安装并连接好后，按下本发明所述设备的开关键后，设备处于待机状态。工人每踩一下点焊机的控制踏板，点焊机就完成一次焊接。一次焊接过程包括活塞的一次往复运动，进而活塞推动凸焊台9带动固定在凸焊台9上的壳体14完成一次往复运动。由于永磁铁12是通过固定杆11固定在气缸上，当线圈13与永磁铁12做相对运动时，就完成切割磁感线的动作。产生的电势能通过回路并产生电流流入主控盒2中，再由充电控制电路控制向锂电池组充电。

锂电池组分为A锂电池和B锂电池，分别对应两个晶闸管，为了方便描述，我们将其命名为A晶闸管与和B晶闸管，A、B晶闸管受充电控制电路控制其导通和截止从而选择由哪一个锂电池向后端电路供电。

当锂电池组开始向后续电路供电后，温度传感器3、微动开关15把数据发送给单片机，程序会计算此时上电极握杆6的实时温度，将与该温度区间匹配的电机转速值发送到电机驱动电路，由电机驱动电路转换成PWM信号发送给发电动水泵8，控制电动水泵8工作。

本发明所述主控盒2内部的液晶屏组负责显示温度传感器3检测到上电极握杆6的实时温度与锂电池组的电量信息。蜂鸣器在温度超过70度以后发出报警，避免在突然停水的情况下工人继续工作造成电极过热而被烫伤的情况发生。

实施例2：参见图1到图5，本实施例2在实施例1的基础上，采用了温度加转速共同控制的方案。本实施例中，所述电动水泵8上设有测量其叶轮转速的霍尔传感器7，且单片机控制电路连接霍尔传感器7，获取其采集到的转速数据N2；所述单片机根据温度信号控制电动水泵8工作，并根据转速数据N2调整电动水泵8的转速，具体为：单片机控制电路根据温度信号查找器对应温度区间，得到匹配的电机转速值N1，并将电机转速值N1发送到电机驱动电路控制电动水泵8工作，电动水泵8的电机旋转；单片机控制电路获取霍尔传感器7的转速数据N2，并调整电机转速，使N2＝N1。

本实施例其余部分与实施例1相同。当锂电池组开始向后续电路供电后，温度传感器3、霍尔传感器7、微动开关15把数据发送给单片机控制电路，单片机控制电路先按照实施例1的方式，根据实时温度匹配电机转速值N1，随即电机开始运转，但是在实际运转过程中由于电机实际转速会受到水压变化等因素的影响，使得转速在一些情况会高于或者低于预设转速值，因此通过霍尔传感器7测量到电机的实际转速N2，把这个值发送回单片机控制电路。单片机控制电路根据电机的预设转速与实际转速之间的差值，判定此时应该控制电机增加或者降低转速，使实际转速在何种工况下都达到预设转速值，即N1＝N2。

这样做的结果是在一定程度上无法消除多次操作后累计的静态误差，并且在消除误差项的过程中，电机会反复启动，这样不仅造成了电力的浪费同时也提高了整套系统的应力负担。因此具体控制可采用PID控制方法，实现闭环控制，这样能够对误差项进行比例放大消除微小误差的干扰，还能够通过积分环节消除静态误差，微分环节能够电机的反复启动，使得控制过程更加平顺。同时还可以根据当前的实际环境情况灵活调整P、I、D值，避免了系统出现过冲、积分饱和、操作振荡等不良后果。

实施例3：参见图6，图中给出本发明一个实施例的电路原理图，其中单片机控制电路采用TC89C52，液晶屏组采用LCD1602，各电路单元连接方式详见图6。本实施例中，TC89C52价格低廉、功耗低，且能满足本发明的需求，当然不仅限于此，本实施例其余部分与实施例2相同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种免外接电源的点焊机电极握杆自动温控装置，包括设置在点焊机上的温控装置，所述点焊机包括从上到下依次竖直设置的气缸、凸焊台、上电极握杆、下电极握杆，所述气缸底部通过活塞连接凸焊台，所述凸焊台中部夹持一水平的电极臂，所述电极臂夹持竖直的上电极握杆使随活塞上下运动，所述上电极握杆为空心结构，且上端设有一贯穿其内部的握杆进水口和握杆排水口，其特征在于：所述温控装置包括发电机构、主控盒、温度传感器、固定工装和电动水泵；

所述发电机构包括静止部和运动部，所述静止部位于气缸一侧，包括竖直设置的固定杆，固定杆顶部一侧与气缸外壁固定连接，底部同轴连接一圆柱形的永磁铁；所述运动部包括一用于屏蔽电磁干扰的壳体，所述壳体为上方敞口的空心圆柱形，壳体内底部设有微动开关，壳体内部微动开关上方设有线圈，所述壳体位于静止部正下方，一侧固定在凸焊台上随凸焊台上下运动，且当壳体上下运动时，永磁铁正好穿过线圈中心并切割线圈产生电流，且微动开关的触点高度正好位于永磁铁插入线圈运动的下止点处，当永磁铁上下运动且当永磁铁运动到下止点处时，触动微动开关产生电平信号；

所述主控盒包括盒体、设置在盒体内的充电控制电路、锂电池组、过压保护电路、电机驱动电路、单片机控制电路；

所述线圈与充电控制电路形成回路，将产生的电流送入充电控制电路中，

所述锂电池组包括两锂电池，所述充电控制电路用于为两锂电池充电，所述锂电池组的输出端经过压保护电路为各用电单元供电；

所述固定工装为抱箍结构，安装在上电极握杆上，且固定工装内壁与上电极握杆外壁匹配贴合，固定工装内壁设有一安装槽，温度传感器位于安装槽内与上电极握杆接触用于采集上电极握杆表面的温度信号，所述温度传感器还与单片机控制电路连接；

所述电机驱动电路连接电动水泵，所述电动水泵包括水泵进水口、水泵出水口，水泵进水口连接水源，水泵出水口连接握杆进水口；

所述单片机控制电路用于接收温度信号，并根据温度信号控制电机驱动电路，由电机驱动电路驱动电动水泵工作。

2.根据权利要求1所述的免外接电源的点焊机电极握杆自动温控装置，其特征在于：所述充电控制电路包括与线圈连接的整流稳压电路，产生的电流经整流稳压电路整流、稳压后分为两路，一路经晶闸管驱动电路控制两个晶闸管，一路经升压电路升压后送入充电电路，所述充电电路输出端分别连接两锂电池，且两锂电池的输出端与两个晶闸管一一对应连接；

两锂电池的电极端经电压比较电路连接充电电路，充电电路的控制端连接晶闸管驱动电路；

所述充电电路根据电压比较电路的信号控制为两锂电池充电，并通过控制两锂电池后端的晶闸管通断，控制两锂电池的供电。

3.根据权利要求1或2所述的免外接电源的点焊机电极握杆自动温控装置，其特征在于：所述充电电路用于根据电压比较电路的信号控制为两组电池组分别供电具体为：

设两锂电池分别为A锂电池和B锂电池，电压比较电路实时测量两组锂电池的电压U_A、U_B，与并预设阈值U_阈比较；

若U_A＞U_阈，U_B＞U_阈，导通电压高的锂电池连接的晶闸管，采用电压高的锂电池的供电，并为另一锂电池充电至满电，满电后由满电的锂电池供电，充电电路然后为另一个电池充电；

若U_A＞U_阈且U_B＜U_阈 时，电压比较电路判定A锂电池电量充足，B锂电池电量不足，产生一脉冲信号到充电电路，充电电路停止向A锂电池组充电，为B锂电池组充电，并导通A锂电池连接的晶闸管，采用A锂电池供电；

若U_A＜U_阈，U_B＞U_阈，电压比较电路判定B锂电池电量充足，A锂电池电量不足，产生一脉冲信号到充电电路，充电电路向A锂电池组充电，并导通B锂电池连接的晶闸管，采用B锂电池供电；

若U_A＜U_阈，U_B＜U_阈，两晶闸管不导通，后续的电路处于待机状态，充电电路向两锂电池中电压高的一组充电，直到其电压高于阈值后，采用该锂电池供电，后续电路开始工作，充电电路为另一组锂电池充电。

4.根据权利要求1所述的免外接电源的点焊机电极握杆自动温控装置，其特征在于：单片机控制电路根据温度信号控制电机驱动电路具体为：单片机控制电路预设多个温度区间，并为每个温度区间匹配一电机转速值，单片机控制电路接收到温度信号后，查找其对应温度区间，并将与该温度区间匹配的电机转速值发送到电机驱动电路，由电机驱动电路转换成PWM信号发送给电动水泵，控制电动水泵工作。

5.根据权利要求4所述的免外接电源的点焊机电极握杆自动温控装置，其特征在于：所述电动水泵上设有测量其叶轮转速的霍尔传感器，且单片机控制电路连接霍尔传感器，获取其采集到的转速数据N2；所述单片机根据温度信号控制电动水泵工作，并根据转速数据N2调整电动水泵的转速，具体为：

单片机控制电路根据温度信号查找器对应温度区间，得到匹配的电机转速值N1，并将电机转速值N1发送到电机驱动电路控制电动水泵工作，电动水泵的电机旋转；单片机控制电路获取霍尔传感器的转速数据N2，并调整电机转速，使N2=N1。

6.根据权利要求1所述的免外接电源的点焊机电极握杆自动温控装置，其特征在于：所述固定工装的安装槽表面，还设有一用于涂抹导热硅脂的硅脂槽，所述导热硅脂用于填补温度传感器受温面与电极握杆接触面之间的空隙。

7.根据权利要求1所述的免外接电源的点焊机电极握杆自动温控装置，其特征在于：主控盒还包括蜂鸣器、操作按键、液晶屏组，三者均与单片机控制电路连接，其中蜂鸣器用于上电极握杆的实时温度超过阈值时报警，操作按键用于人工控制单片机控制电路，液晶屏组用于上电极握杆的实时温度、锂电池组的电量信息。

8.根据权利要求1所述的免外接电源的点焊机电极握杆自动温控装置，其特征在于：所述壳体采用高导磁率的铁磁性材料制成，所述盒体采用工程塑料制成，盒体上设有两航插，所述航插包括母头和公头，所述母头位于盒体上，分别连接盒体内的信号线和电源线，所述公头位于盒体外并与母头对应匹配连接，盒体上对应母头处设有供母头穿出的开口，开口处设有橡胶密封垫，且涂覆有防水胶层。