CN204680187U - 基于射频技术逆变电焊机远程无线遥控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于射频技术逆变电焊机远程无线遥控装置，该装置主要由手持式遥控器和焊机端的控制器组成，所述手持式遥控器设有以电信号连接的控制键、数据处理模块、显示屏、无线传输模块及控制电路，所述焊机端的控制器由以电信号连接的无线传输模块、数据处理模块、焊机电流控制器和控制电路构成。本实用新型可解决有线控制的不便，红外遥控受方向性限制等问题。

Description

基于射频技术逆变电焊机远程无线遥控装置

技术领域

本实用新型涉及无线遥控装置，特别是一种基于射频技术逆变电焊机远程无线遥控装置，其通过无线传输系统远程控制电焊机电流以及开关机。

背景技术

电焊机广泛应用于工程机械、船舶、重型机械等行业中。目前已有的焊接电流调节方式主要分为有线和无线两大类。有线控制虽然可靠性高但使用不方便，其电流控制旋钮是在其机体上，但在实际焊接过程中为了保障焊接质量，不同的材料要选用不同直径、不同类型的焊条，还要选择相对应的电流，而且不同的焊接位置对电流的要求也不同。因此，在焊接现场远离焊机的时候，如果要调节电流的大小来满足焊接的质量需要焊接人员返回焊机旁进行调节或两个人配合完成，这样就造成了人力资源的浪费，影响工作效率。无线遥控目前采用红外传输方式，但因红外线有方向性，且受远程控制过程中的障碍物的影响，操作十分不便。

随着现代机械自动化程度的提高，无线电控制技术已经渗透到各个领域。晶体管的发明和集成电路的诞生使无线电技术更加完善，现如今无线电遥控技术已渗入国民经济的各领域，成为近年来快速发展的一大热点，它的迅速发展必然带来巨大的经济效益和社会效益。将无线电遥控技术应用于逆变焊机电流控制系统将提高实际应用中的工作效率，减少人力资源的浪费，将更好地为船舶维修提供便利，改善船舶狭小空间焊接维修不易的困境，具有很高的推广价值和市场价值。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种基于射频技术逆变电焊机远程无线遥控装置，该装置可用无线电遥控器远程控制逆变焊机工作电流，实现远程控制其系统，改变原来有线控制的不便，受方向性限制的红外控制，为船舶维修提供更大的便利。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型提供的基于射频技术逆变电焊机远程无线遥控装置，其主要由手持式遥控器和焊机端的控制器组成，所述手持式遥控器设有以电信号连接的控制键、单片机处理模块、显示屏、无线发送器及控制电路，所述焊机端的控制器由以电信号连接的无线电数据处理模块、焊机电流控制器和控制电路构成。

所述手持式遥控器的单片机处理模块采用AT89C2051单片机。

所述的遥控器控制面板包括显示屏、紧急停止按钮、开启按钮、关闭按钮、电流增加按钮、电流减小按钮，它们装在遥控器的壳体的表面上。

所述显示屏采用LCD背光液晶显示面板，其面板上设有开机显示START、焊机启动RUN、电流输出显示ON和电流大小显示。

所述手持式遥控器的控制电路主要由以电信号相连的单片机、液晶显示电路、一键开关电路、稳压电源、RS485收发电路、键盘输入电路、LCD显示电路组成。

所述一键开关电路主要由MOS管、二极管、NPN三极管组成。

所述焊机端的控制电路主要由以电信号相连的单片机、RS485收发电路、稳压电源组成，所述RS485收发电路与焊机端主控制板链接。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

通过用无线电遥控器远程控制逆变焊机工作电流，可以实现远程控制所述逆变焊机的系统。在原有有线控制中，当焊接现场远离焊机的时候，如果要调节电流的大小来满足焊接的质量，需要焊接人员返回焊机旁进行调节或两个人配合完成，这样就造成了人力资源的浪费，影响工作效率；在红外线无线控制中，因红外线有方向性，且受障碍物的影响，操作十分不便。本装置所选用无线传输模块，采用无线射频技术，工作频段在433、470、868、915MHz，采用GFSK调制方式，半双工通讯，接收灵敏度高达-120dBm，无线传输距离最远可达2000米，穿透力强，能够有效的远程控制焊机电流的改变，在船舶狭小空间的维修以及远程维修中有良好的应用前景。

附图说明

图1是电焊机远程无线遥控装置的遥控器外观功能图。

图2是遥控器显示屏设计图。

图3是遥控端电路流程图。

图4是焊机端电路流程图。

图5是遥控装置内部电路图。

图中：1.显示屏；2.紧急停止按钮；3.开启按钮；4.关闭按钮；5.电流增加按钮；6.电流减小按钮。

具体实施方式

下面结合实施例以及附图对本实用新型作进一步说明，但不限于本实用新型。

本实用新型提供的基于射频技术逆变电焊机远程无线遥控装置，其结构如图1至图5所示，主要由手持式遥控器和焊机端的控制器组成。

所述手持式遥控器由控制键、数据处理模块、显示屏、无线传输模块及控制电路构成。

所述遥控器控制面板设有显示屏1、紧急停止按钮2、开启按钮3、关闭按钮4、电流增加按钮5、电流减小按钮6。所述遥控器壳体为立方体结构，尺寸为158x74x43mm，采用玻璃纤维材料，坚固耐用。

所述显示屏1采用LCD背光液晶显示面板，参见图2，其面板上设有开机显示START、焊机启动RUN、电流输出显示ON和电流大小显示。

所述手持式遥控器的单片机处理模块采用AT89C2051单片机，其两种可选的软件节电工作方式，空闲方停止CPU工作但允许RAM、定时器/计数器、串行工作口和中断系统继续工作。掉电方式保存RAM内容但振荡器停止工作并禁止有其它部件的工作到下一个硬件复位。由此此款单片机功耗更低，体积小，适用于各种便携式设备，在遥控端控制系统中应用此款芯片。

所述无线发送器为现有技术，采用无线射频技术，采用GFSK调制方式,半双工通讯，工作频段有433、470、868、915MHz，可根据应用的环境和国内的需求定制。该无线发送器主要由无线数传模块和天线组成，其中：无线数传模块利用了多频段、多信道来降低传输过程中的干扰以提高传输性能，大大增加了无线传输距离，其采用了交织白化算法、前进纠错以及循环冗余校验方法，抗干扰和灵敏度都大大提高。

所述手持式遥控器的控制电路经过设计电路图、生成网络表，最后布在电路板上，该控制电路的结构如图3、图5所示，其中：控制电路主要由单片机、液晶显示电路、一键开关电路、稳压电源、RS485收发电路、键盘输入电路、LCD显示电路组成。其中：一键开关电路由电信号连接的MOS管、二极管、NPN三极管及相关电阻组成，当按键按下将MOS管栅极电位拉为低电位，使MOS管导通。电源经防反二极管(防止因电源反接造成元器件的损坏)进入MOS管S极，当按钮S1按下，MOS管导通，单片机系统得电，同时系统发出高电平信号使三极管导通形成自锁。经对自身需求分析，选用MOS管VSD为30V,RDS小于49毫欧，使得系统在上电断电过程中该电路电能损耗很低，几乎可忽略不计，提高系统电效率。RS485电路选用美信公司MAX485ESA芯片与无线模块进行485通讯，通过上拉电阻及下拉电阻确保芯片处于确定的状态，在RS485两端并入一电阻减少信号在传输时的反射，利于通讯。单片机选用宏晶公司STC89C52RC 8位单片机，该型号价格低廉，功耗低，体积小，贴片封装，可以大大减少手持端PCB面积，使用更加方便。显示端选用1602液晶屏，通过单片机管脚对其进行直接控制，将电流信息实时进行显示，使用者可直观了解焊机运行状态。

在此无线遥控装置中，主要耗电部件为LCD背光显示屏与无线数传模块。为降低整体功耗，延长干电池使用寿命，选用低功耗显示屏，工作电流仅为2mA，选用低功耗带休眠模式无线数传模块。同时通过程序来减少功耗，当单片机系统在t>10s仍未检测到外设中断(即操作者未进行任何操作)，通过程序熄灭LCD背光显示，同时通过RS485通讯发送命令使无线数传模块处于休眠模式，做到无操作时系统功耗几乎为零，当有中断输入，可使系统在0.5s内背光灯亮，无线数传模块进入工作，切换迅速。

所述焊机端的控制器由无线传输模块、数据处理模块、焊机电流控制器及控制电路构成。

无线数传模块为现有技术，主要由无线数传模块和吸盘天线组成，其中：此无线数传模块与发送器内模块相同。

焊机端的控制器的内部装有电路板，该电路板上的控制电路如图4所示，主要由单片机、RS485收发电路、焊机输入调节电路、稳压电源组成，其中：控制电路采用AT89C2051单片机，此款单片机功耗低，体积小，适用于各种便携式设备，因此可以在遥控端控制系统中采用这款芯片。RS485收发电路与焊机端主控制板链接，焊机调节模块与控制电路相连接。

本实用新型提供的基于射频技术逆变电焊机远程无线遥控装置，其工作过程如下：

1.开启按键具有复合性功能：

(1)开机功能：

于关机狀态下第一次按此按键为开机功能，开机时遥控器LCD显示屏左上方显示START字样，此时焊机端主继电器、焊机启动器继电器等导通，等待焊机启动后放开此按键，则显示屏START字样消失，于LCD显示屏右上角显示RUN字样，此时遥控器可正常操作。

(注:需持续按下本键且不放开直到引擎发动为止,如同一般汽车钥匙的启动操作。)

(2)电焊机输出电流开启功能：

于开机狀态下，此按键功能为控制电焊机输出开启(ON)的功能键，按一下按键后放开，则输出继电器(输出继电器控制电焊机有无输出，电焊机输出是指电焊机的电流/电压的输出量)导通。如需断开该继电器，按下“电焊机输出关闭”按键(OFF)，则输出继电器变为不导通。

本实用新型装置的无线传输系统，如图3、4所示。通过控制键和显示屏实现人机交互功能,控制键盘将控制数据送到单片机处理系统中。单片机处理系统一方面要接收键盘命令和数据信息,另一方面要与无线收发芯片进行数据交换,同时还要完成信息处理、纠错编码、数据打包和收发控制等功能。单片机处理系统功能与遥控端相近,同时它还要与焊机电流控制系统交换数据。焊机电流控制系统一方面,根据遥控指令控制电焊机的工作,另一方面,将电焊机的工作情况送到焊机端处理系统，保证了无线遥控系统的正常运行。

在本无线遥控系统中，其无线传输模块利用了多频段、多信道来降低传输过程中的干扰以提高传输性能。模块采用了交织白化算法、前进纠错以及循环冗余校验方法，抗干扰和灵敏度都大大提高。此无线模块工作频段在433、470、868、915MHz，采用GFSK调制方式,半双工通讯，接收灵敏度高达-120dBm，传输距离最远可达2000米。本实用新型结构简单，在船舶以及野外维修方面方便实用。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于射频技术逆变电焊机远程无线遥控装置，其特征在于主要由手持式遥控器和焊机端的控制器组成，所述手持式遥控器设有以电信号连接的控制键、数据处理模块、显示屏、无线传输模块及控制电路，所述焊机端的控制器由以电信号连接的无线数传模块、数据处理模块、焊机电流控制器和控制电路构成。

2.根据权利要求1所述的基于射频技术逆变电焊机远程无线遥控装置，其特征在于所述的控制键包括紧急停止按钮(2)、开启按钮(3)、关闭按钮(4)、电流增加按钮(5)、电流减小按钮(6)，它们装在遥控器的壳体的表面上。

3.根据权利要求1所述的基于射频技术逆变电焊机远程无线遥控装置，其特征在于所述手持式遥控器的控制电路主要由以电信号相连的单片机、显示屏(1)、液晶显示电路、一键开关电路、稳压电源、RS485收发电路、键盘输入电路、LCD显示电路组成。

4.根据权利要求3所述的基于射频技术逆变电焊机远程无线遥控装置，其特征在于所述单片机采用AT89C2051单片机。

5.根据权利要求3所述的基于射频技术逆变电焊机远程无线遥控装置，其特征在于所述显示屏(1)采用LCD背光液晶显示面板，其面板上设有开机显示START、焊机启动RUN、电流输出显示ON和电流大小显示。

6.根据权利要求3所述的基于射频技术逆变电焊机远程无线遥控装置，其特征在于所述一键开关电路主要由MOS管、二极管、NPN三极管组成。

7.根据权利要求1所述的基于射频技术逆变电焊机远程无线遥控装置，其特征在于所述焊机端控制电路主要由以电信号相连的单片机、RS485收发电路、稳压电源组成，所述RS485收发电路与焊机端主控制板链接。