CN215431968U - 一种用于电磁式焊枪的控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电磁式焊枪的控制电路，包括变压器T、大电流供电电路、小电流供电电路和大小电流控制电路，所述大小电流控制电路包括电阻R2、R3、R4及电容C2、稳压二极管D、三极管Q1和三极管Q2；其中：电阻R2、R3及三极管Q1的集电极和固态继电器SSR2的控制信号输入端均并接在焊接控制信号输入电路上，且三极管Q1的发射极与固态继电器SSR1的控制信号输入端电性连接，三极管Q1的基极与电阻R3均并接在三极管Q2的集电极，稳压二极管D串接在三极管Q2的基极与电阻R2之间的电路上，电阻R4和电容C2均并接在稳压二极管D与电阻R2之间的电路上，以及电阻R4、电容C2和三极管Q2的发射极并联接地。

Description

一种用于电磁式焊枪的控制电路

技术领域

本实用新型是涉及一种用于电磁式焊枪的控制电路，属于焊枪电路技术领域。

背景技术

电弧螺柱焊是一种高效、高质量的螺柱焊接方法。焊枪是实现螺柱焊接的直接执行机构，焊枪性能的优劣对于螺柱焊接质量有很大影响。

电磁式焊枪是目前常用焊枪结构，该类焊枪的主轴体驱动机构为电磁铁-弹簧结构，在焊枪壳体的空腔中设有动铁芯、电磁线圈和静铁芯，是通过电磁线圈的电流改变实现动铁芯与静铁芯之间的吸合和分离，从而驱动焊枪主轴体的升降运动，实现焊钉的提升和释放操作。由于在使电磁铁产生吸合力过程中，电磁线圈要产生热量，因此，该类焊枪在连续使用一定时间后，其表面会存在温升过高现象，以致会引起如下问题:1)容易对操作者产生烫伤风险；2)容易导致电磁线圈变形或烧毁，以致焊枪主轴体被卡住不动，造成焊枪损坏；3)温升过高会使电磁线圈的电阻增加，导致电磁线圈的电流减小，从而导致焊枪的提升力大幅度降低，以至提不起焊钉，这在大直径或超长焊钉焊接时尤其明显。

另外，现有研究发现：在电磁铁刚吸合时需要大电流，在吸合好后只需小电流维持；因此，若实现电磁式焊枪在提升时具有大电流、在吸合后能及时调节为小电流维持工作，不仅可解决该类焊枪连续工作所存在的温升过高问题，而且可保证该类焊枪对焊钉具有足够的提升力，避免大直径或超长焊钉在焊接时出现不能被提起的问题，这将对提高电磁式焊枪的使用寿命和焊接质量均具有重要意义。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种可实现电磁式焊枪在提升时具有大电流、在吸合后能及时调节为小电流维持工作的用于电磁式焊枪的控制电路。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于电磁式焊枪的控制电路，包括变压器T、大电流供电电路和小电流供电电路，所述大电流供电电路包括固态继电器SSR1和整流桥D1，所述小电流供电电路包括固态继电器SSR2和整流桥D2；还包括大小电流控制电路，所述大小电流控制电路包括电阻R2、R3、R4及电容C2、稳压二极管D、三极管Q1和三极管Q2；其中：电阻R2、R3及三极管Q1的集电极和固态继电器SSR2的控制信号输入端均并接在焊接控制信号输入电路上，且三极管Q1的发射极与固态继电器SSR1的控制信号输入端电性连接，三极管Q1的基极与电阻R3均并接在三极管Q2的集电极，稳压二极管D串接在三极管Q2的基极与电阻R2之间的电路上，电阻R4和电容C2均并接在稳压二极管D与电阻R2之间的电路上，以及电阻R4、电容C2和三极管Q2的发射极并联接地。

一种实施方案，在变压器T的次级设有中间抽头，其中的次级高压端AC1与固态继电器SSR1电性连接，其中的次级抽头端AC2与固态继电器SSR2电性连接。

进一步实施方案，变压器T的初级端为220V、380V、440V或460V等工业交流电压，变压器的次级高压端AC1为40V～130V电压，变压器的次级抽头端AC2电压为AC1端电压值的1/4～1/2。

一种实施方案，固态继电器SSR1与整流桥D1串接，固态继电器SSR2与整流桥D2串接，整流桥D1和整流桥D2的直流电源输出端并接在焊枪电源输入端，在所述的直流电源输出端与焊枪电源输入端之间的电路上设有电容滤波电路，所述电容滤波电路是由电容C1与电阻R1并联构成。

一种优选方案，在大小电流控制电路中，还设有大电流通断显示电路，所述大电流通断显示电路是由电阻R5与LED1串接在三极管Q1的基极与三极管Q2的集电极之间。

一种优选方案，所述的用于电磁式焊枪的控制电路中，还包括短路保护电路，所述的短路保护电路是由电阻R6、R7、R8、R9及电容C3、光电开关U1和三极管Q3组成，其中：电阻R6串接在主电路上，电阻R7与电阻R8串联后再与电阻R6并联，电容C3与电阻R8并联，电容C3的一端与光电开关的第一输入端电连接，电容C3的另一端与光电开关的第一输出端电连接并接入主电路的负极，三极管Q3的集电极与焊接控制信号输入端电连接，三极管Q3的发射极串接在位于电阻R2前端的焊接控制信号输入电路上，三极管Q3的基极与光电开关U1的第二输入端电连接，并且，电阻R9串接在三极管Q3的集电极与基极之间的电路上。

进一步优选方案，所述的短路保护电路中，还设有短路保护显示电路，所述的短路保护显示电路由电阻R10串联LED2构成，并且，所述的短路保护显示电路与电阻R9相并联。

相较于现有技术，本实用新型具有如下有益技术效果：

采用本实用新型所提供的用于电磁式焊枪的控制电路，不仅可实现大电流提升，使焊枪对焊钉具有足够的提升力，而且可在焊钉被提升后快速实现小电流维持，能有效避免焊枪因发热出现烫手、电磁线圈烧毁、焊枪损坏等问题；尤其是，本实用新型所述控制电路的结构简单巧妙，只需常用的简单元器件即可，不仅成本低、易于实现，而且性能可靠有保障；因此，本实用新型相对于现有技术，具有显著性进步和实用价值。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提供的一种用于电磁式焊枪的控制电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的用于电磁式焊枪的控制电路实现大电流提升工作时的电路原理图；

图3为本实用新型实施例1提供的用于电磁式焊枪的控制电路实现小电流维持工作时的电路原理图；

图4为本实用新型实施例2提供的一种用于电磁式焊枪的控制电路的结构示意图；

图5为本实用新型实施例2提供的用于电磁式焊枪的控制电路在正常工作时的电路原理图；

图6为本实用新型实施例2提供的用于电磁式焊枪的控制电路实现短路保护时的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细描述。

实施例1

请参阅图1所示，本实施例提供的一种用于电磁式焊枪的控制电路，包括变压器T、大电流供电电路、小电流供电电路及大小电流控制电路，所述大电流供电电路包括固态继电器SSR1和整流桥D1，所述小电流供电电路包括固态继电器SSR2和整流桥D2，所述大小电流控制电路包括电阻R2、R3、R4及电容C2、稳压二极管D、三极管Q1和三极管Q2；其中：电阻R2、R3及三极管Q1的集电极和固态继电器SSR2的控制信号输入端均并接在焊接控制信号输入电路上，且三极管Q1的发射极与固态继电器SSR1的控制信号输入端电性连接，三极管Q1的基极与电阻R3均并接在三极管Q2的集电极，稳压二极管D串接在三极管Q2的基极与电阻R2之间的电路上，电阻R4和电容C2均并接在稳压二极管D与电阻R2之间的电路上，以及电阻R4、电容C2和三极管Q2的发射极并联接地。

本实施例中：

在变压器T的次级设有中间抽头，其中的次级高压端AC1与固态继电器SSR1电性连接，其中的次级抽头端AC2与固态继电器SSR2电性连接；

变压器T的初级端可以为220V、380V、440V或460V等工业交流电压，变压器的次级高压端AC1为40V～130V电压，变压器的次级抽头端AC2电压为AC1端电压值的1/4～1/2；

固态继电器SSR1与整流桥D1串接，固态继电器SSR2与整流桥D2串接，整流桥D1和整流桥D2的直流电源输出端并接在焊枪1的电源输入端1-1，在所述的直流电源输出端与焊枪1的电源输入端1-1之间的电路上设有电容滤波电路，所述电容滤波电路是由电容C1与电阻R1并联构成。

作为优选方案，在大小电流控制电路中，还设有大电流通断显示电路，所述大电流通断显示电路是由电阻R5与LED1串接在三极管Q1的基极与三极管Q2的集电极之间。

图2所示为本实施例所提供的用于电磁式焊枪的控制电路在实现大电流提升工作时的电路原理图，请参阅图2所示：

当焊接控制信号输入时，一路直接供给固态继电器SSR2，使小电流供电电路导通供电；同时，另一路通过电阻R3驱动三极管Q1供给固态继电器SSR1，使大电流供电电路同时导通供电；由于高压优先原则，小电压将被高电压覆盖，因而此时主电路中有大电流，可实现大电流提升工作。

图3所示为本实施例所提供的用于电磁式焊枪的控制电路实现小电流维持工作时的电路原理图，请参阅图3所示：

由于电阻R2给电容C2充电，当电容C2支路电压高于稳压二极管D与三极管Q2基极串联支路电压时，三极管Q2被导通，由于三极管Q2的发射极接地，因此导致三极管Q1的基极电压低，以致三极管Q1被关断，所以固态继电器SSR1被关闭，从而使大电流电路不通，主电路中只有小电流维持工作；直到没有焊接控制信号输入时，固态继电器SSR2将被关断，从而小电流供电电路不通，焊接结束，将等待下一次焊接控制信号的输入。

实施例2

请结合图1和图4所示可见，本实施例与实施例1的区别仅在于：本实施例提供的一种用于电磁式焊枪的控制电路，还包括短路保护电路，所述的短路保护电路是由电阻R6、R7、R8、R9及电容C3、光电开关U1和三极管Q3组成，其中：电阻R6串接在焊枪1的回路电路1-2上，电阻R7与电阻R8串联后再与电阻R6并联，电容C3与电阻R8并联，电容C3的一端与光电开关的第一输入端电连接，电容C3的另一端与光电开关的第一输出端电连接，三极管Q3的集电极与焊接控制信号输入端电连接，三极管Q3的发射极串接在位于电阻R2前端的焊接控制信号输入电路上，三极管Q3的基极与光电开关U1的第二输入端电连接，并且，电阻R9串接在三极管Q3的集电极与基极之间的电路上。

作为优选方案，所述的短路保护电路中，还设有短路保护显示电路，所述的短路保护显示电路由电阻R10串联LED2构成，并且，所述的短路保护显示电路与电阻R9相并联。

图5所示为本实施例提供的用于电磁式焊枪的控制电路在正常工作时的电路原理图，请参阅图5所示：

当焊枪没有短路时，光电开关U1是不导通的，焊接控制信号通过电阻R9驱动三极管Q3导通，从而实现主电路的正常工作。

图6为本实施例提供的用于电磁式焊枪的控制电路实现短路保护时的电路原理图，请参阅图6所示：

当焊枪出现短路时，串联在主电路中的电阻R6的电流将很大，以致光电开关U1的1脚接收的电压高于光电开关U1的导通电压，致使U1导通，当U1的6脚与4脚导通后，输入的焊接控制信号将由电阻R9输送给光电开关U1的6脚，由于光电开关U1的4脚接地，所以使得三极管Q3的基极电压很低而关断，从而使固态继电器SSR1和SSR2均关断，使焊接设备得到及时保护，保证了焊接人员的安全。

所述的光电开关U1可采用光耦电路，也可采用三极管等，只要能比较R6电压是否超出U1导通电压即可。电阻R10、LED2是有短路保护时的指示灯。

由上所述可见：采用本实用新型所提供的用于电磁式焊枪的控制电路，不仅可实现大电流提升，使焊枪对焊钉具有足够的提升力，而且可在焊钉被提升后快速实现小电流维持，能有效避免焊枪因发热出现烫手、电磁线圈烧毁、焊枪损坏等问题；尤其是，本实用新型所述控制电路还能实现短路保护，安全性高；另外，本实用新型电路结构简单巧妙，只需常用的简单元器件即可，不仅成本低、易于实现，而且性能可靠有保障；因此，本实用新型相对于现有技术，具有显著性进步和实用价值。

最后有必要在此指出的是：以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于电磁式焊枪的控制电路，包括变压器T、大电流供电电路和小电流供电电路，所述大电流供电电路包括固态继电器SSR1和整流桥D1，所述小电流供电电路包括固态继电器SSR2和整流桥D2；其特征在于：还包括大小电流控制电路，所述大小电流控制电路包括电阻R2、R3、R4及电容C2、稳压二极管D、三极管Q1和三极管Q2；其中：电阻R2、R3及三极管Q1的集电极和固态继电器SSR2的控制信号输入端均并接在焊接控制信号输入电路上，且三极管Q1的发射极与固态继电器SSR1的控制信号输入端电性连接，三极管Q1的基极与电阻R3均并接在三极管Q2的集电极，稳压二极管D串接在三极管Q2的基极与电阻R2之间的电路上，电阻R4和电容C2均并接在稳压二极管D与电阻R2之间的电路上，以及电阻R4、电容C2和三极管Q2的发射极并联接地。

2.根据权利要求1所述的用于电磁式焊枪的控制电路，其特征在于：在变压器T的次级设有中间抽头，其中的次级高压端AC1与固态继电器SSR1电性连接，其中的次级抽头端AC2与固态继电器SSR2电性连接。

3.根据权利要求2所述的用于电磁式焊枪的控制电路，其特征在于：变压器T的初级端为工业交流电压，变压器的次级高压端AC1为40V～130V电压，变压器的次级抽头端AC2电压为AC1端电压值的1/4～1/2。

4.根据权利要求1所述的用于电磁式焊枪的控制电路，其特征在于：固态继电器SSR1与整流桥D1串接，固态继电器SSR2与整流桥D2串接，整流桥D1和整流桥D2的直流电源输出端并接在焊枪电源输入端，在所述的直流电源输出端与焊枪电源输入端之间的电路上设有电容滤波电路，所述电容滤波电路是由电容C1与电阻R1并联构成。

5.根据权利要求1所述的用于电磁式焊枪的控制电路，其特征在于：在大小电流控制电路中，还设有大电流通断显示电路，所述大电流通断显示电路是由电阻R5与LED1串接在三极管Q1的基极与三极管Q2的集电极之间。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的用于电磁式焊枪的控制电路，其特征在于：还包括短路保护电路，所述的短路保护电路是由电阻R6、R7、R8、R9及电容C3、光电开关U1和三极管Q3组成，其中：电阻R6串接在主电路上，电阻R7与电阻R8串联后再与电阻R6并联，电容C3与电阻R8并联，电容C3的一端与光电开关的第一输入端电连接，电容C3的另一端与光电开关的第一输出端电连接并接入主电路的负极，三极管Q3的集电极与焊接控制信号输入端电连接，三极管Q3的发射极串接在位于电阻R2前端的焊接控制信号输入电路上，三极管Q3的基极与光电开关U1的第二输入端电连接，并且，电阻R9串接在三极管Q3的集电极与基极之间的电路上。

7.根据权利要求6所述的用于电磁式焊枪的控制电路，其特征在于：所述的短路保护电路中还设有短路保护显示电路，所述的短路保护显示电路由电阻R10串联LED2构成，并且，所述的短路保护显示电路与电阻R9相并联。

Images