CN219274749U - 一种可控硅继电器二合一点焊机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可控硅继电器二合一点焊机，包括单片机、电源部分、功率变压器、脚踏开关和电焊表笔，功率变压器的初级线圈输入端连接交流电源，功率变压器的次级线圈连接电焊表笔，单片机的控制输入端连接脚踏开关，单片机的控制输出端一通过驱动电路连接固态继电器的控制端，通过固态继电器控制交流电源与功率变压器初级线圈通电状态，单片机的控制输出端二连接光电可控硅的控制端，可控硅与变压器的初级线圈串联用以控制变压器的导通截止。本实用新型提高了点焊时间的精度，以及采用数码管提供灵活的设置和显示界面。同时对可控硅和继电器模式进行了集成，通过输入进行了设置，实现方式灵活多变，可以实现连续焊接和不连续电焊。

Description

一种可控硅继电器二合一点焊机

技术领域

本实用新型属于电焊机改进技术领域，具体涉及一种可控硅继电器二合一点焊机。

背景技术

点焊机广泛应用到了机械、汽车、船舶、航天制造等诸多领域。点焊机的应用主要是为了适应更高标准的焊接要求，满足更严格的指标，提供更精准的焊接技术解决方案。现有点焊机焊接的质量优劣与控制器存在密切的关系，随着电子工业的不断发展，控制器也越加的多样化。现有的控制器通常只适用于单一匹配控制，存在使用局限性。

现有常用的变压器点焊机，主要有继电器和可控硅点焊机两种，用于点焊锂电池组，这两款点焊机采用RC(电阻和电容)充放电控制点焊时间，时间误差较大。

实用新型内容

针对现有变压器点焊机仅具有继电器或可控硅功能之一，存在充放电控制点焊时间误差较大的问题，本实用新型提供一种可控硅继电器二合一点焊机，用以提高点焊时间的精度，并采用数码管提供灵活的设置和显示界面。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：一种可控硅继电器二合一点焊机，包括单片机、电源部分、功率变压器、脚踏开关和电焊表笔，其特征在于，所述的功率变压器的初级线圈输入端连接交流电源，功率变压器的次级线圈连接电焊表笔，单片机的控制输入端连接脚踏开关，单片机的控制输出端一通过驱动电路连接固态继电器的控制端，通过固态继电器控制交流电源与功率变压器初级线圈通电状态，单片机的控制输出端二连接光电可控硅的控制端，可控硅与变压器的初级线圈串联用以控制变压器的导通截止。

电源部分由电源变压器输出的9VAC信号，进过整流桥和78M05电源芯片后得到电路工作的5V电源。单片机最小系统采用三星单片机S3F94C8EZZ及其外围电路。

焊接电路由可控硅焊接电路和继电器电焊电路两部分组成，可控硅焊接电路对整流后的交流信号进行采样并送至单片机电路，可控硅与变压器的初级线圈串联起来，控制变压器的导通截止来进行焊接，继电器电焊电路是由单片机的IO脚经过驱动芯片驱动固态继电器的高压侧的变压器工作。

通过光耦控制电路驱动可控硅的控制端，可控硅用于控制功率变压器的导通截止。输入设置部分采用旋转编码器实现，旋转编码器的三个引脚均接入单片机，当单片机检测到旋转编码器的含有转动时，显示并输出。

本实用新型的有益效果：本实用新型提高了点焊时间的精度，以及采用数码管提供灵活的设置和显示界面。同时对可控硅和继电器模式进行了集成，通过输入进行了设置，实现方式灵活多变，可以实现连续焊接和不连续电焊。

附图说明

图1是本实用新型点焊机控制框图；

图2是单片机最小系统电路图；

图3是电源部分电路图；

图4是过零检测电路；

图5是可控硅输出电路图；

图6是固态继电器输出电路图；

图7是蜂鸣器电路图；

图8是指示灯电路图；

图9是脚踏输入电路图；

图10是设置输入电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1：一种可控硅继电器二合一点焊机，针对现有变压器点焊机充放电控制点焊时间误差较大的问题而改进，该点焊机控制部分如图1所示，其主要包括单片机、功率变压器、脚踏开关和编码器输入、固体继电器、可控硅和电焊表笔，以及电源变压器和采样电路等。本实施例焊机是轻钢龙骨焊机重量30公斤，输入电压AC220v 输出电压AC16v 按键功能分别是确认键和选择键，上键选择键，下键确认键。功能如下：点焊功能，显示电流、时间；滚焊功能，显示电流 时间和脉冲间隔时间均可调节。

具体地，电路实现由图2所示的单片机最小系统和如图3、图4所示的电源部分和如图5和图6中焊接电路组成，以及图7-图10中输入设置和显示部分。其中电源部分由电源变压器输出的9VAC信号，进过整流桥和78M05电源芯片后得到电路工作的5V电源；单片机最小系统由三星单片机S3F94C8EZZ，8MHz无源晶振，以及复位电路组成，其中单片机含有8KB存储空间，最高工作频率10MHz。

功率变压器的初级线圈输入端连接交流电源，功率变压器的次级线圈连接电焊表笔，单片机的控制输入端连接脚踏开关。焊接电路由两部分组成，图5中的可控硅焊接电路和图6中的继电器焊接电路。其中，可控硅焊接电路对整流后的交流信号（10Hz）进行采样，送至单片机电路，检测交流电源的过零点，在过零点到来时，通过延时来触发过零光耦moc3023的导通时间，来控制单周期内可控硅的导通时间（电流百分比），和多周期（即电焊时间，以10ms的倍数计算），由于检测过零点存在误差，因此电流百分控制在5%-90%，可控硅和变压器的初级线圈串联起来，控制变压器的导通截止来进行焊接。继电器电焊部分，通过单片机的IO脚经过驱动芯片，驱动固态继电器的高压侧的变压器工作，达到焊机的目的。

单片机通过检测脚踏开关的电平信号，开始工作。可控硅模式下，单片机采集交流电的过零点，然后控制每个周期的导通时间来控制功率变压器输出电流的大小，时间长短由旋转编码器设置，并通过数码管显示出来；继电器模式下，可控制功率变压器的工作时间。

首先，上电后，单片机进行初始化，开始进行参数设置，如果无旋转编码信号进行设置，则进行默认值，通过显示模块即数码管显示出来，等遇到脚踏开关踩下时，功率变压器开始工作，输出设置模块设置的效果。无脚踏开关信号则点焊机停止工作。

本实施例中，可控硅和继电器模式进行了集成，通过进行了输入设置，实现方式灵活多变，可以实现连续焊接和不连续电焊。

实施例2：在实施例1基础上，单片机的控制输出端一通过驱动电路连接固态继电器的控制端，通过固态继电器控制交流电源与功率变压器初级线圈通电状态，单片机的控制输出端二连接光电可控硅的控制端，通过光电可控硅来控制功率变压器的输出电流值。

实施例3：在实施例1基础上，通过光耦控制电路驱动可控硅的控制端，可控硅用于控制功率变压器的输出电流值。其中的输入设置和显示部分：输入设置部分采用旋转编码器（带按键）实现，三个引脚均接入单片机进行检测，当单片机检测到旋转编码器的含有转动时，判断方向，进行相应参数的增减。显示部分采用七段数码管，通过模拟的IIC接口由单片机进行控制。

实施例4：在实施例1基础上，采用数字显示控制点焊滚焊机：调节旋钮2个功能，按下选择功能，选转确认功能A: 点焊时间 1-99*单位10毫秒（开机默认100毫秒50%电流）本机主板无记忆功能。B：点焊电流 5-90%；C:点焊次数 1-10 与点焊间隔D 配套使用；D:脉冲间隔时间长度1； 1-99*10ms；E:点焊间隔2； 1-99*100ms 仅用于连续工作模式下使用；F：点焊模式： 1可控硅模式；2继电器模式（主板可以扩展为固态继电器）；H:点焊工作方式：1非连续工作，2连续工作。

工作方式：FH为可控硅 非连续工作， 继电器不工作。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可控硅继电器二合一点焊机，包括单片机、电源部分、功率变压器、脚踏开关和电焊表笔，其特征在于，所述的功率变压器的初级线圈输入端连接交流电源，功率变压器的次级线圈连接电焊表笔，单片机的控制输入端连接脚踏开关，单片机的控制输出端一通过驱动电路连接固态继电器的控制端，通过固态继电器控制交流电源与功率变压器初级线圈通电状态，单片机的控制输出端二连接光电可控硅的控制端，可控硅与变压器的初级线圈串联用以控制变压器的导通截止。

2.根据权利要求1所述的可控硅继电器二合一点焊机，其特征在于，电源部分由电源变压器输出的9VAC信号，经过整流桥和78M05电源芯片后得到电路工作的5V电源。

3.根据权利要求1所述的可控硅继电器二合一点焊机，其特征在于，单片机最小系统采用三星单片机S3F94C8EZZ及其外围电路。

4.根据权利要求1所述的可控硅继电器二合一点焊机，其特征在于，焊接电路由可控硅焊接电路和继电器电焊电路两部分组成，可控硅焊接电路对整流后的交流信号进行采样并送至单片机电路，可控硅与变压器的初级线圈串联起来，控制变压器的导通截止来进行焊接，继电器电焊电路是由单片机的IO脚经过驱动芯片驱动固态继电器的高压侧的变压器工作。

5.根据权利要求1所述的可控硅继电器二合一点焊机，其特征在于，通过光耦控制电路驱动可控硅的控制端，可控硅用于控制功率变压器的导通截止。

6.根据权利要求1所述的可控硅继电器二合一点焊机，其特征在于，输入设置部分采用旋转编码器实现，旋转编码器的三个引脚均接入单片机，当单片机检测到旋转编码器的含有转动时，显示并输出。

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