CN2212476Y - 微型计算机多点式点焊机控制器 - Google Patents

Abstract

一种具监控及显示功能的微型计算机多点式点 焊机控制器，其包括监控界面、中央处理单元、存储 器、键盘单元、点焊输出界面、多组点焊电路、电磁阀 输出界面、液晶显示单元及七段显示单元，其可与个 人计算机连线以达到监控作业，可通过液晶显示界面 提供焊接条件的显示作用；本实用新型的点焊电路与 控制器间具有良好的隔离作用，在电力不足场合，可 进行循环多次焊接的功能选择，可拷贝存储内容，具 有编辑功能及选择加速键与自我检测等功能，其实用 性强。

Description

本实用新型涉及一种微型计算机多点式点焊机控制器，特别是一种配有计算机监控、液晶显示装置的具监控及显示功能的微型计算机多点式点焊机控制器，其点焊电路与控制部分间具有较佳的隔离作用，在电力不足场合，配合利用多次循环焊接的功能选择、可拷贝（COPY）存储内容，并具有编辑及选择加速键与自我检测等功能。

现今电气作业的点焊方式，是在两种材料间实施一高频电流使两材料局部熔化而相互结合成一体，其采用的方式是通过两相对的点焊头间施加一低电压与大电流的电力予以实现，由于此等方式操作较为简便，且无需其他材料的介入，所以应用很普遍，然而传统电气点焊作业，大都采用人工依序进行单点方式的点焊作业，即于欲点焊物品的所需点焊数量较多时，即造成生产较为耗时，导致加工效率低，故基于传统点焊点需以人工操作的不便性及无法一次进行多点焊接的缺点，即发展有微型计算机多点式点焊机（如台湾专利申请第80214486“微电脑多点式点焊机之控制改良”），其配合有微型计算机相关构造，可经键盘输入点焊条件，及配置有多组点焊单元及多组可使点焊单元上、下移动的电磁阀构造，故可直接控制相当多组点焊头进行同步及不同步的焊接作业，达到提高作业效率及自动化的目的。

然而，由于前述现有微型计算机多点式点焊机，虽然自动化强度较高，但其无法提供集中管理的效果，使管理不够简便，而在其供显示点焊条件的指示方式上，仅采用多组七段显示器，受到其显示形式的限制，无法对操作者提供较佳的显示效果，此外，在驱动点焊头的点焊电路部份对于隔离主控制器的效果也不够好，故需加以改进。

对于点焊效果方面，有的产品仅需进行一次大电流焊接，但此等方式，在被加工材料特性的限制及电力不足的场合，即无法达到最佳的点焊效果，对于施加较大的焊接电流于加工件时，造成焊接温度偏高，这对于镀锌钢板表层破坏速度过快，而在高温下产生的锌分子即转变为固体薄膜，附着于点焊头上，如此进行多次点焊作业后，会在点焊头上附着过多的薄膜，而导致点焊头导电不良的缺点，以致造成焊接不佳与无法进行焊接的问题，故现有进行一次大电流点焊作业即有予以改进的必要；此外，对于电力不足的使用场合，该一次大电流点焊作业亦无法达到额定的电流量，亦会造成点焊效果不好的问题，亦需加以改善。

对于多点式点焊机，其具有多个焊接条件模组，而各条件模组为控制多数点焊头，对于编辑设定方式，即需分别对各模组内部的多数点焊头设计多项点焊及条件，如此，无论对于加以输入设定条件及事后进行修改作业均极为不便，且相当耗时而不符合高效率的要求，且相关作业亦无自我检测功能，其使用也不尽简便，需一并加以改进。

本实用新型的主要目的在于提供一种具监控及显示功能的微型计算机多点式点焊机控制器，主要配置了监控界面、液晶显示单元、较佳隔离作用的点焊电路，藉该监控界面以可与计算机连线，达到监控管理的方便性，液晶显示单元可显示各项工作条件状态。

本实用新型的次一目的在于提供一种具监控及显示功能的微型计算机多点式点焊机控制器，为克服电力不足及单次点焊时的大电流，易造成点焊头附着薄膜所导致的点焊不确实及点焊效果不佳的问题，即在控制器中配置有点焊次数的选择功能，藉由点焊次数设定，可将现有一次大电流点焊作业改变为进行多次短时间的点焊作业，以克服电力不足无法提供额定大电流的问题以及点焊温度过高时点焊头易附着污物的缺点。

本实用新型的另一目的在于，提供一种具监控及显示功能的微型计算机多点式点焊机控制器，在焊接条件设定模组，设置有模组拷贝的功能，可将某种点焊条件模组拷贝至其他模组内，而使对各模组及各点焊条件的设定，仅需作少部份改动即可完成，避免输入大量条件数据的耗时，另外，在编辑键方面更增设有“加10”键，用以使条件可通过此键增加其数值，更可降低输入条件及更改条件的不便性，使本实用新型具有较佳的条件编辑功能及自我检测功能。

本实用新型的微型计算机多点式点焊机控制器，包括：

－中央处理单元；

－含有读写存储器及只读存储器的存储器；

－连接于系统总线上的键盘单元；

－连接于系统总线上的可供显示焊接条件的七段显示单元；

连接于系统总线上的至少二组点焊输出界面，各点焊输出界面连接有点焊电路；

连接于系统总线上的至少二组电磁阀输出界面，各电磁阀输出界面连接有电磁阀驱动回路；

其特征在于：

所述中央处理单元直接连接有一供外部计算机连接的监控界面；

于系统总线上连接有一液晶显示单元，以供显示各种焊接条件文字数据；

所述点焊输出界面输出用以触发所述点焊电路的触发信号，点焊输出界面的输出输入接脚分别经缓冲器及点焊输出接头连接至相应点焊电路；

所述点焊电路由驱动回路、点焊变压器及点焊头组成；

所述驱动回路由一低压变压器、两组光电耦合器组成；两组光电耦合器的发光管相串联，所述触发信号加在发光管串联电路上；光电耦合器的二组光电管分别串接于所述低压变压器的二次级线圈中；

所述点焊变压器的初级线圈与交流电源及由两个可控硅组成的可控硅整流器连接；所述低压变压器转换的两组低压交流信号分别加至所述可控硅的控制极；

所述点焊头连接在点焊变压器的次级线圈中。

本实用新型的微型计算机多点式点焊机控制器，其特征在于，所述监控界面设有可输出及输入串列信号的外接接头，所述外部计算机由所述外接接头接入。

本实用新型的微型计算机多点式点焊机控制器，其特征在于，所述电磁阀输出界面连接的电磁阀驱动回路分别由光电耦合器及可控硅组成，所述光电耦合器的信号输入端连接至所述电磁阀输出界面的周边界面（71）的PA、PB、PC的各组接脚，各组光电耦合器的耦合信号输至可控硅的控制极，以驱动电磁阀动作，控制所述点焊头上下移动。

本实用新型具有如下效果：

由于本实用新型配置了监控界面、液晶显示单元及较佳隔离作用的点焊电路，便于与计算机连线，达到监控管理的方便性，经液晶显示单元可显示工作条件；而点焊电路部份具有较佳的隔离作用，更可降低主控制器受杂讯干扰的问题。

由于本实用新型在控制器中配置有点焊次数的选择功能，藉由点焊次数设定，可将现有一次大电流点焊作业改变为进行多次短时间的点焊作业，克服了点焊时因电力不足无法提供额定大电流的问题以及点焊温度过高时点焊头易附着污物的缺点，以确保点焊质量。

由于本实用新型设置有模组拷贝的功能，可将所需点焊条件模组拷贝至其他模组内，而使对各模组及各点焊条件的设定，仅需作少部份改动即可完成，避免输入大量条件数据的耗时，另外，在编辑键方面增设有“加10”键，以便将采纳的条件通过此键增加其数值，更可降低输入条件及更改条件的不便性，使本实用新型具有较佳的条件编辑功能及自我检测功能。

以下结合附图进一步说明本实用新型的结构特征及目的。

附图简要说明：

图1为本实用新型的电路方块图。

图2为本实用新型中央处理单元、存储器、监控界面电路图。

图3为本实用新型的显示界面的电路图。

图4为本实用新型的输出入界面电路图。

图5为本实用新型的点焊电路的电路图。

图6为本实用新型的感测输入耦合界面电路图。

图7、图8为本实用新型的电磁阀输出界面电路图。

图9为本实用新型的动作流程图。

如图1所示，本实用新型的具监控及显示功能的微型计算机多点式点焊机控制器，为以一中央处理单元20、存储器30构成其控制中枢，其中存储器30内含有可供储存数据的读写存储器（RAM）及控制系统工作的只读存储器（ROM），以构成与中央处理单元20间的沟通，而在中央处理单元20的一侧连接有一监控界面10，而可在监控界面10位置连接个人计算机或其他计算机，即可在其他计算机上监视及控制此点焊机控制器的工作状态，达到管理控制的目的，而连接于中央处理单元20与存储器30间的系统总线21 （SYSTEM BUS）则可供连接各输入及输出界面，本实用新型即连接有一可供输入点焊条件的编辑与执行点焊作业的输入键盘单元40，以供设定内部作业方式，而输出部份则包括一七段显示单元82及一液晶显示单元81，以供指示各项设定状态（焊接条件、电磁阀动作、点焊机动作、加压时间、预热时间、休息时间、焊接时间、补热时间……等），而该液晶显示单元81即为采用文字方式显示，故可清楚显示各项条件，而七段显示单元82则供熟悉其显示方式的使用者检视，另在系统总线21上连接有多组分别供点焊头上、下移动、焊接及输出的电磁阀输出界面70及多组点焊输出界面50，其中，该电磁阀输出界面70以其多数输出线路可分别驱动相关电磁阀动作（本实用新型设置有20组，而其各组电磁阀可控制十六组点焊头），而点焊输出界面50则供送出多组点焊讯号，以驱动位于点焊输出界面50后方的多组点焊电路60及位于各别点焊电路60末端的点焊头61进行点焊与否。

前述各项构造的详细电路，分别如图2～图8所示，其中图2所示，即为中央处理单元20、存储器30及监控单元10的详细电路图，即以一位于图面中央位置的中央处理单元20集成电路配合上方的时序产生器22、总线缓冲器23、位址解码器24及位于图面右侧的上、下两存储器30构成控制中枢，而在图面左下方即以一直接与中央处理单元20连接的串列控制集成电路构成本实用新型的监控界面10，而可由此监控界面10外接的接头11可送出及送入串列讯号（TX）（RX），故可经由此接头11与个人计算机的串列埠（RS232）连接，即可达到连线监控的效果，在中央处理单元10及存储器30间则形成含有位址、数据及控制讯号的系统总线21，由此系统总线21供后续电路连接，达到输入或输出数据。

图3为本实用新型的驱动七段显示单元82及液晶显示单元81的输出界面及键盘的输入界面，其以一位于图面左侧中间位置的周边界面83驱动，使前述键盘单元40可由图面左下方的键盘接头41送入按键数据，该周边界面83的另一输出入接脚经两组数据缓冲器85、86、七段显示共用线驱动晶体管组87构成图面上方多组七段显示器84的扫描显示，而在图面下方则有一与系统总线连接的液晶显示接头821，以供与液晶显示单元连接，获致指示各种焊接条件及数据。

如图4所示，其为用以控制前述图1所示点焊输出界面50及电磁阀输出界面70的输出界面回路，在其图面左上角即配置有两组周边界面71、51以供分别送出触发电磁阀讯号及触发点焊电路的讯号，且在其一周边界面71的右下角的输出入接脚即为经一接头72连接至前述图3的键盘、七段显示及液晶显示界面上，另两周边界面70、50其他大部份输出入接脚则分别经图面右上方的多数缓冲器而分别连接至电磁阀界面接头73及点焊输出接头52、53，该点焊输出接头52、53共构成十六组讯号端点而可分别连接至图5对应组数的点焊电路60上。

如图5所示，即以上、下排列形成相应组数的点焊驱动回路，各驱动回路为以一左侧的交流变压器转换为两组低压讯号62、63，两讯号分别经受控于输入端点（X）启闭的光耦合器64、65而与两个大电流可控硅整流器66、67（SCR）的控制极连接，藉此两可控硅整流器66、67构成一大电流电子开关，以供控制图面右侧的点焊变压器68的通电与否及是否对点焊头61进行点焊，而此等点焊电路60，即藉由通过正、负向光耦合器64、65推动正、负向可控硅整流器66、67，即提供输入讯号（X）与点焊变压器68间的良好隔离作用，达到进一步防止点焊讯号干扰前述主控制器。

如图4所式，图中央下方位置的供连接至电磁阀输出界面的电磁阀界面接头73即两组分别连接至图7、图8的多组光耦合器74及双向可控硅75的驱动回路上，达到分别推动不同电磁阀的效果，且图4该电磁阀界面接头73下段更有多组感测输入点731，此为由图6送入，该图6中即以图面右下方的感测接头733送入电磁阀位置或点焊头移动讯号进入，并分别经光耦合器732回送讯号中央处理单元，以达到感测其动作是否正确或故障的情况。

此外，对于本实用新型的点焊作业及补热作业方面，亦可选择性设定其可进行多次短时间点焊及补热作业，使作业温度不致过高造成问题及电力不足下造成点焊不良的缺点，其动作流程即如图9所示，由上至下依序为以焊物送入、起动、焊接条件输入、定位时间、定位确认、加压时间、预热时间、休息时间、焊接时间、休息时间、选择是否进行循环多次焊接或循环多次补热、若不予设定时，即经由图面左下角进行补热时间流程而再进入图面右上方的保持时间流程、SCR组群转换（切换至另一点焊机位置）、开放时间、焊接模组转换（更换其他模组）、焊物退出确认、输出信号及扩充确认而再次进行前述流程步骤，而上述大部份与现有多点点焊机类似，而其中该位在图面下方部位的选择流程，即为供使用者选择为进行焊接次数或补热次数作业，若为选择焊接次数，即经左侧的脉冲数判断，而循环进行焊接及休息作业，于脉冲倒数为零时，即恢复后续正常流程，而图右下方经选择启动多次补热时，即经补热时间及补热次数判断而重覆进行多次休息及补热作业，于脉冲倒数为零时，即退出进行后续流程，达到实施多次点焊及多次补热作业，此等特性，即可针对电力不足场合时，即可视情况以多次点焊或多次补热作业以弥补习知一次大电流供应能力不足的缺点，使其更符实际需要，另对于本实用新型的条件输入编辑作业上，更设计有可进行各条件模组的数据拷贝至其他条件模组的机能，以免除重覆输入数据的不便与耗时问题，且在数值条件输入方式亦配合有“加10”键，使输入数值可做快速增加，可使条件输入或更改条件时格外迅速有效，亦有提升本实用新型实用性的效果，且本实用新型亦配置有“自我检测”功能，以发挥其优异功能。

Claims (3)

1、一种微型计算机多点式点焊机控制器，包括：

-中央处理单元；

-含有读写存储器及只读存储器的存储器；

-连接于系统总线上的键盘单元；

-连接于系统总线上的可供显示焊接条件的七段显示单元；

连接于系统总线上的至少二组点焊输出界面，各点焊输出界面连接有点焊电路；

连接于系统总线上的至少二组电磁阀输出界面，各电磁阀输出界面连接有电磁阀驱动回路；

其特征在于：

所述中央处理单元直接连接有一供外部计算机连接的监控界面；

于系统总线上连接有一液晶显示单元，以供显示各种焊接条件文字数据；

所述点焊输出界面输出用以触发所述点焊电路的触发信号，点焊输出界面的输出输入接脚分别经缓冲器及点焊输出接头连接至相应点焊电路；

所述点焊电路由驱动回路、点焊变压器及点焊头组成；

所述驱动回路由-低压变压器、两组光电耦合器组成；两组光电耦合器的发光管相串联，所述触发信号加在发光管串联电路上；光电耦合器的二组光电管分别串接于所述低压变压器的二次级线圈中；

所述点焊变压器的初级线圈与交流电源及由两个可控硅组成的可控硅整流器连接；所述低压变压器转换的两组低压交流信号分别加至所述可控硅的控制极；

所述点焊头连接在点焊变压器的次级线圈中。

2、根据权利要求1所述的微型计算机多点式点焊机控制器，其特征在于，所述监控界面设有可输出及输入串列信号的外接接头，所述外部计算机由所述外接接头接入。

3、根据权利要求1所述的微型计算机多点式点焊机控制器，其特征在于，所述电磁阀输出界面连接的电磁阀驱动回路分别由光电耦合器及可控硅组成，所述光电耦合器的信号输入端连接至所述电磁阀输出界面的周边界面（71）的PA、PB、PC的各组接脚，各组光电耦合器的耦合信号输至可控硅的控制极，以驱动电磁阀动作，控制所述点焊头上下移动。

Images