CN2230642Y - 电焊机焊接电流遥控调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电焊机焊接电流遥控调节装置，本装置由信号发射器(1)和接收控制器组成，信号发射器(1)发出一频率连续可调的控制信号经焊接电缆(4)送入接收控制器，在接收控制器内的信号识别器(9)对控制信号进行识别后发出一识别信号使频率-电压转换器(8)将控制信号的频率转换为相应的电压后去调节焊接电流，本装置在调节焊接电流时只需携带一信号发射器，使用方便，可直接调出所需焊接电流，工作可靠，抗干扰能力强。

Description

电焊机焊接电流遥控调节装置

本实用新型涉及一种能遥控调节电焊机焊接电流的装置。

由于在焊接时，特别是在一些大型金属结构件制作、工地现场安装焊接时，焊接工位与电焊机往往相距较远。而且，由于母材的材料、厚度、焊接位置的变化，往往需要经常调节焊接电流。如果经常来往于工位与焊机之间来调节焊接电流，会降低工作效率，且有许多不便。因此，在这种情况下希望在焊接工位即可调节焊接电流，即对焊接电流进行遥控。在实际应用中，一般采用遥控盒通过控制电缆来调节焊接电流。但这种方法除了焊接电缆外还需要另加一条控制电缆，使焊工携带不便，特别是在现场安装、高空作业时，使用、操作都很不方便。

为解决这个问题，在中国专利CN2080883U中提出这样一个方案。一电焊机电流遥调器由遥调盒和控制器组成，装有振荡器和电位器的遥调盒产生一脉动电流通过焊接电缆传出，然后由一互感器取出信号经放大后送到计数器计数，然后将计数值送入数模变换器将计数值变为模拟量后经一放大器放大后调节焊接电流。但由于其中数模变换器的取数及计数器的清零是由一振荡器产生的时钟脉冲经微分后进行的，而该振荡器不断地产生时钟脉冲，使数模变换器和计数器不断地取数和清零，数模变换器无法保持一稳定的输出，因而该电焊机电流遥调器难以正常调节焊接电流。而且该控制器无法识别焊接电流与遥调盒产生的脉动电流，容易受到干扰，很难正常焊接。

本实用新型的目的是提供一个不需要专门控制电缆，在焊接工位使用一信号发射器发出一频率连续可调的控制信号，并利用焊接电缆将控制信号送到接收控制器，对电焊机进行焊接电流调节，使电焊机输出所需要的焊接电流值，使焊接电流的调节迅速、方便、准确，并且抗干扰能力强，工作可靠。

本实用新型的目的是这样实现的：电焊机焊接电流遥控调节装置由信号发射器(1)和接收控制器组成，接收控制器由信号接收器(6)、放大器(7)、频率-电压转换器(8)、信号识别器(9)、放大控制器(10)组成，将信号发射器(1)的两端分别与焊钳(3)、焊件(2)相连，信号发射器(1)可产生频率连续可调的控制信号，并通过焊接电缆(4)将控制信号送出，控制信号由信号接收器(6)从焊接电缆(4)上取出并经放大器(7)放大后送入频率-电压转换器(8)，频率-电压转换器(8)将控制信号的频率转换为控制电压，因控制信号的频率较稳定，而焊接等产生的干扰信号的频率很不稳定，所以信号识别器(9)利用这点对输入的信号进行识别，当输入信号为控制信号时，信号识别器(9)发出一识别信号使频率-电压转换器(8)将控制信号的频率转换为控制电压并通过放大控制器(10)放大后作为给定电压输入到电焊机焊接电流调节电路中调节焊接电流。如输入信号不是控制信号，则信号识别器(9)不发出识别信号，频率-电压转换器(8)对该输入信号不响应，保持原输出焊接电流。

对于直流电焊机，因为一般是通过调节输入到电焊机焊接电流调节电路的给定电压来调节焊接电流的，所以将频率-电压转换器(8)输出的控制电压经放大控制器(10)放大后作为给定电压来调节焊接电流。但对于交流电焊机，因一般是利用机械装置调节焊接电流的，所以用一比例控制器代替放大控制器(10)，将频率-电压转换器(8)输出的控制电压通过比例控制器控制电动机的转动，电动机通过机械传动机构(11)带动电焊机(5)焊接电流调节装置(51)调节焊接电流。

为了提高本装置的抗干扰能力，将信号发射器(1)产生的控制信号调制在一载波信号上通过焊接电缆(4)发出，在放大器(7)内装有滤波器和检波器。滤波器只允许载波信号通过，而不允许其它频率的干扰信号通过，从而提高了本装置的抗干扰能力。放大后的载波信号经滤波器送入检波器，检波器将载波信号解调为控制信号后送入频率-电压转换器(8)和信号识别器(9)。

将信号发射器(1)发出的控制信号分为识别控制信号和调节控制信号，识别控制信号和调节控制信号是顺序发出的，当接收控制器内的信号识别单元(9)收到识别控制信号并等到识别控制信号停止发出时，输出一识别信号给频率-电压转换器(8)，使频率-电压转换器(8)将调节控制信号的频率转换为控制电压。

为了进一步提高本遥控装置的抗干扰能力，特别是对于在焊接时会产生高频干扰信号的电焊机，可以在信号接收器(6)与放大器(7)之间或在放大器(7)与其电源之间串接一信号开关，而信号开关的接通或断开通过信号开关控制电路由电焊机(5)的输出电压决定。当电焊机(5)接信号发射器(1)时，电焊机(5)输出电压接近空载电压，一般在60～90V之间，此电压通过信号开关控制电路将信号开关接通，使控制信号可以输入到频率-电压转换器(8)内，去调节焊接电流。而焊接时，电焊机(5)输出电压较低，一般在20～35V之间，此电压通过信号开关控制电路将信号开关断开，使干扰信号无法进入频率-电压转换器(8)内。

本实用新型使用一信号发射器发出一频率连续可调的控制信号，利用焊接电缆将控制信号送出，不需另加控制电缆，使焊工可以更方便地调节焊接电流。利用调节信号发射器所发出控制信号的频率，在接收控制器内对输入的控制信号识别后将控制信号的频率转换为一控制电压，该控制电压经放大后作为给定电压输入到电焊机焊接电流调节电路中，从而使电焊机输出相应的焊接电流，使焊接电流的调节迅速、准确。另外控制信号可调制在一载波信号上发出，在接收控制器内经滤波、解调，可以有效地阻止干扰信号的干扰，使遥控装置能可靠地工作。

本实用新型的构成由以下实施例及其附图给出。

图1为本实用新型的构成原理图。

图2为本实用新型电动机带动动圈式电焊机焊接电流调节机构示意图。

图3为本实用新型信号发射器的一实施例的电气原理图。

图4为本实用新型信号发射器的另一实施例的电气原理图。

图5为本实用新型信号接收器、放大器的实施例的电气原理图。

图6为本实用新型频率-电压转换器、信号识别器、放大控制器的实施例的电气原理图。

图7为本实用新型放大控制器一放大电路的另一实施例的电气原理图。

图8为本实用新型信号接收器的另一实施例的电气原理图。

图9为本实用新型信号识别器的另一实施例的电气原理图。

图10为本实用新型频率-电压转换器、信号识别器、比例控制器的一实施例的电气原理图。

图11为本实用新型信号发射器的另一实施例的电气原理图。

图12为本实用新型信号发射器的另一实施例的电气原理图。

图13为本实用新型频率-电压转换器、信号识别器的另一实施例的电气原理图。

图14为本实用新型信号开关及其控制电路的实施例的电气原理图。

图15为本实用新型信号开关及其控制电路的另一实施例的电气原理图。

下面结合附图详细说明本实用新型的具体构成及工作情况。

本装置由信号发射器(1)与接收控制器组成，接收控制器由信号接收器(6)、放大器(7)、频率-电压转换器(8)、信号识别器(9)、放大控制器(10)组成，见图1。

当信号发射器(1)(图3的实施例)的两端a1、a2分别接在焊钳(3)与焊件(2)之间时，电焊机(5)的电流经过由二极管VD1～VD4组成的整流电桥进入信号发射器(1)，当电焊机为直流焊机时，无论是a1接电焊机的正极还是a2接电焊机的正极，均能保证a3点为高电位，a4点为低电位。这样在进行遥控调节焊接电流时，不必考虑电焊机(5)及信号发射器(1)的极性问题。电阻R1和稳压二极管VD5串联后连接在a3和a4两点之间，将电焊机(5)的输出电压降压稳压后供给由与非门YF1、YF2、YF3、YF4等组成的两个多谐振荡器使用。与非门YF1、YF2、YF3、YF4为四2输入端与非门集成电路CC4011的四个与非门，其中与非门YF1、YF2与电容C1、电阻R3、电位器RP1组成一控制信号发生振荡器，通过调节电位器RP1可以产生不同频率的振荡信号作为控制信号。与非门YF3、YF4与电阻R4、R5、电容C2组成一载波信号发生振荡器，用以产生频率为f0的载波信号。将控制信号发生振荡器产生的控制信号输入到与非门YF3的一个输入端内，可将控制信号调制在频率为f0的载波信号上，并经三极管VT1、VT2放大后通过a1、a2送入焊接电缆(4)。

图5为信号接收器、放大器的电气原理图。由电流互感器TA1、电阻R17组成的信号接收器(6)将载波信号从焊接电缆(4)上取出后送至放大器(7)。放大器(7)由电阻R18、二极管VD6、VD7、同相放大器、带通滤波器、电位器RP3、检波器及施密特触发器IC3组成。同相放大器由运算放大器IC1、电阻R19、R20组成，带通滤波器由运算放大器IC2、电容C6、C7、电阻R21～R24组成，检波器由电阻R25、电容C8、二极管VD8、VD9、电容C9、电阻R26组成。由信号接收器(6)取出的控制信号经二极管VD6、VD7限幅后输入到同相放大器放大，放大后的载波信号经带通滤波器滤波并经电位器RP3分压后送入检波器将载波信号解调为控制信号，解调后的控制信号经施密特触发器IC3整形后分别送入频率-电压转换器(8)与信号识别器(9)。其中运算放大器IC1、IC2为运算放大器集成电路LM324，施密特触发器IC3为四2输入端施密特触发器集成电路CC4093。

图4为信号发射器(1)的另一实施例。信号发射器(1)的电源由电池G1供给，与非门YF5、YF6与电容C3、电位器RP2、电阻R11组成一控制信号发生振荡器，通过调节电位器RP2的值可以产生不同频率的振荡信号作为控制信号，当按下按钮开关SB1时控制信号发生振荡器即可工作产生控制信号。与非门YF7、YF8与电阻R12、R13、电容C4组成一载波信号发生振荡器，用以产生频率为f0的载波信号。与非门YF5、YF6、YF7、YF8为四二输入端与非门集成电路CC4011的四个与非门。将控制信号发生振荡器产生的控制信号输入到与非门YF7的一个输入端内，可将控制信号调制在频率为f0的载波信号上，并经三极管VT3放大后通过a1送入焊接电缆(4)。当采用图4的信号发射器(1)时，应采用图8所示的信号接收器代替由电流互感器TA1、电阻R17组成的信号接收器。 b1、b2分别接在电焊机(5)的两输出端a5、a6上，电容C16、C17、电阻R70组成的高通滤波器滤掉低频干扰信号，而载波信号经变压器T1耦合后送至放大器(7)。

图6为频率-电压转换器、信号识别器及放大控制器的电气原理图。信号识别器(9)由第一微分器、第二微分器、时钟信号发生器、或门H1、H2、寄存器IC4、多输入端或非门IC5、计数器IC6及第三微分器组成。其中第一微分器由电容C10、电阻R27组成，第二微分器由电容C12、电阻R30组成，第三微分器由电容C13、电阻R31组成，时钟信号发生器由非门F1、F2、F3、电阻R28、R29、电容C11组成。或门H1、H2为四2输入端或门集成电路CC4071，寄存器IC4为双4位串入-并出移位寄存器集成电路CC4015，多输入端或非门IC5为8输入端或非门/或门集成电路CC4078，计数器IC6为7位二进制串行计数器/分频器集成电路CC4024，非门F1、F2、F3为六反相器集成电路CC4069的三个非门。由放大器(7)输出的控制信号经第一微分器微分后输入到或门H1的一输入端及寄存器IC4的数据输入端7脚，寄存器的另一数据输入端15脚与寄存器的一输出端10脚相连。时钟信号发生器发出的时钟脉冲信号经第二微分器微分后输入到或门H1的另一输入端及或门H2的一输入端，或门H1的输出端与寄存器IC4的时钟脉冲输入端1脚、9脚相连。寄存器IC4的输出端与多输入端或非门IC5的输入端分别相连，多输入端或非门IC5的输出端与计数器IC6的清零端2脚相连，计数器IC6的一输出端5脚与或门H2的另一输入端及第三微分器相连，或门H2的输出端与计数器IC6的时钟脉冲输入端1脚相连。当输入信号为控制信号时，使寄存器IC4的输出端中总有一端输出高电平，使多输入端或非门IC5输出低电平，计数器IC6对时钟信号发生器发出的时钟脉冲计数，经过一段时间，从计数器IC6的输出端5脚输出一高电平，经第三微分器微分后产生一识别信号输入到频率-电压转换器(8)。当输入信号为干扰信号时，因其频率不稳定，在一定时间内干扰信号的频率不都大于或等于控制信号的最低频率，不能使多输入端或非门IC5输出一定时间的低电平，也使计数器IC6的输出端5脚输出不了高电平，发不出识别信号。频率-电压转换器(8)由计数器、定时器、D/A转换器等组成。其中计数器由三个BCD计数器IC8～IC10串连组成，定时器由定时器集成电路IC7、电阻R32、电容C14、C15组成，D/A转换器由电阻R33～R59构成的R-2R梯形电阻网络及运算放大器IC11、电阻R60、R61组成。放大控制器(10)由电阻R62～R65、二极管VD10、VD11、稳压二极管VD21、运算放大器IC12组成，其中定时器集成电路IC7为定时器集成电路NE555，BCD计数器IC8～IC10为可预置数BCD加/减计数器集成电路CC4510，运算放大器IC11、IC12为运算放大器集成电路μA747。由放大器(7)输出的控制信号分别输入到BCD计数器IC8～IC10的脉冲输入端15脚，信号识别器(9)的输出端与计数器IC8～IC10的清零端9脚相连，并经非门F4反相后与定时器集成电路IC7的触发端2脚相连。定时器集成电路IC7的输出端3脚经非门F5与计数器IC8的进位输入端5脚相连。非门F4、F5为六反相器集成电路CC4069的二个非门。计数器IC8～IC10的输出端与D/A转换器的输入端分别相连，D/A转换器的输出端与放大控制器(10)的输入端电阻R63相连。当输入信号为控制信号时，信号识别器(9)输出一识别信号，将计数器IC8～IC10清零，并经非门F4反相后给定时器集成电路IC7一触发信号，使定时器开始定时。在定时期间，计数器对控制信号进行计数，计数器输出的数字量通过D/A转换器转换为模拟量。经运算放大器IC11输出的是和计数器的输出成比例的控制电压。D/A转换器输出的控制电压经电阻R63、二极管VD10输入到由运算放大器IC12、电阻R64、R65组成的同相放大器的同相输入端。如电焊机(5)的焊接电流的调节是通过输入到电焊机(5)内的焊接电流调节电路的给定电压的大小进行调节的，则由运算放大器IC12的输出端将放大后的控制电压做为给定电压输入到电焊机(5)的焊接电流调节电路。为了保证在计数器的计数值为零或很小值时仍能给电焊机(5)的焊接电流调节电路一定的给定电压值，在电源V+与地之间串连电阻R62与稳压二极管VD21，经稳压二极管VD21稳压后的电压经二极管VD11输入到运算放大器IC12的同相输入端。稳压二极管VD21稳压后的电压经放大后作为给定电压可以保证电焊机(5)能输出最小输出焊接电流。

因有些电焊机的给定电压值很高，所以经运算放大器IC12输出的电压应经图7所示的放大电路进一步放大。运算放大器IC12输出的电压经光电耦合器LED1耦合后再经三极管VT4放大后做为给定电压输入到电焊机(5)的焊接电流调节电路中。

图9为信号识别器的另一实施例的电气原理图。信号识别器(9)由第四微分器、三极管VT5、定时器、积分器、二极管VD12、施密特触发器IC14、第五微分器组成。其中第四微分器由电阻R72、电容C18组成，定时器由定时器集成电路IC13及电阻R73、电容C19、C20组成，积分器由电阻R74及电容C21组成，第五微分器由电阻R75及电容C22组成。其中定时器集成电路IC13为定时器集成电路NE555，施密特触发器IC14为四2输入端施密特触发器集成电路CC4093。放大器(7)输出的控制信号经第四微分器输入到定时器集成电路IC13的触发端2脚及三极管VT5的基极，三极管VT5的发射极及集电极分别连在定时器的定时元件电容C19的两端。定时器集成电路IC13的输出端3脚通过积分器与施密特触发器IC14的输入端相连，积分器的输出端还通过二极管VD12与积分器的输入端相连，施密特触发器IC14的输出端与第五微分器相连。控制信号经第四微分器给定时器集成电路IC13的触发端2脚一负脉冲，由定时器集成电路IC13的输出端3脚输出一高电平信号。由于控制信号经第四微分器按一定的频率给三极管VT5的基极一负脉冲信号，使电容C19经三极管VT5放电，使定时器集成电路IC13的6脚的电平达不到正向阈值电平，因而定时器集成电路IC13的输出端3脚一直保持高电平。当输入信号为干扰信号时，因干扰信号的频率不稳定，在一定时间内总有两个负脉冲的间隔大于定时器所定的时间，使定时器集成电路IC13的输出端3脚输出低电平，从而使定时器集成电路IC13的输出端3脚无法保持一定时间的高电平。如输入信号为控制信号，则定时器集成电路IC13的输出端3脚的高电平能保持一定的时间，当积分器的输出电压达到施密特触发器IC14的正向阈值电压时，施密特触发器IC14翻转，经第五微分器输出一负脉冲信号做为识别信号输入到频率-电压转换器(8)内。

图10为频率-电压转换器、信号识别器、比例控制器的一实施例的电气原理图。频率-电压转换器(8)由频率-电压转换器集成电路IC15、运算放大器IC16及电阻R76～R83、电容C23～C25组成。由放大器(7)输出的控制信号经电容C23输入到频率-电压转换器集成电路IC15的输入端6脚，频率-电压转换器集成电路IC15将控制信号的频率转换为电压后再经运算放大器IC16放大后作为控制电压输出。信号识别器(9)由积分器、二极管VD13、施密特触发器等组成。其中积分器由电阻R84、电容C26组成，施密特触发器由运算放大器IC17、电阻R35、R36、电位器RP4组成。由运算放大器IC16输出的控制电压经积分器积分后输入到施密持触发器的同相输入端，积分器的输出端经二极管VD13与积分器的输入端相连。比例控制器由电位器RP5、电阻R88、第一差动放大器、第二差动放大器、第一施密特触发器、第二施密特触发器、电阻R95、电阻R102、三极管VT7、VT8、继电器KA1、KA2、二极管VD15、VD16及电动机M组成。其中第一差动放大器由运算放大器IC18、电阻R89～R92组成，第二差动放大器由运算放大器IC20、电阻R96～R99组成，第一施密特触发器由运算放大器IC19、电阻R93、R94、电位器RP6组成，第二施密特触发器由运算放大器IC21、电阻R100、R101、电位器RP7组成。频率-电压转换器集成电路IC15为频率-电压转换器集成电路LM331，运算放大器IC16～IC21为运算放大器集成电路LM324。运算放大器IC16输出的控制电压输入到第一差动放大器的同相输入端、第二差动放大器的反相输入端，电位器RP5的动触头与第一差动放大器的反相输入端、第二差动放大器的同相输入端相连，电位器RP5与电阻R88串连后连在电源V+与地之间。第一差动放大器的输出端与第一施密特触发器的同相输入端相连，第二差动放大器的输出端与第二施密特触发器的同相输入端相连，第一施密特触发器通过电阻R95、三极管VT7控制继电器KA1的常开触点KA1的通断，第二施密特触发器通过电阻R102、三极管VT8控制继电器KA2的常开触点KA2的通断，电动机(M)通过一减速装置(12)与电位器RP5的旋轴相连，见图2。当输入到频率-电压转换器(8)内的信号为控制信号时，信号识别器(9)内的积分器的输出可达到施密特触发器的正向阈值电压，使施密特触发器翻转输出一高电平信号，通过三极管VT6使继电器KA3的常开触点KA3闭合，在常开触点KA1或KA2闭合时电动机M可以转动，使比例控制器可以工作。而当输入到频率-电压转换器内的信号为干扰信号而非控制信号时，因干扰信号的频率不稳定，因而不能使积分器的输出达到施密特触发器的正向阈值电压，继电器KA3的常开触点不闭合，此时即使常开触点KA1或KA2闭合，电动机M也不能转动，从而避免了干扰信号的干扰。当输入的控制信号使控制电压大于由电位器RP5的动触头输出的电压时，第一差动放大器输出正电压，第一施密特触发器输出高电平，继电器KA1吸合，常开触点KA1接通，电动机M正转，使电位器RP5的动触头输出的电压升高，当升高到接近或等于控制电压时，第一施密特触发器输出低电平，继电器KA1释放，常开触点KA1断开，电动机M停止转动。当控制电压小于由电位器RP5的动触头输出的电压时，第二差动放大器输出正电压，第二施密特触发器输出高电平，继电器KA2吸合，常开触点KA2接通，电动机M反转。电动机M的反转使电位器RP5的动触头输出的电压降低，当降低到接近或等于控制电压时，第二施密特触发器输出低电平，继电器KA2释放，常开触点KA2断开，电动机M停止转动。当无控制信号输入时，电容C26通过二极管VD13迅速放电，信号识别器(9)的施密特触发器翻转输出低电平，常开触点KA3断开，电动机M停在与控制电压相应的位置。电动机M还通过一机械传动机构(11)与电焊机(5)的焊接电流调节装置(51)相连，因此通过控制电动机M的转动即可调节焊接电流。

对于如动圈式、动铁式等采用机械方法调节焊接电流的电焊机，在焊接电流调节的两极限位置设置限位开关SQ1、SQ2，如图2所示的动圈式电焊机，当电动机M带动线圈到达最高极限位置时，限位开关SQ1断开，电动机M停止旋转。当电动机M带动线圈到达最低极限位置时，限位开关SQ2断开，电动机M停止旋转。

另外，将图6的频率-电压转换器(8)与图10的比例控制器相连也可用图6的实施例去调节用机械方法调节焊接电流的电焊机(如交流电焊机)的焊接电流。

图11为发出的控制信号分为识别控制信号和调节控制信号的信号发射器的另一实施例的电气原理图。本实施例是在图3的实施例的基础上增加一定时器、识别控制信号发生振荡器和与非门YF11。其中定时器由电阻R103、电容C27、施密特触发器IC22组成，识别控制信号发生振荡器由与非门YF9、YF10、石英晶体J1、电阻R104、电容C28、C29组成。其中施密特触发器IC22为四2输入端施密特触发器集成电路CC4093，与非门YF9、YF10、YF11为四二输入端与非门集成电路CC4011的三个与非门。当将信号发射器(1)的两端a1、a2分别接在焊钳(3)和工件(2)之间时，经稳压二极管VD5稳压后的电压通过电阻R103给电容C27充电，定时开始。此时电容C27的电压低于施密特触发器IC22的正向阈值电压，施密特触发器IC22输出一高电平信号到与非门YF9的一个控制端，使识别控制信号发生振荡器开始振荡，产生一识别控制信号并经三极管VT1、VT2放大后发出。经过一定的时间后，电容C27的电压大于施密特触发器IC22的正向阈值电压，定时结束，施密特触发器输出一低电平信号，与非门YF9的一个控制端变为低电平，识别控制信号发生振荡器停止振荡，而该低电平信号经与非门YF11反相变为高电平给与非门YF1的一个控制端，使控制信号发生振荡器开始振荡产生调节控制信号并发出。

图12为发出的控制信号分为识别控制信号和调节控制信号的信号发射器(1)的另一实施例。本实施例是在图4的实施例的基础上增加一定时器、识别控制信号发生振荡器和与非门YF14。定时器由定时器集成电路IC23、电阻R106、R107、电容C30～C32组成，识别控制信号发生振荡器由与非门YF12、YF13、石英晶体J2、电阻R108、电容C33、C34组成。定时器集成电路IC23的输出端3脚与与非门YF12的一个控制端相连，并通过与非门YF14反相后与与非门YF5的一个控制端相连。其中定时器集成电路IC23为定时器集成电路NE555，与非门YF12、YF13、YF14为四2输入端与非门集成电路CC4011的三个与非门。当接通电源时，在电容C30上产生一负脉冲给定时器集成电路IC23的触发端2脚，使定时器集成电路IC23的输出端3脚输出一高电平，定时开始。输出的高电平使识别控制信号发生振荡器开始振荡，产生一识别控制信号经三极管VT3放大后发出。在定时结束后，定时器集成电路IC23的输出端3脚输出低电平，识别控制信号发生振荡器停止振荡，而控制信号发生振荡器开始振荡产生调节控制信号并发出。

图13为与图11、图12所示信号发射器相对应的信号识别器与频率-电压转换器的实施例的电气原理图。信号识别器(9)由锁相环译码器、计数器IC25、时钟脉冲发生器、或非门HF1、微分器组成。其中锁相环译码器由锁相环IC24、电阻R110、R111、电容C36～C38组成，时钟脉冲发生器由或非门HF2、HF3、电阻R112、R113、电容C39组成，微分器由电容C40、电阻R114组成。其中锁相环IC24为锁相环集成电路LM567、计数器IC25为7位2进制串行计数器/分频器集成电路CC4024，或非门HF1、HF2、HF3为四2输入端或非门集成电路CC4001的三个或非门。频率-电压转换器(8)由计数器IC27、定时器、与非门YF15、YF16、D/A转换器组成。定时器由定时器集成电路IC26、电阻R115、电容C41、C42组成，D/A转换器由电阻R116～R139构成的T型电阻网络及运算放大器IC28组成。其中定时器集成电路IC26为定时器集成电路NE555，计数器IC27为12位二进制串行计数器/分频器集成电路CC4040，与非门YF15、YF16为四2输入端与非门集成电路CC4011的两个与非门，运算放大器IC28为运算放大器集成电路CH3130。锁相环IC24的输入端2脚经电容C35与与图5所示的放大器(7)的运算放大器IC1的输出端相连，锁相环IC24的输出端8脚与计数器IC25的清零端2脚相连，时钟脉冲发生器的输出端与或非门HF1的一输入端相连，或非门HF1的输出端与计数器IC25的时钟脉冲输入端1脚相连，计数器IC25的一输出端5脚与或非门HF1的另一输入端及微分器相连，信号识别器(9)发出的识别信号由微分器输出到频率-电压转换器(8)。由放大器(7)输出的控制信号输入到与非门YF15的一个输入端。定时器集成电路IC26的输出端3脚与与非门YF15的另一输入端相连，与非门YF15的输出端与计数器IC27的脉冲输入端10脚相连。信号识别器(9)的输出端与定时器集成电路IC26的触发端2脚相连，并通过与非门YF16与计数器IC27的清零端11脚相连。计数器IC27的输出端与D/A转换器的输入端相连，D/A转换器的输出端与图6所示的放大控制器(10)的输入端电阻R63相连。当信号发射器(1)发出识别控制信号时，识别控制信号经运算放大器IC1放大后通过电容C35输入到锁相环IC24的输入端3脚。因锁相环IC24的中心锁定频率与识别控制信号的频率相同，因此锁相环IC24的输出端8脚输出低电平，计数器IC25开始对时钟脉冲发生器发出的脉冲开始计数。当计数到一定值时，计数器IC25的一输出端5脚输出高电平，该高电平信号输入到或非门HF1，使时钟脉冲无法通过或非门HF1，计数器IC25停止计数。当信号发射器(1)停止发出识别控制信号转为发出调节控制信号时，锁相环IC24的输出端8脚输出高电平，使计数器IC25清零。计数器IC25的一输出端5脚由高电平变为低电平，经微分器微分后形成一负脉冲输入到定时器集成电路IC26的触发端2脚，定时器集成电路IC26定时开始，该负脉冲经与非门YF16反相后将计数器IC27清零。由定时器集成电路IC26的输出端3脚输出一高电平，使由放大器(7)输出的控制信号通过与非门YF15输入到计数器IC27的脉冲输入端10脚，使计数器IC27对控制信号进行计数。当定时器集成电路IC26定时结束后，计数器IC27停止计数，将计数值输入到D/A转换器内转换为模拟量。此时由D/A转换器输出的电压为与控制信号的频率成比例的控制电压。将控制电压输入到放大控制器(10)内放大后作为给定电压输入到电焊机焊接电流调节电路中进行焊接电流的调节，也可输入到图10所示的比例控制器内进行焊接电流的调节。

为了进一步增加本装置的可靠性和抗干扰能力，可在信号接收器(6)和放大器(7)之间或在放大器(7)和其电源之间串接一信号开关。当电焊机(5)接信号发射器(1)时，电焊机(5)的输出电压接近于空载电压，一般在60～90伏之间，该电压通过信号开关控制电路可使信号开关接通，使控制信号得以控制焊接电流的调节。而在焊接时，电焊机(5)的输出电压一般在20～35伏之间，该电压通过信号开关控制电路使信号开关断开，使焊接时产生的任何干扰信号均无法干扰接收控制器的正常工作，从而保证了本装置的可靠性。信号开关控制电路见图14。将信号开关控制电路的两输入端g1、g2分别接在电焊机(5)的两输出端a5、a6上，电焊机(5)输出电压经电阻R140、电阻R141分压后由二极管VD17～VD20组成的整流电桥整流(对于直流焊机则可省去整流电桥，但g1应接电焊机的正极，g2应接地)，然后由电容C43、C44、电阻R142组成的π型滤波器滤波后输入到施密特触发器的同相输入端，施密特触发器由运算放大器IC29、电位器RP8、电阻R143、R146组成，其中运算放大器IC29为运算放大器集成电路μA747。施密特触发器的输出端通过电阻R144与光电耦合器LED2的发光二极管相连后接地。将光电耦合器LED2的光敏三极管作为信号开关接在信号接收器(6)的输出端与放大器(7)的输入端之间，或接在放大器(7)与其电源之间。当电焊机(5)接信号发射器(1)时，电焊机(5)的输出电压经分压整流滤波后的电压高于施密特触发器的正向阈值电压，施密特触发器输出高电平，光电耦合器LED2的光敏三极管导通，控制信号由信号接收器(6)进入放大器(7)或将放大器(7)与其电源接通使放大器(7)工作，从而使本装置工作，进行焊接电流的调节。而在焊接时，电焊机(5)的输出电压经分压整流滤波后的电压低于施密特触发器的负向阈值电压，光电耦合器LED2的光敏三极管截止，使信号接收器(6)与放大器(7)之间断开或切断放大器(7)的电源使放大器(7)不工作，使干扰信号无法进入频率-电压转换器(8)和信号识别器(9)，从而使本装置不受干扰信号的干扰。在焊接时由于断弧引起的短时高电压被电容C43、C44吸收，光电耦合器LED2的光敏三极管仍处于截止状态，信号开关不接通。

图15为采用一继电器KT4的常开触点KT4做为信号开关的实施例的电气原理图。常开触点KT4串接于信号接收器(6)与放大器(7)之间或放大器(7)和其电源之间。信号开关控制电路由继电器KT4与一电阻R145串接组成，将信号开关控制电路的两输入端g3、g4分别接在电焊机(5)的两输出端a5、a6上。继电器KT4采用延时继电器，常开触点KT4为延时闭合触点，在焊接中短时断弧时常开触点KT4不闭合。

Claims (15)

1、一种电焊机焊接电流遥控调节装置，由信号发射器(1)和接收控制器组成，接收控制器由信号接收器(6)、放大器(7)、频率-电压转换器(8)、信号识别器(9)、放大控制器(10)组成，将信号发射器(1)的两端分别与焊钳(3)、焊件(2)相连，信号发射器(1)可产生频率连续可调的控制信号，并将控制信号通过焊接电缆(4)送出，控制信号由信号接收器(6)从焊接电缆(4)上取出并经放大器(7)放大后输入到频率-电压转换器(8)和信号识别器(9)，其特征在于信号识别器(9)对输入信号进行识别，当输入信号为控制信号时，信号识别器(9)发出一识别信号使频率-电压转换器(8)将控制信号的频率转换为相应的控制电压后通过放大控制器(10)去调节焊接电流。

2、根据权利要求1所述的电焊机焊接电流遥控调节装置，其特征在于所述的频率-电压转换器(8)输出的控制电压通过比例控制器控制电动机的转动，电动机通过机械传动机构(11)带动电焊机(5)焊接电流调节装置(51)调节焊接电流。

3、根据权利要求1或2所述的电焊机焊接电流遥控调节装置，其特征在于所述的信号发射器(1)产生的控制信号是调制在一载波信号上通过焊接电缆(4)发出的，在放大器(7)内装有滤波器与检波器，放大后的载波信号经滤波器滤波后输入检波器，检波器将载波信号解调为控制信号后送入频率-电压转换器(8)和信号识别器(9)

4、根据权利要求3所述的电焊机焊接电流遥控调节装置，其特征在于所述的频率-电压转换器(8)由计数器、定时器、D/A转换器组成，由放大器(7)输出的控制信号输入到计数器的脉冲输入端，信号识别器(9)的输出端与定时器的触发端及计数器的清零端相连，信号识别器(9)发出的识别信号使计数器清零并使定时器开始定时，在定时期间计数器对输入的脉冲计数，计数器的输出端与D/A转换器相连，D/A转换器与放大控制器(10)相连。

5、根据权利要求3所述的电焊机焊接电流遥控调节装置，其特征在于所述的信号识别器(9)由第一微分器、第二微分器、时钟信号发生器、或门(H1、H2)、寄存器(IC4)、多输入端或非门(IC5)、计数器(IC6)及第三微分器组成，由放大器(7)输出的控制信号经第一微分器微分后输入到或门(H1)的一输入端及寄存器(IC4)的数据输入端，时钟信号发生器发出的时钟脉冲信号经第二微分器微分后输入到或门(H1)的另一输入端及或门(H2)的一输入端，或门(H1)的输出端与寄存器(IC4)的时钟脉冲输入端相连，寄存器(IC4)的输出端与多输入端或非门(IC5)的输入端分别相连，多输入端或非门(IC5)的输出端与计数器(IC6)的清零端相连，计数器(IC6)的一输出端与或门(H2)的另一输入端及第三微分器相连，或门(H2)的输出端与计数器(IC6)的时钟脉冲输入端相连，信号识别器(9)输出的识别信号由第三微分器输出。

6、根据权利要求3所述的电焊机焊接电流遥控调节装置，其特征在于所述的信号识别器(9)由第四微分器、三极管(VT5)、定时器、积分器、二极管(VD12)、施密特触发器(IC14)、第五微分器组成，由放大器(7)输出的控制信号经第四微分器输入到定时器的触发端及三极管(VT5)的基极，三极管(VT5)的发射极及集电极分别连在定时器的定时元件电容(C19)的两端，第四微分器输出的负脉冲使电容(C19)通过三极管(VT5)放电，定时器的输出端通过积分器与施密特触发器的输入端相连，积分器的输出端经二极管(VD12)与积分器的输入端相连，施密特触发器的输出端与第五微分器相连，信号识别器(9)发出的识别信号由第五微分器输出。

7、根据权利要求2所述的电焊机焊接电流遥控调节装置，其特征在于控制信号经放大器(7)输入到频率-电压转换器(8)，频率-电压转换器(8)分别与信号识别器(9)和比例控制器相连，当输入到频率-电压转换器(8)内的信号为控制信号时，信号识别器(9)发出一信号使比例控制器可以工作，而频率-电压转换器(8)将控制信号的频率转换为控制电压通过比例控制器控制电动机的转动，电动机通过一机械传动机构(11)带动电焊机(5)的焊接电流调节装置(51)调节焊接电流。

8、根据权利要求7所述的电焊机焊接电流遥控调节装置，其特征在于所述的信号识别器(9)由积分器、二极管(VD13)、施密特触发器组成，频率-电压转换器(8)的输出端与积分器相连，积分器的输出端与施密特触发器的同相输入端相连，积分器的输出端还通过二极管(VD13)与积分器的输入端相连。

9、根据权利要求2或7所述的电焊机焊接电流遥控调节装置，其特征在于所述的比例控制器由电位器(RP5)、电阻(R88)、第一差动放大器、第二差动放大器、第一施密特触发器、第二施密特触发器、三极管(VT7)、三极管(VT8)、继电器(KA1)、继电器(KA2)及电动机(M)等组成，频率-电压转换器(8)输出的控制电压输入到第一差动放大器的同相输入端、第二差动放大器的反相输入端，电位器(RP5)的动触头与第一差动放大器的反相输入端、第二差动放大器的同相输入端相连，电位器(RP5)与电阻(R88)串连后接在电源(V+)与地之间，第一差动放大器的输出端与第一施密特触发器的同相输入端相连，第二差动放大器的输出端与第二施密特触发器的同相输入端相连，第一施密特触发器通过电阻(R95)、三极管(VT7)控制继电器(KA1)的常开触点(KA1)的通断，第二施密特触发器通过电阻(R102)、三极管(VT8)控制继电器(KA2)的常开触点(KA2)的通断，当常开触点(KA1)接通时电动机(M)正转，当常开触点(KA2)接通时使电动机(M)反转，电动机(M)的转轴通过一机械传动机构(11)与焊接电流调节机构(51)相连，电动机(M)还通过一减速装置(12)与电位器(RP5)的旋轴相连，电动机(M)正转时带动电位器(RP5)的旋轴向使电位器(RP5)的动触头输出电压增加的方向转动，电动机(M)反转时带动电位器(RP5)的旋轴向使电位器(RP5)的动触头输出电压降低的方向转动。

10、根据权利要求3所述的电焊机焊接电流遥控调节装置，其特征在于信号发射器(1)发出的控制信号分为识别控制信号和调节控制信号，识别控制信号和调节控制信号是顺序发出的，当接收控制器内的信号识别单元(9)收到识别控制信号并等到识别控制信号停止发出时输出一识别信号给频率-电压转换器(8)使频率-电压转换器(8)将调节控制信号的频率转换为控制电压。

11、根据权利要求10所述的电焊机焊接电流遥控调节装置，其特征在于所述的信号发射器(1)是由定时器、识别控制信号发生振荡器、调节控制信号发生振荡器组成，信号发射器(1)接通电源后定时器开始定时使识别控制信号发生振荡器工作产生识别控制信号，而调节控制信号振荡器不工作，当定时器定时完毕，识别控制信号发生振荡器停止工作，而调节控制信号发生振荡器工作产生调节控制信号。

12、根据权利要求10所述的电焊机焊接电流遥控调节装置，其特征在于所述的信号识别器(9)由锁相环译码器、计数器(IC24)、时钟脉冲发生器、或非门(HF1)、微分器组成，信号发射器(1)发出的识别控制信号经放大器(7)放大后输入到锁相环译码器的输入端，锁相环译码器的输出端与计数器的清零端相连，时钟脉冲发生器的输出端与或非门(HF1)的一输入端相连，或非门(HF1)的输出端与计数器的脉冲输入端相连，计数器的一输出端与或非门(HF1)的另一输入端及微分器的输入端相连，微分器的输出端与频率-电压转换器(8)相连。

13、根据权利要求3所述的电焊机焊接电流遥控调节装置，其特征在于电焊机(5)的电流是经一整流电桥进入信号发射器(1)的。

14、根据权利要求3所述的电焊机焊接电流遥控调节装置，其特征在于信号接收器(6)和放大器(7)之间或在放大器(7)和其电源之间串接一由电焊机(5)输出电压所控制的信号开关。

15、根据权利要求14所述的电焊机焊接电流遥控调节装置，其特征在于所述的信号开关为一光电耦合器(LED2)，光电耦合器(LED2)是由电阻(R140)、电阻(R141)、整流电桥、滤波器、施密特触发器、电阻(R144)组成的信号开关控制电路控制的，电阻(R140)、电阻(R141)将电焊机(5)的输出电压分压，电阻(R141)两端的电压经滤波器滤波后输入到施密特触发器的同相输入端，施密特触发器的输出端经电阻(R144)接光电耦合器(LED2)的发光二极管，光电耦合器(LED2)的光敏三极管接在信号接收器(6)与放大器(7)之间或接在放大器(7)和其电源之间。

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