CN2252077Y - 钢筋电渣压力焊机 - Google Patents

Abstract

本实用新型的钢筋电渣压力焊机由交流焊机部分、主控制器部分、手柄控制部分及钢筋卡具组成，其中主控制器部分的交流开关采用固体开关电路，手柄控制部分的电压指示装置是超高度亮度LED发光条，该手柄控制部分还设置了无效工作时间扣除电路，扣除异常焊接时间。因此该焊机不但无火花、无干扰、使用寿命长，而且还保证了准确的焊接时间，使焊接质量得到保证。

Description

钢筋电渣压力焊机

本实用新型涉及交流电焊机的领域，具体地涉及一种钢筋电渣压力焊机。

竖向钢筋电渣压力焊接工艺是一项节约钢材、提高工效、焊接质量可靠、方便现场施工的先进工艺。现有的钢筋电渣压力焊机如图1所示，它由交流焊机部分1，主控制器部2，手柄控制器部分3及钢筋卡具4组成。主控制器部分2由380V交流电源21，交流接触器22，低压直流电源23，控制电路24及时间预置、计时及显示电路25组成。手柄控制器部分3通过压杆(未示出)与钢筋卡具4形成机械连接，该手柄控制部分3具有电压表31及焊接开关32。380V交流电源21向交流接触器22及低压直流电源23供电，低压直流电源23向控制电路24及时间预置、计时及显示电路25供电。当焊接开关32按开时，将信号输送给时间预置、计时及显示电路25及控制电路24，使计时及显示电路开始计数及显示，同时控制电路向交流接触器22输出控制信号使该交流接触器吸合，交流焊机通电，电压表31指示出焊机次级电压，操作工人根据电压表指示调节压杆，使上下钢筋引弧并使电压表指出控制在一预定电压(例如40V)附近，当计时时间到达预置时间时，一蜂鸣器报警，操作工人将焊接开关32关闭，交流接触器22断开，停止交流焊机供电并完成焊接。

这种现有的钢筋电渣压力焊机在使用中存在以下的问题：(1)由于采用交流接触器，在工地恶劣环境下容易产生接触失灵，常吸不放开等故障，且因有触点，会产生火花及干扰；(2)采用电压表指示焊接电压，因表头脆弱存在着表头易损坏的缺点，直接影响了整机的寿命；(3)控制电路中采用连续计数的计时方式，没有扣除无效焊接工作时间，使焊接效果不一致；(4)不能用于普通的电弧焊。

为了克服上述现有技术中的缺点，因此本实用新型的目的在于提供一种改进的钢筋电渣压力焊机，它能做到在恶劣工作环境下也能保证焊机正常工作，不会产生接触失灵及因表头损坏影响焊机工作及寿命的问题，并且可扣除无效焊接工作时间保证了焊接质量，此外还能转换以用于普通的电弧焊接。

根据本实用新型的构思，上述目的是这样实现的，即设计了一种新型的钢筋电渣压力焊机，它由交流焊机部分、主控制器部分、手柄控制器部分及钢筋卡具组成。主控制器部分包括交流电源、交流开关部件、控制电路及低压直流电源，手柄控制器部分包括电压指示装置及焊接开关，其特征在于：其中主控制器部分的交流开关部件是无触点固体开关电路，它连接在交流电源及交流焊机之间并受控制电路的控制，直流低压电源由交流电源供电并输出到手柄控制器部分，所述主控制器部分还包括一个分压电路，它将交流焊机次边电压分压并输出到所述手柄控制器部分的电压指示装置，该电压指示装置由一个模/数转换器及一个多位LED发光条的串联电路组成，所述手柄控制器部分还包括一个时间预置、计数、显示电路及一个无效工作时间扣除电路，后者从模/数转换器接收最高位及最低位输出信号，并当出现最高位信号或最低位信号时，将一个禁止信号输出到时间预置、计数及显示电路中的晶体振荡器部分，使其停振，焊接开关接收直流低压电源的输出电压，并进行开/关操作，其输出信号一方面用于启动时间预置、计数及显示电路的计数，并向电压指示装置及无效工作时间扣除电路供电，另一方面作为控制电路的输入信号。

根据本实用新型的一个优选实施例，在所述直流低压电源及焊接开关之间连接有一个电渣/电弧焊转换开关，当该转换开关位于电渣焊位置时直流低压电源与焊接开关相连接，当该转换开关位于电弧焊位置时，直流低压电源直接与控制电路相连接。

根据本实用新型的一个有利构型，所述模/数转换器具有10个输出端，它们分别对应于6V至60V的十个电压值，电压增量恒定为6V；所述多位LED发光条是一个十位显示的超高亮度LED发光显示器。

由于采用了上述结构，本实用新型的钢筋电渣压力焊机通过固体开关电路无触点地进行开关，因此不会因触头失灵使电次级焊机不能工作，同时该焊机使用超高亮度的LED发光显示器，以6V为一阶梯显示焊机电压，不但坚固耐用、抗振、防摔，而且直观、稳定、准确、亮度高，因而即使在恶劣工作环境下也能确保焊机的正常工作。由于固体开关器体与LED发光显示器的寿命长，因此大大增加了整机寿命。由于设置了无效工作时间扣除电路，可以通过停止计数器计数扣除不正常焊接如微粘或夹渣的无效时间，当经过手柄调整达到正常焊接时，又自动恢复计数，这就保证了正确的焊接时间，从而保证了焊接质量。此外，由于还设置了电渣/电弧焊转换开关，当该转换开关置于电弧焊位置时，直流低压电源直接经过该转换开关启动控制电路并使固体开关电路开通，使该焊机可进行普通电弧焊接，由此实现了一机多用。

为了对本实用新型的以上及其它技术特征和优点更好的了解，以下将结合附图对本实用新型的优选实施例作详细的说明附图为：

图1是现有技术的钢筋电渣压力焊机的电路框图；

图2是根据本实用新型一个优选实施例的钢筋电渣压力焊机的电路框图；

图3是图2中控制器部分的一个优选实施方式的详细电路图；

图4是图2中控制器部分另一优选实施形式的详细电路图。

参见图2，它是根据实用新型一个优选实施例的钢筋电渣焊机的电路框图。由该图可见，该钢筋电渣压力焊机由交流焊机部分1，控制部分即主控制器部分20及手柄控制器部分30，和钢筋卡具4组成。主控制部分20包括380V交流电源201，固态开关电路203，5V直流低压电源202，控制电路204及分压电路205。手柄控制器部分30包括模/数转换器301，多位LED发光条302，无效工作时间扣除电路303，时间预置、计数及显示电路及焊接开关305。本实用新型的该电路与图1所示的现有技术电路的区别在于：主控制器部分的交流开关部件是无触点的固体开关电路203，它连接在380V交流电源201及交流焊机1之间并受控制，5V直流低压电源202由380V交流电源供电并输出到手柄控制部分30，所述主控制器部分20还包括一个分压电路205，它将交流焊机1次边电压分压并输出到所述手柄控制器部分30的电指示装置，该电压指示装置不是一个电压表，而是一个模/数转换器301及一个多位LED发光条组成的串联电路，所述手柄控制器部分还包括一个时间预置、计数及显示电路304及一个无效工作时间扣除电路303，电路303从模/数转换器301接收最高位信号或最低位信号，并当出现这种信号时将一个禁止信号输出到时间预置、计数及显示电路304中的晶体振荡器部分，使其停振，焊接开关305接收5V直流低电源并进行开/关操作，其输出信号一方面用于启动时间预置、计数显示电路304的计数并向电压指示装置301、302及无效工作时间扣除电路303供电，另一方面作为控制电路203的输入信号。

本实用新型的钢筋电渣压力焊机的操作如下，首先将钢筋置入钢筋卡具4并在两钢筋间装入焊药斗及引弧铁丝，将焊机电极与卡具电极接好，合上380V电源，按下手柄控制器中的焊接开关305并提起手柄开始焊接，这时焊接开关一方面将5V直流电压信号输出到控制电路204使固体开关电路203导通以使交流焊机1接通380V电源，另一方面将该低压信号输入到时间预置、计数及显示电路304，启动其计数，并且该低压信号还使多位LED发光条302及无效工作时间扣除电路303开始得电，操作者观察多位LED发光条控制手柄LED发光条显示在最佳位上(该位为常亮点，见下文)，如果出现异常状态，如手柄控制不当引起的夹渣或微粘时，焊机电压则接近最高或最低值(＜15V或＞50V)，此时无效工作时间预置、计数及显示电路暂停计数，待调节手柄电压恢复正常时，无效工作时间扣除电路303停止输出并使计数器继续计数，当计数值到达预置(如30秒)时，蜂鸣器发声，听到报警后施压手柄，便完成焊接。

现在参见图3，这是手柄控制器部分的一个优选实施方式其中主要涉及电压指示装置及无效时间扣除电路。由该图可见电压指示装置主要由一个模/数转换器301及一个多位LED发光条302的串联电路组成。该模/数转换器301具有10个输出端(D1～D10)，输出低电位时为有效，它们分别对应于6V～60V的十个电压值，电压增量恒定为6V。该多位LED发光条302是一个十位显示的超高亮度LED发光显示器，它具有10个输入端(LED1～10)，分别与模/数置换器301的输出端(D1～D10)相连接，用以显示6V～60V中的不同电压值。但输出端LED7总是接低电位，该发光条保持常亮，它对应于42V，是焊接的最佳工作点。来自交流焊机次级并经分压电路分压后的焊接电压Vw从一个二极管D3输入到模/数转换器301的模拟量输入端(5)，此外，一个恒定的电压6V通过二极管D4输入到该输入端(5)，用以保证焊机电压因粘连状态而低于6V时，仍使第一位发光条点亮，以便指示焊机处于粘连状态。

无效工作时间扣除电路主要由带有四个二极管D5～D8输入部分的上、下限比较器4A及一个晶体三极管N1组成，比较器4A的输出端(1)经一个电阻R9与晶体管N1的基极相连接，晶体管N1的发射极接地，其集电极与晶体振荡器6的晶体C1的下端相连接。四个二极管D5～D8的阳级均连接到比较器4A的反相输入端(2)上，它们的阴极分别与模/数转换器301的两个最低位输出端(D1、D2)及两个最高位输出端(D9、D10)相连接比较器4A的正相输入端与一恒定参考电位相连接。正常焊接时这些输出端为高电位，此时比较器4A的正相输入端(3)的输入电位低于反相输入端(2)的输入电位，因此输出端(1)为低电位，晶体管N1截止，不影响晶体振荡器6的振荡及计数器(未示出)的计数。当出现异常焊接状态，如粘接时，模/数置换器301的低位输出端(D1)或(D2)为低电位，或夹渣时，其高位输出端(D9)或(D10)为低电位，只要其中一个输出为低电位时，比较4A反相输出端(2)为低电位，比较器4A的输出端(1)为高电位，它使晶体管N1导通，并使晶体C1的下端接地，由此使晶体振荡器6停振并使计数器停止计数。

晶体振荡器6及运算放大器4B组成时间预置、计数及显示电路中的计数脉冲形成部分。晶体振荡器6的两个输出端(3.5)以两秒间隔交替地输出两组脉冲，它们分别经由两个二极管D1D2与运算放大器4B的正向输入端相连接，由此使运算放大器4B的输出端(7)输出每秒一个脉冲的信号，该脉冲信号输入到计数器。时间预置、计数及显示电路中的其余部分是公知的不在赘述。

根据本实用新型的一个优选实施例，可在直流低压电源201及焊接开关305之间连接一个电渣/电弧焊转换开关300(图2中虚线所示)。以下将参照图4来描述该转换开关300、控制电路204及固态开关电路203的一个优选实施方式。由该图可见当电渣/电弧焊转换开关300位于电渣焊位置W1时，5V直流电源202与焊接开关305相连接，该焊接开关305合上时，5V直流电压Vss一方面通过二极管D输入到控制电路204，另一方面向手柄控制器的其它部分供电。当转换开关300位于电弧焊的位置W2时，5V直流电压直接与控制电路204相连接。控制电路204由可控元件TWH8778及一继电器J构成，输入直流电压经电阻R传到可控元件的控制端(5)，使输出端(2、3)为正电位，由此使继电器J1得电，使触头K吸合。固态开关电路203由反向并联的两个晶闸管TH1及TH2构成，当触头K闭合时，晶闸管TH1及TH2的控制级经电阻Rg相连接，分别使晶闸管TH1及TH2在正、负半波中导通，并使交流焊机1的原边接通380V交流电源。作为固态开关还可使用其他的器件，如大功率晶体三极管。

Claims (8)

1.钢筋电渣压力焊机，它由交流焊机部分，主控制器部分，手柄控制器部分及钢筋卡具组成，主控制器部分包括交流电源，交流开关部件，控制电路及低压直流电源，手柄控制器部分包括电压指示装置及焊接开关，其特征在于：其中主控制器部分(20)的交流开关部件是无触点的固体开关电路(203)，它连接在交流电源(201)及交流焊机(1)之间并受控制电路(204)的控制，直流低压电源(202)由交流电源(201)供电并输出到手柄控制器部分(30)，所述主控制器(20)还包括一个分压电路(205)，它将交流焊机(1)的次边电压分压并输出到所述手柄控制器部分(30)的电压指示装置，该电压指示装置由一个模/数转换器(301)及一个多位LED发光条(302)的串联电路组成，所述手柄控制器部分还包括一个时间预置、计数及显示电路(304)及一个无效工作时间扣除电路(303)，该电路(303)与模/数转换器(301)相连接，接收其最高及最低位输出信号，该电路(303)的输出端与时间预置、计时及显示电路(304)中的晶体振荡器部分相连接，焊接开关(305)接收直流低压电源(202)的输出电压，其输出端一方面与时间预置、计数及显示电路(304)及电压指示装置(301，302)和无效工作时间扣除电路(303)相连接，另一方面与控制电路(204)的输入端相连接。

2.根据权利要求1所述的钢筋电渣压力焊机，其特征在于：在所述直流低压电源(202)及焊接开关(305)之间连接有一个电渣/电弧焊转换开关(300)，当该置换开关(300)位于电渣焊位置(W1)时，直流低压电源(202)与焊接开关(305)相连接，当该转换开关位于电弧焊位置(W2)时，直流低压电源(202)直接与控制电路(204)相连接。

3.根据权利要求1所述的钢筋电渣压力焊机，其特征在于：所述模/数转换器(301)具有10个输出端〔(D1)～(D2)〕，输出低电位为有效，它们分别对应于6v～60V的十个电压值，电压增量恒定为6V，所述多位LED发光条(302)是一个十位显示的超高亮度LED发光显示器，它具有10个输入端〔(LED1)～(LED10)〕，分别与模/数转换器(301)的输出端〔(D1)～(D10)〕相连接，用以显示6V～60V中的不同电压值，但是其中一个输出端(LED7)总是接低电位。

4.根据权利要得3所述的钢筋电渣压力焊机，其特征在于：所述模/数转换器(301)的输入端经过一个二极管(D3)接收来自焊机次级的电压，并经过另一二极管(D4)接收一个恒定电压6V。

5.根据权利要求1所述的钢筋电渣压力焊机，其特征在于：所述无效工作时间扣除电路(303)由一个上、下限比较器(4A)及一个晶体三极管(N1)组成，比较器(4A)的输出端经一个电阻(R9)与晶体管(N1)的基极相连接，晶体管(N1)的发射极接地，其集电极与一个晶体振荡器(6)的晶体(C1)的下端相连接，比较器(4A)的反相输入端四个二极管(D5～D8)的阳极相连接，这些二极管的阴极分别与模/数转换器(301)的两个最低位输出端〔(D1)、(D2)〕及两个最高位输出端〔(D9)、(D10)〕相连接。比较器(4A)的正相最高位输入端与一恒定参考电位相连接。

6.根据权利要求1所述的钢筋电渣压力焊机，其特征在于：所述时间预置、计数及显示电路(304)的计数脉冲形成部分由晶体振荡器(6)及运算放大器(4B)组成，晶体振荡器(6)的两个输出端以2秒间隔交替地输出两组脉冲，它们分别经由两个二极管(D1、D2)与运算放大器(4B)的正相输入端相连接。

7.根据权利要求1所述的钢筋电渣压力焊机，其特征在于：所述控制电路(204)由一个可控元件(TWH8778)及一个继电器(J)构成，输入直流电压经电阻(R)传到该可控元件的控制端，可控元件的输出端与继电器(J)相连接，所述固态开关电路(203)由反向并联的两个晶闸管(TH1及TH2)构成，当继电器触头(K)闭合时，两个晶闸管(TH1及TH2)的控制极经电阻(Rg)相连接。

8.根据权利要求1所述的钢筋电渣压力焊机，其特征在于：所述固态开关还可使用大功率晶体三极管。

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