CN2274125Y

CN2274125Y - 塑料管件熔接机

Info

Publication number: CN2274125Y
Application number: CN 96246607
Authority: CN
Inventors: 赵良煦; 朱建庆
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-11-13
Filing date: 1996-11-13
Publication date: 1998-02-11
Anticipated expiration: 2006-11-13

Abstract

一种塑料管件熔接机,其电路由微机处理电路、电源电路、温度检测电路、实时电流检测电路、输出控制及声响提示电路和交流稳压及欠压、过压保护电路组成,它通过输出39.5伏的稳压电源使塑料管件加热至熔化在压力熔接,为了对环境温度变化引起的误差进行补偿,采用了温度检测电路,通过微机处理电路进行修正,实时电流检测电路则可对工作时的实时电流检测。它可用于相同管径的塑料管的对接。

Description

塑料管件熔接机

本实用新型属于一种电热加工设备。

目前塑料管熔接主要采用平板对接式熔接，即电热平板置于二支被熔接的塑料管之间，然后加电使塑料管熔化对接。这种熔接方法的缺点是容易产生偏心，因此只适用于较大管径的塑管，而对小管径的塑管则无法对接。再者，由于系人工操作和人工加压，故对操作工的技术要求甚高，否则，如果控制不当，容易造成偏心或者压力过大、过小，以致造成熔接失败。

本实用新型的目的提供一种塑料管件熔接的设备。

本实用新型的工作原理是：合上电后，电源指示灯亮，并处于待机状态。通过按键输入操作员号码、操作日期、标定熔接时间后，按下启动键，开始进入熔接状态：主变压器接通，并输出39.5伏交流电压，使一次性塑管接头内附的电热元件发热，恰到好处地熔融管件的外壁和管接头的内壁，使二者可靠地熔接。当熔接正常结束时，发出声响提示，以示熔接完毕。同时，在液晶显示屏上提示：“请设置冷却时间”。冷却时间设置完毕，再按启动键，进入冷却过程。当冷却结束后，又一次声响提示。至此，完成一次熔接工作。若要在中途退出工作状态，可按“急停”按键，则立即停止熔接，退出工作状态。其工作示意图见图1。

本实用新型的电路主要由以下六个部分(见图2)组成：一、微机处理电路(图3)，主要完成数据采集、处理、控制功能；二、电源电路(图4)，提供整机工作电压；三、温度检测电路(图5)，检测工作环境温度；四、实时电流检测电路(图6)，随时检测熔接时的工作情况；五、输出控制及声响提示电路(图7)，熔接工作结束，声响提示；六、交流稳压及欠压，过压保护电路(图8)，完成输出稳压及输入欠、过压保护功能。

各部分电路的具体工作过程，将结合附图详述如下：

一、微机处理电路

本电路是中心控制部分。由U7(CPU)、U6(锁存器)、U5(译码器)、U4(存储器)、U3(A/D芯片)、U2(I/O接口芯片)、U1(电源监视芯片)、U10(反相器)、U11(与非门)、U12(分频器)、U13(触发器)、U14(或非门)等器件组成，具体的工作过程是：1、由U3、U6、U7、U10、U14、U15等器件组成对温度变化量、负载电流进行检测、计算、分析，并作出相应的处理。2、由U1、U4、Z2、D17、R31、R32、C2、C4、D15、D16、R30、E等器件实现数据记录及保存功能。3、由U7、U2等完成键盘输入接口、并行输出口等功能。4、由U7、U10、U12-U14等器件产生计数时钟，实现熔接时间的定时控制。5、由U11、U10、U7、RW9等器件实现液晶显示功能。6、由U7等完成熔接启动和急停的控制。

二、电源电路

由T2、DB1-DB3，U16-U18等元件组成三组低压输出电路，供电路使用。其中由T2的L1绕组输出9伏交流电压，经过DB1整流，U16稳压后输出+5伏直流电压供单片机系统使用；由T2的L2绕组输出15伏交流电压，经过DB2整流，U17稳压后输出+12伏直流电压供运放使用；由L3绕组输出的18伏交流电压，经过DB3整流，U18稳压后输出+15伏直流电压供继电器绕组使用。C11-C19在本电路中超到滤波的作用。+12V和+15V电源的负端为Vss和+5V的地隔离。

三、温度检测电路

本电路的特征是由温度传感器RT、电阻R42、电位器RW10和电容C8组成，其接法是R42和RW10串联后和C8并联，C8的一端接地，C8的另一端通过温度传感器RT接Vcc，同时，该端接至集成块U3的26脚。当环境变化时，温度传感器的电阻值随之变化，于是，电压V0随RT的变化而变化。此变化量经A/D转换后，送入单片机系统进行处理，从而确定温度补偿系数，精确调整熔接时间。

四、实时电流检测电路

本电路的特征是由电流互感器ML，整流桥堆DB4，电阻R45、R46，电容C9、C10组成，其特征是ML的次级线圈接DB4的二个交流输入端，二个直流输出端并接R44和C9后，正端通过R45再并接R46和C10，电路的正输出端接集成块U3的27脚，负端接地。电路输出电压经集成块U3的A/D转换后送入单片机处理，单片机就可以通过检测来达到检测主回路电流大小的目的。

五、输出控制及声响提示电路(图7)

由电阻R38、R39、光耦OPT1、场效应管Q9、二极管D20、继电器J8等器件组成输出控制电路。当按下启动键后；CPU输出控制置P1.1低电平，使J8接合，启动熔接；当按下急停键后，CPU迅速输出控制信号，置P1.1高电平，使J8分离，即切断主变压器总开关，使熔接工作停止。

由电阻R37、R40、光耦OPT2、三极管Q8、扬声器Y等器件组成声响提示电路。根据不同情况分别发出声响提示：1、当熔接机启动后，具有温度补偿的熔接定时时间减至0时，CPU便发出控制信号，置P1.4低电平，使三极管Q8导通，扬声器Y即发出声响，进行提示。2、当设置的冷却时间减至0时，CPU便发出控制信号，置P1.4低电平，使三极管Q8导通，扬声器Y即发出声响，进行提示。3、当熔接过程中出现过流或断路时，CPU便发出控制信号，置P1.4低电平，使三极管Q8导通，扬声器Y即发出声响，进行提示。

六、交流稳压及欠压、过压保护电路

本电路的特征在于该电路由电压取样部分、比较电路部分和主变压器控制部分组成，电压取样部分包括变压器T1，二极管D18、D19，电阻R34-R36，电容C1、C7及电位器RW8，其接法是输入电压交流220V经变压器T1降压和二极管D18、D19全波整流，其正电压经电阻R36、R35、R34及电位器RW8回到Vss，在电阻R35的二端分别接电容C1和C7滤波，C1端接至各路比较器的负端；比较电路部分有7路相同的电路，包括运放集成块U8、U9，二极管D8-D14，电阻R1-R29、R47-R53，电位器RW1-RW7和稳压管DW1，其接法以其中一路为例是由R29和DW1组成的稳压电路，从DW1输出的+12V通过R47、R28和RW2至Vss，R47和R20的接点通过R26加到比较器U9：B的正端，并通过正向二极管D9和R13加到比较器U9：B的输出端，该输出端又通过R2加到三极管Q2的基极；主变压器控制部分有7路相同的电路，包括三极管Q1-Q7，继电器J1-J7，二极管D1-D7及主变压器T3，其接法以其中一路为例是三极管Q2的基极通过R2接到比较器U9：B的输出端，集电极接Vss，发射极通过继电器J2的线圈到+12V，二极管D2和继电器J2线圈反向并联，继电器J2的静合接点接J3的中间接点，J2的中间接点接J1的静合接点，J2的动合接点接主变压器T3的初级线圈，T3初级线圈的中间抽头分别接继电器J3-J7的动合接点，初级线圈末端接交流220V中的一根电源线，继电器J1的动合接点和J7的静合接点均为空接点。本电路当输入电压在170-250伏时，能自动调整，使输出工作电压稳定在39.5伏；当输入电压超出此范围时，自动切断电路以保护设备。各路比较器基准电压的设定分别与交流输入电压170V、190V、200V、220V、230V、250V相对应，当取样电压发生变化时，此电压与每个比较器的基准电压相比较，使相应的比较器动作，从而推动相应的继电器动作，使主变压T3切换到相应的线圈中间抽头，保证了输出电压的稳定。当外电源电压＜170V时，由比较器送来的信号全是高电平，此时，Q1-Q7均截止，J1-J7也均不动作，由于J7不动作，电源电压无法送到T3的初级，电路自动切断；当电源电压上升到170V时，比较器送来的信号使Q7导通，J7动作，此时电源电压通过继电器触点送到T3的170伏输入端，电源开始工作；当电源电压继续上升，Q6-Q2将依次动作，使T3的初级自动切换到相应的位置，以保证输出电压的稳定。当电源电压＞250伏时，Q1导通，J1动作，电路又自动切断，起到了过压保护作用。

本实用新型的优点主要有以下四方面：

1、具有较宽的工作电压范围及完善的欠、过压保护功能。当输入电压在170V-250V之间时，能自动稳压，确保输出稳定在39.5V。当输入电压超限时(小于170V或大于250V)能够自动切断电源电路，达到自动保护的目的。

2、具有自动温度补偿功能。本实用新型能够自动检测工作时的环境温度，并经过科学的计算，对标定的熔接时间精确修正以补偿环境温度的变化，确保了熔接的质量。

3、具有实时监控功能。通过对工作时电流、电压等参数的实时监测和处理，能随时掌握熔接工作状况，当负载一旦出现开路、短路等异常情况时，能自动停机并报警。

4、具有工作参数存储、打印功能。每次熔接工作结束后，都能自动地将本次工作相关的现场数据存储起来，以备日后查考；如果需要，可通过打印机接口将以前任一次熔接工作时的有关数据，方便地打印出来。

附图说明：

图1是本实用新型和塑料管熔接的示意图。

1——液晶显示屏 2——电源指示灯

3——工作指示灯 4——并行接口

5——设置按键 6——扬声器

7——220伏插头 8——输出电极

9——塑料管件甲 10——一次性管接头

11——发热电阻丝 12——塑料管件乙

图2是本实用新型原理框图，其中：

1——微机处理电路 2——电源电路

3——温度检测电路 4——实时电流检测电路

5——输出控制及声响提示电路

6——交流稳压及欠压、过压保护电路

图3是微机处理电路原理图。

图4是电源电路原理图。

图5是温度检测电路原理图。

图6是实时电流检测电路原理图。

图7是输出控制及声响提示电路原理图。

图8是交流稳压及欠压、过压保护电路原理图。

图3-图8总和即为本实用新型的总原理图。

实施例

本实用新型的电路部分按图3-图8实施，其主要的元器件参数及型号如下：

集成块U1 TL7705

U2 8255

U3 ADC0809

U4 6264

U5 74LS138

U6 74LS373

U7 8051

U8、U9 LM324

U10、U15 74LS04

U11 74LS00

U12 CD4158

U13 74LS74

U14 74LS02

U16 7805

U17 7812

U18 7815

三极管Q1-Q7 8550

Q8 9013

Q9 IRFZ20

光电耦合器OPT1、OPT2 4N25

整流桥堆DB1-DB4 RL406

稳压管DW1 12V

DW2 3V

电流互感器ML 400∶5

继电器J1-J7 12V

电阻R1-R7 560

R8-R14 200K

R15-R20 390

R21-R27 10K

R28、R29 390

R34 7.5K

R35 4.7K

R36 5.1K

R47-R53 1K

温度传感器RT RF51-5K

电位器RW1-RW9 20K

电容器C1、C7 104

Claims

1、一种塑料管件熔接机，其电路由微机处理电路(1)、电源电路(2)、温度检测电路(3)、实时电流检测电路(4)、输出控制及声响提示电路(5)和交流稳压及欠压、过压保护电路(6)组成，其特征在于交流稳压及欠压、过压保护电路(6)由电压取样部分、比较电路部分和主变压器控制部分组成，电压取样部分包括变压器T1、二极管D18、D19，电阻R34-R36，电容C1、C7及电位器RW8，其接法是输入电压交流220伏经变压器T1降压和二极管D18、D19全波整流，其正电压经电阻R36、R35、R34及电位器RW8回到Vss，在电阻R35的二端分别接电容C1和C7滤波，C1端接至各路比较器的负端；比较电路部分有7路相同的电路，包括运放集成块U8、U9，二极管D8-D14，电阻R1-R29、R47-R53，电位器RW1-RW7和稳压管DW1，其接法以其中一路为例是由R29和DW1组成的稳压电路，从DW1输出的+12V通过R47、R28和RW2至Vss，R47和R20的接点通过R26加到比较器U9：B的正端，并通过正向二极管D9和R13加到比较器U9：B的输出端，该输出端又通过R2加到三极管Q2的基极；主变压器控制部分共有7路相同的电路，包括三极管Q1-Q7，继电器J1-J7，二极管D1-D7及主变压器T3，其接法以其中一路为例是三极管Q2的基极通过R2接到比较器U9：B的输出端，集电极接Vss，发射极通过继电器J2的线圈到+12V，二极管D2和继电器J2的线圈反向并联，继电器J2的静合接点接J3的中间接点，J2的中间接点接J1的静合接点，J2的动合接点接主变压器T3的初级线圈，T3初级线圈的中间抽头分别接继电器J3——J7的动合接点，初级线圈末端接交流220V中的一根电源线，继电器J1的动合接点和J7的静合接点均为空接点。

2、如权利要求1所述的塑料管件熔接机，其特征是所说的温度检测电路包括温度传感器RT，电阻R42，电位器RW10和电容C8，其接法是R42和RW10串联后和C8并联，C8的一端接地，C8的另一端通过温度传感器RT接Vcc，同时，该端接至集成块U3的26脚。

3、如权利要求1所述的塑料管件熔接机，其特征是所说的实时电流检测电路包括电流互感器ML，整流桥堆DB4，电阻R45、R46，电容C9、C10，其接法是ML的次级线圈接DB4的二个交流输入端，二个直流输出端并接R44和C9后，正端通过R45再并接R46和C10，电路的正输出端接集成块U3的27脚，负端接地。