專利名稱：電焊機電流遙控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種遙控裝置，具體地是一種電焊機電流遙控裝置。
電焊作業(yè)時，由于焊接方位和條件會不斷變化，電焊工必需頻繁的調(diào)節(jié)電流以達到最佳的焊接效果。但在施工現(xiàn)場焊機往往與焊接點有較遠(yuǎn)的距離，對于沒有遙控裝置的焊機，焊工必需到幾十米外的焊機旁調(diào)節(jié)電流。這樣焊工來回調(diào)節(jié)電流不但不方便，而且浪費時間，降低了工效。雖然有的焊機帶有線遙控裝置，但這種裝置必需用一根專用電纜與電焊機相連，這樣不但使施工現(xiàn)場布線復(fù)雜，而且使用不方便。而帶無線遙控的焊機，其抗干擾能力又遠(yuǎn)達不到現(xiàn)場要求。
本實用新型的目的是提供一種電焊機電流遙控裝置，它無需專用電纜與電焊機相連，且抗干擾能力強。
本實用新型的目的是以下述方式實現(xiàn)的本實用新型由遙控器和接收控制器組成，遙控器上裝有夾頭、觸頭、工作指示燈、旋扭，旋扭上標(biāo)有電流刻度值；遙控器電路板用樹脂或其它材料封裝，遙控器電路采用了極性轉(zhuǎn)換單元、線性調(diào)壓單元、線性壓控振蕩單元、電流控制開關(guān)單元、指示燈單元。其中指示燈單元與電流控制單元配接，線性壓控振蕩單元分別與極性轉(zhuǎn)換單元、電流控制開關(guān)單元線性調(diào)壓單元配接。極性轉(zhuǎn)換單元由二極管D1-D4構(gòu)成；線性調(diào)壓單元由電阻R6、R7、電位器W串聯(lián)構(gòu)成，IC1的5腳與W的可調(diào)端連接；線性壓控振蕩單元由IC1、電阻R1、R2、R3、電容C1、穩(wěn)壓管DW組成；電流控制開關(guān)單元由電阻R4、R5、Q1構(gòu)成；指示燈單元由發(fā)光二極管D5構(gòu)成。
接收控制電路采用了電流/電壓變換單元、抗焊接干擾單元、濾波整型單元、計數(shù)閘門單元、閘門控制單元、振蕩分頻單元、數(shù)字濾波單元、數(shù)/模轉(zhuǎn)換單元、基準(zhǔn)電壓單元、模擬信號運算單元。其中電流/電壓變換單元、抗焊接干擾單元與濾波整型單元配接；濾波整型單元分別與計數(shù)閘門單元、閘門控制單元配接；振蕩分頻單元與閘門控制單元配接，閘門控制單元與計數(shù)閘門單元配接；計數(shù)閘門單元與數(shù)字濾波單元配接；基準(zhǔn)電壓單元、數(shù)字濾波單元、閘門控制單元分別與數(shù)/模轉(zhuǎn)換單元配接；數(shù)/模轉(zhuǎn)換單元與模擬信號運算單元配接。電流/電壓變換單元由互感器L1、電容C6、電阻R0構(gòu)成；抗焊接干擾電路單元由電阻R12、R13、R14、二極管D8、集成電路IC8構(gòu)成，R14與D8的連接點接IC1的4腳；濾波整型電路單元由二極管D2、D3、電阻R1、R2、R3、電容C1、集成電路IC1構(gòu)成；計數(shù)閘門單元由集成電路IC6A構(gòu)成；閘門控制單元由二極管D4、電容C3、電阻R5、集成電路IC2構(gòu)成；振蕩分頻單元由電阻R4、電容C2、電位器W3、集成電路IC3構(gòu)成；數(shù)字濾波單元由二極管D6、D7、電阻R4、集成電路IC6C、IC6D構(gòu)成，其中D6、D7的正極分別與IC4的輸出端連接，IC6C的一輸入端與IC2的輸出端相連，另一輸入腳與D6、D7的負(fù)極相連，IC6D的輸出端與IC5的一控制端相連；數(shù)/模轉(zhuǎn)換單元由集成電路IC5構(gòu)成；基準(zhǔn)電壓單元由電位器W1、電容C4、C5、穩(wěn)壓管D1構(gòu)成。模擬信號運算單元由集成電路IC7A、IC7B、IC7C、IC7D、電阻R7、R8、R9、R15、R16、R17、電位器W2構(gòu)成。
使用時，把遙控器夾頭夾在焊鉗上，其觸頭與工件接觸，并且指示燈發(fā)光，然后轉(zhuǎn)動遙控器上調(diào)節(jié)旋扭到所需的電流刻度，焊接電流即調(diào)好；也可以先將遙控器上的調(diào)節(jié)旋扭調(diào)到所需的電流刻度，然后再將遙控器夾到焊鉗上并與工件接觸。電流調(diào)好后遙控器放回工衣兜或其它合適的地方。
其基本原理是遙控器內(nèi)的線性V/F轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生頻率連續(xù)可變的脈沖信號，經(jīng)焊接電纜載波傳送至電焊機內(nèi)的接收器，在接收器內(nèi)經(jīng)線性F/V轉(zhuǎn)換產(chǎn)生連續(xù)可變的控制電壓來控制焊機電流。
本遙控裝置具有如下優(yōu)點1、取消了專用電纜，巧妙利用焊接電纜載波，具有無線遙控的優(yōu)點。2、工作可靠，遙控距離大于100M，采用多級抗干擾措施，抗干擾能力大大優(yōu)于無線遙控。3、結(jié)構(gòu)比無線遙控簡單，且不怕電磁屏蔽，能在金屬容器內(nèi)部或塔內(nèi)進行遙控。4、同時該遙控器體積小巧，使用攜帶非常方便。5、減輕焊工的勞動強度，提高焊工工作效率?？蛇m用于手工電弧焊(可控硅或IGBT)逆變焊機，手工/氬弧焊(可控硅或IGBT)逆變焊機。
下面參照附圖進一步說明本實用新型內(nèi)容。


圖1為本實用新型遙控器結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實用新型電路方框圖圖3為本實用新型遙控器電路圖圖4為本實用新型接收器電路圖圖5為本實用新型接收電路與焊機連接示意圖圖6為本實用新型操作示意圖參照附圖，本實用新型由遙控器和裝在電焊機上的接收機組成，遙控器外殼上裝有夾頭1、觸頭4、工作指示燈2、旋扭3，旋扭3上標(biāo)有電流刻度值；遙控器電路板5用樹脂或其它材料封裝(如
圖1所示)遙控器電路采用了極性轉(zhuǎn)換單元、線性調(diào)壓單元、線性壓控振蕩單元、電流控制開關(guān)單元、指示燈單元。其中指示燈單元與電流控制開關(guān)單元配接，線性壓控振蕩單元分別與極性轉(zhuǎn)換單元、電流控制開關(guān)單元和線性調(diào)壓單元配接。極性轉(zhuǎn)換單元由二極管D1-D4構(gòu)成；線性調(diào)壓單元由電阻R6、R7、電位器W串聯(lián)構(gòu)成，IC1(ICM7555)的5腳與W的可調(diào)端連接；線性壓控振蕩單元由IC1、電阻R1、R2、R3、電容C1、穩(wěn)壓管DW組成；電流控制開關(guān)單元由電阻R4、R5、Q1構(gòu)成；指示燈單元由發(fā)光二極管D5構(gòu)成(如圖2、3所示)。
接收控制電路采用了電流/電壓變換單元、抗焊接干擾單元、濾波整型單元、計數(shù)閘門單元、閘門控制單元、振蕩分頻單元、數(shù)字濾波單元、數(shù)/模轉(zhuǎn)換單元、基準(zhǔn)電壓單元、模擬信號運算單元。其中電流/電壓變換單元、抗焊接干擾單元與濾波整型單元配接；濾波整型單元分別與計數(shù)閘門單元、閘門控制單元配接；振蕩分頻單元與閘門控制單元配接，閘門控制單元與計數(shù)閘門單元配接；計數(shù)閘門單元與數(shù)字濾波單元配接；基準(zhǔn)電壓單元、數(shù)字濾波單元、閘門控制單元分別與數(shù)/模轉(zhuǎn)換單元配接；數(shù)/模轉(zhuǎn)換單元與模擬信號運算單元配接。其中電流/電壓變換單元由互感器L1、電容C6、電阻R0構(gòu)成；抗焊接干擾電路單元由電阻R12、R13、R14、二極管D8、集成電路IC8構(gòu)成，R14與D8的連接點接IC1的4腳；濾波整型電路單元由二極管D2、D3、電阻R1、R2、R3、電容C1、集成電路IC1構(gòu)成；計數(shù)閘門單元由集成電路IC6A構(gòu)成；閘門控制單元由二極管D4、電容C3、電阻R5、集成電路IC2構(gòu)成；振蕩分頻單元由電阻R4、電容C2、電位器W3、集成電路IC3構(gòu)成；數(shù)字濾波單元由二極管D6、D7、電阻R4、集成電路IC6C、IC6D構(gòu)成，其中D6、D7的正極分別與IC4的輸出端連接，IC6C的一輸入端與IC2的輸出端相連，另一輸入腳與D6、D7的負(fù)極相連，IC6D的輸出端與IC5的一控制端相連；數(shù)/模轉(zhuǎn)換單元由集成電路IC5構(gòu)成；基準(zhǔn)電壓單元17由電位器W1、電容C4、C5、穩(wěn)壓管D1構(gòu)成。模擬信號運算單元20由集成電路IC7A、IC7B、IC7C、IC7D、電阻R7、R8、R9、R15、R16、R17、電位器W2構(gòu)成(如圖2、圖4所示)。
本實用新型遙控器的電路工作原理如圖2所示來自電焊機70.5伏左右的電壓經(jīng)D1-D4極性轉(zhuǎn)換后向遙控器電路供電。在本電路中IC1(ICM7555)接成一個線性壓控振蕩器(線性度為2％左右)，當(dāng)調(diào)節(jié)線性電位器W1時，IC1的5腳的電壓將在6.2-8.1之間變化，3腳輸出脈沖的頻率在2kHZ-4kHZ之間變化，從3腳輸出的脈沖經(jīng)R4去控制開關(guān)管V1的開關(guān)，則Q1的集電極產(chǎn)生頻率在2kHZ-4kHZ，脈沖的占空比為1/15-1/30，脈沖寬度為50uS的電流脈沖，脈沖電流大小為25mA，R5為限流電阻。此電流脈沖經(jīng)D1-D4傳至焊接電纜。由于電流脈沖的占空比小，所以遙控器的平均工作電流不超過3mA，消耗功率小于0.2W，因此遙控器即使長時間工作也不會發(fā)熱損壞。
接收控制器電路工作原理如圖3所示互感器L1將焊接電纜傳來的2KHZ--4KHZ電流脈沖轉(zhuǎn)換為幅值為2V左右的同頻率電壓脈沖信號，此信號經(jīng)C6、R0、R1、R2微分后送到由IC1與RC構(gòu)成的單穩(wěn)電路進行整形，整形后的脈沖寬度由R3、C1確定為165uS，從IC1的3腳輸出.電路中R1、R2將IC1的2腳電位上拉至6.4V，而2腳的翻轉(zhuǎn)電位要求小于1/3VDD即5V，這樣幅值小于1.4V的干擾脈沖將不能通過IC1。電路中二極管D1，D2起限幅作用，用于限制焊機焊接時產(chǎn)生的強干擾，防止IC1損壞。
R12、R13、R14、D8、IC8在電路中也組成抗干擾電路當(dāng)電焊機處于空載狀態(tài)時，其輸出電壓為70.5V，經(jīng)電阻R12、R13分壓后，IC8的3腳電壓大于0V，所以6腳輸出高電平到IC1的4腳，遙控信號能通過IC1(遙控器工作在空載狀態(tài))，當(dāng)電焊機處于工作狀態(tài)時，其輸出電壓低于60V，則IC8的6腳輸出低電平，IC1被強復(fù)位，焊接時產(chǎn)生的干擾信號就不能通過IC1。
電路中IC2，IC3，IC4、IC6A構(gòu)成一個計數(shù)器，IC3與W3，C2構(gòu)成頻率位20480HZ的多諧振蕩器，經(jīng)內(nèi)部10分頻從9腳輸出周期為0.05S的時基脈沖到IC3的13腳.IC2作為測量時序分配器，13腳每輸入一個周期為0.05S的時基脈沖，Y0-Y9依次輪流輸出一個寬度為0.05S正脈沖，當(dāng)13腳輸入第4個時基脈沖時，IC2的7腳變?yōu)楦唠娖?，將計?shù)器IC4(CD4040)清0；當(dāng)?shù)?個時基脈沖到來時，IC2的10腳變?yōu)楦唠娖?，計?shù)閘門IC6A打開，從IC1的3腳輸出的被測信號送到IC4進行計數(shù)，當(dāng)?shù)?個時基脈沖到來時，閘門YF1關(guān)閉，計數(shù)停止，同時IC2的1腳變?yōu)楦唠娖?，計?shù)值被允許送到IC5進行數(shù)模轉(zhuǎn)換。電路中D4、C3、R5控制IC2的計數(shù)，當(dāng)有遙控信號到來時，IC2的14腳為高電平，允許計數(shù)，當(dāng)遙控信號結(jié)束后15mS，14腳變?yōu)榈碗娖?，計?shù)被禁止。
本電路選用8位D/A轉(zhuǎn)換電路DAC0832，基準(zhǔn)電壓UREF用+10V，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換，運放IC7C的輸出電壓U0C＝-D*UREF/256對于本電路，已知計數(shù)閘門開啟時間為0.05S，則計數(shù)器計數(shù)值D＝頻率*時間，應(yīng)在100--200之間，對應(yīng)的二進制為01100100--11001000之間，將D代入上式，則IC7C輸出端U0C將在-3.906---7.812V之間變化，以川焊公司產(chǎn)的ZX7系列可控硅焊機為例，其電流控制電壓在-2V---10V之間變化，因此運放IC7C的輸出電壓必須放大(10-2)/(7.812-3.906)＝2.048倍再加上(7.810*2.048-10)＝6V才能達到要求。此運算由運放IC7B、IC7D組成的反相比例求和電路來實現(xiàn)，對于來自基準(zhǔn)電壓+6V信號(由W1精確調(diào)節(jié))，增益由兩個10K的電阻確定為-1，在IC7B輸出端實現(xiàn)減6V的運算，對來自D/A變換電路的-3.906---7.812V控制信號進行反相放大，增益由10K電阻和10K電位器W2精確調(diào)節(jié)。在IC7B的7腳輸出+2V--+I0V電壓。再經(jīng)IC7D反相后輸出-2V---10V的電壓去控制焊接電流。
D6、D7、R4、IC6C、IC6D組成數(shù)字濾波器，可濾除1.28KZ以下的低頻干擾，原理如下收前可知，對于來自遙器的遙控信號，計數(shù)器輸出的二進制值應(yīng)在01100100--11001000之間，則IC4的輸出腳Q8、Q7中必定有一腳為高電平，則由D6、D7、R4構(gòu)成的或門輸出高電平，IC2輸出的送數(shù)脈沖能通過IC6D，將IC4的計數(shù)值送入IC5進行D/A轉(zhuǎn)換。而對于頻率小于是1280HZ的干擾信號，計數(shù)器的計數(shù)值小于01100100(十進制為64)則IC4的輸出腳Q8、Q7均為低電平，則由D6、D7、R4構(gòu)成的或門輸出低電平，這個低電平信號封鎖了IC6D，IC2輸出的送數(shù)脈沖不能通過IC6D，IC4的計數(shù)值禁止送IC5進行D/A轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)數(shù)字濾波。
遙控器無須調(diào)試，。
接收控制器調(diào)試如圖5所示，先將電壓取樣線，電流控制線，互感器接到焊機(ZX7-400S/ST)相應(yīng)的位置，打開焊機，調(diào)節(jié)W3，使IC6的9腳輸出頻率20480HZ。用焊鉗夾住遙控器并使其觸頭與工件接觸，粗調(diào)電位器W1使IC7A的1腳輸出+6V的電壓。調(diào)整W2，直到遙控器上電流旋扭從電流最小值調(diào)到最大值時，IC7D的14腳輸出電壓變化量為10-2＝8V為止，再細(xì)調(diào)電位器W1，使IC7D14腳輸出電壓在-2V---10V之間變化。調(diào)試完畢后即可投入使用。
如圖6所示，使用時，把遙控器夾頭1夾在焊鉗7上，其觸頭4與工件6接觸，并且指示燈2發(fā)光，然后轉(zhuǎn)動遙控器上調(diào)節(jié)旋扭3到所需的電流刻度，焊接電流即調(diào)好；也可以先將遙控器上的調(diào)節(jié)旋扭調(diào)到所需的電流刻度，然后再將遙控器夾到焊鉗上并與工件接觸。電流調(diào)好后遙控器放回工衣兜或其它合適的地方。
權(quán)利要求1.一種電焊機電流遙控裝置，由遙控器和接收控制器組成，其特征在于所述遙控器外殼上裝有夾頭、觸頭、工作指示燈、旋扭，旋扭上標(biāo)有電流刻度值；遙控器電路由極性轉(zhuǎn)換單元、線性調(diào)壓單元、線性壓控振蕩單元、電流控制開關(guān)單元、指示燈單元組成，其中指示燈單元與電流控制單元配接，線性壓控振蕩單元分別與極性轉(zhuǎn)換單元、電流控制開關(guān)單元、線性調(diào)壓單元配接；接收控制電路由電流/電壓變換單元、抗焊接干擾單元、濾波整型單元、計數(shù)閘門單元、閘門控制單元、振蕩分頻單元、數(shù)字濾波單元、數(shù)/模轉(zhuǎn)換單元、基準(zhǔn)電壓單元、模擬信號運算單元組成；其中電流/電壓變換單元、抗焊接干擾單元與濾波整型單元配接；濾波整型單元分別與計數(shù)閘門單元、閘門控制單元配接；振蕩分頻單元與閘門控制單元配接，閘門控制單元與計數(shù)閘門單元配接；計數(shù)閘門單元與數(shù)字濾波單元配接；基準(zhǔn)電壓單元、數(shù)字濾波單元、閘門控制單元分別與數(shù)/模轉(zhuǎn)換單元配接；數(shù)/模轉(zhuǎn)換單元與模擬信號運算單元配接。
2.如權(quán)利要求1所述的遙控器，其特征在于所述遙控器電路的極性轉(zhuǎn)換單元由二極管D1-D4構(gòu)成；線性調(diào)壓單元由電阻R6、R7、電位器W串聯(lián)構(gòu)成，IC1的5腳與W的可調(diào)端連接；線性壓控振蕩單元由IC1、電阻R1、R2、R3、電容C1、穩(wěn)壓管DW組成；電流控制開關(guān)單元由電阻R4、R5、Q1構(gòu)成；指示燈單元由發(fā)光二極管D5構(gòu)成；接收器電路的電路的電流/電壓變換單元由互感器L1、電容C6、電阻R0構(gòu)成；抗焊接干擾電路單元由電阻R12、R13、R14、二極管D8、集成電路IC8構(gòu)成，R14與D8的連接點接IC1的4腳；濾波整型電路單元由二極管D2、D3、電阻R1、R2、R3、電容C1、集成電路IC1構(gòu)成；計數(shù)閘門單元由集成電路IC6A構(gòu)成；閘門控制單元由二極管D4、電容C3、電阻R5、集成電路IC2構(gòu)成；振蕩分頻單元由電阻R4、電容C2、電位器W3、集成電路IC3構(gòu)成；數(shù)字濾波單元由二極管D6、D7、電阻R4、集成電路IC6C、IC6D組成，其中D6、D7的正極分別與IC4的輸出端連接，IC6C的一輸出端與IC2的輸出端相連，另一輸入腳與D6、D7的負(fù)極相連，IC6D的輸出端與IC5的一控制端相連；數(shù)/模轉(zhuǎn)換單元由集成電路IC5構(gòu)成；基準(zhǔn)電壓單元由電位器W1、電容C4、C5、穩(wěn)壓管D1構(gòu)成。模擬信號運算單元由集成電路IC7A、IC7B、IC7C、IC7D、電阻R7、R8、R9、R15、R16、R17、電位器W2構(gòu)成。
專利摘要電焊機電流遙控裝置,由遙控器和接收控制器組成,遙控器上裝有夾頭、觸頭、工作指示燈、旋鈕;遙控器電路采用了極性轉(zhuǎn)換單元、線性調(diào)壓單元、線性壓控振蕩單元等單元;接收控制電路采用了電流/電壓變換單元、抗焊接干擾單元、濾波整型單元等單元。本實用新型取消了專用電纜,巧妙利用焊接電纜載波,具有無線遙控的優(yōu)點;工作可靠,遙控距離大于100M,抗干擾能力大大優(yōu)于無線遙控;結(jié)構(gòu)比無線遙控簡單,且不怕電磁屏蔽,能在金屬容器內(nèi)部或塔內(nèi)進行遙控;同時該遙控器體積小巧,使用攜帶非常方便。
文檔編號B23K9/10GK2481443SQ0123981
公開日2002年3月13日 申請日期2001年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月18日
發(fā)明者雷宏峰 申請人:雷宏峰