專利名稱：光電式co的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是光電式氣體保護(hù)焊短路過渡頻率檢測儀，屬焊接自動(dòng)化及質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)。
目前，在實(shí)際的焊接生產(chǎn)過程中和檢驗(yàn)測試中，測量CO2氣體保護(hù)焊短路過渡頻率的方法主要有①把頻率計(jì)串接在焊接回路中，直接讀出短路過渡頻率；②采用采集焊接回路中的電壓或電流信號，通過A/D轉(zhuǎn)換后輸入計(jì)算機(jī)，在屏幕上顯示出電壓或電流波形，并換算出短路頻率；③采用雙蹤示波器測試短路過程中的電壓或電流波形，并推算出其短路頻率；④采用高速攝影方法來分析熔滴過渡的情況并用讀片儀來計(jì)算其短路頻率。但是，上述幾種測量方法在測試條件和現(xiàn)場使用方面均有一定的局限性，且操作復(fù)雜、測試費(fèi)用高、直觀性差，難于滿足焊接過程質(zhì)量監(jiān)控實(shí)時(shí)性要求的需要。然而，短路過渡的CO2氣體保護(hù)焊是一種高效的焊接方法，具有生產(chǎn)效率高、焊接成本低、能耗低、適應(yīng)范圍廣、抗銹能力強(qiáng)等的優(yōu)點(diǎn)，有利于焊接過程的機(jī)械化和自動(dòng)化。CO2氣體保護(hù)焊焊接過程的重要特性之一是熔化電極的短路過渡。因此，在實(shí)際的焊接過程中，必須選擇和把握適當(dāng)?shù)倪^渡頻率，以便獲得穩(wěn)定的焊接過程以及更好的焊縫質(zhì)量。
本實(shí)用新型的目的就是為了克服和解決現(xiàn)有的測量CO2氣體保護(hù)焊短路過渡頻率的技術(shù)在測試條件及現(xiàn)場使用方面均有局限性、操作復(fù)雜、費(fèi)用高、直觀性差、無法滿足焊接過程實(shí)時(shí)監(jiān)控的要求等的缺點(diǎn)和問題，研究設(shè)計(jì)一種體積小、攜帶方便、操作簡便、能準(zhǔn)確且實(shí)時(shí)地檢測出CO2氣體保護(hù)焊焊接過程的短路頻率、以致能實(shí)時(shí)監(jiān)控CO2焊接過程的穩(wěn)定性、優(yōu)化工藝過程并減少熔化金屬的飛濺、方便實(shí)用的光電式CO2氣體保護(hù)焊短路過渡頻率檢測儀。
本實(shí)用新型是通過下述結(jié)構(gòu)技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的光電式CO2氣體保護(hù)焊短路過渡頻率檢測儀的結(jié)構(gòu)示意圖如


圖1所示，它由透明保護(hù)罩1、頻率顯示器2、向后移動(dòng)指示燈3、電源開關(guān)4、機(jī)殼5、印刷線路板6、點(diǎn)觸開關(guān)7、向前移動(dòng)指示燈8共同連接構(gòu)成，其相互位置和連接關(guān)系為透明保護(hù)罩1裝置于機(jī)殼5頂部并與機(jī)殼5形成活動(dòng)連接，頻率顯示器2是數(shù)碼顯示管裝置于機(jī)殼5面板的上部，向后移動(dòng)指示燈3裝置于機(jī)殼5面板中間右側(cè)，電源開關(guān)4裝置于機(jī)殼5面板下部右側(cè)，機(jī)殼5由面板、機(jī)殼架、背板通過螺釘連接構(gòu)成，印刷電路板6裝置于機(jī)殼5內(nèi)插件板支座上，點(diǎn)觸開關(guān)7裝置于機(jī)殼5面板下部左側(cè)，向前移動(dòng)指示燈8裝置于機(jī)殼5面板中間左側(cè)，頻率顯示器2、向前、向后移動(dòng)指示燈8、3、電源開關(guān)4、點(diǎn)觸開關(guān)7均分別通過各自信號線與印刷電路板6中的各電路相應(yīng)點(diǎn)相電氣連接；本頻率檢測儀的電路方框圖如圖2所示，其電路原理圖如圖3所示，其電路由傳感器電路、信號量判斷電路、整形電路、清零電路、延時(shí)電路、計(jì)數(shù)電路、顯示電路共同電氣連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為傳感器電路通過對弧光信號的感應(yīng)的感應(yīng)電信號輸出線及信號量判斷信號線分別與信號量判斷電路、整形電路相電氣連接，清零電路通過清零信號線與延時(shí)電路相電氣連接，整形電路、延時(shí)電路分別通過整形信號線、延時(shí)信號線與計(jì)數(shù)電路相電氣連接，計(jì)數(shù)電路通過計(jì)數(shù)信號線與顯示電路相電氣連接；其中傳感器電路由電阻R1、R2，二極管D1、D2連接構(gòu)成，信號量判斷電路由電阻R14、R15，二極管D3、D4，運(yùn)算放大器電路集成件IC2共同連接構(gòu)成，整形電路由電阻R3～R13，運(yùn)算放大器電路集成件IC1、IC2共同連接構(gòu)成，清零電路由清零電路集成件SW連接構(gòu)成，延時(shí)電路由電阻R16～R20、運(yùn)算放大器電路集成件IC3、組合運(yùn)放電路集成件IC4、三極管T、電容C1、C2共同連接構(gòu)成，計(jì)數(shù)電路由計(jì)數(shù)電路電路集成件IC5～I(xiàn)C7共同連接構(gòu)成，顯示電路由七段數(shù)碼管IC8～I(xiàn)C10共同連接構(gòu)成；本頻率檢測儀的簡單運(yùn)行原理和運(yùn)行操作過程如下它是根據(jù)光電效應(yīng)原理，以焊接過程的弧光作為采樣信號源，經(jīng)過模擬電路和數(shù)字電路對信號進(jìn)行處理，最后直接以數(shù)字形式顯示短路頻率。其運(yùn)行操作過程是將電源開關(guān)4撥到“開”的一端，把透明保護(hù)罩窗口對準(zhǔn)焊接弧光，然后根據(jù)向前、向后移動(dòng)兩只指示燈的提示調(diào)節(jié)距離當(dāng)向前移動(dòng)指示燈不亮?xí)r，則應(yīng)向前移動(dòng)靠近弧光；當(dāng)向后移動(dòng)指示燈不亮?xí)r，則應(yīng)向后移動(dòng)離開弧光，直到向前移、向后移兩只指示燈同時(shí)亮?xí)r，則說明檢測儀已處在合適有效的距離，然后按一下點(diǎn)觸開關(guān)7，則在頻率顯示器便可以得到頻率讀數(shù)。本檢測儀的電路方框工作原理如下采用傳感器電路的光電二極管對焊接弧光進(jìn)行采樣，獲得了反映焊接過程熔滴過渡特征的原始信號，信號判斷電路的作用是確保獲得光強(qiáng)度合適的原始信號，選擇適中的閾值，使信號通過整形電路整形得到與焊接回路電壓信號頻率一致的方波，并與延時(shí)電路輸出的延時(shí)信號同時(shí)去觸發(fā)計(jì)數(shù)電路。若設(shè)定延時(shí)時(shí)間為1秒，通過操作點(diǎn)觸開關(guān)，則在顯示電路的顯示器上可直接讀出熔滴短路過渡的頻率。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果①本光電式頻率檢測儀體積小、重量輕、攜帶方便、實(shí)時(shí)、實(shí)用性強(qiáng)、操作簡便、測量結(jié)果顯示直觀、成本低、性能穩(wěn)定；②本檢測儀能為自動(dòng)化焊接過程工藝參數(shù)優(yōu)化和質(zhì)量控制提供一種新型的小型化、現(xiàn)場化、實(shí)用化的信號傳感器；③由于本檢測儀利用光電傳感的原理，以焊接弧光作為信號源，不必從焊接回路中引出信號線或串入焊接回路中，是一種非接觸性的測量方法，減少了現(xiàn)有技術(shù)檢測過渡頻率時(shí)的許多麻煩，具有實(shí)時(shí)檢測的優(yōu)點(diǎn)；④由于本檢測儀采用層疊式干電池作為電源，而不需要穩(wěn)定電源，大大降低了在生產(chǎn)現(xiàn)場測量時(shí)工作條件的要求，使用方便；⑤由于本檢測儀直接在七段數(shù)碼管上顯示焊接過程的短路頻率，點(diǎn)觸開關(guān)同時(shí)清零并開始計(jì)數(shù)，操作非常簡便。
下面對說明書附圖進(jìn)一步說明如下
圖1為光電式CO2氣體保護(hù)焊短路過渡頻率檢測儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本檢測儀的電路方框圖；圖3為本檢測儀的電路原理圖。圖中1為透明保護(hù)罩，2為頻率顯示器，3為向后移動(dòng)指示燈，4為電源開關(guān)，5為機(jī)殼，6為印刷電路板，7為點(diǎn)觸開關(guān)，8為向前移動(dòng)指示燈。
本實(shí)用新型可通過如下方式來實(shí)施①按圖3所示繪制印刷電路板，然后篩選元器件按圖3所示進(jìn)行安裝，其中運(yùn)算放大器集成件IC1、IC2、IC3可選LM324型，IC4可選組合運(yùn)放KA555型集成電路芯片， IC5～I(xiàn)C7可選4026型計(jì)數(shù)電路集成件；②透明保護(hù)罩1可用玻璃或有機(jī)玻璃加工而成，頻率顯示器2(即IC8～I(xiàn)C10)可用七段數(shù)碼管組成；指示燈3、8，電源開關(guān)4，點(diǎn)觸開關(guān)7均可購買通用器件進(jìn)行安裝；③機(jī)殼可采用鋁或鋁合金通過一般的機(jī)加工方法加工出面板、機(jī)架、背板，再用螺釘把它們進(jìn)行緊固連接；④把購置件和安裝好的印刷電路板，按上面說明書所述的各部件的相互位置和連接關(guān)系進(jìn)行安裝和連接，并經(jīng)簡單調(diào)試，便能較好地實(shí)施本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種包括指示燈、電源開關(guān)、機(jī)殼的光電式CO2氣體保護(hù)焊短路過渡頻率檢測儀，其特征在于它由透明保護(hù)罩(1)、頻率顯示器(2)、向后移動(dòng)指示燈(3)、電源開關(guān)(4)、機(jī)殼(5)、印刷線路板(6)、點(diǎn)觸開關(guān)(7)、向前移動(dòng)指示燈(8)共同連接構(gòu)成，其相互位置和連接關(guān)系為透明保護(hù)罩(1)裝置于機(jī)殼(5)頂部并與機(jī)殼(5)形成活動(dòng)連接，頻率顯示器(2)是數(shù)碼顯示管裝置于機(jī)殼(5)面板的上部，向后移動(dòng)指示燈(3)裝置于機(jī)殼(5)面板中間右側(cè)，電源開關(guān)(4)裝置于機(jī)殼(5)面板下部右側(cè)，機(jī)殼(5)由面板、機(jī)殼架、背板通過螺釘連接構(gòu)成，印刷電路板(6)裝置于機(jī)殼(5)內(nèi)插件板支座上，點(diǎn)觸開關(guān)(7)裝置于機(jī)殼(5)面板下部左側(cè)，向前移動(dòng)指示燈(8)裝置于機(jī)殼(5)面板中間左側(cè)，頻率顯示器(2)、向前、向后移動(dòng)指示燈(8)、(3)、電源開關(guān)(4)、點(diǎn)觸開關(guān)(7)均分別通過各自信號線與印刷電路板(6)中的各電路相應(yīng)點(diǎn)相電氣連接，其電路由傳感器電路、信號量判斷電路、整形電路、清零電路、延時(shí)電路、計(jì)數(shù)電路、顯示電路共同電氣連接構(gòu)成，其相互連接關(guān)系為傳感器電路通過對弧光信號的感應(yīng)的感應(yīng)電信號輸出線及信號量判斷信號線分別與信號量判斷電路、整形電路相電氣連接，清零電路通過清零信號線與延時(shí)電路相電氣連接，整形電路、延時(shí)電路分別通過整形信號線、延時(shí)信號線與計(jì)數(shù)電路相電氣連接，計(jì)數(shù)電路通過計(jì)數(shù)信號線與顯示電路相電氣連接。
2.按權(quán)利要求1所述的一種包括指示燈、電源開關(guān)、機(jī)殼的光電式CO2氣體保護(hù)焊短路過渡頻率檢測儀，其特征在于所述的傳感器電路由電阻R1、R2，二極管D1、D2連接構(gòu)成，信號量判斷電路由電阻R14、R15，二極管D3、D4，運(yùn)算放大器電路集成件IC2共同連接構(gòu)成，整形電路由電阻R3～R13、運(yùn)算放大器電路集成件IC1、IC2共同連接構(gòu)成，清零電路由清零電路集成件SW連接構(gòu)成，延時(shí)電路由電阻R16～R20、運(yùn)算放大器電路集成件IC3、IC4、三極管T、電容C1、C2共同連接構(gòu)成，計(jì)數(shù)電路由計(jì)數(shù)電路電路集成件IC5～I(xiàn)C7共同連接構(gòu)成，顯示電路由七段數(shù)碼管IC8～I(xiàn)C10共同連接構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型是光電式CO
文檔編號B23K9/095GK2319163SQ9820984
公開日1999年5月19日 申請日期1998年2月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月10日
發(fā)明者宋永倫, 張果戈, 吳薦南, 張樂平 申請人:華南理工大學(xué)