一種恒熱量電熔焊的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種恒熱量電熔焊機(jī)，包含有變壓器、繼電器、單片機(jī)、有功功率檢測單元、顯示單元和按鍵，所述單片機(jī)的外圍分別連接有繼電器、顯示單元、按鍵和有功功率檢測單元，所述變壓器與繼電器連接，所述繼電器、有功功率檢測單元、電焊頭順次連接。本發(fā)明設(shè)計(jì)了單片機(jī)和有功功率檢測單元，檢測焊機(jī)輸出的有功功率，通過單片機(jī)換算成熱量單位，再以焊接管件接收到的熱量為目標(biāo)參數(shù)，與預(yù)設(shè)的熱量標(biāo)定值進(jìn)行比較，只要輸出的熱量值等于標(biāo)定值，則停止焊接操作，焊接時(shí)間長短由焊機(jī)輸出具體熱量值自動調(diào)整，保證了焊機(jī)在100-450伏較寬的電壓范圍內(nèi)運(yùn)行，并且不受瞬時(shí)電壓變化的影響，由于輸出的熱量恒定，保證了焊接的質(zhì)量，提高了焊接效率。
【專利說明】一種恒熱量電熔焊機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電焊設(shè)備，具體的說是一種恒熱量電熔焊機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]電熔焊機(jī)又叫電熱熔焊機(jī)，是給電熱熔帶通電而使電熱熔帶內(nèi)嵌電熱絲發(fā)熱，熱能將管材、管件表面熔化，冷卻固化后而把塑料管材焊接在一起的一種機(jī)器。目前國內(nèi)的電熔焊機(jī)分為“恒壓型”和“恒流型”的兩種。恒壓型的電熔焊機(jī)是指焊機(jī)輸出一個(gè)恒定的電壓，焊接時(shí)間可以自行設(shè)定，當(dāng)時(shí)間到達(dá)后，停止加熱。恒流型的電熔焊機(jī)是指焊機(jī)輸出一個(gè)恒定的電流，焊接時(shí)間同樣可以自行設(shè)定，當(dāng)焊接時(shí)間到達(dá)后，自動停止加熱。
[0003]“恒壓型”和“恒流型”的電熔焊機(jī)都是在內(nèi)部利用電子電路控制輸出的電壓或電流，并使之恒定。這樣對輸入電壓的要求較高，當(dāng)輸入電壓過低時(shí)，無法確保輸出的電壓或電流恒定?！昂銐盒汀焙汀昂懔餍汀钡碾娙酆笝C(jī)對輸入的電壓要求有一個(gè)范圍，一般是±10%的范圍。個(gè)別企業(yè)的產(chǎn)品達(dá)到了 ±20%。在內(nèi)部增加了 220伏和380伏自動識別后，輸入電壓的范圍可達(dá)180?450伏。
電熔焊機(jī)大都應(yīng)用于工地上，工地上的電壓質(zhì)量差，電壓經(jīng)常超出國家規(guī)定的范圍，并且瞬時(shí)變化也較大，尤其是附近有大型用電設(shè)備時(shí)。實(shí)地測量顯示，當(dāng)大型用電設(shè)備開啟時(shí)，部分工地的相電壓能降到150伏，不合格的電壓直接影響了電熔焊機(jī)的熔接質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種恒熱量電熔焊機(jī)，通過檢測焊機(jī)實(shí)時(shí)輸出給電焊頭的有功功率，換算成熱量值，當(dāng)輸出的總熱量值達(dá)到單片機(jī)內(nèi)部的預(yù)設(shè)值時(shí)，停止焊接操作，由于以電熔焊機(jī)輸出的熱量為目標(biāo)控制函數(shù)，極大的增加了電熔焊機(jī)的電壓工作范圍，確保了焊接的質(zhì)量。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種恒熱量電熔焊機(jī)，包含有變壓器、繼電器、單片機(jī)、有功功率檢測單元、顯示單元和按鍵，所述單片機(jī)的外圍分別連接有繼電器、顯示單元、按鍵和有功功率檢測單元，所述變壓器與繼電器連接，所述繼電器、有功功率檢測單元、電焊頭順次連接。
[0006]所述單片機(jī)采用ATtiny2313型號單片機(jī)。
[0007]所述有功功率檢測單元采用電能計(jì)量芯片ADE7755。
[0008]所述顯示單元采用數(shù)碼管。
[0009]本發(fā)明設(shè)計(jì)了單片機(jī)和有功功率檢測單元，檢測焊機(jī)輸出的有功功率，通過單片機(jī)換算成熱量單位，再以焊接管件接收到的熱量為目標(biāo)參數(shù)，與預(yù)設(shè)于單片機(jī)內(nèi)的熱量標(biāo)定值進(jìn)行比較，只要輸出的熱量值等于標(biāo)定值，則停止焊接操作，焊接時(shí)間長短由焊機(jī)輸出具體熱量值自動調(diào)整，保證了焊機(jī)在100-450伏較寬的電壓范圍內(nèi)運(yùn)行，并且不受瞬時(shí)電壓變化的影響，由于輸出的熱量恒定，保證了焊接的質(zhì)量，提高了焊接效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述:
如圖1所示，該恒熱量電熔焊機(jī)，包含有變壓器1、繼電器2、單片機(jī)3、有功功率檢測單元4、顯示單元5和按鍵6，所述單片機(jī)3的外圍分別連接有繼電器2、顯示單元5、按鍵6和有功功率檢測單元4，所述變壓器I與繼電器2連接，所述繼電器2和有功功率檢測單元4分別與電焊頭7連接，所述繼電器2與電焊頭7之間連接有電流互感器，所述電焊頭7上并聯(lián)有電壓互感器。
[0012]作為優(yōu)選，所述單片機(jī)3采用ATtiny2313型號單片機(jī)。ATtiny2313是基于增強(qiáng)的AVR RISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器。具有先進(jìn)的指令集以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間。其內(nèi)核不僅具有豐富的指令集和還有32個(gè)通用工作寄存器。所有的寄存器都直接與算術(shù)邏輯單元(ALU)相連接，使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的CISC微控制器最高至10倍的數(shù)據(jù)吞吐率。ATtiny2313有2K字節(jié)系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash，128字節(jié)EEPR0M，128字節(jié)SRAM，18個(gè)通用I/O 口線，32個(gè)通用工作寄存器，對片內(nèi)調(diào)試的單線接口，2個(gè)具有比較模式的靈活的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，片內(nèi)/外中斷，串行可編程USART，有啟動狀態(tài)檢測器的通用串行接口，含片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器，以及三種可以通過軟件進(jìn)行選擇的省電模式。
[0013]作為優(yōu)選的方式，所述有功功率檢測單元4采用電能計(jì)量芯片ADE7755。ADE7755是一款適用于單相配電系統(tǒng)的高精度電能計(jì)量1C。它可提供基于輸電線電壓和電流計(jì)算的瞬時(shí)有功功率和平均有功功率。ADE7755中使用的唯一模擬電路是ADC和參考電壓電路。所有其它信號處理(例如乘法和濾波)都是在數(shù)字域?qū)崿F(xiàn)的。這種信號處理方法可在環(huán)境條件和時(shí)間變化的很大范圍內(nèi)提供優(yōu)異的穩(wěn)定性和精度。ADE7755引腳Fl和F2以較低頻率形式輸出有功功率平均值，能直接驅(qū)動機(jī)電式計(jì)度器或與微控制器(MCU)接口。引腳CF以較高頻率形式輸出有功功率瞬時(shí)值，用于校驗(yàn)或與MCU接口。ADE7755內(nèi)部包含一個(gè)對AVDD電源引腳的監(jiān)控電路。在AVDD上升到4V之前，ADE7755 —直保持在復(fù)位狀態(tài)。當(dāng)AVDD降到4V以下，ADE7755也被復(fù)位，此時(shí)Fl，F(xiàn)2和CF都沒有輸出。內(nèi)部相位匹配電路使電壓和電流通道的相位始終是匹配的，無論通道I內(nèi)的高通濾波器(HPL)是接通的還是斷開的。內(nèi)部的空載閾值特性保證ADE7755在空載時(shí)沒有潛動。所以采用ADE7755可以準(zhǔn)確可靠地測量出有功功率。
[0014]由于顯示的信息量不多，并且工程現(xiàn)場環(huán)境惡劣，數(shù)碼管顯示耐用、醒目、低成本，所以作為優(yōu)選的方式，所述顯示單元5采用數(shù)碼管。
[0015]作為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，設(shè)計(jì)一個(gè)整機(jī)。將電器元件設(shè)置在集成電路板上，設(shè)置于整機(jī)殼體內(nèi)，在整機(jī)殼體的前面板設(shè)置4個(gè)0.8的紅色數(shù)碼管，正常焊接時(shí)顯示熔接的進(jìn)度，第一次標(biāo)定時(shí)，數(shù)碼管以閃爍的形式顯示管件接收到的焦耳熱的數(shù)值。整機(jī)殼體前面板設(shè)有兩個(gè)發(fā)光二極管，一個(gè)用于顯示電源情況，一個(gè)用于顯示加熱繼電器2的工作狀態(tài)(閉合情況)。整機(jī)殼體上還設(shè)有兩個(gè)不自鎖的按鍵6，一個(gè)“啟動”、一個(gè)“停止”。正常熔接狀態(tài)時(shí)，按下“啟動”按鍵，熔接開始，有功功率檢測單元4檢測到輸出功率傳給單片機(jī)3，單片機(jī)3換算成熱量值后與預(yù)設(shè)的熱量標(biāo)定值比較，熱量達(dá)到預(yù)設(shè)熱量標(biāo)定值后，自動停止焊接。如遇到意外情況也可以按“停止”鍵強(qiáng)行退出焊接狀態(tài)。按住“停止”鍵上電，數(shù)碼管閃爍，自動進(jìn)入標(biāo)定狀態(tài)，否則進(jìn)入工作狀態(tài)。標(biāo)定時(shí)，按“啟動”鍵啟動，當(dāng)焊接完成，熱量達(dá)到要求時(shí)，按“停止”鍵退出。
[0016]儀器內(nèi)部設(shè)有蜂鳴器，正常熔接時(shí)，伴隨有以秒為間隔的蜂鳴聲。
[0017]當(dāng)然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種恒熱量電熔焊機(jī)，其特征在于，包含有變壓器(I)、繼電器(2)、單片機(jī)(3)、有功功率檢測單元(4)、顯示單元(5)和按鍵(6)，所述單片機(jī)(3)的外圍分別連接有繼電器(2)、顯示單元(5)、按鍵(6)和有功功率檢測單元(4)，所述變壓器(I)與繼電器(2)連接，所述繼電器(2 )、有功功率檢測單元(4 )、電焊頭(7 )順次連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒熱量電熔焊機(jī)，其特征在于，所述單片機(jī)(3)采用ATtiny2313型號單片機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒熱量電熔焊機(jī)，其特征在于，所述有功功率檢測單元(4)采用電能計(jì)量芯片ADE7755。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種恒熱量電熔焊機(jī)，其特征在于，所述顯示單元(5)采用數(shù)碼管。
【文檔編號】B29C65/18GK104129075SQ201410332967
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】李英建, 李怡然, 徐穎, 高榮華 申請人:山東科技大學(xué)