KDWJ-4型點(diǎn)焊機(jī)系統(tǒng)控制箱設(shè)計(jì)論文

存檔編號(hào)： 西安航空技術(shù)高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)（課程）設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目： 4 型點(diǎn)焊機(jī)系統(tǒng)控制箱 系別： 電氣工程系 專業(yè)： 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 班級(jí)： 姓名： （共 23 頁） 計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 專業(yè)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 姓名： 一、 設(shè)計(jì)或?qū)嵺`題目： 4型點(diǎn)焊機(jī)系統(tǒng)控制箱 二、 內(nèi)容及要求： 1 點(diǎn)焊機(jī)系統(tǒng)控制箱的組成電路； 2 4型電焊機(jī)系統(tǒng)控制箱各組成電路的工作原理。 三、 完成形式： 1 文字部分； 2 圖表部分。 四、 系（部）審核意見： 指導(dǎo)老師： 4 型點(diǎn) 焊機(jī)系統(tǒng) 控制箱 摘要 統(tǒng)采用過流焊接的原理， 通過 兩個(gè)電極加壓工件 ， 使兩層金屬在兩電極的壓力下形成一定的接觸電阻， 當(dāng) 焊接電流從一電極流經(jīng)另一電極時(shí) ，就會(huì) 在兩接觸電阻點(diǎn)形成瞬間的熱熔接 ，從而實(shí)現(xiàn)焊接的功能 。 本系統(tǒng)主要由電源電路、中心指揮電路、撥盤譯碼電路、電流檢測電路、記數(shù)脈沖整形與控制電路、焊接脈沖展寬與功率放大電路、報(bào)警電路、執(zhí)行電路等九部分組成。 關(guān)鍵字： 點(diǎn)焊機(jī)； 過流； 接觸電阻 ； 脈沖 to s an in by so on is 錄 概論 . 5 1、 電源 電路設(shè)計(jì) . 6 1 1 電源工作 原理 . 7 1 2 電源 工作過程 . 7 2、 中心指揮電路 設(shè)計(jì) . 7 2. 1 單片機(jī) . 8 2. 2 口芯片 . 8 3、模 數(shù)轉(zhuǎn)換電路 設(shè)計(jì) . 9 3 1 A/521 管腳功能介紹 . 10 3 2 電路工作原理 . 10 4、撥 盤譯碼電路 設(shè)計(jì) . 11 4 1 撥盤譯碼電路工作目的 . 12 4 2 撥盤譯碼電路工作原理 . 12 5、整 流檢測電路 設(shè)計(jì) . 12 5 1 電流檢測電路工作原理 . 12 5 2 電流檢測電路組成 . 13 6、計(jì) 數(shù)脈沖整形與控制電路 設(shè)計(jì) . 14 6 1 電路工作過程 . 14 6 2 電路工作原理 . 15 7、焊接脈沖展寬與 功率放大電路 設(shè)計(jì) . 15 7 1 焊接脈沖展寬電路 . 16 7 2 焊接脈沖功率放大電路 . 16 8、報(bào) 警電路 設(shè)計(jì) . 17 9、執(zhí) 行電路 設(shè)計(jì) . 17 9 1 啟動(dòng)繼電器的工作原理 . 18 9 2 執(zhí)行電路工作原理 . 18 10、主 動(dòng)力電路 設(shè)計(jì) . 18 10 1 主動(dòng)力電路組成及工作原理 . 19 10 2 主動(dòng)力電路保護(hù) . 19 結(jié)束語 . 20 致謝 . 20 參考文獻(xiàn) . 20 附錄（一）、（二） 概論 焊接是通過加熱或加壓，或者兩者并用，并且用或不用填充材料，使焊件達(dá)到原子結(jié)合的一種加工方法。所以焊接是一種把分離的金屬件連接成為不可拆卸的一個(gè)整體的加工方法。 與鉚接相比，焊接具有節(jié)省金屬、生產(chǎn)率高、致密性好、操作條件好、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。所以現(xiàn)在焊接已基本取代連接鉚接。焊接的另一個(gè)特點(diǎn)是可以化大為小、以小拼大。在制造大型機(jī)件與結(jié)構(gòu)件或復(fù)雜的機(jī)器零件時(shí)，可以化大為小、化復(fù)雜為簡單的方法準(zhǔn)備壞料，用鑄 小型鑄、鍛設(shè)備生產(chǎn)大或復(fù)雜 零件。焊接可制造雙金屬結(jié)構(gòu)。用焊接方法可制不同材料的復(fù)雜層容器，對(duì)焊不同材料的零件或工具（如較粗的鉆頭，就是用 45 號(hào)作鉆柄，高速鋼作鉆頭的切削部分）等。 所以，焊接是進(jìn)行金屬構(gòu)件、機(jī)器零件等的重要加工方法，此外，焊接還是修補(bǔ)鑄、鍛件的缺陷和磨損零件的重要方法 。 點(diǎn)焊是電阻焊常用的一種工藝。 電阻焊是將焊件組合后，通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行的焊接方法。 電阻焊的主要特點(diǎn)是：焊接電壓很低（ 1 12V）、焊接電流很大（幾十幾千安培），完成一個(gè)接頭的焊 接時(shí)間極短（ 秒），故生產(chǎn)率高；加熱時(shí)，對(duì)接頭施加機(jī)械壓力，接頭在壓力的作用下焊合；焊接時(shí)不需要填充金屬。 電阻焊的應(yīng)用很廣泛，在汽車和飛機(jī)制造業(yè)中尤為重要，例如新型客機(jī)上有多達(dá)幾百萬個(gè)焊點(diǎn)。電阻焊在宇宙飛行器、半導(dǎo)體器件和集成電路元件等都有應(yīng)用。 因此，電阻焊是焊接的重要方法之一。 1 電源 電路設(shè)計(jì) 電源電路圖參見設(shè)計(jì)圖紙（一）。 此電路包括 12種交流電源供各電路使用。它們分別以兩個(gè)變壓器 副圈提供交流電，主圈接有三階電容電感濾波電路（由 抑制電網(wǎng)的高次諧波串入，提高抗干擾能力。 1 1 電源工作 原理 在直流電源中我們選用 7800（正電源）系列和 7900（負(fù)電源）系列三端固定式穩(wěn)壓器，其電壓、電流調(diào)整率較優(yōu)，內(nèi)部具有過流保護(hù)，過熱保護(hù)和調(diào)整管安全工作區(qū)保護(hù)電路（管腳圖參看元件表圖）。下面以控制箱原理圖第九個(gè)電源簡述圖中各元件作用， 805三端固定集成穩(wěn)壓塊（前面兩位數(shù)字表示三端固定式正電源，后面兩位數(shù)字表示輸出的固定電壓幅值），電容電容具有抑制過電壓的作用，在輸出端的電容 于接入了 果電路輸入端因引起突然短路， 可能擊穿穩(wěn)壓塊，為此在穩(wěn)壓塊的輸入，輸出端之間接有保護(hù)二極管 124提供放電回路。 1 2 電源工作過程 原理圖上的第 2、 3、 4、 7、 8、 10、 11 電源中各元件的作用與第九電源相同。第一電源（ 二電源（ +15V）供給 3電源（ +15V）供給 4電源（ +15V）作為腳踏開關(guān)的信號(hào)源及 電源（ 給面板的電源指示燈紅色及調(diào)整焊接指示燈白色或黃色。第 6 電源交流 給 F 板的記數(shù)脈沖整形與控制電路用。第 7 電源（ +15V）供給 J 板各電路用。第 9 電源（ +15V）供給 801單板機(jī)用，第 10電源（ 第 11 電源（ +12V）供給電流檢測電路運(yùn)算放大器。第12電源（ +5V）單獨(dú)供給 電源的各元器件安裝在 2 中 心指揮電路 設(shè)計(jì) 此電路包括 路圖參見設(shè)計(jì)圖紙（二）。 片機(jī) 80 單片機(jī)在所有確定的程序軟件下根據(jù)焊工所置入的各種焊接數(shù)，通過接口有序地控制外部設(shè)備，精確地完成一個(gè)焊接循環(huán)。單板機(jī)的電路及說明不作介紹，在這對(duì)單板機(jī)控制外部設(shè)備的原理對(duì)照微型機(jī)接口加以說明。 中央微處理器，是單板機(jī)的核心芯片它在專用程序的指揮下 ,可做一切算術(shù)運(yùn)算及邏輯運(yùn)算 ,并且根據(jù)程序焊接軟件的要求接受信息 ,進(jìn)行數(shù)據(jù)處理各向外部設(shè)備發(fā) 布命令使焊機(jī)按照指令執(zhí)行操作。 、）是可擦洗只讀存儲(chǔ)器型號(hào)為（）里面已永久性地寫入了直流控制箱的專用控制程序，它指揮焊接設(shè)備準(zhǔn)確無誤地進(jìn)行工作。 讀寫存儲(chǔ)器焊工通過撥置入的各種焊接參數(shù)（程序）的周數(shù)，壓力的形式及電流的格數(shù)，經(jīng)過譯碼電路在 板依次存入中（、），微處理器則根據(jù)程序要求的各焊接參數(shù)取出并執(zhí)行，使焊機(jī)按各焊接參數(shù)準(zhǔn)確工作存放在中的各焊接參數(shù)，焊工可根據(jù)需要隨時(shí) 修改。 口芯片 計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備連接必須通過接口電路，在本控制箱的接口電路中采用了，接口芯片。 和都屬于可編程接口芯片，也就是通過程序來確定芯片的工作方式，下面就和在本控制箱的作用分別介紹。 稱作并行輸入輸出接口芯片，它可以把所發(fā)的信號(hào)傳送給外部設(shè)備，也可以把外部設(shè)備的信號(hào)傳送給，在本控制箱中，使用了兩塊芯片，一塊在單板機(jī)上，另一塊在 板上，芯片有個(gè)插腳，這里只介紹與外部設(shè)備有關(guān)的主要插腳見圖，第二塊共有個(gè)插腳與個(gè)部設(shè)備連接，即 和 ，根據(jù)需要我們用編程分別確定了這個(gè)插腳或?yàn)橥獠啃盘?hào)輸入腳，或?yàn)榘l(fā)出的信號(hào)輸出腳傳送給外部設(shè)備。凡箭頭指向芯片的腳為輸入腳，反之為信號(hào)輸出腳。所謂信號(hào)只有兩種狀態(tài)，即高電平或低電平。例如：為輸出腳控制它向外設(shè)發(fā)出或兩種電平，當(dāng)為時(shí)。表示此時(shí)焊機(jī)正執(zhí)行到焊接程序，并且的“”狀態(tài)使反相器的輸出為高電平，則紅燈亮。再如腳為輸入腳，我們用程序確定，當(dāng)為低電平時(shí)，則焊接為規(guī)范調(diào)試方 式。當(dāng)為高電平時(shí)，則焊接為工件焊接方式。電平的高低由控制箱面板的規(guī)范調(diào)試工件焊接開關(guān)所確定。此時(shí)光耦合管的二極管端無電流通過，使集電極相連的（與門）輸入端通過呈現(xiàn)高電平，則的輸出端也為高電平（此輸出端與的直接相連，的狀態(tài)通過向計(jì)算機(jī)輸入，當(dāng)檢測到為高電平時(shí)，就得知焊工已將工作方式開關(guān)撥向工件焊接位置立即自動(dòng)進(jìn)行電流進(jìn)行監(jiān)控，反之，如將開關(guān)撥向左邊，則使相連，則為低電平，計(jì)算機(jī)得知信息，自動(dòng)地將焊機(jī)置于規(guī)范調(diào)試方式 焊接（只對(duì)電流進(jìn)行測量而不進(jìn)行進(jìn)行控）。我們規(guī)定（）中為休息程序指示、為電極為下降程序指示、為脈沖程序指示，為脈沖程序指示，為冷卻程序指示、為脈沖程序指示，為維持程序指示， 全部以低電平為有效，即那個(gè)口為“”狀態(tài)，就表示相對(duì)應(yīng)的程序正在執(zhí)行。為啟動(dòng)口，當(dāng)為低電平時(shí)，通電。的為計(jì)數(shù)脈沖口（上升沿有效），當(dāng)腳踏開關(guān)下時(shí)，通過脈沖整形與控制電路，使獲得與工頻同步脈沖，在程序監(jiān)督下，對(duì)輸入的脈沖 記數(shù)，以保證焊接程序按焊工在撥盤上所確定數(shù)順序進(jìn)行，例如焊工確定為周，則從數(shù)到個(gè)脈沖后自動(dòng)關(guān)閉電壓。的從低電平轉(zhuǎn)為高電平，而立即進(jìn)入下一個(gè)程序“脈沖”同時(shí)從高電平轉(zhuǎn)為低電平，使面板紅燈亮。指示焊機(jī)已進(jìn)入焊接程序，以下類推。 為通知停止進(jìn)入焊接程序輸入口，要求機(jī)臺(tái)焊機(jī)連鎖的控制箱此口才起作用，為規(guī)范調(diào)試工件焊接確定口，為鍵盤撥盤確定口，我們規(guī)定當(dāng)或?yàn)榈碗娖綍r(shí)，則前面的規(guī)范調(diào)試或鍵盤有效。、為兩口共同確定壓力形式。當(dāng)面板上的壓力形式 開關(guān)使光耦合管的，都與相連時(shí)則使、都為高電平，此時(shí)指揮焊機(jī)進(jìn)入平壓力。當(dāng)壓力形式開關(guān)使接的二極管端接，的二極管端與相連時(shí)則使為高電平，為低電平此時(shí)焊機(jī)進(jìn)入階梯形壓力。為允許焊接輸出口。為腳踏開關(guān)通斷信號(hào)輸入口，（在計(jì)數(shù)脈沖與控制電路中介紹）。 板上的芯片共有個(gè)主要插腳與外部相連，我們規(guī)定插腳為啟動(dòng)口，分別為， 3 啟動(dòng)口 ,啟動(dòng)口 ,4啟動(dòng)口 ,程序規(guī)定焊機(jī)每完成一個(gè)焊接循環(huán) 還有 8個(gè)插腳是與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片連接的，它們的作用在后面的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路中介紹。 稱作計(jì)數(shù)定時(shí)器。當(dāng)作為計(jì)數(shù)器工件時(shí)，它能對(duì)外部觸發(fā)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，在到達(dá)程序規(guī)定的數(shù)值時(shí)，由 2C/1）腳輸出一正脈沖，與一正脈沖。本控制箱中的兩塊 片，我們都用程序設(shè)定為定時(shí)器工作，對(duì)于單板機(jī)上 U/0）芯片中的插腳之一 2C/0），我們規(guī)定為焊接脈沖觸發(fā)腳。當(dāng)焊機(jī)到達(dá)脈沖 1程序時(shí)， 地址號(hào)為“ 2004”的 格數(shù)是焊工通過撥盤置入的），以確定可控硅觸發(fā)角的大小，再換算成所定時(shí)的實(shí)際數(shù)值，啟動(dòng) 到達(dá)程序設(shè)定時(shí)間時(shí)， 0（ 0）發(fā)出正脈沖，此脈沖經(jīng)過展寬放大，觸發(fā)主動(dòng)力電路的控制可控硅，我們確定加熱格數(shù)越大，定時(shí)時(shí)間越短，可控硅導(dǎo)通角越大，焊件所獲得的熱量也愈多，反之導(dǎo)通角越小，焊件所獲得的熱量也越小。 3 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路 設(shè)計(jì) 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路圖參見設(shè)計(jì)圖紙（一）。 本電路的作用是將被監(jiān)測的模 擬二次電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成 8位數(shù)字信號(hào)，顯然被轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)大小是與模擬信號(hào)大小相對(duì)應(yīng)的。 3 1 A/D 轉(zhuǎn)換 腳功能介紹 模數(shù)轉(zhuǎn)換簡稱作 A/D 轉(zhuǎn)換， A/D 轉(zhuǎn)換的核心器件是 片（ 它是 28 腳雙列直插式組件，此芯片可以依次轉(zhuǎn)換 8路的模擬信號(hào)，簡稱 8 路 A/ 的 8 個(gè)插腳 1 1模擬電壓輸入腳，在此我們只用了一個(gè)模擬輸入腳 15），芯片的 10）腳為時(shí)鐘腳，它所需要的時(shí)鐘脈沖由 74觸發(fā)器的輸出提供， 74四分頻后，得到 50010）腳。每個(gè)脈沖周期為 2微秒，而每個(gè)被轉(zhuǎn)換的模擬電壓通過 較器”與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行 8次比較，一次比較需 8個(gè)脈沖周期，則一次轉(zhuǎn)換時(shí)間為 2 微秒 *8*8=128 微秒，轉(zhuǎn)換的 8 位數(shù)字信號(hào)，按高低位送到 的三態(tài)輸出鎖存器。此時(shí)芯片 7）腳發(fā)出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)， 出允許），打開三態(tài)輸出鎖存器，同時(shí) 經(jīng) 穩(wěn)芯片）延時(shí)后，送入 。 旦接受到轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)就立即通知 時(shí)， 位轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)提取進(jìn)來，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，上述過程的產(chǎn)生須具備三個(gè)條件。 a、芯片有 8 個(gè)模擬輸入通道，本控制箱需要轉(zhuǎn)換的是 1道的模擬信號(hào)，為此我們必須通過程序命令 ，選擇腳（ 23、 24、 25），使 A/D 芯片允許 1 b、 15）通道號(hào)雖然已送到 A/D 芯片的選擇腳，但 A/D 芯片是否接受，還必須由芯片接受， 線通過 744加以確定。從圖中可以看出，只有 6， 這 0 電平時(shí)， 為 1 電平。上述四線電平狀態(tài)由程序所確定。 c、 6）腳為轉(zhuǎn)換允許啟動(dòng)腳，此端獲得一個(gè)正脈沖。則 A/D 轉(zhuǎn)換一次，此腳與 E 板 C/1）腳能否輸出正脈沖則由程序確定，這樣通過程序就能夠控制 A/換 次數(shù)，二次轉(zhuǎn)換的時(shí)間間隔。 3 2 電路 的工作 原理 11）腳， 13）腳為芯片電源腳，本控制箱供給電源 5伏， +）（ 12）與 -）（ 16）兩腳接基準(zhǔn)電壓，我們把 +）腳共接電源 125， 與 -）腳共接119（地） 單位 1的數(shù)字所對(duì)應(yīng)電壓計(jì)算公式如下： 輸入的模擬電壓 0V = 顯然在 準(zhǔn)電壓穩(wěn)定性越高，則相應(yīng) 轉(zhuǎn)換的數(shù)字穩(wěn)定性也越好，為此應(yīng)特別 E E B 20256 05256 )()(1 注意 125與 119兩點(diǎn)電壓的穩(wěn)定性。 4 撥盤譯碼電路 設(shè)計(jì) 撥盤譯碼電路圖參見設(shè)計(jì)圖紙（二）。 4 1 撥盤譯碼電路工作目的 此 電路的最終目的就是將焊機(jī)工在撥盤上所定的每個(gè)程序的周數(shù)時(shí)間加熱格數(shù)，采取掃描方式通 備計(jì)算器根據(jù)采入的數(shù)據(jù)，控制焊機(jī)準(zhǔn)確地進(jìn)行工作。 4 2 撥盤譯碼電路 工作原理 我們?cè)诖穗娐分胁捎玫氖蔷仃囀浇Y(jié)構(gòu)，對(duì)于直流有 9列 21 行，對(duì)于交流有 9列 40行，大一個(gè)實(shí)際撥盤中共有 11 個(gè)接點(diǎn)，其中 10 個(gè)接點(diǎn)為撥盤數(shù)據(jù)處接點(diǎn)，分別代表撥盤上的數(shù)碼 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ，另一個(gè)接點(diǎn)為 A，當(dāng)操作工將撥盤撥至 8時(shí)，則接點(diǎn) 8與接點(diǎn) 果 接點(diǎn) 8 也接地，其它數(shù)據(jù)接點(diǎn)則未接地。圖二上的行列 23根線分別與 23個(gè)撥盤的 一行與休息程序十位撥盤的 A 點(diǎn)相連。第二行則與休息程序個(gè)位撥盤的 下的行數(shù)基本按然面板上的盤順序依次和它們的 序是白的撥盤依次按行連接完畢后，接著黑色的撥盤依次按行連接。圖二中的 9 列線分別表示撥盤的數(shù)據(jù)線， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 如第一列即表示將23個(gè)撥盤的數(shù)據(jù)接點(diǎn)互相連接，其實(shí)各列也都是每個(gè)撥盤同號(hào)數(shù)據(jù)接點(diǎn)互相連接。與行線連接的 75452為反相器，邏輯關(guān)系 Y=Y 。 4果我們使輸入的數(shù)據(jù)線 1 表示該位線的電平為 5V， 0 表示該位線的電平為 0V）則相對(duì)應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)線 0000000狀態(tài)，再通過 75452反相器，使 根行線狀態(tài)為 01111111即除第一行的電位為 0余均為 5V，假設(shè)將休息程序的時(shí)間撥到 15周，則第一列與第二行的交點(diǎn)連通，第五列與第二行的交點(diǎn)連接，我們用軟件命令 7， V， 伏，其余則為 5伏，則第一列必為 0V 因?yàn)榈诙信c第一行連接，而第一行又為 0V，其它各列為 5V，這樣9 根列線的電平狀態(tài)為 11111110，此 9根列線的電平狀態(tài)，經(jīng) 74進(jìn) 理再繼 續(xù)往下掃描，第二行為 0V，其余各行為 5V。則第五列為 0V， 9根列線電平狀態(tài)則變?yōu)?11110111通過轉(zhuǎn)換將休息程序個(gè)位數(shù) 5存入 它各程序參數(shù)的轉(zhuǎn)換及存入依次類推。我們未將撥盤上 0數(shù)據(jù)的接點(diǎn)串接起來，因此少了一根 0位列線。理由是假如當(dāng)焊工將休息程序撥盤撥到 00 時(shí)，其它數(shù)據(jù)的 9 根列線都未與第一行，第二行相連，當(dāng)掃描第一行，第二行時(shí)，顯然 9根列線的電平狀態(tài)都為 11111111 通過轉(zhuǎn)換用軟件再全反則變?yōu)?00H， 00周。 5 電流檢測電路 設(shè)計(jì) 電流檢測電路圖參見設(shè)計(jì)圖紙（一）。 5 1 電 流檢測電路工作原理 本電路的主要作用將套在二次回路上的感應(yīng)線圈在焊接的所獲得感應(yīng)電勢，還原成二次電流的模擬信吃，并將本信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯?，送?A/后進(jìn)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行測量監(jiān)控。 5 2 電流檢測電路組成 第一部分，以 線圈的感應(yīng)電勢近似積分，還原成二次電流模擬信號(hào)。 第一部分，以 積分輸出的模擬信號(hào)放大。 第三部分，通過穩(wěn)壓二極管將信號(hào)限幅輸出，最后將輸出信號(hào)（ 804）點(diǎn)接入 5）腳實(shí)行 A/ 在第一部分中為使抗干擾能力增強(qiáng)，也為了在焊接 完畢時(shí)，給本線路提供一個(gè)較快的放電回路，我們采用了近似積分電路，本電路的輸入輸出關(guān)系如下式： 式中： 從上式中看出本電路有一定的放大倍數(shù)，時(shí)間常數(shù)為 一部分為反相比例放大電路，輸入輸出關(guān)系如下式： 式中： 考慮到此控制箱在配 600仟伏安直流焊機(jī)時(shí)，可焊零件從 +4毫米。二次電流變化范圍較大，在焊薄件時(shí)，為了使電流也能形成較大信號(hào)，以利于監(jiān) 控。為此我們對(duì)鍵盤上其中兩個(gè)銨鈕定義為薄件捍接功能鍵，原件焊接功能鍵， 當(dāng)焊 =們需按（薄件焊接）功能鍵，計(jì)算機(jī)得到焊薄件信息后。立即命令 過 后使繼電器 作， 一對(duì)常開觸點(diǎn)合，將（ 2）式中的 樣比例放大倍數(shù)將增加，起到輸入小電流，輸出大信號(hào)的作用，同時(shí)在面板上第一位顯示器顯示二，表示焊機(jī)進(jìn)入薄件焊接。當(dāng)按原件鍵時(shí)，計(jì)算機(jī)使 高電平， 大電路保持原有放大倍 數(shù)。同時(shí)顯示器第一位顯示三，表示焊機(jī)進(jìn)入厚件焊接。 第三部分，為絕對(duì)值電路，也可以為全波電路，當(dāng)我們?cè)谕瓿梢粋€(gè)焊接循環(huán)時(shí)，此焊點(diǎn)的焊接電流是單方向的直流電，為避免焊接變壓器的磁飽和，下一個(gè)焊接循環(huán)則必須變換變壓器的通電方向，由于焊接變壓器通電極性不斷地交替變換，為此在感應(yīng)線圈的電勢就有下負(fù)之分，而我們?cè)O(shè)計(jì)的 A/三部分電路可達(dá)到此目的，當(dāng)然對(duì)于交流焊機(jī)，焊接電流方向每周都在發(fā)生變化，全波整流電路同樣適用。 第三部分由 個(gè)運(yùn)算放大器作為核心器件組成絕對(duì)值電路 ，原理如下： 81581984 86*807808 )81831(8183803807 CR 當(dāng)輸出 于二極管 則： 810= 808U 當(dāng)輸入信號(hào)為正時(shí)，因?yàn)槎O管 得 信號(hào)則能通過 808 綜合以上兩式，總的輸出特性為： 第四部分，為防止信號(hào)過大，超過 5V 或者電路產(chǎn)生故障，使 出超過 5V，給模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片們?cè)O(shè)置了一個(gè)限幅電路。此限幅電路由運(yùn)算放大器 極管 +）輸入端接入 +5V，（ -）輸入端的電位差 0)()( 得 近運(yùn)放電源正電壓 114，則 此，輸出 809，而當(dāng) 5則 )()( 使得 出端電壓迅速下降 ,當(dāng)下降到等于二極管導(dǎo)通壓降時(shí) ,使得 )(U 輸入端電壓降低經(jīng)過迅速反饋 ,導(dǎo)致使 8 0 4)()( 起到了限幅作用。 6 記數(shù)脈沖整形與控制電路 設(shè)計(jì) 記數(shù)脈沖整形與控制電路圖參見設(shè)計(jì)圖紙（一），波形分析參見圖紙（二）。 6 1 電路工作過程 本電路主要功能是產(chǎn)生完全與工頻信號(hào)同步的方波計(jì)數(shù)脈沖，此系列脈沖 ，在腳踏開關(guān)控制下，88 818810808809 R 進(jìn)入 數(shù)脈沖輸入給 一，啟動(dòng)控制箱工作，使得焊機(jī)從休息程序起順序進(jìn)入予壓，脈沖 1，冷卻，脈沖 2，維持等程序，最后返回休息程序待命，以完成一個(gè)焊接循環(huán)。第二，各程序時(shí)間的基本計(jì)時(shí)單位是以計(jì)數(shù)脈沖周期為準(zhǔn)。 6 2 電路工作原理 電路的 37、 38 點(diǎn)是由工電路與電網(wǎng)同步的 流電壓供給的，此電壓經(jīng)光偶合管產(chǎn)生方波被輸出， 限流電阻， 負(fù)半波提供通路使 輸入二極管反向電壓 =1 伏 ,同時(shí)在 向端限壓削波 極波形如圖 5b， 極 202 點(diǎn)與下面的輸 22上的輸入端，組成與非的邏輯關(guān)系，當(dāng) b 點(diǎn)為 1電平時(shí)， 22上，反相器 59，直至與門 輸出端， 波形如圖 5c，當(dāng) b 點(diǎn)為 0 電平時(shí)， 的輸出永遠(yuǎn)為高電平，這樣就使 直處于高電平，如圖 5b，焊機(jī)停在休息程序待啟動(dòng)。為此，b 點(diǎn)的電平高低決定了焊機(jī)是在工作狀態(tài)還是在休息狀態(tài)。而 b 點(diǎn)的狀態(tài)是由 的兩根輸入線所確定的，我們分別定為 線，這兩根輸入線也共同組 成與非邏輯關(guān)系， E、 平，則 電平，焊機(jī)處在工作狀態(tài)。反之 E、 電平，則 電平，焊機(jī)處在休息狀態(tài)。 E 線的電產(chǎn)狀態(tài)由腳踏開關(guān)所控制，當(dāng)腳踏開關(guān)合上， 115 經(jīng) 光偶管 E 線為 0 電平，則 b 線為高電平，焊機(jī)工作。而另一輸入端下線的電平狀態(tài)則由 們前面介紹過當(dāng)焊機(jī)在休息程序時(shí) 高電平，此電平通過與門 非門 偶合管 F 線為高電平，此時(shí)如腳踏開關(guān) 能合上，則 E 線也為 1 電平，從而使 b 線為 0電平， 機(jī)停止工作，當(dāng)踏下腳踏開關(guān)， 電平， 機(jī)從休息程序起開始工作，而當(dāng)焊機(jī)休息程序過后進(jìn)入其它程序時(shí)， 0 電平，該電平使 F 線也由高變低，此時(shí)松開腳踏開關(guān)， ，使 機(jī)仍為順序工作，請(qǐng)注意，予壓程序除外，因?yàn)榍懊娼榻B過在予壓程序計(jì)算機(jī)還要監(jiān)視 ， 的電平由腳踏開關(guān)控制，當(dāng) 上， 電平，此電平經(jīng) 電平，反之打開 1 電平，因此，當(dāng)在予壓程序時(shí)，如踩腳踏 開關(guān)，則 1 電平，當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)現(xiàn) 予壓程序?yàn)?1 電平，將迫使焊機(jī)返回休息程序，同時(shí)也使 為 1 電平。 高電位以使 F 線為 1 電平，因前面已停踩腳踏開關(guān)， 樣使得 電平， 機(jī)停止工作。 7 焊接脈沖展寬與 功率放大電路 設(shè)計(jì) 焊接脈沖展寬，功率放大電路圖參見設(shè)計(jì)圖紙（一）。 本電路由兩部分組成，第一部分為焊接脈沖展寬電路。第二部分為功率放大電路（在 7 1 焊接脈沖展寬電路 在焊接程序中，計(jì)算機(jī)根據(jù)焊工，通過撥盤在地址號(hào)為 2004的存貯器內(nèi)所輸入 的加熱格數(shù)，定出導(dǎo)通角的大小。通過芯片 C/0）腳發(fā)出焊接觸發(fā)脈沖，由于 2C/0）發(fā)出的脈沖很窄，難以啟動(dòng)脈沖功放電路，為此，需把 2C/0）發(fā)出的脈沖展寬。原理如下， 2C/與圖中左邊的輸出 a 線共同組成與非邏輯關(guān)系，當(dāng) a 線為低電平時(shí)，不論 2C/是否有脈沖，它們的輸出線 b 線一直為高電平，無脈沖輸出。而當(dāng) a 線為高電平時(shí)， b 線的電平高低完全由 2C/的電平高低決定。 b、 55 及 d、 55再加上電容 550共同組成一個(gè)單穩(wěn)電路，這個(gè)單 穩(wěn)電路的輸入為 2C/穩(wěn)電路處在穩(wěn)壓定態(tài)輸出點(diǎn) 532點(diǎn)和 一直處于 0電平，電容 V，當(dāng) 2C/圖 7a，則 b，由于 以當(dāng) b 點(diǎn)產(chǎn)生低電平脈沖時(shí)， c 點(diǎn)立即上升為高電平通過電阻 50充電，由于電容兩端電壓無突變過程，則 為 V，同時(shí) e 點(diǎn)變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，第一它使 532 點(diǎn)變?yōu)楦唠娖健５诙?e 點(diǎn)低電平反饋到單穩(wěn)電路輸入端。使 b,時(shí)即使 2C/致 不能影響 于 532點(diǎn)即變?yōu)楦唠娖?，如圖 7f，隨著 52 充電， d 點(diǎn)電位不斷下降，當(dāng) 降到 翻轉(zhuǎn)電壓時(shí)（圖 7d 的 H 點(diǎn)位置） e 點(diǎn)為高電平，第一它使 532 點(diǎn)立即變?yōu)?0 電平，第二它反饋到單穩(wěn)輸入端，由于 2C/脈沖很窄， b 點(diǎn)電平已為高電平，兩輸入線的邏輯關(guān)系則使 c 點(diǎn)變?yōu)榈碗娖?，?d 點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)跳變， 存電壓 ，通過 b,55， 此整個(gè)電路以恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)。當(dāng) 2C/述過程重復(fù)一次，從上 點(diǎn)的負(fù)脈沖寬度完全由 這個(gè)時(shí)間長短，則由 值大小， 們愈大，脈沖愈寬，反之脈沖就窄。 7 2 焊接脈沖功率放大電路 此電路焊接脈沖功率放大電路（見原理圖）的作用是將脈沖展寬電路的焊接觸發(fā)脈沖 532點(diǎn)經(jīng)光偶合管 41 管作信號(hào)放大，然后通過電容 42、 大的電流信號(hào)分別在脈沖變壓器 合到付圈以觸發(fā)主電力電路的可控硅 當(dāng) 532點(diǎn)為低電平時(shí)，光偶合管 輸出端開路， 時(shí)負(fù)電源電流從 132點(diǎn)開始，經(jīng)電阻 33 點(diǎn)，向電容 電完畢，電容 6V，這樣就使 之可靠截止，脈沖變壓器無脈沖發(fā)出，而當(dāng) 532點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)正脈沖時(shí)，光偶合管輸入端有電流通過，同時(shí)正電源 117經(jīng) 41基極輸進(jìn)基極電流， 發(fā)射極產(chǎn)生一個(gè)電壓跳變，此跳變信號(hào)，經(jīng) 42， 起脈沖變壓器形成一個(gè)正脈沖電壓。經(jīng)偶合給主電力電路控制可控硅，圖常閉觸點(diǎn)， 水平開關(guān)常開觸點(diǎn)，當(dāng)無水時(shí)，水壓指示燈 時(shí)水壓開關(guān)常閉觸點(diǎn)將 532與 119短路，焊接脈沖無法進(jìn)入功放電路，以保證主可控硅 8 報(bào)警電路 設(shè) 計(jì) 報(bào)警電路圖參見設(shè)計(jì)圖紙（一）。 本控制箱裝有報(bào)警電路，下面介紹報(bào)警電路原理。 在一般情況下，當(dāng)計(jì)算機(jī)確定要報(bào)警時(shí)，立即命令定時(shí) /計(jì)數(shù)器 過其芯片的第 9 腳發(fā)出一定頻率的脈沖通過單穩(wěn)觸發(fā)器， 14538將脈沖展寬，脈沖度由 545的乘積決定，其展寬的脈沖通過反向器 偶合管 動(dòng)小功管 動(dòng)蜂鳴器，發(fā)出警報(bào)，蜂鳴器兩根是直接與 111 點(diǎn)和 9 執(zhí)行電路 設(shè)計(jì) 執(zhí)行電路圖參見設(shè)計(jì)圖紙（一）。 此電路和原 這 介紹啟動(dòng)繼電器的工作原理。 9 1 啟動(dòng)繼電器的工作原理 每個(gè)繼電器的啟動(dòng)電路都是不一一致的，此以 電路主要由核心元件光偶合管 結(jié)晶體管 控硅 成。為偶合管輸出的通斷控制單結(jié)晶體管的觸發(fā)電路，而單結(jié)晶體管是否能在電阻 生自振脈沖，則又控制著 決定其導(dǎo)通與關(guān)斷，顯然當(dāng)可控硅 之 當(dāng)焊機(jī)處在休息狀態(tài)時(shí)，休息程序指示腳 高電平， 高電平通過與門 級(jí)反向器傳輸，再經(jīng)過繼電器 閉觸點(diǎn)，使 輸入二極管有電流通過，經(jīng)光偶管 輸出端閉合。電源 113 經(jīng)電阻 電容 電， 壓不斷上升，此電壓到達(dá) 觸發(fā)電壓時(shí)， 能量迅速向 出，在 產(chǎn)生一個(gè)脈沖電壓，當(dāng) 電壓因放電而下降至谷點(diǎn)電壓時(shí)， 源又向 述過程又再次發(fā)生，這樣往復(fù)，并在 脈沖接在 觸發(fā)極陰極上，使 通， 作，電極抬起，而當(dāng)腳踏開關(guān)踩下，焊機(jī)進(jìn)入預(yù)壓程序后， 電 流通過，關(guān)斷 極壓下。 由中心指揮電路中知，使 別由 如，我們確定當(dāng)焊機(jī)剛一進(jìn)入預(yù)壓程序，立即向 信號(hào)經(jīng)反向器 40點(diǎn)變?yōu)楦唠娖?，此電平?過至焊機(jī)工作到維持程序最后一周， 發(fā)布命令，使 此高電平，使 電，停止工作。 9 2 執(zhí)行電路工作原理 在原理電路圖中，還有兩個(gè)繼電器 別接在電路 中 焊接開關(guān) 132， 133間的常閉觸點(diǎn)。為過電流繼電器 電，三對(duì)常開觸點(diǎn) 通可控硅觸發(fā)電路，在焊接過程中，如果電流過大，超過 預(yù)置的電流位置，則 閉觸點(diǎn)斷開， 致可控硅觸發(fā)電路斷路，以保護(hù)主動(dòng)力電路，如果焊工需要無電流執(zhí) 行一個(gè)工作循環(huán)，則可將 到調(diào)整，使 電。 閉觸點(diǎn)接在 路中的 入回路中，如焊工需要在不踩腳踏開關(guān)的情況下觀察上下電極是否對(duì)中，只要撥下開關(guān) 電，則 極壓下。 10 主動(dòng)力電路 設(shè)計(jì) 主動(dòng)力電路圖參見設(shè)計(jì)圖紙（一）。 10 1 主動(dòng)力電路組成及工作原理 主動(dòng)力電路是由三相橋式半控電路組成，可控硅 流管不可控硅元件，它們的負(fù)載是焊接變壓器，為防止焊接變壓器磁飽和，仍保留原焊機(jī)的換向開關(guān) 防止電極抬起時(shí)產(chǎn)生為花，燒傷工件，同時(shí)保留了原焊機(jī)的短路開關(guān) 于采用橋式半控電路，負(fù)載又是大電感。當(dāng)焊接脈沖切斷時(shí)，易造成半控橋失控現(xiàn)象，為此，電路中裝有續(xù)流二極管 防止現(xiàn)象產(chǎn)生。 10 2 主動(dòng)力電路保護(hù) 為防止進(jìn)線交流側(cè)，因電網(wǎng)受雷擊，以及電網(wǎng)的突然接通與斷開而產(chǎn)生的過電壓，我們?cè)诮涣鱾?cè)A。 B， C 三相上，成三角形地接上了壓敏電阻，為防止可控硅在換流過程中所產(chǎn)竹的過電壓，在每個(gè)可控硅端并聯(lián)了一組電容，電阻吸收電路，當(dāng)然 起到了防止在直流側(cè)突然斷路時(shí)而形成過壓的保護(hù)作用。 只能起到在可控硅觸發(fā)電路中，因干擾等原因引起的可控硅誤通和通期間所導(dǎo)致的焊接電流增大，而切斷觸發(fā)電路的目的，當(dāng)上情況發(fā)生時(shí)， 作， 在132 與 133點(diǎn)斷開， 三對(duì)常開觸點(diǎn)斷開，切斷焊接可控硅的觸發(fā)電路，但在可控硅本身失去斷能力時(shí)，其觸發(fā)電路斷也無濟(jì)于事，這時(shí)將出現(xiàn)兩種嚴(yán)重后果： 在電極抬起位置時(shí)，可控硅連續(xù)導(dǎo)通，將使用權(quán)變壓器一次電流急劇增大而燒壞變壓器。 在電極壓下位置時(shí)，可控硅連續(xù)導(dǎo)通，將使工件燒穿并損壞電極。 為避免第一種情 況產(chǎn)生，我們?cè)?6其常閉觸點(diǎn)接在圖 8中的位置，若焊機(jī)處在休息位置時(shí)， 極抬起， 常閉觸點(diǎn)斷開， 觸