手工電弧焊空載電壓自動控制裝置製造方法
2023-05-14 15:00:26 1
手工電弧焊空載電壓自動控制裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種手工電弧焊空載電壓自動控制裝置，包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一二極體、第二二極體、第三二極體、第四二極體、發光二極體、三極體、兩輸入與門、滾珠開關和單片機,所述單片機的型號為Atmega64。本實用新型手工電弧焊空載電壓自動控制裝置通過檢測滾珠開關的狀態，在操作人員拿起電焊鉗還未開始焊接時自動打開焊接電源的空載電壓，停止焊接一定時間後自動關斷焊接電源的空載電壓，克服了現有技術的上述不足，結構簡單，成本低廉，不改變操作人員的工作習慣，不影響焊接起弧效果，能夠很好的控制焊接電源的空載電壓，減少焊接電源空載時的電量浪費，同時避免操作人員發生觸電危險。
【專利說明】手工電弧焊空載電壓自動控制裝置
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種電弧焊機控制裝置，尤其涉及一種手工電弧焊空載電壓自動控制裝置。
【背景技術】
[0002]手工電弧焊是一種使用較早且相當廣泛的焊接方式，通過夾在焊鉗上的電焊條與工件之間的電壓來產生電弧。在焊鉗上一直沒有控制焊接電源空載電壓的控制開關，需要焊接時，電焊條與工件短路就起弧焊接，熄弧時直接拉斷電弧即可，所以在焊接和空載時，焊接電源都要一直輸出空載電壓，如果長時間的空載運行就會造成一定的電量浪費，同時在一些高溼熱環境中，裸露的帶電電焊鉗對操作人員的人身安全會造成一些隱患。
[0003]隨著焊接行業的發展和國家對節能減排的大力提倡，越來越多的行業人員意識到降低手工電弧焊空載損耗的重要性，同時也有了一些方法，比如效仿半自動焊接方式，在電焊鉗上增加一個控制焊接電源的控制開關，當需要焊接時，按下控制開關，使焊接電源輸出空載電壓，然後起弧焊接，當停止焊接後，鬆開控制開關，使焊接電源關閉空載電壓，這種方式雖然能夠控制空載電壓的輸出和關閉，但在焊接時需要增加一個按動開關的動作，和操作人員長期形成的工作習慣不符，沒有得到推廣；還有把焊接電源的空載電壓降低到安全電壓以下，這種方式能夠避免操作人員遭受電擊，也能夠減小一部分空載損耗，但由於空載電壓低，焊接起弧效果不好，所以也沒有得到多數用戶的認可。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的就在於為了解決上述問題而提供一種手工電弧焊空載電壓自動控制裝置。
[0005]本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的:
[0006]一種手工電弧焊空載電壓自動控制裝置，包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一二極體、第二二極體、第三二極體、第四二極體、發光二極體、三極體、兩輸入與門、滾珠開關和單片機，所述單片機的型號為Atmega64，所述單片機的1/01端與所述第一電阻的第一端連接，所述第一電阻的第二端與所述三極體的基極連接，所述三極體的集電極分別與所述第三電阻的第一端和所述雙輸入與門的第二引腳連接，所述第三電阻的第二端接+15V電壓，所述雙輸入與門的第一引腳輸入PWM信號，所述單片機的INTl端分別與所述第二電阻的第一端、所述第一二極體的正極、所述第二二極體的負極和所述滾珠開關的第一端連接，所述單片機的1/02端與所述第四電阻的第一端連接，所述第四電阻的第二端分別與所述第三二極體的正極、所述第四二極體的負極和所述發光二極體的正極連接，所述滾珠開關的第二端與所述發光二極體的負極連接，所述第二電阻的第二端、所述第一二極體的負極和所述第三二極體的負極均接+5V電壓，所述三極體的發射極、所述第二二極體的正極、所述第四二極體的正極、所述滾珠開關的第二端和所述發光二極體的負極均接地。
[0007]具體地，所述滾珠開關和所述發光二極體設置在電弧焊機的焊槍上，所述第一電阻、所述第二電阻、所述第三電阻、所述第四電阻、所述第一二極體、所述第二二極體、所述第三二極體、所述第四二極體、所述三極體、所述兩輸入與門和所述單片機均設置在所述電弧焊機的主機內。
[0008]本實用新型的有益效果在於:
[0009]本實用新型手工電弧焊空載電壓自動控制裝置通過檢測滾珠開關的狀態，在操作人員拿起電焊鉗還未開始焊接時自動打開焊接電源的空載電壓，停止焊接一定時間後自動關斷焊接電源的空載電壓，克服了現有技術的上述不足，結構簡單，成本低廉，不改變操作人員的工作習慣，不影響焊接起弧效果，能夠很好的控制焊接電源的空載電壓，減少焊接電源空載時的電量浪費，同時避免操作人員發生觸電危險。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型手工電弧焊空載電壓自動控制裝置的電路圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0012]如圖1所示，本實用新型手工電弧焊空載電壓自動控制裝置，包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一二極體D1、第二二極體D2、第三二極體D3、第四二極體D4、發光二極體LED、三極體Q、兩輸入與門U2、滾珠開關K和單片機U1，單片機Ul的型號為Atmega64，單片機Ul的1/01端與第一電阻Rl的第一端連接，第一電阻Rl的第二端與三極體Q的基極連接，三極體Q的集電極分別與第三電阻R3的第一端和雙輸入與門的第二引腳連接，第三電阻R3的第二端接+15V電壓，雙輸入與門的第一引腳輸入PWM信號，單片機Ul的INTl端分別與第二電阻R2的第一端、第一二極體Dl的正極、第二二極體D2的負極和滾珠開關K的第一端連接，單片機Ul的1/02端與第四電阻R4的第一端連接，第四電阻R4的第二端分別與第三二極體D3的正極、第四二極體D4的負極和發光二極體LED的正極連接，滾珠開關K的第二端與發光二極體LED的負極連接，第二電阻R2的第二端、第一二極體Dl的負極和第三二極體D3的負極均接+5V電壓，三極體Q的發射極、第二二極體D2的正極、第四二極體D4的正極、滾珠開關K的第二端和發光二極體LED的負極均接地，滾珠開關K和發光二極體LED設置在電弧焊機的焊槍上，第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一二極體D1、第二二極體D2、第三二極體D3、第四二極體D4、三極體Q、兩輸入與門U2和單片機Ul均設置在電弧焊機的主機內。
[0013]本實用新型手工電弧焊空載電壓自動控制裝置的工作原理如下:
[0014]所選單片機Ul至少包含兩個輸入/輸出埠(1/01，1/02)，一個模數轉換埠(ADCl)和一個外部中斷埠(INTl)，同時將單片機Ul與滾珠開關K的第一端之間的導線命名為導線101，將滾珠開關K的第二端的接地導線命名為導線102，將第四電阻R4的第二端與發光二極體LED的正極之間的導線命名為導線103，將與雙輸入與門的第三引腳連接的導線命名為導線104，將與單片機Ul的ADCl端連接的導線命名為導線105，導線104的一端連接到兩輸入與門U2的第三引腳，另一端連接到控制焊接電源輸出的逆變器驅動電路輸入端，導線105的一端連接到電流採集電路的輸出端，另一端連接到單片機Ul的ADCl端。第一電阻R1、第三電阻R3和三極體Q的作用是將+5V電平轉換成+15V電平，兩輸入與門U2的作用是控制導線104的信號，第二電阻R2是上拉電阻，第四電阻R4限制流發光二極體LED的電流，第一二極體Dl至第四二極體D4用於限制輸入到單片機Ul中的電壓，保護單片機U1，單片機Ul的外部中斷埠 INTl設置為電平變換模式，上升沿和下降沿都觸發。
[0015]當沒有焊接時，電焊鉗一般都放置在一個固定的地方，滾珠開關K的狀態一直保持一致(導通狀態或斷開狀態)，導線101上的電位保持恆定，單片機Ul的INTl埠不觸發，這時1/01埠輸出高電平,三極體Q導通，兩輸入與門U2的第二引腳電位為低，與第一引腳的PWM信號相與後在第三引腳輸出低電平，使焊接電源的空載電壓關閉，電焊鉗與工件之間的電壓為零；1/02埠輸出低電平，發光二極體LED不亮。
[0016]當操作人員拿起電焊鉗時，由於電焊鉗的震動，滾珠開關K也會隨著改變導通狀態，當滾珠開關K的導通狀態改變一次，導線101上的電位就會改變一次，單片機Ul的INTl埠觸發也就會觸發一次，只要檢測到INTl埠觸發，就使1/01埠輸出低電平並保持一定時間後，三極體Q不導通，兩輸入與門U2的第二引腳電位為高，與第一引腳的PWM信號相與後在第三引腳腳輸出與第一引腳一樣的PWM信號，使焊接電源輸出空載電壓，電焊鉗與工件之間有電壓，操作人員可以方便的進行起弧焊接；同時1/02埠輸出高電平，導線103上輸出高電平，使發光二極體LED點亮。起弧成功後，單片機Ul的模數轉換埠 ADCl將焊接電源電流採集電路中輸出的電流信號進行模數轉換，然後在單片機Ul中與設定的電流值進行比較，如果大於設定的電流值，就表示正在焊接中，使1/01埠一致保持低電平，保持焊接電源的輸出電壓，這時不檢測電焊鉗滾珠開關K的狀態。
[0017]如果單片機Ul的ADCl端轉換的信號小於設定的電流值，就表示焊接停止，焊接電源恢復到空載狀態，繼續檢測電焊鉗滾珠開關K的狀態，當操作人員把電焊鉗放在地上或其他固定的地方，電焊鉗上的滾珠開關K將保持固定的狀態，當這一狀態保持一定時間後，焊接電源就會在1/01埠輸出高電平，三極體Q導通，兩輸入與門U2的第二引腳電位為低，與第一引腳的PWM信號相與後在第三引腳輸出低電平，焊接電源的空載電壓關閉，電焊鉗與工件之間的電壓為零；1/02埠輸出低電平，導線103上的電位變低，發光二極體LED熄滅。
[0018]這樣就可以實現不改變操作人員的工作習慣，在操作人員拿起電焊鉗還未開始焊接時自動打開焊接電源的空載電壓，停止焊接一定時間後自動關斷焊接電源的空載電壓，達到節約能源，避免操作人員觸電的危險的目的。
[0019]以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所做的進一步詳細說明，便於該【技術領域】的技術人員能理解和應用本實用新型，不能認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明。對於本實用新型所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下還可以做出若干簡單推演或替換，而不必經過創造性的勞動。因此，本領域技術人員根據本實用新型的揭示，對本實用新型做出的簡單改進都應該在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種手工電弧焊空載電壓自動控制裝置，其特徵在於:包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一二極體、第二二極體、第三二極體、第四二極體、發光二極體、三極體、兩輸入與門、滾珠開關和單片機，所述單片機的型號為Atmega64，所述單片機的1/01端與所述第一電阻的第一端連接，所述第一電阻的第二端與所述三極體的基極連接，所述三極體的集電極分別與所述第三電阻的第一端和所述雙輸入與門的第二引腳連接，所述第三電阻的第二端接+15V電壓，所述雙輸入與門的第一引腳輸入PWM信號，所述單片機的INTl端分別與所述第二電阻的第一端、所述第一二極體的正極、所述第二二極體的負極和所述滾珠開關的第一端連接，所述單片機的1/02端與所述第四電阻的第一端連接，所述第四電阻的第二端分別與所述第三二極體的正極、所述第四二極體的負極和所述發光二極體的正極連接，所述滾珠開關的第二端與所述發光二極體的負極連接，所述第二電阻的第二端、所述第一二極體的負極和所述第三二極體的負極均接+5V電壓，所述三極體的發射極、所述第二二極體的正極、所述第四二極體的正極、所述滾珠開關的第二端和所述發光二極體的負極均接地。
2.根據權利要求1所述的手工電弧焊空載電壓自動控制裝置，其特徵在於:所述滾珠開關和所述發光二極體設置在電弧焊機的焊槍上，所述第一電阻、所述第二電阻、所述第三電阻、所述第四電阻、所述第一二極體、所述第二二極體、所述第三二極體、所述第四二極體、所述三極體、所述兩輸入與門和所述單片機均設置在所述電弧焊機的主機內。
【文檔編號】B23K9/095GK203992754SQ201420425459
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月30日 優先權日:2014年7月30日
【發明者】李毅, 邢敏周, 康清周 申請人:成都熊谷加世電器有限公司