專利名稱：高能焊接設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種焊接設(shè)備，尤其涉及一種儲(chǔ)能式高能焊接設(shè)備，可用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門推桿及氣門調(diào)整螺釘?shù)犬a(chǎn)品的焊接。
背景技術(shù)：
目前已知的電阻焊機(jī)存在如下缺陷1、對(duì)焊接件的表面清潔度要求較高，表面的清潔狀態(tài)將直接影響到焊接件的牢度。2、一般對(duì)不同的工件材料及同時(shí)淬硬的材料無(wú)法實(shí)施正常的焊接。3、一般電阻焊機(jī)在焊接時(shí)會(huì)造成焊接熱影響區(qū)較大，造成工件表面的硬度降低。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種焊接速度快，抗拉強(qiáng)度高，能保持焊接工件表面的硬度不變，焊接熔池穩(wěn)定，熱影響區(qū)小的高能焊接設(shè)備。
一種高能焊接設(shè)備包括單片機(jī)控制系統(tǒng)、主電路，其中主電路包括電源電路、充電回路、放電回路，所述充電回路包括大容量電容器組及電容電壓采樣電阻，所述電容器組由電容并聯(lián)組成，所述電容電壓采樣電阻與單片機(jī)控制系統(tǒng)相連接，所述的放電回路包括一組電容器、大功率單向可控硅、接觸電阻，所述可控硅與單片機(jī)控制系統(tǒng)相連接，所述接觸電阻在焊接時(shí)與所需焊接的工件相接觸。
本實(shí)用新型的高能焊接設(shè)備不同于一般的電阻焊機(jī)，它具有焊接效率高、能耗低及焊后端頭零件的工作表面仍保持焊前的光潔度和硬度，焊接接頭牢固美觀、無(wú)外露毛刺，不需再進(jìn)行表面加工處理。因此在工業(yè)生產(chǎn)的各方面具有極大的推廣潛力。


圖1是本實(shí)用新型高能焊接設(shè)備的單片機(jī)控制系統(tǒng)的示意原理圖。
圖2是本實(shí)用新型高能焊接設(shè)備的主電路的工作原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的高能焊接設(shè)備包括單片機(jī)控制系統(tǒng)1、主電路2，其中主電路2包括電源電路21、充電回路22、放電回路23組成。
如圖1所示所述單片機(jī)(WINBOND公司78E58)控制系統(tǒng)1，其對(duì)整個(gè)焊接過(guò)程進(jìn)行控制，其輸出夾緊氣缸信號(hào)、下壓氣缸信號(hào)、電容器充電控制信號(hào)、可控硅觸發(fā)信號(hào)、報(bào)警信號(hào)。其還可接收輸入的電容器電壓采樣信號(hào)、系統(tǒng)故障檢測(cè)信號(hào)。該單片機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)對(duì)電容器電壓進(jìn)行采樣，并與設(shè)定的焊接電壓進(jìn)行比較，然后將比較的結(jié)果反饋給充電控制回路，從而控制充電。
如圖2所示所述的電源電路21由為后備大功率可變直流電源E，其可提供150V的直流電壓，該電源E與一大功率MOS管211相連接，該大功率MOS管211與單片機(jī)控制系統(tǒng)的電容器充電控制信號(hào)輸出腳相連接。所述充電回路22包括大容量電容器組222及電容電壓采樣電阻223，所述電容器組222由幾百個(gè)上千微法的電容并聯(lián)組成，這一并聯(lián)的電容組可貯存較大的能量，對(duì)于較大的焊接工件，采用多組獨(dú)立的充電回路(每組間相互隔離)，放電回路采用共極(正極和負(fù)極)可同時(shí)或分時(shí)進(jìn)行放電，所述大功率電源經(jīng)MOS管控制對(duì)電容器組進(jìn)行充電，同時(shí)單片機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)采樣電阻對(duì)電容器上的充電電壓進(jìn)行采樣，并與設(shè)定的焊接電壓進(jìn)行比較，然后將比較的結(jié)果反饋給充電控制回路，并由MOS管控制充電，以此過(guò)程來(lái)保持電容兩端的電壓恒定在設(shè)定值上。所述的放電回路23包括一大功率單向可控硅231、接觸電阻232，所述可控硅231與單片機(jī)控制系統(tǒng)的可控硅觸發(fā)信號(hào)輸出腳相連接，所述接觸電阻232在焊接時(shí)與所需焊接的工件相接觸。
當(dāng)裝上所需焊接的工件并按下焊接鈕，系統(tǒng)首先切斷充電回路，然后觸發(fā)可控硅放電焊接。整個(gè)放電過(guò)程是以雪崩的方式完成的，放電時(shí)間極短，一般為10-50μS，所述大功率電容器組上的能量瞬間全部集中釋放在焊接面上，產(chǎn)生巨大的能量，以使焊接面融化，并經(jīng)上下電極的壓力使工件在幾毫秒內(nèi)完成焊接過(guò)程，此時(shí)電容器上的電壓釋放為零并等待下一次充電過(guò)程。
以推桿焊接為例，將桿身前置于側(cè)電極中心，按下夾緊按鈕，夾緊汽缸將桿身夾緊并處于良好的電器接觸狀態(tài)，所述側(cè)電極夾緊力為5000N-20000N，然后將鋼球置于桿身頂部，啟動(dòng)下壓汽缸使上電極與鋼球處于良好的電器接觸狀態(tài)，所述上電極夾緊力為5000N-20000N。此時(shí)兩個(gè)焊接零件是作為整個(gè)焊接回路的一部分，在整個(gè)回路中，電阻最大部分集中在接觸面上，當(dāng)可控硅放電焊接瞬間，在接觸電阻上產(chǎn)生巨大的功率損耗，導(dǎo)致接觸面產(chǎn)生巨大的熱量使接觸面融化，經(jīng)下壓汽缸的巨大壓力將金屬融合面迅速壓實(shí)，與此同時(shí)電容器上所有的能量也已全部轉(zhuǎn)移到接觸面上，以完成整個(gè)焊接過(guò)程。然后釋放下壓及夾緊電極，取下被焊工件，焊機(jī)繼續(xù)儲(chǔ)能以備下次焊接。
權(quán)利要求1.一種高能焊接設(shè)備包括單片機(jī)控制系統(tǒng)(1)、主電路(2)，其中主電路(2)包括電源電路(21)、充電回路(22)、放電回路(23)，其特征在于，所述充電回路(22)包括大容量電容器組(222)及電容電壓采樣電阻(223)，所述電容器組(222)由電容并聯(lián)組成，所述電容電壓采樣電阻(223)與單片機(jī)控制系統(tǒng)相連接，所述的放電回路(23)包括一大功率單向可控硅(231)、接觸電阻(232)，所述可控硅(231)與單片機(jī)控制系統(tǒng)相連接，所述接觸電阻(232)是指所焊接的二個(gè)工件之間的接觸電阻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能焊接設(shè)備，其特征在于，所述的充電回路可以為一組以上、相互并聯(lián)，且每組獨(dú)立、相互隔離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能焊接設(shè)備，其特征在于，所述的放電回路采用共極性，且控制放電回路的電容、可控硅、接觸電阻三者必須與接串聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能焊接設(shè)備，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)采用單片機(jī)，其為型號(hào)為WINBOND公司78E58。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能焊接設(shè)備，其特征在于，所述的電源電路(21)包括一大功率可變直流電源E，該電源E與一大功率MOS管(211)相連接，該大功率MOS管(211)與單片機(jī)控制系統(tǒng)輸出腳相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能焊接設(shè)備，其特征在于，包括用于分別與所需焊接工件相連接的側(cè)電極及上電極。
專利摘要一種高能焊接設(shè)備包括單片機(jī)控制系統(tǒng)(1)、主電路(2)，其中主電路(2)包括電源電路(21)、充電回路(22)、放電回路(23)，所述充電回路(22)包括大容量電容器組(222)及電容電壓采樣電阻(223)，所述的放電回路(23)包括一大功率單向可控硅(231)、接觸電阻(232)，所述可控硅(231)與單片機(jī)控制系統(tǒng)相連接，所述接觸電阻(232)是指所焊接的二個(gè)工件之間的接觸電阻。本實(shí)用新型的高能焊接設(shè)備不同于一般的電阻焊機(jī)，它具有焊接效率高、能耗低及焊后端頭零件的工作表面仍保持焊前的光潔度和硬度，焊接接頭牢固美觀、無(wú)外露毛刺，不需再進(jìn)行表面加工處理。因此在工業(yè)生產(chǎn)的各方面具有極大的推廣潛力。
文檔編號(hào)B23K11/26GK2640684SQ0321007
公開日2004年9月15日 申請(qǐng)日期2003年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月26日
發(fā)明者沈鴻亮, 林矢行, 王祖慧 申請(qǐng)人:沈鴻亮, 林矢行, 王祖慧