專利名稱：低電壓電容儲能焊機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及用于碰焊不銹鋼、銅、鋁、合金及一般金屬及作弧焊一般金屬用的焊機。
現(xiàn)有電容儲能碰焊機采用250伏以上高耐壓電容以高電壓充電，采用放電變壓器。小功率機型采用腳踏式杠桿對碰焊觸頭及工件加壓，而大功率機型采用氣動元件，以壓縮機提供一定壓力的空氣經(jīng)氣動元件驅(qū)動碰焊觸頭加壓。
現(xiàn)有電容儲能碰焊機采用250伏以上高電壓充電，可以省去充電變壓器，同時采用較簡單的充電回路，但要選用高耐壓元件，高耐壓電容器而成本高，同時電容器較易老化及漏電，而且充電回路要加設限流電阻、功率損耗較大及影響充電速度，在放電回路至工作電極間并聯(lián)放電變壓器，作為儲能電容器的換能元件，這造成能量的較大損耗及影響放電速度，降低電容儲能焊機的性能。而大功率的機型都采用氣動型式驅(qū)動碰焊觸頭，使到焊機要附設空氣壓縮機才能工作，占地大，保養(yǎng)繁復。另外，由于氣動執(zhí)行機構的氣缸行程難受控制，工作時在兩電極間易傷及操作者之手，在實際生產(chǎn)中，由于加工件尺寸較大，不可能將兩電極調(diào)節(jié)在較小距離時，危險性較大，生產(chǎn)工件的工藝亦較難處理，影響其生產(chǎn)效率。較大型功率的機體積大，使整機需分成二個機體，另配套上空氣壓縮機。目前的電容儲能碰焊機其功能僅為碰焊，不能同時作弧焊，只能是一機專用。
本實用新型的目的是提供一種低電壓電容儲能焊機，采用100伏以下耐壓的電容器，經(jīng)電源變壓器變成100伏以下電壓向電容器充電儲能。舍去放電變壓器，使電容放電直接加工元件。采用二個以上的電磁鐵，使用腳踏操著焊頭下落，實施電子無級控制焊接觸頭的施壓距離，提高加工精度，增加生產(chǎn)安全因素，減少工傷?？刹捎媚_踏及電動二種方式對焊頭施壓。使用儲能充電變壓器故可兼作弧焊機，使整機可碰焊、弧焊的一機多用途。因舍去放電變壓器，充電限流電阻，空氣壓縮機后使整機一體化，降低電功損耗，提高加工精度，大大降低成本，占地少。
本實用新型的技術解決方案是在現(xiàn)有技術的機殼、腳踏傳動施壓裝置，上、下焊頭，繼電電路，電源電路，觸發(fā)電路，充電電路，儲電電路，放電電路，控制電路，執(zhí)行電路基礎上，本實用新型是腳踏傳動施壓裝置與焊頭桿座相固定，焊頭桿座在下方垂直固定有上焊頭，在水平面上固定的連桿至少與二個以上電磁鐵相連接，電源電路通過BZ3次級與觸發(fā)電路的DZ9至DZ12的橋式整流回路及DZ13至DZ16的另一個橋式整流回路相連，觸發(fā)電路分壓輸出通過R1、R2與充電電路的K2、CJ15，CJ1-2，CJ1-1至J1-4到PZ5至PZ8可控硅的觸發(fā)極相連，充電電路PZ5至PZ8陽極與電源電路的DZ1至DZ4橋式整流回路的正電壓輸出端連接，電源電路的DZ1至DZ4橋式整流回路負電壓端的DZ3、DZ4的正極與觸發(fā)電路DZ16、DZ15正極，及儲電電路的C1至C4電容組負極，V1至V4電壓表的一端，以及控制電路的SCR1至SCR4的陰極及執(zhí)行電路的下焊頭，電壓表V5及蜂鳴器SP1、開關K7相連接，另電源電路的主回路CJ0接觸器常開關與BZ3變壓器常開關與BZ3變壓器初級并聯(lián)處與繼電電路的RK1兩端相連接，觸發(fā)電路其中一路經(jīng)R3、R4分壓后經(jīng)放電電路K3、CJ10，CJ12向放電電路的PZ4及PZ1至PZ3觸發(fā)極相連，充電電路的PZ5及PZ8陰極與儲電電路C1至C4電容組連接，放電電路的PZ1至PZ4的陽極與儲電電路C1至C4電容組連接，另放電電路的PZ1至PZ4陰極與執(zhí)行電路的上焊頭，電壓表V5，蜂鳴器SP1的一端連接，控制電路的J1.R6，J2，R7，J3，R8，J4，R5分別與儲電電路C3、C2、C1、C4連接。
以上所述腳踏傳動施壓裝置是在杠桿的一端通過連桿裝置與腳踏相固定，杠桿的另一端與裝有復位彈簧的壓臂與焊頭桿座相固定。
本實用新型的焊頭桿座上水平面固定的連桿是十字連桿，十字連桿與機殼之間固定有彈簧。
以上本實用新型的十字連桿的四端共連接著四個電磁鐵。
本實用新型的焊頭桿座上有接近開關，在接近開關前方有一個感應板。
以上本實用新型在壓臂架上固定有接近開關，在接近開關前方有一個感應板。
本實用新型的優(yōu)點是采用100伏以下耐壓的電容器，經(jīng)電源變壓器變成100伏以下電壓向電容器充電儲能，因舍去的放電變壓器，使電容放電直接加工元件，因采用了二個以上的電磁鐵，使用腳踏操著焊頭下落，實施電子無級控制焊接觸頭的施壓距離，提高加工精度，增加生產(chǎn)安全因素，減少工傷。本實用新型可采用腳踏及電動二種方式對焊頭施壓，以及采用儲能充電變壓器故可兼作弧焊機，使整機可碰焊、弧焊的一機多用途。因舍去放電變壓器，充電限流電阻，空氣壓縮機后使整機一體化，降低電功損耗，提高加工精度，大幅降低成本、占地少。
以下結合附圖對本實用新型的實施例進行描述


圖1本實用新型的機械部分構造示意圖；圖2本實用新型的電路方框圖；圖3本實用新型的電路圖。
根據(jù)
圖1、2、3所示，本實用新型有機殼26、腳踏傳動施壓裝置，上、下焊頭24、25，腳踏傳動施壓裝置與焊頭桿座14相固定，焊頭桿座14在下方垂直固定有上焊頭24，在水平面上固定連桿12。腳踏傳動施壓裝置在杠桿19的一端通過連桿裝置的杠桿推動桿20，活動支架21，腳踏桿22與腳踏23相連接，杠桿19的另一端通過帶有復位彈簧18的壓臂架17、壓臂16與焊頭桿座14相固定，焊頭桿座14上水平面固定的十字連桿12，十字連桿12與機殼26之間固定有彈簧15，十字連桿12的四端均固定有電磁鐵銜鐵13，四個電磁鐵銜鐵下均分別有電磁鐵吸引線圈3、4、5、6，上焊頭24上固定有輸出端7，正對上焊頭24的下方固定有下焊頭25，下焊頭25上固定有輸出端8，焊頭桿座14上還固定有接近開關1，接近開關1的前方有感應板9，在壓臂架17上還固定有接近開關2，接近開關2前方有感應板10。
電源電路使用220V輸入經(jīng)DZ、F3、F4等通過BZ1及BZ3變壓、輸出一路經(jīng)BZ3次級到觸發(fā)電路的DZ9～DZ12的橋式整流回路，及DZ13～DZ16另一個橋式整流回路。
觸發(fā)電路經(jīng)R1、R2分壓輸出到充電電路的K2、CJ15、CJ1-2、CJ1-1～CJ1-4到PZ5～PZ8可控硅的觸發(fā)極。
充電電路PZ5～PZ8陽極與電源電路的DZ1～DZ4橋式整流回路的正電壓輸出點連結。
電源電路的DZ1～DZ4橋式整流回路負電壓端，則DZ3、DZ4的正極與觸發(fā)電路DZ16、DZ15正極、及儲電電路的C1～C4電容組負極，V1～V4電壓表的一端，以及控制電路的SCR1～SCR4的陰級及執(zhí)行電路的下焊頭，電壓表V5及蜂鳴器SP1開關K7連接，另電源電路的主回路CJ0接觸器常開點與BZ3變壓器初級并聯(lián)處與繼電電路的RK1兩端相連接，以供電給整個繼電電路工作。
觸發(fā)電路其中一路徑R3、R4分壓后經(jīng)放電電路K3、CJ10及CJ11、CJ12、向放電電路的PZ4及PZ1～PZ3觸發(fā)極提供觸發(fā)信號。
充電電路的PZ5～PZ8陰極與儲電電路C1～C4電容組連接，放電電路的PZ1～PZ4的陽極也與儲電電路C1～C4電容組連接，另放電電路的PZ1～PZ4陰極與執(zhí)行電路的上焊頭，V5、SP1的一端連接。
控制電路的J1、R6、J2、R7、J3、R3、J4、R5分別與儲電電路C3、C2、C1、C4連接。
電源電路是將220VV電壓、經(jīng)變壓后，供各電路工作。
繼電電路通過微繼電器及時間繼電器按程序使各個電路間互相配合工作。
觸發(fā)電路用以觸發(fā)充電電路及放電電路。
充電電路向儲能電路充電。
儲電電路是使用大容量電容器貯儲電能。
控制電路、使貯儲的電量控制在調(diào)整值內(nèi)。
放電電路是將儲電電路的電能瞬間釋放到執(zhí)行電路。
執(zhí)行電路是通過大容量的電能放電使加工件熔接焊固，執(zhí)行電路另一路通過電磁鐵驅(qū)動上焊頭，達到焊接工作目的。
整個電路的工作原理是合上DZ空氣自動開關及AQ開關，按下AT起動按鈕，電源經(jīng)DZ、F3、F4及CJ0、CJ15、16、CJ1至BZ1，BZ3變壓器，以及BZ2、電源工作指示燈XD3亮，此時充電電路的整流電路DZ1～DZ4工作，觸發(fā)電路的兩個整流電路(DZ9～DZ12～DZ13～DZ16)也都工作，而繼電電路也由電源電路A、B兩端供電，若此時將K5合上(選擇電驅(qū)焊頭方式)，同時將充電及放電觸發(fā)回路的K2、K3合上(預先將控制電路的W1、W2、W3、W4電位器旋至最大，使各充電電路限壓于50V)，此時觸發(fā)信號經(jīng)R1、R2分壓通過K2、CJ15、CJ1-2打開PZ5～PZ8四路可控硅，電源經(jīng)BZ1變壓(100以下)整流后通過PZ5～PZ8向C1～C4電容組正向充電，當各組電容充電達到調(diào)整值時(此時調(diào)到50V)，各路的控制電路中的可控硅(SCR1～SCR4)打開J1～J4通電，J1～J4觸點斷開，CJ15斷開、充電過程結束。在充電回路上的CJ1-2、CJ1-3作用是當充電未完成時，在碰焊前、能立刻停止充電。此時在V1～V4的電壓表上顯示出各組電容的儲電電壓。
當進行碰焊操作時，踏下腳踏23，上焊頭24及焊頭桿座14隨著腳踏23壓向下方，當裝在焊頭桿座14上的PS1接近開關1靠近了感應板9時，RK1動作、CJ1線圈帶電CJ1-1、CJ1-4閉合，繼電電路CJ5、CJ13、SJ1、CJ10、SJ5、CJ3、CJ11的線圈及觸點按程序工作，先使CJ13-1合上，MG3～MG6吸引線圈帶電、電磁鐵驅(qū)動上焊頭24往下焊頭25壓緊工作。隨后，延時合上放電電路的CJ10、CJ11觸點、觸發(fā)信號先通過CJ10打開PZ4可控硅、使C4電容組電流通過PZ4、An、工件、Ka、再回到C4負端、對工件實施第一波碰焊、讓工件上的氧化物除掉、跟著觸發(fā)信號再通過放電回路的CJ11、CJ12打開PZ1～PZ3放電可控硅、此時電容組C1～C3電流通過上述三只可控硅、An(上焊頭輸出端)工件、Ka(下焊頭輸出端)回到電容組的負端、實施對工件的第二波碰焊，如此實施二波碰焊，能完成一些工件材料在一般碰焊機上碰不牢的工作。若對碰焊性能較好的材料，可將K6合上，所有電容組集中一次放電碰焊。完成放電碰焊后，繼電電路的CJ8、CJ9、CJ14、SJ4、CJ5、CJ13的線圈及觸點按程序工作，先令放電回路上的C5的電容上的電荷通過CJ8-5、PZ1～PZ4可控硅陰極、及陽極再經(jīng)CJ8-1～CJ8-4觸點回到C5負端，迅速截止放電可控硅。此時放電完畢，控制電路上的J1～J4失電、其觸點復位閉合，CJ15觸點也閉合，為下一次充電作準備，同時，在放電電路完成對放電可控硅迅速截止后，繼電電路按程序斷開CJ13-1觸點，此時，電磁鐵的MG3-MG6吸引線圈失電、電磁鐵釋放銜鐵，上焊頭24及焊頭桿座14、由拉簧15、18迅速提起，完成一個周期的碰焊工作、當拉簧15、18拉起上焊頭24及焊頭桿座14時、固定在焊頭桿座上的接近開關1也同時向上脫離感應板9，PK1觸點斷開，CJ1失電、繼電電路按程序進入下一個充電周期。
放電電路上的K7是在調(diào)校充電電壓時使用，而SP1蜂鳴器是當PZ1～PZ4損壞擊穿時報警用，CJ16為放電保護元件。
電路與機械的連接在附圖的電路圖上的繼電電路中的接近開關1、(PS1)及2、(PS2)分別安裝在附
圖1的機械構造示意圖上的焊頭桿座14及壓臂架17上，而附圖3電器電路圖上的電磁鐵吸引線圈3(MG3)；4(MG4)；5(MG5)；6(MG6)分別安裝在附
圖1的機械部分構造示意圖上與十字架桿12相連的電磁鐵上。另在附圖3電器電路圖上的上焊頭24輸出端7(An)及下焊頭輸出端8(Ka)分別安裝在附
圖1機械構造示意圖的上焊頭24及下焊頭25上。
腳踏23固定于腳踏桿22，活動支架21支承著腳踏桿22，當腳踏23向下踏時，腳踏桿22后端將杠桿推動桿20推向上，而杠桿19的另一端壓著壓臂架17，在壓臂16上裝有2條拉簧15、18壓臂架17上固定一壓臂16，壓臂16壓著焊頭桿座14，焊頭桿座14裝有上焊頭24，在上焊頭24下方設置下焊頭25，上焊頭與下焊頭裝有輸出端7、8，而焊頭桿座14與一十字連桿12連結，十字連桿12兩端裝有2條拉簧15、18，十字連桿12帶著四個電磁鐵銜鐵13，電磁鐵包括電磁鐵磁軛11，電磁鐵吸引線圈3、4、5、6，電磁鐵銜鐵13。在焊頭桿座14上固定一接近開關1，接近開關1前方設一可調(diào)動的感應板9，在壓臂架17上也固定一接近開關2，在此接近開關前方也設一可調(diào)動的感應板10，平時，由于壓臂架17及十字連桿12的拉簧15、18，將壓臂架17連同壓臂16及十字連桿12上的銜鐵13，及上焊頭24拉起，當選用焊頭電驅(qū)操作方式時、壓下腳踏23，杠桿推動桿20被腳踏桿22推向上，杠桿19的一端被推起，另一端將壓臂架17壓下，而壓臂16壓下焊頭桿座14、與焊頭桿座14相連的接近開關1(PS1)靠近感應板9后、電磁吸引線圈3(MG3)；4(MG4)；5(MG5)；6(MG6)通電、迅速將電磁鐵銜鐵13及相連的上焊頭24部件吸下，壓著下焊頭25與上焊頭間的工件，此時儲能電容通過放電電路放電、電流由電容正端通過上焊頭輸出端7、(An)加至工件上再經(jīng)過下焊頭輸出端8(Ka)回到電容負端，達到碰焊加工目的。當腳壓操作焊頭方式時，同樣腳踏23被踏下，杠桿推動桿20將杠桿19一端推向上，杠桿另一端壓下壓臂架17。當壓臂架上的壓臂16壓下焊頭桿座14及焊頭14，使上、下焊頭中的加工件壓牢，同時固定于壓臂架17上的接近開關2(PS2)已靠近感應板10，此時電路放電，電流由電容正端經(jīng)上焊頭輸出端7、(An)加至工件上再經(jīng)過下焊頭輸出端8(Ka)回到電容負端，達到碰焊加工目的。
權利要求1.低電壓電容儲能焊機，包括機殼(26)，腳踏傳動施壓裝置，上、下焊頭(24)、(25)，繼電電路，電源電路，觸發(fā)電路，充電電路，儲電電路，放電電路，控制電路，執(zhí)行電路，其特征是腳踏傳動施壓裝置與焊頭桿座(14)相固定，焊頭桿座(14)在下方垂直固定有上焊頭(24)，在水平面上固定的連桿(12)至少與二個以上電磁鐵相連接，電源電路通過BZ3次級與觸發(fā)電路的DZ9至DZ12的橋式整流回路及DZ13至DZ16的另一個橋式整流回路相連，觸發(fā)電路分壓輸出通過R1、R2與充電電路的K2、CJ15，CJ1-2，CJ1-1至J1-4至PZ5至PZ8可控硅的觸發(fā)極相連，充電電路PZ5至PZ8陽極與電源電路的DZ1至DZ4橋式整流回路的正電壓輸出端連接，電源電路的DZ1至DZ4橋式整流回路負電壓端的DZ3、DZ4的正極與觸發(fā)電路DZ16、DZ15正極，及儲電電路的C1至C4電容組負極，V1至V4電壓表的一端，以及控制電路的SCR1至SCR4的陰極及執(zhí)行電路的下焊頭(25)，電壓表V5及蜂鳴器SP1、開關K7相連接，另電源電路的主回路CJ0接觸器常開關與BZ3變壓器常開關與BZ3變壓器初級并聯(lián)處與繼電電路的RK1兩端相連接，觸發(fā)電路其中一路經(jīng)R3、R4分壓后經(jīng)放電電路K3、CJ10，CJ12向放電電路的PZ4及PZ1至PZ3觸發(fā)極相連，充電電路的PZ5及PZ8陰極與以100伏以下的電壓充電的儲能電容的儲電電路C1至C4電容組連接，放電電路的PZ1至PZ4的陽極與儲電電路C1至C4電容組連接，另放電電路的PZ1至PZ4陰極與執(zhí)行電路的上焊頭(24)，電壓表V5，蜂鳴器SP1的一端連接，控制電路的J1，R6，J2，R7，J3，R8，J4，R5分別與儲電電路C3、C2、C1、C4連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的低電壓電容儲能焊機，其特征是腳踏傳動施壓裝置是在杠桿(19)的一端通過連桿裝置與腳踏(23)相固定，杠桿(19)的另一端與裝有復位彈簧的壓臂(16)與焊頭桿座(14)相固定。
3.根據(jù)權利要求1所述的低電壓電容儲能焊機，其特征是焊頭桿座(14)上水平面固定的連桿是十字連桿(12)，十字連桿(12)與機殼之間固定有彈簧(15)。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的低電壓電容儲能焊機，其特征是十字加桿(12)的四端共連接著四個電磁鐵。
5.根據(jù)權利要求1所述的低電壓電容儲能焊機，其特征是焊頭桿座(14)上有接近開關(1)，在接近開關(1)前方有一個感應板(9)。
6.根據(jù)權利要求1所述的低電壓電容儲能焊機，其特征是在壓臂架(17)上固定有接近開關(2)，在接近開關(2)前方有一個感應板(10)。
專利摘要本實用新型涉及低電壓電容儲能焊機,其特征是腳踏傳動施壓裝置與焊頭桿座(14)相固定,焊頭桿座(14)在下方垂直固定有上焊頭(24),在水平面上固定的連桿(12)至少與二個電磁鐵相連接,其電路部分有電源電路、觸發(fā)電路、繼電電路、充電電路、儲電電路、控制電路、放電電路、執(zhí)行電路。本實用新型用100伏以下電壓向電容器充電儲能,舍棄放電變壓器,空氣壓縮機,兼作弧焊機,整機一體化,降低電功損耗,占地少,加工精度高,成本低,生產(chǎn)安全。
文檔編號B23K11/26GK2394752SQ9923678
公開日2000年9月6日 申請日期1999年8月4日 優(yōu)先權日1999年8月4日
發(fā)明者楊澤成 申請人:楊澤成, 楊民成