工频交流点焊机智能控制器及控制方法技术

本发明专利技术涉及一种工频交流点焊机智能控制器及控制方法。其控制器包括：主控芯片模块，用来处理输入信号，并输出控制指令以触发焊接回路和控制焊接设备的气缸动作；同步信号采集电路，用来根据交流电源波形向主控芯片模块输出同步脉冲信号；可控硅触发电路，能够接收主控芯片模块的控制指令，并触发焊接回路；气缸控制电路，能够接收主控芯片模块的控制指令，并驱动焊机的焊接执行机构动作；供电电源处理电路，用来连接外部电源并向主控芯片模块、同步信号采集电路、可控硅触发电路和气缸控制电路分别提供独立的电源。本发明专利技术能够提高焊接过程稳定性、操作简便、易于调整、电路寿命长。

【技术实现步骤摘要】
工频交流点焊机智能控制器及控制方法
本专利技术涉及点焊设备的控制电路，具体是一种工频交流点焊机智能控制器及控制方法。
技术介绍
传统交流点焊机控制器电路大多采用精度不高的老式集成数字芯片，其电路功能单一，无智能化程序控制芯片，不易改动；同时在干扰多、波动大的电网条件下，传统控制电路的稳定性较差，难以保证焊机的焊接质量。
技术实现思路
本专利技术所要解决技术问题是，提供一种能够提高焊接过程稳定性、操作简便、易于调整、电路寿命长的工频交流点焊机智能控制器及控制方法。本专利技术的工频交流点焊机智能控制器包括：主控芯片模块，用来处理输入信号，并输出控制指令以触发焊接回路和控制焊接设备的气缸动作；同步信号采集电路，用来根据交流电源波形向主控芯片模块输出同步脉冲信号；可控硅触发电路，能够接收主控芯片模块的控制指令，并触发焊接回路；气缸控制电路，能够接收主控芯片模块的控制指令，并驱动焊机的焊接执行机构动作；供电电源处理电路，用来连接外部电源并向主控芯片模块、同步信号采集电路、可控硅触发电路和气缸控制电路分别提供独立的电源。所述主控芯片模块还连接有用来输入启动指令的启动信号输入电路。所述主控芯片模块还连接有用来输入控制参数的人机交互电路。本专利技术的工频交流点焊机智能控制方法基于上述工频交流点焊机智能控制器，其控制过程是：焊接过程启动后，由同步信号采集电路根据常规50Hz交流电网的波形周期，为主控芯片模块提供时间基准，再由主控芯片模块根据流电压的波动周期触发气缸控制电路和可控硅触发电路，完成焊接电极的动作和焊接回路的启动；所述主控芯片模块在接受到第一个脉冲同步信号后，通过计时器控制，在接下来的9ms内不接收脉冲信号。本专利技术的优点是：1、采用分离供电，对精准信号电路进行独立供电保证信号稳定性；2、采用软件与硬件搭配对同步信号进行处理，保证控制基准信号稳定；3、通过人机交互电路，能够对控制参数进行调整，以实现焊接过程的智能控制。附图说明图1是本专利技术实施例的系统原理框图；图2是本专利技术实施例的供电电源处理电路的电路图；图3是本专利技术实施例的同步信号采集电路的电路图；图4是本专利技术实施例的气缸控制电路的电路图；图5是本专利技术实施例的可控制硅触发电路的电路图。具体实施方式如图1所示，该工频交流点焊机智能控制器包括：主控芯片模块，用来处理输入信号，并输出控制指令以触发焊接回路和控制焊接设备的气缸动作；同步信号采集电路，用来根据交流电源波形向主控芯片模块输出同步脉冲信号；可控硅触发电路，能够接收主控芯片模块的控制指令，并触发焊接回路；气缸控制电路，能够接收主控芯片模块的控制指令，并驱动焊机的焊接执行机构动作；启动信号输入电路用来向主控芯片模块输入启动指令；人机交互电路用来向主控芯片模块输入控制参数；供电电源处理电路，用来连接外部电源并向主控芯片模块、同步信号采集电路、可控硅触发电路和气缸控制电路分别提供独立的电源。如图2所示为本专利技术实施例的供电电源处理电路，电路中24V和5V都分开供电，从不同的电源变压器抽头输入，这样避免可控硅触发消耗大电流对芯片供电造成影响；芯片5V供电采用DC-DC开关电源芯片LM2575供电，不受电网波动影响。由于可控硅是一种半控器件，即可以控制打开，而不能控制关断，只能够随着交流电过零关断，控制焊接电流其实是控制可控硅的导通时间，也就是根据交流电的过零点来延时触发可控硅。因此交流电同步信号的准确程度对于焊接电流控制非常重要。现的控制器都是将交流电信号处理成同步周期的脉冲信号。常见的同步信号一般有两种异常：1、信号变形，中国电网频率是50hz，那么一个周期正负半波都应该是10ms，不少控制器同步信号输出的情况是正半波时间长一些负半波时间短一些，这样控制电流的时候，就会出现一个方向电流始终偏大，影响机器寿命；2、干扰信号，半个周波出现多个脉冲主要是同一电网上其他大功率开关电路产生，若系统按照干扰信号来控制可控硅，就会出现电流不稳定，次品率高。图3所示为本专利技术实施例的同步信号采集电路，电路对运放采用正负15V供电，保证脉冲信号高低电平与交流电正弦波同步；针对干扰信号，在控制方法上，进行软件滤波处理，即在主控芯片模块接受到第一个脉冲同步信号后，通过计时器控制，在接下来的9ms内都不接收脉冲信号。人机交互电路由数码管按键指示灯组成，实现参数设置、读取与显示，控制器工作状态的显示。启动信号输入电路工作中，闭合开关，控制器按照设置的参数进行工作，控制电气缸和可控硅工作。本专利技术实施例的气缸控制电路的电路图如图4所示。电路通过控制指令控制气缸的进气出气实现焊接电极的加压和释放。本专利技术实施例的可控硅触发电路的电路图如图5所示，采用KMB518隔离式脉冲变压器控制可控硅的触发，电路简单，触发可靠，高低压安全隔离。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工频交流点焊机智能控制器，其特征是，包括：主控芯片模块，用来处理输入信号，并输出控制指令以触发焊接回路和控制焊接设备的气缸动作；同步信号采集电路，用来根据交流电源波形向主控芯片模块输出同步脉冲信号；可控硅触发电路，能够接收主控芯片模块的控制指令，并触发焊接回路；气缸控制电路，能够接收主控芯片模块的控制指令，并驱动焊机的焊接执行机构动作；供电电源处理电路，用来连接外部电源并向主控芯片模块、同步信号采集电路、可控硅触发电路和气缸控制电路分别提供独立的电源。

【技术特征摘要】
1.一种工频交流点焊机智能控制器，其特征是，包括：主控芯片模块，用来处理输入信号，并输出控制指令以触发焊接回路和控制焊接设备的气缸动作；同步信号采集电路，用来根据交流电源波形向主控芯片模块输出同步脉冲信号；可控硅触发电路，能够接收主控芯片模块的控制指令，并触发焊接回路；气缸控制电路，能够接收主控芯片模块的控制指令，并驱动焊机的焊接执行机构动作；供电电源处理电路，用来连接外部电源并向主控芯片模块、同步信号采集电路、可控硅触发电路和气缸控制电路分别提供独立的电源。2.根据权利要求1所述的工频交流点焊机智能控制器，其特征是：所述主控芯片模块还连...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱洪升，饶华仁，梁健佶，沈健，张云，
申请(专利权)人：中正智控江苏智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32