电阻焊电源设备制造技术

主控单元是微处理器或专用逻辑电路，包括：设置单元，将输入单元来的设定值给各单元；提供焊接时间控制的顺序控制单元；恒流控制的电流误差检测单元和恒压控制的电压误差检测单元；选择器单元，分别从误差检测单元和来的误差检测值中选择；ＰＷＭ脉冲发生器单元，根据选择误差检测值产生控制脉冲；方式转换监视单元，监视测得电流值和测得电压值切换焊接电流方式；监视单元，监视与选择外的焊接电流控制方式相关的电参数；显示控制单元，在显示单元上显示输出数据。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及晶体管或逆变器电阻焊电源设备。至今，晶体管或逆变器电阻焊电源设备常常用于金属箔或细钢丝这种材料的精确电阻焊。晶体管供电是一种方法，这种方法实际上仅允许晶体管介于存储焊接能量的电容器和焊接电极之间而在其间不插入任何焊接变压器，在向将焊接在一起的材料供电之前，晶体管控制从电容器释放的焊接电流。在逆变器电源中，通过逆变器将工频电源转换为高频电源，然后经变压器送入将焊接在一起的材料中。这两种供电方法都能由于焊接电流的快速上升而流过直流焊接电流，并提供精密的恒流控制或恒压控制。如上所述，在晶体管或逆变器电阻焊电源设备中，经常采用恒流控制和恒压控制作为焊接电流控制方式。这种传统的电阻焊电源设备的结构能交替选择恒流控制或恒压控制来控制单个焊接电源。这样，在选择恒流控制的情况下，设定并输入期望的电流值而不输入用于恒压控制的任何电压设定值。相反，在选择恒压控制的情况下，设定并输入期望的电压值而不输入任何电流设定值。但是，尽管由于选择了恒流控制而流过期望的焊接电流，但加到将焊接在一起的材料上的电压太高会产生飞溅，可能造成有缺陷的焊接。与此相反，尽管由于选择恒压控制而施加了期望的焊接电压，当过量的焊接电流也会导致有缺陷的焊接或导致供电电路故障。此外，在焊接电流供应期间，为了用给定焊接电流控制方法实现供电，传统电源设备仅提供了一种反馈控制，但没有提供一种特征来检测任何与上述选择之外的参数有关的异常现象或者提供一种特征来确保当出现任何异常时快速转换到合适的处理过程。本专利技术希望克服上述现有技术的缺陷。因此本专利技术的目的是提供一种晶体管或逆变器电阻焊电源设备，该设备能同时设定恒流控制和恒压控制，从而能灵活地适应不同的焊接需要或焊接条件的变化。本专利技术的另一个目的是提供一种晶体管或逆变器电阻焊电源设备，该设备不仅能同时设定电流监视和电压监视，还能同时设定恒流控制和恒压控制，从而保证能根据所选的焊接电流控制方式获得有利的监视信息。根据本专利技术的一个方案，为了实现以上目的，提供一种晶体管或逆变器电阻焊电源设备，该设备包括设定值输入装置，用于输入期望的电流设定值和期望的电压设定值；恒流控制装置，使送入将焊接在一起的材料中的电流值与电流设定值相同；恒压控制装置，使一对焊接电极之间的电压值与电压设定值相同；焊接电流控制方式选择装置，用于选择恒流控制装置提供的第一焊接电流控制方式或恒压控制装置提供的第二焊接电流控制方式，当极间电压达到预定临界电压值时，选择装置从第一焊接电流控制方式切换到第二焊接电流控制方式，当送入将焊接在一起的材料中的电流达到预定临界电流值时，选择装置从第二焊接电流控制方式切换到第一焊接电流控制方式；以及焊接电流顺序控制装置，以焊接电流控制方式选择装置所选择的焊接电流控制方式提供焊接电流。在本专利技术中，自动执行焊接电流控制方式的切换，在切换方向(从第一方式切换到第二方式，反之亦然)和切换次数上没有限制。焊接电流控制方式选择装置包括优先级方式选择装置，用于当送入将焊接在一起的材料中的电流仍未达到临界电流值时以及当极间电压仍未达到临界电压值时，根据预先设定的优先级选择第一焊接电流控制方式或第二焊接电流控制方式。除了上述特征，本专利技术的电阻焊电源设备还包括电流监视装置，用于监视送入将焊接在一起的材料中的电流；电压监视装置，用于监视焊接电极对之间的电压；以及监视方式选择装置，当选中第一焊接电流控制方式时，选择电压监视装置提供的第一监视方式，当选中第二焊接电流控制方式时，选择电流监视装置提供的第二监视方式。它还可以包括焊接电流控制方式历史记录装置，用于记录焊接电流供应期间所选择的焊接电流控制方式。本专利技术的以上以及其他目的、方案、特征和优点将从以下结合附图对本专利技术所作的详细描述中变得更为清楚，附图中附图说明图1是本专利技术第一实施例所述的晶体管电阻焊电源设备的电路结构方框图；图2是包含在第一实施例中的主控单元功能配置的方框图3以举例的方式示出了包含在第一实施例中的方式切换监视单元的结构方框图；图4是以举例的方式示出了包含在第一实施例中的监视单元的结构方框图；图5是以举例的方式示出了包含在第一实施例中的电压监视单元的结构方框图；图6是主控单元完成的处理程序流程图，用于提供第一实施例中的焊接电流；图7A和7B分别示出了在第一实施例中焊接电流供应期间的焊接电流和焊接极间电压的波形；图8是本专利技术第二实施例所述的晶体管电阻焊电源设备的电路结构方框图；图9A至9C示出了图8的电阻焊电源设备所采用的切换方法的函数；图10是本专利技术第三实施例所述的直流逆变器电阻焊电源设备的电路结构方框图；图11是本专利技术第四实施例所述的交流逆变器电阻焊电源设备的电路结构方框图；图12A和12B示出了图11的电阻焊电源设备所采用的切换方法的函数。现在参照附图来描述本专利技术，附图以非限制性方式示出了本专利技术目前的最佳实施例。图1是根据本专利技术第一实施例的晶体管电阻焊电源设备。电阻焊电源设备包括大容量电容器20，用于以电荷方式存储焊接能量；充电单元18，用于将电容器20充电到预定电压；多个晶体管(晶体管组)22，在电容器20和焊接电极24之间在一侧彼此并联电连接；以及控制单元30，在供电期间以预定频率对晶体管组22进行开关控制，以便控制焊接电流I。充电单元18包括充电变压器14和整流电路16。充电变压器14具有初级线圈和次级线圈，初级线圈经一对主电源开关12与工频交流电源10(例如200V)相连接，次级线圈输出降至例如30V的电压。整流电路16是单相半控桥式变换器，该变换器包括彼此桥式连接的两个可控硅元件S和两个二极管D。整流电路将充电变压器14输出的交流电压整流为直流电压，以便将电容器20充电到预定电压，例如24V。可控硅元件S受未示出的充电用启动电路的启动控制，与工频交流电源10的周期同步。电容器20包括一个或彼此并联连接的多个低压大容量电容器，例如容量的数量级为1.2F。晶体管组22包括多个例如25个FET(场效应晶体管)或IGBT(绝缘栅双极型晶体管)这样的高速晶体管TR1、TR2、…TRn，这些晶体管彼此并联。每个晶体管TR1具有第一端子和第二端子，第一端子(例如集电极或漏极)与电容器20一侧上的端子电连接，第二端子(例如发射极或源极)与一侧的焊接电极24电连接。每个晶体管TR1还具有与驱动电路44的输出端相连接的控制端子(基极或栅极)。在焊接过程中，为了形成材料W1和W2的压力接触从而将它们焊接在一起，一侧的焊接电极24与另一侧的焊接电极26都与未示出的加压机构相连接。另一侧的焊接电极26与电容器20另一侧上的端子电连接。控制单元30包括主控单元32，主控单元32通过驱动电路44为晶体管组22的操作提供开关控制。控制单元30还包括各种传感器和测量电路或计算电路，以便提供焊接电流或极间电压的反馈控制。在该结构中，电流传感器例如环形线圈34被固定到焊接电流I流过的导线上，电流测量电路36连接电流传感器34的输出端。电压测量电路40经电压传感线38与两个焊接电极24和26相连接。电流测量电路36根据电流传感器34输送的输出信号确定焊接电流I的有效值或平均值为每个开关频率周期的测得电流值，并将每个测得电流值IM传递给主控单元32。电压测量电路40根据通过电压传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体管或逆变器电阻焊电源设备，包括： 设定值输入装置，用于输入期望的电流设定值和期望的电压设定值； 恒流控制装置，使送入将焊接在一起的材料中的电流与所述电流设定值相同； 恒压控制装置，使一对焊接电极之间的电压与所述电压设定值相同； 焊接电流控制方式选择装置，用于选择所述恒流控制装置提供的第一焊接电流控制方式或所述恒压控制装置提供的第二焊接电流控制方式，当所述极间电压达到预定临界电压值时，所述选择装置从所述第一焊接电流控制方式切换到所述第二焊接电流控制方式，当送入所述将焊接在一起的材料中的所述电流达到预定临界电流值时，所述选择装置从所述第二焊接电流控制方式切换到所述第一焊接电流控制方式；以及 焊接电流顺序控制装置，以所述焊接电流控制方式选择装置所选择的焊接电流控制方式提供焊接电流。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：城地敞，
申请(专利权)人：宫地技术株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]