高能焊接设备制造技术

一种高能焊接设备包括单片机控制系统（１）、主电路（２），其中主电路（２）包括电源电路（２１）、充电回路（２２）、放电回路（２３），所述充电回路（２２）包括大容量电容器组（２２２）及电容电压采样电阻（２２３），所述的放电回路（２３）包括一大功率单向可控硅（２３１）、接触电阻（２３２），所述可控硅（２３１）与单片机控制系统相连接，所述接触电阻（２３２）是指所焊接的二个工件之间的接触电阻。本实用新型专利技术的高能焊接设备不同于一般的电阻焊机，它具有焊接效率高、能耗低及焊后端头零件的工作表面仍保持焊前的光洁度和硬度，焊接接头牢固美观、无外露毛刺，不需再进行表面加工处理。因此在工业生产的各方面具有极大的推广潜力。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种焊接设备，尤其涉及一种储能式高能焊接设备，可用于汽车发动机、柴油机发动机、摩托车发动机的气门推杆及气门调整螺钉等产品的焊接。
技术介绍
目前已知的电阻焊机存在如下缺陷1、对焊接件的表面清洁度要求较高，表面的清洁状态将直接影响到焊接件的牢度。2、一般对不同的工件材料及同时淬硬的材料无法实施正常的焊接。3、一般电阻焊机在焊接时会造成焊接热影响区较大，造成工件表面的硬度降低。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种焊接速度快，抗拉强度高，能保持焊接工件表面的硬度不变，焊接熔池稳定，热影响区小的高能焊接设备。一种高能焊接设备包括单片机控制系统、主电路，其中主电路包括电源电路、充电回路、放电回路，所述充电回路包括大容量电容器组及电容电压采样电阻，所述电容器组由电容并联组成，所述电容电压采样电阻与单片机控制系统相连接，所述的放电回路包括一组电容器、大功率单向可控硅、接触电阻，所述可控硅与单片机控制系统相连接，所述接触电阻在焊接时与所需焊接的工件相接触。本技术的高能焊接设备不同于一般的电阻焊机，它具有焊接效率高、能耗低及焊后端头零件的工作表面仍保持焊前的光洁度和硬度，焊接接头牢固美观、无外露毛刺，不需再进行表面加工处理。因此在工业生产的各方面具有极大的推广潜力。附图说明图1是本技术高能焊接设备的单片机控制系统的示意原理图。图2是本技术高能焊接设备的主电路的工作原理图。具体实施方式本技术的高能焊接设备包括单片机控制系统1、主电路2，其中主电路2包括电源电路21、充电回路22、放电回路23组成。如图1所示所述单片机(WINBOND公司78E58)控制系统1，其对整个焊接过程进行控制，其输出夹紧气缸信号、下压气缸信号、电容器充电控制信号、可控硅触发信号、报警信号。其还可接收输入的电容器电压采样信号、系统故障检测信号。该单片机控制系统通过对电容器电压进行采样，并与设定的焊接电压进行比较，然后将比较的结果反馈给充电控制回路，从而控制充电。如图2所示所述的电源电路21由为后备大功率可变直流电源E，其可提供150V的直流电压，该电源E与一大功率MOS管211相连接，该大功率MOS管211与单片机控制系统的电容器充电控制信号输出脚相连接。所述充电回路22包括大容量电容器组222及电容电压采样电阻223，所述电容器组222由几百个上千微法的电容并联组成，这一并联的电容组可贮存较大的能量，对于较大的焊接工件，采用多组独立的充电回路(每组间相互隔离)，放电回路采用共极(正极和负极)可同时或分时进行放电，所述大功率电源经MOS管控制对电容器组进行充电，同时单片机控制系统通过采样电阻对电容器上的充电电压进行采样，并与设定的焊接电压进行比较，然后将比较的结果反馈给充电控制回路，并由MOS管控制充电，以此过程来保持电容两端的电压恒定在设定值上。所述的放电回路23包括一大功率单向可控硅231、接触电阻232，所述可控硅231与单片机控制系统的可控硅触发信号输出脚相连接，所述接触电阻232在焊接时与所需焊接的工件相接触。当装上所需焊接的工件并按下焊接钮，系统首先切断充电回路，然后触发可控硅放电焊接。整个放电过程是以雪崩的方式完成的，放电时间极短，一般为10-50μS，所述大功率电容器组上的能量瞬间全部集中释放在焊接面上，产生巨大的能量，以使焊接面融化，并经上下电极的压力使工件在几毫秒内完成焊接过程，此时电容器上的电压释放为零并等待下一次充电过程。以推杆焊接为例，将杆身前置于侧电极中心，按下夹紧按钮，夹紧汽缸将杆身夹紧并处于良好的电器接触状态，所述侧电极夹紧力为5000N-20000N，然后将钢球置于杆身顶部，启动下压汽缸使上电极与钢球处于良好的电器接触状态，所述上电极夹紧力为5000N-20000N。此时两个焊接零件是作为整个焊接回路的一部分，在整个回路中，电阻最大部分集中在接触面上，当可控硅放电焊接瞬间，在接触电阻上产生巨大的功率损耗，导致接触面产生巨大的热量使接触面融化，经下压汽缸的巨大压力将金属融合面迅速压实，与此同时电容器上所有的能量也已全部转移到接触面上，以完成整个焊接过程。然后释放下压及夹紧电极，取下被焊工件，焊机继续储能以备下次焊接。权利要求1.一种高能焊接设备包括单片机控制系统(1)、主电路(2)，其中主电路(2)包括电源电路(21)、充电回路(22)、放电回路(23)，其特征在于，所述充电回路(22)包括大容量电容器组(222)及电容电压采样电阻(223)，所述电容器组(222)由电容并联组成，所述电容电压采样电阻(223)与单片机控制系统相连接，所述的放电回路(23)包括一大功率单向可控硅(231)、接触电阻(232)，所述可控硅(231)与单片机控制系统相连接，所述接触电阻(232)是指所焊接的二个工件之间的接触电阻。2.根据权利要求1所述的高能焊接设备，其特征在于，所述的充电回路可以为一组以上、相互并联，且每组独立、相互隔离。3.根据权利要求1所述的高能焊接设备，其特征在于，所述的放电回路采用共极性，且控制放电回路的电容、可控硅、接触电阻三者必须与接串联。4.根据权利要求1所述的高能焊接设备，其特征在于，所述的控制系统采用单片机，其为型号为WINBOND公司78E58。5.根据权利要求1所述的高能焊接设备，其特征在于，所述的电源电路(21)包括一大功率可变直流电源E，该电源E与一大功率MOS管(211)相连接，该大功率MOS管(211)与单片机控制系统输出脚相连接。6.根据权利要求1所述的高能焊接设备，其特征在于，包括用于分别与所需焊接工件相连接的侧电极及上电极。专利摘要一种高能焊接设备包括单片机控制系统(1)、主电路(2)，其中主电路(2)包括电源电路(21)、充电回路(22)、放电回路(23)，所述充电回路(22)包括大容量电容器组(222)及电容电压采样电阻(223)，所述的放电回路(23)包括一大功率单向可控硅(231)、接触电阻(232)，所述可控硅(231)与单片机控制系统相连接，所述接触电阻(232)是指所焊接的二个工件之间的接触电阻。本技术的高能焊接设备不同于一般的电阻焊机，它具有焊接效率高、能耗低及焊后端头零件的工作表面仍保持焊前的光洁度和硬度，焊接接头牢固美观、无外露毛刺，不需再进行表面加工处理。因此在工业生产的各方面具有极大的推广潜力。文档编号B23K11/26GK2640684SQ0321007公开日2004年9月15日 申请日期2003年8月26日 优先权日2003年8月26日专利技术者沈鸿亮, 林矢行, 王祖慧 申请人:沈鸿亮, 林矢行, 王祖慧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高能焊接设备包括单片机控制系统（１）、主电路（２），其中主电路（２）包括电源电路（２１）、充电回路（２２）、放电回路（２３），其特征在于，所述充电回路（２２）包括大容量电容器组（２２２）及电容电压采样电阻（２２３），所述电容器组（２２２）由电容并联组成，所述电容电压采样电阻（２２３）与单片机控制系统相连接，所述的放电回路（２３）包括一大功率单向可控硅（２３１）、接触电阻（２３２），所述可控硅（２３１）与单片机控制系统相连接，所述接触电阻（２３２）是指所焊接的二个工件之间的接触电阻。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈鸿亮，林矢行，王祖慧，
申请(专利权)人：沈鸿亮，林矢行，王祖慧，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]