專利名稱：直接焊接漆包線點電焊焊頭的工作狀態(tài)監(jiān)測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及焊接和電子工業(yè)，為直接焊接漆包線點電焊焊頭的工作狀態(tài)提供一種監(jiān)測裝置。
背景技術：
發(fā)明專利號01114808.X中提及直接焊接漆包線點電焊焊頭，焊頭的尖端做成≤200mΩ的歐姆接觸。焊頭焊接漆包線的工作過程如下把焊件(漆包線和電子元器件的引腳)做成搭接接頭，并以焊頭壓緊接頭，設置好輸出脈沖電壓、時間和焊接壓力這三個焊接參數(shù)，當焊接壓力達到設定值，觸發(fā)開關，導通電流。由于漆包線上的絕緣層，電流全部流經(jīng)焊頭尖端，使焊頭尖端產生電火花，與焊頭接觸的絕緣漆一部分被燒掉，其余部分向兩端退縮，裸露漆包線內的銅芯。在焊接壓力和電阻熱的共同作用下，銅芯的圓弧面被壓平，引腳上的凸點也被壓潰，實現(xiàn)同一個脈沖完成除漆和焊接。
從上述焊頭的結構和焊頭的工作過程可以知道，每焊接一次，焊頭的尖端都會產生電火花以燒除絕緣漆。當焊接超過一定的數(shù)量，焊頭尖端的接觸電阻肯定會發(fā)生變化，而這個變化值超過一定量時，就會影響焊接質量甚至影響焊頭的使用，因此有必要監(jiān)測焊頭尖端的接觸電阻，但是測量電阻值的結構比較繁瑣，特別是以毫歐級的精度測量電阻值，對測量儀器的要求更高。如果把直接測量焊頭尖端接觸電阻值的結構安裝在焊機上，必將使焊機的結構十分復雜。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為直接焊接漆包線點電焊焊頭的工作狀態(tài)提供一種監(jiān)測裝置，當焊頭尖端接觸電阻值超過一定范圍、影響焊接質量的話，裝置會顯示焊頭的工作狀態(tài)，或發(fā)出警告信號，或同時顯示焊頭的工作狀態(tài)并發(fā)出警告信號，提醒操作者更換或維修焊頭，保證焊接質量。
為了達到上述目的，本發(fā)明直接焊接漆包線點電焊焊頭的工作狀態(tài)監(jiān)測裝置由電流互感線圈、信號處理電路、比較器、A/D轉換器、中央處理器CPU、控制電路、顯示電路或/和報警系統(tǒng)組成，電流互感線圈纏繞在點焊機輸出脈沖變壓器的輸出電纜上，然后通過信號處理電路、比較器連接到CPU上，CPU外圍分別連接控制電路、顯示電路和報警系統(tǒng)，還通過A/D轉換器連接到比較器的反相端。
本發(fā)明裝置在點焊機輸出脈沖變壓器的輸出電纜上設置了電流互感線圈，當輸出脈沖變壓器的輸出電纜導通電流，互感線圈產生感應電動勢，這個感應電動勢經(jīng)過信號處理電路和CPU，即可測量出每次脈沖輸出的電流量，該脈沖輸出就是焊頭焊接時的實際電流量I。然后，根據(jù)焊頭、被焊接漆包線和基底的各項參數(shù)，設置取得最佳焊接效果時的電流量平均值I0及ΔI，當I0-ΔI≤I≤I0+ΔI時，為焊頭尖端的接觸電阻值在正常范圍，即焊頭處于正常工作狀態(tài)中；當I＜I0-ΔI或I＞I0+ΔI時，為焊頭尖端的接觸電阻值超過正常范圍，焊頭處于不正常狀態(tài)時，CPU發(fā)出指令使報警器產生報警信號或/和使顯示器顯示，此時，需更換新焊頭或對焊頭進行維修處理。
影響焊接質量的因素很多，除了焊頭尖端的接觸電阻外，其它諸如輸出脈沖電壓、時間、焊接壓力三個焊接參數(shù)及漆包線的大小，被焊接工件的鍍層和材料、厚度等的不同，都可以影響到焊接質量。但是在焊接同一種工件時，漆包線的線徑和被焊工件的基底都是不變的，而三個焊接參數(shù)又是預先設定的，所以主要因素是焊頭尖端的接觸電阻值發(fā)生變化。根據(jù)歐姆定律R＝V/I，因為輸出電壓V是設置好的定量，如果焊頭接觸電阻R發(fā)生變化，輸出電流量I肯定也會發(fā)生變化，這種變化為反比例關系；直接焊接漆包線的點電焊焊頭工作不正常時，其尖端接觸電阻值的變化很大，往往以倍數(shù)改變，導致輸出電流量大幅度變化；由于直接測量焊頭尖端接觸電阻的結構比較復雜，而測量輸出電流量的結構就比較簡單。因此，本發(fā)明采用測量輸出電流量以間接監(jiān)測焊頭尖端的接觸電阻，從而監(jiān)測焊頭的工作狀態(tài)，使復雜問題變?yōu)楹唵?。在點焊機焊頭由于使用次數(shù)超過一定數(shù)量而使焊頭兩電極間的接觸電阻變大時，裝置馬上顯示或/和報警，操作人員及時更換或維修焊頭，保證焊接質量。


圖1是直接焊接漆包線的點電焊焊頭工作狀態(tài)監(jiān)測裝置框圖。
圖2是直接焊接漆包線的點電焊焊頭工作狀態(tài)監(jiān)測裝置的主電路連接圖。
圖3是直接焊接漆包線的點電焊焊頭工作狀態(tài)監(jiān)測裝置的顯示電路連接圖。
圖1中，直接焊接漆包線的點電焊焊頭工作狀態(tài)監(jiān)測裝置由電流互感線圈1、信號處理電路2、比較器3、A/D轉換器7、中央處理器CPU、控制電路4、顯示電路5或/和報警系統(tǒng)6組成，電流互感線圈1纏繞在點焊機輸出脈沖變壓器的輸出電纜上，然后通過信號處理電路2、比較器3連接到CPU，CPU外圍分別連接控制電路4、顯示電路5或/和報警系統(tǒng)6，還通過A/D轉換器7連接到比較器3的反相端。
圖2中，直接焊接漆包線的點電焊焊頭工作狀態(tài)監(jiān)測裝置的主電路連接如下電流互感線圈L1纏繞在點焊機輸出脈沖變壓器T1的輸出電纜上，然后連接由運算器U1-A和UI-B組成的信號處理電路、經(jīng)電阻R5進入比較器U1-C的同相端，比較器U1-C的輸出端經(jīng)電阻R6連接到中央處理器CPU的第35腳；CPU的第37-39腳通過插口JA連接U6、晶體管Q2-8組成的顯示器驅動電路，CPU的第1-6腳通過插口JB連接連接顯示電路的編碼分配器U5，CPU的第7、8、12-15腳連接A/D轉換器U2，A/D轉換器U2的輸出通過電阻R7連接到比較器UI-C的反相端；CPU的第21腳通過開關K1與第27腳連接，第26腳通過開關K2與第27腳連接，第21腳通過開關K3與第26腳連接，第21腳通過開關K4與第25腳連接，構成控制電路；CPU的第10腳連接由晶體管Q10和蜂鳴器B1組成的報警系統(tǒng)。U2可采用MAX549；U3可采用AT89C52。
圖3中，直接焊接漆包線的點電焊焊頭工作狀態(tài)監(jiān)測裝置的顯示電路連接如下由顯示器CNT0-6和晶體管Q2-8構成的7位顯示電路，其顯示器CNT0-6的1-7腳分別與編碼分配器U5連接，晶體管Q2-8的基極分別連接U6，集電極連接電源VCC；CPU的第36腳通過電阻R16連接晶體管Q9的基極，晶體管Q9的集電極連接顯示器CNT0-6的第5腳，晶體管Q9的發(fā)射極了解晶體管Q2-8的發(fā)射極。編碼分配器U5可采用CD4543；U6可采用MN74HC138N。
權利要求
1.一種直接焊接漆包線點電焊焊頭的工作狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征是該裝置由電流互感線圈(1)、信號處理電路(2)、比較器(3)、A/D轉換器(7)、中央處理器CPU、控制電路(4)、顯示電路(5)或/和報警系統(tǒng)(6)組成，電流互感線圈(1)纏繞在點焊機輸出脈沖變壓器的輸出電纜上，然后通過信號處理電路(2)、比較器(3)連接到CPU，CPU外圍分別連接控制電路(4)、顯示電路(5)和報警系統(tǒng)(6)，還通過A/D轉換器(7)連接到比較器(3)的反相端。
2.一種如權利要求1所述的直接焊接漆包線點電焊焊頭的工作狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征是該裝置的具體電路連接為電流互感線圈L1纏繞在點焊機輸出脈沖變壓器T1的輸出電纜上，然后連接由運算器U1-A和UI-B組成的信號處理電路、經(jīng)電阻R5進入比較器U1-C的同相端，比較器U1-C的輸出端經(jīng)電阻R6連接到中央處理器CPU的第35腳；CPU的第37-39腳通過插口JA連接U6、晶體管Q2-8組成的顯示器驅動電路，CPU的第1-6腳通過插口JB連接顯示電路的編碼分配器U5，CPU的第7、8、12-15腳連接A/D轉換器U2，A/D轉換器U2的輸出通過電阻R7連接到比較器UI-C的反相端；CPU的第21腳通過開關K1與第27腳連接，第26腳通過開關K2與第27腳連接，第21腳通過開關K3與第26腳連接，第21腳通過開關K4與第25腳連接，構成控制電路；CPU的第10腳連接由晶體管Q10和蜂鳴器B1組成的報警系統(tǒng)；由顯示器CNT0-6和晶體管Q2-8構成的7位顯示電路，其顯示器CNT0-6的1-7腳分別與編碼分配器U5連接，晶體管Q2-8的基極分別連接U6，集電極連接電源VCC；CPU的第36腳通過電阻R16連接晶體管Q9的基極，晶體管Q9的集電極連接顯示器CNT0-6的第5腳，晶體管Q9的發(fā)射極了解晶體管Q2-8的發(fā)射極。
全文摘要
本發(fā)明涉及焊接和電子工業(yè)，為直接焊接漆包線點電焊焊頭的工作狀態(tài)提供一種監(jiān)測裝置。該裝置由電流互感線圈、信號處理電路、A/D轉換器、CPU、控制電路、顯示電路或/和報警系統(tǒng)等部分組成。本發(fā)明采用測量輸出電流量來間接監(jiān)測焊頭的接觸電阻，如果焊頭尖端接觸電阻值超過一定范圍、影響焊接質量的話，裝置會顯示焊頭的工作狀態(tài)或/和發(fā)出警告信號，提醒操作者更換或維修焊頭，保證焊接質量。本發(fā)明為焊頭工作狀態(tài)提供了一種簡便可行的監(jiān)測裝置。
文檔編號B23K11/25GK1557600SQ20041001522
公開日2004年12月29日 申請日期2004年1月19日 優(yōu)先權日2004年1月19日
發(fā)明者楊仕桐, 李言亮, 劉夢華 申請人:楊仕桐