專利名稱：一種臺式輕便型數(shù)顯儲能點焊錫焊兩用機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種焊接機，尤其涉及一種儲能放電式點焊和調(diào)溫錫焊兩用機。
背景技術(shù)：
在金屬薄板、細絲等材料的精密制作、修補以及薄/厚零部件相互焊接的工藝中， 采用粘接、鉚接或錫焊等傳統(tǒng)方法可能會因工藝繁瑣、可靠性差、效率低和成本增加而限制 金屬薄板、細絲等材料在一些技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。點焊機是一種能夠滿足上述需求的加工設(shè) 備。但是，傳統(tǒng)的工業(yè)點焊機一般采用大的脈沖變壓器，結(jié)構(gòu)笨重、不夠安全、而且能量轉(zhuǎn)化 效率不高，不適合桌上精密焊接使用。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種在安全電壓范圍內(nèi)利用電容存儲能量，在電子電路 控制下儲能和放電，瞬間產(chǎn)生大電流使焊點介質(zhì)瞬時發(fā)熱而熔接為基本原理的輕便型臺式 點焊機，同時該焊接機能夠用于錫焊作業(yè)。本實用新型采用了如下方案設(shè)計一種臺式輕便型數(shù)顯儲能點焊錫焊兩用機，包 括電源模塊、錫焊模塊、點焊及點焊控制模塊、數(shù)顯模塊，其中所述電源模塊由整流電路、穩(wěn)壓電路和切換開關(guān)構(gòu)成，該整流電路和穩(wěn)壓電路通 過切換開關(guān)向所述錫焊模塊或者所述點焊及點焊控制模塊提供電力；所述點焊及點焊控制模塊包含點焊夾具機構(gòu)和點焊能量控制電路，其中點焊能量 控制電路由儲存電能的儲能電容器、電容器充電控制電路、電容器放電控制電路構(gòu)成；所述 電容器充電控制電路含有充電量調(diào)節(jié)電路，該充電量調(diào)節(jié)電路控制電源模塊的電力輸出和 所述儲能電容器的接通與斷開；所述電容器放電控制電路含有點焊控制機構(gòu)，該點焊控制 機構(gòu)控制所述儲能電容器和所述點焊夾具機構(gòu)的接通與斷開；所述儲能電容器與所述數(shù)顯模塊連接。所述電容器充電控制電路由比較器、開關(guān)三極管、可控硅I、電位器組成，其中，比 較器和電位器構(gòu)成所述的充電量調(diào)節(jié)電路；比較器的一輸入端與電位器連接，另一輸入端 與所述儲能電容器連接，比較器的輸出通過開關(guān)三極管與可控硅I控制端連接，比較器的 電源由所述電源模塊中的穩(wěn)壓電路提供；可控硅I作為所述電源模塊中的整流電路和充電 觸發(fā)開關(guān)向所述儲能電容器充電。所述數(shù)顯模塊采用測量所述電位器電壓的數(shù)顯電壓表。其中數(shù)顯電壓表為IXD數(shù) 顯電壓表或LED數(shù)顯電壓表。所述數(shù)顯模塊也可以采用微處理器和與微處理器連接的IXD數(shù)顯屏，且微處理器 采集所述電位器的電壓信號。所述電容器放電控制電路由可控硅II、控制按鈕組成，其中，可控硅II連接所述 儲能電容器和所述點焊夾具機構(gòu)；控制按鈕連接可控硅II的控制端和所述電源模塊的穩(wěn) 壓電路的輸出。也可以通過脈沖電路來控制可控硅11，在所述控制按鈕和可控硅11的控制端之間串接一個脈沖電路，該脈沖電路由并聯(lián)的電阻和電容組成，且控制按鈕的另一端與 所述儲能電容器的輸出端連接。所述錫焊模塊包含調(diào)溫電路。所述儲能電容器采用法拉級容量的儲能電容器。。本裝置的主要優(yōu)點在于體積小、重量輕、成本低；采用耐流能力超強的半導(dǎo)體可 控硅作為觸發(fā)開關(guān)，脈沖無觸點觸發(fā)；以普通的220V市電通過變壓器轉(zhuǎn)化為低壓安全交流 電壓為能源，安全電壓范圍內(nèi)即可實現(xiàn)瞬間大電流，避免了目前市場上采用大脈沖變壓器 高壓來換取大電流的弊端；法拉級容量的儲能電容器在每次充滿電后可以釋放出高達150 焦耳的能量，滿足一般輕薄、細小件金屬的可靠熔接。另外通過切換開關(guān)，還可以給錫焊烙 鐵提供能量，實現(xiàn)點焊/錫焊兩用功能。帶有按鍵和LCD顯示屏，可以設(shè)定焊接參數(shù)，使點 焊操作更加方便、控制更加精準，十分適合精密部件的手工焊接和用于實驗室研究開發(fā)新產(chǎn)品。

圖1為本實用新型中的點焊錫焊兩用機的一個實施例結(jié)構(gòu)圖圖2為圖1中的電源模塊電路圖圖3為圖1中的點焊及點焊控制模塊電路圖圖4為圖1中的數(shù)顯模塊電路圖圖5為圖1中的錫焊模塊電路圖圖中1-溫度傳感器；2-溫度調(diào)節(jié)電位器；3-調(diào)溫反饋電路；4-儲能電容器具體實施方式
下面結(jié)合圖1-5介紹本實用新型的一個實施例。如圖1所示，本實用新型中的點焊錫焊兩用機由電源模塊、點焊及點焊控制模塊、 數(shù)顯模塊、錫焊模塊組成。電源模塊通過變壓器將 220V市電變壓到 沈和 15V，其中 15V通過整流穩(wěn)壓電路提供+12V和+5V直流電， 沈供給儲能電容器充電。電源模塊有手 動的切換開關(guān)，可將電源模塊的輸出提供給點焊及點焊控制模塊和數(shù)顯模塊，或者提供給 錫焊模塊。點焊及點焊控制模塊中有儲能電容器4，并有電容器充電控制電路，電容器充電 控制電路中有充電量調(diào)節(jié)電路，充電量調(diào)節(jié)電路設(shè)定充電量，從而控制儲能電容器4充電； 點焊及點焊控制模塊中還有電容器放電控制電路及點焊夾具機構(gòu)，電容器放電控制電路中 通過手動按鈕控制儲能電容器4的放電，給點焊夾具機構(gòu)提供能量。數(shù)顯模塊采集點焊及 點焊控制模塊中儲能電容器4的電壓，并顯示，來指示儲能電容器4的充電量。本實施例中 數(shù)顯模塊由微控制器和IXD數(shù)顯屏組成，微控制器采集儲能電容器4的電壓，并控制IXD數(shù) 顯屏顯示出測量值，此測量值作為儲能電容器4的充電量。錫焊模塊中含有溫度調(diào)節(jié)電路 及錫焊烙鐵，可以實現(xiàn)調(diào)溫錫焊。圖2是電源模塊中穩(wěn)壓部分的電路圖，變壓器輸出的 15V經(jīng)芯片U2及U6得到 +12V及+5V。芯片U2采用LM2575-12，該芯片內(nèi)部集成了一個固定的振蕩器，變壓器輸出 的 15V經(jīng)二極管Dl整流后，輸入U2，轉(zhuǎn)化為+12V直流，并通過二極管D3、電感Li、電容 Cl進行反饋穩(wěn)壓。該+12V再經(jīng)過芯片TO得到+5V，芯片TO采用傳統(tǒng)的78M05穩(wěn)壓芯片。[0024]圖3是點焊及點焊控制模塊電路圖，電路中的電位器W2和比較器UlA組成了充電 量調(diào)節(jié)電路，比較器UlA的兩個輸入端分別接電位器W2和儲能電容器4。電位器W2串聯(lián)偏 置電阻后接在+12V與地之間，其調(diào)節(jié)端作為輸出端接比較器UlA的一個輸入端，通過調(diào)節(jié) 電位器W2可以設(shè)定參考電壓(UlA第2引腳電壓)，當(dāng)儲能電容器4的充電電壓大于UlA第 三引腳的電壓時候，比較器輸出高電平，使開關(guān)三極管Ql導(dǎo)通，使可控硅Q2的控制端為低 電平，從而使可控硅Q2停止向儲能電容器4充電，實現(xiàn)儲能電容器4充電控制；這里可控硅 Q2接 ^V,作為儲能電容器4充電前的整流和觸發(fā)開關(guān)元件，給儲能電容器4充電。圖中 的可控硅Q3和開關(guān)K組成電容器放電控制電路，開關(guān)K經(jīng)并聯(lián)的電容Cl、電阻Rl接儲能 電容器4電壓，這里并聯(lián)的電容Cl、電阻Rl組成了脈沖電路電阻Rl與電容Cl并聯(lián)，當(dāng)電 容Cl在連上一個直流電的瞬間會充上電，繼而電容Cl的電會瞬間釋放給與其并聯(lián)的那個 電阻Rl上，然后又會繼續(xù)充電，在充放電的反復(fù)過程中，一個直流電就被轉(zhuǎn)換成了一個較 大的脈沖輸出，可以保證可控硅Q3控制的可靠性。圖4是數(shù)顯模塊電路圖，圖中的微處理器采用意法半導(dǎo)體公司的芯片 stm8sl05k6, stm8sl05k6的第13引腳TIM1-AIN3/PB3是一個AD采集端口，儲能電容器4的 電壓輸入到stm8sl051i6的第13引腳TIM1-AIN3/PB3AD采集端口，通過簡單的軟件編程便 可以采集到儲能電容器4的電壓即儲能電容器4的能量，并控制LCD的顯示。圖中還有晶 振、復(fù)位、IXD接口等電路。圖5是錫焊模塊電路圖，錫焊模塊包括溫度調(diào)節(jié)電路和錫焊烙鐵，圖中主要是溫 度調(diào)節(jié)電路，溫度調(diào)節(jié)電路主要由溫度傳感器1、U1/1701C、可控硅開關(guān)AC05D-T、溫度調(diào)節(jié) 電位器2和反饋電路3組成。其中，U1 /1701C輸出一個脈沖方波控制可控硅AC05D-T的開 斷，使得錫焊烙鐵在沒有焊物件的時候能夠處于一種間歇加熱省電模式下；反饋電路3主 要是由幾個比較器LM3M組成，起到反饋的作用來切換錫焊烙鐵的狀態(tài)，在溫度調(diào)節(jié)中起 到關(guān)鍵作用。以上實現(xiàn)了常規(guī)的調(diào)溫錫焊烙鐵的功能。
權(quán)利要求1.一種臺式輕便型數(shù)顯儲能點焊錫焊兩用機，包括電源模塊、錫焊模塊、點焊及點焊控 制模塊、數(shù)顯模塊，其特征在于所述電源模塊由整流電路、穩(wěn)壓電路和切換開關(guān)構(gòu)成，該整流電路和穩(wěn)壓電路通過切 換開關(guān)向所述錫焊模塊或者所述點焊及點焊控制模塊提供電力；所述點焊及點焊控制模塊包含點焊夾具機構(gòu)和點焊能量控制電路，其中點焊能量控制 電路由儲存電能的儲能電容器、電容器充電控制電路、電容器放電控制電路構(gòu)成；所述電容 器充電控制電路含有充電量調(diào)節(jié)電路，該充電量調(diào)節(jié)電路控制電源模塊的電力輸出和所述 儲能電容器的接通與斷開；所述電容器放電控制電路含有點焊控制機構(gòu)，該點焊控制機構(gòu) 控制所述儲能電容器和所述點焊夾具機構(gòu)的接通與斷開；所述儲能電容器與所述數(shù)顯模塊連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種臺式輕便型數(shù)顯儲能點焊錫焊兩用機，其特征在于所述 電容器充電控制電路由比較器、開關(guān)三極管、可控硅I、電位器組成，其中，比較器和電位器 構(gòu)成所述的充電量調(diào)節(jié)電路；比較器的一輸入端與電位器連接，另一輸入端與所述儲能電 容器連接，比較器的輸出通過開關(guān)三極管與可控硅I控制端連接，比較器的電源由所述電 源模塊中的穩(wěn)壓電路提供；可控硅I作為所述電源模塊中的整流電路和充電觸發(fā)開關(guān)向所 述儲能電容器充電。
3.如權(quán)利要求2所述的一種臺式輕便型數(shù)顯儲能點焊錫焊兩用機，其特征在于所述 數(shù)顯模塊采用測量所述電位器電壓的數(shù)顯電壓表。
4.如權(quán)利要求3所述的一種臺式輕便型數(shù)顯儲能點焊錫焊兩用機，其特征在于所述 數(shù)顯電壓表為IXD數(shù)顯電壓表或LED數(shù)顯電壓表。
5.如權(quán)利要求2所述的一種臺式輕便型數(shù)顯儲能點焊錫焊兩用機，其特征在于所述 數(shù)顯模塊采用微處理器和與微處理器連接的IXD數(shù)顯屏，且微處理器采集所述電位器的電 壓信號。
6.如權(quán)利要求1所述的一種臺式輕便型數(shù)顯儲能點焊錫焊兩用機，其特征在于所述 電容器放電控制電路由可控硅II、控制按鈕組成，其中，可控硅II連接所述儲能電容器和 所述點焊夾具機構(gòu)；控制按鈕連接可控硅II的控制端和所述電源模塊的穩(wěn)壓電路的輸出。
7.如權(quán)利要求6所述的一種臺式輕便型數(shù)顯儲能點焊錫焊兩用機，其特征在于在所 述控制按鈕和可控硅II的控制端之間串接一個脈沖電路，該脈沖電路由并聯(lián)的電阻和電 容組成，且控制按鈕的另一端與所述儲能電容器的輸出端連接。
8.如權(quán)利要求1所述的一種臺式輕便型數(shù)顯儲能點焊錫焊兩用機，其特征在于所述 錫焊模塊包含調(diào)溫電路。
9.如權(quán)利要求1-9中任一項所述的一種臺式輕便型數(shù)顯儲能點焊錫焊兩用機，其特征 在于所述儲能電容器采用法拉級容量的儲能電容器。
專利摘要一種臺式輕便型數(shù)顯儲能點焊錫焊兩用機涉及一種焊接機，尤其涉及一種放電式點焊和調(diào)溫錫焊兩用機。該兩用機包括電源模塊、錫焊模塊、點焊及點焊控制模塊、數(shù)顯模塊，其特征在于電源模塊通過切換開關(guān)或者向錫焊模塊提供電力，或者向點焊及點焊控制模塊提供電力，實現(xiàn)點焊和錫焊兩用。其中，點焊及點焊控制模塊中含有充電量調(diào)節(jié)電路，可設(shè)定充電量的大小，還具有電容器放電控制電路，并與數(shù)顯模塊連接，通過數(shù)顯模塊顯示儲能電容器的充電量，做到充放電過程準確而可靠。本實用新型用于焊接薄型/超薄型鐵板、不銹鋼板或精致微小型零部件，而且非常適用于研究所和高校實驗室新產(chǎn)品的研發(fā)和小批量加工。
文檔編號B23K37/00GK201913403SQ201020671908
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者冷魁, 王俊杰, 王鐵流, 董陽 申請人:北京工業(yè)大學(xué)