一種多功能植釘點焊的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種多功能植釘點焊機，包括主電路和控制模塊，主電路部分包括電容輸出式回路和變壓器輸出式回路，電容輸出式回路包括依次連接的市電輸入端、電容充電變壓器、整流模塊、充電開關、電解電容器、放電開關、第一線圈和焊槍，變壓器輸出式回路包括依次連接的市電輸入端、功率模塊、主變壓器和焊槍，其中，主變壓器的原線圈為連接功率模塊的第二線圈，主變壓器的副線圈為第一線圈。本實用新型的多功能植釘點焊機具備兩種放電模式，可實現(xiàn)焊接鐵介子、鋁釘、碳棒加熱等功能，一機多用，實現(xiàn)鐵車鋁車皆可修，而且焊接成功率高，熱區(qū)影響小，對電網(wǎng)要求低，可采用輕便的電纜，便于用戶使用。
【專利說明】一種多功能植釘點焊機

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽車維護設備領域，具體涉及一種多功能植釘點焊機。

【背景技術】
[0002]現(xiàn)行的車身鈑金修護用焊機，最常見的大約為兩種，一種是電阻式點焊機，一種是電容式植釘機，它們各自有各自的焊接原理與性能，分別適合不同的應用領域。關于這兩種焊機的性能比較請見下表:
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[0004]圖1是傳統(tǒng)電阻式點焊機的電路原理圖，參照圖1，傳統(tǒng)電阻式點焊機的主回路包括市電輸入端、功率模塊、主變壓器和焊槍輸出端，控制模塊連接功率模塊用于設定焊接電流與焊接時間等焊接參數(shù)并給予功率輸出觸發(fā)指令。傳統(tǒng)電阻式點焊機的好處是焊接電流和時間可控，能持續(xù)加熱，一般用于焊接鐵介子和碳棒加熱。但傳統(tǒng)電阻式點焊機也存在以下不足:a)電阻式點焊機以相對電容式植釘機小的輸出電流、相對長的焊接時間來換取焊接所需的熱能，但若遇到鋁釘?shù)茸杩箻O低的焊接材料，則瞬間輸出的能量不足以讓焊接鋁釘產生融熔，只是持續(xù)性的加熱，造成無法焊接鋁釘?shù)那樾?；b)由于電阻式點焊機最大輸出的焊接電流較小，需要的焊接時間較長，造成焊點熱影響區(qū)較大，易破壞鈑金的防銹層，導致焊點易生銹，焊接時間長也使得鈑金背后的溫度較高，一些高級車種鈑金背后使用隔音棉，過高的溫度有引燃隔音材料的危險；c)電阻式點焊機工作瞬間輸入電流大，對用戶電網(wǎng)要求較高，且焊接時易產生壓降，影響用戶的用電，由于需求的功率大，基本上無法使用IlOV單相電源來進行焊接；d)電阻式點焊機的電流輸出時間長，對輸出電纜的要求高，通常使用規(guī)格為70mm2的電纜，笨重、搬運困難，電纜長度一般不超過2米，使用不方便。
[0005]圖2是電容式植釘機的電路原理圖，參照圖2，電容式植釘機的主回路包括市電輸入端、充電變壓器、整流模塊、充電開關管、電解電容器、放電開關管和焊槍輸出端，控制模塊分別連接充電開關管、電解電容器和放電開關管，用于檢測設定充電電壓和控制開關管進行充放電。電容式植釘機把市電整流后采用大容量的電容器存儲，并在使用時釋放，以獲得瞬間的大電流，一般用于焊接對瞬間輸出要求高的鋁釘。但電容式植釘機采用電容儲能放電的模式進行焊接，其焊接時間不可控，瞬間輸出的電流雖大但dl/dt(電流變化率)過高，造成焊接時焊點的固/液態(tài)轉化時間過短，有時會發(fā)生固態(tài)金屬在轉化過程中直接氣化導致焊接失敗的情形；而且，由于dl/dt(電流變化率)過高的關系，焊接產生的聲響、火花、飛濺的情形較為嚴重。采用電容式植釘機進行鐵介子焊接的成功率低，而且焊接強度不高，即便焊上了也經不起拉拔錘的敲擊，所以電容式植釘機基本上無法焊接鐵介子。由于電容式植釘機放電后需要進行電解電容的再充電，所以無法進行持續(xù)性的輸出，也就無法使用碳棒連續(xù)加熱，碳棒加熱是汽車鈑金修護時的重要工序之一，當鈑金焊接完介子或釘子后，會使用拉拔器進行拉拔，同時使用碳棒對拉拔區(qū)域進行加熱，可以提高拉拔的效果，這個功能對于鋁車身鈑金修護尤為重要，但電容式植釘機礙于功能無法實現(xiàn)，用戶只好另準備一臺點焊機來做碳棒加熱，碳棒加熱也可對不平整的鈑金進行區(qū)域加熱后以濕布極速冷卻，利用熱脹冷縮的原理來修整鈑金。
[0006] 申請人:在先申請的中國實用新型專利《一種螺柱焊機用電源裝置》(專利號:201010120500.0)解決了電容式植釘機由于電流變化率過高而不能焊接鐵介子的問題。通過在電容式植釘機的焊槍輸出端前增加第二變壓器，從電容瞬間釋放的電流經過第二變壓器變壓調整后，降低dl/dt(電流變化率)，延長電流釋放時間，使其滿足鐵介子的焊接要求，而且對比電阻式點焊機，采用該裝置進行鐵介子焊接時熱區(qū)影響小，效果更好。但該裝置仍存在電容器充電時間的問題，不能持續(xù)加熱，不能進行碳棒加熱，而且第二變壓器在進行變壓調整時存在功率損耗，不符合節(jié)能環(huán)保的要求。
實用新型內容
[0007]為了克服現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供一種集焊接鐵介子、焊接鋁釘和碳棒加熱功能于一體的多功能植釘點焊機。
[0008]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0009]一種多功能植釘點焊機，所述焊機包括主電路和控制模塊，主電路部分包括電容輸出式回路和變壓器輸出式回路:
[0010]所述電容輸出式回路包括依次連接的市電輸入端、電容充電變壓器、整流模塊、充電開關、電解電容器、放電開關、第一線圈和焊槍，所述電解電容器上引出地線I與焊槍構成電容輸出式回路的輸出端，第一線圈串聯(lián)在放電開關和輸出端之間作為電容輸出式回路中的電抗器；
[0011]所述變壓器輸出式回路包括依次連接的市電輸入端、功率模塊、主變壓器和焊槍，所述主變壓器上引出地線II與焊槍構成變壓器輸出式回路的輸出端；其中，
[0012]所述主變壓器的原線圈為連接功率模塊的第二線圈，主變壓器的副線圈為第一線圈。
[0013]本實用新型的多功能植釘點焊機具備兩種放電模式，分別提供不同的焊接性能與效果。模式一-電容式放電:將焊槍和地線I作為輸出端，第一線圈用作電抗器使用，由于增加了電抗器，在電容式植釘或焊接介子時，有效降低輸出電流di/dt (電流變化率)，減小焊接時產生的聲響、火花、飛濺，延長焊接時間，給予焊接金屬充分的固液態(tài)轉化時間，提高焊接成功率，克服了傳統(tǒng)電容式植釘機無法焊接鐵介子的問題；模式二 -主變壓器放電:將第一線圈和第二線圈結合用作電阻式輸出回路的主變壓器使用，焊槍和地線II作為輸出端，輸出功率與焊接時間可通過控制模塊調控，進行持續(xù)放電，克服傳統(tǒng)電容式植釘機無法加熱碳棒的缺點。
[0014]作為上述技術方案的進一步改進，所述控制模塊分別連接充電開關、電解電容器、放電開關和功率模塊，用于控制開關進行充放電、檢測設定電容器的充電電壓、觸發(fā)變壓器輸出式回路工作和設定變壓器輸出式回路的工作參數(shù)。
[0015]進一步，所述變壓器輸出式回路工作時，控制模塊關閉放電開關，停止對電解電容器進行放電。
[0016]進一步，所述電容輸出式回路處于工作放電狀態(tài)時，控制模塊禁止觸發(fā)變壓器輸出式回路的工作。
[0017]進一步，所述電解電容器的充電電壓未達預設值時，控制模塊關閉放電開關，禁止電解電容器進行放電。
[0018]作為上述技術方案的進一步改進，所述焊槍設置有多個可更換的焊接工裝頭，通過更換焊接工裝頭使焊槍具有不同的功能，操作方便。更進一步，所述焊接工裝頭包括用于植釘和安裝碳棒的頭。
[0019]本實用新型的有益效果是:上述多功能植釘點焊機具有以下優(yōu)點:
[0020]1、可焊接鐵介子、鋁釘、碳棒加熱，一機實現(xiàn)鐵車、鋁車皆可修；
[0021]2、采用本實用新型的多功能植釘點焊機進行電容式焊接鐵介子，成功率高，焊接時間遠低于傳統(tǒng)電阻式點焊，熱影響區(qū)極小，對母材影響少；
[0022]3、使用電容式放電焊接鐵介子時，由于焊接所需能量為電容式儲能非連續(xù)性直接輸入，輸入電流遠低于傳統(tǒng)電阻式點焊機，對用戶電網(wǎng)要求極低，使用時不產生壓降，并可使用I1v單相電源來進行焊接；
[0023]4、電容式焊接相較于傳統(tǒng)點焊機，焊接時間極短，所以提高了輸出電纜的使用率，可減少輸出電纜平方數(shù)或增加電纜長度，讓使用者更便利；
[0024]5、切換到主變壓器放電模式時，可對鈑金進行持續(xù)性輸出，可做碳棒加熱或脈沖縫焊、電熨整平等電容式放電無法實現(xiàn)的功能；
[0025]6、第一線圈既充當電抗器也充當主變壓器的一部分，一件雙用，減少了機器體積，降低了制造成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0027]圖1是電阻式點焊機的電路原理圖；
[0028]圖2是電容式植釘機的電路原理圖；
[0029]圖3是本實用新型的多功能植釘點焊機的電路原理圖；
[0030]圖4是本實用新型的多功能植釘點焊機(a)與電阻式點焊機(b)的點焊效果比較圖。

【具體實施方式】
[0031]參照圖3，本實用新型提供的優(yōu)選實施例，一種多功能植釘點焊機，包括主電路和控制模塊15，主電路部分包括電容輸出式回路101和變壓器輸出式回路102。
[0032]電容輸出式回路101由依次連接的市電輸入端1、電容充電變壓器2、整流模塊3、充電開關4、電解電容器5、放電開關6、第一線圈7和焊槍8組成，電解電容器5上引出地線I 9與焊槍8構成電容輸出式回路101的輸出端，第一線圈7串聯(lián)在放電開關6和輸出端之間作為電容輸出式回路101中的電抗器。
[0033]變壓器輸出式回路102包括依次連接的市電輸入端1、功率模塊10、主變壓器和焊槍8，其中，主變壓器12的原線圈為連接功率模塊10的第二線圈11，主變壓器12的副線圈為第一線圈7，所述主變壓器12上引出地線II 13與焊槍8構成變壓器輸出式回路102的輸出端。
[0034]所述控制模塊15分別連接充電開關4、電解電容器5、放電開關6和功率模塊10。當變壓器輸出式回路102工作時，控制模塊15通過對功率模塊10的調節(jié)，觸發(fā)變壓器輸出式回路102的工作輸出和設定變壓器輸出式回路102的工作參數(shù)，如焊接電流和焊接時間等；同時，控制模塊15關閉放電開關6，停止對電解電容器5進行放電。當電容輸出式回路101工作時，控制模塊15可檢測電解電容器5的充電電壓并與預設的電壓值比較，判斷電解電容器5是否完成充電，若電解電容器5未完成充電(電解電容器5的兩端電壓未達預設值)，則開啟充電開關4并關閉放電開關6，對電解電容器5進行充電，并禁止在未完成充電的情況下進行放電，直到電解電容器5完成充電(電壓達到預設值)，電解電容器5完成充電后進入待機狀態(tài)，這時可通過控制模塊15開啟放電開關6進行放電，電解電容器5處于放電狀態(tài)時，控制模塊15禁止觸發(fā)變壓器輸出式回路102的工作。
[0035]進一步，焊槍8可設置有多個可更換的焊接工裝頭，通過更換焊接工裝頭使焊槍8具有不同的功能，操作方便，更進一步，所述焊接工裝頭包括用于植釘?shù)闹册旑^和安裝碳棒的加熱頭，具體的例子可參考在先申請的專利《多功能塑料修補機》和《一種多功能電焊槍的可更換式槍頭》。
[0036]本實用新型的多功能植釘點焊機具備兩種放電模式，分別提供不同的焊接性能與效果。模式一-電容式放電:將焊槍8和地線I 9作為輸出端，第一線圈7用作電抗器使用，由于增加了電抗器，在電容式植釘或焊接介子時，有效降低輸出電流dl/dt(電流變化率)，減小焊接時產生的聲響、火花、飛濺，延長焊接時間，給予焊接金屬充分的固液態(tài)轉化時間，提高焊接成功率，克服了傳統(tǒng)電容式植釘機無法焊接鐵介子的問題；模式二-主變壓器放電:將第一線圈7和第二線圈11結合用作電阻式輸出回路102的主變壓器12使用，焊槍8和地線II 13作為輸出端，輸出功率與焊接時間可通過控制模塊15調控，可進行持續(xù)放電，克服傳統(tǒng)電容式植釘機無法加熱碳棒的缺點。
[0037]與傳統(tǒng)的電阻式點焊機和電容式植釘機相比較，本實用新型的多功能植釘點焊機具有以下優(yōu)點:
[0038]1、具備兩種放電模式，可焊接鐵介子、鋁釘、碳棒加熱，一機實現(xiàn)鐵車、鋁車皆可修，而傳統(tǒng)上要實現(xiàn)前述功能需要兩臺機器，一臺電阻式點焊機負責鐵介子焊接與碳棒加熱，一臺電容式植釘機負責鋁釘焊接；
[0039]2、參照圖4，左側(a)為采用本實用新型的多功能植釘點焊機焊接的鐵介子正面和背面示意圖，右側(b)為采用傳統(tǒng)電阻式點焊機焊接的鐵介子正面和背面示意圖。由于傳統(tǒng)電阻式點焊機焊接鐵介子時的加熱時間長，熱影響區(qū)大，造成母材前后出現(xiàn)燒焦的痕跡，并破壞鈑金的防銹層；而采用本實用新型的多功能植釘點焊機進行電容式焊接鐵介子，成功率高，焊接時間遠低于傳統(tǒng)電阻式點焊，熱影響區(qū)極小，母材光潔無痕，不傷鈑金防銹層，可以稱為是無痕、無銹點焊；
[0040]3、使用電容式放電焊接鐵介子時，由于焊接所需能量為電容式儲能非連續(xù)性直接輸入，輸入電流遠低于傳統(tǒng)電阻式點焊機，對用戶電網(wǎng)要求極低，使用時不產生壓降，并可使用I1v單相電源來進行焊接；
[0041]4、電容式焊接相較于傳統(tǒng)點焊機，焊接時間極短，所以提高了輸出電纜的使用率，可減少輸出電纜平方數(shù)或增加電纜長度，如線纜規(guī)格可降為25_2，使線纜更加輕便，線纜長度可延伸到4米或更長，讓使用者更便利；
[0042]5、切換到主變壓器放電模式時，可對鈑金進行持續(xù)性輸出，可做碳棒加熱或脈沖縫焊、電熨整平等電容式放電無法實現(xiàn)的功能；
[0043]6、第一線圈7既充當電抗器也充當主變壓器12的一部分，一件雙用，減少了機器體積，降低了制造成本。
[0044]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)先實施方式，只要以基本相同手段實現(xiàn)本實用新型目的的技術方案都屬于本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種多功能植釘點焊機，其特征在于，所述焊機包括主電路和控制模塊，主電路部分包括電容輸出式回路和變壓器輸出式回路: 所述電容輸出式回路包括依次連接的市電輸入端、電容充電變壓器、整流模塊、充電開關、電解電容器、放電開關、第一線圈和焊槍，所述電解電容器上引出地線I與焊槍構成電容輸出式回路的輸出端，第一線圈串聯(lián)在放電開關和輸出端之間作為電容輸出式回路中的電抗器； 所述變壓器輸出式回路包括依次連接的市電輸入端、功率模塊、主變壓器和焊槍，所述主變壓器上引出地線II與焊槍構成變壓器輸出式回路的輸出端；其中， 所述主變壓器的原線圈為連接功率模塊的第二線圈，主變壓器的副線圈為第一線圈。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能植釘點焊機，其特征在于:所述控制模塊分別連接充電開關、電解電容器、放電開關和功率模塊，用于控制開關進行充放電、檢測設定電容器的充電電壓、觸發(fā)變壓器輸出式回路工作和設定變壓器輸出式回路的工作參數(shù)。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種多功能植釘點焊機，其特征在于:所述變壓器輸出式回路工作時，控制模塊關閉放電開關，停止對電解電容器進行放電。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種多功能植釘點焊機，其特征在于:所述電容輸出式回路處于工作放電狀態(tài)時，控制模塊禁止觸發(fā)變壓器輸出式回路的工作。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種多功能植釘點焊機，其特征在于:所述電解電容器的充電電壓未達預設值時，控制模塊關閉放電開關，禁止電解電容器進行放電。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能植釘點焊機，其特征在于:所述焊槍設置有多個可更換的焊接工裝頭。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種多功能植釘點焊機，其特征在于:所述焊接工裝頭包括用于植釘和安裝碳棒的夾頭。
【文檔編號】B23K31/02GK203918247SQ201420165210
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權日:2014年4月4日
【發(fā)明者】翁良軒, 翁敏翔 申請人:江門市保值久機電有限公司