[其他]點焊、凸焊和縫焊中焊接電流的恒流控制——焊接電流零點控制法

無效

• 申請號: 86101966
• 申請日: 1986-03-21
• 公開（公告）號: CN86101966A
• 公開（公告）日: 1987-10-07
• 發明（設計）人: 鮑力立;李祥天;儲智;薛大黎
• 申請（專利權）人: 第二汽車制造廠
• 主分類號: B23K11/24
• 分類號: B23K11/24;B23K11/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種控制點焊、凸焊和縫焊過程中焊接電流恒定的方法。

本發明涉及電阻焊接的控制方法與控制裝置。

在點焊、凸焊和縫焊過程中，保持焊接電流恒定是保證焊接質量的重要因素。在已有技術（如日本專利J58044981號、日本《熔接技術》1979年第27卷第10期等）中，控制焊接電流恒定采用的是所謂電壓零點控制法，即以電網電壓過零點為起點，控制焊機主動力電路上可控硅組件的導通時刻，亦即控制可控硅組件的觸發角α。在控制用微處理機中，予先存入與上述電網電壓過零控制相關的電流控制曲線，即電流相對有效值與從電壓過零算起的觸發角α的關系曲線，再輸入設定的電流值和實際檢測到的本周波（或半周）焊接電流值，微處理機即可根據本周波（或半周）的觸發角αn，計算出下一周波（或半周）的理想觸發角α_n+1，發出觸發可控硅組件的指令，實現焊接電流的恒流控制。這種恒流控制方法的缺點是，與電網電壓過零控制相關的電流控制曲線，受焊接回路功率因數角ψ的影響很大，因而為保證控制精度，控制器就必須實時檢測功率因數角ψ。從理論上說，隨ψ角的變化，所對應的電流控制曲線實際上有無限多條;而在實踐中，也就不得不向微處理機存入足夠密的一族曲線。顯然，這就極大地增加了恒流控制裝置的復雜程度及其生產成本。同時，由于與微處理機進行實時控制所依據的電流控制曲線相對應的ψ角必須大于焊接回路的實際功率因數角ψ′（等于最好，但一般做不到），否則會產生控制失誤，甚至會損害焊機。在ψ＞ψ′的情況下，焊機的容量便不能充分發揮;迫使用戶不得不選用更大功率的焊機，造成浪費。

本發明的目的就在于提供一種控制焊接電流恒定的新方法，以克服上述已有技術的缺點和不足。

本發明對點焊、凸焊或縫焊采用焊接電流零點控制法。其基本思想是以焊接電流下降沿零點為起始點，通過微處理機，控制可控硅組件的觸發角β。在這種控制方法中，予先存入微處理機的電流控制曲線，受焊接回路功率因數角ψ的影響較小，在實現恒流控制時，只需事先對各種焊機的功率因數角范圍進行予測和分類，在此基礎上向控制微處理機存入少數幾條控制曲線（如3～5條）就能得到滿意的控制精度。而且現有電壓零點控制法中所要求的與控制曲線對應的功率因數角ψ，必須大于或等于焊接回路實際功率因數角ψ′的限制，也不復存在了。

下面是對與本發明有關的附圖的說明：

圖1是電網電壓u和焊接電流i隨時間t的變化曲線。

圖2是采用本發明所述方法的一種恒流控制裝置的框圖。

圖3是圖2中電流零點脈沖發生器的電路圖。

圖4是圖2中電流零點脈沖鑒別器的電路框圖。

作為實施本發明的一種方式，現對圖2所示恒流控制裝置的工作原理說明如下。電流傳感器1（羅果夫斯基線圈）檢測出焊接電流的微分信號，經積分器2、模數轉換器3送入微處理機4，由微處理機4進行采樣和計算，得到實際電流的有效值。由鍵盤5設置要求的恒定電流值，記憶在隨機存儲器8中，電流控制曲線則存儲在只讀存儲器7中。微處理機根據以上數據和予選的電流控制曲線，計算得出下一周波可控硅組件SCR的觸發角，經定時器9與觸發電路10輸出，實現焊接電流的實時控制。在這里，定時器9啟動的時刻受到電流零點脈沖發生器11（和脈沖鑒別器12）所輸出的電流零點脈沖的控制。

本裝置中的電流零點脈沖發生器11和脈沖鑒別器12，還能實時診斷恒流控制裝置中可控硅組件SCR的工作狀態。這也是電流零點控制法的一個突出的優點。如圖1及圖2所示，焊機主電路上一對反并聯可控硅組件SCR二端的電壓u_SCR的過零點，即是焊接電流下降沿的零點。通過對焊接電流過零的時間間隔T的監測，可以及時了解可控硅組件SCR是否有短路、斷路或單邊導通現象，以避免引起焊接失效或/和焊機、焊機工具及被焊零件的燒毀。事實上，相鄰電流零點脈沖的時間間隔T，在系統穩態工作時，應等于交流電的半周期T′。如果T≥T′+△t₁或T≤T′-△t₂（△t₁和△t₂為設定時差），則表示該可控硅組件中有斷路或觸發不開（單邊導通）現象，如果檢測不到零點信號，則表示至少有一只可控硅短路。