專利名稱：多電極電阻點焊機的控制系統的制作方法
技術領域：
本發明是關于電阻焊機的，尤其涉及一種多電極電阻點焊機的控制系統。
背景技術：
隨著航空航天、電子、汽車、家用電器等エ業的發展，電阻焊越來越受到廣泛的應用。同時對電阻焊的點焊接頭質量也提出了更高的要 求。通過對傳統的ー對電極的電阻點焊熔核橫截面進行觀察，發現熔合區保留著鑄態組織形貌。在熔合線附近聯生結晶形核后，晶粒最易沿著散熱最快的方向(或溫度梯度最大的方向)優先增長，一直長到熔核的中心，最終形成粗大的柱狀晶，而粗的的柱狀晶對接頭強度等方面有著不良的影響，這對焊接質量的進ー步提高形成了局限。

發明內容
本發明的目的，是克服現有技術由于柱狀晶體粗大造成的對焊接接頭強度等方面的不良影響，提供一種通過控制改變流經接頭處的焊接電流方向，從而限制熔核處柱狀晶體的形成，使其晶粒變細小，進而達到提高點焊接頭強度的多電極電阻點焊機控制系統。本發明通過如下技術方案予以實現ー種多電極電阻點焊機的控制系統，包括逆變電源、壓カ控制系統和焊機主回路，其特征在于，電源參數控制系統將設定的電壓、電流和通電時間的信號傳輸給逆變電源和系統控制電路；逆變電源輸出中頻交流電，并通過相應的AC/DC模塊轉換為直流電供給焊機主回路；系統控制電路將收集的相關信號傳輸到壓カ控制系統和驅動電路，并操縱焊機主回路，進行點焊操作；系統控制電路還具有六路驅動信號發生電路、壓カ系統信號發生電路和過熱、過流保護電路；所述的焊機主回路為六電極焊機主回路，包括六個輸出電極A、B、C、D、E、F和六個橋臂Zl、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6 ;逆變電源經AC/DC模塊輸出直流電，其正端IP與橋臂Zl、Z2、Z3相連，其負端IE與橋臂Z4、Z5、Z6相連；通過調節逆變電源的參數，可以改變最終輸出的直流電參數，從而保證達到點焊過程所需的電流大小；六個橋臂由半導體開關裝置構成，分別與六個輸出電極相連，Zl與A相連，Z2與B相連，Z3與C相連，Z4與D相連，Z5與E相連，Z6與F相連；驅動電路接收到控制信號，經放大后控制六個橋臂Zl，Z2，Z3，Z4，Z5，Z6的開通或關斷；六個輸出電極A、B、C、D、E、F之間相互絕緣，電極電流的導通由六個橋臂Zl，Z2,Z3，Z4，Z5，Z6配合決定，其中電極A、電極B、電極C為點焊機中的上電極，電極D、電極E、電極F為點焊機中的下電極；壓カ系統與六個輸出電極相連，通過接受系統控制電路計算接頭的施壓方式過程以及通電時間的信號，對接頭進行預壓，加壓等操作。所述六個橋臂的半導體開關裝置是ー種具有一個控制極且當控制極被提供ー控制信號時即導通的裝置，為SCR晶閘管或者IGBT絕緣柵雙極晶體管。所述六個橋臂的半導體開關裝置為2個或者2個以上同一型號的半導體開關相并聯，整體作為ー個橋臂使用，以提高可通過的總電流。所述的焊機主回路為八電極焊機主回路或者十電極焊機主回路。本發明的有益效果是，通過控制改變流經接頭處的焊接電流方向等因素，使粗大的柱狀晶體得到改善，達到了接頭強度也比傳統焊接技術的接頭強度得到提高的目的，從而減少了為提聞接頭強度而進行的焊后處通エ序，提聞了電阻點焊焊接效率。


圖I是本發明多電極電阻點焊控制系統方框圖；
圖2是本發明六電極電阻點焊機主回路電原理示意圖；圖3是本發明六電極電阻點焊機電流示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進ー步描述。圖I是本發明多電極電阻點焊控制系統方框圖，電源參數控制系統將設定的電壓、電流和通電時間等信號傳輸給逆變電源和系統控制電路；逆變電源輸出中頻交流電，井通過相應的AC/DC模塊轉換為直流電供給焊機主回路；系統控制電路將收集的相關信號傳輸到壓力控制系統和驅動電路，并操縱焊機主回路，進行點焊操作；圖2是本發明六電極電阻點焊機主回路電原理示意圖，所述的焊機主回路為六電極焊機主回路，包括六個輸出電極ム、8、(、0』、？和六個橋臂Zl、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6 ;逆變電源經AC/DC模塊輸出直流電，其正端IP與橋臂Z1、Z2、Z3相連，其負端IE與橋臂Z4、Z5、Z6相連；通過調節逆變電源的參數，可以改變最終輸出的直流電參數，從而保證達到點焊過程所需的電流參數大小；六個橋臂由半導體開關裝置構成，分別與六個輸出電極相連，Zl與A相連，Z2與B相連，Z3與C相連，Z4與D相連，Z5與E相連，Z6與F相連；六個橋臂的半導體開關裝置是ー種具有一個控制極且當控制極被提供ー控制信號時即導通的裝置，為SCR(晶閘管)或者IGBT(絕緣柵雙極晶體管)；當單一半導體開關性能達不到焊接所需的電流強度時，可采用多個同一型號的半導體開關并聯，整體作為ー個橋臂使用的方式，從而提高可通過的總電流。驅動電路接收到控制信號，經放大后控制六個橋臂Z1，Z2，Z3，Z4，Z5，Z6的開通或關斷；六個輸出電極A、B、C、D、E、F之間相互絕緣，電極電流的導通由六個橋臂Zl，Z2,Z3，Z4，Z5，Z6配合決定，其中電極A、電極B、電極C為點焊機中的上電極，電極D、電極E、電極F為點焊機中的下電極；壓カ系統與六個輸出電極相連，通過接受系統控制電路計算接頭的施壓方式過程以及通電時間的信號，對接頭進行預壓，加壓等操作。系統控制電路還包括六路驅動信號發生電路、壓カ系統信號發生電路和過熱、過流保護電路；六路驅動信號發生電路的主要作用是根據實際焊接需要，按一定的順序控制所述六個橋臂(Z1，Z2，Z3，Z4，Z5，Z6)開通或關斷，從而控制六個直接可控電極(A、B、C、D、E、F)的輸出。參見圖3，如橋臂Z1，Z4開通，其他橋臂關斷，則此時參與點焊的上電極為電極A，下電極為電極D，電流方向為I ;橋臂Zl，Z5開通，其他橋臂關斷，則此時參與點焊的上電極為電極A，下電極為電極E，電流方向為2 ;橋臂Zl，Z6開通，其他橋臂關斷，則此時參與點焊的上電極為電極A，下電極為電極F，電流方向為3 ;橋臂Z2，Z4開通，其他橋臂關斷，則此時參與點焊的上電極為電極B，下電極為電極D，電流方向為4 ;橋臂Z2，Z5開通，其他橋臂關斷，則此時參與點焊的上電極為電極B，下電極為電極E，電流方向為5 ;橋臂Z2，Z6開通，其他橋臂關斷，則此時參與點焊的上電極為電極B，下電極為電極F，電流方向為6 ;橋臂Z3，TA開通，其他橋臂關斷，則此時參與點焊的上電極為電極C，下電極為電極D，電流方向為7 ;橋臂Z3，Z5開通，其他橋臂關斷，則此時參與點焊的上電極為電極C，下電極為電極E，電流方向為8 ;橋臂Z3，Z6開通，其他橋臂關斷，則此時參與點焊的上電極為電極C，下電極為電極F，電流方向為9，從而達到改變電流方向，改善熔核的結晶形態，提高點焊接頭強度 的目的。本發明所述的焊機主回路，并不限于六電極電阻點焊機主回路，也可以是八電極焊機主回路或者十電極焊機主回路，甚至更多的電極焊機主回路。采用新的點焊控制系統對TRIP590高強鋼進行實驗，結果表明通過改變控制焊接時的電流方向，進而影響熔核的成型方式，TRIP590高強鋼板點焊的拉伸強度由傳統點焊エ藝時的14kN提高至20kN，拉剪斷裂強度由22kN提高至31kN。
權利要求
1.ー種多電極電阻點焊機的控制系統，包括逆變電源、壓カ控制系統和焊機主回路，其特征在于，電源參數控制系統將設定的電壓、電流和通電時間的信號傳輸給逆變電源和系統控制電路；逆變電源輸出中頻交流電，并通過相應的AC/DC模塊轉換為直流電供給焊機主回路；系統控制電路將收集的相關信號傳輸到壓カ控制系統和驅動電路，并操縱焊機主回路，進行點焊操作；系統控制電路還具有六路驅動信號發生電路、壓カ系統信號發生電路和過熱、過流保護電路； 所述的焊機主回路為六電極焊機主回路，包括六個輸出電極A、B、C、D、E、F和六個橋臂ZU Z2、Z3、TA、Z5、Z6 ;逆變電源經AC/DC模塊輸出直流電，其正端IP與橋臂ZU Z2、Z3相連，其負端IE與橋臂Z4、Z5、Z6相連；通過調節逆變電源的參數，可以改變最終輸出的直流電參數，從而保證達到點焊過程所需的電流大小； 六個橋臂由半導體開關裝置構成，分別與六個輸出電極相連，Zl與A相連，Z2與B相連，Z3與C相連，Z4與D相連，Z5與E相連，Z6與F相連； 驅動電路接收到控制信號，經放大后控制六個橋臂Zl，Z2，Z3，Z4，Z5，Z6的開通或關斷； 六個輸出電極A、B、C、D、E、F之間相互絕緣，電極電流的導通由六個橋臂Zl，Z2，Z3，Z4，Z5，Z6配合決定，其中電極A、電極B、電極C為點焊機中的上電極，電極D、電極E、電極F為點焊機中的下電極； 壓カ系統與六個輸出電極相連，通過接受系統控制電路計算接頭的施壓方式過程以及通電時間的信號，對接頭進行預壓，加壓等操作。
2.根據權利要求I的多電極電阻點焊機的控制系統，其特征在于，所述六個橋臂的半導體開關裝置是ー種具有一個控制極且當控制極被提供ー控制信號時即導通的裝置，為SCR晶閘管或者IGBT絕緣柵雙極晶體管。
3.根據權利要求I的多電極電阻點焊機的控制系統，其特征在于，所述六個橋臂的半導體開關裝置為2個或者2個以上同一型號的半導體開關相并聯，整體作為ー個橋臂使用，以提聞可通過的總電流。
4.根據權利要求I的多電極電阻點焊機的控制系統，其特征在于，所述的焊機主回路為八電極焊機主回路或者十電極焊機主回路。
全文摘要
本發明公開了一種多電極電阻點焊機的控制系統，包括逆變電源、壓力控制系統和焊機主回路，所述的焊機主回路為六電極焊機主回路，包括六個輸出電極A、B、C、D、E、F和六個橋臂Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6；逆變電源的正端1P與橋臂Z1、Z2、Z3相連，其負端1E與橋臂Z4、Z5、Z6相連；通過調節逆變電源的參數，以改變最終輸出的直流電參數，從而達到點焊過程所需的電流大小。本發明通過控制改變流經接頭處的焊接電流方向等因素，使粗大的柱狀晶體得到改善，提高了焊接接頭強度和焊接效率。
文檔編號B23K11/24GK102699508SQ20121017372
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月30日 優先權日2012年5月30日
發明者段瑞, 羅震 申請人:天津大學