[发明专利]电容器贮能式螺柱焊机

说明书

本发明涉及一种焊机，尤其涉及一种电容器贮能式螺柱焊机。

电容器贮能式螺柱焊接是一种高效的焊接新方法。其基本原理是：在螺柱与板材相接触时，充电电容器通过螺柱与板材的接触处瞬时放电，迅速将接触处加热到熔化状态，然后在一定的压力作用下，将螺柱与板材焊接在一起。图1示出了传统的电容器贮能式螺柱焊机的电路图。图1中的C为贮能电容器，贮能电容器C的电能由正向充电电路1提供，并在放电可控硅SCR的控制下，向焊枪G提供工作电能。贮能电容器C的充放电由控制电路2控制。贮能电容器C与可控硅SCR、焊枪G、螺柱等组成放电回路，其放电回路的电流i0波形如图2所示，从图中可以看出，放电电流i0的衰减尽管非常快，主要部分都在6ms之内，但电流i0要达到100mA以下，则时间要长得多，特别是在电缆打圈、焊枪和螺柱接触不良以及电容器老化(极化)等情况引起阻抗变化时，i0到达100mA的时间可以用秒计算。而众所周知，KP型可控硅关断的条件是i0小于可控硅的维持电流IL，正常工艺情况下制造出来的KP型可控硅的维持电流IL一般都小于100mA，因此，在贮能电容器C放电后，不能有效地立即关断放电可控硅SCR，从而影响放电节拍或造成短路故障。

因此，本发明的目的在于，提供一种在放电电容器放电到达一定程度后，能快速有效地关断放电可控硅的电容器贮能式螺柱焊机。

鉴于上述的不能有效立即关断放电可控硅的原因是放电电流不能很快地下降至低于可控硅的维持电流，影响了可控硅的关断，因此，本发明的电容器贮能式螺柱焊机针对这一原因，增加了一个反向充电电路，当放电电容器放电之后，反向充电电路向放电回路提供一反向中和电流，从而加快放电回路中电流的下降，关断放电可控硅。

因此本发明的电容器贮能式螺柱焊机包括贮能电容器、与所述贮能电容器串接的放电可控硅、与所述贮能电容器相连的以向其充电的充电电路以及控制所述充电电路和所述放电可控硅使所述贮能电容器进行充放电工作的控制电路，还包括一反向充电电路、电压检测电路和反向充电控制电路，所述反向充电电路与所述贮能电容器并联，以向所述贮能电容器提供反向充电电流，所述电压检测电路与所述放电电路相连，以检测所述贮能电容器上的电压，所述反向充电控制电路与所述电压检测电路相连，接收其输出信号，还与所述反向充电电路相连，当其接收到所述电压检测电路输出的表示其检测到的所述贮能电容器上的电压低于预定值的信号时，使所述反向充电电路提供反向充电电流。

从上面的描述可以看出，由于增加了一个反向充电电路，当贮能电容器放电到一定程度后，反向充电电路立即工作，迫使放电回路内的放电电流迅速下降到可控硅维持电流以下，从而使放电可控硅能迅速可靠地关断。

下面结合附图详细叙述本发明的一个实施例。

图1是传统电容器贮能式螺柱焊机的电路图；

图2是图1的电容器贮能式螺柱焊机的放电回路的放电电流的波形图；

图3是本发明的电容器贮能式螺柱焊机的方框图；

图4是图3中的反向充电电路的一种电路图。

如图3所示，本发明在图1所示的传统的电容器贮能式螺柱焊机的基础上增加了反向充电电路3、电压检测电路4和反向充电控制电路5。反向充电电路3和电压检测电路4分别并联到放电电容器C上。当放电可控硅SCR导通，贮能电容器C向外放电后，电压检测电路4随时检测贮能电容器C上电压，并当检测到放电电容器C上的电压低于一预定电压(如3V)时，电压检测电路4立即向与之相连的反向充电控制电路5发送一个信号，由反向充电控制电路5使反向充电电路3工作，促使贮能电容器C上的电压和放电回路的放电电流迅速下降，当放电电流下降到低于放电可控硅SCR的维持电流时，放电可控硅SCR被关断，从而防止了传统的电容器贮能式螺柱焊机存在无法迅速有效地关断的现象。

图4示出了图3中放电回路和反向充电电路3的电路图。反向充电电路3包含一反向充电容器Cf和三极管T，反向充电电容器Cf通过充电电阻R与电源相连，并通过三极管T的集电极和发射极连接到贮能电容器C上。其中，反充电容器Cf的正极与贮能电容器C的负极相连，三极管T的基极(控制极)连接到反向充电控制电路5上。当反向充电控制电路5输出的信号有效时，三极管T导通，存贮在反充电容器Cf上的电能通过三极管T流向贮能电容器C，使贮能电容器C上的电压快速下降，放电回路的放电电流也快速下降，促使放电可控硅SCR关断。