CN101121218A - 电子点焊机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子点焊机包括主机、机头和焊头，主机包括单片机控制电路，整流电路、直流稳压电路、直流自适应调压电路、功率开关电路、双脉冲驱动电路及脉冲变压器电路。双脉冲驱动电路的一第一三极管的基极接单片机控制电路的一输出端，第一三极管的集电极接一光电隔离器的输入端，光电隔离器的常开组和常闭组分别接一第一拨码盘和一第二拨码盘的公共端，第一拨码盘和第二拨码盘的数据端分别通过电阻接一第一放大器的输入端，第一放大器的输出端接一第二三极管的集电极，第二三极管的基极接单片机控制电路的另一输出端，第二三极管的发射极接一放大电路的输入端，放大电路的输出端接一第三三极管的基极，第三三极管接功率开关电路。

Description

电子点焊机

技术领域

本发明涉及一种专门为电子工业、微电子工业提供的电子点焊焊接设备，尤其涉及一种无需除去漆包线绝缘漆就可直接焊接的电子点焊机。

背景技术

电子点焊机是应用于电子工业、微电子工业焊接漆包线、金属片以及芯片制作的专用焊接设备，其广泛应用在贴片电感器、贴片变压器、高频通讯元件、感应式芯片卡、微型讯响器、钟表线圈、厚膜电路、模块等各种带小线圈电子元器件的生产制造上。

电子点焊机是利用强大电流通过电子点焊机的两个点电极和被压紧的金属工件以在电阻热及焊接压力的作用下形成点熔焊的焊接设备。现有电子点焊机包括主机、机头和焊头。主机包括单片机控制电路，整流电路、直流稳压电路、直流自适应调压电路、功率开关电路和脉冲变压器电路。机头由焊头夹和焊头压力调节装置组成，固定在工作台上，与主机电连接。在焊接时，如果被焊接金属表面有绝缘层存在(如漆包线)，电流不能通过金属体，则点电焊焊接就无法进行，由于现有电子点焊机仅能输出单脉冲进行焊接，因此现有电子点焊机的除漆性能差的并且不能进行双漆包线短路焊接。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的缺陷提供一种除漆性能性能好并且可进行双漆包线短路焊接的电子点焊机。

为实现上述目，本发明提供一种电子点焊机本，包括主机、机头和焊头，主机包括单片机控制电路，整流电路、与整流电路连接的直流稳压电路、与直流稳压电路连接的直流自适应调压电路、功率开关电路、与单片机控制电路和功率开关电路连接的双脉冲驱动电路及与直流自适应调压电路和功率开关电路连接的脉冲变压器电路。双脉冲驱动电路的一第一三极管的基极的接单片机控制电路输出预热脉冲和主脉冲同步控制信号的输出端，第一三极管的集电极接一光电隔离器的输入端，电隔离器的输出端的常开组和常闭组分别串接将预热脉冲和主脉冲分离的第一拨码盘和第二拨码盘的公共端，第一拨码盘和第二拨码盘的数据端分别通过相应电阻接第一放大器的输入端，第一放大器的输出端接一第二三极管的集电极，第二三极管的基极接单片机控制电路输出双脉冲驱动信号的输出端，第二三极管的发射极接一放大电路的输入端，放大电路的输出端接一第三三极管基极，第三三极管接功率开关电路。

所述直流自适应调压电路具有晶闸管，晶闸管的阴极接阻尼电路的一端，阻尼电路另一端接脉冲变压器电路的一输入端并且接放电电阻和电容的一端，放电电阻和电容的另一端接地。

所述第一拨码盘和第二拨码盘的数据端分别通过电阻接第一放大器的正输入端，第一放大器的负输入端接该第一放大器的输出端。

所述第一拨码盘的9个数据端引脚分别通过电阻接第一放大器的输入端，所述第二拨码盘的8个数据端引脚分别通过电阻接第一放大器的所述输入端。

所述放大电路具有第二放大器和第三放大器，第二放大器的一输入端接第二三极管的发射极，第二放大器的输出端接第三放大器的一输入端，第三放大器的输出端接第三三极管基极。

所述第三三极管的发射极接功率开关电路。

在所述第三三极管的发射极和所述第三放大器的输入端之间、功率开关电路和所述第三放大器的输入端之间及脉冲变压器电路的次级绕组和所述第三放大器的输入端之间均接有反馈电路。

本发明电子点焊机的单片机控制电路输出的预热脉冲和主脉冲同步控制信号经第一三极管控制光电隔离器使该光电隔离器的常闭组和常开组控制第一码拨盘和第一码拨盘而实现预热脉冲和主脉冲的分离并将预热脉冲和主脉冲经第一放大器放大输出受控电压信号。单片机控制电路输出双脉冲驱动信号控制第二三极管的基极使第一放大器输出的受控电压信号经第二三极管的集电极和发射极、并第二放大器控制第三三极管使该第三三极管控制功率开关电路。其中，预热脉冲负责除漆，而主脉冲负责在被焊工件中通过大电流完成焊接。因此，本发明电子点焊机除漆性能好，并且该电子点焊可进行双漆包线短路焊接。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。

图1是本发明电子点焊机主机的电路原理图。

图2是图1所示控制电路的原理图。

图3是图1所示整流电路和直流稳压电路的原理图。

图4是图1所示直流自适应调压电路的原理图。

图5是图1所示双脉冲驱动电路的原理图。

图6是图1所示功率开关电路的原理图。

图7是图1所示脉冲变压器电路的原理图。

具体实施方式

本发明电子点焊机包括主机、机头和焊头，主机包括单片机控制电路，整流电路、与整流电路连接的直流稳压电路、与直流稳压电路连接的直流自适应调压电路、功率开关电路、与单片机控制电路和功率开关电路连接的双脉冲驱动电路及与直流自适应调压电路和功率开关电路连接的脉冲变压器电路。双脉冲驱动电路的一第一三极管的基极接单片机控制电路输出预热脉冲和主脉冲同步控制信号的输出端，第一三极管的集电极接一光电隔离器的输入端，该光电隔离器的输出端的常开组和常闭组分别接将预热脉冲和主脉冲分离的第一拨码盘和第二拨码盘的公共端，第一拨码盘和第二拨码盘的数据端分别通过电阻接第一放大器的输入端，第一放大器的输出端接一第二三极管的集电极，第二三极管的基极接单片机控制电路输出双脉冲驱动信号的输出端，第二三极管的发射极接一放大电路的输入端，放大电路的输出端接一第三三极管基极，第三三极管接功率开关电路。

下面结合具体实施例，对本发明电子点焊机进行详细说明。

请参阅图1和2，本发明主机的单片机控制电路处理器M1的脚1至脚6(数据引脚P10至P15)分别依序与一拨码盘SW1的脚1至脚6(数据端引脚)和电阻R73至R80的一端连接。拨码盘SW1为BCD拨码盘，该拨码盘SW1的脚7和脚8(数据端引脚)接脚9和脚10(公共端引脚)并接地。电阻R73-R80的另一端接+5V电压。处理器M1的脚7(数据引脚P16)接一与非门G3的脚1和脚2(输入端引脚)。与非门G3的脚3(输出端引脚)经一电阻R72接一三极管Q16的基极。该三极管Q16的发射极接地，集电极接+5V电压。处理器M1的脚8(数据引脚P17)接一与非门G4的脚1和脚2(输入端引脚)，与非门G 3的脚3(输出端引脚)经一电阻R72接一二极管D17的正极。二极管D17的负极接双脉冲驱动电路。

处理器M1的脚12(中断请求引脚INT0)接一与非门G1的脚3(输出端引脚)和一与非门G2的脚1(输入端引脚)。与非门G1的脚1(输入端引脚)和与非门G2的脚2(输入端引脚)分别经电阻R78和电阻R79接+5V电压，且与非门G1的脚1和与非门G2的脚2还接一开关W1，以向处理器M1发出中断请求信号。与非门G1的脚2(输入端引脚)接与非门G2的脚3(输出端引脚)。与非门G2的脚2(输入端引脚)。

处理器M1的脚15(定时器引脚T1)接双脉冲驱动电路，以向双脉冲驱动电路输出的预热脉冲和主脉冲同步控制信号向。处理器M1的脚18和脚19(时钟引脚X1、X2)之间连接电容C31，且脚18经电容C32接地，脚19经电容C33接地。处理器M1的脚9接一电子开关U1的脚4。电子开关U1的脚1接该电子开关U1的脚5，该电子开关U1脚2接地，脚6接处理器M1的脚21(数据引脚P20)，脚8接+5V电压。

请参阅图1和图3，整流电路的二极管D2至D5组成桥式电路以将其输入端的交流电转换为其输出端的直流电。该桥式电路的一输出端接一稳压芯片ST1的输入端并经电容C 3接地。稳压芯片ST1的输出端接一稳压芯片ST2的输入端并经电容C4接地，且该端输出-15V电压。稳压芯片ST2的输出端经电容C29接地，且该输出端输出-5V电压。该桥式电路的另一输出端接一二极管D1的正极和直流自适应调压电路。二极管D1的负极接一稳压芯片ST3和一稳压芯片ST4的输入端，且该二极管D1的负极接功率开关电路。稳压芯片ST3的输入端经并联的电容C5、C6接地，稳压芯片ST3的输出端经电容C6接地，且该输出端输出+15V电压。稳压芯片ST4的输入端经电容C24接地，该稳压芯片ST4的输出端接稳压芯片ST5的输入端并经电容C7接地，且该端还接直流自适应调压电路。稳压芯片ST5输出端接稳压芯片ST6的输入端并经电容C26接地。稳压芯片ST6的输出端接稳压芯片ST7的输入端并经过电容C27接地。稳压芯片ST7的输出端经电容C28接地，且该输出端输出+5V电压。

上述稳压芯片ST1、ST2、ST3、ST4、ST5、ST6、ST7和电容C3、C4、C24、C25、C5、C6、C7、C26、C27、C28、C29组成直流稳压电路。稳压芯片ST1、ST2、ST3、ST4、ST5、ST6、ST7的型号依次为：7915、7905、7815、7815、7812、7808、7805。

请参阅图1和图4，直流自适应调压电路三极管Q8的基极和发射极分别通过一电阻R21和一电阻R22接直流稳压电路的稳压芯片ST4的输出端，该三极管Q8的集电极通过一电容C9接地和通过一电阻R18接一三极管Q7的集电极，且该集电极还接一放大器F1的正输入端。三极管Q7的发射极接地，该三极管Q7的基极通过一电阻R12接一放大器F2的输出端。放大器F2的正输入端通过一电阻R19接一光电开关U2的正输入端，放大器F2的负输入端通过由电阻R25和串接的二极管D10、D11、D12组成的并联电路接地，且该放大器F2的负输入端还通过一电阻R26接整流电路的二极管D1的正极。放大器F1的负输入端通过一电阻R23接稳压芯片ST4的输出端和通过电阻R24接地，放大器F1的输出端通过一电阻R14接一三极管Q9接基极。三极管Q9的发射极接地，该三极管Q9的集电极通过电阻R15接光电开关U2的负输入端。

光电开关U2的一输出端通过电阻R17接一由二极管D6-D9组成的桥式电路的一输出端。光电开关U2的另一输出端接一晶闸管Q11的控制极，且该输出端接电阻R9后经一电阻R8接一放大器F3的正输入端。晶闸管Q11的阳极接上述二极管D6-D9组成的桥式电路的输出端并通过电阻R16接该晶闸管Q11的阴极。该晶闸管Q11的阴极接并联的电阻R101至R104一端，且该阴极通过电阻R8接放大器F3的正输入端。电阻R101至R104另一端通过并联的电阻R106和电容C1接地，且该端接脉冲变压器电路。在本发明中电阻R101至R104为阻尼电阻，R106为放电电阻，因此该直流自适应调压电路的输出端Q11的阴极通过阻尼电阻、放电电阻和电容C1进行冲放电。放大器F3的正输入端通过并联的电阻R6、R7接地。放大器F3的负输入端通过电阻R5接地、通过电阻R2接直流稳压电路稳压芯片ST4的输出端和通过电阻R4接双脉冲驱动电路。放大器F3的输出端通过电阻R13接三极管Q8的基极，且该输出端通过由电阻R10与串接的电阻R11和电容C11组成的电路接放大器F3正输入端。

请求参阅图1和图5，双脉冲驱动电路的一三极管Q20(第一三极管)的基极接处理器M1的脚15。三极管Q20的发射极接地，三极管Q20的集电极接一光电隔离器U3的一输入端。光电隔离器U3的另一输入端通过电阻R165接+5电源。光电隔离器U2的常开组分别串接码拨盘SW2(第一拨码盘)的脚10和码拨盘SW3(第二拨码盘)的脚10(公共端引脚)。接码拨盘SW2的脚1至脚9(数据端引脚)分别依次通过电阻R58至R66接一放大器F4(即第一放大器)的正输入端。接码拨盘SW3的脚1至脚8(数据端引脚)分别依次通过电阻R58’至R65’也接放大器F4的正输入端。放大器F4的正输入端还通过电阻R32接地和通过电阻R33接+12伏电压。放大器F4的负输入端接该放大器F4的输出端。放大器F4的输出端通过串接的电阻R34和电容C12接地，且该输出端接一电阻R68的一端和一三极管Q10(即第二三极管)的集电极。电阻R68的另一端接直流自适应调压电路的电阻R4，且该端经电阻R3接直流稳压电路稳压芯片ST4的输出端。

三极管Q10的基极接单片机控制电路的二极管D17的负极，三极管Q10的发射极经电阻R40接地和经电阻R41接一放大器F5(即第二放大器)的负输入端。放大器F5的正输入端经电阻R38接地，放大器F5的输出端接一可调电阻R105和电阻R49。可调电阻R105具有第一端、第二端和第三端(调节端)，可调电阻R105第一端接放大器F5的输出端，第二端经电阻R48接地，第三端经电阻R39接放大器F5的负输入端。电阻R49接一放大器F6(即第三放大器)的负输入端。

放大器F6的负输入端通过电容C30、串接的电阻R29和电阻R44及串接的电容C14和电阻R46组成的并联电路接地，通过并接的电阻R55、电容C21和电阻R69接脉冲变压器电路，和通过电阻R30接一放大器F7的输出端，且该该放大器F6的负输入端还接一二极管D16的正极。二极管D16的负极接一二极管D18的正极，二极管D18负极接直流稳压电路稳压芯片ST6的输出端。放大器F6的正输入端通过并联的电阻R51、电阻R71和电容C15接地。放大器F6的输出端接二极管D16的负极，且该输出端通过电阻R1接一三极管Q1(即第三三极管)的基极。三极管Q1的发射极通过串接的电阻R90和电阻R88接地，且该发射极接一二极管D14的正极。电阻R90和电阻R88之间的连线接功率开关电路。二极管D14的负极通过由电容C19、串接的电阻R42和电容C23及串接的电阻R36和电阻R37组成的并联电路接放大器F6的负输入端，且电阻R36和电阻R37之间的连线通过串接的电阻R35和电容C13接地。三极管Q1的集电极通过串接的电阻R89和电阻R107接整流电路二极管D1的负输入端，且电阻R89和电阻R107之间的连线通过并接的电容C34和电容C35接地。

放大器F7的正输入端通过并联的电容C17、电阻R52和电阻R57接地，通过电阻R43接直流稳压电路稳压芯片ST1的输出端，和通过电阻R53接功率开关电路。放大器F7的负输入端通过并联的电容C16、电阻R67和电阻R70接地，且该负输入端接一三极管Q6的发射极和集电极和一二极管D15的正极。三极管Q6的基极接地。二极管D15的负极接放大器F7的输出端。

请参阅图1和图6，功率开关电路具有四个三极管Q12、Q13、Q14、Q15。三极管Q12、Q13、Q14、Q15的基极分别通过电阻R82、R83、R84、R108接在双脉冲驱动电路的电阻R90和电阻R88之间。三极管Q12、Q13、Q14、Q15的集电极均通过并接的电阻R97至R100接脉冲变压器电路。三极管Q12、Q13、Q14、Q15的发射极分别通过并联的电阻R91、R92，并联的电阻R95、R96，并联的电阻R93、R94和并联的电阻R110、R111接地。且三极管Q12、Q13、Q14发射极分别通过电阻R87、R86、R85、R109接电阻R53。

请参阅图1和图7，脉冲变压器电路的脉冲变压器B的初级绕组的两输入端接由电容C10、串接的电容C2和电阻R27、二极管D13组成的并联电路，且脉冲变压器B的初级绕组的一输入端接在并联的电阻R101至R104和并联的电阻R106与电容C1之间，脉冲变压器B的初级绕组的另一输入端接功率开关电路的并联的电阻R97至R100。脉冲变压器B的次级绕组的一输出端经电容C20接地，该脉冲变压器B的次级绕组的另一输出端通过串接的电阻R56和电容C18接地。电阻R56和电容C18之间的连线通过并联的电阻R55、电容C21和电阻R69接放大器F6的负输入端。

本发明电子点焊机的单片机控制电路的处理器M1的脚15输出的预热脉冲和主脉冲同步控制信号经三极管Q20控制光电隔离器U2的输入极，由光电隔离器U2的常闭组和常开组控制码拨盘SW3和码拨盘SW2实现预热脉冲和主脉冲的分离并将预热脉冲和主脉冲输入放大器F4，放大器F4的输出端输出受控电压信号。处理器M1的脚8输出双脉冲驱动信号控制三极管Q10的基极使放大器F4的输出端输出的受控电压信号经三极管Q10的集电极和发射极、输入放大器F5、输入放大器F6和三极管Q1控制功率开关电路。其中，预热脉冲负责除漆，而主脉冲负责在被焊工件中通过大电流完成焊接。因此，本发明电子点焊机除漆性能好，并且该电子点焊可进行双漆包线短路焊接。

当然，以上所述实施例仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限制本发明的保护范围，故凡依本发明之原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种电子点焊机，包括主机、机头和焊头，主机包括单片机控制电路，整流电路、功率开关电路、与整流电路连接的直流稳压电路、与直流稳压电路连接的直流自适应调压电路及与直流自适应调压电路和功率开关电路连接的脉冲变压器电路，其特征在于：单片机控制电路和功率开关电路之间连接有一双脉冲驱动电路，双脉冲驱动电路的一第一三极管(Q20)的基极接单片机控制电路输出预热脉冲和主脉冲同步控制信号的输出端，第一三极管(Q20)的集电极接一光电隔离器(U3)的输入端，该光电隔离器(U3)的输出端的常开组和常闭组分别接将预热脉冲和主脉冲分离的第一拨码盘(SW2)和第二拨码盘(SW3)的公共端，第一拨码盘(SW2)和第二拨码盘(SW3)的数据端分别通过相应电阻(R58至R66和R58’至R65’)接一第一放大器(F4)的输入端，第一放大器(F4)的输出端接一第二三极管(Q10)的集电极，第二三极管(Q10)的基极接单片机控制电路输出双脉冲驱动信号的输出端，第二三极管(Q10)的发射极接一放大电路的输入端，放大电路的输出端接一第三三极管(Q1)基极，第三三极管(Q1)接功率开关电路。

2.如权利要求1所述的电子点焊机，其特征在于：所述直流自适应调压电路具有晶闸管(Q11)，晶闸管(Q11)的阴极接阻尼电路的一端，阻尼电路另一端接脉冲变压器电路的一输入端并且接放电电阻(R106)和电容(C1)的一端，放电电阻(R106)和电容(C1)的另一端接地。

3.如权利要求1所述的电子点焊机，其特征在于：所述第一拨码盘(SW2)和第二拨码盘(SW3)的数据端分别通过电阻(R58至R66和R58’至R65’)接第一放大器(F4)的正输入端，第一放大器(F4)的负输入端接该第一放大器(F4)的输出端。

4.如权利要求1所述的电子点焊机，其特征在于：所述第一拨码盘(SW2)的9个数据端引脚分别通过电阻(R58至R66)接第一放大器(F4)的输入端，所述第二拨码盘(SW3)的8个数据端引脚分别通过电阻(R58’至R65’)接第一放大器(F4)的所述输入端。

5.如权利要求1所述的电子点焊机，其特征在于：所述放大电路具有第二放大器(F5)和第三放大器(F6)，第二放大器(F5)的一输入端接第二三极管(Q10)的发射极，第二放大器(F5)的输出端接第三放大器(F6)的一输入端，第三放大器(F6)的输出端接第三三极管(Q1)基极。

6.如权利要求5所述的电子点焊机，其特征在于：所述第三三极管(Q1)的发射极接功率开关电路。

7.如权利要求6所述的电子点焊机，其特征在于：在第三三极管(Q1)的发射极和所述第三放大器(F6)的输入端之间、功率开关电路和所述第三放大器(F6)的输入端之间及脉冲变压器电路的次级绕组和所述第三放大器(F6)的输入端之间均接有反馈电路。

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