【正文】 態(tài)，可以設(shè)定焊機(jī)焊接時(shí)的熱量、焊接時(shí)間、氣閥的動(dòng)作時(shí)間、焊接次數(shù)、焊接間隔時(shí)間等參數(shù)。同理，當(dāng) KKG 管腳的電平由高變低時(shí)，二次端 G1 輸出低電平， G2 輸出高電平。 光耦合器的主要優(yōu)點(diǎn)是單向傳輸信號(hào)，輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，抗干擾能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)，傳輸效率高。 本電源回路中的穩(wěn)壓器 LM2576 和單片機(jī)電源回路中 LM2575 作用大致相仿，用法也一樣，唯一的不同是， LM2576 的輸出是可調(diào)的，而 LM2575 的輸出是穩(wěn)定的。 L3330uH1 2345IN OUTGNDFBON/OFFVR3D41N5819C13470uF2575GNDVCC安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 17 圖 213 本系統(tǒng)中所用的穩(wěn)壓器 是寬電壓輸入，固定直流 5V 電壓輸出的開(kāi)關(guān)型降壓穩(wěn)壓器。此時(shí)得到的較為平穩(wěn)的直流 24V電中，還是含有著波動(dòng)和諧波，為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性，再通過(guò)三端集成穩(wěn)壓器 7824來(lái)進(jìn)一步的平穩(wěn)和去諧波處理。 上升時(shí)間 tr：陽(yáng)極電流從 10%上升到穩(wěn)態(tài)值的 90%所需的時(shí)間。流過(guò)晶閘管的漏電流稍大于兩個(gè)晶體管漏電 流之和； 開(kāi)通（門(mén)極觸發(fā)）：注入觸發(fā)電流使晶體管的發(fā)射極電流增大以致 21 ??? 趨 近于 1的話，流過(guò)晶閘管的電流 IA（陽(yáng)極電流）將趨近于無(wú)窮大，實(shí)現(xiàn)飽和導(dǎo)通。低壓電源共三路，一路供單片機(jī)系統(tǒng)，一路供腳踏氣閥驅(qū)動(dòng)，一路供可控硅觸發(fā)驅(qū)動(dòng)。加壓力是施加給焊接處的機(jī)械力量，通過(guò)加壓力使接觸電阻減少，使電阻值均勻，可防止焊接時(shí)的局部加熱，使焊接效果均勻。 焊接區(qū)的溫度分布是產(chǎn)熱與散熱的綜合結(jié)果。 工件表面狀況的影響 工件表面上的氧化物、污垢、油和其他雜質(zhì)增大了接觸電阻。接近 C點(diǎn)處，抗剪強(qiáng)度增加緩慢，說(shuō)明電流的變化對(duì)抗剪強(qiáng)度影響小。 電極壓力增大時(shí)，粗糙表面的凸點(diǎn)將被壓潰 。金屬經(jīng)冷作加工后，其電阻率也增高。目前我國(guó)已生產(chǎn)了性能優(yōu)良的次級(jí)整流焊機(jī)．由集成元件和微型計(jì)算機(jī)制造的控制箱已用于新焊機(jī)的配套和老焊機(jī)的改造。多點(diǎn)焊時(shí) ,使用兩對(duì)以上的電極，在同一工序內(nèi)形成多個(gè)熔核。 凸焊是點(diǎn)焊的一種變型。恒流、動(dòng)態(tài)電阻，熱膨安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 2 脹等先進(jìn)的閉環(huán)監(jiān)控技術(shù)已開(kāi)始在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。 各種金屬的電阻率還與溫度有關(guān)，隨著溫度的升高電阻率增高，并且金屬熔化時(shí)的電阻率比熔化前高 1～ 2倍。凸點(diǎn)的接觸面增大，數(shù)量增多，表面上的氧化膜也更易被擠破。因此，點(diǎn)焊時(shí)應(yīng)選用接近 C點(diǎn)的電流。過(guò)厚的氧化物層甚至?xí)闺娏鞑荒芡ㄟ^(guò)。最高溫度總是處于焊接區(qū)中心，超過(guò)被焊金屬熔點(diǎn) Tm的部分形成熔化核心。 圖 14 加壓力影響 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 7 （ 3）通電時(shí)間 通電時(shí)間也是產(chǎn) 生熱量的重要因素。三個(gè)輸入信號(hào)，分別是：按鍵信號(hào)，用于設(shè)定參數(shù)的；腳踏信號(hào)，用于啟動(dòng)焊接的；過(guò)零檢測(cè)信號(hào)，用于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通腳的基準(zhǔn)點(diǎn)。 IA實(shí)際由外電路決定。 普通晶閘管延遲時(shí)間為 ～ ，上升時(shí)間為 ～ 3ms。經(jīng)過(guò)三端集成穩(wěn)壓器處理后，將會(huì)得到 穩(wěn)定的，低諧波污染的直流 24V電壓。 上圖是 集成穩(wěn)壓器的引腳排列。輸出電壓的調(diào)節(jié)可通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)電阻 RW1 來(lái)達(dá)到。它廣泛用于電平轉(zhuǎn)換、信號(hào)隔離 、級(jí)間隔離 、開(kāi)關(guān)電路、遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電器 (SSR)、儀器儀表、通信設(shè)備及微機(jī)接口中。下圖展示的是在不同導(dǎo)通角下的電壓波形圖。由于焊接狀態(tài)的指示是用發(fā)光二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這就需要考慮電流的驅(qū)動(dòng)能力。 ? 45 MB 硬盤(pán)空間 。T M R 1 L = T i m e i n t % 2 5 5 。 T M R 2 O N = 0 。焊 接 開(kāi) 始 標(biāo) 志S y s t e m . s t a r t t i m e 為 1 ？設(shè) 置 R G 3 端 口 為 C C P 4 （ P W M ） 端 口 ，C C P 4 C O N = 0 X 0 C 。 總流程圖的介紹 單 片 機(jī) 各 資 源 的 初 始 化程 序 中 各 標(biāo) 志 位 的 初 始 化1 0 m s 標(biāo) 志 變 量S y s r e m . i n i t 0 為 1 ？1 0 m s 標(biāo) 志 S y s t e m . i n i t 0 清零 ， 進(jìn) 入 焊 接 流 程 程 序J o i n t i n g _ c o n t r o l ( )Y1 0 m s 標(biāo) 志 變 量 b b 為 1 ？N焊 接 狀 態(tài) 標(biāo) 志 變 量h a n j i e _ f l a g 為 0 ？清 1 0 m s 標(biāo) 志 變 量 b b ， 進(jìn) 入 按 鍵檢 測(cè) 函 數(shù) r e a d _ k e y ( ) 和 按 鍵 散 轉(zhuǎn)函 數(shù) K e y c l ( )設(shè) 定 標(biāo) 志 變 量s h e d i n g _ f l a g 為 0 并 且 查 詢 標(biāo) 志 變 量c h a x u n _ f l a g 為 0 ？顯 示 緩 沖 變 量 j i s h u _ d i s p 顯 示 的 內(nèi) 容為 焊 接 次 數(shù) H J c o u n tNYNY顯 示 緩 沖 變 量 j i s h u _ d i s p 顯 示 的 內(nèi) 容為 設(shè) 定 的 參 數(shù) 值 j i s h u _ d i s p顯 示 預(yù) 處 理 函 數(shù)d i s p l a y _ i n p u t n u m ( j i s h u _ d i s p , g u i f a n , z e r o _ f l a g )YN開(kāi) 始 圖 32 總流程圖 單片機(jī)各資源的初始化中有：端口的初始化，端口初始化要將端口的數(shù)據(jù)方向、模安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 30 擬數(shù)字選擇 配置好；串口的初始化，串口初始化要將發(fā)送模式、波特率的設(shè)置配置好；電平變化中斷的初始化，電平變化中斷初始化要將電平變化中斷允許位、電平變化觸發(fā)沿選擇配置好；各定時(shí)器的初始化，要將定時(shí)器的中斷允許、定時(shí)器的初值、定時(shí)器的分頻系數(shù)配置好； PWM 波生成的初始化，要將 PWM 定義管腳、 PWM 周期、 PWM 模式、 PWM 占空比、 PWM 觸發(fā)條件配置好；面板顯示初始化，要將串轉(zhuǎn)并芯片 74HC164的初始化配置好。焊接的參數(shù)是用數(shù)碼管來(lái)顯示的。該報(bào)警電路可以提示用戶操作出錯(cuò)。 腳踏開(kāi)關(guān)回路的工作原理是：當(dāng)有腳踏信號(hào)時(shí)， FOOT1 管腳將連接地線，此時(shí)腳踏電源通過(guò)限流限壓電阻后流經(jīng)光耦的輸入端，再流回腳踏電源的地線。該電路的工作原理是將標(biāo)準(zhǔn)交流電經(jīng)過(guò)變壓器變壓成交流 12V（頻率、相位和標(biāo)準(zhǔn)交流電的頻率、相位都是相同的），再經(jīng)過(guò)整流橋 DB3后整流成半波（頻率比標(biāo)準(zhǔn)交流電增加一倍，相位和標(biāo)準(zhǔn)交流電相同），通過(guò)限壓限流電阻 R133 后直接接到三極管 BD235 的基極。 穩(wěn)壓器 LM2575系列開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓集成電路是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 1A集成穩(wěn)壓電路，它內(nèi)部 集成了一個(gè)固定的振蕩器，只須極少外圍器件便可構(gòu)成一種高效的穩(wěn)壓電路，可大大減小散熱片的體積，而在大多數(shù)情況下不需散熱片；內(nèi)部有完善的保護(hù)電路，包括電流限制及熱關(guān)斷電路等；芯片可提供外部控制引腳。 三端集成穩(wěn)壓器 7824有著穩(wěn)定性高和內(nèi)部電路有完善的保護(hù)措施，又具有使用方便、可靠、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在得到廣泛的應(yīng)用。 反向阻斷恢復(fù)時(shí)間 trr：正向電流降為零到反向恢復(fù)電流衰減至接近于零的時(shí)間 。只有門(mén)極觸發(fā)（包 括光觸發(fā)）是最精確、迅速而可靠的控制手段。 系統(tǒng)控制器與系統(tǒng)控制對(duì)象的接線圖 圖 23 控制系統(tǒng)與焊機(jī)接線圖 本圖表述了電阻焊機(jī)的控制器與外部的線路的連接方式 。 （ 4）電流波形 發(fā)熱與加壓在時(shí)間上的最佳組合對(duì)電阻焊是非常重要的，為此焊接過(guò)程中各瞬間的溫度分布必須適當(dāng)。 由于電極的強(qiáng)烈散熱，溫度從核界到工件外表面降低得很快。氧化物層的不均勻性還會(huì)影響各個(gè)焊點(diǎn)加熱的不一致，引起焊接質(zhì)量的波動(dòng)。 最近幾年已逐漸應(yīng)用于生產(chǎn)的恒流閉環(huán)監(jiān)控技術(shù)，能有效地克服網(wǎng)壓波動(dòng)和次級(jí)回路阻抗變化的影響，分流影響也能以計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)整相鄰各點(diǎn)的焊接電流來(lái)解決 ，使焊點(diǎn)強(qiáng)度的穩(wěn)定性有較可靠的保證。可見(jiàn)，接觸電阻將隨電極壓力的增大和溫度的升高而顯著減小。同時(shí)金屬的壓潰強(qiáng)度降低，使工件與工件、工件與電極間的接觸面增大，因而引起工件電阻減小。 電阻焊基本原理 焊接熱的產(chǎn)生及影響產(chǎn)熱的因素 點(diǎn)焊時(shí)產(chǎn)生的熱量由下式?jīng)Q定： Q =I2Rt（ J） （ 11） 式中 Q—— 產(chǎn)生的熱量（ J） I—— 焊接電流（ A） R—— 電極間電阻（ Ω） t—— 焊接時(shí)間（ s） 電阻 R及影響 R的因素 式（ 11）中的電極間電阻包括工件本身電阻 Rw兩工件間接觸電阻 Rc。凸焊時(shí)，一次可在接頭處形成一個(gè)或多個(gè)熔核。 點(diǎn)焊時(shí)，工件只在有限的接觸面上，即所謂“點(diǎn)”上被焊接起來(lái)，并形成扁球形的熔核。隨著航空航天、電子、汽車(chē) 、家用電器等工業(yè)的發(fā)展，電阻焊越來(lái)越受到社會(huì)的重視，同時(shí)，對(duì)電阻焊的質(zhì)量也提出了更高的要求。 cm，淬火時(shí)效的則高達(dá) （ 2）在表面十分潔凈的條件下，由于表面的微觀不平度，使工件只能在粗糙表面的局部形成接觸點(diǎn)。 隨著電流的增大，熔核尺寸和接頭的抗剪強(qiáng)度將增大（如圖 11）。 電極形狀及材料性能的影響 由于電極的接觸面積決定著電流密度，電極材料的電阻率和導(dǎo)熱性關(guān)系著熱量的產(chǎn)生和散失，因而電極的形狀和材料對(duì)熔核的形成有顯著的影響。這說(shuō)明了用小功率焊機(jī)不能焊接厚鋼板和鋁合金的原因。焊接電流的重要性還不單純指焊接電流的大小，電流密度的高低也是很重要的。在焊接變壓器的原邊并聯(lián)的電阻 Rp是大功率的電阻，用以改善焊接變壓器空載時(shí)的功率因數(shù)。由以上式（ 21）～（ 24）可得 IA = )(1 I I I21C BO 2C BO 1G2 ??? ?? ?? （ 25） 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 11 圖 25 晶閘管原 理圖 晶閘 管的特性是：在低發(fā)射極電流下 ? 是很小的，而當(dāng)發(fā)射極電流建立起 來(lái)之后， ? 迅速增大。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 13 圖 27 晶閘管門(mén)極伏安圖 動(dòng)態(tài)特性 晶閘管的動(dòng)態(tài)特性主要是指晶閘管的開(kāi)通與關(guān)斷過(guò)程，動(dòng)態(tài)特性如圖 28所 示。交流 220V經(jīng)過(guò)電壓器變換為交流 24V，交流 24V再經(jīng)過(guò)整流橋 DB1后成半波。其中 △ Vo為開(kāi)關(guān)穩(wěn)定器輸出電壓紋波分量。 220V 標(biāo)準(zhǔn)交流電經(jīng)變壓器變壓至交流 24V，再經(jīng)過(guò)整 流橋 DB2 成半波，然后通過(guò)濾波電容 C2 C65 濾波，最后用穩(wěn)壓器 LM2576 構(gòu)成的輸出可調(diào)型電路進(jìn)行穩(wěn)壓。普通光耦合器只能傳輸數(shù)字（開(kāi)關(guān)）信號(hào)，不適合傳輸模擬信號(hào)。則光電耦合器的輸出端兩管腳斷開(kāi)， JEXIAN1 管腳連接到地 上，氣閥停止工作。主復(fù)位 (MR管腳 )輸入端上的一個(gè)低電平將使其它所有輸入端都無(wú)效，同時(shí)非同步地清楚寄存器，強(qiáng)制所有的輸出為低電平。 ? 使用 MPLAB IDE豐富的在線幫助快速找出問(wèn)題的答案。定時(shí)器 0的安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 31 定時(shí)時(shí)長(zhǎng)計(jì)算按照手冊(cè)和具體的配置計(jì)算如下：配置的分頻系數(shù)為 16 分頻，基準(zhǔn)頻率為 Fosc/4， Fosc為外部晶振 12M，定時(shí)器 0的初值是 245，定時(shí)時(shí)長(zhǎng) T = 16 245 / (Fosc/4) = 1306us。 T M R 6 O N = 0 。YNYN開(kāi) 始結(jié) 束 圖 34 定時(shí)器 1 中斷子函數(shù) PIC16F1947 的定時(shí)器 1 是 16 位定時(shí)器，其作用是決定 PWM 生成的起始時(shí)間， PWM就是晶閘管觸發(fā)信號(hào)。當(dāng)滿足 10ms 標(biāo) 志變量 為 1 的條件時(shí)，進(jìn)入焊接狀態(tài)。 MPLAB IDE集成開(kāi)發(fā)環(huán)境是綜 合的編輯器、項(xiàng)目管理器和設(shè)計(jì)平臺(tái)，適用于使用 Microchip的 PICmicro系列單片機(jī)進(jìn)行嵌入式設(shè)計(jì)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。本設(shè)計(jì)中將 AJ AJ AJ3作為輸出線，將 AJ AJ AJ AJ7作為輸入線。光耦的輸出端電路將連接高電平，單片機(jī)的 INFOOT1 管腳將輸入高電平。將此脈沖作為單片機(jī)的外部電平變化中斷，實(shí)現(xiàn)了模擬上的過(guò)零到數(shù)字上的脈沖中斷，方便單片機(jī)的處理。每一種產(chǎn)品系列均提供 、 5V、 12V、 15V 及可調(diào)（ ADJ）等多個(gè)電壓檔次產(chǎn)品。 D3是保護(hù)二極管，當(dāng)穩(wěn)壓器的輸入 端短路時(shí)，給輸出電容 C11一個(gè)放電通路，防止電容 C11兩端電壓作用于穩(wěn)壓器上造成穩(wěn)壓器內(nèi)部電路的損壞。 2）實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)對(duì)晶閘管施加足夠長(zhǎng)時(shí)間的反向電壓，使晶閘管充分恢復(fù)其對(duì)正向電壓的阻斷能力，電路才能可靠工作。其中：第 I象限的是正向特性；第 III象限的是反向特性。 晶閘管介紹 概述 晶閘管（ Thyristor）：晶體閘流管，可控硅整流器（ Silicon Controlled Rectifier—— SCR）。因此，應(yīng)在主電流通過(guò)的之前或之后，通以小電流，或在上升和下降電流中加入脈沖。被焊金屬的導(dǎo)熱性越好、所用條件越軟，這種降低就越平緩，溫度梯度也越小。其熱平衡方程式如下： Q = Q1 + Q2 式中 Q1—— 形成熔核的熱量； Q2—— 損失的熱量。選用強(qiáng)條件還是弱條件，則取決于金屬的性能、厚度和