无线焊机参数配置装置的制作方法

文档序号:32446384发布日期:2022-12-07 00:25阅读:119来源:国知局
无线焊机参数配置装置的制作方法

1.本发明涉及焊机技术领域,尤其涉及一种无线焊机参数配置装置。


背景技术:

2.在核电建设过程中需要用到大量的设备、管道、容器、钢构,这些设备之间的连接通常使用电焊的方式实现,因此焊接作为一种必要的金属连接方式,其质量好坏将直接影响将来的运行安全。现场实施焊接前需按照对应法规标准的要求开展焊接工艺评定工作,通过工艺评定工作形成可供现场使用的焊接参数。焊工作为焊接的直接实施者,是否完全按照确定的焊接工艺参数范围执行是保证焊接质量的重要环节。
3.焊工在施焊前需查看焊接工艺卡(或称为工艺规程),按照工艺卡的参数来调节焊接参数,使用的焊机只能单纯的使用旋钮或按键来调节焊接电流,但电流是否在工艺卡范围却无法控制,且不能实现实时记录以便追溯,部分焊工往往会因为操作不当或其他因素(如误碰焊机旋钮)导致焊接参数超出工艺范围,造成焊接质量不可控、不佳等情况。在相关技术中,一些无线控制的焊机由于其通信可靠性低,导致无法满足同一区域同一时间内大量焊机同时使用,并且其适用范围单一,只能应用在普通焊接应用上,无法应用于氩弧焊。


技术实现要素:

4.本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术存在的至少一个缺陷,提供一种无线焊机参数配置装置。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种无线焊机参数配置装置,包括:
6.配置控制器,其包括用于生成配置指令的人机交互单元、用于根据所述配置指令输出调整指令并根据所述调整指令生成调整记录数据的第一主控单元、用于根据所述调整指令输出调整信号的第一无线通讯单元和用于将所述调整记录数据发送至上位机的数据通讯单元;
7.控制接收器,其包括用于接收所述调整信号的第二无线通讯单元、用于根据所述调整信号输出参数配置信号的第二主控单元和用于将所述参数配置信号转换为控制信号的转换单元;所述转换单元可连接焊机以通过所述控制信号调整所述焊机的工作参数。
8.优选地,所述配置控制器还包括供电单元,所述供电单元包括电池、用于将所述电池的输出电压转换为第一直流电压并对所述电池的充放电进行管理的电池管理电路、用于控制所述第一直流电压是否对所述配置控制器内各用电单元供电的第一开关单元和用于将所述第一直流电压转换为第二直流电压的第一电压转换电路;所述电池连接所述电池管理电路,所述电池管理电路经所述第一开关单元连接至所述第一电压转换电路,所述第一开关单元还连接所述第一主控单元。
9.优选地,所述电池管理电路包括电池管理芯片u3、第十八电容c18、第二电感l2、第八电阻r8、第十七电容c17、第十五电容c15和第十四电容c14;
10.所述电池管理芯片u3的供电端用于接收第一输入电压,所述电池管理芯片u3的供电端还经所述第十八电容c18连接至地,所述电池管理芯片u3的开关端连接所述第二电感l2的第一端,所述第二电感l2的第二端连接所述电池的正极和所述第八电阻r8的第一端,所述电池管理芯片u3的升压输入端连接所述第八电阻r8的第二端,所述第八电阻r8的第二端还经所述第十七电容c17连接至地,所述第二电感l2的第二端还经所述第十五电容c15连接至地,所述电池管理芯片u3的输出端为第一直流电压输出端,所述电池管理芯片u3的输出端还经第十四电容c14连接至地。
11.优选地,所述第一开关单元包括第四开关管q4、第二十三电容c23、第十二电阻r12、第二十电容c20、第六开关管q6、第十一电阻r11、集成二极管d1和第三按键sw3;
12.所述第四开关管q4的输入端连接所述第一直流电压输出端,所述第四开关管q4的输入端还经所述第二十三电容c23连接至地,所述第十二电阻r12的两端分别连接所述第四开关管q4的输入端和控制端,所述第四开关管q4的输出端连接所述第一电压转换电路,所述第四开关管q4的输出端还经所述第二十电容c20连接至地,所述第四开关管q4的控制端还连接所述第六开关管q6的输入端和所述集成二极管d1的第一阳极,所述第六开关管q6的控制端经所述第十一电阻r11连接至所述第一主控单元的电源开关控制端,所述第六开关管q6的输出端接地,所述集成二极管d1的公共阴极连接所述第三按键sw3的输入端,所述第三按键sw3的输出端接地,所述集成二极管d1的第二阳极连接所述第一主控单元的开关检测端。
13.优选地,所述第一电压转换电路包括第六稳压器u6、第十一电容c11、第一电感l1、第十电容c10、第七电阻r7、第六电阻r6和第五电阻r5;
14.所述第六稳压器u6的供电端连接所述第四开关管q4的输出端,所述第六稳压器u6的供电端还经所述第十一电容c11连接至地,所述第六稳压器u6的开关端连接所述第一电感l1的第二端,所述第一电感l1的第一端为第二直流电压输出端,所述第一电感l1的第一端还经所述第十电容c10连接至地,所述第六稳压器u6的反馈端一路依次经所述第七电阻r7和第六电阻r6连接至地,所述第六稳压器u6的反馈端另一路经所述第五电阻r5连接至所述第二直流电压输出端。
15.优选地,所述配置控制器还包括用于识别用户身份的射频卡模块u4;所述射频卡模块u4的通讯总线传输端连接所述第一主控单元的第一通讯总线传输端,所述射频卡模块u4的连接第二直流电压输出端。
16.优选地,所述人机交互单元包括显示器u5、编码器旋钮sw2、第十九电阻r19、第二十电阻r20、第十八电阻r18、第一按键sw1和第四按键sw4;
17.所述显示器u5的供电端连接所述第二直流电压输出端,所述显示器u5的通讯总线传输端连接所述第一主控单元的第二通讯总线传输端;
18.所述编码器旋钮sw2的第一输出端连接所述第一主控单元的第一配置指令输入端,所述编码器旋钮sw2的第一输出端经所述第十九电阻r19连接至所述第二直流电压输出端,所述编码器旋钮sw2的第二输出端连接所述第一主控单元的第二配置指令输入端,所述编码器旋钮sw2的第二输出端经所述第二十电阻r20连接至所述第二直流电压输出端,所述编码器旋钮sw2的第三输出端连接所述第一主控单元的第三配置指令输入端,所述编码器旋钮sw2的第三输出端经所述第十八电阻r18连接至所述第二直流电压输出端;
19.所述第一按键sw1的输入端连接所述第一主控单元的返回指令输入端,所述第一按键sw1的输出端接地,所述第四按键sw4的输入端连接所述第一主控单元的确认指令输入端,所述第四按键sw4的输出端接地。
20.优选地,所述第一无线通讯单元包括第一无线通讯模块u7;所述第一无线通讯模块u7的通讯总线传输端连接所述第一主控单元的第三通讯总线传输端,所述第一无线通讯模块u7的供电端连接所述第二直流电压输出端。
21.优选地,所述数据通讯单元包括第八通讯芯片u8和第一接口usb2;
22.所述第八通讯芯片u8的第一通讯总线传输端连接所述第一主控单元的第四通讯总线传输端,所述第八通讯芯片u8的第二通讯总线传输端连接所述第一接口usb2的通讯总线端口以向所述上位机发送所述调整记录数据,所述第一接口usb2的电源端口作为第一输入电压输入端连接所述电池管理芯片u3的供电端。
23.优选地,所述控制接收器还包括第二电压转换电路,其包括第五十一稳压器u51、第五十四电容c54、第五十五电容c55、第五十三稳压器u53和第五十六电容c56;
24.所述第五十一稳压器u51的输入端用于接收第二输入电压,所述第五十一稳压器u51的输入端还经所述第五十四电容c54连接至地,所述第五十一稳压器u51的输出端为第三直流电压输出端,所述第五十一稳压器u51的输出端还经所述第五十五电容c55连接至地;
25.所述第五十三稳压器u53的输入端连接所述第三直流电压输出端,所述第五十三稳压器u53的输出端为第四直流电压输出端,所述第五十三稳压器u53的输入端还经所述第五十六电容c56连接至地。
26.优选地,所述控制接收器还包括用于控制氩弧焊机推力电流的第二开关单元;所述第二开关单元包括继电器k51、第五十一二极管d51、第五十一开关管q51、第五十二电阻r52和第五十三电阻r53;
27.所述继电器k51的常开触点回路的两端用于连接推力电流控制端,所述继电器k51的励磁线圈的第一端连接所述第三直流电压和所述第五十一二极管d51的阴极,所述继电器k51的励磁线圈的第二端连接所述第五十一二极管d51的阳极和所述第五十一开关管q51的输入端,所述第五十一开关管q51的输出端接地,所述第五十一开关管q51的控制端一路经所述第五十三电阻r53连接至地,所述第五十一开关管q51的控制端一路经所述第五十二电阻r52连接至所述第二主控单元的焊机开关控制端。
28.优选地,所述控制接收器还包括控制面板,所述控制面板包括第六指示灯led6、第五十八电阻r58、第五指示灯led5、第五十九电阻r59、配对按键sw5和第六十电阻r60;
29.所述第六指示灯led6的阳极连接所述第四直流电压输出端,所述第六指示灯led6的阴极经所述第五十八电阻r58连接至所述第二主控单元的第一指示灯控制端,所述第五指示灯led5的阳极连接所述第四直流电压输出端,所述第五指示灯led5的阴极经所述第五十九电阻r59连接至所述第二主控单元的第二指示灯控制端,所述配对按键sw5的第二端连接所述第二主控单元的配对指令端,所述配对按键sw5的第二端还经所述第六十电阻r60连接至所述第四直流电压输出端,所述配对按键sw5的第一端接地。
30.优选地,所述第二无线通讯单元包括第二无线通讯模块u58和第六十六电容c66;所述第二无线通讯模块u58的通讯总线传输端连接所述第二主控单元的通讯总线传输端,
所述第二无线通讯模块u58的供电端连接所述第四直流电压输出端,所述第二无线通讯模块u58的供电端还经所述第六十六电容c66连接至地。
31.优选地,所述转换单元包括用于输出第一控制信号的第一信号转换单元和用于输出第二控制信号的第二信号转换单元;所述第一信号转换单元和所述第二信号转换单元连接所述第一主控单元以接收相应调整指令。
32.优选地,所述第一信号转换单元包括第六十三电阻r63、第六十七电阻r67、稳压芯片u57、第七十二电阻r72、第六十四电阻r64、第一运算放大器u55、第六十八电阻r68、第六十五电阻r65、第六十一电阻r61和第七十电阻r70;
33.所述第六十三电阻r63的第一端连接所述第三直流电压输出端,所述第六十三电阻r63的第二端连接所述第六十七电阻r67的第一端和所述稳压芯片u57的阴极,所述第六十七电阻r67的第二端连接所述稳压芯片u57的参考极和所述第七十二电阻r72的第一端,所述稳压芯片u57的阳极和所述第七十二电阻r72的第二端接地,所述稳压芯片u57的阴极还经所述第六十四电阻r64连接至所述第一运算放大器u55的第一同相输入端,所述第一运算放大器u55的第一输出端和第一反相输入端同时连接所述第二主控单元的模拟供电端,所述第一运算放大器u55的第二同相输入端经所述第六十八电阻r68连接至所述第二主控单元的第一配置信号输出端,所述第一运算放大器u55的第二输出端连接所述第六十五电阻r65的第一端和所述第六十一电阻r61的第一端,所述第六十五电阻r65的第二端连接所述第一运算放大器u55的第二反相输入端,所述第六十五电阻r65的第二端还经所述第七十电阻r70连接至地,所述第六十一电阻r61的第二端用于输出所述第一控制信号。
34.16.根据权利要求15所述的无线焊机参数配置装置,其特征在于,所述第二信号转换单元包括第二运算放大器u56、第六十九电阻r69、第六十六电阻r66、第六十二电阻r62和第七十一电阻r71;
35.所述第二运算放大器u56的同相输入端经所述第六十九电阻r69连接至所述第二主控单元的第二配置信号输出端,所述第二运算放大器u56的供电端连接所述第二输入电压,所述第二运算放大器u56的输出端连接所述第六十六电阻r66的第一端和所述第六十二电阻r62的第一端,所述第六十六电阻r66的第二端连接所述第二运算放大器u56的反相输入端,所述第六十六电阻r66的第二端还经所述第七十一电阻r71连接至地,所述第六十二电阻r62的第二端用于输出所述第二控制信号。
36.本发明至少具有以下有益效果:提供一种无线焊机参数配置装置,该装置包括配置控制器和控制接收器;用户可以对人机交互单元输入操作指令,使其生成配置指令;第一主控单元则根据配置指令输出调整指令,然后将调整指令发送至第一无线通讯单元,还根据调整指令生成调整记录数据并将其发送至配置控制器中的数据通讯单元;第一无线通讯单元在接收到调整指令,输出保护调整信号信息的无线电波;而数据通讯单元则可将调整记录数据发送至上位机;第二无线通讯单元接收到调整信号后对其解码,并将其发送至第二主控单元;第二主控单元根据调整信号向转换单元发送参数配置信号;接着,转换单元将参数配置信号转换为控制信号后发送至焊机,进而实现焊机参数配置的功能。本发明可使现有的焊机增加无线控制功能,并且新增的无线控制功能具有控制范围广、精度高、稳定性强等优点;还对焊机的工作参数进行了限位,使焊接过程中工作参数完全满足工艺卡要求;新增内部存储功能,使得焊接过程参数可追溯;还具有无线控制氩弧焊推力电流的功能;装
置内的各功能单元还具有电路结构简单、性能稳定、成本低等优点。
附图说明
37.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
38.图1是本发明提供的无线焊机参数配置装置的结构示意图;
39.图2是本发明提供的无线焊机参数配置装置中的供电单元的结构示意图;
40.图3是本发明提供的无线焊机参数配置装置中的电池管理电路的电路原理图;
41.图4是本发明提供的无线焊机参数配置装置中的第一开关单元的电路原理图;
42.图5是本发明提供的无线焊机参数配置装置中的第一电压转换电路的电路原理图;
43.图6是本发明提供的无线焊机参数配置装置中的射频卡模块的电路原理图;
44.图7是本发明提供的无线焊机参数配置装置中的人机交互单元的电路原理图一;
45.图8是本发明提供的无线焊机参数配置装置中的人机交互单元的电路原理图二;
46.图9是本发明提供的无线焊机参数配置装置中的第一无线通讯单元的电路原理图;
47.图10是本发明提供的无线焊机参数配置装置中的数据通讯单元的电路原理图;
48.图11是本发明提供的无线焊机参数配置装置中的第一主控单元的电路原理图;
49.图12是本发明提供的无线焊机参数配置装置中的第二电压转换电路的电路原理图;
50.图13是本发明提供的无线焊机参数配置装置中的第二开关单元的电路原理图;
51.图14是本发明提供的无线焊机参数配置装置中的控制面板的电路原理图;
52.图15是本发明提供的无线焊机参数配置装置中的第二无线通讯单元的电路原理图;
53.图16是本发明提供的无线焊机参数配置装置中的转换单元的结构示意图;
54.图17是本发明提供的无线焊机参数配置装置中的第一信号转换单元的电路原理图;
55.图18是本发明提供的无线焊机参数配置装置中的第二信号转换单元的电路原理图;
56.图19是本发明提供的无线焊机参数配置装置中的第二主控单元的电路原理图;
57.图20是本发明提供的无线焊机参数配置装置中的接口单元的电路原理图。
具体实施方式
58.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
59.参考图1,本发明提供了一种无线焊机参数配置装置,包括配置控制器(1)和控制接收器2。
60.如图1所示,配置控制器1包括用于生成配置指令的人机交互单元11、用于根据配置指令输出调整指令并根据调整指令生成调整记录数据的第一主控单元12、用于根据调整指令输出调整信号的第一无线通讯单元13和用于将调整记录数据发送至上位机的数据通
讯单元14;第一主控单元12连接人机交互单元11、第一无线通讯单元13和数据通讯单元14。
61.在一些实施例中,如图2所示,配置控制器1还包括供电单元15,供电单元15包括电池151、用于将电池151的输出电压转换为第一直流电压并对电池151的充放电进行管理的电池管理电路152、用于控制第一直流电压是否对配置控制器1内各用电单元供电的第一开关单元153和用于将第一直流电压转换为第二直流电压的第一电压转换电路154;电池151连接电池管理电路152,电池管理电路152经第一开关单元153连接至第一电压转换电路154,第一开关单元153还连接第一主控单元12。
62.在一些实施例中,如图3所示,电池管理电路152包括电池管理芯片u3、第十八电容c18、第十九电容c19、第二电感l2、第八电阻r8、第十七电容c17、第十五电容c15、第十四电容c14、第二十二电容c22、第二指示灯led2和第十电阻r10。其中,电池管理芯片u3的型号可以为ip5306-i2c,该芯片具有电压转换及充电管理功能。
63.具体地,如图3所示,电池管理芯片u3的供电端用于接收第一输入电压,电池管理芯片u3的供电端还经第十八电容c18连接至地,第十九电容c19与第十八电容c18并联连接,电池管理芯片u3的开关端连接第二电感l2的第一端,第二电感l2的第二端连接电池151的正极和第八电阻r8的第一端,电池管理芯片u3的升压输入端连接第八电阻r8的第二端,第八电阻r8的第二端还经第十七电容c17连接至地,第二电感l2的第二端还经第十五电容c15连接至地,电池151的负极接地,电池管理芯片u3的输出端为第一直流电压输出端,电池管理芯片u3的输出端还经第十四电容c14连接至地,第二十二电容c22与第十四电容c14并联连接,电池管理芯片u3的第一驱动端连接第二指示灯led2的阳极,第二指示灯led2的阴极接地,电池管理芯片u3的第二驱动端经第十电阻r10连接至第二电感l2的第二端。
64.参考图3,电池管理电路152的工作原理如下:在没有接入第一输入电压时,电池管理芯片u3、第二电感l2、第八电阻r8和第十七电容c17组成升压转换及充电电路,对电池151的输出电压进行升压,进而得到第一直流电压bat5v,而第十四电容c14和第二十二电容c22为第一直流电压的输出电容;当接入第一输入电压时,第十九电容c19和第十八电容c18为第一输入电压的输入电容,可以基于电池151的电压对电池151进行充电,如电池151不满电便对其进行充电,若电池151满电则不对其充电。
65.在一些实施例中,如图4所示,第一开关单元153包括第四开关管q4、第二十三电容c23、第十二电阻r12、第二十电容c20、第六开关管q6、第十一电阻r11、集成二极管d1和第三按键sw3。其中,集成二极管d1的型号可以为bat54c,第四开关管q4可以为pmos管,第六开关管q6可以为npn三极管。
66.具体地,如图4所示,第四开关管q4的输入端连接第一直流电压输出端,第四开关管q4的输入端还经第二十三电容c23连接至地,第十二电阻r12的两端分别连接第四开关管q4的输入端和控制端,第四开关管q4的输出端连接第一电压转换电路154,第四开关管q4的输出端还经第二十电容c20连接至地,第四开关管q4的控制端还连接第六开关管q6的输入端和集成二极管d1的第一阳极,第六开关管q6的控制端经第十一电阻r11连接至第一主控单元12的电源开关控制端,第六开关管q6的输出端接地,集成二极管d1的公共阴极连接第三按键sw3的输入端,第三按键sw3的输出端接地,集成二极管d1的第二阳极连接第一主控单元12的开关检测端。
67.参考图4,第一开关单元153的工作原理如下:
68.未开机时,为按下第三按键sw3前,第四开关管q4的控制端为高电平,第四开关管q4截止,电压5v失电,当按下第三按键sw3时,第十二电阻r12、集成二极管d1和第三按键sw3形成导通回路,使第四开关管q4的控制端被钳位在0.7v左右,使得第四开关管q4导通,电压5v得电,为后级电路功能,在第一主控单元12得电工作后会在电源开关控制端输出高电平,使第六开关管q6导通,从而使第四开关管q4的控制端保持为低电平状态,进而持续为后级电路供电,即实现了开机功能;
69.在开机状态下,第一主控单元12的开关检测端设置为上拉输入状态,当按下第三按键sw3时,第一主控单元12可以检测到开关检测端被钳位在0.7v左右,然后会停止在电源开关控制端输出低电平,使得第六开关管q6截止,第四开关管q4随之截止,最终使后级电路失电,即实现了关机功能。
70.在一些实施例中,如图5所示,第一电压转换电路154包括第六稳压器u6、第十一电容c11、第一电感l1、第十电容c10、第七电阻r7、第六电阻r6和第五电阻r5。其中,第六稳压器u6的型号可以为m3406。
71.具体地,如图5所示,第六稳压器u6的供电端和使能端连接第四开关管q4的输出端,第六稳压器u6的供电端还经第十一电容c11连接至地,第六稳压器u6的开关端连接第一电感l1的第二端,第一电感l1的第一端为第二直流电压输出端,第一电感l1的第一端还经第十电容c10连接至地,第六稳压器u6的反馈端一路依次经第七电阻r7和第六电阻r6连接至地,第六稳压器u6的反馈端另一路经第五电阻r5连接至第二直流电压输出端。
72.参考图5,第一电压转换电路154的工作原理如下:第六稳压器u6与第一电感l1组成dc-dc开关转换电路,对输入的电压5v进行转换,输出第二直流电压3v3;其中,第七电阻r7、第六电阻r6和第五电阻r5为第二直流电压3v3的电压值设置回路,以通过设置第七电阻r7、第六电阻r6和第五电阻r5的阻值来设定第二直流电压3v3大小,而第十一电容c11为电压5v的输入电容,第十电容c10则为第二直流电压3v3的输出电容。
73.在一些实施例中,如图5所示,第一电压转换电路154还包括用于显示第二直流电压是否正常供电的指示灯单元16,指示灯单元16包括第一指示灯led1和第十五电阻r15;具体地,第一指示灯led1的阳极连接第二直流电压,第一指示灯led1的阳极阴极经第十五电阻r15连接至地。
74.在一些实施例中,如图6所示,配置控制器1还包括用于识别用户身份的射频卡模块u4。其中,射频卡模块u4的可以为现有技术的rc522芯片组成的射频卡模块。具体地,射频卡模块u4的通讯总线传输端连接第一主控单元12的第一通讯总线传输端以实现信息交互。
75.进一步地,如图6所示,射频卡模块u4的通讯总线传输端包括复位指令输入端(对应为射频卡模块u4的rst引脚)、中断请求输入端(对应为射频卡模块u4的irq引脚)、数据输出端(对应为射频卡模块u4的miso引脚)、数据输入端(对应为射频卡模块u4的mosi引脚)、时钟输入端(对应为射频卡模块u4的sck引脚)、数据传输端(对应为射频卡模块u4的sda引脚)。
76.在一些实施例中,如图7及图8所示,人机交互单元11包括显示器u5、编码器旋钮sw2、第十九电阻r19、第二十电阻r20、第二十一电容c21、第十八电阻r18、第十六电容c16、第一按键sw1和第四按键sw4。其中,显示器u5可以为现有技术的lcd显示模块,编码器旋钮sw2的型号可以为ec11。
77.具体地,如图7及图8所示,显示器u5的供电端连接第二直流电压输出端,显示器u5的通讯总线传输端连接第一主控单元12的第二通讯总线传输端以实现信息交互,编码器旋钮sw2的第一输出端连接第一主控单元12的第一配置指令输入端,编码器旋钮sw2的第一输出端经第十九电阻r19连接至第二直流电压输出端,编码器旋钮sw2的第二输出端连接第一主控单元12的第二配置指令输入端,编码器旋钮sw2的第二输出端经第二十电阻r20连接至第二直流电压输出端,编码器旋钮sw2的第二输出端还经第二十一电容c21连接至地,编码器旋钮sw2的第三输出端连接第一主控单元12的第三配置指令输入端,编码器旋钮sw2的第三输出端经第十八电阻r18连接至第二直流电压输出端,编码器旋钮sw2的第三输出端还经第十六电容c16连接至地,第一按键sw1的输入端连接第一主控单元12的返回指令输入端,第一按键sw1的输出端接地,第四按键sw4的输入端连接第一主控单元12的确认指令输入端,第四按键sw4的输出端接地。
78.进一步地,如图7所示,显示器u5的通讯总线传输端包括第一使能端(对应为显示器u5的cs1引脚)、第二使能端(对应为显示器u5的cs2引脚)、第二使能端(对应为显示器u5的cs2引脚)、数据输出端(对应为显示器u5的miso引脚)、背景灯控制端(对应为显示器u5的blk引脚)、指令控制端(对应为显示器u5的dc引脚)、复位指令输入端(对应为显示器u5的res引脚)、数据输如端(对应为显示器u5的mosi引脚)、时钟输入端(对应为显示器u5的clk引脚)。对于编码器旋钮sw2,在按下旋钮时,第一主控单元12的第一配置指令输入端会检测到电平变化,进而获取到相应的旋钮选择确认指令;用户通过顺时针或逆时针旋转旋钮作为操作指令,以使第一主控单元12的第二配置指令输入端和第三配置指令输入端检测到相应的电平变化,进而实现调整相关配置参数的大小等功能。
79.在一些实施例中,如图9所示,第一无线通讯单元13包括第一无线通讯模块u7。其中,第一无线通讯模块u7可以为相关技术中基于2.4g通讯芯片ri24r1制作的通讯模块,具有传输速度快、通讯距离远等优点。第一无线通讯模块u7的通讯总线传输端连接第一主控单元12的第三通讯总线传输端以实现信息交互,第一无线通讯模块u7的供电端连接第二直流电压输出端。
80.进一步地,如图9所示,第一无线通讯模块u7的通讯总线传输端包括芯片使能端(对应为第一无线通讯模块u7的ce引脚)、时钟输入端(对应为第一无线通讯模块u7的sck引脚)、数据输出端(对应为第一无线通讯模块u7的miso引脚)、通讯使能端(对应为第一无线通讯模块u7的nss引脚)、数据输入端(对应为第一无线通讯模块u7的mosi引脚)、中断请求输入端(对应为第一无线通讯模块u7的irq引脚)。
81.在一些实施例中,如图10所示,数据通讯单元14包括第八通讯芯片u8、第十三电容c13、第十二电容c12和第一接口usb2。其中,第八通讯芯片u8的型号可以为ch340n。
82.具体地,如图10所示,第八通讯芯片u8的供电端连接第二直流电压输出端,第八通讯芯片u8的供电端还经第十三电容c13连接至地,第十二电容c12与第十三电容c13并联连接,第八通讯芯片u8的第一通讯总线传输端连接第一主控单元12的第四通讯总线传输端以实现信息交互,第八通讯芯片u8的第二通讯总线传输端连接第一接口usb2的通讯总线端口以向上位机发送调整记录数据,第一接口usb2的电源端口作为第一输入电压输入端连接电池管理芯片u3的供电端。
83.进一步地,如图10所示,第八通讯芯片u8的第一通讯总线传输端包括数据输入端
(对应为第八通讯芯片u8的rxd引脚)、数据输出端(对应为第八通讯芯片u8的txd引脚),第八通讯芯片u8的第二通讯总线传输端包括第一差分信号传输端(对应为第八通讯芯片u8的ud+引脚)、第二差分信号传输端(对应为第八通讯芯片u8的ud-引脚)。
84.在一些实施例中,如图11所示,第一主控单元12包括第一主控芯片u1、第一电容c1、第二电容c1、第三电容c3、第四电容c4、第八电容c8、第二电阻r2、第六电容c6、第一电阻r1和第十四电阻r14。其中,第一主控芯片u1的型号可以为gd32vf103。具体地,如图所示,第一主控芯片u1的供电端(包括第一主控芯片u1的vdd_1引脚、vdd_2引脚、vdd_3引脚和vdda引脚)和后备电源供电端(对应为第一主控芯片u1的vbat引脚)连接第二直流电压输出端,第一主控芯片u1的供电端和后备电源供电端还经第一电容c1连接至地,第二电容c1、第三电容c3、第四电容c4和第八电容c8分别与第一电容c1并联连接,第一主控芯片u1的复位指令端(对应为第一主控芯片u1的nrst引脚)经第二电阻r2连接至第二直流电压输出端,第一主控芯片u1的复位指令端还经第六电容c6连接至地,第一主控芯片u1的第一模式设置端(对应为第一主控芯片u1的boot0引脚)经第一电阻r1连接至地,第一主控芯片u1的第二模式设置端(对应为第一主控芯片u1的boot1引脚)经第十四电阻r14连接至地,第一主控芯片u1中若干io端口分别作为第一主控单元12的第一通讯总线传输端、第二通讯总线传输端、第三通讯总线传输端、第四通讯总线传输端、第一配置指令输入端、第二配置指令输入端、第三配置指令输入端、返回指令输入端、确认指令输入端与其它单元连接,进行信息交互及控制。
85.在一些实施例中,如图11所示,第一主控单元12还包括用于采集电池输出电压的电压采集单元121,电压采集单元121包括第三电阻r3、第四电阻r4和第七电容c7。具体地,第三电阻r3的第一端连接电池151的正极,第三电阻r3的第二端连接第一主控芯片u1的电压采集端(对应为第一主控芯片u1的pa0引脚),第三电阻r3的第二端还经第四电阻r4连接至地,第七电容c7与第四电阻r4并联连接。
86.参考图1,控制接收器2包括用于接收调整信号的第二无线通讯单元21、用于根据调整信号输出参数配置信号的第二主控单元22和用于将参数配置信号转换为控制信号的转换单元23;第二主控单元22连接第二无线通讯单元21和转换单元23,转换单元23可连接焊机以通过控制信号调整焊机的工作参数。进一步地,在一些实施例中,工作参数包括工作电流和/或高频衰减时间。
87.在一些实施例中,如图12所示,控制接收器2还包括第二电压转换电路25,其包括第五十一稳压器u51、第五十四电容c54、第五十五电容c55、第五十三稳压器u53和第五十六电容c56。其中,第五十一稳压器u51的型号可以为ams1117-5.0,第五十三稳压器u53的型号可以为ams1117-3.3。
88.具体地,如图12所示,第五十一稳压器u51的输入端用于接收第二输入电压,第五十一稳压器u51的输入端还经第五十四电容c54连接至地,第五十一稳压器u51的输出端为第三直流电压输出端,第五十一稳压器u51的输出端还经第五十五电容c55连接至地,第五十三稳压器u53的输入端连接第三直流电压输出端,第五十三稳压器u53的输出端为第四直流电压输出端,第五十三稳压器u53的输入端还经第五十六电容c56连接至地。
89.在一些实施例中,如图13所示,控制接收器2还包括用于控制氩弧焊机推力电流的第二开关单元24;第二开关单元24包括继电器k51、第五十一二极管d51、第五十一开关管
q51、第五十二电阻r52和第五十三电阻r53。其中,第五十一开关管q51可以为npn三极管。
90.具体地,如图13所示,继电器k51的常开触点回路的两端用于连接推力电流控制端,继电器k51的励磁线圈的第一端连接第三直流电压和第五十一二极管d51的阴极,继电器k51的励磁线圈的第二端连接第五十一二极管d51的阳极和第五十一开关管q51的输入端,第五十一开关管q51的输出端接地,第五十一开关管q51的控制端一路经第五十三电阻r53连接至地,第五十一开关管q51的控制端一路经第五十二电阻r52连接至第二主控单元22的焊机开关控制端。
91.参考图13,第二开关单元24的工作原理如下:当第二主控单元22的焊机开关控制端输出高电平时,第五十一开关管q51导通,继电器k51的励磁线圈得电励磁,使继电器k51的常开触点回路闭合,该闭合信号即可控制焊机开机;当第二主控单元22的焊机开关控制端输出低电平时,第五十一开关管q51截止,继电器k51的励磁线圈失磁,继电器k51的常开触点回路打开,即实现了焊机的关机控制;因此,第二开关单元24可以高频率地控制推力电流控制端开闭,进而实现控制氩弧焊推力电流的功能。
92.在一些实施例中,如图14所示,控制接收器2还包括控制面板26,控制面板26包括第六指示灯led6、第五十八电阻r58、第五指示灯led5、第五十九电阻r59、配对按键sw5和第六十电阻r60。
93.具体地,如图14所示,第六指示灯led6的阳极连接第四直流电压输出端,第六指示灯led6的阴极经第五十八电阻r58连接至第二主控单元22的第一指示灯控制端,第五指示灯led5的阳极连接第四直流电压输出端,第五指示灯led5的阴极经第五十九电阻r59连接至第二主控单元22的第二指示灯控制端,配对按键sw5的第二端连接第二主控单元22的配对指令端,配对按键sw5的第二端还经第六十电阻r60连接至第四直流电压输出端,配对按键sw5的第一端接地。
94.在一些实施例中,如图15所示,第二无线通讯单元21包括第二无线通讯模块u58和第六十六电容c66。其中,第二无线通讯模块u58可以为相关技术中基于2.4g通讯芯片ri24r1制作的通讯模块。具体地,如图15所示,第二无线通讯模块u58的通讯总线传输端连接第二主控单元22的通讯总线传输端以实现信息交互,第二无线通讯模块u58的供电端连接第四直流电压输出端,第二无线通讯模块u58的供电端还经第六十六电容c66连接至地。
95.进一步地,如图15所示,第二无线通讯模块u58的通讯总线传输端包括芯片使能端(对应为第二无线通讯模块u58的ce引脚)、时钟输入端(对应为第二无线通讯模块u58的sck引脚)、数据输出端(对应为第二无线通讯模块u58的miso引脚)、通讯使能端(对应为第二无线通讯模块u58的nss引脚)、数据输入端(对应为第二无线通讯模块u58的mosi引脚)、中断请求输入端(对应为第二无线通讯模块u58的irq引脚)。
96.在一些实施例中,如图16所示,转换单元23包括用于输出第一控制信号的第一信号转换单元231和用于输出第二控制信号的第二信号转换单元232;第一信号转换单元231和第二信号转换单元232连接第一主控单元12以接收相应调整指令。
97.在一些实施例中,如图17所示,第一信号转换单元231包括第六十三电阻r63、第六十七电阻r67、稳压芯片u57、第七十二电阻r72、第六十四电阻r64、第六十五电容c65、第一运算放大器u55、第五十九电容c59、第六十电容c60、第六十八电阻r68、第六十一电容c61、第六十五电阻r65、第六十一电阻r61、第七十电阻r70和第六十三电容c63。其中,稳压芯片
u57的型号可以为cj431;第一运算放大器u55的型号可以为mcp6002t-i/sn,第一运算放大器u55的outa引脚对应为第一输出端,第一运算放大器u55的-ina引脚对应为第一反同相输入端,第一运算放大器u55的+ina引脚对应为第一同相输入端,第一运算放大器u55的outb引脚对应为第二输出端,第一运算放大器u55的-inb引脚对应为第二反同相输入端,第一运算放大器u55的+inb引脚对应为第二同相输入端。
98.具体地,如图17所示,第六十三电阻r63的第一端连接第三直流电压输出端,第六十三电阻r63的第二端连接第六十七电阻r67的第一端和稳压芯片u57的阴极,第六十七电阻r67的第二端连接稳压芯片u57的参考极和第七十二电阻r72的第一端,稳压芯片u57的阳极和第七十二电阻r72的第二端接地,稳压芯片u57的阴极还经第六十四电阻r64连接至第一运算放大器u55的第一同相输入端,第一运算放大器u55的第一同相输入端还经第六十五电容c65连接至地,第一运算放大器u55的第一输出端和第一反相输入端同时连接第二主控单元22的模拟供电端,第一运算放大器u55的第一输出端还经第五十九电容c59连接至地,第六十电容c60与第五十九电容c59并联连接,第一运算放大器u55的第二同相输入端经第六十八电阻r68连接至第二主控单元22的第一配置信号输出端,第一运算放大器u55的供电端连接第三直流电压输出端,第一运算放大器u55的供电端还经第六十一电容c61连接至地,第一运算放大器u55的第二输出端连接第六十五电阻r65的第一端和第六十一电阻r61的第一端,第六十五电阻r65的第二端连接第一运算放大器u55的第二反相输入端,第六十五电阻r65的第二端还经第七十电阻r70连接至地,第六十一电阻r61的第二端用于输出第一控制信号,第六十一电阻r61的第二端还经第六十三电容c63连接至地。
99.参考图17,第一信号转换单元231的工作原理如下:第六十三电阻r63、第六十七电阻r67、稳压芯片u57、第七十二电阻r72、第六十四电阻r64组成稳压电路,该稳压电路可以通过设置第六十七电阻r67和第七十二电阻r72的阻值比例来设定稳压芯片u57的阴极电压值;第一运算放大器u55的第一输出端、第一同相输入端和第一反相输入端对应为第一运算放大器u55内部其中一个运算放大器的输出及输入引脚,则组成电压跟随器,使第一运算放大器u55的第一输出端输出的电压固定为稳压芯片u57的阴极电压值;第一运算放大器u55的第二输出端、第二同相输入端和第二反相输入端对应为第一运算放大器u55内部另一个运算放大器的输出及输入引脚,与第六十五电阻r65、第七十电阻r70、第六十八电阻r68、第六十一电阻组成信号放大电路,用于对第二主控单元22的第一配置信号输出端的电平进行放大,放大后的信号即为第一控制信号,第一控制信号用于调整工作电流;另外,其放大倍数可以通过调整第六十五电阻r65和第七十电阻r70的比值关系进行设置。
100.在一些实施例中,如图18所示,第二信号转换单元232包括第二运算放大器u56、第六十九电阻r69、第六十二电容c62、第六十六电阻r66、第六十二电阻r62、第七十一电阻r71和第六十四电容c64。
101.具体地,如图18所示,第二运算放大器u56的同相输入端经第六十九电阻r69连接至第二主控单元22的第二配置信号输出端,第二运算放大器u56的供电端连接第二输入电压,第二运算放大器u56的供电端还经第六十二电容c62连接至地,第二运算放大器u56的输出端连接第六十六电阻r66的第一端和第六十二电阻r62的第一端,第六十六电阻r66的第二端连接第二运算放大器u56的反相输入端,第六十六电阻r66的第二端还经第七十一电阻r71连接至地,第六十二电阻r62的第二端用于输出第二控制信号,第六十二电阻r62的第二
端还经第六十四电容c64连接至地。
102.参考图18,第二信号转换单元232的工作原理如下:第二运算放大器u56、第六十九电阻r69、第六十六电阻r66、第六十二电阻r62和第七十一电阻r71组成信号放大电路,用于对第二主控单元22的第二配置信号输出端的电平进行放大,放大后的信号即为第二控制信号,第二控制信号用于调整高频衰减时间;另外,其放大倍数可以通过调整第六十六电阻r66和第七十一电阻r71的比值关系进行设置。
103.在一些实施例中,如图19所示,第二主控单元22包括第二主控芯片u52、第五十一电容c51、第五十二电容c52、第五十三电容c53、第五十一电阻r51、第五十七电阻r57、第五十四电阻r54和第五十八电容58。其中,第二主控芯片u52的型号可以为gd32vf103。
104.具体地,如图19所示,第二主控芯片u52的供电端(包括第二主控芯片u52的vdd_1引脚、vdd_2引脚和vdd_3引脚)和后备电源供电端(对应为第二主控芯片u52的vbat引脚)连接第三直流电压输出端,第二主控芯片u52的模拟供电端连接第一运算放大器u55的第一输出端,第二主控芯片u52的供电端还经第五十一电容c51连接至地,第五十二电容c52和第五十三电容c53与第五十一电容c51并联连接,第二主控芯片u52的复位指令端(对应为第二主控芯片u52的nrst引脚)经第五十四电阻r54连接至第二直流电压输出端,第二主控芯片u52的复位指令端还经第五十八电容58连接至地,第二主控芯片u52中的若干io端口分别作为焊机开关控制端、第一指示灯控制端、第二指示灯控制端、配对指令端、通信总线传输端、第一配置信号输出端、第二配置信号输出端与其它单元连接,进行通讯及控制。
105.在一些实施例中,如图19所示,控制接收器2还包括用于采集焊机输出电流的电流采集单元26,电流采集单元26包括第五十五电阻r55、第五十七电容c57和第五十六电阻r56。具体地,第五十五电阻r55的第一端用于连接焊机的电流反馈端,第五十五电阻r55的第二端连接第二主控芯片u52的电流采样端以获取焊机真实的输出电流信号,第五十五电阻r55的第二端还经第五十七电容c57连接至地,第五十六电阻r56与五十七电容c57并联连接。
106.在一些实施例中,如图20所示,控制接收器2还包括用于连接焊机的接口单元27;接口单元27包括第二接口u54。具体地,第二接口u54的第一引脚和第二引脚作为推力电流控制端连接开关单元中的继电器k51的常开触点回路的两端以向焊机发生开关指令,第二接口u54的第三引脚连接第五十一稳压器u51的输入端以提供第二输入电压,和第二接口u54的第五引脚接地,第二接口u54的第四引脚连接第六十一电阻r61的第二端以将第一控制信号发送至焊机,第二接口u54的第六引脚连接第六十二电阻r62的第二端以将第二控制信号发送至焊机,第二接口u54的第七引脚作为焊机的电流反馈端连接第五十五电阻r55的第一端。
107.参考图1至图20,以一次参数配置过程为例,无线焊机参数配置装置的工作原理如下:首先通过第二接口u54使控制接收器2与焊机连接,并通过第一开关单元153开启配置控制器1,若是第一次使用则按下配对按键sw5,使配置控制器1和控制接收器2通过各自的无线通讯单元进行针对配对操作的信息交互,并通过显示器u5显示配对结果;
108.若配对成功,用户可通过id卡在射频卡模块u4进行刷卡,以识别刷卡人信息,同时显示器u5可显示刷卡人信息,并提供相应的可供选择的焊接工艺(焊接工艺包含了相应的工作电流和高频衰减时间的限值范围);然后用户可以通过旋转或按下编码器旋钮sw2生成
用于调整工作电流和/或高频衰减时间的相应配置指令;第一主控单元12接收到这些指令后,基于选择的焊接工艺防止工作电流和高频衰减时间的调整超限,并通过内部算法后,生成相应的调整指令并发送至第一无线通讯单元13,第一无线通讯单元13基于这些调整指令生成相应的调整信号,同时配置控制器1还会定时存储调整的配置信息作为调整记录数据进行记录,即新增内部储存功能,并可以将调整记录数据发送至上位机、手机等终端设备,以便用户对调整工作的过程进行核查;
109.控制接收器2中的第二无线通讯单元21在接收到调整信号后,对其进行解码并将解码后的调整信号发送至第二主控单元22,第二主控单元22根据这些调整信号生成相应的参数配置信号并分别至第一信号转换单元231和第二信号转换单元232,第一信号转换单元231和第二信号转换单元232根据该相应参数配置信号生成相应的控制信号发送至焊机,进而实现调整工作电流和高频衰减时间。
110.可以理解的,实施本发明可使现有的焊机增加无线控制功能,并且新增的无线控制功能具有控制范围广、精度高、稳定性强等优点;还对焊机的工作参数进行了限位,使焊接过程中工作参数完全满足工艺卡要求;新增内部存储功能,使得焊接过程参数可追溯;还具有无线控制氩弧焊推力电流的功能;装置内的各功能单元还具有电路结构简单、性能稳定、成本低等优点。
111.可以理解的,以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制;应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,可以对上述技术特点进行自由组合,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围;因此,凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
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