程序控制高频熔接机运行的方法及电路技术

一种程序控制高频熔接机运行的方法，采用可编程序逻辑控制器精确控制高频熔接机的工作电流。通过在熔接机高频振荡电子管阴极电路中设置采样电阻，将该电阻上的电压降输入ＰＬＣ或ＭＣＵ，由其中的ＣＰＵ根据欧姆定律计算出阴极电流值Ｉｃａ，将所述阴极电流值Ｉｃａ与预设的电流值Ｉｒｅｆ进行比较，比较的差值用来控制高频熔焊设备的机械动作。所述方法及按照该方法设计的电路能够精确控制高频熔焊设备的高频输出电流，大大提高高频熔接机被熔接产品的合格率。同时，采用了ＰＬＣ或ＭＣＵ的高频熔接机的设计、安装、调试工作量简少，配线电路简化，设备维修工作量小，维修方便，并进一步降低了设备的故障频率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用高频电场加热、熔接塑料介质的设备，特别是涉及用可编程序逻辑控制器精确控制高频熔接机运行的方法及电路。技术背景高频塑胶熔接设备是通过高频振荡电路产生27. 12MHz或40. 68MHz的 工业微波频率，塑胶件在微波场中能迅速均匀地被加热，在夹具或模具外加压力的作用下 实现融熔焊接，其工作原理和我们在日常生活中使用微波炉加热食品相当。该设备主要用 于聚氯乙烯PVC、改性聚对苯二甲酸乙二酯APET、PETG、AGA、TPU、乙烯-乙酸乙烯共聚物EVA 等软硬胶片定型、熔接和熔断，真皮、人造合成皮革等定型、熔接和熔断，以及PVC、APET、 PETG、AGA软硬胶片与纸卡间的定型、熔接和熔断。 现有技术高频熔接设备控制高频率输出电流大小一般采用方法一，调节高频振 荡时间；方法二，如图5所示，在振荡电路的高压近地端，即电子管阴极电路中串联10Q30W 的可调节电阻9，在该可调节电阻9两端并联直流6V继电器8，通过继电器8的动作来控制 高频输出电流，而改变继电器8动作对应的电子管阴极电流值则要靠改变可调节电阻9的 阻值来实现。如所周知的欧姆定律有I = U/R，式中I为熔接时的阴极电流，U为继电器8 的动作电压，R为可调电阻9的阻值。在高频振荡时间、气压和辅助温度都是一定的情况下， 所需高频输出电流控制在相应的阴极电流为O. 5A时，产品熔接效果最佳，此时直流6V继电 器8动作电压为4. 8V，可以计算出可调节电阻9需要调节的电阻值为 R = U/I = 4. 8/0. 5 = 9. 6 Q 如果所述阴极电流要控制在0. 8A，产品熔接效果最佳，此时直流6V继电器8动作 电压仍为4. 8V，则可以计算出可调电阻9调节的电阻值为 R = U/I = 4. 8/0. 8 = 6 Q 由于直流6V继电器8动作所需电压不稳定(在实际使用中，直流6V继电器的动作 电压并非必须直流6V，电压达到4. 5V 5. OV就动作了 )，而且动作迟钝；可调节电阻调节 不方便，全凭手感来调节，很难达到所要控制的电阻值，所以对高频输出电流的精确控制也 很难做到。高频率输出电流是一个变量，随着熔接时间延续，所述高频率输出电流会增大。 因为塑胶件在高频率微波场中加热熔接时，熔接部位不断熔化变薄，导致上下夹具(模具) 之间距离减小，从而令高频输出电流不断增大。如果不能准确有效地控制该高频输出电流， 就很容易造成塑胶件报废、夹具或模具损坏。 现有技术高频塑胶熔接设备在运行及生产厂商生产该设备过程中经常会出现如 下故障 1.塑胶件有时熔接不上，或熔接过熟，造成塑胶件损坏报废； 2.上下夹具或模具间易出现高压放电(打火)，导致夹具或模具损坏。 出现这些现象主要是高频输出电流不稳定，难以控制，因此，准确控制高频输出电流是解决塑胶工件熔接效果欠佳的关键。 同时，现有高频熔接设备的机械动作完全是采用电磁的时间继电器、中间继电器 以及机械计数器来控制，见图6。设备生产运作中因所用继电器的质量问题，包括触点接触 不良、动作反应迟钝及动作上下衔接不上等引起多种电气故障；其电路复杂，配线繁锁，耗工耗料，生产周期长，故障频率高，维修也很不方便。因此，如何能够准确控制高频输出电流 使高频熔接设备准确动作是现有技术亟待解决的问题。 现有技术使用可编程序逻辑控制器PLC于工业生产控制已经十分成熟，本专利技术将 此项技术用于控制高频熔接机的工作电流应不失为一种明智的选择。所述PLC是一种数字 运算操作的电子系统，专为在工业控制下应用而设计，图7是它的电原理框图。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一 种能精确控制高频熔焊设备高频输出电流的方法及电路。 本专利技术解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现提出一种程序控制高频熔接机运行的方法，用于按设定值Irrf精确控制高频振荡电子管的阴极电流值1。a，并 在达到所述设定值U的同时迅即撤除电子管的乙电源B+高压，令阴极电流I。a归零；所述 方法包括以下步骤 a.在所述高频振荡电子管的阴极电路中设置电流传感器，以该电流传感器的输出 电压作为所述电子管的阴极电流I。a的模拟量U工； b.为所述高频熔接机的控制系统添加智能控制环节——可编程序逻辑控制器PLC 或微控制器MCU，并辅以输入输出1/0模块和配置编程器； c.按照所述"在达到所述设定值Iref的同时迅即撤除电子管的乙电源B+高压"的 要求编制用户程序，使用梯形图语言或命令语言，即指令或助记符，借助编程器键入，将编 制好的用户程序存入所述PLC或MCU的用户程序存储器； d.通过高频熔接机上与PLC或MCU相连的输入设备输入所述阴极电流设定值I;ref ^ e.所述高频熔接机接通电源启动后，所述阴极电流I。a的模拟量U工经所述1/0模 块的相应端子输入所述PLC或MCU，经其中的CPU计算得到阴极电流的实测值I^并与已经 输入PLC或MCU的阴极电流设定值IMf不断比较； f.当实测阴极电流值L大于等于设定值1^，所述PLC或MCU经1/0模块输出开 关量操作电子管的高压电源接触器释放，撤除电子管的乙电源B+。 本专利技术解决所述技术问题还可以通过进一步采取以下措施来实现设计、使用一 种程序控制高频熔接机运行的电路，该电路含有电子管、直流电流表和采样电阻，尤其是， 所述电路中还包括PLC或MCU，该PLC或MCU的用户程序存储器中存储有用户程序，用于 精确控制所述高频熔接机的熔接电流值和一系列辅助动作；所述采样电阻为固定电阻，所 述采样电阻和直流电流表一起串联在所述电路的高压负极末端，该采样电阻的两端分别与 PLC或MCU的I/O模块输入端子相连；所述PLC或MCU的I/O模块的输出端子与接通/开 断高频熔接机振荡电路乙电源B+的接触器K的驱动电路相连。 与现有技术相比较，本专利技术具有以下有益效果 1.能精确控制高频熔焊设备高频输出电流，提高产品合格率及其质量； 2.可以提高高频熔焊设备运行的可靠性，抗干扰能力强； 3.减少系统的设计、安装、调试工作量，简化配线电路，并降低设备的故障频率； 4.减少设备维修工作量，维修更加方便； 5.降低能耗。附图说明 图1是本专利技术用PLC控制高频熔接机运行的方法之电原理示意图； 图2是所述本专利技术方法设置电流传感器的优选实施例，串联采样电阻Rsam的电路原理图； 图3是本专利技术程序控制高频熔接机运行的电路之优选实施例接线示意图； 图4是所述本专利技术程序控制电路优选实施例的梯形图； 图5是现有技术调节电子管阴极电路采样电阻值以控制阴极电流上限值的电路 原理图； 图6是现有技术电磁继电器和机械计数器控制高频熔接机运行的接线示意图； 图7是现有技术可编程序控制器PLC的原理框图。具体实施方式以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述。 本专利技术用于按设定值Irrf精确控制高频振荡电子管的阴极电流值1。a，并在达到所述设定值Iref的同时迅即撤除电子管的乙电源B+高压，令阴极电流I。a归零；所述方法包括以下步骤 a.在所述高频振荡电子管的阴极电路中设置电流传感器3，所述电流传感器3可 以是采样电阻4，或者霍尔器件和直流互感器，以该电流传感器3的输出电压作为所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种程序控制高频熔接机运行的方法，用于按设定值Ｉ↓［ｒｅｆ］精确控制高频振荡电子管阴极电流值Ｉ↓［ｃａ］，并在达到所述设定值Ｉ↓［ｒｅｆ］的同时迅即撤除电子管的乙电源Ｂ＋高压，令阴极电流Ｉ↓［ｃａ］归零；所述方法包括以下步骤：ａ．在所述高频振荡电子管的阴极电路中设置电流传感器，以该电流传感器的输出电压作为所述电子管的阴极电流Ｉ↓［ｃａ］的模拟量Ｕ↓［Ｉ］；ｂ．为所述高频熔接机的控制系统添加智能控制环节－－可编程序逻辑控制器ＰＬＣ或微控制器ＭＣＵ，并辅以输入输出Ｉ／Ｏ模块和配置编程器；ｃ．按照所述“在达到所述设定值Ｉ↓［ｒｅｆ］的同时迅即撤除电子管的乙电源Ｂ＋高压”的要求编制用户程序，使用梯形图语言或命令语言，即指令或助记符，借助编程器键入，将编制好的用户程序存入所述ＰＬＣ或ＭＣＵ的用户程序存储器；ｄ．通过高频熔接机上与ＰＬＣ或ＭＣＵ相连的输入设备输入所述阴极电流设定值Ｉ↓［ｒｅｆ］；ｅ．所述高频熔接机接通电源启动后，所述阴极电流Ｉ↓［ｃａ］的模拟量Ｕ↓［Ｉ］经所述Ｉ／Ｏ模块的相应端子输入所述ＰＬＣ或ＭＣＵ，经其中的ＣＰＵ计算得到阴极电流的实测值Ｉ↓［ｃａ］，并与已经输入ＰＬＣ或ＭＣＵ的阴极电流设定值Ｉ↓［ｒｅｆ］不断比较；ｆ．当实测阴极电流值Ｉ↓［ｃａ］大于等于设定值Ｉ↓［ｒｅｆ］，所述ＰＬＣ或ＭＣＵ经Ｉ／Ｏ模块输出开关量操作电子管的高压电源接触器释放，撤除电子管的乙电源Ｂ＋。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建，
申请(专利权)人：陈建，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]