电容储能式螺柱焊机的研制

电容储能焊机——提高焊接效率的利器随着现代工业的迅猛发展，焊接技术也得到了空前的重视。

作为制造业的重要环节，焊接技术对于产品的质量和寿命有着至关重要的影响。

针对传统焊接技术存在的问题，应运而生，成为了现代焊接技术中的一颗璀璨明珠，帮助企业提高了生产效率和产品质量。

电容储能技术已经广泛应用于电机的启动以及汽车的起动等场合，而它在焊接技术中的应用则是近几年才逐渐成熟。

采用了先进的电容储能技术，辅以高频调制，具有以下特点：一、快速响应：的反应速度非常快，只需要几毫秒就可以完成电容充电并释放电流。

与传统的电阻焊机相比，它的响应速度快了近50倍。

这样，就可以大大提高焊接的速度和效率，缩短生产周期，增加产品交付量。

二、稳定性好：采用了控制电路，可以有效地控制焊接电流和电压，确保焊接质量的稳定性和一致性。

而且，它还能够自动识别材料的厚度和形状，自动调节焊接参数，使得焊接工艺更加安全、高效。

三、节能环保：能够实现能量的高效利用，使得焊接能耗大大减少，同时，也避免了传统电阻焊机产生的噪音和电磁辐射对工人健康的影响。

它还可以根据需要进行能量调节，有效减少能耗和排放，实现环保节能。

四、适应范围广：可以焊接许多种材料，包括不锈钢、铝合金、铜合金、镀锌板、冷轧板、热轧板等等。

而且，由于它的反应速度很快，可以实现高速焊接，从而适用于对速度要求较高的生产线上。

五、易于操作：的操作非常简单，只需要按下按钮即可完成一次焊接。

而且，它的维护成本也比较低，易于保养和维修。

当然，也存在一些不足。

比如，它的初始成本较高，对于小企业来说可能需要承担较大的投资负担；其次，焊接时会产生较大的电压和电流，需要有专人进行操作，并配备电气保护设备，以确保焊工和设备的安全。

总之，是一种高效、稳定、节能、环保的现代焊接设备。

随着制造业的不断发展和提高，它必将得到越来越广泛的应用。

尤其是在对焊接速度、焊接质量、能耗、环保等方面有较高要求的行业中，它将成为提高生产效率和产品竞争力的不可或缺的利器。

北京工业大学硕士学位论文电容储能式螺柱焊机的研制姓名：欧特伦申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：殷树言;刘嘉20070501摘要摘要众所周知，电弧螺柱焊作为焊接学科的一个分支是各国工业领域广泛应用的加工和装配方法，对于板材的螺柱焊接相当方便实用，而电容储能式螺柱焊在薄板焊接方面更是得到突出应用。

电容放电螺柱焊是螺柱焊接中的一个大类，其特点是焊接过程短（，Ｊ、于５ｍｓ），热影响区小，生产率高，焊缝质量好，适用于直径小于等于１０ｍｍ的碳钢、不锈钢、铝、铜等材料的螺柱焊接。

这种焊接方法依靠储能电容器提供能量，通过焊枪操作，将特殊设计的螺钉在极短的时间内焊接在板材上。

随着数字技术和现代通信技术的迅速发展，为数字化技术在焊接领域的逐步渗透和提高焊接设备的技术含量提供了广泛的应用前景。

而数字化的实现更使得弧焊电源的控制精度得到显著的提高。

采用Ｃ１６７作为核一Ｉｉ，控制芯片，该芯片具有较强的事件管理和数据处理能力，同时片上还集成了丰富的外设资源，能够提高系统的集成度、抗干扰性能，并且降低成本。

逆变技术的应用使得电容储能焊接电源能更趋向于小型化和便携式。

逆变电源采用ｄ、ＭＯＳ管或ＩＧＢＴ等开关元件能达到较高的逆变频率，并且功率因数可达９５％以上，节能和节材。

经实验结果证明，该焊机输出特性满足技术指标的要求，操作方便，焊接过程中不出现误动作，焊接成功率较高，焊接性能稳定。

关键词螺柱焊；逆变：电容储能；Ｃ１６７单片机金属打标机/独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

签名：敌特彳龟／日期：竺］：三：望关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920348486.6(22)申请日 2019.03.19(73)专利权人 辽宁忠旺铝合金精深加工有限公司地址 111000 辽宁省辽阳市文圣区罗大台镇周三村(72)发明人 杨振东　齐芃芃　林相远　王利　康铭　(74)专利代理机构 北京同恒源知识产权代理有限公司 11275代理人 杨柳岸(51)Int.Cl.B23K 9/20(2006.01)B23K 9/32(2006.01)(54)实用新型名称一种储能式螺柱焊用螺栓(57)摘要本实用新型涉及一种储能式螺柱焊用螺栓，属于焊接技术领域，包括螺柱，焊接凸台及引弧支柱，本实用新型的目的在于提供一种储能式螺柱焊用螺栓，通过增加螺柱焊接过程中的熔敷金属填充量及螺柱与母材的贴合度，提高焊后接头熔覆率，进而保证焊接后焊接接头的力学性能。

权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 209792844 U 2019.12.17C N 209792844U权　利　要　求　书1/1页CN 209792844 U1.一种储能式螺柱焊用螺栓，其特征在于：包括螺柱，焊接凸台及引弧支柱；所述螺柱规格为φ6mm或φ8mm；所述焊接凸台共轴地固定连接于所述螺柱用于与板材焊接的一端上；所述焊接凸台远离所述螺柱一侧上共轴地设有用于螺柱焊引弧用的所述引弧支柱。

2.根据权利要求1所述的一种储能式螺柱焊用螺栓，其特征在于：所述螺柱上还设有法兰盘，所述法兰盘共轴地设置于所述螺柱靠近所述焊接凸台一端上，所述法兰盘与所述螺柱固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种储能式螺柱焊用螺栓，其特征在于：所述法兰盘为圆盘，所述法兰盘直径大于所述螺柱直径。

4.根据权利要求1所述的一种储能式螺柱焊用螺栓，其特征在于：所述焊接凸台为圆盘，其直径小于所述螺柱直径。

5.根据权利要求1所述的一种储能式螺柱焊用螺栓，其特征在于：所述引弧支柱为圆柱，其直径小于所述焊接凸台直径。

关于电容储能式点焊机DIY的一些看法我是工具控前段时间烧电动工具，海淘了一些德伟/米沃奇，发现电池太TMD贵了，嗯，本人穷啊。

于是想自己做电池，第一步是网上买电池芯让店家焊接，回来再买个壳子组装起来，这样的M12电池我做了3个。

后来呢，掉到一个高频焊台的坑里，也是本坛网友挖的坑，到现在也没爬出来。

这个网友挖的坑里有个小坑是关于“点焊机”的，于是迷上了自己制作点焊机，一发不可收拾，到目前为止，花了1000多了，还没做出来。

主要是本人没时间，一大堆配件堆在家里，没时间组装。

期间，研究了网上不少DIY点焊机帖子，也看了看高端冷焊机，总结了一些不成熟看法：关于焊接效果，应该是在极短极短的时间内，在焊点出释放出巨大的能量，造成金属熔融，以此达到焊接目的。

（这点估计大家都理解）怎样达到好的焊接效果？一是焊接时间要短，能1毫秒别用2毫秒，这样焊接的热量才不会积累，才不伤锂电池；二是焊接时能量要大，但不能过大，能量大才能焊的牢固，但过大，就容易造成焊穿电池皮。

达到大能量的方法是调整焊接电流，调整电流一是要降低回路电阻，二是调整焊接电压；目前，也只有电容式点焊机能做到5毫秒以下焊接时间，变压器式目前一般都是10毫秒（交流电半个周波）焊接时间，哪个更好大家也应该明白了。

鉴别焊接效果的直观方法：也是本坛网友发的贴子，我直接把方法摘过来：在焊接的金属（镍带/镀镍钢带/铜带）下面垫一张A4纸，如果焊接后，纸不糊，且焊的牢固，那就是达到了点焊机焊接好的效果，此观点可讨论，谩骂/不知所云的胡说请自行绕道，本帖不欢迎。

首先，说明一点，你掉进文宇焊台的“坑”我表示理解再说一下我对法拉电容点焊机的理解：1、简述原理：法拉电容组（2串2并）负极经MOS管组将电流放大至1000A以上，最后经焊笔输出；法拉电容组（2串2并）正极经控制板接触焊接时间（毫秒级）后，最后经焊笔输出。

2、脉冲原理：第一次脉冲是将焊接镍片表面防氧化物“打散” ，第二次脉冲形成冲击、熔焊。

电容储能式螺柱焊机的研制的开题报告一、项目背景和意义螺柱焊接技术是一种常见的组合焊接方法，具有高强度、高效率、高精度等优点，广泛应用于航空、航天、核工业等领域。

然而，传统的螺柱焊接设备采用直流电弧焊接方式，需要大量的电能和气体作为燃料，存在能耗高、环境污染等问题。

为了解决这些问题，研发一种新型的电容储能式螺柱焊机，不仅能提高焊接效率和产品质量，而且能有效降低能耗和环境污染，具有重要的工程意义和社会价值。

二、国内外研究现状目前，国内外对于电容储能式螺柱焊机的研究已经较为深入。

在国外，美国、日本、德国等先进工业国家在电容储能式螺柱焊机的研究方面处于世界领先地位。

例如，美国Miller公司研发的LMSW-52T系列焊接机，采用电容储能器组成电源，能够完成高质量的螺柱焊接任务，并取得了良好的应用效果。

在国内，电容储能式螺柱焊机的研究也取得了一定的进展。

例如，清华大学机械工程系研究团队基于先进的功率电子技术和控制算法，研制出一款高效、稳定的螺柱焊接装备，能够满足国内高端焊接市场的需求。

三、研究内容和方案本项目旨在研制一种新型的电容储能式螺柱焊机，通过分析电容储能器的特点，设计一种适用于螺柱焊接的电容储能器组成的电源系统。

其中，电源系统需要具备以下特点：1、高效节能：电容储能器能够提供高峰值电流，同时也能够通过回收并利用离线能量，降低焊接设备的能耗；2、型号稳定：采用电容储能器的电源系统稳定性高，可以保证螺柱焊接过程中的能量稳定输出；3、结构简单：设计出结构简单的电容储能器，方便生产、组装和维护；4、性价比高：选择成本适宜、性能优越的电容储能器和控制元件，实现性价比的平衡。

在研究过程中，我们将采取以下方案：1、理论研究：对电容储能器的结构、工作原理和特性进行深入研究，为电源系统的设计提供理论基础；2、电源系统设计：根据螺柱焊接的工作条件和能量需求，设计适应的电容储能器组合，并且合理选择控制元件和电路拓扑；3、电源系统实验：使用自行设计的电源系统进行实验，验证其性能和实用性；4、参数分析和调整：对电源系统进行参数分析和调整，最终确定一个适合螺柱焊接的电源系统。

专利名称：全天候太阳能储能螺柱多用焊机
专利类型：实用新型专利
发明人：白津生,田晓溢,亢世江,田力,韩春兰,巩秀萍,姜健申请号：CN01275089.1
申请日：20011127
公开号：CN2523545Y
公开日：
20021204
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：全天候太阳能储能螺柱多用焊机，以光电转换为能源，硅太阳能电池采集阳光，进行光电转换，将所得到的电能储存于蓄电池中，向焊机提供电源，经充放电控制电路，将电能输入储能电容器，再经放电可控硅整流器进行控制，形成焊接电流输出到焊枪，按照所要焊接的工件分别选用适于焊接金属丝、网、板、柱的焊枪电极，实现多用途焊接。

具有能源方便，适应性强，节电，绿色能源，二次储能，瞬间放电，能量集中，操作方便，适于野外作业。

申请人：白津生
地址：300110 天津市南开区红旗路196号
国籍：CN
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