專利名稱：點焊壓力控制裝置、點焊機及精確控制點焊壓力的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種點焊設備，特別涉及一種點焊壓力控制裝置、點焊機及精確控制點焊壓力的方法。
背景技術：
在利用點焊機點焊電子電路時，為了保證焊接質(zhì)量，需要控制好焊
頭與工件之間的壓力，壓力過大，容易損傷工件；壓力過小，焊接不牢，且大部分焊接脈沖電流只在焊頭電極間流動，損耗焊頭壽命。
傳統(tǒng)點焊機的焊頭升降機構(gòu)包括下拉機構(gòu)和復位彈簧，其中下拉機構(gòu)為踏板拉索機構(gòu)，包括拉桿、拉索和踏板杠桿。其中拉索由螺旋軟管和鋼絲線組成(常用作自行車、摩托車的剎車線)，鋼絲線一端固定在拉桿上，另一端固定在踏板拉桿上。
2004年6月2日公告的、公告號為CN 2618717Y的中國實用新型專
利公開了一種"電子點焊機焊頭壓力監(jiān)控裝置"。該裝置的電路部分由電子傳感器、運算放大電路、比較電路、函數(shù)轉(zhuǎn)換電路、微處理器及顯視裝置、焊頭升降控制電路、焊接控制電路組成。其機械部分由電子傳感器、電子傳感器與升降裝置連接件、電子傳感器與焊頭主軸連接件、主軸、焊鉗及焊頭組成。焊接時，升降裝置帶動主軸及焊頭下降，焊頭接觸到工件后停止而升降裝置繼續(xù)下移引起電子傳感器受力變形，產(chǎn)生電壓差。此電壓差經(jīng)運算放大器放大后送入比較電路與函數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出的給定電壓比較，兩比較值相符合時輸出信號至微處理器，微處理器則依據(jù)內(nèi)部程序發(fā)出停止升降裝置移動及進行悍接的指令，以控制焊頭放電焊接。
該裝置引入了電子傳感器，具有一定的先進性，但具有述缺點
1、 其升降裝置為自動控制，結(jié)構(gòu)復雜、成本較高，且升降速度慢，影響焊接速度；
2、 電子傳感器與升降機構(gòu)和主軸之間均不直接連接，而是通過連接件5、 7連接，工作時，連接件5、 7會受力形變，受力變形不能集中在電子傳感器上，監(jiān)控精度有限；
3、 未考慮的影響焊頭、夾具和焊接電纜對電子傳感器的影響，無法精確控制點焊壓力。
現(xiàn)在電子產(chǎn)品體積越來越小，越來越精密，點焊機的焊接對象越來越纖細，點焊時壓力控制不好，不僅焊接質(zhì)量無法保證，而且時常會損壞待焊工件，現(xiàn)有各種點焊機。隨著

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是如何克服現(xiàn)有技術的上述缺陷，提供一種點焊壓力控制裝置。
為解決上述技術問題，本發(fā)明點焊壓力控制裝置包括機架和升降架，其中升降架上設有焊頭固定桿，并配有復位機構(gòu)和下拉機構(gòu)，其特征在于升降架與下拉機構(gòu)之間設有電磁鐵， 過電磁吸合實現(xiàn)連接。如此設計，使用時，將電磁鐵的電流控制在一定范圍或一定值上，當下拉機構(gòu)拉力過大時，電磁吸合被拉開，升降架在復位機構(gòu)的作用下反彈，焊頭與待焊工件脫離，可以有效防止因點焊壓力過大，對待焊工件的損傷。
作為優(yōu)化，所述電磁鐵有兩塊，分別固定在升降架和下拉機構(gòu)上，且二者通電時極性相反，相互吸合。如此設計，吸力大。
作為優(yōu)化，所述電磁鐵與鐵塊相互吸合，二者分別固定在升降架和下拉機構(gòu)上。如此設計，結(jié)構(gòu)簡單。
作為優(yōu)化，所述電磁鐵帶有鐵芯，所述鐵塊呈套筒形，并可套在電磁鐵上。如此設計，結(jié)構(gòu)簡單、吸力大。
作為優(yōu)化，所述復位機構(gòu)為復位彈簧；所述下拉機構(gòu)為踏板拉索機構(gòu)，包括拉桿、拉索和踏板杠桿。如此設計，結(jié)構(gòu)簡單、實用方便。
作為優(yōu)化，其還包括壓力傳感器，該壓力傳感器與所述電磁鐵均可與點焊機主機相通。如此設計，便于實現(xiàn)點焊壓力自動監(jiān)控。
作為優(yōu)化，所述升降架呈橫梁狀，其中間設有導向柱，所述復位彈簧就套在導向柱上，導向柱與焊頭固定桿之間的升降架上開有兩個相通的形變放大孔；所述壓力傳感器為金屬電阻應變傳感器，安裝在升降架上，并靠近形變放大孔。如此設計，有下述優(yōu)點
1) 、所述升降架兩端直接連接焊頭固定桿和下拉機構(gòu)，受力形變主要集中在形變放大孔處，可精確監(jiān)測點焊壓力變化
2) 、升降架兩端分別連接下拉機構(gòu)和焊頭固定桿，導向柱上的復位彈簧形成支點，構(gòu)成杠桿，可以有效測量焊頭、夾具及焊接電纜對壓力傳感器的影響。
本發(fā)明含有點焊壓力控制裝置的點焊機，包括主機、點焊頭及夾具，其中主機內(nèi)設帶微處理器的焊接控制電路，其特征在于其還包括前述的點焊壓力控制裝置，其電磁鐵的電源供應由焊接控制電路控制；其壓力傳感器的信號也輸入焊接控制電路，當壓力傳感器的感應信號達到某一參照值時，焊接控制電路觸發(fā)輸出焊接脈沖；當壓力傳感器的感應信號達到或超過某一警戒值時，焊接控制電路切斷電磁鐵的電源供應，且警戒值〉參照值。
(當然還可以設定焊接完成后，自動切斷電磁鐵的電源供應)
如此設計， 一方面有利于把握焊接時機，保證焊接質(zhì)量，節(jié)約電能;另一方面可以防止點焊壓力過大，損傷工件。
本發(fā)明點焊機精確控制點焊壓力的方法，包括下述步驟
① 、開機時或每次焊接前，將壓力傳感器感應到的信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并標記為負值，作為修正參數(shù)記錄在微控制器中。
注焊頭及其夾具、焊接電纜、復位彈簧等都對壓力傳感器有影響，這種影響可稱為"皮重"，現(xiàn)有點焊機通常對這種"皮重"忽略不計。使用過程中復位彈簧會出現(xiàn)彈性疲勞，彈性不斷變??；焊接電纜比較粗重，其懸空部分及彎曲應力會隨著主機與焊頭的相對位置變化而變化，使得"皮重"時常發(fā)生變化。用戶反映原本調(diào)試好的點焊機，焊接任務不變的情況，焊接質(zhì)量卻出現(xiàn)了變化，多半是因為他們改變形焊接電纜的姿態(tài)，其懸空部分的長度和彎曲應力發(fā)生了較大改變。
② 、由用戶輸入設定的焊接壓力，由微控制器自動轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，作為用戶設定參數(shù)與修正參數(shù)相加，所得參數(shù)作為決定焊接控制電路是否輸出焊接脈沖的參照值。
如此設計，可以精確控制點焊壓力。例如開機后，壓力傳感器感應到"皮重"相當于300克，記錄的修正參數(shù)為"-300";若用戶輸入焊接壓力為500克力，設定參數(shù)為"500"， 二者相加，得"200"即為決定焊接控制電路是否輸出焊接脈沖的參照值。
若用戶輸入焊接壓力為300克力，則設定參數(shù)為"300"，參照值為"(-300) +300=0"。此時，焊接壓力相當于"皮重"。
作為優(yōu)化，在第②步中還要為壓力傳感器設定警戒值。如此設計，可以防止出現(xiàn)點焊壓力過大，損傷待焊工件的事故。
本發(fā)明具有設計巧妙、結(jié)構(gòu)簡單、實用方便的優(yōu)點，其點焊壓力控制裝置，可廣泛應用于各種點焊機，其點焊機可以精確控制點焊壓力，尤其適用于焊接精密電子元件和電路。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明點焊壓力控制裝置作進一步說明圖1是本點焊壓力控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(不含機架)；圖2是本點焊壓力控制裝置初始狀態(tài)的示意圖(拆去一側(cè)板)；圖3是本點焊壓力控制裝置焊接狀態(tài)的示意圖(拆去一側(cè)板)；圖4是本點焊壓力控制裝置拉力過大狀態(tài)的示意圖(拆去一側(cè)板)。圖中l(wèi)為機架、2為壓力傳感器、3為升降架、4為焊頭固定桿、5為電磁鐵、6為鐵塊、7為復位彈簧、8為拉桿、9為導向柱、10為形變放大孔、ll為插頭、12為輸入按鈕、13為液晶顯屏。
具體實施例方式
實施方式一如圖l-4所示，本點焊壓力控制裝置包括機架l、壓力傳感器2和升降架3，其中升降架3上設有焊頭固定桿4，并配有復位機構(gòu)和下拉機構(gòu)，其特征在于升降架3與下拉機構(gòu)之間設有電磁鐵5和鐵塊6， 二者分別固定在升降架3和下拉機構(gòu)上。所述電磁鐵5帶 有鐵芯，所述鐵塊6呈套筒形，并可套在電磁鐵5上，通過電磁吸合實 現(xiàn)連接。
(當然，電磁鐵5和鐵塊6也可以由兩塊通電時極性應相反電磁鐵 代替。)
所述復位機構(gòu)為復位彈簧7;所述下拉機構(gòu)為踏板拉索機構(gòu)，包括 拉桿8、拉索和踏板杠桿(圖中未畫出)。
所述升降架3呈橫梁狀，其中間設有導向柱9，所述復位彈簧6就 套在導向柱9上，導向柱9與焊頭固定桿4之間的升降架3上開有兩個 相通的形變放大孔10;所述壓力傳感器2為金屬電阻應變傳感器，安裝 在升降架3上，并靠近形變放大孔IO。
所述壓力傳感器2與所述電磁鐵5均與一插頭11相連，并可與點 焊機主機相通。
實施方式二本發(fā)明含有點焊壓力控制裝置的點焊機包括主機、點
焊頭及夾具，其中主機內(nèi)設帶微處理器的焊接控制電路，其特征在于
其還包括實施方式一所述的點焊壓力控制裝置，其電磁鐵5的電源供應 由焊接控制電路控制；其壓力傳感器2的信號也輸入焊接控制電路，當 壓力傳感器2的感應信號達到某一參照值時，焊接控制電路觸發(fā)輸出焊 接脈沖；當壓力傳感器2的感應信號達到或超過某一警戒值時，焊接控 制電路切斷電磁鐵5的電源供應，且警戒值〉參照值。
實施方式三實施方式二所述點焊機精確控制點焊壓力的方法，包
括下述步驟
①、開機時或每次焊接前，將壓力傳感器2感應到的信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并標記為負值，作為修正參數(shù)記錄在 微控制器中；
②、由用戶輸入設定的焊接壓力，由微控制器自動轉(zhuǎn)換成數(shù)字信 號，作為用戶設定參數(shù)與修正參數(shù)相加，所得參數(shù)作為決定焊接控 制電路是否輸出焊接脈沖的參照值。(當然為了確保不因壓力過大， 而損傷待焊工件，還可為壓力傳感器設定警戒值。)
權(quán)利要求
1、一種點焊壓力控制裝置，包括機架和升降架，其中升降架上設有焊頭固定桿，并配有復位機構(gòu)和下拉機構(gòu)，其特征在于升降架與下拉機構(gòu)之間設有電磁鐵，通過電磁吸合實現(xiàn)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的點焊壓力控制裝置，其特征在于所述電磁 鐵有兩塊，分別固定在升降架和下拉機構(gòu)上，且二者通電時極性相反， 相互吸合。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的點焊壓力控制裝置，其特征在于所述電磁 鐵與鐵塊相互吸合，二者分別固定在升降架和下拉機構(gòu)上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的點焊壓力控制裝置，其特征在于所述電磁 鐵帶有鐵芯，所述鐵塊呈套筒形，并可套在電磁鐵上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的點焊壓力控制裝置，其特征在于所述復位 機構(gòu)為復位彈簧；所述下拉機構(gòu)為踏板拉索機構(gòu)，包括拉桿、拉索 和踏板杠桿。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述點焊壓力控制裝置，其特征在于其 還包括壓力傳感器，該壓力傳感器與所述電磁鐵均可與點焊機主機 相通。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述點焊壓力控制裝置，其特征在于所述升降架 呈橫梁狀，其中間設有導向柱，所述復位彈簧就套在導向柱上，導向柱與焊頭固定桿之間的升降架上開有兩個相通的形變放大孔；所述壓力傳感器為金屬電阻應變傳感器，安裝在升降架上，并靠近形 變放大孔。
8、 一種含有點焊壓力控制裝置的點焊機，包括主機、點焊頭及夾具，其中主機內(nèi)設帶微處理器的焊接控制電路，其特征在于其還包括根據(jù)權(quán)利要求7所述的點焊壓力控制裝置，其電磁鐵的電源供應由焊接控制電路控制；其壓力傳感器的信號也輸入焊接控制電路，當壓力傳感器的感應信號達到某一參照值時，焊接控制電路觸發(fā)輸出焊接脈沖；當壓力傳感器的感應信號達到或超過某一警戒值時，焊接控制電路切斷電磁鐵的電源供應，且警戒值>參照值。
9、 一種權(quán)利要求8所述點焊機精確控制點焊壓力的方法，包括下述步驟① 、開機時或每次焊接前，將壓力傳感器感應到的信號通過模數(shù) 轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并標記為負值，作為修正參數(shù)記錄在微控制器中；② 、由用戶輸入設定的焊接壓力，由微控制器自動轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，作為用戶設定參數(shù)與修正參數(shù)相加，所得參數(shù)作為決定焊接控制電路是否輸出焊接脈沖的參照值。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的點焊機精確控制點焊壓力的方法，其特征在于在第②步中還要為壓力傳感器設定警戒值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種點焊壓力控制裝置、點焊機及精確控制點焊壓力的方法?，F(xiàn)有點焊機無法精確控制點焊壓力，也不能保證不損傷待焊工件。為此，本發(fā)明點焊壓力控制裝置包括機架和升降架，其中升降架上設有焊頭固定桿，并配有復位機構(gòu)和下拉機構(gòu)，升降架與下拉機構(gòu)之間設有電磁鐵，通過電磁吸合實現(xiàn)連接。使用時，將控制電磁鐵的電流，當下拉機構(gòu)拉力過大時，電磁吸合被拉開，焊頭與待焊工件脫離。本發(fā)明還公開了含有相應的點焊機及精確控制點焊壓力的方法。本發(fā)明具有設計巧妙、結(jié)構(gòu)簡單、實用方便的優(yōu)點，其點焊壓力控制裝置，可廣泛應用于各種點焊機，其點焊機可以精確控制點焊壓力，尤其適用于焊接精密電子元件和電路。
文檔編號B23K11/02GK101670480SQ200810198440
公開日2010年3月17日 申請日期2008年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月9日
發(fā)明者原 黎 申請人:珠海精易焊接設備有限公司;黎 原