專利名稱：夾緊焊機機頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接設(shè)備，尤其涉及一種對小金屬物件進行多點夾緊焊接的電阻夾緊 焊機機頭。
背景技術(shù)：
本申請的申請人在之前就針對現(xiàn)有電阻焊接設(shè)備存在的焊接質(zhì)量不穩(wěn)定的狀況 提供一種高性能電阻焊設(shè)備，并申請實用新型專利，獲得授權(quán)(公開號CK201446354U)。該 專利通過采用高精度壓力傳感器、高精度位移傳感器及跟蹤系統(tǒng)，收集壓力信號和位移信 號，通過可編程控制器程序控制，對金屬類工件進行全過程焊接監(jiān)控，從而保證焊接質(zhì)量穩(wěn) 定。但該焊接設(shè)備在結(jié)構(gòu)設(shè)計上還存在有待完善的部分，下面就其不足部分作出一些分 析請參見附圖4，該焊接設(shè)備的輔機架22安裝在垂直安裝的主直線導(dǎo)軌4上，能沿主 直線導(dǎo)軌4上下運動，在運動到一工作位置時就會固定于該位置上。此時該輔機架22的兩 端成為一懸臂梁，整體剛性差。而左端伸出長度要比右端長得多，其端部又固定有氣缸等部 件，如再受到外力作用很容易產(chǎn)生彎曲變形，左右直線導(dǎo)軌20也會隨之變形，這樣一方面 會造成活動的左電極與固定的右電極不匹配對應(yīng)，不能形成共同的夾緊點和焊接點。另有 一方面，導(dǎo)軌20在電極18受到壓力的情況下會產(chǎn)生扭矩，使導(dǎo)柱20不能順暢地在左右直 線軸承21中滑動，甚至卡死，致使夾緊氣缸16工作時，調(diào)節(jié)壓力彈簧23不起作用，壓力傳 感器顯示的壓力失真，導(dǎo)致汽缸的夾緊力未加在焊點上，而且此機構(gòu)壓力傳感器不能等同 感知兩電極的夾緊壓力，使焊機不能施以適當(dāng)?shù)膴A緊焊接。此外還存在電極與焊接件相對位置調(diào)整問題，當(dāng)焊接件夾緊定位后，焊機機頭隨 輔機架22向下運動到工作位置，此方案電極18是動電極，可水平方向夾緊移動，電極19為 定電極固定在機架22上。如焊接件在兩電極之間的位置偏于一側(cè)，不對中，其調(diào)整有時就 會受到限制。如焊接件0偏于左側(cè)電極18，使右電極19與焊接件0之間的右側(cè)間隙較大， 而左電極18與焊接件0之間的左側(cè)間隙較小，請參見圖5中a圖，在夾緊焊點的過程中左電 極18勢必要帶動被焊接件向右移動，而焊接件的位置是固定的，因此會導(dǎo)致右電極19與被 焊接件的接觸電阻增大導(dǎo)致焊接不良，致使生產(chǎn)過程工藝失控。最佳工作狀態(tài)(如b圖)， 電極19與被焊接件之間縫隙應(yīng)該越小越好趨向于0為最佳，但由于右電極19是固定的， 很難保證在在向下的移動中始終保持最小間隙，如稍向內(nèi)側(cè)偏移很可能與被焊接件發(fā)生碰 撞，產(chǎn)生運動干涉，如c圖，就會打掉該處焊點，形成對焊接件的破壞。且此干澀牽涉到的縫 隙沒有可控性，導(dǎo)致更換電極或產(chǎn)品后，焊接點接觸電阻的大小不一致，直接影響到焊接效 果的穩(wěn)定性，增加不確定因數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本方面的目的在于設(shè)計一種剛性好，傳動穩(wěn)定，且不需要作電極與焊接件之間間 隙調(diào)整的一種夾緊焊機機頭，上述目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)
所述夾緊焊機機頭，安裝在對應(yīng)電阻焊接機的垂直導(dǎo)軌上，包括氣缸、壓緊彈簧、 壓力傳感器、位移傳感器、兩電極和水平置放的夾緊機架，還包括拉桿、反饋板、兩平衡彈 簧、兩支架和兩滑塊，所述夾緊機架上設(shè)有導(dǎo)軌，兩滑塊分別滑接在該導(dǎo)軌上，兩支架分別 連接在對應(yīng)的滑塊上，每一支架由平衡彈簧與夾緊機架的對應(yīng)端部連接，兩電極分別固定 和活動連接在對應(yīng)支架上，反饋板和位移傳感器分別連接在一支架上，兩支架有相互位移 時，移傳感器產(chǎn)生位移信號，壓力傳感器安裝在活動連接電極的支架上或?qū)?yīng)的電極上，壓 力傳感器的壓觸桿安裝在活動連接于支架的電極上或?qū)?yīng)的支架上，氣缸固定在一支架 上，拉桿穿套在另一支架上，氣缸的活塞桿端部與拉桿內(nèi)測端同軸線連接，在活塞桿收縮或 伸展時，帶動兩支架作相互靠攏或遠離的運動。所述夾緊焊機機頭進一步的設(shè)計在于，所述夾緊機架上設(shè)有兩垂直分布且間隔一 定距離的導(dǎo)軌或?qū)к壊?，用于與對應(yīng)電阻焊接機機架上的對應(yīng)導(dǎo)軌槽或?qū)к壔印Ｋ鰥A緊焊機機頭更進一步的設(shè)計在于，所述電極安裝在電極架上，電極通過電 極架與支架連接；所述活動連接于支架的電極所對應(yīng)的電極架或支架上設(shè)有滑動銷，與該 電極架所對應(yīng)的支架上或與該支架所對應(yīng)的電極架上設(shè)有與所述滑動銷配合的滑動孔，滑 動銷穿套在滑動孔中，電極及電極架通過滑銷相對滑動孔運動而相對支架移動。所述夾緊焊機機頭更進一步的設(shè)計在于，所述壓力傳感器活動連接電極的上或?qū)?應(yīng)的電極架上，壓力傳感器的壓觸桿安裝在活動連接于支架的電極架上或?qū)?yīng)的支架上，所述夾緊焊機機頭更進一步的設(shè)計在于，所述夾緊機架上設(shè)有與所述導(dǎo)軌平行的 第一滑軌和第二滑軌，所述支架穿套在該兩滑軌上。所述夾緊焊機機頭更進一步的設(shè)計在于，所述拉桿的內(nèi)測端的圓周側(cè)面上設(shè)有螺 紋，所述氣缸的活塞桿端部設(shè)有對應(yīng)螺孔，兩者通過螺旋連接。所述夾緊焊機機頭更進一步的設(shè)計在于，所述夾緊機架的兩端分別設(shè)有安裝耳， 平衡彈簧的一端固定在該安裝版上，另一端固定在對應(yīng)支架的外側(cè)端。所述夾緊焊機機頭更進一步的設(shè)計在于，所述反饋板通過一桿件與對應(yīng)支架連 接。本發(fā)明通過設(shè)置兩平衡彈簧將支兩架分別與夾緊機架的一端連接，使兩支架在平 衡彈簧的作用下有向夾緊支架兩端運動的傾向，同時該兩支架在氣缸、與氣缸連接的拉桿 及壓緊彈簧的作用下，又使兩支架具有向夾緊機架中心運動的傾向，這樣在氣缸活塞桿的 伸縮作用下使兩支架帶動電機作向中心靠攏或遠離的運動，使得為提高焊接質(zhì)量提供了保 證。此外本發(fā)明通過水平方向的一導(dǎo)軌和第一、第二滑軌及豎直方向的兩導(dǎo)軌和導(dǎo)槽的滑 接，使本發(fā)明的焊機機頭的整體剛性大大提高，且壓力傳感器與位移傳感器直接作用與夾 緊部分大大提高反饋數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和真實性，由此焊接的穩(wěn)定性大大提高，從而使焊接設(shè) 備的加工質(zhì)量大為提高。


圖1是本發(fā)明的焊機機頭安裝在焊接機中的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1所示焊接機的左視圖。圖3是本發(fā)明的焊機機頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是公開號CK201446354U專利所述焊接機的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖4所示焊接機頭在微調(diào)電極相對焊接件位置時，會打掉被焊接件的情況 示意圖。圖中，2主機架，3垂直氣缸或，4主直線導(dǎo)軌，15調(diào)節(jié)壓力彈簧，16夾緊汽缸，17壓 力傳感器，18左電極，19右電極、20左右直線導(dǎo)軌、左右直線軸承21，輔機架22，100焊機機 頭，101夾緊機架，102導(dǎo)軌，103安裝耳，104平衡彈簧，105滑塊，106第一滑軌，107第二滑 軌，110支架，111氣缸，112桿件，113絕緣墊，114電極架，115電極，116反饋板，121拉桿， 122壓緊彈簧，123位移傳感器，124壓力傳感器，125滑動銷，126壓觸桿，127滑動孔，200電 阻焊接機機架，201垂直導(dǎo)軌，202氣缸，300定位工裝。
具體實施例方式對照圖1，本發(fā)明的焊機機頭100主要由夾緊機架101、導(dǎo)軌102、兩支架110、兩平 衡彈簧103、兩電極115、氣缸111 (或伺服馬達)、拉桿121、反饋板116、位移傳感器123、壓 緊彈簧122和壓力傳感器124組成。該機頭100通過夾緊機架101后側(cè)面上的兩垂直分布 且間隔一定距離的滑塊108與電阻焊接機機架200上的垂直導(dǎo)軌201滑動連接，使夾緊機 架101水平置放。固定在焊接機機架200上的氣缸202的活塞桿與夾緊機架101的上端連 接，通過伸縮運動推動焊機機頭100沿垂直導(dǎo)軌201上下運動。夾緊機架101上端板的下側(cè)設(shè)有導(dǎo)軌102，兩滑塊105分別滑接在該導(dǎo)軌上，每一 滑塊105與一支架110連接，支架110對稱放置，其外側(cè)與平衡彈簧104的一端連接，平衡 彈簧104的另一端與連接在夾緊機架101對應(yīng)端的安裝耳103連，使兩一支架110在對應(yīng) 平衡彈簧104作用下被分別拉向夾緊機架101的左右兩端。每側(cè)支架110的內(nèi)側(cè)安裝有電 極115，電極115通過電極架114安裝在支架110上。兩側(cè)的電極安裝形式不一樣，其中左 側(cè)的電極115及電極架114是固定在支架110上的。而右側(cè)的電極115及電極架114是活 動地安裝在支架110上的。電極架114上設(shè)置有兩根平行放置的滑動銷125，對應(yīng)位置的上 設(shè)有與滑動銷125相配合的滑動孔127，滑動銷125穿套在該滑動孔127中。當(dāng)然也可反過 來設(shè)計，將滑動銷125設(shè)置在支架110上，滑動孔127設(shè)置在電極加114上，這樣電極115 及電極架114通過滑動銷125和滑動孔127的相對運動而產(chǎn)生相對于支架的移動。滑動銷 125端部設(shè)軸肩或旋接螺母，以使電極及電極架在沿滑動孔移動時能受到移位限定。壓力傳 感器126安裝在右側(cè)的支架110上，壓力傳感器的壓觸桿126安裝在電極架114上。在兩 電極夾緊焊接時，電極架114與支架110相互靠攏并壓緊在焊接件上，壓觸桿126與壓力傳 感器123也相互靠攏并抵觸在一起，產(chǎn)生壓力信號。所以也可將位移傳感器123安裝在電 極架114上，壓觸桿126安裝在支架110上。左側(cè)支架110的外側(cè)安裝有氣缸111，右側(cè)支架110上穿套一拉桿121。左側(cè)支架 110上的氣缸111的活塞桿與右側(cè)支架110上拉桿121處于同軸線位置并相互連接。本實 施例是這樣連接的拉桿121的內(nèi)測端的圓周側(cè)面上設(shè)有螺紋，氣缸111的活塞桿端部設(shè)有 對應(yīng)螺孔，兩者通過螺旋連接，這樣連接后的長度可以調(diào)節(jié)。壓緊彈簧122穿套在拉桿121 上，該壓緊彈簧的一端抵靠在拉桿121外側(cè)端的軸肩上，一端抵靠在支架上，在壓緊彈簧的 作用下使兩支架110向相互靠攏方向運動。兩支架的相對位移量由位移傳感器123測得， 位移傳感器123置于右側(cè)的支架110上，對應(yīng)的反饋板116通過桿件112連接在左側(cè)的支 架110上。當(dāng)然傳感器123與反饋板116也可反過來安裝，即反饋板116通過桿件112連接在右側(cè)的支架Iio上，傳感器123安裝在左側(cè)支架110上。本實施例的夾緊機架上還設(shè)有與導(dǎo)軌102平行的第一滑軌106和第二滑軌107，支 架110穿套在該兩滑軌上，使焊機機頭的剛性更好，橫向移動時精度更高。上述焊機機頭工作時，焊接件被固定在處于對應(yīng)位置的定位工裝300上，在氣缸 202的活塞桿推動用下，焊機機頭100沿垂直導(dǎo)軌201向下滑動至對應(yīng)工作位置。此時氣缸 111工作，該氣缸111的活塞桿向內(nèi)收縮，壓緊彈簧122被壓縮，其產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力作用于右側(cè) 的支架110，使該支架向位于中心處的焊接件方向運動，這樣左右兩側(cè)的平衡彈簧104不平 衡，在平衡彈簧104作用下，左側(cè)支架也向位于中心處的焊接件方向運動，帶動安裝在其上 的電極115、氣缸111、桿件112及反饋板116運動，直至左、右側(cè)的電極115分別抵觸在該 焊接件的左、右側(cè)。氣缸111的活塞桿繼續(xù)向內(nèi)收縮，右側(cè)的支架110相對右側(cè)的電極115 產(chǎn)生相對移動，使兩者相互靠緊，壓觸桿126壓在壓力傳感器124上，產(chǎn)生一個初始的壓力 信號。左右兩側(cè)的支架都向中心處的焊接件方向移動時，兩電極向相互靠攏方向移動，不會 碰觸外側(cè)已焊接好的焊點、且在下降時不會撞擊被焊接件，保證左右兩側(cè)與被焊接件良好 接觸。在兩支架都向中心處移動的同時，分別受到對應(yīng)平衡彈簧104更大的向外拉力。反 饋板116與位移傳感器123相對距離的變化被傳感器測得并傳輸?shù)胶附釉O(shè)備的控制機構(gòu)。 活塞桿再繼續(xù)向內(nèi)收縮，左側(cè)的電極115抵觸到焊接件的左側(cè)并對焊接件施予夾緊力，該 夾緊力由壓力傳感器124測得并向焊接設(shè)備的控制機構(gòu)傳輸，當(dāng)壓力和位移量達到一預(yù)定 值時，控制系統(tǒng)使氣缸111停止工作并開始對焊接件實施焊接，電極115開始工作。一焊點 的焊接完成后，氣缸111又開始工作，其活塞桿向外伸展，在平衡彈簧104的作用下左、右支 架110向兩端移動，即向相互遠離的方向移動，兩電極松開對焊接件的夾緊。接著焊機機頭 100向上運動，完成了一個焊點的焊接工作。其他焊點的焊接重復(fù)上述過程，不再贅述。
權(quán)利要求
夾緊焊機機頭，安裝在對應(yīng)電阻焊接機的垂直導(dǎo)軌上，包括氣缸、壓緊彈簧、壓力傳感器、位移傳感器、兩電極和水平置放的夾緊機架，其特征在于還包括拉桿、反饋板、兩平衡彈簧、兩支架和兩滑塊，所述夾緊機架上設(shè)有導(dǎo)軌，兩滑塊分別滑接在該導(dǎo)軌上，兩支架分別連接在對應(yīng)的滑塊上，每一支架由平衡彈簧與夾緊機架的對應(yīng)端部連接，兩電極分別固定和活動連接在對應(yīng)支架上，反饋板和位移傳感器分別連接在一支架上，兩支架有相互位移時，移傳感器產(chǎn)生位移信號，壓力傳感器安裝在活動連接電極的支架上或?qū)?yīng)的電極上，壓力傳感器的壓觸桿安裝在活動連接于支架的電極上或?qū)?yīng)的支架上，氣缸固定在一支架上，拉桿穿套在另一支架上，氣缸的活塞桿端部與拉桿內(nèi)側(cè)端同軸線連接，在活塞桿收縮或伸展時，帶動兩支架作相互靠攏或遠離的運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾緊焊機機頭，其特征在于所述夾緊機架上設(shè)有兩垂直分 布且間隔一定距離的導(dǎo)軌或?qū)к壊?，用于與對應(yīng)電阻焊接機機架上的對應(yīng)導(dǎo)軌槽或?qū)к壔?接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的夾緊焊機機頭，其特征在于所述電極安裝在電極架上，電極 通過電極架與支架連接；所述活動連接于支架的電極所對應(yīng)的電極架或支架上設(shè)有滑動 銷，與該電極架所對應(yīng)的支架上或與該支架所對應(yīng)的電極架上設(shè)有與所述滑動銷配合的滑 動孔，滑動銷穿套在滑動孔中，電極及電極架通過滑銷相對滑動孔運動而相對支架移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的夾緊焊機機頭，其特征在于所述壓力傳感器活動連接電極的 上或?qū)?yīng)的電極架上，壓力傳感器的壓觸桿安裝在活動連接于支架的電極架上或?qū)?yīng)的支1 ο
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的夾緊焊機機頭，其特征在于所述夾緊機架上設(shè)有與所述導(dǎo) 軌平行的第一滑軌和第二滑軌，所述支架穿套在該兩滑軌上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的夾緊焊機機頭，其特征在于所述拉桿的內(nèi)測端的圓周側(cè)面上 設(shè)有螺紋，所述氣缸的活塞桿端部設(shè)有對應(yīng)螺孔，兩者通過螺旋連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的夾緊焊機機頭，其特征在于所述夾緊機架的兩端分別設(shè)有安 裝耳，平衡彈簧的一端固定在該安裝版上，另一端固定在對應(yīng)支架的外側(cè)端。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的夾緊焊機機頭，其特征在于所述反饋板通過一桿件與對應(yīng)支 架連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及夾緊焊機機頭。包括氣缸、壓緊彈簧、壓力傳感器、位移傳感器、兩電極和水平置放的夾緊機架，還包括拉桿、反饋板、兩平衡彈簧、兩支架和兩滑塊，夾緊機架上設(shè)有導(dǎo)軌，兩滑塊分別滑接在該導(dǎo)軌上，兩支架分別連接在對應(yīng)的滑塊上，每一支架由平衡彈簧與夾緊機架的對應(yīng)端部連接，兩電極分別固定和活動連接在對應(yīng)支架上，反饋板和位移傳感器分別連接在一支架上，壓力傳感器的壓觸桿安裝在活動連接于支架的電極上或?qū)?yīng)的支架上，氣缸固定在一支架上，拉桿穿套在另一支架上，氣缸的活塞桿端部與拉桿內(nèi)測端同軸線連接，在活塞桿收縮或伸展時，帶動兩支架作向相互靠攏或遠離的運動。優(yōu)點是剛性好，電極與焊件間的位置調(diào)整方便快捷，焊接質(zhì)量好。
文檔編號B23K11/36GK101941118SQ201010255308
公開日2011年1月12日 申請日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者張榮成 申請人:鎮(zhèn)江泛沃汽車零部件有限公司