三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備，其包括：三軸聯(lián)動點焊機頭，其包括底板、緊固于底板一側(cè)且設(shè)有Y軸滑塊的Y軸滑臺、安裝在Y軸滑塊上且設(shè)有X軸滑塊的X軸滑臺、安裝于X軸滑塊上且設(shè)有可安裝平行電極焊頭的焊頭夾的點焊機頭，以及安裝在點焊機頭上設(shè)有Z軸滑塊的Z軸滑臺，其中，Z軸滑塊與點焊機頭活動連接；自動化控制與驅(qū)動裝置，分別與X軸滑臺、Y軸滑臺和Z軸滑臺電性連接；以及包括脈沖輸出焊接電源的點焊機主機，點焊機主機通過輸出電纜與點焊機頭上的焊頭夾電性連接，點焊機主機還包括與點焊機主機電性連接的焊接質(zhì)量自動監(jiān)測裝置和二組放大電路及其切換裝置。本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊合理，能有效保證自動化設(shè)備對安裝精準(zhǔn)度的要求。
【專利說明】
三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型屬于電阻焊和焊接自動化領(lǐng)域，更具體地說，本實用新型涉及一種三 軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備，其可以實現(xiàn)平行電極焊頭焊接漆包線的焊接自動化。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)電阻焊的焊接自動化都是采用由X軸滑臺和Y軸滑臺組成的兩軸聯(lián)動工 件臺，在兩軸聯(lián)動的工件臺上通過固定支架安裝點焊機頭，再把Z軸滑臺獨立固定在點焊機 頭上。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)的自動化焊接結(jié)構(gòu)雖然可以保證點焊機頭電極力對焊件加壓的穩(wěn)定性， 但是，在焊接大面積集成工件時（比如1C卡制造時集成了數(shù)十個1C卡工件，工件面積約700 X700mm)，兩軸聯(lián)動的工件臺X軸滑臺的行程和Y軸滑臺的行程必須要達(dá)到二倍工件的長度 才可以滿足點焊機機頭的焊接要求，焊接精度也難以滿足要求，對平行電極焊頭焊接大面 積工件帶來很大的困擾。
[0004] 在電子元器件的制造過程中，往往需要以平行電極焊頭焊接大量漆包線的工件， 但是，目前現(xiàn)有技術(shù)以平行電極焊頭焊接漆包線的點焊機主機還不能對焊接質(zhì)量自動監(jiān) 測 。
[0005] 此外，現(xiàn)有技術(shù)的點焊機主機也沒有二組放大電路及其可切換裝置，也給平行電 極焊頭焊接漆包線的焊接自動化帶來困擾。
[0006] 有鑒于此，確有必要提供一種結(jié)構(gòu)緊湊合理且能有效保證自動化設(shè)備對安裝精準(zhǔn) 度要求的點焊機頭自動焊接設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本實用新型的目的在于：提供一種點焊機頭自動焊接設(shè)備，其不僅結(jié)構(gòu)緊湊合理 而且能有效保證自動化設(shè)備對安裝精準(zhǔn)度的要求。
[0008] 為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型提供了一種三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備，其包括：
[0009] 三軸聯(lián)動點焊機頭，其包括底板、緊固于底板一側(cè)且設(shè)有Y軸滑塊的Y軸滑臺、安裝 在Y軸滑塊上且設(shè)有X軸滑塊的X軸滑臺、安裝于X軸滑塊上且設(shè)有可安裝平行電極焊頭的焊 頭夾的點焊機頭，以及安裝在點焊機頭上設(shè)有Z軸滑塊的Z軸滑臺，其中，Z軸滑塊與點焊機 頭活動連接；
[0010] 自動化控制與驅(qū)動裝置，分別與X軸滑臺、Y軸滑臺和Z軸滑臺電性連接;以及
[0011] 包括脈沖輸出焊接電源的點焊機主機，點焊機主機通過輸出電纜與點焊機頭上的 焊頭夾電性連接。
[0012] 作為本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備的一種改進(jìn)，所述點焊機主機還包括與點 焊機主機電性連接的焊接質(zhì)量自動監(jiān)測裝置。
[0013] 作為本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備的一種改進(jìn)，所述焊接質(zhì)量自動監(jiān)測裝置 包含脈沖輸出電參數(shù)實時檢測電路和焊接質(zhì)量監(jiān)測電路，脈沖輸出電參數(shù)實時檢測電路通 過電流傳感器和中央處理電路實現(xiàn)對平行電極焊頭脈沖輸出能量的實時檢測;焊接質(zhì)量監(jiān) 測電路將平行電極焊頭脈沖輸出能量實時檢測值的一定百分比設(shè)置為平行電極焊頭焊接 質(zhì)量的監(jiān)測值，當(dāng)平行電極焊頭作業(yè)時輸出的能量低于監(jiān)測值即發(fā)出報警訊號，實現(xiàn)對平 行電極焊頭焊接質(zhì)量的自動監(jiān)測。
[0014] 作為本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備的一種改進(jìn)，所述脈沖輸出電參數(shù)檢測電 路實時檢測脈沖輸出電流、脈沖輸出能量、脈沖輸出電阻、脈沖輸出電壓、脈沖輸出時間，以 及實時檢測平行電極焊頭的焊接次數(shù)。
[0015] 作為本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備的一種改進(jìn)，所述點焊機主機的面板上 設(shè)有液晶顯示屏、數(shù)字撥碼開關(guān)和啟動/切斷開關(guān)，液晶顯示屏顯示實時檢測的脈沖輸出電 參數(shù)，數(shù)字撥碼開關(guān)將脈沖輸出能量實時檢測值的一定百分比設(shè)置為焊接質(zhì)量監(jiān)測值，啟 動/切斷開關(guān)用于啟動焊接質(zhì)量自動監(jiān)測裝置和切斷報警訊號。
[0016] 作為本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備的一種改進(jìn)，所述焊接質(zhì)量監(jiān)測電路將脈 沖輸出能量實時檢測值的90%_98%設(shè)置為焊接質(zhì)量的監(jiān)測值。
[0017] 作為本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備的一種改進(jìn)，所述點焊機頭上安裝的Z軸 滑臺設(shè)有帶電磁閥的氣缸，氣缸的活動軸與點焊機頭活動連接。
[0018] 作為本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備的一種改進(jìn)，所述平行電極焊頭為焊頭尖 端接觸式平行電極焊頭、圓柱形焊頭尖端連體式平行電極焊頭，或扁平形焊頭尖端連體式 平行電極焊頭。
[0019] 作為本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備的一種改進(jìn)，所述點焊機主機包括與點焊 機主機電性連接的二組放大電路及其切換裝置。
[0020] 作為本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備的一種改進(jìn)，所述二組放大電路及其切換 裝置包括分別與其中一組放大電路連接的二個電插座、從中央處理電路及脈沖輸出變壓器 引出的一個電插頭，電插頭只與其中一個電插座連接，實現(xiàn)一組放大電路工作而另一組放 大電路備用的切換。
[0021] 作為本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備的一種改進(jìn)，所述電插座安裝在點焊機主 機的后面板上。
[0022] 作為本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備的一種改進(jìn)，所述電插座和電插頭包括能 導(dǎo)通大于20A電流的三個引腳的航插。
[0023]作為本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備的一種改進(jìn)，所述二組放大電路中的一組 為由三極管組成的放大電路，另一組為由場效應(yīng)管組成的放大電路。
[0024] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備具有以下優(yōu)點：
[0025] 首先，本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備通過底板把自動化運動裝置的X軸滑 臺、Y軸滑臺、Z軸滑臺與點焊機頭安裝成一體，構(gòu)成三軸聯(lián)動的點焊機頭，相對于現(xiàn)有技術(shù) 點焊機頭，本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備不僅結(jié)構(gòu)緊湊合理，而且能有效保證自動化 設(shè)備對安裝精準(zhǔn)度的要求。
[0026] 其次，本實用新型根據(jù)平行電極焊頭尖端具固有電阻的特殊結(jié)構(gòu)，提出對平行電 極焊頭脈沖輸出能量的實時檢測，不僅是平行電極焊頭工作狀態(tài)的實時檢測，也是焊接質(zhì) 量在脈沖輸出能量上的檢測。本實用新型點焊機頭的焊接質(zhì)量自動監(jiān)測裝置包括脈沖輸出 電參數(shù)實時檢測電路和焊接質(zhì)量監(jiān)測電路，脈沖輸出電參數(shù)實時檢測電路通過電流傳感器 和中央處理電路實現(xiàn)對平行電極焊頭脈沖輸出能量的實時檢測。焊接質(zhì)量監(jiān)測電路則將脈 沖輸出能量實時檢測值的一定百分比設(shè)置為平行電極焊頭焊接質(zhì)量的監(jiān)測值，當(dāng)平行電極 焊頭作業(yè)時的脈沖輸出能量低于監(jiān)測值即發(fā)出報警，實現(xiàn)對平行電極焊頭焊接質(zhì)量和焊頭 工作狀態(tài)的自動監(jiān)測。因此，本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備為一種可適用于采用平行 電極焊頭焊接大量漆包線工件的不可或缺的焊接自動化設(shè)備。
[0027] 最后，本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備的點焊機主機在應(yīng)用相同的大電容、相 同的脈沖輸出變壓器，組成焊接電源的其它信號電路、功率電路也相同的條件下，提出了二 組放大電路及其可切換裝置的結(jié)構(gòu)，二組放大電路各自獨立，通過切換裝置實現(xiàn)一組放大 電路工作而另一組放大電路備用的切換。
【附圖說明】
[0028] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】，對本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)說 明，其中：
[0029]圖1為本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030] 圖2為適用于本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備的各種平行電極焊頭的結(jié)構(gòu)示意 圖和局部放大圖。
[0031] 圖3為圖2所示平行電極焊頭的工作過程和原理示意圖。
[0032]圖4A為本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備的電路原理框圖，其中示出了焊接質(zhì) 量自動監(jiān)測裝置。
[0033]圖4B為本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備的電路原理框圖，其中示出了焊接質(zhì)量 自動監(jiān)測裝置和二組放大電路及其切換裝置。
[0034]圖5A為本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備中點焊機主機的結(jié)構(gòu)示意圖，其中示出 了點焊機主機的前面板。
[0035]圖5B為本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備中點焊機主機的結(jié)構(gòu)示意圖，其中示出 了點焊機主機的后面板。
【具體實施方式】
[0036]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及其有益技術(shù)效果更加清晰，以下結(jié)合附圖 和【具體實施方式】，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書中描述的具 體實施方式僅僅是為了解釋本實用新型，并非為了限定本實用新型。
[0037]本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備包括三軸聯(lián)動點焊機頭的自動化部分和帶焊 接質(zhì)量自動監(jiān)測裝置的點焊機主機部分，下面分別對兩部分進(jìn)行說明：
[0038] 一、三軸聯(lián)動點焊機頭的自動化部分
[0039]請參照圖1所示，本實用新型三軸聯(lián)動點焊頭自動焊接設(shè)備包括：
[0040] 三軸聯(lián)動點焊機頭101，其包括底板105、緊固于底板105-側(cè)且設(shè)有Y軸滑塊107A 的Y軸滑臺107、安裝在Y軸滑塊107A上且設(shè)有X軸滑塊106A的X軸滑臺106、安裝于X軸滑塊 106A上且設(shè)有可安裝平行電極焊頭的焊頭夾109的點焊機頭104,以及安裝在點焊機頭104 上設(shè)有Z軸滑塊108A的Z軸滑臺108,其中，Z軸滑塊108A與點焊機頭101活動連接；
[0041] 自動化控制與驅(qū)動裝置102,分別與X軸滑臺106、Y軸滑臺107和Z軸滑臺108電性連 接；以及
[0042]包括脈沖輸出焊接電源的點焊機主機103,點焊機主機103通過輸出電纜與點焊機 頭101上的焊頭夾109電性連接。
[0043]需要說明的是，自動化領(lǐng)域的滑臺是指以伺服電機或步進(jìn)電機帶動絲桿，通過自 動化PLC編程和驅(qū)動裝置控制其運動，設(shè)置在橫坐標(biāo)方向稱之為X軸滑臺，設(shè)置在縱坐標(biāo)方 向稱之為Y軸滑臺，設(shè)置在豎向坐標(biāo)稱之為Z軸滑臺。本實用新型涉及的Z軸滑臺除了可以應(yīng) 用以電機帶動絲桿的電動滑臺，由于點焊機頭104活動行程是從起點到終點中途不需要停 頓的較短的焊接行程，因而安裝在點焊機頭上的Z軸滑臺108也可以采用以壓縮空氣驅(qū)動的 氣動滑臺：帶電磁閥的小氣缸安裝在點焊機頭上，小氣缸的活動軸與點焊機頭的活動機構(gòu) 104A連接，即可滿足其使用要求。
[0044] 從圖1中可以看到，三軸聯(lián)動點焊機頭下方的底板105也就是點焊機頭101對工件 焊接的區(qū)域，由于點焊機頭101是以三軸聯(lián)動的方式進(jìn)行運動而工件不需要活動，所以三軸 聯(lián)動的點焊機頭101選用X軸滑臺106和Y軸滑臺107行程的長度只需要與工件的長度相等就 可滿足對工件的焊接要求。如果采用現(xiàn)有技術(shù)X軸滑臺和Y軸滑臺連接成兩軸聯(lián)動的工件 臺，點焊機頭固定不動，所選用X軸滑臺和Y軸滑臺行程的長度就必須要有工件長度的二倍 才能滿足對工件的焊接要求，因而本實用新型三軸聯(lián)動點焊機頭具有結(jié)構(gòu)緊湊合理的特 點，更適用于電阻焊顯微焊接和大面積的集成工件。
[0045] 還需要指出的是，本實用新型三軸聯(lián)動點焊機頭通過底板105把X軸滑臺106、Y軸 滑臺107、Z軸滑臺108及點焊機頭101連結(jié)成一體化結(jié)構(gòu)，一體化結(jié)構(gòu)也就是上述的各種組 件已安裝為獨立的整體，這在對各種組件的安裝要求十分精準(zhǔn)的自動化有十分重要的使用 意義，原因在于，各種組件在用戶現(xiàn)場安裝要保證其精準(zhǔn)度的難度很大，換句話說，三軸聯(lián) 動點焊機頭是以整體出廠，無需在用戶現(xiàn)場對各種組件再做安裝。
[0046] 需要說明的是，三軸聯(lián)動點焊機頭主要應(yīng)用在以平行電極焊頭直接焊接漆包線工 件的電阻焊顯微焊接設(shè)備自動化上，電阻焊顯微焊接對電極力的要求一般在10N左右就可 以滿足使用要求，因而電阻焊顯微焊接完全可以把點焊機頭安裝在X軸滑臺Y軸滑臺上。
[0047] 二、帶焊接質(zhì)量自動監(jiān)測裝置和二組放大電路及其切換裝置的點焊機主機部分
[0048] 本實用新型需要為平行電極焊頭焊接大量漆包線工件提供焊接質(zhì)量自動監(jiān)測，首 先要對平行電極焊頭的結(jié)構(gòu)，對平行電極焊頭焊接漆包線的工作過程和原理，對平行電極 焊頭脈沖輸出能量與焊接的脈沖輸出能量的關(guān)系有明確了解：
[0049] 1.平行電極焊頭的結(jié)構(gòu):本實用新型把與焊接電源正負(fù)極連接的焊接金屬稱之為 電極，把二個電極置于焊接同一側(cè)稱之為平行電極，把平行的二個電極固連成一體稱之為 平行電極焊頭，如圖2所示，平行電極焊頭有以下幾種類型：一是焊頭尖端絕緣式平行電極 焊頭，尖端絕緣式平行電極焊頭201包括平行的二個電極201-1、201-2,二個電極之間的中 間絕緣固定層201-3和二個電極的焊頭尖端部201-4;二是焊頭尖端接觸式平行電極焊頭 202、尖端接觸式平行電極焊頭202包括平行的二個電極202-1、202-2，二個電極之間的中間 絕緣固定層202-3和二個電極的焊頭尖端接觸的固有電阻結(jié)合部202-4;三是圓柱形的尖端 連體式平行電極焊頭203,圓柱形的尖端連體式平行電極焊頭203包括平行的二個電極203- 1、203-2,二個電極之間的中間絕緣固定層203-3和二個電極的焊頭連體的固有電阻結(jié)合部 203-4;四是扁平形的焊頭尖端連體式平行電極焊頭204,扁平形的焊頭尖端連體式平行電 極焊頭204包括平行的二個電極204-1、204-2,二個電極之間的中間分隔槽204-3和二個電 極的焊頭連體的固有電阻結(jié)合部204-4。需要指出的是，由于尖端接觸式或尖端連體式平行 電極焊頭的焊頭尖端具有固有電阻結(jié)合部的特征結(jié)構(gòu)，因此只有尖端接觸式或尖端連體平 行電極焊頭才可以焊接漆包線。為了便于敘述，本實用新型僅以焊頭尖端連體式平行電極 焊頭為例進(jìn)行說明。
[0050] 2.平行電極焊頭直接焊接漆包線的工作過程和原理：圖3為平行電極焊頭直接焊 接漆包線的工作過程和原理示意圖：首先，在電阻焊點焊機主機上預(yù)設(shè)定好脈沖輸出電參 數(shù)，以平行電極焊頭301對被焊漆包線302在焊盤303上加壓以觸發(fā)焊接電源，脈沖輸出電流 304首先通過平行電極焊頭尖端的固有電阻結(jié)合部305,當(dāng)固有電阻結(jié)合部305的電流密度 達(dá)到一定值時，焊頭尖端產(chǎn)生電火花，漆包線上的絕緣層像熱壓焊一樣被電火花熨除，繼而 脈沖輸出能量轉(zhuǎn)而作用裸露的漆包線302和焊盤303,實現(xiàn)在同一脈沖輸出完成對漆包線除 漆和焊接。
[0051] 3.平行電極焊頭脈沖輸出能量與焊接的脈沖輸出能量的關(guān)系:為了 了解平行電極 焊頭脈沖輸出能量與焊接的脈沖輸出能量的關(guān)系，本實用新型做了如下三個實驗：
[0052]實驗一:在恒電壓調(diào)控的脈沖輸出焊接電源上預(yù)設(shè)定脈沖輸出電壓為1.10V、脈沖 輸出時間為l〇ms，在點焊機頭上設(shè)定電極力為10N，以焊頭尖端固有電阻結(jié)合部的電阻值為 3mQ的尖端連體式平行電極焊頭對00.08mm的漆包線在焊盤上進(jìn)行焊接并取得良好焊接 效果。
[0053]本實用新型以安捷倫示波器和電流示波器對上述正在焊接并取得良好焊接效果 的平行電極焊頭進(jìn)行檢測;本實用新型又對沒有進(jìn)行焊接工作的同一平行電極焊頭以相同 的電參數(shù)導(dǎo)通脈沖輸出電流進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)二者的脈沖輸出波形和電流波形完全相同，電 流示波器初始顯示的脈沖輸出電流都是360A。
[0054]實驗二:本實用新型又把上述實驗的脈沖輸出電壓預(yù)設(shè)定調(diào)為0.90V，其它所有條 件和電參數(shù)均不改變，結(jié)果出現(xiàn)焊接不牢，對出現(xiàn)焊接不牢進(jìn)行焊接的平行電極焊頭用安 捷倫示波器和電流示波器進(jìn)行檢測，同時還以同樣的電參數(shù)對沒有進(jìn)行焊接的同一平行電 極焊頭進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)二者在示波器的脈沖輸出波形也完全相同，二者的初始脈沖輸出電 流都是300A。
[0055] 實驗三:本實用新型還以焊頭尖端絕緣的平行電極焊頭對00.08mm的裸銅線在同 樣的焊盤上焊接，電流示波器檢測取得良好焊接效果時的脈沖輸出電流為115A，只有焊頭 尖端連體電阻3mQ平行電極焊頭脈沖輸出電流的三分之一左右。
[0056]上述實驗可以說明：相同的脈沖輸出預(yù)設(shè)定的正常平行電極焊頭，其脈沖輸出能 量實時檢測值都是恒定的；平行電極焊頭在同一脈沖輸出實現(xiàn)除漆和焊接，是通過平行電 極焊頭尖端固有電阻結(jié)合部在導(dǎo)通電流時產(chǎn)生的脈沖輸出能量完成的，對平行電極焊頭脈 沖輸出能量的實時檢測反映了焊頭尖端固有電阻結(jié)合部的電阻是否出現(xiàn)不可逆改變，所以 對平行電極焊頭脈沖輸出能量的實時檢測不但是平行電極焊頭工作狀態(tài)的檢測，也是焊接 質(zhì)量在脈沖輸出能量的檢測。
[0057]以下結(jié)合圖4A和圖5A，詳細(xì)描述焊接質(zhì)量自動監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理。
[0058]圖4A示出了焊接質(zhì)量自動監(jiān)測裝置的電路原理框圖。
[0059] 如圖4A所示，市電401經(jīng)過整流電路402進(jìn)入電容充放電路403,再經(jīng)過放大電路 404進(jìn)入脈沖輸出變壓器405,脈沖輸出變壓器405的輸出電纜上安裝有電流傳感器以檢測 對平行電極焊頭409提供的脈沖輸出電流，實現(xiàn)對漆包線工件410在焊盤上的除漆和焊接， 在安裝平行電極焊頭409的焊頭夾上通過反饋線設(shè)置有負(fù)反饋電路408,恒電壓調(diào)控的脈沖 輸出電源通過脈沖輸出電壓和時間預(yù)設(shè)定406進(jìn)入中央處理電路407,包括負(fù)反饋電路408 和電容充放電路403、放大電路404均進(jìn)入中央處理電路407并接受其指令，實現(xiàn)脈沖輸出變 壓器405輸出精確的脈沖輸出電流。焊接質(zhì)量自動監(jiān)測裝置411中的脈沖輸出電參數(shù)實時檢 測電路通過中央處理電路407和電流傳感器實現(xiàn)了包括對脈沖輸出電流、脈沖輸出時間、脈 沖輸出電壓的實時檢測，在獲得上述電參數(shù)的實時檢測后，通過單片機的處理和歐姆定律， 即可得到平行電極焊頭脈沖輸出電阻的實時檢測，再根據(jù)焦耳定律Q=I 2RT得出脈沖輸出 能量的實時檢測。
[0060]焊接質(zhì)量自動監(jiān)測裝置411中的焊接質(zhì)量監(jiān)測電路則將脈沖輸出能量的一定百分 比（例如，脈沖輸出能量實時檢測值的95%-98%)設(shè)置為平行電極焊頭焊接質(zhì)量監(jiān)測值， 當(dāng)平行電極焊頭作業(yè)時脈沖輸出能量低于監(jiān)測值即發(fā)出報警訊號，實現(xiàn)對平行電極焊頭焊 接質(zhì)量的自動監(jiān)測。
[0061 ]圖5A為在點焊機主機103的前面板的示意圖。
[0062]點焊機主機103上安裝有焊接質(zhì)量自動監(jiān)測裝置，焊接質(zhì)量自動監(jiān)測裝置包括設(shè) 置在點焊機主機103的前面板的液晶顯示屏503、數(shù)字撥碼開關(guān)504、啟動/切斷開關(guān)505的結(jié) 構(gòu)。如圖5A所示，帶焊接質(zhì)量自動檢測裝置的點焊機主機103在點焊機主機前面板501上除 安裝有脈沖輸出預(yù)設(shè)定的撥盤開關(guān)502外，還安裝有液晶顯示屏503、數(shù)字撥碼開關(guān)504和啟 動/切斷開關(guān)505。
[0063] 液晶顯示屏503用于顯示各種脈沖輸出電參數(shù)實時檢測，包括顯示脈沖輸出能量 的實時檢測、顯示脈沖輸出電阻的實時檢測、顯示脈沖輸出電流的實時檢測、顯示脈沖輸出 電壓的實時檢測、顯示脈沖輸出時間的實時檢測等，還可顯示每一支平行電極焊頭焊接次 數(shù)的實時檢測。
[0064] 數(shù)字撥碼開關(guān)504用于把將沖輸出能量實時檢測值的一定百分比設(shè)置為平行電極 焊頭焊接質(zhì)量的監(jiān)測值，數(shù)字撥碼開關(guān)504實際使用時可只要二位數(shù)就能實現(xiàn)把脈沖輸出 能量的實時檢測設(shè)置為監(jiān)測值，比如設(shè)置為95,就表示監(jiān)測值為脈沖輸出能量檢測值的 95%〇
[0065] 啟動/切斷開關(guān)505具實際使用意義，操作時以平行電極焊頭取得滿意焊接效果后 把開關(guān)505切換到啟動位置，焊接質(zhì)量自動監(jiān)測裝置進(jìn)入工作狀態(tài)，如果平行電極焊頭作業(yè) 時脈沖輸出能量檢測低于設(shè)定的監(jiān)測值，即發(fā)出報警訊號，提示需要對影響焊接質(zhì)量的條 件進(jìn)行處理，報警訊號顯示后需要把開關(guān)505轉(zhuǎn)換到切斷位置才能切斷報警訊號。
[0066]下面結(jié)合圖4B和圖5B，詳細(xì)描述二組放大電路及其可切換裝置的結(jié)構(gòu)和工作原 理。
[0067]圖4B示出了二組放大電路及其可切換裝置的電路原理框圖，市電401經(jīng)過整流電 路402進(jìn)入電容充放電路403，各自獨立的二組放大電路404-1、404-2上安裝有各自與放大 電路電性連接的二個電插座404-3、404-4,以及從中央處理電路407和脈沖輸出變壓器405 引出的電源插頭412,通過電插頭412與電插座404-3或與404-4連接，實現(xiàn)二組放大電路只 有一組工作而另一組備用及切換。上述二組放大電路404-1、404-2的二個電插座404-3、 404-4和電插頭412構(gòu)成本實用新型提出的二組放大電路及其切換裝置。需要說明的是，圖 4B除了二組放大電路及其可切換裝置外，其它部分與圖4A完全相同。
[0068] 下面說明二組放大電路及其可切換裝置在本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備中 的應(yīng)用。
[0069] 本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備的點焊機主機主要采用尖端接觸式平行電極 焊頭和尖端連體式平行電極焊頭，其尖端固有電阻一般在2mQ-10mQ之間，用戶一般焊接 0O.O2-O.2Omm漆包線引出線，焊接焊盤包括鍍金焊盤工件、鍍錫焊盤工件，焊接方式有 手動焊接或自動焊接，使用要求脈沖輸出功率的波動很大，可以在100-1000VA，也就是焊接 小線徑漆包線時要求脈沖輸出功率小，線性好;而在焊接大線徑漆包線時要求脈沖輸出功 率大，在自動焊接時要求電路抗干擾能力強，另外焊接焊盤的不同對脈沖輸出也有不同要 求，而現(xiàn)有技術(shù)點焊機主機的放大電路都只有一組，無法滿足各種不同的焊接要求。
[0070] 放大電路既可以用三極管、又可以用場效應(yīng)管。本申請的發(fā)明人進(jìn)行過如下的試 驗：以應(yīng)用相同的大電容和相同的脈沖輸出變壓器(二個大電容規(guī)格為250V、6800UF，脈沖 輸出變壓器規(guī)格為E1162 X 100，變壓比為25:1 )，組成焊接電源的其它信號電路、功率電路 也相同的條件下，分別以三極管和場效應(yīng)管組成不同的放大電路，發(fā)現(xiàn)有如下特點：以三極 管組成的放大電路焊接電源最大脈沖輸出在500VA左右，具有脈沖輸出線性好、精度高，適 用于焊接小線徑漆包線、鍍金焊盤工件和手動焊接；以場效應(yīng)管組成的放大電路的焊接電 源最大脈沖輸出約1000VA，具有脈沖輸出能量大、放大電路抗干擾能力強的優(yōu)點，適用于焊 接稍粗線徑的漆包線、鍍錫焊盤工件和自動焊接。
[0071] 由于實現(xiàn)脈沖輸出功率在1000VA對于電阻焊領(lǐng)域是很小的輸出功率，本實用新型 在應(yīng)用相同的大電容和相同的脈沖輸出變壓器的條件下提出二組放大電路及其可切換裝 置的結(jié)構(gòu)，通過對各自獨立的二組放大電路的切換，當(dāng)其中一組放大電路工作時，另一組放 大電路作為備用，不但滿足各種焊接的不同焊接要求，也提高了點焊機主機的保險系數(shù)。 [0072]圖5B示出了點焊機主機103的后面板。
[0073]各自獨立的二組放大電路中的一組為由三極管組成的放大電路，另一組由場效應(yīng) 管組成的放大電路。
[0074]二組放大電路的切換裝置可以有各種各樣的方法，比如采用轉(zhuǎn)換開關(guān)的方法，但 由于放大電路與其它電路的連接需要導(dǎo)通大功率大電流，給采用轉(zhuǎn)換開關(guān)增加很大的難 度，本實用新型提出采用二個電插座和一個電插頭的方法，較好的滿足了對大功率大電流 的導(dǎo)通。下面結(jié)合【附圖說明】如下：
[0075]如附圖5B所示，航插的二個電插座506、507安裝在點焊機主機103的后面板上，可 以采用能導(dǎo)通大于20A電流的三個引腳的航插，相應(yīng)從中央處理電路和脈沖輸出變壓器引 出的電插頭508也可以從點焊機主機103的后面板引出。當(dāng)電插頭508連接在其中一個電插 座上時，就能實現(xiàn)一組放大電路工作時，另一組放大電路作為備用，二組放大電路可以相互 切換。使用航插作二組放大電路的連接和切換具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、經(jīng)濟實用的優(yōu)點。
[0076] 結(jié)合以上對本實用新型【具體實施方式】的詳細(xì)描述可以看出，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本 實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備具有以下優(yōu)點：
[0077] 首先，本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備通過底板105把自動化運動裝置的X軸滑 臺106、Y軸滑臺107、Z軸滑臺108與點焊機頭101安裝成一體，構(gòu)成三軸聯(lián)動的點焊機頭，相 對于現(xiàn)有技術(shù)點焊機頭，本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備不僅結(jié)構(gòu)緊湊合理，而且能有 效保證自動化設(shè)備對安裝精準(zhǔn)度的要求。
[0078] 其次，本實用新型根據(jù)平行電極焊頭尖端具固有電阻的特殊結(jié)構(gòu)，提出對平行電 極焊頭脈沖輸出能量的實時檢測，不僅是平行電極焊頭工作狀態(tài)的實時檢測，也是焊接質(zhì) 量在脈沖輸出能量上的檢測。本實用新型點焊機頭的焊接質(zhì)量自動監(jiān)測裝置包括脈沖輸出 電參數(shù)實時檢測電路和焊接質(zhì)量監(jiān)測電路，脈沖輸出電參數(shù)實時檢測電路通過電流傳感器 和中央處理電路實現(xiàn)對平行電極焊頭脈沖輸出能量的實時檢測。焊接質(zhì)量監(jiān)測電路則將脈 沖輸出能量實時檢測值的一定百分比設(shè)置為平行電極焊頭焊接質(zhì)量的監(jiān)測值，當(dāng)平行電極 焊頭作業(yè)時的脈沖輸出能量低于監(jiān)測值即發(fā)出報警，實現(xiàn)對平行電極焊頭焊接質(zhì)量和焊頭 工作狀態(tài)的自動監(jiān)測。因此，本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備為一種可適用于采用平行 電極焊頭焊接大量漆包線工件的不可或缺的焊接自動化設(shè)備。
[0079] 最后，本實用新型三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備的點焊機主機在應(yīng)用相同的大電容、相 同的脈沖輸出變壓器，組成焊接電源的其它信號電路、功率電路也相同的條件下，提出了二 組放大電路及其可切換裝置的結(jié)構(gòu)，二組放大電路各自獨立，通過切換裝置實現(xiàn)一組放大 電路工作而另一組放大電路備用的切換。
[0080] 根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本實用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實 施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本實用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實施 方式，對本實用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。 此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本實 用新型構(gòu)成任何限制。
【主權(quán)項】
1. 一種三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備，其特征在于，所述三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備包括： 三軸聯(lián)動點焊機頭，其包括底板、緊固于底板一側(cè)且設(shè)有Y軸滑塊的Y軸滑臺、安裝在Y 軸滑塊上且設(shè)有X軸滑塊的X軸滑臺、安裝于X軸滑塊上且設(shè)有可安裝平行電極焊頭的焊頭 夾的點焊機頭，以及安裝在點焊機頭上設(shè)有Z軸滑塊的Z軸滑臺，其中，Z軸滑塊與點焊機頭 活動連接； 自動化控制與驅(qū)動裝置，分別與X軸滑臺、Y軸滑臺和Z軸滑臺電性連接；以及 包括脈沖輸出焊接電源的點焊機主機，點焊機主機通過輸出電纜與點焊機頭上的焊頭 夾電性連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備，其特征在于，所述點焊機主機還包括 與點焊機主機電性連接的焊接質(zhì)量自動監(jiān)測裝置。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備，其特征在于，所述焊接質(zhì)量自動監(jiān)測 裝置包含脈沖輸出電參數(shù)實時檢測電路和焊接質(zhì)量監(jiān)測電路，脈沖輸出電參數(shù)實時檢測電 路通過電流傳感器和中央處理電路實現(xiàn)對平行電極焊頭脈沖輸出能量的實時檢測;焊接質(zhì) 量監(jiān)測電路將平行電極焊頭脈沖輸出能量實時檢測值的一定百分比設(shè)置為平行電極焊頭 焊接質(zhì)量的監(jiān)測值，當(dāng)平行電極焊頭作業(yè)時輸出的能量低于監(jiān)測值即發(fā)出報警訊號，實現(xiàn) 對平行電極焊頭焊接質(zhì)量的自動監(jiān)測。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備，其特征在于，所述脈沖輸出電參數(shù)檢 測電路實時檢測脈沖輸出電流、脈沖輸出能量、脈沖輸出電阻、脈沖輸出電壓、脈沖輸出時 間，以及實時檢測平行電極焊頭的焊接次數(shù)。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備，其特征在于，所述點焊機主機的面 板上設(shè)有液晶顯示屏、數(shù)字撥碼開關(guān)和啟動/切斷開關(guān)，液晶顯示屏顯示實時檢測的脈沖輸 出電參數(shù)，數(shù)字撥碼開關(guān)將脈沖輸出能量實時檢測值以一定百分比設(shè)置為焊接質(zhì)量監(jiān)測 值，啟動/切斷開關(guān)用于啟動焊接質(zhì)量自動監(jiān)測裝置和切斷報警訊號。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備，其特征在于，所述焊接質(zhì)量監(jiān)測電路 將脈沖輸出能量實時檢測值的90%_98%設(shè)置為焊接質(zhì)量的監(jiān)測值。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備，其特征在于，所述點焊機頭上安裝的 Z軸滑臺設(shè)有帶電磁閥的氣缸，氣缸的活動軸與點焊機頭活動連接。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備，其特征在于，所述平行電極焊頭為焊 頭尖端接觸式平行電極焊頭、圓柱形焊頭尖端連體式平行電極焊頭，或扁平形焊頭尖端連 體式平行電極焊頭。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備，其特征在于，所述點焊機主機包括與 點焊機主機電性連接的二組放大電路及其切換裝置。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備，其特征在于，所述二組放大電路及 其切換裝置包括分別與其中一組放大電路連接的二個電插座、從中央處理電路及脈沖輸出 變壓器引出的一個電插頭，電插頭只與其中一個電插座連接，實現(xiàn)一組放大電路工作而另 一組放大電路備用的切換。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備，其特征在于，所述電插座安裝在點 焊機主機的后面板上。12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備，其特征在于，所述電插座和電插頭 為能導(dǎo)通大于20A電流的三個引腳的航插。13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的三軸聯(lián)動自動焊接設(shè)備，其特征在于，所述二組放大電路中 的一組為由三極管組成的放大電路，另一組為由場效應(yīng)管組成的放大電路。
【文檔編號】B23K11/25GK205496774SQ201620246985
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月26日
【發(fā)明人】楊仕桐, 楊誠, 藍(lán)超華, 林健鴻
【申請人】廣州微點焊設(shè)備有限公司