鋁合金電阻點(diǎn)焊焊槍的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型用于汽車生產(chǎn)自動(dòng)化制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鋁合金電阻點(diǎn)焊焊槍。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的汽車車身的制造上，各種各樣的鋼材被應(yīng)用于車身的制造。使用鋼材作為汽車車身材料固然有不少好處，但是由于鋼材本身密度較大，導(dǎo)致了傳統(tǒng)汽車的能耗以及相應(yīng)的環(huán)境污染比較嚴(yán)重。特別是隨著全球性的能源短缺以及日益嚴(yán)重的環(huán)境污染，汽車車身的輕量化是其中非常重要的一個(gè)既能夠減少能耗同時(shí)減少環(huán)境污染的重要途徑?？v觀所有的材料，鋁合金材料是實(shí)現(xiàn)汽車車身輕量化的性價(jià)比高的材料。由于鋁合金的密度是普通鋼材的1/3，采用鋁合金材料制造汽車車身，在保證具有與鋼同樣強(qiáng)度和剛度的前提下，車身重量可減少30%到50%，同時(shí)可以減少相應(yīng)的燃油消耗和環(huán)境污染。
[0003]目前，在汽車行業(yè)，鋁合金板材已經(jīng)開始應(yīng)用于車身板件。鋁合金的電阻點(diǎn)焊也開始應(yīng)用。但是由于鋁合金的本身特性，鋁合金的電阻點(diǎn)焊應(yīng)用有著以下的技術(shù)問題:
[0004]形成焊核所需熱量較大。由于鋁合金具有很好的導(dǎo)電與導(dǎo)熱性能，其電阻率僅為普通鋼材的的1/3，而導(dǎo)熱率卻為鋼的2-4倍。所以，為獲得合格的焊點(diǎn)，在相同的條件下鋁合金就需要在短時(shí)間內(nèi)更大的焊接電流。
[0005]焊接時(shí)的飛濺較大。由于鋁合金焊接時(shí)熱量較大，且鋁合金本身熔點(diǎn)較低，容易發(fā)生飛濺。且通電瞬間產(chǎn)生較大的磁場，假如焊接設(shè)備的電極的剛度不足，由于熔核壓力不足，飛濺就會(huì)更加嚴(yán)重。
[0006]現(xiàn)行的用于鋼材焊接的普通電阻點(diǎn)焊設(shè)備由于只是根據(jù)鋼材焊接而設(shè)計(jì)的，且大多數(shù)的焊接設(shè)備使用的小功率變壓器，在結(jié)構(gòu)上和所提供的電流上可能不能夠滿足鋁合金點(diǎn)焊焊接的使用情況。而且現(xiàn)代的汽車制造為了追求效率紛紛使用工業(yè)機(jī)器人，因此要實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊，重量適中，同時(shí)能夠提供鋁合金電阻點(diǎn)焊所需的電流以及較大的焊接壓力，這就是汽車鋁合金車身電阻點(diǎn)焊焊接的技術(shù)方案的困難所在。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種鋁合金電阻點(diǎn)焊焊槍，其結(jié)構(gòu)緊湊，重量適中，能夠提供鋁合金電阻點(diǎn)焊所需的電流以及較大的焊接壓力。
[0008]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:鋁合金電阻點(diǎn)焊焊槍，包括變壓器安裝機(jī)架、變壓器、電極臂、靜電極、動(dòng)電極和動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述變壓器裝在所述變壓器安裝機(jī)架上，靜電極通過電極臂裝在所述變壓器安裝機(jī)架的前端，動(dòng)電極與靜電極正對(duì)設(shè)置，所述動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括裝在所述變壓器安裝機(jī)架頂部的導(dǎo)軌、安裝動(dòng)電極的滑塊以及通過絲杠驅(qū)動(dòng)所述滑塊沿導(dǎo)軌往復(fù)移動(dòng)以使動(dòng)電極靠近或遠(yuǎn)離靜電極的伺服電機(jī)，所述動(dòng)電極裝在所述滑塊上，靜電極和動(dòng)電極均通過軟連接與所述變壓器連接。
[0009]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述絲杠為滾珠絲杠，所述導(dǎo)軌為自潤滑直線導(dǎo)軌，所述變壓器為中頻直流變壓器。
[0010]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述靜電極包括靜電極桿和裝在所述靜電極桿端部的電極帽，所述靜電極桿通過電極桿夾持塊裝在所述電極臂的前端。
[0011]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述動(dòng)電極包括動(dòng)電極桿和裝在所述動(dòng)電極桿端部的電極帽，所述動(dòng)電極桿螺紋連接在所述滑塊上，動(dòng)電極桿分為兩段，兩段動(dòng)電極桿間通過圓錐面對(duì)接。
[0012]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，所述變壓器上設(shè)有第一軟連接接合件和第二軟連接接合件，所述電極臂通過軟連接連接到所述第一軟連接接合件，所述滑塊通過軟連接連接到所述第二軟連接接合件。
[0013]進(jìn)一步作為本實(shí)用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，變壓器安裝機(jī)架上裝有可與機(jī)器人連接的法蘭安裝組件。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果:使用絲杠伺服電機(jī)作為焊接力的來源，這樣的話就可以同時(shí)保證了焊槍的結(jié)構(gòu)緊湊和能夠提供較大的焊接力。導(dǎo)軌配合滑塊保證了伺服電機(jī)在出力方向上的準(zhǔn)確導(dǎo)向性。本實(shí)用新型可以有效地提供較大的焊接力，焊槍槍體有較高的強(qiáng)度剛度和提供的較大的電流，且結(jié)構(gòu)較為緊湊。能夠滿足鋁合金電阻點(diǎn)焊所需的要求。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0016]圖1是本實(shí)用新型軸測圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型主視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參照圖1、圖2，其顯示出了本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)。以下將詳細(xì)說明本實(shí)用新型各元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)時(shí)，是以圖1所示的結(jié)構(gòu)為參考描述，但本實(shí)用新型的實(shí)際使用方向并不局限于此。
[0019]本實(shí)用新型提供了一種鋁合金電阻點(diǎn)焊焊槍，包括變壓器安裝機(jī)架1、變壓器2、電極臂3、靜電極4、動(dòng)電極5和動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6，所述變壓器2裝在所述變壓器安裝機(jī)架I上，變壓器安裝機(jī)架I上裝有可與機(jī)器人連接的法蘭安裝組件7。靜電極4通過電極臂3裝在所述變壓器安裝機(jī)架I的前端，動(dòng)電極5與靜電極4正對(duì)設(shè)置，動(dòng)電極5與靜電極4間形成供鋁合金工件置入的間隙，所述動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6包括裝在所述變壓器安裝機(jī)架I頂部的導(dǎo)軌61、安裝動(dòng)電極5的滑塊62以及通過滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)所述滑塊62沿導(dǎo)軌61往復(fù)移動(dòng)以使動(dòng)電極5靠近或遠(yuǎn)離靜電極4的伺服電機(jī)63，所述導(dǎo)軌61為自潤滑直線導(dǎo)軌，自潤滑直線導(dǎo)軌避免了需要經(jīng)常加潤滑油的麻煩。所述動(dòng)電極5裝在所述滑塊62上，靜電極4和動(dòng)電極5均通過軟連接8與所述變壓器2連接。所述變壓器2為中頻直流變壓器，本實(shí)用新型應(yīng)用中頻直流變壓器，相對(duì)于交流變壓器，中頻直流變壓器所提供的焊接，也不存在交互磁場，且能夠降低電能的消耗。
[0020]所述靜電極4包括靜電極桿和裝在所述靜電極桿端部的電極帽，所述靜電極桿通過電極桿夾持塊41裝在所述電極臂3的前端。所述動(dòng)電極5包括動(dòng)電極桿和裝在所述動(dòng)電極桿端部的電極帽，所述動(dòng)電極桿螺紋連接在所述滑塊62上，動(dòng)電極桿分為兩段，兩段動(dòng)電極桿間通過圓錐面對(duì)接。所述變壓器2上設(shè)有第一軟連接接合件21和第二軟連接接合件22，所述電極臂3通過軟連接8連接到所述第一軟連接接合件21，所述滑塊62通過軟連接8連接到所述第二軟連接接合件22。軟連接8、靜電極桿、動(dòng)電極桿、第一軟連接接合件21、第二軟連接接合件22和滑塊62均采用低電阻率和導(dǎo)熱性能較好的銅合金，減少電流的損耗。
[0021]在焊接工位上，鋁合金電阻點(diǎn)焊焊槍通過機(jī)器人法蘭安裝組件7與機(jī)器人實(shí)現(xiàn)連接。在工作過程中，靜電極4首先與鋁合金工件接觸，在機(jī)器人的控制下，靜電極4到達(dá)焊接的指定位置。到達(dá)焊接的指定位置后，機(jī)器人控制柜向伺服電機(jī)63發(fā)出指令，伺服電機(jī)63通過滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)滑塊62在導(dǎo)軌61上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)動(dòng)電極5。當(dāng)動(dòng)電極5接觸鋁合金工件到位后，伺服電機(jī)63進(jìn)行加力操作，沒有貼近的鋁合金工件被壓緊。壓緊之后，中頻直流變壓器輸出電流，電流通過中頻直流變壓器正極流到第二軟連接接合件22、軟連接8、滑塊62、動(dòng)電極桿、電極帽，流經(jīng)鋁合金工件，再通過電極帽、靜電極桿、電極臂3、軟連接8、第一軟連接接合件21，最后流回變壓器2負(fù)極。在焊接力與電阻熱效應(yīng)(焦耳定律Q=I2RT)的作用下，工件在與動(dòng)電極5、靜電極4的接觸處形成熔核，原本分離的鋁合金工件被焊合在一起。焊接完成后，電流停止，伺服電機(jī)63驅(qū)動(dòng)滑塊62在導(dǎo)軌61上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)動(dòng)電極5到指定位置，鋁合金電阻點(diǎn)焊焊槍隨機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到工件下一處焊點(diǎn)。
[0022]當(dāng)然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實(shí)施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.鋁合金電阻點(diǎn)焊焊槍，其特征在于:包括變壓器安裝機(jī)架、變壓器、電極臂、靜電極、動(dòng)電極和動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述變壓器裝在所述變壓器安裝機(jī)架上，靜電極通過電極臂裝在所述變壓器安裝機(jī)架的前端，動(dòng)電極與靜電極正對(duì)設(shè)置，所述動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括裝在所述變壓器安裝機(jī)架頂部的導(dǎo)軌、安裝動(dòng)電極的滑塊以及通過絲杠驅(qū)動(dòng)所述滑塊沿導(dǎo)軌往復(fù)移動(dòng)以使動(dòng)電極靠近或遠(yuǎn)離靜電極的伺服電機(jī)，所述動(dòng)電極裝在所述滑塊上，靜電極和動(dòng)電極均通過軟連接與所述變壓器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金電阻點(diǎn)焊焊槍，其特征在于:所述絲杠為滾珠絲杠，所述導(dǎo)軌為自潤滑直線導(dǎo)軌，所述變壓器為中頻直流變壓器。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋁合金電阻點(diǎn)焊焊槍，其特征在于:所述靜電極包括靜電極桿和裝在所述靜電極桿端部的電極帽，所述靜電極桿通過電極桿夾持塊裝在所述電極臂的前端。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋁合金電阻點(diǎn)焊焊槍，其特征在于:所述動(dòng)電極包括動(dòng)電極桿和裝在所述動(dòng)電極桿端部的電極帽，所述動(dòng)電極桿螺紋連接在所述滑塊上，動(dòng)電極桿分為兩段，兩段動(dòng)電極桿間通過圓錐面對(duì)接。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋁合金電阻點(diǎn)焊焊槍，其特征在于:所述變壓器上設(shè)有第一軟連接接合件和第二軟連接接合件，所述電極臂通過軟連接連接到所述第一軟連接接合件，所述滑塊通過軟連接連接到所述第二軟連接接合件。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋁合金電阻點(diǎn)焊焊槍，其特征在于:變壓器安裝機(jī)架上裝有可與機(jī)器人連接的法蘭安裝組件。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種鋁合金電阻點(diǎn)焊焊槍，包括變壓器安裝機(jī)架、變壓器、電極臂、靜電極、動(dòng)電極和動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，變壓器裝在變壓器安裝機(jī)架上，靜電極通過電極臂裝在變壓器安裝機(jī)架的前端，動(dòng)電極與靜電極正對(duì)設(shè)置，動(dòng)電極驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括裝在變壓器安裝機(jī)架頂部的導(dǎo)軌、安裝動(dòng)電極的滑塊以及通過絲杠驅(qū)動(dòng)滑塊沿導(dǎo)軌往復(fù)移動(dòng)以使動(dòng)電極靠近或遠(yuǎn)離靜電極的伺服電機(jī)，動(dòng)電極裝在滑塊上，靜電極和動(dòng)電極均通過軟連接與變壓器連接。
【IPC分類】B23K11/31, B23K103/10
【公開號(hào)】CN204893192
【申請?zhí)枴緾N201520512366
【發(fā)明人】姚維兵, 孫志成, 武富強(qiáng), 胡錫雄, 馮耀強(qiáng), 張強(qiáng), 房希凡, 陳世超
【申請人】森德萊焊接技術(shù)（廣州）有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年7月15日