CN101386107A - 电容储能焊机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电容储能焊机及其使用方法，该焊机特点为装有微电脑和操作面板，采用微电脑通过控制主电柜以控制与主电柜电性相连的装置，操作面板用于向微电脑发送指令和显示整个电容储能焊机的工作状态。在焊接过程中，通过微电脑精确设置各焊接参数以及精确控制焊机各部分的具体运行动作，从而能够实现更好的焊接质量。同时，与微电脑连接的显示面板可以显示焊接过程中各焊接参数和焊机各部分的具体情况，方便操作人员更加直观地监控焊接过程，在需要变换焊接参数时，可通过显示面板直接操作，实现了人机互动，方便操作人员操作焊机。

Description

电容储能焊机及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种电阻焊机，特别是指采用电容存储电能进行放电的电阻焊机；同时，本发明还涉及使用电容储能焊机的方法。

背景技术

电容储能焊是利用电容存储的电能在瞬间释放出电流，同时集中大电流穿过小面积点时将焊件加热至熔接效果以实现焊接，焊机过程中电极通过数十千安的电流，因此在焊接时所产生之热量引至焊件热变形比较小。

专利号为200420103005.9的专利中涉及到的一种储能双点焊机，其主要包括机架，安装在机架上的上下电极和工作转盘，用于驱动上下电极和工作转盘的液压增力缸，以及与储能变压器连接的软铜带和硬铜带，软铜带同时与储能变压器连接。其工作过程如下，将焊件固定在位于工作转盘上的工件定位板上，液压增力缸驱动上电极头下行，当上电极头碰到工件后再进一步带动与工件接触的下电极下行，当下电极碰到与储能变压器相连的硬铜排后，这时储能变压器放电焊件，焊接过程完成后上下电极均上行直至回复到初始位置。这种焊机在焊接过程中不能够精确控制上下电极的移动距离、上下电极对焊件施加的焊接压力大小以及施加压力的时间等焊接参数，同时，不能够全程监控焊接过程焊机各部分装置的运行情况以及焊接参数的变化，以至于导致各个焊件的焊接质量存在比较大的差距。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不仅能够精确控制各焊接参数、而且能够全程监控焊机各部分的运行情况的电容储能焊机。

为了解决上述问题，本发明电容储能焊机采用的技术方案如下：该焊机包括机架；变压器；主电柜；安装在机架上的上、下电极，该上、下电极与所述变压器电性相连；设有两个以上工位的转盘，在转盘上对应于每个工位均设有一个用于夹持焊件的工装夹具；用于驱动所述上电极在焊接过程中运动的驱动机构，该驱动机构与主电柜电性相连；以及用于存储电能的电容储能柜，储能柜与所述变压器以及主电柜分别电性相连；同时，其还包括一微电脑和一操作面板，该微电脑通过控制主电柜以控制与主电柜电性相连的装置，操作面板用于向微电脑发送指令和显示整个电容储能焊机的工作状态。

在焊接过程中，通过微电脑精确设置各焊接参数以及精确控制焊机各部分的具体运行动作，从而能够实现更好的焊接质量。同时，与微电脑连接的显示面板可以显示焊接过程中各焊接参数和焊机各部分的具体情况，方便操作人员更加直观地监控焊接过程，在需要变换焊接参数时，可通过显示面板直接操作，实现了人机互动，方便操作人员操作焊机。

进一步地，该焊机还包括一用于检测焊件安装高度的光栅尺，该光栅尺通过所述微电脑控制，光栅尺能够精确控制焊件在工装夹具上的安装高度是否正确，以利于更加精确焊件之间的配合尺寸，提高焊接质量。

更进一步地，该焊机还包括一用于检测转盘分度的分度器，该分度器通过所述微电脑控制，分度器能够精确控制转盘的转动角度，确保焊接转动后其预设的焊点处在上电极下行的竖直线上，使得每个焊件上的焊点位置均相同。

同时，为了在焊接过程中保持焊接电流的稳定性，在机架上还装有可控硅，该可控硅与所述主电柜电性相连，在焊接施加压力的时间相同的情况下，焊接电流越稳定，焊点之间的焊接效果就越接近，这样就可以避免焊不透或焊穿的情况。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种使用该电容储能焊机的方法。不仅能精确控制焊接参数，而且还能实现自动化作业，操作过程简单。

为了解决上述问题，本发明所采用的方法的具体步骤如下：

A：将焊件装入工装夹具内，校验焊机无误后启动；

B：所述转盘转动一定角度使所述焊件到达上下电极所处位置，所述微电脑判断焊接参数是否正确；

C：如果判断出所述焊接参数正确则进行焊接；如果判断出所述焊接参数错误则输出报警，直至取得正确的焊接参数后进行焊接；

D：焊接结束后转盘再转动与上述角度大小相同的角度，从所述工装夹具上取下焊件，并判断是否需要继续循环进行焊接。

由控制焊接精确制焊机的微电脑判断焊接过程中的焊接参数，并将指令发送至各操作单位，这样就能精确控制焊接参数，且焊机自动实现微电脑中的预设的参数和操作顺序完成一次焊接过程。

为了进一步实现在焊接之前，即焊件在转盘上的工装夹具固定时，能够确保焊件在夹具上的固定位置和高度符合工艺要求，在焊机上装有光栅尺以精确检测焊件的固定高度，装有光栅尺后该焊机的使用方法如下：

a：将焊件装入工装夹具内，校验焊机无误后启动；

b：所述转盘转动与上述角度大小相同的角度使焊件位于所述光栅尺的检测范围后，所述光栅尺检测焊件的安装高度是否正确；

c：如果检测出焊件的安装高度错误，则输出焊件重新装入直至无误；如果检测出焊件的安装高度正确，则执行后续动作；

d：所述转盘转动与上述角度大小相同的角度，使所述焊件到达上下电极所处位置，所述微电脑判断焊接参数是否正确；

e：如果判断出所述焊接参数正确则进行焊接；如果判断出所述焊接参数错误则输出报警，直至取得正确的焊接参数后进行焊接；

f：焊接结束后转盘再转动与上述角度大小相同的角度，从所述工装夹具上取下焊件，并判断是否需要继续循环进行焊接。

在判断焊接参数之前首先判断工件的固定位置和高度是否正确，保证整个焊接过程均精确按照预设的工艺要求进行，更加精确地控制焊接质量。

附图说明

图1为本发明电容储能焊机的一种实施方式的主视图；

图2为图1中电容储能焊机的俯视图；

图3为图1中电容储能焊机沿K向的结构图；

图4为图1中电容储能焊机的电极结构图。

图5为图1中电容储能焊机沿P向的局部结构图

具体实施方式

现结合附图和具体实施例来对本发明电容储能焊机及其使用方法做进一步说明。

如图1至图4所示，本发明电容储能焊机包括机架1；变压器2，在本实施例中，变压器2被安装在机架1的框架内，大大减少焊机的体积；主电柜3；安装在机架1上的上电极4和下电极5，该上电极4、下电极5与变压器2通过导线电性相连；设有两个以上工位的转盘6，在本发明中，在转盘6上共设有八个工位，在转盘6上对应于每个工位均设有一个用于夹持焊件的工装夹具7；用于驱动所述上电极4在焊接过程中运动的驱动机构8，在本实施例中该驱动机构8采用液压驱动，相比其他的驱动机构，采用液压驱动上电极在焊接加压时能够保证上电极平稳运行，该驱动机构8与主电柜3电性相连，这样就可以通过主电柜3控制驱动机构的运行，上电极4和下电极5安装在液压驱动机构8的驱动缸12上；以及用于存储电能的电容储能柜9，储能柜9与所述变压器2以及主电柜3分别通过导线电性相连。

在焊接过程中为了提高焊接质量，本发明电容储能焊机其还包括微电脑(图中为示出)和操作面板10，该微电脑通过控制主电柜3以控制与主电柜3电性相连的装置，操作面板10用于向微电脑发送指令和显示整个电容储能焊机的工作状态。通过微电脑精确设置各焊接参数以及精确控制焊机各部分的具体运行动作，从而能够实现更好的焊接质量，与微电脑连接的显示面板可以显示焊接过程中各焊接参数和焊机各部分的具体情况，方便操作人员更加直观地监控焊接过程，在需要变换焊接参数时，可通过显示面板直接操作，实现了人机互动，方便操作人员操作焊机。在本实施例中，所述微电脑采用德国西门子SIMATIC PC系列微机控制系统。

本发明电容储能焊机的具体工作过程如下：第一步，将焊件装入工装夹具7内，校验焊机无误后启动焊机；第二步，转盘转动45度使所述焊件到达上下电极所处位置，由于在转盘6上共设有八个工位，相邻每个工位之间的夹角为45度，此时，所述微电脑判断预先设置在其中的焊接参数是否正确；第三步，如果判断出所述焊接参数正确，则液压驱动机构8驱动安装在驱动缸12上的上电极4下行，同时，安装在驱动缸12上的上电极5上行，当上电极4和下电极5均与焊件接触后启动焊机进行焊接；如果判断出所述焊接参数错误则输出报警，直至取得正确的焊接参数后按照上述过程进行焊接；第四步，焊接结束后转盘6再转动45度，从所述工装夹具上取下焊件，并判断是否需要继续循环进行焊接，如果需要循环焊接，则按照上述过程循环操作，如果不需要进行焊接，则焊机停止运转。

为了更加精确控制焊件之间的配合尺寸，提高焊接质量，该焊机还包括用于检测焊件安装高度的光栅尺13，针对每个工装夹具均安装有一个光栅尺13，该光栅尺13通过所述微电脑控制，光栅尺能够精确控制焊件在工装夹具上的安装高度是否正确。

本发明电容储能焊机装入光栅尺后，其具体工作过程与上述操作过程基本相似，不同之处在于：启动焊机后，转盘6首先转动45度使焊件位于光栅尺13的检测范围后，光栅尺13检测焊件的安装高度是否正确；如果检测出焊件的安装高度错误，则输出焊件重新装入直至安装高度无误；如果检测出焊件的安装高度正确，则执行后续动作。

本发明电容储能焊机还包括用于检测转盘分度的分度器(图中未示出)，该分度器通过微电脑控制，分度器能够精确控制转盘的转动角度，确保焊接转动后其预设的焊点处在上电极下行的竖直线上，使得每个焊件上的焊点位置均相同。为了在焊接过程中保持焊接电流的稳定性，在机架2上还装有可控硅18，该可控硅18与主电柜3通过导线电性相连，在焊接施加压力的时间相同的情况下，焊接电流越稳定，焊点之间的焊接效果就越接近，这样就可以避免焊不透或焊穿的情况。

本发明电容储能焊机还包括焊接结束时从工装夹具7上取下焊件的卸料装置15，该卸料装置15位于所述转盘6上方，可以提高焊接过程的自动化程度。以及冷却系统14，该冷却系统14通过水管17内的循环水冷却所述上电极4、下电极5、可控硅18以及液压驱动机构8，这样就可以防止上下电极在长时间工作时温度不断地上升以及保证可控硅18和液压驱动机构8出于稳定的工作状态。

为了提高本发明电容储能焊机的安全性，其还包括用于隔离工作区的防护罩16，在工作区内装有安全光栅(图中未示出)，当焊机出于工作状态时，如果有工作人员进入防护罩16内的工作区域，焊机会及时发出警报。

以上所揭露的仅为发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1、一种电容储能焊机，其包括机架；变压器；主电柜；

安装在机架上的上、下电极，该上、下电极与所述变压器电性相连；

设有两个以上工位的转盘，在转盘上对应于每个工位均设有一个用于夹持焊件的工装夹具；

用于驱动所述上电极在焊接过程中运动的驱动机构，该驱动机构与主电柜电性相连；

以及用于存储电能的电容储能柜，储能柜与所述变压器以及主电柜分别电性相连；其特征在于：

其还包括一微电脑和一操作面板，该微电脑通过控制主电柜以控制与主电柜电性相连的装置，操作面板用于向微电脑发送指令和显示整个电容储能焊机的工作状态。

2、如权利要求1所述的电容储能焊机，其特征在于：其还包括一用于检测焊件安装高度的光栅尺，该光栅尺通过所述微电脑控制。

3、如权利要求1或2所述的电容储能焊机，其特征在于：其还包括一用于检测转盘分度的分度器，该分度器通过所述微电脑控制。

4、如权利要求1所述的电容储能焊机，其特征在于：所述微电脑采用德国西门子SIMATIC PC系列微机控制系统。

5、如权利要求1所述的电容储能焊机，其特征在于：在机架上还装有可控硅，该可控硅与所述主电柜电性相连以控制焊接过程中的工作电流的稳定性。

6、如权利要求1所述的电容储能焊机，其特征在于：其还包括一焊接结束时从工装夹具上取下焊件的卸料装置，该卸料装置位于所述转盘上方。

7、如权利要求1或5所述的电容储能焊机，其特征在于：其还包括一冷却系统，该冷却系统用于冷却所述上下电极、可控硅以及驱动机构。

8、如权利要求1所述的电容储能装置，其特征在于：其还包括一用于隔离工作区的防护罩，工作区内装有安全光栅。

9、一种使用权利要求1所述的电容储能焊机的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤，

A：将焊件装入工装夹具内，校验焊机无误后启动；

B：所述转盘转动一定角度使所述焊件到达上下电极所处位置，所述微电脑判断焊接参数是否正确；

C：如果判断出所述焊接参数正确则进行焊接；如果判断出所述焊接参数错误则输出报警，直至取得正确的焊接参数后进行焊接；

D：焊接结束后转盘再转动与上述角度大小相同的角度，从所述工装夹具上取下焊件，并判断是否需要继续循环进行焊接。

10、一种使用权利要求2所述的电容储能焊机的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤，

a：将焊件装入工装夹具内，校验焊机无误后启动；

b：所述转盘转动一定角度使焊件位于所述光栅尺的检测范围后，所述光栅尺检测焊件的安装高度是否正确；

c：如果检测出焊件的安装高度错误，则输出焊件重新装入直至无误；如果检测出焊件的安装高度正确，则执行后续动作；

d：所述转盘转动与上述角度大小相同的角度使所述焊件到达上下电极所处位置，所述微电脑判断焊接参数是否正确；

e：如果判断出所述焊接参数正确则进行焊接；如果判断出所述焊接参数错误则输出报警，直至取得正确的焊接参数后进行焊接；

f：焊接结束后转盘再转动与上述角度大小相同的角度，从所述工装夹具上取下焊件，并判断是否需要继续循环进行焊接。

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