CN102794555B - 一种自动焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动焊接机，包括工作台、设置在工作台上的一个或多个焊接机构以及用于控制焊接机构的控制系统,其特征在于：所述焊接机构包括中心电极和多个设置在中心电极周围的活动电极,所述活动电极包括滑轨、可滑动地安装滑轨上的活动电极块以及用于驱动电极块上滑动的活动电极气缸，所述中心电极与活动电极分别与电源两极连接，所述活动电极气缸与控制系统连接。该自动焊接机可以同时对多个工件或对同一工件的多个焊接部位进行自动焊接，自动化程度高，使用方便、焊接效率高。

Description

一种自动焊接机

本发明涉及一种电焊设备，特别涉及一种自动焊接机。

背景技术

碰焊是又叫电阻焊，具有生产效率高、成本低，节省材料等特点，广泛应用于工业生产中，是将焊件组合后通过电极施加压力，利用电流经过焊头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的一种焊接方式。

现有技术中，利用碰焊进行工作的焊接机大多采用手工对焊接过程中的加压、预热等环节进行控制，不仅浪费了大量人力、增加生产成本，所产出的产品质量更是无法得到统一的保证。另外，现有的碰焊焊机大多只能对一个待加工工件进行焊接，并且对同个待加工工件的的不同焊接部位亦只能逐位进行焊接，对于需要焊接多个工件的的产品或者需要焊接多个部位的工件，只能通过人手更改工件的位置和角度，这就造成了这种自动化程度不高的焊机使用不便、焊接效率低。

发明内容

本发明旨在针对现有技术的上述不足提供了一种自动焊接机。该自动焊接机可以同时对多个工件或对同一工件的多个焊接部位进行自动焊接，自动化程度高，使用方便、焊接效率高。

为此，本发明的自动焊接机采用如下技术方案：

一种自动焊接机，包括工作台、设置在工作台上的一个或多个焊接机构以及用于控制焊接机构的控制系统,所述焊接机构包括中心电极和多个设置在中心电极周围的活动电极,所述活动电极包括滑轨、可滑动地安装滑轨上的活动电极块以及用于驱动电极块上滑动的活动电极气缸，所述中心电极与活动电极分别与电源两极连接，所述活动电极气缸与控制系统连接。

实施时，将待加工工件套接在中心电极上，通过控制系统控制活动电极与待加工工件接触，中心电极与活动电极分别与电源两极接通后，即可实现焊接。中心电极上可固定一个或多个工件，活动电极的活动电极块上也可固定一个或多个工件，固定在中心电极上的工件的焊接面与活动电极的活动电极块上工件的焊接部位相对设置；活动电极块在活动电极气缸的驱动下沿滑轨作向中心电极的滑动，并将分别安装在活动电极块及中心电极上工件的焊接部位紧压在一起，在中心电极与活动电极间形成通路，使工件焊接部位产生高温进而融化，在活动电极气缸施压下，工件之间完成焊接；控制系统在焊接过程中用于对活动电极气缸所施加的压力、活动电极块和中心电极块与电源间的开闭路进行控制，同时可根据预设程序控制焊接过程中的电流大小，实现对焊接温度的控制，以优化焊接工艺；活动电极气缸推动活动电极块对工件加压，能实现对工件同时加热与加压，焊接过程的控制更精确。

具体地，所述中心电极包括设置在工作台上的固定座和设置在固定座上的中心电极块。固定座和中心电极块的形状应与工件相匹配,例如,工件为筒状时,则固定座和中心电极块对应为柱状,焊接时,将工件的筒腔套在固定座和中心电极块上。

作为进一步的技术改进，本自动焊接机还包括对中心电极和活动电极起冷却作用的冷却机构，所述固定座、中心电极块和活动电极块上均设有通孔，所述冷却机构包括向中心电极和活动电极提供冷却液的冷却管和与冷却管连接并向冷却管供应冷却液的冷却液供应装置，所述冷却液供应装置与控制系统连接，所述冷却管与所述通孔连接。

所述冷却液供应装置包括液箱和与冷却管连接的水泵，所述水泵与控制系统连接。

所述通孔通过冷却液回收管与冷却液供应装置连接。

在焊接过程中或焊接结束后，冷却管向所述固定座、中心电极和活动电极块上的通孔通以冷却液，冷却液吸收固定座、中心电极、活动电极块上的热量再经冷却液回收管回收，对焊接机构及工件进行冷却，从而加速工件焊接部位的凝固及冷却，缩短加工时间。

同时，所述冷却液供应装置可在控制系统控制下对冷却管内的冷却液流速进行控制，实际使用时，控制系统是通过对水泵压力控制实现对冷却液供应装置的控制，以调节焊接过程中的温度，满足不同的焊接工艺需求。水泵用于为冷却液供应装置中的冷却液提供压力，使冷却液能从冷却液供应装置经冷却管被输送至固定座、中心电极和活动电极块上。冷却液回收管可将利用后的冷却液回收至冷却液供应装置，以循环利用冷却液。

进一步地，所述滑轨面对中心活动电极的端部设置有固定块，所述固定块上设置有定位槽。

固定块与定位槽能够在焊接过程中将中心电极块位置锁死，防止焊接过程中由于电极气缸施压而使工件之间发生滑动错位，影响焊接质量；同时定位槽能实现对中心电极块上的工件进行定位，使其焊接部位对准活动电极块上的工件焊接部位。

所述中心电极上方还设置有在焊接时起定位和固定作用的加压机构。

对于中心电极块或活动电极块上形状较为复杂的工件，还需在加压时使用加压机构从中心电极上方对其进行加压，实现定位及固定。

所述加压机构包括固定于工作台上的安装架和设置在安装架上的加压气缸以及设置在加压气缸的推杆上的压板，所述压板在中心电极上方与中心电极块对准，所述加压气缸与控制系统连接。

当焊接开始后，所述控制系统控制所述加压气缸推动压板下降，与活动电极块或中心电极块上的工件接触后，继续向其加压，与活动电极的气缸一同作用，使中心电极块及活动电极块上的工件紧压在一起，防止焊接过程中工件间发生相对滑动而导致焊接部位错位。

作为本发明的改进方案，所述压板下侧还设置有一个或数个纵向电极块。

纵向电极块、加压气缸以及控制加压气缸的控制系统组成纵向电极。对于某些工件的焊接，需要纵向的焊接工位，中心电极与活动电极的设置不能满足其需求，则应使用设置在压板上的纵向电极；压板上纵向电极的设置，进一步满足了多工位焊接的需求，多工位焊接的同时进行，同时也缩短了加工时间。

所述活动电极的数量优选为2-10个。

上述控制系统可采用自动控制领域常用的可编程控制器，通过对可编程控制器进行程序预设，使得控制系统在焊接过程中可根据需要控制活动电极气缸所施加的压力、活动电极块和中心电极块与电源间的开闭路进行控制，同时可根据预设程序控制焊接过程中的电流大小，实现对焊接温度的控制，以优化焊接工艺。

本发明相对于现有技术，具有如下有益效果：

本发明通过设置由控制系统控制的中心电极和活动电极，使本自动焊接机可以同时对多个工件或对同一工件的多个焊接部位进行自动焊接，自动化程度高，使用方便、焊接效率高。由于本发明实现了多工位碰焊，在焊接过程中不需人工对工件的位置及角度进行调整，多工位焊接可一步完成，大幅度缩减了加工时间，有效降低了焊接成本，提高生产效率。

本发明在焊接机构中设置冷却机构，可通过控制冷却液的流速控制冷却效果，能有效缩短焊接结束后工件的冷却时间，加速工件焊接部位的凝固与定型，缩短加工时间。

本发明通过活动电极块与电极气缸结合，以电极气缸推动活动电极块对工件施压，活动电极块同时具备加压、通电加热等功能，使得通电加热过程与加压过程能同时进行，从而实现对焊接工艺的精确控制。

本发明在中心电极块上方增加了加压机构，能够对中心电极块或活动电极块上的工件进行由上而下的加压，帮助工件的固定，防止焊接过程中工件件发生错位。

本发明在滑轨的末端设置了固定块与定位槽，以对焊接过程中的中心电极块进行固定，防止其发生错位导致焊接失败；定位槽能对中心电极块进行定位，使工件的焊接部位相互对准，实现精确焊接。

本发明在加压机构的下侧设置了纵向电极块，满足更多工位的焊接需求。

附图说明

图1是本发明实施例1结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

如图1所示，本实施例公开的自动焊接机包括工作台1、设置在工作台上的一个焊接机构以及用于控制焊接机构的控制系统,焊接机构包括中心电极和三个设置在中心电极周围的活动电极2,活动电极包括滑轨、可滑动地安装滑轨上的活动电极块以及用于驱动电极块上滑动的活动电极气缸3，中心电极与活动电极分别与电源两极连接，活动电极气缸与控制系统连接。

实施时，将待加工工件套接在中心电极上，通过控制系统控制活动电极与待加工工件接触，中心电极与活动电极分别与电源两极接通后，即可实现焊接。中心电极上可固定一个或多个工件，活动电极的活动电极块上也可固定一个或多个工件，固定在中心电极上的工件的焊接面与活动电极的活动电极块上工件的焊接部位相对设置；活动电极块在活动电极气缸的驱动下沿滑轨作向中心电极的滑动，并将分别安装在活动电极块及中心电极上工件的焊接部位紧压在一起，在中心电极与活动电极间形成通路，使工件焊接部位产生高温进而融化，在活动电极气缸施压下，工件之间完成焊接；控制系统在焊接过程中用于对活动电极气缸所施加的压力、活动电极块和中心电极块与电源间的开闭路进行控制，同时可根据预设程序控制焊接过程中的电流大小，实现对焊接温度的控制，以优化焊接工艺；活动电极气缸推动活动电极块对工件加压，能实现对工件同时加热与加压，焊接过程的控制更精确。

本实施例中,中心电极包括设置在工作台上的固定座和设置在固定座上的中心电极块4。固定座和中心电极块的形状应与工件相匹配,例如,本实施例的自动焊接机适用于焊接筒状工件,则固定座和中心电极块对应为柱状,焊接时,将工件的筒腔套在固定座和中心电极块上。

本实施例中,自动焊接机还包括对中心电极和活动电极起冷却作用的冷却机构，固定座、中心电极块和活动电极块上均设有通孔，冷却机构包括向中心电极和活动电极提供冷却液的冷却管和与冷却管连接并向冷却管供应冷却液的冷却液供应装置，冷却液供应装置与控制系统连接，冷却管与所述通孔连接。冷却液供应装置包括液箱和与冷却管连接的水泵，所述水泵与控制系统连接。

通孔通过冷却液回收管与冷却液供应装置连接。

在焊接过程中或焊接结束后，冷却管向所述固定座、中心电极和活动电极块上的通孔通以冷却液，冷却液吸收固定座、中心电极、活动电极块上的热量再经冷却液回收管回收，对焊接机构及工件进行冷却，从而加速工件焊接部位的凝固及冷却，缩短加工时间。

同时，冷却液供应装置可在控制系统控制下对冷却管内的冷却液流速进行控制，实际使用时，控制系统是通过对水泵压力控制实现对冷却液供应装置的控制，以调节焊接过程中的温度，满足不同的焊接工艺需求。当然实际操作时,亦可以通过人工控制冷却液供应装置。水泵用于为冷却液供应装置中的冷却液提供压力，使冷却液能从冷却液供应装置经冷却管被输送至固定座、中心电极和活动电极块上。冷却液回收管可将利用后的冷却液回收至冷却液供应装置，以循环利用冷却液。

为了在焊接时进一步定位工件，滑轨面对中心活动电极的端部设置有固定块5，所述固定块上设置有定位槽。

固定块与定位槽能够在焊接过程中将中心电极块位置锁死，防止焊接过程中由于电极气缸施压而使工件之间发生滑动错位，影响焊接质量；同时定位槽能实现对中心电极块上的工件进行定位，使其焊接部位对准活动电极块上的工件焊接部位。

上述控制系统采用自动控制领域常用的可编程控制器，通过对可编程控制器进行程序预设，使得控制系统在焊接过程中可根据需要控制活动电极气缸所施加的压力、活动电极块和中心电极块与电源间的开闭路进行控制，同时可根据预设程序控制焊接过程中的电流大小，实现对焊接温度的控制，以优化焊接工艺。

利用本实施例的自动焊接机对工件进行焊接时，工作原理如下：将待焊接的工件分别安装在活动电极块及中心电极块上，并调整工件的位置，使工件焊接部位大致相互对准；同时，使用定位槽将中心电极块上的工件精确定位，固定块将中心电极块锁死；启动控制系统，中心电极、活动电极分别接通电源的正负极；控制系统控制活动电极沿滑轨往中心电极块方向移动，直至活动电极块及中心电极块上的工件焊接部位相互接触；工件的焊接部位接触后，在电流作用下产生大量热能，并使接触部位发生熔化，同时电极气缸与压板对工件同时施压，使熔化状态下的接触部位紧密结合后，焊接结束，断电；冷却供应系统通过冷却液管往固定座、中心电极块、活动电极块上的通孔以一定流速通以冷却水，冷却水带走上述机构中的热量后通过冷却液回收管回收至冷却液供应系统并继续循环，直至焊接机构及工件冷却完毕，将工件取下，便可进行下一次焊接。

实施例2

本实施例公开的自动焊接机与实施例1的自动焊接机相比，不同点在于，在本实施例中，所述工作台上设置有两个焊接机构，且每个焊接机构包括四个活动电极。

另外，在本实施例中，中心电极上方还设置有在焊接时起定位和固定作用的加压机构。这是因为对于中心电极块或活动电极块上形状较为复杂的工件，还需在加压时使用加压机构从中心电极上方对其进行加压，实现定位及固定。

本实施例中的加压机构包括固定于工作台上的安装架和设置在安装架上的加压气缸以及设置在加压气缸的推杆上的压板，压板在中心电极上方与中心电极块对准，加压气缸与控制系统连接。当焊接开始后，所述控制系统控制所述加压气缸推动压板下降，与活动电极块或中心电极块上的工件接触后，继续向其加压，与活动电极的气缸一同作用，使中心电极块及活动电极块上的工件紧压在一起，防止焊接过程中工件间发生相对滑动而导致焊接部位错位。

本实施例中，压板下侧还设置有一个纵向电极块。纵向电极块、加压气缸以及控制加压气缸的控制系统组成纵向电极。对于某些工件的焊接，需要纵向的焊接工位，中心电极与活动电极的设置不能满足其需求，则应使用设置在压板上的纵向电极；压板上纵向电极的设置，进一步满足了多工位焊接的需求，多工位焊接的同时进行，同时也缩短了加工时间。

利用本实施例的自动焊接机焊接工件时，其工作原理是在实施例1的工作原理基础上，控制系统可控制加压机构对工件的顶部进行加压，在必要时，可以利用纵向电极块、加压气缸以及控制加压气缸的控制系统组成的纵向电极对工件顶部的焊接部位进行焊接。

当利用加压机构对工件进行加压时，是在焊接开始后，控制系统控制所述加压气缸推动压板下降，与活动电极块或中心电极块上的工件接触后，继续向其加压，与活动电极的气缸一同作用，使中心电极块及活动电极块上的工件紧压在一起，防止焊接过程中工件间发生相对滑动而导致焊接部位错位。

当利用纵向电极地工件顶部进行焊接时，是在利用中心电极和活动电极焊接工件其它部位的同时，由控制系统控制加压气缸推动纵向电极块与工件的接离，实现焊接动作。

以上为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种自动焊接机，包括工作台（1）、设置在工作台上的一个或多个焊接机构以及用于控制焊接机构的控制系统,其特征在于：所述焊接机构包括中心电极和多个设置在中心电极周围的活动电极,所述活动电极包括滑轨、可滑动地安装滑轨上的活动电极块（2）以及用于驱动电极块上滑动的活动电极气缸（3），所述中心电极与活动电极分别与电源两极连接，所述活动电极气缸（3）与控制系统连接，所述中心电极包括设置在工作台上的固定座和设置在固定座上的中心电极块；所述焊接机构还包括对中心电极和活动电极起冷却作用的冷却机构，所述固定座、中心电极块和活动电极块上均设有通孔，所述冷却机构包括向中心电极和活动电极提供冷却液的冷却管和与冷却管连接并向冷却管供应冷却液的冷却液供应装置，所述冷却液供应装置与控制系统连接，所述冷却管与所述通孔连接；所述通孔通过冷却液回收管与冷却液供应装置连接；所述滑轨面对中心活动电极的端部设置有固定块（5），所述固定块上设置有定位槽；所述中心电极上方还设置有在焊接时起定位和固定作用的加压机构；所述加压机构包括固定于工作台上的安装架和设置在安装架上的加压气缸以及设置在加压气缸的推杆上的压板，所述压板在中心电极上方与中心电极块对准，所述加压气缸与控制系统连接。

2.根据权利要求1所述的自动焊接机，其特征在于：所述压板下侧还设置有一个或数个纵向电极块。

3.根据权利要求2所述的自动焊接机，其特征在于：所述活动电极的数量为2-10个。