CN103753007B - 电阻焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明电阻焊接方法，该方法所使用的装置包括：恒流充电装置、储能电容组、电子开关管、压力焊钳、控制器、电压检测器和推杆装置，控制器向恒流充电装置发出信号让恒流充电装置开始对储能电容组进行充电；同时，控制器向推杆装置发出信号让推杆装置开始对压力焊钳施加压力；当控制器检测到电压检测器的电压已经达到所需电压，并且检测到推杆装置已经达到所需压力后，控制器向电子开关管发出触发信号，使电子开关管闭合，让储能电容组以自由放电的方式在压力焊钳上完成焊接工作；重复上述步骤，直到焊接完成为止，本发明采用直流电流完成焊接，这就减小了对电网供电能力的要求，在焊接点附近无需变压器，设备重量大大降低，便于在焊接机器人或机械臂上使用。

Description

电阻焊接方法
技术领域
本发明涉及了一种金属焊接方法，特别是使用电阻焊接的方式对金属进行焊接的方法。
背景技术
从目前的文献及专利检索来看，现有的电阻焊皆采用交流电完成，为提高焊接电流必须使用变压器，为减轻变压器重量又必须采用高频电流，尤其在以下专利中体现更明显：CN1098672A、CN1276277A、CN200967120Y、CN1736649A、CN1586783A，变压器在提高焊接电流的好处毋庸置疑，但同时带来了如下缺陷：1、设备体积或重量过大，不便于布局，增加结构设计的难度。2、交流焊接电流对线路电感敏感。3、变压器空耗影响设备效率。4、对电网有冲击污染。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术中电阻焊接必须使用变压器的问题，而提供一种在无变压器或换能器的条件下的电阻焊接方法，它是以法拉级大容量电容为储能载体，用大功率可控开关管做控制开关点，在两被焊金属材料接触压力达到需求时，触发打开开关管，将电容中存储的电能释放，利用接触面接触电阻较大的特点，千安级的电流将产生高温，达到熔焊接触面的目的。
为了完成本申请的发明目的，本发明采用以下技术方案：
本发明一种电阻焊接方法，该方法所使用的装置包括：恒流充电装置、储能电容组、电子开关管、压力焊钳、控制器、电压检测器和推杆装置，恒流充电装置、电压检测器、储能电容组和压力焊钳依次并联连接，在储能电容组和压力焊钳之间的电路上串接有电子开关管，压力焊钳的一端装有推杆装置，控制器通过信息线分别与恒流充电装置、电压检测器、电子开关管和推杆装置相连，电子开关管处于断开状态，其中：所述方法包括以下步骤：
（A）控制器向恒流充电装置发出信号让恒流充电装置开始对储能电容组进行充电；
（B）在（A）步骤进行的同时，控制器向推杆装置发出信号让推杆装置开始对压力焊钳施加压力；
（C）当控制器检测到电压检测器的电压已经达到所需电压，并且检测到推杆装置已经达到所需压力后，控制器向电子开关管发出触发信号，使电子开关管闭合，让储能电容组以自由放电的方式在压力焊钳上完成焊接工作；
（D）在（C）步骤完成后，重复（A）步骤，直到焊接完成为止。
本发明一种电阻焊接方法，其中：所述电子开关管是载流量大于2000安以上的电子开关管；
本发明一种电阻焊接方法，其中：所述电子开关管为可控硅电子开关管或绝缘栅双极型晶体管（IGBT）；
本发明一种电阻焊接方法，其中：所述储能电容组的容量大于3法拉；
本发明一种电阻焊接方法，其中：所述推杆装置为电动、气动或液动的推杆装置。
本发明摈弃了变压器，利用电阻焊时间极短（有效时间小于1毫秒），将蓄能和放能分时控制，采用秒级时间蓄能，毫秒级时间焊接，系统对供电要求较低，整机功率只需要目前同类设备的百分之一。
本发明以电容为储能载体，在焊接工作前，根据焊接需要，将电能存于电容，当为两焊接材料提供压接力达到要求后，触发电子开关管接通电路，释放电容中存蓄的电能，形成短路电流，在接触点形成高温，熔焊两焊接材料。
本发明电阻焊接方法与现有的电阻焊接方法相比具有以下优点：
1、采用直流电流完成焊接，电容作为储能元件，焊接能源的存储和释放非同时进行，电容采用恒流充电，这就减小了对电网供电能力的要求。
2、采用电子开关管启动焊接工作，过程可控且大电流工作时已处在于电网物理隔断状态，对电网无不良影响。
3、电容工作电压在DC36V安全电压以下，安全、环保、可靠。
4、在焊接点附近无需变压器，设备重量大大降低，便于在焊接机器人或机械臂上使用。
附图说明
图1为本发明电阻焊接方法所使用的装置的示意图。
在图1中，标号1为恒流充电装置；标号2为储能电容组；标号3为电子开关管；标号4为压力焊钳；标号5为控制器；标号6为电压检测器；标号7为推杆装置。
具体实施方式
如图1所示，本发明的方法所使用的装置包括：恒流充电装置1、储能电容组2、电子开关管3、压力焊钳4、控制器5、电压检测器6和推杆装置7，恒流充电装置1、电压检测器6、储能电容组2和压力焊钳4依次并联连接，在储能电容组2和压力焊钳4之间的电路上串接有电子开关管3，压力焊钳4的一端装有推杆装置7，控制器5通过信息线分别与恒流充电装置1、电压检测器6、电子开关管3和推杆装置7相连，电子开关管3处于断开状态，
本发明方法包括以下步骤：
（A）控制器5向恒流充电装置1发出信号让恒流充电装置1开始对储能电容组2进行充电；
（B）在（A）步骤进行的同时，控制器5向推杆装置7发出信号让推杆装置7开始对压力焊钳4施加压力；
（C）当控制器5检测到电压检测器6的电压已经达到所需电压，并且检测到推杆装置7已经达到所需压力后，控制器5向电子开关管3发出触发信号，使电子开关管3闭合，让储能电容组2以自由放电的方式在压力焊钳4上完成焊接工作，焊接完成后，电子开关管3自动断开；
（D）在（C）步骤完成后，重复（A）步骤，直到焊接完成为止。
电子开关管3是载流量大于2000安以上的电子开关管；电子开关管3为可控硅电子开关管或绝缘栅双极型晶体管IGBT。储能电容组2的容量大于3法拉。恒流充电装置1可以是调节电压和电流的充电装置。所述推杆装置7为电动、气动或液动的推杆装置。
本发明的焊接方法具有以下特点：
（1）使用储能电容组2作为电阻焊电源，系统内不使用任何线圈型、工作电流大于1A的电感性元件。
（2）电子开关管3启动放电焊接。
（3）以恒流充电装置1为储能电容组2充电。
（4）控制方式是：控制器5对恒流充电装置1进行可调恒流定压充电，在焊点压力达标时，控制器5驱动电子开关管3放电，大电流在接触电阻较大处完成焊接工作。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (5)

1.一种电阻焊接方法，该方法所使用的装置包括：恒流充电装置(1)、储能电容组(2)、电子开关管(3)、压力焊钳(4)、控制器(5)、电压检测器(6)和推杆装置(7)，恒流充电装置(1)、电压检测器(6)、储能电容组(2)和压力焊钳(4)依次并联连接，在储能电容组(2)和压力焊钳(4)之间的电路上串接有电子开关管(3)，压力焊钳(4)的一端装有推杆装置(7)，控制器(5)通过信息线分别与恒流充电装置(1)、电压检测器(6)、电子开关管(3)和推杆装置(7)相连，电子开关管(3)处于断开状态，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
(A)控制器(5)向恒流充电装置(1)发出信号让恒流充电装置(1)开始对储能电容组(2)进行充电；
(B)在(A)步骤进行的同时，控制器(5)向推杆装置(7)发出信号让推杆装置(7)开始对压力焊钳(4)施加压力；
(C)当控制器(5)检测到电压检测器(6)的电压已经达到所需电压，并且检测到推杆装置(7)已经达到所需压力后，控制器(5)向电子开关管(3)发出触发信号，使电子开关管(3)闭合，让储能电容组(2)以自由放电的方式在压力焊钳(4)上完成焊接工作；
(D)在(C)步骤完成后，重复(A)步骤，直到焊接完成为止。
2.如权利要求1所述的一种电阻焊接方法，其特征在于：所述电子开关管(3)是载流量大于2000安的电子开关管。
3.如权利要求2所述的一种电阻焊接方法，其特征在于：所述电子开关管(3)为可控硅电子开关管或绝缘栅双极型晶体管。
4.如权利要求1或2或3所述的一种电阻焊接方法，其特征在于：所述储能电容组(2)的容量大于3法拉。
5.如权利要求4所述的一种电阻焊接方法，其特征在于：所述推杆装置(7)为电动、气动或液动的推杆装置。
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