CN104070281A - 用于点焊装置的冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于点焊装置的冷却系统，该系统冷却点焊装置的加热部件，该点焊装置包括两个电极、枪体、以及转换器，该系统可包括空气压缩机、与空气压缩机连接并将由空气压缩机供应的压缩空气分离成热空气和冷却空气的空气分离器、以及将由空气分离器分离的冷却空气供应至点焊装置的加热部件的连接管线。

Description

用于点焊装置的冷却系统

相关申请的引用

本申请要求于2013年3月26日提交的韩国专利申请第10-2013-0032188号的优先权，将其全部内容为了所有目的通过该引用而结合到本文中

技术领域

本发明的示例性实施方式涉及一种用于点焊装置的冷却系统。更特别地，本发明涉及一种用于点焊装置的冷却系统，该系统可通过冷却空气来冷却点焊装置的加热部分（加热部）。

背景技术

通常，诸如面板的几个部件在车体工厂的装配中通过点焊方式来结合。点焊是通过将电流和电压（压力）施加至重叠的待焊接物体使用电阻来结合待焊接物体的焊接方法。

点焊装置用于点焊，并且基本上包括枪体上的移动电极和固定电极。

点焊装置通过按压支撑在固定电极上的待焊接物体、通过使用致动器操作可移动电极、以及通过将电阻施加至固定电极和移动电极，使用电阻在待焊接物体上执行点焊。

另一方面，因为点焊装置通过固定电极和移动电极使用电阻在待焊接物体上执行点焊，所以热量在固定电极和移动电极上产生。因此，点焊装置配备有用于连续去除热量的冷却系统。

冷却系统是供应冷却液的水冷冷却系统，该冷却液以预定压力从外面供应至固定电极和移动电极，并且去除在固定电极和移动电极上产生的热量，并且还供应至转换器。

点焊装置的水冷冷却系统包括冷却液供应软管和冷却液输出软管（例如，位于具有点焊装置在其上的机器人上），并且使用冷却液泵等通过供应软管和输出软管使冷却液循环至点焊装置的加热部件。

然而，因为点焊装置的水冷冷却系统具有将冷却液循环至点焊装置的加热部件的结构，所以在用于安装诸如冷却液泵的冷却液效用的空间上存在限制，并且可能增加用于冷却液效用的初始投资和维护的成本。

在本发明的背景技术部分中公开的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解，并且不应当视为承认或以任何形式建议该信息形成已经为本领域的技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面涉及提供一种用于点焊装置的冷却系统，该系统具有如下优势，即，使用由无冷却液效用的简单构造产生的冷却空气能够冷却点焊装置的加热部件。

在本发明的一个方面中，一种用于点焊装置的冷却系统，该系统用于冷却点焊装置的加热部件，该点焊装置包括两个电极、枪体、以及转换器，该系统可包括空气压缩机、与空气压缩机连接并将从空气压缩机供应的压缩空气分离成热空气和冷却空气的空气分离器、以及连接至空气分离器并将由空气分离器分离的冷却空气供应至点焊装置的加热部件的连接管线（连接线，连接线路）。

空气分离器可包括涡流管设备，该涡流管设备具有通过其引入压缩空气的入口、将压缩空气的动能转换为热能并将压缩空气分离成热空气和冷却空气的能量转换单元、通过其排出热空气的第一排出单元（排放单元）、以及通过其排出冷却空气的第二排出单元。

第二排出单元通过连接管线连接至两个电极。

第二排出单元通过连接管线与位于枪体上的转换器连接。

冷却空气流动空间限定在两个电极中，冷却空气通过冷却空气流动空间流动。

两个电极可分别具有连接至连接管线以用于通过连接管线将冷却空气引入至冷却空气流动空间中的空气入口、以及用于将穿过冷却空气流动空间的冷却空气排出至外面的空气出口。

内管设置在两个电极中并且连接至连接管线以便冷却空气流过内管。

两个电极可分别具有连接至连接管线以用于通过连接管线将冷却空气供应至内管的空气入口、以及用于将穿过内管的冷却空气排出至外面的空气出口。

系统可进一步包括压缩空气供应管线，该压缩空气供应管线将入口与空气压缩机连接，其中电磁阀设置在压缩空气供应管线中。

系统可进一步包括温度传感器，该温度传感器感测两个电极的温度并且将感测信号输出至控制器。

控制器根据来自温度传感器的感测信号打开或关闭电磁阀。

温度控制阀设置在连接第二排出单元与两个电极的连接管线中。

在本发明的另一方面中，一种用于点焊装置的冷却系统，用于冷却点焊装置的加热部件，该点焊装置包括两个电极、枪体、以及转换器，该系统可进一步包括空气压缩机、与空气压缩机连接并将从空气压缩机供应的压缩空气分离成热空气和冷却空气的空气分离器、以及连接至空气分离器并将由空气分离器分离的冷却空气供应至点焊装置的加热部件的连接管线，其中，两个电极分别具有连接至连接管线以用于注入冷却空气的空气入口、用于将冷却空气排出至外面的空气出口、以及设置在两个电极中并与空气入口连接的内管，其中流动空间形成在两个电极中，冷却空气通过该流动空间流动。

系统可进一步包括将空气分离器与空气压缩机连接的压缩空气供应管线、设置在压缩空气供应管线中的电磁阀、感测两个电极的温度并输出感测信号的温度传感器、以及根据来自温度传感器的输出信号控制电磁阀的操作的控制器。

系统可进一步包括温度控制阀，该温度控制阀设置在连接管线中，其中控制器根据来自温度传感器的输出信号控制温度控制阀的操作。

空气分离器可包括涡流管设备，该涡流管设备具有连接至空气压缩机并通过其引入压缩空气的入口、将压缩空气的动能转换为热能并将压缩空气分离成热空气和冷却空气的能量转换单元、通过其排出热空气的第一排出单元、以及通过其排出冷却空气的第二排出单元。

根据本发明的示例性实施方式，可以使用作为空气分离器的涡流管将压缩空气分离成热空气和冷却空气并且通过冷却空气来冷却点焊装置的加热部件。

因此，因为可在本发明的示例性实施方式中去除相关技术的诸如冷却液泵的冷却液效用和冷却液管，所以可以减少初始投资和维护的成本并增加焊接空间的可用性。

本发明的方法和设备具有其他特征和优势，该特征和优势将从结合于此的附图中以及下列具体实施方式中而变得明显或者可在其中更详细地阐述，该附图与具体实施方式一起用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1为示出了根据本发明的示例性实施方式的用于点焊装置的冷却系统的视图。

图2为示出了用在根据本发明的示例性实施方式的用于点焊装置的冷却系统中的空气分离器的视图。

图3为示出了用在根据本发明的示例性实施方式的用于点焊装置的冷却系统中的移动电极和固定电极的冷却结构的视图。

图4为示出了用在根据本发明的示例性实施方式的用于点焊装置的冷却系统中的转换器的视图。

应当理解的是，附图无需按比例绘制，其提出本发明的基本原理的各种说明性特征的略微简化的表达。如此处公开的本发明的特定设计特征（例如，包括特定的尺寸、定向、位置、以及形状）将通过特定的意图应用和使用环境来部分地确定。

在附图中，参考标号指代贯穿附图的几个视图的本发明的相同或等同部件（部分）。

具体实施方式

现在将详细地参照本发明的各个实施方式，所述实施方式的实施例在附图中进行说明并在下面进行描述。尽管将结合示例性实施方式对本发明进行描述，然而应当理解的是，本说明并非旨在将本发明限于那些示例性的实施方式。相反，本发明旨在不仅覆盖示例性实施方式，而且还覆盖可包括在如由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种变型、修改、等同物和其他实施方式。

下文中将参照附图对本发明进行更加全面地描述，其中示出了本发明的示例性实施方式。如本领域的技术人员将理解的，在完全不脱离本发明的精神或范围的情况下，描述的实施方式可以以各种不同的方式进行修改。

与示例性实施方式的描述非相关的部件未示出以使得描述清楚，并且类似的参考标号指代贯穿本说明书的类似的元件（要素）。

此外，在附图中示出的构造的尺寸和厚度为了描述的方便性而选择性地设置，使得本发明不限于附图中示出的那些，并且厚度进行了放大以使得部件和区域清楚。

在下列描述中用第一、第二等来区别部件的名称是为了区分具有相同关系的部件，并且部件不限于下列描述中的顺序。

在整个本说明书中，除非明确地相反描述，否则词语“包括”以及诸如“包含”或“含有”的变型将理解为表示包含所述元件而非排除任何其他元件。

此外，此处使用的术语“…单元”、“…机构”、“…部分”、“…构件”等意味着包含的部件的单元执行至少一个或多个功能或操作。

图1为示意性地示出了根据本发明的示例性实施方式的用于点焊装置的冷却系统的视图。

参照图1，根据本发明的示例性实施方式的用于点焊装置的冷却系统100可用于点焊装置1，该点焊装置在车体装配线中的诸如车体面板的几个部件上执行点焊。

例如，点焊装置1包括安装在焊接机器人2的臂端处的枪体3以及电极4和电极5，该两个电极为固定在枪体3处的第一焊接末端。

电极4和电极5可以是固定电极4和安装成能够在枪体3上对应于固定电极4往复运动的移动电极5。

移动电极5可相对于固定电极4通过在枪体3处的致动器5a而往复运动。

点焊装置1进一步包括安装在枪体3上的转换器6，该转换器将电力转换为焊接电流，并且将焊接电流供应至固定电极4和移动电极5。

点焊装置1为本技术领域普遍已知的双向点焊系统，并且因此其构造在此不再详细描述。

根据本发明的示例性实施方式的用于点焊装置的冷却系统可去除相关技术的冷却液效用，并且可使用由简单构造产生的冷却空气来冷却点焊装置1的加热部件。

即，在本发明的示例性实施方式中，冷却空气可产生并供应至点焊装置1的加热部件，例如，固定电极4、移动电极5、以及转换器6。

根据本发明的示例性实施方式的用于点焊装置的冷却系统100基本上包括空气压缩机10、空气分离器20、连接管线60、以及控制器90。

空气压缩机10通常设置在车体装配线中的工作区域，该空气压缩机将以预定压力压缩的空气（压缩空气）供应至空气分离器20。

空气分离器20设置用于将从空气压缩机10供应的压缩空气分离成热空气和冷空气（下文中，称为“冷却空气”）。

空气分离器20与空气压缩机10连接，并且可将冷却空气供应至点焊装置1的加热部件，诸如固定电极4、移动电极5、以及转换器6。

图2为示意性的示出了用在根据本发明的示例性实施方式的用于点焊装置的冷却系统中的空气分离器的视图。

参照图1和图2，根据本发明的示例性实施方式的空气分离器20可包括涡流管30，该涡流管将预定流体（本发明的示例性实施方式中的压缩空气）分离成加热流体（本发明的示例性实施方式中的热空气）和冷却流体（本发明的示例性实施方式中的冷却空气）。

涡流管30包括能量转换单元31，该能量转换单元将从空气压缩机10供应的压缩空气的动能转换为热能，并且将压缩空气分离成热空气和冷却空气。

涡流管30包括通过其引入压缩空气的入口33、通过其排出热空气的第一排出单元35、以及通过其排出冷却空气的第二排出单元37。圆锥形喷嘴设置在第一排出单元35中。

当从空气压缩机10供应的压缩空气通过入口33引入至能量转换单元31中时，涡流管30可将压缩空气的动能转换为热能，并且通过能量转换单元31将压缩空气分离成热空气和冷却空气。

涡流管30通过第一排出单元35排出从压缩空气分离出的热空气以及通过第二排出单元37排出冷却空气。

涡流管30是将预定流体的动能转换为热能并将流体分离成加热流体和冷却流体的通用涡流管，因此在此不再提供其构造的详细描述。

涡流管30的入口33可通过压缩空气供应管线41与空气压缩机10连接。响应于来自控制器90的电控制信号进行操作的电磁阀43设置在压缩空气供应管线41中。

点焊装置1配备有感测固定电极4和移动电极5的温度的温度传感器45。温度传感器45感测固定电极4和移动电极5的温度，并且将感测信号输出至控制器90。

控制器90可通过根据来自温度传感器45的感测信号来控制电磁阀43的操作而选择性地打开/关闭压缩空气供应管线41的通道。

例如，控制器90可接收来自温度传感器45的用于固定电极4和移动电极5的温度测量值，并且根据温度测量值通过将温度测量值与预定的参考温度进行比较来将电控制信号供应至电磁阀43。

即，当温度测量值为参考温度或更大时，控制器90可通过将On（接通，打开）信号供应至电磁阀43，使用电磁阀43打开压缩空气供应管线41的通道。参考温度可被定义为其中加热部件要求冷却的温度。

当温度测量值低于参考温度时，控制器90可通过将Off（截止，关闭）信号供应至电磁阀43，使用电磁阀43关闭压缩空气供应管线41的通道。

根据本发明的示例性实施方式的连接管线60设置用于供应冷却空气，该冷却空气通过第二排出单元37排出至点焊装置1的加热部件。

连接管线60可以是将涡流管30的第二排出单元37与点焊装置1的加热部件连接的金属管或橡胶管。

在本发明的示例性实施方式中，如图3所示，连接管线60可分别连接至固定电极4和移动电极5，以便通过由涡流管30供应的冷却空气分别冷却点焊装置1的固定电极4和移动电极5。

冷却空气通过其流动的冷却空气流动空间7限定在固定电极4和移动电极5中。即，内管75设置在电极4和电极5的末端中，并且内管75限定冷却空气流动空间7。

用于通过连接管线60将冷却空气注入至流动空间7中的空气入口8和用于将穿过冷却空气流动空间7的冷却空气排出至外面的出口9形成在固定电极4和移动电极5上。

连接管线60将冷却空气供应至冷却空气流动空间7，即，通过空气入口8供应至内管75。

如图4所示，连接管线60可连接至转换器6以通过从涡流管30供应的冷却空气来冷却点焊装置1的转换器6。

在该构造中，连接管线60连接至转换器6的外壳，并且可将冷却空气供应至外壳中。此外，用于排出冷却空气的出口（附图中未示出）通过转换器6而加热，该出口形成在外壳上。

如图2和图3所示，温度控制阀71可设置在连接管线60中，其将涡流管30的第二排出单元37与点焊装置1的固定电极4和移动电极5连接。

温度控制阀71附接至预定的流体供应管，并且根据流体的温度来控制流体的流动。

即，在从涡流管30供应的冷却空气的预定温度条件的范围内，温度控制阀71可通过打开连接管线60的通道利用连接管线60将保持预定温度的冷却空气供应至固定电极4和移动电极5。

例如，假设压缩空气的压力为约5.5巴，当冷却空气的温度为约零下26.2°时，温度控制阀71可打开连接管线60的通道。

未在附图中说明的参考标号“91”表示用于将电力93供应至转换器6的电源线。

将参考附图详细描述具有上述构造的根据本发明的示例性实施方式的用于点焊装置的冷却系统100的操作。

首先，在本发明的示例性实施方式中，当通过点焊装置1的固定电极4和移动电极5在待焊接物体上执行点焊时，温度传感器45感测固定电极4和移动电极5的温度并将感测信号输出至控制器90。

然后，控制器90根据由温度传感器45感测的温度测量值通过将温度测量值与预定参考温度进行比较来将电控制信号供应至电磁阀43。

当温度测量值为参考温度或更大时，将On信号从控制器90供应至电磁阀43，并且压缩空气供应管线41的通道打开。

相反，当温度测量值低于参考温度时，将Off信号从控制器90供应至电磁阀43，并且可关闭压缩空气供应管线41的通道。

如上所述，当由温度传感器45感测的温度测量值为参考温度或更大时，由空气压缩机10压缩的空气通过压缩空气供应管线41供应至涡流管30的入口33。

当压缩空气供应至涡流管30的入口33时，涡流管30通过能量转换单元31将压缩空气的动能转换为热能，并且将压缩空气分离成热空气和冷却空气。

从压缩空气分离出的热空气通过第一排出单元35排出，并且冷却空气通过第二排出单元37排出。

将通过第二排出单元37排出的冷却空气供应至连接管线60，并且在从涡流管30供应的冷却空气的预定温度条件的范围内，连接管线60中的温度控制阀71可打开连接管线60的通道。因此，控制器90可控制温度控制阀71的打开/关闭。

例如，假设压缩空气的压力为约5.5巴，当冷却空气的温度为约零下26.2°时，温度控制阀71可打开连接管线60的通道。

因此，通过连接管线60，将冷却空气利用固定电极4和移动电极5的空气入口8注入至电极的冷却空气流动空间7中，并且因此冷却固定电极4和移动电极5。

此外，通过冷却空气流动空间7加热的冷却空气经由固定电极4和移动电极5的空气出口8排出至外面。

此外，在本发明的示例性实施方式中，可以通过连接管线60将冷却空气供应至转换器6的外壳中而利用冷却空气来冷却转换器6。

因此，按照上述根据本发明的示例性实施方式的用于点焊装置的冷却系统100，可使用作为空气分离器20的涡流管30将压缩空气分离成热空气和冷却空气，并且可以利用冷却空气来冷却点焊装置1的加热部件。

因此，因为可在本发明的示例性实施方式中去除相关技术的诸如冷却液泵的冷却液效用和冷却液管，所以可以减少初始投资和维护的成本并增加焊接空间的可用性。

为了说明的方便和在所附权利要求中的精确定义，术语“上方”、“下方”、“内部”以及“外部”用于参照如显示在附图中的示例性实施方式的特征的位置来描述这些特征。

为了说明和描述的目的，已提出了本发明的具体示例性实施方式的上述描述。上述描述并非旨在是详尽的或将本发明限于公开的精确形式，而是显然地，根据上述教导可存在许多修改和变型。上述描述并非旨在是详尽的或将本发明限于公开的精确形式，而是显然地，根据上述教导以及其各种变化和修改而可存在许多修改和变型。旨在包含由此处所附的权利要求所限定的本发明的范围及其等同物。

Claims (16)

1.一种用于点焊装置的冷却系统，用于冷却所述点焊装置的加热部件，所述点焊装置包括两个电极、枪体、以及转换器，所述系统包括：

空气压缩机；

空气分离器，与所述空气压缩机连接，并且将由所述空气压缩机供应的压缩空气分离成热空气和冷却空气；以及

连接管线，连接至所述空气分离器，并且将由所述空气分离器分离的所述冷却空气供应至所述点焊装置的所述加热部件。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述空气分离器包括涡流管设备，所述涡流管设备具有：

入口，所述压缩空气通过所述入口引入；

能量转换单元，将所述压缩空气的动能转换为热能，并且将所述压缩空气分离成所述热空气和所述冷却空气；

第一排出单元，通过所述第一排出单元排出所述热空气；以及

第二排出单元，通过所述第二排出单元排出所述冷却空气。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第二排出单元通过所述连接管线而连接至所述两个电极。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述第二排出单元通过所述连接管线与所述枪体上的所述转换器连接。

5.根据权利要求2所述的系统，其中，在所述两个电极中限定冷却空气流动空间，所述冷却空气通过所述冷却空气流动空间而流动。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述两个电极分别具有：

空气入口，连接至所述连接管线，用于通过所述连接管线将所述冷却空气引入到所述冷却空气流动空间中；以及

空气出口，用于将穿过所述冷却空气流动空间的所述冷却空气排出至外面。

7.根据权利要求2所述的系统，其中，在所述两个电极中设置内管，并且所述内管连接至所述连接管线，使得所述冷却空气流过所述内管。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述两个电极分别具有：

空气入口，连接至所述连接管线，用于通过所述连接管线将所述冷却空气供应至所述内管；以及

空气出口，用于将穿过所述内管的所述冷却空气排出至外面。

9.根据权利要求2所述的系统，进一步包括压缩空气供应管线，所述压缩空气供应管线将所述入口与所述空气压缩机连接，其中在所述压缩空气供应管线中设置电磁阀。

10.根据权利要求9所述的系统，进一步包括温度传感器，所述温度传感器感测所述两个电极的温度并且将感测信号输出至所述控制器。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述控制器根据来自所述温度传感器的所述感测信号打开或关闭所述电磁阀。

12.根据权利要求2所述的系统，其中，温度控制阀设置在连接所述第二排出单元与所述两个电极的所述连接管线中。

13.一种用于点焊装置的冷却系统，用于冷却所述点焊装置的加热部件，所述点焊装置包括两个电极、枪体、以及转换器，所述系统包括：

空气压缩机；

空气分离器，与所述空气压缩机连接，并且将由所述空气压缩机供应的压缩空气分离成热空气和冷却空气；以及

连接管线，连接至所述空气分离器，并且将由所述空气分离器分离的所述冷却空气供应至所述点焊装置的加热部件；

其中，所述两个电极分别具有：

空气入口，连接至所述连接管线，用于注入所述冷却空气；

空气出口，用于将所述冷却空气排出至外面；以及

内管，设置在所述两个电极中，并且与所述空气入口连接，其中在所述两个电极中形成流动空间，所述冷却空气通过所述流动空间而流动。

14.根据权利要求13所述的系统，进一步包括：

压缩空气供应管线，将所述空气分离器与所述空气压缩机连接；

电磁阀，设置在所述压缩空气供应管线中；

温度传感器，感测所述两个电极的温度并且输出感测信号；以及

控制器，根据来自所述温度传感器的所述输出信号来控制所述电磁阀的操作。

15.根据权利要求14所述的系统，进一步包括设置在所述连接管线中的温度控制阀，其中所述控制器根据来自所述温度传感器的所述输出信号来控制所述温度控制阀的操作。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述空气分离器包括涡流管设备，所述涡流管设备具有：

入口，连接至所述空气压缩机，并且通过所述入口引入所述压缩空气；

能量转换单元，将所述压缩空气的动能转换为热能，并且将所述压缩空气分离成所述热空气和所述冷却空气；

第一排出单元，通过所述第一排出单元排出所述热空气；以及

第二排出单元，通过所述第二排出单元排出所述冷却空气。