CN107470761B - 点焊机及点焊机的控制装置和控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种点焊机及点焊机的控制装置和控制方法，其中点焊机包括上电极和位于所述上电极下的下电极；所述电焊机还包括压平机构，所述压平机构包括：驱动部和压平部，所述驱动部用于：驱动所述压平部向所述下电极的方向压平焊件面向所述上电极的上表面。比起夹压焊件的翘曲，本技术方案利用压平部直接压平焊件的上表面。在焊件的翘曲部分与焊件上表面其他部分齐平时，认为焊件上表面平整，利用本技术方案的点焊机可以很好控制压平停止时机，能够有效保持焊件外观一致性。
Description
技术领域
本发明涉及点焊机技术领域，特别涉及一种点焊机及点焊机的控制装置和控制方法。
背景技术
点焊是电阻焊接的一种形式，广泛应用于焊件是两薄板的焊接场合。
参照图1和图2，点焊机包括上电极1和位于上电极1下方的下电极2，其中下电极2固定设置，上电极1可以上下运动。在点焊过程中，上电极1向下运动至预压焊件3，焊件3支撑在下电极2上；接着，在上电极1与下电极2之间通电流，焊点A及附近的焊件3熔化并产生塑性变形，焊件3的两个薄板在焊点处融合在一起。
但是，由于上电极1预压焊件3，焊点A周围的焊件部分塑性变形，造成焊件边缘产生翘曲5，使得产品在外观和尺寸上出现不良情况。现有技术的通常做法是：在焊接完成后，用钳子手工将翘曲5夹平，这不好控制夹压力度及相应的夹压停止时机，产生焊件外观一致性不好的风险。
发明内容
本发明解决的问题是，在现有技术的点焊完成后，用钳子手工将翘曲的焊件部分夹平，这造成焊件外观一致性不好的风险。
为解决上述问题，本发明提供一种点焊机，点焊机包括上电极和位于所述上电极下的下电极；所述电焊机还包括压平机构，所述压平机构包括：驱动部和压平部，所述驱动部用于：驱动所述压平部向所述下电极的方向压平焊件面向所述上电极的上表面。
可选地，所述压平部具有供所述上电极通过的窗口。
可选地，所述驱动部包括驱动杆，所述驱动杆连接至所述压平部，所述驱动部用于：通过所述驱动杆驱动所述压平部向所述下电极的方向压平焊件的所述上表面。
可选地，所述驱动部包括气缸、液压缸、直线电机、或电磁阀。
可选地，所述压平机构还包括：导向机构；所述导向机构用于：导引所述压平部向所述下电极的方向运动以压平焊件的所述上表面。
可选地，所述导向机构包括：导孔和用于在所述导孔内穿行的导柱，所述导孔和所述导柱中的其中一个设于所述压平部且另一个固定设置。
可选地，所述压平部包括第一段、第二段及连接所述第一段和第二段的连接段；所述第一段用于压平所述焊件的上表面，所述第二段设有所述导向机构，所述连接段用于连接所述驱动部。
可选地，所述点焊机还包括：控制单元，所述控制单元用于：根据点焊翘曲信号控制所述驱动部驱动所述压平部向所述下电极的方向运动，以压平所述焊件的所述上表面。
可选地，所述点焊机还包括：计时单元；所述计时单元用于：计算点焊时间，并在所述点焊时间达到预设点焊时间时，产生所述点焊翘曲信号。
可选地，所述点焊机还包括：位置监测单元；所述位置监测单元用于：监测所述上电极的位移，并在监测到所述上电极远离所述下电极运动时，产生所述点焊翘曲信号。
可选地，所述点焊机还包括：表面平整度测量单元；所述表面平整度测量单元用于：在点焊过程中或点焊结束后测量所述焊件的所述上表面，并在测量到所述上表面翘曲时，产生所述点焊翘曲信号。
本发明提供一种用于上述任一所述的点焊机的控制装置，控制装置包括控制单元，所述控制单元用于：根据点焊翘曲信号控制所述驱动部驱动所述压平部向所述下电极的方向运动，以压平所述焊件的所述上表面。
可选地，所述控制装置还包括：计时单元；所述计时单元用于：计算点焊时间，并在所述点焊时间达到预设点焊时间时，产生所述点焊翘曲信号。
可选地，所述控制装置还包括：位置监测单元；所述位置监测单元用于：监测所述上电极的位移，并在监测到所述上电极远离所述下电极运动时，产生所述点焊翘曲信号。
可选地，所述控制装置还包括：表面平整度测量单元；所述表面平整度测量单元用于：在点焊过程中或点焊结束后测量所述焊件的所述上表面，并在测量到所述上表面翘曲时，产生所述点焊翘曲信号。
本发明还提供一种上述任一所述的点焊机的控制方法，控制方法包括：根据点焊翘曲信号控制所述驱动部驱动所述压平部向所述下电极的方向运动，以压平所述焊件的所述上表面。
可选地，控制方法还包括：计算点焊时间，并在所述点焊时间达到预设点焊时间时，产生所述点焊翘曲信号。
可选地，控制方法还包括：监测所述上电极的位移，并在监测到所述上电极远离所述下电极运动时，产生所述点焊翘曲信号。
可选地，控制方法还包括：在点焊过程中或点焊结束后测量所述焊件的所述上表面，并在测量到所述上表面翘曲时，产生所述点焊翘曲信号。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
在点焊完成后，可以控制驱动部驱动压平部从上往下运动，至将焊件的焊点附近的翘曲压平，使得焊件面向上电极的上表面变得平坦。比起夹压焊件的翘曲，本技术方案利用压平部直接压平焊件的上表面。在焊件的翘曲部分与焊件上表面其他部分齐平时，认为焊件上表面平整，利用本技术方案的点焊机可以很好控制压平停止时机，能够有效保持焊件外观一致性。
附图说明
图1是现有技术的点焊机的结构示意图；
图2是图1所示区域B的放大图；
图3是本发明具体实施例的点焊机的立体图；
图4是本发明具体实施例的点焊机中，控制单元和计时单元的位置示意图；
图5是本发明一个变形例的点焊机中，控制单元和位置监测单元的位置示意图；
图6是本发明另一个变形例的点焊机中，控制单元和表面平整度测量单元的位置示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
参照图3，点焊机包括：上电极10、位于上电极10下的下电极11和压平机构12。压平机构12包括：驱动部13和压平部14。驱动部13用于：驱动压平部14向下电极11的方向压平焊件15面向上电极10的上表面150。
在点焊过程中，下电极11固定设置，上电极10向下预压焊件15，焊点附近的焊件边缘翘曲。在点焊过程中或点焊后，压平部14可以直接压平焊件15的上表面150，使得焊件翘曲与焊件15的上表面150的其他部分齐平，焊件15的上表面150平整。比起夹压焊件的翘曲，本技术方案在焊件15的翘曲部分与焊件15的上表面150的其他部分齐平时，认为焊件15的上表面150平整，利用本技术方案的点焊机可以很好控制压平停止时机，能够有效保持焊件15的外观一致性。
在点焊之前，可以控制驱动部13驱动压平部14运动至不干涉上电极10正常工作的位置，上电极10可以有效接触焊件15，实现对焊件15的点焊操作。上电极10为具有尖端的柱体，下电极11具有板面，在点焊时，焊件15可以支撑在下电极11的板面上，上电极10的尖端抵在焊件15上，并在焊件15内形成焊点。
其中，压平部14可以是平板，至少平板的下表面为平面，不具有突起，可以有效压平焊件15的上表面。
压平部14具有供上电极10通过的窗口140。在点焊之前，驱动部13可以驱动压平部14向上运动；在点焊时，上电极10可以通过窗口140接触焊件15。当焊件15出现翘曲，控制驱动部13驱动压平部14向下运动，窗口140使得压平部14不会干涉上电极10，同时压平部14有效压平焊件15的翘曲。
驱动部13包括驱动杆16，驱动杆16连接至压平部14，驱动部13用于：通过驱动杆16驱动压平部14向下电极11的方向压平焊件15的上表面150。此时，驱动杆16平行于上电极10，驱动杆16在上下运动时带动压平部14同步运动。驱动杆16可以通过螺栓连接的方式连接至压平部14。
驱动部13可以为气缸，包括具有空腔的缸体、位于空腔内的活塞以及复位机构，驱动杆16连接至活塞。通过向空腔内充气，可以驱动活塞和驱动杆16向上运动；通过从空腔内排气，复位机构驱动活塞和驱动杆16向下运动。
作为一种改进，驱动部13可以为液压缸，液压缸利用液体作为驱动介质来实现活塞和驱动杆16上下运动。作为一种变形例，驱动部13可以包括直线电机或电磁阀。以电磁阀为例，驱动杆连接至阀芯。对电磁阀通电，阀芯可以带动驱动杆向下运动；电磁阀断电，阀芯可以带动驱动杆向上运动至复位。
驱动部13和下电极11可以均支撑在基台20上。
压平机构12还包括：导向机构17；导向机构17用于：导引压平部14向下电极11的方向运动以压平焊件15的上表面150。在压平部14上下运动的过程中，导引机构17起到导引作用，保持压平部14平稳运动。
导引机构17包括：导孔18和用于在导孔18内穿行的导柱19，其中，导孔18设置于压平部14，沿上下方向贯通压平部14，导柱19固定设置。在压平部14上下运动时，导柱19在导孔18内穿行，导柱19可以限定压平部14在水平方向晃动。导孔18可以为通孔、或者盲孔。
作为一种变形例，导柱可以设置在压平部，导孔固定设置。例如，导孔形成于固定设置的基座内。
压平部14包括第一段141、第二段142以及连接第一段141和第二段142的连接段143。第一段141用于压平焊件15的上表面150，窗口140形成于第一段141。第二段142设有导向机构17中的导孔18。连接段143用于连接驱动部13。驱动部13在压平部14两端之间连接压平部14，可以在一定程度上实现压平部14平衡。同时，在第二段142设置有导向机构17，压平部14可以保持更好得平衡，焊件15受到第一段141的压力在水平面内也比较均匀，避免出现压力在局部集中。
结合图4，点焊机还包括：控制单元30。控制单元30用于：根据点焊翘曲信号控制驱动部13驱动压平部14向下电极11的方向运动，以压平焊件15的上表面150。这可以实现压平机构12自动化工作，相比于现有技术，本技术方案节省工时，效率高。
控制单元30可以集成在点焊机内。作为一种改进，可以在点焊机之外单独设置一个控制装置，该控制装置包括所述控制单元30。
点焊机还包括：计时单元31；计时单元31用于：计算点焊时间，并在点焊时间达到预设点焊时间时，产生点焊翘曲信号。计时单元31可以从点焊开始时开始计时，例如从上电极10和下电极11之间通电流时开始计时。预设点焊时间可以是点焊开始到翘曲出现的大致时间，这可以通过常规试验或经验进行设定。或者，预设点焊时间可以是点焊开始到点焊结束的时间。
控制单元30从计时单元31接收点焊翘曲信号，控制驱动部13驱动压平部14作相应运动。计时单元31可以集成在控制单元30。或者，计时单元31和控制单元30可以相互单独设置，计时单元31可以选择计时器，并设置为与控制单元30通信。
计时单元31和控制单元30可以均集成在点焊机中。作为一种改进，可以在点焊机之外单独设置一个控制装置，该控制装置包括计时单元31和控制单元30。
作为一种变形例，参照图3并结合图5，点焊机还包括：位置监测单元40；位置监测单元40用于：监测上电极10的位移，并在监测到上电极10远离下电极11运动时，产生点焊翘曲信号。在点焊过程中，上电极10先向下朝下电极11运动至抵靠焊件15；在点焊结束后，上电极10向上远离下电极11运动。因此，位置监测单元40可以在监测到上电极10向下运动之后，向上运动时，产生点焊翘曲信号。
位置监测单元40可以是直线位移传感器，设置为与控制单元30通信。位置监测单元40可以集成在控制单元30，或者两者可以单独设置。
位置监测单元40和控制单元30可以均集成在点焊机中。作为一种改进，可以在点焊机之外单独设置一个控制装置，该控制装置包括位置监测单元40和控制单元30。
作为另一种变形例，参照图3并结合图6，点焊机还包括：表面平整度测量单元50；表面平整度测量单元50用于：在点焊过程中或点焊结束后测量焊件15的上表面150，并在测量到上表面150翘曲时，产生所述点焊翘曲信号。当焊件15的上表面出现翘曲，表面平整度测量单元50被激发而产生点焊翘曲信号。
表面平整度测量单元50可以是扫描传感器。操作扫描传感器水平运动，以扫描点焊后的焊件15的上表面150，并在扫描到翘曲时，产生点焊翘曲信号。表面平整度测量单元50可以集成在控制单元30，或者两者可以单独设置。
表面平整度测量单元50和控制单元30可以均集成在点焊机中。作为一种改进，可以在点焊机之外单独设置一个控制装置，该控制装置包括表面平整度测量单元50和控制单元30。
参照图3，本发明还提供一种点焊机的控制方法，该控制方法包括：根据点焊翘曲信号控制驱动部13驱动压平部14向下电极11的方向运动，以压平焊件15的上表面150。实现这一控制方法，可以利用前文所述控制单元对驱动部进行自动化控制，或者可以手工操作驱动部13驱动压平部14作相应运动。
控制方法还可以包括：计算点焊时间，并在点焊时间达到预设点焊时间时，产生点焊翘曲信号。
作为一种变形例，控制方法还可以包括：监测上电极的位移，并在监测到上电极远离下电极运动时，产生点焊翘曲信号。
作为另一种变形例，控制方法还可以包括：在点焊过程中或点焊结束后测量焊件的所述面，并在测量到所述上表面翘曲时，产生所述点焊翘曲信号。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (8)
1.一种点焊机，包括上电极和位于所述上电极下的下电极；
其特征在于，所述点焊机还包括压平机构，所述压平机构包括：驱动部和压平部，所述驱动部用于：驱动所述压平部向所述下电极的方向压平焊件面向所述上电极的上表面；
所述压平部具有供所述上电极通过的窗口，在点焊过程中或点焊后，压平部直接压平焊件的上表面，使得焊件翘曲部分与焊件的上表面的其他部分齐平，焊件的上表面平整；
所述点焊机还包括：控制单元及表面平整度测量单元；所述控制单元用于：根据点焊翘曲信号控制所述驱动部驱动所述压平部向所述下电极的方向运动，以压平所述焊件的所述上表面；所述表面平整度测量单元用于：在点焊过程中或点焊结束后测量所述焊件的所述上表面，并在测量到所述上表面翘曲时，产生所述点焊翘曲信号。
2.如权利要求1所述的点焊机，其特征在于，所述驱动部包括驱动杆，所述驱动杆连接至所述压平部，所述驱动部用于：通过所述驱动杆驱动所述压平部向所述下电极的方向压平焊件的所述上表面。
3.如权利要求1所述的点焊机，其特征在于，所述驱动部包括气缸、液压缸、直线电机、或电磁阀。
4.如权利要求1所述的点焊机，其特征在于，所述压平机构还包括：导向机构；所述导向机构用于：导引所述压平部向所述下电极的方向运动以压平焊件的所述上表面。
5.如权利要求4所述的点焊机，其特征在于，所述导向机构包括：导孔和用于在所述导孔内穿行的导柱，所述导孔和所述导柱中的其中一个设于所述压平部且另一个固定设置。
6.如权利要求4所述的点焊机，其特征在于，所述压平部包括第一段、第二段及连接所述第一段和第二段的连接段；
所述第一段用于压平所述焊件的上表面，所述第二段设有所述导向机构，所述连接段用于连接所述驱动部。
7.一种用于权利要求1~6任一项所述的点焊机的控制装置，其特征在于，包括控制单元及表面平整度测量单元；所述控制单元用于：根据点焊翘曲信号控制所述驱动部驱动所述压平部向所述下电极的方向运动，以压平所述焊件的所述上表面；所述表面平整度测量单元用于：在点焊过程中或点焊结束后测量所述焊件的所述上表面，并在测量到所述上表面翘曲时，产生所述点焊翘曲信号。
8.一种权利要求1~6任一项所述的点焊机的控制方法，其特征在于，包括：
在点焊过程中或点焊结束后测量所述焊件的所述上表面，并在测量到所述上表面翘曲时，产生所述点焊翘曲信号；
根据点焊翘曲信号控制所述驱动部驱动所述压平部向所述下电极的方向运动，以压平所述焊件的所述上表面。
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