CN108941957B - 一种双电源触桥全自动焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双电源触桥全自动焊接系统，包括在台面上设有转盘，转盘上表面沿圆周均匀固定安装有八个结构一致的锁位夹具，每个锁位夹具对应一个工位，在台面上围绕转盘设有多个机构，一工位外侧设有触桥上料机构、二工位外侧设有上料机构一、三工位外侧设有焊接机构一、四工位外侧设有检测机构、五工位为转位工位、六工位外侧设有上料机构二、七工位外侧设有焊接机构二、八工位外侧设有出品机械手。本发明的装置，采用了四级缓冲加压、四级柔性产热；兼容多种触点和触桥，生产效率明显提高，电流和压力消耗显著下降，电极寿命增长，合格率达到100％，设备成本低。

Description

一种双电源触桥全自动焊接系统

技术领域

本发明属于焊接技术领域，涉及一种双电源触桥全自动焊接系统。

背景技术

圆弧形触点与圆弧触桥组合具有良好的电流分断能力，已广泛应用于双电源触桥系统，现有的双电源触桥产品组焊时，基本上采用上电极与下电极对应安装，并对直板式触桥和触点进行上下电极正对，垂直对压通电加热，实现电阻钎焊接；但对于四周厚度较薄、中间厚度厚，薄厚比巨大的触桥与触点直接相对加热加压，此种焊接方式存在以下问题：

1)由于触点中间厚，四周薄呈圆弧状，四周已焊接，中间往往难焊，例如电阻钎焊，四周钎料已融化溢出，触点中间钎料还未融化；继续加热，等到中间厚的地方钎料融化，触点薄的四周钎料已溢出流掉，无法形成焊缝，钎焊面积大大减少，产生空隙无焊缝的虚焊，焊接强度不均匀不牢固，目前无法解决。

2)触桥和触点钎焊连接处及触点外形极易产生变形、凸出和错位，触点与触桥无法准确定位，现有的焊接电极需要经过多次重复大电流焊接才能焊接加工完成，但多次焊接会导致每个触桥和触点的焊接效果不一致，并且电极材质反复受到软化，对电极消耗较大易造成电极脱落。

3)现有大电流电阻钎焊方式与凸楞与凹槽焊接电极结构，仅依靠电极外表面传输电流和硬直压力，凸楞与凹槽固定了形状，垂直对压固定了电流压力的方向。但遇到不同规格产品时，产品外表曲率有较大的差异，电极外表面和产品表面接触贴合产生间隙，极易产生飞溅，电极更换和刮除飞溅频繁，严重者产品与电极焊在一体，使焊接无法进行。

经检索，到目前为止还未有成功的兼容多种产品的一次性全自动焊接系统，也没有针对双电源触桥与触点的全自动焊接设备的应用及专利的申请。

发明内容

本发明提供了一种双电源触桥全自动焊接系统，解决了现有技术中焊接不良、产品质量低、成本高、生产效率不高及无法自动化的问题。

本发明的技术方案是，一种双电源触桥全自动焊接系统，包括在台面上设有转盘，转盘上表面沿圆周均匀固定安装有八个结构一致的锁位夹具，每个锁位夹具对应一个工位，在台面上围绕转盘设有多个机构，具体是，一工位外侧设有触桥上料机构、二工位外侧设有上料机构一、三工位外侧设有焊接机构一、四工位外侧设有检测机构、五工位为转位工位、六工位外侧设有上料机构二、七工位外侧设有焊接机构二、八工位外侧设有出品机械手。

本发明的双电源触桥全自动焊接系统，其特征还包括：

所述的每个锁位夹具的结构是，包括基座、外挡板、转动支座及旋转电机，基座设有背板，外挡板与基座并排固定连接为一体，基座中部为圆弧槽，圆弧槽位于外挡板与背板之间，转动支座位于圆弧槽中，旋转电机固定在外挡板外立面上；

旋转电机的传动轴穿过外挡板的孔一、转动支座的固定轴孔后伸进背板的支撑轴承孔中，并且传动轴上的键槽通过平键与转动支座固定轴孔中的键槽配合传动连接；外挡板及背板分别位于转动支座轴心线两边，基座两边为T字型底板，每个T字型底板侧面开有螺纹孔，每个T字型底板沿竖直方向各自开有朝下张口的台阶孔，两个台阶孔分别套装在转盘上底板方槽两边的一对滑动轴上，台阶孔向下与底板方槽之间安装有弹簧二；

圆弧槽为半圆柱形状的空间，在圆弧槽两边上沿分别开有U型槽一和U型槽二，U型槽一和U型槽二内镶有碳石墨电极，靠近U型槽一和U型槽二的内圆表面分别设有一个顶升孔；

背板上表面设有一个半圆的短直滑轨和两个挡块，短直滑轨位于两个挡块中间，短直滑轨与触桥中间通槽及半圆槽形状相吻合，一起称为触桥的输出滑道。

本发明有益效果是：1)采用了五级缓冲加压、四级生热；兼容多种触点和触桥，消除了手工上料位置偏移造成虚焊、漏焊及直压焊接凹凸不平、外观变形变色、焊透率差、焊缝间隙大、焊带焊剂浪费的问题；消除了手工上下料的高故障和卡料，无法定位或无法装配的问题；消除了现有硬直垂直对压导致电极和产品表面变形、飞溅和虚焊的问题。2)每分钟焊接45-65只，生产效率提高25-40倍，电流和压力消耗下降80％-95％以上，电极寿命增长15-23倍，焊接强度达100％，合格率达到100％。

附图说明

图1a是本发明焊接对象的触桥结构示意图；

图1b是本发明完成焊接的触桥成品结构示意图；

图2是本发明的全自动焊接系统的整体结构示意图；

图3是本发明中的转盘工位分布示意图；

图4是本发明中的锁位夹具3的结构示意图；

图5是本发明中的焊接机构一6的整体结构示意图；

图6是本发明中的U型安装架68的结构示意图；

图7是本发明中的下电极组件59的结构示意图；

图8a是本发明中的上电极座61的结构示意图；

图8b是本发明中的一种上电极的结构示意图；

图8c是本发明中的另一种上电极结构示意图；

图9a是本发明中的上料机构一5的示意图；

图9b是本发明中的上料机构一5的局部示意图；

图10a是本发明中的焊带上料组件的示意图；

图10b是本发明中的焊带上料组件的局部示意图。

图中，1、台面，2、转盘，3、锁位夹具，4、触桥上料机构，5、上料机构一，6、焊接机构一，7、检测机构，9、上料机构二，10、焊接机构二，11、出品机械手，12、分割器，13、转盘总成，18、基座，19、转动支座，20、外挡板，21、旋转电机，22、传动轴，24、T字型底板，25、圆弧槽，26、U型槽一，27、U型槽二，28、背板，29、输出滑道，31、挡块，32、短直滑轨，33、台阶一，34、孔一，35、孔二，36、台阶孔，37、台阶二，38、圆弧板，39、定位孔，40、固定轴孔，41、限位块一，42、7字型板，43、矩型槽，44、十字板条，45、短滑轨，46、限位块二，47、平键，48、顶升孔，49、一工位，50、二工位，51、三工位，52、四工位，53、五工位，54、六工位，55、七工位，56、八工位，57、电机一，58、齿轮链条副，59、下电极组件，60、上电极，61、上电极座，62、上电极组件，63、滑轨副一，64、组合件，65、活性接头，66、L型架，67、加压气缸，68、U型安装架，69、铜排，70、上板，71、开口槽一，72、导电液槽，73、U型槽三，74、开口槽二，75、孔三，76、孔四，77、下导电板，78、中导电板，79、顶板，80、缓冲架，81、滑杆，82、U型底板，83、悬挂板，85、支撑板，86、顶升气缸，87、滑轨副二，88、弹簧一，90、下台阶板，91、定长送焊带单元，92、半圆运输板，93、L型板架，94、销轴，95、气缸一，96、牵引单元，97、L型压架，98、竖直滑轨，99、焊带，100、摩擦轮一，101、牵引轮，102、焊带校正绕行部分，103、滚轮，104、校正槽，105、传感器四，106、摩擦轮二，107、电机二，108、焊带融断输送部分，109、料卷，111、立板，112、料斗，113、电缸，114、双直线滑轨，115、竖直气缸，116、平移气缸，117、双夹手，118、支撑柱，119、上台阶，120、长U型直轨，121、横推单元，122、L型推杆一，123、送料槽，124、触点架，125、上移气缸，126、L型推杆二，127、传感器一，128、传感器二，129、短U型直轨，130、立架，157、摩擦轮架，158、方槽架，159、滑板，160、气缸三，161、气缸四，162、方窗，163、双行程气缸，164、U型架，165、L型底板，166、过渡板，167、U型板，200、传感器五，201、编码表盘，202、调整规，227、凸台，228、转动孔，229、U型卡位槽，235、触点槽一，236、圆弧面，237、触点槽二，239、L型槽一，240、中间通槽，241、半圆槽，242、L型槽二，243、识别槽，244、触点，245、触桥，253、输料组件，255、转运机械手，256、双杆气缸，260、固定板一，262、导电排，263、V型燕尾座，264、下连接座，265、固定板二，266、固定板三，267、进水口，268、出水口，269、圆弧间隙，270、孔五，271、孔六，273、燕尾槽，274、T型槽，275、半圆电极槽，276、下固定板，277、矩形槽，278、燕尾轨，279、固定轴，283、液体电极，286、半圆板，287、T型轨，288、凹弧面一，289、绝缘板，290、碳石墨板，300、内电极，301、外电极，302、U型槽四，303、内弧面，304、凹弧面二，305、凸弧面。

具体实施方式

如图1a、图1b，触桥245上表面为圆弧面236，靠近圆弧面236的两端分别设有触点槽二237和触点槽一235，触点槽二237和触点槽一235的槽底均为圆弧形状，用于添加焊接导电胶和装配触点244；触桥245的弦切面中部为轴向的中间通槽240，中间通槽240中间位置设有半圆槽241，中间通槽240的弦向两边分别设有L型槽一239和L型槽二242(用于卡位)，L型槽一239和L型槽二242的深度小于中间通槽240的三分之二长度；L型槽一239端面设有识别槽243，用于识别触桥245的方向状态；

本发明装置的就是用于在触桥245上述的两个触点槽中各焊接一个触点244，触点244上表面为圆弧曲面，触点244底面带有花纹。

如图2、图3，本发明的整体结构是，包括在台面1上设有多工位分度的转盘2，转盘2上表面沿圆周均匀固定安装有八个结构一致的锁位夹具3，每个锁位夹具3对应一个工位，在台面1上围绕转盘2设有多个机构，具体是，一工位49外侧设有触桥上料机构4(用于触桥自动识别上料)、二工位50外侧设有上料机构一5(用于第一个触点244及焊带99的自动上料)、三工位51外侧设有焊接机构一6(完成第一个触点244在触桥245的触点槽一235中的焊接)、四工位52外侧设有检测机构7(用于检测触点槽一235有无触点244)、五工位53为转位工位(将触点槽二237旋转为水平)、六工位54外侧设有上料机构二9(用于第二个触点244及焊带99的自动上料)、七工位55外侧设有焊接机构二10(完成第二个触点244在触桥245的触点槽二237中的焊接)、八工位56外侧设有出品机械手11，出品机械手11配置有合格品输出轨道及不合格品输出轨道；上述的焊接机构一6与焊接机构二10结构一致；转盘2的下方同轴设有分割器12，转盘2通过齿轮链条副58与电机一57传动连接，实现转盘2的步进，一起称为转盘总成13。

如图4，每个锁位夹具3的结构是，包括基座18、外挡板20、转动支座19及旋转电机21，基座18设有背板28，外挡板20采用螺栓与基座18并排固定连接为一体，基座18中部为圆弧槽25，圆弧槽25位于外挡板20与背板28之间，转动支座19位于圆弧槽25中，旋转电机21固定在外挡板20外立面上；旋转电机21的传动轴22穿过外挡板20的孔一34、转动支座19的固定轴孔40后伸进背板28的支撑轴承孔中，并且传动轴22上的键槽通过平键47与转动支座19固定轴孔40中的键槽配合传动连接，驱动转动支座19在圆弧槽25内同轴转动；外挡板20及背板28分别位于转动支座19轴心线两边(图4中前后方向)，基座18两边为T字型底板24(图4中左右方向)，每个T字型底板24(前)侧面开有螺纹孔，每个T字型底板24沿竖直方向各自开有朝下张口的台阶孔36，两个台阶孔36分别套装在转盘2上底板方槽两边的一对滑动轴上，台阶孔36向下与底板方槽之间安装有弹簧二，实现基座18沿滑动轴的上下滑动；圆弧槽25为半圆柱形状的空间，在圆弧槽25(图4中左右)两边上沿分别开有U型槽一26和U型槽二27，U型槽一26和U型槽二27内镶有碳石墨电极(图中未显示)，靠近U型槽一26和U型槽二27的内圆表面分别设有一个顶升孔48(用于下电极组件59中的顶升气缸86向上的顶升通道)；背板28上表面设有一个半圆的短直滑轨32和两个挡块31，短直滑轨32位于两个挡块31中间，整体形状呈倾斜山字型，短直滑轨32与触桥245中间通槽240及半圆槽241形状相吻合，一起称为触桥245的输出滑道29；

转动支座19的结构是，包括作为主体的圆弧板38，圆弧板38上表面分为主顶面及副顶面两个斜面，圆弧板38沿轴向还开有定位孔39，圆弧板38的(左右)两边上沿分别凸出设有限位块二46和限位块一41，限位块二46和限位块一41的形状与U型槽二27和U型槽一26对应吻合；圆弧板38的主顶面设置矩型槽43，矩型槽43由两个7字型板42对称间隔围成，矩型槽43中心纵向固定设有十字板条44，十字板条44靠近短直滑轨32设有短滑轨45，短滑轨45与短直滑轨32对接；十字板条44将矩型槽43隔成两个限位空间，用于对触桥245的夹紧锁位；十字板条44两边的矩型槽43中各设置一个四方石墨板，以下称为一对四方石墨板；限位块一41压在U型槽一26内的碳石墨电极上，或限位块二46压在U型槽二27内的碳石墨电极上，分别与顶升气缸86活塞杆连接的碳石墨棒，以及矩型槽43中的一对四方石墨板，一起组成产热电极，称为第三级生热。

外挡板20上还开有孔二35，用于固定安装旋转电机21；外挡板20两边的台阶一33与所在一边的T字型底板24对应一致，上表面一侧斜面的台阶二37与本侧一个7字型板42对应一致。触桥245进入输出滑道29，并沿短直滑轨32滑过转动支座19的短滑轨45进入矩型槽43内，触桥245的弦切面卡位在十字板条44上，此时触点槽一235的槽底为水平状态。

如图5、图6，焊接机构一6的整体结构是，包括作为安装主体的U型安装架68，U型安装架68上端安装有加压气缸67，加压气缸67的活塞杆端头通过活性接头65向下与组合件64连接，组合件64采用连接轴套装缓冲弹簧的结构，组合件64向下与滑轨副一63连接，滑轨副一63下端安装有上电极座61；U型安装架68面对滑轨副一63设有L型架66，滑轨副一63套装在L型架66上；上电极座61上安装有上电极组件62，上电极组件62最下端安装有上电极60，加压气缸67实现上电极组件62及上电极60柔和下压；上电极座61与滑轨副一63之间设有绝缘板289及隔热板(未显示)；在U型安装架68下部安装有下电极组件59，下电极组件59与上电极组件62上下间隔相对，下电极组件59下端设有铜排69，上电极座61及铜排69两端均设有通水管的连接管与导电回路及电源变压器全路通冷却水。

如图6，U型安装架68的结构是，包括一体连接的上板70、两侧立柱和底板，上板70上设有活塞杆通孔及缸体固定螺丝孔(用于安装加压气缸67)，上板70朝下设置开口槽一71(用于上电极座61与上电极60的安装调试操作空间)；底板后端设置开口槽二74(供电变压器和水路、气路的就近安装)，底板两边设有孔三75(底板向下与支撑座的固定)，底板中部上表面设有导电液槽72，导电液槽72中的导电液按照水与石墨质量比1:9配制，称为第四级生热；导电液槽72的前后边沿开有孔四76，临近导电液槽72的底板上开有U型槽三73(齿轮链条副58的安装让位)；导电液槽72下方连接有铜排(图中未显示)。

如图7，下电极组件59的结构是，包括缓冲架80，缓冲架80的U型底板82前后外沿分别通过一个悬挂板83搭接在导电液槽72边沿上并利用螺栓与孔四76连接；缓冲架80前后两边总共设有四个滑杆81(每边两个)，该四个滑杆81上共同滑动套装有顶板79，顶板79前后安装有两个顶升气缸86，每个顶升气缸86向上的活塞杆端头均安装有碳石墨棒，顶板79下表面固定连接有中导电板78，中导电板78前后分别固定有一个绝缘滑块，两个绝缘滑块分别套装在缓冲架80前后两边支撑板85内立面的滑轨副二87中，两个绝缘滑块向下与U型底板82之间均设有弹簧一88，该中导电板78下端连接有T型的下导电板77，下导电板77悬浮在导电液槽72中。

如图8a，上电极座61的结构是，包括L型的导电排262，导电排262上设置冷却水的进水口267和出水口268，导电排262的后端通过导电编织线与变压器连接实现供电；导电排262上端面设有绝缘板289与焊接机构一6实现绝缘；导电排262前端面的燕尾轨278(图中被固定板一260挡住未显示)与V型燕尾座263前端的燕尾槽273卡位连接，V型燕尾座263正面安装有固定板一260；V型燕尾座263后端的一对T型槽274与下连接座264的一对T型轨287卡位连接；V型燕尾座263与下连接座264连接处还安装有固定板三266，

在下连接座264的半圆电极槽275中安装有上电极60，上电极60向下伸出下固定板276的矩形通槽277，下固定板276向上与下连接座264固定连接，下连接座264与上电极60连接处安装有固定板二265；下连接座264的孔五270中安装有固定轴279，上电极60套装在固定轴279上，上电极60可沿固定轴279转动，固定板二265压在上电极60外立面；在上电极60与半圆电极槽275之间的圆弧间隙269中灌注有液体电极283，通过下固定板276和固定板二265实现密封，矩形槽277设有软质耐磨的密封垫，防止液体电极283的下泄；在下连接座264的孔六271中固定有导向柱(未显示)；

如图8b，上电极60的单一结构是，主体为半圆板286，半圆板286下端为凸台227，凸台227下端倒斜面端头为凹弧面一288，凹弧面一288与触点244上表面弧面吻合；凸台227两边均固定有碳石墨板290；半圆板286中间开有转动孔228，半圆板286邻近转动孔228向上开有U型卡位槽229，U型卡位槽229使得上电极60在转动同时沿孔六271中的导向柱移动。

如图8c，上电极60的复合结构是，包括外电极301和碳石墨材质的内电极300，外电极301正面中上部竖直开有U型槽四302，U型槽四302下沿为内弧面303，内电极300下端设置与触点244弧面吻合的凸弧面305，内弧面303与凸弧面305曲率形状吻合，内电极300卡装在外电极301的U型槽四302内；外电极301下端沿为倒斜面，外电极301下端面为外圆弧304，内弧面303与凹弧面二304的弧面曲率及形状相同，内弧面303弧面最低点与凹弧面二304的圆弧最高点相临距离最近。

碳石墨板290和碳石墨材质的内电极300称为第二级生热，这种设置使焊接从中心点向外均匀焊接，使触点244上的每个点对底面的焊透率相同。

液体电极283由水和石墨粉按照1：9比例配制，液体电极283通过孔五270或孔六271导入，对压在上电极60上的半圆板286或外电极301上端的外圆弧，使上电极60绕固定轴279旋转并沿导向柱上下滑动(微小移动)，使凹弧面一288或凹弧面二304与不同差异的触点244的外曲面达到自然找正自然无缝隙贴合，液体电极283在圆弧间隙269中无缝隙加压贴合导电产热，液体电极283为第一级生热；

上述的上电极60、碳石墨板290、碳石墨材质的内电极300和液体电极283一起称为上电极组件62；

上述的结构中总共包含五级柔性加压，具体是，第一级柔性加压为加压气缸67驱动的组合件64；第二级柔性加压是液体电极283对半圆板286的加压；第三级柔性加压是锁位夹具3的基座18台阶孔36中的弹簧二；第四级柔性加压是缓冲架80的两个弹簧一88；第五级柔性加压是U型安装架68上的导电液槽72内的导电液；五级柔性加压共同作用，防止焊接及对压压力给触点244及触桥245造成变形。

如图9a、图9b，第一个触点244及焊带99的上料机构一5与第二个触点244及焊带99的上料机构二9结构一致，上料机构一5包括触点上料组件和焊带上料组件两大部分；触点上料组件包括输料组件253、横推单元121、纵推单元、触点检测单元、转运机械手255五小部分；

输料组件253的结构是，包括依次对接的料斗112及长U型直轨120；长U型直轨120出口与送料槽123垂直对接；

横推单元121的结构是，包括短U型直轨129，短U型直轨129与长U型直轨120平行设置，并且短U型直轨129与送料槽123前端出口连通，送料槽123后端设有L型推杆一122，L型推杆一122所属的驱动气缸固定在上台阶119上，上台阶119安装在支撑柱118上；L型推杆一122沿送料槽123前伸，将长U型直轨120中的触点244推送到短U型直轨129中；

纵推单元包括双杆气缸256，双杆气缸256杆头设有直线推杆，直线推杆位于短U型直轨129的后端，将触点244前推至触点检测单元的上方；

触点检测单元包括上移气缸125，上移气缸125的缸体固定在上台阶119的下层，上移气缸125活塞杆向上与L型推杆二126传动连接，L型推杆二126上表面台阶中设置喷胶口，L型推杆二126上表面与短U型直轨129直线槽出口对接，L型推杆一122推送的触点244沿短U型直轨129到达L型推杆二126上表面台阶触点架124上，正对触点架124设有传感器二128，L型推杆二126上的喷胶口正对触点244的底面喷胶(喷胶与焊带上料组件送来的焊带99粘在一体，以供触点上料组件的双夹手117共同夹取到锁位夹具3的触点槽一235或触点槽二237中)；在L型推杆二126外侧正对L型推杆二126上表面台阶设有传感器三128(检测触点244的有无)，在L型推杆二126预定举升高度设有传感器一127(检测举升高度位置L型推杆二126的有无)，传感器一127固定在立架130上；

转运机械手255的结构是，包括固定在立架130上的电缸113和双直线滑轨114，双直线滑轨114中的L型支架与电缸113传动连接，L型支架安装有竖直气缸115，竖直气缸115活塞杆下端头安装有平移气缸116，平移气缸116活塞杆端头安装有双夹手117，双夹手117设有自己的夹手气缸；该四个气缸共同协作，双夹手117先从L型推杆二126上表面台阶夹取触点244，再将触点244前移送至锁位夹具3中的一个触点槽中。

如图10a、图10b，焊带上料组件包括焊带校正绕行部分102和焊带融断输送部分108两小部分，焊带校正绕行部分102通过立板111安装在滑板159的正面后端，焊带融断输送部分108安装在滑板159的正面前端，该滑板159背面通过滑槽与立架130上的双直线滑轨114套接；

焊带校正绕行部分102的结构是，在立板111上设有料卷109，从料卷109引出焊带99，沿焊带99的走料路线，依次设有一对摩擦轮二106、传感器四105、倾斜向下的校正槽104、滚轮103、电机二107驱动的牵引轮101及其摩擦轮一100；焊带99依次通过上述部件后，焊带99再依次穿过(焊带融断输送部分108前端定长送焊带单元91)方槽架158中的方槽、摩擦轮架157中的摩擦轮四、底板165与L型压架97之间的间隙、U型架164中的一对驱动轮、半圆运输板92的四方槽，沿下台阶板90伸出。

焊带融断输送部分108的结构是，在滑板159下部固定有L型底板165，L型底板165的背面安装有气缸三160，在滑板159前端固定有竖直滑轨98，竖直滑轨98中的滑块正面固定连接有L型压架97，L型压架97通过四个螺纹孔与过渡板166一体连接并与气缸三160传动连接，气缸三160驱动过渡板166及L型压架97一体上下移动；

在L型底板165上安装有定长送焊带单元91，包括方槽架158、摩擦轮架157、U型架164中的部件；方槽架158中的贯通槽用于引入焊带99，摩擦轮架157中的一对摩擦轮四与编码表盘201同轴连接，编码表盘201设有自己的传感器五200，编码表盘201配置有驱动电机，编码表盘201另外还与调整规202控制连接；

L型底板165的底板上设有U型板167，U型板167与U型架164固定连接，U型板167与双行程的双行程气缸163传动连接，在U型板167上固定有牵引单元96，在双行程气缸163推送下牵引单元96可整体移动；

牵引单元96结构是，U型架164中设有一对驱动轮；U型板167上表面中间开有四方槽，四方槽内上下对应扣接有一对中空的半圆运输板92，下方的一个半圆运输板92前端设有一个下台阶板90，U型板167四方槽上安装有L型板架93，L型板架93上表面后端设有气缸一95，L型板架93上表面前端设有下斜的销轴94，销轴94与气缸一95传动连接，在U型架164上端面安装有气缸四161；

U型架164中一对驱动轮转动引出焊带99，被L型板93上的气缸一95控制销轴94定长压紧，焊带99先于触点244到达触桥245焊接面上，双行程气缸163利用第一行程推送焊带99送到触点架124上(触点架124设在竖直的上移气缸125上L型推杆二126的顶端，当短U型直轨129中的触点244被双杆气缸256的气缸杆推送到压在焊带99和触点架124上后，被L型推杆二126前端的传感器一127检测到，转运机械手255上的双夹手117将触点244夹住)，双行程气缸163再利用第二行程使焊带99一并送到锁位夹具3的对应触点槽内，气缸一95推动销轴94前进下斜压紧焊带99同时气缸四161也同步向下压紧焊带99，实现前后定位输送定长的焊带99；焊接时自然融断焊带99后，双行程气缸163带动牵引单元96返回原位。

焊带99的送进长度，由编码表盘201同轴连接的电机驱动编码表盘201的转动格数来控制，编码表盘201上的传感器五200进行配合检测，调整规202调整气缸四161在U型板167的焊带料道槽的前后启停位置。

在立板111与L型压架97之间的滑板159空位开有方窗162，方窗162与立架130上的开口窗通透，便于对定长送焊带单元91中的传感器五200和编码表盘201进行调整。

另外，触桥上料机构4的结构是，振盘通过输送轨道输送触桥245，输送轨道上表面倾斜设有与触桥245弦切面形状吻合的滑槽，倾斜使触点槽一235槽底保持水平，与锁位夹具3上的触桥245的触点槽一235姿势角度保持一致；输送轨道出料口上方设置触桥245的调整上料机械手，输送轨道出料口还设有弹簧弹性夹，弹簧弹性夹配置有双行程推移气缸，实现打开和推送弹簧弹性夹；输送轨道出料口侧面，正对弹簧弹性夹设有一个传感器六，用于感应触桥245中的识别槽243，判断触桥245中的识别槽243位置状态是否正确(触点槽一235与触点槽二237位置是否正确，以免颠倒)；弹簧弹性夹外侧设有三轴推移的上料机械手，实现触桥245的识别上料。

双电源触桥成品的出品机械手11(三轴)，采用一个水平推移气缸实现水平移动，采用一个竖直推移气缸实现竖直移动，采用一个旋转气缸控制夹手实现焊接成品的识别下料，将成品放进合格品料箱及不合格品料箱。

由上可见，第一个触点244由焊接机构一6焊接，锁位夹具3中矩型槽43的一对四方石墨板上的触桥245及第一个触点244转到焊接机构一6所在工位，焊接机构一6中的上电极60向下与触点槽一235槽底保持正对垂直，并且上电极60和四方石墨板分别由加压气缸67和顶升气缸86驱动夹紧触点244与触桥245，加压气缸67压住焊接锁位夹具3中触桥245上的触点244上弧面，顶升气缸86顶住锁位夹具3及触桥245的底面，从而将触点244与触桥245之间添加的焊带焊接在一体，完成第一个触点244的焊接；

第二个触点244由焊接机构二10焊接，原理与第一个触点244相同，先由转盘2旋转推送锁位夹具3上的触桥245触点槽二237到上电极组件62下方，经旋转电机21将锁位夹具3上的触点槽二237旋转为水平，使上电极60与触点槽二237槽底保持正对垂直，由顶升气缸86上顶锁位夹具3，加压气缸67驱动上电极60垂直施压下电极组件59之间的锁位夹具3上的触点244，完成第二个触点244与触点槽二237的焊接。

本发明上述的各个动作部件，均与总控制器信号连接，协调一致工作，完成触桥245两个触点槽与各自触点244的焊接。

本发明装置的工作过程，按照以下步骤实施：

一、预备步骤(也可采用其他方式确定焊接参数)：

1、δ1为触点244最厚处数值，单位是mm；δ2为触桥245沿宽度最厚处数值，单位是mm；将触桥245的δ2值，触点244的δ1值带入以下公式，分别计算I、F、T的值来设定电流、压力、时间参数；

2、焊接焊透率100％的判断标准是，焊缝四周有光滑均匀密闭焊缝包围；

3、设定四级生热和柔性加压时间、电流与压力焊接参数：

I代表焊接电流，单位是A，I＝25×(δ2×δ2/δ1)，δ2≥δ1；

F代表焊接压力，单位是千克力，F＝(0.1-0.5)×碳石墨电极端面面积；

T代表焊接时间，单位是毫秒，T＝35×(δ2×δ2/δ1)，δ2≥δ1。

二、实施焊接：

以下按照第一个锁位夹具3的走动路线进行描述，后续的一个锁位夹具3依次紧跟前一个的动作步骤。

1、转盘2处于停歇状态，八个锁位夹具3分别对应八个工位，其中第一个锁位夹具3在触桥245上料的一工位49。

2、转盘2停歇状态下，一工位49外的触桥上料机构4动作，使触桥245保持倾斜振送到弹簧弹性夹中，双行程推移气缸打开弹簧弹性夹，传感器检测触桥245的识别槽243，检测到状态正确，上料机械手夹取触桥245，并移送装入锁位夹具3的矩型槽43中；当传感器检测到识别槽243为反料时，双行程推移气缸第二行程将弹簧弹性夹夹持的触桥245推出输送轨道，再由双行程推移气缸第一行程打开弹簧弹性夹中的触桥245，夹取到反料箱。

3、转盘2步进一个工位，装有触桥245的锁位夹具3到达停留在二工位50，第一个触点244及焊带99的上料机构一5动作，触点上料组件和焊带上料组件将焊带99和触点244夹取送入触点槽一235中；

4、转盘2步进一个工位，装有触桥245及其第一个触点244及焊带99的锁位夹具3转动到三工位51，焊接机构一6按照以下步骤进行操作：

加压气缸67将上电极座61中的上电极60与液体电极283向下加压锁位夹具3，上电极60上的凹弧面一288柔性缓冲贴合触点244的上表面，使触桥245与触点244贴紧；锁位夹具3缓冲加压在下电极组件59的顶板79上，顶板79经缓冲架80与弹簧一88悬浮在导电液槽72中；顶板79上的顶升气缸86带动碳石墨棒举升顶住7字型板42，使锁位夹具3中的触点244与触桥245受压夹紧；

旋转电机21驱动转动支座19顺时旋转，左侧7字型板42与限位块一41内碳石墨电极及U型槽一26分离，转动支座19倾斜到57度，限位块二46与U型槽二27接触合体，右侧的7字型板42倾斜47度；

右侧的顶升孔48与转动支座19限位块一41上的通孔相通，触桥245刚送进时触点槽一235就是水平，与焊接机构一6中的上电极组件62焊接面正对垂直；顶升气缸86活塞杆连接的碳石墨棒，窜过顶升孔48与限位块一41的通孔，顶住右侧7字型板42，使触点槽一235上的触点244焊接面与上电极组件62保持正对垂直，锁位夹具3上的四级生热通电生热，五级缓冲加压对急速加热膨胀的触点244和触桥245的反作用力进行缓冲和释放，触点槽一235上的触点244在焊接面处于水平状态完成焊接。

5、转盘2步进一个工位，转动到四工位52，检测机构7对触桥245和触点244进行有无检测，有则进入后道工序作业，没有则不作业并且报警。

6、转盘2步进一个工位，转动到五工位53，旋转电机21驱动转动支座19顺时旋转，将锁位夹具3中的触桥245上的触点槽二237槽底转为水平。

7、转盘2步进一个工位，转动到六工位54，第二个触点244及焊带99的上料机构二9动作，其中的触点上料组件和焊带上料组件将焊带99和第二个触点244夹取送入触点槽二237中。

8、转盘2步进一个工位，转动到七工位55，焊接机构二10动作，旋转电机21驱动转动支座19逆时针旋转，右侧7字型板42与限位块二46内碳石墨电极及U型槽二27分离，转动支座19倾斜到47度，限位块一41与U型槽一26接触合体，使左侧的7字型板42倾斜57度；左侧顶升孔48与限位块二46的通孔相通，下电极组件59顶升气缸86连接的碳石墨棒，窜过顶升孔48与限位块二46的通孔，顶住左侧7字型板42，使触桥245触点槽二237上的触点244焊接面与上电极组件62正对垂直，此时触点244焊接面处于水平，焊接机构二10进行焊接，完成触点槽二237的触点244及焊带99与触桥245焊接成型后，触点槽一235转位为水平位置。

9、转盘2步进一个工位，转动到八工位56，完成焊接后的成品由出品机械手11夹取送到台面1下的合格品料箱或不合格品料箱中，一个触桥245与两个触点244的完整焊接步骤结束。

Claims (9)

1.一种双电源触桥全自动焊接系统，其特征是：包括在台面(1)上设有转盘(2)，转盘(2)上表面沿圆周均匀固定安装有八个结构一致的锁位夹具(3)，每个锁位夹具(3)对应一个工位，在台面(1)上围绕转盘(2)设有多个机构，具体是，一工位(49)外侧设有触桥上料机构(4)、二工位(50)外侧设有上料机构一(5)、三工位(51)外侧设有焊接机构一(6)、四工位(52)外侧设有检测机构(7)、五工位(53)为转位工位、六工位(54)外侧设有上料机构二(9)、七工位(55)外侧设有焊接机构二(10)、八工位(56)外侧设有出品机械手(11)；

所述的每个锁位夹具(3)的结构是，包括基座(18)、外挡板(20)、转动支座(19)及旋转电机(21)，基座(18)设有背板(28)，外挡板(20)与基座(18)并排固定连接为一体，基座(18)中部为圆弧槽(25)，圆弧槽(25)位于外挡板(20)与背板(28)之间，转动支座(19)位于圆弧槽(25)中，旋转电机(21)固定在外挡板(20)外立面上，

旋转电机(21)的传动轴(22)穿过外挡板(20)的孔一(34)、转动支座(19)的固定轴孔(40)后伸进背板(28)的支撑轴承孔中，并且传动轴(22)上的键槽通过平键(47)与转动支座(19)固定轴孔(40)中的键槽配合传动连接；外挡板(20)及背板(28)分别位于转动支座(19)轴心线两边，基座(18)两边为T字型底板(24)，每个T字型底板(24)侧面开有螺纹孔，每个T字型底板(24)沿竖直方向各自开有朝下张口的台阶孔(36)，两个台阶孔(36)分别套装在转盘(2)上底板方槽两边的一对滑动轴上，台阶孔(36)向下与底板方槽之间安装有弹簧二，

圆弧槽(25)为半圆柱形状的空间，在圆弧槽(25)两边上沿分别开有U型槽一(26)和U型槽二(27)，U型槽一(26)和U型槽二(27)内镶有碳石墨电极，靠近U型槽一(26)和U型槽二(27)的内圆表面分别设有一个顶升孔(48)，

背板(28)上表面设有一个半圆的短直滑轨(32)和两个挡块(31)，短直滑轨(32)位于两个挡块(31)中间，短直滑轨(32)与触桥(245)中间通槽(240)及半圆槽(241)形状相吻合，一起称为触桥(245)的输出滑道(29)。

2.根据权利要求1所述的双电源触桥全自动焊接系统，其特征是：所述的转动支座(19)的结构是，包括作为主体的圆弧板(38)，圆弧板(38)上表面分为主顶面及副顶面两个斜面，圆弧板(38)沿轴向还开有定位孔(39)，圆弧板(38)的两边上沿分别凸出设有限位块二(46)和限位块一(41)，限位块二(46)和限位块一(41)的形状与U型槽二(27)和U型槽一(26)对应吻合；圆弧板(38)的主顶面设置矩型槽(43)，矩型槽(43)由两个7字型板(42)对称间隔围成，矩型槽(43)中心纵向固定设有十字板条(44)，十字板条(44)靠近短直滑轨(32)设有短滑轨(45)，短滑轨(45)与短直滑轨(32)对接；十字板条(44)将矩型槽(43)隔成两个限位空间；十字板条(44)两边的矩型槽(43)中各设置一个四方石墨板；

外挡板(20)上还开有孔二(35)，外挡板(20)两边的台阶一(33)与所在一边的T字型底板(24)对应一致，上表面一侧斜面的台阶二(37)与本侧一个7字型板(42)对应一致。

3.根据权利要求1所述的双电源触桥全自动焊接系统，其特征是：所述的焊接机构一(6)与焊接机构二(10)结构一致，

焊接机构一(6)的结构是，包括U型安装架(68)，U型安装架(68)上端安装有加压气缸(67)，加压气缸(67)的活塞杆端头通过活性接头(65)向下与组合件(64)连接，组合件(64)向下与滑轨副一(63)连接，滑轨副一(63)下端安装有上电极座(61)；U型安装架(68)面对滑轨副一(63)设有L型架(66)，滑轨副一(63)套装在L型架(66)上；上电极座(61)上安装有上电极组件(62)；上电极座(61)与滑轨副一(63)之间设有绝缘板(289)及隔热板；在U型安装架(68)下部安装有下电极组件(59)，下电极组件(59)与上电极组件(62)上下间隔相对，下电极组件(59)下端设有铜排(69)。

4.根据权利要求3所述的双电源触桥全自动焊接系统，其特征是：所述的U型安装架(68)的结构是，包括一体连接的上板(70)、两侧立柱和底板，上板(70)上设有活塞杆通孔及缸体固定螺丝孔，上板(70)朝下设置开口槽一(71)；底板后端设置开口槽二(74)，底板两边设有孔三(75)，底板中部上表面设有导电液槽(72)；导电液槽(72)的前后边沿开有孔四(76)，临近导电液槽(72)的底板上开有U型槽三(73)。

5.根据权利要求3所述的双电源触桥全自动焊接系统，其特征是：所述的下电极组件(59)的结构是，包括缓冲架(80)，缓冲架(80)的U型底板(82)前后外沿分别通过一个悬挂板(83)搭接在导电液槽(72)边沿上；缓冲架(80)前后两边总共设有四个滑杆(81)，该四个滑杆(81)上共同滑动套装有顶板(79)，顶板(79)前后安装有两个顶升气缸(86)，每个顶升气缸(86)向上的活塞杆端头均安装有碳石墨棒，顶板(79)下表面固定连接有中导电板(78)，中导电板(78)前后分别固定有一个绝缘滑块，两个绝缘滑块分别套装在缓冲架(80)前后两边支撑板(85)内立面的滑轨副二(87)中，两个绝缘滑块向下与U型底板(82)之间均设有弹簧一(88)，该中导电板(78)下端连接有T型的下导电板(77)，下导电板(77)悬浮在导电液槽(72)中。

6.根据权利要求3所述的双电源触桥全自动焊接系统，其特征是：所述的上电极座(61)的结构是，包括L型的导电排(262)，导电排(262)上设置冷却水的进水口(267)和出水口(268)；导电排(262)上端面设有绝缘板(289)；导电排(262)前端面的燕尾轨(278)与V型燕尾座(263)前端的燕尾槽(273)卡位连接，V型燕尾座(263)正面安装有固定板一(260)；V型燕尾座(263)后端的一对T型槽(274)与下连接座(264)的一对T型轨(287)卡位连接；V型燕尾座(263)与下连接座(264)连接处还安装有固定板三(266)，

在下连接座(264)的半圆电极槽(275)中安装有上电极(60)，上电极(60)向下伸出下固定板(276)的矩形通槽(277)，下固定板(276)向上与下连接座(264)固定连接，下连接座(264)与上电极(60)连接处安装有固定板二(265)；下连接座(264)的孔五(270)中安装有固定轴(279)，上电极(60)套装在固定轴(279)上，固定板二(265)压在上电极(60)外立面；在上电极(60)与半圆电极槽(275)之间的圆弧间隙(269)中灌注有液体电极(283)；在下连接座(264)的孔六(271)中固定有导向柱。

7.根据权利要求1所述的双电源触桥全自动焊接系统，其特征是：所述的上料机构一(5)与上料机构二(9)结构一致，上料机构一(5)包括触点上料组件和焊带上料组件两大部分；触点上料组件包括输料组件(253)、横推单元(121)、纵推单元、触点检测单元、转运机械手(255)五小部分。

8.根据权利要求7所述的双电源触桥全自动焊接系统，其特征是：所述的焊带上料组件包括焊带校正绕行部分(102)和焊带融断输送部分(108)两小部分，焊带校正绕行部分(102)通过立板(111)安装在滑板(159)的正面后端，焊带融断输送部分(108)安装在滑板(159)的正面前端，该滑板(159)背面通过滑槽与立架(130)上的双直线滑轨(114)套接；

焊带校正绕行部分(102)的结构是，在立板(111)上设有料卷(109)，从料卷(109)引出焊带(99)，沿焊带(99)的走料路线，依次设有一对摩擦轮二(106)、传感器四(105)、倾斜向下的校正槽(104)、滚轮(103)、电机二(107)驱动的牵引轮(101)及其摩擦轮一(100)。

9.根据权利要求8所述的双电源触桥全自动焊接系统，其特征是：所述的焊带融断输送部分(108)的结构是，在滑板(159)下部固定有L型底板(165)，L型底板(165)的背面安装有气缸三(160)，在滑板(159)前端固定有竖直滑轨(98)，竖直滑轨(98)中的滑块正面固定连接有L型压架(97)，L型压架(97)与过渡板(166)一体连接并与气缸三(160)传动连接；

在L型底板(165)上安装有定长送焊带单元(91)，包括方槽架(158)、摩擦轮架(157)、U型架(164)中的部件；摩擦轮架(157)中的一对摩擦轮四与编码表盘(201)同轴连接，编码表盘(201)设有自己的传感器五(200)，编码表盘(201)配置有驱动电机，编码表盘(201)另外还与调整规(202)控制连接；

L型底板(165)的底板上设有U型板(167)，U型板(167)与U型架(164)固定连接，U型板(167)与双行程的双行程气缸(163)传动连接，在U型板(167)上固定有牵引单元(96)；

牵引单元(96)结构是，U型架(164)中设有一对驱动轮；U型板(167)上表面中间开有四方槽，四方槽内上下对应扣接有一对中空的半圆运输板(92)，下方的一个半圆运输板(92)前端设有一个下台阶板(90)，U型板(167)四方槽上安装有L型板架(93)，L型板架(93)上表面后端设有气缸一(95)，L型板架(93)上表面前端设有下斜的销轴(94)，销轴(94)与气缸一(95)传动连接，在U型架(164)上端面安装有气缸四(161)。

Images