CN109202248A - 一种防飞溅电阻点焊方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于电阻点焊技术领域，公开了一种防飞溅电阻点焊设备，包括：第一电极、第二电极、电极压紧支架、第一压紧件、第二压紧件、压紧件支架以及供电电源；所述第一电极和所述第二电极相对设置，通过所述电极压紧支架固定并调节轴向压力；所述第一压紧件和所述第二压紧件相对设置，通过所述压紧件支架固定并调节轴向压紧力；所述供电电源与所述第一电极和所述第二电极相连，形成点焊供能结构。本发明提供的防飞溅电阻点焊设备通过在供电电极外侧施力形成隔离带，控制焊渣飞溅，大幅减低飞溅概率。

Description

一种防飞溅电阻点焊方法及设备

技术领域

本发明涉及电阻点焊技术领域，特别涉及一种防飞溅电阻点焊方法及设备。

背景技术

传统电阻点焊通常采用将上层试样和下层试样置于电阻点焊设备的上电极和下电极之间，其中上电极与下电极分别通过导电体与电源相连。通过在上电极和下电极之间施加压力，将上层试样和下层试样夹紧，再通过电源输出电流，电流经过上电极、上层试样、下层试样、下电极。根据焦耳定律，在上层试样和下层试样之间产生热量，最终形成焊核，使得上层试样和下层试样之间形成冶金结合，达到连接的目的。

飞溅是电阻点焊中常见的缺陷，其产生原因主要为：焊接过程中，短时间内焊接处的界面迅速熔化，金属热量瞬间增大，熔化的液体来不及冷却，在压力的作用下液体从熔核中喷射出来，产生了飞溅；溅射出的焊渣在高温下落在板材表面，易与板材发生粘连，从而影响后续涂装、喷漆等表面质量。

发明内容

本发明提供一种防飞溅电阻点焊方法及设备，解决现有技术中电阻点焊易产生焊渣飞溅的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种防飞溅电阻点焊设备，包括：第一电极、第二电极、电极压紧支架、第一压紧件、第二压紧件、压紧件支架以及供电电源；

所述第一电极和所述第二电极相对设置，通过所述电极压紧支架固定并调节轴向压力；

所述第一压紧件和所述第二压紧件相对设置，通过所述压紧件支架固定并调节轴向压紧力；

所述供电电源与所述第一电极和所述第二电极相连，形成点焊供能结构。

进一步地，所述第一压紧件包括：第一环形框架；

所述第一环形框架与所述压紧件支架固定相连；

所述第一环形框架套设在所述第一电极外围，保持所述第一环形框架的压紧点位于所述第一电极的外围。

进一步地，所述第一环形框架的压紧接触面为圆环形。

进一步地，所述第二压紧件包括：第二环形框架；

所述第二环形框架与所述压紧件支架固定相连；

所述第二环形框架套设在所述第二电极外围，保持所述第二环形框架的压紧点位于所述第二电极的外围。

进一步地，所述第二环形框架的压紧接触面为圆环形。

进一步地，所述第一压紧件包括：第一施力框架以及设置在其上的第一压紧接触凸点；

所述施力框架与所述压紧件支架固定相连，且所述第一施力框架套设在所述第一电极外围；

所述第一压紧接触凸点朝向待点焊的试样。

进一步地，所述第一压紧接触凸点的数量为多个，且多个所述第一压紧接触凸点关于所述第一电极的中心点对称。

进一步地，所述电极压紧支架包括：电极施力支架、第一压紧气缸、第二压紧气缸以及电极压紧控制器；

所述第一压紧气缸和所述第二压紧气缸相对布置，并固定在所述电极施力支架上；

所述电极压紧控制器分别与所述第一压紧气缸和所述第二压紧气缸相连，控制气缸动作；

所述第一压紧气缸的输出端与所述第一电极相连，控制所述第一电极的轴向移动，所述第二压紧气缸的输出端与所述第二电极相连，控制所述第二电极的轴向移动。

进一步地，所述压紧件支架包括：压紧件施力支架、第三压紧气缸、第四压紧气缸以及压紧件控制器；

所述第三压紧气缸和所述第四压紧气缸相对布置，并固定在所述压紧件施力支架上；

所述压紧件控制器分别与所述第三压紧气缸和所述第四压紧气缸相连，控制气缸动作；

所述第三压紧气缸的输出端与所述第一压紧件相连，控制所述第一压紧件的轴向移动，所述第四压紧气缸的输出端与所述第二压紧件相连，控制所述第二压紧件的轴向移动。

一种采用所述的防飞溅电阻点焊设备的点焊方法，包括以下步骤：

将待焊接的一对试样布置在所述第一电极和所述第二电极之间；

驱动所述第一电极和所述第二电极轴向接近，分别接触并压紧所述一对试样；

驱动所述第一压紧件和所述第二压紧件轴向接近，分别压紧所述一对试样，形成位于电极接触点外的压紧受力区域作为焊渣飞溅隔离区；

通电执行点焊。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的防飞溅电阻点焊方法及设备，通过在第一电极和第二电极的通电接触点外，设置第一压紧件和第二压紧件压紧一对待焊接试样，形成围绕点焊区域的压紧受力区域作为防飞溅隔离区，从而将飞溅的焊渣限制在内，避免不可控焊渣沾染试样，从而整体上限制了飞溅损害。

附图说明

图1为本发明提供的防飞溅电阻点焊设备的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种防飞溅电阻点焊方法及设备，解决现有技术中电阻点焊易产生焊渣飞溅的技术问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参见图1，一种防飞溅电阻点焊设备，包括：第一电极2、第二电极3、电极压紧支架、第一压紧件4、第二压紧件5、压紧件支架以及供电电源1。

下面件具体说明。

所述第一电极2和所述第二电极3相对设置，通过所述电极压紧支架固定并调节轴向压力，从而能够接触压紧一对待点焊试样；也就是，所述第一电极2与第一试样6接触通电，并保持一定的压力，所述第二电极3与第二试样7接触通电，并保持一定的压力，从而可以在一对待点焊试样间形成可靠的焊核8。

所述第一压紧件4和所述第二压紧件5相对设置，通过所述压紧件支架固定并调节轴向压紧力，从而在电极的接触点外形成另外的压紧受力区域，控制试样间的间隙，将飞溅的空间压缩在内，控制飞溅损害。

所述供电电源5与所述第一电极2和所述第二电极3相连，形成点焊供能结构。

下面将上述结构进行具体描述。

所述第一压紧件4包括：第一环形框架；所述第一环形框架与所述压紧件支架固定相连；所述第一环形框架套设在所述第一电极2外围，保持所述第一环形框架的压紧点位于所述第一电极2的外围，也就是形成一个封闭的，连续的压紧受力区域，将焊接区域完整限制在内，从而形成一个较大范围的封闭空间，限制飞溅范围。

通常为了受力均匀，所述第一环形框架的压紧接触面为圆环形。

相类似的，所述第二压紧件5包括：第二环形框架；所述第二环形框架与所述压紧件支架固定相连；所述第二环形框架套设在所述第二电极3外围，保持所述第二环形框架的压紧点位于所述第二电极3的外围；也就是形成一个封闭的，连续的压紧受力区域，将焊接区域完整限制在内，从而形成一个较大范围的封闭空间，限制飞溅范围。

当然，也不排除第二压紧件5采用其他简化结构的方案，此处为了保持受力的均匀，采用对称的结构设置，有利于保持焊接空间的匀称，保证焊接质量。

鉴于此，所述第二环形框架的压紧接触面为圆环形。

或者，所述第一压紧件4包括：第一施力框架以及设置在其上的第一压紧接触凸点；所述施力框架与所述压紧件支架固定相连，且所述第一施力框架套设在所述第一电极2外围；所述第一压紧接触凸点朝向待点焊的试样。

也就是，采用电接触的施力方式，可以采用相对较小的轴向施力就可以保证施压的效果；但在试样的形态上在受到较大力的时候，易出现形态劣化，不利于焊接质量的保持。

为了提升试样形态的质量和隔离空间的稳定，所述第一压紧接触凸点的数量为多个，且多个所述第一压紧接触凸点关于所述第一电极2的中心点对称。

相应的，第二压紧件5也可采用相同的结构。

进一步地，所述电极压紧支架包括：电极施力支架、第一压紧气缸、第二压紧气缸以及电极压紧控制器；所述第一压紧气缸和所述第二压紧气缸相对布置，并固定在所述电极施力支架上；所述电极压紧控制器分别与所述第一压紧气缸和所述第二压紧气缸相连，控制气缸动作；所述第一压紧气缸的输出端与所述第一电极2相连，控制所述第一电极2的轴向移动，所述第二压紧气缸的输出端与所述第二电极3相连，控制所述第二电极3的轴向移动。

也就是，分别将所述第一压紧气缸和所述第二压紧气缸连接气源，并通过如PLC可编程控制器等控制器控制伸缩动作，从而压紧或者放松一对待焊接试样。

焊接时，一对焊接试样通过其专用的支架固定。

进一步地，所述压紧件支架包括：压紧件施力支架、第三压紧气缸、第四压紧气缸以及压紧件控制器；所述第三压紧气缸和所述第四压紧气缸相对布置，并固定在所述压紧件施力支架上；所述压紧件控制器分别与所述第三压紧气缸和所述第四压紧气缸相连，控制气缸动作；所述第三压紧气缸的输出端与所述第一压紧件4相连，控制所述第一压紧件4的轴向移动，所述第四压紧气缸的输出端与所述第二压紧件5相连，控制所述第二压紧件5的轴向移动。

也就是，分别将所述第三压紧气缸和所述第四压紧气缸连接气源，并通过如PLC可编程控制器等控制器控制伸缩动作，从而压紧或者放松一对待焊接试样。

值得说明的是，PLC可编程控制器可以共用，气源也可共用。

当然，除了采用气动元件之外还可采用步进电机实现电极和压紧件的动作控制。具体来说，将压紧气缸和与之相连的气源换成步进电机即可。

一般来说，第一电极2、第二电极3可采用铬锆铜材料电极，端面直径6mm；第一压紧件4和第二压紧件5为采用绝缘材料件，横截面形状为内径8mm、外径11mm的圆环；电源5为1000Hz中频直流电源。

本实施例还基于上述方法提供一种点焊方法。

一种采用所述的防飞溅电阻点焊设备的点焊方法，包括以下步骤：

将待焊接的一对试样布置在所述第一电极2和所述第二电极3之间；

驱动所述第一电极2和所述第二电极3轴向接近，分别接触并压紧所述一对试样；

驱动所述第一压紧件4和所述第二压紧件5轴向接近，分别压紧所述一对试样，形成位于电极接触点外的压紧受力区域作为焊渣飞溅隔离区；

通电执行点焊。

其中，在执行压紧操作时，两电极的压力保持在N₁，两压紧件的压力保持在N₂，一般来说，N₂大于等于N₁。

点焊操作的过程可按下述参数控制。

压力N1(kN)	压力N2(kN)	焊接电流I(kA)	焊接时间T(ms)
				2.2	2.2	8～10	200～300

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的防飞溅电阻点焊方法及设备，通过在第一电极和第二电极的通电接触点外，设置第一压紧件和第二压紧件压紧一对待焊接试样，形成围绕点焊区域的压紧受力区域作为防飞溅隔离区，从而将飞溅的焊渣限制在内，避免不可控焊渣沾染试样，从而整体上限制了飞溅损害。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种防飞溅电阻点焊设备，其特征在于，包括：第一电极、第二电极、电极压紧支架、第一压紧件、第二压紧件、压紧件支架以及供电电源；

所述第一电极和所述第二电极相对设置，通过所述电极压紧支架固定并调节轴向压力；

所述第一压紧件和所述第二压紧件相对设置，通过所述压紧件支架固定并调节轴向压紧力；

所述供电电源与所述第一电极和所述第二电极相连，形成点焊供能结构。

2.如权利要求1所述的防飞溅电阻点焊设备，其特征在于，所述第一压紧件包括：第一环形框架；

所述第一环形框架与所述压紧件支架固定相连；

所述第一环形框架套设在所述第一电极外围，保持所述第一环形框架的压紧点位于所述第一电极的外围。

3.如权利要求2所述的防飞溅电阻点焊设备，其特征在于：所述第一环形框架的压紧接触面为圆环形。

4.如权利要求3所述的防飞溅电阻点焊设备，其特征在于，所述第二压紧件包括：第二环形框架；

所述第二环形框架与所述压紧件支架固定相连；

所述第二环形框架套设在所述第二电极外围，保持所述第二环形框架的压紧点位于所述第二电极的外围。

5.如权利要求4所述的防飞溅电阻点焊设备，其特征在于：所述第二环形框架的压紧接触面为圆环形。

6.如权利要求1所述的防飞溅电阻点焊设备，其特征在于，所述第一压紧件包括：第一施力框架以及设置在其上的第一压紧接触凸点；

所述施力框架与所述压紧件支架固定相连，且所述第一施力框架套设在所述第一电极外围；

所述第一压紧接触凸点朝向待点焊的试样。

7.如权利要求6所述的防飞溅电阻点焊设备，其特征在于：所述第一压紧接触凸点的数量为多个，且多个所述第一压紧接触凸点关于所述第一电极的中心点对称。

8.如权利要求1～7任一项所述的防飞溅电阻点焊设备，其特征在于，所述电极压紧支架包括：电极施力支架、第一压紧气缸、第二压紧气缸以及电极压紧控制器；

所述第一压紧气缸和所述第二压紧气缸相对布置，并固定在所述电极施力支架上；

所述电极压紧控制器分别与所述第一压紧气缸和所述第二压紧气缸相连，控制气缸动作；

所述第一压紧气缸的输出端与所述第一电极相连，控制所述第一电极的轴向移动，所述第二压紧气缸的输出端与所述第二电极相连，控制所述第二电极的轴向移动。

9.如权利要求1～7任一项所述的防飞溅电阻点焊设备，其特征在于，所述压紧件支架包括：压紧件施力支架、第三压紧气缸、第四压紧气缸以及压紧件控制器；

所述第三压紧气缸和所述第四压紧气缸相对布置，并固定在所述压紧件施力支架上；

所述压紧件控制器分别与所述第三压紧气缸和所述第四压紧气缸相连，控制气缸动作；

所述第三压紧气缸的输出端与所述第一压紧件相连，控制所述第一压紧件的轴向移动，所述第四压紧气缸的输出端与所述第二压紧件相连，控制所述第二压紧件的轴向移动。

10.一种采用权利要求1所述的防飞溅电阻点焊设备的点焊方法，其特征在于，包括以下步骤：

将待焊接的一对试样布置在所述第一电极和所述第二电极之间；

驱动所述第一电极和所述第二电极轴向接近，分别接触并压紧所述一对试样；

驱动所述第一压紧件和所述第二压紧件轴向接近，分别压紧所述一对试样，形成位于电极接触点外的压紧受力区域作为焊渣飞溅隔离区；

通电执行点焊。