CN110116262A - 一种焊接工装设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种焊接工装设备，所述焊接工装设备包括底座组件、上电极组件和下电极组件；所述底座组件固定，所述上电极组件包括上电极头，在所述上电极头朝向所述底座组件方向运动至行程终点时，所述上电极头底面和所述底座组件之间形成一个焊接空间；所述下电极组件包括两个以上的下电极，在所述两个以上的下电极分别朝向所述焊接空间运动至行程终点位置时，所述两个以上的下电极包围在所述焊接空间外，所述两个以上的下电极组合形成下电极头。该焊接工装设备的焊接压力由上电极头和底座组件提供，下电极头的位置可任意设置，具有良好的实用性。

Description

一种焊接工装设备
技术领域
本发明涉及焊接领域，具体涉及到一种焊接工装设备。
背景技术
电阻焊，是指利用电流通过焊件及接触处产生的电阻热作为热源将想件局部加热，同时加压进行焊接的方法。
图1示出了一种压缩机结构示意图。在行业内，为了实现压缩机501的外部安装，通常需要在压缩机501的底部焊接一压缩机底座502。目前行业内通常采用气体保护焊来实现，但采用气体保护焊，一方面焊接不良率高，另一方面，由于热量高，焊接热影响区大，导致压缩机机械部变形，影响压缩机效率甚至导致压缩机失效。为解决这一问题，另一种制造工艺是提前将底座焊接在下盖上(焊接工艺可以是电阻焊、气体保护焊、氩弧焊等各种焊接方式)，在下盖安装的时候一同完成装配，这种方式由于底座的提前装入，导致装配工艺需要进行大幅度调整，且后工序要对底座进行避让，给产线带来极大的不便。
为解决这一问题，行业内研讨采用电阻焊来进行替代，常规焊接方式及工装设计方法如下：焊接电极同时兼顾压力功能，两个焊接电极通常垂直于焊接面进行焊接。当采用电阻焊进行压缩机501与压缩机底座502的焊接时，电阻焊机的两个电极需要分别接触至压缩机壳体504顶部和压缩机底座502底部上，通过两个电极通电并提供足够的压力实现焊接。
通过上述常规电阻焊焊接工装设备结构可以看出，两个焊接电极之间实现导通时，导通电流会通过大面积的压缩机壳体，并且有可能会流经压缩机内部的机械部件；在电流的热效应下，现有电阻焊焊接工装设备焊接时的热影响区较大，容易导致压缩机壳体、压缩机壳体内部的机械零件变形，影响压缩机的工作效率，并有可能会导致压缩机失效。
发明内容
为了克服常规电阻焊焊接工装设备设计在压缩机底座焊上的缺陷，本发明提供一种焊接工装设备，该焊接工装设备焊接热影响区较小，具有良好的实用性。
相应的，本发明提供了一种焊接工装设备，所述焊接工装设备包括底座组件、上电极组件和下电极组件；
所述上电极组件包括上电极头，所述上电极头设置在所述底座组件上方；
所述上电极头朝向或背离所述底座组件方向运动，在所述上电极头朝向所述底座组件方向运动至行程终点时，所述上电极头底面和所述底座组件之间形成一个焊接空间；
所述下电极组件包括两个以上的下电极，所述两个以上的下电极朝向或背离所述焊接空间运动；在所述两个以上的下电极分别朝向所述焊接空间运动至行程终点位置时，所述两个以上的下电极包围在所述焊接空间外，所述两个以上的下电极组合形成下电极头。
可选的实施方式，所述焊接工装设备还包括下电极导向组件，所述下电极导向组件包括与所述下电极数量相对应的连接件和直线导向件，所述连接件和直线导向件配套设置；
所述直线导向件固定在所述底座组件上，所述连接件滑动配合在对应的直线导向件上，所述下电极设置在所述直线导向件上。
可选的实施方式，所述焊接工装设备还包括定位组件，所述定位组件包括与所述连接件数量相对应的夹块；
所述夹块分别设置在对应连接件朝向所述参考轴线的一侧上。
可选的实施方式，所述两个以上的下电极中的任一下电极基于预紧组件设置在对应的连接件上。
可选的实施方式，所述预紧组件包括预紧连接块、两个预紧弹性件和和预紧连接架；
所述预紧连接架由顶面板和设置在所述顶面板两侧的两个侧面板组成，所述预紧连接架基于所述顶面板与对应的下电极连接固定；
所述预紧连接块固定在对应的连接件顶面上，固定位置位于所述预紧连接架的两个侧面板之间；
所述两个预紧弹性件分别设置在所述预紧连接块与所述预紧连接架的两个侧面板之间。
可选的实施方式，所述预紧连接架采用绝缘材料制成。
可选的实施方式，所述下电极组件包括两个下电极，所述两个下电极分别为第一下电极和第二下电极。
可选的实施方式，所述第一下电极朝向所述参考轴线的一侧设置有半环状的第一子电极头，所述第二下电极朝向所述参考轴线的一侧设置有半环状的第二子电极头；
所述两个下电极在朝向所述参考轴线运动至行程终点位置时，所述第一子电极头和第二子电极头组合形成环状的下电极头。
可选的实施方式，所述上电极头上方设置有绝缘层。
可选的实施方式，所述底座组件包括固定底板，所述固定底板上设置有圆筒状的固定支架；
所述固定支架开口方向与所述上电极头相对。
本发明提供了一种焊接工装设备，该焊接工装设备通过上电极头与底座组件配合提供焊接压力，保证电阻焊焊接效果；下电极头由两个以上的下电极组合形成，下电极头的位置可任意设置，焊接热影响区较小，焊接针对性强，焊接效果良好；下电极组件和定位组件同时设置于下电极导向组件上，结构简单，操作便利性好；预紧组件的设置，可保证在夹块夹持压缩机的同时，下电极头可与压缩机表面产生接触，且下电极头与压缩机表面之间具有一定的相对压力，保证焊接质量；绝缘材料的设置，可有效防止焊接电流传递至外部设备上，具有良好的安全防护作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1示出了本发明实施例的压缩机结构示意图；
图2示出了本发明实施例的焊接工装设备三维爆炸结构示意图；
图3示出了本发明实施例的预紧组件正视结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种焊接工装设备，所述焊接工装设备包括底座组件、上电极组件和下电极组件；
所述底座组件固定，所述上电极组件包括上电极头，所述上电极头设置在所述底座组件上方；
所述上电极头朝向或背离所述底座组件方向运动，在所述上电极头朝向所述底座组件方向运动至行程终点时，所述上电极头底面和所述底座组件之间形成一个焊接空间；
所述下电极组件包括两个以上的下电极，所述两个以上的下电极朝向或背离所述焊接空间运动；在所述两个以上的下电极分别朝向所述焊接空间运动至行程终点位置时，所述两个以上的下电极包围在所述焊接空间外，所述两个以上的下电极组合形成下电极头。
作业时，待焊接组件设置在焊接空间中，具体实施中，待焊接组件放置在底座组件上，待焊接组件的焊接面垂直于上电极头运动方向；下电极头朝所述底座组件方向运动，与待焊接组件表面接触，并提供一定的焊接压力；所述两个以上的下电极朝所述待焊接零件方向运动并与待焊接零件接触，形成下电极头；此时，下电极头和上电极头基于底座组件连通，通过对上电极头和下电极头进行通电，待焊接组件在焊接面处高温熔化并在冷却后结合一体，一次焊接作业结束。
具体的，本发明实施例结合附图图1所示的压缩机组件结构，并以下电极组件包括两个下电极为例进行说明。
图1示出了本发明实施例的压缩机组件结构，本发明实施例的压缩机组件包括压缩机501和压缩机底座502。本发明实施例的压缩机501具有一圆筒状的压缩机壳体504；压缩机壳体504顶部通过上盖505进行封闭，底部通过下盖506进行封闭。下盖506与壳体504也可以是一体的。本发明实施例的压缩机底座502需要焊接至下盖506上，为了增强电阻焊焊接效果，压缩机底座502的底面上设置有若干个凸起的焊接触点503。
需要说明的是，由于在本发明实施例的焊接工装设备中，压缩机组件采用倒置方式进行焊接，为了便于理解，压缩机组件在倒置设置后，相对方位描述不改变。
图2示出了本发明实施例的焊接工装设备三维爆炸结构示意图。
本发明实施例提供了一种焊接工装设备，所述焊接工装设备包括底座组件、上电极组件、下电极组件和下电极导向组件。压缩机组件所处的空间为焊接空间，空间中存在有一根参考轴线13；具体实施中，可选的，该参考轴线13与压缩机501轴线共线。
由于压缩机组件中的压缩机底座502是焊接至压缩机501的底部，为了适用于本发明实施例的焊接工装设备，压缩机组件需要倒装设置。
具体的，本发明实施例的底座组件包括固定底板100和固定支架101，具体实施中，固定底板100也可以为机台、地面等固定的连接载体。固定底板100固定在机台或地面上，固定支架101固定在所述固定底板100顶面上，用于支撑压缩机501。本发明实施例的固定支架101为圆筒结构，轴线与参考轴线共线；压缩机501在作业前，倒装放置在该固定支架上，压缩机501的上盖与所述固定支架101相接触。
本发明实施例的上电极组件包括上电极头401，上电极头401的底面形状与底座502结构相适配。可选的，上电极头401设置在一上电极连接板402上；通过驱动上电极连接板402，可实现对上电极头401的驱动。
上电极头401在电机连接板402的驱动带动下，朝向或背离所述底座组件运动。压缩机501倒置在固定支架101上，压缩机底座502放置在压缩机501底部；上电极头401朝向所述底座组件方向运动并与压缩机底座502接触，将压缩机底座502压紧在压缩机501上，并提供一定的压力用于电阻焊。
所述上电极头401底面为焊接接触面，在具体实施时，所述上电极头401底面形状与待焊接的工件相关；例如，如附图图1所示，压缩机底座由三片分立的焊接片组成，上电极头401需要同时接触在三片焊接片的焊接触点503上，因此，上电极头401底面形状可设置为与三片焊接片相对应的形状。此外，上电极头还可以通过多个分立的上电极组成，上电极底面分别与其中一片焊接片的焊接触点503相对应。
本发明实施例的下电极组件包括第一下电极201和第二下电极202，所述第一下电极201朝向所述参考轴线的一侧设置有半环状的第一子电极头，所述第二下电极202朝向所述参考轴线的一侧设置有半环状的第二子电极头；所述两个下电极在朝向所述参考轴线运动至行程终点位置时，所述第一子电极头和第二子电极头组合形成环状的下电极头。所述下电极头接触包围在压缩机外，且所述下电极头的尺寸与压缩机尺寸相适配。
基本的，为了对下电极组件中的下电极进行运动导向，本发明实施例的下电极导向组件包括第一直线导向件301和第二直线导向件302，第一下电极201和第二下电极202分别与第一直线导向件301和第二直线导向件302形成配合实现运动导向。
可选的，所述第一下电极201基于第一连接件311滑动配合在所述第一直线导向件301上；所述第二下电极202基于第二连接件312滑动配合在所述第二直线导向件302上。
可选的，为了进一步对压缩机进行定位，本发明实施例的焊接工装设备还包括定位组件，本发明实施例的定位组件包括两个以上的夹块，所述两个以上的夹块朝所述参考轴线13方向运动或背离所述参考轴线13方向运动；当所述两个以上的夹块朝所述参考轴线13方向运动至行程终点时，所述两个以上的夹块对压缩机形成夹持定位。
进一步的，考虑到下电极的运动方式和夹块的运动方式是相似的，本发明实施例将下电极组件和定位组件整合至同一下电极导向组件中。
具体的，本发明实施例的定位组件包括两个夹块，分别为第一夹块321和第二夹块322；在本发明实施例中，第一直线导向件301和第二直线导向件302分别固定在所述固定底板100上，固定位置分别位于所述固定支架101两侧。
所述第一连接件311下部滑动配合在所述第一直线导向件301上，所述第一夹块321固定在所述第一连接件311朝向所述参考轴线的一侧上；所述第一连接件311顶面上设置有第一预紧组件331，所述第一下电极201设置在所述第一预紧组件331上。
相似的，所述第二连接件312下部滑动配合在所述第二直线导向件302上，所述第二夹块322固定在所述第二连接件312朝向所述参考轴线的一侧上；所述第二连接件312顶面上设置有第二预紧组件332，所述第二下电极202设置在所述第二预紧组件332上。
图3示出了本发明实施例的预紧组件正视结构示意图。具体实施中，一方面，夹块需要夹紧压缩机，另一方面，下电极也要紧贴在压缩机上，由于下电极和夹块设置在同一直线导向件上，具体实施中容易因为装配公差、材料公差的问题可能会导致夹块或下电极不能很好的与压缩机表面进行接触。
具体的，本发明实施例通过预紧组件保证下电极和夹块能够与压缩机表面紧贴。具体的，以下以第一预紧组件331为例对预紧组件结构进行说明。本发明实施例的第一预紧组件331包括预紧连接块333、预紧弹性件335和预紧连接架334。
预紧连接块333固定在所述第一连接件311顶面上，预紧连接架334由顶面板和设置在顶面板两侧的两个侧面板组成，预紧连接架334基于顶面板与第一下电极201连接固定；所述预紧连接块333设置在所述预紧连接架334的两个侧面板之间，且两根所述预紧弹性件335分别设置在所述预紧连接块333与所述预紧连接架334的两个侧面板之间。
具体实施中，在非作业情况下，下电极与对应的夹块相比，下电极与压缩机表面的距离更短；在作业时，基于驱动连接件同步驱动下所述下电极和夹块运动，所述下电极首先接触到压缩机，然后夹块再与压缩机接触；通过预紧弹性件的设置，保证了夹块和下电极能够同时与压缩机表面接触；同时，夹块的夹持力由作用在连接件的作用力可控制，下电极的接触压力由预紧弹性件的压缩量进行控制；通过预紧弹性件的合适选型，可保证接触压力在一个合理的范围内。
可选的，本发明实施例的第一下电极201、第二下电极202和上电极连接板402可分别通过铜带500进行供电，以保证焊接电流分布的均匀性。此外，为了防止焊接时产生的高压电传递至外部设备或传递至压缩机的非焊接位置上，需要对第一下电极201、第二下电极202和上电极连接板402采取绝缘措施。
具体的，本发明实施例的预紧组件中的预紧连接架334与下电极201之间可采用绝缘材料隔离(图中未示出)；第一上电极连接板402上方覆盖有绝缘层403，具体的，绝缘层可以为绝缘垫或绝缘板；所述绝缘层403上方设置有垫板404。
本发明提供了一种焊接工装设备，该焊接工装设备通过上电极头与底座组件配合提供焊接压力，保证电阻焊焊接效果；下电极头由两个以上的下电极组合形成，下电极头包围在焊接空间的侧壁上，高度可任意调节，焊接热影响区较小，焊接针对性强，焊接效果良好；下电极组件和定位组件同时设置于下电极导向组件上，结构简单，操作便利性好；预紧组件的设置，可保证在夹块夹持压缩机的同时，下电极头可与压缩机表面产生接触，且下电极头与压缩机表面之间具有一定的相对压力，保证焊接质量；绝缘材料的设置，可有效防止焊接电流传递至外部设备上，具有良好的安全防护作用。
以上对本发明实施例所提供的一种焊接工装设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种焊接工装设备，其特征在于，所述焊接工装设备包括底座组件、上电极组件和下电极组件；
所述上电极组件包括上电极头，所述上电极头设置在所述底座组件上方；
所述上电极头朝向或背离所述底座组件方向运动，在所述上电极头朝向所述底座组件方向运动至行程终点时，所述上电极头底面和所述底座组件之间形成一个焊接空间；
所述下电极组件包括两个以上的下电极，所述两个以上的下电极朝向或背离所述焊接空间运动；在所述两个以上的下电极分别朝向所述焊接空间运动至行程终点位置时，所述两个以上的下电极包围在所述焊接空间外，所述两个以上的下电极组合形成下电极头。
2.如权利要求1所述的焊接工装设备，其特征在于，所述焊接工装设备还包括下电极导向组件，所述下电极导向组件包括与所述下电极数量相对应的连接件和直线导向件，所述连接件和直线导向件配套设置；
所述直线导向件固定在所述底座组件上，所述连接件滑动配合在对应的直线导向件上，所述下电极设置在所述直线导向件上。
3.如权利要求2所述的焊接工装设备，其特征在于，所述焊接工装设备还包括定位组件，所述定位组件包括与所述连接件数量相对应的夹块；
所述夹块分别设置在对应连接件朝向所述参考轴线的一侧上。
4.如权利要求3所述的焊接工装设备，其特征在于，所述两个以上的下电极中的任一下电极基于预紧组件设置在对应的连接件上。
5.如权利要求4所述的焊接工装设备，其特征在于，所述预紧组件包括预紧连接块、两个预紧弹性件和和预紧连接架；
所述预紧连接架由顶面板和设置在所述顶面板两侧的两个侧面板组成，所述预紧连接架基于所述顶面板与对应的下电极连接固定；
所述预紧连接块固定在对应的连接件顶面上，固定位置位于所述预紧连接架的两个侧面板之间；
所述两个预紧弹性件分别设置在所述预紧连接块与所述预紧连接架的两个侧面板之间。
6.如权利要求1所述的焊接工装设备，其特征在于，所述下电极组件包括两个下电极，所述两个下电极分别为第一下电极和第二下电极。
7.如权利要求6所述的焊接工装设备，其特征在于，所述第一下电极朝向所述参考轴线的一侧设置有半环状的第一子电极头，所述第二下电极朝向所述参考轴线的一侧设置有半环状的第二子电极头；
所述两个下电极在朝向所述参考轴线运动至行程终点位置时，所述第一子电极头和第二子电极头组合形成环状的下电极头。
8.如权利要求1所述的焊接工装设备，其特征在于，所述上电极头上方设置有绝缘层。
9.如权利要求1所述的焊接工装设备，其特征在于，所述底座组件包括固定支架，所述固定支架与所述上电极头相对；所述焊接空间位于所述固定支架和所述上电极头之间。
10.如权利要求1所述的焊接工装设备，其特征在于，所述焊接工装设备还包括定位组件，所述定位组件包括两个以上的夹块；
所述两个以上的夹块分别朝向所述焊接空间运动至行程终点位置时，所述两个以上的夹块包围在所述焊接空间外。
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