CN113437610A - 电能表端子点焊机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电能表端子点焊机，属于点焊设备技术领域。电能表端子点焊机，包括机台；夹具，夹具设置在机台上，用于夹装点焊工件；X轴驱动装置，X轴驱动装置用于驱动夹具沿X轴方向往复移动；上点焊组件，上点焊组件设置在X轴驱动装置的上方，上点焊组件包括可沿上下升降运动的上电极；下点焊组件，下点焊组件设置在X轴驱动装置的下方，下点焊组件包括可沿上下升降运动的下电极，下电极的中心线与上电极的中心线重合；落差补偿机构，落差补偿机构用于调节下电极向上运动的最大行程；本发明点焊时定位快速，装夹稳定，且点焊落差补偿装置保证了点焊的精度，进而保证了产品的点焊效果。

Description

电能表端子点焊机

技术领域

本发明涉及点焊设备技术领域，尤其涉及一种电能表端子点焊机。

背景技术

嵌入式电能表的结构与常规电能表的结构型式不同，其体积小、功能多，尤其是辅助接口端子繁多。电能表在加工过程中需要将铜零件之间进行连接，铜零件与铜零件之间的连接方式有(1)钎焊；(2)电子束焊；(3)电阻焊，目前常用的焊接方式为电阻焊，电阻焊主要是需要连接在一起的两部件放在一起，然后在需要连接的焊点处，通过瞬时较大的焊接电流，通过接触处的接触电极发热，熔化焊点处技术，使其连接在一起。电能表一般有多个端子，且端子的高度不同，因此需要多台电能表端子点焊机对不同高度的端子进行焊接，导致生产成本高，且生产效率低下。

发明内容

针对上述现有技术现状，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种可适应不同高度的端子的电能表端子点焊机，以降低生产成本，提高生产效率。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的电能表端子点焊机，机台；夹具，所述夹具设置在所述机台上，用于夹装点焊工件；X轴驱动装置，所述X轴驱动装置用于驱动所述夹具沿X轴方向往复移动；上点焊组件，所述上点焊组件设置在所述夹具的上方，所述上点焊组件包括可沿上下升降运动的上电极；下点焊组件，所述下点焊组件设置在所述夹具的下方，所述下点焊组件包括可沿上下升降运动的下电极，所述下电极的中心线与所述上电极的中心线重合；落差补偿机构，所述落差补偿机构用于调节所述下电极向上运动的最大行程；控制装置，所述控制装置与所述X轴驱动装置、所述上点焊组件、所述下点焊组件以及所述落差补偿机构电性连接。

在一个实施例中，所述上点焊组件还包括上点焊气缸，所述上点焊气缸的伸缩杆与所述上电极连接，且所述上点焊气缸的伸缩杆的中心线与所述上电极的中心线重合。

在一个实施例中，所述上点焊组件还包括冷却装置，所述冷却装置包括环绕所述上电极的导气管和至少一个一端与所述导气管连通、另一端指向所述点焊工件的吹气管。

在一个实施例中，所述下点焊组件还包括下点焊气缸，所述下点焊气缸的伸缩杆与所述下电极连接，且所述下点焊气缸的伸缩杆的中心线与所述下电极的中心线重合。

在一个实施例中，所述下点焊气缸为可控行程气缸，所述落差补偿机构用于控制所述下点焊气缸的行程。

在一个实施例中，所述下点焊气缸的伸缩杆的下端从下点焊气缸的缸体的下端伸出，且所述伸缩杆的下端设置有限位板，所述落差补偿机构包括可在工作位置与非工作位置之间移动的落差垫块和用于驱动所述落差垫块的落差补偿气缸，在工作位置，所述落差垫块插入在所述限位板与所述缸体的下端之间，在非工作位置，所述落差垫块避让所述限位板。

在一个实施例中，所述落差垫块的前端设置有半圆形缺口，所述落差垫块的后端与所述落差补偿气缸的伸缩杆可拆卸相连。

在一个实施例中，所述夹具包括座体、开设在座体上的定位槽和安装在座体上的X轴定位组件、Y轴定位组件以及辅助定位组件。

在一个实施例中，所述座体上设置有与点焊工件的基座相匹配的定位槽，所述定位槽的槽壁具有相互垂直的X轴基准面和Y轴基准面，所述X轴定位组件设置在与所述X轴基准面相对的定位槽的槽壁上，用于在基座上施加弹性力，所述Y轴定位组件设置在与所述Y轴基准面相对的定位槽的槽壁上，用于在基座上施加弹性力。

在一个实施例中，所述辅助定位组件包括安装在座体上的直线导轨、滑动连接在直线导轨上的滑座、安装在滑座与座体之间的弹力件和安装在滑座上的辅助夹持件。

与现有技术相比，本发明提供的电能表端子点焊机具备以下有益效果：

1、该电能表端子点焊机，通过夹具实现点焊工件X轴、Y轴的定位功能，通过弹簧钢柱定位装夹迅速，有效避免了采用螺钉定位导致的调节不便的问题。

2、该电能表端子点焊机，通过落差补偿机构，实现点焊电极的落差补偿功能，提高了点焊的精度。

3、该电能表端子点焊机，整机自动化程度高，工作连续性能优异。

本发明附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书具体实施方式部分进行说明。

附图说明

图1为本发明实施例中点焊工件的主视图；

图2为沿图1中A-A线的剖视图；

图3为本发明实施例中的电能表端子点焊机的主视图；

图4为图3中所示电能表端子点焊机的左视图；

图5为沿图4中M处的局部放大示意图；

图6为沿图4中B-B线的剖视图；

图7图3中所示电能表端子点焊机的夹具的立体结构示意图；

图8为图7中N处的局部放大示意图；

图9为图7所示夹具的主视图；

图10为图9中I处的局部放大示意图；

图11为图7所示夹具的右视图；

图12为图7所示夹具的仰视图；

图13为沿图9中C-C线的剖视图；

图14图3中所示电能表端子点焊机的落差补偿机构的主视图；

图15为沿图14中D-D线的剖视图。

附图标记说明：10、上点焊组件；110、上点焊气缸；120、上电极；20、下点焊组件；210、下点焊气缸；220、下电极；230、限位板；240、伸缩杆；30、X轴驱动装置；40、夹具；410、座体；420、定位槽；421、X轴基准面；422、Y轴基准面；430、辅助定位组件；431、直线导轨；432、滑座；433、第一弹力件；434、辅助夹持件；435、滑孔；436、滑块；437、第二弹力件；438、定位销；440、X轴定位组件；441、安装孔；443、钢珠；444、弹簧；450、Y轴定位组件；50、落差补偿机构；520、落差补偿气缸；540、落差垫块；541、缺口；60、控制装置；70、冷却装置；71、导气管；72、吹气管；80、机台；100、点焊工件；101、基座；102、第一电流端子；103、第二电流端子；104、继电器；105、互感器；106、插针。

具体实施方式

下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

图1为本发明实施例中点焊工件100的主视图，图2为沿图1中A-A线的剖视图。如图1-2所示，本实施例中的点焊工件100为电能表端子，其包括基座101、继电器104和互感器105，基座101上设置有第一电流端子102和第二电流端子103，第一电流端子102的高度比第二电流端子103的高度高H，继电器104的端子和互感器105的端子分别与第一电流端子102和第二电流端子103焊接，互感器105具有插针106。

电能表端子点焊机用于将第一电流端子102和第二电流端子103分别与继电器104端子和互感器105端子焊接。参照图3-6，作为示例的电能表端子点焊机包括机台80、夹具40、X轴驱动装置30、上点焊组件10、下点焊组件20、落差补偿机构50以及控制装置60，其中，夹具40设置在机台80上，用于夹装点焊工件100。X轴驱动装置30用于驱动夹具40沿X轴方向往复移动。上点焊组件10设置在X轴驱动装置30的上方，上点焊组件10包括可沿上下升降运动的上电极120；下点焊组件20设置在X轴驱动装置30的下方，下点焊组件20包括可沿上下升降运动的下电极220，下电极220的中心线与上电极120的中心线重合，下电极220与上电极120配合使第一电流端子102与继电器104端子之间或第二电流端子103与互感器105端子之间的焊料熔化，从而将第一电流端子102和第二电流端子103分别与继电器104端子和互感器105端子焊接。落差补偿机构50用于调节下电极220向上运动的最大行程。控制装置60与X轴驱动装置30、上点焊组件10、下点焊组件20以及落差补偿机构50电性连接。

如图7-13所示，作为示例的夹具40包括座体410、X轴定位组件440、Y轴定位组件450以及辅助定位组件430，座体410用于放置点焊工件100，X轴定位组件440安装在座体410上，用于对点焊工件100在X轴方向进行定位；Y轴定位组件450安装在座体410上，用于对点焊工件100在Y轴方向进行定位；辅助定位组件430安装在座体410上，用于对点焊工件100上互感器105进行定位。通过夹具40对点焊工件100进行定位，保证焊接精度。

作为实例的座体410上设置有与点焊工件100的基座101相匹配的定位槽420，定位槽420的槽壁具有相互垂直的X轴基准面421和Y轴基准面422，X轴定位组件440设置在与X轴基准面421相对的定位槽420的槽壁上，用于在基座101上施加弹性力，从而X轴定位组件440与X轴基准面421配合实现对基座101在X轴方向上的定位。Y轴定位组件450设置在与Y轴基准面422相对的定位槽420的槽壁上，用于在基座101上施加弹性力，从而Y轴定位组件450与Y轴基准面422配合实现对基座101在Y轴方向上的定位。如图13所示，作为实例的X轴定位组件440包括设置在定位槽420的槽壁上的安装孔441、装于安装孔441内的用于对钢珠443施加弹性力的弹簧440。Y轴定位组件450的结构与X轴定位组件440的结构相同，在此不再赘述。

参照图7-10所示，辅助定位组件430包括安装在座体410上的直线导轨431、滑动连接在直线导轨431上的滑座432、安装在滑座432与座体410之间的第一弹力件433和安装在滑座432上的辅助夹持件434。通过辅助夹持件434对点焊工件100上的互感器105进行装夹固定，进一步提高了点焊工件100的夹装稳定性，且由于通过弹性件进行夹持，保证点焊稳定进行的同时方便调节。

优选地，辅助定位组件430还包括用于对插针106进行定位的插针定位组件，该插针定位组件包括设置在滑座432上的沿X轴方向延伸的滑孔435、安装在滑孔435内的可沿滑孔435滑动的滑块436、与滑块436连接的定位销438以及设置在滑块436与滑座432之间的第二弹力件437，定位销438的端头上设置有与插针106配合的定位口。

为了提高焊接效率，本实施例中的夹具40包括两个定位槽420、两个X轴定位组件440、Y轴定位组件450以及两个辅助定位组件430，两个定位槽420沿X轴方向间隔排布。

作为示例的X轴驱动装置30包括丝杆(图中未示出)、设置在丝杆上的螺套(图中未示出)以及用于驱动丝杆旋转的电机(图中未示出)，夹具40与螺套连接。

本实施例中的上点焊组件10还包括上点焊气缸110，上点焊气缸110的伸缩杆与上电极120连接，且上点焊气缸110的伸缩杆的中心线与上电极120的中心线重合，本发明通过上点焊气缸110实现上电极120在竖直方向的运动功能，达到调控上电极120与下电极220之间距离的功能，进而实现点焊工件100的点焊功能；而且，上点焊气缸110的伸缩杆的中心线与上电极120的中心线重合，即使施加在点焊工件100上的力量较大也不会损坏气缸。

参照图1-2，上点焊组件10还包括用于冷却点焊工件100的冷却装置70。如图5所示，作为示例的冷却装置70包括环绕在上电极120周围的导气管71以及一端与所述导气管71连通，另一端指向焊接部位的吹气管72。在本发明中，机台80上设置的储气罐向冷却装置70的吹气管72供气，吹气管72能够快速冷却工件焊点，避免焊点处铜制品氧化变色，保持点焊产品的点焊效果。本实施例中，吹气管72为两个，两个吹气管72呈倒八字形。上述结构的电能表端子点焊机，通过冷却装置70对点焊完毕后的工件焊点进行吹气，在点焊的瞬间，热量还来不及传导的瞬间，进行吹气冷却，使得焊接点的表面不变色，增强产品的成品效果，提高生产效率。

本实施例中的下点焊组件20还包括下点焊气缸210，下点焊气缸210的伸缩杆240与下电极220连接，且下点焊气缸210的伸缩杆240的中心线与下电极220的中心线重合，本发明通过下点焊气缸210实现下电极220在竖直方向的运动功能，达到调控上电极120与下电极220之间距离的功能，进而实现点焊工件100的点焊功能。下点焊气缸210为可控行程气缸，落差补偿机构50用于控制下点焊气缸210的行程。

如图3、4、6所示，下点焊气缸210的伸缩杆240的下端从缸体的下端伸出，且伸缩杆240的下端设置有限位板230。如图13、14所示，落差补偿机构50包括可在工作位置与非工作位置之间移动的落差垫块540和用于驱动落差垫块540的落差补偿气缸520，在工作位置，落差垫块540插入在限位板230与缸体的下端之间，在非工作位置，落差垫块540避让限位板230，本发明通过不同厚度的落差垫块540对下点焊气缸210下段的伸缩杆240的行程进行调节，提高下电极220适应不同高度焊点的功能，有利于点焊精度的提高。

参照图6，落差垫块540的前端设置有半圆形缺口441，落差垫块540的后端与落差补偿气缸520的伸缩杆240可拆卸相连，本发明通过螺丝进行固定。由于不同的点焊工件100落差补偿的高度不同，落差垫块540的后端与落差补偿气缸520的伸缩杆240可拆卸相连，方便根据不同的落差补偿高度更换不同厚度的落差垫块540。

将安装好点焊工件100的夹具40装配在X轴驱动装置30上，通过控制装置60带动X轴驱动装置30上的夹具40往复移动至上点焊组件10与下点焊组件20之间为止，通过控制装置60控制上点焊气缸110与下点焊气缸210行程端运动，带动上电极120与下电极220运动至到达焊点时为止，然后通过控制装置60控制上电极120与下电极220完成点焊工件100焊点的焊接；

在焊接过程中，由于点焊工件100焊点较多，且高度存在一定的落差，此时通过驱动落差补偿气缸520带动落差垫块540移动至下点焊气缸210远离下电极220的一端活塞杆处，此时落差垫块540处于工作位置，落差垫块540与下点焊气缸210端部的限位板230抵接，实现下点焊气缸210的行程调控功能，进而实现下电极220点焊位置的补偿功能，保证了点焊精度，提高了点焊的效果。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电能表端子点焊机，其特征在于，包括：

机台；

夹具，所述夹具设置在所述机台上，用于夹装点焊工件；

X轴驱动装置，所述X轴驱动装置用于驱动所述夹具沿X轴方向往复移动；

上点焊组件，所述上点焊组件设置在所述夹具的上方，所述上点焊组件包括可沿上下升降运动的上电极；

下点焊组件，所述下点焊组件设置在所述夹具的下方，所述下点焊组件包括可沿上下升降运动的下电极，所述下电极的中心线与所述上电极的中心线重合；

落差补偿机构，所述落差补偿机构用于调节所述下电极向上运动的最大行程；

控制装置，所述控制装置与所述X轴驱动装置、所述上点焊组件、所述下点焊组件以及所述落差补偿机构电性连接。

2.根据权利要求1所述的电能表端子点焊机，其特征在于，所述上点焊组件还包括上点焊气缸，所述上点焊气缸的伸缩杆与所述上电极连接，且所述上点焊气缸的伸缩杆的中心线与所述上电极的中心线重合。

3.根据权利要求1所述的电能表端子点焊机，其特征在于，所述上点焊组件还包括冷却装置，所述冷却装置包括环绕所述上电极的导气管和至少一个一端与所述导气管连通、另一端指向所述点焊工件的吹气管。

4.根据权利要求1所述的电能表端子点焊机，其特征在于，所述下点焊组件还包括下点焊气缸，所述下点焊气缸的伸缩杆与所述下电极连接，且所述下点焊气缸的伸缩杆的中心线与所述下电极的中心线重合。

5.根据权利要求4所述的电能表端子点焊机，其特征在于，所述下点焊气缸为可控行程气缸，所述落差补偿机构用于控制所述下点焊气缸的行程。

6.根据权利要求5所述的电能表端子点焊机，其特征在于，所述下点焊气缸的伸缩杆的下端从下点焊气缸的缸体的下端伸出，且所述伸缩杆的下端设置有限位板，所述落差补偿机构包括可在工作位置与非工作位置之间移动的落差垫块和用于驱动所述落差垫块的落差补偿气缸，在工作位置，所述落差垫块插入在所述限位板与所述缸体的下端之间，在非工作位置，所述落差垫块避让所述限位板。

7.根据权利要求6所述的电能表端子点焊机，其特征在于，所述落差垫块的前端设置有半圆形缺口，所述落差垫块的后端与所述落差补偿气缸的伸缩杆可拆卸相连。

8.根据权利要求1所述的电能表端子点焊机，其特征在于，所述夹具包括座体、开设在座体上的定位槽和安装在座体上的X轴定位组件、Y轴定位组件以及辅助定位组件。

9.根据权利要求8所述的电能表端子点焊机，其特征在于，所述座体上设置有与点焊工件的基座相匹配的定位槽，所述定位槽的槽壁具有相互垂直的X轴基准面和Y轴基准面，所述X轴定位组件设置在与所述X轴基准面相对的定位槽的槽壁上，用于在基座上施加弹性力，所述Y轴定位组件设置在与所述Y轴基准面相对的定位槽的槽壁上，用于在基座上施加弹性力。

10.根据权利要求8所述的电能表端子点焊机，其特征在于，所述辅助定位组件包括安装在座体上的直线导轨、滑动连接在直线导轨上的滑座、安装在滑座与座体之间的弹力件和安装在滑座上的辅助夹持件。

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