CN210703261U - 一种固定式智能精密压力控制模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种固定式智能精密压力控制模组，包括一固定座、设置在固定座上的一牵引机构、与牵引机构连接的一焊接机构、设置在焊接机构上的一弹簧轴承修正机构、与焊接机构连接的一滑动机构、以及设置在固定座一侧壁上的一主控板；所述牵引机构能驱动焊接机构上下运动；所述主控板与焊接机构电性连接，能接收焊接机构传递的信号。本实用新型采用直线导轨滑块方式来传递焊接力，这种结构不但稳固牢靠、运动顺滑，而且精度高、无虚位并可高速运行，使焊接效果一致性、可靠性得到保障，大大降低焊接不良率，完美满足自动化焊接要求。

Description

一种固定式智能精密压力控制模组

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，特别涉及一种固定式智能精密压力控制模组。

背景技术

压力传感、变送、数字处理技术已经相当完善和成熟，并广泛应用于机械电子领域。现有技术把压力传感器用于焊接力方面的，大都采用间接测力的方式把焊接力显示出来，间接测力往往采用弹簧或硬连接来测量焊接力，前者的缺点是实际力通过弹簧缓冲造成测力不准；而后者，虽然硬连接可以不折不扣地传递焊接力，但在电极端得到的不是缓冲力。而在电子焊接领域进行精微工件焊接时都需要这种缓冲力。

本设计采用直线导轨滑块方式来传递焊接力，这种结构不但稳固牢靠、运动顺滑，而且精度高、无虚位并可高速运行，使焊接效果一致性、可靠性得到保障，大大降低焊接不良率，完美满足自动化焊接要求。

将以上两种技术完美结合，设计出既可满足人工手动焊接时对焊接力的要求，也可实现自动化焊接时对焊接力的需求。

有鉴于此，有必要设计一种固定式智能精密压力控制机头模组。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种固定式智能精密压力控制模组，满足电子工业焊接精微工件、精细线、带、材的要求；且能精准设定焊接力，读取触发时机的压力值，显示实力过程曲线，并可对压力进行数字化处理，通过RS485接口实现与外部通讯，外部设备可对如上数据进行查询、存储、编号存档、远程监控等操作；还可兼容人工和自动化对焊接力的要求。

为了实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种固定式智能精密压力控制模组，包括一固定座、设置在固定座上的一牵引机构、与牵引机构连接的一焊接机构、设置在焊接机构上的一弹簧轴承修正机构、与焊接机构连接的一滑动机构、以及设置在固定座一侧壁上的一主控板；所述牵引机构能驱动焊接机构上下运动；所述主控板与焊接机构电性连接，能接收焊接机构传递的信号。

较佳地，所述牵引机构包括一电机、设置在电机输出端的一丝杆、设置在丝杆上的一反向器、以及与反向器连接的一施力夹；所述电机转动能带动丝杆上的反向器上下运动，进而反向器带动施力夹上下运动。

较佳地，所述焊接机构包括一压力轴，由上至下依次设置压力轴上的一压力调节钮、一施压弹簧、一压力感觉装置与压力传递装置、一平衡臂、一缓冲弹簧、以及置于缓冲弹簧端部的缓冲力微调螺丝；所述压力感觉装置与压力传递装置设置在施压弹簧端部；所述平衡臂设置在压力感觉装置与压力传递装置与缓冲弹簧之间；所述压力调节钮正反旋转能调节施压弹簧的压缩量，压力感觉装置与压力传递装置能感应到来自施压弹簧的压力并通过变送器转换成模拟信号，主控板上的中央处理器对该信号进行处理并作相应显示。

较佳地，所述弹簧轴承修正机构包括一第一弹片、一第二弹片、一第一轴承、一第二轴承、一导杆；所述第一轴承与第二轴承对应设置在第一弹片于第二弹片上，所述第一弹片与第二弹片对应设置在平衡臂两侧；所述导杆置于第一轴承与第二轴承之间且该导柱设置在固定座上。

较佳地，所述固定式智能精密压力控制模组，所述固定式智能精密压力控制模组还包括一光电传感器，该光电传感器置于平衡臂与缓冲弹簧之间。

较佳地，所述滑动机构包括一直线导轨、一滑块；该直线导轨设置在固定座上；对应的平衡臂设置在滑块上，且该滑块与直线导轨滑动连接，能沿直线导轨上下滑动，对应的平衡臂设置在滑块上。

较佳地，所述固定式智能精密压力控制模组还包括一阻光片，该阻光片设置在平衡臂上。

较佳地，所述固定式智能精密压力控制模组还包括一导力轴与一电极夹；所述导力轴设置在平衡臂与滑块之间；所述电极夹设置在导力轴一端部。

较佳地，所述固定式智能精密压力控制模组还包括一RS485接口，该RS485接口置于固定座一侧壁上且与主控板相邻。

采用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：采用直线导轨滑块方式来传递焊接力，这种结构不但稳固牢靠、运动顺滑，而且精度高、无虚位并可高速运行，使焊接效果一致性、可靠性得到保障，大大降低焊接不良率，完美满足自动化焊接要求，实现压力感觉装置与压力传递装置与施力弹簧一体化设计，压力感觉装置与压力传递装置直接感测压力，有助于焊接过程控制和焊接过程研究；量化焊接参数，对设定压力、触发时机压力、压力曲线进行数字化处理，实现焊接力是一种缓冲力，通过弹性轴承的弹性调节，有效抵消或减小施力轴与导轴之间的微细错位带来的额外焊接力。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型弹簧轴承修正机构结构示意图：

图3为本实用新型程序设计流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进一步说明。

参照图1至图2，本实用新型提供一种固定式智能精密压力控制模组，包括一固定座101、设置在固定座101上的一牵引机构、与牵引机构连接的一焊接机构、设置在焊接机构上的一弹簧轴承修正机构119、与焊接机构连接的一滑动机构、以及设置在固定座101一侧壁上的一主控板108；所述牵引机构能驱动焊接机构上下运动；所述主控板108与焊接机构电性连接，能接收焊接机构传递的信号。

所述牵引机构包括一电机114、设置在电机114输出端的一丝杆117、设置在丝杆117上的一反向器118、以及与反向器118连接的一施力夹116；所述电机114转动能带动丝杆117上的反向器118上下运动，进而反向器118带动施力夹116上下运动。

所述焊接机构包括一压力轴102，由上至下依次设置压力轴102上的一压力调节钮103、一施压弹簧104、一压力感觉装置与压力传递装置105、一平衡臂106、一缓冲弹簧107、以及置于缓冲弹簧107端部的缓冲力微调螺丝115；所述压力调节钮103设置在压力轴102端部；所述压力感觉装置与压力传递装置105设置在施压弹簧104端部；所述平衡臂106设置在压力感觉装置与压力传递装置105与缓冲弹簧107之间；所述压力调节钮102正反旋转能调节施压弹簧104的压缩量，压力感觉装置与压力传递装置105能感应到来自施压弹簧104的压力并通过变送器转换成模拟信号，主控板108上的中央处理器对该信号进行处理并作相应显示。

所述弹簧轴承修正机构包括一第一弹片122、一第二弹片124、一第一轴承125、一第二轴承123、一导杆120；所述第一轴承125与第二轴承123对应设置在第一弹片122于与第二弹片124上，所述第一弹片122与第二弹片124对应设置在平衡臂106两侧；所述导杆120置于第一轴承125与第二轴承123之间且该导柱设置在固定座上了；该第一轴承125与第二轴承123弹性压紧导杆120并可沿导杆120顺畅上下运动，导杆120的作用是导向，可以不让平衡臂106左右摆动，此设计可有效抵消或减小导杆120与导力轴112不平行造成的额外焊接力。

所述固定式智能精密压力控制模组还包括一光电传感器109，该光电传感器109置于平衡臂106与缓冲弹簧107之间。

所述滑动机构包括一直线导轨111、一滑块110；该直线导轨111设置在固定座101上；对应的平衡臂106设置在滑块上，且该滑块110与直线导轨110滑动连接，能沿直线导轨110上下滑动，对应的平衡臂106设置在滑块上。

所述固定式智能精密压力控制模组还包括一阻光片121，该阻光片121设置在平衡臂106上。

所述固定式智能精密压力控制模组还包括一导力轴112与一电极夹113；所述导力轴112设置在平衡臂106与滑块110之间；所述电极夹113设置在导力轴112一端部。

所述固定式智能精密压力控制模组还包括一RS485接口126，该RS485接口126置于固定座101一侧壁上且与主控板108相邻，该RS485接口126能实现与外部通讯，外部设备可对如上数据进行查询、存储、编号存档、远程监控等操作；还可兼容人工和自动化对焊接力的要求。

所述缓冲微调螺丝115可以微调初始触发位置。

所述焊接力处理是在主控板108上实现的。

所述主控板108由线路板、外围电路、单片机、液晶显示模块、接口组成。压力感觉装置与压力传递装置105传输过来的信号经过主板上的外围电路进行模数转换，处理后送入单片机，单片机进行程序控制，一路驱动液晶显示模块，a,显示设定压力值；b，显示触发时刻压力值，此值为真实焊接压力值；c，显示压力最大值，由于惯性或人为设定在触发完成后，导力轴112会继续向下运动不超过1mm的一段小距离，导致平衡臂106通过压力感应传递装置向上压缩施力弹簧104，此时压力感觉装置与压力传递装置105获得最大压力值；d，显示压力由a到c的力的轨迹；一路通过RS485接口实现与外部通讯，外部设备可对如上数据进行查询、存储、编号存档、远程监控等操作。

所述单片机的型号为SN8F5708。

本实用新型工作原理如下：

(1)、牵引机构进行牵引：在焊接过程可由两种外力牵引来实现，此外力可通过两种方式提供，其一是通过程序控制驱动电机114运转，丝杆117旋转使反相器118上下运动，反相器118带动施力夹116上下运动；(其二是利用脚踏板通过拉索牵引使施力夹116上下运动；)

(2)、焊接机构的焊接力的施加和焊接力值的处理：1、焊接力的施加：焊接力的设定是通过旋转压力调节钮103改变施压弹簧104的压缩量来实现的，施压弹簧104压缩或伸展产生的压力，通过压力感觉装置与压力传递装置105作用于平衡臂106，形成初始触发位置，固定于平衡臂106上的阻光片121为遮光状态。压力感觉装置与压力传递装置105有两个作用，其一是把施压弹簧104产生的压力不折不扣传递给平衡臂106；其二是通过变送器把力的大小转换为电信号，传输到主控板108，由主控板108对这个信号进行处理；

焊接进行时，外力通过施力夹116牵引压力轴102向下运动，平衡臂106和导力轴112联动将焊接力传递到电极尖端，电极受到被焊物的反作应力，通过电极夹116与导力轴112使平衡臂106上移；

2：焊接力的处理：压力感觉装置与压力传递装置105感应到来自施力弹簧104的压力通过变送器转换成模拟信号，传输给显示板108上的中央处理器对这个信号进行处理，通过程序设计(参照图3)可实现以下功能：a，显示设定压力值；b，显示触发时刻压力值，此值为真实焊接压力值；c，显示压力最大值，由于惯性或人为设定在触发完成后，导力轴112会继续向下运动不超过1mm的一段小距离，导致平衡臂106通过压力感觉装置与压力传递装置105向上压缩施力弹簧104，此时压力感觉装置与压力传递装置105获得最大压力值；d，显示压力由a到c的力的轨迹；e，通过RS485接口126实现与外部通讯，外部设备可对如上数据进行查询、存储、编号存档、远程监控等操作。

(3)、弹簧轴承修正机构进行修正：第一轴承125与第二轴承123弹性压紧导杆120并可沿导杆120顺畅上下运动，导杆120的作用是导向，可以不让平衡臂106左右摆动，此设计可有效抵消或减小导杆120与导力轴112不平行造成的额外焊接力。

(4)、滑动机构：滑块110在直线导轨111上滑动实现平衡臂106与电极间的力的转换，导力轴112夹紧固定于滑块110一侧，滑块110带动平衡臂106、压力轴102沿直线导轨111顺滑上下运动，这种结构不但稳固牢靠、运动顺滑，而且精度高、无虚位并可高速运行，使焊接效果一致性、可靠性得到保障，大大降低焊接不良率，完美满足自动化焊接要求。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种固定式智能精密压力控制模组，其特征在于，包括一固定座、设置在固定座上的一牵引机构、与牵引机构连接的一焊接机构、设置在焊接机构上的一弹簧轴承修正机构、与焊接机构连接的一滑动机构、以及设置在固定座一侧壁上的一主控板；所述牵引机构能驱动焊接机构上下运动；所述主控板与焊接机构电性连接，能接收焊接机构传递的信号。

2.根据权利要求1所述的固定式智能精密压力控制模组，其特征在于，所述牵引机构包括一电机、设置在电机输出端的一丝杆、设置在丝杆上的一反向器、以及与反向器连接的一施力夹；所述电机转动能带动丝杆上的反向器上下运动，进而反向器带动施力夹上下运动。

3.根据权利要求1所述的固定式智能精密压力控制模组，其特征在于，所述焊接机构包括一压力轴，由上至下依次设置压力轴上的一压力调节钮、一施压弹簧、一压力感觉装置与压力传递装置、一平衡臂、一缓冲弹簧、以及置于缓冲弹簧端部的缓冲力微调螺丝；所述压力感觉装置与压力传递装置设置在施压弹簧端部；所述平衡臂设置在压力感觉装置与压力传递装置与缓冲弹簧之间；所述压力调节钮正反旋转能调节施压弹簧的压缩量，压力感觉装置与压力传递装置能感应到来自施压弹簧的压力并通过变送器转换成模拟信号，主控板上的中央处理器对该信号进行处理并作相应显示。

4.根据权利要求3所述的固定式智能精密压力控制模组，其特征在于，所述弹簧轴承修正机构包括一第一弹片、一第二弹片、一第一轴承、一第二轴承、一导杆；所述第一轴承与第二轴承对应设置在第一弹片于第二弹片上，所述第一弹片与第二弹片对应设置在平衡臂两侧；所述导杆置于第一轴承与第二轴承之间且该导柱设置在固定座上。

5.根据权利要求3所述的固定式智能精密压力控制模组，其特征在于，所述固定式智能精密压力控制模组还包括一光电传感器，该光电传感器置于平衡臂与缓冲弹簧之间。

6.根据权利要求1所述的固定式智能精密压力控制模组，其特征在于，所述滑动机构包括一直线导轨、一滑块；所述直线导轨设置在固定座上；所述滑块与直线导轨滑动连接，能沿直线导轨上下滑动。

7.根据权利要求5所述的固定式智能精密压力控制模组，其特征在于，所述固定式智能精密压力控制模组还包括一阻光片，该阻光片设置在平衡臂上。

8.根据权利要求6或7所述的固定式智能精密压力控制模组，其特征在于，所述固定式智能精密压力控制模组还包括一导力轴与一电极夹；所述导力轴设置在平衡臂与滑块之间；所述电极夹设置在导力轴一端部。

9.根据权利要求6所述的固定式智能精密压力控制模组，其特征在于，所述固定式智能精密压力控制模组还包括一RS485接口，该RS485接口置于固定座一侧壁上且与主控板相邻。

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