CN212665176U - 箍筋电阻焊焊机结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种箍筋电阻焊焊机结构，包括基架体，基架体上连接有上、下电极；基架体上设有连接支臂并通过连接支臂连接竖向驱动单元，竖向驱动单元的输出端向下驱动连接上电极以带动上电极上下运动；竖向驱动单元为伺服电机，其输出轴向下延伸并连接上电极，通过伺服控制器控制连接伺服电机以便控制对上电极的驱动；还包括用于检测上电极所受的压力的传感器，传感器与伺服控制器信号连接以便通过伺服控制器将施焊过程中上电极所受的压力控制在设定范围内，伺服控制器信号连接PLC控制器，PLC控制器信号连接焊接控制器。本实用新型可使焊接过程中上电极所受的压力始终保持在设定的压力值范围内，使电阻更稳定，焊接发热量更稳定，提高焊接品质。

Description

箍筋电阻焊焊机结构

技术领域

本实用新型属于机床设备中焊接技术领域，具体涉及一种箍筋电阻焊焊机结构。

背景技术

电阻焊焊机的使用已非常普遍，在很多场合都有较好的应用，常见的结构是通过其变压器的两输出端分别连接到两个电极板，电极板上分别导电连接有电极（也称电极夹头、电极压头），电极与电极板通常为可拆卸连接，相对固定时方便焊接使用，电极消耗之后方便取下换新或取下重新加工压接面后再次安装使用，如CN202438832U、CN107497965A、CN207629082U中都有所涉及。

在焊接箍筋的应用中，两个电极板通常分别设置在焊机的上、下连接悬臂上以便对箍筋的两个自由端头夹持施焊，上连接悬臂上设置有气缸，气缸的伸缩杆向下延伸并连接上电极，以带动上电极上下运动从而远离或靠近下电极。而电极与电极板之间的连接，有采用导轨、导轨槽滑合连接的形式，也有在电极板上开设夹槽并通过弹性变形夹住电极的方式；最常见的电极还是圆柱体形式，通过在电极板上开设沉头孔，其直径与圆柱体电极相适配（对应），将圆柱体电极的一端配合放入沉头孔内即实现连接，为了防止使用时位于上方的电极板上的电极掉落，通常在上方的电极板上沉头孔的横向侧设置有紧固螺钉，用于对插入沉头孔的电极进行紧固以便使用，松开紧固螺钉可方便拆卸。

从影响电阻焊效果的技术参数来说，电极压力、电流、通电时间、压接面形貌等都影响着最终的焊接质量，电流小了，发热量不足，如果电极与电极板之间的接触面积过小，局部导通，又会导致电流密度过大，产生飞溅和表面烧损。前述的导轨、夹槽连接方式，加工制造比较复杂，成本高，电极与电极板之间的接触面、接触位置也不稳定，圆柱体电极和对应的电极板制造相对简单，圆柱体电极的底平面与电极板导电接触（侧面随机接触），如果平面度不高，同样存在相互间接触面、接触位置不稳定的问题，而电阻焊焊机的电流通常是通过自带的焊接控制器控制，针对不同直径的箍筋，输出相应的恒定大小的电流（人工按被焊箍筋的直径对应点选），而如果电极与电极板之间的接触位置、接触面积不稳定，势必就会影响同批焊接零件焊接质量的一致性。从电极压力角度来说，气缸提供的力是一定的，但在施焊的过程中箍筋会变软、熔融，整个焊接过程中，其受力、反作用于电极的力（电极受力）就是一个波动的、不确定、不受控的状态，而压力越大（夹住箍筋时），电路中电阻越小，焊接发热量就会降低，影响着焊接质量，现有技术中也有一些控制手段，如CN101323046A中涉及的，通过控制电极运动和夹住箍筋时的速度，来缩短焊接周期时间和提高焊接品质的方法，但其实施较复杂。可以考虑从均衡控制施焊过程中电极受到的压力（即电极传递给箍筋的压力）的角度，来保证电极压力的受控，进而使电阻趋于稳定，在恒定电流的基础上，保证焊接发热量的稳定性，从而保障焊接的品质。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种箍筋电阻焊焊机结构，避免目前电阻焊机在施焊的过程中，电极压力没有处于始终受控的状态的问题，取得可将施焊过程中电极压力控制在设定范围内以保障焊接发热量稳定性的效果。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

箍筋电阻焊焊机结构，包括基架体，所述基架体上连接有上电极和下电极，所述上电极和下电极呈上下相对设置以便可通过相向运动夹住箍筋并施焊；基架体上设有连接支臂并通过所述连接支臂连接竖向驱动单元，竖向驱动单元的输出端向下驱动连接所述上电极以带动上电极上下运动从而远离或靠近下电极；所述竖向驱动单元为伺服电机，伺服电机的输出轴向下延伸并连接所述上电极，通过伺服控制器控制连接所述伺服电机以便控制对上电极的驱动；还包括用于检测上电极所受的压力的传感器，所述传感器与伺服控制器信号连接以便通过伺服控制器将施焊过程中上电极所受的压力控制在设定范围内，所述伺服控制器信号连接PLC控制器，所述PLC控制器信号连接焊接控制器。

进一步完善上述技术方案，所述传感器检测连接伺服电机。

进一步地，上电极和下电极凸出于基架体的前端面以便于夹持箍筋，所述连接支臂凸出设于基架体的前端面的上部。

进一步地，所述基架体包括底座板，所述底座板上呈竖向设有两平行正对的侧立板，所述下电极连接于底座板上并位于两侧立板之间；所述连接支臂连接于两侧立板的上部。

进一步地，两侧立板的上部之间连接有安装部，所述安装部的一端面与两侧立板的对应端面平齐并共同形成为所述前端面，连接支臂连接于所述安装部上。

进一步地，所述下电极包括用于夹住箍筋的电极夹头，所述电极夹头可拆卸连接在电极板上以便更换；所述电极夹头包括用于夹住箍筋的压接工作端和用于与电极板连接的功能连接端，所述电极板上开设有与所述功能连接端相适配的腔形且所述功能连接端配合放入所述腔形以使电极夹头与电极板相连；所述功能连接端为圆台，电极板上的腔形为与所述圆台相适配的锥孔凹腔，圆台的小端为自由端且圆台的小端朝向电极板并配合放入所述锥孔凹腔；圆台的侧面与锥孔凹腔的侧壁楔紧相贴以实现电极夹头与电极板的可拆卸连接。

进一步地，所述锥孔凹腔贯穿所述电极板，圆台的小端位于所述锥孔凹腔内。

进一步地，所述压接工作端为长方体，所述圆台垂直凸起设于长方体的一面上且该面与电极板之间具有间隙以避免干涉；长方体上与圆台所在的面相对的一面形成为压接工作面，所述压接工作面上开设有凹槽，所述凹槽的开设长度方向垂直于所述圆台的轴线，所述凹槽的两端呈贯穿开设以便在焊接时容置并定位箍筋的自由端头。

进一步地，所述压接工作面上开设的凹槽的数量为两条，两凹槽的截面均为半圆形，其中一凹槽的截面半圆形的直径大于另一凹槽的截面半圆形的直径；两凹槽以所述圆台的轴线呈中心对称。

进一步地，所述上电极的结构与下电极相同，上电极和下电极的电极板相互平行，上电极和下电极的电极夹头的压接工作端相对以便相向运动时夹住箍筋，两电极夹头上的凹槽相对应。

相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型的箍筋电阻焊焊机结构，通过PLC控制器进行操作控制，根据所要焊接的箍筋的直径，可对应选择，焊接控制器可对应确定恒定的焊接电流、电流值大小、以及焊接作用的通电时长，与箍筋的直径对应的设定压力范围值，已写入控制器，通过实时检测上电极在施焊过程中所受到的压力大小的传感器，将压力反馈给伺服控制器，就可以通过伺服控制器控制输出，接合焊接过程中箍筋的变软、熔融等状态，补偿调节控制输出，使焊接过程中上电极所受的压力始终保持在设定的压力值范围内，进而使电阻趋于稳定，在恒定电流的基础上，保证焊接发热量的稳定性，从而保障焊接的品质。

2、本实用新型的箍筋电阻焊焊机结构，电极夹头的压接工作端用于在使用时传递压力和接触箍筋，功能连接端采用了圆台形式，其与电极板上与圆台对应的锥孔凹腔适配连接，圆台的侧面与锥孔凹腔的侧壁楔紧相贴，有效保证了电极夹头与电极板之间接触面积、接触位置的稳定性，并且是随着使用过程，不断提高接触的稳定性，因为每次施焊过程也是在对电极夹头和电极板施压，结合压力，会提升楔紧度，更好地保持面接触，从而进一步地保证了焊接的品质；电极夹头与电极板连接稳定，可以方便地实施装配和拆卸。

附图说明

图1为具体实施例的箍筋电阻焊焊机结构的结构示意图；

图2为具体实施例中焊机的控制部分的结构框图；

图3为具体实施例中下电极的结构示意图；

图4为具体实施例中下电极的电极夹头的结构示意图；

图5为具体实施例中上、下电极配合的示意图；

其中，基架体1，底座板11，侧立板12，安装部13，连接支臂131，前端面14，上电极2，下电极3，伺服电机4，输出轴41，传感器42，伺服控制器5，PLC控制器6，焊接控制器7，电极板8，腔形81，锥孔凹腔82，电极夹头9，压接工作端91，长方体92，压接工作面921，凹槽922，功能连接端93，圆台94。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

请参见图1、图2，具体实施例的箍筋电阻焊焊机结构，箍筋电阻焊焊机结构，包括基架体1，所述基架体1上连接有上电极2和下电极3，所述上电极2和下电极3呈上下相对设置以便可通过相向运动夹住箍筋并施焊；基架体1上设有连接支臂131并通过所述连接支臂131连接竖向驱动单元，竖向驱动单元的输出端向下驱动连接所述上电极2以带动上电极2上下运动从而远离或靠近下电极3；所述竖向驱动单元为伺服电机4，伺服电机4的输出轴41向下延伸并连接所述上电极2，通过伺服控制器5控制连接所述伺服电机4以便控制对上电极2的驱动；还包括用于实时检测上电极2在施焊过程中所受到的压力大小的传感器42，所述传感器42与伺服控制器5信号连接以便通过伺服控制器5将施焊过程中上电极2所受的压力控制在设定范围内，所述伺服控制器5信号连接PLC控制器6，所述PLC控制器6信号连接焊接控制器7。

实施例的箍筋电阻焊焊机结构，通过PLC控制器6进行操作控制，根据所要焊接的箍筋的直径，可对应选择，焊接控制器7可对应确定恒定的焊接电流、电流值大小、以及焊接作用的通电时长，与箍筋的直径对应的设定压力范围值，写入了PLC控制器6或伺服控制器5，通过实时检测上电极2在施焊过程中所受到的压力大小的传感器42，就可以将压力反馈给伺服控制器5，伺服控制器5控制输出，可接合焊接过程中箍筋的变软、熔融等状态，补偿调节控制输出，控制电动机的电流，使焊接过程中上电极2所受的压力始终保持在设定的压力值范围内，进而使电阻趋于稳定，在恒定电流的基础上，保证焊接发热量的稳定性，从而保障焊接的品质。

实施时，传感器42可以选择伺服电机4的扭矩，也可以是直接检测压力，也可以是通过检测电动机的电流值来检测上电极2实际的加压力，都可以达到效果。

其中，所述传感器42检测连接伺服电机4。

这样，集成性更好，传感器42可以是伺服系统的伺服控制器5带有的电流传感器，通过电动机电流的检测值来监视上、下电极焊接过程中的的实际加压力。

其中，上电极2和下电极3凸出于基架体1的前端面14以便于夹持箍筋，所述连接支臂131凸出设于基架体1的前端面14的上部。

这样，便于结构布置，避免基架体1与要焊接的箍筋干涉。

其中，所述基架体1包括底座板11，所述底座板11上呈竖向设有两平行正对的侧立板12，所述下电极3连接于底座板11上并位于两侧立板12之间；所述连接支臂131连接于两侧立板12的上部。具体地，两侧立板12的上部之间连接有安装部13，所述安装部13的一端面与两侧立板12的对应端面平齐并共同形成为所述前端面14，连接支臂131通过若干螺栓可拆卸连接于所述安装部13上。

这样，提供了一种可采用的基架体1的简单结构形式，稳定，方便实施。实施时，安装部13可以使用三块板并呈“U形”连接形式，“U形”的开口朝向基架体1的后端，连接支臂131就连接于呈竖向的一块板上，其它两块板呈上下水平连接于两侧立板12的上部之间，可以提高侧立板12的连接稳定性。

请参见图3，除了焊接过程中压力的均衡，从影响焊接品质的角度出发，还需要进一步结合压力，稳定电流值，可取得更好的焊接效果。本实施例中，

下电极3包括用于压力接触箍筋的电极夹头9，所述电极夹头9可拆卸连接在电极板8上以便更换；所述电极夹头9包括用于接触箍筋的压接工作端91和用于与电极板8连接的功能连接端93，所述电极板8上开设有与所述功能连接端93相适配的腔形81且所述功能连接端93配合放入所述腔形81以使电极夹头9与电极板8相连。本实施例中，所述功能连接端93为圆台94，电极板8上的腔形81为与所述圆台94相适配的锥孔凹腔82，圆台94的小端为自由端且圆台94的小端朝向电极板8并配合放入所述锥孔凹腔82；圆台94的侧面与锥孔凹腔82的侧壁楔紧相贴以实现电极夹头9与电极板8的可拆卸连接。

这样，电极夹头9的压接工作端91用于在使用时传递压力和接触箍筋，功能连接端93采用了圆台94形式，其与电极板8上与圆台94对应的锥孔凹腔82适配连接，圆台94的侧面与锥孔凹腔82的侧壁楔紧相贴，有效保证了电极夹头9与电极板8之间接触面积、接触位置的稳定性，并且是随着使用过程，不断提高接触的稳定性，因为每次施焊过程也是在对电极夹头9和电极板8施压，会提升楔紧度，更好地保持面接触，从而间接地保证了焊接质量的一致性。圆台94的侧面与锥孔凹腔82的侧壁之间保持楔紧，从相关结构布置方面来说，可以理解的，一方面圆台94的大端、小端均不能与电极板8有抵接，以避免干涉，影响其侧面与锥孔凹腔82侧壁的楔紧相贴，另一方，圆台94的侧面和锥孔凹腔82的侧壁的锥度应合理选择，保持自锁（连接稳固，施加外力可拆卸），比如经典的莫氏锥度，当然，各种材质的自锁摩擦角度不同，设计时对应合理选择即可；这样，装拆都很方便，拆卸时，优选对电极夹头9施加扭力，在楔紧向外的分力作用下，电极夹头9即与电极板8脱开自锁，可轻松地将电极夹头9取下、换新。

请参见图5，其中，所述锥孔凹腔82贯穿所述电极板8。

这样，方便电极板8的锥孔凹腔82的加工，相对不贯穿的盲孔形式，贯穿的锥孔凹腔82更好加工，无需专用刀具，并且，贯穿的锥孔凹腔82，也便于保持清洁，避免腔内积攒杂物而影响电极夹头9与电极板8的连接。

对应的，实施时，圆台94的小端优选不要穿出电极板8，圆台94的小端就位于所述锥孔凹腔82内，避免凸出而接触其它导电物，影响焊接质量。

请继续参见图3，其中，所述压接工作端91为长方体92，所述圆台94垂直凸起设于长方体92的一面上。

这样，方便拆卸电极夹头9时的扭力的施加，通过普通的扳手就可以夹住长方体92的侧面而施拧。可以理解的，长方体92上与圆台94所在的面与电极板8之间应具有间隙，以避免干涉，保障楔紧；长方体92与圆台94通常也采用一体结构形式。

其中，长方体92上与圆台94所在的面相对的一面形成为压接工作面921，所述压接工作面921上开设有凹槽922，所述凹槽922的开设长度方向垂直于所述圆台94的轴线，也即平行于电极板8，所述凹槽922的两端呈贯穿开设以便在焊接时容置并定位箍筋的自由端头。

这样，通过凹槽922方便在焊接时容置并定位箍筋。使用时，上、下电极配合相对施压作业，上、下的箍筋分别被定位在凹槽922内，可保持需要的上、下重叠焊接姿态，避免错开，保障焊接质量。

本实施例中，所述压接工作面921上开设的凹槽922的数量为两条，两凹槽922的截面均为半圆形，即半圆形凹槽，加工时，单件可以通过球头铣刀在压接工作面921上加工而成，双件可以通过在一个整体件上钻孔后对半分开而得到。两凹槽922中，其中一凹槽922的截面半圆形的直径大于另一凹槽922的截面半圆形的直径。

这样，半圆形的凹槽922可以与被焊钢筋保持更优的接触面积从而保证通过电流的稳定性，实施时，也可以小于半圆，劣弧形式（槽深度更浅）也是可以的，不宜大于半圆呈优弧或呈U形以避免上下配合使用时槽深过深；两凹槽922的设计可以提高适用性，不同的直径的凹槽922，比如一凹槽的截面半圆形直径为十二毫米，另一凹槽的截面半圆形直径为八毫米，十二毫米的凹槽922可适用于十二毫米、十毫米的钢筋焊接使用，八毫米的凹槽922可适用于八毫米、六毫米的钢筋焊接使用，分等级保障接触面积的稳定。

请参见图4，其中，两凹槽922以所述圆台94的轴线呈中心对称，即两凹槽922相互平行且自身轴线至圆台94的轴线的垂直距离相等。

这样，可以降低相配合设备的智能化程度，降低整体成本。箍筋通常由机械手夹持，放到电极夹头9上来时，只需要放到一个指定位置（凹槽922）的机械手肯定更简单；如果有两个凹槽922，需要机械手完成对应放到两个指定位置的动作，则在结构和程控上相对更复杂；电极夹头9设计时，将两凹槽922以所述圆台94的轴线呈中心对称，就可以在更换不同直径钢筋的批次待焊时，人工将电极夹头9松开并以圆台94为回转中心旋转180°，两凹槽922的位置就实现了互换，机械手仍只需将箍筋放到同一个指定位置，实现了简化，降成本。

请再参见图5，使用时，上电极2采用与下电极3相同的结构，上电极2和下电极3的电极板8相互平行，分别连接到电阻焊焊机上，实施时，下电极3的电极板8与底座板11相连，上电极2的电极板8与伺服电机4向下延伸的输出轴41相连，可以理解的，有必要的绝缘连接处理，两电极板8也要与变压器（图中未示出）的两输出端分别电连接，变压器连接焊接控制器7；上电极2和下电极3的电极夹头9的压接工作端91相对以便相向运动时对箍筋施压，两电极夹头9上的凹槽922相对应，具体来说，若电极夹头9上为一条凹槽922，两电极夹头9上的凹槽922相对应，若两电极夹头9上分别有两条凹槽922，则使截面半圆形直径相等的凹槽922相对应。

使用效果与前述效果相同，此处不再赘述。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.箍筋电阻焊焊机结构，包括基架体，所述基架体上连接有上电极和下电极，所述上电极和下电极呈上下相对设置以便可通过相向运动夹住箍筋并施焊；基架体上设有连接支臂并通过所述连接支臂连接竖向驱动单元，竖向驱动单元的输出端向下驱动连接所述上电极以带动上电极上下运动从而远离或靠近下电极；其特征在于：所述竖向驱动单元为伺服电机，伺服电机的输出轴向下延伸并连接所述上电极，通过伺服控制器控制连接所述伺服电机以便控制对上电极的驱动；

还包括用于检测上电极所受的压力的传感器，所述传感器与伺服控制器信号连接以便通过伺服控制器将施焊过程中上电极所受的压力控制在设定范围内，所述伺服控制器信号连接PLC控制器，所述PLC控制器信号连接焊接控制器。

2.根据权利要求1所述箍筋电阻焊焊机结构，其特征在于：所述传感器检测连接伺服电机。

3.根据权利要求1所述箍筋电阻焊焊机结构，其特征在于：上电极和下电极凸出于基架体的前端面以便于夹持箍筋，所述连接支臂凸出设于基架体的前端面的上部。

4.根据权利要求3所述箍筋电阻焊焊机结构，其特征在于：所述基架体包括底座板，所述底座板上呈竖向设有两平行正对的侧立板，所述下电极连接于底座板上并位于两侧立板之间；所述连接支臂连接于两侧立板的上部。

5.根据权利要求4所述箍筋电阻焊焊机结构，其特征在于：两侧立板的上部之间连接有安装部，所述安装部的一端面与两侧立板的对应端面平齐并共同形成为所述前端面，连接支臂连接于所述安装部上。

6.根据权利要求1所述箍筋电阻焊焊机结构，其特征在于：所述下电极包括用于夹住箍筋的电极夹头，所述电极夹头可拆卸连接在电极板上以便更换；所述电极夹头包括用于夹住箍筋的压接工作端和用于与电极板连接的功能连接端，所述电极板上开设有与所述功能连接端相适配的腔形且所述功能连接端配合放入所述腔形以使电极夹头与电极板相连；所述功能连接端为圆台，电极板上的腔形为与所述圆台相适配的锥孔凹腔，圆台的小端为自由端且圆台的小端朝向电极板并配合放入所述锥孔凹腔；圆台的侧面与锥孔凹腔的侧壁楔紧相贴以实现电极夹头与电极板的可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述箍筋电阻焊焊机结构，其特征在于：所述锥孔凹腔贯穿所述电极板，圆台的小端位于所述锥孔凹腔内。

8.根据权利要求6所述箍筋电阻焊焊机结构，其特征在于：所述压接工作端为长方体，所述圆台垂直凸起设于长方体的一面上且该面与电极板之间具有间隙以避免干涉；长方体上与圆台所在的面相对的一面形成为压接工作面，所述压接工作面上开设有凹槽，所述凹槽的开设长度方向垂直于所述圆台的轴线，所述凹槽的两端呈贯穿开设以便在焊接时容置并定位箍筋的自由端头。

9.根据权利要求8所述箍筋电阻焊焊机结构，其特征在于：所述压接工作面上开设的凹槽的数量为两条，两凹槽的截面均为半圆形，其中一凹槽的截面半圆形的直径大于另一凹槽的截面半圆形的直径；两凹槽以所述圆台的轴线呈中心对称。

10.根据权利要求8所述箍筋电阻焊焊机结构，其特征在于：所述上电极的结构与下电极相同，上电极和下电极的电极板相互平行，上电极和下电极的电极夹头的压接工作端相对以便相向运动时夹住箍筋，两电极夹头上的凹槽相对应。

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