CN218426175U - 一种夹式焊接头、夹式焊接头阵列以及多点焊接机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种夹式焊接头、夹式焊接头阵列以及多点焊接机。夹式焊接头包括静电极臂、通过转动轴与所述静电极臂相连的动电极臂、设置于所述静电极臂前端的静电极安装夹持机构、设置于所述静电极安装夹持机构前端的静电极、设置于所述动电极臂前端的动电极安装夹持机构、设置于所述动电极安装夹持机构前端的动电极、以及设置于所述静电极臂和所述动电极臂之间的焊接压力调节机构和动电极臂运动驱动机构。通过将多个夹式焊接头在纵向组合使用就组成了夹式焊接头阵列。通过将多个夹式焊接头阵列在横向组合使用就组成了多点焊接机。多点焊接机包含的夹式焊接头数量可以根据焊点网格对应的焊接点位置进行灵活组合。

Description

一种夹式焊接头、夹式焊接头阵列以及多点焊接机

技术领域

本实用新型涉及焊接组件技术领域，尤其涉及一种适用于对在纵横方向呈网格分布的多个垂直焊接点位进行自动化焊接作业的夹式焊接头、由该夹式焊接头组成的夹式焊接头阵列、以及由夹式焊接头阵列组成的多点焊接机。

背景技术

在建筑、安防、五金、电器领域，自动焊接防护网或导电栅格已得到了广泛应用，与之配套的多头点焊机已实现了通用化和系列化[王智钦. 近期欧美国家多头点焊机浅述.施工技术. 1984（5）：pp30-35]。国内相关的产品包括浙江亿洲机械科技有限公司的 GWC系列自动钢筋网片专用焊机；江阴市通利焊接设备有限公司的多点程控焊网机；广东华士科技股份有限公司的 WL-SQ系列龙门排焊机；上海精豪机电有限公司和浙江精豪机电有限公司的多头龙门焊机；上海骏腾发智能设备有限公司的 DNW系列龙门丝网焊机。国外多点焊接机品牌包括瑞士Schlatter公司的 MG系列围栏焊接机以及 NS系列防护网焊接机；奥地利 EVG公司的 EAA系列工业防护网焊机，ATT系列钢筋网和钢筋笼焊机；意大利Schnell公司的 BB系列线网焊机；德国IDEAL公司的 GA系列钢网焊接机；意大利Progress机器和自动化公司的 M系列钢网焊接机。这些针对栅网产品的多点焊接机的焊接过程都是通过动、静电极上下压紧工件来完成的，因此这类多点焊接机无法焊接左右搭接的垂直焊接点。

为了实现对由搭接结构垂直焊点进行连接的小尺寸栅格结构产品的焊接，不同厂家新开发出各种结构的夹式焊接头，如专利CN102357725 一种焊接头及一种夹焊接机；日本Miyachi公司的FM/FP系列夹式焊接头；德国KombiTec公司的SZ系列夹式焊接头。这些夹式焊接头产品虽然满足了对搭接结构垂直焊点的焊接要求，但这些焊接头的体积比较大，在焊接点网格前后间隔距离较小的情况下无法满足焊接头在纵向密排，组成与焊接点网格位置相对应的夹式焊接头阵列的要求。

另外，这些多点焊接机中的各个焊接头单元的焊接动作是通过程序分别控制各焊接头单元内独立的运动机构来实现的，由于各焊接头单元运动部件的惯性和每步操作到位检测带来的延时，这种控制方式无法实现对焊接点网格区域内多个焊点的高速焊接。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种夹式焊接头、夹式焊接头阵列以及多点焊接机。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种夹式焊接头，包括静电极臂、通过转动轴与所述静电极臂相连的动电极臂、设置于所述静电极臂前端的静电极安装夹持机构、设置于所述静电极安装夹持机构前端的静电极、设置于所述动电极臂前端的动电极安装夹持机构、设置于所述动电极安装夹持机构前端的动电极以及设置于所述静电极臂和所述动电极臂之间的焊接压力调节机构。

进一步的是，所述静电极和所述动电极为一体式结构，所述静电极臂和所述动电极臂内分别设置有冷却通道。

进一步的是，所述静电极安装夹持机构和所述动电极安装夹持机构分别包括楔形夹块和压紧螺钉。

进一步的是，所述静电极臂和所述动电极臂之间设置有动电极臂运动驱动机构，所述动电极臂运动驱动机构包括凸轮机构和驱动所述凸轮机构的驱动电机，当所述驱动电机驱动所述凸轮机构旋转时，所述凸轮机构驱动所述动电极臂的张开和闭合。

进一步的是，所述动电极臂上设置有电极位移检测机构，用于测量焊接过程中焊接点的压下变形量。

进一步的是，所述动电极臂上设置有高频响压力传感器，用于测量焊接过程中焊接压力的变化。

本实用新型还提供一种夹式焊接头阵列，包括焊接头安装板，设置于所述焊接头安装板上的若干如上任意一项所述的夹式焊接头，若干所述夹式焊接头在纵向线性排列，统一垂直安装在焊接头安装板上，相邻所述夹式焊接头之间的间隔距离等于焊接点网格在纵深方向的间隔距离。

进一步的是，每个所述夹式焊接头阵列中的各个夹式焊接头可在焊接头升降机构的驱动下同步升降。

进一步的是，所述夹式焊接头阵列内部焊接点位置上方设置有焊接排烟装置。

本实用新型还提供一种多点焊接机，包括焊接机本体，还包括设置于所述焊接机本体上横向排列的多组如上任意一项所述的夹式焊接头阵列，相邻所述夹式焊接头阵列之间的距离或距离差等于焊接点网格在横向位置上的间隔距离。

本实用新型的夹式焊接头，体积小巧，结构紧凑，集成化程度高，且采用模块化设计，易于扩展。

本实用新型的多点焊接机，包含的夹式焊接头数量可以根据焊点网格对应的焊接位置进行灵活组合；组合时首先将多个夹式焊接头沿纵向排列，组成焊接头阵列，然后再将多个焊接头阵列在横向排列，组成焊接头网络。

通过共轴凸轮组机械同步方式分组控制多点焊接机中各个夹式接头阵列内各个夹式焊接头的升降和开闭运动，实现了多点焊接机对网格中各个焊接点焊接操作动作的协同一致，使多点焊机可以在一次操作循环中完成网格中所有焊点位置的焊接工作，焊接过程高效快捷。

通过对焊接过程中的焊接电流、焊接时间、焊接压力、电极压下量等焊接参数的实时监测，保障了焊接质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1为本实用新型的夹式焊接头和夹式焊接头阵列的示意图；

图2为本实用新型的夹式焊接头和夹式焊接头阵列另一不同视角的示意图；

图3为本实用新型的夹式焊接头和夹式焊接头阵列的正视图；

图4为本实用新型的多点焊接机的结构示意图；

图5为本实用新型的多点焊接机中的夹式焊接头与垂直结构的焊接点网格点之间的对应关系示意图；

图中标记为：

工作台1，焊接工件传输轨道2，夹式焊接头阵列支架3，焊接工件4，焊接头安装板5，焊接头升降机构6，工件a7，垂直焊接点8，工件b9，静电极安装夹持机构21，静电极22，焊接压力调节机构23，电极位移检测机构24，动电极臂25，动电极臂运动驱动机构26，焊接排烟装置27，动电极28，动电极安装夹持机构29，静电极臂30，转动轴31，夹式焊接头阵列100、200、300、400，夹式焊接头单元101~104、201~204、301~304、401~404。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本实用新型而不是限制本实用新型的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

参见图1至图5所示，一种夹式焊接头，包括静电极臂30、通过转动轴31与所述静电极臂30相连的动电极臂25、设置于所述静电极臂30前端的静电极安装夹持机构21、设置于所述静电极安装夹持机构21前端的静电极22、设置于所述动电极臂25前端的动电极安装夹持机构29、设置于所述动电极安装夹持机构29前端的动电极28以及设置于所述静电极臂30和所述动电极臂25之间的焊接压力调节机构23；所述静电极22和所述动电极28为一体式结构，所述静电极臂30和所述动电极臂25内分别设置有冷却通道（未图示）。通过通水的动电极臂25和静电极臂30对动电极28和静电极22进行冷却，由于冷却水和焊接电极之间不直接接触，因此在更换静电极22、动电极28时，不会导致冷却水流出；通过将该夹式焊接头垂直安装，就可以焊接水平搭接的工件a7和工件b9之间垂直方向的垂直焊接点8，且由于所述动电极臂25和静电极臂30前方伸出的动电极28和静电极22倾斜安装，在焊接时焊点两侧的电极空间需求极小，特别适合焊点两侧空间受限条件下的焊接作业；所述静电极臂30和所述动电极臂25之间安装有焊接压力调节机构23，通过调整焊接压力调节机构23改变焊接压力调节机构中的负载弹簧弹性变形量的大小，即可调节在闭合状态下动电极28和静电极22之间的初始焊接压力。

所述静电极安装夹持机构21和所述动电极安装夹持机构29分别包括楔形夹块（未标注）和压紧螺钉。

所述静电极臂30和所述动电极臂25之间设置有动电极臂运动驱动机构26，所述动电极臂运动驱动机构26包括凸轮机构（未图示）和驱动所述凸轮机构的驱动电机，当所述驱动电机驱动所述凸轮机构旋转时，所述凸轮机构驱动所述动电极臂25的张开和闭合。

所述动电极臂25上设置有电极位移检测机构24，用于测量焊接过程中焊接点的压下变形量，可以满足焊接过程精确控制的要求。

作为本实用新型的其他优选实施例，对于更高要求的场合，夹式焊接头的动电极臂25上可以加装高频响压力传感器，用于实时测量焊接过程中焊接力的变化。

本实用新型还提供一种夹式焊接头阵列，包括焊接头安装板5，设置于所述焊接头安装板5上的若干如上任意一项所述的夹式焊接头。若干所述夹式焊接头在纵向线性排列，统一垂直安装在焊接头安装板5上，相邻所述夹式焊接头之间的间隔距离等于焊接点网格在纵向的间隔距离。

具体的，图1和图2示意性地给出了包含3个线性排列的夹式焊接头101、102和103的夹式焊接头阵列100，这3个夹式焊接头之间的距离与被焊接工件的焊点阵列之间的纵向位置间距相同。组成夹式焊接头阵列100的这些夹式焊接头之间的距离可以根据不同产品焊点纵向位置的变化进行灵活调节。夹式焊接头阵列100共用一套焊接电源。为了保证焊接质量，夹式焊接头阵列100中的各个夹式焊接头的焊接动作是顺序进行的。在同一组夹式焊接头阵列中线性排列的夹式焊接头的动电极臂驱动凸轮是共轴的，这些夹式焊接头的开启、闭合、夹紧、焊接、打开这一系列动作，均通过同一个动电极臂运动驱动机构26进行控制。正是由于这种同轴凸轮驱动机构的机械同步作用，保证了夹式焊接头阵列100中的各个夹式焊接头的运动和焊接放电等一系列操作过程能够达到精准配合和快速联动。

作为本实用新型的另一优选实施例，夹式焊接头阵列100安装在一个夹式焊接头阵列支架3上，所述夹式焊接头阵列支架3安装在工作台1上，夹式焊接头阵列100中的各个夹式焊接头101、102、103可在焊接头升降机构6的驱动下同步升降。具体的，该焊接头升降机构6可以使用机械驱动、伺服驱动或气缸驱动机构。

在每组夹式焊接头阵列内部，在动静电极28与静电极22焊接位置上方装有焊接排烟装置27，用于排除焊接过程中产的烟尘。

图4表示了包含3组夹式焊接头阵列，即夹式焊接头阵列100、200、300，每组夹式焊接头阵列包含3个夹式焊接头单元（夹式焊接头阵列100包括夹式焊接头101、102、103；夹式焊接头阵列200包括夹式焊接头201、202、203；夹式焊接头阵列300包括夹式焊接头301、302、303）的多点焊接机的结构示意。

图5表示了包含4组夹式焊接头阵列，即夹式焊接头阵列100、200、300、400，每组焊接头阵列包含4个夹式焊接头（夹式焊接头阵列100包括夹式焊接头101、102、103、104；夹式焊接头阵列200包括夹式焊接头201、202、203、204；夹式焊接头阵列300包括夹式焊接头301、302、303、304；夹式焊接头阵列400包括夹式焊接头401、402、403、404）的多点焊接机的夹式焊接头的排布方式。实际多点焊机所包含的夹式焊接头阵列数量和每组夹式焊接头阵列中的夹式焊接头数量可以根据焊接网格中横向焊点的列数和纵向焊点的行数进行调整。每组夹式焊接头阵列中的各夹式焊接头单元之间的距离可以通过调整夹式焊接头单元在焊接头安装板5上对应的纵向位置来进行调整。各组夹式焊接头阵列之间的横向距离或距离差等于焊接点网格在横向位置上的间隔距离。对于不同的产品，各夹式焊接头阵列之间的距离可以通过横向移动所述夹式焊接头阵列支架3在工作台1上的安装位置来进行调整。

下面以图1至4中给出的多点焊接机和配套的焊接产品为例，对本实施例的多点焊接机的具体操作过程进行详细说明。以图1和图2中的夹式焊接头阵列100为例，该夹式焊接头阵列100包括夹式焊接头单元101、夹式焊接头单元102、夹式焊接头单元103。这些夹式焊接头单元101、102、103通过夹式焊接头阵列支架3垂直安装在工作台1上。图4所示的多点焊接机中包含3组夹式焊接头阵列，分别为夹式焊接头阵列100、夹式焊接头阵列200、夹式焊接头阵列300，且每组夹式焊接头阵列包含3个夹式焊接头单元（即夹式焊接头阵列100包括夹式焊接头101、102、103；夹式焊接头阵列200包括夹式焊接头201、202、203；夹式焊接头阵列300包括夹式焊接头301、302、303）。图4所示的多点焊接机总计包含9个夹式焊接头单元，这些夹式焊接头的位置与焊接工件4上的9个焊接点的位置一一对应。

如图4所示，焊接工件4通过焊接工件传输轨道2排序送入多点焊接机的焊接工作位置。每个焊接工件4有3行3列共9个焊点。这些焊点均位于垂直方向，焊点网格点之间的纵向行间距等于夹式焊接头阵列100、200、300中各夹式焊接头之间的距离，夹式焊接头阵列100、200、300之间的列间距等于焊接工件宽度的3倍再加上每个工件中焊接网格点之间的单位横向间距。这样，焊接头网络中第一列、第二列、第三列夹式焊接头阵列的焊接位置分别对应样品工件中第一列、第二列和第三列网格中相应的焊接点位置。

以图4所示的多点焊接机为例，本实用新型的多点焊机在实际焊接过程中的动作顺序如下：

S1、所有夹式焊接头位于最上方位置，所有夹式焊接头打开；

S2、焊接工件4通过工件台1上方的焊接工件传输导轨2输送到焊接头网络下方对应的焊接位置上；

S3、焊接头升降机构6驱动所有三组夹式焊接头阵列，即夹式焊接头阵列100、200和300同时下降。此时，这些夹式焊接头阵列100、200、300下方的焊接位置分别对应工件中第1列、第2列和第3列焊接点，且每一组夹式焊接头阵列中的三个夹式焊接头下方的电极闭合夹持位置分别对应当列焊接点的3个焊接位置；

S4、各组夹式焊接头阵列中的动电极臂运动驱动机构26中的驱动电机开始运转，依次驱动本组夹式焊接头阵列中的3个夹式焊接头完成闭合、夹紧、焊接、打开这一系列动作；

在焊接过程中，焊接控制单元会实时记录各次焊接操作的焊接电流、焊接时间、焊接压力、电极压下量等参数，用于控制和判断焊接质量；

S5、多点焊接机的9个夹式焊接头对应的9个焊接点的焊接工作完成后，焊接头升降机构6驱动所有夹式焊接头阵列上升，焊接工件4前移一个工位的距离；

S6、多点焊接机的焊接头下降，重复第1~5步操作。

经过3次循环，图4所示的多点焊接机就完成了示例中的焊接工件4中9个焊点的焊接工作。

、持续重复S1~S5，此多点焊接机即可连续生产9个焊接点全部焊接完成的焊接工件4产品。

上述实例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种夹式焊接头，其特征在于，包括静电极臂、通过转动轴与所述静电极臂相连的动电极臂、设置于所述静电极臂前端的静电极安装夹持机构、设置于所述静电极安装夹持机构前端的静电极、设置于所述动电极臂前端的动电极安装夹持机构、设置于所述动电极安装夹持机构前端的动电极以及设置于所述静电极臂和所述动电极臂之间的焊接压力调节机构。

2.根据权利要求1所述的夹式焊接头，其特征在于：所述静电极和所述动电极为一体式结构，所述静电极臂和所述动电极臂内分别设置有冷却通道。

3.根据权利要求1所述的夹式焊接头，其特征在于：所述静电极安装夹持机构和所述动电极安装夹持机构分别包括楔形夹块和压紧螺钉。

4.根据权利要求1所述的夹式焊接头，其特征在于：所述静电极臂和所述动电极臂之间设置有动电极臂运动驱动机构，所述动电极臂运动驱动机构包括凸轮机构和驱动所述凸轮机构的驱动电机，当所述驱动电机驱动所述凸轮机构旋转时，所述凸轮机构驱动所述动电极臂的张开和闭合。

5.根据权利要求1所述的夹式焊接头，其特征在于：所述动电极臂上设置有电极位移检测机构，用于测量焊接过程中焊接点的压下变形量。

6.根据权利要求1所述的夹式焊接头，其特征在于：所述动电极臂上设置有高频响压力传感器，用于测量焊接过程中焊接压力的变化。

7.一种夹式焊接头阵列，其特征在于：包括焊接头安装板，设置于所述焊接头安装板上的若干如权利要求1至6任意一项所述的夹式焊接头，若干所述夹式焊接头在纵向线性排列，统一垂直安装在焊接头安装板上，相邻所述夹式焊接头之间的间隔距离等于焊接点网格在纵深方向的间隔距离。

8.根据权利要求7所述的夹式焊接头阵列，其特征在于：每个所述夹式焊接头阵列中的各个夹式焊接头可在焊接头升降机构的驱动下同步升降。

9.根据权利要求7所述的夹式焊接头阵列，其特征在于：所述夹式焊接头阵列内部焊接点位置上方设置有焊接排烟装置。

10.一种多点焊接机，包括焊接机本体，其特征在于：还包括设置于所述焊接机本体上横向排列的多组如权利要求7至9任意一项所述的夹式焊接头阵列，相邻所述夹式焊接头阵列之间的距离或距离差等于焊接点网格在横向位置上的间隔距离。

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