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电阻焊接装置

阅读：1053发布：2021-02-15

IPRDB可以提供电阻焊接装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及的是一种改进型电阻焊接装置。本发明装置包含一个能在由一个弹簧，一个气缸或一个伸缩元件辅助的支撑柱上移动的电极。这样，当被压迫时，电极的运动能使得焊接时间足够长以便有效焊接而不改变安装电极的压制机的运动循环。上述的支柱包含一个或多个圆柱，并且所述滑动电极被所述的圆柱之一支撑着。另外，电极杆被容纳在一个定位器中，此定位器可以轴向移动并且能通过一个管道来接收被焊接的这个小零件。所述定位器是由绝缘材料制成的，优选的是陶瓷材料，并且包含有夹子来支撑所述零件直到它被电极杆推进下窗口内以进行焊接。，下面是电阻焊接装置专利的具体信息内容。

1.一种电阻焊接装置，能自动工作，并且可以连接到连续模压机 或自动模压机的模具或模具保持装置，其特征在于，所述电阻焊接装 置有一个支撑主体(1)，从该支撑主体可以升起一个或几个并行的支 柱，在至少一个支柱(3)上有一个电极，该电极的一极连接到一个焊 接电流发生器，并且在至少另一个支柱(4)上有一个定位元件(12) 用于定位要被焊接的小零件(31)，在上述定位元件(12)中引入的电 极用于将上述要被焊接的小零件(31)压到靠着一个下电极(28)要 被焊接的片材(32)或下零件上；并且所述电阻焊接装置在电极杆(6) 的后部位置包括一个弹簧或伸缩元件(11)，所述弹簧或伸缩元件与该 电极杆的运动轴线是同轴的，这样在操作上适合在焊接中施加压力； 并且所述电阻焊接装置在所述定位元件(12)与其相应支柱(4)之间 包括一个中间连接部件(19)。

2.根据权利要求1所述的电阻焊接装置，其特征在于，所述电极 包括一个带有通孔或与电极相应支柱(3)的滑动套导引件的电极主体 (5)；并且所述电极主体(5)有一个内部通道对应于冷却液体回路(7)， 该冷却液体回路带有相应的入口与出口(8)；并且所述电极主体(5) 有一个被部分地引入到定位元件(12)中的电极杆(6)，所述电极杆 (6)与所述伸缩元件(11)同轴设置。

3.根据权利要求2所述的电阻焊接装置，其特征在于，所述电极 杆(6)有一些用于空气冷却的开口或凹槽(29)。

4.根据权利要求2所述的电阻焊接装置，其特征在于，是通过液 体来冷却所述电极杆的。

5.根据权利要求1所述的电阻焊接装置，其特征在于，所述定位 元件(12)由：一个用于让电极杆(6)通过的轴向开口(13)构成， 该开口(13)具有一个用于放置要被焊接的小零件(31)的出口窗(14) 和一个用于使要被焊接的小零件(31)进入的侧窗(15)，所述侧窗(15) 连通自动供料管道(18)的入口(17)；并且所述定位元件(12)在轴 向开口(13)的两侧各自有通过弹簧用于固定要被焊接的小零件(31) 的固定夹具(16)；并且所述定位元件(12)有一个靠近其一面壁的传 感器(21)。

6.根据权利要求5所述的电阻焊接装置，其特征在于，所述用于 通行的轴向开口(13)有一个用来引导所述电极杆(6)的运动的引导 装置。

7.根据权利要求1所述的电阻焊接装置，其特征在于，所述定位 元件(12)是由与电流绝缘的材料制成的，并且耐热。

8.根据权利要求5所述的电阻焊接装置，其特征在于，所述中间 连接部件(19)在定位元件相应的支柱(4)中有一个套或开口，该中 间连接部件通过该套或开口可移动；并且所述定位元件相应的支柱(4) 在其自由端有一个内部盲开口(30)，所述盲开口内部有一个第二伸缩 元件(25)，该第二伸缩元件面对着连接部件(19)以用于连接部件(19) 的分离；并且所述定位元件相应的支柱(4)在其外形的一侧有一个纵 向凹槽(26)，该纵向凹槽(26)中有一个来自于中间连接部件(19) 适合于确定移动的最大行程的枢轴(27)；并且所述中间连接部件(19) 在所述定位元件相应的支柱(4)周围有一个移动外壳(20)。

9.根据权利要求5所述的电阻焊接装置，其特征在于，所述中间 连接部件(19)具有一个套，以用于在所述定位元件(12)内侧焊接 的小零件(31)的供料管道(18)；并且所述供料管道的入口(17)面 对着定位元件的轴向开口(13)的侧窗(15)；并且所述中间连接部件 (19)具有一个用于所述供料管道的固定销(23)。

10.根据权利要求5所述的电阻焊接装置，其特征在于，所述中 间连接部件(19)具有一个第二销(22)以用于所述定位元件(12)。

11.根据权利要求1所述的电阻焊接装置，其特征在于，所述支 撑主体(1)具有一个连接器或具有适合于通过一些快速装置而被固定 到模具或模具保持装置或所述电阻焊接装置被安装的工具上的支撑主 体的形状；并且所述支撑主体(1)在其后部有一个加固片材(2)接 触到它被连接的表面，这样在操作上适合于在焊接期间承受压力。

12.根据权利要求8所述的电阻焊接装置，其特征在于，所述第 二伸缩元件为弹簧或气缸。

13.根据权利要求11所述的电阻焊接装置，其特征在于，所述快 速装置为夹具(24)。

说明书全文

技术领域

本发明的对象是一种改进型的利用电阻进行焊接的装置，与现有 设备和装置相比，本发明在电阻焊接小金属零件与类似物体方面包含 了重要的创新与优势。

背景技术

利用电阻进行小金属零件的焊接被应用于许多不同的工业中。它 适用于零件的表面连接以及要结合在一起的板状元件的焊接。
传统的焊接操作是由以下步骤组成的：将两个零件置于两个电极 之间，在两个电极之间通过特定时间的限定的电流，并在此时将特定 的压力施加于电极之上。与两个零件相接触的表面之间存在相当大的 电阻和通过这儿的高电流产生了很高的融化周围材料的热量，并因此 完成了焊接。
在许多情况下是两个不同尺寸的零件被焊接在一起，比如将一个 螺母焊接到一定尺寸的片材的表面上。大的零件通常被置于下面而小 的零件用手，通过传送装置或活塞，装载到大的零件上，之后使用电 极将压力施加到两个零件上并进行焊接。
在这种焊接方法下，电流循环的时间参数与电极施加到要被焊接 的零件上的压力都是很重要的。
进而，如果想在一个连续加工压制机或传送站中引入一个焊接步 骤，必须要在工艺的末端执行而不是在一个中间位置，这可能是最合 逻辑的。这是因为在加压循环期间，面对面的一对电极并没有处于这 样一个能够在有恰当压力的时间内实现所述的电阻的位置。这个问题 通常是通过将要连接的零件用铆钉或类似物体固定到一起来解决的。 铆接操作能有效地适合于连续压制机中模具的升起与下降循环；然而， 铆钉对于牵引来说具有低电阻，对于扭转来说具有零电阻。

发明内容

本发明提供了这样一种设备，它有一个电极用于在自动机器或旋 转压床(rotating press)等应用类型中焊接小零件与类似物体。所述 装置包含一个能在由一个气缸、弹簧或压缩元件辅助的支撑件内移动 的电极，这允许了焊接时间可以延迟足够长以便有效焊接而不改变安 装电极的压制机的运动循环。此装置被一个快速作用的夹具保持在适 当位置，并与被安排在下模具或模型中的传统的电极配合工作。所述 装置也可以用于机器人或其它机器中的多功能夹具。
所述利用电阻，即本发明的目的，进行焊接的改进型装置的特征 在于，它包括一个两部件电极组件，此组件形成了一个夹具并允许它 在连续压制机或自动冲压机(transfer stamping machine)或自动牵引 机中作为中间焊接步骤进行工作。然而，这并不排除上述装置在机器 人的夹具中或其它适合使用的机器中的应用。
所述装置主要寻求获得两个优点，使得以下两者相一致，即在确 切的时间获得充分的焊接压力而不会使加压循环因执行所述焊接所产 生的中断而改变，并且要被焊接的零件被自动放置在被加压或被深拉 的片材或板上。
事实上，所述装置与另一个电极形成一个焊接组件，从而保持要 被焊接的零件，并且允许焊接电流通过其进行循环。每个电极都被固 定到一个模具或模具保持件中，所述模具或模具保持件在压制机中彼 此面对。
所述装置由一个固定到模具或模具保持件的支撑主体组成，即使 原则上在上面的情况下有两根支柱，但所述支撑主体可以有一个或几 个并行的支柱，所述电极被可移动的置于所述支柱之一上，而定位元 件的中间连接元件被置于另一个支柱上。所述电极是通过一个后部伸 缩元件来施压的，比如一个弹簧或气缸。电极的尖端被容纳在浮动地 支撑在另一根支柱上的陶瓷定位主体内。在此主体的末端有一个要被 焊接的小零件(例如一个螺栓)被保持在适当位置以便焊接并且面对 着一个下窗口。当机器降下时，所述定位元件与下零件(例如螺母在 其上被装配的片材)接触并压迫它紧靠着下电极。上述定位元件将所 述窗放置到恰当位置，通过此窗，所述螺母或要被焊接的零件会直接 退出到下零件的表面上。压迫的持续使得电极的尖端前进经过保持着 所述螺母的主体，向此螺母接近并支撑在规定的后部伸缩元件中。当 压制机的前进压迫电极紧靠螺母或要被焊接的零件时，它会将零件从 其位置移开并紧靠着下部的片材，并且所述伸缩元件会在要被焊接的 零件之间施加足够的压力以使得通过电流时进行焊接。当压力撤消时， 所述电极被首先退出，然后是所述定位元件，两个零件(片材和螺母) 被恰当地焊接与连接。
因此，根据本发明提供了一种电阻焊接装置，能自动工作，并且 可以连接到连续模压机或自动模压机的模具或模具保持装置，其中， 所述电阻焊接装置有一个支撑主体，从该支撑主体可以升起一个或几 个并行的支柱，在至少一个支柱上有一个电极，该电极的一极连接到 一个焊接电流发生器，并且在至少另一个支柱上有一个定位元件用于 定位要被焊接的小零件，在上述定位元件中引入的电极用于将上述要 被焊接的小零件压到靠着一个下电极要被焊接的片材或下零件上；并 且所述电阻焊接装置在电极杆的后部位置包括一个弹簧或伸缩元件， 所述弹簧或伸缩元件与该电极杆的运动轴线是同轴的，这样在操作上 适合在焊接中施加压力；并且所述电阻焊接装置在所述定位元件与其 相应支柱之间包括一个中间连接部件。
此装置被设计得能使焊接在很短的时间周期内完成；相应地，根 据后部伸缩元件的测量，所述电极被以足够大的压力压迫到所述零件 上。为此，它已经被安排成使焊接电流供应元件能在高强度与高频率 下工作。
所述电极在其被安置的支柱上具有一个带有直通开口的基部。在 用于电极导引的开口或套与支柱之间，有一个滑动绝缘护罩，例如由 陶瓷材料或是类似的材料制成的。上述电极在其后端有相应的连接电 缆并且在前面有一个杆对应于该连接电缆的内部，它与要被焊接的零 件和后部伸缩元件相接触。所述电极主体通过一个内部通道用水冷却。 另一方面，所述轴向杆优选地是通过可以进行强迫通风循环的一些开 口或凹槽用空气冷却，例如，为了避免液体泄漏到模具上。在电极中 产生了大量热量的极端应用的事例中，也提供了所有的冷却都是用液 体实施的方法，可以使用水或是合适的冷却液体。所述杆以永久的方 式或是可移动的方式，以莫斯锥度、圆柱固定或以其它类似的装配方 法，连接到电极主体。
所述定位元件要执行两个基本方案，它必须将所述小零件定位到 合适的位置以便进行焊接，并且它必须能容纳所述滑动电极杆。考虑 到上述电极会明显地发热，因此所述定位元件要以耐高温的并且围绕 着电极电绝缘的材料制成，比如陶瓷材料或类似的材料。在所述定位 元件的底部有一个用于要被焊接的小零件的出口窗，并且它必须有恰 当的尺寸。在一侧有一个连接到一个管道的窗，所述零件通过此管道 自动进料，所述窗有一个前传感器来测定何时所述零件已经被置于其 合适位置以便启动焊接程序或降下所述压制机。所述零件一直被保持 着直到所述电极杆通过一些横向夹具或是类似系统将它推向远端窗。
在支柱上移动的所述定位元件在该支柱上的连接是通过一个中间 连接部件来实现的。所述部件也用于在零件供应管道入口处的支撑和 进入的自动调整。在此连接部件与支柱之间有一个伸缩元件来分别测 定分离上部主体时的压力。所述支柱具有一个中空的内部，其中有一 个弹簧或在所述连接部件的核心处有一个相对的伸缩缸。另一方面， 所述连接部件具有一个枢轴，或限定行程的支撑件，被容纳进支柱的 一个侧槽内以阻止翻转或限定最大行程。在所述支柱与连接部件之间 已经提供了一个外壳或绝缘并且防摩擦的元件。
整个组件通过一个快速连接系统被固定到模具上，比如用一些夹 具或类似的容易拆除的装置。
因为设想此装置是以全自动方式使用的而不需要辅助，所以它可 以有多个传感器，比如用于测定要被焊接到定位元件内侧的小零件是 否存在的确定传感器(stated sensor)，或用于在管道的入口处供应所 述零件的自动装置等等。
为了完成下面要做的描述并且为了使这些特性更容易理解，此文 件后附了一组图，其中以图示性的而非限定性的方式描述了本发明的 最重要的细节。

附图说明

图1所示是本装置的部分截面正视图。
图2所示是所述电极支撑柱的正视图。
图3所示是支撑所述中间连接部件的支柱的部分截面正视图。
图4所示是所述中间连接部件的下部视图。
图5所示是所述中间连接部件的截面正视图。
图6所示是所述中间连接部件的横截面正视图。
图7所示是所述电极主体的俯视图。
图8所示是所述电极主体的截面正视图。
图9所示是所述定位元件的截面正视图。
图10所示是所述定位元件的横截面正视图。
图11所示是所述电极杆的正视图。
图12所示是所述电极杆的截面正视图，显示了用于空气通过的通 道。
图13所示是所述电极杆的横截面正视图，显示了用于空气通过的 通道。
图14所示是要被焊接的零件正被所述杆压到被焊接的片材上进 行焊接细节的部分截面视图，所述零件处于稍微靠前的位置。

具体实施方式

考虑到上面评论的附图，并且根据所采用的标号，在所述附图中 可以看到根据本发明的一个非限定性的优选实施例。该实施例是由一 个带有两个并行支柱3、4的支撑主体1构成的，在两支柱之间有一个 并行安置的伸缩元件11。此支撑主体1在其后部有一个加固片材2， 并且在两侧具有一些倾斜以便通过夹具24或类似装置进行固定。在支 柱3上有一个电极5、6，所述电极是由一个设有带可移动绝缘外壳10 的固定开口的电极主体5构成的。所述电极主体5在连接到与电焊接 能量供应源(未示出)连接的连接电缆的一端有一个锚固件9，在另 一端有一个通过压力压低的杆6。在所述电极主体5的内侧有一个用 于冷却液体流通的并带有相应入口和出口8的回路7。另一方面，所 述杆6具有一系列用于冷却空气流通的开口与凹槽29。上述杆6被安 排成与所述支撑主体1中的伸缩元件11是同轴的，并且被部分容纳进 所述定位元件12的内部轴向开口13中，这样在操作上更适合穿过。 在另一个支柱4上有一个中间连接部件19。在上述支柱4的一端有一 个盲开口30，盲开口中有一个压迫着上述连接部件19的弹簧或一个 第二伸缩元件25。另一方面，在所述支柱4的侧面有一个纵向凹槽26， 用于使所述连接部件19上的一个枢轴27在其中移动，所述凹槽适合 设置与所述枢轴相互的移动极限。此连接部件19在其套内的螺栓供应 管道18一侧有一个快速固定销23并且在前面有一个用于所述定位元 件12的容纳空间。另一方面，上述定位元件12是通过第二销22或类 似的快速固定装置固定的，以便定位元件能快速移走。所述连接部件 19有一个用于固定到所述支柱4的可移动外壳20。
所述定位元件12有一个内部轴向开口13，在此开口中容纳有所 述电极杆6，并且在其中要被焊接的小零件31从一个侧窗15被接收， 所述侧窗被插入到所述管道18的通道17中。在所述定位元件12的轴 向开口13的两侧，以及在管道18的窗15的入口处，其中有一些窗， 在所述窗中有两个固定夹具16，当所述小零件31从上述管道18进入 时，所述固定夹具16会从小零件31中突出。所述轴向开口13在其下 端有一个用于要被焊接的小零件31的出口窗14，所述小零件被所述 电极杆6以及下电极28推得紧靠着要被接合的片材32。在所述定位 元件12的一侧，所述连接部件19装配有一个关联传感器21用于检测 小零件31在轴向开口(13)内恰当位置的存在以实现自动化。
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