专利名称：一种球形连杆和推杆电阻焊焊接设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电阻焊焊接设备，具体地涉及一种用于焊接球形连杆和推杆的电阻焊焊接设备。
背景技术：
在汽车零部件中，有许多钢球或球座与杆或管的焊接结构，如汽车压缩机球形连杆和柴油机推杆就是这种结构的典型产品。压缩机球形连杆由两端的两只钢球与中间一段实心杆焊接而成；柴油机推杆由一端钢球、另一端球座与中间一段空心管焊接而成。两种产品的典型结构如图1A和图1B所示。
球形连杆和推杆的焊接要求焊接精度高，即钢球或球座与杆或管的同轴度好和部件整体长度方向精度高，也要求焊件之间的焊接强度高，即钢球或球座与杆或管焊接后相互连接牢固，还要求焊接后形成部件的外观质量好，焊后钢球或球座的表面粗糙度及表面硬度保持焊前状态。例如，对于图1A所示的球形连杆，在总长度为61.2毫米、球径14.3毫米和杆径6.5毫米情况下要求球体与杆体之间的同轴度误差≤Ф0.08mm，总长度误差≤±0.05mm，焊接强度≥15KN。对于图1B所示的推杆，在总长度为269毫米、球径11.9毫米和杆径11毫米情况下要求径向跳动≤0.3mm，总长度误差≤±0.4mm，焊接强度≥10KN。
由于钢球材料为渗碳钢或轴承钢，球座材料为45号钢淬火或渗碳，杆或管材料为低碳钢或中碳钢，因此焊接性很差。特别是钢球一端的接头，在焊接后容易产生高碳粗大马氏体组织，强度低韧性差，并存在很多细微裂纹。现有技术对连杆和推杆一般采用单头焊，此种焊接工艺存在着精度差、飞边大、形成部件强度低等缺点。因此，常规焊接工艺和设备不能满足对连杆和推杆的高精度、高强度的焊接要求。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于球形连杆和推杆的电阻焊焊接设备，以克服现有技术焊接设备和工艺存在的缺陷，满足对于球形连杆和推杆的高精度、高强度焊接要求。
首先介绍本实用新型的球形连杆和推杆电阻焊焊接设备的技术原理。
本实用新型的球形连杆和推杆电阻焊焊接设备采用双头串联焊接方式，所述串联焊接方式的技术原理如图3所示。图3中，两端为简化的两个焊头3，每个焊头3上夹持一个钢球300，中间为简化的上中间分流电极组件7、下中间分流电极组件6和杆件310，P方向表示焊接过程中对两端球或球座电极施加的压力，N表示焊接过程中来自压紧气缸的压力。焊接过程中，电阻焊控制器200的可控硅器件导通，为电阻焊变压器100的初级线圈提供380V交流电，在该电阻焊变压器100次级电流回路中，次级线圈一端的电流经过一端焊头3和钢球300流向杆件310的伸出部分，然后大部分电流例如75％以上的电流通过杆件外的上、下中间分流电极组件7和6进行分流，少量电流经过杆件310。流过上、下中间分流电极组件的大部分电流和流过整个杆件310的少量电流，在杆件310另一端的伸出部分合流，最后流过另一端的钢球310和焊头3回到电阻焊变压器100次级线圈的另外一端，构成电阻焊焊接的完整电流回路。从图3所示原理图可看出，上、下中间分流电极组件7和6只是对流经杆件310的电流进行分流，并将杆件310自身电阻产生的热量传导分散。这样，本实用新型的电阻焊焊接设备在实现双头焊接的同时，避免了杆件在全长范围内产生电阻热，并可以将电阻热集中在杆件两端的接头处，保证了两个钢球300和杆件310在接头附近的电阻匹配和热平衡，从而实现了高质量的焊接。图3的原理图表示焊接图1A所示球形连杆的技术原理，焊接图1B所示推杆的技术原理与焊接球形连杆相同。
图2A、2B、2C分别为本实用新型的球形连杆和推杆电阻焊焊接设备的主视图、侧视图和俯视图。根据图2所示的结构，焊接设备有机械部分、电阻焊变压器、电阻焊控制器、气动系统、冷却系统等组成。机械部分主要有床身、一对线形滚动导轨、多个滑块、两个焊接气缸、两个焊接气缸座、两个包括球或球座电极的焊头、两个支架、上和下中间分流电极组件、中间分流电极压紧气缸、一对直线轴承、支架、杆或管自动定位机械手、导向气缸、一对拉杆、多个平衡弹簧等主要零部件组成。
本实用新型的球形连杆和推杆电阻焊焊接设备，包括床身、多个滑块、一对焊头、一对焊接气缸、一对支座、上中间分流电极组件、下中间分流电极组件、上中间分流电极组件连接板、一对线形轴承、一对导向杆、压紧气缸、销轴、中间支架、导向气缸、气动机械手、电阻焊变压器、电阻焊控制器、一对拉杆、一对线形滚动导轨、多个平衡弹簧，所述焊接设备特征在于床身之上固定一对共两条线形滚动导轨，多个滑块2浮动安置在两条线形滚动导轨上，两个焊头分别固定在滑块上，两个焊接气缸的活塞杆分别连接两个焊头，两个焊头分别固定滑块上，两个焊接气缸分别固定在两个支座上，两个支座分别固定在滑块上，一对拉杆将两个支座固定连接为一体，下中间分流电极组件固定在床身上，位于两个焊头之间，上中间分流电极组件以销轴可摆动地安装在上中间分流电极组件连接板之下，位于下中间分流电极组件之上，上中间分流电极组件连接板固定在一对导向杆端部和压紧气缸的活塞杆端部，一对导向杆分别穿过一对线形轴承，中间支架固定在床身中部上方，一对线形轴承和一个压紧气缸都固定安装在中间支架上，导向气缸活塞杆连接气动机械手，导向气缸固定在床身上，气动机械手正对下中间分流电极组件，电阻焊变压器固定在床身之下。
本实用新型所述的焊接设备，其特征在于用于将钢球焊接到杆或管上的焊头具体结构如下连接体，电极座，电极座与连接体粘接为一体，电极锥度配合插入电极座一端上，电极伸出电极座的顶端设置球窝，该球窝直径应比钢球直径小0.03～0.06mm，电极顶端设置有弹性定位夹头，电极座和电极件为中空结构，电极座另一端连接冷却水接头，电极座下方连接导电排，该导电排经电缆连接电阻焊变压器次级线圈一端。
本实用新型所述的焊接设备，其特征在于用于将球座焊接到杆或管上的焊头具体结构如下连接体，电极座，电极座与连接体粘接为一体，锥度配合插入电极座的电极，冷却水接头，电极伸出电极座的顶端头部为球形，电极球形头部的球形直径比所焊接的球座焊件的球窝直径小0.03～0.01mm，电极座插入电极的一端之外套设一个滑动绝缘套，弹性定位夹头套接固定在滑动绝缘套上，滑动绝缘套上沿电极座的轴向设置有一弹簧，电极座和电极件为中空结构，电极座另一端连接冷却水接头，电极座下方连接导电排，该导电排经电缆连接电阻焊变压器次级线圈一端。
本实用新型所述的焊接设备，其特征在于焊接推杆所使用的上中间分流电极组件的具体零件为电极安装体，两个电极座，销轴用衬套，两个分流电极，多个分流体，两个冷却水通道闷头，两个冷却水进出口接头，螺栓将多个分流体、电极座相互固定，多个分流体厚度不同，电极座由两个压板和压板上螺栓压紧到电极安装体上，两个电极限位板分别对两个分流电极进行轴向定位并以螺栓分别固定在两个电极座上。
本实用新型所述的焊接设备，其特征在于焊接推杆所使用的下中间分流电极组件的具体零件为电极安装体，两个电极座，多个分流体，两个分流电极、两个电极限位板，两个冷却水通道闷头，两个冷却水进出口接头，两个压板，电极安装体底部设置多个螺栓孔，两个电极限位板对两个分流电极轴向定位，以螺栓将两个分流电极分别固定在两个电极座上，电极座由两个压板和压板上螺栓压紧安装在电极安装体上，多个分流体由螺栓固定安装在电极安装体上、两个电极座之间，整个下中间分流电极组件以电极安装体固定在设备的床身上，并由斜锲定位。
本实用新型所述的焊接设备，其特征在于焊接球形连杆所使用的上中间分流电极组件的具体零件为电极安装体，电极座，分流电极，轴销用衬套，两个压板，两个电极限位板，两个冷却水通道闷头，两个冷却水进出口接头，两个电极限位板对分流电极轴向定位，并以螺栓将分流电极固定在电极座上，电极座由压板和压板上螺栓固定安装在电极安装体上，整个中间分流电极组件由电极安装体上的销孔和销轴连接到设备上。
本实用新型所述的焊接设备，其特征在于焊接球形连杆的下中间分流电极组件的具体零件为分流电极座，分流电极，电极安装体，两个压板，两个电极限位板，两个冷却水通道闷头，两个冷却水进出口接头，两个电极限位板对分流电极轴向定位，并以螺栓将分流电极固定在电极座上，电极座由压板和压板上螺栓固定安装在电极安装体上，整个中间分流电极组件通过电极安装体固定在设备的床身上，并由斜锲定位。
本实用新型所述的焊接设备，其特征在于电阻焊变压器初级线圈一端连接电阻焊控制器。
本实用新型的球形连杆和推杆电阻焊焊接设备与传统的单头焊接设备相比主要有以下优点第一，由于采用两端两个电极与杆件串联的电阻焊焊接回路，使得一台电阻焊变压器和电阻焊控制器实现了两个接头的同时焊接，降低了焊接工艺中产生的误差，并提高焊接生产效率；第二，本实用新型的电阻焊焊接设备具有焊后多脉冲随机回火功能，将焊接中接头部分产生高碳粗大马氏体组织转变为回火索氏体(或回火珠光体)和回火马氏体组织，大大改善了焊接接头的强度和韧性；第三，焊接过程中利用浮动加压方式，实现了两个焊头在施加压力上的同步施压，防止由于两端施加压力不平衡导致杆或管在焊接过程中轴向串动；第四，是采用气动机械手对杆或管件与球体或球座高精度同轴定位，保证了焊后回火温度和回火后接头强度的稳定性。第五，上中间分流电极采用浮动摆动加压，使得上、下中间分流电极均匀的对杆或管件夹紧，进一步增加了焊接和回火质量的稳定性。
图1A为本实用新型的电阻焊焊接设备所焊接的球形连杆结构图；图1B为本实用新型的电阻焊焊接设备所焊接的推杆结构图；图2A为本实用新型的电阻焊焊接设备主视图；图2B为本实用新型的电阻焊焊接设备左侧视图；图2C为本实用新型的电阻焊焊接设备床身及其上所安装零部件的俯视图；图3为本实用新型的电阻焊焊接设备的原理图；图4A为现有技术的回火电流的示意图；图4B为现有技术的回火温度的示意图；图5A为本实用新型焊接设备的回火电流的示意图；图5B为本实用新型焊接设备的回火温度的示意图；图6A为本实用新型焊接设备焊接球形焊件所使用焊头的结构图；图6B为本实用新型焊接设备焊接球座焊件所使用焊头的结构图；图7A为本实用新型焊接设备焊接推杆所使用上中间分流电极组件的主视剖面图；图7B为本实用新型焊接设备焊接推杆所使用上中间分流电极组件的侧视剖面图；图8A为本实用新型焊接设备焊接推杆所使用下中间分流电极组件的主视剖面图；图8B为本实用新型焊接设备焊接推杆所使用下中间分流电极组件的侧视剖面图；图9A为本实用新型焊接设备焊接球形连杆所使用上中间分流电极组件的主视剖面图；图9B为本实用新型焊接设备焊接球形连杆所使用上中间分流电极组件的侧视剖面图；图10A为本实用新型焊接设备焊接球形连杆所使用下中间分流电极组件的主视剖面图；图10B为本实用新型焊接设备焊接球形连杆所使用下中间分流电极组件的侧视剖面图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的一体化汇流排的结构进行详细说明。
图2是本实用新型的球形连杆电阻焊焊接设备总体结构图，其中图2A、2B、2C分别为主视图、侧视图、俯视图。图2中的附图标记为床身1、多个滑块2、一对焊头3、一对焊接气缸4、一对支座5、上中间分流电极组件7、下中间分流电极组件6、上中间分流电极组件连接板8、一对线形轴承9、中间分流电极压紧气缸10、销轴11、中间支架12、导向气缸13、气动机械手14、电阻焊变压器15、一对拉杆16、一对线形滚动导轨17、多个平衡弹簧18。
如图2A、2B、2C所示，本实用新型的电阻焊焊接设备为卧式结构，其中床身1可采用焊接结构或者铸件结构，床身1上固定安置一对共两条线形滚动导轨17，多个滑块2可在两条线形滚动导轨17上滑动，两个焊头3分别固定在各自身下的滑块2上，两个焊接气缸4固定在各自的支座5上，而两个支座5固定在各自身下滑块2上。下中间分流电极组件6固定在床身1上，上中间分流电极组件7以销轴11可摆动地安装在上中间分流电极组件连接板8上，该连接板8固定在一对线形轴承9的一对导向杆上并与中间分流电极压紧气缸10的活塞杆连接在一起。
当压紧气缸10的活塞杆带动连接板8和上中间分流电极组件7下压到与下中间分流电极组件6接触位置时，上中间分流电极组件7由于通过销轴11与连接板8可摆动连接，导致接触过程中上中间分流电极组件7可自动摆动，自然保证了与下中间分流电极6协同将需要焊接的杆或管的均匀夹紧。
中间支架12为焊接结构，主要用于固定一对线形轴承9、压紧气缸10和与压紧气缸10配套的气动系统。导向气缸13和气动机械手14用于自动将需要焊接的杆或管定位在焊接位置。电阻焊变压器15为电阻焊焊接电流回路提供电源。拉杆16将两端的两个焊接气缸支座5固定连接为一体，从而将两端的焊接气缸4刚性连接在一起。这样，两端的两个焊接气缸4、两个焊头3、两个支座5和多个滑块4作为一个整体可在导轨17上自由移动，组成一个可在焊接过程中通过两端焊头3浮动地对焊接工件施加压力的浮动施压系统。为了保证正常状态下该浮动施压系统整体上基本上处于床身中间位置，以免妨碍机械手14伸缩工作，在两个支座5的外侧各设置有两个平衡弹簧18，该平衡弹簧18的压缩量可调。
下面结合图2C详细解释上述浮动施压系统的工作过程。当焊接时，两端的焊接气缸4的活塞杆将伸出顶推各自的焊头3。由于两端焊接气缸4各自活塞杆的伸出速度不完全一致，因此有可能导致一端焊头3上的焊件例如金属球或金属球座先接触金属杆或管的一端，而另一端焊头3上焊件例如金属球后接触杆或管。为避免此种情况发生，本实用新型将两端的焊接气缸4与支座5通过两条拉杆16刚性连接形成一体，且整体可以在多个滑块2上沿两条导轨17移动，如果忽略考虑弹簧18的压缩力、焊接气缸4内活塞与汽缸壁之间的摩擦阻力以及压缩空气的惯性力，即使一端焊头3上的焊件球或球座与杆或管先接触，但是由于整个浮动施压系统在导轨17上滑动，使得先接触端球或球座与杆或管之间接触面上的焊接压力仍然为零，直到另一端焊头3上的球与杆或管也接触时，两端的焊件之间接触面上才能同时逐渐达到焊接所要求的压力。由于采用了浮动施压系统，使得杆或管两端的焊件接触面上同时保持基本相同的焊接压力，实现了两端焊件的焊接面上压力平衡，可以有效避免了杆或管在上、下中间分流电极组件之间的轴向串动。当焊接过程结束时，焊接气缸4的活塞杆退回复位，焊接气缸4和焊头3可能偏向床身的一端，本实用新型的设备可以通过调整两端支座5外侧弹簧18的预压缩量，保证浮动施压系统整体上停留在相对床身中间的位置，避免下个焊接循环过程中影响机械手14的动作。
本实用新型设备中，由两个焊接气缸4、两个焊头3、两个支座5和多个滑块4作为一个整体可在导轨17上自由移动所组成一个的上述浮动施压系统有效地提高了焊接质量。如果不采用浮动加压方式，上中间分流电极组件7与下中间分流电极组件6在夹紧状态下对杆或管产生的摩擦力不可能克服焊接中两端焊头产生轴向压力，该轴向压力势必引起杆或管在上、下中间分流电极组件7、6之间沿轴向串动，因而引起杆或管的伸出量变化，这不但影响焊接强度和接头的外观质量，而且引起焊接长度精度大幅度下降。而本实用新型的设备由于采用了可以浮动施压的浮动施压系统，防止了焊接过程中杆或管的轴向移动，当然就极大提高了焊件的焊接强度和长度精度。
由于焊接球形连杆和推杆所使用的焊件形状、尺寸不同，因此在采用本实用新型的电阻焊焊接设备焊接球形连杆或推杆时，应当采用配套的焊头和上、下中间分流电极组件。在焊接图1A所示的球形连杆时，在上述焊接设备两端均使用如图6A所示结构的焊头并使用如图9、所示的上中间分流电极组件7和如图10所示的下中间分流电极组件6。在焊接图1B所示的推杆时，在上述焊接设备上焊接球形焊件一端使用如图6A所示的焊头、在焊接设备上焊接球座焊件的一端使用如图6B所示的焊头，并使用如图7所示的上中间分流电极组件7和如图8所示的下中间分流电极组件6。
图6A表示用于将钢球焊接到杆或管上的焊头结构。图6A中焊头各个零件的附图标记为连接体19，用钢材料制造；电极座20，具有良好的导电性能和较高的硬度和强度，使用铍钴铜为材料制造；电极座20与连接体19之间通过绝缘胶粘接在一起，要求两者之间的绝缘电阻≥1KΩ；电极21，其材料也为铍钴铜，以保证焊接时电极的热强度、耐磨性和导电性；电极21在电极座20一端与之间锥度配合固定，以增加导电面积和提高定位精度。电极21顶端设置球窝，该球窝的加工公差对于焊接质量影响很大。为了保证与钢球良好的接触并防止钢球表面烧伤，球窝直径应比钢球直径小0.03～0.06mm。电极21顶端设置有弹性定位夹头22，对钢球起初始定位和保持作用。电极座20和电极件21均为中空结构，电极座20另一端连接冷却水接头23，电极座20下方连接导电排24，该导电排24经电缆连接电阻焊变压器次级线圈一端。上述实用新型设备在焊接球形连杆时，在设备两端均使用如图6A所示结构的焊头，两焊头的导电排24分别连接变压器次级线圈两端，与焊头电极、焊件、上下中间分流电极组件形成电流回路。
图6B表示用于将球座焊接到杆或管上的焊头结构。由于焊接后要求球座不但要和管同轴，而且球座的端面与管也有垂直度要求，因此焊接球座的焊头结构更复杂。图6B所示焊头结构中除电极25与弹簧定位夹26两零件与图6A所示焊头对应零件不同外，其余部分与图6A结构相同，两种焊头相同零件之间具有互换性。例如图6B也具有连接体19、电极座20、冷却水接头23。图6B焊头结构中，电极25头部为球形以配合球座焊件，该电极25的材料为紫铜或铬锆铜，以使得加压时电极25球形头部适当的变形，以保证球座的球窝与电极25的球形头部更好的接触。电极25球形头部的球形直径应比所焊接的球座焊件的球窝直径小0.03～0.01mm，这样才能保证球窝焊件内表面不被烧伤并且保证球窝内表面硬度不下降。图6B所示焊头的弹性定位夹头26，可以有效保证球窝焊件的端面与管轴方向之间的垂直度。如图6所示焊头在电极座20伸出电极25的一端外套设一个滑动绝缘套27，所述弹性定位夹头26套接固定在滑动绝缘套27上，滑动绝缘套27上沿电极座20的轴向设置有一弹簧28，该弹簧28在焊接过程浮动施压时自动后缩，从而使滑动绝缘套27不干涉焊接加压时球座焊件的球窝与电极25球头之间的接触。
由于球形连杆和推杆在结构上不同，特别是在长度尺寸方面相差较大。具体地说，球形连杆较短，而且不同规格的球形连杆长度相差很小。而推杆不但长度远大于球形连杆，而且不同规格的推杆之间长度相差很大。这就在焊接球形连杆和焊接推杆时，使用的下、上中间分流电极组件6、7具有不同的结构。本实用新型焊接设备在焊接球形连杆时，采用的上、下中间分流电极组件结构为整体式；而在焊接推杆时，采用的上、下中间分流电极组件结构为组合式。
图7为焊接推杆所使用的上中间分流电极组件的结构图，包括图7A主视剖面图和沿主视图中衬套31的中心剖面的图7B侧视剖视图。参见图7A、7B中所示各个零件，电极安装体29，电极座30、32，衬套31，该衬套材料为青铜以增加与图2A所示销轴11之间的耐摩性，螺栓33，该螺栓用于将两个分流体37、分流体38、电极座30、32相互固定。所有分流体的材料都为紫铜，以增加分流和冷却效果。通过调整分两个流体37的厚度，可以适应不同长度的推杆的焊接。如图7B所示，电极座30和32由两个压板40以螺栓紧固方式压紧到安装体29上，为简洁起见图7B中只标注了一侧的一个压板40，对称的另一侧压板没有标记。图7A中的两个分流电极35为易损件，所用材料为铬锆铜，两个电极限位板34，分别对两个分流电极35进行轴向定位，两个冷却水通道闷头36。图7B所示为两个冷却水进、出口接头39之一。
图8为焊接推杆所使用的下中间分流电极组件的结构图，包括图8A主视剖面图和沿主视剖面图中心线剖面的图8B侧视剖面图。下中间分流电极组件与上中间分流电极组件的区别就是安装体不同。如图7A所示，下中间分流电极组件的电极安装体41在设备床身1上沿导轨17方向的位置由两个斜锲42定位，在垂直于导轨17方向的位置如图2C所示由一条线形滚动导轨17和支架12的前定位面定位，电极安装体41在床身1上定位后利用图8B中所示的电极安装体41上的螺栓孔以螺栓紧固方式固定在床身1上。图8A、8B中的两个电极座32、两个分流电极35、两个分流体37、分流体38、两个电极限位板34、两个冷却水通道闷头36、冷却水进出口接头39、压板40等均与上中间分流电极组件的零件相同，不再重复描述。
图9为焊接球形连杆的上中间分流电极组件的结构图，包括图9A的主视剖面图和图9B的侧视剖面图。如图9A所示，由于连杆的长度与推杆相比很小，因此用于连杆焊接的上中间分流电极组件中取消了分流体37、38，只保留一个分流电极座43和一个分流电极44。而电极安装体29的结构和安装在连接板8的方式与推杆的上中间分流电极组件的相应零件一致，图9中的电极限位板34、冷却水通道闷头36、冷却水进出口接头39等零件与用于推杆的上中间分流电极组件一致，不重复描述。
图10为焊接球形连杆的下中间分流电极组件的结构图，包括图10A的主视剖面图和图10B的侧视剖面图。如图10A所示，由于连杆的长度与推杆相比很小，因此用于连杆焊接的上中间分流电极组件中取消了分流体37、38，只保留一个分流电极座45和一个分流电极44。而电极安装体41的结构和安装在床身1的定位和紧固方式与焊接推杆的下中间分流电极组件的相应零件一致，不再重复描述。
图9和图10中相同的零件、部件可以相互通用，简化设备零件的复杂性。
由于钢球或球座为轴承钢或渗碳钢，因而焊接性很差，焊后容易产生脆性组织—高碳马氏体，而传统的电阻焊设备，都是采用单脉冲回火，回火效果很不理想，强度低、韧性差。本设备的阻焊控制器具有焊后多脉冲随机回火功能，这是本设备的另一大创新。图4A和4B为焊接后单脉冲回火的电流示意图和温度示意图，图5A、5B利用本实用新型的焊接设备采用多脉冲随机回火时电流示意图和温度示意图。从图4与图5比较可看出，图4B的温度示意图采用单脉冲回火仅仅在短时间内可以将温度控制在有效回火温度范围内，而且如果图4A所示的回火电流的有波动则回火温度和回火效果产生很大的负面影响。而采用图5A所示的多脉冲回火就可以很好的解决这些问题，如图5B所示多脉冲回火可以在长时间内保持温度在有效回火温度范围内。由于球形连杆或推杆材料通常采用轴承钢或渗碳钢，利用本实用新型的焊接设备采用随机多脉冲回火，将焊后焊件连接部的粗大高碳马氏体组织转变为回火索氏体(或回火珠光体)和回火马氏体，使得焊接强度和焊接韧性都得到了大幅度提高，经过实际焊接试验，焊接强度达到或超过杆或管的母材强度。电阻焊控制器多脉冲随机回火的主要参数的调节范围为回火脉冲数1～99个，脉冲宽度0.02～2秒，脉冲间隔也为0.02～2秒。注意，电阻焊焊接电流为交流电，图4A和图5A所示的焊接电流脉冲和回火电流脉冲均为交流电幅度的包络曲线。
下面参见图2的焊接设备总体结构图，简要说明本实用新型的工作方式。人工放置球体或球座焊件在两个焊头的顶部以夹头夹持，导向气缸13推动机械手14伸出接受杆或管件，机械手14合拢，将杆或管定位在焊接位置，中间支架12上压紧气缸10活塞杆向下伸出，上中间分流电极组件7均匀压紧杆或管，机械手14松开杆或管件，导向气缸13带动机械手14退回，两端的两个焊接气缸4加压，焊头3沿导轨17向床身中部移动，焊件球体或球座与杆或管件接触压紧，变压器次级输出电阻焊电流，将球体或球座焊接在杆或管两端，冷却，变压器次级输出多脉冲回火，两个焊接气缸4活塞杆返回，两端焊头3向床身两端后退，压紧气缸10活塞杆向上退回，上中间分流电极组件7抬起，人工下料，一个焊接循环结束。
通过配置自动上下料机构，可实现焊接设备的全自动化焊接。
本实用新型的球形连杆或推杆的电阻焊焊接设备的主要性能参数为同轴度≤Φ0.06mm，上下中间分流电极对称度≤±0.03mm，杆或管轴向定位精度≤±0.03mm，最大焊接压力800Kg，中间分流电极最大夹紧力1800Kg，在更换部分部件的条件下可焊接的焊件长度范围45～290mm，设备生产效率≤13秒/件。
上述附图仅为对本实用新型进行说明，本领域技术人员可以结合具体应用进行相应改动，而任何以本实用新型为基础的修改，均属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种球形连杆和推杆电阻焊焊接设备，包括床身、多个滑块、一对焊头、一对焊接气缸、一对支座、上中间分流电极组件、下中间分流电极组件、上中间分流电极组件连接板、一对线形轴承、一对导向杆、压紧气缸、销轴、中间支架、导向气缸、气动机械手、电阻焊变压器、电阻焊控制器、一对拉杆、一对线形滚动导轨、多个平衡弹簧，所述焊接设备特征在于床身之上固定一对共两条线形滚动导轨，多个滑块2浮动安置在两条线形滚动导轨上，两个焊头分别固定在滑块上，两个焊接气缸的活塞杆分别连接两个焊头，两个焊头分别固定滑块上，两个焊接气缸分别固定在两个支座上，两个支座分别固定在滑块上，一对拉杆将两个支座固定连接为一体，下中间分流电极组件固定在床身上，位于两个焊头之间，上中间分流电极组件以销轴可摆动地安装在上中间分流电极组件连接板之下，位于下中间分流电极组件之上，上中间分流电极组件连接板固定在一对导向杆端部和压紧气缸的活塞杆端部，一对导向杆分别穿过一对线形轴承，中间支架固定在床身中部上方，一对线形轴承和一个压紧气缸都固定安装在中间支架上，导向气缸活塞杆连接气动机械手，导向气缸固定在床身上，气动机械手正对下中间分流电极组件，电阻焊变压器固定在床身之下。
2.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于用于将钢球焊接到杆或管上的焊头具体结构如下连接体，电极座，电极座与连接体粘接为一体，电极锥度配合插入电极座一端，电极伸出电极座的顶端设置球窝，该球窝直径应比所焊接钢球直径小0.03～0.06mm，电极顶端设置有弹性定位夹头，电极座和电极为中空结构，电极座另一端连接冷却水接头，电极座下方连接导电排，该导电排经电缆连接电阻焊变压器次级线圈一端。
3.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于用于将球座焊接到杆或管上的焊头具体结构如下连接体，电极座，电极座与连接体粘接为一体，电极锥度配合插入电极座一端，电极伸出电极座的顶端头部为球形，电极球形头部的球形直径比所焊接球座的球窝直径小0.03～0.01mm，电极座插入电极的一端之外套设一个滑动绝缘套，弹性定位夹头套接固定在滑动绝缘套上，滑动绝缘套上沿电极座的轴向设置有一弹簧，电极座和电极为中空结构，电极座另一端连接冷却水接头，电极座下方连接导电排，该导电排经电缆连接电阻焊变压器次级线圈一端。
4.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于焊接推杆所使用的上中间分流电极组件的具体零件为电极安装体，两个电极座，销轴用衬套，两个分流电极，多个分流体，两个冷却水通道闷头，两个冷却水进出口接头，螺栓将多个分流体、电极座相互固定，多个分流体厚度不同，电极座由两个压板和压板上螺栓压紧到电极安装体上，两个电极限位板分别对两个分流电极进行轴向定位并以螺栓分别固定在两个电极座上。
5.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于焊接推杆所使用的下中间分流电极组件的具体零件为电极安装体，两个电极座，多个分流体，两个分流电极、两个电极限位板，两个冷却水通道闷头，两个冷却水进出口接头，两个压板，电极安装体底部设置多个螺栓孔，两个电极限位板对两个分流电极轴向定位，以螺栓将两个分流电极分别固定在两个电极座上，电极座由两个压板和压板上螺栓压紧安装在电极安装体上，多个分流体由螺栓固定安装在电极安装体上、两个电极座之间，整个下中间分流电极组件以电极安装体固定在设备的床身上，并由斜锲定位。
6.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于焊接球形连杆所使用的上中间分流电极组件的具体零件为电极安装体，电极座，分流电极，轴销用衬套，两个压板，两个电极限位板，两个冷却水通道闷头，两个冷却水进出口接头，两个电极限位板对分流电极轴向定位，并以螺栓将分流电极固定在电极座上，电极座由压板和压板上螺栓固定安装在电极安装体上，整个中间分流电极组件由电极安装体上的销孔和销轴连接到设备上。
7.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于焊接球形连杆的下中间分流电极组件的具体零件为分流电极座，分流电极，电极安装体，两个压板，两个电极限位板，两个冷却水通道闷头，两个冷却水进出口接头，两个电极限位板对分流电极轴向定位，并以螺栓将分流电极固定在电极座上，电极座由压板和压板上螺栓固定安装在电极安装体上，整个中间分流电极组件通过电极安装体固定在设备的床身上，并由斜锲定位。
8.根据权利要求1所述的焊接设备，其特征在于电阻焊变压器初级线圈一端连接电阻焊控制器。
专利摘要一种电阻焊焊接设备包括床身、多个滑块、一对焊头、一对焊接气缸、一对支座、上中间分流电极组件、下中间分流电极组件、上中间分流电极组件连接板、一对线形轴承、一对导向杆、压紧气缸、销轴、中间支架、导向气缸、气动机械手、电阻焊变压器、电阻焊控制器、一对拉杆、一对线形滚动导轨、多个平衡弹簧，该焊接设备采用一台电阻焊变压器和电阻焊控制器实现了两个接头的同时焊接，并在焊接过程中利用浮动加压方式实现两个焊头的同步施压，防止焊件在焊接过程中轴向串动，从而实现球形连杆和推杆的高精度、高强度焊接。
文档编号B23K11/24GK2730539SQ20052001890
公开日2005年10月5日 申请日期2005年5月13日 优先权日2005年5月13日
发明者孟庆言 申请人:江阴市长盛机械有限公司