专利名称：铜铝柱电阻焊机的双行程焊接装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电阻焊机，特别涉及一种铜铝柱专用电阻焊机。
背景技术：
目前需大电流大容量用电的数码相机、摄影机、手机、笔记本电脑、电动玩具、电动汽车等产品快速融入现代生活中，随着人们对绿色能源需求的日益扩大，而现有电极材料资源的日益枯竭，新的能源及其方法的研究显得尤为迫切和至关重要。其核心动力需具有安全、稳定性高、比容量高、环保、价格便宜等优良的性能，同时也必须具有导电性好、振密度高等优点，而其中电极基片与铜铝柱之间的精密焊接技术的研发，有助于进一步提高产品的可靠性、降低生产成本。如图13所示，所述电极基片7截面可为U型、C型或E型等，但均具有一底部基面供铜铝柱6固接，其材质为铜或铝或铝合金，所述铜铝柱6有两个或两个以上，为铜、铝、铝合金或铜铝复合体材质，固定于电极基片7的底面。根据该类产品的关键零部件的形状及材质特性，如采用铸造、锻造或机加工等手段将两者固定，那么产品的制作成本会大幅度的增长，且无法实现铜铝铜铝柱6的加工。如采用焊接方法，则需要将工件焊接部位加热到塑性状态，以形成熔核，由于铜铝柱6和电极基片7的形状和材质特性，由于铜铝及其合金具有导热性好，且铝的组织松散，不容易形成优质的熔核的的焊接特性，如采用把两根或更多根铜铝柱6同时焊接到电极基片7上的焊接方案，焊机就需要非常大的电源功率。制造大功率焊机无疑需要增加焊机的制造成本和使用成本。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种能节省焊接电流的铜铝柱电阻焊机的双行程焊接装置。本实用新型采用如下技术方案一种铜铝柱电阻焊机的双行程焊接装置，用于将两根铜铝柱焊接至一块电极基片上，包括焊接工装组件，所述焊接工装组件包括基座、并列安装在所述基座的两套导电电极座和锥度抱紧电极，每一个锥度抱紧电极用于夹持一根铜铝柱，所述锥度抱紧电极的外壁面与所述导电电极座的铜铝柱安装孔的内壁面上下滑动配合，所述基座的上部设置有电极基片的夹持凹槽，该夹持凹槽底部设置有两个正对两导电电极座的铜铝柱安装孔的通孔，所述基座开设有水平导孔，该水平导孔与安装在焊机机架上的水平导杆滑动配合。所述焊接工装组件位于上电极和下电极之间，所述上电极向下运动时与所述夹持凹槽配合构成电极基片的抱紧结构；所述下电极向上运动时推动所述导电电极座和锥度抱紧电极相互配合抱紧所述铜铝柱。所述焊接工装组件受双行程气缸驱动作水平平移运动，所述焊接工装组件按时间顺序分别在装卸料工位、左焊接工位、右焊接工位停留，最后从右焊接工位返回装卸料工位，然后又开始下一个循环。[0008]把两根铜铝柱和电极基片运送到所述焊接工装组件的模腔以及将焊接成品从锥度抱紧电极的电极腔顶出在所述装卸料工位完成，把左侧的铜铝柱焊接到电极基片上在所述左焊接工位完成，把右侧的铜铝柱焊接到电极基片上在所述右焊接工位完成。所述水平导杆平行设置两根，该两根水平导杆固定在所述焊接工装组件右侧的立板上，所述基座有两水平导孔分别与所述两根水平导杆滑动配合，所述双行程气缸固定在所述立板的右侧，其活塞杆自由穿越所述立板中间的通孔后与所述焊接工装组件的基座固定连接。所述上电极和下电极分别由上电极驱动气缸和下电极驱动气缸所驱动；所述下电极驱动气缸的动力输出组件上设置有用于检测所述铜铝柱与电极基片之间压力的压力传感器；所述上电极具有与所述待焊电极基片内壁配合的形状。当所述焊接工装组件处于左焊接工位时，所述下电极正对左侧的导电电极座，当所述焊接工装组件处于右焊接工位时，所述下电极正对右侧的导电电极座。所述基座固设有四根对称分布的垂直导柱，每两根垂直导柱与一个导电电极座上的垂直通孔滑动配合，在每一根垂直导柱的上部套接一弹性件二，所述弹性件二对所述导电电极座产生一个向下的推力；所述基座底部设置有左右两个顶料孔，左边的顶料孔与左边的导电电极座的铜铝柱安装孔及其锥度抱紧电极底部的通孔共轴线，右边的顶料孔与右边的导电电极座的铜铝柱安装孔及其锥度抱紧电极底部的通孔共轴线，所述顶料孔的直径小于所述铜铝柱的直径。所述导电电极座的铜铝柱安装孔的底部放置有对所述锥度抱紧电极产生向上作用力的弹性件一，其上部设置有锥度抱紧电极的限位螺母。所述锥度抱紧电极的夹壁设置有多数条部分切断槽，其中一半为从锥度抱紧电极夹壁顶部开始延伸至中下部的上切断槽，另一半为从锥度抱紧电极夹壁底部开始延伸至中上部的下切断槽，所述上切断槽与所述下切断槽的位置相互错开。所述双行程气缸驱动所述焊接工装组件中平行分布的两根铜铝柱分两次送达焊接位置，所述焊接工装组件先到达左焊接工位，左侧导电电极座内的铜铝柱先被焊接到电极基片上；然后所述焊接工装组件到达右焊接工位，右侧的导电电极座的铜铝柱后被焊接到电极基片上。所述双行程焊接装置的焊接过程由焊接控制系统控制，该焊接控制系统包括顺序双向连接的人机交互界面、可编程逻辑控制器、中频焊接控制器以及与所述可编程逻辑控制器的信号输入端连接的状态检测单元；所述状态检测单元包括安装在所述下电极驱动气缸动力输出组件上的压力传感器和安装在所述焊件送料传动机构上的多个位置传感器。本实用新型的铜铝柱电阻焊机的双行程焊接装置由于采用一个行程焊接一根铜铝柱的技术方案，能节省焊接电流，在确保精确可靠的焊接质量的前提下实现节能环保和降低焊机的制造成本。
图1是本实用新型所涉及铜铝柱电阻焊机从正面看的整体结构示意图；图2是本实用新型所涉及铜铝柱电阻焊机从侧面看的整体结构示意图；图3是本实用新型所涉及焊机的铜铝柱输送和夹料装置1的结构示意图；[0021]图4是本实用新型所涉及焊机的电极基板输送和取料装置的结构示意图；图5是本实用新型所涉及焊机的焊接成品卸料装置4的结构示意图；图6是本实用新型所涉及焊机的焊接工装组件300部分的放大图；图7是所述焊接工装组件300的剖面结构示意图；图8是所述焊接工装组件300的结构示意图；图9是所述焊接工装组件300去掉基板312和夹板313后的结构示意图；图10是所述导电电极座321及其铜铝柱安装孔328内结构的局剖图；图11是所述锥度抱紧电极323从斜上方看的结构示意图；图12是所述锥度抱紧电极323从底部看的结构示意图；图13是所述电极基片7和铜铝柱6焊接在一起的结构示意图；图14是所述上电极301及其上部动力装置302的结构示意图；图15是所述下电极351及其下部动力装置352的结构示意图；图16是本实用新型铜铝柱电阻焊机的主电路图；图17是本实用新型铜铝柱电阻焊机焊接原理示意图；图18是本实用新型铜铝柱电阻焊机焊接流程图；图19是本实用新型铜铝柱电阻焊机焊接控制原理示意图；图20是适合E形电极基板的上电极301及其上部动力装置302的结构示意图；图21是图20中的上电极301的局部放大图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型作进一步详细说明。如图13所示，本实用新型所涉及的铜铝柱电阻焊机专门用于将两根或两根以上的铜铝柱6焊接到一电极基片7的底面上。所述铜铝柱6为铜、铝、铝合金或铜铝复合材料等，所述电极基片7的材料可采用铜、铝或铝合金等，其横截面可呈U型、C型、E型等，但不管什么形状，其底面均具为一用于焊接铜铝柱6的平面。本实施例中，以两根铜铝柱6焊接到一 U型截面的电极基片7为例对本实用新型进行详细说明。本实用新型的铜铝柱电阻焊机包括焊件及焊接成品送料传动机构、焊接机构、焊接电源和焊接控制系统。如图16和图17所示，本实用新型的焊接电源由多个中高频变压器并联组成的中频逆变电路所提供，所述焊接电源分别连接上电极301和下电极组35。如图1和图2所示，所述焊接机构和焊件及焊接成品送料传动机构安装在机架10上，该焊件及焊接成品送料传动机构包括铜铝柱送料装置1、电极基板送料装置2和焊接成品卸料装置4，所述铜铝柱送料装置1、电极基板送料装置2和焊接成品卸料装置4各自设置独立的驱动传输装置并且它们的机械手机构单元的动作均受所述可编程逻辑控制器53控制。所述铜铝柱送料装置1用于将批量的铜铝柱6放入铜铝柱自动选料盘101后按指定要求排列成固定的两列，然后可控制地输送至焊机的铜铝柱待焊接工位上，其结构如图1和图3所示，包括铜铝柱自动选料盘101，输送装置，夹爪109，气爪108，控制所述气爪108和夹爪109执行夹取、放松和上下移动操作的活塞组件103，设置在安装座105上用于控制
6夹爪109前后移动的活塞组件102，定接料块106，动接料块107以及控制所述动接料块107前后移动的活塞组件104。输送装置将两个铜铝柱6输送至定接料块106处，活塞组件104控制动接料块107移动至接收铜铝柱6的位置，每次接收两个铜铝柱6后，活塞组件104再推动接料块107移动一设定距离使被接收的两铜铝柱6与定接料块106处的铜铝柱6位置错开，以防止夹爪109执行夹取操作时损坏后面的铜铝柱，然后活塞组件103驱动气爪108和夹爪109下移夹取被接收的两铜铝柱6后再上移，再由活塞组件102和103驱动气爪108和夹爪109将夹取的两个铜铝柱6移动并放置于待焊接位置上。所述电极基板送料装置2用于将批量的电极基板7放入电极基片自动选料盘201后按要求排列成固定的单列并可控制地输送至焊机的待焊工位上，其结构如图2和图4所示，包括电极基片自动选料盘201，输送装置，取片爪206，气爪205，驱动所述取片爪206和气爪205开合和上下移动的活塞组件204，安装在安装座202上用于驱动所述取片爪206和气爪205前后移动的活塞组件203，接料座207以及电极基板到位检测器208。输送装置将电极基板7输送至接料座207，所述检测器208检测到电极基板7到位后，所述活塞组件204驱动取片爪206和气爪205上下移动并张开取出电极基板7，所述活塞组件203和204再驱动取片爪206和气爪205将取出的电极基板7移动并放置于待焊接位置上。所述焊接成品卸料装置4用于将焊接好的工件取出，其结构如图1和图5所示，包括气爪404、取片爪405、驱动所述气爪404和取片爪405上下移动的活塞组件403，以及安装在安装座401上控制气爪404和取片爪405前后移动的活塞组件402。工件焊接完成后，活塞组件402和403控制气爪404和取片爪405取出焊接好的工件并移动至卸料位置。所述焊接机构包括用于定位和抱紧待焊接铜铝柱6和电极基片7的焊接工装组件300、上电极301和下电极351以及驱动所述上电极301和下电极351上下移动的上电极驱动气缸302和下电极驱动气缸352，所述导电电极座321和锥度抱紧电极323可活动地安装在焊接工装组件300中。因此，图17中的下电极组35包括下电极351、导电电极座321和锥度抱紧电极323，所述下电极351经导电电极座321和锥度抱紧电极323，再通过铜铝柱6及电极基片7和上电极301形成焊接回路，如图2、图6、图14和图15所示。如图14所示，所述上电极301安装在上电极座303的底部，所述上电极座303安装在上铜模305下方，该上铜模305通过螺栓固定在上电极驱动气缸302的活塞304上。所述上铜模305上设有轨道，可根据需要调节所述上电极座303的位置。所述上铜模305与活塞304之间装有绝缘垫306，所述螺栓与活塞304之间也装有绝缘垫307。如图15所示，所述下电极351安装在下电极座353顶部，该下电极座353又安装在下铜模356顶部。所述下电极驱动气缸352顶部的活塞3M与下铜模356之间安装有用于检测所述铜铝柱6与电极基片7之间压力的压力传感器355，所述下铜模356上设有轨道357，可以根据需要调节下电极座353的位置。所述焊接工装组件300安装在所述上电极301和下电极351之间，如图7、图8和图9所示，其包括基座310、上下滑动地安装在所述基座310上的导电电极座321、设置在所述导电电极座321顶部用于容纳待焊铜铝柱6的铜铝柱安装孔328以及安装在所述铜铝柱安装孔328内的锥度抱紧电极323。所述基座310开设有水平导孔315，该水平导孔315与安装在焊机机架上的水平导杆316滑动配合。如图6所示，所述焊接工装组件300受一双行程气缸316驱动作水平平移运动，所述焊接工装组件300按时间顺序可分别在装卸料工位、左焊接工位、右焊接工位停留，最后从右焊接工位返回装卸料工位，然后又开始下一个循环；把两根铜铝柱6和电极基片7运送到所述焊接工装组件300的模腔以及将焊接成品从锥度抱紧电极323的电极腔顶出在所述装卸料工位完成，把左侧的铜铝柱6焊接到电极基片7上在所述左焊接工位完成，把右侧的铜铝柱6焊接到电极基片7上在所述右焊接工位完成。如图7和图8所示，所述基座310设有用于安装所述导电电极座321的凹位314，所述基座310的上部固设一基板312，该基板312开设有可让下面的铜铝柱6穿越的通孔，所述基板312的左右侧各叠置一个夹板313，所述基板312及其两侧的夹板313围成待焊电极基片7的夹持凹槽，上电极301具有可与所述待焊电极基片7内壁配合的形状，因此，所述夹持凹槽与所述上电极301 —起构成所述待焊电极基片7的定位和抱紧结构。例如，对于具有U形横截面的电极基片7，上电极301为一长方体，如图14所示。对于具有E形横截面的电极基片7，所述上电极301包括活动安装在电极座3011的两个上电极单元3012，如图20和图21所示，所述上电极单元3012与所述电极座3011滑动配合的上部外侧面被加工成一定的角度，并在两个上电极单元3012之间和与上电极座3011贴合的垂直方向均安装弹簧，使得上电极单元3012的原始状态在弹簧力的作用下保持在张开状态，焊接工作时上焊接气缸带动焊接电极机构下降，直至顶到工件并持续施加下压压力，使得所述两上电极单元3012在受压力情况下沿与之角度贴合的电极座3011的位置开始收缩，从而夹紧E形电极基片7中间的竖板并导电。所述基座310的凹位314底面在与所述铜铝柱安装孔3 对应的位置处开有可供所述下电极351伸入的开孔。如图10所示，所述导电电极座321设置有上段带锥形内壁面3221的铜铝柱安装孔328，用于容纳和夹持所述铜铝柱6的锥度抱紧电极323的外壁面与所述铜铝柱安装孔328的内壁面相适配。所述安装孔328的中上部是突出所述矩形导电电极座321的圆筒形凸起322，该圆筒形凸起322上部外螺纹连接一个限位螺母325，周边设有一圈凹台3234，所述限位螺母325顶部的内沿正好卡在所述锥度抱紧电极323顶部的凹台3234处，使得锥度抱紧电极323不能脱离所述导电电极座321。所述限位螺母325下方还可以设置有一个与圆筒形凸起322外壁螺纹连接的限位互锁螺母326，用于调节限位螺母325的锁定高度从而调节锥度抱紧电极323的高度，使被所述锥度抱紧电极323夹持的铜铝柱6的顶端略高于(即预留焊接所需的熔融段)所述限位螺母325的顶端面。所述基座310上并行设置两个互相独立的导电电极座321及其铜铝柱安装孔3 内的锥度抱紧电极323，所述铜铝柱安装孔3 底部安装有对所述锥度抱紧电极323产生向上作用力的弹性件一 324，弹性件一 3M为一压缩弹簧。所述基座310固设有垂直导柱317，所述垂直导柱317与所述导电电极座321上的垂直通孔3 滑动配合，使得所述导电电极座321只能沿所述垂直导柱317相对基座310上下滑动。所述基座310设有四根垂直导柱317，每两根垂直导柱317安装一个导电电极座321，在每根垂直导柱317的上部都套接弹性件二 318 (本实用新型实施例采用压缩弹簧)，该弹性件二 318顶部与所述基板312相抵，其底部与所述导电电极座321顶面相抵，由此，在无外力作用下，导电电极座321会被下推至与基座310的凹位314底部相贴合的位置，即所述弹性件二 318对所述导电电极座321产生一个向下的推力，使所述铜铝柱6与电极基片7在焊接前的保持分离状态。如图7所示，所述基座310底部、导电电极座321底部和锥度抱紧电极323底部开设有与所述铜铝柱安装孔3 相通的顶料孔327，用于焊接完成后将焊接成品顶出，所述顶料孔327的直径小于所述铜铝柱6的直径。所述锥度抱紧电极是本实用新型的最关键的部件，其形状结构如图11和图12所示，所述锥度抱紧电极323上部具有与所述倒锥形内壁面3221配合的倒锥形外壁3235，其孔腔正好可容纳并承托所述待焊铜铝柱6。所述锥度抱紧电极323的夹壁开设有多条轴向的部分切断槽，使得当所述锥度抱紧电极323有切断部分的外壁面受到挤压时，其夹持所述铜铝柱6的夹壁向内收拢，当所述锥度抱紧电极323外壁面所受到的挤压力撤销时，其夹持所述铜铝柱6的夹壁恢复原状。在本实用新型的一个最佳实施例中，所述锥度抱紧电极323的夹壁上的部分切断槽有六条，其中三条上切断槽3232从锥度抱紧电极323夹壁的顶部开始向下延伸至中下部，另三条下切断槽3233从锥度抱紧电极323夹壁的底部开始向上延伸至中上部，所述三条上切断槽3232与所述三条下切断槽3233的位置相互错开。该结构使得所述锥度抱紧电极323的上部锥度外壁3235被挤压时，上部锥度部分的夹壁向内收拢，但由于受到向内收拢的上部锥度部分的夹壁的牵引作用，所述锥度抱紧电极323的下部的夹壁反而略向外张开，使得焊接时锥度抱紧电极323仅抱紧所述铜铝柱6接近焊接端的部分，从而能节省焊接所需热量以及降低焊接工件的变形程度。当所述上电极驱动气缸302向下推动上电极301压在所述电极基片7上面，同时所述下电极驱动气缸352向上推动所述下电极351时，所述下电极351推动所述导电电极座321向上滑动至所述铜铝柱6顶端与所述电极基片7的底面相抵触，此时所述下电极351继续向上移动等于对所述铜铝柱6施加一个向下的压力，导致所述锥度抱紧电极323相对所述导电电极座321发生相向运动，所述倒锥形内壁面3221压迫锥度抱紧电极323有锥度部分的外壁面使其夹持所述铜铝柱6的夹壁向内收拢从而抱紧并定位所述铜铝柱6。当所述上电极驱动气缸302带动所述上电极301向上运动以及下电极驱动气缸352带动所述下电极351向下运动时，所述锥度抱紧电极323外壁面所受到的压力撤销，在所述弹性件一 3 和弹性件二 318的作用下，所述导电电极座321和锥度抱紧电极323恢复原来的位置。如图6和图8所示，所述基座310上沿所述待焊电极基片7的长度方向开设有水平导孔315，该水平导孔315与安装在焊机机架上的水平导杆316滑动配合，使得所述基座310可沿所述水平导杆316来回滑动。焊接时，通过双行程气缸控制所述焊接工装组件300中平行分布的两根铜铝柱6分两次送达焊接位置。所述下电极驱动气缸352的动力输出组件上设置有用于检测所述铜铝柱6与电极基片7之间焊接端面压力的压力传感器355。所述基座310和导电电极座321的本体内设置有用于降低所述焊接工装组件300工作温度的冷却水循环通道331。如图19所示，所述焊接控制系统包括如下模块人机交互界面51，用于根据待焊接铜铝柱6和电极基片7的材料特性和尺寸大小向系统输入焊接参数以及显示焊机的工作状态以及显示焊机焊接过程的状态信息；本实用新型的人机交互界面51采用触摸显示屏，通过触摸显示屏输入的焊接参数包括所述铜铝柱6的直径大小、压力参数、焊接时间和焊接电流。状态检测单元52，包括安装在下电极驱动气缸动力输出组件上的压力传感器和安装在安装在焊件取料工位和焊接工位上的适当位置的多个位置传感器，用于检测所述铜铝柱6和电极基片7在所述焊件送料传动机构中所处的位置状态信息以及所述铜铝柱6与电极基片7之间的焊接端面的压力状态信息；各机械手和焊接机构各执行元件的状态信息。中频焊接控制器53，用于控制所述多个中高频变压器给所述电极基片7和铜铝柱6加电焊接的放电时间和焊接电流；当所述铜铝柱6端面熔核的面积为50 mm2时，而且所述铜铝柱6与电极基片7之间的焊接端面的压力达到600 1500 Kgf/ cm2时，所述中频焊接控制器53控制加电焊接的焊接时间为80 m s 250 m s，焊接电流为50 K A 150 K A。可编程逻辑控制器M，用于根据所述人机交互界面51输出的焊接参数和状态检测单元52输出的状态信息向所述焊件送料传动机构和焊接机构各机械手和所述中频焊接控制器53发出操作指令。图18是本实用新型铜铝柱电阻焊机的双行程焊接装置的焊接流程图，下面结合图18详细叙本实用新型焊机的焊接过程。步骤一将铜铝柱6(也即通常说的铜铝钉)散放进所述铜铝柱自动选料盘101中，铜铝柱输送料装置1即可按指定要求将铜铝柱6自动排列成固定的两列并可控制地输送至装卸料工位，等待取料。步骤二 在检测到铜铝柱6到位后，焊机即启动偏位移料气缸，一次将两个铜铝柱6偏移出滑料道，到位信号检测后，自动启动气缸103带动气爪108和夹爪109同时夹取两个铜铝钉并提起。提起和夹取信号检测到位后，气缸102自动启动，将气爪108和夹爪109移动至工装部位，信号检测到位，气缸103和气爪108和夹爪109自动启动，先后动作，将两个铜铝柱6放进焊接工装组件300内。步骤三将电极基片7自由放进电极基片自动选料盘201中，电极基板输送料组件2即可按指定要求将电极基片7排列成固定的单列并可控制输送至接料座207，等待取料。此动作与上述铜铝柱6的输送动作同时进行。步骤四在检测到铜铝柱6和电极基片7到位后，通过气缸组件102和103将两铜铝柱6移放至焊接工装组件300的两个铜铝柱安装孔328内，再通过气缸组件203和204带动取片爪206将电极基片7取出接料座207移放至焊接工装组件300的两夹板313围成的电极基片夹槽中。步骤五利用双行程气缸360将焊接工装组件300移动到左焊接工位的位置，上部气缸组件302启动使上电极301与U型电极基片7的凹槽表面接触但不受力(气缸的伸出行程可限制调整)。检测信号到位后自动启动下电极驱动气缸352带动下电极351克服弹性件二 318的弹力从底部顶起导电电极座321向电极基片7方向移动，迫使铜铝柱6压向电极基片7顶在已接触但不施加压力的上电极301上并持续增加下电极驱动气缸352的气体使上电极驱动气缸302的活塞304和下电极驱动气缸352的活塞3M之间产生一个逐渐增加的轴向压力(通过气路设计和气缸直径的差异使的从动焊接气缸所能发出的最大压力始终小于主焊接气缸)，并通过设在下电极驱动气缸352上的压力传感器355来检测产生的压力。一旦到达预设定的压力即发出一个信号给到焊接控制器，开始放电焊接，此时，锥度抱紧电极323的倒锥形外壁3235与铜铝柱安装孔328的倒锥形内壁面3221配合，在沿工件中心轴线方向受压缩力的情况下，会自动向中心将铜铝柱6抱紧。以减少焊接电流损耗及焊接过程中零件因受热受而产生的变形。焊接完成后上下电极驱动气缸各回原始状态，滑动套接在垂直导柱317上的弹性件二 318迫使导电电极座321下移至与基座310的凹位314底面相贴合，同时弹性件一3M将锥度抱紧电极323向上顶并外张复位从而放松铜铝柱6。步骤六所述双行程气缸360将所述焊接工装组件300再移动到右焊接工位，重复步骤五。步骤七完成两次焊接后，所述双行程气缸360全部伸出将焊接工装组件300推至原始的装卸料工位，顶料气缸上行将焊接成品从所述锥度抱紧电极323的内腔顶出，然后由焊接成品卸料装置4的取片爪405夹持取出焊接成品料，完成一个成品的焊接加工，即而又可以开始放置工件重复焊接动作。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种铜铝柱电阻焊机的双行程焊接装置，用于将两根铜铝柱(6)焊接至一块电极基片(7)上，包括焊接工装组件(300)，其特征在于所述焊接工装组件(300)包括基座(310)、并列安装在所述基座(310)的两套导电电极座(321)和锥度抱紧电极(323 )，每一个锥度抱紧电极(323 )用于夹持一根铜铝柱(6 )，所述锥度抱紧电极(323)的外壁面与所述导电电极座(321)的铜铝柱安装孔(3 )的内壁面上下滑动配合，所述基座(310)的上部设置有电极基片(7)的夹持凹槽(311)，该夹持凹槽(311)底部设置有两个正对两导电电极座(321)的铜铝柱安装孔(3 )的通孔，所述基座(310)开设有水平导孔(315)，该水平导孔(315)与安装在焊机机架上的水平导杆(316)滑动配合；所述焊接工装组件(300)位于上电极(301)和下电极(351)之间，所述上电极(301)向下运动时与所述夹持凹槽(311)配合构成电极基片(7)的抱紧结构；所述下电极(351)向上运动时推动所述导电电极座(321)和锥度抱紧电极(323 )相互配合抱紧所述铜铝柱(6 )；所述焊接工装组件(300)受双行程气缸(316)驱动作水平平移运动，所述焊接工装组件(300)按时间顺序分别在装卸料工位、左焊接工位、右焊接工位停留，最后从右焊接工位返回装卸料工位，然后又开始下一个循环；把两根铜铝柱(6)和电极基片(7)运送到所述焊接工装组件(300)的模腔以及将焊接成品从锥度抱紧电极(323)的电极腔顶出在所述装卸料工位完成，把左侧的铜铝柱(6)焊接到电极基片(7 )上在所述左焊接工位完成，把右侧的铜铝柱(6 )焊接到电极基片(7 )上在所述右焊接工位完成。
2.根据权利要求1所述的铜铝柱电阻焊机的双行程焊接装置，其特征在于所述水平导杆(316 )平行设置两根，该两根水平导杆(316 )固定在所述焊接工装组件(300 )右侧的立板(319)上，所述基座(310)有两水平导孔(315)分别与所述两根水平导杆(316)滑动配合，所述双行程气缸(316 )固定在所述立板(319 )的右侧，其活塞杆自由穿越所述立板(319 )中间的通孔后与所述焊接工装组件(300)的基座(310)固定连接。
3.根据权利要求2所述的铜铝柱电阻焊机的双行程焊接装置，其特征在于所述上电极(301)和下电极(351)分别由上电极驱动气缸(302)和下电极驱动气缸(352)所驱动；所述下电极驱动气缸(352)的动力输出组件上设置有用于检测所述铜铝柱(6)与电极基片(7)之间压力的压力传感器(355);所述上电极(301)具有与所述待焊电极基片(7)内壁配合的形状；当所述焊接工装组件(300)处于左焊接工位时，所述下电极(351)正对左侧的导电电极座(321)，当所述焊接工装组件(300)处于右焊接工位时，所述下电极(351)正对右侧的导电电极座(321)。
4.根据权利要求3所述的铜铝柱电阻焊机的双行程焊接装置，其特征在于所述基座(310)固设有四根对称分布的垂直导柱(317)，每两根垂直导柱(317)与一个导电电极座(321)上的垂直通孔(329)滑动配合，在每一根垂直导柱(317)的上部套接一弹性件二(318)，所述弹性件二(318)对所述导电电极座(321)产生一个向下的推力；所述基座(310)底部设置有左右两个顶料孔(327)，左边的顶料孔(327)与左边的导电电极座(321)的铜铝柱安装孔(328 )及其锥度抱紧电极(323 )底部的通孔共轴线，右边的顶料孔(327 )与右边的导电电极座(321)的铜铝柱安装孔(328 )及其锥度抱紧电极(323 )底部的通孔共轴线，所述顶料孔(327)的直径小于所述铜铝柱(6)的直径。
5.根据权利要求4所述的铜铝柱电阻焊机的双行程焊接装置，其特征在于所述导电电极座(321)的铜铝柱安装孔(3 )的底部放置有对所述锥度抱紧电极(323)产生向上作用力的弹性件一(3M)，其上部设置有锥度抱紧电极的限位螺母(3观1)。
6.根据权利要求5所述的铜铝柱电阻焊机的双行程焊接装置，其特征在于所述锥度抱紧电极(323)的夹壁设置有多数条部分切断槽，其中一半为从锥度抱紧电极(323)夹壁顶部开始延伸至中下部的上切断槽(3232)，另一半为从锥度抱紧电极(323)夹壁底部开始延伸至中上部的下切断槽(3233)，所述上切断槽(3232)与所述下切断槽(3233)的位置相互错开。
7.根据权利要求6所述的铜铝柱电阻焊机的双行程焊接装置，其特征在于所述双行程气缸(316)驱动所述焊接工装组件(300)中平行分布的两根铜铝柱(6)分两次送达焊接位置，所述焊接工装组件(300)先到达左焊接工位，左侧导电电极座(321)内的铜铝柱(6)先被焊接到电极基片(7 )上；然后所述焊接工装组件(300)到达右焊接工位，右侧的导电电极座(321)的铜铝柱(6 )后被焊接到电极基片(7 )上。
8.根据权利要求1至7任一项权利要求所述的铜铝柱电阻焊机的双行程焊接装置，其特征在于所述双行程焊接装置的焊接过程由焊接控制系统控制，该焊接控制系统包括顺序双向连接的人机交互界面(51)、可编程逻辑控制器(54)、中频焊接控制器(53)以及与所述可编程逻辑控制器(54)的信号输入端连接的状态检测单元(52)；所述状态检测单元(52)包括安装在所述下电极驱动气缸(352)动力输出组件上的压力传感器(355)和安装在所述焊件送料传动机构上的多个位置传感器。
专利摘要一种铜铝柱电阻焊机的双行程焊接装置，用于将两跟铜铝柱同时焊接至一电极基片上，所述焊接工装组件(300)受双行程气缸(316)驱动作水平平移运动，所述焊接工装组件(300)按时间顺序依次在装卸料工位、左焊接工位、右焊接工位停留，所述左焊接工位完成把左侧的铜铝柱(6)焊接到电极基片(7)上，所述右焊接工位完成把右侧的铜铝柱(6)焊接到电极基片(7)上。本实用新型的铜铝柱电阻焊机的双行程焊接装置由于采用一个行程焊接一根铜铝柱的技术方案，能节省焊接电流，在确保精确可靠的焊接质量的前提下实现节能环保和降低焊机的制造成本。
文档编号B23K11/36GK202291795SQ20112019745
公开日2012年7月4日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年6月14日
发明者刘兴伟 申请人:深圳市鹏煜威科技有限公司