全自动铝丝压焊机焊接面高度检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种全自动铝丝压焊机焊接面高度检测装置，该装置包括直线位移传感器、运动控制器；所述焊头的施力装置以及焊接执行机构与同一弹性平衡架连接，直线位移传感器的动端与弹性平衡架或焊接执行机构固定连接；直线位移传感器的定端固定安装在焊头的固定架上且连接直流电压；直线位移传感器的输出连接到运动控制器。本实用新型不存在触点结构，焊接执行机构的位置变化全部表现为位移传感器输出的信号变化，因此可以准确地检测到压焊机焊头与待焊面的相对位置情况，并且能够避免焊接面受损；焊点一致性好，结构简单，不需要繁复的调整与校正过程，在提高压焊机焊接质量的同时，也可减少设备调校时间。
【专利说明】全自动铝丝压焊机焊接面高度检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于全自动铝丝压焊机【技术领域】，涉及一种全自动铝丝压焊机焊接面高度检测装置。
【背景技术】
[0002]焊接面高度检测用于检测压焊机的焊头与待焊面的相对位置情况。只有正确检测到待焊面高度才能正确触发焊接，完成高质量的焊接工作。目前，压焊机焊接面高度检测的常见方法是在焊头的弹性平衡架上安装微动开关或电磁铁。
[0003]对于微动开关结构工作时，当焊头的焊接执行机构与焊接面接触时，与焊接执行机构连接的弹性平衡架会产生弹性形变，当弹性形变量超过微动开关的传动行程时，微动开关状态改变，产生不同的电信号。上位机根据电信号状态判断焊接执行机构与焊接面是否接触从而得到焊接面高度。但采用微动开关时，在焊头已经接触到待焊目标表面时，还需要在垂直于焊接面的方向上增加一段位移，以克服微动开关的接点间距，因此其获得的焊接面高度数据不够准确，由此使得焊接动作触发时机不一致，并且造成施力装置对焊接面带来破坏性的冲击力，影响焊接质量，焊接一致性差。对于电磁铁结构，为了兼顾焊接质量且不破坏焊接面、不影响焊接执行机构的使用寿命，需要增加一套反馈控制系统用于进行高度检测以及焊接相关工作。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以真实、准确地检测到焊接表面高度数据而不破坏焊接面，焊接质量好，并且结构简单的全自动铝丝压焊机焊接面高度检测装置。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型的全自动铝丝压焊机焊接面高度检测装置可以采用如下两种技术方案。
[0006]技术方案一
[0007]本实用新型的全自动铝丝压焊机焊接面高度检测装置包括直线位移传感器、运动控制器；所述直线位移传感器采用数字输出的传感器，其动端与焊头的施力装置以及焊接执行机构连接在同一弹性平衡架上，其定端固定安装在焊头的固定架上且连接直流电压；直线位移传感器的输出连接到运动控制器。
[0008]技术方案二
[0009]本实用新型的全自动铝丝压焊机焊接面高度检测装置包括直线位移传感器、电压放大器、A/D转换模块、运动控制器；所述直线位移传感器采用模拟输出的传感器，其动端与焊头的施力装置以及焊接执行机构连接在同一弹性平衡架上，其定端固定安装在焊头的固定架上且连接直流电压；直线位移传感器的输出连接到运动控制器。
[0010]工作时，当焊头的施力装置发生力值变化或者焊接执行机构受力时会带动平衡架产生弹性形变,平衡架产生的形变带动直线位移传感器的动端移动,此时直线位移传感器输出的电压值与动端的移动距离成正比。直线位移传感器输出的电压信号输入到运动控制器。运动控制器通过电压信号的变化判断压焊机的焊头与待焊面的相对位置情况，从而在焊接执行机构接触到待焊面后发送超声输出与压力输出指令，完成焊接动作。
[0011]本实用新型的有益效果:
[0012]直线位移传感器可以真实、准确的反映机械位移的变化，由于不存在触点结构，焊接执行机构的位置变化全部表现为位移传感器输出的信号变化，因此可以准确地检测到压焊机焊头与待焊面的相对位置情况，焊点一致性好，提高了焊接质量。
[0013]在铝丝压焊设备中，焊接面高度检测装置需要综合衡量检测准确性与冲击力无损性，本实用新型结构简单，检测准确，能够避免焊接面受损，不需要繁复的调整与校正过程，在提高压焊机焊接质量的同时，也可减少设备调校时间。
[0014]本实用新型还包括电压放大器、A/D转换模块；所述直线位移传感器采用模拟输出的传感器；直线位移传感器输出的模拟电压信号经电压放大器放大、再经A/D转换模块转换为数字信号后送入运动控制器。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0016]图1为直线位移传感器与焊头的主视图。
[0017]图2为本实用新型的全自动铝丝压焊机焊接面高度检测装置实施例1示意图。
[0018]图3为本实用新型的全自动铝丝压焊机焊接面高度检测装置实施例2示意图。
[0019]图4为焊头的侧视图。
【具体实施方式】
[0020]实施例1
[0021]如图1、2、4所示，本实用新型的全自动铝丝压焊机焊接面高度检测装置包括直线位移传感器3、运动控制器9 ;所述直线位移传感器3采用数字输出的光电式或磁电式直线位移传感器，焊头的施力装置5以及焊接执行机构6与同一弹性平衡架4连接，直线位移传感器3的动端与弹性平衡架4固定连接；直线位移传感器3的定端安装在焊头I的固定架2上且连接直流电压；直线位移传感器3的输出连接到运动控制器9。
[0022]工作时，运动控制器9给施力装置5输出特定压力值使动端处于定端特定位置，且此力值需使弹性平衡架4的弹性变形可保持稳定在下压状态。运动控制器9记录此时直线位移传感器3的输出值。当压焊机运行到待焊目标正上方时，运动控制器9驱动包含固定架2、施力装置5、弹性平衡架4以及焊接执行机构6在内的焊头I向下运动直到接触到待焊目标表面，此时焊接执行机构6受到向上的力从而破坏掉弹性平衡架4的稳定状态，使弹性平衡架4产生向上的位移。直线位移传感器3输出值随着弹性平衡架4弹性形变位置不同而变化。运动控制器9查询到直线位移传感器3的输出值发生变化，表明焊接执行机构6已接触到待焊面，从而实现了待焊面的的高度检测。
[0023]实施例2
[0024]如图1、3、4所示，本实用新型的全自动铝丝压焊机焊接面高度检测装置包括直线位移传感器3、电压放大器7、A/D转换模块8、运动控制器9 ;所述直线位移传感器3采用模拟输出的电阻式传感器，电压放大器7采用电压跟随器；焊头的施力装置5以及焊接执行机构6与同一弹性平衡架4连接，直线位移传感器3的滑片可以与弹性平衡架4或焊接执行机构6固定连接；直线位移传感器3的滑轨固定安装在焊头I的固定架2上且连接直流电压；直线位移传感器3的输出连接到电压放大器7、电压放大器7通过A/D转换模块8连接到运动控制器9。
[0025]工作时，运动控制器9给施力装置5输出特定压力值使平衡架4的弹性变形稳定保持在上拉状态。运动控制器9记录此时直线位移传感器3输出的电压值。当压焊机运行到待焊目标上方时，运动控制器9驱动焊接执行机构6向下运动，直到焊接面与焊头执行机构6的距离在弹性平衡架4的弹性形变可接触范围内，此时运动控制器9输出设定力值；然后施力装置5以所设的力值大小以及方向带动弹性平衡架4与直线位移传感器3的滑片向下运动，直到接触到待焊面。此时焊接执行机构6与弹性平衡架4及直线位移传感器3的滑片均不再产生位移。在这一过程中，直线位移传感器3输出的电压值随着弹性平衡架4弹性形变不同而变化，直到随着弹性平衡架3的不再形变而不再变化。运动控制器9查询到直线位移传感器3的电压值从变化到相对静止，表明焊接执行机构6已接触到待焊面，从而实现了待焊面的的高度检测。
[0026]实施例2中的直线位移传感器3还可以采用模拟输出的光电式或磁电式直线位移传感器。电压放大器7还可以采用集成运算放大器、隔离放大器或其他模拟放大器。电压放大器7、A/D转换模块8也可以采用自带放大电路的A/D转换模块替代。当直线位移传感器3米用输出模拟信号的光电式、磁电式直线位移传感器时,其输出通过电压放大器7、A/D转换模块8与运动控制器9连接。
【权利要求】
1.一种全自动铝丝压焊机焊接面高度检测装置，其特征在于包括直线位移传感器(3)、运动控制器(9);所述直线位移传感器(3)采用数字输出的传感器，其动端与焊头的施力装置(5)以及焊接执行机构(6)连接在同一弹性平衡架(4)上，其定端固定安装在焊头(I)的固定架⑵上且连接直流电压；直线位移传感器⑶的输出连接到运动控制器(9)。
2.一种全自动铝丝压焊机焊接面高度检测装置，其特征在于包括直线位移传感器(3)、电压放大器(7)、A/D转换模块(8)、运动控制器(9);所述直线位移传感器(3)采用模拟输出的传感器，其动端与焊头的施力装置(5)以及焊接执行机构(6)连接在同一弹性平衡架(4)上，其定端固定安装在焊头(I)的固定架(2)上且连接直流电压；直线位移传感器(3)的输出连接到运动控制器(9)。
3.根据权利要求1或2所述的全自动铝丝压焊机焊接面高度检测装置，其特征在于所述直线位移传感器(3)采用光电式直线位移传感器。
4.根据权利要求1或2所述的全自动铝丝压焊机焊接面高度检测装置，其特征在于所述直线位移传感器(3)采用磁电式直线位移传感器。
5.根据权利要求2所述的全自动铝丝压焊机焊接面高度检测装置，其特征在于所述电压放大器(7)采用电压跟随器、集成运算放大器、隔离放大器。
【文档编号】B23K20/26GK203751516SQ201420047606
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】洪喜, 李维, 卢佳, 白虹, 孙海波, 钱雨松 申请人:长春光华微电子设备工程中心有限公司