一种改进的碰焊机夹持装置的制作方法

本发明涉及焊接机械技术领域，尤其是一种改进的碰焊机夹持装置。

背景技术：

碰焊机是一种利用焊接部分经过大电流时的电阻热和塑性形变进行焊接的设备，碰焊机适用于金属薄片的焊接。在焊接过程中，焊接部位在高温的作用下会产生形变，这对于焊接过程的精度会造成负面影响，容易出现焊缝不均匀，甚至出现虚焊的问题，这一问题在进行大面积焊接过程中尤为明显。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种改进的碰焊机夹持装置，能够解决现有技术的不足，提高了焊接过程的焊接质量。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种改进的碰焊机夹持装置，包括机架，机架上固定有平台，平台上固定设置有底板，底板连接有第三电极，机架上通过第一气缸连接有焊接头，工件夹持在底板和焊接头之间进行焊接，所述焊接头包括与第一气缸相连的夹持板，第一气缸连接在夹持板的后侧，夹持板的后侧设置有矩形通槽，矩形通槽的前侧设置有若干个第一电极，第一电极包括固定在夹持板上的绝缘外套，绝缘外套内滑动设置有导电头，导电头通过第一弹簧体与夹持板相连，导电头与第一弹簧体之间设置有第一橡胶层，导电头的顶部环形排布有若干个齿形部，矩形通槽的前侧还设置有条状的第二电极，第一电极位于第二电极和矩形通槽之间；第一气缸上连接有第二气缸，第二气缸连接有压板，压板位于矩形通槽内，并与矩形通槽间隙配合；夹持板的两侧连接有冷却板，冷却板内设置有冷却水循环管路。

作为优选，所述压板的底面设置有第一凹面，第一凹面的最大高度为0.2mm；压板的外侧面通过连杆连接有压辊，连杆与压板之间通过第二弹簧体连接。

作为优选，所述压辊的表面均匀设置有若干个金属圈，相连两个金属圈之间设置有橡胶圈，橡胶圈的厚度比金属圈的厚度多1.5mm，金属圈上设置有两条环形的金属弹片，金属弹片的外侧边缘与相邻的橡胶圈相接触。

作为优选，所述冷却板通过第三弹簧体与夹持板相连，冷却板与压板之间通过杠杆相连，杠杆轴接于夹持板上。

作为优选，所述冷却水循环管路由若干组首尾相连的铜管组成，铜管自上至下依次排列，顶部的铜管连接进水端，底部的铜管连接出水端；在位于底部的任意一根铜管的进水侧连接有旁路进水管，铜管的出水侧连接有旁路出水管，铜管的底部设置有若干个弧形挡片，弧形挡片的两侧设置有第一通孔，弧形挡片的顶部设置有第二通孔，第一通孔与第二通孔的孔径之比为4:1。

作为优选，所述底板的两侧设置有绝缘部，绝缘部的表面设置有第二凹面，第二凹面最低点与底板的表面之间的高度差为3.5mm。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明使用第一电极和第二电极两组电极进行传输电流，形成内外两侧层加热区域。内侧的加热区域由于第一电极的接触面积较小，形成的是多点式的高热焊接区域，外侧的加热区域由于第二电极的接触面积较大，形成的是一个包围高热焊接区域的中低热焊接区域。两个焊接区域相配合，可以降低焊接位部位的温度差，从而降低由于温差带来的形变。高热焊接区域用于对焊接区域进行焊接，中低热焊接区域用于对焊接区域进行保护。第一电极的导电头可以进行伸缩，从而适应焊接表面的不同高度，其顶部的齿形部在电流通过的过程中，可以与焊接部位产生局部的放电作用，提高焊接熔化速度。在焊接过程中，使用压板对焊接位置进行压接，利用第一气缸和第二气缸可以实现焊接头和压板的下压力的独立调整，从而可以在焊接过程中对焊接部位压力的精确调整。冷却板对焊接部外传递出来的热量进行吸收和隔离，降低焊接工件的外侧由于受到焊接高温的影响出现的提前形变量。底面上的第一凹面可以给焊接部位出现的微小形变留出形变空间，避免由于形变量无法释放导致对于焊接部位的影响。压辊可以在焊接部位发生微小形变时给焊接部位施加缓冲力，降低形变过程的速度。冷却板通过杠杆与夹持板相连，实现了冷却板和夹持板的反向运动，在焊接时降低冷却效果，降低工件表面的温差，焊接结束后提高冷却效果，起到快速冷却的效果。在冷却板进行冷却时，冷却水从顶部向下流动，这一流动方式可以使刚进入冷却板的冷却水吸收下方冷却水传递过来的热量，进行预热，这可以避免冷却水直接在接触面进行冷却导致的温度骤变而使工件老化。旁路出水管和旁路进水管可以对铜管内的冷却水温度进行快速调节，以适应焊接部位的温度变化。水流经过弧形挡片后，在弧形挡片内外形成不同方向的紊流，提高了水流的温度均匀度。绝缘部上的第二凹面与冷却板配合，可以用于对焊接部位发生微小形变后对于外围工件所产生的联动形变进行缓冲，降低工件在焊接过程中自身应力的变化量。

附图说明

图1是本发明一个具体实施方式的结构图。

图2是本发明一个具体实施方式中夹持板与压板配合关系的结构图。

图3是本发明一个具体实施方式中焊接头的结构图。

图4是本发明一个具体实施方式中第一电极的结构图。

图5是本发明一个具体实施方式中压板的结构图。

图6是本发明一个具体实施方式中压辊表面的结构图。

图7是本发明一个具体实施方式中冷却水循环管路的结构图。

图中：1、机架；2、平台；3、底板；4、第一气缸；5、焊接头；6、夹持板；7、矩形通槽；8、第一电极；9、绝缘外套；10、导电头；11、第一弹簧体；12、第一橡胶层；13、齿形部；14、第二电极；15、第二气缸；16、压板；17、冷却板；18、冷却水循环管路；19、第一凹面；20、压辊；21、连杆；22、第二弹簧体；23、金属圈；24、橡胶圈；25、金属弹片；26、第三弹簧体；27、杠杆；28、铜管；29、旁路进水管；30、旁路出水管；31、弧形挡片；32、第一通孔；33、第二通孔；34、绝缘部；35、第二凹面；36、第三电极；37金属丝；38、空腔；39、扭簧。

具体实施方式

本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

参照图1-7，本发明一个具体实施方式包括机架1，机架1上固定有平台2，平台2上固定设置有底板3，底板3连接有第三电极36，机架1上通过第一气缸4连接有焊接头5，工件夹持在底板3和焊接头5之间进行焊接，所述焊接头5包括与第一气缸4相连的夹持板6，第一气缸4连接在夹持板6的后侧，夹持板6的后侧设置有矩形通槽7，矩形通槽7的前侧设置有若干个第一电极8，第一电极8包括固定在夹持板6上的绝缘外套9，绝缘外套9内滑动设置有导电头10，导电头10通过第一弹簧体11与夹持板6相连，导电头10与第一弹簧体11之间设置有第一橡胶层12，导电头10的顶部环形排布有若干个齿形部13，矩形通槽7的前侧还设置有条状的第二电极14，第一电极8位于第二电极14和矩形通槽7之间；第一气缸4上连接有第二气缸15，第二气缸15连接有压板16，压板16位于矩形通槽7内，并与矩形通槽7间隙配合；夹持板6的两侧连接有冷却板17，冷却板17内设置有冷却水循环管路18。压板16的底面设置有第一凹面19，第一凹面19的最大高度为0.2mm；压板16的外侧面通过连杆21连接有压辊20，连杆21与压板16之间通过第二弹簧体22连接。压辊20的表面均匀设置有若干个金属圈23，相连两个金属圈23之间设置有橡胶圈24，橡胶圈24的厚度比金属圈的厚度多1.5mm，金属圈23上设置有两条环形的金属弹片25，金属弹片25的外侧边缘与相邻的橡胶圈24相接触。冷却板17通过第三弹簧体26与夹持板6相连，冷却板17与压板16之间通过杠杆27相连，杠杆27轴接于夹持板6上。冷却水循环管路18由若干组首尾相连的铜管28组成，铜管28自上至下依次排列，顶部的铜管28连接进水端，底部的铜管连接出水端；在位于底部的任意一根铜管28的进水侧连接有旁路进水管29，铜管28的出水侧连接有旁路出水管30，铜管28的底部设置有若干个弧形挡片31，弧形挡片31的两侧设置有第一通孔32，弧形挡片31的顶部设置有第二通孔33，第一通孔32与第二通孔33的孔径之比为4:1。底板3的两侧设置有绝缘部34，绝缘部34的表面设置有第二凹面35，第二凹面35最低点与底板3的表面之间的高度差为3.5mm。

另外，在相临的齿形部13之间连接有金属丝36，金属丝36可以提高齿形部13放电的均匀性。第三电极36的边缘设置有若干个空腔38，通过设置空腔38可以提高第三电极36边缘的电阻，从而使得电流汇集于第三电极36的中间部位，从而提高高热焊接区域的电流量。与此同时，空腔38可以防止第三电极36内部出现涡流。压辊20通过扭簧39与连杆21连接，当压辊20出现转动时，扭簧39发生弹性形变，给压辊20提供复位驱动力，从而使压辊20对工件表面同样产生复位驱动力，提高了压辊20对于工件表面微小形变的感知精度。

焊接起始阶段，第一气缸4驱动夹持板6对焊接部位进行夹持，然后第二气缸15驱动压板16对焊接部位进行二次夹持，压板16的加持力是夹持板6的2～3倍；焊接开始后，夹持板6加大夹持力，与此同时压板16减小夹持力，当夹持板6与压板16的夹持力相等时，进行保持；焊接结束后，压板16加大夹持力，保持30s～60s后，夹持板6防松，待焊接部位的温度降至70℃以下后，压板16防松，完成焊接过程。在焊接过程中，冷却板17将与其接触的工件表面温度控制在120℃～150℃。

将本发明应用于大面积的金属片碰焊工艺中，可以有效降低焊缝虚焊的问题，提高焊接质量。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。