精密微型电阻点焊电极压力实时监测装置的制作方法

本发明涉及一种电阻点焊电极压力监测装置，特别是涉及一种精密微型电阻点焊电极压力实时监测装置。

背景技术：

焊接压力是电阻点焊的一个重要工艺参数，且焊接过程中压力的动态实时值反映了大量焊接质量信息，因此对焊接过程中被焊工件实际受力情况进行精确监测意义重大。

文献1“铝合金点焊过程中影响因素的特征判识与熔核尺寸的评估，焊接学报,2005年第7期，37～43页”公开了一种将压电式传感器安装在焊接回路之外的气缸活塞杆与上电极握杆之间直接测量受力大小的方法，传感器离被焊工件较远，焊接时电极握杆产生变速运动，不满足受力平衡条件，测量值与被焊工件实际受力存在较大差异。

文献2“申请公布号是cn103913260a的中国发明专利”公开了一种将应变式传感器安装在下电极与下电极握杆之间的方法，虽然满足受力平衡条件，但用于测量精密微型点焊的小压力时，当满足高灵敏度要求时，难以保证传感器弹性体的长寿命。

技术实现要素：

为了克服现有电阻点焊电极压力监测装置精度差的不足，本发明提供一种精密微型电阻点焊电极压力实时监测装置。该监测装置包括下电极、电极握杆、菱形传力杆、底座、下电极臂、压力传感器和托盘。所述的菱形传力杆可以防止重复点焊时电极握杆产生偏摆，降低铜编织带对压力传递的影响；电极握杆与菱形传力杆之间，以及底座与下电极臂之间采用胶木绝缘套，可实现传力机构的电绝缘；菱形传力杆、底座、托盘均采用顺磁硬铝材料，可防止其在强磁场下产生振动；压力传感器置于托盘内部的凹槽内，便于传感器的更换；传感器引出线线槽既可方便传感器和压力采集系统的连接，也能减小密封阻力引起的压力传递损失；底座与下电极臂采用条形孔连接，便于上下电极的对中调节。该装置结构简单，且能够提高测量精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种精密微型电阻点焊电极压力实时监测装置，其特点是包括下电极1、电极握杆2、菱形传力杆4、滚珠5、底座6、压力传感器7、托盘8、托盘紧固螺钉9、下电极臂10、第一压紧螺钉16、第二压紧螺钉17、第一压紧螺钉胶木绝缘套20、第二压紧螺钉胶木绝缘套21、第一导电螺钉14、第二导电螺钉15和柔性铜编织带36。所述下电极1中部有扳手面，下电极1下部为外锥面结构，电极握杆2上部为内锥面结构，电极握杆2内锥面与下电极1外锥面过盈配合，电极握杆2中部突出平台加工有两个对称螺孔，用于安装第一导电螺钉14和第二导电螺钉15，电极握杆2下部为外锥面结构；菱形传力杆4为菱形柱体，其上部加工有内锥面，与电极握杆2下部外锥面过盈配合；电极握杆胶木绝缘套3置于电极握杆2下锥面与菱形传力杆4上部内锥面之间；底座6上部两侧加工有条型孔，用于底座6的上下调节；底座6上部和中部分别加工有四个径向均匀分布且垂直于菱形传力杆4侧面的滚珠5安装调节孔，通过螺钉12微调八个滚珠5，实现菱形传力杆4垂直度的微调；菱形传力杆4下端面32与压力传感器7上端面33接触；压力传感器7置于托盘8凹槽内，压力传感器7数据线通过托盘8的线槽27导出；托盘8通过底座6后面开口插入，托盘紧固螺钉9通过托盘8下部圆孔29将托盘8压紧于底座6上，防止托盘8的振动或退出。下电极臂10通过第一螺钉16、第二螺钉17和第一螺母18、第二螺母19与底座6连接；第一螺钉16、第二螺钉17套有第一胶木绝缘套20、第二胶木绝缘套21，用于传力机构的电绝缘；两根柔性铜编织带的两端分别固定于第一导电螺钉14、第二导电螺钉15以及第一压紧螺钉16、第二压紧螺钉17上，且第一压紧螺钉16、第二压紧螺钉17端的铜编织带接头分别夹在第一压紧螺钉胶木绝缘套20、第二压紧螺钉胶木绝缘套21和下电极臂10之间。

所述电极握杆2、下电极臂10的材料是h62铜合金。

所述底座6、托盘8、菱形传力杆4的材料是顺磁硬铝材料。

所述压力传感器7是应力应变式测力传感器，具有磁补偿功能。

本发明的有益效果是：该监测装置包括下电极、电极握杆、菱形传力杆、底座、下电极臂、压力传感器和托盘。所述的菱形传力杆可以防止重复点焊时电极握杆产生偏摆，降低铜编织带对压力传递的影响；电极握杆与菱形传力杆之间，以及底座与下电极臂之间采用胶木绝缘套，可实现传力机构的电绝缘；菱形传力杆、底座、托盘均采用顺磁硬铝材料，可防止其在强磁场下产生振动；压力传感器置于托盘内部的凹槽内，便于传感器的更换；传感器引出线线槽既可方便传感器和压力采集系统的连接，也能减小密封阻力引起的压力传递损失；底座与下电极臂采用条形孔连接，便于上下电极的对中调节。该装置结构简单，且能够提高测量精度。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

附图说明

图1是本发明精密微型电阻点焊电极压力实时监测装置的主视图。

图2是本发明精密微型电阻点焊电极压力实时监测装置的俯视图。

图3是本发明精密微型电阻点焊电极压力实时监测装置的后视图。

图4是图1的b-b剖视图。

图5是图1的c-c剖视图。

图中，1-下电极，2-电极握杆，3-电极握杆胶木绝缘套，4-菱形传力杆，5-滚珠，6-底座，7-压力传感器，8-托盘，9-托盘紧固螺钉，10-下电极臂，12-螺钉，14-第一导电螺钉，15-第二导电螺钉，16-第一压紧螺钉，17-第二压紧螺钉，18-第一螺母，19-第二螺母，20-第一压紧螺钉胶木绝缘套，21-第二压紧螺钉胶木绝缘套，27-线槽，29-圆孔，32菱形传力杆下端面，33-压力传感器上端面，36-柔性铜编织带。

具体实施方式

以下实施例参照图1～5。

本发明精密微型电阻点焊电极压力实时监测装置包括下电极1、电极握杆2、菱形传力杆4、滚珠5、底座6、压力传感器7、托盘8、托盘紧固螺钉9、下电极臂10、第一压紧螺钉16、第二压紧螺钉17、第一压紧螺钉胶木绝缘套20、第二压紧螺钉胶木绝缘套21、第一导电螺钉14、第二导电螺钉15和柔性铜编织带36。所述下电极1中部有扳手面，可实现快速拆卸，下电极1下部为外锥面结构，电极握杆2上部为内锥面结构，电极握杆2内锥面与下电极1外锥面过盈配合，电极握杆2中部突出平台加工有两个对称螺孔，用于安装第一导电螺钉14和第二导电螺钉15，电极握杆2下部为外锥面结构；菱形传力杆4为菱形柱体，其上部加工有内锥面，与电极握杆2下部外锥面过盈配合；电极握杆胶木绝缘套3置于电极握杆2下锥面与菱形传力杆4上部内锥面之间，保证传力机构的电绝缘；底座6上部两侧加工有条型孔，实现底座6的上下调节；底座6上部和中部分别加工有四个径向均匀分布且垂直于菱形传力杆4侧面的滚珠5安装调节孔，通过螺钉12微调八个滚珠5，实现菱形传力杆4垂直度的微调；菱形传力杆4下端面32与压力传感器7上端面33接触；压力传感器7置于托盘8凹槽内，压力传感器7数据线通过托盘8的线槽27导出；托盘8通过底座6后面开口插入，托盘紧固螺钉9通过托盘8下部圆孔29将托盘8压紧于底座6上，防止托盘8的振动或退出。

下电极臂10通过第一螺钉16、第二螺钉17和第一螺母18、第二螺母19与底座6连接；第一螺钉16、第二螺钉17套有第一胶木绝缘套20、第二胶木绝缘套21，保证传力机构的电绝缘；两根柔性铜编织带的两端分别固定于第一导电螺钉14、第二导电螺钉15以及第一压紧螺钉16、第二压紧螺钉17上，且第一压紧螺钉16、第二压紧螺钉17端的铜编织带接头分别夹在第一压紧螺钉胶木绝缘套20、第二压紧螺钉胶木绝缘套21和下电极臂10之间。

焊接时，电极压力首先通过下电极1下部锥面传递到电极握杆2，然后由电极握杆2下部外锥面通过胶木绝缘套3传递到菱形传力杆4，并由菱形传力杆4通过下端面32传递到压力传感器7上端面33，最后通过压力采集系统实现精确监测。

所述电极握杆2、下电极臂10的材料是h62铜合金。

所述底座6、托盘8、菱形传力杆4的材料是顺磁硬铝材料。

所述压力传感器7是应力应变式测力传感器，具有磁补偿功能。