铝合金电阻点焊焊枪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型用于汽车生产自动化制造技术领域，特别是涉及一种铝合金电阻点焊焊枪。
【背景技术】
[0002]在传统的汽车车身的制造上，各种各样的钢材被应用于车身的制造。使用钢材作为汽车车身材料固然有不少好处，但是由于钢材本身密度较大，导致了传统汽车的能耗以及相应的环境污染比较严重。特别是随着全球性的能源短缺以及日益严重的环境污染，汽车车身的轻量化是其中非常重要的一个既能够减少能耗同时减少环境污染的重要途径。纵观所有的材料，铝合金材料是实现汽车车身轻量化的性价比高的材料。由于铝合金的密度是普通钢材的1/3，采用铝合金材料制造汽车车身，在保证具有与钢同样强度和刚度的前提下，车身重量可减少30%到50%，同时可以减少相应的燃油消耗和环境污染。
[0003]目前，在汽车行业，铝合金板材已经开始应用于车身板件。铝合金的电阻点焊也开始应用。但是由于铝合金的本身特性，铝合金的电阻点焊应用有着以下的技术问题:
[0004]形成焊核所需热量较大。由于铝合金具有很好的导电与导热性能，其电阻率仅为普通钢材的的1/3，而导热率却为钢的2-4倍。所以，为获得合格的焊点，在相同的条件下铝合金就需要在短时间内更大的焊接电流。
[0005]焊接时的飞溅较大。由于铝合金焊接时热量较大，且铝合金本身熔点较低，容易发生飞溅。且通电瞬间产生较大的磁场，假如焊接设备的电极的刚度不足，由于熔核压力不足，飞溅就会更加严重。
[0006]现行的用于钢材焊接的普通电阻点焊设备由于只是根据钢材焊接而设计的，且大多数的焊接设备使用的小功率变压器，在结构上和所提供的电流上可能不能够满足铝合金点焊焊接的使用情况。而且现代的汽车制造为了追求效率纷纷使用工业机器人，因此要实现结构紧凑，重量适中，同时能够提供铝合金电阻点焊所需的电流以及较大的焊接压力，这就是汽车铝合金车身电阻点焊焊接的技术方案的困难所在。
【实用新型内容】
[0007]为解决上述问题，本实用新型提供一种铝合金电阻点焊焊枪，其结构紧凑，重量适中，能够提供铝合金电阻点焊所需的电流以及较大的焊接压力。
[0008]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:铝合金电阻点焊焊枪，包括变压器安装机架、变压器、电极臂、静电极、动电极和动电极驱动机构，所述变压器装在所述变压器安装机架上，静电极通过电极臂装在所述变压器安装机架的前端，动电极与静电极正对设置，所述动电极驱动机构包括装在所述变压器安装机架顶部的导轨、安装动电极的滑块以及通过丝杠驱动所述滑块沿导轨往复移动以使动电极靠近或远离静电极的伺服电机，所述动电极装在所述滑块上，静电极和动电极均通过软连接与所述变压器连接。
[0009]进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述丝杠为滚珠丝杠，所述导轨为自润滑直线导轨，所述变压器为中频直流变压器。
[0010]进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述静电极包括静电极杆和装在所述静电极杆端部的电极帽，所述静电极杆通过电极杆夹持块装在所述电极臂的前端。
[0011]进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述动电极包括动电极杆和装在所述动电极杆端部的电极帽，所述动电极杆螺纹连接在所述滑块上，动电极杆分为两段，两段动电极杆间通过圆锥面对接。
[0012]进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述变压器上设有第一软连接接合件和第二软连接接合件，所述电极臂通过软连接连接到所述第一软连接接合件，所述滑块通过软连接连接到所述第二软连接接合件。
[0013]进一步作为本实用新型技术方案的改进，变压器安装机架上装有可与机器人连接的法兰安装组件。
[0014]本实用新型的有益效果:使用丝杠伺服电机作为焊接力的来源，这样的话就可以同时保证了焊枪的结构紧凑和能够提供较大的焊接力。导轨配合滑块保证了伺服电机在出力方向上的准确导向性。本实用新型可以有效地提供较大的焊接力，焊枪枪体有较高的强度刚度和提供的较大的电流，且结构较为紧凑。能够满足铝合金电阻点焊所需的要求。
【附图说明】
[0015]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0016]图1是本实用新型轴测图；
[0017]图2是本实用新型主视图。
【具体实施方式】
[0018]参照图1、图2，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构。以下将详细说明本实用新型各元件的结构特点，而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，是以图1所示的结构为参考描述，但本实用新型的实际使用方向并不局限于此。
[0019]本实用新型提供了一种铝合金电阻点焊焊枪，包括变压器安装机架1、变压器2、电极臂3、静电极4、动电极5和动电极驱动机构6，所述变压器2装在所述变压器安装机架I上，变压器安装机架I上装有可与机器人连接的法兰安装组件7。静电极4通过电极臂3装在所述变压器安装机架I的前端，动电极5与静电极4正对设置，动电极5与静电极4间形成供铝合金工件置入的间隙，所述动电极驱动机构6包括装在所述变压器安装机架I顶部的导轨61、安装动电极5的滑块62以及通过滚珠丝杠驱动所述滑块62沿导轨61往复移动以使动电极5靠近或远离静电极4的伺服电机63，所述导轨61为自润滑直线导轨，自润滑直线导轨避免了需要经常加润滑油的麻烦。所述动电极5装在所述滑块62上，静电极4和动电极5均通过软连接8与所述变压器2连接。所述变压器2为中频直流变压器，本实用新型应用中频直流变压器，相对于交流变压器，中频直流变压器所提供的焊接，也不存在交互磁场，且能够降低电能的消耗。
[0020]所述静电极4包括静电极杆和装在所述静电极杆端部的电极帽，所述静电极杆通过电极杆夹持块41装在所述电极臂3的前端。所述动电极5包括动电极杆和装在所述动电极杆端部的电极帽，所述动电极杆螺纹连接在所述滑块62上，动电极杆分为两段，两段动电极杆间通过圆锥面对接。所述变压器2上设有第一软连接接合件21和第二软连接接合件22，所述电极臂3通过软连接8连接到所述第一软连接接合件21，所述滑块62通过软连接8连接到所述第二软连接接合件22。软连接8、静电极杆、动电极杆、第一软连接接合件21、第二软连接接合件22和滑块62均采用低电阻率和导热性能较好的铜合金，减少电流的损耗。
[0021]在焊接工位上，铝合金电阻点焊焊枪通过机器人法兰安装组件7与机器人实现连接。在工作过程中，静电极4首先与铝合金工件接触，在机器人的控制下，静电极4到达焊接的指定位置。到达焊接的指定位置后，机器人控制柜向伺服电机63发出指令，伺服电机63通过滚珠丝杠驱动滑块62在导轨61上运动，带动动电极5。当动电极5接触铝合金工件到位后，伺服电机63进行加力操作，没有贴近的铝合金工件被压紧。压紧之后，中频直流变压器输出电流，电流通过中频直流变压器正极流到第二软连接接合件22、软连接8、滑块62、动电极杆、电极帽，流经铝合金工件，再通过电极帽、静电极杆、电极臂3、软连接8、第一软连接接合件21，最后流回变压器2负极。在焊接力与电阻热效应(焦耳定律Q=I2RT)的作用下，工件在与动电极5、静电极4的接触处形成熔核，原本分离的铝合金工件被焊合在一起。焊接完成后，电流停止，伺服电机63驱动滑块62在导轨61上运动，带动动电极5到指定位置，铝合金电阻点焊焊枪随机器人运动到工件下一处焊点。
[0022]当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.铝合金电阻点焊焊枪，其特征在于:包括变压器安装机架、变压器、电极臂、静电极、动电极和动电极驱动机构，所述变压器装在所述变压器安装机架上，静电极通过电极臂装在所述变压器安装机架的前端，动电极与静电极正对设置，所述动电极驱动机构包括装在所述变压器安装机架顶部的导轨、安装动电极的滑块以及通过丝杠驱动所述滑块沿导轨往复移动以使动电极靠近或远离静电极的伺服电机，所述动电极装在所述滑块上，静电极和动电极均通过软连接与所述变压器连接。2.根据权利要求1所述的铝合金电阻点焊焊枪，其特征在于:所述丝杠为滚珠丝杠，所述导轨为自润滑直线导轨，所述变压器为中频直流变压器。3.根据权利要求1或2所述的铝合金电阻点焊焊枪，其特征在于:所述静电极包括静电极杆和装在所述静电极杆端部的电极帽，所述静电极杆通过电极杆夹持块装在所述电极臂的前端。4.根据权利要求1或2所述的铝合金电阻点焊焊枪，其特征在于:所述动电极包括动电极杆和装在所述动电极杆端部的电极帽，所述动电极杆螺纹连接在所述滑块上，动电极杆分为两段，两段动电极杆间通过圆锥面对接。5.根据权利要求1或2所述的铝合金电阻点焊焊枪，其特征在于:所述变压器上设有第一软连接接合件和第二软连接接合件，所述电极臂通过软连接连接到所述第一软连接接合件，所述滑块通过软连接连接到所述第二软连接接合件。6.根据权利要求1或2所述的铝合金电阻点焊焊枪，其特征在于:变压器安装机架上装有可与机器人连接的法兰安装组件。
【专利摘要】本实用新型公开了一种铝合金电阻点焊焊枪，包括变压器安装机架、变压器、电极臂、静电极、动电极和动电极驱动机构，变压器装在变压器安装机架上，静电极通过电极臂装在变压器安装机架的前端，动电极与静电极正对设置，动电极驱动机构包括装在变压器安装机架顶部的导轨、安装动电极的滑块以及通过丝杠驱动滑块沿导轨往复移动以使动电极靠近或远离静电极的伺服电机，动电极装在滑块上，静电极和动电极均通过软连接与变压器连接。
【IPC分类】B23K11/31, B23K103/10
【公开号】CN204893192
【申请号】CN201520512366
【发明人】姚维兵, 孙志成, 武富强, 胡锡雄, 冯耀强, 张强, 房希凡, 陈世超
【申请人】森德莱焊接技术（广州）有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月15日