一种点焊飞溅防护装置与一种点焊的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种点焊飞溅防护装置，包括弹簧和筒状的防护套，弹簧和防护套均套设于电极杆的外周且弹簧的一端固定于电极杆，弹簧的另一端固定于防护套，电极杆端部的电极帽位于防护套的筒内，且防护套可沿电极杆的轴向往复运动使电极帽伸出于防护套的端部的开口。在点焊过程中，由于电极帽位于防护套的筒内，所以防护套的端面首先与工件接触，随着上下电极继续压紧，弹簧的弹力作用使防护套端面与工件完全贴合，此时焊接点处于保护套的密封空间内，从而有效地防止了火花飞溅四处发散的现象，消除了飞溅对人员与财产带来的安全隐患。本发明还公开了一种包括上述点焊飞溅防护装置的点焊机。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及点焊【技术领域】，尤其涉及一种点焊飞溅防护装置与一种点焊机。 一种点焊飞溅防护装置与一种点焊机
【背景技术】
[0002] 点焊是薄板焊接的主要焊接方式之一，在汽车焊接加工中的95%以上的焊接均为 点焊。在点焊过程中，飞溅与火花是不可避免和不易解决的焊接缺陷，飞溅由焊接零件表面 的焊接点向四面发散。如图1所示，图1为现有技术中点焊过程中火花飞溅示意图，上电极 01与下电极03对工件02进行点焊，焊接点飞溅的火花如图1中的箭头所示。飞溅具有以 下特点：1、发散方向不定；2、发散距离较远，严重的飞溅发散距离可超过10米；3、飞溅向外 发散的力度大；4、发散的飞溅温度较高。为了防止飞溅伤害操作者，员工在操作时必须佩带 护目镜以防止伤害眼睛，穿阻燃的工作服以防止烫伤。并且，在点焊区域附近（飞溅波及的 范围）有易燃物品时，飞溅打上易燃物品后易燃烧引发火灾。
[0003] 因此，如何解决点焊过程中火花飞溅的缺陷，是本领域技术人员目前需要解决的 技术问题。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明提供一种点焊飞溅防护装置，用于解决点焊过程中火花飞溅的 缺陷。
[0005] 为了解决上述问题，本发明提供了一种点焊飞溅防护装置，包括弹簧和筒状的防 护套，所述弹簧和所述防护套均套设于电极杆的外周且所述弹簧的一端固定于所述电极 杆，所述弹簧的另一端固定于所述防护套，所述电极杆端部的电极帽位于所述防护套的筒 内，且所述防护套可沿所述电极杆的轴向往复运动使所述电极帽伸出于所述防护套的端部 的开口。
[0006] 优选地，所述电极杆的外周设有连接套，所述弹簧的一端固定于所述连接套，所述 弹簧的另一端固定于所述防护套。
[0007] 优选地，所述连接套包括限位轴套和连接筒，所述限位轴套套设于所述电极杆的 外周，所述连接筒连接于所述限位轴套并套设于所述电极杆的外周，所述弹簧位于所述连 接筒的空腔内，所述弹簧的一端作用于所述限位轴套且另一端作用于所述防护套，所述防 护套伸出于所述连接筒的端部的开口并且可相对所述连接筒沿轴向往复运动。
[0008] 优选地，所述防护套的外周设有限位轴肩，所述连接筒设有与所述限位轴肩对应 的第一限位面。
[0009] 优选地，所述限位轴套沿所述电极杆的轴向可调节地固定于所述电极杆的外周。
[0010] 优选地，所述限位轴套设有内螺纹，所述电极杆设有外螺纹，所述限位轴套通过螺 纹连接可调节地固定于所述电极杆的外周。
[0011] 优选地，所述限位轴套沿所述连接筒的轴向可调节地固定于所述连接筒的空腔 内。
[0012] 优选地，所述限位轴套的外周设有外螺纹，所述连接筒的内圈设有内螺纹，所述限 位轴套通过螺纹连接沿所述连接筒的轴向可调节地固定于所述连接筒的空腔内。
[0013] 优选地，所述限位轴套和所述连接筒以及所述防护套的材质均为电木。
[0014] 本发明提供的一种点焊飞溅防护装置，包括弹簧和筒状的防护套，弹簧和防护套 均套设于电极杆的外周且弹簧的一端固定于电极杆，弹簧的另一端固定于防护套，电极杆 端部的电极帽位于防护套的筒内，且防护套可沿电极杆的轴向往复运动使电极帽伸出于防 护套的端部的开口。在点焊过程中，上电极与下电极逐渐压向工件，由于电极帽位于防护套 的筒内，所以，防护套的端面首先与工件接触，随着上下电极的继续压紧，防护套与电极杆 发生相对运动并作用于弹簧，由于弹簧的弹力作用使防护套端面与工件完全贴合，上下电 极帽继续运动进而与工件接触并开始焊接，此时焊接点处于保护套的密封空间内，从而有 效地防止了火花飞溅四处发散的现象，消除了飞溅对人员与财产带来的安全隐患。
[0015] 本发明还提供了一种点焊机，包括上电极与下电极，所述上电极和所述下电极均 包括电极杆和电极帽，所述上电极与所述下电极均设有以上任一项所述的点焊飞溅防护装 置。该点焊机产生的有益效果的推导过程与上述点焊飞溅防护装置带来的有益效果的推导 过程大体类似，故本文不再赘述。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0017] 图1为现有技术中点焊过程中火花飞溅示意图；
[0018] 图2为本发明具体实施例方案中飞溅防护装置与电极杆装配示意图；
[0019] 图3为本发明具体实施例方案中点焊作业示意图；
[0020] 图4为限位轴套的结构剖视图；
[0021] 图5为防护套的结构剖视图；
[0022] 图6为连接筒的结构剖视图；
[0023] 图7为防护套与连接筒装配结构示意图；
[0024] 图8为飞溅防护套总成结构示意图；
[0025] 图9为本发明具体实施例方案中的点焊机结构示意图；
[0026] 图 1 中：
[0027] 上电极-01、工件-02、下电极-03 ;
[0028] 图2至图9中：
[0029] 电极杆-1、限位轴套-2、连接筒-3、弹簧-4、电极帽-5、防护套-6、焊钳气缸-7、焊 钳活塞杆-8、上电极_9、飞溅防护套总成-10、下电极-11、工件-12、限位轴套外螺纹-21、 弹簧限位面-22、限位轴套内螺纹-23、第一限位面-31、连接筒内螺纹-32、限位轴肩-61。
【具体实施方式】
[0030] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031] 请参照图2至图9,图2为本发明具体实施例方案中飞溅防护装置与电极杆装配示 意图；图3为本发明具体实施例方案中点焊作业示意图；图4为限位轴套的结构剖视图；图 5为防护套的结构剖视图；图6为连接筒的结构剖视图；图7为防护套与连接筒装配结构示 意图；图8为飞溅防护套总成结构示意图；图9为本发明具体实施例方案中的点焊机结构 示意图。
[0032] 在一种具体实施例方案中，本发明提供了一种点焊飞溅防护装置，该防护装置安 装于点焊机的上、下电极，可以防止点焊过程中产生的飞溅四处发散。该防护装置包括弹簧 4和筒状的防护套6,防护套6的两端均开口，弹簧4和防护套6均套设于电极杆1的外周， 且弹簧4的一端固定于电极杆1，弹簧4的另一端固定于防护套6,电极杆1端部的电极帽 5位于防护套6的筒内，即图2中电极帽5的端部与防护套6的端面存在距离"L"，且防护 套6可沿电极杆1的轴向往复运动使电极帽5伸出于防护套6的端部的开口。
[0033] 其中，弹簧4的作用是在防护套6相对电极杆1往复运动时对防护套6施加作用 力以使防护套6压向工件12的表面，即防护套6需要克服弹簧4的弹力才能使电极帽5伸 出防护套6的端部的开口。具体的，弹簧4可以采用压缩或拉伸的形式对防护套6施加弹 力，当采用压缩的弹簧4对防护套6施加弹力时，弹簧4的固定于电极杆1的一端距电极帽 5端部的距离大于弹簧4另一端距电极帽5端部的距离；当采用拉伸的弹簧4对防护套6施 加弹力时，弹簧4的固定于电极杆1的一端距电极帽5端部的距离小于弹簧4另一端距电 极帽5端部的距离。
[0034] 在点焊过程中，上电极9与下电极11逐渐压向工件12,由于电极帽5位于防护套 6的筒内，所以，防护套6的端面首先与工件12接触，随着上、下电极的继续压紧，防护套6 与电极杆1发生相对运动并作用于弹簧4,由于弹簧4的弹力作用使防护套6端面与工件12 完全贴合，上、下电极帽5继续运动进而与工件12接触并开始焊接，此时焊接点处于保护套 6的密封空间内，从而有效地防止了火花飞溅四处发散的现象，消除了飞溅对人员与财产带 来的安全隐患。
[0035] 需要说明的是，弹簧4的一端可以通过多种方式固定于电极杆1或者与电极杆1 相对保持静止以实现力的传递。具体的，本方案可以在电极杆1的外周设置用于限制弹簧 4端部移动的固定轴肩或挂钩，也可以设置可拆卸的固定装置来固定弹簧4。优选地，本方 案采用上述第二种连接方式来固定弹簧4,具体的，电极杆1的外周设有用于对弹簧4进行 限位的连接套，弹簧4的一端固定于连接套，弹簧4的另一端固定于防护套6。在点焊过程 中，电极杆1可以通过连接套对弹簧4施加作用力，从而对防护套6施加弹力。
[0036] 需要说明的是，本方案中的连接套可以通过多种方式固定电极杆1的外周，例如 通过卡扣固定或通过螺纹连接固定，或者通过固定销进行固定等。连接套的结构可以为整 体式或分体式结构。
[0037] 优选地，本方案中的连接套为分体式结构，具体的，参见图2,该连接套包括限位轴 套2和连接筒3,连接筒3的两端均设有开口。限位轴套2套设于电极杆1的外周，用于对 弹簧4进行限位；连接筒3连接于限位轴套2并套设于电极杆1的外周。弹簧4位于连接 筒3的空腔内，弹簧4的一端作用于限位轴套2且另一端作用于防护套6,以便对防护套6 施加弹力，防护套6伸出于连接筒3的端部的开口并且可相对连接筒3沿轴向往复运动。具 体的，本方案采用压缩弹簧4的方式来对防护套6施加弹力，限位轴套2设有与弹簧4相互 作用的弹簧限位面22。
[0038] 为了防止防护套6从连接筒3的空腔中滑出，优选地，本方案在防护套6的外周设 有限位轴肩61，连接筒3设有与限位轴肩61对应的第一限位面31。如此设置，当防护套6 放置于连接筒3内时，由于受到第一限位面31和限位轴肩61的相互阻碍作用，防护套6就 可以避免从连接筒3中掉出。当上下电极压紧工件12时，防护套6先与工件12表面接触， 随着活塞杆继续向下压紧，防护套6则压缩弹簧4,防护套6压缩弹簧4的距离大于或等于 "L"时，电极帽5就与工件12接触并开始焊接，同时弹簧4对防护套6又施加弹力促使防护 套6与工件12表面贴合。
[0039] 为了在不同长度尺寸的电极杆1上安装防护套6,本方案采用了位置可调节的安 装方式来固定防护套6。优选地，本方案将限位轴套2沿电极杆1的轴向可调节地固定于电 极杆1的外周。如此设置，将限位轴套2固定于电极杆1的轴向的不同位置时，连接筒3连 同弹簧4和防护套6 -起就可以随着限位轴套2固定于电极杆1外周的不同位置，从而使 电极帽5位于防护套6的筒内的不同深度位置，即调整图2中"L"距离的大小。
[0040] 需要说明的是，限位轴套2可以通过不同的方式来实现可调节固定，例如通过在 电极杆1外周沿轴向设置多个卡扣或卡扣孔，限位轴套2相对应地设置有卡扣；或者在电极 杆1的外周设置有外螺纹，在限位轴套2的内圈相应地设置有内螺纹，即将限位轴套2采用 螺纹连接的方式固定于电极杆1的外周；或者在电极杆1的外周设置有多个垂直于轴向的 安装孔，将限位轴套2采用固定轴销固定于电极杆1的外周的不同位置等。
[0041] 优选地，本方案的限位轴套2设有限位轴套内螺纹23,电极杆1设有外螺纹，限位 轴套2通过螺纹连接可调节地固定于电极杆1的外周。如此设置，不仅可以使连接牢固，而 且还可以实现限位轴套2相对于电极杆1的位置的连续调节，使得位置调节更准确。
[0042] 为了实现弹簧4的弹力调节，优选地，限位轴套2沿连接筒3的轴向可调节地固定 于连接筒3的空腔内。如此设置，通过调节限位轴套2与连接筒3的相对位置，限位轴套2 的弹簧限位面22与防护套6的限位轴肩61之间的距离即为弹簧4的长度，可以实现弹簧 4在连接筒3内部的长度发生改变，从而调节弹簧4的不同弹力，进而可以实现将防护套6 压紧在工件12的表面。
[0043] 需要说明的是，限位轴套2可以通过螺纹连接、螺栓连接或卡扣连接等固定于连 接筒3,优选地，本方案中的限位轴套2的外周设有限位轴套外螺纹21，连接筒3的内圈设 有连接筒内螺纹32,限位轴套2通过螺纹连接沿连接筒3的轴向可调节地固定于连接筒3 的空腔内。如此设置，可以实现弹簧4弹力的连续调节，将防护装置与电极杆1装配时也可 以通过调节限位轴套2与连接筒3的相对位置来调节防护套6端面与电极帽5端部之间的 距离"L"。
[0044] 当"L"的距离调整好后在使用过程中，电极杆1、电极帽5、限位轴套2和连接筒3 固定为一体；弹簧4可伸缩地装配在连接筒3的腔体内；防护套6从连接筒3的腔体穿出且 为间隙配合，保证防护套6能做压缩弹簧4的运动。
[0045] 本方案提供的点焊飞溅防护装置的装配过程如下：
[0046] 先将防护套6防止在连接筒3的空腔中，并将防护套6从连接筒3的端部开口处 伸出，形成如图7所示的结构；然后将弹簧4放置在连接筒3的空腔内且弹簧4的一端与防 护套6的限位轴肩61的端面接触；再将限位轴套2与连接筒3螺纹连接在一起，调节限位 轴套2与连接筒3的相对位置以调节弹簧4的弹力，如图8所示，最后就获得飞溅防护套总 成10。
[0047] 需要说明的是，由于点焊过程中会出现高温火花以及电流，本方案中制造限位轴 套2、连接筒3和防护套6的材质需要具有足够的强度、绝缘和耐高温性能，例如玻璃、树脂 或绝缘塑料等，由于电木具有较高的机械强度、良好的绝缘性，耐热、耐腐蚀，所以优选地， 本方案中的限位轴套2和连接筒3以及防护套6的材质均为电木。
[0048] 本发明还提供了一种点焊机，包括上电极9与下电极11，上电极9和下电极11均 包括电极杆1和电极帽5,上电极9与下电极11均设有以上点焊飞溅防护装置。如图9所 示，本实施例方案中提供的点焊机包括焊钳气缸7、焊钳活塞杆8,上电极9和下电极11均 安装有前述实施例中的飞溅防护套总成10。其中，焊钳气缸7在压缩空气的作用下控制气 缸活塞杆做往复运动，焊钳活塞杆8在焊钳气缸7的带动下做上下往复运动实现焊钳的压 紧与打开，即焊钳活塞杆8向下运动实现压紧与焊接功能，焊钳活塞杆8向上运动实现打开 功能。该点焊机产生的有益效果的推导过程与上述点焊飞溅防护装置带来的有益效果的推 导过程大体类似，故本文不再赘述。
[〇〇49] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
【权利要求】
1. 一种点焊飞溅防护装置，其特征在于，包括弹簧（4)和筒状的防护套（6)，所述弹簧 (4)和所述防护套（6)均套设于电极杆（1)的外周且所述弹簧（4)的一端固定于所述电极 杆（1)，所述弹簧（4)的另一端固定于所述防护套（6)，所述电极杆（1)端部的电极帽（5) 位于所述防护套（6)的筒内，且所述防护套（6)可沿所述电极杆（1)的轴向往复运动使所 述电极帽（5)伸出于所述防护套（6)的端部的开口。
2. 根据权利要求1所述的点焊飞溅防护装置，其特征在于，所述电极杆⑴的外周设有 连接套，所述弹簧（4)的一端固定于所述连接套，所述弹簧（4)的另一端固定于所述防护套 (6)。
3. 根据权利要求2所述的点焊飞溅防护装置，其特征在于，所述连接套包括限位轴套 (2)和连接筒（3)，所述限位轴套（2)套设于所述电极杆（1)的外周，所述连接筒（3)连接 于所述限位轴套（2)并套设于所述电极杆（1)的外周，所述弹簧（4)位于所述连接筒（3) 的空腔内，所述弹簧（4)的一端作用于所述限位轴套（2)且另一端作用于所述防护套（6)， 所述防护套（6)伸出于所述连接筒（3)的端部的开口并且可相对所述连接筒（3)沿轴向往 复运动。
4. 根据权利要求3所述的点焊飞溅防护装置，其特征在于，所述防护套（6)的外周设有 限位轴肩（61)，所述连接筒（3)设有与所述限位轴肩（61)对应的第一限位面（31)。
5. 根据权利要求3所述的点焊飞溅防护装置，其特征在于，所述限位轴套（2)沿所述电 极杆⑴的轴向可调节地固定于所述电极杆⑴的外周。
6. 根据权利要求5所述的点焊飞溅防护装置，其特征在于，所述限位轴套（2)设有内螺 纹，所述电极杆（1)设有外螺纹，所述限位轴套（2)通过螺纹连接可调节地固定于所述电极 杆（1)的外周。
7. 根据权利要求5所述的点焊飞溅防护装置，其特征在于，所述限位轴套⑵沿所述连 接筒（3)的轴向可调节地固定于所述连接筒（3)的空腔内。
8. 根据权利要求7所述的点焊飞溅防护装置，其特征在于，所述限位轴套（2)的外周设 有外螺纹，所述连接筒（3)的内圈设有内螺纹，所述限位轴套（2)通过螺纹连接沿所述连接 筒（3)的轴向可调节地固定于所述连接筒（3)的空腔内。
9. 根据权利要求3所述的点焊飞溅防护装置，其特征在于，所述限位轴套⑵和所述连 接筒（3)以及所述防护套（6)的材质均为电木。
10. -种点焊机，包括上电极（9)与下电极（11)，所述上电极（9)和所述下电极（11) 均包括电极杆（1)和电极帽（5)，其特征在于，所述上电极（9)与所述下电极（11)均设有权 利要求1至8任一项所述的点焊飞溅防护装置。
【文档编号】B23K37/00GK104107993SQ201410319737
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年7月7日 优先权日:2014年7月7日
【发明者】陈科宇 申请人:力帆实业(集团)股份有限公司