本发明涉及电阻焊技术领域，尤其涉及一种焊头结构及焊头装置。
背景技术：
电阻焊是以电阻热为能源的一类焊接方法，其一般是使工件处在一定电极压力作用下并利用电流通过工件时所产生的电阻热将两个工件之间的接触表面熔化而实现连接的焊接方法。其中，点焊是电阻焊中较为常见的一种焊接方法。现有的用于点焊的焊头装置，无法针对不同的工件以及工艺要求调整焊接压力和焊接位置，使得焊头装置的适用范围小。
技术实现要素：
本发明的实施例提供了一种焊头结构及焊头装置，可以根据不同的工件以及工艺要求调整焊接压力和焊接位置，扩大焊头装置的适用范围。
本发明实施例提供了一种焊头结构，其包括：焊头机芯；所述焊头机芯包括焊针基座、焊针盖板、焊针组件和压力组件；其中，所述焊针基座包括多个限位通孔；所述焊针盖板包括多个盖板通孔，所述焊针盖板固定安装在所述焊针基座的端部上，且所述盖板通孔与所述限位通孔相对应；所述焊针组件包括定位导柱、直线轴承和限位件，所述直线轴承固定安装在所述限位通孔中，所述定位导柱依次穿过所述直线轴承和盖板通孔与所述限位件固定连接；所述压力组件包括调节件、传动件、弹性件和顶针，所述传动件通过所述盖板通孔与所述调节件固定连接，所述顶针的一端通过所述弹性件与所述传动件固定连接，所述顶针的另一端穿过所述限位通孔抵顶所述焊针组件，所述调节件可旋转以驱动所述传动件改变所述弹性件的形变量以调节所述焊头结构的启动焊接压力。
在本发明提供的焊头结构中，所述传动件包括传动螺杆和传动螺母，所述传动螺母包括螺孔部和与所述螺孔部连接的固定部，所述传动螺杆的一端通过所述盖板通孔与所述调节件固定连接，所述固定部通过所述弹性件与所述顶针固定连接，所述螺孔部与所述传动螺杆配合使用以通过所述弹性件对所述顶针施加压力。
在本发明提供的焊头结构中，所述压力组件还包括固定件和压力指示指针；所述固定件固定安装在所述焊针盖板上，所述固定件上设有压力指示刻度表；所述压力指示指针通过所述盖板通孔与所述固定部连接，所述压力指示指针与所述压力指示刻度表配合使用以显示所述启动焊接压力。
在本发明提供的焊头结构中，所述焊头机芯还包括遮光片和光电开关；所述光电开关固定在所述固定件上，所述遮光片固定安装在所述定位导柱上；当所述焊针组件受到工件的作用力时，所述焊针组件带动所述定位导柱从所述焊针盖板表面凸起，以使得所述遮光片触发所述光电开关处于打开状态。
在本发明提供的焊头结构中，所述焊针组件还包括两个平行设置的焊针。
在本发明提供的焊头结构中，所述焊头结构还包括固定基座、第一连轴器和第一伺服电机；所述焊头机芯安装在所述固定基座上；所述第一伺服电机通过所述第一连轴器与所述焊头机芯连接，用于驱动所述焊头机芯相对所述固定基座旋转转动。
在本发明提供的焊头结构中，所述焊头结构还包括深沟球轴承；所述固定基座包括基座通孔；所述深沟球轴承安装在所述基座通孔的内侧壁上，所述深沟球轴承用于辅助所述焊头机芯相对于所述固定基座旋转转动。
本发明还提供一种焊头装置，其包括升降结构和本发明提供的任意一种焊头结构；所述升降结构包括固定基板、导轨、滑动部件、升降台、滚珠丝杆、丝杆螺母、第二连轴器、电机连接件和第二伺服电机；所述导轨固定安装在所述固定基板上；所述滑动部件安装在所述导轨上且可相对所述导轨滑动；所述第二伺服电机依次通过所述电机连接件和第二连轴器与所述滚珠丝杆固定连接；所述丝杆螺母固定安装在所述升降台上且与所述滚珠丝杆配合使用；所述升降台固定在所述滑动部件上，所述焊头结构固定安装在所述升降台上；所述第二伺服电机驱动所述滚珠丝杆转动以使得所述丝杆螺母带动所述升降台移动以实现所述焊头结构的升降运动。
在本发明提供的焊头装置中，所述升降结构还包括承载板；所述承载板用于固定所述焊头结构中的第一伺服电机。
在本发明提供的焊头装置中，所述升降结构还包括壳体，所述壳体固定安装在所述固定基板上，用于收纳所述第二伺服电机。
本发明实施例提供一种焊头结构及焊头装置。该焊头结构通过旋转调节件来驱动传动件改变弹性件的形变量，再通过顶针将弹性件的形变量对应的压力施加在焊针组件上，以实现调节焊头结构的启动焊接压力。该焊头结构可以根据不同的工件以及工艺要求调整焊接时的启动焊接压力，扩大应用该焊头结构的焊头装置的适用范围，提高实用性，同时也降低焊接成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例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。
图1是本申请实施例提供的一种焊头机芯的结构示意图；
图2是图1所示的焊头机芯的分解结构示意图；
图3是图2所示焊头机芯的部分结构示意图；
图4是图2所示焊头机芯中焊头组件的部分结构示意图；
图5是图4所示焊头组件的分解结构示意图；
图6是图1所示的焊头机芯的部分结构示意图；
图7是本申请实施例提供的一种焊头结构的结构示意图；
图8是本申请实施例提供的一种焊头结构的另一结构示意图；
图9是图8所示的焊头结构的分解结构示意图；
图10是本申请实施例提供的一种焊头装置的结构示意图；
图11是图10所示的焊头装置的分解结构示意图；
图12是图11所示的焊头装置中升降结构的分解结构示意图；
图13是图10所示的焊头装置的另一分解结构示意图；
图14是图13所示的焊头装置中升降结构的分解结构示意图。
具体实施方式
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。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
在图1至图14中，结构相似或相同的结构是以相同标号表示。
请参阅图1和图2，图1是本申请实施例提供的一种焊头机芯的结构示意图，图2是图1所示焊头机芯的分解结构示意图。本实施例提供一种焊头结构，该焊头结构包括焊头机芯10。该焊头机芯10包括焊针基座11、焊针盖板12、焊针组件13和压力组件14。
该焊针基座11包括多个限位通孔。该多个限位通孔可以包括多种内径尺寸的限位通孔。另外，该焊针基座11的形状可以为图1和图2中的圆柱状，还可以为其他形状，在此不做具体限制。
该焊针盖板12包括多个盖板通孔121。该多个盖板通孔121的形状可以为圆形、多边形等等形状，其可以根据实际穿过该盖板通孔121的器件的形状做调整，在此不做具体限制。
该焊针盖板12通过螺丝等固定方式固定安装在焊针基座11的端部上，且盖板通孔121与限位通孔相对应。
在一实施例中，如图1所示，该焊针盖板12的个数为两个，两个焊针盖板12分别固定安装在焊针基座11的两个端部上。
在另一实施例中，如图2所示，该焊针盖板12的个数也可以为一个，该焊针盖板12固定安装在焊针基座11的远离焊针组件13的一端部上，在此不对该焊针盖板12的个数做限制。
该焊针组件13包括定位导柱131、直线轴承132和限位件133。该直线轴承132固定安装在限位通孔中。在图1和图2所示的焊头机芯10中，该直线轴承132的个数为八个，两个直线轴承132为一对并固定安装在一个限位通孔中，共计形成四对直线轴承132，分别对应四个定位导柱131。
可以理解的是，在其他实施例中，该直线轴承132的个数也可以与定位导柱131的个数相同。譬如，当定位导柱131的个数为四个时，该直线轴承132的个数也为四个，每个限位通孔中安装一个直线轴承132，每个直线轴承132对应一个定位导柱131。
该定位导柱131依次穿过直线轴承132和盖板通孔121与限位件133固定连接，以使得该焊针组件13与该焊针基座11和焊针盖板12形成一体。需要说明的是，图2所示的分解结构示意图并未将限位件133与该定位导柱131分开显示，从安装顺序的角度来说，限位件133先不与定位导柱131固定连接，定位导柱131依次穿过直线轴承132和盖板通孔121之后，定位导柱131的端部从盖板通孔121表面凸出来，然后再将限位件133固定连接在定位导柱131的端部上。
另外，该定位导柱131的长度需大于焊针基座11和焊针盖板12总长度之和，这样定位导柱131可以相对该焊针基座11和焊针盖板12沿着直线轴承132方向移动。
如图2所示，该压力组件14包括调节件141、传动件142、弹性件143和顶针144。其中，该传动件142通过盖板通孔121与调节件141固定连接，顶针144的一端通过弹性件143与传动件142固定连接，顶针144的另一端穿过限位通孔抵顶焊针组件13。这样当工作人员旋转该调节件141时，该调节件141可以驱动传动件142改变该弹性件143的形变量，从而将该弹性件143的形变量对应的压力通过顶针144作用在焊针组件13上，从而实现调节焊头结构的启动焊接压力。
在一实施例中，如图3所示，图3为图2所示的焊头机芯的部分结构示意图。该传动件142包括传动螺杆1421和传动螺母1422。该传动螺杆1421的一端通过盖板通孔121与调节件141固定连接。
具体地，在一实施例中，如图3所示，该传动件142还包括螺杆固定件1423。该螺杆固定件1423的一端穿过盖板通孔121与调节件141固定连接，该螺杆固定件1423的另一端用于与传动螺杆1421固定连接，这样可以使得传动螺杆1421通过螺杆固定件1423与调节件141固定连接形成一体。当调节件141旋转时，可以通过螺杆固定件1423带动传动螺杆1421转动。
可以理解的是，在其他实施例中，该传动螺杆1421的一端也可以直接穿过盖板通孔121与调节件141固定连接，在此不做具体限制。
该传动螺母1422包括螺孔部14221和与该螺孔部14221连接的固定部14222。该固定部14222通过弹性件143与顶针144固定连接，该螺孔部14221套在传动螺杆1421上与该传动螺杆1421形成螺纹传动结构。当调节件141旋转时，该螺孔部14221与传动螺杆1421配合使用，使得该螺孔部14221在传动螺杆1421上做移动，进而改变弹性件143的形变量，该弹性件143的形变量对应的压力将会作用在顶针144上。
在一实施例中，如图3所示，该弹性件143可以为弹簧。该弹性件143的一端与固定部14222固定连接，另一端与顶针144的第一端部1441固定连接。该顶针144的第二端部1442抵顶焊针组件13。当弹性件143受到传动件142的作用力而产生形变量时，将该形变量对应的压力传递至顶针144，进而作用在焊针组件13上。
在一实施例中，如图4和图5所示，图4为图2所示焊头机芯中焊针组件的部分结构示意图，图5为图4所示焊针组件的分解结构示意图。在图2所示的焊针组件13中，该焊针组件13还包括两个平行设置的焊针134。每个焊针134对应的相关结构可以相同，图4和图5仅仅示意出其中一个焊针134对应的相关结构。为了便于描述，将图4所示的焊针134对应的相关结构称为第一焊针结构，即图4示意出了第一焊针结构的结构示意图。将另一个焊针134对应的相关结构称为第二焊针结构。将第一焊针结构和第二焊针结构组合在一起即可以形成图2所示的焊针组件13。
另外，如图2所示，该调节件141、传动件142、弹性件143、顶针144的个数也均为两个，分别对应两个焊针134，这样工作人员可以分别调节两个调节件141来分别设置两个焊针134对应的启动焊接压力。可以理解的是，两个焊针134对应的启动焊接压力可以不相同。
如图4和图5所示，该第一焊针结构包括定位导柱131、限位件133、焊针134、焊针锁夹件135、焊针连接件136、焊针组件基体137、第一绝缘件138和第二绝缘件139。
该焊针组件基体137上设有固定槽，该定位导柱131的一端固定安装在对应的固定槽中。该第一绝缘件138位于焊针连接件136和焊针组件基体137之间，以将焊针连接件136和焊针组件基体137进行绝缘隔开。该焊针连接件136和焊针组件基体137中均设有螺钉固定孔，该第二绝缘件139插入到焊针连接件136和焊针组件基体137的螺钉固定孔中。螺钉通过该第二绝缘件139将焊针连接件136、焊针组件基体137和第一绝缘件138绝缘固定安装在一起。该焊针锁夹件135压装进该焊针连接件136的相应卡位中，并通过螺钉等固定方式固定在焊针连接件136的相应卡位中。该焊针134固定安装在焊针锁夹件135上。
该限位件133包括缓冲垫1331和限位件本体1332。当该定位导柱131依次穿过该直线轴承132和盖板通孔121与限位件本体1332固定连接时，该缓冲垫1331将置于限位件本体1332与焊针盖板12之间，以起到缓冲作用。可以理解的是，在其他实施例中，该限位件133也可以不包括缓冲垫1331，在此不做具体限制。
另外，如图5所示，该焊针组件基体137上设有顶针限位槽1371。该顶针144的第二端部1442插入到该顶针限位槽1371中以抵顶焊针组件13，该顶针限位槽1371可以更好地限制顶针144的位置，避免在后续使用过程中顶针144出现倾斜等问题。
需要说明的是，在其他实施例中，该顶针限位槽1371也可以为通孔结构，该顶针144的第二端部1442将穿过该通孔结构的顶针限位槽1371来抵顶该第一绝缘件138，进而实现抵顶该焊针组件13。当然，该焊针组件基体137还可以不设有顶针限位槽1371，此时该顶针144的第二端部1442可以抵顶在焊针组件基体137的表面上。
在一实施例中，如图2所示，该压力组件14还包括固定件145和压力指示指针146。该固定件145固定安装在焊针盖板12上。该固定件145上设有压力指示刻度表1451。可以理解的是，由于图2所示的焊头机芯10中，焊针134的个数为两个，相应地，该调节件141、传动件142、弹性件143、顶针144、压力指示指针146和压力指示刻度表1451的个数也均为两个。两个压力指示刻度表1451分别设置在固定件145的相对的两个侧面上。
如图3所示，该压力指示指针146通过盖板通孔121与固定部14222固定连接。该压力指示指针146与压力指示刻度表1451配合使用以显示每个焊针134上对应的启动焊接压力。具体地，调节件141旋转时，传动螺母1422相对于传动螺杆1421移动，进而带动该压力指示指针146发生移动以在压力指示刻度表1451上指示出焊针134对应的启动焊接压力。
在一实施例中，该压力指示刻度表1451可以通过指示弹性件143的形变量来表示启动焊接压力，在此不对压力指示刻度表1451表示启动焊接压力的形式做限制。
在一实施例中，如图2和图6所示，图6为图2所示焊头机芯的部分结构示意图。该焊头机芯10还包括遮光片15和光电开关16。该光电开关16固定在固定件145上。该遮光片15固定安装在定位导柱131上。当焊针组件13受到工件的作用力时，焊针组件13带动定位导柱131从焊针盖板12表面凸起，以使得遮光片15触发光电开关16处于打开状态，从而对工件进行焊接操作。
具体地，该光电开关16包括光电开关本体161和从光电开关本体161表面突出来的且相对设置的两个侧壁162，其中一个侧壁162上设有光发射器，用于发射光信号，另一侧壁162上设有光接收器，用于接收光发射器发射的光信号。
该遮光片15包括遮挡部151和连接部152。该遮挡部151从连接部152的表面上向着光电开关16方向延伸出来，以使得遮挡部151和连接部152形成类似“l”型结构。该遮挡部151位于两个侧壁162之间，可以在两个侧壁162之间进行移动。该遮挡部151上设有开口部1511。该连接部152通过限位件133固定安装在定位导柱131上。具体地，如图6所示，当限位件133包括缓冲垫1331和限位件本体1332时，该连接部152可以固定安装在缓冲垫1331和限位件本体1332之间。
当焊针组件13不受到工件的反作用力，或工件的反作用力小于启动焊接压力时，焊针组件13中的定位导柱131将不会沿着直线轴承132移动，此时该遮挡部151阻挡两个侧壁162之间的光信号传输，此时光发射器发出的光信号将被遮挡部151阻挡，光接收器将接收不到光信号，光电开关16将不会处于打开状态，即此时不进行焊接操作。
当焊针组件13受到工件的反作用力大于启动焊接压力时，定位导柱131就会从焊针盖板12表面凸起并向着远离焊针盖板12方向移动，进而带动该遮光片15发生移动。当该开口部1511移动到两个侧壁162中光发射器和光接收器组成的光路中时，该光发射器发出的光信号可以通过该开口部1511传递至光接收器，进而触发光电开关16处于打开状态，控制整个焊头结构进行焊接操作。
可以理解的是，该启动焊接压力是触发焊接操作的起始压力值，当焊针组件13受到工件的反作用力大于启动焊接压力时，才会使得定位导柱131带动遮光片15运动以触发光电开关16处于打开状态，进而进行焊接操作。
在一实施例中，如图7所示，图7为本申请实施例中焊头结构的结构示意图。该焊头结构还包括机芯固定部111。该机芯固定部111固定安装在该焊头机芯10的焊针基座11上。该机芯固定部111可以将整个焊头机芯10固定在其他装置上。譬如，将整个焊头机芯10固定在具有升降功能的升降结构上，或者是固定在焊头装置的壳体上等等。
需要说明的是，该机芯固定部111可以与焊针基座11上一体成型，也可以可拆卸地安装在焊针基座11上，在此不做具体限制。
在一实施例中，如图8和图9所示，图8为本申请实施例中焊头结构的结构示意图，图9为图8所示焊头结构的分解结构示意图。该焊头结构还包括固定基座20、第一连轴器30和第一伺服电机40。该焊头机芯10安装在固定基座20上。该第一伺服电机40通过第一连轴器30与焊头机芯10连接。该第一伺服电机40用于驱动焊头机芯10相对固定基座20旋转转动，以实现焊头结构可以多角度进行焊接操作，进而可以根据不同的工件的需求调整焊接位置，提高焊头结构的灵活度。
具体地，如图2和图6所示，该焊头机芯10的固定件145上还设有连接端1452。该第一连轴器30的一端与该连接端1452固定连接，该第一连轴器30的另一端与第一伺服电机40固定连接。当第一伺服电机40转动时，可以通过第一连轴器30带动整个焊头机芯10相对于固定基座20转动一定角度，使得该焊头结构可以对工件进行不同角度的焊接操作。
在一实施例中，该焊头结构还包括深沟球轴承50。该固定基座20包括基座通孔。该深沟球轴承50安装在该基座通孔的内侧壁上。当该焊头机芯10穿过该基座通孔安装在固定基座20上时，该深沟球轴承50可以辅助该焊头机芯10相对该固定基座20转动。
需要说明的是，在图9中，该深沟球轴承50的个数为两个，在其他实施例中，该深沟球轴承50的个数还可以为一个或者三个或更多个，在此不做具体限制。
另外，如图8和图9所示，该固定基座20上还设有基座固定部21，该基座固定部21可以将整个焊头结构固定在其他装置上，譬如，通过基座固定部21将整个焊头结构固定在具有升降功能的升降结构上等等。
本实施例中的焊头结构，通过旋转调节件141来驱动传动件142改变弹性件143的形变量，再通过顶针144将弹性件143的形变量对应的压力施加在焊针组件13上，以实现调节焊头结构的启动焊接压力。该焊头结构可以根据不同的工件以及工艺要求调整焊接时的启动焊接压力，提高应用该焊头结构的焊头装置的实用性，同时也降低焊接成本。
请参阅图10和图11，图10为本申请实施例中焊头装置的结构示意图。该焊头装置1000包括升降结构100和焊头结构。其中，该焊头结构采用本申请提供的任意一种焊头结构，由于本说明书的前面部分已经对该焊头结构的具体结构以及工作原理做了详细地说明，为了说明书的简洁性，在此不再赘述。
以下将详细地介绍该升降结构100的具体结构以及工作原理等。
如图11和图12所示，图11为图10所示的焊头装置的分解结构示意图，图12为图11所示的焊头装置中升降结构的分解结构示意图。该焊头装置1000包括升降结构100和焊头结构。该焊头结构可以为图7所示的焊头结构。该升降结构100包括固定基板110、导轨120、滑动部件130、升降台140、滚珠丝杆150、丝杆螺母160、第二连轴器170、电机连接件180和第二伺服电机190。
该导轨120固定安装在固定基板110上。该滑动部件130安装在该导轨120上且可相对该导轨120滑动。该第二伺服电机190依次通过电机连接件180和第二连轴器170与滚珠丝杆150的一端固定连接。该丝杆螺母160固定安装在升降台140上且与该滚珠丝杆150配合使用。该升降台140固定在滑动部件130上，该焊头结构固定安装在该升降台140上。该第二伺服电机190驱动滚珠丝杆150转动，以使得该丝杆螺母160带动该升降台140移动，从而实现该焊头结构的升降运动。
具体地，当需要焊头装置1000焊接工件时，升降结构100带动焊头结构进行下降运动以使得焊头结构中的焊针134接触到工件。随着升降结构100带动焊头结构进一步下降，该焊针134上受到工件的反作用力将逐渐增大。当焊针134上受到工件的反作用力大于启动焊接压力时，焊头结构中的定位导柱131将从焊针盖板12表面凸起并向着远离焊针盖板12表面方向运动，以触发焊接操作，从而对工件进行焊接。当焊接完成时，升降结构100带动焊头结构进行上升运动，以使得焊针134远离工件。
在一实施例中，该升降结构100还包括壳体300，该壳体300固定安装在固定基板110上，用于收纳该第二伺服电机190等部件。
在一实施例中，如图13和图14所示，图13为图10所示的焊头装置的另一分解结构示意图，图14为图13所示的焊头装置的分解结构示意图。在图13所示的焊头装置中，该焊头结构可以为图8所示的焊头结构，即包括焊头机芯10、固定基座20、第一连轴器30和第一伺服电机40。也就是说，该焊头结构可以实现多角度旋转焊接功能。此时，该升降结构100还包括承载板200。该承载板200上设有电机通孔210。当带有第一伺服电机40的焊头结构安装在升降台140上时，该第一伺服电机140穿过该电机通孔210并固定安装在承载板200上。
可以理解的是，在其他实施例中，图8所示的焊头结构也可以与图12所示的升降结构100配合使用，在此不做具体限制。
本实施例中的焊头装置1000，包括升降结构100和本申请提供的任意一种焊头结构，该焊头结构固定在升降结构100上，该升降结构100可以根据工艺要求带动该焊头结构做升降运动以完成焊接操作。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。