本發(fā)明屬于電阻焊領域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種電阻焊水下焊接裝置、方法和電阻焊水下顯微焊接自動化設備。

背景技術：

對帶小線圈電子元器件漆包線引出接點的焊接，現有技術通過平行電極焊頭尖端產生高溫或電火花燒除漆包線同時實現焊接，但是，由于自動化焊接速度快，焊頭產生的熱量過高，往往會燒壞電子元器件引出接點的焊接焊盤，給電子元器件制作的自動化帶來很大的困擾。

此外，由于被焊接的漆包線十分細小，需要安裝好顯微光學放大裝置才能進行焊接，現有技術顯微光學放大裝置的安裝無法滿足顯微光學機頭對顯微焊接的使用要求。

有鑒于此，實有必要進一步完善電子元器件制作中有關顯微焊接的自動化設備。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于：提供一種電阻焊水下焊接裝置、電阻焊水下焊接方法和電阻焊水下顯微焊接自動化設備。

為了實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種電阻焊水下顯微焊接自動化設備，其包括：

電阻焊設備、自動化控制的驅動裝置、工件水箱、焊接電極、水、X軸滑臺、Y軸滑臺、Z軸滑臺和顯微光學支架，其中，

電阻焊設備包括焊接電源和點焊機頭，點焊機頭設有電極夾頭，電極夾頭上安裝有焊接電極，焊接電源通過輸出電纜與點焊機頭的電極夾頭電性連接；

工件水箱和Y軸滑臺安裝在點焊機頭下方的工作臺上，X軸滑臺安裝在Y軸滑臺上，點焊機頭安裝在Z軸滑臺上形成一體化可移動的自動點焊機頭，水被添加在工件水箱中；

顯微光學支架安裝在點焊機頭的前外側；以及

自動化控制的驅動裝置分別與一體化可移動的自動點焊機頭的X軸滑臺、Y軸滑臺、Z軸滑臺電性連接。

作為本發(fā)明電阻焊水下顯微焊接自動化設備的一種改進，所述Z軸滑臺包括以小氣缸帶動的氣動滑臺，小氣缸的滑動軸與點焊機頭設置的焊接力傳導結構相連接。

作為本發(fā)明電阻焊水下顯微焊接自動化設備的一種改進，所述工件水箱包括水箱底部和邊框，工件水箱能滿足加水浸沒被固定的電子元器件工件，實現平行電極焊頭對電子元器件進行電阻焊水下焊接。

作為本發(fā)明電阻焊水下顯微焊接自動化設備的一種改進，所述焊接電極為平行電極焊頭，包括焊接尖端歐姆接觸式平電極焊頭和焊接尖端連體式平行電極焊頭。

作為本發(fā)明電阻焊水下顯微焊接自動化設備的一種改進，所述被焊工件包括帶小線圈電子元器件的漆包線引出線和鑲嵌固連在絕緣基板的基底焊盤。

作為本發(fā)明電阻焊水下顯微焊接自動化設備的一種改進，所述工件水箱中添加有水或乳化液或皂化液。

作為本發(fā)明電阻焊水下顯微焊接自動化設備的一種改進，所述顯微光學支架包括支架固定座、支架立柱、支架橫桿和XY通孔連接架，支架固定座緊固在點焊機頭的前外側，支架立柱縱向安裝在支架固定座上，支桿立柱和支架橫桿分別與XY通孔連接架的二個通孔連接，支架橫桿上設有可安裝顯微光學機頭的環(huán)架。

作為本發(fā)明電阻焊水下顯微焊接自動化設備的一種改進，所述XY通孔連接架包括分別在X軸Y軸方向相互垂直的二個圓通孔，二個圓通孔與支架立柱和支架橫桿的圓柱外徑相適配，X軸Y軸通孔的管壁上設置有調節(jié)螺絲。

為了實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種以本發(fā)明電阻焊水下顯微焊接自動化設備對被水浸沒在工件水箱中的被焊工件進行的電阻焊水下焊接方法，其包括以下步驟：

1)根據被焊工件的焊接要求備好電阻焊設備、工件水箱、焊接電極和水；

2)把被焊工件放置在工件水箱中，并把被焊工件的搭接接頭定位在正對焊接電極的位置上；

3)在工件水箱中加水浸沒被焊工件；以及

4)通過焊接電極對被水浸沒的被焊工件進行水下焊接。

相對于現有技術，本發(fā)明針對電阻焊在空氣環(huán)境中進行焊接的傳統技術，大膽提出電阻焊水下焊接技術，并在提出電阻焊水下焊接技術的基礎上進一步提出了電阻焊水下顯微焊接自動化設備，本發(fā)明所提出的電阻焊水下焊接是以電阻焊設備對被水浸沒在工件水箱中的被焊工件進行水下焊接，本發(fā)明電阻焊水下顯微焊接自動化設備包括電阻焊設備、自動化控制的驅動裝置、工件水箱、焊接電極、水、X軸滑臺、Y軸滑臺、Z軸滑臺和顯微光學支架，通過一體化可移動的自動點焊機頭的移動實現對被定位在工件水箱中的被焊工件自動化焊接。本發(fā)明不但解決了電阻焊點焊散熱的技術難題，還為電子元器件的制造提供了一種新的自動焊接設備。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式，對本發(fā)明電阻焊水下顯微焊接自動化設備及電阻焊水下焊接方法進行詳細說明，其中：

圖1為本發(fā)明電阻焊水下顯微焊接自動化設備的結構示意圖。

圖2和圖3為圖1所示的電阻焊水下顯微焊接自動化設備中，顯微光學支架在點焊機頭上的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的發(fā)明目的、技術方案及其技術效果更加清晰，以下結合附圖和具體實施方式，對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的具體實施方式僅僅是為了解釋本發(fā)明，并非為了限定本發(fā)明。

需要說明，電阻焊水下焊接方法是以電阻焊設備對被水浸沒在工件水箱中的被焊工件進行焊接的方法。本發(fā)明在提出了電阻焊水下顯微焊接自動化設備。

首先，結合圖1所示詳細說明本發(fā)明電阻焊水下顯微焊接自動化設備，其包括：

電阻焊設備、自動化控制的驅動裝置、工件水箱107、焊接電極110、水、X軸滑臺103、Y軸滑臺104、Z軸滑臺105和顯微光學支架，其中，

電阻焊設備包括焊接電源101和點焊機頭102，點焊機頭102設有電極夾頭109，電極夾頭109上安裝有焊接電極110，焊接電源101通過輸出電纜與點焊機頭102的電極夾頭109電性連接；

工件水箱107和Y軸滑104臺安裝在點焊機頭102下方的工作臺108上，X軸滑臺103安裝在Y軸滑臺104上，點焊機頭102安裝在Z軸滑臺105上形成一體化可移動的自動點焊機頭，水被添加在工件水箱107中；

顯微光學支架安裝在點焊機頭102的前外側；以及

自動化控制的驅動裝置分別與一體化可移動的自動點焊機頭102的X軸滑臺103、Y軸滑臺104、Z軸滑臺105電性連接。

本發(fā)明通過在工件水箱107中加水浸沒被焊工件111，工件水箱107位于點焊機頭102的下方，通過在一體化可移動的自動點焊機頭102的移動，實現焊接電極110(平行電極焊頭)對被定位在工件水箱107的被焊工件111進行電阻焊水下焊接。

由于本發(fā)明是在提出電阻焊水下焊接技術的基礎上，進一步提出電阻焊水下顯微焊接自動化設備，因此本發(fā)明包括：一、電阻焊水下焊接裝置，二、電阻焊水下焊接方法，三、自動化設備，四、顯微光學支架四部分，為了便于理解，下面通過四部分內容介紹本發(fā)明。

一、電阻焊水下顯微焊接自動化設備中，電阻焊水下焊接裝置

請參照圖1所示，電阻焊水下焊接裝置包括電阻焊設備、工件水箱107、焊接電極110和水，其中，電阻焊設備包括焊接電源101和點焊機頭102，焊接電源101通過輸出電纜與點焊機頭102上的電極夾頭109電性連接，焊接電極110安裝在電極夾頭109上，點焊機頭102上安裝有電極力加壓結構，電極力加壓結構可帶動電極夾頭109并通過焊接電極110對被焊工件111加壓，工件水箱107安裝在點焊機頭102下方的工作臺108上，水被添加到工件水箱107中浸沒被焊工件111。

需要對工件水箱107作說明，工件水箱107的結構包括水箱底部和邊框，工件水箱107能滿足加水浸沒被焊工件111和滿足焊接電極110能在合適深度的水下進行電阻焊水下焊接。也就是說，工件水箱107實際是可放置或固定被焊工件111的水箱，由于被焊工件111往往需要通過工件座112定位裝配成搭接接頭，因而工件水箱107既要滿足放置工件座112又要滿足放置被焊工件111的要求，滿足加水能浸沒被焊工件111的電阻焊水下焊接要求。

可以理解的是，雖然在圖示實施方式中，本發(fā)明電阻焊水下焊接裝置是在工件水箱107中加水浸沒被焊工件，但是，根據本發(fā)明的其它實施方式，也可以在工件水箱107中添加皂化液或電火花線切割用的乳化液浸沒被焊工件111，以進行電阻焊雙面點焊和單面焊，同樣可以取得滿意的焊接效果。也就是說，本領域的技術人員可以根據實際需要在工件水箱107中添加適合于電阻焊水下焊接的液體，包括但不限于水或乳化液或皂化液。

需要說明的是，電阻焊焊接包括雙面點焊和單面點焊二種方式：把二個焊接電極置于被焊工件的兩側稱為雙面點焊，雙面點焊的二個焊接電極分別稱為上下焊接電極；把二個焊接電極置于被焊工件的同一側稱為單面點焊，也稱單面焊，單面焊的二個焊接電極稱為平行電極，把平行的二個電極固連成一體稱為平行電焊頭，平行電極焊頭根據焊頭尖端的結構又細分為焊頭尖端歐姆接觸式平行電極焊頭、焊頭尖端連體式平行電極焊頭和焊頭尖端絕緣分隔的平行電極焊頭。本發(fā)明電阻焊水下焊接的顯微焊接自動化設備中，焊接電極的平行電極焊頭可包括焊頭尖端歐姆接觸式平行電極焊頭和焊頭尖端連體式平行電極焊頭。

二、電阻焊水下顯微焊接自動化設備中，電阻焊水下焊接方法

電阻焊水下焊接方法是以電阻焊設備對被水浸沒在工件水箱中的被焊工件進行焊接的方法，其包括以下步驟：

1)根據被焊工件111的焊接要求，備好合適的電阻焊設備、工件水箱107、焊接電極110和水；其中，電阻焊設備的焊接電源101通過輸出電纜與安裝在點焊機頭102上的電極夾頭109電性連接，焊接電極110安裝在的電極夾頭109上，在點焊機頭102下方的工作臺108上安裝好工件水箱107。

2)把被焊工件111放置到工件水箱107中,并把被焊工件111的搭接接頭定位在正對焊接電極110的位置上；

3)在工件水箱107中加水浸沒被焊工件111；

4)通過焊接電極110對被水浸沒的被焊工件111進行水下焊接。

需要對本發(fā)明以電阻焊設備對被水浸沒在工件水箱中的被焊工件進行焊接方法的第一個步驟“根據被焊工件的焊接要求，備好合適的電阻焊設備、工件水箱、焊接電極和水”作專業(yè)方面的解釋，焊接領域的技術人員都知道，被焊工件包括被焊金屬材料、大小、形狀、結構及對焊接要求的不同，在選用焊接電極上，包括有雙面點焊、單面焊的不同，還包括焊接電極大小不同，焊接電極材料不同，在選用電阻焊設備上也不相同，所選用的電阻焊設備的結構不同，所選用的焊接電源的輸出功率不同、所選用焊接電源的輸出方式不同，所選用的點焊機頭也不相同，不同的工件所選用的工件水箱的大小結構也不盡相同。

三、電阻焊水下顯微焊接自動化設備中，自動化設備

如圖1所示，電阻焊水下焊接的顯微焊接自動化設備包括：

電阻焊設備、自動化控制的驅動裝置、工件水箱107、焊接電極110、水、X軸滑臺103、Y軸滑臺104、Z軸滑臺105和顯微光學支架，其中，

電阻焊設備包括焊接電源101和點焊機頭102，點焊機頭102設有電極夾頭109，電極夾頭109上安裝有焊接電極110，焊接電源101通過輸出電纜與點焊機頭102的電極夾頭109電性連接；

工件水箱107和Y軸滑104臺安裝在點焊機頭102下方的工作臺108上，X軸滑臺103安裝在Y軸滑臺104上，點焊機頭102安裝在Z軸滑臺105上形成一體化可移動的自動點焊機頭，水被添加在工件水箱107中；

顯微光學支架安裝在點焊機頭102的前外側；以及

自動化控制的驅動裝置分別與一體化可移動的自動點焊機頭102的X軸滑臺103、Y軸滑臺104、Z軸滑臺105電性連接。

本發(fā)明通過在工件水箱107中加水浸沒被焊工件111，工件水箱107位于點焊機頭102的下方，通過在X軸和/或Y軸可移動的自動點焊機頭的移動，實現焊接電極110(平行電極焊頭)對被定位在工件水箱107的被焊工件111進行電阻焊水下焊接。

需要說明的是，自動化領域的滑臺是指以伺服電機、步進電機帶動絲桿的電動滑臺或氣缸帶動的氣動滑臺，通過自動化PLC編程和驅動裝置控制其運動，設置在橫坐標方向稱之為X軸滑臺，設置在縱坐標方向稱之為Y軸滑臺，設置在豎向坐標稱之為Z軸滑臺。本發(fā)明涉及的Z軸滑臺105除了可以應用以電機帶動絲桿的電動滑臺，由于點焊機頭102活動行程是從起點到終點中途不需要停頓的較短的焊接行程，因而安裝在點焊機頭102上的Z軸滑臺105也可以采用以壓縮空氣驅動的氣動滑臺：帶電磁閥的小氣缸安裝在點焊機頭102上，小氣缸的活動軸與點焊機頭102的焊接力傳導結構連接，即可滿足其使用要求。本發(fā)明把安裝有Z軸滑臺105的點焊機頭稱為自動點焊機頭，也就是說，自動點焊機頭的結構包括點焊機頭102和安裝在點焊機頭105上的Z軸滑臺105。本發(fā)明還把在工作臺108上固定安裝Y軸滑臺104和工件水箱107、X軸滑臺105安裝在Y軸滑臺104上，自動點焊機頭102安裝在X軸滑臺105的結構稱之為一體化可移動的自動點焊機頭。

還需要說明的是，本發(fā)明根據水下焊接的結構特征，根據工件水箱107在進行水下焊接特別是進行自動化水下焊接的工作過程，工件水箱107都不宜移動，否則就很容易把水溢出。因此，本發(fā)明電阻焊水下焊接的顯微焊接自動化設備中專門對點焊機頭102進行設計，提出一體化可移動的自動點焊機頭102的結構，實現了工件水箱107在進行自動化水下焊接時不需要移動。通過一體化可移動的自動點焊機頭102的移動，即可對定位在工件水箱107中的多個甚至數十個被焊工件進行自動點焊，一體化可移動的自動點焊機頭102和固定不動的工件水箱107是本發(fā)明電阻焊水下焊接自動化設備的主要結構之一。

四、電阻焊水下顯微焊接自動化設備中，顯微光學支架在點焊機頭結構

圖1所示的被焊工件111可以包括多個結構相同、排列相同的帶小線圈的電子元器件，電子元器件的漆包線引出線和電子元器件基底焊盤被定位在工件水箱107的工件座112上，電子元器件基底焊盤的結構一般固連在絕緣基板上。

由于被焊工件漆包線引出線十分細小，需要在顯微光學放大裝置下才能進行焊接，現有技術點焊機頭和顯微光學支架是彼此獨立的設置，或者有把顯微光學的支架橫桿直接安裝在點焊機頭前頂端，但這種結構的顯微光學機頭沒有對焦距的粗調，也無法在左右方向對焦或在前后方向對焦，因此無法滿足顯微焊接對顯微光學機頭的使用要求。

以下參照圖2和圖3所示，詳細介紹顯微光學支架200在自動點焊機頭上的結構。

顯微光學支架200包括支架固定座201、支架立柱202、支架橫桿203和XY通孔連接架204。支架固定座201緊固在點焊機頭102的前外側，支架立柱202縱向安裝在支架固定座201上，支桿立柱202和支架橫桿203分別與XY通孔連接架204的二個通孔連接。支架橫桿203設有可用于安裝顯微光學機頭205的環(huán)架206，顯微光學機頭205固定在可安裝顯微光學機頭的環(huán)架206上。XY通孔連接架204的兩個管壁分別有用于緊定的調節(jié)螺絲，通過調節(jié)XY通孔連接架204上設置的調節(jié)螺絲，能夠實現對顯微光學機頭205在焦距上進行粗調，在左右方向上和在前后方向上進行對焦。

XY通孔連接架204為在X軸方向(橫向)和在Y軸方向(縱向)具有互相垂直的二個圓通孔的連接架，相互垂直的二個圓通孔的內徑分別與支架立柱202和支架橫桿203的圓柱外徑相適配。為了方便與支架立柱202和支架橫桿203的連接，在二個圓通孔的內壁上可分別安裝帶開口的銅套，二個圓通孔連接架的管壁上有用于緊定銅套的調節(jié)螺絲。

本發(fā)明把顯微光學支架200安裝在自動點焊機頭的前外側，具有把顯微光學支架200和自動點焊機頭二個獨立的結構安裝成一體的優(yōu)點；其次，由于支架立柱202和支架橫桿203分別與XY通孔連接架204的二個通孔連接，XY通孔連接架204上的二個通孔與支架立柱202和支架橫桿203的圓柱是適配的結構，因此，只要調節(jié)XY通孔連接架204與支架立柱202的調節(jié)螺絲，顯微光學機頭即可通過支架立柱202實現在焦距上進行粗調和在左右方向上進行對焦；只要調節(jié)XY通孔連接架204與支架橫桿203的調節(jié)螺絲，顯微光學機頭即可通過支架橫桿203在前后方向上進行對焦，因此，本發(fā)明把顯微光學支架200安裝在自動點焊機頭的前外側，完全可以滿足顯微光學機頭在點焊工作的使用要求。

最后說明，本發(fā)明電阻焊水下顯微焊接自動化設備的工作過程：

當應用電阻焊水下顯微焊接自動化設備對帶小線圈電子元件的漆包線引出線在基底焊盤進行焊接時，多個甚至數十個結構相同、排列相同的電子元件被定位在工件水箱107的工件座112上，在工件水箱107中加入水或乳化液或皂化液浸沒電子元件，通過PLC自動控制裝置控制X軸、Y軸和Z軸的行程，實現在X軸滑臺105和/或Y軸滑臺104可移動的自動點焊機頭102的移動，通過安裝在自動點焊機頭102的平行電極焊頭110對被焊工件111加壓，當電極力達到預設定值，導通焊接電源，平行電極焊頭110在水中產生電火花或高溫，如熱壓焊一樣燒除漆包線上的絕緣漆，繼而在電極力的作用下實現電阻焊水下焊接。

結合以上對本發(fā)明實施方式的詳細描述可以看出，相對于現有技術，本發(fā)明電阻焊水下顯微焊接自動化設備具有以下優(yōu)點：一是避免焊接過程在高溫狀態(tài)下的焊頭尖端與空氣接觸，可有效減少焊頭尖端的氧化，大大延長平行電極焊頭的使用壽命；二是焊接能量高度集中，可有效避免基底焊盤與絕緣基板的剝離；三是可避免焊頭尖端燒除漆包線絕緣漆的空氣污染；四是可大大減少焊接殘渣，有效提高焊接的可靠性和一致性。本發(fā)明不但為電子元器件的制造提供了一種新的自動化焊接設備，本發(fā)明還把電阻焊在空氣環(huán)境焊接的現有技術提出電阻焊水下焊接，解決了電阻焊散熱的技術難題，具有促進電阻焊行業(yè)科技進步的作用。

根據上述說明書的描述和揭示，本發(fā)明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行適當的變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對本發(fā)明的一些修改和變更也應當落入本發(fā)明的權利要求的保護范圍內。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構成任何限制。