本發(fā)明涉及焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種改進(jìn)的焊接機(jī)器人及其焊接方法。

背景技術(shù)：

焊接是應(yīng)用在金屬件連接上的一種通用技術(shù)。其中電阻焊是在焊接位置施加焊接電流，利用電流流過焊接位置所產(chǎn)生的熱量實(shí)現(xiàn)對于焊接位置的熔融和焊接。對于焊縫較長、焊接位置金屬厚度較薄的焊接位置，現(xiàn)有技術(shù)普遍使用縫焊的技術(shù)進(jìn)行焊接。但是，一些特定工件的焊接位置是在兩個金屬片的夾縫處，位置狹小，縫焊所使用的滾輪電極無法放置在焊接位置，而傳統(tǒng)的點(diǎn)焊設(shè)備又無法進(jìn)行長條焊縫的焊接，所以這類焊接工作都是通過人工進(jìn)行手工焊接，對于焊工的技術(shù)要求較高，容易出現(xiàn)由于人為失誤導(dǎo)致的工件報廢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種改進(jìn)的焊接機(jī)器人及其焊接方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，實(shí)現(xiàn)了在狹小的彎折部位進(jìn)行焊縫的自動焊接。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

一種改進(jìn)的焊接機(jī)器人，包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)置有模具側(cè)板，模具側(cè)板之間設(shè)置有間隙，模具側(cè)板的上方設(shè)置有電焊正極，模具側(cè)板的下方設(shè)置有電焊負(fù)極，電焊正極和電焊負(fù)極分別設(shè)置在驅(qū)動機(jī)構(gòu)上；電焊正極包括安裝桿，安裝桿底部設(shè)置有第一電極，第一電極的兩側(cè)設(shè)置有第二電極，安裝桿上還設(shè)置有兩個氣動支撐桿；電焊負(fù)極包括安裝板，安裝板上設(shè)置有第三電極，第三電極的兩側(cè)設(shè)置有若干個冷卻水循環(huán)管。

作為優(yōu)選，所述第一電極包括第一電極外套，第一電極外套底部設(shè)置有齒形部，第一電極外套連接至直流電源正極，第一電極外套內(nèi)設(shè)置有芯柱，芯柱通過第一彈簧體與安裝桿連接，芯柱和第一電極外套之間設(shè)置有絕緣層，芯柱的底部設(shè)置有球形面。

作為優(yōu)選，所述齒形部的齒尖部位外側(cè)設(shè)置有擋板，相鄰的齒尖部位之間連接有金屬絲，齒尖部位底部與焊接部位接觸的位置設(shè)置有傾斜接觸面，傾斜接觸面與水平面的夾角為8°～15°。

作為優(yōu)選，所述第二電極包括第二電極外套，第二電極外套連接至直流電源正極，第二電極外套底部設(shè)置有金屬墊板，金屬墊板的外側(cè)設(shè)置有弧形延長板，金屬墊板內(nèi)側(cè)的底面設(shè)置有第一凹槽。

作為優(yōu)選，所述第二電極與焊接面的接觸點(diǎn)和第一電極與焊接面的接觸點(diǎn)之間的距離為0.5～0.8mm。

作為優(yōu)選，所述氣動支撐桿底部軸接有限位塊，限位塊內(nèi)設(shè)置有緩沖腔，緩沖腔內(nèi)設(shè)置有液壓緩沖套，液壓緩沖套兩側(cè)設(shè)置有第二彈簧體，第二彈簧體與液壓緩沖套之間的夾角為30°～45°，限位塊的底面設(shè)置有若干個相互平行的導(dǎo)流槽，導(dǎo)流槽的側(cè)壁傾斜向下設(shè)置，導(dǎo)流槽的兩側(cè)設(shè)置有若干個垂直于導(dǎo)流槽的狹縫。

作為優(yōu)選，所述氣動支撐桿與限位塊之間設(shè)置有連接軸，限位塊上設(shè)置有與連接軸兩端連接的軸承，氣動支撐桿上設(shè)置有與連接軸中部連接的軸套，軸套與軸承之間設(shè)置有扭簧，軸承的底部通過第三彈簧體設(shè)置有橡膠墊。

作為優(yōu)選，所述第三電極包括插接在間隙內(nèi)的匯流條，匯流條表面設(shè)置有與間隙相平行的第二凹槽，匯流條連接至直流電源負(fù)極。

一種上述的改進(jìn)的焊接機(jī)器人的焊接方法，包括以下步驟：

a、將焊接件放置在模具側(cè)板上，第一電極和第二電極對準(zhǔn)焊縫，氣動支撐桿將焊接件壓接在模具側(cè)板上；

b、開啟直流電源，電焊正極和電焊負(fù)極在驅(qū)動機(jī)構(gòu)的帶動下進(jìn)行點(diǎn)焊；

c、根據(jù)不同冷卻水循環(huán)管內(nèi)水溫的變化判斷焊點(diǎn)周圍的溫度變化情況，據(jù)此調(diào)整焊接電流大小；

d、焊接完成后，使用冷卻水循環(huán)管對焊縫進(jìn)行均勻降溫。

采用上述技術(shù)方案所帶來的有益效果在于：本發(fā)明采用點(diǎn)焊的形式對焊縫進(jìn)行焊接。通過采用多電極（第一電極和第二電極）的焊接結(jié)構(gòu)，可以在焊接位置上形成均勻的焊點(diǎn)重疊覆蓋區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)焊對于較長焊縫的良好焊接。第一電極的齒形部作為焊接接觸部位，可以提高焊接部位外側(cè)的熔融效果，從而實(shí)現(xiàn)與第二電極熔融部位的良好接觸。齒形部外側(cè)的擋板可以降低第一電極放電焊接時向外側(cè)飛濺的殘渣，從而提高外側(cè)焊接區(qū)域的平整度。金屬絲可以提高不同齒尖部位的電流均勻度，從而提高焊接區(qū)域熔融均勻度。第二電極所設(shè)置的弧形延長板可以對焊接位置的外側(cè)進(jìn)行壓接，避免非焊接位置的形變，并且可以防止焊接邊緣產(chǎn)生毛刺。第一凹槽用來引導(dǎo)第一電極所處的熔融區(qū)域的熔融態(tài)金屬與第二電極所處的熔融區(qū)域的熔融態(tài)金屬的混合，從而提高兩個熔融區(qū)域的融合均勻度。限位塊與焊接件壓接接觸后，可以根據(jù)接觸角度與氣動支撐桿發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)，從而保持最佳壓接角度。第三電極通過設(shè)置匯流條，可以加大匯流面積，降低匯流處的額外發(fā)熱量。通過使用本發(fā)明的點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)焊區(qū)域的均勻熔接，從而實(shí)現(xiàn)焊縫的良好焊接。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一個具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明一個具體實(shí)施方式中電焊正極的結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明一個具體實(shí)施方式中第一電極的結(jié)構(gòu)圖。

圖4是本發(fā)明一個具體實(shí)施方式中齒形部的結(jié)構(gòu)圖。

圖5是本發(fā)明一個具體實(shí)施方式中第二電極的結(jié)構(gòu)圖。

圖6是本發(fā)明一個具體實(shí)施方式中限位塊的結(jié)構(gòu)圖。

圖7是本發(fā)明一個具體實(shí)施方式中氣動支撐桿與限位塊連接部位的結(jié)構(gòu)圖。

圖8是本發(fā)明一個具體實(shí)施方式中電焊負(fù)極的結(jié)構(gòu)圖。

圖9是本發(fā)明一個具體實(shí)施方式中第三電極的結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1、機(jī)架；2、模具側(cè)板；3、電焊正極；4、電焊負(fù)極；5、安裝桿；6、第一電極；7、第二電極；8、氣動支撐桿；9、安裝板；10、第三電極；11、冷卻水循環(huán)管；12、第一電極外套；13、齒形部；14、芯柱；15、第一彈簧體；16、絕緣層；17、球形面；18、擋板；19、金屬絲；20、傾斜接觸面；21、第二電極外套；22、金屬墊板；23、弧形延長板；24、第一凹槽；25、限位塊；26、緩沖腔；27、液壓緩沖套；28、第二彈簧體；29、導(dǎo)流槽；30、狹縫；31、連接軸；32、軸承；33、軸套；34、扭簧；35、第三彈簧體；36、橡膠墊；37、匯流條；38、第二凹槽；39、通孔；40、第三凹槽；41、翅片。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明中使用到的標(biāo)準(zhǔn)零件均可以從市場上購買，異形件根據(jù)說明書的和附圖的記載均可以進(jìn)行訂制，各個零件的具體連接方式均采用現(xiàn)有技術(shù)中成熟的螺栓、鉚釘、焊接、粘貼等常規(guī)手段，在此不再詳述。

參照圖1-9，本發(fā)明一個具體實(shí)施方式包括機(jī)架1，機(jī)架1上設(shè)置有模具側(cè)板2，模具側(cè)板2之間設(shè)置有間隙5，模具側(cè)板2的上方設(shè)置有電焊正極3，模具側(cè)板2的下方設(shè)置有電焊負(fù)極4，電焊正極3和電焊負(fù)極4分別設(shè)置在驅(qū)動機(jī)構(gòu)（圖中未示出）上；電焊正極3包括安裝桿5，安裝桿5底部設(shè)置有第一電極6，第一電極6的兩側(cè)設(shè)置有第二電極7，安裝桿5上還設(shè)置有兩個氣動支撐桿8；電焊負(fù)極4包括安裝板9，安裝板9上設(shè)置有第三電極10，第三電極10的兩側(cè)設(shè)置有若干個冷卻水循環(huán)管11。第一電極6包括第一電極外套12，第一電極外套12底部設(shè)置有齒形部13，第一電極外套12連接至直流電源正極，第一電極外套12內(nèi)設(shè)置有芯柱14，芯柱14通過第一彈簧體15與安裝桿5連接，芯柱14和第一電極外套12之間設(shè)置有絕緣層16，芯柱14的底部設(shè)置有球形面17。齒形部13的齒尖部位外側(cè)設(shè)置有擋板18，相鄰的齒尖部位之間連接有金屬絲19。第二電極7包括第二電極外套21，第二電極外套21連接至直流電源正極，第二電極外套21底部設(shè)置有金屬墊板22，金屬墊板22的外側(cè)設(shè)置有弧形延長板23，金屬墊板22內(nèi)側(cè)的底面設(shè)置有第一凹槽24。第二電極7與焊接面的接觸點(diǎn)和第一電極6與焊接面的接觸點(diǎn)之間的距離為0.65mm。氣動支撐桿8底部軸接有限位塊25，限位塊25內(nèi)設(shè)置有緩沖腔26，緩沖腔26內(nèi)設(shè)置有液壓緩沖套27，液壓緩沖套27兩側(cè)設(shè)置有第二彈簧體28，第二彈簧體28與液壓緩沖套27之間的夾角為35°，限位塊25的底面設(shè)置有若干個相互平行的導(dǎo)流槽29，導(dǎo)流槽29的側(cè)壁傾斜向下設(shè)置，導(dǎo)流槽29的兩側(cè)設(shè)置有若干個垂直于導(dǎo)流槽29的狹縫30。氣動支撐桿8與限位塊25之間設(shè)置有連接軸31，限位塊25上設(shè)置有與連接軸31兩端連接的軸承32，氣動支撐桿8上設(shè)置有與連接軸31中部連接的軸套33，軸套33與軸承32之間設(shè)置有扭簧34，軸承32的底部通過第三彈簧體35設(shè)置有橡膠墊36。第三電極10包括插接在間隙5內(nèi)的匯流條37，匯流條37表面設(shè)置有與間隙5相平行的第二凹槽38，匯流條37連接至直流電源負(fù)極。

另外，齒尖部位底部與焊接部位接觸的位置設(shè)置有傾斜接觸面20，傾斜接觸面20與水平面的夾角為12°。傾斜接觸面20可以提高焊接位置熔化時的均勻度，減少飛濺。齒尖部位上還設(shè)置有通孔39，通孔39位于第一凹槽24的下方。通孔39可以提高熔融狀態(tài)焊料的流動性。冷卻水循環(huán)管11在匯流條37的兩側(cè)均勻分布，冷卻水循環(huán)管11頂部設(shè)置有第三凹槽40，第三凹槽40內(nèi)設(shè)置有翅片41。翅片41與焊縫間隙配合。通過設(shè)置第三凹槽40，避免了直接水冷使得焊縫內(nèi)部容易出現(xiàn)裂紋的問題，翅片41減少了由于設(shè)置第三凹槽40而帶來的熱傳遞效率降低的影響。

一種上述的改進(jìn)的焊接機(jī)器人的焊接方法，包括以下步驟：

a、將焊接件放置在模具側(cè)板2上，第一電極6和第二電極7對準(zhǔn)焊縫，氣動支撐桿8將焊接件壓接在模具側(cè)板2上；

b、開啟直流電源，電焊正極3和電焊負(fù)極4在驅(qū)動機(jī)構(gòu)的帶動下進(jìn)行點(diǎn)焊；

c、根據(jù)不同冷卻水循環(huán)管11內(nèi)水溫的變化判斷焊點(diǎn)周圍的溫度變化情況，據(jù)此調(diào)整焊接電流大??；

d、焊接完成后，使用冷卻水循環(huán)管11對焊縫進(jìn)行均勻降溫。

氣動支撐桿8與電焊正極3對于焊接件的壓力之和在焊接過程中保持不變。

本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)使用點(diǎn)焊技術(shù)實(shí)現(xiàn)長距離焊縫的自動焊接，尤其適用于板厚小于0.3mm、夾角小于30°的焊接位置。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。