三轴联动自动焊接设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种三轴联动自动焊接设备，其包括：三轴联动点焊机头，其包括底板、紧固于底板一侧且设有Y轴滑块的Y轴滑台、安装在Y轴滑块上且设有X轴滑块的X轴滑台、安装于X轴滑块上且设有可安装平行电极焊头的焊头夹的点焊机头，以及安装在点焊机头上设有Z轴滑块的Z轴滑台，其中，Z轴滑块与点焊机头活动连接；自动化控制与驱动装置，分别与X轴滑台、Y轴滑台和Z轴滑台电性连接；以及包括脉冲输出焊接电源的点焊机主机，点焊机主机通过输出电缆与点焊机头上的焊头夹电性连接，点焊机主机还包括与点焊机主机电性连接的焊接质量自动监测装置和二组放大电路及其切换装置。本实用新型三轴联动自动焊接设备结构紧凑合理，能有效保证自动化设备对安装精准度的要求。
【专利说明】
三轴联动自动焊接设备
技术领域
[0001] 本实用新型属于电阻焊和焊接自动化领域，更具体地说，本实用新型涉及一种三 轴联动自动焊接设备，其可以实现平行电极焊头焊接漆包线的焊接自动化。
【背景技术】
[0002] 现有技术电阻焊的焊接自动化都是采用由X轴滑台和Y轴滑台组成的两轴联动工 件台，在两轴联动的工件台上通过固定支架安装点焊机头，再把Z轴滑台独立固定在点焊机 头上。
[0003] 现有技术的自动化焊接结构虽然可以保证点焊机头电极力对焊件加压的稳定性， 但是，在焊接大面积集成工件时（比如1C卡制造时集成了数十个1C卡工件，工件面积约700 X700mm)，两轴联动的工件台X轴滑台的行程和Y轴滑台的行程必须要达到二倍工件的长度 才可以满足点焊机机头的焊接要求，焊接精度也难以满足要求，对平行电极焊头焊接大面 积工件带来很大的困扰。
[0004] 在电子元器件的制造过程中，往往需要以平行电极焊头焊接大量漆包线的工件， 但是，目前现有技术以平行电极焊头焊接漆包线的点焊机主机还不能对焊接质量自动监 测 。
[0005] 此外，现有技术的点焊机主机也没有二组放大电路及其可切换装置，也给平行电 极焊头焊接漆包线的焊接自动化带来困扰。
[0006] 有鉴于此，确有必要提供一种结构紧凑合理且能有效保证自动化设备对安装精准 度要求的点焊机头自动焊接设备。
【发明内容】
[0007] 本实用新型的目的在于：提供一种点焊机头自动焊接设备，其不仅结构紧凑合理 而且能有效保证自动化设备对安装精准度的要求。
[0008] 为了实现上述发明目的，本实用新型提供了一种三轴联动自动焊接设备，其包括：
[0009] 三轴联动点焊机头，其包括底板、紧固于底板一侧且设有Y轴滑块的Y轴滑台、安装 在Y轴滑块上且设有X轴滑块的X轴滑台、安装于X轴滑块上且设有可安装平行电极焊头的焊 头夹的点焊机头，以及安装在点焊机头上设有Z轴滑块的Z轴滑台，其中，Z轴滑块与点焊机 头活动连接；
[0010] 自动化控制与驱动装置，分别与X轴滑台、Y轴滑台和Z轴滑台电性连接;以及
[0011] 包括脉冲输出焊接电源的点焊机主机，点焊机主机通过输出电缆与点焊机头上的 焊头夹电性连接。
[0012] 作为本实用新型三轴联动自动焊接设备的一种改进，所述点焊机主机还包括与点 焊机主机电性连接的焊接质量自动监测装置。
[0013] 作为本实用新型三轴联动自动焊接设备的一种改进，所述焊接质量自动监测装置 包含脉冲输出电参数实时检测电路和焊接质量监测电路，脉冲输出电参数实时检测电路通 过电流传感器和中央处理电路实现对平行电极焊头脉冲输出能量的实时检测;焊接质量监 测电路将平行电极焊头脉冲输出能量实时检测值的一定百分比设置为平行电极焊头焊接 质量的监测值，当平行电极焊头作业时输出的能量低于监测值即发出报警讯号，实现对平 行电极焊头焊接质量的自动监测。
[0014] 作为本实用新型三轴联动自动焊接设备的一种改进，所述脉冲输出电参数检测电 路实时检测脉冲输出电流、脉冲输出能量、脉冲输出电阻、脉冲输出电压、脉冲输出时间，以 及实时检测平行电极焊头的焊接次数。
[0015] 作为本实用新型三轴联动自动焊接设备的一种改进，所述点焊机主机的面板上 设有液晶显示屏、数字拨码开关和启动/切断开关，液晶显示屏显示实时检测的脉冲输出电 参数，数字拨码开关将脉冲输出能量实时检测值的一定百分比设置为焊接质量监测值，启 动/切断开关用于启动焊接质量自动监测装置和切断报警讯号。
[0016] 作为本实用新型三轴联动自动焊接设备的一种改进，所述焊接质量监测电路将脉 冲输出能量实时检测值的90%_98%设置为焊接质量的监测值。
[0017] 作为本实用新型三轴联动自动焊接设备的一种改进，所述点焊机头上安装的Z轴 滑台设有带电磁阀的气缸，气缸的活动轴与点焊机头活动连接。
[0018] 作为本实用新型三轴联动自动焊接设备的一种改进，所述平行电极焊头为焊头尖 端接触式平行电极焊头、圆柱形焊头尖端连体式平行电极焊头，或扁平形焊头尖端连体式 平行电极焊头。
[0019] 作为本实用新型三轴联动自动焊接设备的一种改进，所述点焊机主机包括与点焊 机主机电性连接的二组放大电路及其切换装置。
[0020] 作为本实用新型三轴联动自动焊接设备的一种改进，所述二组放大电路及其切换 装置包括分别与其中一组放大电路连接的二个电插座、从中央处理电路及脉冲输出变压器 引出的一个电插头，电插头只与其中一个电插座连接，实现一组放大电路工作而另一组放 大电路备用的切换。
[0021] 作为本实用新型三轴联动自动焊接设备的一种改进，所述电插座安装在点焊机主 机的后面板上。
[0022] 作为本实用新型三轴联动自动焊接设备的一种改进，所述电插座和电插头包括能 导通大于20A电流的三个引脚的航插。
[0023]作为本实用新型三轴联动自动焊接设备的一种改进，所述二组放大电路中的一组 为由三极管组成的放大电路，另一组为由场效应管组成的放大电路。
[0024] 相对于现有技术，本实用新型三轴联动自动焊接设备具有以下优点：
[0025] 首先，本实用新型三轴联动自动焊接设备通过底板把自动化运动装置的X轴滑 台、Y轴滑台、Z轴滑台与点焊机头安装成一体，构成三轴联动的点焊机头，相对于现有技术 点焊机头，本实用新型三轴联动自动焊接设备不仅结构紧凑合理，而且能有效保证自动化 设备对安装精准度的要求。
[0026] 其次，本实用新型根据平行电极焊头尖端具固有电阻的特殊结构，提出对平行电 极焊头脉冲输出能量的实时检测，不仅是平行电极焊头工作状态的实时检测，也是焊接质 量在脉冲输出能量上的检测。本实用新型点焊机头的焊接质量自动监测装置包括脉冲输出 电参数实时检测电路和焊接质量监测电路，脉冲输出电参数实时检测电路通过电流传感器 和中央处理电路实现对平行电极焊头脉冲输出能量的实时检测。焊接质量监测电路则将脉 冲输出能量实时检测值的一定百分比设置为平行电极焊头焊接质量的监测值，当平行电极 焊头作业时的脉冲输出能量低于监测值即发出报警，实现对平行电极焊头焊接质量和焊头 工作状态的自动监测。因此，本实用新型三轴联动自动焊接设备为一种可适用于采用平行 电极焊头焊接大量漆包线工件的不可或缺的焊接自动化设备。
[0027] 最后，本实用新型三轴联动自动焊接设备的点焊机主机在应用相同的大电容、相 同的脉冲输出变压器，组成焊接电源的其它信号电路、功率电路也相同的条件下，提出了二 组放大电路及其可切换装置的结构，二组放大电路各自独立，通过切换装置实现一组放大 电路工作而另一组放大电路备用的切换。
【附图说明】
[0028] 下面结合附图和【具体实施方式】，对本实用新型三轴联动自动焊接设备进行详细说 明，其中：
[0029]图1为本实用新型三轴联动自动焊接设备的结构示意图。
[0030] 图2为适用于本实用新型三轴联动自动焊接设备的各种平行电极焊头的结构示意 图和局部放大图。
[0031] 图3为图2所示平行电极焊头的工作过程和原理示意图。
[0032]图4A为本实用新型三轴联动自动焊接设备的电路原理框图，其中示出了焊接质 量自动监测装置。
[0033]图4B为本实用新型三轴联动自动焊接设备的电路原理框图，其中示出了焊接质量 自动监测装置和二组放大电路及其切换装置。
[0034]图5A为本实用新型三轴联动自动焊接设备中点焊机主机的结构示意图，其中示出 了点焊机主机的前面板。
[0035]图5B为本实用新型三轴联动自动焊接设备中点焊机主机的结构示意图，其中示出 了点焊机主机的后面板。
【具体实施方式】
[0036]为了使本实用新型的目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图 和【具体实施方式】，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具 体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。
[0037]本实用新型三轴联动自动焊接设备包括三轴联动点焊机头的自动化部分和带焊 接质量自动监测装置的点焊机主机部分，下面分别对两部分进行说明：
[0038] 一、三轴联动点焊机头的自动化部分
[0039]请参照图1所示，本实用新型三轴联动点焊头自动焊接设备包括：
[0040] 三轴联动点焊机头101，其包括底板105、紧固于底板105-侧且设有Y轴滑块107A 的Y轴滑台107、安装在Y轴滑块107A上且设有X轴滑块106A的X轴滑台106、安装于X轴滑块 106A上且设有可安装平行电极焊头的焊头夹109的点焊机头104,以及安装在点焊机头104 上设有Z轴滑块108A的Z轴滑台108,其中，Z轴滑块108A与点焊机头101活动连接；
[0041] 自动化控制与驱动装置102,分别与X轴滑台106、Y轴滑台107和Z轴滑台108电性连 接；以及
[0042]包括脉冲输出焊接电源的点焊机主机103,点焊机主机103通过输出电缆与点焊机 头101上的焊头夹109电性连接。
[0043]需要说明的是，自动化领域的滑台是指以伺服电机或步进电机带动丝杆，通过自 动化PLC编程和驱动装置控制其运动，设置在横坐标方向称之为X轴滑台，设置在纵坐标方 向称之为Y轴滑台，设置在竖向坐标称之为Z轴滑台。本实用新型涉及的Z轴滑台除了可以应 用以电机带动丝杆的电动滑台，由于点焊机头104活动行程是从起点到终点中途不需要停 顿的较短的焊接行程，因而安装在点焊机头上的Z轴滑台108也可以采用以压缩空气驱动的 气动滑台：带电磁阀的小气缸安装在点焊机头上，小气缸的活动轴与点焊机头的活动机构 104A连接，即可满足其使用要求。
[0044] 从图1中可以看到，三轴联动点焊机头下方的底板105也就是点焊机头101对工件 焊接的区域，由于点焊机头101是以三轴联动的方式进行运动而工件不需要活动，所以三轴 联动的点焊机头101选用X轴滑台106和Y轴滑台107行程的长度只需要与工件的长度相等就 可满足对工件的焊接要求。如果采用现有技术X轴滑台和Y轴滑台连接成两轴联动的工件 台，点焊机头固定不动，所选用X轴滑台和Y轴滑台行程的长度就必须要有工件长度的二倍 才能满足对工件的焊接要求，因而本实用新型三轴联动点焊机头具有结构紧凑合理的特 点，更适用于电阻焊显微焊接和大面积的集成工件。
[0045] 还需要指出的是，本实用新型三轴联动点焊机头通过底板105把X轴滑台106、Y轴 滑台107、Z轴滑台108及点焊机头101连结成一体化结构，一体化结构也就是上述的各种组 件已安装为独立的整体，这在对各种组件的安装要求十分精准的自动化有十分重要的使用 意义，原因在于，各种组件在用户现场安装要保证其精准度的难度很大，换句话说，三轴联 动点焊机头是以整体出厂，无需在用户现场对各种组件再做安装。
[0046] 需要说明的是，三轴联动点焊机头主要应用在以平行电极焊头直接焊接漆包线工 件的电阻焊显微焊接设备自动化上，电阻焊显微焊接对电极力的要求一般在10N左右就可 以满足使用要求，因而电阻焊显微焊接完全可以把点焊机头安装在X轴滑台Y轴滑台上。
[0047] 二、带焊接质量自动监测装置和二组放大电路及其切换装置的点焊机主机部分
[0048] 本实用新型需要为平行电极焊头焊接大量漆包线工件提供焊接质量自动监测，首 先要对平行电极焊头的结构，对平行电极焊头焊接漆包线的工作过程和原理，对平行电极 焊头脉冲输出能量与焊接的脉冲输出能量的关系有明确了解：
[0049] 1.平行电极焊头的结构:本实用新型把与焊接电源正负极连接的焊接金属称之为 电极，把二个电极置于焊接同一侧称之为平行电极，把平行的二个电极固连成一体称之为 平行电极焊头，如图2所示，平行电极焊头有以下几种类型：一是焊头尖端绝缘式平行电极 焊头，尖端绝缘式平行电极焊头201包括平行的二个电极201-1、201-2,二个电极之间的中 间绝缘固定层201-3和二个电极的焊头尖端部201-4;二是焊头尖端接触式平行电极焊头 202、尖端接触式平行电极焊头202包括平行的二个电极202-1、202-2，二个电极之间的中间 绝缘固定层202-3和二个电极的焊头尖端接触的固有电阻结合部202-4;三是圆柱形的尖端 连体式平行电极焊头203,圆柱形的尖端连体式平行电极焊头203包括平行的二个电极203- 1、203-2,二个电极之间的中间绝缘固定层203-3和二个电极的焊头连体的固有电阻结合部 203-4;四是扁平形的焊头尖端连体式平行电极焊头204,扁平形的焊头尖端连体式平行电 极焊头204包括平行的二个电极204-1、204-2,二个电极之间的中间分隔槽204-3和二个电 极的焊头连体的固有电阻结合部204-4。需要指出的是，由于尖端接触式或尖端连体式平行 电极焊头的焊头尖端具有固有电阻结合部的特征结构，因此只有尖端接触式或尖端连体平 行电极焊头才可以焊接漆包线。为了便于叙述，本实用新型仅以焊头尖端连体式平行电极 焊头为例进行说明。
[0050] 2.平行电极焊头直接焊接漆包线的工作过程和原理：图3为平行电极焊头直接焊 接漆包线的工作过程和原理示意图：首先，在电阻焊点焊机主机上预设定好脉冲输出电参 数，以平行电极焊头301对被焊漆包线302在焊盘303上加压以触发焊接电源，脉冲输出电流 304首先通过平行电极焊头尖端的固有电阻结合部305,当固有电阻结合部305的电流密度 达到一定值时，焊头尖端产生电火花，漆包线上的绝缘层像热压焊一样被电火花熨除，继而 脉冲输出能量转而作用裸露的漆包线302和焊盘303,实现在同一脉冲输出完成对漆包线除 漆和焊接。
[0051] 3.平行电极焊头脉冲输出能量与焊接的脉冲输出能量的关系:为了 了解平行电极 焊头脉冲输出能量与焊接的脉冲输出能量的关系，本实用新型做了如下三个实验：
[0052]实验一:在恒电压调控的脉冲输出焊接电源上预设定脉冲输出电压为1.10V、脉冲 输出时间为l〇ms，在点焊机头上设定电极力为10N，以焊头尖端固有电阻结合部的电阻值为 3mQ的尖端连体式平行电极焊头对00.08mm的漆包线在焊盘上进行焊接并取得良好焊接 效果。
[0053]本实用新型以安捷伦示波器和电流示波器对上述正在焊接并取得良好焊接效果 的平行电极焊头进行检测;本实用新型又对没有进行焊接工作的同一平行电极焊头以相同 的电参数导通脉冲输出电流进行检测，发现二者的脉冲输出波形和电流波形完全相同，电 流示波器初始显示的脉冲输出电流都是360A。
[0054]实验二:本实用新型又把上述实验的脉冲输出电压预设定调为0.90V，其它所有条 件和电参数均不改变，结果出现焊接不牢，对出现焊接不牢进行焊接的平行电极焊头用安 捷伦示波器和电流示波器进行检测，同时还以同样的电参数对没有进行焊接的同一平行电 极焊头进行检测，发现二者在示波器的脉冲输出波形也完全相同，二者的初始脉冲输出电 流都是300A。
[0055] 实验三:本实用新型还以焊头尖端绝缘的平行电极焊头对00.08mm的裸铜线在同 样的焊盘上焊接，电流示波器检测取得良好焊接效果时的脉冲输出电流为115A，只有焊头 尖端连体电阻3mQ平行电极焊头脉冲输出电流的三分之一左右。
[0056]上述实验可以说明：相同的脉冲输出预设定的正常平行电极焊头，其脉冲输出能 量实时检测值都是恒定的；平行电极焊头在同一脉冲输出实现除漆和焊接，是通过平行电 极焊头尖端固有电阻结合部在导通电流时产生的脉冲输出能量完成的，对平行电极焊头脉 冲输出能量的实时检测反映了焊头尖端固有电阻结合部的电阻是否出现不可逆改变，所以 对平行电极焊头脉冲输出能量的实时检测不但是平行电极焊头工作状态的检测，也是焊接 质量在脉冲输出能量的检测。
[0057]以下结合图4A和图5A，详细描述焊接质量自动监测装置的结构和工作原理。
[0058]图4A示出了焊接质量自动监测装置的电路原理框图。
[0059] 如图4A所示，市电401经过整流电路402进入电容充放电路403,再经过放大电路 404进入脉冲输出变压器405,脉冲输出变压器405的输出电缆上安装有电流传感器以检测 对平行电极焊头409提供的脉冲输出电流，实现对漆包线工件410在焊盘上的除漆和焊接， 在安装平行电极焊头409的焊头夹上通过反馈线设置有负反馈电路408,恒电压调控的脉冲 输出电源通过脉冲输出电压和时间预设定406进入中央处理电路407,包括负反馈电路408 和电容充放电路403、放大电路404均进入中央处理电路407并接受其指令，实现脉冲输出变 压器405输出精确的脉冲输出电流。焊接质量自动监测装置411中的脉冲输出电参数实时检 测电路通过中央处理电路407和电流传感器实现了包括对脉冲输出电流、脉冲输出时间、脉 冲输出电压的实时检测，在获得上述电参数的实时检测后，通过单片机的处理和欧姆定律， 即可得到平行电极焊头脉冲输出电阻的实时检测，再根据焦耳定律Q=I 2RT得出脉冲输出 能量的实时检测。
[0060]焊接质量自动监测装置411中的焊接质量监测电路则将脉冲输出能量的一定百分 比（例如，脉冲输出能量实时检测值的95%-98%)设置为平行电极焊头焊接质量监测值， 当平行电极焊头作业时脉冲输出能量低于监测值即发出报警讯号，实现对平行电极焊头焊 接质量的自动监测。
[0061 ]图5A为在点焊机主机103的前面板的示意图。
[0062]点焊机主机103上安装有焊接质量自动监测装置，焊接质量自动监测装置包括设 置在点焊机主机103的前面板的液晶显示屏503、数字拨码开关504、启动/切断开关505的结 构。如图5A所示，带焊接质量自动检测装置的点焊机主机103在点焊机主机前面板501上除 安装有脉冲输出预设定的拨盘开关502外，还安装有液晶显示屏503、数字拨码开关504和启 动/切断开关505。
[0063] 液晶显示屏503用于显示各种脉冲输出电参数实时检测，包括显示脉冲输出能量 的实时检测、显示脉冲输出电阻的实时检测、显示脉冲输出电流的实时检测、显示脉冲输出 电压的实时检测、显示脉冲输出时间的实时检测等，还可显示每一支平行电极焊头焊接次 数的实时检测。
[0064] 数字拨码开关504用于把将冲输出能量实时检测值的一定百分比设置为平行电极 焊头焊接质量的监测值，数字拨码开关504实际使用时可只要二位数就能实现把脉冲输出 能量的实时检测设置为监测值，比如设置为95,就表示监测值为脉冲输出能量检测值的 95%〇
[0065] 启动/切断开关505具实际使用意义，操作时以平行电极焊头取得满意焊接效果后 把开关505切换到启动位置，焊接质量自动监测装置进入工作状态，如果平行电极焊头作业 时脉冲输出能量检测低于设定的监测值，即发出报警讯号，提示需要对影响焊接质量的条 件进行处理，报警讯号显示后需要把开关505转换到切断位置才能切断报警讯号。
[0066]下面结合图4B和图5B，详细描述二组放大电路及其可切换装置的结构和工作原 理。
[0067]图4B示出了二组放大电路及其可切换装置的电路原理框图，市电401经过整流电 路402进入电容充放电路403，各自独立的二组放大电路404-1、404-2上安装有各自与放大 电路电性连接的二个电插座404-3、404-4,以及从中央处理电路407和脉冲输出变压器405 引出的电源插头412,通过电插头412与电插座404-3或与404-4连接，实现二组放大电路只 有一组工作而另一组备用及切换。上述二组放大电路404-1、404-2的二个电插座404-3、 404-4和电插头412构成本实用新型提出的二组放大电路及其切换装置。需要说明的是，图 4B除了二组放大电路及其可切换装置外，其它部分与图4A完全相同。
[0068] 下面说明二组放大电路及其可切换装置在本实用新型三轴联动自动焊接设备中 的应用。
[0069] 本实用新型三轴联动自动焊接设备的点焊机主机主要采用尖端接触式平行电极 焊头和尖端连体式平行电极焊头，其尖端固有电阻一般在2mQ-10mQ之间，用户一般焊接 0O.O2-O.2Omm漆包线引出线，焊接焊盘包括镀金焊盘工件、镀锡焊盘工件，焊接方式有 手动焊接或自动焊接，使用要求脉冲输出功率的波动很大，可以在100-1000VA，也就是焊接 小线径漆包线时要求脉冲输出功率小，线性好;而在焊接大线径漆包线时要求脉冲输出功 率大，在自动焊接时要求电路抗干扰能力强，另外焊接焊盘的不同对脉冲输出也有不同要 求，而现有技术点焊机主机的放大电路都只有一组，无法满足各种不同的焊接要求。
[0070] 放大电路既可以用三极管、又可以用场效应管。本申请的发明人进行过如下的试 验：以应用相同的大电容和相同的脉冲输出变压器(二个大电容规格为250V、6800UF，脉冲 输出变压器规格为E1162 X 100，变压比为25:1 )，组成焊接电源的其它信号电路、功率电路 也相同的条件下，分别以三极管和场效应管组成不同的放大电路，发现有如下特点：以三极 管组成的放大电路焊接电源最大脉冲输出在500VA左右，具有脉冲输出线性好、精度高，适 用于焊接小线径漆包线、镀金焊盘工件和手动焊接；以场效应管组成的放大电路的焊接电 源最大脉冲输出约1000VA，具有脉冲输出能量大、放大电路抗干扰能力强的优点，适用于焊 接稍粗线径的漆包线、镀锡焊盘工件和自动焊接。
[0071] 由于实现脉冲输出功率在1000VA对于电阻焊领域是很小的输出功率，本实用新型 在应用相同的大电容和相同的脉冲输出变压器的条件下提出二组放大电路及其可切换装 置的结构，通过对各自独立的二组放大电路的切换，当其中一组放大电路工作时，另一组放 大电路作为备用，不但满足各种焊接的不同焊接要求，也提高了点焊机主机的保险系数。 [0072]图5B示出了点焊机主机103的后面板。
[0073]各自独立的二组放大电路中的一组为由三极管组成的放大电路，另一组由场效应 管组成的放大电路。
[0074]二组放大电路的切换装置可以有各种各样的方法，比如采用转换开关的方法，但 由于放大电路与其它电路的连接需要导通大功率大电流，给采用转换开关增加很大的难 度，本实用新型提出采用二个电插座和一个电插头的方法，较好的满足了对大功率大电流 的导通。下面结合【附图说明】如下：
[0075]如附图5B所示，航插的二个电插座506、507安装在点焊机主机103的后面板上，可 以采用能导通大于20A电流的三个引脚的航插，相应从中央处理电路和脉冲输出变压器引 出的电插头508也可以从点焊机主机103的后面板引出。当电插头508连接在其中一个电插 座上时，就能实现一组放大电路工作时，另一组放大电路作为备用，二组放大电路可以相互 切换。使用航插作二组放大电路的连接和切换具有结构简单、使用方便、经济实用的优点。
[0076] 结合以上对本实用新型【具体实施方式】的详细描述可以看出，相对于现有技术，本 实用新型三轴联动自动焊接设备具有以下优点：
[0077] 首先，本实用新型三轴联动自动焊接设备通过底板105把自动化运动装置的X轴滑 台106、Y轴滑台107、Z轴滑台108与点焊机头101安装成一体，构成三轴联动的点焊机头，相 对于现有技术点焊机头，本实用新型三轴联动自动焊接设备不仅结构紧凑合理，而且能有 效保证自动化设备对安装精准度的要求。
[0078] 其次，本实用新型根据平行电极焊头尖端具固有电阻的特殊结构，提出对平行电 极焊头脉冲输出能量的实时检测，不仅是平行电极焊头工作状态的实时检测，也是焊接质 量在脉冲输出能量上的检测。本实用新型点焊机头的焊接质量自动监测装置包括脉冲输出 电参数实时检测电路和焊接质量监测电路，脉冲输出电参数实时检测电路通过电流传感器 和中央处理电路实现对平行电极焊头脉冲输出能量的实时检测。焊接质量监测电路则将脉 冲输出能量实时检测值的一定百分比设置为平行电极焊头焊接质量的监测值，当平行电极 焊头作业时的脉冲输出能量低于监测值即发出报警，实现对平行电极焊头焊接质量和焊头 工作状态的自动监测。因此，本实用新型三轴联动自动焊接设备为一种可适用于采用平行 电极焊头焊接大量漆包线工件的不可或缺的焊接自动化设备。
[0079] 最后，本实用新型三轴联动自动焊接设备的点焊机主机在应用相同的大电容、相 同的脉冲输出变压器，组成焊接电源的其它信号电路、功率电路也相同的条件下，提出了二 组放大电路及其可切换装置的结构，二组放大电路各自独立，通过切换装置实现一组放大 电路工作而另一组放大电路备用的切换。
[0080] 根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实 施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施 方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。 此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实 用新型构成任何限制。
【主权项】
1. 一种三轴联动自动焊接设备，其特征在于，所述三轴联动自动焊接设备包括： 三轴联动点焊机头，其包括底板、紧固于底板一侧且设有Y轴滑块的Y轴滑台、安装在Y 轴滑块上且设有X轴滑块的X轴滑台、安装于X轴滑块上且设有可安装平行电极焊头的焊头 夹的点焊机头，以及安装在点焊机头上设有Z轴滑块的Z轴滑台，其中，Z轴滑块与点焊机头 活动连接； 自动化控制与驱动装置，分别与X轴滑台、Y轴滑台和Z轴滑台电性连接；以及 包括脉冲输出焊接电源的点焊机主机，点焊机主机通过输出电缆与点焊机头上的焊头 夹电性连接。2. 根据权利要求1所述的三轴联动自动焊接设备，其特征在于，所述点焊机主机还包括 与点焊机主机电性连接的焊接质量自动监测装置。3. 根据权利要求2所述的三轴联动自动焊接设备，其特征在于，所述焊接质量自动监测 装置包含脉冲输出电参数实时检测电路和焊接质量监测电路，脉冲输出电参数实时检测电 路通过电流传感器和中央处理电路实现对平行电极焊头脉冲输出能量的实时检测;焊接质 量监测电路将平行电极焊头脉冲输出能量实时检测值的一定百分比设置为平行电极焊头 焊接质量的监测值，当平行电极焊头作业时输出的能量低于监测值即发出报警讯号，实现 对平行电极焊头焊接质量的自动监测。4. 根据权利要求3所述的三轴联动自动焊接设备，其特征在于，所述脉冲输出电参数检 测电路实时检测脉冲输出电流、脉冲输出能量、脉冲输出电阻、脉冲输出电压、脉冲输出时 间，以及实时检测平行电极焊头的焊接次数。5. 根据权利要求3所述的三轴联动自动焊接设备，其特征在于，所述点焊机主机的面 板上设有液晶显示屏、数字拨码开关和启动/切断开关，液晶显示屏显示实时检测的脉冲输 出电参数，数字拨码开关将脉冲输出能量实时检测值以一定百分比设置为焊接质量监测 值，启动/切断开关用于启动焊接质量自动监测装置和切断报警讯号。6. 根据权利要求3所述的三轴联动自动焊接设备，其特征在于，所述焊接质量监测电路 将脉冲输出能量实时检测值的90%_98%设置为焊接质量的监测值。7. 根据权利要求1所述的三轴联动自动焊接设备，其特征在于，所述点焊机头上安装的 Z轴滑台设有带电磁阀的气缸，气缸的活动轴与点焊机头活动连接。8. 根据权利要求1所述的三轴联动自动焊接设备，其特征在于，所述平行电极焊头为焊 头尖端接触式平行电极焊头、圆柱形焊头尖端连体式平行电极焊头，或扁平形焊头尖端连 体式平行电极焊头。9. 根据权利要求1所述的三轴联动自动焊接设备，其特征在于，所述点焊机主机包括与 点焊机主机电性连接的二组放大电路及其切换装置。10. 根据权利要求9所述的三轴联动自动焊接设备，其特征在于，所述二组放大电路及 其切换装置包括分别与其中一组放大电路连接的二个电插座、从中央处理电路及脉冲输出 变压器引出的一个电插头，电插头只与其中一个电插座连接，实现一组放大电路工作而另 一组放大电路备用的切换。11. 根据权利要求10所述的三轴联动自动焊接设备，其特征在于，所述电插座安装在点 焊机主机的后面板上。12. 根据权利要求10所述的三轴联动自动焊接设备，其特征在于，所述电插座和电插头 为能导通大于20A电流的三个引脚的航插。13.根据权利要求9所述的三轴联动自动焊接设备，其特征在于，所述二组放大电路中 的一组为由三极管组成的放大电路，另一组为由场效应管组成的放大电路。
【文档编号】B23K11/25GK205496774SQ201620246985
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月26日
【发明人】杨仕桐, 杨诚, 蓝超华, 林健鸿
【申请人】广州微点焊设备有限公司