专利名称：电容储能直接放电型可移动式螺母焊接机其专用焊枪及工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电容储能直接放电型可移动式螺母焊接机其专用焊枪及工艺。
背景技术：
目前国际通用的板金加工过程中，同时很多工件加工时，由于工件较大，或因几何形状较为复杂，因板材较薄，再进行各种连接件使用螺栓固定的情况下，就必须进行螺母焊接。此种焊接方式是在被焊工件上预先制作螺母焊接的定位孔，在焊接下臂设有定位导柱，在焊接时将焊接工件穿入定位导柱，将焊接螺母穿入定位导柱，此种定位方式为反定位，此种反定位在焊接时需要整体移动被焊工件，并逐一穿入定位导柱。因此工作强度大，效率低，因焊机功率较大，所以能耗较大，对电网容易产生冲击。这种焊接可采用多种焊接方式，如采用精确控制的点凸焊机进行焊接，因点凸焊机焊壁较短，无法进行大跨度的螺母焊接，如焊接部分几何形状较为复杂，则是此类焊接的禁区，如汽车制造业，在整车拼装焊接完成后，此类点凸螺母焊机，将无法对汽车内部的焊接工位，进行螺母焊接。另外，此类焊接压力要求较高，焊接电流相对较大，所以极易产生焊接螺母的内螺纹变形，而造成焊接失败，因点凸焊机采用反定焊接方式，在焊接过程中，因螺母定位凸台与工件预先制做的焊孔内孔壁相接触，这样焊接螺母的定位凸点与焊接工件上的焊孔内孔壁的接触电阻极小，在焊接过程中还会产生焊接电流的分流现象，因为焊接方式没有拉弧过程，整个焊接过程是在较大的电流直接熔化焊接螺母的焊接凸点，而形成熔熔金属，它将会对焊接电流的分流产生严重影响.焊接螺母直径越大，此种影响越大。
为了缩短焊接时间，减少热影响区域，防止焊接工件背面的变形，目前电容储能直接放电型焊接机所提供的最大充电电压为180V～220V之间，这种焊接螺母的定位凸点与焊接工件上的焊孔内孔壁的接触电阻极小，在焊接过程中也会产生焊接电流的分流现象，焊接电压越高，这种分流现象越严重。
如采用普通手弧焊机焊接，其焊接效率极低，成型也不美观，尤其在焊接几何尺寸较小的螺母时，极易烧损内螺纹，在焊接M4以下螺母时，此种手弧焊机，将无法正常焊接，并且能源浪费巨大。
发明内容
为解决上述技术中存在的问题，本发明目的是提供一种带有可移动焊枪的螺母焊接机其专用焊枪及工艺，该焊接机的工位不受几何形状较为复杂工件的限制，特别对大跨度的螺母焊接能完全适应，同时对电网不会产生冲击，以利于提高焊接效率，降低能耗。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种电容储能直接放电型可移动式螺母焊接机，它包括有焊接机的机壳，在所述机壳内装有用于引入焊机输入系统控制电路，所述控制电路的一次控制电路包括有输入电源插头，电源电缆，输入电源快速插头，输入电源快速插座，主电源开关，主电源接触器，主电源隔离变压器；主电源隔离变压器的副边绕有充电主回路线圈，其中所述充电主回路线圈是一组为充电主回路提供交流电压为20-80V的绕阻。
还提供一种实现所述焊接机的专用焊枪，该焊枪包括装有内枪体的壳体、枪头，其中在所述内枪体内部设有半自动螺母焊嘴锁紧装置，在所述焊枪壳体的手柄部分上设有开关装置；所述螺母焊嘴锁紧装置包括有在内枪体的一侧端部设有微调内螺纹与设在内枪体内的调节杆一侧的外螺纹相配合，由调节顶杆的一端穿过弹簧顶至压簧，压簧顶至调节钉尾部，调节钉一端顶至调节套尾部，调节套与顶杆通过螺纹连接，顶杆的螺纹上旋入调节螺母，调节套的尾部设有一椭圆形销孔，内置后推销，后推销与弹簧片一端为卡状连接，顶杆插入焊嘴内部中心处，焊嘴插入内枪体的一端，内枪体的前端部为椎形外螺纹，在焊嘴插入后，由锁母紧固；在焊枪壳体的手柄部分上设有带有微动开关的开关装置，所述开关装置包括有开关连接板，并连接有限位档板。
还提供一种使用所述焊接机的工艺方法，该方法包括以下步骤①、采用上述结构的移动式专用焊枪，将焊接螺母快速卡装在焊枪前部的焊嘴上；②、在焊接母材上的预先制做定位孔，焊枪将夹在焊枪上的焊接螺母顶部的定位台，准确的植入在焊接母材预先制做的定位孔内；③、将焊枪前端三个定位柱与母材可靠接触，以确保焊嘴与被焊母材焊接位置的垂直关系，扣动板机，进行放电焊接。
本发明的效果是使用带有一种电容储能直接放电型可移动式螺母焊接机及其工艺中的焊接机所提供的最大工作电压为20～80V，为此明显地改善了焊接螺母的定位凸点与焊接工件上的焊孔内孔壁的接触电阻极小，在焊接过程中产生焊接电流的分流现象。该工艺可在A3，不锈钢等金属材料上快速焊接，其焊接工艺具有效率高，使焊接后的工件外形美观，工作效率提高3倍左右，并在其他许多焊接方式无法完成工艺要求的产品上，该设备可顺利地实施焊接。
图1为本发明的焊接机电路结构示意图；图2为本发明的焊枪结构示意图；图3为本发明的焊接机结构分解示意图。
图2中主要部件序号1、焊接壳体2、限位档块3、开关连接板4、开关5、调节杆 6、后盖7、板机 10、导套13、弹簧 15、内腔体 16、后推销 17、弹簧片
18、压簧19、调节钉 20、锁母 21、调节套22、调节螺母23、顶杆24、焊嘴 25、内腔体导套26、绝缘补套27、枪头28、定位柱29、集电环30、集电环销柱 31、集电环销母 32、铜套 33、焊接电缆具体实施方式
结合附图及实施例对本发明的带有可移动焊枪螺母焊接机其专用焊枪及工艺加以说明。
如图1所示，本发明的电容储能直接放电型可移动式螺母焊接机包括有焊接机的机壳，在所述机壳内装有用于引入焊机输入系统控制电路，所述控制电路的一次控制电路包括有输入电源插头35，电源电缆36，输入电源快速插头37，输入电源快速插座，主电源开关K1，主电源接触器CJ1，主电源隔离变压器B1；主电源隔离变压器B1的副边绕有充电主回路线圈L2，其中所述充电主回路线圈L2是一组为充电主回路提供交流电压为20-80V的绕阻。
为实现所述电容储能直接放电型可移动式螺母焊接机的专用焊枪的结构如图2、3所示，包括装有内枪体15的壳体1、枪头27，在所述内枪体15内部设有半自动螺母焊嘴锁紧装置，在所述焊枪壳体1的手柄部分上设有开关装置；所述螺母焊嘴锁紧装置包括有在内枪体15的一侧端部设有微调内螺纹与设在内枪体15内的调节顶杆5一侧的外螺纹相配合，由调节顶杆5的一端穿过弹簧13顶至压簧18，压簧18顶至调节钉19尾部，(这里的压簧18和调节钉19的位置可互换)。调节钉19一端顶至调节套21尾部，调节套21与顶杆23通过螺纹连接，顶杆23的螺纹上旋入调节螺母22，调节套21的尾部设有一椭圆形销孔，内置后推销16，后推销16与弹簧片17一端为卡状连接，顶杆23插入焊嘴24内部中心处，焊嘴24插入内枪体15的一端，内枪体15的前端部为椎形外螺纹，在焊嘴24插入后，由锁母20紧固。在焊枪壳体1的手柄部分上设有带有微动开关的开关装置，所述开关装置包括有开关连接板3，并连接有限位档板2，板机7。所述的开关连接板3顶在板机7的后下部，开关连接板3与限位档板2连接。所述螺母焊嘴24是金属热喷涂处理的部件。
当不工作时，螺母焊嘴24在顶杆23，调节套20与调节钉19受压簧18的压力作用下将螺母焊嘴24内侧顶压涨开以便装卡焊接螺母。当工作时，内枪体15受压后移，造成弹簧片17受压变形，推动后推销16后移，造成顶杆23后移，于是螺母焊嘴24在弹性的作用下自动抱紧，从而保证焊钉与螺母焊嘴之间的良好电连接，以便顺利焊接。
上述由快速电源电缆插头37插入快速电源插座CZ1，通过电源电缆36将电源电缆插头35插入电源插座34，打开主电源开关K1，主电源变压器B1得电，主电源变压器的副边L2、L3、L4产生感应电压。在充电控制集成电路I3的控制下，充电主电路控制电路I2对储能电容器C1进行充电。调整充电调整电位器W1，从调整电位器W1中心头与控制电路负极在分压电阻R11和分压电阻R13的分压作用下，取出一个电压信号，对充电控制集成电路I3内部自设的基准电位进行比较。当达到预定值时，对充电主电路控制电路的触发信号进行封锁。根据对被焊接的工件实际要求，对焊机的焊接规范进行调整。
本发明的螺母焊接机的焊接工艺是采用移动式焊枪将焊接螺母快速的卡装在焊枪上，在焊接母材上的预先制作定位孔正面，由焊接螺母的定位台进行定位，方便快捷的进行焊接。此种焊接是由焊接螺母的引弧凸点进行引弧，在瞬间拉弧的状态下，将焊接螺母表面与被焊工件表面局部熔化，因为没有直接的熔熔金属参与放电，因此对该螺母焊机电流的分流现象起到很好的抑制作用。由于焊接卡具移动相当方便，所以可在大跨度及被焊母件几何形状极为复杂的情况下进行正定位焊接。
上述带有可移动焊枪螺母焊接机其专用焊枪及工艺方法包括以下步骤①、采用上述结构的移动式专用焊枪，将焊接螺母快速卡装在焊枪前部的焊嘴上；②、在焊接母材上的预先制做定位孔，将焊枪将夹在焊枪上的焊接螺母顶部的定位台，准确的植入在焊接母材预先制做的定位孔内；③、将焊枪前端3个定位柱与母材可靠接触，以确保焊嘴与被焊母材焊接位置的垂直关系，扣动板机，进行放电焊接。
这种焊接机采用直接放电电容储能方式进行焊接，它的焊接特征为首先将工频电能利用隔离的电源变压器进行降压。通过整流器将交流能量转变为直流电能，经过控制电路，对专用的储能电容器的储存电位和充电波形进行控制。通过精确的焊机内部电位信号对专用的储能电容的充电电位充电波形进行调整，并因外部供电网络的变化，对储能充电电位和电流波形所造成的影响进行闭环补偿。当储能电容器上的储能电位达到预定值时，对被焊工件进行焊接，本焊机有半自动锁紧功，此种螺母焊接简便快捷，可在各种复杂的几何形状的工件上进行全方位焊接，为一种高效节能的焊接设备。
本发明的正定位螺母焊接机采用电容放电方式进行焊接，所以能耗极小，此种焊接是由焊接螺母的引弧凸点进行引弧，在瞬间的拉弧状态下，将焊接螺母表面与被焊工件表面局部熔化，因为没有直接的熔熔金属参与放电，它对螺母焊机电流的分流现象起到很好的抑制作用，由于焊接卡具移动相当方便，所以可在大跨度及被焊母件几何形状极为复杂的情况下进行正定位焊接。
权利要求
1.一种电容储能直接放电型可移动式螺母焊接机，它包括有焊接机的机壳，在所述机壳内装有用于引入焊机输入系统控制电路，所述控制电路的一次控制电路包括有输入电源插头(35)，电源电缆(36)，输入电源快速插头(37)，输入电源快速插座，主电源开关(K1)，主电源接触(CJ1)，主电源隔离变压器(B1)；主电源隔离变压器(B1)的副边绕有充电主回路线圈(L2)，其特征是所述充电主回路线圈(L2)是一组为充电主回路提供交流电压为20-80V的绕阻。
2.实现权利要求1所述焊接机的专用焊枪，该焊枪包括装有内枪体(15)的壳体(1)、枪头(27)，其特征是在所述内枪体(15)内部设有半自动螺母焊嘴锁紧装置，在所述焊枪壳体(1)的手柄部分上设有开关装置；所述螺母焊嘴锁紧装置包括有在内枪体(15)的一侧端部设有微调内螺纹与设在内枪体(15)内的调节杆(5)一侧的外螺纹相配合，由调节顶杆(5)的一端穿过弹簧(13)顶至压簧(18)，压簧(18)顶至调节钉(19)尾部，调节钉(19)一端顶至调节套(21)尾部，调节套(21)与顶杆(23)通过螺纹连接，顶杆(23)的螺纹上旋入调节螺母(22)，调节套(21)的尾部设有一椭圆形销孔，内置后推销(16)，后推销(16)与弹簧片(17)一端为卡状连接，顶杆(23)插入焊嘴(24)内部中心处，焊嘴(24)插入内枪体(15)的一端，内枪体(15)的前端部为椎形外螺纹，在焊嘴(24)插入后，由锁母(20)紧固；在焊枪壳体(1)的手柄部分上设有带有微动开关的开关装置，所述开关装置包括有开关连接板(3)，并连接有限位档板(2)，板机(7)。所述的开关连接板(3)顶在板机(7)的后下部，开关连接板(3)与限位档板(2)连接。
3.根据权利要求2所述焊接机的专用焊枪，其特征是所述螺母焊嘴(24)是金属热喷涂处理的部件。
4.一种使用权利要求1所述焊接机的工艺方法，该方法包括以下步骤①、采用上述结构的移动式专用焊枪，将焊接螺母快速卡装在焊枪前部的焊嘴上；②、在焊接母材上的预先制做定位孔，将焊枪将夹在焊枪上的焊接螺母顶部的定位台，准确的植入在焊接母材预先制做的定位孔内；③、将焊枪前端3个定位柱与母材可靠接触，以确保焊嘴与被焊母材焊接位置的垂直关系，扣动板机，进行放电焊接。
全文摘要
本发明提供一种电容储能直接放电型可移动式螺母焊接机，在机壳内装有电源输入控制电路，在充电主回路线圈是一组为充电主回路提供交流电压为20－80V的绕阻，还提供一种实现所述焊接机的专用焊枪，同时还提供一种使用电容储能直接放电型可移动式螺母焊接机的工艺方法，本发明的效果是使用带有可移动焊枪正定位螺母焊机及其工艺可在A3，不锈钢等金属材料上快速焊接，其焊接工艺具有效率高，防止不应有的焊接工件变形，使焊接后的工件外形美观，工作效率提高3倍左右，并在其他许多焊接方式无法完成工艺要求的产品上，该设备可顺利地实施焊接。
文档编号B23K11/31GK1785570SQ20051001588
公开日2006年6月14日 申请日期2005年11月4日 优先权日2005年11月4日
发明者王建平 申请人:王建平, 张晓兵