用于双外观焊点的杠杆式浮动傀儡焊臂及傀儡焊机构的制作方法

本实用新型涉及一种傀儡焊臂及傀儡焊机构，属于焊接设备技术领域，尤其是涉及到一种用于汽车双外观焊点焊接的杠杆式浮动傀儡焊机械机构。

背景技术：

汽车的外观焊点，是指外露在汽车整车产品外观面上，没有内外饰件遮挡，能够被客户目视直观感受到的焊点。此类焊点因可视度高，其美观度会对客户体验造成很大影响。通常情况下，外观焊点的品质受电极杆对中性、电极臂与板件的倾斜角度、零件尺寸精度等多项因素影响，因而使用普通的焊接工艺较难提升。尤其是在较狭小的空间内分布两个或更多的外观焊点，由于焊钳可达性等因素影响使得传统工艺更难确保外观品质。

目前汽车行业为提升外观焊点品质，常采用如说明书附图1所示的傀儡焊对汽车外观焊点进行加工。由图中可知傀儡焊的工作原理是：当外部焊钳在铜排1上进行焊接时，铜排承受焊钳压力，并通过连接在其上的附缆2，将焊接电流传递至傀儡焊钳3。傀儡焊钳3通过自带的气缸提供持续稳定的焊接压力来压紧板件，电流流经傀儡焊钳上的电极和板件，并在两者接触面之间形成电阻热，从而生成电阻焊点。从中可以看出，铜排1和附缆2的作用仅仅是传导焊接电流，而傀儡焊钳3能否提供预设的输出压力，是决定外观焊点品质的首要因素。

传统的傀儡焊钳一般只能焊接单个的外观焊点，且电极与钳臂之间采用刚性连接，不具备浮动功效，因而在面对局部区域分布两个外观焊点时适用性不强。当将现有技术中的傀儡焊钳用于同时焊接两个焊点时，由于气缸压臂上的两个用于焊接的电极帽磨损量不同，如果动电极与气缸压臂之间采用刚性连接，电极帽与板件的接触面没有任何浮动余量，则会导致磨损量较多的那个电极帽与板件之间形成微小的间隙，造成焊点虚压的情况，严重影响焊钳输出压力，使外观焊点出现缩孔、凹坑甚至炸枪等缺陷。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于双外观焊点的杠杆式浮动傀儡焊臂及傀儡焊钳及傀儡焊机构，它不仅能够通过浮动机构保证外观焊点的品质，而且实现了同时可打两个外观焊点、成本低廉、输出压力稳定、满足节拍要求、占用空间小等诸项优点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了这样一种用于双外观焊点的杠杆式浮动傀儡焊臂，其包括焊钳压臂，所述焊钳压臂的两侧连接有焊钳动臂，所述焊钳动臂上固接有动电极；所述焊钳压臂端部设置有安装槽，所述安装槽内设置有杠杆轴，所述杠杆轴的两端分别连接有所述焊钳动臂；所述安装槽的上方可拆卸地连接有压块，所述压块朝向安装槽的一端设置有弧形压头，所述弧形压头的中轴线与所述杠杆轴的中轴线异面垂直，所述弧形压头的端部至所述安装槽的槽底面的距离大于所述杠杆轴的直径。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述压块和所述安装槽之间设置有调节垫片。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述压块的下端面至所述安装槽的槽底面的距离+所述压块的厚度＞所述杠杆轴的直径。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述焊钳动臂上设置有Y向调节螺杆，所述Y向调节螺杆的中心轴线与所述杠杆轴的中心轴线平行。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述安装槽的宽度与所述杠杆轴的直径相对应。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述杠杆轴为两个。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述压块为π形，所述安装槽的形状与所述压块的形状相对应。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述焊钳动臂对称设置于所述焊钳压臂的两侧。

本实用新型还公开了一种用于双外观焊点的杠杆式浮动傀儡焊钳，包括焊钳基座，所述焊钳基座上设置有翻转气缸、到位传感器和傀儡焊臂，所述傀儡焊臂与所述翻转气缸的输出端连接，所述傀儡焊臂为前述的杠杆式浮动傀儡焊臂。

本实用新型还公开了一种用于双外观焊点的杠杆式浮动傀儡焊机构，包括铜排、附缆和焊钳，所述铜排与所述焊钳通过所述附缆连接，所述焊钳为前述杠杆式浮动傀儡焊钳。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单、使用方便，通过浮动机构保证外观焊点的品质，而且实现了同时可打两个外观焊点、成本低廉、输出压力稳定、满足节拍要求、占用空间小等诸项优点。本发明通过在焊钳压臂上增加杠杆轴配合带有弧形压头的压块使得即便两个电极帽产生不均等的磨损，两个电极帽也仍然可以紧密的压实板件，并达到预期的焊接压力。

附图说明

图1是本实用新型实施例一种用于双外观焊点的杠杆式浮动傀儡焊机构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一种用于双外观焊点的杠杆式浮动傀儡焊钳的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一种用于双外观焊点的杠杆式浮动傀儡焊臂的结构示意图；

图4是本实用新型实施例一种用于双外观焊点的杠杆式浮动傀儡焊臂的结构侧视图；

图5是本实用新型实施例一种用于双外观焊点的杠杆式浮动傀儡焊臂的主视图；(隐藏了焊钳压臂)

图6是本实用新型实施例一种用于双外观焊点的杠杆式浮动傀儡焊臂的俯视图；(隐藏了焊钳压臂)

图7是本实用新型实施例一种用于双外观焊点的杠杆式浮动傀儡焊臂的左视图；(隐藏了焊钳压臂)

图中：1-铜排；2-附缆；3-傀儡焊钳；4-焊钳基座；5-翻转气缸；6-到位传感器；7-焊钳压臂；8-焊钳动臂；9-动电极；10-静电极；11-静电极支座；12-杠杆轴；13-Y向调节螺栓；14-压块；15-调节垫片。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

由说明书附图所示的一种用于双外观焊点的杠杆式浮动傀儡焊臂，其包括焊钳压臂7，焊钳压臂7的两侧连接有焊钳动臂8，焊钳动臂8上固接有动电极9；焊钳压臂7端部设置有多个安装槽，每个安装槽内设置有杠杆轴12，安装槽的上方设置有可拆卸地与焊钳压臂7连接的压块14，压块14朝向安装槽的一端设置有弧形压头14.1，弧形压头14.1的中轴线与杠杆轴12的中轴线异面垂直，弧形压头14.1的端部至所述安装槽的槽底面的距离大于杠杆轴12的直径，杠杆轴12的两端分别连接有焊钳动臂8连接。压块14和安装槽之间设置有调节垫片15。压块14的下端面至安装槽的槽底面的距离+压块14的厚度＞杠杆轴12的直径。焊钳动臂8上设置有Y向调节螺杆13，Y向调节螺杆13的中心轴线与杠杆轴12的中心轴线平行。安装槽的宽度与杠杆轴12的直径相对应。杠杆轴12为两个。压块14为π形，安装槽的形状与压块14的形状相对应。焊钳动臂8对称设置于焊钳压臂7的两侧。

本发明还公开了以下焊钳结构：在傀儡焊钳的压臂7的端部设计两个凹槽，穿过两根圆柱形杠杆轴12，并用压块14(带有弧形压头作为支点)压住。压块14与压臂7的凹槽之间使用螺栓连接，可通过调节垫片15来调节二者间隙，使杠杆轴12与压块14之间留有1mm左右的浮动余量。如此一来，杠杆轴12以压块14的接触面为支点，便形成了一个类似于跷跷板的、可沿平行于电极受力方向撬动的杠杆机构。该机构的浮动量可以使用Y向调节螺栓13和调节垫片15来调整，以适用不同工况。

两个动电极9分别通过螺母刚性紧固在杠杆轴12的两端。当动电极9压紧在板件上时，板件带来的反作用支撑力会传递到杠杆轴上，因为杠杆轴设计为可浮动的形式，反作用力会使得杠杆轴以压块14为支点发生微小的角度倾斜，并在压块14的压力作用下形成支撑。这样一来，气缸的压力通过压臂、杠杆轴的传导，稳定的分担至两个动电极上。即便两个电极帽产生不均等的磨损，两个电极帽也仍然可以紧密的压实板件，并达到预期的焊接压力(见图4)。

傀儡焊钳的运行原理为：在气缸5的作用力下，焊钳压臂7翻转并带动动电极臂8压紧板件。当气缸行程达到最大时，传感器6对机构进行到位检测，此时压臂上的力通过机械结构传输到动电极9上，并在静电极10的反面支撑力共同的作用下，持续向板件输出最大的压力。之后，外部焊钳在铜排1上进行打点焊接操作，通过附缆2的传递，将焊接电流传递至动电极9和静电极10。电极间的电流经过板件产生电阻热，形成焊接熔核，完成焊接过程。

通常，将静电极10设计成与零件外观面型面匹配的焊接铜板，这样得到的外观焊点平整无压痕，品质优良。

但是，傀儡焊钳机构能否输出设定的焊接压力，是保障外观焊点品质的关键。为达到满足焊接条件的稳定输出压力，需要注意以下几个因素：

1.气缸型号选择：

在选择气缸5型号时，需要进行气缸输出压力的计算，其计算公式为：

输出压力＝气缸内径底面积×系统压力÷傀儡焊钳集成的焊点数量

既：F＝[π×(D/2)²×P]/N

例如：傀儡焊钳同时焊接两个焊点，如果选取缸径φ100mm的气缸，则单个焊点获得的输出压力为：

[3.14×(10cm/2)²×6bar]/2＝235.5公斤＝235.5daN

另外，气缸导杆长度的选取也需要满足机构翻转所必需的行程要求，如果气缸导杆长度过短，机构还未翻转到位就已经到达了导杆的行程极限，则同样会出现压力不足的情况。

2.静电极支撑(零件11)的结构强度：

静电极支撑11的作用是把静电极帽牢固的安装在夹具本体上，其作用类似于普通焊钳的静电极臂。因静电极需要承受较大的焊接压力，因此其支座必须要设计为具备足够的刚性强度，否则的话，静电极在承压时会发生位置偏移，导致压力耗损。

3.电极帽磨损：

考虑到电极帽是易耗损件，不可避免在频繁焊接后会发生磨耗。当傀儡焊钳集成的两个电极帽磨损量不同时，如果动电极与气缸压臂之间采用刚性连接，电极帽与板件的接触面没有任何浮动余量，则会导致磨损量较多的那个电极帽与板件之间形成微小的间隙，造成焊点虚压的情况，严重影响焊钳输出压力，使外观焊点出现缩孔、凹坑甚至炸枪等缺陷。而本发明则通过将傀儡焊焊钳设计为一种杠杆式的浮动机构，使电极帽可以产生2mm的浮动量，即使电极帽磨损，也可以紧密的将板件压实，避免上述情况的发生。

应当理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。