[实用新型]电阻点焊中电极位移的监测装置及电阻点焊设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域的焊接参数监测技术，特别涉及一种电阻点焊中电极位移的监测装置及电阻点焊设备。

背景技术

众所周知，在电阻点焊工艺中，电极位移是指熔核在形成过程中发生热膨胀位移时所引起的上下电极相离的位移变化量，其值被界定为是电阻点焊监测参数中反映焊点熔核质量的理想参数之一。显然，获取精准的电极位移变化量直接影响到焊点熔核质量的评价。

传统的热膨胀位移监测方法是只检测上电极的运动位移，即气缸动作的位移。该监测方法能够有效避免位移传感装置与被焊工件之间的干涉，但是该方法没有考虑点焊过程中下电极的位移运动，即电极臂的变形引起的下电极的位移，故检测出的电极位移并非真实的上下电极之间的相对位移。另外，有研究者将单个位移传感器安装在工装臂的一端，通过延长工装臂后其另一端与焊钳上下电极相连接，并通过标尺事先校正设定电极力下传感器检测值与真实值（标尺）之间的关系，该电极位移监测方法同样能避免位移传感装置与被焊工件之间的干涉。然而，该方法没有考虑点焊过程中电极力的动态变化引起的焊钳变形，同样存在检测误差；且当焊机或电极力设置改变时，电极位移的检测值需重新采用标尺校正，不适合于电极力发生变化的实际情况。

为了能实时准确测量出电极位移值，另有研究者提出了这样一种改进方案，在上述工装上相隔一定距离的两个位移传感器，从而利用梯形关系计算出真实的电极位移值。显然，该测量方法不需要标定，且克服了由动态电极力引起的焊钳变形而导致的测量误差问题。受其自身结构的限制，该方法存在误差积累与放大的问题，使位移传感器的测量精度必须由1微米提高到0.1微米，从而传感测量装置的费用大大提高。

有鉴于此，亟待另辟蹊径研制开发出一种电阻点焊中电极位移的检测技术，在确保检测精度的基础上，可有效降低检测配置成本。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种电阻点焊中电极位移的监测装置，以实时克服因电极力的动态变化引起的测量误差，同时测量累计误差小，不需使用昂贵的位移传感器。在此基础上，本实用新型还提供一种应用该监测装置的电阻点焊设备。

本实用新型提供的电阻点焊中电极位移的监测装置包括工装臂、两个位移传感装置和控制器；其中，所述工装臂固定于焊接设备基体，且其伸出端延伸至电极侧；两个所述位移传感装置上下间隔设置于所述工装臂的伸出端，以分别获得上电极固持部的高度位移量和下电极固持部的高度位移量；所述控制器接收两个所述位移传感装置采集的高度位移量，并按确定输出电极位移的变化量。

优选地，每个所述位移传感装置具体包括：激光位移传感器，设置于所述工装臂的伸出端部；和激光反射挡板，设置于相应电极的固持部。

优选地，每个所述位移传感装置具体包括：激光位移传感器，设置于相应电极的固持部；和激光反射挡板，设置于所述工装臂的伸出端部。

优选地，两个位移传感装置均采用磁致伸缩式位移传感器或者光电式位移传感器或者接触式光栅位移传感器。

优选地，所述工装臂的本体固定于所述焊接设备基体，并自所述本体向电极侧分别延伸形成上臂体和下臂体，分别用于设置所述位移传感装置。

优选地，两个所述位移传感装置上下对正设置。

本实用新型提供的电阻点焊设备，包括基体及设置于所述基体上的上、下电极；还包括如前所述的电阻点焊中电极位移的监测装置。

优选地，所述控制器输出所述电极位移的变化量至显示器进行显示。

实际应用时，焊接前上电极由其固持部的带动压下，与下电极对正。焊接过程中，熔核长大发生热膨胀位移时，上、下电极及其相应的固持部相离，上、下电极之间的距离则发生变化，与此同时，两个激光位移传感器所获取的上电极固持部的高度位移量和下电极固持部的高度位移量也相应发生变化；控制器接收两个所述位移传感装置采集的高度位移量，即可确定并输出电极位移的变化量。

与传统的检测技术相比，本方案的位移传感装置与被焊工件同样不会在焊接过程中发生干涉，其电极位移变化量通过工装臂上设置的两个激光位移传感器所获取的高度位移量而确定，充分考虑了电极力的动态变化引起的焊接设备基体变形，有效控制了电极力的动态变化可能引起的测量误差。同时，利用两个激光位移传感器直接获得上下电极相离的位移，可完全规避误差积累与放大的问题，从而无需配置较昂贵的高精度位移传感元件，为有效控制监测成本提供了可靠的保障。

附图说明

图1是具体实施方式所述电极位移监测装置与电阻点焊设备的装配关系轴测示意图；

图2示出了图1中所示两组激光位移传感器与相应激光反射挡板的相对工作位置关系；