[发明专利]热电池盖自动压入与焊接设备

说明书

技术领域

本发明涉及热电池盖压入装配以及环焊缝焊接的一种自动焊接设备，属于焊接设备技术领域。

背景技术

热电池盖的氩弧焊接是热电池生产过程中最重要的环节之一，焊接质量直接影响产品的成品率以及热电池成品的放电效应。截止目前，行业内一直采用手工焊接方法，即分两步完成此焊接工序：1、用压力设备和特定工装将电池盖压入到电池壳内(热电池型号不同，压入压力不同)，手工对环焊缝实施点焊(一般点焊6点左右)固定；2、点焊固定完成后，将该半成品热电池放入转台工装内，启动转台，手工进行环缝焊接。该焊接方法，焊接效率低，焊缝外观美观度很差，且整个过程中均是手工施焊，会受到各种人为因素的影响，如：焊工技术操作水平、熟练程度、情绪、疲劳程度的影响等，这些都直接影响产品焊接质量的性能和质量一致性。对于科研小量工件，该方法尚可。但是对于大批量工件的焊接，该种方法焊接成品率低、质量稳定性差的缺点便暴露出来。

发明内容

本发明针对热电池产品的生产特点，设计一种热电池盖的自动压入与焊接设备。该焊接设备取代手工施焊，实现焊接过程的自动化，以提高焊接质量和生产效率，降低生产成本。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：热电池盖自动压入与焊接设备，包括热电池盖压入定位系统、旋转施焊系统、焊枪定位组件、电气控制系统和本体支座。热电池盖压入定位系统由液压泵站、油缸、换向阀组、位移传感器、压头组件组成。旋转施焊系统由热电池定位工装(根据不同型号产品定制)、三爪卡盘、旋转组件、旋转驱动装置组成(包括电机和减速机)。焊枪定位组件由上、下轴承组件、旋转支撑杆、竖直调节杆、水平调节杆、焊枪固定杆和焊枪微调滑台组成。电气控制系统由人机交互界面与电气控制柜组成。本体支座包括上支撑框架和下支撑框架。

所述上支撑框架和下支撑框架通过螺栓连接固定形成设备的本体支座；所述换向阀组安装在液压泵站上；所述液压泵站置于下支撑框架电机支撑板一侧，所述油缸安装固定上支撑框架顶面中心轴上；所述位移传感器(光栅尺)固定端安装在上支撑框架上顶面，移动端安装固定在压头组件上；所述压头组件与油缸活塞杆通过法兰连接，可随油缸活塞直线运动；所述旋转组件通过螺栓固定在本体支座工作台面上；所述旋转驱动装置(包括电机和减速机)与旋转组件可转动部分通过螺栓连接固定；所示三爪卡盘固定在旋转组件止口上；所述热电池定位工装由三爪卡盘固定；所述焊枪定位组件中，焊枪旋转支撑杆通过上、下两组轴承组件固定在上支撑框架(Ⅰ)和(Ⅱ)所示位置处，竖直调节杆一端安装在旋转支撑杆上，水平调节杆一端安装在竖直调节杆上，焊枪固定杆一端安装在水平调节杆上，焊枪微调滑台安装在焊枪固定杆上；所述人机交互界面安装在上支撑框架易于操作的立柱上，电气控制柜置于下支撑框架电机支撑板另一侧。

作为优选，压头组件与油缸通过法兰连接，可随油缸在行程范围内上下自由伸缩，同时压头组件内轴承使用轴向止推轴承，使得压头组件轴在压紧电池盖受力时，在摩擦力的作用下，能随工件做同步自由运转。

作为优选，使用高精度光栅位移传感器(精度在5u)，随压头组件上下伸缩，监测压头位移数据，并将数据实时反馈给控制系统，确保热电池盖压入热电池壳体的深度满足生产工艺要求。

作为优选，换向阀组采用美国派克高精度比例换向阀，保证驱动油缸伸缩动作的精确可靠。

作为优选，旋转驱动装置使用步进电机带动减速机，保证工件在低速焊接时的旋转稳定性，同时通过控制电机运转的脉冲数，精确控制焊机起弧与收弧的位置，保证电池盖的最佳焊接效果。

作为优选，电气控制系统采用PLC为主控单元，抗焊机干扰工作能力强，触控屏作为人机交互界面，参数设定与查看直观，操作方便。

作为优选，上支撑框架采用整体铸造成型，上支撑框架顶面油缸安装孔与底面旋转组件安装孔一次装卡加工成型，可保证设备组装完成后，压头组件与旋转组件同步旋转的轴心偏心度低，利于同步运转。