一种铝合金工件的点焊设备的制作方法

1.本发明涉及铝合金焊接技术领域，具体为一种铝合金工件的点焊设备。


背景技术：

2.铝合金焊接是指铝合金材料的焊接过程。铝合金强度高、质量轻，主要焊接工艺为手工tig焊(非熔化极惰性气体保护焊)、自动tig焊和mig焊(熔化极惰性气体保护焊)。铝合金板材适用于点焊焊接方式。
3.由于铝为活泼金属，铝在空气中会发生氧化在其表面形成一层致密的氧化膜，因此现阶段在对铝合金板材进行焊接之前一般都会利用酸溶液或碱溶液对铝合金进行清洗，将其表面形成的氧化膜清除。但在清洗结束后，铝合金表面又会再次形成较薄的一层氧化膜，在焊接时对焊接质量造成一定的不利影响，而在现阶段缺少在焊接时对铝合金表面的氧化膜进行处理的措施，存在较大的弊端。
4.为此，提出一种铝合金工件的点焊设备。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种铝合金工件的点焊设备，通过往复驱动机构带动活动刷和固定刷先后对铝合金工件进行刷洗和擦拭，最大限度地降低氧化膜对焊接质量的影响，设置了两个弹性焊枪，并利用同步驱动机构控制两个弹性焊枪相向移动或反向移动，弹性焊枪能够稳定地对工件施加压力从而保证焊接质量。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种铝合金工件的点焊设备，包括后座体和前座体，所述前座体靠近后座体一端的顶壁上开设有定位槽，所述后座体靠近前座体一端的顶部水平安装有顶板，所述顶板的顶壁上安装有两个气缸，两个所述气缸的输出轴均延伸至顶板的下侧并安装有压板，开启两个气缸即可使压板下降对工件进行压紧，提高焊接时的稳定性，所述定位槽的底壁上开设有安装槽，所述安装槽的内部和定位槽的上部分别设有两个相对的弹性焊枪，两个所述弹性焊枪相反的一端均安装有连接板，两个所述连接板均延伸至前座体的外侧，所述顶板上安装有控制两个连接板相向移动或反向移动的同步驱动机构。
8.通过同步驱动机构带动两个弹性焊枪同向移动或者反向移动，焊接时更加便捷，方便控制，自动化程度高。
9.所述定位槽的内部设有水平的活动框，所述定位槽的内壁上开设有与活动框适配的活动口，所述活动框两端的底壁上分别设有固定刷和活动刷，所述后座体的内部安装有与活动框连接的往复驱动机构，所述所述活动口靠近活动刷一侧的底壁上开设有储液腔，所述活动口的内侧壁上开设有与储液腔连通的导向槽，所述活动刷的两侧均安装有与导向槽适配的导向杆。
10.储液腔的内部盛满酸液或碱液，能够与铝合金表面的氧化膜反应将其去除，当往复驱动机构开启后，活动框先向左移对铝合金工件表面进行刮刷，其内积蓄的处理液逸出
将工件表面的氧化膜反应掉，然后活动框向右移，固定刷进入定位槽内将工件表面残留的处理液吸收并将工件表面擦拭干净，此过程中，导向杆在导向槽内活动，使活动刷进入储液腔内吸收处理液，随后，活动框左移回到初始状态，等待下一次运作。由于第一次开启往复驱动机构时活动刷内没有吸收处理液，因此在实际操作时提前开启一次往复驱动机构使活动刷进入储液腔内吸收到足够的处理液即可。这一设计使得在对铝合金工件进行焊接之前能够自动对工件表面进行清洗，去除工件表面的氧化膜，并且能够将工件表面残留的处理液擦拭干净，使工件表面处于洁净状态，能够明显提高焊接质量，减少焊接过程中产生的焊渣飞溅等现象。
11.优选的，还包括除尘机构，所述除尘机构包括抽风机和吹风机，所述抽风机固定安装在前座体的前端，所述定位槽靠近后座体一侧的内壁上开设有抽风口，所述储液腔的内侧壁上安装有延伸至储液腔底部的进气管，所述抽风口远离定位槽的一端与进气管连通，所述抽风机固定安装在抽风口的内部。
12.吹风机保持对固定刷进行吹拂，加速固定刷吸收到的处理液的挥发速度，使其保持干燥状态，从而确保对工件表面残留的处理液的吸收效果，抽风机则从定位槽内抽吸气体，将吹风机吹出的气体以及焊接时产生的烟尘和高温蒸发的处理液成分吸入，并最终排入到储液腔内，既可对挥发的处理液成分进行回收，也能对烟尘进行沉降，环保高效，提高了工作时的环境质量，也减少了资源浪费。
13.优选的，所述同步驱动机构包括固定安装在顶板上的驱动电机，所述驱动电机的输出轴延伸至顶板的下侧并固定连接有双向螺杆，两个所述连接板均螺纹套接在双向螺杆上，且两个连接板和双向螺杆的啮合方向相反，两个所述连接板上均活动插设有固定安装的限位杆。
14.同步驱动机构工作时，驱动电机带动双向螺杆转动，由于两个连接板与双向螺杆的啮合方向相反，因此两个连接板会相向移动或者反向移动，移动方式取决于双向螺杆的转动方向，因此也带动两个弹性焊枪相向移动或反向移动，当两个弹性焊枪相向移动时，两个弹性焊枪逐渐靠近定位槽内放置的工件，并最终夹在工件的上下两侧表面上，将焊机安装在后座体或前座体内，两个弹性焊枪均通过导线与焊机连接，即可控制焊机对铝合金工件进行焊接。焊接结束后，驱动电机控制双向螺杆反向转动，使两个弹性焊枪互相远离，即可将焊接好的工件取下。通过同步驱动机构巧妙地实现了对两个弹性焊枪的同步控制，提高了焊接时的便利性，自动化程度高，有助于提高工作效率。
15.优选的，所述弹性焊枪包括与连接板固定连接的固定杆，所述固定杆的底端通过弹簧连接有枪头，所述枪头的顶端安装有活动插设在固定杆底端的限位插杆。
16.枪头弹性连接在固定杆的底端，并通过限位插杆保持枪头的方向，在枪头与工件表面接触时，枪头会向后退缩并压缩弹簧，对工件表面施加一定的压力，确保焊接质量，同时对枪头进行了缓冲，不会破坏枪头，枪头上连接有与焊机连接的导线。
17.优选的，所述往复驱动机构包括固定安装在后座体内的步进电机，所述步进电机的输出轴上安装有位于活动口内的圆盘，所述圆盘外缘处的底壁上转动连接有连杆，所述连杆远离圆盘的一端与活动框的端部活动连接。
18.在开启步进电机后，圆盘转动带动连杆的端部移动，进而带动活动框左右往复移动，步进电机每转一圈，活动框完成一个往复移动的循环，调整好步进电机的初相状态，每
次开启步进电机时使其只转动一圈，即可使活动框每次完成一个往复移动的循环后停止。结构简单，方便操作，巧妙地实现了对活动框的控制，进而实现了对铝合金工件表面的清洗和擦拭过程。
19.优选的，所述固定刷和活动刷均由刷板和海绵块组成，所述海绵块的底端开设有斜面。
20.海绵块的吸水能力强，不仅能够积蓄较多的处理液，对铝合金工件表面的处理效果好，同时也能够稳定地将铝合金表面残留的处理液吸收掉，其低端设置的斜面使海绵块能够顺利到达工件表面，不易受到工件端部的影响，进而降低海绵块的磨损，稳定高效，使用寿命长。
21.优选的，所述活动刷的顶壁和活动框的底壁之间连接有多个伸缩杆，每个所述伸缩杆上均套设有弹簧。
22.通过伸缩杆限制活动刷的活动路径，使其只能上下活动，同时设置弹簧使其能够顺利复位，提高了活动刷在移动时的稳定性，在移出活动口时能够对工件提供稳定的压力，确保清洗效果，并且在回到活动口时，导向杆能够顺利进入导向槽内，避免卡死，确保设备能够稳定运转。
23.优选的，所述导向槽由横槽和斜槽组成，所述斜槽的底端与储液腔连通。
24.导向杆在跟随活动刷右移的过程中进入斜槽内使活动刷的高度下降，活动刷进入储液腔内顺利吸收到处理液，在左移的过程中则会逐渐离开储液腔回到初始高度。巧妙地实现了对活动刷的高度的自动控制，利用活动刷的横向活动带动活动刷在竖直方向上活动，无需另外设置控制机构，并且工作稳定，简单便捷。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
26.1、本发明通过往复驱动机构带动活动框往复运动，利用活动框底部的活动刷和固定刷先后对铝合金工件进行刷洗和擦拭，在焊接前的最短时间内将铝合金表面的氧化膜清洗掉并将残留的液体擦拭干净，最大限度地降低氧化膜对焊接质量的影响。
27.2、在活动框往复移动时，活动刷先进入储液腔内沾吸处理液，随后移出到达工件表面对工件进行刷洗，将活动刷弹性安装，并通过导向杆和导向槽的配合使活动刷在后移的过程中下降而进入储液腔内，巧妙地实现了对活动刷高度的自动控制，结构简单，工作稳定。
28.3、设置了两个弹性焊枪，并利用同步驱动机构控制两个弹性焊枪相向移动或反向移动，在对铝合金工件进行焊接时更加便捷，自动化程度高，能够快速完成焊接过程，并且弹性焊枪能够稳定地对工件施加压力从而保证焊接质量，不易损坏枪头。
29.4、在前座体上设置了吹风机，可对固定刷进行吹风，加速固定刷上吸收的处理液的挥发速度，从而保持固定刷的擦拭效果，另外还在定位槽上设置了抽风口，可将焊接时产生的烟尘和挥发的处理液导入储液腔内进行沉降和吸收，降低了空气污染，同时还能对挥发的处理液成分进行回收，环保高效。
附图说明
30.图1为本发明的整体结构示意图；
31.图2为本发明的侧面剖视图；
32.图3为本发明的正面结构示意图；
33.图4为本发明的背部结构示意图；
34.图5为图2中a处结构的放大图；
35.图6为图3中b处结构的放大图；
36.图7为本发明的往复驱动机构的俯视图。
37.图中：1、后座体；2、前座体；3、定位槽；4、弹性焊枪；401、固定杆；402、枪头； 403、插杆；5、连接板；6、驱动电机；7、双向螺杆；8、限位杆；9、气缸；10、顶板； 11、活动框；12、固定刷；13、活动刷；14、储液腔；15、抽风口；16、抽风机；17、导向杆；18、导向槽；19、伸缩杆；20、步进电机；21、圆盘；22、连杆；23、活动口；24、吹风机。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、 "厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、 "外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
40.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
41.请参阅图1至图7，本发明提供一种铝合金工件的点焊设备，技术方案如下：
42.一种铝合金工件的点焊设备，包括后座体1和前座体2，前座体2靠近后座体1一端的顶壁上开设有定位槽3，用于放置铝合金工件，后座体1靠近前座体2一端的顶部水平安装有顶板10，顶板10的顶壁上安装有两个气缸9，两个气缸9的输出轴均延伸至顶板 10的下侧并安装有压板，开启两个气缸9即可使压板下降对工件进行压紧，提高焊接时的稳定性，定位槽3的底壁上开设有安装槽，安装槽的内部和定位槽3的上部分别设有两个相对的弹性焊枪4，两个弹性焊枪4相反的一端均安装有连接板5，两个连接板5均延伸至前座体2的外侧，前座体2上开设有供连接板5活动的槽口，顶板10上安装有控制两个连接板5相向移动或反向移动的同步驱动机构。
43.作为本发明的一种实施方式，参照图3，同步驱动机构包括固定安装在顶板10上的驱动电机6，驱动电机6的输出轴延伸至顶板10的下侧并固定连接有双向螺杆7，两个连接板5均螺纹套接在双向螺杆7上，且两个连接板5和双向螺杆7的啮合方向相反，两个连接板5上
均活动插设有固定安装的限位杆8。
44.同步驱动机构工作时，驱动电机6带动双向螺杆7转动，由于两个连接板5与双向螺杆7的啮合方向相反，因此两个连接板5会相向移动或者反向移动，移动方式取决于双向螺杆7的转动方向，因此也带动两个弹性焊枪4相向移动或反向移动，当两个弹性焊枪4 相向移动时，两个弹性焊枪4逐渐靠近定位槽3内放置的工件，并最终夹在工件的上下两侧表面上，将焊机安装在后座体1或前座体2内，两个弹性焊枪4均通过导线与焊机连接，即可控制焊机对铝合金工件进行焊接。焊接结束后，驱动电机6控制双向螺杆7反向转动，使两个弹性焊枪4互相远离，即可将焊接好的工件取下。通过同步驱动机构巧妙地实现了对两个弹性焊枪4的同步控制，提高了焊接时的便利性，自动化程度高，有助于提高工作效率。并且同步驱动机构的结构较为简单，易于实现，工作时十分稳定，不易发生故障。
45.作为本发明的一种实施方式，参照图6，弹性焊枪4包括与连接板5固定连接的固定杆401，固定杆401的底端通过弹簧连接有枪头402，枪头402的顶端安装有活动插设在固定杆401底端的插杆403。
46.枪头402弹性连接在固定杆401的底端，并通过插杆403保持枪头402的方向，在枪头402与工件表面接触时，枪头402会向后退缩并压缩弹簧，对工件表面施加一定的压力，确保焊接质量，同时对枪头402进行了缓冲，不会破坏枪头402，枪头402上连接有与焊机连接的导线。
47.定位槽3的内部设有水平的活动框11，定位槽3的内壁上开设有与活动框11适配的活动口23，活动框11滑动安装在活动口23的顶壁上，不会掉落，活动框11两端的底壁上分别设有固定刷12和活动刷13，后座体1的内部安装有与活动框11连接的往复驱动机构，活动口23靠近活动刷13一侧的底壁上开设有储液腔14，活动口23的内侧壁上开设有与储液腔14连通的导向槽18，活动刷13的两侧均安装有与导向槽18适配的导向杆17。
48.储液腔14的内部盛满酸液或碱液，能够与铝合金表面的氧化膜反应将其去除，参照图2，图中显示的状态为初始状态，当往复驱动机构开启后，活动框11先向左移对铝合金工件表面进行刮刷，其内积蓄的处理液逸出将工件表面的氧化膜反应掉，然后活动框11 向右移，固定刷12进入定位槽3内将工件表面残留的处理液吸收并将工件表面擦拭干净，此过程中，导向杆17在导向槽18内活动，使活动刷13进入储液腔14内吸收处理液，随后，活动框11左移回到初始状态，等待下一次运作。由于第一次开启往复驱动机构时活动刷13内没有吸收处理液，因此在实际操作时提前开启一次往复驱动机构使活动刷13进入储液腔14内吸收到足够的处理液即可。这一设计使得在对铝合金工件进行焊接之前能够自动对工件表面进行清洗，去除工件表面的氧化膜，并且能够将工件表面残留的处理液擦拭干净，使工件表面处于洁净状态，能够明显提高焊接质量，减少焊接过程中产生的焊渣飞溅等现象。
49.作为本发明的一种实施方式，参照图2和图7，往复驱动机构包括固定安装在后座体 1内的步进电机20，步进电机20的输出轴上安装有位于活动口23内的圆盘21，圆盘21 外缘处的底壁上转动连接有连杆22，连杆22远离圆盘21的一端与活动框11的端部活动连接。
50.在开启步进电机20后，圆盘21转动带动连杆22的端部移动，进而带动活动框11左右往复移动，步进电机20每转一圈，活动框11完成一个往复移动的循环，调整好步进电机20的初相状态，每次开启步进电机20时使其只转动一圈，即可使活动框11每次完成一个往复移动的循环后停止。结构简单，方便操作，巧妙地实现了对活动框11的控制，进而实现了对
铝合金工件表面的清洗和擦拭过程。
51.作为本发明的一种实施方式，参照图2和图5，固定刷12和活动刷13均由刷板和海绵块组成，海绵块的底端开设有斜面。
52.海绵块的吸水能力强，不仅能够积蓄较多的处理液，对铝合金工件表面的处理效果好，同时也能够稳定地将铝合金表面残留的处理液吸收掉，其低端设置的斜面使海绵块能够顺利到达工件表面，不易受到工件端部的影响，进而降低海绵块的磨损，稳定高效，使用寿命长。
53.作为本发明的一种实施方式，参照图5，活动刷13的顶壁和活动框11的底壁之间连接有多个伸缩杆19，每个伸缩杆19上均套设有弹簧。
54.通过伸缩杆19限制活动刷13的活动路径，使其只能上下活动，同时设置弹簧使其能够顺利复位，提高了活动刷13在移动时的稳定性，在移出活动口23时能够对工件提供稳定的压力，确保清洗效果，并且在回到活动口23时，导向杆17能够顺利进入导向槽18 内，避免卡死，确保设备能够稳定运转。
55.作为本发明的一种实施方式，参照图2，导向槽18由横槽和斜槽组成，斜槽的底端与储液腔14连通。
56.导向杆17在跟随活动刷13右移的过程中进入斜槽内使活动刷13的高度下降，活动刷13进入储液腔14内顺利吸收到处理液，在左移的过程中则会逐渐离开储液腔14回到初始高度。巧妙地实现了对活动刷13的高度的自动控制，利用活动刷13的横向活动带动活动刷13在竖直方向上活动，无需另外设置控制机构，并且工作稳定，简单便捷。
57.进一步地，本发明还包括除尘机构，除尘机构包括抽风机16和吹风机24，抽风机16 固定安装在前座体2的前端，定位槽3靠近后座体1一侧的内壁上开设有抽风口15，储液腔14的内侧壁上安装有延伸至储液腔14底部的进气管，抽风口15远离定位槽3的一端与进气管连通，抽风机16固定安装在抽风口15的内部。
58.吹风机24保持对固定刷12进行吹拂，加速固定刷12吸收到的处理液的挥发速度，使其保持干燥状态，从而确保对工件表面残留的处理液的吸收效果，抽风机16则从定位槽3内抽吸气体，将吹风机24吹出的气体以及焊接时产生的烟尘和高温蒸发的处理液成分吸入，并最终排入到储液腔14内，既可对挥发的处理液成分进行回收，也能对烟尘进行沉降，环保高效，提高了工作时的环境质量，也减少了资源浪费。
59.工作原理：在对铝合金工件进行点焊焊接之前，先开启一次或多次往复驱动机构使活动框11运转，使活动刷13吸收到足够的处理液，然后将工件放置到定位槽3内，此时开启气缸9将工件压紧，随后再次开启一次往复驱动机构使活动框11完成一次循环，活动刷13到达工件表面对工件表面的氧化膜进行清洗和刮刷，将氧化膜去除，随后固定刷12 到达工件表面将其上残留的处理液吸收，并再次回到活动口23内，此过程中，活动刷13 也进入到储液腔14内并移出，重新吸收到足够的处理液。随后，同步驱动机构运转，将两个弹性焊枪4相向驱动靠近工件表面并施加适当的压力，然后焊机开启对工件进行焊接。焊接完成后，同步驱动机构反向运转将两个弹性焊枪4反向驱动，弹性焊枪4离开工件表面，即可将焊接好的工件取下，准备下一次焊接操作。
60.以上步骤和对各设备的控制均可通过主控器编程完成，进而提高自动化程度，降低人力消耗，提高工作效率。
61.该过程中，吹风机24对固定刷12进行吹拂，加速其上的处理液的挥发，抽风机16 则保持抽吸，将焊接时产生的烟尘和高温蒸发的处理液成分吸入，并最终排入储液腔14 内，当储液腔14内的液体不够时，及时补充处理液使活动刷13能够稳定地吸收到处理液。
62.该文中出现的电器元件均通过变压器与外界的主控器及220v市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，本发明所提供的产品型号只是为本技术方案依据产品的结构特征进行的使用，其产品会在购买后进行调整与改造，使之更加匹配和符合本发明所属技术方案，其为本技术方案一个最佳应用的技术方案，其产品的型号可以依据其需要的技术参数进行替换和改造，其为本领域所属技术人员所熟知的，因此，本领域所属技术人员可以清楚的通过本发明所提供的技术方案得到对应的使用效果。
63.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。