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控制装置、凸焊设备和用于新能源车辆配件焊接的凸焊系统

阅读:391发布:2024-02-11

专利汇可以提供控制装置、凸焊设备和用于新能源车辆配件焊接的凸焊系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 申请 提供了控制装置、 凸焊 设备和用于新 能源 车辆配件 焊接 的凸焊系统。控制装置包括:焊接 变压器 单元,经由焊接 电缆 连接在所述凸焊设备的电源与焊接对象之间; 电流 检测器,与所述焊接变压器单元连接,用于检测施加给所述焊接对象的电流 信号 ; 电压 检测器,与所述焊接变压器单元连接,用于检测经施加给所述焊接对象的电压信号;以及焊接 控制器 ,与所述变压器单元连接并且与所述电流检测器和所述电压检测器连接,所述焊接控制器包括被配置为基于所述电流信号和所述电压信号计算出焊接过程中的实际 电阻 曲线、并将实际电阻曲线与电阻曲线样本相比较从而监控焊接过程的 质量 的功能模 块 。根据本申请,有效保证了凸焊的质量,实现了凸焊工艺的高可靠性。,下面是控制装置、凸焊设备和用于新能源车辆配件焊接的凸焊系统专利的具体信息内容。

1.一种用在凸焊设备中的控制装置,其特征在于,所述控制装置包括:
焊接变压器单元,经由焊接电缆连接在所述凸焊设备的电源与焊接对象之间;
电流检测器,与所述焊接变压器单元连接,用于检测经由所述焊接变压器单元施加给所述焊接对象的电流信号
电压检测器,与所述焊接变压器单元连接,用于检测经由所述焊接变压器单元施加给所述焊接对象的电压信号;以及
焊接控制器,经由焊接电缆与所述变压器单元连接并且经由信号电缆与所述电流检测器和所述电压检测器连接,所述焊接控制器包含被配置为基于所述电流信号和所述电压信号计算出焊接过程中的实际电阻曲线、并将实际电阻曲线与电阻曲线样本相比较从而监控焊接过程的质量的功能模
2.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述焊接控制器还包含被配置为确定在实际电阻曲线与电阻曲线样本之间的差值、并且在该差值大于预定的电阻差阈值时判定为出现焊接异常的功能模块。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置,其特征在于,所述焊接控制器还包括被配置为根据所述电压信号、所述电流信号和焊接时间计算出焊接过程中的实际热量曲线、并将实际热量曲线与热量曲线样本相比较从而监控焊接过程的质量的功能模块。
4.根据权利要求3所述控制装置,其特征在于,所述焊接控制器还包括被配置为确定在实际热量曲线与热量曲线样本之间的差值、并且在该差值大于预定的热量差阈值时判定为出现焊接异常的功能模块。
5.根据权利要求2或4所述的控制装置,其特征在于,所述控制装置还包括配置为在出现焊接异常的情况下生成警报信号的报警单元。
6.根据权利要求1所述控制装置,其特征在于,所述焊接变压器单元包括:
焊接变压器,经由焊接电缆与所述焊接控制器连接,用于调节来自所述焊接控制器的交流电;以及
直流变换单元,连接在所述焊接变压器的输出侧与焊接对象之间,用于将经调节的交流电变换为直流电,以提供给所述焊接对象。
7.根据权利要求6所述的控制装置,其特征在于,所述直流变换单元包括二极管,所述二极管的正极与焊接变压器的输出侧连接,并且所述二极管的负极与焊接对象连接。
8.根据权利要求7所述的控制装置,其特征在于:
所述电流检测器经由信号电缆连接在所述焊接变压器的内部与所述焊接控制器的电流输出端之间;
所述电压检测器经由信号电缆连接在所述二极管的负极与所述焊接控制器的电压输出端之间。
9.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述焊接控制器还被配置为将来自所述电源的三相交流电变换为单相交流电,并经由焊接电缆将该单相交流电传输给焊接变压器的输入侧
10.一种凸焊设备,其特征在于,包括如权利要求1-9中任一项所述的控制装置。
11.一种用于新能源车辆配件焊接的凸焊系统,其特征在于,包括:
输送设备,用于输送作为焊接对象的新能源车辆配件;以及
如权利要求10所述的凸焊设备,与所述输送设备连接,用于对接收到的焊接对象执行凸焊工艺。

说明书全文

控制装置、凸焊设备和用于新能源车辆配件焊接的凸焊系统

技术领域

[0001] 本申请涉及焊接技术领域,尤其涉及一种凸焊设备以及用在该凸焊设备中的控制装置,还涉及一种包含所述凸焊设备的凸焊系统。

背景技术

[0002] 凸焊设备所提供的凸焊工艺广泛应用在汽配等机械零部件的多点焊接上。凸焊工艺尤其适合于汽车车身和车厢的焊接。例如,在车身上,将凸焊螺母(有凸点的螺母)焊在薄板上,这样在装配时只需要拧紧螺栓即可,提高了装配工效。凸焊工艺的焊接过程由凸焊设备的微机控制箱控制,具有焊点控制精确,电极随动性好的优点。
[0003] 但是,在凸焊过程中,容易出现焊接对象(例如,凸焊螺母)的脱落以及损伤等问题,这将给后续工序带来困扰。因此,需要采用质量检测来控制焊接质量。
[0004] 在现有技术中,对于凸焊工艺的质量检测,一般是在量产阶段利用非破坏性扭矩检测的方法来抽检凸焊对象(例如,凸焊螺母)。由于在凸焊过程中存在电网电压波动、气压波动、零件表面脏污和电极磨损等不稳定因素,抽检的方法无法满足当前凸焊工艺的高可靠性、低成本的要求。
[0005] 因此,希望提出一种改进的凸焊技术方案来解决现有技术中的上述问题。实用新型内容
[0006] 鉴于现有技术中的上述问题,本申请提供了一种凸焊设备及其控制装置,其能够对凸焊工艺进行在线质量监控,有效保证了凸焊的质量,从而实现了凸焊工艺的高可靠性。
[0007] 为此,根据本申请的一个方面,提供了一种用在凸焊设备中的控制装置,所述控制装置包括:焊接变压器单元,经由焊接电缆连接在所述凸焊设备的电源与焊接对象之间;电流检测器,与所述焊接变压器单元连接,用于检测经由所述焊接变压器单元施加给所述焊接对象的电流信号;电压检测器,与所述焊接变压器单元连接,用于检测经由所述焊接变压器单元施加给所述焊接对象的电压信号;以及焊接控制器,经由焊接电缆与所述变压器单元连接并且经由信号电缆与所述电流检测器和所述电压检测器连接,所述焊接控制器包含被配置为基于所述电流信号和所述电压信号计算出焊接过程中的实际电阻曲线、并将实际电阻曲线与电阻曲线样本相比较从而监控焊接过程的质量的功能模
[0008] 根据上述技术构思,本申请可进一步包括任何一个或多个如下的可选形式。
[0009] 根据本申请的一种可行的实施方式,所述焊接控制器还包含被配置为确定在实际电阻曲线与电阻曲线样本之间的差值、并且在该差值大于预定的电阻差阈值时判定为出现焊接异常的功能模块。
[0010] 根据本申请的一种可行的实施方式,所述焊接控制器还包括还被配置为根据所述电压信号、所述电流信号和焊接时间计算出焊接过程中的实际热量曲线、并将实际热量曲线与热量曲线样本相比较从而监控焊接过程的质量的功能模块。
[0011] 根据本申请的一种可行的实施方式,所述焊接控制器还包括被配置为确定在实际热量曲线与热量曲线样本之间的差值、并且在该差值大于预定的热量差阈值时判定为出现焊接异常的功能模块。
[0012] 根据本申请的一种可行的实施方式,所述控制装置还包括被配置为在出现焊接异常的情况下生成警报信号的报警单元。
[0013] 根据本申请的一种可行的实施方式,所述焊接变压器单元包括:焊接变压器,经由焊接电缆与所述焊接控制器连接,用于调节来自所述焊接控制器的交流电;以及直流变换单元,连接在所述焊接变压器的输出侧与焊接对象之间,用于将经调节的交流电变换为直流电,以提供给所述焊接对象。
[0014] 根据本申请的一种可行的实施方式,所述直流变换单元包括二极管,所述二极管的正极与焊接变压器的输出侧连接,并且所述二极管的负极与焊接对象连接。
[0015] 根据本申请的一种可行的实施方式,所述电流检测器经由信号电缆连接在所述焊接变压器的内部与所述焊接控制器的电流输出端之间;所述电压检测器经由信号电缆连接在所述二极管的负极与所述焊接控制器的电压输出端之间。
[0016] 根据本申请的一种可行的实施方式,所述焊接控制器还被配置为将来自所述电源的三相交流电变换为单相交流电,并经由焊接电缆将该单相交流电传输给焊接变压器的输入侧
[0017] 根据本申请的另一个方面,提供了一种凸焊设备,其包括如上述所述的控制装置。
[0018] 根据本申请的又一个方面,提供了一种用于新能源车辆配件焊接的凸焊系统,其包括:输送设备,用于输送作为焊接对象的新能源车辆配件;以及如上所述的凸焊设备,与所述输送设备连接,用于对接收到的焊接对象执行凸焊工艺。
[0019] 由以上描述可见,根据本申请的技术方案,通过凸焊设备的控制装置执行对每一个凸焊对象的焊接过程的在线质量监控,能够及时发现焊接异常,从而有效保证了凸焊质量,实现了焊接工艺的高可靠性。附图说明
[0020] 从下面结合附图描述的本申请的优选实施例中可以更好地理解本申请的上述和其它特征和优势,其中:
[0021] 图1示出了根据本申请的一个实施例的凸焊设备的结构示意图。
[0022] 图2示出了图1中凸焊设备的控制装置的结构示意图。
[0023] 图3示出了根据本申请的一个实施例的凸焊系统的结构示意图,其包括图1中例示的凸焊设备。

具体实施方式

[0024] 下面,结合附图详细描述本申请的各个实施例。
[0025] 本申请总体上涉及一种凸焊设备,例如,固定式凸焊机,其具有控制装置,能够对每一个凸焊对象执行在线质量监控,有效保证了凸焊工艺的质量。
[0026] 图1示出了根据本申请的一种实施方式的凸焊设备100。如图1所示,凸焊设备100主要包括:本体110和与本体110耦接的控制装置120。凸焊设备100的本体110主要包括用于固定焊接对象的支架112和对焊接对象施加焊接电的上下电极114A、114B。控制装置120主要包括焊接控制器 122、电流检测器126、电压检测器124和焊接变压器单元128。图2例示了图1中凸焊设备100的控制装置120。以下参见图2具体介绍凸焊设备 100的控制装置120。
[0027] 焊接控制器122连接在凸焊设备100的电源(未示出)与焊接变压器单元128之间。焊接控制器122接收来自电源的三相交流电(例如,380V, 50Hz),并经由转换单元(未示出)将三相交流电转变为单相交流电(例如,500V,1000Hz)。焊接变压器单元128包括焊接变压器1281和直流转换单元1282。焊接变压器1281经由焊接电缆与焊接控制器122的输出端连接。焊接变压器1281可以调节来自焊接控制器122的交流电,例如将电流变大,电压变小,以便符合焊接工艺的要求。直流变换单元1282连接在焊接变压器1281的输出侧与焊接对象之间,用于将经焊接变压器1281调节的交流电变换为直流电,以便提供给焊接对象用于焊接。
在一些实施例中,直流变换单元1282可以为二极管,其经由焊接电流连接在焊接变压器的输出侧与焊接对象之间。例如,如图2所示,二极管的正极与焊接变压器1281的输出侧连接,二极管的负极与焊接对象(未示出)连接。
[0028] 电流检测器126与焊接变压器单元128连接,用于检测经由焊接变压器单元128施加给焊接对象的电流信号。在一些实施例中,电流检测器126 经由信号电缆连接在焊接变压器1281内部与焊接控制器122的电流输出端之间。
[0029] 电压检测器124与焊接变压器1281连接,用于检测经由焊接变压器单元128施加给焊接对象的电压信号。在一些实施例中,电压检测器124经由信号电缆连接在直流变换单元1282的输出端与焊接控制器122的电压输出端之间。
[0030] 焊接控制器122与电流检测器126和电压检测器124连接,以接收来自电流检测器126的电流信号和来自电压检测器124的电压信号。电流信号表示焊接过程中施加给焊接对象的实际电流。电压信号表示焊接过程中的施加给焊接对象的实际电压。焊接控制器122包含被配置为基于电流信号和电压信号计算出焊接过程中的实际电阻曲线、并将实际电阻曲线与电阻曲线样本相比较从而监控焊接过程的质量的功能模块。例如,焊接控制器的该功能模块根据电流信号和电压信号计算出焊接过程中的动态电阻曲线,例如根据公式R=U/I(其中,R为电阻,U为电压检测器检测出的电压信号,I为电流检测器检测出的电流信号)来计算。接着,将实际电阻曲线 (计算出的电阻曲线)与电阻曲线样本进行比较。当出现实际电阻曲线与电阻曲线样本不相符并且它们的差(例如,差值)大于预定的电阻差阈值时,判定为焊接过程出现异常情况。这里,预定的电阻差阈值例如是根据经验确定的在实际电阻值与理想状态下的电阻值之间的差的阈值。
[0031] 在一些实施例中,焊接控制器122还可以包括被配置为根据电压信号、电流信号和焊接时间计算出焊接过程中的实际热量曲线、并将实际热量曲线与热量曲线样本相比较从而监控焊接过程的质量的功能模块。例如,接焊接控制器的该功能模块基于电压信号、电流信号和焊接时间计算出焊接过程的热量曲线,例如根据公式Q=UIt(其中,Q为热量,U为电压检测器检测出的电压信号,I为电流检测器126检测出的电流信号,t为焊接时间)来计算。接着,将实际热量曲线(计算出的热量曲线)与热量曲线样本进行比较。当计算出的热量曲线与热量曲线样本不相符并且它们的差(例如,差值)大于预定的热量差阈值时,判定为焊接过程出现异常情况。这里,预定的热量差阈值例如是根据经验确定的在实际热量值与理想状态下的热量值之间的差的阈值。
[0032] 根据电阻曲线和热量曲线中的一者或者两者的比较判断,当出现异常情况时,人为地介入,以便确定异常情况是焊接过度还是焊接不足,或者其他异常情况。由此,实现了对每一个焊接对象的在线质量监控,并且能够在出现焊接异常时,发现不合格的焊接对象,及时进行处理(例如,重新焊接或者更换新的焊接对象),由此确保了焊接工艺的可靠性,降低了成本。
[0033] 应当理解,电阻曲线样本和热量曲线样本例如是预先在理想状态下制作的,并存储在控制器的存储器(未示出)中。
[0034] 在一些实施例中,焊接控制装置120还可以包括被配置为在出现焊接异常时生成报警信号的报警单元(未示出),以便提醒操作人员或维护人员。
[0035] 应当理解,上述焊接控制器及其各功能模块可以由硬件软件固件和/或硬件、软件和/或固件的任何组合来实现。因此,示例性的焊接控制器及其功能模块可以由一个或多个模拟或数字电路逻辑电路、可编程处理器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)和/或现场可编程逻辑器件(FPLD)来实现。
[0036] 根据本申请还提供了一种用于新能源车辆配件焊接的凸焊系统200,其包括输送设备210以及如上所述的凸焊设备100。输送设备210用于将作为凸焊对象的新能源车辆配件输送给凸焊设备100。例如,当凸焊对象为凸焊螺母时,输送设备210可以是螺母输送机
[0037] 以上已揭示本实用新型的技术内容及技术特点,然而可以理解,在本实用新型的创作思想下,本领域的技术人员可以对上述公开的构思作各种变化和改进,但都属于本实用新型的保护范围。上述实施方式的描述是例示性的而不是限制性的,本实用新型的保护范围由权利要求所确定。
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