本發明涉及焊接設備技術領域，尤其是一種改進的焊接機器人及其焊接方法。

背景技術：

焊接是應用在金屬件連接上的一種通用技術。其中電阻焊是在焊接位置施加焊接電流，利用電流流過焊接位置所產生的熱量實現對于焊接位置的熔融和焊接。對于焊縫較長、焊接位置金屬厚度較薄的焊接位置，現有技術普遍使用縫焊的技術進行焊接。但是，一些特定工件的焊接位置是在兩個金屬片的夾縫處，位置狹小，縫焊所使用的滾輪電極無法放置在焊接位置，而傳統的點焊設備又無法進行長條焊縫的焊接，所以這類焊接工作都是通過人工進行手工焊接，對于焊工的技術要求較高，容易出現由于人為失誤導致的工件報廢。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種改進的焊接機器人及其焊接方法，能夠解決現有技術的不足，實現了在狹小的彎折部位進行焊縫的自動焊接。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案如下。

一種改進的焊接機器人，包括機架，機架上設置有模具側板，模具側板之間設置有間隙，模具側板的上方設置有電焊正極，模具側板的下方設置有電焊負極，電焊正極和電焊負極分別設置在驅動機構上；電焊正極包括安裝桿，安裝桿底部設置有第一電極，第一電極的兩側設置有第二電極，安裝桿上還設置有兩個氣動支撐桿；電焊負極包括安裝板，安裝板上設置有第三電極，第三電極的兩側設置有若干個冷卻水循環管。

作為優選，所述第一電極包括第一電極外套，第一電極外套底部設置有齒形部，第一電極外套連接至直流電源正極，第一電極外套內設置有芯柱，芯柱通過第一彈簧體與安裝桿連接，芯柱和第一電極外套之間設置有絕緣層，芯柱的底部設置有球形面。

作為優選，所述齒形部的齒尖部位外側設置有擋板，相鄰的齒尖部位之間連接有金屬絲，齒尖部位底部與焊接部位接觸的位置設置有傾斜接觸面，傾斜接觸面與水平面的夾角為8°～15°。

作為優選，所述第二電極包括第二電極外套，第二電極外套連接至直流電源正極，第二電極外套底部設置有金屬墊板，金屬墊板的外側設置有弧形延長板，金屬墊板內側的底面設置有第一凹槽。

作為優選，所述第二電極與焊接面的接觸點和第一電極與焊接面的接觸點之間的距離為0.5～0.8mm。

作為優選，所述氣動支撐桿底部軸接有限位塊，限位塊內設置有緩沖腔，緩沖腔內設置有液壓緩沖套，液壓緩沖套兩側設置有第二彈簧體，第二彈簧體與液壓緩沖套之間的夾角為30°～45°，限位塊的底面設置有若干個相互平行的導流槽，導流槽的側壁傾斜向下設置，導流槽的兩側設置有若干個垂直于導流槽的狹縫。

作為優選，所述氣動支撐桿與限位塊之間設置有連接軸，限位塊上設置有與連接軸兩端連接的軸承，氣動支撐桿上設置有與連接軸中部連接的軸套，軸套與軸承之間設置有扭簧，軸承的底部通過第三彈簧體設置有橡膠墊。

作為優選，所述第三電極包括插接在間隙內的匯流條，匯流條表面設置有與間隙相平行的第二凹槽，匯流條連接至直流電源負極。

一種上述的改進的焊接機器人的焊接方法，包括以下步驟：

a、將焊接件放置在模具側板上，第一電極和第二電極對準焊縫，氣動支撐桿將焊接件壓接在模具側板上；

b、開啟直流電源，電焊正極和電焊負極在驅動機構的帶動下進行點焊；

c、根據不同冷卻水循環管內水溫的變化判斷焊點周圍的溫度變化情況，據此調整焊接電流大小；

d、焊接完成后，使用冷卻水循環管對焊縫進行均勻降溫。

采用上述技術方案所帶來的有益效果在于：本發明采用點焊的形式對焊縫進行焊接。通過采用多電極（第一電極和第二電極）的焊接結構，可以在焊接位置上形成均勻的焊點重疊覆蓋區域，從而實現點焊對于較長焊縫的良好焊接。第一電極的齒形部作為焊接接觸部位，可以提高焊接部位外側的熔融效果，從而實現與第二電極熔融部位的良好接觸。齒形部外側的擋板可以降低第一電極放電焊接時向外側飛濺的殘渣，從而提高外側焊接區域的平整度。金屬絲可以提高不同齒尖部位的電流均勻度，從而提高焊接區域熔融均勻度。第二電極所設置的弧形延長板可以對焊接位置的外側進行壓接，避免非焊接位置的形變，并且可以防止焊接邊緣產生毛刺。第一凹槽用來引導第一電極所處的熔融區域的熔融態金屬與第二電極所處的熔融區域的熔融態金屬的混合，從而提高兩個熔融區域的融合均勻度。限位塊與焊接件壓接接觸后，可以根據接觸角度與氣動支撐桿發生相對旋轉，從而保持最佳壓接角度。第三電極通過設置匯流條，可以加大匯流面積，降低匯流處的額外發熱量。通過使用本發明的點焊結構，可以實現點焊區域的均勻熔接，從而實現焊縫的良好焊接。

附圖說明

圖1是本發明一個具體實施方式的結構圖。

圖2是本發明一個具體實施方式中電焊正極的結構圖。

圖3是本發明一個具體實施方式中第一電極的結構圖。

圖4是本發明一個具體實施方式中齒形部的結構圖。

圖5是本發明一個具體實施方式中第二電極的結構圖。

圖6是本發明一個具體實施方式中限位塊的結構圖。

圖7是本發明一個具體實施方式中氣動支撐桿與限位塊連接部位的結構圖。

圖8是本發明一個具體實施方式中電焊負極的結構圖。

圖9是本發明一個具體實施方式中第三電極的結構圖。

圖中：1、機架；2、模具側板；3、電焊正極；4、電焊負極；5、安裝桿；6、第一電極；7、第二電極；8、氣動支撐桿；9、安裝板；10、第三電極；11、冷卻水循環管；12、第一電極外套；13、齒形部；14、芯柱；15、第一彈簧體；16、絕緣層；17、球形面；18、擋板；19、金屬絲；20、傾斜接觸面；21、第二電極外套；22、金屬墊板；23、弧形延長板；24、第一凹槽；25、限位塊；26、緩沖腔；27、液壓緩沖套；28、第二彈簧體；29、導流槽；30、狹縫；31、連接軸；32、軸承；33、軸套；34、扭簧；35、第三彈簧體；36、橡膠墊；37、匯流條；38、第二凹槽；39、通孔；40、第三凹槽；41、翅片。

具體實施方式

本發明中使用到的標準零件均可以從市場上購買，異形件根據說明書的和附圖的記載均可以進行訂制，各個零件的具體連接方式均采用現有技術中成熟的螺栓、鉚釘、焊接、粘貼等常規手段，在此不再詳述。

參照圖1-9，本發明一個具體實施方式包括機架1，機架1上設置有模具側板2，模具側板2之間設置有間隙5，模具側板2的上方設置有電焊正極3，模具側板2的下方設置有電焊負極4，電焊正極3和電焊負極4分別設置在驅動機構（圖中未示出）上；電焊正極3包括安裝桿5，安裝桿5底部設置有第一電極6，第一電極6的兩側設置有第二電極7，安裝桿5上還設置有兩個氣動支撐桿8；電焊負極4包括安裝板9，安裝板9上設置有第三電極10，第三電極10的兩側設置有若干個冷卻水循環管11。第一電極6包括第一電極外套12，第一電極外套12底部設置有齒形部13，第一電極外套12連接至直流電源正極，第一電極外套12內設置有芯柱14，芯柱14通過第一彈簧體15與安裝桿5連接，芯柱14和第一電極外套12之間設置有絕緣層16，芯柱14的底部設置有球形面17。齒形部13的齒尖部位外側設置有擋板18，相鄰的齒尖部位之間連接有金屬絲19。第二電極7包括第二電極外套21，第二電極外套21連接至直流電源正極，第二電極外套21底部設置有金屬墊板22，金屬墊板22的外側設置有弧形延長板23，金屬墊板22內側的底面設置有第一凹槽24。第二電極7與焊接面的接觸點和第一電極6與焊接面的接觸點之間的距離為0.65mm。氣動支撐桿8底部軸接有限位塊25，限位塊25內設置有緩沖腔26，緩沖腔26內設置有液壓緩沖套27，液壓緩沖套27兩側設置有第二彈簧體28，第二彈簧體28與液壓緩沖套27之間的夾角為35°，限位塊25的底面設置有若干個相互平行的導流槽29，導流槽29的側壁傾斜向下設置，導流槽29的兩側設置有若干個垂直于導流槽29的狹縫30。氣動支撐桿8與限位塊25之間設置有連接軸31，限位塊25上設置有與連接軸31兩端連接的軸承32，氣動支撐桿8上設置有與連接軸31中部連接的軸套33，軸套33與軸承32之間設置有扭簧34，軸承32的底部通過第三彈簧體35設置有橡膠墊36。第三電極10包括插接在間隙5內的匯流條37，匯流條37表面設置有與間隙5相平行的第二凹槽38，匯流條37連接至直流電源負極。

另外，齒尖部位底部與焊接部位接觸的位置設置有傾斜接觸面20，傾斜接觸面20與水平面的夾角為12°。傾斜接觸面20可以提高焊接位置熔化時的均勻度，減少飛濺。齒尖部位上還設置有通孔39，通孔39位于第一凹槽24的下方。通孔39可以提高熔融狀態焊料的流動性。冷卻水循環管11在匯流條37的兩側均勻分布，冷卻水循環管11頂部設置有第三凹槽40，第三凹槽40內設置有翅片41。翅片41與焊縫間隙配合。通過設置第三凹槽40，避免了直接水冷使得焊縫內部容易出現裂紋的問題，翅片41減少了由于設置第三凹槽40而帶來的熱傳遞效率降低的影響。

一種上述的改進的焊接機器人的焊接方法，包括以下步驟：

a、將焊接件放置在模具側板2上，第一電極6和第二電極7對準焊縫，氣動支撐桿8將焊接件壓接在模具側板2上；

b、開啟直流電源，電焊正極3和電焊負極4在驅動機構的帶動下進行點焊；

c、根據不同冷卻水循環管11內水溫的變化判斷焊點周圍的溫度變化情況，據此調整焊接電流大小；

d、焊接完成后，使用冷卻水循環管11對焊縫進行均勻降溫。

氣動支撐桿8與電焊正極3對于焊接件的壓力之和在焊接過程中保持不變。

本發明可以實現使用點焊技術實現長距離焊縫的自動焊接，尤其適用于板厚小于0.3mm、夾角小于30°的焊接位置。

以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。