用于汽車熱成型鋼的電阻點焊系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種用于汽車熱成型鋼的電阻點焊系統，其至少包括：用于將網電中的相電流轉換成具有逆變周期的二次電流的二次電源；與所述二次電源連接、用于在所述二次電源提供的二次電流的幅值大于預設值時對熱成型鋼進行焊接的焊接工作單元。本發明采用具有逆變周期的二次電流來控制焊接工作單元的焊接，將現有技術中的持續焊接轉換成間隔有冷卻時間的焊接方式，能夠有效減少焊接時產生的高溫，同時，因為間隔了冷卻時間，也減少了高溫的累積。
【專利說明】
用于汽車熱成型鋼的電阻點焊系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種焊接系統，特別是涉及一種用于汽車熱成型鋼的電阻點焊系統。
【背景技術】
[0002]熱成型鋼可應用于汽車制造行業。在制造汽車時，需要將熱成型鋼所制成的車輛外殼與其他部件進行焊接。目前的作法是，將工業交流電源轉換成直流電源，焊槍在直流電流的支撐下，持續的對熱成型鋼進行焊接。
[0003]由于熱成型鋼具有較高的硬化性能，焊接所產生的熱量容易降低熱成型鋼的韌性，增加了焊核的裂紋和氣孔產生，同時，焊接時的熱量積累還使得熱成型鋼產生飛濺和毛刺。為了使汽車成品光滑，在焊接完成后還要對零件進行打磨，以去除毛刺。但是由于熱成型鋼的硬度很高，去除毛刺的工作特別困難，嚴重增加了制造成本。
[0004]因此，需要對現有的技術進行改進，以減少熱成型鋼在焊接時產生的毛刺和飛濺。
【發明內容】
[0005]鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種用于汽車熱成型鋼的電阻點焊系統，用于解決現有技術中熱成型鋼在焊接時易產生毛刺和飛濺的問題。
[0006]為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種用于汽車熱成型鋼的電阻點焊系統，其至少包括:用于將網電中的相電流轉換成具有逆變周期的二次電流的二次電源；與所述二次電源連接、用于在所述二次電源提供的二次電流的幅值大于預設值時對熱成型鋼進行焊接的焊接工作單元。
[0007]優選地，所述二次電源包括:用于將網電中的每個相電流進行整流處理并輸出具有逆變周期的交變直流電流的整流電路；與所述整流電路連接、用于基于預設頻率將所述整流電路所輸出的交變直流電流進行二次處理以得到具有逆變周期的二次電流的開關電路；與所述開關電路連接、用于將所述二次電流進行降壓處理的變壓器。
[0008]優選地，所述開關電路包括:按照預設頻率交替開閉的兩組開關。
[0009]優選地，所述焊接工作單元還用于在整個工作期間以不小于5000牛頓的作用力作用在所述熱成型鋼上。
[0010]優選地，所述焊接系統還包括:與所述焊接工作單元連接、用于控制所述焊接工作單元進行焊接的控制單元。
[0011]如上所述，本發明的用于汽車熱成型鋼的電阻點焊系統，具有以下有益效果:采用具有逆變周期的二次電流來控制焊接工作單元的焊接，將現有技術中的持續焊接轉換成間隔有冷卻時間的焊接方式，能夠有效減少焊接時產生的高溫，同時，因為間隔了冷卻時間，也減少了高溫的累積。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1顯示為本發明的用于汽車熱成型鋼的電阻點焊系統的結構示意圖。
[0013]圖2顯示為本發明的用于汽車熱成型鋼的電阻點焊系統的一種優選方案的結構示意圖。
[0014]圖3顯示為本發明的用于汽車熱成型鋼的電阻點焊系統中的二次電流的波形圖。
[0015]元件標號說明
[0016]I焊接系統
[0017]11二次電源
[0018]111整流電路
[0019]112開關電路
[0020]113變壓器
[0021]114相電流整流電路
[0022]115升壓器
[0023]12焊接工作單元
【具體實施方式】
[0024]以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。
[0025]請參閱圖1至圖3。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本發明可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。
[0026]如圖1所示，本發明提供一種用于汽車熱成型鋼的電阻點焊系統。所述焊接系統I通過交變的有小幅波動的電流來焊接熱成型鋼，使得在焊接過程中不會累積焊接過程中所產生的高溫。具體地，所述焊接系統I包括:二次電源11和焊接工作單元12。
[0027]所述二次電源11用于將網電中的相電流轉換成具有逆變周期的二次電流。其中，網電是指工業用電網所提供的電源。所述二次電流可以是梯形波。所述二次電源11可以選擇將網電中的兩個相電流轉換成所述二次電流。
[0028]優選地，如圖2所示，所述二次電源11包括:整流電路111、開關電路112、變壓器113。
[0029]所述整流電路111用于將網電中的每個相電流進行整流處理，并輸出具有逆變周期的直流電流。
[0030]具體地，所述整流電路111包括:相電流整流電路114、升壓器115。
[0031]所述相電流整流電路114與網電中每一個相電源接口連接，用于將所接收的各相電流進行整流，以得到直流電流，并按照預設的逆變周期的半周期將所述直流電流進行逆變處理，以得到幅值對稱的交變直流電流。其中，所述逆變周期相對應的頻率在50-60HZ之間。
[0032]所述升壓器115與各所述相電流整流電路114連接，用于將所述交變直流電流進行穩流和升壓。
[0033]所述開關電路112與所述整流電路111連接，用于基于預設頻率將所述整流電路ill所輸出的交變直流電流進行二次處理，以得到具有逆變周期的二次電流。其中，所述二次電流的波形是在交變直流電流的逆變周期的基礎上具有小幅波動。
[0034]例如，所述開關電路112包括兩組開關，其中，兩組所述開關分別以預設頻率交替開閉，每一組開關的頻率為5000Hz，則所述整流電路111輸出的交變的直流電流在兩組開關的交替的高頻開閉下轉換成如圖3所示的波形，即得到二次電流。
[0035]所述變壓器113與所述開關電路112的輸出端連接，用于將所述二次電流進行降壓處理。
[0036]所述焊接工作單元12與所述二次電源11連接，用于在所述二次電源11提供的二次電流的幅值大于預設值時對熱成型剛進行焊接。其中，所述幅值指所述二次電流的幅度絕對值。
[0037]例如，如圖3所示，所述焊接工作單元12在一個逆變周期內的Tl時間間隔內對所述熱成型剛進行焊接，在T2時間間隔內對Tl時間間隔內焊接所產生的熱量進行冷卻。
[0038]優選地，所述焊接工作單元12在整個工作期間以不小于5000牛頓的作用力作用在所述熱成型剛上。其中，所述整個工作期間指所述焊接工作單元12多次重復焊接和冷卻工作的期間。
[0039]更為優選地，所述焊接系統I還包括:控制單元(未予圖示)。
[0040]所述控制單元與所述焊接工作單元12連接、用于控制所述焊接工作單元12進行焊接。
[0041]具體地，所述控制單元根據來自上位機或人機交互設備所提供的逆變周期的次數，來控制所述焊接工作單元12的工作時長。其中，所述控制單元可以是包括乘法器、處理器的電路。
[0042]例如，所述控制單元所獲取的逆變周期的次數為4次，則利用乘法器計算4次逆變周期的時長，處理器根據所得到的時長向所述焊接工作單元12輸出高電平，以控制所述焊接工作單元12在4個逆變周期時長內重復焊接、冷卻的過程。
[0043]所述焊接系統I的工作過程如下:
[0044]二次電源11中的整流電路111將網電的三相電流轉換成具有逆變周期的交變直流電流，再通過升壓器115將所述交變直流電流進行升壓，然后通過高頻的開關電路112，得到具有逆變周期的二次電流，再由變壓器113將所述二次電流進行降壓處理，并輸至所述焊接工作單元12，所述焊接工作單元12在所述控制單元的控制下，在所述二次電流的幅值大于預設值期間，按照二次電流的幅值大小對熱成型鋼進行大壓力的焊接，在幅值小于預設值期間對熱成型鋼進行自然冷卻，由此，所述焊接工作單元12經過多次間隔有焊接和冷卻的逆變周期來完成對熱成型鋼的焊接處理。
[0045]綜上所述，本發明的用于汽車熱成型鋼的電阻點焊系統，采用具有逆變周期的二次電流來控制焊接工作單元的焊接，將現有技術中的持續焊接轉換成間隔有冷卻時間的焊接方式，能夠有效減少焊接時產生的高溫，同時，因為間隔了冷卻時間，也減少了高溫的累積；另外，由于在交變直流電流中加載了高頻的脈沖，使得二次電流在半個周期內并非直流，而是具有小幅波動，這種波動有效地分散了電流峰值所產生的大量熱量，同時每一個波谷為熱量的散發提供了時間；此外，在焊接期間和冷卻期間，作用在熱成型鋼的作用力大于5000牛，在焊接期間能夠抑制耐熱成型鋼的毛刺的產生，同時，在冷卻期間能夠利用焊接所產生的余熱對熱成型剛繼續予以焊接，使得所述焊接系統雖然在沒有持續焊接，但焊接質量滿足汽車組裝的設計要求；再有，將網電的三相電流進行轉換處理，能夠降低對電網的沖擊。所以，本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
[0046]上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種用于汽車熱成型鋼的電阻點焊系統，其特征在于，至少包括: 用于將網電中的相電流轉換成具有逆變周期的二次電流的二次電源； 與所述二次電源連接、用于在所述二次電源提供的二次電流的幅值大于預設值時對熱成型剛進行焊接的焊接工作單元。
2.根據權利要求1所述的用于汽車熱成型鋼的電阻點焊系統，其特征在于，所述二次電源包括: 用于將網電中的每個相電流進行整流處理并輸出具有逆變周期的交變直流電流的整流電路； 與所述整流電路連接、用于基于預設頻率將所述整流電路所輸出的交變直流電流進行二次處理以得到具有逆變周期的二次電流的開關電路； 與所述開關電路連接、用于將所述二次電流進行降壓處理的變壓器。
3.根據權利要求2所述的用于汽車熱成型鋼的電阻點焊系統，其特征在于，所述開關電路包括:按照預設頻率交替開閉的兩組開關。
4.根據權利要求1所述的用于汽車熱成型鋼的電阻點焊系統，其特征在于，所述焊接工作單元還用于以不小于5000牛頓的作用力作用在熱成型鋼上。
5.根據權利要求1所述的用于汽車熱成型鋼的電阻點焊系統，其特征在于，所述焊接系統還包括:與所述焊接工作單元連接、用于控制所述焊接工作單元進行焊接的控制單元。
【文檔編號】B23K11/11GK104162735SQ201310183300
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年5月17日 優先權日:2013年5月17日
【發明者】鄧林, 查慧華, 錢永堅 申請人:上海賽科利汽車模具技術應用有限公司