电阻焊显微焊接点焊机

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电阻焊显微焊接点焊机\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种显微焊接设备，尤其涉及一种电阻焊显微焊接点焊机。\n背景技术\n[0002] 本申请人长期从事电阻显微焊接设备的研发，因而熟知电阻焊设备的多种实现方案。通常，电阻焊设备采用各种各样的焊接电源驱动，对点焊机的机头一般只笼统提出加压机构或电极握杆的结构，结构相对简单，尚有精益求精的空间。本申请人曾陆续持有下列涉及点焊设备的专利：\n[0003] 1、发明名称：可直接焊漆包线的点电焊机，公告号：CN1318449，公告日：2001年10月24日；\n[0004] 2、发明名称：带压力显示的点电焊机机头，公告号：CN1323675，公告日：2001年11月28日；\n[0005] 3、发明名称：一种带压力传感器的点焊机机头，公告号：CN2728698，公告日：2005年9月28日；\n[0006] 4、发明名称：精密电阻焊点焊机，公告号：CN101234452，公告日：2008年8月6日。\n[0007] 以上所列的专利公告，其中“可直接焊漆包线的点电焊机”获第十一届中国专利金奖，这些背景技术揭示了申请人一直以来的技术改进思路，也足以代表电阻焊显微焊接点焊设备近十余年来的技术沿革。电阻焊显微焊接需要精确控制电极力，至于如何精确控制电极力，依据以上所列专利公告的技术方案所实施的点焊机，或者限于其理论依据的不足，或者限于对其进行研究的人力物力的投入太少，现有技术无法在真正意义上实现电极力的精确控制。\n发明内容\n[0008] 为了便于充分理解本发明的内容，首先需要了解焊接力和电极力的区别，以作为后续讨论的依据。此外，本发明还提出了“精确电极力预设定”和“精确电极力加压系统”两个概念，也一并予以前置介绍。\n[0009] 关于焊接力和电极力的区别：所谓焊接力，为带动相关机械构件和电极实施焊接操作的作用力；所谓电极力，为电极作用于焊件的作用力。因而，相对而言，二者的区别在于焊接力的行程较电极力要长，焊接力的作用力较电极力要大。\n[0010] 精确电极力预设定装置：电极力预设定装置为电阻焊领域预设定焊接电极对焊件的加压力，并通过其导通焊接电源的一种结构。本发明“精确电极力预设定装置”中所谓“精确”的要求是指达到电极力以0.1N为单位进行计量的精度，以满足对微小工件的焊接要求。\n[0011] 精确电极力加压系统：电极力加压系统是指焊接时段对焊件提供电极力相关结构的总称。精确电极力加压系统则是指能在整个焊接时段，实现对焊件提供的电极力的输出精度范围为±0.5N的电极力加压系统。精确电极力加压系统必须具备以下三项基本内容：\n一是电极力预设定装置必须为精确电极力预设定装置；二是在整个焊接时段，电极力都要在预设定的范围维持并保持相对恒定；三是在焊接完成的同时，必需掣断过大的焊接力对焊件加压。\n[0012] 需要指出，精确电极力预设定装置和精确电极力加压系统都是由本发明首先提出的概念，现有技术在焊接时段电极力的波动很大，如后续所述，实现电极力预设定±0.1N难度不是很大，但要实现整个焊接时段电极力±0.5N的难度极大。本发明精确电极力加压系统的点焊机机头包括焊接作用力传导装置、电极力预设定装置和焊接力掣断装置三部分，通过这三部分的相关结构共同作用、相互制约，实现在整个焊接时段电极力都在预设定的范围内维持和相对恒定。\n[0013] 故而，本发明的主要目的在于提供一种具有精确电极力加压系统的电阻焊显微焊接点焊机。\n[0014] 为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：\n[0015] 本发明提供的电阻焊显微焊接点焊机，包括点焊机机头和点焊电源，其特征在于：\n[0016] 所述的点焊机机头具有机头框架，该机头框架上装设有精确电极力加压系统，通过该精确电极力加压系统实现在整个焊接时段电极力都在预设定的范围内维持并保持相对恒定；\n[0017] 所述的点焊机机头装设有以该电极力驱动的焊头夹，所述焊头夹通过输出电缆与所述的点焊电源电性连接。\n[0018] 具体的，所述的精确电极力加压系统包括焊接作用力传导装置、精确电极力预设定装置和焊接力掣断装置；\n[0019] 所述焊接作用力传导装置将焊接动力通过其力矩传导，把焊接力转化为电极力传导至焊头夹；\n[0020] 所述精确电极力预设定装置提供可进行预设定量化电极力的设置，在其检测到电极力达到预设定的量值时，驱动点焊电源提供焊接电流；\n[0021] 所述的焊接力掣断装置在电极力达到预设定的量值时，阻断焊接力的力矩传导。\n[0022] 具体的，所述的焊接作用力传导装置包括焊接力传导结构、电极力传导结构和焊接力缓冲结构；\n[0023] 所述焊接力传导结构包括焊接力导向轴和焊接力传导体；焊接力在焊接力导向轴的导引下通过焊接力传导体进行力矩传递；\n[0024] 所述电极力传导结构包括电极力导向轴和所述的焊头夹；电极力在电极力导向轴的导引下通过焊头夹及装设在焊头夹上的焊头进行力矩传递；\n[0025] 所述焊接力缓冲结构用于为所述焊接力的传递过程提供缓冲作用；所述的焊接力缓冲结构包括至少一个作用于焊接力传导结构和电极力传导结构之间的压缩弹簧。\n[0026] 具体的，所述的精确电极力预设定装置包括精确电极力预设定结构和电极力电路；\n[0027] 所述的精确电极力预设定结构采用以追随结构的电极力预设定结构或以压力传感器的电极力预设定结构，所述的电极力预设定结构用于设置量化的电极力；\n[0028] 所述的电极力电路和电阻焊电源电性连接以便电极力电路控制焊接电流的通断。\n[0029] 具体的，所述的焊接力掣断装置包括电磁铁结构和电磁铁电路；\n[0030] 所述的电磁铁结构包括电磁铁和吸附铁块；所述的电磁铁和吸附铁块分别安装在机头的固定构件和活动构件上；所述活动构件上设有使所述活动构件得以复位的复位元件；\n[0031] 所述的电磁铁电路分别与所述的电磁铁和电极力电路电性连接。\n[0032] 较佳的，所述的点焊机机头为带电控盒的点焊机机头，所述的电控盒安装有为机头用电器馈电的结构。\n[0033] 进一步，所述的电控盒安装有对点焊电源进行电参数输出预设定的结构，所述电参数输出预设定的结构包括通过拔码开关方式预设定的结构或通过显示屏方式以按键预设定的结构。\n[0034] 较佳的，所述的机头框架为塑料机头框架。所述塑料机头框架的电极力导向轴与焊头夹之间的连接为金属与金属的直接连接。\n[0035] 较佳的，所述的焊头夹包括焊头夹固定部、焊头夹活动部和二者之间的间隔缝及电极接口，所述的焊头夹固定部通过与机头提供的滑轴的连接安装在机头上，所述电极接口的开合在机头前后立面的方向上或者在机头左右立面的方向上，所述的平行电极焊头安装在电极接口上。\n[0036] 较佳的，所述的焊头夹活动部和焊头夹固定部之间设置有电极接口，在毗邻所述电极接口的焊头夹块固定部和活动部的顶端分别设置有阶梯样凸起部，所述点焊电源的输出电缆安装在所述的阶梯样凸起部上，平行电极焊头安装在所述的电极接口上。\n[0037] 具体的,所述的电极接口设置在焊头夹活动部和焊头夹固定部的前侧端，平行电极焊头安装在所述的电极接口上。\n[0038] 进一步,所述的焊头夹与机头滑轴的连接通过由各具圆弧接口的焊头夹固定部和另一金属件于彼此侧边相向对接形成的连接口实现对滑轴套设锁紧。\n[0039] 进一步，所述的点焊机机头与显微光学装置固设成一体，所述的显微光学装置包括显微光学支架和显微光学镜头，所述的显微光学镜头包括体视显微镜机头或单筒显微镜与CCD摄像头，所述的显微光学镜头安装在显微光学支架上。\n[0040] 进一步，所述的显微光学支架包括固设在机头框架上的悬臂横梁及相互机械连接的立柱、十字孔架、横柱及带角度和焦距微调的框架，显微光学镜头安装在所述的框架上。\n[0041] 与现有技术的电阻焊点焊机相比，本发明主要对点焊机机头提出了根本性的技术改进，通过以下五部分的发明内容，使本发明成为独具光机电一体化的点焊机机头的全新的电阻焊显微焊接点焊机，本发明五部分发明内容的技术进步包括：\n[0042] 1、本发明率先提出机电一体化的精确电极力加压系统和实施在机头框架上安装精确电极力加压系统。精确电极力加压系统通过焊接作用力传导装置、精确电极力预设定装置和焊接力掣断装置的协同作用、相互制约，实现了在整个点焊时段，电极力都在预设定范围维持和相对恒定。\n[0043] 2、本发明提出带电控盒的点焊机机头的结构，通过电控盒对点焊电源电参数预设定和为点焊机机头馈电，简化和减少了点焊机机头上各种用电器的电连接，使点焊机机头可独立于主机成为通用的点焊机机头。\n[0044] 3、本发明提出以塑料制造机头框架，实现点焊机机头与焊头夹的连接为直接的金属连接，提高了焊接在力矩传导的垂直度。\n[0045] 4、本发明提出阶梯样焊头夹的结构，减少了焊接力在力矩传导上出现的各种损耗或误差。\n[0046] 5、本发明提出点焊机机头与显微光学装置安装成一体的结构，不但避免了显微光学装置妨碍焊接作业，还实现了光机电一体化点焊机机头的独特结构。\n[0047] 下面先通过框图介绍本发明的总体结构及原理，然后按上述五项内容逐一介绍本发明内容。\n附图说明\n[0048] 图1是本发明电阻焊显微焊接点焊机的总体结构原理示意图。\n[0049] 图2是本发明电阻焊显微焊接点焊机机头框架设置的精确电极力加压系统的结构示意图。\n[0050] 图3是本发明带电控盒的点焊机机头在电控盒上以拔码开关预设定的结构示意图。\n[0051] 图4是本发明带电控盒的点焊机机头在电控盒上以显示屏预设定的结构示意图。\n[0052] 图5是本发明电阻焊显微焊接点焊机的焊头夹的结构示意图，以上下并排的方式示出其侧视状态和俯视状态。\n[0053] 图6是本发明点焊机机头与显微光学装置安装成一体的的结构示图，以左右并排的方式分别示出其主视和侧视状态。\n具体实施方式\n[0054] 首先需要了解对本发明“电阻焊显微焊接”的概念是针对在直视的情况下无法进行电阻焊焊接的微型工件而提出的，电阻焊显微焊接不但需要提供精确的电极力和焊接能量，还需要在显微光学装置下进行的焊接作业。限于篇幅，本发明重点介绍点焊机机头、焊头夹和显微光学装置。\n[0055] 附图1简要介绍本发明电阻焊显微焊接点焊机的总体结构框图。\n[0056] 在图1中，大方框101表示机头框架、小方框102表示点焊机提供外部动力源的焊接动力（焊接力）、103为焊接力传导结构、104为焊接力缓冲结构、105为电极力传导结构、106为精确电极力预设定装置、107为焊接力掣断装置、108为焊头夹和电极、109为焊件、110为安装有点焊电源和点焊电源调控装置的主机、111为电控盒、112为显微光学装置，其中实线箭头表示作用力（矩）传导关系，虚线箭头表示电流或电讯号传导关系；单箭头为单向作用，双箭头为双向作用。因此可知，图1主要是以力的作用关系与电的作用关系两条主线即机电一体化对本发明的点焊机加以描述。\n[0057] 需要指出，精确电极力加压系统除了包括图1中的由焊接力传导结构103、焊接力缓冲结构104和电极力传导结构105组成的焊接作用力传导装置，还包括精确电极力预设定装置106和焊接力掣断装置107，上述结构通过机电一体化的协同作用，相互制约，实现精确电极压力加压系统要求的基本效果；而电控盒主要是为机头上的用电器馈电并可对点焊电源输出的电参数预设定；精确电极力加压系统和电控盒均围绕机头框架安装，构成本发明点焊机机头部分。\n[0058] 下面对五部分发明内容逐一进行介绍。\n[0059] 第一，首先介绍在机头框架上安装机电一体化的精确电极力加压系统的内容。\n[0060] 下面结合附图2对精确电极力加压系统中的焊接作用力传导装置和精确电极力预设定装置作介绍。\n[0061] 图2中，机头框架具前后左右四个立面，机头框架前立面为201，在明确了机头框架前立面后，同时也明确了机头框架的后立面和左右立面。在靠近机头框架后立面固定有立柱202，立柱的下段则固定安装在工作台上。在机头框架上设有与立柱202以平行方向安装的小轴203、中轴204以及滑轴205；还有与立柱202以垂直方向安装的中轴夹206和滑轴夹\n207。中轴夹206的一端与中轴204紧固连接，中轴夹206的另一端与套设在焊接动力传导拉杆（或拉索）222上，复位弹簧221一端连接中轴夹206，另一端连接套在拉杆上的支撑件；滑轴夹207的一端与滑轴205紧固连接，中轴204上、下两段分别设有压缩弹簧208、209，滑轴夹\n207被中轴204贯穿设置，在滑轴夹207被中轴204贯穿的对应位置处，滑轴夹207的上下端面分别抵触或连接所述压缩弹簧208、209；小轴203以可滑动连接的方式贯穿中轴夹206和滑轴夹207；此外，小轴203也分为设有压缩弹簧210、211的上、下两段，滑轴夹207被小轴203贯穿的对应位置处，其上下端面分别抵触或连接所述压缩弹簧210、211；滑轴205的下端用以与焊头夹212固定连接，平行电极焊头223安装在焊头夹212上，点焊电源213借助输出电缆\n214通过焊头夹212与平行电极焊头223相连接。\n[0062] 本发明提出的焊接力传导结构包括实现了既定安装结构的所述小轴203、中轴\n204、中轴夹206、滑轴夹207。\n[0063] 本发明提出的电极力传导结构包括实现了既定安装结构的滑轴205和焊头夹212。\n[0064] 本发明提出的焊接力缓冲结构则包括分别安装在中轴204和小轴203上的第一组压缩弹簧208、209和第二组压缩弹簧210、211。\n[0065] 上述各部件所实现的功能而论，所述小轴203、中轴204为焊接力的导向轴，中轴夹\n206和滑轴夹207为焊接力的传导体，小轴203、滑轴205是电极力的导向轴，焊头夹212为电极力的传导体。上述焊接力传导结构、电极力传导结构和焊接力缓冲结构三部分的构件及其有机构造，构成了本发明所述的焊接作用力传导装置。\n[0066] 有必要对焊接力缓冲结构进一步说明。从本实施例的结构可以知晓，焊接力缓冲结构的实质是指安装在焊接力传导结构和电极力传导结构之间的压缩弹簧，其作用包括把焊接力柔和地传递到电极力传导结构及当焊接力被掣断时，焊接力仍能在压缩弹簧的作用下随动维持，也就是说，通过在上述力矩传递路径中设置用于缓冲力矩传递的结构，使力的传递更为柔和，即构成本发明的焊接力缓冲结构。所以，基于本实施例相同的原理，本领域技术人员应当知晓，焊接力缓冲结构的具体实现方式可以有多种多样，例如可以改进本实施例，使焊接力缓冲结构只保留其中一组弹簧组合，或者，在焊接力传导结构与电极力传导结构之间只设置一根压缩弹簧（如小轴203上部中轴夹206与中部滑轴夹207之间设置压缩弹簧，省略其它三个压缩弹簧），如此种种，均属于本发明提出的焊接力缓冲结构，落入本发明的保护范畴。\n[0067] 在图2的结构中，压缩弹簧208、209当其内置于中轴时，能起到如前所述的缓冲作用，可以视为焊接力缓冲结构的一部分，但是，从另一个功能视角来观察，通过调节弹簧\n208、209的压缩位置，则其进一步起到了精确电极力预设定以及追随结构的作用。本发明在机头框架201的前端安装有电极力电路216，该精确电极力预设定结构和电极力电路构成了本发明的精确电极力预设定装置。在精确电极力预设定结构中，上下两段压缩弹簧208、209在出厂时，其弹性系数既定，其回释力对外力的反作用也是既定的。\n[0068] 如前所述，精确电极力预设定装置包括精确电极力预设定结构和电极力电路，精确电极力预设定结构除了采用如图2所示的追随结构实现之外，还可以采用压力传感器结构实现，电极力电路则与安装有点焊电源和点焊电源调控装置的主机电性连接。\n[0069] 需要加以说明的是，所述的压缩弹簧208、209在上述实施例中起到非常巧妙的作用，其既可起到焊接力缓冲和随动维持结构的作用，还起到精确电极力预设定结构的作用。\n并且依据前述关于焊接力缓冲结构和精确电极力预设定结构所揭示的多种变化实例来分析，压缩弹簧208、209对该两个结构而言均非必须的实现方式，可在某些实施例中被替代，然而，采用压缩弹簧208、209则可同时实现该两个结构，明显是更优的方案。本领域技术人员对此应有明确的认知。\n[0070] 下面再结合图2介绍精确电极力加压系统中的焊接力掣断装置的结构。\n[0071] 焊接力掣断装置包括电磁铁结构和用于驱动电磁铁结构工作的电磁铁电路，电磁铁结构包括电磁铁和吸附铁块，电磁铁和吸附铁块分别安装在点焊机机头的固定构件和活动构件上，电磁铁电路与精确电极力预设定装置的电极力电路电性连接。\n[0072] 电磁铁电路导通时，驱动电磁铁结构中的电磁铁对所述吸附铁块进行吸附。需要说明的是，为了实现工作循环，电磁铁结构必须具有复位构件，复位构件是指当电磁铁电路断开时，被电磁铁吸附的吸附铁块回复到原来位置的构件。有关复位构件可以多种，采用诸如拉伸弹簧、极性与电磁铁相反的永磁铁等可以协助被吸附的活动构件复位的公知构造即可，因为本领域技术人员所应知晓，恕不赘述。\n[0073] 附图2是电磁铁、吸附铁块分别安装在点焊机机头的固定构件和活动构件上的结构示意图。如图2中所示，在机头框架201的上边框安装有电磁铁217，邻近电磁铁的吸附面上安装有吸附铁块218，在中轴204和滑轴205的上端安装有复位构件219，吸附铁块218与复位构件219借助轴销220进行连接。\n[0074] 由于中轴204属于活动构件，中轴204在运动过程中，一旦其上的吸附铁块被电磁铁所吸附，中轴204便在焊接力传递过程中发挥阻碍作用，从而起到掣断效果。而一旦电磁铁电路断开，使电磁铁失磁，则中轴204上的复位构件219便复位而迫使中轴204所受外力撤除而复位，恢复中轴204的正常受力环境。\n[0075] 如前所述，本发明把点焊机机头的结构划分为活动构件和固定构件，并不局限于如前对机头框架的上边框和对中轴204这两个部件的理解，实际上，本领域技术人员可以由本发明的描述知晓，本发明所称的活动构件包括中轴夹、中轴、小轴、滑轴夹、滑轴等活动件；固定构件包括机头框架等相对与上述活动构件固定不动的构件。任何固定构件或活动构件，均可由本领域技术人员依据常规设计原理被设计成与所述的电磁铁和吸附磁铁以及复位元件相配合，而不受现有结构的限制。\n[0076] 有必要对本发明的精确电极力加压系统下述三点结构特征进行总结：\n[0077] （1）机电一体化的结构特点：\n[0078] 根据精确电极力加压系统的总体设计，本发明所述的精确电极力加压系统包括了焊接力传导结构、焊接力缓冲结构、电极力传导结构、电磁铁结构、电磁铁电路，精确电极力预设定结构和电极力电路组成的机电一体化的加压系统，在整个精确电极力加压系统中，电极力电路起到很重要的控制作用。当要对工件进行焊接时，首先在精确电极力预设定装置上，通过电极力电路，以量化的方式输入欲预设定的电极力，然后，作业时，焊接动力源向焊接力传导体提供焊接力，当电极力电路检测到焊接力达到预设定值时，电极力电路一方面向焊接电源发出指令，导通点焊电源，另一方面还向电磁铁电路发出指令使电磁铁导通以吸附所述吸附铁块，电磁铁结构即对焊接力传导结构进行掣动，阻止力矩传导以阻止过大的焊接力作用于电极。\n[0079] （2）焊接力掣断装置的结构特征：\n[0080] 电阻焊显微焊接的焊件一般小于0.10mm，一方面本发明采用不受焊件高度差影响的焊接力掣动装置，现有技术的掣动都是采用行程限位的结构，比如现有技术掣动精度最好的侍服电机，其对行程限位精度小于0.01mm，但往往也不能满足电阻焊显微焊接的要求，原因在于被焊工件的高度差达0.03mm的情况十分普遍，伺服电机以行程限位对工件的误差毫无办法，本发明以点焊电源的触发信号同时触发电磁铁的工作讯号，因此本发明的掣动就完全不受焊件高度差的影响。当点焊操作完成之后，电极力电路断开点焊电源所提供的点焊电流，同时指令焊接力掣断装置恢复原状，即完成一次点焊过程。\n[0081] （3）电极力缓冲结构的结构特征：\n[0082] 有关焊接力缓冲结构的作用原理看似简单，但也是精确电极力加压系统的重要构成。电阻焊显微焊接的整个点焊时段，都须要电极力在预设定范围内维持相对恒定，对精确电极力预设定装置提出±0.1N的精度要求没有太大的难度，但是，由于电阻焊点焊过程处于完全封闭无法观测状态，点焊过程包括了电、热、力、多变量的耦合作用，这些耦合作用又是高度非线性，焊件处于先受热膨胀后又被软化压扁的极短的形核过程，所以，要求精确电极力加压系统在整个焊接时段都将电极力保持在±0.5N的精度范围反而有很大的难度。可以设想：如果没有焊接力缓冲结构的随动维持，就会出现当焊件膨胀时电极力随之增加，当焊件被压扁时电极力随之减少，当焊接力被掣动时电极力随之消失。本发明机电一体化的精确电极力加压系统正是通过精确电极力预设定装置结合焊接力掣动装置和焊接力缓冲结构的协同作用、相互制约，实现在整个点焊时段，电极力都在预设定范围维持并保持相对恒定，较好地解决了电阻焊显微焊接的技术难题。\n[0083] 第二，接着介绍本发明带电控盒的点焊机机头的结构，由于安装在机头框架上的机电一体化的精确电极力加压系统涉及较多的用电器，诸如预设定电极力的检测及显示、电磁铁及对电磁剩磁的处理以及对其吸附时间的调控等等，本发明提出电控盒并把电控盒与机头安装成一体，电控盒不但对点焊机机头的用电器馈电，简化和减少了点焊机机头上各种用电器的电连接，使点焊机机头可独立于主机成为通用的点焊机机头，还可以把对点焊电源电参数进行预设定的结构也安装在电控盒上，使焊接操作变得更加便捷。\n[0084] 有必要对电控盒的技术特点作进一步说明。\n[0085] 电阻焊点焊机的主机上有点焊电源和对焊接电源输出的调控装置,由于电阻焊显微焊接要求焊接电源的输出必须十分精确:输出电压的要求在0.01V,输出时间要求在\n0.1ms,为了实现这样的目标,输出的调控装置通过包括多个独立的电路及数十根电讯号线对焊接电源进行调控,所以现有技术的调控装置及预设定的功能键都需要和点焊电源一起设置在主机上,机头上的用电器都通过主机馈电，点焊机机头必须与配套的主机才能电性连接。本发明对焊接电源调控装置进行重新设计,实现把焊接电源输出预设定的功能键和主机对用电器的馈电结构都安装在电控盒上,只需对主机提供触发焊接电源的电讯号,由此，带电控盒的点焊机机头即可工作,带电控盒的点焊机机头就成为独立的通用的机头。本发明使点焊机机头在生产、安装及维护都变得简便,进一步包括在行业标准的制定及质量管理等方面更具有深远的技术进步。\n[0086] 由于点焊电源对电参数进行预设定的结构最常用的有通过拔码开关方式预设定和以显示屏方式通过按键预设定两种方式，下面结合附图3、附图4介绍带电控盒的点焊机机头的结构。\n[0087] 图3为对点焊电源输出的预设定通过拔码开关方式预设定输出电压和输出脉宽；\n[0088] 在图3中，点焊机机头为301，在机头的前外侧有焊接力显示器302，在机头的上方有焊接力掣断装置的电磁铁结构303，在点焊机机头的外侧面固设有电控盒304，电控盒和机头为一体安装结构，电控盒有为机头各种用电器提供馈电或/和调控用电的电源电路，在电控盒的上侧面有为机头的各种用电器提供的电插座或/和用电调控旋钮305，包括焊接力显示器302、电磁铁结构303以及后续提出的CCD307、环形灯308、显微光学装置的液晶显示屏309等用电器都与电控盒电性连接，在电控盒的前面安装有预设定点焊电源输出脉冲幅度和脉冲宽度的二个功能键的拔码开关306，在电控盒的后侧面有与安装有点焊电源和点焊电源调控装置的主机电性连接的电缆和外接市电的电源线。\n[0089] 图4为对点焊电源输出的预设定以显示屏方式通过按键预设定输出电流量和电流时间。\n[0090] 在图4中，点焊机机头为401,在机头的前外侧有焊接力显示器402，在机头的上方有焊接力掣断装置的电磁铁结构403，在点焊机机头的外侧面有电控盒404，电控盒和机头为一体，电控盒有为机头各种用电器提供馈电或/和调控用电的电源电路，在电控盒的上侧面有为机头的各种用电器提供的电插座或/和用电调控旋钮405，包括焊接力显示器402、电磁铁结构403以及后续提出的CCD407、环形灯408、显微光学装置的液晶显示屏409等用电器都与电控盒电性连接，在电控盒的前面安装有预设定点焊电源电参数的显示屏406和根据显示屏进行预设定的功能键410，在电控盒的后侧面有与安装有点焊电源和点焊电源调控装置的主机电性连接的电缆和外接市电的电源线。\n[0091] 第三，本发明提出了塑料机头框架的结构。下面对塑料机头框架的发明内容进行介绍。\n[0092] 现有技术的机头框架都是采用金属机头框架，为了保证点焊的精确，电阻焊点焊对焊头的垂直度和径向摆动都有严格的要求，否则焊接时就很容易出现焊接失稳或焊件滑移，这方面对本发明来说难度更大，原因在于，一是本发明往往用于点焊如漆包线等线材、圆柱形的线材更容易滑移，二是本发明主要采用平行间隙的单面焊，二个电极都安装在同一焊头夹上，由于焊头夹和滑轴都是由金属制造，所以焊头夹与机头框架的滑轴之间须加绝缘材料间隔才能连接，这样就很容易影响焊头的垂直度，特别是如果用户自行调节，对焊头的垂直度更是无法控制，如何保证焊头的垂直度和减少径向摆动是进一步提高焊接质量的重要技术内容。\n[0093] 本发明中，摆脱惯性思维，以塑料制造机头框架，取代原先金属机头框架。由于塑料机头框架以模具生产，大大提高了加工精度，不但可以减少滑轴的径向摆动，更重要的是，采用塑料机头框架，滑轴与焊头夹的连接就可以以金属与金属进行直接连接，而不需要绝缘材料间隔，这对提高和保证焊头夹的垂直度具有十分重要的实际意义。\n[0094] 需要指出，本发明提出滑轴与焊头夹为金属与金属间的直接连接，包括焊接连接，或铆接连接，或紧配合连接，或螺丝连接。\n[0095] 第四，本发明提出了阶梯样焊头夹的结构。下面对阶梯样焊头夹的结构进行介绍。\n[0096] 电阻焊点焊必须保证加压消压迅速灵活。当完成一次焊接后，机头的复位弹簧等结构有助于消压，使焊接行程回复原位，以便进入下一次焊接操作。要保证点焊机进行这种往返的点焊操作加压消压迅速灵活，除了点焊机机头的结构外，对于在焊头夹上的输出电缆是否影响加压消压也至关重要。由于电阻焊显微焊接采用低电压大电流的方式，输出电缆都比较粗大，一般都在φ10mm以上，但为了便于操作，焊头夹又要求十分小巧，焊头夹前端的宽度只有约30mm左右。另外为了保证输出能量的精确，还需要在靠近二个电极的焊头夹上安装二根反馈线采集反馈信号，要在一个不大的焊头夹上安装二根粗大的输出电缆和安装二根反馈线，采用专利（ZL01114831.4）的点电焊焊头夹，不能满足对点焊加压消压迅速灵活的要求，特别是在焊接小线径工件时，往往会因电极力的不稳定而影响焊接质量，传统技术同样也没有满意的技术方案或结构。\n[0097] 精确电极力加压系统只能保证在当次焊接时电极力保持恒定。在实际应用时，还要满足在连续焊接时，每一次焊接的电极力也要保持不变。这样就有必要进一步审视安装在焊头夹上的二根输出电缆，如果安装在焊头夹上的输出电缆影响电极力的加压消压，也不利于提供精确的电极力，现有技术的焊头夹对此没有进行考虑。\n[0098] 焊头夹包括由二个金属夹块构成的焊头夹固定部和活动部，并通过固定部与机头滑轴连接安装在热压机头上，本发明把连接在滑轴上的金属夹块称之为焊头夹固定部，把可相对于焊头夹固定部作开合活动的另一个金属夹块称之为焊头夹活动部。\n[0099] 需要说明点焊机机头和机头框架具前、后、左、右四个立面，当焊头夹固定部与机头滑轴连接安装在机头上时，焊头夹固定部与活动部二者之间形成的间隔缝及电极接口总体上垂直于机头的前立面，电极接口可在机头左右立面的方向上作左右开合运动，把这样的焊头夹称之为纵夹式焊头夹，现有技术均采用这种结构的纵夹式焊头夹；本发明提出焊头夹固定部与活动部二者之间形成的间隔缝及电极接口总体上平行于机头的前立面，电极接口可在机头前后立面的方向上作前后开合运动，本发明把这种结构的焊头夹称之为横夹式焊头夹。\n[0100] 本发明焊头夹包括焊头夹固定部、焊头夹活动部和二者之间的间隔缝及电极接口，所述的焊头夹固定部通过与机头滑轴相连接安装在机头上，所述电极接口可在点焊机机头前后立面的方向上作前后开合运动，所述的平行电极焊头安装在电极接口上。\n[0101] 本发明中，把焊头夹的电极接口设置在更靠近操作者的焊头夹的前侧端，更有利于暴露焊件和进行焊接作业。\n[0102] 为了进一步增强横置式焊头夹安装在机头滑轴上的垂直度，本发明中，对于横夹式焊头夹与机头滑轴的连接，进一步可以将焊头夹固定设计成具成圆弧接口，借助另一具有圆弧接口的金属件与该焊头夹固定部实现对滑轴套设锁紧。\n[0103] 本发明还提出阶梯样焊头夹的结构，通过在毗邻电极接口的焊头夹活动部和焊头夹固定部的顶端分别设置有阶梯样凸起，把二根粗大的输出电缆越过滑轴两侧跨骑在焊头夹上方安装，实现点焊加压消压迅速灵活，为每一次焊接电极力都能保持不变提供了保证；\n另外，本发明还进一步把二条反馈线套在输出电缆的绝缘外套内，其引出端与输出电缆引出端连接并共用同一端头，不但在外观上减少了二根反馈线，在焊头夹上又减少了二个接线端头及接线螺丝，该结构也有助于加压消压的迅速灵活。\n[0104] 以下结合附图5对本发明焊头夹作进一步说明。\n[0105] 如图5所示，焊头夹500由二块导电性能良好的铜金属材料分别加工成焊头夹固定部501和焊头夹活动部502，在焊头夹的一角部位置处设有与机头滑轴503相连接的连接口\n504，焊头夹通过该连接口504紧固在机头滑轴503上；焊头夹活动部502于面向操作者的前端位置处，通过可调螺杆505和塑料活动定位销506使焊头夹活动部502相对于焊头夹固定部501可作开合运动，平时将该活动部502与固定部501相锁紧，需要更换平行电极焊头时则通过调节可调螺杆505进行操作。\n[0106] 为了使焊头夹与机头滑轴的固定更可靠和保证其垂直程度，连接口504采用了各具半圆弧接口的二个金属件锁紧结构507实现，具体即以该固定部为一金属件，另外配置一金属件，两个金属件在侧边相对接，彼此的相向侧边均设有所述半圆弧接口，且两个金属件可通过螺钉相锁紧，从而形成连接口504并由该连接口504套设锁紧滑轴。\n[0107] 为了便于暴露焊件和进行焊接作业，电极接口508设置在焊头夹的前侧端，使之更靠近操作者，传统的电极接口都设置在焊头夹前侧的中央。电极接口508由焊头夹固定部\n501和焊头夹活动部502共同配合实现，具体是在彼此相向安装的侧边上各设置一相向圆弧形接口，通过两个接口的共同配合构成一通孔，由此形成电极接口508。\n[0108] 为了保证每一次焊接作业电极力都均匀一致，本发明的焊头夹采用阶梯样焊头夹，其结构为在毗邻电极接口508的焊头固定部501和焊头夹活动部502的顶端分别设置有阶梯样凸起部509、510，二根输出电缆511、512通过电缆端头安装在上述的阶梯样凸起部上，实现电阻焊电源与阶梯样焊头夹的电性连接，反馈线513、514一并套在输出电缆的绝缘套管内，并焊接在电缆端头上，平行电极焊头515安装在电极接口508上，这样二根输出电缆和反馈线就越过滑轴两则以跨骑方式在阶梯样焊头夹顶端安装。\n[0109] 需要说明，显微焊接对焊头夹安装的垂直度和可靠性要求很高，现有的焊头夹与机头滑轴的连接都是采用以1－3个锁定螺丝连接固定，这种连接只是“点”的固定方式，很难保证连接后焊头夹的垂直度，本发明提出的焊头夹固定部与机头滑轴的连接为采用各具圆弧接口的二个金属件借用螺钉进行锁紧的结构，形成“面”的“立体”固定方式，因而对连接后焊头夹的垂直度和可靠性有大大改善的作用。这里需要说明，所述各具圆弧接口包括二个半圆弧接口或一个小圆弧和一个大圆弧的接口，所述的连接口可以设置在焊头夹固定部的左右侧边上，也可以设置在焊头夹固定部的后侧边上，注意与所述平行电极焊头相远离即可，这些与本发明所公开的技术手段类似的结构均属于本权利要求的等同结构，落入本发明的保护范畴。\n[0110] 需要说明，作为相替换的技术手段，电极接口307可以是如图3所示的纵夹式设置，也可以是横夹式设置，电极接口纵夹式设置或横夹式设置均落入本发明权利要求提出的保护范围。\n[0111] 下面分析本发明与专利号（ZL011148314）的点焊机焊头夹的不同结构，在进行点焊时输出电缆对电极力的影响。\n[0112] 以专利（ZL011148314）的方式把输出电缆安装在焊头夹的两侧，输出电缆与焊头夹的连接分别会出现向下偏移、向上偏移或没有偏移的三种情况。由于输出电缆弯曲时肯定会有一个弹力，如果输出电缆与焊头夹的连接向下偏移，就会影响点焊的加压；而输出电缆的连接向上偏移，就会影响其消压。即使是输出电缆的安装没有偏移，由于输出电缆置于滑轴的后面，粗大的输出电缆的自重使后段电缆出现弯曲和对焊头产生牵拉，进而影响加压消压和影响电极力的精确。\n[0113] 本发明阶梯样焊头夹是把输出电缆越过滑轴两侧在焊头夹上方安装，不但保证了输出电缆连接在焊头夹的位置是没有偏移的大致水平位置（相对于电阻焊电源的引线高度而言），减少了电缆弯曲变形的弹力对电极力的影响，而且，滑轴为焊接作用力传导结构的主轴，输出电缆越过滑轴的两侧安装在焊头夹的上方，还可保证该段电缆与焊头夹彼此保持在同一水平走向，大大减少电缆弯曲所产生牵拉力。在进行焊接操作时，滑轴带动在水平方向的电缆与焊头夹一起做很短行程的往返运动，输出电缆对电极力的影响只剩下电缆的自重，电缆的自重和焊头夹的自重一样，都可以被机头的复位弹簧所克服，因而对电极力产生的影响很小。\n[0114] 需要指出的是，图中的阶梯样焊头夹只是实施输出电缆越过滑轴两侧跨骑在焊头夹上方安装的结构之一。具电缆接口的阶梯凸起部既可以与焊头夹块为不分离的同一块金属整体加工而成，阶梯凸起部也可以与焊头夹夹块为二块分离的金属块，另外加工二个小金属块衬垫在电缆端头的下方，再以紧固螺丝把输出电缆连接在焊头夹的前上方，这些结构属于阶梯样焊头夹的等同结构，属于把输出电缆越过滑轴两侧跨骑在焊头夹上方安装的等同结构。\n[0115] 第五、最后对本发明提出的点焊机机头与显微光学装置安装成一体的结构进行介绍。\n[0116] 本发明的“电阻焊显微焊接点焊机”还配置有显微光学装置。显微光学装置包括光学机头和支架二部分，显微焊接作业要求支架能够对光学机头提供其在对焦时前后方向、左右方向和角度的调节，提供其在调值时对焦距的粗调和微调的调节，所以传统的显微光学装置的支架都是以独立结构安装在点焊机机头旁边，这样，支架的立柱必然妨碍焊接作业，无奈之下，本申请人曾在“一种长悬臂的精密焊机”专利号CN200410027184.7上提出把带角度和焦距微调的框架安装在机头框架顶端的结构，但由于没有了立柱，光学机头不能在前后方向和左右方向进行对焦，更不能通过立柱对焦距进行调节，往往满足不了显微焊接作业的要求。本发明提出点焊机机头与显微光学装置安装成一体化的结构，通过在机头框架顶端安装悬臂横梁，悬臂横梁与显微光学装置的支架连接，同时解决了原先的立柱妨碍焊接作业和显微光学装置在对焦调焦上的难题。\n[0117] 请参见附图6，在机头框架601的顶端的合适位置安装有悬臂横梁602，悬臂横梁左外侧有立柱连接孔，显微光学装置支架的立柱603通过立柱连接孔安装在悬臂横梁602的外侧，立柱603和横柱604分别安装在十字孔架605上，带角度和焦距微调的框架606与横柱604连接，光学机头607安装在带角度和焦距微调的框架606上。\n[0118] 有必要说明，本实施例所提出的光学机头可以是体视显微镜机头，也可以是单筒显微镜加CCD摄像头或其它显微镜机头，诸如三通道显微镜机头或带图像识别的CCD摄像头等等，还有必需说明，显微镜光学装置涉及的诸如照明灯、液晶显示屏等用电器同样可以通过电控盒的低压直流电源提供。\n[0119] 操作时，由于立柱可通过立柱连接孔在悬臂横梁上进行高度的调节，实现光学机头对焦距粗调的需要；由于横柱可在十字孔架上进行调节，实现光学机头对前后方向调节的需要；由于立柱可以在立柱连接孔上转动，实现光学机头对左右方向调节的需要，本发明在机头框架顶端安装显微光学装置的支架，使点焊机机头和显微光学装置成为了一体化的结构，解决了立柱妨碍焊接作业的技术难题。\n[0120] 总结本发明的五项内容，本发明通过率先提出机电一体化的精确电极力加压系统并以较大篇幅介绍在机头框架上安装精确电极力加压系统；接着提出带电控盒的点焊机机头，通过电控盒为点焊机机头馈电或/和用电调控，并把点焊电源输出预设定也安装在电控盒上，实现机电一体化的点焊机机头；为了保证焊接力在整个力矩传导的精确，还提出了塑料机头框架和阶梯样焊头夹的结构；最后，本发明还通过点焊机机头与显微光学装置安装成一体，使本发明成为独具光机电一体化点焊机机头的电阻焊显微焊接点焊机。