電阻焊的製作方法

2023-07-12 02:45:26

專利名稱：電阻焊的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種通過點焊槍進行電阻焊的方法和設備，例如用於板狀工件，比如車體等的修理。
電阻焊或點焊是一種將兩或多個焊接工件例如通過點焊槍在至少一點處連接在一起的方法。
這種電阻焊可用於製造業，但更常用於修理業，尤其是車體。在這方面電阻焊通常是最合適的連接方法，就可接近性來說它是適用的。它是一種快速、高效的方法，它比使用MIG焊等用更少的焊接點形成了強度更高的焊接接頭。而且使用點焊槍的電阻焊對環境無害，例如煙氣顯著減少了。此外，這種方法在焊點周圍的板中有較低的熱釋放，這使鍍鋅板保持防腐性，且結構中的熱應力最小化。
在焊接過程中可變化的所謂焊接參數包括電極壓力、焊接電流強度和時間、冷卻效果、冷卻時間和保持時間。
有兩種不同形式的點焊槍，X型焊槍和C型焊槍。X型焊槍有一氣缸，它經一桿作用於電極。因此，電極壓力依賴杆的長度，而杆的長度有影響其餘的焊接參數。下面將不詳細描述X型焊槍。
本發明所涉及的點焊槍是C型焊槍，其中氣缸直接影響電極。電極壓力是常數，與臂的形式無關。
普通C型焊槍的問題之一是，當焊槍在焊接工件處定位時，由於氣缸的較短衝程，很難使焊接工件的邊緣或其他障礙物通過。
通常，這以這樣的一種方式來解決，即它可以將臂打開或拆下。因此，已知的是將一稱作Prospot PR-10的點焊槍側向樞接，而臂和前電極保持固定，因此在電極之間產生一個更大的空間，藉此焊接工件的可能障礙物可通過，然後將該焊槍樞接回原始位置，例如參見1998年9月9日在網際網路上公開的信息(www.prospot.com/uarms.htm)。
公知的還有，臂在焊槍上的接合從電極處徑向偏移，且旋轉/轉動有前電極的臂，因此電極之間產生間隔，例如參見LORSTECNA的編號8652的C型焊槍。所述臂也是可拆卸的。為了轉動或拆下臂，仍然需要釋放四個螺栓。而且，在上述的示例中，電極必須對中。
另一個問題是由於焊接工件的外觀，即厚度已經改變的事實，電極距離有時必須改變。根據公知的臂，這通過可更換和/或可移動的前電極來解決，例如參見上述的焊槍。
因此，如果兩個障礙物必須通過且電極距離必須調節，那麼需要大量的工序，這將嚴重降低點焊槍的能力。
本發明的一個目的是提供一種點焊槍，該點焊槍沒有在使用現有技術的點焊槍過程中出現的一或多個問題。
因此，本發明的一個目的是提供一種點焊槍，該點焊槍通過不複雜的工藝在焊接工件處定位該點焊槍和在將焊槍移開的過程中能使或簡化障礙物的通過，同時保持電極對中。
本發明的另一個目的是提供一種點焊槍，該點焊槍能調節電極距離，同時工序的數目減小到最少。
本發明的另一個目的是提供一種上述類型的點焊槍，它結構緊湊且可靠。
這些和其他目的根據本發明的一方面通過一用於工件電阻焊的點焊槍而實現，該點焊槍包含一C型臂、一前電極和一後電極以及一由空氣或其他方式驅動的氣缸，後電極可由氣缸軸向推動一有限距離。該點焊槍通過向前推動氣缸並使焊接電流流過所述電極端而將工件夾在電極端之間。根據本發明，後電極能從氣缸上釋放開，相對於氣缸軸向移動，然後鎖定在氣缸上。
因此，本發明的方法包括，在焊接之前，從氣缸上釋放後電極，將後電極軸向向後移動足夠長，以便能使或簡化點焊槍定位，定位該點焊槍以便電極位於工件的兩側，將後電極軸向向前移動到一位置，在該位置處其電極端與前電極的距離小於由空氣或其他方式驅動的氣缸的衝程和工件厚度的總和，然後將後電極固定到所述氣缸上。
因此，該方法在點焊槍的定位過程中能使或簡化障礙物的通過以及在同一操作中調節電極距離的方法，這將非常顯著地簡化點焊槍的操作。而且，在整個工序中電極保持對中。
在焊接之後該方法包含從由空氣或其他方式驅動的氣缸釋放後電極，將後電極軸向向後移動足夠長，以便能使或簡化點焊槍從焊接工件移開。
後電極最好能軸向向後移動到至少一位置，在該位置處其電極端在由空氣或其他方式驅動的氣缸內，且能向前移動至少一位置，在該位置處其電極端離前電極的距離小於由空氣或其他方式驅動的氣缸衝程和焊槍所適用的最薄工件厚度的總和。
可取的是，後電極能經一鎖定杆手動且快速地從由空氣或其他方式驅動的氣缸釋放開和緊固到氣缸上，該鎖定杆將進一步簡化焊槍所需的工序。
具有前電極的C型臂可繞由空氣或其他方式驅動的氣缸徑向旋轉/轉動，和/或拆卸。
本發明點焊槍的優點是其已經提及的可操縱性，它提供了高工作能力。
本發明的另一個優點是電極保持對中。因此不需要先進的對中機構或緊固機構。
本發明的更多優點在下面的描述中將是顯而易見的。
下面將參照附

圖1和2對本發明進行進一步的描述，其中附圖僅是為了說明本發明而示出的，因此決不限制本發明。
圖1示出了從一側看的本發明的一實施例；圖2示出了從後面看的同一實施例。
在下面的描述中，為了說明而非限制本發明的目的，給出了詳細的描述，比如特定的應用、技術等，以便對本發明有徹底的理解。然而，對於本領域的技術人員來說，本發明可以多種其他形式實施。
在圖1中，示出了一用於電阻焊或點焊的設備，或一所謂的C型焊槍，1的創造性實施例的側視圖。該C型焊槍包含一基本上圓柱形的殼體3，殼體上有手柄5、7和一C型臂9，在C型臂端部有兩個互相面對的電極11、13，尤其是銅製成的。前電極11最好固定安裝且有一圓形且可能有點扁平的電極端15。而且，後電極有一最好圓形且可能有點扁平的電極端17，且在除了最接近前電極11的部分之外有更粗的直徑。
根據本發明，後電極可軸向移動，尤其是無級移動，藉此它可通過一鎖定杆23從氣缸21釋放開或固定到氣缸上。氣缸21可通過壓縮空氣軸向推動一有限的距離，即所謂的氣缸衝程S1，例如20mm。
而且，該C型焊槍包含一殼體25，用於將壓縮空氣連接到氣缸21，用於前電極的電連接和控制電子設備的連接。該C型焊槍的後端包含一電絕緣套29，該絕緣套包圍後電極的後端，在該處還有所述電極的電連接接頭31。最後手柄5包含一簡單開關33。
氣壓和焊接電流的連接和調整可以以不同的公知方式實現，在此將不進行詳細描述。
在圖2中，示出了從後面看的同一實施例，可以看到所有的接頭。如所述，殼體25包含一用於壓縮空氣的接頭27，一電連接到前電極的接頭35和一用於控制電子設備的接頭37。還示出了直接電連接於後電極的接頭31。接頭35經殼體25和3內的以及臂9中的電連接器與前電極電連接。
根據本發明，後電極13可從氣缸21釋放開且軸向移動到所希望的位置或完全移開，且沒有隨後的對中或其他必需的調整。
在點焊槍1的定位和移開過程中以及在同一操作中電極距離a的調整過程中，這種結構允許工件39處的障礙物通過，比如鞍型梁。
這與其他按人機工程學設計的結構一起提供了一種非常容易且便於使用的點焊槍。
因此，用於定位焊槍1和電極距離a的調整的工序尤其包含下面的步驟1．從氣缸21釋放開後電極13。
2．後電極13軸向向後移動足夠長，以便能使或簡化點焊槍的定位。在該實施例中，沒有關於電極可沿該方向移動多遠的限制，因為它甚至可拆下來。
3．定位點焊槍，使得電極11、13在工件39的兩側。電極將定位在希望產生焊接接頭的點處。
4．後電極13軸向向前移動到一位置，在該位置處其電極端17離前電極11一距離a，該距離a小於氣缸的衝程s1和物品厚度t的和。這種調整不是苛求的-主要是電極向前移動得如此快，以致於氣缸的衝程「足夠」獲得需要的電極壓力。
5．將後電極13緊固在氣缸21上。
以類似的方式，在移開焊槍的工序中尤其包含下面的步驟1．從氣缸21釋放開後電極13。
2．軸向向後移動後電極13足夠長，以便能使或簡化焊槍從被焊工件39上移開。
本發明焊槍的其他功能性包含C型臂9可繞圓柱形殼體3徑向地旋轉/轉動。可取的是，該C型臂在其後部有一基本上環形的部分，它旋在殼體的前部上，殼體的前部有更小的直徑。該臂的環形部分有一切口或槽，尤其是在下部向下，從而使它可通過簡單的螺栓固定在殼體3上。或者，如果需要，可將一緊固板從前側旋上。
在該實施例中，螺栓與手柄7成一整體，藉此臂9通過釋放臂(通過轉動手柄7釋放開螺栓)、轉動臂9然後緊固臂(通過轉動手柄7而緊固螺栓)而轉動。當然，該C型臂也可拆下而更換為另一合適尺寸的臂。圖1中所示的標準臂有80mm的深度d和160mm的長度l，但這方面僅有的限制是當用非常大的臂時焊槍的笨重程度。
如果該臂的C型部分基本上沿另一不是垂直的方向，那麼環形部分的切口或槽和有螺栓的手柄7可以位於另一徑向位置，從而焊槍實現合適的人機工程學設計。或者，手柄7可直接安裝在殼體3處且固定，同時緊固螺栓可具有一類似於鎖定杆23的鎖定後電極13的緊固杆。
上述創造性的焊槍尤其適於滿足汽車製造商的不同質量要求，尤其用於所謂的零件市場。該焊槍必須有足夠的夾持力、電流強度和冷卻能力，使得它能應付板的厚度和車體上存在的防鏽塗層。焊接時間、冷卻時間和保持時間將得到精確、可靠的調整。如果不同的焊接參數得到優化，一般不需要後處理，但它需要在噴漆前用砂紙進行輕微的打磨。
在此所述的本發明解決了伴隨公知技術的問題。當然，本發明不限於上述的和附圖中所示的實施例，而可在所附的權利要求的範圍內進行修改。
權利要求
1．一種用於工件(39)電阻焊的點焊槍，包含一C型臂(9)、一前電極(11)和一後電極(13)，以及一由空氣或其他方式驅動的氣缸(21)，後電極(13)可由氣缸(21)軸向推動一有限距離，該點焊槍通過推動氣缸(21)而將工件(39)夾在所述電極端(15、17)之間，並使焊接電流流過電極端(15、17)，其特徵在於後電極(13)能從氣缸(21)釋放開，能相對於氣缸(21)軸向移動，然後鎖定在氣缸(21)上，以便能使或簡化該點焊槍的定位使得電極(11、13)位於工件(39)的兩側、點焊槍從焊接工件(39)移開以及在工件厚度(t)之後電極距離(a)的調節。
2．如權利要求1所述的點焊槍，其特徵在於後電極(13)的布置能使或簡化該點焊槍的定位和移開，能軸向向後移動到至少一位置，在該位置處其電極端(17)位於由空氣或其他方式驅動的氣缸(21)內。
3．如權利要求1或2所述的點焊槍，其特徵在於為了有利於或簡化該電極距離(a)的調節，後電極(13)布置得能軸向向前移動到一位置，在該位置處其電極端(17)離前電極的距離小於由空氣或其他方式驅動的氣缸(21)的衝程(S1)和工件厚度(t)的和。
4．如權利要求1-3任一所述的點焊槍，其特徵在於該後電極(13)布置得能通過一緊固杆手動地且快速地從由空氣或其他方式驅動的氣缸釋放開和緊固到氣缸上。
5．如權利要求1-4任一所述的點焊槍，其特徵在於該C型臂(9)可繞由空氣或其他方式驅動的氣缸(21)徑向旋轉/轉動。
6．如權利要求1-5任一所述的電焊槍，其特徵在於電極(11、13)是銅製成的。
7．一種使用點焊槍(1)進行工件(39)電阻焊的方法，該點焊槍有一C型臂(9)、一前電極(11)和一後電極(13)和一由空氣或其他方式驅動的氣缸(21)，後電極(13)可由氣缸(21)軸向推動一有限距離，該方法包含步驟通過推動氣缸將工件(39)夾在電極端(15、17)之間，在所述電極端(15、17)之間施加焊接電流，其特徵在於在夾持工件(39)的步驟之前，從氣缸(21)釋放後電極(13)，將後電極(13)軸向向後移動，以便能使或簡化點焊槍定位，定位點焊槍，使得電極(11、13)在工件的兩側，將後電極(13)軸向向前移動到一位置，在該位置其電極端(17)與前電極(11)的距離小於由空氣或其他方式驅動的氣缸的衝程(s1)和工件厚度(t)的和，將後電極(13)固定到所述氣缸(21)上。
8．如權利要求7所述的方法，其特徵在於在施加焊接電流之後，從由空氣或其他方式驅動的氣缸(21)釋放後電極(13)，將後電極(13)軸向向後移動，以便能使或簡化點焊槍從焊接工件(39)移開。
9．如權利要求7或8所述的方法，其特徵在於釋放和緊固後電極(13)的步驟是通過一緊固杆(23)手動進行的。
10．如權利要求7-9任一所述的方法，其特徵在於繞由空氣或其他方式驅動的氣缸(21)徑向轉動C型臂(9)。
全文摘要
本發明涉及一種通過點焊槍進行工件(39)電阻焊的方法以及點焊槍，該焊槍包含一C型臂(9)、一前電極(11)和一後電極(13)和一由空氣或其他方式驅動的氣缸(21)。後電極(13)可由氣缸(21)軸向推動一有限距離。該點焊槍通過推動氣缸(21)並使一焊接電流流過電極端(15、17)能將工件(39)夾在所述電極端(15、17)之間。根據本發明後電極(13)能從氣缸(21)釋放開，相對於氣缸(21)軸向移動，然後鎖定在氣缸(21)上，以便能使或簡化該點焊槍定位使得電極(11、13)位於工件(39)的兩側，能使或簡化點焊槍從焊接工件(39)移開和在工件厚度(t)之後電極距離(a)的調節。
文檔編號B23K11/31GK1316936SQ9981079
公開日2001年10月10日 申請日期1999年8月24日 優先權日1998年9月11日
發明者西韋特·斯騰克韋斯特 申請人:卡羅萊納股份公司