螺柱焊設備的製作方法
2023-10-24 23:40:12
專利名稱：螺柱焊設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種螺柱焊設備，該設備有一可軸向前後移動的調節部件，一連接於該調節部件的螺柱保持座，所以調節部件的運動傳遞到螺柱保持座，和一驅動單元，該驅動單元有一可連接到電源的線圈，該線圈剛性固定到連接於調節部件的一中空體上，中空體可在能磁化的芯部和能磁化的殼體之間的空氣間隙軸向移動，且壓縮彈簧作用在調節部件上，將調節部件壓在由一緩衝物所限定的端部位置。
這種螺柱焊設備從DE4437264A1中可以得知。在這種螺柱焊設備中，作用在線圈上的且從而作用在有調節部件的中空體上的軸向力可以精確度量到線圈調節路徑內的任何位置。設置調節部件的精度也在已知螺柱焊設備中獲得，在該螺柱焊設備中，一彈簧作用在調節部件上，將調節部件壓到由一緩衝物限定的端部位置。如果由彈簧力(原文如此)產生的彈簧力反抗線圈產生的軸向力，那麼軸向力必須克服彈簧力，這意味著調節部件從其緩衝處提升。所需要的軸向力可通過設定流經線圈的相應電流來精確設定，所以彈簧力的過程也可予以考慮。
基於此，本發明的目的是通過簡化螺柱焊設備的構成組件進一步發展已知的螺柱焊設備。
根據本發明，這個目的通過有權利要求1的特徵的螺柱焊設備而達到。本發明的螺柱焊設備的其它有益特點是從屬權利要求的主題。
根據本發明的螺柱焊設備，有一可軸向前後移動的調節部件，一連接於該調節部件的螺柱保持座，所以調節部件的運動傳遞到螺柱保持座，一驅動單元，該驅動單元有一可連接到電源的線圈，該線圈剛性固定到連接於調節部件的一中空體上，中空體可在能磁化的芯部和能磁化的殼體之間的空氣間隙軸向移動，且有一壓縮彈簧作用在調節部件上，將調節部件壓在由一緩衝物所限定的端部位置，其特徵作於芯部有一從鄰近調節部件的正面處延伸過至少芯部軸向長度的一部分的凹槽，壓縮彈簧部分地伸入該凹槽。
採用螺柱焊的這種配置，至少一個壓縮彈簧形成驅動單元的一部分，從而與已知螺柱焊設備相比，用於發展本發明的螺柱焊設備的構造上的費用減少。尤其是，因為壓縮彈簧部分地位於芯部內，所以可以使螺柱焊設備的尺寸比普通的螺柱焊設備減小。
為使得沒有或僅非常小的力引入到調節部件中成為可能，建議凹槽設計成基本上與調節部件同軸。壓縮彈簧，尤其是螺旋彈簧，放置在該凹槽中，其中彈簧的一個正面支撐在凹槽的底面上而相反的正面支撐在調節部件上。
對於調節部件的相對較大的調節路徑，需要壓縮彈簧從芯部伸出至少與調節路徑的尺寸同樣的量，且壓靠著調節部件的正面。這裡存在的可能性是隨著調節部件的移動，壓縮彈簧可能變直，這將至少削弱螺柱焊設備的可操作性。為了避免這個問題，根據本發明的其它有益特點，建議調節部件有至少一個延伸部分，每一延伸部分在所有情況下由一壓縮彈簧圍繞。防止壓縮彈簧彎曲變形的安全性由該延伸部分而得到增加，其中設想壓縮彈簧是一螺旋彈簧。
調節部件的前後運動導致壓縮彈簧的拉緊和伸長。由於壓縮彈簧的材料疲勞，可能發生例如壓縮彈簧不再產生足夠的彈簧力的情況。因此需要更換壓縮彈簧。為了能使更換這種壓縮彈簧儘可能容易，建議有至少一個凹槽完全穿透芯部且有一封頭，封頭封閉凹槽的孔並形成壓縮彈簧的支座。尤其是，建議封頭與芯部是可拆卸地連接。作為選擇，封頭也可連接到外殼蓋體上或類似部分上。它也可形成封頭本身。
根據本發明的另一有益配置，建議凹槽有一襯裡且壓縮彈簧位於其中。更可取的是襯裡和/或壓縮彈簧由非導磁或低導磁材料製成。尤其是襯裡由硬塑料組成。通過這些措施，可以得到一種有益的方式，使分布於線圈的磁場不受影響，或僅到非常小的程度。
本發明的其它細節和優點用附圖中所示的實施例來說明，其中
圖1示意地示出在其前端位置有螺柱保持座的螺柱焊設備的截面。
圖2示出了沿線II-II穿過圖1中螺柱焊設備的截面。
圖3示出了螺柱焊設備的驅動單元的一實施例。
圖1示出了一螺柱焊設備，該設備有一外殼1、一螺柱保持座2、一可軸向運動的調節部件3和一驅動單元4。螺柱保持座2有一焊接螺柱5，該螺柱可焊接到一工件上，工件未示出。外殼1包圍螺柱保持座2、調節部件3和驅動單元4，且在其遠離螺柱保持座2的一端由後壁6封閉。
螺柱保持座2的運動通過驅動單元4而獲得，該驅動單元4包含一永磁體7、一芯部8和一磁軛9，磁軛鄰近芯部8並包圍從永磁體7發出的磁力線。永磁體7在其外側由殼體10包圍，殼體由導磁材料構成且將經磁軛9傳導的磁力線傳送到永磁體7的後部。在永磁體7的內殼面11和芯部8的外殼面12之間有一空氣隙13。一中空體14伸入空氣隙13中。它可在該空氣隙13內前後軸向運動。線圈15纏繞在該中空體14上。跨接空氣隙13的磁場也散布在線圈15中，所以當電流流經線圈15時，線圈承受一個相應於Fleming法則的軸向力。軸向力的大小一方面依賴於磁場的強度，另一方面依賴於流經線圈15的電流強度。考慮到連接於線圈15的各部件的質量慣性，當電流流經時，導致一個相應的線圈15的軸向位移，還導致中空體14的軸向位移，其中線圈15剛性連接到中空體14上。比較可取的是中空體14由非導磁或低導磁材料構成。
中空體14連接於調節部件3。在示出的螺柱焊設備實施例中，中空體14與調節部件3的連接通過一延長部分16和一管件17來實現。管件17通過銷18連接於延長部分16。這種連接沒有間隙。
壓縮彈簧19安裝在芯部8內，如一螺旋彈簧。芯部8有一盲孔形凹槽45。凹槽45從芯部8的正面46朝向後壁6延伸。壓縮彈簧19伸入凹槽45內。它的一端支撐在凹槽45的底面47上，另一端支撐在調節部件3的正面48上。螺旋彈簧19按壓調節部件3，使調節部件3的面22靠在外殼1的內凸肩23上。內凸肩23形成一緩衝物，一達到這裡，調節部件就處於其前端位置，如圖1所示。
調節部件3，和所有連接於該調節部件3上的部件，可以克服壓縮彈簧19的彈簧力而移動到後端位置。這通過調節部件3的軸向位移而實現。當正面24停靠在殼體10的前壁25上時，達到調節部件3的後端位置。另外，線圈15承受相當高的電流衝擊，所以產生一軸向力，該力克服壓縮彈簧19的彈簧反作用力。調節部件3可在調節範圍D內前後軸向移動。
在圖2中可以看出，螺柱焊設備的主要部件設計成旋轉對稱。這不是絕對需要的。如果沒有削弱螺柱焊設備的基本可操作性，其它形狀的部件也是可能的。
為了用自動調節裝置來控制螺柱焊設備，該螺柱焊設備有一線性路徑測量設備34，該測量設備掃描調節部件3上的刻度35，根據檢測到的調節部件3的位置，發出相應的路徑信號。該信號經引線36傳送到比較器37，比較器間歇地經引線38從儲存器39接收儲存器39中的方位信號，該方位信號代表了在焊接螺柱5的運動規律意義上的標稱信號。該標稱信號與路徑信號相比較，其中路徑信號代表一實際信號。比較的結果經引線40傳送到控制設備41中。這樣調整經引線42供應到線圈15的電流的電流強度。引線42在通道43內連續延伸，示為一導管，且連接於線圈15的端部。給控制設備41供應的電源可經端子44供應。
圖3示意性示出了螺柱焊設備的驅動單元4的一實施例的截面。該驅動單元4的基本結構基本上相當於圖1中所示的螺柱焊設備的驅動單元4的結構。驅動單元置於外殼1內。外殼基本上設計為管狀。它有一有孔50的外圍凸緣49，孔軸向分布在凸緣49的外圍，通過這些孔驅動單元可連接到未示出的螺柱焊設備的其它部件上。外殼1內有一芯部8。芯部8有一凹槽45，該凹槽完全穿透芯部8。外殼1的後壁51還有一孔52，設計為與凹槽45同軸。一封頭53置於該孔52內。可取的是該封頭53通過螺紋連接於外殼1和芯部8。在孔內設有一襯裡54，壓縮彈簧19位於襯裡內。
壓縮彈簧19圍繞延伸部分55，該延伸部分在它的與封頭53相反的端部區域連接調節部件3的延長部分16。
一本體56連接於外殼1，延長部分16穿過本體延伸。本體56有一緩衝物57，也是由延長部分16形成的調節部件3支撐在緩衝物57上。圖3示出了調節部件3的前端位置。該調節部件可反抗壓縮彈簧19的張力偏移到後端位置。偏移路徑相當於芯部8的正面46和延長部分16的正面48之間的距離D。
權利要求
1.一種螺柱焊設備，有一可軸向前後移動的調節部件(3)，一連接於該調節部件的螺柱保持座(2)，所以調節部件(3)的運動傳遞到螺柱保持座(2)，一驅動單元(4)，該驅動單元有一可連接到電源的線圈(15)，該線圈(15)剛性固定到連接於調節部件(3)的一中空體14上，中空體可在能磁化的芯部(8)和能磁化的殼體之間的空氣間隙軸向移動，且有一壓縮彈簧(19)作用在調節部件(3)上，將調節部件壓在由一緩衝物(23、57)所限定的端部位置，其特徵作於芯部(8)有一從鄰近調節部件(3)的正面(48)處延伸過至少芯部(8)軸向長度的一部分的凹槽(45)，壓縮彈簧部分地伸入該凹槽，且凹槽(45)設計為與調節部件(3)同軸。
2.如權利要求1所述的螺柱焊設備，其特徵在於調節部件(3)有至少一個延伸部分(55)，其中每一延伸部分(55)在所有情況下都被壓縮彈簧(19)所圍繞。
3.如權利要求1或2所述的螺柱焊設備，其特徵在於凹槽(45)完全穿透芯部(8)，且有一封閉凹槽(45)的一孔而形成壓縮彈簧(19)的支座的封頭(53)。
4.如權利要求3所述的螺柱焊設備，其特徵在於該封頭(53)可拆卸地連接於芯部(8)。
5.如權利要求3或4所述的螺柱焊設備，其特徵在於該凹槽(45)有一襯裡(54)，且壓縮彈簧(19)裝於其中。
6.如權利要求5所述的螺柱焊設備，其特徵在於該襯裡(54)和/或壓縮彈簧(19)由非導磁材料或低導磁材料構成。
全文摘要
本發明涉及一種螺柱焊設備,該設備有一可軸向前後移動的調節部件(3),一連接於該調節部件(3)的螺柱保持座(2),所以調節部件的運動傳遞到螺柱保持座(2),一驅動單元(4),該驅動單元有一可連接到電源的線圈(15),該線圈(15)剛性固定到連接於調節部件(3)的一中空體(14)上,該中空體可在能磁化的芯部(8)和能磁化的殼體之間的空氣間隙內軸向移動,且有一壓縮彈簧(19)作用在調節部件(3)上,將調節部件壓在由一緩衝物(23、57)所限定的端部位置,其中芯部(8)有一從鄰近調節部件(3)的正面(48)處延伸過至少芯部(8)軸向長度的一部分的凹槽(45),壓縮彈簧(19)部分地伸入該凹槽,且凹槽(45)設計為與調節部件(3)同軸。
文檔編號B23K11/00GK1277084SQ00121990
公開日2000年12月20日 申請日期2000年6月10日 優先權日1999年6月10日
發明者T·倫茲海默 申請人:恩哈特有限公司