焊头制造技术

本发明专利技术公开了一种焊头，所述焊头用于将两个或更多个部件点焊在一起。该焊头包括第一和第二电极组件以及用于驱动第一电极组件到期望的位置并施加期望的夹紧力的线性致动电动机。该焊头可以包括被设置为测量电动机的温度的传感器以及被设置为监控所述温度并调节供给到电动机的电流以保持所述期望的夹紧力的控制器。该焊头可以包括用于测量线性致动电动机的位置的线性编码器以及将所述电动机的位置与所述电动机的力常数关联在一起的算法。根据电动机的位置以及电动机的相应的力常数，控制器被设置为调节供给到电动机的电流以保持所述期望的夹紧力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
焊头通常用于将两个或两个以上的金属部件，例如两个重叠的金属片部件，点焊在一起。焊头通常包括被设置为提供压力以将所述部件夹紧在一起并提供穿过部件的电流的一对对置电极。可选地，焊头可以包括被设置为提供穿过部件的电流的一对并排的电极。当电流通过电极时，部件提供的电阻趋于环绕电极的接触点或者在部件的配合面处对所述部件局部加热，从而将金属部件局部熔化在一起以形成点焊。另外，传统的焊头被设置为支持电极的各种不同配置。可以根据期望的点焊尺寸和待焊接的金属部件的结构选择不同的电极配置。然而，在传统焊头上移除和更换电极会较为繁琐且耗时。此外，由于电极必须现场安装，所以在传统焊头中很难准确对准电极。而且，一些传统焊头易受温度变化的影响，温度变化可能对电极的力输出以及从而对由此得到的点焊的质量产生不利影响。进一步地，传统焊头包含线性致动器电动机以调节电极的位置。因为线性致动器电动机中的磁体的强度沿着电动机的冲程变化，这种传统焊头易受决定于线性致动器电动机的位置的夹紧力变化的影响。另外，当传统焊头断电后，电极趋向于相互撞击，这可能损害或过早磨损电极。
技术实现思路
本公开涉及一种设置用于将两个或更多个部件点焊在一起的焊头。在一个实施例中，该焊头包括被设置为提供通过所述部件的焊接电流的第一电极组件和第二电极组件。该焊头还包括被设置为驱动第一电极组件到期望的位置并向
部件施加期望的夹紧力的线性致动电动机。在一个实施例中，该焊头包括将线性致动电动机连接到上电极组件的致动臂。该焊头还包括连接到线性致动电动机的温度传感器，并且该温度传感器被设置为测量容纳在线性致动电动机内的磁体的温度。该焊头还包括被设置为监控温度传感器测量的温度的控制器。根据所测量的温度，该控制器被设置为调节供给到线性致动电动机的电流/电压以保持所期望的夹紧力。在一个实施例中，该温度传感器为热敏电阻。在一个实施例中，第一电极组件包括上适配器以及可拆卸地连接到上适配器的下适配器。下适配器被设置为可拆卸地接收电极。在一个实施例中，该焊头还包括被设置为在接合位置与脱离位置之间移动的制动器。在接合位置处，第一电极组件被锁定。在脱离位置处，线性致动电动机自由地驱动第一电极组件的位置。在一个实施例中，该制动器被设置为当向该制动器供电时移动到脱离位置，并且该制动器被设置为当该制动器断电或者用户向控制器发起提供到该制动器的输入命令时移动到接合位置。在一个实施例中，该制动器包括被设置为接合和脱离致动臂中的多个沟槽的弹簧加载的制动器以及被设置为驱动该弹簧加载的制动器的螺线管。本公开还涉及一种包括被设置为提供通过部件的焊接电流的第一电极组件和第二电极组件的焊头。该焊头还包括容纳有一系列磁体的线性致动电动机。该线性致动电动机被设置为驱动第一电极组件到期望的位置并向所述部件施加期望的夹紧力。该焊头还包括连接到线性致动电动机的线性编码器。所述线性编码器被设置为测量线性致动电动机的位置。该焊头还包括被设置为监控由线性编码器测量的线性致动电动机的位置的控制器。该焊头还包括在控制器上编写的算法，该算法将线性致动电动机的位置与线性致动电动机的力常数相关联。根据线性致动电动机的位置与线性致动电动机的相对应的力常数，该控制器被设置为调节提供到线性致动电动机的电流以保持期望的夹紧力。在一个实施例中，所述算法为预计算的查表。在一个实施例中，线性编码器包括光学传感器。
在一个实施例中，第一电极组件包括上适配器以及可拆卸地连接到上适配器的下适配器，其中下适配器被设置为可拆卸地接收电极。在一个实施例中，该焊头还包括被设置为在接合位置与脱离位置之间移动的制动器，其中第一电极组件在所述接合位置处被锁定，线性致动电动机在所述脱离位置处自由地驱动第一电极组件的位置。本专利技术还涉及一种焊头，该焊头包括被设置为提供通过部件的焊接电流的第一电极组件和第二电极组件、被设置为驱动第一电极组件到期望的位置并向所述部件施加期望的夹紧力的线性致动电动机、将线性致动电动机连接到第一电极组件的致动臂以及被设置为在接合位置与脱离位置之间移动的制动组件，其中所述第一电极组件的位置在所述接合位置处被锁定，所述线性致动电动机在所述脱离位置处自由地驱动第一电极组件的位置。在一个实施例中，该制动组件被设置为当向线性致动电动机供电时移动到脱离位置，而当线性致动电动机断电时移动到接合位置。在一个实施例中，制动器被设置为当用户向控制器发起命令时移动到接合位置。在一个实施例中，制动组件包括具有被设置为接合并脱离致动臂中的多个沟槽的多个齿状部的制动器、被设置为驱动制动器到脱离位置的线性螺线管以及被设置为偏压制动器到接合位置的弹簧。在一个实施例中，该焊头还包括具有连接到制动器的第一端部和连接到线性螺线管的第二端部的轴组件。本
技术实现思路
部分被提供用于说明概念的选择，这将在下文的具体实施方式中作进一步说明。本
技术实现思路
不意在确定所要求的主题的关键或主要特征，也不用于限定所要求的主题的保护范围。附图说明根据本公开的焊头的实施例将参照以下附图进行说明。在全部附图中用相同的附图标记表示相同的特征或部件。附图不必按照比例绘制。图 1为根据本公开的一个实施例的包括壳体和一对上电极组件和下电极组件的焊头的立体图；图2为图1中的焊头的立体图，其中将壳体的一部分省略以显示容纳在壳体内的线性致动电动机和制动器；图3为图1中的上电极组件的分解立体图；和图4A和4B分别为图2中的制动器的立体图和分解立体图。具体实施方式本公开涉及一种焊头的多个实施例，该焊头被设置为通过压在部件的相对侧上的一对对置电极或者压在部件中的一个或多个的表面上的一对并排电极提供电流将两个或更多个部件点焊在一起。此外，本公开的焊头的实施例被构造为补偿被设置为推动一个或两个电极的位置的线性致动电动机内的操作温度变化或波动。此外，该焊头的实施例被构造为补偿容纳在线性致动电动机中的磁体的磁场强度变化。本公开的焊头的实施例还包括被设置为当焊头断电时锁定电极的位置的制动器，从而防止电极相互撞击，否则可能损害或过早磨损电极。现在参考图1中示出的实施例，焊头10包括被设置为容纳多个部件的壳体11以及分别设置在壳体11外部的上电极组件12和下电极组件13。如图2所示，壳体11容纳有被设置为推动上电极组件12的位置的永磁线性致动电动机14以及被设置为当焊头10断电后锁定上电极组件12的位置的制动组件15。线性致动电动机14被设置为将上电极组件12与下电极组件13隔开，使得具有多种不同尺寸和形状的部件可以被插入到上电极组件12和下电极组件13之间，从而点焊在一起。线性致动电动机14还被设置为推动上电极组件12的位置，以在焊接操作期间提供将部件保持在一起的期望的夹紧力F。在一个实施例中，永磁线性致动电动机14包括支撑第一组和第二组磁体的U形磁体轨道16。第一组和第二组磁体彼此相面对并且间隔开一定间隙。第一
组和第二组中的每一组的磁体被布置为磁极交错。U形磁体轨道16可以设置为用于支撑任意期望数量的磁体，例如，举例来说，20个或者更多个磁体。此外，线性致动电动机14包括具有多个绕组或线圈的定子或动子(forcer)17。动子17设置在第一组和第二组磁体之间的间隙中，并且被设置为沿着磁体轨道16向上和向下滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊头，所述焊头被设置用于将两个或更多个部件点焊在一起，所述焊头包括：第一电极组件和第二电极组件，所述第一电极组件和所述第二电极组件被设置为提供通过所述部件的焊接电流；线性致动电动机，所述线性致动电动机被设置为驱动所述第一电极组件到期望的位置并向所述部件施加期望的夹紧力；温度传感器，所述温度传感器连接所述线性致动电动机并被设置为测量所述线性致动电动机的温度；和控制器，所述控制器被设置为监控由所述温度传感器测量的所述温度，并且所述控制器根据所述温度调节供给到所述线性致动电动机的电流以保持所述期望的夹紧力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.06 US 61/874,9521.一种焊头，所述焊头被设置用于将两个或更多个部件点焊在一起，所述焊头包括：第一电极组件和第二电极组件，所述第一电极组件和所述第二电极组件被设置为提供通过所述部件的焊接电流；线性致动电动机，所述线性致动电动机被设置为驱动所述第一电极组件到期望的位置并向所述部件施加期望的夹紧力；温度传感器，所述温度传感器连接所述线性致动电动机并被设置为测量所述线性致动电动机的温度；和控制器，所述控制器被设置为监控由所述温度传感器测量的所述温度，并且所述控制器根据所述温度调节供给到所述线性致动电动机的电流以保持所述期望的夹紧力。2.根据权利要求1所述的焊头，其中，所述温度传感器为热敏电阻。3.根据权利要求1所述的焊头，其中，所述第一电极组件包括：上适配器；和下适配器，所述下适配器能够拆卸地连接到所述上适配器，其中所述下适配器被设置为能够拆卸地接收电极。4.根据权利要求1所述的焊头，还包括：制动器，所述制动器被设置为在接合位置与脱离位置之间移动，其中所述第一电极组件的位置在所述接合位置处被锁定，所述线性致动电动机在所述脱离位置处自由地驱动所述第一电极组件的位置。5.根据权利要求4所述的焊头，其中：所述制动器被设置为当向所述制动器供电时移动到所述脱离位置；以及所述制动器被设置为当所述制动器断电时移动到所述接合位置。6.根据权利要求5所述的焊头，还包括：致动臂，所述致动臂将所述线性致动电动机连接到所述第一电极组件。7.根据权利要求6所述的焊头，其中，所述制动器包括：弹簧加载的制动器，所述弹簧加载的制动器被设置为接合和脱离所述致动臂中的多个沟槽；和螺线管，所述螺线管被设置为驱动所述弹簧加载的制动器。8.一种焊头，所述焊头被设置用于将两个或更多个部件点焊在一起，所述焊头包括：第一电极组件和第二电极组件，所述第一电极组件和所述第二电极组件被设置为提供通过所述部件的焊接电流；线性致动电动机，所述线性致动电动机容纳有多个磁体，其中所述线性致动电动机被设置为驱动所述第一电极组件到期望的位置并向所述部件施加期望的夹紧力；线性编码器，所述线性编码器连接到所述线性致动电动机，并且被设置为测量所述线性致动电动机的位置；控制器，所述控制器被设置为监控由所述线性编码器测量的所述线性致动电动机的所述位置；在所述控制器上编程的算法，所述算法将所述线性致动电动机的位置与所述线性致动电动机的力常数相关联，其中根据所述线性致动电动机的所述位置和所述线性致动电动机的相应的力常数，所述控制器被设置为调节供给到所述线性致动电动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·西林斯基，M·罗迪吉耶罗，M·A·格林，
申请(专利权)人：美国阿玛达米亚基有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US