间接感测焊接紧固件位置的焊机制造技术

一种用于焊接紧固件的上部电极组件，其包括主体，所述主体支撑具有孔的电极。所述孔被配置成接收下部电极组件的可动销，所述下部电极组件被设置成与所述上部电极组件相对。所述下部电极组件将紧固件支撑在焊接位置。所述上部电极组件包括位置传感器，所述位置传感器包括位置传感器构件，所述位置传感器构件被设置在主体中并被配置成与所述可动销相协作以检测紧固件焊接特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于将金属部件(例如，紧固件)电阻焊接到金属物体(例如，金属板料)上的焊枪。更尤其是，本专利技术涉及用于间接感测紧固件位置的电极组件。
技术介绍
焊枪组件用来将紧固件电阻焊接到金属物体(例如，用于车辆的车身板件)上。紧固件(例如，焊接螺柱或螺母)被装载到电极之一上。电极与致动器一起运动，从而在压力下将紧固件置于与板接合的状态下。非常高的电流被施加到电极上，从而电极将紧固件焊接到板上。焊枪的使用通常是自动过程，在该过程中，紧固件被装载到焊枪组件上。偶尔，紧固件不正确地被装载到焊枪上，或者紧固件可能完全没有被装载到焊枪上。在这些情况下，重要的是检测紧固件出现的问题，使得紧固件能被正确地焊接到板上。为此，已经使用传感器企图来确定紧固件在焊枪中的存在和取向。通常，线性可变位移变送器(LVDT)已被连接到电极臂上以测量电极臂的运动。如果不存在螺母，那么电极臂的运动量将大于紧固件存在且在正确取向上的情况下的运动量。如果紧固件不在正确取向上，那么电极臂的运动量将稍小于紧固件在正确取向上的情况下的运动量。以这种方式，紧固件的存在和取向已经被检测。但是，由于几个原因，难以准确检测紧固件的正确取向。
技术实现思路
在一个示例性实施例中，一种用于焊接紧固件的上部电极组件，其包括主体，该主体支撑具有孔的电极。该孔被配置成接收下部电极组件的可动销，该下部电极组件被设置成与上部电极组件相对。下部电极组件将紧固件支撑在焊接位置。上部电极组件包括位置传感器，该位置传感器包括位置传感器构件，所述位置传感器构件被设置在主体中并被配置成与所述可动销相协作以检测紧固件焊接特性。在上述上部电极组件的进一步的实施例中，位置传感器具有线性可变位移变送器(LVDT)。在上述任一上部电极组件的进一步的实施例中，主体包括孔，位置传感器包括被可滑动地接收在主体的孔中的活塞。线性可变位移变送器具有被固定到活塞的一侧上的线性可变位移变送器芯部。在上述任一上部电极组件的进一步的实施例中，位置传感器构件包括探头，该探头被可滑动地接收在所述电极的孔中并被固定到活塞的与线性可变位移变送器相对的另一侧上。在上述任一上部电极组件的进一步的实施例中，探头包括位于与活塞相对的一侧上的可移除末端。该末端被配置成接合所述可动销。在上述任一上部电极组件的进一步的实施例中，一空气端口被设置在主体中并与空气源和活塞流体连通。在上述任一上部电极组件的进一步的实施例中，水套包围所述主体的至少一部分并与流体冷却源流体连通。在另一示例性实施例中，一种焊枪组件，其包括第一和第二电极组件。第一电极组件被配置成支撑工件，紧固件被焊接到所述工件上。焊枪组件包括第一电极组件并包括被配置成将紧固件支撑在焊接位置的可动销。第二电极组件包括主体，该主体支撑具有孔的电极。该孔被配置成接收可动销。第二电极组件具有位置传感器构件，该位置传感器构件被设置在主体中并被配置成与可动销相协作以检测紧固件焊接特性。在上述焊枪组件的进一步的实施例中，第一电极组件包括下部电极，下部电极具有被配置成支撑工件的表面，其中可动销穿过工件伸出。在上述任一焊枪组件的进一步的实施例中，可动销可在对应于紧固件焊接特性的多个位置之间运动。位置传感器构件与可动销一起运动。在上述任一焊枪组件的进一步的实施例中，位置传感器包括位置传感器构件。位置传感器具有线性可变位移变送器(LVDT)。在上述任一焊枪组件的进一步的实施例中，主体包括孔。位置传感器包括被可滑动地接收在主体的孔中的活塞。线性可变位移变送器具有被固定到活塞的一侧上的线性可变位移变送器芯部。在上述任一焊枪组件的进一步的实施例中，活塞传感器构件包括探头，该探头被可滑动地接收在电极的孔中并被固定到活塞的与线性可变位移变送器相对的另一侧上。在上述任一焊枪组件的进一步的实施例中，探头包括位于与活塞相对的一侧上的可移除末端。该末端被配置成接合可动销。在上述任一焊枪组件的进一步的实施例中，一空气端口被设置在主体中并与空气源和活塞流体连通。在上述任一焊枪组件的进一步的实施例中，水套包围主体的至少一部分并与流体冷却源流体连通。在上述任一焊枪组件的进一步的实施例中，设有位置传感器，该位置传感器包括位置传感器构件。位置传感器包括与位置传感器构件连通的位置感测元件。位置感测元件被设置在主体外部。在另一示例性实施例中，一种在焊接期间检测紧固件焊接特性的方法，其包括以下步骤：用一个电极组件处的可动销支撑紧固件；用所述一个电极组件和另一个电极组件将紧固件夹持到工件上；并且在夹持步骤期间使可动销与位置传感器构件接合以检测紧固件焊接特性。在上述方法的进一步的实施例中，夹持步骤包括将可动销接收在所述另一个电极组件的电极内。在上述任一方法的进一步的实施例中，位置传感器包括位置传感器构件并具有线性可变位移变送器(LVDT)。接合步骤包括使线性可变位移变送器轴向位移。在上述任一方法的进一步的实施例中，位置传感器构件包括操作性地固定到线性可变位移变送器上的探头。接合步骤包括使探头接合可动销。附图说明通过参照下面的详细描述并结合附图考虑，可进一步理解本专利技术，其中：图1是焊枪组件的示意图。图2A是上部和下部电极组件的透视图。图2B是上部电极组件的底部透视图。图3是下部电极组件的放大横截面图，示出了几个销位置。图4-6分别示出了具有正确螺母位置、倒置螺母位置和经焊接的螺母位置的上部和下部电极组件的横截面图。图7示出了另一示例性上部电极组件。前面的段落、权利要求书、或下面的描述及附图中的实施例、实例和替换形式(包括各方面或相应各特征中的任一方面或特征)可单独或以任何组合方式实施。结合一个实施例所描述的特征适用于所有实施例，除非这些特征不相容。具体实施方式图1是焊枪组件10的高度示意图。焊枪组件10包括支撑下部电极组件14的下部固定臂12。上部可动臂16连接到致动器20。上部可动臂16包括上部电极组件18。致动器20使上部可动臂16从打开位置(如图所示)向关闭位置运动，在关闭位置，电极组件14、18与待被焊接的物体22(例如，车身板件)接合。紧固件(例如，焊接螺柱或螺母F)被装载到电极组件14、18之一上并被强制与物体22接合。现有技术通常通过使用定位在外部的位移变送器(例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于焊接紧固件的上部电极组件，其中，所述上部电极组件包括主体，所述主体支撑具有孔的电极，所述孔被配置成接收下部电极组件的可动销，所述下部电极组件被设置成与所述上部电极组件相对，所述下部电极组件将紧固件支撑在焊接位置，所述上部电极组件包括：位置传感器，所述位置传感器包括位置传感器构件，所述位置传感器构件被设置在主体中并被配置成与所述可动销相协作以检测紧固件焊接特性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于焊接紧固件的上部电极组件，其中，所述上部电极组件
包括主体，所述主体支撑具有孔的电极，所述孔被配置成接收下部电极
组件的可动销，所述下部电极组件被设置成与所述上部电极组件相对，
所述下部电极组件将紧固件支撑在焊接位置，所述上部电极组件包括：
位置传感器，所述位置传感器包括位置传感器构件，所述位置传感
器构件被设置在主体中并被配置成与所述可动销相协作以检测紧固件焊
接特性。
2.根据权利要求1所述的上部电极组件，其中，所述位置传感器具
有线性可变位移变送器(LVDT)。
3.根据权利要求2所述的上部电极组件，其中，所述主体包括孔，
所述位置传感器包括被可滑动地接收在所述主体的孔中的活塞，所述线
性可变位移变送器具有被固定在活塞的一侧上的线性可变位移变送器芯
部。
4.根据权利要求3所述的上部电极组件，其中，所述位置传感器构
件包括探头，所述探头被可滑动地接收在所述电极的孔中并被固定到活
塞的与线性可变位移变送器相对的另一侧上。
5.根据权利要求4所述的上部电极组件，其中，所述探头包括位于
与所述活塞相对的一侧上的可移除末端，所述末端被配置成接合所述可
动销。
6.根据权利要求3所述的上部电极组件，所述上部电极组件包括设
置在所述主体上的空气端口，所述空气端口与空气源和活塞流体连通。
7.根据权利要求1所述的上部电极组件，所述上部电极组件包括水
套，所述水套包围所述主体的至少一部分并与流体冷却源流体连通。
8.一种焊枪组件，所述焊枪组件包括第一电极组件和第二电极组件，
所述第一电极组件被配置成支撑工件，紧固件被焊接到所述工件上，所
述焊枪组件包括：
所述第一电极组件包括可动销，所述可动销被配置成将紧固件支撑

\t在焊接位置；并且
所述第二电极组件包括主体，所述主体支撑具有孔的电极，所述孔
被配置成接收所述可动销，所述第二电极组件具有位置传感器构件，所
述位置传感器构件被设置在所述主体中并被配置成与所述可动销相协作
以检测紧固件焊接特性。
9.根据权利要求8所述的焊枪组件，其中，所述第一电极组件包括
下部电极，所述下部电极具有被配置成支撑所述工件的表面，所述可动
销穿过所述工件伸出。
10.根据权利要求9所述的焊枪组件，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·科斯切尔斯基，S·布里顿，M·布拉诺夫，
申请(专利权)人：多宾有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA