具有位于相同侧上的电极的电阻焊头制造技术

本发明专利技术公开了具有位于相同侧的电极的电阻焊头，包括支撑结构、变压器、接地电极和焊接电极。接地电极和焊接电极具有彼此平行且隔开的相应主轴线，电极沿相应主轴线关于支撑结构可移动安装。弹性装置插入接地电极和支撑结构之间，检测装置用于检测弹性装置的负载。焊头包括控制机械手和焊头的一个或多个电子单元，其用于控制机械手的移动使接地电极与待焊接部件接触。其还用于增加弹性装置的负载直到负载达到预定阈值时停止移动机械手；并用于致动致动器使焊接电极前进预定长度直到到达预定位置。达到预定位置时电子单元继续致动致动器以推动焊接电极与待焊接部件接触，在达到力的预定值后电子单元借助变压器提供电流至电极以在部件上执行电阻焊。

Resistance welding head with electrodes located on the same side

The invention discloses a resistance welding head with an electrode on the same side, including a support structure, a transformer, a ground electrode and a welding electrode. The grounding electrode and the welding electrode have a corresponding main axis parallel to and separated from each other, and the electrode is movably mounted on the supporting structure along the corresponding main axis. The elastic device is inserted between the ground electrode and the supporting structure, and the detecting device is used to detect the load of the elastic device. The welding head includes one or more electronic units controlling the manipulator and the welding head, which are used to control the movement of the manipulator so that the ground electrode contacts the parts to be welded. It is also used to increase the load of the elastic device until the load reaches a predetermined threshold and to actuate the actuator to move the welding electrode forward a predetermined length until it reaches a predetermined position. When the preset position is reached, the electronic unit continues to actuate the actuator to push the welding electrode into contact with the component to be welded, and after reaching the preset value of the force, the electronic unit provides current to the electrode by means of a transformer to perform resistance welding on the component.

【技术实现步骤摘要】
具有位于相同侧上的电极的电阻焊头
本专利技术涉及具有位于相同侧上的电极的电阻焊头的领域，特别地涉及下述类型的焊头，其包括：-支撑结构，该支撑结构设置有用于连接至关节式机械手的腕部的连接凸缘，-变压器，该变压器由支撑结构承载，该变压器具有用于连接至所述焊头的供电线缆的两个输入极点并且具有两个输出极点，-接地电极和焊接电极，该接地电极和焊接电极由支撑结构承载并且电连接至变压器的两个输出极点，-其中，所述接地电极和所述焊接电极具有彼此平行且隔开的相应主轴线，并且所述电极沿着相应主轴线相对于所述支撑结构可移动地安装，-电动致动器，该电动致动器用于驱动焊接电极沿着相应主轴线相对于支撑结构的移动。
技术介绍
例如，在文献US20120067851A1中描述了具有这些特征的焊头。上述类型的焊头例如用于焊接机动车主体，而常规焊枪不可用，因为焊枪的两个电极中的一个不适于到达待焊接的区域，和/或优选地避免将焊接电极推至机动车主体的表面上，这在最终的机动车上是明显的。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种确保良好焊接质量的上述类型的焊头，其中，可靠且简单地控制焊接电极施加在待焊接的部件上的压力。本专利技术的另外的目标是提供上述类型的焊头，该焊头具有紧凑的尺寸，以便在具有不同形状和尺寸的部件上执行特别有效的焊接，该焊头还适于容易地到达访问率低的区域。本专利技术的另外的目标是实现一种能够容器且快速地适于不同应用的上述类型的焊头。本专利技术的又一目标是确保在任何操作条件下在接地电极与待焊接的相应部件之间的充分且适当的电接触。本专利技术的另外的目标是保证在使用与焊头相关联的机械手期间，与焊头相关联的线缆和/或管不存在干扰无关主体的风险。为了实现上述目标，本专利技术的主题是在本说明书的开头所述的类型的焊头，并且其进一步特征在于，所述焊头还包括：-弹性装置，该弹性装置可操作地插入所述接地电极与所述支撑结构之间，-检测装置，该检测装置用于检测弹性装置的负载，-一个或者多个电子单元，该一个或者多个电子单元用于控制承载所述焊头的机械手并且用于控制所述焊头，其中，所述一个或者多个电子控制单元被构造用于：-控制机械手的移动以便使所述接地电极的端部移动与待焊接的部件接触，同时使所述焊接电极相对于所述接地电极保持在缩回位置中，-继续控制机械手的移动以便推动接地电极的所述端部与所述待焊接的部件接触，从而引起所述弹性装置的负载的增加，直到在弹性装置的负载达到预定阈值时停止机械手的移动，-在所述机械手的移动停止之后，致动所述致动器以使所述焊接电极前进通过预定长度，直到相对于支撑结构到达预定位置，-在到达所述焊接电极的所述预定位置之后，继续致动所述致动器以用于推动所述焊接电极的端部与待焊接的部件接触，从而增加所述致动器用来推动所述焊接电极与部件接触的力，直到达到所述力的预定值，-在达到所述力的所述预定值之后，借助于所述变压器将电流提供给所述电极以用于在所述部件上执行电阻焊。归因于这些特性，根据本专利技术的焊头适于确保良好的焊接质量，其中，可靠且简单地控制由此在焊接过程的每个阶段中焊接电极施加在待焊接的部件上的压力。根据本专利技术的另外的特征，在接地电极和焊接电极的主轴线之间的距离是可调的。该特征使得焊头能够容易地适于在电极之间需要不同距离的不同应用。在一个示例性实施例中，由于所述接地电极可滑动地安装在支撑辅助体内，该支撑辅助体例如借助于相应槽内的阻挡螺纹件而沿着与接地电极的主轴线垂直的方向安装在焊头的支撑结构上、位于可调的位置中，所以可实现所述调整。根据本专利技术的另外的相关特征，接地电极包括导电材料的承重元件，该承重元件具有前鼻，该前鼻具有圆端表面，接触元件置于并且保持在该圆端表面上，该接触元件限定与待焊接的部件接触的圆形前表面，所述接触元件可相对变形以便使其本身靠在部件上，从而当推动所述接地电极与待焊接的部件接触时增加接触表面。在本专利技术的优选实施例中，承重元件是辫状件承载（carry-plait）元件并且所述接触元件是具有彼此缠绕的一层或者多层导电线的辫状件。归因于该特征，由于接地电极能够适于待焊接的部件的不同表面构造，所以在任意操作条件下并且对于任意应用可获得进一步改进的焊接质量。辫状件承载元件具有背面，利用电绝缘元件的插入，该背面承载用于驱动接地电极的滑动移动的柱，所述柱可滑动地安装在支撑辅助体的腔体中。利用一个或者多个电绝缘元件的插入，辫状件承载元件的背面支撑用于驱动接地电极的滑动移动的辅助防旋转销，该辅助防旋转销可滑动地安装在支撑辅助体的腔体中，该腔体与上述驱动柱能够在其中滑动的腔体平行且隔开。根据本专利技术的另外的优选特征，变压器的输出极点设置在变压器主体的不同壁上，并且所述输出极点借助于可弹性变形且传导电流的一组条带电连接至相应电极。在附图所示的构造中，焊接电极借助于具有U形整体构造的第一条带连接至两个输出极点中的一个。另外，接地电极借助于以下条带连接至变压器的输出极点中的一个：-第二条带，该第二条带具有在第一端处连接至输出极点并且在第二端处连接至焊头的支撑结构的S形整体构造，-第三条带，该第三条带具有在第一端处连接至焊头的支撑结构并且在第二端处连接至接地电极的辫状件承载元件的外周部分的S形整体构造。以此方式，由变压器产生的电流通过第二条带、支撑结构和第三条带从输出极点被传送至接地电极。归因于该结构和设置，可以获得非常紧凑并且沿着与包含电极轴线的平面垂直的方向大体上平坦的焊头的构造。为了进一步增加该优点，在优选实施例中，焊头的支撑结构包括彼此平行、隔开且刚性连接的两个钢板，并且这两个钢板还与由两个电极限定的整体平面平行。变压器安装在所述板之间。用于连接至机械手的连接凸缘具有U形整体构造，该连接凸缘具有端板，该端板具有用于机械手和焊头之间的连接的管和线缆的通路，以及分别被拧至承重结构的所述板的两个平行翼部，以此方式，用于机械手和焊头之间的连接的所述管和线缆不暴露于外部环境并且免受干扰其它主体的风险。为了这个目的，根据本专利技术的焊头优选地与下述类型的机械手相关联：该机械手包括基础结构、机械手的关节式腕部以及相互铰接并且将基础结构连接至机械手的腕部的一系列的机械手元件，其中，通过该一系列的相互铰接的机械手元件并且通过机械手腕部限定了连续的内部通路，用于电力供应和/或用于向焊头的流体供应的一个或者多个线缆和/或管形成在该连续的内部通路中。例如，在相同申请人所有的文献US8006586B2中描述和图示了这种类型的机械手。自然地，根据本专利技术的焊头能够在任意情况下与传统类型的机械手或者与具有与上述不同的任意类型的机械手一起使用。此外，本专利技术还涉及根据权利要求23所述的一种用于在待焊接的部件上执行电阻焊的方法。附图说明通过参照仅通过非限制性示例的方式提供的附图的随后描述将显现本专利技术的其他特征和优点，其中：-图1示出了其上安装有本专利技术的焊头的机械手的示意性侧向局部横截面图；-图2是根据本专利技术的焊头的优选实施例的透视图，其中，该焊头的外壳已经被去除；-图3是具有外壳的图1的焊头的正视图；-图4是根据与头部的纵向轴线平行的平面的图1的头部的局部横截面图；-图5是图3的一些细节的放大视图；-图6是在部件的焊接操作阶段期间所示的先前附图的头部的详细视图；-图7是根据本专利技术的焊头的第二实施例的透视图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有位于相同侧上的电极的电阻焊头（T），包括：‑ 支撑结构（1），所述支撑结构（1）设置有用于连接至关节式机械手（R）的腕部的连接凸缘（11），‑ 变压器（2），所述变压器（2）由所述支撑结构（1）承载，所述变压器（2）具有用于连接至所述焊头（T）的供电线缆的两个输入极点并且具有两个输出极点（5、6），‑ 接地电极（3）和焊接电极（4），所述接地电极（3）和所述焊接电极（4）由所述支撑结构承载并且电连接至所述变压器（2）的所述两个输出极点（5、6），‑ 其中，所述接地电极（3）和所述焊接电极（4）具有彼此平行且隔开的相应主轴线，并且所述电极（3、4）沿着所述相应主轴线相对于所述支撑结构（1）可移动地安装，‑ 电动致动器（12），所述电动致动器（12）用于驱动所述焊接电极（4）沿着所述相应主轴线相对于所述支撑结构（1）的移动，所述焊头（T）的特征在于，所述焊头还包括：‑ 弹性装置（20），所述弹性装置（20）可操作地插入在所述接地电极（3）与所述支撑结构（1）之间，‑ 检测装置（21），所述检测装置（21）用于检测所述弹性装置（20）的负载，‑ 一个或者多个电子单元（E），所述一个或者多个电子单元（E）用于控制承载所述焊头（T）的所述机械手（R）并且用于控制所述焊头（T），其中，所述一个或者多个电子控制单元（E）被构造用于：‑ 控制所述机械手的移动以便使所述接地电极（3）的端部移动与待焊接的部件接触，同时使所述焊接电极（4）相对于所述接地电极（3）保持在缩回位置中，‑ 继续控制所述机械手的移动以便推动所述接地电极（3）的所述端部与所述待焊接的部件接触，从而引起所述弹性装置（20）的负载的增加，直到在所述弹性装置（20）的负载达到预定阈值时停止所述机械手的移动，‑ 在所述机械手的移动停止之后，致动所述致动器（12）以便使所述焊接电极（4）前进通过预定长度，直到相对于所述支撑结构（1）到达预定位置，‑ 在到达所述焊接电极（4）的所述预定位置之后，继续致动所述致动器（12）以用于推动所述焊接电极（4）的端部与所述待焊接的部件接触，从而增加所述致动器（12）用来推动所述焊接电极（4）与所述部件接触的力，直到达到所述力的预定值，‑ 在达到所述力的所述预定值之后，借助于所述变压器（2）将电流提供给所述电极（3、4）以用于在所述部件上执行电阻焊。...

【技术特征摘要】
2017.02.23 EP 17157541.81.一种具有位于相同侧上的电极的电阻焊头（T），包括：-支撑结构（1），所述支撑结构（1）设置有用于连接至关节式机械手（R）的腕部的连接凸缘（11），-变压器（2），所述变压器（2）由所述支撑结构（1）承载，所述变压器（2）具有用于连接至所述焊头（T）的供电线缆的两个输入极点并且具有两个输出极点（5、6），-接地电极（3）和焊接电极（4），所述接地电极（3）和所述焊接电极（4）由所述支撑结构承载并且电连接至所述变压器（2）的所述两个输出极点（5、6），-其中，所述接地电极（3）和所述焊接电极（4）具有彼此平行且隔开的相应主轴线，并且所述电极（3、4）沿着所述相应主轴线相对于所述支撑结构（1）可移动地安装，-电动致动器（12），所述电动致动器（12）用于驱动所述焊接电极（4）沿着所述相应主轴线相对于所述支撑结构（1）的移动，所述焊头（T）的特征在于，所述焊头还包括：-弹性装置（20），所述弹性装置（20）可操作地插入在所述接地电极（3）与所述支撑结构（1）之间，-检测装置（21），所述检测装置（21）用于检测所述弹性装置（20）的负载，-一个或者多个电子单元（E），所述一个或者多个电子单元（E）用于控制承载所述焊头（T）的所述机械手（R）并且用于控制所述焊头（T），其中，所述一个或者多个电子控制单元（E）被构造用于：-控制所述机械手的移动以便使所述接地电极（3）的端部移动与待焊接的部件接触，同时使所述焊接电极（4）相对于所述接地电极（3）保持在缩回位置中，-继续控制所述机械手的移动以便推动所述接地电极（3）的所述端部与所述待焊接的部件接触，从而引起所述弹性装置（20）的负载的增加，直到在所述弹性装置（20）的负载达到预定阈值时停止所述机械手的移动，-在所述机械手的移动停止之后，致动所述致动器（12）以便使所述焊接电极（4）前进通过预定长度，直到相对于所述支撑结构（1）到达预定位置，-在到达所述焊接电极（4）的所述预定位置之后，继续致动所述致动器（12）以用于推动所述焊接电极（4）的端部与所述待焊接的部件接触，从而增加所述致动器（12）用来推动所述焊接电极（4）与所述部件接触的力，直到达到所述力的预定值，-在达到所述力的所述预定值之后，借助于所述变压器（2）将电流提供给所述电极（3、4）以用于在所述部件上执行电阻焊。2.根据权利要求1所述的焊头（T），其特征在于，所述弹性装置（20）由弹簧构成。3.根据权利要求2所述的焊头（T），其特征在于，所述弹簧负载（20）的所述检测装置（21）是适于将指示所述弹簧负载（20）的电信号传送至所述一个或者多个电子单元（E）的传感器。4.根据权利要求1所述的焊头（T），其特征在于，在所述接地电极（3）和所述焊接电极（4）的所述主轴线之间的距离是可调的。5.根据权利要求1所述的焊头（T），其特征在于，所述接地电极（3）可滑动地安装在支撑辅助体（15）内，所述支撑辅助体（15）安装在所述支撑结构（1）上，位于沿着与所述接地电极（3）的主轴线垂直的方向可调的位置中。6.根据权利要求5所述的焊头（T），其特征在于，所述支撑辅助体（15）借助于阻挡螺纹件（151）在相应的槽（152）内的接合沿着所述垂直方向相对于所述支撑结构（1）可滑动地安装。7.根据权利要求6所述的焊头（T），其特征在于，所述支撑辅助体（15）沿着所述垂直方向相对于所述支撑结构（1）可滑动地安装，并且能够借助于第二致动器沿着所述方向移动。8.根据权利要求6所述的焊头（T），其特征在于，所述支撑辅助体（15）沿着所述垂直方向相对于所述支撑结构（1）可滑动地安装，并且能够借助于手动调节沿着所述方向移动。9.根据权利要求2所述的焊头（T），其特征在于，所述接地电极（3）包括导电材料的承重元件（30），所述元件（30）具有前鼻（30B），所述前鼻（30B）具有圆端表面，接触元件（22）置于并且保持在所述圆端表面上，所述接触元件（22）限定与所述待焊接的部件接触的圆形前表面，所述接触元件（22）能够相对地变形，以便使其本身靠在所述部件上，从而当推动所述接地电极（3）与所述待焊接的部件接触时增加接触表面。10.根据权利要求9所述的焊头（T），其特征在于，所述承重元件是辫状件承载元件（30）并且所述接触元件是具有彼此缠绕的一层或者多层导电线的辫状件（22）。11.根据权利要求9所述的焊头（T），其特征在于，所述接触元件（22）借助于螺栓（30C）保持在所述承重元件（30）的所述前鼻（30B）上，所述螺栓（30C）穿过形成在所述前鼻（30B）上的孔。12.根据权利要求9所述的焊头（T），其特征在于，所述承重元件（30）具有位于与所述前鼻（30B）相对的部分上的背面，所述面承载用于驱动所述接地电极（3）的滑动移动的柱（17），利用电绝缘元件（24）的插入，所述柱可滑动地安装在所述支撑辅助体（15）的腔体（170）中。13.根据权利要求12所述的焊头（T），其特征在于，所述驱动柱（17）包括衬套状体（171），所述衬套状体（171）具有可滑动地安装在所述腔体（170）内的外表面和可滑动地安装在驱动销（172）上的内表面，所述驱动销（172）刚性连接至所述辅助支撑体（15），所述弹簧（20）形式为独特的螺旋弹簧，所述螺旋弹簧设置所述衬套状体（171）内，位于所述驱动销（172）与底部元件（173）之间，所述底部元件（173）利用所述电绝缘元件（24）的插入刚性连接至所述承重元件（30），所述弹簧负载（21）的所述检测装置插入在所述弹簧（20）与所述底部元件（173）之间。14.根据权利要求12所述的焊头（T），其特征在于，利用一个或者多个电绝缘元件（24）的插入，所述承重元件（30）的所述背...

【专利技术属性】
技术研发人员：M加特塔布里亚，C德奇里科，C马斯科维特雷，M马伊斯特里，G迪斯特发诺，
申请(专利权)人：康茂股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT