公开了一种将焊接螺柱(20)焊接到基材(30)上的装置和方法。在焊接螺柱(20)和基材(30)之间向焊接螺柱(20)施加焊接电流，使得焊接螺柱(20)的材料和基材部分液化。然后将焊接螺柱(20)沉浸到焊接螺柱(20)或基材(30)的固化材料中，以便在焊接螺柱(20)和基材(30)之间形成内部粘结。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】焊接装置和焊接方法
本专利技术一般涉及一种将螺柱固定到基材上的装置和方法，以及这样的螺柱。
技术介绍
目前存在多种公知的装置和方法，通过这些装置和方法可以在不同的应用场景下将各种螺柱固定到基材上。例如，可以将螺柱与基材接触，并向其施加电流。只要螺柱和基材之间有电流流动，螺柱就会从基材被提升形成电弧。进而，所释放的能量使得螺柱的材料和基材部分液化。接着，在被液化的材料冷却变成固体之前将螺柱沉浸此材料中，从而最终将螺柱粘结到基材上。有一些已知的装置，这些装置会产生高强度的电流，并使用相应额定的电缆将该电流供给螺柱，以提供在较短时间内液化螺柱材料和基材所需的能量。为了避免液化材料被氧化，众所周知，可以用惰性气体包围螺柱和基材之间的接触区域。例如，在建筑物配置或造船的应用场景中，会用到各种尺寸的物品拧紧到其上的螺纹螺柱，以使该物体固定到基材上。上述固定方法的一些参数，例如电流的持续时间和电功率，可以由使用者在装置上进行设置，以适配所使用的螺柱。最后是通过使用者的目测来评估螺柱和基材之间的连接质量，因此，连接的质量还取决于使用者的经验和能力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种将螺柱更容易和/或更改进地固定到基材的装置和/或方法。本申请的主题是一种将焊接螺柱焊接到基材的装置。该装置包括：螺柱夹持器；焊接电流接触元件，其用于向该焊接螺柱施加焊接电流，以部分液化焊接螺柱的材料和/或基材；以及螺柱沉浸装置，其用于在由于焊接电流使得焊接螺柱和/或基材部分液化时将焊接螺柱沉浸到焊接螺柱和/或基材的被液化的材料中。此外，该装置优选地包括螺柱提升装置，其用于在保持焊接螺柱与基材之间的焊接电流流动的同时从基材提升该焊接螺柱，从而，特别优选地，在焊接螺柱与基材之间形成电弧。同样优选地，螺柱夹持器包括焊接电流接触元件。根据本申请的一个方面，该装置包括影响焊接螺柱速度的装置，该速度是在焊接螺柱沉浸到焊接螺柱和/或基材的被液化的材料中时由螺柱沉浸装置引起的速度。这使得焊接螺柱的运动受控，从而稳定了焊接操作。有利的配置在于，所述影响焊接螺柱速度的装置具有第一致动器和第二致动器。第一致动器优选地包括第一提升磁体。第二致动器同样优选地包括第二提升磁体。有利的配置在于，第二致动器沿与第一致动器相反的方向作用。在替代的配置中，第二致动器沿与第一致动器相同的方向作用。有利的配置在于，第二致动器对由螺柱沉浸装置引起的焊接螺柱的速度产生的影响是可控的。在替代的配置中，第二致动器对由螺柱沉浸装置引起的焊接螺柱的速度产生的影响是指定的。有利的配置在于，该装置包括控制装置，其用于控制上述螺柱提升装置和/或螺柱沉浸装置和/或影响焊接螺柱速度的装置。有利的配置在于，上述影响焊接螺柱速度的装置包括线性或非线性的传动机构，优选地耦合传动机构或肘杆传动机构，用于将螺柱提升装置和/或螺柱沉浸装置的运动传递到螺柱夹持器的运动中。有利的配置在于，所述影响焊接螺柱速度的装置旨在用于，优选地多次，延迟和/或逆转由焊接螺柱沉浸装置引起的焊接螺柱的运动。根据本申请的一个方面，该装置包括检测装置，其用于检测在焊接操作期间产生的排放，优选地在焊接螺柱沉浸焊接螺柱和/或基材的被液化的材料期间产生的排放。这使得焊接螺柱与基材之间的焊接连接质量能够根据客观标准来进行评估。有利的配置在于，检测装置旨在用于检测声、电、磁和/或光排放。有利的配置在于，该装置包括控制装置，其用于根据所检测到的排放来控制焊接操作的一个或多个参数。该控制装置优选地旨在用于控制焊接电流的电压和/或电流强度、和/或焊接螺柱的运动的速度和/或位置和/或方向。有利的实施例在于，该装置具有输出装置，其用于输出与所检测到的排放有关的信息和/或从所检测到的排放导出的信息。该输出装置优选地包括视觉显示器。有利的配置在于，可以由输出装置输出的信息包括与焊接操作的质量有关和/或与改善焊接操作的措施有关的信息。另一有利的配置在于，该输出装置包括无线传输装置。根据本申请的另一方面，该装置包括：识别装置，其用于检测焊接螺柱的一个或多个螺柱特性；以及控制装置，其用于根据检测到的螺柱特性来控制焊接操作的一个或多个参数。因此，在一些场景中，焊接操作本身的上述参数无需装置的使用者进行设置。有利的配置在于，识别装置旨在用于检测焊接螺柱的长度和/或宽度和/或直径和/或材料和/或出厂时贴附在焊接螺柱上的焊接螺柱的识别元件。如果检测到上述识别元件，则可以将所提及的变量中的一个或多个和/或材料分配给焊接螺柱。另一有利的配置在于，控制装置旨在用于分别基于检测到的焊接螺柱的螺柱特性来控制焊接电流的电压和/或电流强度、和/或焊接螺柱的运动的速度和/或位置和/或方向。另一有利的配置在于，该装置具有输出装置，其用于输出与所检测到的螺柱特性有关的信息和/或从所检测到的螺柱特性导出的信息。该输出装置优选地包括无线传输装置。根据本申请的另一方面，该装置包括：检测装置，其用于检测焊接操作的一个或多个参数；数据存储器，其用于存储该检测装置检测到的参数；以及控制装置，其适用于将检测装置在当前焊接操作期间检测到的参数与存储在数据存储器中的参数进行比较。这使得可以确定装置运行期间所发生的变化，例如由于磨损和/或污染引起的变化。有利的配置在于，该装置还包括输出装置，其中，上述控制装置用于通过该输出装置输出检测装置在当前焊接操作期间检测到的参数与存储在数据存储器中的参数之间的差异和/或从该差异导出的信息。所导出的信息优选地包括清洁和/或维护装置的建议或指令。另一有利的配置在于，该输出装置包括视觉显示器。另一有利的配置在于，该输出装置包括无线传输装置。另一有利的配置在于，可由检测装置检测的焊接操作的参数包括焊接电流的电压和/或电流强度、和/或焊接螺柱的运动的速度和/或位置和/或方向、和/或所执行的焊接操作的数量。另一有利的配置在于，该控制装置适用于根据检测装置在先前焊接操作期间检测到的参数来控制后续焊接操作的一个或多个参数。因此，在一些场景中，已确定的焊接操作参数的变化可以得到补偿。根据本申请的另一方面，该装置适用于将焊接螺柱焊接到基材的指定位置，并且包括用于找到该指定位置的装置。另一有利的配置在于，上述用于找到指定位置的装置包括检测装置，其用于检测能区分该指定位置和基材的剩余表面的变量。上述能区分指定位置和基材的剩余表面的变量优选地包括装置与基材之间和/或螺柱与基材之间的接触电阻。上述能区分指定位置和基材的剩余表面的变量同样优选地包括指定位置与基材的剩余表面之间的高度差。该检测装置特别优选地包括光学传感器，其用于检测该装置和基材的与螺柱和/或螺柱夹持器相对设置的区域之间的距离。替代地或附加地，该检测装置特别优选地用于检测焊接螺柱和/或螺柱夹持器相对于装置的其余部分的位置，以便检测该指定位置与基材的剩余表面之间的高度差。另一有利的配置在于，上述找到指定位置的装置包括投影装置，其用于投影一条或多本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种将焊接螺柱焊接至基材上的指定位置的装置，包括：螺柱夹持器；和用于找到所述指定位置的装置。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171006 EP 17195133.81.一种将焊接螺柱焊接至基材上的指定位置的装置，包括：螺柱夹持器；和用于找到所述指定位置的装置。
2.根据权利要求1所述的装置，还包括：焊接电流接触元件，其用于向所述焊接螺柱施加焊接电流以部分液化所述焊接螺柱的材料和/或所述基材；和/或螺柱提升装置，其用于在保持所述焊接螺柱与所述基材之间的焊接电流流动的同时从所述基材提升所述焊接螺柱；和/或螺柱沉浸装置，其用于在所述焊接电流使得所述焊接螺柱和/或所述基材被部分液化时，将所述焊接螺柱沉浸到所述焊接螺柱和/或所述基材的被液化的材料中。
3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述用于找到所述指定位置的装置包括检测装置，其用于检测能区分所述指定位置和所述基材的剩余表面的变量。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述能区分所述指定位置和所...
【专利技术属性】
技术研发人员：K·伯奇，U·波普，
申请(专利权)人：喜利得股份公司，
类型：发明
国别省市：列支敦士登;LI
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