带有集成加速度计的电阻点焊头制造技术

本公开的各个方面涉及一种焊接系统，该焊接系统被配置成执行相对、步进和并行间隙电阻点焊(RSW)和相关联的方法。系统可被配置成切换底座，以用于在相对焊接配置、步进焊接配置与并行间隙配置之间切换。该系统可包括被固定至焊头与电极中的一个相邻的加速度计。该系统可使用加速度计来确定RSW是否存在缺陷。当加速度数据包括在可接受的加速度数据的阈值范围外的加速度数据时，该加速度数据可指示有缺陷的焊接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有集成加速度计的电阻点焊头
本公开涉及被配置用于相对电阻点焊和并行间隙电阻点焊两者的电阻点焊头。
技术介绍
电阻点焊是一种焊接技术，它包括通过由于电流流过两个表面而导致的从电阻生成的热量而将金属表面结合在一起。电流可通过第一电极被路由至金属表面，并且通过第二电极被路由远离金属表面。在一些示例中，两个电极可以以相对焊接配置执行电阻点焊(RSW)，在相对焊接配置中，这两个电极在单个轴上基本对齐并且彼此接近(或者一个移动电极接近另一相对固定的电极)以用于在两个电极之间的表面执行焊接。在其他示例中，两个电极可以以并行间隙配置执行RSW，在并行间隙配置中，这两个电极沿着不同的相邻平行轴同时接近并且接触一个或多个部件以用于执行焊接，该一个或多个部件限定金属表面。在其他示例中，两个电极可以以步进焊接配置执行RSW，在步进焊接配置中，这两个电极沿着不同的相邻平行轴同时接近并且接触一个或多个部件以用于执行焊接，该一个或多个部件限定金属表面，其中一个电极比另一电极在相对更大的深度处接触一个或多个部件。
技术实现思路
本公开的各个方面涉及被配置成执行电阻点焊(RSW)的焊头。该焊头可被配置成执行相对RSW(下文称为相对焊接(opposedwelds/opposedwelding))、并行间隙RSW(下文称为PGW)和/或步进RSW(下文称为步进焊接(stepwelds/stepwelding))。焊头可包括两个臂，每一个臂被配置成接收被配置成用于执行RSW的电极。两个臂的两个电极可被用于为固定至第一底座的部件执行PGW和/或步进焊接，而嵌入第二底座中的电极可与焊头的电极中的一个一起用于执行相对焊接。焊头可包括固定在电极中的一个附近的至少一个加速度计。该加速度计可被配置成当(多个)电极正在执行RSW时收集该(多个)电极的加速度计数据。计算设备可被配置成分析加速度计数据，并且确定该RSW是否导致焊接缺陷。该计算设备可被配置成：当加速度计数据包括在可接受的加速度值的阈值范围外的数据点时确定加速度计数据指示缺陷。例如，计算设备可被配置成：如果在一个或多个加速度值发生的RSW的预先确定的时间窗口期间该一个或多个加速度值满足阈值(例如大于最大阈值或小于最小阈值)，则确定该加速度数据指示焊接缺陷。本公开的各个方面涉及一种装置，该装置包括电阻点焊(RSW)头，该RSW头限定PGW配置和相对焊接配置。RSW头包括一个或多个处理电路、第一电极和第二电极。第一电极和第二电极被配置成：当RSW头处于PGW配置中时在被固定至第一底座的第一部件上执行并行间隙RSW(下文称为PGW)。第一电极被配置成：当RSW头处于相对焊接配置中时与第二底座的第三电极一起在被固定至第二底座的第二部件上执行相对焊接。RSW头包括加速度计，该加速度计在第一电极附近的位置处牢固地附接至第一电极。一个或多个处理电路被配置成使得加速度计：在PGW期间收集第一电极的PGW加速度数据集，并且在相对焊接期间收集第一电极的相对焊接加速度数据集。在一些示例中，在PGW期间，RSW头可包括牢固地安装至第二电极的第二加速度计，该第二加速度计可在PGW期间收集第三加速度数据集。一个或多个处理电路被配置成：通过包括在阈值加速度范围外的至少一个加速度值来确定当RSW头处于PGW配置中时在PGW期间收集的PGW加速度数据集指示第一焊接缺陷。一个或多个处理电路被配置成：通过包括在阈值加速度范围外的至少一个加速度值来确定当RSW头处于相对焊接配置中时在相对焊接期间收集的相对焊接加速度数据集指示第二焊接缺陷。本公开的其他方面涉及一种焊接系统，该焊接系统包括带有一个或多个处理电路和显示器的计算设备。焊接系统还包括电阻点焊(RSW)头，该RSW头限定PGW配置和相对焊接配置。RSW头包括：第一臂，该第一臂被配置成接收第一电极；第二臂，该第二臂被配置成接收第二电极；以及加速度计，该加速度计在第一电极附近的位置处牢固地安装至第一电极。该焊接系统还包括：带有第一固定平台的第一底座，该第一固定平台被配置成固定第一部件，以及带有第二固定平台的第二底座，该第二固定平台被配置成固定第二部件，并且该第二底座包括用于相对焊接的第三电极。在一些示例中，在PGW期间，RSW头可包括牢固地安装至第二电极的第二加速度计，该第二加速度计可在PGW期间收集第三加速度数据集。第一电极和第二电极被配置成当RSW头处于PGW配置中时在固定至第一底座的第一部件上执行PGW。第一电极和第三电极被配置成：当RSW头处于相对焊接配置中时在被固定至第二底座的第二部件上执行相对焊接。一个或多个处理电路被配置成使得加速度计：在PGW期间收集第一电极的PGW加速度数据集，并且在相对焊接期间收集第一电极的相对焊接数据集。一个或多个处理电路被配置成基于如下的确定来在显示器上指示第一部件的第一焊接缺陷：通过包括在阈值加速度范围外的至少一个加速度值而确定PGW加速度数据集的第一部分指示第一焊接缺陷。与PGW加速度数据集的后续第二部分相比较，第一部分包括波动性相对较小的加速度数据。一个或多个处理电路被配置成基于如下确定来在显示器上指示第二部件的第二焊接缺陷：通过包括在阈值加速度范围外的至少一个加速度值而确定相对焊接加速度数据集的第一部分指示第二焊接缺陷。与相对焊接加速度数据集的后续第二部分相比较，相对焊接加速度数据集的第一部分包括波动性相对较小的加速度数据。本公开的其他方面涉及一种焊接的方法，该方法包括使用焊接系统为固定至第一底座的第一部件执行PGW。该焊接系统包括一个或多个处理电路、焊头、以及固定至该焊头的第一和第二电极。焊接系统可通过在电极接触第一部件时向第一电极提供电流来执行PGW，由此使得该电流可流过第一部件并从第二电极离开。该焊接的方法还包括：由固定至焊头的加速度计收集PGW加速度数据集。PGW加速度数据集可以是第一电极的在一个时间段期间的数据，在该时间段期间第一电极向第一部件提供电流。该焊接的方法还包括：由一个或多个处理电路通过标识PGW加速度数据集包括在第一阈值加速度范围外的至少一个加速度值来确定PGW加速度数据集指示第一焊接缺陷。该焊接的方法还包括：使用焊接系统为固定至包括第三电极的第二底座的第二部件执行相对焊接，相对焊接通过如下方式来被执行：当第一和第三电极接触第二部件时向第一电极提供电流，由此使得该电流可流过第一部件并从第三电极离开。该方法还包括：由加速度计在第一电极向第二部件提供电流的时间段期间收集第一电极的相对焊接加速度数据集。该焊接的方法还包括：由一个或多个处理电路通过标识相对焊接加速度数据集包括在第二阈值加速度范围外的至少一个加速度值来确定相对焊接加速度数据集指示第二焊接缺陷。附图说明图1是示出了示例系统的概念性且示意性的图，该示例系统包括具有两个焊接臂(该两个焊接臂各自接收电阻点焊(RSW)电极)的示例焊头、示例底座、示例计算设备、示例显示器以及示例移除机制。图2是图1的计算设备的功能性框图。图3A是示出了图1的焊头为示例第一底座上的部件执行并行间隙RSW(下文称为PGW)的概念性且示意性的图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：/n电阻点焊(RSW)头，所述RSW头限定PGW配置和相对焊接配置，所述RSW头包括：/n一个或多个处理电路；/n第一电极和第二电极，其中，所述第一电极和所述第二电极被配置成当所述RSW头处于所述PGW配置中时在被固定至第一底座的第一组部件上执行并行间隙RSW(PGW)，其中所述第一电极被配置成当所述RSW头处于所述相对焊接配置中时与第二底座的第三电极一起在被固定至所述第二底座的第二组部件上执行相对RSW(相对焊接)；以及/n加速度计，所述加速度计在所述第一电极附近的位置处被牢固地附接至所述第一电极，其中，所述一个或多个处理电路被配置成使得所述加速度计在所述PGW期间收集所述第一电极的PGW加速度数据集，并且在所述相对焊接期间收集所述第一电极的相对焊接加速度数据集，/n其中，所述一个或多个处理电路被配置成：基于所述PGW加速度数据集包括在第一阈值加速度范围外的至少一个加速度值，来确定所述PGW加速度数据集指示第一焊接缺陷；并且/n其中，所述一个或多个处理电路被配置成：基于所述相对焊接加速度数据集包括在第二阈值加速度范围外的至少一个加速度值，来确定所述相对焊接加速度数据集指示第二焊接缺陷。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180412 US 15/951,8891.一种装置，包括：
电阻点焊(RSW)头，所述RSW头限定PGW配置和相对焊接配置，所述RSW头包括：
一个或多个处理电路；
第一电极和第二电极，其中，所述第一电极和所述第二电极被配置成当所述RSW头处于所述PGW配置中时在被固定至第一底座的第一组部件上执行并行间隙RSW(PGW)，其中所述第一电极被配置成当所述RSW头处于所述相对焊接配置中时与第二底座的第三电极一起在被固定至所述第二底座的第二组部件上执行相对RSW(相对焊接)；以及
加速度计，所述加速度计在所述第一电极附近的位置处被牢固地附接至所述第一电极，其中，所述一个或多个处理电路被配置成使得所述加速度计在所述PGW期间收集所述第一电极的PGW加速度数据集，并且在所述相对焊接期间收集所述第一电极的相对焊接加速度数据集，
其中，所述一个或多个处理电路被配置成：基于所述PGW加速度数据集包括在第一阈值加速度范围外的至少一个加速度值，来确定所述PGW加速度数据集指示第一焊接缺陷；并且
其中，所述一个或多个处理电路被配置成：基于所述相对焊接加速度数据集包括在第二阈值加速度范围外的至少一个加速度值，来确定所述相对焊接加速度数据集指示第二焊接缺陷。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一阈值加速度范围和所述第二第一阈值加速度范围包括针对RSW的不同时间段的不同的上限和下限阈值限值。


3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述一个或多个处理电路被配置成：分析所述PGW加速度数据集和所述相对焊接加速度数据集的第一部分，以确定所述PGW加速度数据集和所述相对焊接加速度数据集指示所述第一焊接缺陷和所述第二焊接缺陷，其中，与所述PGW加速度数据集和所述相对焊接加速度数据集的后续第二部分相比较，所述第一部分包括波动性相对较小的加速度数据。


4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一部分包括所述PGW加速度数据集和所述相对焊接加速度数据集的前0.003秒。


5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述一个或多个处理电路被配置成：分析所述PGW加速度数据集和所述相对焊接加速度数据集的所述第一部分的预测性部分，以确定所述PGW加速度数据集和所述相对焊接加速度数据集指示所述第一焊接缺陷和所述第二焊接缺陷。


6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述预测性部分在所述PGW加速度数据集和所述相对焊接加速度数据集的0.0015秒到0.003秒之间。


7.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于：
所述第一电极和所述第二电极被配置成：当所述RSW头处于所述PGW配置中时在被固定至所述第一底座的第三组部件上执行另一PGW；
所述一个或多个处理电路被配置成：使得所述加速度计在所述另一PGW期间收集所述第一电极的第三加速度数据集；
所述一个或多个处理电路被配置成：通过将所述第三加速度数据集的加速度值与所述第一阈值加速度范围相比较，来确定所述第三加速度数据集不指示焊接缺陷；
所述一个或多个处理电路被配置成：通过确定所述第三加速度数据集的加速度值的一阶导数，来确定第一导出的加速度数据集；并且
所述一个或多个处理电路被配置成：通过包括在阈值导出的加速度范围外的至少一个导出的加速度值，来确定所述第一导出的加速度数据集指示第三焊接缺陷。


8.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于：
所述第一电极被配置成：当所述RSW头处于所述相对焊接...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·J·舒尔茨，N·A·格伦尼伯格施诺斯，J·E·哈通，V·A·雅科夫列夫，P·尼柯林，S·N·图奥米宁，E·维斯滕伯格，J·P·魏斯，
申请(专利权)人：美敦力公司，
类型：发明
国别省市：美国;US