具有力传感器、弹簧以及调整元件的焊头制造技术

一种活动的电阻焊头配备了力传感器（7），该力传感器布置在驱动器（2）的气动缸或者螺旋弹簧（4）与所述焊头（1）的电极（3）之间。所述DMS力感应器（7）的这种布置能够在每次焊接时测量并且记录直接的力流中的焊接力并且由此支持过程控制。同时取消比较麻烦地将所述力传感器（7）放置在电极（3）与工件夹具座之间的必要性。所述结构能够实现简单而快速的测量，用于在实际运行中为不同的应用情况对焊接力进行控制和调整，以便不会太长时间中断所述过程。只要所述电极（3）抵靠在工件上，螺旋弹簧（4）就能够使所述电极（3）从气动缸（2）上退耦。此外，所述结构对所述电极（3）的续进运动进行调节。所述线性的设计方案避免了力矩并且就这样减少了电极磨损。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于实施电阻焊、电阻钎焊或者热铆接的焊头，其中有待连接的工件通过电阻加热在将压力(焊接力)施加到接合部位(在焊接时所谓的焊接部位)上的同时以材料锁合的方式或者通过焊料彼此相连接。
技术介绍
在进行电阻焊时，通过通电流来对两个有导电能力的工件进行加热直至熔化。熔液在电流通过之后凝固并且形成焊接连接。在此，紧密的连接的形成在电流通过的过程中并且在电流通过之后必要时通过挤压来得到支持(电阻-压焊)。所述电阻焊一般来讲在没有供给焊接填料的情况下进行。所述电阻-点焊作为电阻焊的特殊形式比如在车身制造和车辆制造中用于将钢板连接起来。但是它也比如在制造用于继电器及线路保护开关的电容器、线圈的接头和电动机绕组或者触头组时用于焊接铝或者其它的金属。所述电阻-点焊提供这样的优点，即在极短的时间之内将电流的形式的高能量集中于工件的较小的表面，其中在供给以气动的或者机电的方式施加的较高的压力的情况下产生不能松开的连接。在进行电阻钎焊时通电流在钎焊点上产生热量。该热量适合于将不同质量的零件比如小零件钎焊到拥有较高的导热性的板材上。所述钎焊点在此形成电阻并且直接得到加热。对于所描述的应用领域来说已知焊头。所述焊头拥有电极，所述电极以能够朝配对电极的方向运动的方式得到了支承。将有待接合的工件首先定位在两根电极之间并且随后通过所述焊头的电极的运动将其挤压到所述配对电极上。在连接过程中，通过必需的过程温度和焊接力出现材料软化，所述材料软化通过所述电极的作用于工件上的压力引起所述焊头的所谓的续进(Nachsetzen )。 从现有技术 中知道一种具有驱动器并且具有可运动地支承的电极的焊头，参见在2010年9月28日在互联 网上在WWW.1somatic.com/html/Deutsh/ksk.htm下面可以获得的“Mikroschweisskopf mit einstellbarer Elektrodenkraft (具有能够调整的电极力的微型焊头)”。在此所述焊接力可以在0.7与200牛顿之间调整。具有驱动器和可运动地支承的电极的焊头也从在2010年10月5日在互联网上在 http://www.macgregorsystems, com/files/downloads/Constant%20Force%20ffeld%20Head, pdf 下面可以获得的文件“Constant Force Weld Head by MacGregor (MacGregor 的恒力焊头)”中为人所知。在现有技术中，对于焊接力也就是说由电极施加到工件上的压力的调整和控制间接地通过减压器在驱动器的气动缸上进行。作为替代方案，将力传感器定位在电极与工件夹具座之间，用于测量焊接力。但是这种方式的测量对于每种应用情况来说不同并且比较麻烦
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是，说明一种具有力传感器的焊头，该焊头简化并且/或者改进对于焊接力的测量。该任务通过一种具有力传感器的焊头得到解决，对于该焊头来说驱动器、弹性元件、所述力传感器以及可运动地支承的电极布置在一条线中，使得从所述驱动器或者所述弹性元件出发作用于所述电极的力的作用线在中心穿过所述力传感器和所述电极来延伸。所述焊头的特征在于，其配备了调整元件尤其调整螺母，该调整元件与所述驱动器固定地连接，但是能够相对于所述驱动器来调整，并且该调整元件在所述弹性元件的压缩的状态中能够调整成止挡到与所述弹性元件的导引轴固定地连接的止挡元件尤其止挡销上，由此所述弹性元件在所述压缩的状态中能够固定。所述焊头因而能够通过所述调整元件与所述止挡元件的共同作用来转换为一种安装状态中，在所述安装状态中所述弹性元件固定在压缩的状态中并且因此所述力传感器能够装入所述焊头中或者能够从所述焊头中取出。这能够实现所述力传感器的简单并且快速的安装和拆卸。所述焊头满足安装技术中的不断增加的对过程能力进行记录的要求。恰好恒定的焊接力参数在此意义重大。对于特定的应用情况来说，在每次焊接时都必须测量并且记录焊接力。所述焊头的设计在此能够在每次焊接时测量并且记录直接的力流中的焊接力。这一点支持过程控制。同时取消麻烦地将所述力传感器放置在电极与工件夹具座之间的必要性。所述焊头能够在实际运行中为不同的应用情况为了对焊接力进行控制和调整而实现简单而快速的测量，以便不会太长时间中断所述过程。此外，在每次焊接时可以直接测量所述焊接力，以进行过程监控。此外，甚至可以在焊接过程中检测到焊接力波动。也可以进行非固定的控制测量。驱动器、弹性元件和电极的线性的布置对所述电极的续进特性(Nachsetzverhalten)进行优化，因为在所述驱动器与所述接合部位之间或者在所述弹性元件与所述接合部位之间 不会出现力矩。力矩会在所述电极的导引机构中引起提高了的摩擦并且会引起更高的惯性并且由此引起所述焊头的更差的续进特性。相对于此，所述按本专利技术的焊头能够实现对于所述续进特性的最佳设计的调节，所述调节在所述接合部位的直接旁边来实现。这种设计方案的重要的优点由此是从所述驱动器经过所述弹性元件直至所述电极的直接的力流。在此，所述弹性元件用于续进调节。因为所述焊接力的作用线在中心并且沿纵向穿过所述电极来延伸，所以不会出现相对于工件的相对运动。这实现了较高的可再现性以及较少的电极磨损。此外，所述设计方案能够实现所述焊头的紧凑的结构。由此也可以实现符合人体工程学的并且部分机械化的解决方案。此外，所述焊头的安装位置是任意的。也可以容易地隔离所述焊头。此外，所述紧凑的结构能够在使用这种资源的平台方案的范围内将所述焊头用作基础方案。所述焊头也可以通过其活动的电极用于不同的物料流系统，比如滑板固定座(Schieberaufnahme )、转盘或者工件夹具(Werkstiicktrjiger )。按照一种改进方案，所述弹性元件布置在所述驱动器与所述力传感器之间。因而直接将所述力传感器装入在所述弹性元件比如压力弹簧与所述电极之间并且该力传感器由此直接处于所述弹性元件与所述电极之间的力流中。该力传感器因此直接地并且在没有经过中间布置的元件的弯路的情况下检测实际施加的焊接力。所述力传感器在此可以静止地留在所述焊头中或者可以简单地安装和拆卸。可以容易地加装已经处于使用之中的、代替所述力传感器而包括间距块的焊头。在一种以此为基础的改进方案中，所述调整元件是调整螺母，该调整螺母用O形环来防止转动。按照一种实施方式，所述力传感器是具有应变片(DMS)的测力计，也称为DMS力感应器。这种实施方式通过所述测力计的模块化的结构支持简单地安装和拆卸所述力传感器。焊头的驱动器由至少一个气动缸构成，在用于所述焊头的制造方法中在移出所述气动缸的过程中将所述电极进给了电极升程，直至所述电极安放到工件上。在移出所述气动缸的过程中在所述电极已经安放到所述工件上之后将所述弹性元件压缩了弹簧行程，其中所述弹簧行程形成缸升程与电极升程的差并且由此将所述焊头转换为第二种安装状态。调整元件尤其调整螺母与所述驱动器固定地连接，不过相对于所述驱动器能够调整，将所述调整元件调整成止挡到与所述弹性元件的导引轴固定地连接的止挡元件尤其止挡销上，从而将所述弹性元件固定在其压缩的状态中。由此将所述焊头转换为第三种安装状态。移入所述气动缸，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J考斯勒，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：
国别省市：