专利名称：焊接方法
技术领域：
本发明涉及一种焊接方法，及使用钳型焊接装置焊接机动车车身组件的接缝 (seamed)或卷边凸缘(beaded flanges)的焊接系统,通过该方法及系统,可以在组件的卷边边缘或凸缘上直接实施焊接，为了达到该目的，将连接电极直接按压在随后成为内侧的凸缘或边缘上，反电极同样放置在组件内侧，并将钳型焊接装置的支座按压在凸缘相对于连接电极的对侧。
背景技术：
由两个或多个通过卷边连接并在卷边接缝处使用粘合剂粘结的深冲的金属片制成车辆组件的做法在机动车行业中是公知的。在粘合剂固化时，金属片可以相对彼此移动， 因此，不能确保组件的形态稳定性。这就是为什么通过绝对锁定(positive-lockin)接头连接，优选地通过接缝或卷边接头连接的两个组件要相对于彼此固定用于固化处理。通常， 该处理通过电阻压焊完成。特别地，被称为附加(add-on)部件的外部车辆组件，如车门和发动机罩，通常由通过接缝接头连接边缘区域的至少某部分的多个片制成。一方面，接缝接头用于避免边缘区域的尖锐边缘伤人，另一方面，接缝接头与连接和密封粘合剂一起还确保总成的刚性结构。为了将这样的总成连接在一起，通常的做法是在具有卷边凸缘的第一组件的边缘区域应用粘合卷边，其随后将形成外壳。该步骤可以发生在接缝装置中或在之前的工作步骤。之后，将形成内部加强结构的第二个组件放置在第一组件上或其内部。之后，两个组件通过形成接缝或卷边，在边缘区域以绝对锁定方式部分或完全连接，其中，卷边通过卷边凸缘围绕内部组件边缘而形成。在接缝过程中，粘合剂分布于组件的整个接触面上并填充卷边空腔。这有助于确保更高的接头强度和抗腐蚀保护。之后，互相连接或通过卷边形成的部件通常使用焊钳在卷边凸缘的区域相互焊接。除了为实际焊接过程提供电流，焊钳还施加所需的特定的力，以得到良好的焊接结果， 并确保部件相对彼此固定。由于上述总成是对确定随后的车辆外观有决定作用的可见组件，因此，对几何公差和可见表面的表面加工的要求非常高。然而，使用常规焊接方法的卷边两侧产生可见外观(如，焊接标记)，这是不想要的，特别是在组件的外侧。JP2004-074258A和W02009/135938A1号专利文献已经公开了一种钳型焊接装置， 通过该装置，可以在夹持的组件的卷边边缘或凸缘上直接实施焊接，为了达到该目的，在紧邻的内侧的卷边或边缘上直接放置连接电极。在卷边相对于连接电极的对侧，原来的常规反电极被钳型焊接装置的支座取代。尽管反电极只放置在卷边附近，但同样放置在组件内侧。然而，尽管存在这些变化，由于钳型焊接装置的支座在焊接期间夹住局部组件而
3在组件上施加局部受限的压力，并且还可能与支架产生相对运动，因而在邻近外侧依然存在不想要的外观(如，扭曲)。结合焊接期间的高温，这通常会在支座侧的组件表面引起扭曲或变形。
发明内容
考虑到该情况，本发明的目的在于提供一种焊接方法，该方法一方面避免具有卷边凸缘的组件的邻近外侧出现不想要的外观。该目的通过权利要求I所述的焊接方法实现。钳型焊接装置的支座与支承组件的支架接合，并且，紧靠连接电极按压支架及组件，鉴于这一事实，可能提供用于焊接操作的闭合的力系统。因此，与焊接(电极和组件) 相关的所有部件相对彼此处于确定和固定的排列。这使得(通过钳型补偿形式)系统刚性和焊接期间的弹性扩张成为可能，并由此优化后续表现。因此，可能实现无飞溅及高质量的焊接，因此，部件为喷涂做好准备而实际上不需要在表面上进行光洁处理，这对于在机动车领域的使用特别重要。同时，组件保持在支架的伸展区域上，并且不受局部压力。支架可以是独立的焊接支架。另一方面，也可能使用卷边装置作为支架，由此减少独立工位。因此，在优选实施例中，钳型焊接装置可以在焊接过程中实施钳型补偿，以补偿例如由电极磨损或焊接机器人(本方法优选利用其实施)位置的误差导致的连接轴的公差。在另一实施例中，如果在支架上(连接电极对侧)提供导热衬垫以消散焊接过程中出现的高温是有优势的。导热衬垫可以由铜或铜合金制成。在电阻压焊的情况下，由于该过程产生的热量较小，衬垫也可以由塑料制成，为了能够向连接电极方向推拉支架和组件，如果支座接合在支架的托座中并在该处被导向是有优势的。一方面，支座即可相对于支架固定，另一方面，可能使支架和支座相对于焊接装置固定。根据同样优选的实施例，支座与在将要实施焊接的方向上延伸的导向装置相互作用，从而允许支座以简单可靠的方式放置在将要实施焊接的位置上。优选地,支座与连接电极和/或支架电绝缘。这是防止次级焊接电流通过支座流向反电极的可靠方式。可以优选通过本发明所述的焊接方法制成的组件，不仅包括机动车的车身襟翼部件(flaps)，如，车门、后挡板和发动机罩，还包括其他需要焊接或至少钉住卷边凸缘的组件。
本发明更多的细节、特征和优势将在以下结合附图详细说明的示例性实施例中显现，其中图I示出了机动车组件上的焊接装置的示意图；以及图2示出了机动车组件上可选的焊接装置的示意图。附图标记说明I......组件；
2…. 连接区域
3…. 部件;
4…. 部件;
5…. 可见表面
6..·. 支架;
7…. 卷边凸缘·
8…. 粘合剂；
9…. 连接电极
10..…·反电极；
11..…·支座；
12..…·托座；
13..…·导板；
14..….孔；
15..…·导销；
16..…·衬垫；
S…. 焊接装置。
具体实施例方式图I示出了在第一示例性实施例中，通过电阻压焊装置S焊接形成组件I的两个部件3和4之间的连接区域2。组件I的两个部件3和4通过可见表面5倚靠在支架6上， 形成支座，如接缝装置。为了以绝对锁定方式连接部件3、4，将之后形成外侧的第一部件3 沿卷边凸缘7在边缘区域涂覆粘合剂8。之后，将形成内部结构的第二部件4沿第一部件3的卷边凸缘7设置在第一部件3 上。之后，两个部件通过接缝过程以绝对锁定方式完全或部分地在边缘区域连接，其中，卷边凸缘7围绕第二部件4的边缘折叠。在接缝期间，粘合剂8分布于部件3和4的整个接触面上，并填充接缝凹穴的空腔，以获得接头强度和通过密封实现抗腐蚀。之后，由焊接机器人S沿卷边凸缘7在预定的间隔位置进行焊接。为了达到该目的，将连接电极9放置在卷边凸缘7上，接地或反电极10设置在距卷边凸缘7 —定距离的第二部件4上，并对其按压。接近卷边凸缘7，直到工具到达预定的相对卷边凸缘7的位置。 在该位置上，反电极10以预定力接触内部部件4。相应地移动连接电极9，直到其接触到卷边凸缘7，并以受控的压力将其按压在卷边凸缘7上。不言而喻，在此过程中，焊接装置可以执行“钳型补偿”操作。为了建立成功压焊所需的压力并获得准确的位置，部件3和4倚靠在支架6上，其中，焊接装置钳型臂形式的绝缘支座11接合，相似地，所述臂实施为公知的焊接钳，其在连接期间吸收由连接电极I施加的力。为了达到该目的，支架在将要焊接的位置或卷边点下方具有托座12，支座11与其接合，并在过程中引导支座11。因此，将支架12和组件I朝向连接电极9按压。因此，在伸展区域上提供支座。为了实现在托座12中的引导，支座11和托座12设计为具有对应的形状。
作为一种可选方案，可以在凹槽12中提供导板13，所述导板具有用于接合支座11 的相应导销15的孔14(见图2)。为了消散焊接温度，可以在支架6中提供由铜、铜合金或塑料制成的导热衬垫16。定位之后，通过施加电流并在电极上施加压力，实施实际焊接操作。之后，采用下
一焊接位置，并重复操作。
权利要求
1.一种使用钳型焊接装置焊接机动车车身组件的接缝或卷边凸缘的焊接方法，焊接在组件的卷边边缘或凸缘上直接进行，即将连接电极直接按压在随后成为内侧的凸缘或边缘上，将反电极同样放置在组件的内侧，并将钳型焊接装置的支座按压在凸缘远离连接电极的对侧，其特征在于，钳型焊接装置的支座与支承组件的支架接合，并将支架和组件对着连接电极按压。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述钳型焊接装置可以实施钳型补偿。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，在支架上提供导热衬垫，以消散焊接温度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，导热衬垫由铜、铜合金或塑料制成。
5.根据以上任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述支座接合在支架的托座中并在该处被导向。
6.根据以上任一权利要求所述的方法，其特征在于，支座与在将要实施焊接的方向上延伸的导向装置相互作用。
7.根据以上任一权利要求所述的方法，其特征在于，支座与连接电极和/或支架电绝缘。
8.一种焊接系统，其特征在于，实施以上任一权利要求所述的焊接方法。
9.一种组件，其特征在于，由权利要求1-7中任一权利要求所述的焊接方法制成。
10.根据权利要求9所述的组件，其特征在于，所述组件为机动车的车身零件。
全文摘要
使用钳型焊接装置焊接机动车车身组件的接缝或卷边凸缘的焊接方法，利用该方法，可以在组件的卷边边缘或凸缘上直接进行焊接，为了达到该目的，将连接电极直接按压在随后成为内侧的凸缘或边缘上，将反电极同样放置在组件的内侧，并将钳型焊接装置的支座按压在凸缘远离连接电极的对侧，其中，钳型焊接装置的支座与支承组件的支架接合，并将支架和组件对着连接电极按压。
文档编号B23K11/00GK102581457SQ201210004730
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月9日 优先权日2011年1月13日
发明者盖德·M·米勒, 迪特玛·罗瑟特 申请人:福特全球技术公司