用于焊接棒状导体的装置的制作方法

本发明涉及了一种用于焊接棒状导体的装置，包括用于容纳待接合到一起的导体的接合部的压缩室，所述压缩室在第一轴向(z轴)的两个相对侧上被超声波发生器的工作表面和对电极的相对表面限制，所述超声波发生器沿z轴方向发射超声波振动，并且在第二轴向(y轴)的两个相对侧上被能够沿y轴方向移动的滑块元件的限制表面和限制元件的限制表面限制，所述装置具有刀具装置，所述刀具装置设置有驱动装置且包括能够在z轴方向上移动的刀具，所述刀具具有切削刃，所述切削刃能够移动穿过压缩室并且与限制压缩室的相对切削刃配合或者邻近压缩室布置，所述配合使得布置在压缩室内的接合部在刀具装置被致动时从导体上被切下。

背景技术：

在上述类型的已知装置中，设置有用于驱动刀具装置的驱动马达，所述驱动马达布置在沿x轴方向与压缩室相邻形成的安装空间中。驱动马达形成为气缸，并且利用所述气缸的活塞杆引起刀具的切割运动，所述活塞杆沿z轴方向延伸并连接到刀架。

在已知装置上形成的刀具装置通常被称为坏件切割器，该坏件切割器用于防止由所述装置产生的有缺陷的焊接节点连接被深加工。为此，所述装置按照如下方式配置，即在压缩室中的焊接节点连接的制造期间，在压缩室中产生的焊接节点的工艺参数和/或几何形状在原位被检查，并且如果检测到例如超过限定的极限值的错误，则刀具装置自动被致动，以通过切断不良焊接的接合部而使导体不能被继续使用。

与没有刀具装置的装置相比，设置有刀具装置的所述已知装置在x轴方向上具有更大的尺寸，因为包括驱动装置的刀具装置与压缩室相邻布置，因此在x轴方向上的尺寸被安装空间扩大。此外，对安装空间沿x轴与压缩室相邻的选择布置限制了压缩室的可接近性。特别是在将导体的接合部手动引入到压缩室中的情况下，所述装置的外轮廓和压缩室之间的处理距离通过安装空间被扩大，这样可能使得在压缩室的准确位置上对导体进行处理更加困难。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种上述类型的装置，该装置尽管增加了刀具装置，但不会导致与所述装置的实际使用相关的外部尺寸有任何扩大。另外，本发明的目的是提供一种上述类型的装置，其中刀具装置不会限制对待通过所述装置接合的导体的处理。

为了解决该目的，根据本发明的装置具有权利要求1的特征。

在根据本发明的所述装置中，驱动装置的驱动马达布置安装空间中，该安装空间布置于超声波发生器的下方，所述驱动马达经由偏转齿轮连接到刀架，以使刀具能够执行切割运动，所述刀架可以在z轴方向上移动。

因此，根据本发明的所述装置的设计，允许将驱动电机布置在安装空间中，该安装空间不会增加所述装置在x轴方向上的尺寸，仅仅是刀具装置的需要用于实际切割过程的功能部件(即刀具和刀架)必须沿x轴方向布置在压缩室的上游，以能够执行切割运动，而不需要这些部件突出所述装置的外轮廓。所述驱动马达在布置于超声波发生器下方的安装空间中的布置对所述装置在x轴方向上的尺寸没有影响。

如果刀架设置有用于以平移方式沿z轴方向引导刀架的导向装置是特别有利的，导向装置布置在形成于所述装置的外轮廓或者邻近外轮廓的安装平面中，使得刀架在沿z轴方向延伸的平面中的安装对所述装置在x轴方向上的尺寸没有实质影响。

如果导向装置被设计为插入到装置壳体的凹部中的导向插入件，则甚至可以在没有任何额外安装空间的情况下安装导向装置，因为在这种情况下壳体所需的空间总是要被使用的。

优选地，所述驱动装置的偏转齿轮形成为牵引机构驱动器，以允许所述驱动马达和所述刀架之间基本上任意的相对布置。

在特别优选的实施方式中，偏转齿轮具有牵引机构轮系，该牵引机构轮系的驱动端连接到动力缸的活塞杆，并且该牵引机构轮系的输出端连接到刀架，所述牵引机构轮系经由偏转轮产生偏转，这样使得所述驱动端沿动力缸的活塞杆的方向延伸，并且所述输出端沿z轴方向延伸，以允许有利的动力传递。

优选地，动力缸由在活塞杆的方向上串联布置的多个缸模块组成，使得通过尽可能窄的动力缸结构实现高的缸动力，这样允许动力缸以节省空间的方式被安装并具有较小的安装高度。

如果牵引机构轮系形成为经由齿轮偏转以形成偏转齿轮的链，则能够实现刀架运动的特别高的加速度，且在偏转轮和牵引机构轮系之间不会产生滑移的风险。

如果设置弹簧装置以便在执行切割运动之后执行刀具的复位运动，则能够实现特别快速的复位运动，另外，还能同时确保牵引机构驱动器的零运行间隙操作。

如果弹簧装置布置在所述刀架和所述刀架的所述导向装置之间会是特别有利的，因为这样能确保弹簧运动以纯平移的方式在z轴方向上进行。

如果提供传感器，该传感器布置在由刀具执行的切割运动的终点处，则可以监测切割过程的正确执行。

如果所述传感器还连接到记录装置以记录所述传感器的输出信号，则可以记录切割过程的正确执行。

附图说明

在随后的描述中，将参照附图更详细地解释本发明的优选实施方式。在附图中：

图1示出了装置的等距视图；

图2示出了图1中所示的装置的纵向截面图；

图3示出了图1所示的装置的局部视图，包括压缩室的等距视图；

图4示出了装置的示意图；

图5示出了正好在切割过程之前的刀具装置；以及

图6示出了正好在切割过程之后的刀具装置。

具体实施方式

图1示出了装置10的等距视图，该装置具有位于盖板11下方的压缩室12，压缩室12尤其在图3中被示出。

压缩室12用于容纳在图5中示出的电导体14的接合部分13，例如，如图3中尤其示出的，压缩室12在z轴方向的两个相对侧上被沿x轴方向发射超声波振动的超声波发生器16的工作表面15和可沿y轴方向移动的通常被称为砧座的对电极18的相对表面17限制，并且在y轴方向的两个相对侧上被可沿y轴方向移动的滑块元件20的限制表面19和限制元件22的限制表面21限制，该限制元件通常称为触摸元件。

在目前情况下与超声波发生器16的纵向轴线相同的x轴方向上，邻近压缩室12设置有刀具装置23，该刀具装置23包括可以在z轴方向上移动的刀具24，该刀具在目前的实施方式示例中经由螺纹连接件连接至刀架26。图3示出了处于较低刀具位置的刀具24，其中刀具24的切削刃25直接位于超声波发生器16的工作表面15的下方。

特别地，如图3中可见，刀架26在导向装置27中被引导，该导向装置27具有以此为目的而沿z轴方向延伸的导向槽28。

如图2和图4所示，在目前的实施方式示例中设置有偏移件30的刀架26与在目前的实施方式示例中形成为气动缸32的驱动马达经由偏转齿轮31相连接。

特别地，如图4的示意图中可见，偏转齿轮31具有形成为链33的牵引机构轮系，该链33的驱动端34与动力缸32的活塞杆35相连接。该链33经由在本实施例中形成为齿轮36的偏转轮被偏转，使得链33的驱动端34沿活塞杆35的方向延伸并且与刀架26相连接的输出端38沿z轴方向延伸。

特别地，如图3中可见，导向装置27形成为插入件，该插入件插入到装置10的壳体部件40的相对应的凹部39中。

在装置的操作期间，一旦待接合到一起的导体14的接合部13被放置在压缩室12中，压缩室12就被关闭，对电极18在y轴方向上移动，滑块元件20在y轴的相反方向上移动，压缩室12因此被关闭，如图5中所示，并且导体14的接合部13彼此接触而被限定。接着，导体14的接合部13以这样的方式受到超声波发生器16的机械振动，使得接合部13在摩擦焊接过程中被压缩和接合在一起，以形成焊接节点。

如果检测到所产生的焊接节点有错误的焊接参数或有缺陷的几何形状，则致动刀具装置23，同时压缩室仍通过对动力缸32加压而关闭，如图4所示，该动力缸32由在目前的实施方式示例中串联布置的四个动力缸元件41组成，使得刀具24经由偏转齿轮31沿z轴方向向上移动，并且如图6所示，接合部13在刀具24与形成在对电极18上的相对切削刃42配合的情况下从导体14上被切下。

特别地，如图2中可见，设置弹簧装置43以使刀具24在执行切割运动之后执行复位运动，弹簧装置43布置在刀架26和导向装置27之间，并且在目前的实施方式示例中形成为压力弹簧。传感器47设置成检测刀具24的切割运动的上终点和下终点，仅有下传感器47在图2中示出，该下传感器47在目前的实施例中形成为电感式传感器，并与刀架26的凸轮48相配合。

特别地，如图2和图4中可见，动力缸32位于安装空间44中，该安装空间布置在超声波发生器16的下方，因此只有刀具装置23上执行切割运动所需的部件沿x轴方向布置在压缩室12的上游，并且，特别地，导向装置27布置在沿z轴方向延伸的安装平面46中，且如图2和图4的组合视图特别地清晰示出的，该安装平面形成为装置10的由壳体部件40限定的外轮廓45。由于刀具装置23在装置10上的布置，因此装置10沿x轴方向基本没有延长。