振动点焊的装置和方法_4

文档序号:8465100阅读:来源:国知局
焊接部分W中的液态金属朝向由第二振动电极T2的向后移动而产生的空间径向向内移动并且在第一振动电极Tl的向前方向上被挤压。
[0103]在第二工序S42之后,在第三工序S43中,上部第二振动电极T2和相对的下部第一振动电极Tl相对于上金属板Pl和下金属板P2的焊接部分W返回至它们的初始位置。
[0104]在第三工序S43之后,下部第二振动电极T2朝向上金属板Pl和下金属板P2的焊接部分W向前移动且相对的上部第一振动电极Tl向后移动。因此,在第四工序S44中焊接部分W中的液态金属朝向由上部第一振动电极Tl的向后移动而产生的空间径向向外地移动并且在第二振动电极T2的向前方向上被挤压。
[0105]在第四工序S44之后,上部第一振动电极Tl向前移动至上金属板Pl和下金属板P2的焊接部分W且相对的下部第二振动电极T2向后移动。因此,在第五工序S45中焊接部分W中的液态金属朝向由下部第二振动电极T2的向后移动而产生的空间径向向内地移动并且在第一振动电极Tl的向前方向上被挤压。
[0106]在第五工序S45之后,在第六工序S46中,下部第二振动电极T2和相对的上部第一振动电极Tl相对于上金属板Pl和下金属板P2的焊接部分W返回至它们的初始位置。
[0107]重复包括第一工序S41至第六工序S46的第二振动模式,以致通过塑性流动在焊接部分W中搅拌的液态金属在初始位置处被固相焊接以便形成点焊部分SW。
[0108]同时,在复合的向前挤压步骤S4中,振动行程可以根据上金属板Pl和下金属板P2的物理特性(厚度、材料和数量)通过控制供应至振动筒式外壳3的工作液压而被独立地控制。
[0109][按照第三振动模式的振动点焊的方法]
[0110]参照图5,按照第三振动模式的振动点焊的方法包括加压步骤S1、加热步骤S2和向后挤压步骤S5。
[0111]在加压步骤SI中,振动点焊的装置10分别与上金属板Pl和下金属板P2的上表面和下表面接触,并且通过每个加热电极9以及第一振动电极Tl和第二振动电极T2中的每个将压力施加在重叠的上金属板Pl和下金属板P2的上表面和下表面之上。
[0112]在这种状态下,进行加热步骤S2。在加热步骤S2中从电源100输出的电流通过与焊接部分W垂直接触的每个加热电极9施加至重叠的上金属板Pl和下金属板P2的焊接部分W,并且通过电阻加热上金属板Pl和下金属板P2的焊接部分W以便形成热影响区HT。
[0113]换言之,在加热步骤S2中与重叠的上金属板Pl和下金属板P2的焊接部分W垂直接触的每个加热电极9将从电源100供应的通过导入式外壳5和电极载体7的电流施加至焊接部分W,并且通过电阻快速加热焊接部分W以便形成热影响区HT。
[0114]此时,若上金属板Pl和下金属板P2由不同的材料制成,则可以在加热步骤S2中根据各材料的塑性流动温度来控制从电源100输出的电流。
[0115]之后,在上金属板Pl和下金属板P2的经加热的焊接部分W上进行向后挤压步骤S5。在向后挤压步骤S5中两个第二振动电极T2和两个相对的第一振动电极Tl彼此交替并且将重复振动负载施加至经加热的上金属板Pl和下金属板P2的焊接部分W,以致进行由塑性流动导致的向后挤压。因此,上金属板Pl和下金属板P2被振动点焊接。
[0116]将更详细地描述向后挤压步骤S5。向后挤压步骤S5按照第三振动模式来进行。在第三振动模式中两个第二振动电极T2向前移动至经加热的上金属板Pl和下金属板P2的焊接部分W且两个相对的第一振动电极Tl向后移动。此时,在第一工序S51中焊接部分W中的液态金属径向向外地移动至由两个第一振动电极Tl的向后移动而产生的空间并且在两个第一振动电极Tl的向后方向上被挤压。
[0117]在第一工序S51之后,两个第二振动电极T2和两个相对的第一振动电极Tl相对于上金属板Pl和下金属板P2的焊接部分W返回至它们的初始位置。因此,在第二工序S52中由于两个第一振动电极Tl的向前移动而使焊接部分W中的液态金属移动至由两个第二振动电极T2的向后移动而产生的空间并且在两个第二振动电极T2的向后方向上被挤压。
[0118]重复包括第一工序S51和第二工序S52的第三振动模式,以致通过塑性流动在焊接部分W中搅拌的液态金属在初始位置处被固相焊接以便形成点焊部分SW。
[0119]同时,在向后挤压步骤S5中,振动行程可以根据上金属板Pl和下金属板P2的物理特性(厚度、材料和数量)通过控制供应至振动筒式外壳3的工作液压而被独立地控制。
[0120]图6是通过根据本发明的示例性实施方式的振动点焊的装置焊接的金属板的透视图。
[0121]参照图6,在通过根据本发明的示例性实施方式的振动点焊的装置10焊接的金属板的上表面和下表面之上形成点焊部分SW,并且加热电极9的痕迹以及第一振动电极Tl的痕迹和第二振动电极T2的痕迹作为三个同心圆被留在点焊部分SW的表面上。
[0122]图7是焊接机器人系统的侧视图,根据本发明的示例性实施方式的振动点焊的装置被应用至该焊接机器人系统。
[0123]参照图7,根据本发明的示例性实施方式的一对振动点焊的装置10可以被安装在焊接机器人20的臂处。换言之,框架21被安装在焊接机器人20的臂的前端,并且根据本发明的示例性实施方式的一对振动点焊的装置10分别通过夹持器23和25被安装在框架21的两侧。
[0124]重叠的金属板的焊接部分通过加热电极来加热并且根据本发明的示例性实施方式通过交替的上振动电极和下振动电极以各种振动模式被焊接。因此,大范围的塑性流动发生在焊接部分中并且搅拌焊接部分中的液态金属以便确保强力的焊接强度。
[0125]另外,不同类型金属板可以根据重叠的金属板的塑性流动温度和物理特性(厚度、材料和数量)通过单独地控制输出电流和振动行程被焊接。
[0126]虽然已结合目前被认为是实用的示例性实施方式的内容描述了本发明,但是应理解,本发明不受限于所公开的实施方式,而是,相反地,意图覆盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等效布置。
【主权项】
1.一种振动点焊的装置,包括: 振动筒式外壳,所述振动筒式外壳由被分隔壁分隔开的第一活塞室和第二活塞室形成; 第一活塞杆,所述第一活塞杆是环形杆,与安置在所述第一活塞室中的第一活塞整体地连接,并且具有穿透所述振动筒式外壳的侧部的一个端部; 第二活塞杆,所述第二活塞杆是穿透所述环形杆的圆形杆,整体地连接至安置在所述第二活塞室中的第二活塞,并且具有穿透所述振动筒式外壳的所述侧部的一个端部; 导入式外壳,所述导入式外壳包围所述振动筒式外壳的外部表面并且接收来自电源的电流; 电极载体,所述电极载体与所述导入式外壳的一个端部螺纹连接; 加热电极,所述加热电极与所述电极载体的一个端部螺纹连接; 第一振动电极,所述第一振动电极与所述第一活塞杆的所述一个端部螺纹连接并且穿透所述电极载体和所述加热电极;和 第二振动电极,所述第二振动电极与所述第二活塞杆的所述一个端部螺纹连接并且穿透所述第一振动电极。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述振动筒式外壳由被所述分隔壁分隔开的所述第一活塞室和所述第二活塞室形成,并且所述第一活塞室和所述第二活塞室分别通过第一活塞和第二活塞而被分隔成两个液压室。
3.根据权利要求1所述的装置,其中所述第一活塞杆的另一个端部部分与所述第一活塞整体地形成,所述第二活塞杆被插入所述第一活塞和所述第一活塞杆中以便在其中是可滑动的,并且所述第二活塞杆的另一个端部部分与所述第二活塞整体地形成。
4.根据权利要求1所述的装置,其中制动器与所述第一活塞杆的被安置在所述振动筒式外壳的外部处的一个端部部分接合。
5.根据权利要求1所述的装置,其中另一个制动器与所述第二活塞杆的被安置在所述振动筒式外壳的外部处的另一个端部部分接合。
6.根据权利要求1所述的装置,其中所述第一振动电极与所述第一活塞杆
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