波焊接工件40，如下所解釋的。還如下所解釋的，位置傳感器35可用來測量超聲焊極14的位置，測量的位置(箭頭Ρ14)被傳送到控制器25作為一信號，作為方法100的一部分。
[0030]本文定位成，工具粘附主要根源在于剩余的金屬材料在焊接墊21上的反應(yīng)性。在一個示例性的銅-鋁實施例中，例如，給焊接墊21施加犧牲層17或者在鋁工件的任何焊接之前并且在焊接銅工件之后立即清理焊接墊21可降低粘附。該方法可擴展到其他的不同材料對的焊接，如本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員將容易認識到的。為了說明一致，銅和鋁在下文中將被描述示例性的金屬，而不限制圖1的焊接系統(tǒng)10到這樣的金屬的焊接。
[0031]圖1的焊接系統(tǒng)10可包括清理臺60，示意性地示出在圖1的左側(cè)，清理臺60具有安裝或固定到基座64的清理塊62。在各個實施例中，清理塊62可例如由實心板，棒，或鋁塊，或者鋁、硅聚合物、硅石、陶瓷、玻璃纖維、金屬回絲、制作墊、打砂墊、碳纖維等的合成物，構(gòu)造而成。用作清理塊62的材料應(yīng)當足夠可延展的以便不磨蝕焊接墊21，23同時還對來自于超聲焊極14和砧座16的損壞保持充分地彈性。清理塊62可覆蓋有清理層63。例如，清理層63可施加，附連或?qū)盈B到清理塊62以形成促進清理動作的清理墊。例如，在示例性的實施例中，聚合物材料例如多孔性的聚乙烯硅石或多孔性的聚乙烯氧化鋁可作為清理層63被直接地層疊在鋁棒上。在焊接墊21和/或23上的污染物，金屬殘余物，或灰塵由此被俘獲在清理層63中，其反過來降低了粘附。
[0032]圖1的主控制器25可編程以經(jīng)由控制信號(箭頭11)周期性地命令超聲焊極14到清理塊62的運動，并且命令來自于超聲焊極14的超聲波能量傳遞到清理塊62從而從焊接墊21移除剩余量的金屬。控制器25可計算焊接循環(huán)的數(shù)目并且周期性地，例如每個校準數(shù)目的焊接循環(huán)一次地，命令焊接構(gòu)件12運動到清理臺60，如雙頭箭頭C所示的?？刂破?5能因此命令超聲焊極14和砧座16夾持在清理塊62上，如雙頭箭頭A所示的。
[0033]為了實現(xiàn)這樣的運動，焊接組件12可裝備有對位置控制命令作出反應(yīng)的線性的和/或旋轉(zhuǎn)的促動器(未示出)，如現(xiàn)有技術(shù)中已知的。一旦被穩(wěn)固地夾持，主控制器25可命令超聲波焊接能經(jīng)由超聲焊極14在校準的持續(xù)時間內(nèi)傳遞，以使得超聲波焊接能從超聲焊極14直接地進入到清理塊62中。該動作是用來移除，經(jīng)由通過清理塊62的周期性的輕輕的磨蝕，在超聲焊極14上出現(xiàn)的任何剩余的銅或其他金屬材料。
[0034]在非限制性的實施例中，可選擇的犧牲層17可在從一個類型的金屬材料例如銅的焊接切換到另一金屬例如鋁的焊接時在工藝中施加到超聲焊極14的焊接墊21。犧牲層17的施加可經(jīng)由自動的或手動的噴射，如下面參照圖1A所述的，或者替代地通過拭抹、輥動、綿吸、壓印等。如本文詳述的犧牲層17的使用能使單個超聲焊極14在當焊接不同類型的金屬時得以使用。典型地，不同類的金屬的超聲波焊接需要使用兩個不同的超聲焊極14以避免不希望的工具粘附。例如，一個超聲焊極14可用來焊接銅工件，例如如圖2所示的電池的調(diào)整片，以及不同的超聲焊極14可用來焊接所有的鋁工件。在該例子中用來焊接鋁工件的超聲焊極14，如果首先用來焊接銅工件，可具有粘附到鋁工件的傾向性。
[0035]作為方法100的一部分，圖1的超聲焊極14的焊接墊21可在工藝中用犧牲層17處理。為犧牲層17所選擇的具體材料取決于正在焊接的不同的金屬。例如，工件40可包括伸長的、馬蹄形的鋁的互連構(gòu)件，該互連構(gòu)件在示例性的實施例中具有底板41、銅電池(cell)調(diào)整片42，以及鋁電池調(diào)整片44。電池組模塊被示出以指示這樣的電池調(diào)整片42和44是罩在電池組殼體(未示出)內(nèi)的電池組電池的電極伸出部。當銅和鋁是工件40的材料時，膠體氧化硅可用作犧牲層17。該特殊的材料在降低剩余銅和鋁工件的反應(yīng)性到低于校準的粘附閾值的水平是有效的。其他的材料可被使用，假如它們同樣充分地降低正在使用的兩個金屬的反應(yīng)性。
[0036]如上所述的主控制器25命令，例如，經(jīng)由傳送控制信號(箭頭11)到焊接控制器20并最終通過合適的網(wǎng)絡(luò)通路到焊接組件12的驅(qū)動系統(tǒng)12D，焊接組件12到工件40的運動，這樣的運動由圖1的右上方的雙頭箭頭B所示。超聲焊極14夾持到砧座16，如雙頭箭頭A所示的。在圖1所示的位置中，超聲焊極14被夾持到施加臺50處的施加器30。在該位置，超聲焊極14的焊接墊21，其鄰近施加器30，響應(yīng)于控制信號(箭頭11)被臨時地且輕輕地壓到施加器30。
[0037]在可能的設(shè)計中的施加器30可實施為海綿或其他的吸收性材料，該海綿或其他的吸收性材料被用為水形式的預(yù)定抗粘附材料33進行預(yù)先潤濕，其最終形成犧牲層17。例如，儲存器32可被提供為包含為凝膠或液體形式的抗粘附材料33。在該實施例中的施加器30可以是任何濕氣保持結(jié)構(gòu)，其能夠從儲存器32例如經(jīng)由吸力或通過毛細管作用吸取抗粘附材料33，從而保持施加器30的足夠的飽和度，用于潤濕焊接墊21。替代地，儲存器32可被省去，施加器30可用預(yù)定的抗粘附材料33周期性地浸泡到合適的程度。
[0038]其他的實施例可被預(yù)想到，例如軟的組合層的或多層的相同或相似的抗粘附材料33的干膜。也就是說，施加臺可包括覆蓋有抗粘附材料33的實心塊或基質(zhì)?？刂破?5可通過命令施加到超聲焊極14的力足以使焊接墊21與這樣的實心塊或基質(zhì)進行接觸來命令抗粘附材料33施加到焊接墊21。
[0039]通過例子，抗粘附材料33可首先以水形式施加到實心塊或基質(zhì)然后允許干燥。具有粗糙表面的鋁塊可用作基座，抗粘附材料33施加到該基座。塊或基質(zhì)可以是適合于保持犧牲層17以使得犧牲層17不容易在很少使用時剝落的任何材料。
[0040]替代實心塊或基質(zhì)，預(yù)定的抗粘附材料33可被施加到多孔性材料例如金屬的或聚合體的開口泡沫或具有相同效果的纖維構(gòu)造的材料。在這些實施例中的任一個中，施加臺50會位于超聲焊極14的范圍內(nèi)以允許周期性地再施加犧牲層17到焊接墊21或焊接系統(tǒng)10的其他合適的部分，或可選擇地到工件40。
[0041]暫時參照圖1A，圖1的施加臺50可構(gòu)造作為替代的施加臺150。在這樣的實施例中，小的流體栗36可從儲存器32吸取抗粘附材料33并且循環(huán)抗粘附材料33到噴嘴38。由流體栗36提供的壓力引起抗粘附材料33以濃縮噴射圖案39形式排出到超聲焊極14的焊接墊21上。噴嘴38可被配置為僅在焊接的區(qū)域上放出細的噴射以便最小化過度噴噴射。參照圖1和2，在示例性的實施例中，工件40可包括具有相反的電荷的電池調(diào)整片42和44的并聯(lián)蓄電池組模塊的一部分。例如電池調(diào)整片44可由鋁構(gòu)造而成并且可提供陰極或正的調(diào)整片，而銅的電池調(diào)整片42可提供陽極或負的調(diào)整片。一對電池調(diào)整片42，44可位于典型地由銅構(gòu)造而成的伸長的、U形的互連構(gòu)件49的相應(yīng)的側(cè)面上。為了說明的簡單性，僅示例性的電池組模塊的一部分被示出，然而，電池組模塊總體上可包括并排布置成一排或多排的延伸系列的互連構(gòu)件49，每個互連構(gòu)件具有底板41和平行的側(cè)壁43。
[0042]每個互連構(gòu)件49結(jié)合相鄰的電池組電池的相反電荷的電池調(diào)整片42，44，電池調(diào)整片42，44形成給定的電池組電池的單獨的電極伸出部。每個電池調(diào)整片42，44從內(nèi)部焊接，在電池組模塊的互連板29下方，S卩，電池組模塊的塑料或金屬的殼體，到包括特殊電池組電池的各個陽極或陰極，如本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員更好地理解到的。
[0043]當圖1的焊接組件12運動跨過工件40時，主控制器25會命令僅銅調(diào)整片即電池調(diào)整片42焊接到互連構(gòu)件49以形成銅焊接部47，例如，如圖1所示的每個側(cè)壁43兩個。該工藝可留下剩余量的銅在超聲焊極14的焊接墊21上，如上所解釋的，其反過來可當切換到鋁焊接部144的焊接時與電池調(diào)整片44的鋁反應(yīng)。在從銅焊接部47的焊接轉(zhuǎn)移時犧牲層17到焊接墊21的施加因此用來降低在鋁焊接部144的區(qū)域內(nèi)超聲焊極14到工件40的任何粘附的嚴重程度。盡管可選擇的附加的犧牲層170可直接地施加到電池調(diào)整片44，如圖2所示的，焊接墊21的覆層足以降低反應(yīng)性。附加的犧牲層170可被用于一些實施例中而沒有也為焊接墊21提供犧牲層17。
[0044]通過例子，在焊接一系列的銅焊接部47之后，大約35 μ g的剩余銅會保持在還沒有被提供如上所述的犧牲層17的給定的焊接墊21上。這可經(jīng)由抗粘附材料33的薄覆層降低至少50%，不管這樣的材料是否被允許在焊接時干燥或保持濕的。剩余銅降低到16yg與較低情況的粘附有關(guān)，再次使用銅-鋁例子。犧牲層17的施加會發(fā)生在到不相似的金屬的過渡處，例如，從銅焊接到鋁焊接的過