間接感測(cè)焊接緊固件位置的焊機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于將金屬部件(例如，緊固件)電阻焊接到金屬物體(例如，金屬板料)上的焊槍。更尤其是，本發(fā)明涉及用于間接感測(cè)緊固件位置的電極組件。
【背景技術(shù)】
[0002]焊槍組件用來(lái)將緊固件電阻焊接到金屬物體(例如，用于車輛的車身板件)上。緊固件(例如，焊接螺柱或螺母)被裝載到電極之一上。電極與致動(dòng)器一起運(yùn)動(dòng)，從而在壓力下將緊固件置于與板接合的狀態(tài)下。非常高的電流被施加到電極上，從而電極將緊固件焊接到板上。
[0003]焊槍的使用通常是自動(dòng)過(guò)程，在該過(guò)程中，緊固件被裝載到焊槍組件上。偶爾，緊固件不正確地被裝載到焊槍上，或者緊固件可能完全沒(méi)有被裝載到焊槍上。在這些情況下，重要的是檢測(cè)緊固件出現(xiàn)的問(wèn)題，使得緊固件能被正確地焊接到板上。為此，已經(jīng)使用傳感器企圖來(lái)確定緊固件在焊槍中的存在和取向。通常，線性可變位移變送器(LVDT)已被連接到電極臂上以測(cè)量電極臂的運(yùn)動(dòng)。如果不存在螺母，那么電極臂的運(yùn)動(dòng)量將大于緊固件存在且在正確取向上的情況下的運(yùn)動(dòng)量。如果緊固件不在正確取向上，那么電極臂的運(yùn)動(dòng)量將稍小于緊固件在正確取向上的情況下的運(yùn)動(dòng)量。以這種方式，緊固件的存在和取向已經(jīng)被檢測(cè)。但是，由于幾個(gè)原因，難以準(zhǔn)確檢測(cè)緊固件的正確取向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個(gè)示例性實(shí)施例中，一種用于焊接緊固件的上部電極組件，其包括主體，該主體支撐具有孔的電極。該孔被配置成接收下部電極組件的可動(dòng)銷，該下部電極組件被設(shè)置成與上部電極組件相對(duì)。下部電極組件將緊固件支撐在焊接位置。上部電極組件包括位置傳感器，該位置傳感器包括位置傳感器構(gòu)件，所述位置傳感器構(gòu)件被設(shè)置在主體中并被配置成與所述可動(dòng)銷相協(xié)作以檢測(cè)緊固件焊接特性。
[0005]在上述上部電極組件的進(jìn)一步的實(shí)施例中，位置傳感器具有線性可變位移變送器(LVDT)0
[0006]在上述任一上部電極組件的進(jìn)一步的實(shí)施例中，主體包括孔，位置傳感器包括被可滑動(dòng)地接收在主體的孔中的活塞。線性可變位移變送器具有被固定到活塞的一側(cè)上的線性可變位移變送器芯部。
[0007]在上述任一上部電極組件的進(jìn)一步的實(shí)施例中，位置傳感器構(gòu)件包括探頭，該探頭被可滑動(dòng)地接收在所述電極的孔中并被固定到活塞的與線性可變位移變送器相對(duì)的另一側(cè)上。
[0008]在上述任一上部電極組件的進(jìn)一步的實(shí)施例中，探頭包括位于與活塞相對(duì)的一側(cè)上的可移除末端。該末端被配置成接合所述可動(dòng)銷。
[0009]在上述任一上部電極組件的進(jìn)一步的實(shí)施例中，一空氣端口被設(shè)置在主體中并與空氣源和活塞流體連通。
[0010]在上述任一上部電極組件的進(jìn)一步的實(shí)施例中，水套包圍所述主體的至少一部分并與流體冷卻源流體連通。
[0011]在另一示例性實(shí)施例中，一種焊槍組件，其包括第一和第二電極組件。第一電極組件被配置成支撐工件，緊固件被焊接到所述工件上。焊槍組件包括第一電極組件并包括被配置成將緊固件支撐在焊接位置的可動(dòng)銷。第二電極組件包括主體，該主體支撐具有孔的電極。該孔被配置成接收可動(dòng)銷。第二電極組件具有位置傳感器構(gòu)件，該位置傳感器構(gòu)件被設(shè)置在主體中并被配置成與可動(dòng)銷相協(xié)作以檢測(cè)緊固件焊接特性。
[0012]在上述焊槍組件的進(jìn)一步的實(shí)施例中，第一電極組件包括下部電極，下部電極具有被配置成支撐工件的表面，其中可動(dòng)銷穿過(guò)工件伸出。
[0013]在上述任一焊槍組件的進(jìn)一步的實(shí)施例中，可動(dòng)銷可在對(duì)應(yīng)于緊固件焊接特性的多個(gè)位置之間運(yùn)動(dòng)。位置傳感器構(gòu)件與可動(dòng)銷一起運(yùn)動(dòng)。
[0014]在上述任一焊槍組件的進(jìn)一步的實(shí)施例中，位置傳感器包括位置傳感器構(gòu)件。位置傳感器具有線性可變位移變送器(LVDT)。
[0015]在上述任一焊槍組件的進(jìn)一步的實(shí)施例中，主體包括孔。位置傳感器包括被可滑動(dòng)地接收在主體的孔中的活塞。線性可變位移變送器具有被固定到活塞的一側(cè)上的線性可變位移變送器芯部。
[0016]在上述任一焊槍組件的進(jìn)一步的實(shí)施例中，活塞傳感器構(gòu)件包括探頭，該探頭被可滑動(dòng)地接收在電極的孔中并被固定到活塞的與線性可變位移變送器相對(duì)的另一側(cè)上。
[0017]在上述任一焊槍組件的進(jìn)一步的實(shí)施例中，探頭包括位于與活塞相對(duì)的一側(cè)上的可移除末端。該末端被配置成接合可動(dòng)銷。
[0018]在上述任一焊槍組件的進(jìn)一步的實(shí)施例中，一空氣端口被設(shè)置在主體中并與空氣源和活塞流體連通。
[0019]在上述任一焊槍組件的進(jìn)一步的實(shí)施例中，水套包圍主體的至少一部分并與流體冷卻源流體連通。
[0020]在上述任一焊槍組件的進(jìn)一步的實(shí)施例中，設(shè)有位置傳感器，該位置傳感器包括位置傳感器構(gòu)件。位置傳感器包括與位置傳感器構(gòu)件連通的位置感測(cè)元件。位置感測(cè)元件被設(shè)置在主體外部。
[0021]在另一示例性實(shí)施例中，一種在焊接期間檢測(cè)緊固件焊接特性的方法，其包括以下步驟:用一個(gè)電極組件處的可動(dòng)銷支撐緊固件；用所述一個(gè)電極組件和另一個(gè)電極組件將緊固件夾持到工件上;并且在夾持步驟期間使可動(dòng)銷與位置傳感器構(gòu)件接合以檢測(cè)緊固件焊接特性。
[0022]在上述方法的進(jìn)一步的實(shí)施例中，夾持步驟包括將可動(dòng)銷接收在所述另一個(gè)電極組件的電極內(nèi)。
[0023]在上述任一方法的進(jìn)一步的實(shí)施例中，位置傳感器包括位置傳感器構(gòu)件并具有線性可變位移變送器(LVDT) ο接合步驟包括使線性可變位移變送器軸向位移。
[0024]在上述任一方法的進(jìn)一步的實(shí)施例中，位置傳感器構(gòu)件包括操作性地固定到線性可變位移變送器上的探頭。接合步驟包括使探頭接合可動(dòng)銷。
【附圖說(shuō)明】
[0025]通過(guò)參照下面的詳細(xì)描述并結(jié)合附圖考慮，可進(jìn)一步理解本發(fā)明，其中:
[0026]圖1是焊槍組件的示意圖。
[0027]圖2A是上部和下部電極組件的透視圖。
[0028]圖2B是上部電極組件的底部透視圖。
[0029]圖3是下部電極組件的放大橫截面圖，示出了幾個(gè)銷位置。
[0030]圖4-6分別示出了具有正確螺母位置、倒置螺母位置和經(jīng)焊接的螺母位置的上部和下部電極組件的橫截面圖。
[0031]圖7示出了另一示例性上部電極組件。
[0032]前面的段落、權(quán)利要求書、或下面的描述及附圖中的實(shí)施例、實(shí)例和替換形式(包括各方面或相應(yīng)各特征中的任一方面或特征)可單獨(dú)或以任何組合方式實(shí)施。結(jié)合一個(gè)實(shí)施例所描述的特征適用于所有實(shí)施例，除非這些特征不相容。
【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1是焊槍組件10的高度示意圖。焊槍組件10包括支撐下部電極組件14的下部固定臂12。上部可動(dòng)臂16連接到致動(dòng)器20。上部可動(dòng)臂16包括上部電極組件18。致動(dòng)器20使上部可動(dòng)臂16從打開(kāi)位置(如圖所示)向關(guān)閉位置運(yùn)動(dòng)，在關(guān)閉位置，電極組件14、18與待被焊接的物體22 (例如，車身板件)接合。緊固件(例如，焊接螺柱或螺母F)被裝載到電極組件14、
18之一上并被強(qiáng)制與物體22接合。
[0034]現(xiàn)有技術(shù)通常通過(guò)使用定位在外部的位移變送器(例如，在外部附接到臂12、16之一或兩者上的線性可變位移變送器)來(lái)檢測(cè)上端臂16的位置，從而檢測(cè)出緊固件F在焊接組件10內(nèi)的存在和取向。所公開(kāi)的配置使用上部電極組件18中的位置傳感器34，以通過(guò)檢測(cè)用于支撐緊固件