CN101652219B - 焊接设备和焊接方法 - Google Patents

Abstract

一种焊接设备，所述焊接设备包括：第一电极头(3)；与第一电极头相对的第二电极头(4)；和导电部分(2)，所述导电部分可以被放入第二电极头与工件(W)之间，以便确保第二电极头与工件之间的导电。导电部分包括导电部件(10)和具有导电性的一对邻接部件(8，9)，当所述导电部件放入第二电极头与工件之间时，所述导电部件的一侧通过空隙(S)与工件相对，第二电极头在所述导电部件的另一侧邻接所述导电部件，所述一对邻接部件以朝向工件延伸的方式与导电部件一体地设置，所述一对邻接部件的末端邻接工件，其中导电部件和第二电极头的邻接位置被定位于所述一对邻接部件之间。

Description

焊接设备和焊接方法

技术领域

本发明涉及一种用于通过由彼此相对的第一电极头和第二电极头夹紧工件的焊接目标部来执行电阻焊接的焊接设备和焊接方法。 

背景技术

例如，当制造汽车的车身时，做法是重叠作为工件的多个板部件或类似部件并执行焊接。在这种类型的焊接中，通常所说的焊枪的使用是传统公知的，所述焊枪具有第一电极头和与第一电极头相对的第二电极头，由此，工件的焊接目标部在受压状态下被第一电极头和第二电极头夹紧，并且对焊接目标部执行电阻焊接(例如，参见JP-A-11-47944)。 

然而，在诸如中空部的障碍部形成在工件的焊接目标部的第二电极头侧的情况下，不能使第二电极头直接邻接焊接目标部的、第一电极头所邻接的相对侧。因此，在这种类型的焊枪中，已知的一种焊枪适于能够在与第一电极头的相对轴线相交的方向上移动第二电极头(例如，参见JP-A-6-155037)。因此，第二电极头可以通过从与第一电极头相对的位置偏移而邻接工件。即使诸如中空部的障碍部形成在工件的焊接目标部的第二电极头侧，也可以在避开障碍部的同时保证第一电极头与第二电极头之间的导电，使得可以对第一电极头所邻接的工件的焊接目标部执行电阻焊接。 

然而，为了使第二电极头通过从与第一电极头相对的位置偏移而邻接工件，焊枪必须设置有用于在与第一电极头的相对轴线相交的方向上移动第二电极头的装置。即，所具有的缺点在于不仅使焊枪的结构变得复杂，而且难以紧凑地构造焊枪。 

发明内容

在本发明的一个或多个实施例中，提供了一种焊接设备和焊接方法， 其中当工件的焊接目标部被彼此相对的第一电极头和第二电极头夹紧时，即使诸如中空部的障碍部形成在焊接目标部的第二电极头侧，也可以对焊接目标部可靠地执行电阻焊接，而不需要使第二电极头从与第一电极头相对的位置偏移。 

根据本发明的第一方面，提供一种焊接设备，所述焊接设备包括：第一电极头；与第一电极头相对的第二电极头；和导电部分，所述导电部分被设置成自由地放入第二电极头与工件之间，并且当导电部分放入第二电极头与工件之间时，所述导电部分确保第二电极头与工件之间的导电，导电部分包括导电部件和一对导电邻接部件，其中当导电部件放入第二电极头与工件之间时，所述导电部件的一侧与工件相对且与工件之间存在空隙空间，而第二电极头在导电部件的另一侧邻接所述导电部件，所述一对导电邻接部件以朝向工件延伸的方式与导电部件一体地设置，所述一对导电邻接部件的末端邻接工件，导电部件在第二电极头上的邻接位置被定位于所述一对邻接部件之间。 

根据本发明的第二方面，在根据上述第一方面的焊接设备的结构中，导电部件包括用于支撑导电部件的支撑部件，其中支撑部件通过摆动轴可摆动地支撑导电部件，所述摆动轴设置在与两个邻接部件之间的间隔相对应的位置处，并且两个邻接部件由于导电部件的摆动运动可沿着相对的方向朝向工件移动。 

根据本发明的第三方面，在根据上述第一或第二方面的焊接设备的结构中，当导电部分放入第二电极头与工件之间时，导电部分使两个邻接部件与工件压力接触。 

根据本发明的第四方面，提供了一种用于通过由第一电极头和与所述第一电极头相对的第二电极头夹紧工件而对多个焊接目标部执行电阻焊接的焊接方法，包括以下步骤：导电部分邻接步骤，所述导电部分邻接步骤使用于确保第二电极头与工件之间进行导电的导电部分被放入第二电极头与工件之间，使设置在导电部分内的导电部件的一侧与工件相对，且在所述导电部件的一侧与所述工件之间存在预定距离，并且使从导电部件朝向工件延伸的一对邻接部件的末端邻接工件；第一焊接步骤，所述第一焊接步骤使第一电极头邻接工件的、定位于两个邻接部件之间的中心部分 中的第一焊接目标部，同时使第二电极头以与第一电极头相对的关系邻接导电部件的另一侧，从而焊接第一焊接目标部并形成第一焊接部；第二焊接步骤，所述第二焊接步骤使第一电极头邻接工件的、定位于第一焊接部与邻接部件中的一个之间的第二焊接目标部，同时使第二电极头以与第一电极头相对的关系邻接导电部件的另一侧，从而焊接第二焊接目标部并形成第二焊接部；以及第三焊接步骤，所述第三焊接步骤使第一电极头邻接工件的、定位于第一焊接部与邻接部件中的另一个之间的第三焊接目标部，同时使第二电极头以与第一电极头相对的关系邻接导电部件的另一侧，从而焊接第三焊接目标部并形成第三焊接部。 

根据本发明的第一方面，焊接设备通过第一电极头和第二电极头夹紧工件的焊接目标部。此时，在诸如中空部的障碍部形成在工件的焊接目标部的第二电极头侧的情况下，在通过第一电极头和第二电极头夹紧工件之前将导电部分放入第二电极头与工件之间。因为导电部分的导电部件与工件相对且与工件之间存在空隙空间，所以障碍部可以容纳在此空隙空间内。此外，因为两个邻接部件相互分隔开，所以障碍部可以容纳在两个邻接部件之间。此外，两个邻接部件的末端邻接工件，并且第一电极头邻接工件的焊接目标部，同时第二电极头邻接导电部分的导电部件。通过如此处理，第一电极头和第二电极头被设定在通过导电部分夹紧工件的焊接目标部的状态下。此时，因为对于第二电极头和工件可通过两个邻接部件和导电部件确保导电状态，因此可以对第一电极头所邻接的工件的焊接目标部执行电阻焊接。 

因此，根据基于本发明的焊接设备，即使诸如中空部的障碍部形成在工件的焊接目标部的第二电极头侧，也可以仅通过将导电部件放入第二电极头与工件之间确保导电来通过彼此相对的第一电极头和第二电极头对工件的焊接目标部执行电阻焊接。 

根据本发明的第二方面，即使两个邻接部件所邻接的工件的表面倾斜，两个邻接部件也可以沿着工件表面一致地邻接。因此，相对于工件可以可靠地确保导电。 

根据本发明的第三方面，因为通过加压装置使两个邻接部件与工件压力接触，所以两个邻接部件可以可靠地邻接工件。因此，可以可靠地防止由于不充分的邻接状态使邻接部件相对于工件粘合。 

根据本发明的第四方面，在上述第一焊接步骤中，第一电极头邻接工件的、定位于两个邻接部件之间的中心部分中(在大致中心的位置)的第一焊接目标部，并且第二电极头以与第一电极头相对的关系邻接导电部件。因此，各个邻接部件以距离第一电极头相等的距离定位，使得电流在第一电极头与邻接部件中相应的一个之间均匀地流动。因此，可以防止电流聚集在邻接部件中的任一个上，并且可防止每一个邻接部件与工件之间发生粘合，并且可以满意地形成第一焊接部。 

接下来，在上述第二焊接步骤中，第一电极头邻接工件的、定位于第一焊接部与一个邻接部件之间的第二焊接目标部，并且第二电极头以与第一电极头相对的关系邻接导电部件。此时，一个邻接部件位于靠近第一电极头的位置处，而另一个邻接部件位于远离第一电极头的位置处。然而，因为熔核由于上述第一焊接步骤形成在第一焊接部内，因此已经确保了电流的平稳流动。因此，可以防止电流聚集在一个邻接部件上并防止邻接部件与工件之间发生粘合，并且可以满意地形成第二焊接部。 

随后，在上述第三焊接步骤中，第一电极头邻接工件的、定位于第一焊接部与另一个邻接部件之间的第三焊接目标部，并且第二电极头以与第一电极头相对的关系邻接导电部件。同样在这种情况下，一个邻接部件被定位在比另一个邻接部件更远离第一电极头的位置处。然而，在第一电极头与位于较远位置处的一个邻接部件之间，熔核已经通过上述第一焊接步骤形成在第一焊接部中，并且通过上述第二焊接步骤形成在第二焊接部内，使得已经足以确保电流的流动。因此，可以防止电流聚集在另一个邻接部件上并防止邻接部件与工件之间发生粘合，并且可以满意地形成第三焊接部。 

其它特征和优点将从实施例的说明中清楚呈现。 

附图说明

图1是显示根据本发明的实施例的焊接设备的主要部分的结构的示例性图； 

图2是根据实施例的焊接设备的示例性横剖面视图； 

图3A是显示使用根据实施例的焊接设备的焊接操作的示例性图； 

图3B是显示使用根据实施例的焊接设备的焊接操作的示例性图； 

图3C是显示使用根据实施例的焊接设备的焊接操作的示例性图；以及 

图3D是显示使用根据实施例的焊接设备的焊接操作的示例性图。 

具体实施方式

以下根据附图给出本发明的实施例的说明。图1是显示根据实施例的焊接设备的主要部分的结构的示例性图。图2是根据实施例的焊接设备的示例性横剖面视图。图3A-3D是显示使用根据实施例的焊接设备的焊接操作的示例性图。 

如图1和图2中所示，根据本发明的示例性实施例的焊接设备由焊枪1和导电部分2构成。应该注意的是，在所述实施例中被焊接的工件W是其中另一个板部件Y叠置在用作基部的板部件X的上表面侧并且板部件X在其下侧一体体地具有中空部Z的工件。如随后所述，根据实施例的焊接设备将另一个板部件Y焊接到位于中空部Z上方的板部件X上。 

在图1和图2中部分显示的焊枪1具有公知的结构，并且包括第一电极头3和第二电极头4(见图2)，电力被供给到所述第一电极头和所述第二电极头。第一电极头3连接到支撑杆6的末端，所述支撑杆被连接框架5可前进且可退回地支撑，所述连接框架连接到未示出的机械臂。第二电极头4通过臂部7由连接框架5支撑。臂部7可前进且可退回地连接到连接框架5，并且第一电极头3和第二电极头4被设置成，使得所述第一电极头和所述第二电极头的轴线互相对齐并且所述第一电极头和所述第二电极头的末端彼此相对。支撑杆6和臂部7沿着第一电极头3和第二电极头4移动到彼此邻接或远离彼此移动的方向通过未示出的前进/退回装置移动。因此，所述布置被设置成使得工件W可以被第一电极头3和第二电极头4夹紧，并且在这种状态下，给第一电极头3和第二电极头4通电以实施对工件W的电阻焊接。 

如图1中所示，导电部分2的上表面侧(与工件W相对的一侧)具有一对邻接部件8和9。两个邻接部件8和9以朝向工件W延伸的方式一体地设置在导电部件10的一侧。两个邻接部件8和9以及导电部件10每一个都由诸如金属的导电的材料形成并且被制成相互导电。两个邻接部件8和9以相互分隔 开的关系设置，并且两个邻接部件8和9的末端在避开中空部Z的同时在工件W的中空部Z的两侧邻接板部件X。同时，当两个邻接部件8和9的末端邻接工件W时，通过两个邻接部件8和9定位导电部件10，并且所述导电部件与工件W之间具有空隙空间S，并且工件W的中空部Z容纳在此空隙空间S内。因此，两个邻接部件8和9以及导电部件10不会干扰工件W的中空部Z。 

此外，如图1和图2中所示，导电部件10通过连接部件11由支撑部件12支撑，所述连接部件固定地设置在所述导电部件的下表面侧(与两个邻接部件8和9所设置的一侧相对的一侧)。支撑部件12具有摆动轴13，并且导电部件10的连接部件11具有可摆动地连接到所述摆动轴13的支座14。连接部件11的支座14设置在与两个邻接部件8和9之间的大致中心相对应的位置处。因为可使导电部件10通过连接部件11进行摆动，所以两个邻接部件8和9可沿相对方向朝向工件W移动。因此，当两个邻接部件8和9的末端邻接工件W的板部件X时，导电部件10与板部件X的倾斜和形状相一致地进行摆动，使得两个邻接部件8和9的末端可以沿着工件W的板部件X可靠地邻接。 

此外，弹簧部件15设置在摆动轴13两侧位置中的每一个位置处，并适于将导电部件10保持在预定姿势，直到两个邻接部件8和9的末端邻接工件W为止。此外，支撑部件12通过诸如气缸的压力接触装置连接到未示出的机械臂或类似部件。在使两个邻接部件8和9的末端邻接工件W之后，压力接触装置使两个邻接部件8和9的末端通过支撑部件12和导电部件10与工件W压力接触。 

如图2中所示，连接部件11沿着导电部件10的一个侧边缘设置，并且通过绝缘部件16一体地连接到导电部件10。此外，第二电极头4所邻接的电极邻接部17设置在导电部件10的下表面侧。电极邻接部17与导电部件10一体地设置并导电，以与导电部件10进行导电。 

接下来，将给出通过根据如上所述构造的实施例的焊接设备进行工件W的焊接操作的说明。如上所述，在此实施例中被焊接的工件W在作为基部的板部件X的下侧设置有中空部Z。如图3A中所示，直接在中空部Z上方的位置处叠置的另一个板部件Y由所述实施例的焊接设备通过三个焊接目标部(第一焊接目标部a、第二焊接目标部b和第三焊接目标部c)焊接到板部件X的上表面。 

首先，如图3A中所示，当第一电极头3被定位于工件W上方，并且与第一电极头3相对的第二电极头4被定位于工件W下方时，导电部件10放入第二电极头4与工件W之间。接下来，各个邻接部件8和9的末端邻接工件W的中空部Z的两侧位置(导电部分邻接步骤)。此时，邻接部件8和9在避开中空部Z的同时在工件W的中空部Z的两侧邻接板部件X。此外，两个邻接部件8和9的末端通过前述的加压装置与工件W的板部件X压力接触，从而可靠地保持板部件X和两个邻接部件8和9之间的导电状态。 

随后，如图3B中所示，第一电极头3邻接第一焊接目标部a，所述第一焊接目标部位于两个邻接部件8和9的末端邻接工件W的板部件Y的位置之间的中心处。同时，与第一电极头3相对的第二电极头4邻接导电部件10的电极邻接部17。然后，通过给两个电极头3和4通电在第一焊接目标部a处形成第一焊接部A(第一焊接步骤)。因为第一焊接目标部位于两个邻接部件8和9的末端邻接的位置之间的中心处，所以各个邻接部件8和9以距离第一电极头3相等的距离定位。因此，电流在第一电极头3和邻接部件8和9中相应的一个之间均匀地流动，使得可以防止电流聚集在两个邻接部件8和9中的任一个上。 

接下来，如图3C中所示，第一电极头3邻接第二焊接目标部b，所述第二焊接目标部在工件W的板部件Y中位于一个邻接部件8侧。同时，与第一电极头3相对的第二电极头4邻接导电部件10的电极邻接部17。然后，通过给两个电极头3和4通电在第二焊接目标部b处形成第二焊接部B(第二焊接步骤)。虽然第二焊接目标部b位于第一焊接部A与一个邻接部件8的末端所邻接的位置之间，但是因为由于焊接已经在第一焊接部A内形成熔核(未示出)，因此允许在两个板部件X和Y之间平稳地进行导电。因此，降低了来自第一电极头3的电流在所述一个邻接部件8上的聚集，从而可以防止所述一个邻接部件8和板部件X之间的粘合。 

随后，如图3D中所示，第一电极头3邻接第三焊接目标部c，所述第三焊接目标部在工件W的板部件Y中位于另一个邻接部件9侧。同时，与第一电极头3相对的第二电极头4邻接导电部件10的电极邻接部17。然后，通过给两个电极头3和4通电在第三焊接目标部c处形成第三焊接部C(第三焊接步骤)。虽然第三焊接目标部c位于第一焊接部A与另一个邻接部件9的末端 所邻接的位置之间，但是因为由于焊接已经在第一焊接部A和第二焊接部B内形成熔核(未示出)，所以可在两个板部件X和Y之间进行充分的导电。因此，可可靠地防止来自第一电极头3的电流聚集到另一个邻接部件9上，从而可以防止另一个邻接部件9与板部件X之间出现粘合。 

虽然已经参照具体实施例详细说明了本发明，但是对本领域技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明做各种改变和修改。 

本申请基于2007年3月30日提出申请的日本专利申请(日本专利申请第2007-093134号)，该日本专利申请的内容在此全文并入本文供参考。 

Claims (4)

1.一种焊接设备，包括：

第一电极头；

与所述第一电极头相对的第二电极头；和

导电部分，所述导电部分被设置成自由地放入所述第二电极头与工件之间，并且当所述导电部分放入所述第二电极头与所述工件之间时，所述导电部分确保所述第二电极头与所述工件之间的导电，

其中，所述导电部分包括导电部件和一对导电邻接部件，其中当所述导电部件放入所述第二电极头与所述工件之间时，所述导电部件的一侧与所述工件相对且与所述工件之间存在空隙空间，所述第二电极头在所述导电部件的另一侧邻接所述导电部件，所述一对导电邻接部件以朝向所述工件延伸的方式与所述导电部件一体地设置，所述一对导电邻接部件的末端邻接所述工件，以及

其中所述导电部件在所述第二电极头上的邻接位置被定位于所述一对邻接部件之间。

2.根据权利要求1所述的焊接设备，其中，

所述导电部件包括用于支撑所述导电部件的支撑部件；

所述支撑部件通过摆动轴能够摆动地支撑所述导电部件，所述摆动轴设置在与所述两个邻接部件之间的间隔相对应的位置处；以及

所述两个邻接部件由于所述导电部件的摆动运动能够沿着相对的方向朝向所述工件移动。

3.根据权利要求1或2所述的焊接设备，其中，当将所述导电部分放入所述第二电极头与所述工件之间时，所述导电部分使所述两个邻接部件与所述工件压力接触。

4.一种焊接方法，所述焊接方法用于通过由第一电极头和与所述第一电极头相对的第二电极头夹紧工件而对多个焊接目标部执行电阻焊接，所述焊接方法包括以下步骤：

导电部分邻接步骤，所述导电部分邻接步骤使用于确保所述第二电极头与所述工件之间进行导电的导电部分被放入所述第二电极头与所述工件之间，使设置在所述导电部分中的导电部件的一侧与所述工件相对，且在所述导电部件的所述一侧与所述工件之间存在预定距离，并且使从所述导电部件朝向所述工件延伸的一对邻接部件的末端邻接所述工件；

第一焊接步骤，所述第一焊接步骤使所述第一电极头邻接所述工件的、定位于所述两个邻接部件之间的中心部分中的第一焊接目标部，同时使所述第二电极头以与所述第一电极头相对的关系邻接所述导电部件的另一侧，从而焊接所述第一焊接目标部并形成第一焊接部；

第二焊接步骤，所述第二焊接步骤使所述第一电极头邻接所述工件的、定位于所述第一焊接部与所述邻接部件中的一个之间的第二焊接目标部，同时使所述第二电极头以与所述第一电极头相对的关系邻接所述导电部件的另一侧，从而焊接所述第二焊接目标部并形成第二焊接部；以及

第三焊接步骤，所述第三焊接步骤使所述第一电极头邻接所述工件的、定位于所述第一焊接部与所述邻接部件中的另一个之间的第三焊接目标部，同时使所述第二电极头以与所述第一电极头相对的关系邻接所述导电部件的另一侧，从而焊接所述第三焊接目标部并形成第三焊接部。

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