CN101839829A - 焊点强度检测装置和检测焊点强度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种焊点强度检测装置，包括底座、固定夹具、可动夹具和线性移动机构，所述固定夹具固定在所述底座上，所述可动夹具与所述固定夹具对准并与所述线性移动机构固定连接，从而通过所述线性移动机构朝向或远离所述固定夹具线性移动，所述固定夹具和所述可动夹具能够夹固板面垂直或倾斜于所述可动夹具的移动方向的板状件。本发明还提供一种使用本发明的装置检测焊点强度的方法。使用本发明的焊点强度检测装置和检测焊点强度的方法，可以方便地将用作试板的所述两个板状件之间的焊接连接破坏，从而方便地检测所述焊点在所述两个板状件上留下的熔核或其它痕迹，并根据所述熔核或其它痕迹判断焊点的强度，以便调整焊接参数。

Description

焊点强度检测装置和检测焊点强度的方法

技术领域

本发明涉及焊点强度检测装置和检测焊点强度的方法。

背景技术

工件焊接时，通常要进行试板焊接，然后检测试板的焊点强度并根据检测结果调节焊接参数(例如电阻焊的电流等)，使得以调整的焊接参数进行焊接得到的焊点达到所需的强度要求。通常，可以通过剔除试验检测试板的焊点强度，具体为使用扁铲或类似的工具将焊接的两块试板从焊点撬开，从而至少部分地破坏焊点以露出焊点的熔核。通过目测熔核大小，即可定性判断焊点的强度，根据定性判断的结果可以相应调整焊接参数，以使该焊接参数满足实际工件焊接所需。

由于一些工件(例如曲面工件)的焊点不易进行剔除，因无法对部分焊点进行剔除试验会导致多个焊接工件的组装件(例如由车身钢板焊接组装的整车)的焊接强度可能存在很大的安全隐患。另外，剔除试验需要人力进行撬开操作，不仅要费力地撬开焊点，还要将焊点撬开到能够看到露出的熔核的程度。此外，部分撬开的试板仍然处于焊接状态，因此还需要调整试板的位置以便观察熔核。因此，现有的剔除试验费时、费力且不便于操作。

虽然现有技术中提出了通过对焊点施加剪切力破坏焊点以观察焊点在试板上留下的痕迹的技术方案，但在剪切力作用下破坏的焊点留下的痕迹并不能准确反应焊点的实际状况。这是因为剪切力会在使焊点发生破坏的同时产生切向变形，从而使整个焊点(包括熔核)发生变形，以至于从破坏后的痕迹上无法反映出熔核的真实形态。通过观察这种痕迹，显然不能正确得出焊点强度的判断，也无法根据该判断调整焊接参数。

发明内容

本发明提供一种焊点强度检测装置和检测焊点强度的方法。

本发明的焊点强度检测装置包括底座、固定夹具、可动夹具和线性移动机构，所述固定夹具固定在所述底座上，所述可动夹具与所述固定夹具对准并与所述线性移动机构固定连接，从而通过所述线性移动机构朝向或远离所述固定夹具线性移动，所述固定夹具和所述可动夹具能够夹固板面垂直或倾斜于所述可动夹具的移动方向的板状件。

本发明的检测焊点强度的方法使用本发明的焊点强度检测装置，该方法包括：将两个板状件的板面贴合对齐并在该两个板状件的一端焊接形成焊点；使所述两个板状件的位于所述焊点下方的部分弯折并使所述两个板状件的弯折部分的端部相互分开；将所述两个板状件的相互分开的端部分别夹紧在所述固定夹具和所述可动夹具中；驱动所述线性移动机构，使得所述可动夹具远离所述固定夹具移动，以对所述焊点施加沿所述板状件的厚度方向的拉力并使所述两个板状件的焊接连接断开；检测所述焊点在所述两个板状件上留下的痕迹，以判断所述焊点的强度。

使用本发明的焊点强度检测装置和检测焊点强度的方法，可以方便地将用作试板的所述两个板状件之间的焊接连接破坏，从而方便地检测所述焊点在所述两个板状件上留下的熔核或其它痕迹，并根据所述熔核或其它痕迹判断焊点的强度，以便调整焊接参数。另外，本发明的焊点强度检测装置和检测焊点强度的方法可以使焊点被大于焊点的抗拉强度的正应力破坏，也就是被拉断。通过这种方式破坏焊点，焊点在该破坏过程中不会发生切向变形，从而可以得到更加完整、真实的痕迹。

附图说明

图1是显示本发明的焊点强度检测装置的一种实施方式的结构示意图；

图2是显示焊接连接的板状件的示意图；

图3是显示将图2所示的板状件进行弯折的示意图；

图4是显示使用本发明的焊点强度检测装置进行检测操作的示意图。

具体实施方式

本发明的焊点强度检测装置包括底座1、固定夹具2、可动夹具3和线性移动机构4，固定夹具2固定在底座1上，可动夹具3与固定夹具2对准并与线性移动机构4固定连接，从而通过线性移动机构4朝向或远离固定夹具2线性移动，固定夹具2和可动夹具3能够夹固板面垂直或倾斜于可动夹具3的移动方向的板状件6。

为了便于可动夹具3相对于固定夹具2的移动，本发明的焊点强度检测装置包括固定在底座1上的滑道5，可动夹具3能够通过线性移动机构4沿滑道5滑动，以朝向或远离固定夹具2线性移动。滑道5为线形滑道，从而可以在限制可动夹具3的移动范围的同时保证可动夹具3始终对准固定夹具2移动。

为了便于检测焊点强度时将两个板状件6的相互分开的端部各自夹紧在可动夹具3和固定夹具2中，优选地，可动夹具3能够朝向固定夹具2移动至与固定夹具2接触。在具有滑道5的情况下，可以使滑道5的一端尽可能靠近固定夹具2，或者使可动夹具3能够部分地滑动到滑道5之外以靠近固定夹具2。

本发明的焊点强度检测装置中，线性移动机构4可以是各种结构，只要能够对可动夹具3提供线性移动即可。例如，可以使用与可动夹具3固定连接的拉伸机构。优选地，如图1所示，线性移动机构4为丝杠传动机构，可动夹具3包括具有内螺纹的安装孔，所述丝杠传动机构的丝杠穿过所述安装孔并通过所述丝杠的外螺纹与所述内螺纹啮合。当驱动丝杠转动时，可动夹具3与丝杠的螺纹啮合将使可动夹具3相应于丝杠的转动而线性移动，从而通过控制丝杠转动的方向控制可动夹具3朝向或远离固定夹具2线性移动。

优选地，固定夹具2包括紧固孔，所述丝杠的一端可旋转地插入所述紧固孔内，从而当丝杠传动时，可动夹具3沿远离所述丝杠的该端(即固定夹具2)的方向移动。其中，丝杠的一端可以通过轴承固定在固定夹具2的紧固孔内，以实现丝杠和固定夹具2之间可旋转地连接。在图1所示的实施方式中，所述线性移动机构4还包括摇柄(未图示)，所述丝杠的另一端具有摇柄插孔，所述摇柄能够插入到所述摇柄插孔内以驱动所述丝杠旋转。具体地，可动夹具3固定在靠近丝杠的所述一端的位置上，摇柄固定在丝杠的另一端的插孔内并能够通过摇动摇柄带动丝杠的线性移动，从而使可动夹具3朝向或远离固定夹具2线性移动。其中，摇动摇柄可以人为操作，也可以通过电机等驱动装置带动。

为了使可动夹具3能够移动至尽可能接近固定夹具2，丝杠的外螺纹可以从丝杠的一端延伸到另一端，从而使可动夹具3能够通过沿丝杠的外螺纹长度线性移动而尽可能接近固定夹具2。

固定夹具2和可动夹具3可以形成相同或不同的结构，只要能够将板状件6夹紧即可。优选地，固定夹具2和可动夹具3的夹固部分的结构相同。在图1所示的实施方式中，固定夹具2和可动夹具3各自包括夹固槽2a、3a和将板状件6固定在夹固槽2a、3a内的紧固件2b、3b，夹固槽2a、3a的开口方向与可动夹具3的移动方向垂直或倾斜向上。其中，紧固件2b和3b可以是能够施加压紧力的部件，例如螺栓或顶丝。通过这种结构，可以先将板状件6的端部放置在夹固槽2a(或夹固槽3a)中，然后通过紧固件2b(或紧固件3b)将板状件6压紧在夹固槽2a(或夹固槽3a)中。其中，一方面，板状件6的端部不必对准夹固槽2a、3a，只需将板状件6的端部放入夹固槽2a、3a即可，即使板状件6的端部相对于夹固槽2a、3a倾斜，也可以通过紧固件2b的压紧力实现夹紧。另一方面，可以将板状件6的端部弯折成与夹固槽2a(或夹固槽3a)平行，从而将板状件6的端部正对插入夹固槽2a(或夹固槽3a)。这里，夹固槽2a和夹固槽3a的开口方向不必相互平行(例如相向地倾斜于可动夹具3的移动方向)，因而可以根据夹固槽2a和夹固槽3a的开口方向分别弯折插入其中的板状件6的端部。

优选地，如图1所示，夹固槽2a和夹固槽3a的开口方向垂直于可动夹具3的移动方向。这种布置便于安装和定位，有利于操作。

另外，如图1所示，夹固槽2a、3a具有螺孔，紧固件2b、3b包括驱动部分和螺纹部分2c、3c，螺纹部分2c、3c的一端固定于所述驱动部分，并通过另一端穿过所述螺孔压紧插入夹固槽2a、3a中的板状件6，所述驱动部分包括插孔和插杆2d、3d并通过旋转插杆2d、3d驱动紧固件2b、3b，以压紧板状件6。

优选地，螺纹部分2c、3c的压紧板状件6的一端可以形成为锥形，从而对板状件6施加更集中的压紧力，还可以对板状件6的端部产生钻孔效果，进一步提高夹紧固定作用。

本发明的检测焊点强度的方法，使用本发明的焊点强度检测装置检测焊点强度，该方法包括：将作为试板的两个板状件6的板面贴合对齐并在该两个板状件6的一端焊接形成焊点7(如图2所示)；使位于焊点7下方的部分弯折并至少使两个板状件6的弯折部分的端部相互分开；将两个板状件6的相互分开的端部分别夹紧在固定夹具2和可动夹具3中；驱动线性移动机构4，使得可动夹具3远离固定夹具2移动，以对焊点7施加拉力并使两个板状件6的焊接连接断开；检测焊点7在两个板状件6上留下的痕迹，以判断焊点7的强度。

由于固定夹具2和可动夹具3能够夹固板面垂直或倾斜于可动夹具3的移动方向的板状件6，因而当可动夹具3远离固定夹具2移动时，会对焊点7产生平行或倾斜于焊点7处的板厚方向的力，并最终通过平行于该板厚方向的力破坏焊点7。换言之，本发明的焊点强度检测装置和检测焊点强度的方法可以使焊点7被大于焊点7的抗拉强度的正应力破坏，也就是被拉断。通过这种方式破坏焊点7，焊点7在该破坏过程中不会发生切向变形，可以得到更加完整、真实的痕迹，例如熔核。

本发明中，“板状件”包括平面板状件和曲面板状件，因此，即使焊点7位于曲面部分上，通过本发明的焊点强度检测装置和检测焊点强度的方法也可以方便地破坏焊点7并保留完整、真实的熔核。

其中，使两个板状件6的位于焊点7下方的部分弯折并使两个板状件6的弯折部分的端部相互分开的步骤中，如上所述，将弯折部分的端部相互分开为能够夹紧在固定夹具2和可动夹具3中即可而无需将板状件6正对夹固槽2a、3a放入(也可以根据夹固槽2a和夹固槽3a的开口方向弯折板状件6的两个端部，以使该两个端部分别正对夹固槽2a和夹固槽3a插入)，从而通过驱动线性移动机构4使可动夹具3远离固定夹具2移动，可以方便地对焊点7施加拉力并使两个板状件6的焊接连接断开。这里，根据两个弯折部分的端部的放入夹固槽2a、3a的状态以及弯折部分的弯折方式，可以对焊点7施加各个方向的拉力。

优选地，可以通过可动夹具3的线性移动在焊点7处施加沿板厚方向的拉力。为此，在将两个板状件6的相互分开的端部分别夹紧在固定夹具2和可动夹具3中时，可以使两个板状件6的焊接端的板面垂直于可动夹具3的移动方向设置。为此，在夹固槽2a和3a垂直于可动夹具3的移动方向设置的情况下，如图3所示，可以在使两个板状件6的弯折部分的端部相互分开时，使得两个板状件6的弯折部分的端部平行于两个板状件6的焊接端。具体地，在焊点7下方，将两个板状件6对称地进行两次弯折，从而使弯折部分的端部相互分开并与焊点7处的板状件6平行。通过这种弯折方式，当夹固在可动夹具3中的板状件6的端部随可动夹具3远离固定夹具2移动时，两个板状件6的弯折部分的端部始终平行且两个板状件6的变形对称进行，从而对焊点7施加沿板厚方向的拉力。如图4所示，实线表示弯折后两板状件6夹固在固定夹具2和可动夹具3中的状态，虚线表示可动夹具3远离固定夹具2线性移动的状态。应该注意的是，图3和图4中显示的是理想的弯折状态，实际使用时，只需使弯折部分的端部大致平行即可，优选垂直于可动夹具3的移动方向。可选择地，也可以使夹固槽2a和3a相向地倾斜于可动夹具3的移动方向设置，从而使两个板状件6形成为“人”字形固定在本发明的焊点强度检测装置中，同样可以对焊点7施加足够的正应力。

通过使可动夹具3远离固定夹具2移动，使得焊点7破坏，从而可以观察焊点7在两个板状件6上留下的痕迹。例如，可以根据焊点7留在两个板状件6上的熔核或其他痕迹判断焊点7的强度是否适当。当焊点7的强度足够高时，破坏的可能不是焊点7而是一个板状件6，因而可能会将该板状件6的一部分撕掉，从而在该板状件6上留下孔，而撕掉的部分随焊点7转移到另一个板状件6上。而当焊点7因受到拉力而破坏时，会在两个板状件6上留下熔核等痕迹，通过观察熔核的大小也可以判断焊点7的强度。例如，熔核很小，说明焊点7的强度不够，因而需要相应调整焊接参数(例如增大电阻焊电流)以得到强度更高的焊点。调整参数后，通过再次进行强度检测判断焊接参数是否合适。经过多次检测强度和调整焊接参数后，使用最终确定的参数进行批量生产。

虽然通过参照附图说明了本发明的优选实施方式，但实施方式中的各部件可以任意组合。另外，各部件的安装方式和位置可以根据需要作出调整，而不限于附图所显示的特定方式。

Claims (11)

1.一种焊点强度检测装置，该装置包括底座(1)、固定夹具(2)、可动夹具(3)和线性移动机构(4)，所述固定夹具(2)固定在所述底座(1)上，所述可动夹具(3)与所述固定夹具(2)对准，并通过所述线性移动机构(4)朝向或远离所述固定夹具(2)线性移动，所述固定夹具(2)和所述可动夹具(3)能够夹固板面垂直或倾斜于所述可动夹具(3)的移动方向的板状件(6)。

2.根据权利要求1所述的焊点强度检测装置，其中，所述装置包括固定在所述底座(1)上的滑道(5)，所述可动夹具(3)能够沿所述滑道(5)滑动。

3.根据权利要求2所述的焊点强度检测装置，其中，所述线性移动机构(4)为丝杠传动机构，所述可动夹具(3)包括具有内螺纹的安装孔，所述丝杠传动机构的丝杠穿过所述安装孔并通过所述丝杠的外螺纹与所述内螺纹啮合。

4.根据权利要求3所述的焊点强度检测装置，其中，所述固定夹具(2)包括紧固孔，所述丝杠的一端可旋转地插入在所述紧固孔内。

5.根据权利要求4所述的焊点强度检测装置，其中，所述线性移动机构(4)还包括摇柄，所述丝杠的另一端具有摇柄插孔，所述摇柄能够插入到所述摇柄插孔内以驱动所述丝杠旋转。

6.根据权利要求3所述的焊点强度检测装置，其中，所述丝杠的外螺纹从所述丝杠的一端延伸到另一端。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的焊点强度检测装置，其中，所述固定夹具(2)和所述可动夹具(3)各自包括夹固槽(2a、3a)和将所述板状件(6)固定在所述夹固槽(2a、3a)内的紧固件(2b、3b)，所述夹固槽(2a、3a)的开口方向与所述可动夹具(3)的移动方向垂直或倾斜向上。

8.根据权利要求7所述的焊点强度检测装置，其中，所述夹固槽(2a、3a)的开口方向垂直于所述可动夹具(3)的移动方向。

9.根据权利要求7或8所述的焊点强度检测装置，其中，所述夹固槽(2a、3a)具有螺孔，所述紧固件(2b、3b)包括驱动部分和螺纹部分(2c、3c)，所述螺纹部分(2c、3c)的一端固定于所述驱动部分，并通过另一端穿过所述螺孔压紧插入所述夹固槽(2a、3a)中的所述板状件(6)，所述驱动部分包括插孔和插杆(2d、3d)并通过旋转所述插杆(2d、3d)驱动所述紧固件(2b、3b)，以压紧所述板状件(6)。

10.一种检测焊点强度的方法，该方法使用权利要求1所述的焊点强度检测装置，该方法包括：

将两个板状件(6)的板面贴合对齐并在该两个板状件(6)的一端焊接形成焊点(7)；

使所述焊点(7)下方的部分弯折并至少使所述两个板状件(6)的弯折部分的端部相互分开；

将所述两个板状件(6)的相互分开的端部分别夹紧在所述固定夹具(2)和所述可动夹具(3)中；

驱动所述线性移动机构(4)，使得所述可动夹具(3)远离所述固定夹具(2)移动，以对所述焊点(7)施加拉力并使所述两个板状件(6)的焊接连接断开；

检测所述焊点(7)在所述两个板状件(6)上留下的痕迹，以判断所述焊点(7)的强度。

11.根据权利要求10所述的检测焊点强度的方法，其中，将所述两个板状件(6)的相互分开的端部分别夹紧在所述固定夹具(2)和所述可动夹具(3)中时，使得所述两个板状件(6)的焊接端的板面垂直于所述可动夹具(3)的移动方向。

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