CN102554435A

CN102554435A - 电阻焊接系统

Info

Publication number: CN102554435A
Application number: CN2011104141804A
Authority: CN
Inventors: 白井秀彰; 竹中友彦
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-12-13
Filing date: 2011-12-13
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2031-12-13
Also published as: CN102554435B; US9333587B2; US20120145677A1; JP2012139727A; JP5263372B2

Abstract

一种电阻焊接系统，包括多个第一电极和被设置成面对所述多个第一电极且被电连接到焊接功率源的第二电极。所述电阻焊接系统通过电阻焊接来焊接多个焊接元件，所述多个焊接元件被夹在所述多个第一电极和所述第二电极之间。电流馈送辊和按压设备被包括在所述电阻焊接系统中，所述电流馈送辊电连接到焊接功率源并且在接连地接触所述多个第一电极的同时进行转动以便将电流接连地馈送到所述多个第一电极，所述按压设备被设计成与电流馈送辊一起沿滚动方向移动以便接连地将焊接压力施加到所述多个焊接元件W。

Description

电阻焊接系统

技术领域

本发明涉及电阻焊接系统。

背景技术

在过去，作为用于接连电阻焊接大量焊接位置的电阻焊接系统，例如，已知的是在日本专利公开物(A) No. 62-28086中描述的系统。在该日本专利公开物(A) No. 62-28086中示出的电阻焊接系统被设有机械地切换载送电流的焊接用电极的分配器。通过使用该分配器来接连地切换并将电流馈送到多个自顶向下的焊接用电极对，大量焊接位置被接连地电阻焊接。

注意，尽管在日本专利公开物(A) No.62-28086中未示出，但是按压设备被设置在自顶向下的焊接电极之上或之下。由于该按压设备，通过在抵靠工件按压自顶向下的焊接电极的同时运送电流来执行电阻焊接，该工件被插入在顶部焊接电极和底部焊接电极之间。

发明内容

然而，由于上述日本专利公开物(A) No. 62-28086中描述的系统被设有多个成对的自顶向下的焊接电极，因此存在多个按压设备成为必需的和电阻焊接系统作为整体在尺寸上变得更大而结束的问题。

因此，考虑到上述问题而形成本发明，本发明的目的是提供一种电阻焊接系统，该电阻焊接系统包括多个焊接电极，用于多个点的电阻焊接并且使得能够实现系统尺寸的最大化减小。

本发明的第一方面提供一种电阻焊接系统（1），所述电阻焊接系统包括多个第一电极（11）和被设置成面对所述多个第一电极（11）且被电连接到焊接功率源（15）的第二电极（12），所述电阻焊接系统通过电阻焊接来焊接多个焊接元件（W），所述多个焊接元件被夹在所述多个第一电极（11）和第二电极（12）之间，所述电阻焊接系统（1）进一步包括电连接到焊接功率源（15）的电流馈送辊（14），所述电流馈送辊（14）通过在接连地接触所述多个第一电极（11）的同时进行滚动来将电流接连地馈送到所述多个第一电极（11），所述电阻焊接系统（1）还包括按压设备（13），所述按压设备被设计成与电流馈送辊一起沿滚动方向移动并且接连地将焊接压力施加到所述多个焊接元件。

根据此，由于移动的电流馈送辊（14）和按压其的按压设备（13）的动作，尽管多个第一电极（11）设置在系统处的事实，仍可以使用单个按压设备（13）来施加焊接压力。结果，减小多点电阻焊接系统的尺寸变得可能。另外，电连接到焊接功率源（15）的唯一部件是电流馈送辊（14）和第二电极（12），因此即使存在很多个第一电极（11），与焊接功率源（15）的布线的简化变得可能。

电阻焊接系统可以进一步包括将对准的所述多个第一电极（11）保持在一起的电极支持器（16）。

根据此，由于所述多个第一电极（11）通过电极支持器（16）被保持在一起，因此当相对于焊接元件（W）定位这些时或者当在焊接之后将这些从焊接元件（W）移开时更容易进行处理。

本发明的第二方面提供一种用于电阻焊接四个或更多个对准的焊接元件（W）中的n个的电阻焊接系统（2），所述电阻焊接系统（2）包括n/2个较低固定的中继导体（104）、上部第一可移动电极（101）和第二可移动电极（102）、(n-2)/2个上部可移动中继导体（103）、单个按压设备（106），所述较低固定的中继导体（104）中的每一个承载n个焊接元件（W）中的两个，所述上部第一可移动电极（101）和第二可移动电极（102）在阵列的两端处施压于焊接元件（W），所述第一可移动电极（101）和第二可移动电极（102）电连接到焊接功率源（105），所述(n-2)/2个上部可移动中继导体（103）中的每一个施压于除了在阵列的两端的焊接元件（W）之外的多个焊接元件（W）中的两个焊接元件，所述单个按压设备（106）施压于所述第一可移动电极（101）、第二可移动电极（102）和可移动中继导体（103），其中n个焊接元件（W）中的四个或更多个被串联连接。

根据此，尽管所述系统具有多个可移动电极（101，102）和可移动中继导体（103），但是可以用单个按压设备（106）来施加焊接压力。因此，多点电阻焊接系统可以在尺寸上减小。此外，即使有许多焊接元件（W），将通过电缆等被连接到焊接功率源（105）的电极局限于第一可移动电极（101）和第二可移动电极（102）这两个电极。此外，没必要为焊接元件（W）中的每一个提供电极。因此，电极的配置可以被简化。

本发明的第三方面提供一种电阻焊接系统（3），所述电阻焊接系统包括多个第一电极（11a，11b，和11c）和被设置成面对所述多个第一电极且被电连接到焊接功率源（15）的第二电极（12），所述电阻焊接系统通过电阻焊接来焊接多个焊接元件（W1，W2，和W3），所述多个焊接元件被夹在所述多个第一电极（11a，11b，和11c）和第二电极（12）之间，所述电阻焊接系统（3）进一步包括分别电连接到所述多个第一电极（11a，11b，和11c）的多个中继导体（18）、电连接到焊接功率源（15）的电流馈送辊（14），所述电流馈送辊（14）通过在接连地接触所述多个中继导体（18）的同时进行滚动来将电流接连地馈送到所述多个中继导体（18），所述电阻焊接系统（3）还包括辊按压设备（13），所述辊按压设备被设计成与电流馈送辊（14）一起沿滚动方向移动并且按压电流馈送辊（14）以接连地将压力施加到所述多个中继导体（18），所述电阻焊接系统（3）还包括电极按压设备（19），所述电极按压设备通过按压所述多个第一电极（11a，11b，和11c）来将焊接压力施加到所述多个焊接元件（W1，W2，和W3），其中所述“多个”是三个或更多个，并且其中所述多个，即三个或更多个，第一电极（11a，11b，和11c）没有被定位在垂直横断第一电极（11a，11b，和11c）的按压方向的平面上的单个直线上。

根据此，即使当电阻焊接系统具有三个或更多个第一电极（11a，11b，和11c）并且所述三个或更多个第一电极没有被布置在垂直横断按压方向的平面内的单个直线上时，也可以通过单个电极按压设备（19）施加焊接压力，并且因此可以减小多点电阻焊接系统的尺寸。

在所述电阻焊接系统中，沿第一电极（11a，11b，和11c）的按压方向的所述多个焊接元件（W1，W2，和W3）的位置可以彼此不同，并且位置的差异可以通过所述多个第一电极的长度被制作成彼此不同来补偿。

注意，在上面装置后的括弧中的参考标记示出与后面实施例中描述的特定装置对应的实例。

根据以下所列的本发明的优选实施例的描述与附图一起可以更全面地理解本发明。

附图说明

在附图中：

图1是根据本发明的第一实施例的电阻焊接系统的示意前视图；

图2是第一实施例的电阻焊接系统的示意侧视图；

图3是示意地示出第一实施例的电阻焊接系统的较低侧第二电极和焊接元件的视图；

图4是示意地示出第一实施例的电阻焊接系统的顶部和底部电极以及焊接元件的视图；

图5是第一实施例的电阻焊接系统的示意侧视图；

图6是第一实施例的电阻焊接系统的示意侧视图；

图7是根据本发明的第二实施例的电阻焊接系统的示意前视图；和

图8是根据本发明的第二实施例的电阻焊接系统的示意前视图，其焊接比图7所示的电阻焊接系统更多数目的焊接元件；

图9是根据本发明的第三实施例的电阻焊接系统的示意前视图；以及

图10是沿图9的线I-I的截面图。

具体实施方式

下面将参考图1的示意前视图、图2、图5和图6的示意侧视图以及图3和图4的示意局部侧视图来说明根据本发明的第一实施例的电阻焊接系统。

首先，将参考图3说明电阻焊接系统1所焊接的焊接元件W。在该电阻焊接系统1中，焊接元件W是电子电路设备的端子。更具体地，上部焊接元件Wu是电子设备3的引线。如将从图1理解的，在每一侧，四个引线从电子设备本体延伸。另外，下部焊接元件Wd是板元件的导体。这些导体被分成右侧部分和左侧部分。数目等于将被连接的电子设备3的引线的数目，因此在左侧和右侧存在四个。这些导体具有面向上的半圆形投影。在这些投影处，连接上部引线。

电阻焊接系统1包括八个台阶式柱状第一电极11和面向第一电极11提供的下部第二电极12。焊接元件W在被夹紧在这些第一电极11和第二电极12之间的同时被按压。第二电极12被集成地形成。因此，其通过单个电缆15a被电连接到焊接功率源15。与此形成对照，上部八个第一电极11没有通过电缆等连接到焊接功率源15。

在一个替换实施例中，其还可以可能提供例如四个下部第二电极，使这些第二电极彼此绝缘，并且通过电缆等将这些第二电极电连接到焊接功率源15。

本实施例的电阻焊接系统1包括厚块形电极支持器16，其由电绝缘材料构成。电极支持器16具有八个孔，用于保持对准的该多个八个第一电极11。第一电极11被保持插入电极支持器16的孔中，使得顶端从电极支持器16的顶表面稍微突出，并且底端从电极支持器的底表面突出。另外，电极支持器16被电阻焊接系统1的未示出的框架定位。

电阻焊接系统1进一步包括电流馈送辊14和按压设备13，所述电流馈送辊14沿图1的箭头方向A在第一电极11的顶端面上滚动，所述按压设备13向下按压它们。电流馈送辊14具有中心轴14a，其被固定在电流馈送辊支撑元件17。按压设备13被框架支撑并且可以被未示出的驱动设备驱动以便沿图1的箭头A的方向和相反方向可相对于电阻焊接系统1的未示出的框架移动。另外，电阻馈送辊支撑元件17被按压设备13的未示出的框架悬浮地支撑以便能够沿垂直方向相对于按压设备13移动。由于该系统被这样配置，因此电流馈送辊14能够通过电流馈送辊支撑元件17接收来自按压设备13的向下的按压力，并且沿图1的箭头A的方向与按压设备13一起滚动地移动。当电流馈送辊14在被这样向下按压的状态下滚动时，电流馈送辊14接连地接触第一电极11的顶端面并接连地向下推动第一电极11的顶端面。另外，电流馈送硅支撑元件17由导电材料形成。其通过电缆15b连接到焊接功率源15并且还电连接到电流馈送辊14。

接下来，将说明第一实施例的电阻焊接系统1如何工作。

在第二电极12上承载焊接元件W，因此，首先电流馈送辊14被缩回到初始位置，在此它没有接触任何第一电极11。

接下来，如图3所示，较低侧焊接元件Wd，即导体部分，被放置在下部第二电极12上，然后电子设备3被如此放置使得较高侧焊接元件Wu，即引线，与导体部分对准。

接下来，如图4所示，电极支持器16被布置在焊接元件W上使得第一电极11的底端被定位在预定焊接位置。

接下来，焊接功率源15被接通，然后使得按压设备3沿图1的箭头A的方向移动。这是如图1和图5所示的情况，被电流馈送辊支撑元件17支撑的电流馈送辊15被按压设备13按压，并且在那种状态下，电流馈送辊15接连地使第一电极11中的第一个接触第二个、第三个和第四个第一电极11，并且接连地将电流运送到这四个第一电极11，由此，结果，接连地电阻焊接该四个焊接元件W。此时，电流的路径B被形成为如图6的实线所示的。

接下来，焊接功率源15被关断，电流馈送辊14返回其初始位置，然后电极支持器16和完成被焊接的焊接元件W被取出。上面完成了焊接过程的一个循环。接下来，电极支持器16被倒转并且在相对侧的四个焊接元件W被类似地焊接。

接下来，将参考图7的示意前视图来说明根据本发明的第二实施例的电阻焊接系统2。图7中的焊接元件W是相对宽宽度的下部电极和相对窄宽度的上部电极的组合。

第二实施例的电阻焊接系统2同时电阻焊接四个或更多个对准的焊接元件W中的n个。在图7中，示出存在四个焊接元件W的情况。第二实施例的电阻焊接系统2包括施压于左端焊接元件W₁的较高侧第一可移动电极101、施压于右端焊接元件W₄的较高侧第二可移动电极102、施压于中间焊接元件W₂和W₃的较高侧可移动中继导体103、承载焊接元件W₁和W₂的较低侧固定中继导体104、承载焊接元件W₃和W₄的较低侧固定中继导体104、和施压于第一可移动电极101、第二可移动电极102和可移动中继导体103的单个按压设备106。第一可移动电极101和第二可移动电极102通过电缆105a和105b连接到焊接功率源105。作为此布置的结果，电流路径变成如图的箭头C所示的。因此，该四个焊接元件W₁和W₄被串联连接。

由于上面的配置，可能刚好电连接这两个可移动电极101和102并且同时电阻焊接四个焊接元件W。

图8示出在第二实施例的电阻焊接系统2同时电阻焊接八个焊接元件W的情况下的中间导体。在这种情况下，存在四个较低侧固定中继导体和三个较高侧可移动中继导体103，但仍然是单个按压设备106。注意，如果焊接元件W的数目是“n”，则较低侧固定中继导体104的数目是n/2，而较高侧可移动中继导体103的数目f变为(n-2)/2。

另外，当焊接元件W的数目是偶数时第二实施例的电阻焊接系统2是优选的，而当该数目是奇数时，尽管未示出，可以添加伪焊接元件或者可以提供一个位置，在此使得可移动中继导体103和固定延迟导体104直接接触而不通过焊接元件W以便能够以与当存在偶数个焊接元件W时相同的方式进行处理。

接下来，将在参考图9的示意前视图和图10中所示的沿图9的线I-I的截面图的同时来说明根据本发明的第三实施例的电阻焊接系统3。注意，第三实施例的电阻焊接系统3的部件元件的参考数字基本上与第一实施例中的具有类似动作的那些匹配。

首先，将说明第三实施例的电阻焊接系统3所焊接的该多个（在本实施例中是三个）焊接元件W1到W3。图9中的焊接元件W1到W3，类似于上面说明的实施例的情况，是相对宽宽度的下部导体和相对窄宽度的上部导体的组合。然而，这三个焊接元件W1到W3的焊接点，如将从图10理解的，在没有被布置在单个直线上的点中和在其彼此不同的高度的点上不同于第一实施例的情况。为了焊接如此多个焊接元件W1到W3，第三实施例的电阻焊接系统3与第一实施例的电阻焊接系统1相比进一步包括下面的部件元件，即，多个（在本实施例中是三个）中继导体18、电极按压设备19和电缆20，所述电缆20连接中继导体18和三个第一电极11a到11c。

第三实施例的电阻焊接系统3包括多个（在本实施例中是三个）台阶式柱状第一电极11a到11c和面向第一电极11a到11c提供的下部第二电极12。在这些第一电极11a到11c和第二电极12之间，夹紧和按压焊接元件W1到W3。在本实施例的情况下，如上所述，在第二电极12上的焊接元件W1到W3的高度设置彼此不同，因此这三个第一电极11a到11c在轴向上具有彼此不同的长度，用于补偿高度上的差异。

第二电极12以与第一实施例的情况下相同的方式被形成为单个元件，即使承载焊接元件的表面的高度不是相同的，因此第二电极12通过单个电缆15a被电连接到焊接功率源15。另一方面，这三个上部第一电极11a到11c通过三个电缆20连接到三个中继导体18。注意，三个中继导体18通过中继导体支持器（图9和图10中未示出）被保持，同时在电流馈送辊14的移动方向A上对准。

另外，当以平面的方式观看时三个焊接元件W1到W3的将被焊接的点未对准，因此三个第一电极11a到11c，如图10所示，在垂直横断第一电极11的按压方向的平面内没有被布置在单个直线上。

另外，第三实施例的电阻焊接系统3，尽管未被示出，包括单个厚块形电极支持器，其以与第一实施例相同的方式由电绝缘材料构成。第一电极11a到11c被电极支持器保持使得它们的顶端从电极支持器的顶表面稍微突出，并且它们的底端从电极支持器的底表面突出。另外，电极支持器被电阻焊接系统3的未示出的框架定位。

电阻焊接系统3包括电流馈送辊14和用于向下按压此的辊按压设备13，该电流馈送辊14沿图1的箭头A的方向在中继导体18的顶端表面上滚动。电流馈送辊14在其中心轴14a处被固定到电流馈送辊支撑元件17。辊按压设备13被电阻焊接系统3的未示出的框架支撑并且被未示出的驱动设备驱动，使得它能够相对于框架在图1的箭头A的方向和相反反向上移动。另外，电流馈送辊支撑元件17被辊按压设备13的未示出的框架悬浮地支撑以便能够相对于辊按压设备13在自顶向下的方向上移动。由于该系统被这样配置，因此电流馈送辊14能够在通过电流馈送辊支撑元件17接收来自按压设备13的向下按压的力的状态下在图9的箭头A的方向上与辊按压设备13一起滚动。当电流馈送辊14在被这样向下按压的状态下滚动时，电流馈送辊14接连地、可靠地接触中继导体18的顶端表面。另外，电流馈送支撑元件17由导电材料形成，通过电缆15b连接到焊接功率源15，并且还与电流馈送辊14电连接。

第三实施例的电阻焊接系统3进一步包括电极按压设备19。电极按压设备19可以通过同时按压该三个第一电极11a到11c将压力施加到焊接元件W1到W3。该实施例的系统通过液压力而被操作。另外，电极按压设备19被固定到电阻焊接系统3的未示出的框架。

第三实施例的由此配置的电阻焊接系统3借助第一电极11a到11c和第二电极12通过电极按压设备19的操作来按压并夹紧被放置在第二电极12上的预定位置处的该三个焊接元件W1到W3，然后使电流馈送辊14沿图中的箭头A的方向移动以接连地使第一个中继导体18接触第二个并且然后接触第三个中继导体18，并因此通过三个中继导体18接连地运送电流。结果，三个焊接元件W1到W3被接连地电阻焊接。

其它实施例

在第三实施例中，在第二电极12上的该多个焊接元件W1到W3的高度是不同的，但是在第二电极12上的该多个焊接元件的高度也可以是恒定的，并且该多个第一电极的长度可以在第三实施例的修改型式中是相等的。

在第三实施例中，在第二电极12上的该多个（三个）焊接元件W1到W3的焊接点并且因此当以平面方式观看时第一电极11a到11c的位置没有被布置在单个直线上，但是这些位置也可以在第三实施例的修改型式中是对准的。

Claims

1.一种电阻焊接系统，包括多个第一电极和被设置成面对所述多个第一电极且被电连接到焊接功率源的第二电极，所述电阻焊接系统通过电阻焊接来焊接多个焊接元件，所述多个焊接元件被夹在所述多个第一电极和所述第二电极之间，

所述电阻焊接系统进一步包括

电连接到焊接功率源的电流馈送辊，所述电流馈送辊通过在接连地接触所述多个第一电极的同时进行滚动来将电流接连地馈送到所述多个第一电极，和

按压设备，所述按压设备被设计成与电流馈送辊一起沿滚动方向移动并且接连地将焊接压力施加到所述多个焊接元件。

2.根据权利要求1中所述的电阻焊接系统，进一步包括将对准的该多个第一电极保持在一起的电极支持器。

3.一种用于电阻焊接四个或更多对准的焊接元件中的n个的电阻焊接系统，所述电阻焊接系统包括

n/2个较低固定的中继导体，其每一个承载n个焊接元件中的两个，

上部第一可移动电极和第二可移动电极，其在阵列的两端处施压于焊接元件（W），所述第一可移动电极和第二可移动电极电连接到焊接功率源，

(n-2)/2个上部可移动中继导体，其每一个施压于除了在阵列的两端的焊接元件之外的多个焊接元件中的两个焊接元件，以及

单个按压设备（106），其施压于所述第一可移动电极、第二可移动电极和可移动中继导体，其中n个焊接元件中的四个或更多个被串联连接。

4.一种电阻焊接系统，包括多个第一电极和被设置成面对所述多个第一电极且被电连接到焊接功率源的第二电极，所述电阻焊接系统通过电阻焊接来焊接多个焊接元件，所述多个焊接元件被夹在所述多个第一电极和第二电极之间，

所述电阻焊接系统进一步包括

分别电连接到所述多个第一电极的多个中继导体，

电连接到焊接功率源的电流馈送辊，所述电流馈送辊通过在接连地接触所述多个中继导体的同时进行滚动来将电流接连地馈送到所述多个中继导体，

辊按压设备，其被设计成与电流馈送辊一起沿滚动方向移动并且按压电流馈送辊以接连地将压力施加到所述多个中继导体，以及

电极按压设备，其通过按压所述多个第一电极来将焊接压力施加到所述多个焊接元件，其中

所述“多个”是三个或更多个，并且其中

所述多个，即三个或更多个，第一电极没有被定位在垂直横断第一电极的按压方向的平面上的单个直线上。

5.根据权利要求4所述的电阻焊接系统，其中沿第一电极的按压方向的所述多个焊接元件的位置彼此不同，并且位置的差异通过所述多个第一电极的长度被制作成彼此不同来补偿。