CN105665907A - 焊接设备和用于使用该焊接设备焊接车辆部件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种附接至机械臂的焊接设备以及用于使用焊接设备将车辆部件焊接至车身的方法。机械臂的焊接设备包括焊接机，焊接机具有第一挤压构件和第二挤压构件，第一挤压构件包括柱形的第一挤压部分，第二挤压构件包括插入第一挤压部分的中空部中的第二挤压部分。变压器将正(+)电流供给至第一挤压构件并且将负(-)电流供给至第二挤压构件。第一挤压部分和第二挤压部分具有相同的轴线。

Description

焊接设备和用于使用该焊接设备焊接车辆部件的方法

相关申请的交叉引证

本申请基于并要求于2014年12月5日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0174069号的优先权益，将其全部内容通过引证的方式结合于此。

技术领域

本公开内容涉及焊接设备和用于使用该焊接设备焊接车辆部件的方法，且更具体地，涉及这样的用于车辆部件的焊接设备和焊接方法，即，能够在相同的轴线上形成正(+)电极和负(-)电极以提高焊接的效率和安全性。

背景技术

汽车的一般制造过程包括焊接各种结构部件(诸如通过压机模铸的车身面板)以完成完整的车身。每个部件的表面被着色和未着色，以用于完成的车身。组装动力系统、悬挂系统、转向系统、制动系统等，并且然后组装门、后备箱盖和引擎罩。

在组装车身的过程中，点焊(其为电阻焊接)主要应用于结合车身部件，诸如车顶、风窗玻璃立柱、侧板和车门凸缘。点焊通过在接触部分处由于电阻产生的热量使接触部分熔化并且通过向接触部分施加压力来结合接触部分。

发明内容

已经提出本公开内容以解决在现有技术中出现的上述问题，同时保持由现有技术实现的优势不受影响。

根据相关技术的点焊设备不具有外接地并且因此供给的电流通过整个车身，使得由于电流流过的路径不稳定，可能不能获得一致的焊接质量。

本公开内容的一方面提供能够同轴地实现并且传导正(+)电极和负(-)电极以提高焊接的效率和安全性的焊接设备和用于使用该焊接设备焊接车辆部件的方法。

根据本发明构思的一示例性实施方式，机械臂的焊接设备包括焊接机，该焊接机具有第一挤压构件和第二挤压构件，该第一挤压构件包括柱形的第一挤压部分，该第二挤压构件包括插入第一挤压部分的中空部中的第二挤压部分。变压器被配置为将正(+)电流供给至第一挤压构件并且将负(-)电流供给至第二挤压构件。

第一挤压部分和第二挤压部分可以具有相同的轴线。

第二挤压部分在第一挤压构件与第二挤压构件之间可以具有位于第二挤压部分的外围处的弹性构件。

第一挤压构件在第一挤压构件的上表面与弹性构件之间可以具有附接在第一挤压构件上的绝缘板以用于绝缘。

第二挤压构件可以是在供给电力时将第二挤压部分拉出或压入的挤压缸。

第二挤压部分可以具有设置在第一挤压部分内部并且在第二挤压部分被拉出的同时穿透第一挤压部分的顶部。

焊接机可以包括安装在机械臂上的安装构件。

变压器可以包括固定至安装构件并且产生正(+)电流和负(-)电流的变压构件。正(+)汇流条将变压构件的正(+)电流供给至第一挤压构件的第一挤压部分。负(-)汇流条将变压构件的负(-)电流供给至第二挤压构件的第二挤压部分。

第一挤压部分可以具有位于其中空部中的绝缘膜。

根据本发明构思的另一示例性实施方式，用于使用焊接设备将车辆部件焊接至车身的方法包括将电力供给至变压器。将正(+)电流通过正(+)汇流条供给至第一挤压构件并且将负(-)电流通过负(-)汇流条供给至第二挤压构件。

焊接设备可以在第一挤压构件的第一挤压部分挤压具有突出部的车辆部件的同时供给正(+)电流，并且然后在第二挤压构件的第二挤压部分通过穿透第一挤压部分而挤压突出部的同时供给负(-)电流。

第一挤压部分可以用50kgf至100kgf的挤压力挤压突出部。

突出部可以具有比第一挤压构件的第一挤压部分的直径大的尺寸。

突出部可以具有的高度在0.8mm至1.5mm范围内并且其宽度可以是5mm。

附图说明

从下面结合附图给出的详细说明中，本公开内容的上述和其他目的、特征以及优点将变得更清楚。

图1是示出了根据本发明构思的一示例性实施方式的焊接设备的立体图。

图2是根据本发明构思的一示例性实施方式的焊接机的下部的横截面图。

图3是图1中示出的部分B的底部立体图。

图4A至图4C是示出了根据本发明构思的一示例性实施方式的用于使用焊接设备焊接车辆部件的方法的示图。

图5是示出了根据本发明构思的一示例性实施方式的用于焊接车辆部件的装配在机械臂中的焊接设备的示图。

图6是示出了焊接至车身的部件的突出部的示图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述本发明构思的示例性实施方式，使得本公开内容所属领域的技术人员能够轻松地实践这些实施方式。然而，本公开内容可以按照各种不同的方式修改并且不限于本说明书中提供的实施方式。在附图中，为了清楚地描述本公开内容，将省去与说明书无关的部分，并且贯穿本说明书，将使用相似的参考标号来描述相似的部分。

根据本发明构思的一示例性实施方式的焊接设备具有第一挤压构件和第二挤压构件，第一挤压构件和第二挤压构件被施加有正(+)电流和负(-)电流并且形成在相同的轴线上以去除电流流过的路径的不确定性，从而获得焊接的可靠性和一致的质量。

在下文中，将参考附图详细地描述根据本发明构思的示例性实施方式的焊接设备。

[根据本公开内容的焊接设备]

如图1所示，根据本发明构思的一示例性实施方式的焊接设备100装配在机械臂200中并且包括焊接机110，在该焊接机中，被施加有正(+)电流和负(-)电流的两个挤压构件形成在相同的轴线上。变压器120向焊接机110供给正(+)电流和负(-)电流。

根据本发明构思的该示例性实施方式的焊接机110包括第一挤压构件111和第二挤压构件112，该第一挤压构件具有柱形的第一挤压部分111a，该第二挤压构件具有插入第一挤压部分111a的中空部中的第二挤压部分112a。

参考图1，焊接机110具有设置在第一挤压部分111a的上部内部的第二挤压部分112a。第二挤压部分112a插入第一挤压构件111的第一挤压部分111a的中空部中，使得第一挤压部分111a与第二挤压部分112a具有相同的轴线。

因为第一挤压部分111a与第二挤压部分112a具有相同的轴线，所以正(+)电流与负(-)电流流动彼此靠近以防止电流流动的不确定性，从而获得一致的焊接质量。

第一挤压构件111可竖直移动地固定至变压器120，该变压器与安装构件114耦接，并且在第一挤压构件111与第二挤压构件112之间在第二挤压部分112a处设置有弹性构件113。

即，弹性构件113使用围绕第二挤压部分112a的螺旋弹簧，并且弹性构件113在弹性地支撑第一挤压构件111的同时附接在第二挤压部分112a的顶部处。弹性构件113支撑第一挤压构件111，以便不过度地使用第一挤压部分111a挤压车辆部件(未示出)。

第二挤压构件112可以是将第二挤压部分112a拉出(drawout)或压入(drawin)的挤压缸。即，当第二挤压部分112a供给电力的同时在外部移动时，第二挤压构件112穿透第一挤压部分111a的中空部，并且当第二挤压部分112a在阻止电力的同时再次往回移动时，第二挤压构件返回至第一挤压部分111a的中空部。因此，根据本发明构思的一示例性实施方式的焊接设备100实现稳定和平稳的操作。

第二挤压部分112a的顶部通常定位在第一挤压部分111a内部。第二挤压部分112a的顶部与第一挤压部分111a的顶部具有不同的高度，以防止在准备焊接操作时，在第二挤压部分112a与第一挤压部分111a同时附着至车辆部件(未示出)的同时执行焊接操作。在完成焊接准备时，当通过第二挤压构件112将第二挤压部分112a从第一挤压部分111a拉出时，由于第二挤压部分112a和第一挤压部分111a同时附着至车辆部件而执行焊接操作。因此，可以预防焊接缺陷和事故发生。

焊接机110包括安装构件114，该安装构件连接至机械臂200。安装构件114与第二挤压构件112的上表面耦接并且通过螺栓与机械臂200耦接。即，焊接机110和机械臂200可以通过安装构件114稳固地固定。

参考图1，安装构件114与变压器120的变压构件121可竖直移动地耦接。因此，焊接机110与变压器120彼此耦接，并且第一挤压构件111在被弹性构件113挤压的同时被弹性地支撑。

参考图2，第一挤压构件111的附着表面和弹性构件113具有使第二挤压构件112和弹性构件113绝缘的绝缘板115以防止电流通过第二挤压构件112和弹性构件113传送至第一挤压构件111，从而增加安全性。

参考图2和图3，形成在第一挤压部分111a中的中空部的内周向表面具有绝缘膜116。绝缘膜116使第一挤压部分111a与第二挤压部分112a绝缘以防止它们接地，从而增加安全性。

根据本公开内容的变压器120产生正(+)电流和负(-)电流并且包括变压构件121，该变压构件固定至安装构件114并且该变压构件产生正(+)电流和负(-)电流。正(+)汇流条122将变压构件121的正(+)电流供给至第一挤压构件111的第一挤压部分111a。负(-)汇流条123将变压构件121的负(-)电流供给至第二挤压构件112的第二挤压部分112a。

即，变压器120分别将正(+)电流和负(-)电流稳定地供给至第一挤压构件111的第一挤压部分111a和第二挤压构件112的第二挤压部分112a，从而稳定地执行焊接操作。

[根据本公开内容的用于焊接的方法]

在下文中，在描述本发明构思的另一示例性实施方式中，通过相同的参考标号表示与上述示例性实施方式的那些相同的部件和功能并且将省去重复的描述。

第一，如图4A所示，将电力供给至变压器120的变压构件121。于是，变压构件121通过正(+)汇流条122将正(+)电流供给至第一挤压构件111的第一挤压部分111a并且通过负(-)汇流条123将负(-)电流供给至第二挤压构件112的第二挤压部分112a。

在这种状态下，参考图1和图4B，机械臂200允许第一挤压部分111a附着至待焊接的车辆部件20的突出部21，使得正(+)电流通过第一挤压部分111a在车辆部件20的突出部21中流动。在这种情况下，第一挤压构件111在被弹性构件113弹性地支撑的同时以预定压力挤压车辆部件20，从而防止车辆部件20变形。由于绝缘板115设置在弹性构件113与第一挤压构件111之间的附着表面处，所以防止第二挤压构件112通过弹性构件113将负(-)电流供给至第一挤压构件111。

参考图4C，当将电力供给至第二挤压构件112时，第二挤压构件112拉出第二挤压部分112a，第二挤压部分112a在穿透第一挤压部分111a的同时附着至车辆部件20的突出部21。负(-)电流通过第二挤压部分112a流入车辆部件20以使正(+)电流和负(-)电流同时流入车辆部件20以产生高热量，使得车辆部件20通过高热量而熔化并且被焊接至车身10。在这种情况下，由于在第二挤压部分112a与第一挤压部分111a之间提供绝缘膜116，所以防止第二挤压部分112a和第一挤压部分111a接地。

即，根据本公开内容的焊接设备产生流向接近车辆部件的正(+)电流和负(-)电流，从而获得一致的焊接。

参考图5和图6，根据本公开内容的用于焊接车辆部件的焊接设备焊接并固定附接至车身10的车辆部件20。车辆部件20包括附着至车身10的至少一个突出部21并且焊接设备100通过将正(+)电流和负(-)电流供给至突出部21所产生的高热量将突出部21焊接至车身10，其中，焊接设备100通过机械臂200而移动。

这里，焊接设备100和机械臂200具有与上述示例性实施方式中所描述的相同的构造和功能，并且因此，使用相同的参考标号并且将省去其详细描述。

车辆部件20具有设置在待附着至车身10的部分处的至少一个突出部21。至少一个突出部21朝向车身10突出，使得至少一个突出部21稳定地附着至车身并且将正(+)电流和负(-)电流集中在突出部21上，从而增加可焊性。

这里，在焊接设备100中，突出部21具有与第一挤压构件110的第一挤压部分111a的外径相同的或者比其大的尺寸，使得第一挤压部分111a可以稳定地附着至突出部21。

在这种情况下，第一挤压部分111a的挤压力可以是50kgf至100kgf。即，第一挤压部分111a以50kgf至100kgf挤压突出部21以使突出部21稳定地附着至车身10，尤其是，防止突出部21变形，从而增加可售性。

突出部21的高度在0.8mm至1.5mm的范围内，并且其宽度是5mm。当高度过高(高于1.5mm)时，车身10与车辆部件20之间的间隙大，因此使组装性能劣化。当宽度等于或者小于3mm时，焊接部分小，因此，车身10容易与车辆部件20分离。当宽度等于或大于6mm时，焊接部分大于附着部分，因此使审美价值和可售性劣化。

因此，根据本公开内容，突出部21形成在附着至车身10的车辆部件20上，并且焊接设备100的焊接机110附着至突出部21并且通过变压器120供给电流以将车辆部件20焊接至车身10。即，焊接设备100通过当在第一挤压构件111的第一挤压部分111a挤压突出部21的同时供给正(+)电流时产生高热量来使突出部21熔化。然后，在使用第二挤压构件112第二挤压部分112a挤压突出部21的同时供给负(-)电流以将突出部21焊接至车身10。

根据本公开内容的用于车辆部件的焊接设备和方法可以通过第一挤压构件和第二挤压构件形成在相同的轴线上来增加焊接的效率，尤其是，去除电流流动的不确定性，从而获得焊接的可靠性和一致的质量。

本公开内容获得以下效果。

第一，焊接设备包括位于相同的轴线上的第一挤压构件和第二挤压构件，正(+)电流和负(-)电流供给至第一挤压构件和第二挤压构件，以增加焊接的效率和安全性。

第二，可以在第一挤压构件和第二挤压构件之间提供弹性构件以保持第一挤压构件与第二挤压构件之间的间隔，因此增加操作的连续性。

第三，第一挤压构件的顶部与第二挤压构件的顶部可以具有不同的高度，以防止无意识的焊接。

第四，车辆部件可以具有突出部，使得第一挤压构件和第二挤压构件可以被同时挤压并且焊接至彼此，以获得焊接的一致质量。

应当说明的是，由所附权利要求而非上述详细说明限定本公开内容的范围，并且从权利要求的含义、范围及等同物推导出的所有修改或改变均包括在本公开内容的范围内。

图中每个元件的标号

10:车身

20:车辆部件

21:突出部

100:焊接设备

110:焊接机

111:第一挤压构件

111a:第一挤压部分

112:第二挤压构件

112a:第二挤压部分

113:弹性构件

114:安装构件

115:绝缘板

116:绝缘膜

120:变压器

121:变压构件

122:正(+)汇流条

123:负(-)汇流条

200:机械臂

Claims (15)

1.一种附接至机械臂的焊接设备，所述焊接设备包括：

焊接机，具有第一挤压构件和第二挤压构件，所述第一挤压构件包括柱形的第一挤压部分，所述第二挤压构件包括插入所述第一挤压部分的中空部中的第二挤压部分；以及

变压器，被配置为将正电流供给至所述第一挤压构件并且将负电流供给至所述第二挤压构件。

2.根据权利要求1所述的焊接设备，其中，所述第一挤压部分和所述第二挤压部分具有相同的轴线。

3.根据权利要求1所述的焊接设备，其中，所述第二挤压部分在所述第一挤压构件与所述第二挤压构件之间具有位于所述第二挤压部分的外围处的弹性构件。

4.根据权利要求3所述的焊接设备，其中，所述第一挤压构件在所述第一挤压构件的上表面与所述弹性构件之间具有附接在所述第一挤压构件上的绝缘板，以用于绝缘。

5.根据权利要求1所述的焊接设备，其中，所述第二挤压构件是在供给电力时将所述第二挤压部分拉出或压入的挤压缸。

6.根据权利要求1所述的焊接设备，其中，所述第二挤压部分具有设置在所述第一挤压部分内部并且在所述第二挤压部分被拉出的同时穿透所述第一挤压部分的顶部。

7.根据权利要求1所述的焊接设备，其中，所述焊接机包括安装在所述机械臂上的安装构件。

8.根据权利要求1所述的焊接设备，其中，所述变压器包括：

变压构件，固定至所述安装构件并且产生所述正电流和所述负电流；

正汇流条，将所述变压构件的所述正电流供给至所述第一挤压构件的所述第一挤压部分；以及

负汇流条，将所述变压构件的所述负电流供给至所述第二挤压构件的所述第二挤压部分。

9.根据权利要求1所述的焊接设备，其中，所述第一挤压部分具有位于所述第一挤压部分的所述中空部中的绝缘膜。

10.一种用于使用焊接设备将车辆部件焊接至车身的方法，所述方法包括以下步骤：

将电力供给至变压器；以及

通过正汇流条将正电流供给至第一挤压构件并且通过负汇流条将负电流供给至第二挤压构件。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述第一挤压构件的第一挤压部分挤压具有突出部的所述车辆部件的同时，所述焊接设备供给所述正电流，然后在所述第二挤压构件的第二挤压部分通过穿透所述第一挤压部分而挤压所述突出部的同时，所述焊接设备供给所述负电流。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一挤压部分以50kgf至100kgf的挤压力挤压所述突出部。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述突出部具有比所述第一挤压构件的所述第一挤压部分的直径大的尺寸。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述突出部具有的高度在0.8mm至1.5mm的范围内并且所述突出部的宽度是5mm。

15.根据权利要求10所述的方法，还包括以下步骤：

通过所述第一挤压部分挤压所述车辆部件；以及

在所述第二挤压部分穿透所述第一挤压部分并且通过所述正电流和所述负电流产生高热量的同时，将所述第二挤压部分附着至所述车辆部件以将所述车辆部件焊接至所述车身。