CN106181006A - 电阻点焊具有钢工件和铝工件的不同组合的工件堆叠体 - Google Patents

Abstract

一种电阻点焊具有钢工件和铝工件的不同组合的工件堆叠体的方法包括若干步骤。在一个步骤中，工件堆叠体处于第一焊枪臂与第二焊枪臂之间。第一焊枪臂包括第一焊接电极，且第二焊枪臂包括支撑第二焊接电极和第三焊接电极的载架。另一个步骤涉及旋转载架，以及视哪个电极已经被旋转面向第一焊接电极对齐而定，来结合第二焊接电极或第三焊接电极使用第一焊接电极来使电流流过工件堆叠体。

Description

电阻点焊具有钢工件和铝工件的不同组合的工件堆叠体

技术领域

本发明的技术领域通常涉及电阻点焊，并且更具体地涉及需要不同焊接电极的用于具有钢工件和铝工件的不同组合的工件堆叠体的电阻点焊过程。

背景技术

电阻点焊是一种在许多行业中用来将两个或多个金属工件接合在一起的过程。在汽车行业中，比如，在除了其他车辆部件外的汽车车门、引擎盖、后备箱盖或尾门的制造期间，常常使用电阻点焊将金属工件接合在一起。多点电阻点焊事件通常沿着金属工件的周边或在一些其他位置处进行。虽然已经实践了点焊将某些类似构成的金属工件(如钢对钢和铝对铝)接合在一起，将更轻的材料结合到车身结构上的需要已经引起了通过电阻点焊将钢工件接合到铝或铝合金(简单来说总体称之为铝)工件上的关注。此外，以有效率且有效的方式来电阻点焊包含不同工件组合(例如，铝/铝，钢/钢，和铝/钢)的工件堆叠体的能力将提高产品的柔性并降低制造成本。

一般而言，电阻点焊依赖于对通过重叠接触金属工件和跨过其贴合界面的电流的电阻以产生热量。为了进行电阻点焊过程，在焊接部位，一组相对的焊接电极夹在工件堆叠体相反侧上的对齐焊点上，该工件堆叠体通常包括两个或三个布置成叠层构型的金属工件。然后电流从一个焊接电极到另一焊接电极流过该金属工件。对电流的电阻在金属工件内和其贴合界面处产生热量。当工件堆叠体包括钢工件和铝工件时，比如，在贴合界面产生的热量开始并生成了熔融铝合金焊池，其从贴合界面穿透到铝工件中。熔融铝合金焊池润湿钢工件的相邻贴合界面，并且在电流中断时凝固为使工件结合在一起的焊缝。另一方面，当工件堆叠体包括相邻铝工件或相邻钢工件时，在贴合界面产生的热量分别开始并生成了熔融铝焊池或熔融钢焊池，其穿透到各自工件中。当电流中断时，熔融焊池凝固为将两个工件熔合在一起的焊接熔核。

在电阻点焊事件期间，通常使用不同的焊接电极，这取决于焊接电极是否能使其与钢工件或铝工件按压接触。设计成结合钢工件使用的焊接电极典型地具有直径为5mm至10mm且曲率半径为40mm至平面的焊接面。另一方面，设计成结合铝工件使用的焊接电极典型地具有直径为6mm至20mm且曲率半径为12mm至300mm的焊接面。这两类焊接电极也可以由不同的材料构成。一种用于点焊相邻铝工件或相邻钢工件的解决方案通过使用专用的和独特的焊枪来进行，一种使用钢用焊接电极，而一种使用铝用焊接电极，这可以根据针对不同堆叠体的电阻点焊过程视需要进行互换。或可替代地，可以进行修整步骤，以用于当每次焊接电极接触的工件从钢变为铝或反之亦然时改变单个焊接电极的焊接面的几何形状。这些措施在一些情况下是不合适的，因为它们会给整个点焊过程增加成本和时间，会占据在制造环境中通常受限的占地面积，并且会造成另外其他问题。

发明内容

公开了一种电阻点焊具有钢工件和铝或铝合金(简单来说是“铝”)工件的不同组合的工件堆叠体的方法。该方法涉及具有支撑至少两个焊接电极的可旋转载架的焊枪臂的使用。如果需要，载架可通过旋转迅速地交换焊接电极，因为钢和铝工件组合可用于电阻点焊。钢对钢工件堆叠体，铝对铝工件堆叠体，或钢对铝工件堆叠体中的任意一个可以在任何时间通过使用载架而在单个焊接操作线上电阻点焊在一起。载架可以装配在共同执行电阻点焊的两个焊枪臂的仅一个上，或其可以装配在两个焊枪臂上。

支撑在载架上的焊接电极在构造上可以相同或不同。例如，一个焊接电极可以构形成用于点焊钢工件，而另一个焊接电极可以构形成用于点焊铝工件。作为另一示例，一个焊接电极可以构形成用于点焊薄规格的钢工件，而另一个焊接电极可以构形成用于点焊厚规格的钢工件。更进一步，作为另一示例，一个焊接电极可以构型成用于点焊薄规格的铝工件，而另一个焊接电极可以构形成用于点焊厚规格的铝工件。另一示例考虑到了两个焊接电极可以构形成用于点焊具有类似材料和类似构造的工件。

随着其交换焊接电极，载架可标引到不同位置以便在该时间使用最适用于被电阻点焊的特定工件堆叠体(如，钢对钢，铝对铝，或钢对铝)的焊接电极。通过可包括许多设计和构造(包括，例如，配合在一起的突出部和凹部)的标引部件，载架可标引至其不同位置的每个。例如，突出部可从焊枪臂伸出，而与载架的不同位置的每个相关联的凹部可位于载架中。在本示例中，突出部可容纳在凹部的一个中并与凹部的一个配合以提供将载架标引至一个位置的标引部件，并且然后，在载架旋转后，相同的突出部可容纳在另一凹部中并与其配合以提供将载架标引至另一位置的另一标引部件。当然，在另一实施例中，凹部可位于焊枪臂中并且与载架的不同位置的每个关联的突出部可从载架延伸以实现相同标引机构。

标引部件也可参与电阻点焊过程。具体地，在电阻点焊事件期间，标引部件可涉及使电流在焊枪臂和载架之间流过，并且另外地可承载施加到载架上的力。在标引部件是配合在一起的突出部和凹部时，例如，电流可在焊枪臂和载架间通过配合的突出部/凹部流过以便使用与载架的标引位置关联的焊接电极来利于电流流过工件堆叠体。并且，在电流流过工件堆叠体的这段时间内，施加到载架上的力(如，来自通过焊枪臂施加在焊接电极上的夹持力)可被配合的突出部/凹部承载。在一个特定示例中，载架被迫朝向焊枪臂-其中突出部和凹部配合在一起以提供标引部件-以克服施加于载架的反向定向的偏压力。

附图说明

图1是电阻点焊组件的侧视图；

图2是具有支撑在载架上的一对焊接电极的焊枪臂的俯视图；

图3是图2的焊枪臂的侧视图；

图4是另一电阻点焊组件的侧视图；以及

图5是图1的电阻点焊组件的侧视图，但工件更深地插入在焊枪臂之间。

具体实施方式

在本说明书详述的方法和组件涉及在电阻点焊钢工件和铝或铝合金(再次，被统称为“铝”)工件的不同组合的工件堆叠体时遇到的缺点。焊枪臂描述为其具有支撑一对焊接电极的旋转载架。一个焊接电极优选适用于与钢工件的接触而另一焊接电极优选适用于与铝工件的接触。载架构造成可根据需要迅速地交换焊接电极，因为钢和铝工件组合可用于电阻点焊。由钢对钢工件、铝对铝工件以及钢对铝工件构成的工件堆叠体可以在任何时间并且以任何顺序以比先前可能的方式更有效和灵活地在单个电阻点焊操作线进行电阻点焊。实际上，不再要求互换专用和独特的焊枪臂，也不再需要修整步骤来基于在点焊期间将会按压的工件组分而改变和重做单个焊接电极的焊接面几何结构(但是支撑在载架上的焊接电极仍可周期性地重新修整以去除污染物并且重新产生它们的焊接面)。

图1示出电阻点焊组件10的一个示例，所述组件可以用于电阻点焊具有彼此重叠和接触的第一工件12和第二工件16的工件堆叠体12。工件堆叠体12可还包括附加工件，但在此未明确示出。第一工件14和第二工件16可具有彼此相同或彼此不相同的厚度。第一工件14和第二工件16的每个，例如，可具有范围在0.3mm和6.0mm之间、0.5mm和4.0mm之间并且更严密地在0.6mm和2.5mm之间的厚度；但其他厚度值仍是可能的。术语“工件”在本说明书中广义地使用以指任何可电阻点焊的基板，包括金属片层、铸件和挤出物、可存在的任何表面层或涂层的包含物。

第一工件14可为涂层或未涂层的钢基板或涂层或未涂层的铝基板，同样地，第二工件16可为涂层或未涂层的钢基板或涂层或未涂层的铝基板。根据其组成工件的成分，工件堆叠体12可由全部钢工件、全部铝工件或一个或多个钢工件及一个或多个铝工件构成。钢工件包括可镀锌(即镀锌)、镀铝或裸露(即，未涂层)的钢基板。涂层或未涂层的钢基板可由各种钢材中的任一种组成，该钢材包括低碳钢(也称作软钢)、无间隙(IF)钢、高强度低合金(HSLA)钢或如双相(DP)钢的高级高强度钢(AHSS)、相变诱发塑性(TRIP)钢、孪晶诱发塑性(TWIP)钢、复相(CP)钢、马氏体(MART)钢、热成型(HF)钢和模压淬火(PHS)钢。

铝工件包括可涂层或裸露(即没有天然或施涂有表面涂层)的铝基板。涂层或未涂层的铝合金基板可由铝、铝镁合金、铝硅合金、铝镁硅合金或铝锌合金构成。例如，铝基板可由4xxx、5xxx、6xxx或7xxx系列锻制铝合金片材层或由4xx.x、5xx.x或7xx.x系列铝合金铸件构成，并且还可用于包括退火(O)、应变硬化(H)及溶液热处理(T)的各种回火中。一些特定种类的铝可用作铝合金基板，包括但不限于5754铝镁合金、6022铝镁硅合金、7003铝锌合金及Al-10Si-Mg铝压铸合金。此外，这些及其他合适铝材可涂有其自然耐高温氧化物层、锌或转化型涂层，也可存在通常用于电阻点焊操作的焊穿粘合剂或密封胶。

仍参照图1，电阻点焊组件10通常是较大自动化焊接操作的一部分，包括第一焊枪臂18和第二焊枪臂20。总体上，焊枪臂18、20通常机械且电气地配置成以快速连续的方式在焊接操作线上反复进行电阻点焊，例如，在汽车制造厂中的焊接操作线上。C类型焊枪可装配有第一焊枪臂18和第二焊枪臂20，其中在点焊期间一个臂保持固定，而另一臂前后往复移动。或者X类型焊枪可装配有第一焊枪臂18和第二焊枪臂20，其中两臂在点焊期间朝着彼此前进并相互远离缩回。但是第一焊枪臂18和第二焊枪臂20可装配有此处没有明确提到的其他类型的焊枪。

在电阻点焊操作过程中，焊枪臂18和焊枪臂20随着电极焊接面交叉且相互对齐而将它们各自的焊接电极压靠在焊点处22的镀层工件14、16的相对侧及外表面上。贴合界面24位于第一工件14与第二工件16之间并且面对且邻接工件14、16的贴合界面。贴合界面24包括有工件贴合界面之间直接接触的示例，也有贴合界面不直接接触但彼此足够靠近的间接接触的示例-例如，当存在有薄层的粘合剂、密封剂或某些其他中间层材料时-仍然可实施电阻点焊。

在图1所示的实施例中，第一焊枪臂18可在焊接操作期间保持固定或者可以移动。第一焊枪臂18具有在焊点处22面对第一工件14的第一焊接电极26。第一焊接电极26可设计并构造成用于压住钢工件或铝工件，并且对于钢制工件和铝制工件，其焊接面几何形状和/或材料可以有所不同。对于钢工件，第一焊接电极26可具有直径在4mm至10mm之间及曲率半径在20mm至平面之间的焊接面几何形状。此外，第一焊接电极26可由铜合金制成，该铜合金的导电率至少为IACS(国际退火软铜标准)所定义的商业纯退火铜的导电率的80％。这种铜合金的一个具体示例为铜锆合金(ZrCu)，其含有约0.10wt.％至0.20wt.％的锆和余量铜。一般优选的是满足该组成成分、标示为C15000的铜合金。

另一方面，对于铝工件，第一焊接电极26可具有直径在6mm至20mm之间或更严密地在8mm至12mm之间及曲率半径在12mm至300mm之间或更严密地在20mm至150mm之间的焊接面几何形状。而且，对于铝，第一焊接电极26可由如C15000的合适铜合金制成，这样使得至少其焊接面由如钨铜合金的耐火基材料制成。但是，仍可根据电极26是否面对且将要被压靠在铝或钢工件上来改变第一焊接电极26的其他特征。例如，对于铝工件而言，第一焊接电极26的焊接面可具有表面特征以渗透形成于铝工件外表面上的氧化层。示例包括如美国专利第6861609号；第8222560号；第8274010号；第8436269号；第8525066号和第8927894号以及美国专利申请公开第2014/0076859号中所述的那些纹理化及设计与结构。

第二焊枪臂20具有不同于第一焊枪臂18的设计和构造。第二焊枪臂20在焊接操作期间可保持固定或者可以移动。但或许最明显的是，第二焊枪臂20携载一对焊接电极而不是一个。在其他实施例中第二焊枪臂20可以具有两个以上的焊接电极。在图1中，第二焊接电极28可以被设计和构造为压靠钢工件或铝工件中的一个，并且第三焊接电极30可以被设计和构造为压靠钢工件或铝工件中的另一个。由于在点焊期间一个焊接电极适于接合钢而另一个在点焊期间适于接合铝，所以第二焊枪臂20可容纳由这些材料的任意一种制成的第二工件16。由图1至图3呈现的实施例中，第二焊接电极28适合结合钢工件使用，并因此可具有以上针对钢描述的焊接面几何形状，并且可以由上述材料制成。另一方面，第三焊接电极30适合结合铝工件使用，并因此可具有以上针对铝描述的焊接面几何形状，并且可以由上述材料制成。

第二焊接电极28和第三焊接电极30不一定限于如图1所示的可分别适应与钢工件和铝工件的压紧接合的构造。在其他实施方案中，例如，第二焊接电极28和第三焊接电极30可适合结合不同规格的钢工件使用-一个用于较厚的钢工件，而另一个用于较薄的钢工件。或第二焊接电极28和第三焊接电极30可适合与结合较厚和较薄的铝工件使用。更进一步，第二焊接电极28和第三焊接电极30可结合相同的工件使用，不论铝或钢，因此，电极28，30可具有相同的设计和构造。

尤其参照图2和图3，第二焊枪臂20装配有支撑第二焊接电极28和第三焊接电极30两者的可旋转载架32。载架32根据需要交换焊接电极28，30，这取决于期望哪个焊接电极28，30结合工件堆叠体12的第二工件16使用。在焊接操作线中执行一系列连续的电阻点焊期间可迅速且及时地发生交换。例如，第二工件16可以是一个堆叠体12中的铝工件，可以是下一个堆叠体12中的钢工件，并可再次是之后堆叠体中的铝工件，其中载架32用于交换第二焊接电极28和第三焊接电极30以使适当的焊接电极处于焊接部位22(对于钢工件为第二电极28且对于铝工件为第三电极30)，以与第一焊接电极26轴向对齐放置而几乎不中断焊接操作。

由于载架32的这种处理效率和灵活性通常在涉及车辆部件的焊接操作线中需要，其中钢对钢、铝对铝、钢对铝工件在不同构成与材料的部件中越来越普遍。通过旋转载架32来交换第二焊接电极28和第三焊接电极30可比交换专用的和独特的焊枪更快发生，交换专用的和独特的焊枪会反复修整单个焊接电极以改变其焊接面几何形状以匹配它将与之接触的工件的组成。而且，第二焊枪臂20和其载架32比提供专用和独特的焊接机用于电阻点焊可包含于工件堆叠体12中不同的工件组合(钢对钢，铝对铝和钢对铝)便宜许多。此外，具有可更换的焊接电极的单一焊枪臂腾出了制造占地空间，否则该空间可被用于铝工件的焊枪和用于钢工件的焊枪占用。

在图1中示出的实施例中，载架32通过旋转运动100交换第二焊接电极28和第三焊接电极30，如在图2中描绘。旋转运动100可以是围绕单个轴200(图3)并且相对于第二焊枪臂20的主体34的转动运动。当第二焊接电极28和第三焊接电极30相互交换时，转动运动可以是在一个方向上(顺时针或逆时针)，或者可以是在两个方向上(顺时针和逆时针)。载架32可在第一位置和第二位置之间移动一百八十度(180°)。在第一位置时，第二焊接电极28的焊接面面对第一焊接电极26的焊接面并与其轴向对齐，并在第二位置时第三焊接电极30的焊接面面对第一焊接电极26的焊接面并与其轴向对齐。

图1、图2和图3中示出了第一位置。尽管未在图中示出，但在图1、图2和图3中，第二位置将具有代替第二焊接电极28的第三焊接电极30，而第二焊接电极28将转而取代第三焊接电极30。在第一位置中，第三焊接电极30位于远离焊接部位22的非工作位置并且不参与与第一焊接电极26的电流交换或电阻点焊过程的任何其他重要方面。类似地，在第二位置中，第二焊接电极28将位于非工作位置并且不参与与第一焊接电极26的电流交换或电阻点焊过程的任何其他重要方面。而且，该运动和位置可以不同于已经描述的运动和位置；例如，载架32并非必须在第一位置与第二位置之间转动一百八十度(180°)，只要第二焊接电极28和第三焊接电极30在载架32上相隔足够远，以允许电极28、30的功能互换性。

在第一位置与第二位置之间，载架32在假想的转动平面300的上方转动，如图2最佳所示。旋转平面300大致垂直于轴线200并且大致平行于主体34的平面表面36。转动平面300也大致平行于通过第二焊接电极28和/或第三焊接电极30截取的假想横向平面400(为简化起见，仅在第一焊接电极处示出该横向平面)。横向平面400可以是第二焊接电极28和第三电极30的横截面并且垂直于焊接电极28、30的纵向延伸部。此外，在图1的示例中，转动平面300至少在焊接部位22处大致平行于第二工件16的面对表面38。然而并非所有的这些关系在所有的实施例中都是正确的，使载架32以所述方式旋转可以应对汽车应用中遇到的有时不可调的包装和焊接-部位-接入的挑战。

载架32可以具有不同的设计和结构，这可以由第二焊枪臂20的设计和结构来决定。在图2和图3所示的实施例中，载架32可以至少部分地由表现出适当导电率的材料组成，所述材料的导电率是由国际退火铜标准(100％IACS定义为5.80×10⁷S/m)定义的工业纯退火铜的导电率的45％或更大。这种导电材料一度为由电阻焊接制造联盟(RWMA)中定为3级铜合金的硬铜合金，如铍铜合金。导电材料(无论构成整个载架32还是其一部分或部分)提供了穿过载架并引导至第二焊接电极28和第三焊接电极30的电流流动路径。以类似的方式，第二焊枪臂20的主体34可以由适当导电的材料组成，以便使电流流到载架32。

在本实施例中，载架32具有支杆42和基座44并且位于主体34的切口40中。在其他实施例中，无需设置切口40。支杆42可以联接至主体34，用于随着载架32移动而旋转，并且其可以安装有轴承来辅助旋转。电绝缘罩盖或诸如粘接剂、涂层的材料或护套可以设置在支杆42的周围，以便保护支杆并阻止第二焊枪臂20的主体34与支杆42之间的电流流动。基座44以支杆42为中心并且可以通过任何适当的安装方式在其端部附近支撑第二焊接电极28和第三焊接电极30。基座44具有与切口40大致匹配的纵向延伸部并且具有窄于主体34的横向延伸部。基座44的纵向延伸部和横向延伸部以及其尺寸和形状可以使基座44构形成没有或尽量减少可能干扰电阻点焊过程的结构。另外，在第一位置和第二位置中，基座44的纵向延伸部可以与主体34的纵向延伸部大致对齐，从而再次避免焊接过程中的潜在干扰。这种对齐可能由图2的俯视图最佳示出，其中基座44和主体34沿图中的水平方向呈现为彼此成一直线。

第一焊接电极28、第二焊接电极30、载架32、基座44以及第二焊枪臂20可以相对于上焊枪臂18以各种角度来布置。例如，尽管未在图中特别示出，如果需要额外的间隙时，第一焊接电极28、第二焊接电极30、载架32、基座44以及第二焊枪臂20可以成角度地远离或倾斜于第二工件16，以与未用于与第二工件16交换电流的焊接电极相距更远。这种倾斜可以利用载架32上的固定安装部件或永久或临时的转接器而通过调整载架32上的焊接电极28、30的角度来调节，以应对第二焊枪臂20的倾斜，以便保持用于交换电流的任何一个焊接电极的焊接面与第二工件16之间的接触。

载架32还可以具有在使用中有利于其功能性的额外的设计和构造。例如，载架32能够在第一位置和第二位置间被齿轮齿条组件，气动或液压致动器组件，伺服电动机或一些其他类型的致动技术所致动。载架32可以具有冷却系统，用以使载架及其焊接电极28，30保持在许可温度并且避免焊接期间过热。该冷却系统可以包括外部冷却管线46和内部冷却管线，用以使冷却剂通过载架32循环并且循环至电极28，30。冷却剂优选是水，但是当然不限于水，并且也可以是其他物质。

取决于载架32是如何致动，载架32可以被标引在第一位置和第二位置。标引能够通过标引部件(例如配合在一起的突出部和凹部)在第一位置和第二位置中的每一处进行。在图3最佳所示的实施例中，例如，第二焊枪臂20的主体34包括突出部48，并且底面54包括第二凹部50和第三凹部52。突出部48具有圆形，并且在切口40处略微突出其周围表面。并且，如图3所描绘，当载架32放在第一位置时，突出部48位于第二焊接电极28的下面。另选地，如果伺服电动机用于旋转载架32，那么能够通过编程该伺服电动机轻易地控制旋转度。在这种情况下，尽管标引部件一定能与伺服电动机-起使用，但其可以是不必要的。

使第二凹部50和第三凹部52成形为容纳突出部48的插入，并且这样，第二凹部50和第三凹部52具有与突出部48互补的圆形形状。本文中，凹部50，52是设定在载架32的底面54中的凹陷部，其中，第二凹部50位于第二焊接电极28的下面，第三凹部52位于第二焊接电极30的下面。图3示出了配合在一起的突出部48和第二凹部50，因此建立了将载架32标引在第一位置的标引部件。同样地，虽然没有示出，突出部和第三凹部52能够同样地配合在一起以建立标引部件，标引部件在载架32旋转时将载架32标引在第二位置。配合的突出部48与凹部50，52在电阻点焊期间将载架32保持在第一位置或第二位置。然而，在其他实施例中，标引部件可呈现与本文示出和描述不同的形状、尺寸和位置；例如，两个突出部能够从载架32的底面54延伸(代替第二凹部50和第三凹部52)，而且，单一凹部能够位于主体34(代替突出部48)以实现相同的标引效果。

除了在标引时使用之外，标引部件(通过突出部48和凹部50，52中的一个包含在实施例中)也可以用于在焊接期间传递电流，在焊接期间承受施加的力，或者二者兼而有之。为了传递电流，突出部48可以由表现出合适导电率的材料构成，例如，以上关于载架32阐述材料，例如类似铍铜RWMA3级合金的硬铜合金材料，使得电流可以在突出部和第二焊枪臂20的主体34之间传递，并且最终当标引部件建立时通过载架32。例如，当载架32被标引在如图所示的图3中的第一位置时，电流穿过第二焊枪臂20的主体34，通过突出部48，通过配合凹部50，通过载架32，并到达第一焊接电极28，或者如果电流反向流动则反之亦然，。并且，当载架被标引在第二位置时，电流穿过第二焊枪臂20的主体34，通过突出部48，通过配合凹部52，通过载架32，并且到达第二焊接电极30，或如果电流反向流动则反之亦然

优选地，电流只通过配合突出部48和凹部50或52传递至载架32。实际上，同上所述，载架32的支杆42是电绝缘的，因此不能与第二焊枪臂20的主体34交换电流。此外，为进一步只通过标引部件隔离电流，在载架32的底面54与主体34的对面之间存在间隙56。考虑到电阻点焊事件期间采用的电流电平，该间隙56阻止了载架32与主体34之间不需要的物理接触，并且足够大到防止载架32与主体34之间的放电。电阻点焊期间载架32与主体34之间仅有的物理接触，以及因此仅用于载架32与主体34之间流动的电流的导线管都是通过突出部48与第二凹部50或第三凹部52中的一个，这取决于载架的位置(第一标引位置或第二标引位置)。

当第二焊枪臂20抵靠第二工件16挤压第一焊接电极28或第二焊接电极30时，力施加在载架32上。在本实施例中，在载架32与主体34之间，力被配合的突出部48与凹部50或52所承受。突出部48与凹部50，52设计与构造成具有足够的稳健性以承受与重复点焊事件相关联的施加的力。因此，通过配合的突出部48与凹部50或52，力得以从载架32传递至主体34。

此外，一个或多个弹簧58可设置在载架32的底面54以及第二焊枪臂20的主体34之间，以助于将配合的突出部48和凹部50或凹部52分开并使它们处于未配合状态。当准备点焊或在点焊过程中第二焊接电极28或第三焊接电极30夹持抵靠第二工件16时，一个或多个弹簧58受到施加在载架32上的力，继而在突出部48和凹部50或凹部52之间建立配合。相反地，当第二焊接电极28或第三焊接电极30没有夹持抵靠第二工件16时，一个或多个弹簧58使载架32和主体34彼此远离地偏置。突出部48和凹部50或凹部52因此更容易因一个或多个弹簧58而处于未配合状态，且因此空隙被提供用于载架32旋转并在需要时交换第一焊接电极28和第二焊接电极30。

具有传递电流和/或承受力的标引部件使得不再需要载架32和主体34中其他部位的构造以满足这些相同的功能。用于类似目的以传递电流并承受力的先前已知构造在一些情况下比预期更为复杂。例如，电缆和层压分流器有时用来传递电流，且各种结构用来承受力。虽然电缆、层压分流器以及结构在一些实施例中可能仍旧是合适的，但突出部48和凹部50、52相对而言简单得多。

图4描绘了电阻点焊组件110的另一实施例。本实施例和图1至图3实施例之间的类似部件具有通过添加数字一百(100)而进行区分的参考标号。对类似部件的描述可能没必要在此进行重复。在图4的实施例中，第二焊枪臂120与图1至图3的第二焊枪臂20相同。简而言之，如前所述，第二焊枪臂120具有支撑第二焊接电极128和第三焊接电极130的载架132。

然而，组件110的第一焊枪臂160具有与图1至图3的第一焊枪臂18不同的设计和构造。如图4所示，第一焊枪臂160具有与第二焊枪臂120相同的设计和构造。第一焊枪臂160具有支撑第一焊接电极164和第四焊接电极166的第二载架162。第二载架162以及第三焊接电极164和第四焊接电极166具有与先前参照图1至图3描述的载架32相同的设计、构造和功能。例如，第三焊接电极164被定制成结合钢工件使用，且第四焊接电极166被定制成结合铝工件使用。第二载架162通过旋转运动在第一位置和第二位置之间交换第三焊接电极164和第四焊接电极166。且第二载架162通过标引部件标引在第一位置和第二位置之间，该标引部件诸如与第一凹部150或第四凹部152配合的突出部148，其还可用来在焊接过程中传递电流和/或承受施加的力。图4的实施例可在电阻点焊工件堆叠体112中的钢工件和铝工件的不同组合时提供甚至更高的效率和灵活性。

最后，应该理解的是，附图示意性地描绘了电阻点焊组件10的部件，且某些设计和构造在生产中将不可避免地被改变。例如，载架32和其基座44的宽度、长度以及形状可改变。在其中载架32与工件堆叠体12深度重叠的情况下被操纵以用于实施电阻点焊的应用中，基座44可超过图中所示大幅被加长，使得不工作电极与工件堆叠体12的终端边缘间隔开且与工件堆叠体12保持不接触。可选地，如图5所示，第三焊接电极30可定位成邻近工件堆叠体12且处于与其重叠深度。在该位置中，第三焊接电极30可与工件堆叠体12保持不接触，或由于在此特定位置，电流将不在第一焊接电极26和第三焊接电极30之间交换，第三焊接电极30可与工件堆叠体12接触。同时，电极28，30示出在载架32的较短电极安装架上，且它们的安装架高度可能超过图中所示大幅增加。

上面对优选示例性实施例以及相关示例的描述在本质上仅是描述性的；它们并非旨在限制以上权利要求书的范围。所附权利要求书中所使用的每个术语应当被给与其通常的习惯含义，除非在说明书中另外具体清晰地说明。

Claims (10)

1.一种电阻点焊具有钢工件和铝工件的不同组合的工件堆叠体的方法，所述方法包括：

提供包括一对钢工件或一对铝工件的第一工件堆叠体，并提供包括钢工件和铝工件的第二工件堆叠体；

提供具有第一焊接电极的第一焊枪臂，并提供具有支撑第二焊接电极和第三焊接电极的可旋转载架的第二焊枪臂；

使所述第一工件堆叠体处于所述第一焊枪臂和所述第二焊枪臂之间，并使电流流过所述第一工件堆叠体且在所述第一焊接电极和所述第二焊接电极之间流过；

旋转所述载架；和

使所述第二工件堆叠体处于所述第一焊枪臂和所述第二焊枪臂之间，并使电流流过所述第二工件堆叠体且在所述第一焊接电极和所述第三焊接电极之间流过。

2.如权利要求1所述方法，其中，当电流流过所述第一焊接电极和所述第二焊接电极之间的所述第二工件堆叠体时，所述第三焊接电极面向所述铝工件且与所述第一焊接电极轴向对齐。

3.如权利要求1所述的方法，其还包括：

提供具有第四焊接电极的所述第一焊枪臂，所述第一焊接电极和所述第四焊接电极都被支撑在第二载架上；

旋转所述第二载架；以及

使第三工件堆叠体处于所述第四焊接电极与所述第二焊接电极或所述第三焊接电极之间，并且使电流流过所述第四焊接电极与所述第二焊接电极或所述第三焊接电极之间的所述第三工件堆叠体。

4.如权利要求1所述的方法，其中旋转所述载架涉及在第一位置与第二位置之间标引所述载架，当所述载架在所述第一位置时所述第一焊接电极和所述第二焊接电极相互对齐以使电流在所述第一焊接电极与所述第二焊接电极之间流过，并且当所述载架在所述第二位置时所述第一焊接电极和所述第三焊接电极相互对齐以使电流在所述第一焊接电极和所述第三焊接电极之间流过。

5.如权利要求4所述的方法，其中通过包括配合在一起的突出部和凹部的标引部件来实现在所述第一位置和所述第二位置的每一个处标引所述载架。

6.如权利要求5所述的方法，其还包括：

当电流流过所述第一焊接电极与所述第二焊接电极之间的所述第一工件堆叠体时，使所述第二焊枪臂与所述载架之间的电流流过将所述载架标引在所述第一位置的所述标引部件；以及

当电流流过所述第一焊接电极与所述第三焊接电极之间的所述第二工件堆叠体时，使所述第二焊枪臂与所述载架之间的电流流过将所述载架标引在所述第二位置的所述标引部件。

7.如权利要求6所述的方法，其中当电流流过所述第一焊接电极与所述第二焊接电极之间的所述第一工件堆叠体时，将所述载架标引在所述第一位置的所述标引部件承载施加在所述载架上的力，并且其中当电流流过所述第一焊接电极与所述第三焊接电极之间的所述第二工件堆叠体时，将所述载架标引在所述第二位置的所述标引部件承载施加在所述载架上的力。

8.如权利要求5所述的方法，其中所述第二焊枪臂包括突出部且所述载架包括分别在所述第二焊接电极和所述第三焊接电极下面的所述载架的底面中的第二凹部和第三凹部，并且其中将所述载架标引在所述第一位置的步骤包括将所述突出部容纳在所述第二凹部中，并且其中将所述载架标引在所述第二位置的步骤包括将所述突出部容纳在所述第三凹部中。

9.如权利要求1所述的方法，其还包括将冷却剂输送到所述载架且输送到所述第二焊接电极和所述第三焊接电极。

10.如权利要求1所述的方法，其中旋转所述载架涉及围绕单个轴线且相对于所述第二焊枪臂的主体旋转所述载架。