CN113424040A - 用于对绞合导线与接触件之间的材料锁合的接合连接进行检查的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对绞合导线(12)与接触件(14)之间的材料锁合的接合连接(10)进行检查的方法，该方法包括以下步骤：借助于固定装置(24)来固定所述绞合导线(12)的具有多根材料锁合地彼此连接的单线的焊接节点(20)；借助于至少间接地作用在所述接触件(14)上的检查装置(28)通过所述接触件(14)从所述绞合导线(12)上的脱落来破坏所述接合连接(10)。此外，本发明涉及一种用于对绞合导线(12)与接触件(14)之间的材料锁合的接合连接(10)进行检查的系统(22)。

Description

用于对绞合导线与接触件之间的材料锁合的接合连接进行检 查的方法和系统

技术领域

本发明涉及用于对绞合导线与接触件之间的材料锁合的接合连接进行检查的一种方法和一种系统。

背景技术

材料锁合地连接的接合件、尤其是超声波焊接的、激光焊接的或者电阻硬钎焊的连接的质量在制造中通常无法无破坏地来确定。因此，常见的是，以抽样方式通过为了分开接合件而需要的最大的断裂力来检查材料锁合的接合连接的质量。

在汽车工业中，这首先涉及绞合导线与接触件或者绞合导线彼此间的超声波焊接的连接。通常在断裂试验时将这样的接合件分开，方法是：将所述接触件夹紧并且用线性的拉力装置在绞合导线的电缆上进行拉拽或者在存在多根绞合导线的情况下从所谓的接头中将其拉出或者拉断。

不过存在以下情况，在所述情况中不可能固定地夹紧接触件。尤其在所述接触件的板厚相当小并且其宽度仅仅稍许大于绞合导线的所谓的焊接节点的宽度时就可能是这种情况，所述焊接节点是相关的绞合导线的材料锁合地彼此连接的绞合线。这样的连接无法以前面所描述的方式来检查。

发明内容

本发明的任务是，提供一种解决方案，借助于该解决方案能够特别容易并且可靠地检查并且对于特定的接合连接来说尤其检验绞合导线与接触件之间的材料锁合的接合连接。

该任务通过具有独立权利要求的特征的、用于对绞合导线与接触件之间的材料锁合的接合连接进行检查的一种方法和一种系统来解决。本发明的有利的设计方案连同适宜的并且重要的改进方案在从属权利要求中得到了说明。

对于所述按本发明的用于对绞合导线与接触件之间的材料锁合的接合连接进行检查的方法来说，至少间接地借助于固定装置来固定所述绞合导线的具有多根材料锁合地彼此连接的单线的焊接节点。为了检查所述材料锁合的接合连接，而后通过接触件从绞合导线上的脱落并且更确切地说借助于至少间接地作用在接触件上的检查装置来破坏所述接合连接。

所述固定装置比如能够是一种夹紧装置，借助于该夹紧装置来夹紧所述焊接节点，其中比如随后将所述接触件的板片分离。对于绞合线与接触件的典型的连接来说，因此取代如以往一样夹紧接触件并且给绞合线去皮的做法，换而言之相反将绞合导线的焊接节点夹紧并且比如通过去皮来分离所述接触件。因此，在进行开头所描述的传统的检查时使所述绞合导线变形，而对于本发明来说则在破坏所述接合连接的情况下使接触件从绞合导线上脱落，以用于检查绞合导线与接触件之间的材料锁合的接合连接。

所述按本发明的方法的优点尤其是，在设计焊接几何形状时再也不必考虑到对于材料锁合的连接的检查。与开头所描述的传统的检查方法相比，所述接触件的变形是受欢迎的并且对所述连接的分开来说是必要的。刚好对于薄板来说，在传统的检查方法中所述接触件会不受欢迎地变形，这会导致检查结果的高的离散度。对于其宽度仅仅稍许大于焊接节点的宽度的接触件来说，只能运用新开发的检查方法。在所述新的检查方法中，也必须仅仅在其他位置处将所述接触件夹紧，以用于进行力传递。由此，直接解决开头所描述的问题，对于所述问题来说所述接触件的固定的夹紧是不可能的，尤其如果所述接触件的板厚很小并且其宽度仅仅稍许大于焊接节点的宽度。

开头所描述的传统的检查的另一个缺点在于，通过所测量的断裂力不能确定或者查明所述材料锁合的接合连接的实际强度。借助于传统的检查来检验的材料锁合的连接在实际上比如可能在接合区中具有比其他区域低的强度，尽管用传统的方法不一样地表明这一点。

其原因尤其在于，通过传统的检查过程产生额外的统计上的离散度，因为在检查时负荷情况包括绞合线或者绞合导线的弯曲。通过所述绞合线及焊接节点的弯曲(在分开过程的期间)，单线彼此间松开——与分层相类似——并且由此导致更大的离散度。所述单线的层的随机变化引起的结果是，实际的负荷情况始终在不受控制的情况下是不同的。而对于按本发明的方法来说，检查时的负荷情况比在开头所描述的传统的检查中明确。由此，更好地反映各个焊接或者材料锁合的连接的质量。借助于所述按本发明的方法，能够将最大的断裂力用作质量标准。在此不查明连接的强度，因为在去皮试验时存在不均匀的应力状态。不过能够查明所谓的去皮阻力，方法是：将最大的断裂力除以断裂区的宽度。

本发明的一种可能的实施方式规定，查明为了使接触件脱落而最大借助于检查装置来施加的力并且在此基础上对所述材料锁合的连接的质量进行评估。通过这种方式，在检查所述材料锁合的接合连接时，能够非常容易地在最大所施加的力的基础上查明通过破坏来检查的接合连接的质量。也能够取代最大所施加的力而根据用于对材料锁合的接合连接进行检查的系统的构造来查明最大所施加的力矩，而后从该最大所施加的力矩中计算最大的断裂力。

本发明的另一种可能的实施方式规定，在使所述接触件脱落之前移去布置或者模制在所述接触件上的插塞区域并且此后所述检查装置直接作用在接触件上、比如作用在接触件的焊接区域上，以用于使接触件从绞合导线上脱落。由此，能够确保将所述接触件特别可靠地固定在检查装置上，因此也能够特别可靠地进行所述接触件的脱落过程。“插塞区域”是指所述接触件的以下区域，所述区域能够与配对件、比如刀口式插头或者插口建立电接触。这个区域能够由相同的基材来制造，有待检查的接合连接或者所述接合连接的焊接区域也由所述基材所构成。对于插口触头来说，围绕着这个插塞区域经常布置了优质钢“超弹簧”，其具有壳体的形状。刚好这个插塞区域能够完整地与所述超弹簧一起分离。

但是，作为替代方案，也可能的是，放弃提到的插塞区域的移去。在这种情况下，在而后借助于所述检查装置在破坏接合连接的情况下使所述接触件从绞合导线上脱落之前，比如能够通过所述检查装置将所述接触件的板片与插塞区域一起夹紧。

按照本发明的另一种可能的实施方式来规定，所述固定装置具有两个夹紧块，所述焊接节点被夹紧并且由此被固定在所述夹紧块之间。通过这种方式，能够特别可靠地固定所述绞合导线的焊接节点。为此必须容易地使所述夹紧块仅仅朝彼此运动，因此可靠地固定布置在所述夹紧块之间的焊接节点。

本发明的另一种可能的实施方式规定，所述检查装置具有两个夹紧块，所述接触件至少间接地被夹紧在所述夹紧块之间并且为了使所述接触件脱落而至少基本上横向于绞合导线的纵向方向向其加载拉力。由此产生已经提到的去皮过程，按照所述去皮过程在破坏接合连接的情况下使所述接触件从绞合导线上脱落。因此，借助于所述检查装置来容易地将至少间接地被夹紧在两个夹紧块之间的接触件横向于主延伸方向并且由此沿着绞合导线的方向从所述绞合导线上拉去，因此使所述接触件在材料锁合的接合连接的接合区中逐渐地从绞合导线上脱落。

按照本发明的另一种可能的实施方式来规定，首先使所述接触件的自由的端部区域横向于绞合导线的纵向方向弯曲出去并且此后向其加载拉力。优点在于，所述检查装置不必首先进行所提到的弯曲过程。换而言之，比如能够规定，借助于其他装置或者通过工人使所述接触件的所提到的自由的端部区域首先横向于绞合导线的纵向方向弯曲出去并且此后才借助于检查装置向其加载拉力。这一点尤其能够是有利的，如果所述检查装置本身不能实现特别快的移动运动。在这种情况中，在必须施加而后相对地讲必须执行小的往复直线运动的拉力之前，首先通过所述接触件的自由的端部区域的弯曲来实现所述运动的大部分。由此，能够在所述检查方法中节省时间。

本发明的一种作为替代方案的可能的实施方式规定，所述检查装置具有辊，所述接触件至少间接地被固定在所述辊的外周面上并且通过所述辊的旋转使所述接触件从绞合导线上脱落。通过辊直径的相应的尺寸设计，能够相应地调节有待施加在辊上的力矩。如果所述辊比如具有很大的圆周或者很大的直径，则产生相应有利的传动比，因此在所述辊本身上根本不必施加特别高的力矩，以用于使所述接触件从绞合导线上脱落。尤其所述接触件的预弯曲在这种情况下根本是不必要的，因为所述接触件的板片容易通过辊的旋转和由此引起的移动来本身进行弯曲。不过，通过很大的直径能够将所述焊接节点从夹紧状态中拉出来，因为由此需要很高的力来用于分开所述连接。因此，要合适地选择所述直径，使得所述焊接节点在整个分开过程的期间可靠地留在夹紧状态中。

按照本发明的另一种可能的实施方式来规定，在使所述接触件脱落的期间使所述固定装置如此相对于检查装置运动，使得沿着所述绞合导线的纵向方向移动的脱落线的相对位置相对于所述检查装置至少基本上保持不变，其中在所述脱落线处所述接触件从绞合导线上松开。这一点尤其在本实施方式中是有意义的并且有利的，如果所述检查装置具有所提到的辊。在这种情况中，特别有利的是，在使所述接触件脱落的期间使所述固定装置如此相对于检查装置运动，使得所述移动的脱落线的相对位置相对于检查装置至少基本上保持不变。比如，能够使所述固定装置本身主动地并且与辊的旋转同步地运动。所述辊的旋转与所述固定装置的平移运动的同步比如能够通过机械的耦合、比如通过齿条驱动装置或类似器件来实现。

本发明的另一种可能的实施方式规定，所述固定装置以能平移运动的方式得到了支承并且根据移动的脱落线被跟踪，以用于相对于所述检查装置来至少基本上不变地保持移动的脱落线的相对位置。所述可平移运动的支承比如能够通过以能平移运动的方式得到支承的滑座等等来进行。所述滑座本身在此能够主动地被驱动，从而能够实现所述检查装置的辊的旋转与所述固定装置的平移运动之间的前面已经提到的运动同步。在其他的实施方式中所述检查装置具有两个夹紧块，所述接触件至少间接地被夹紧在所述夹紧块之间并且为了使所述接触件脱落而至少基本上横向于绞合导线的纵向方向向所述夹紧块加载拉力，在所述其他实施方式中所述固定装置也能够以能平移运动的方式得到支承并且根据移动的脱落线被跟踪，以用于相对于检查装置至少基本上保持移动的脱落线的相对位置。在这种情况中，一种力的矢量与所述脱落线相交，其中按照所述力的矢量将拉力施加在所述接触件上。换句话说，由此能够将所述脱落线基本上垂直地布置在力作用点的下方，所述检查装置在所述力作用点处作用在所述接触件上。由此，能够获得特别精确的检查结果，因为仅仅横向于绞合导线的纵向方向并且由此横向于接合面来至少基本上施加借助于所述检查装置来施加的力的分量。这至少在摩擦在所述滑座的平移运动中保持很小水平时适用。

所述按本发明的用于对绞合导线与接触件之间的材料锁合的接合连接进行检查的系统包括用于对绞合导线的具有多根材料锁合地彼此连接的单线的焊接节点进行固定的固定装置并且包括检查装置，所述检查装置被设计用于为了破坏所述接合连接而至少间接地作用在接触件上并且使所述接触件从绞合导线上脱落。所述按本发明的方法的有利的设计方案可以视为所述按本发明的系统的有利的设计方案并且反之亦然，其中所述系统尤其具有用于执行方法步骤的器件。

本发明的其他优点、特征和细节从以下对于可能的实施例的描述中并且借助于附图来得出。前面在说明书中所提到的特征和特征组合以及下面在附图说明书中并且/或者在附图中单独示出的特征和特征组合不仅能够在相应说明的组合中、而且能够在其他组合中或者单独地使用，而不离开本发明的范围。

附图说明

附图示出如下：

图1示出了绞合导线与板状的接触件之间的材料锁合的接合连接的透视图，在所述接触件上还安置或者模制了插塞区域；

图2示出了接合连接的另一透视图，其中所述插塞区域被从板状的接触件上移去；

图3示出了用于对所述材料锁合的接合连接进行检查的系统的第一种实施方式的示意性的透视图，其中所述系统尤其具有检查装置，借助于该检查装置将所述板状的接触件向上从绞合导线上拉开；并且

图4示出了所述系统的另一种实施方式的示意性的透视图，其中该系统为了使接触件从绞合导线上脱落而具有辊状的检查装置。

在附图中，相同的或者功能相同的元件已经设有相同的附图标记。

具体实施方式

材料锁合的接合连接10以透视图在图1中示出。所述材料锁合的接合连接10处于绞合导线12与板状的接触件14之间。在所述板状的接触件14上在此还布置或者模制了示意性地勾画出的插塞区域16。所述绞合导线12被绝缘套18包围，所述绝缘套绝缘地包围所述绞合导线12的在这里未详细标明的单线。

在未详细标明的、作为搭接接头来构成的接合区域中，所述绞合导线12具有所谓的焊接节点20，该焊接节点包括多根材料锁合地彼此连接的单线。如果比如借助于超声波焊接建立了所述材料锁合的接合连接10，那就产生了冷焊接，因此所述绞合导线12的单线在焊接节点20的区域中材料锁合地彼此连接并且这个焊接节点20又材料锁合地与板状的接触件14相连接。

在图2中以另一透视图示出了所述材料锁合的接合连接10，其中仅仅所述插塞区域16被从板状的接触件14上移去。尤其在汽车环境中，重要的是，能够确定如此材料锁合地彼此连接的、呈绞合导线12和接触件14的形式的接合件的质量。下面要借助于以下附图详细地对一种用于检查材料锁合的接合连接10的质量的方法进行解释。

在图3中以示意性的透视图示出了一种用于对材料锁合的连接10进行检查的系统22的第一种实施方式。所述系统包括一个具有两个夹紧块26的、用于固定焊接节点20的固定装置24。此外，所述系统22包括仅仅示意性地勾画出的检查装置28，该检查装置本身又具有两个夹紧块30，所述板状的接触件14的自由的端部32能够被夹紧在所述两个夹紧块30之间。

为了检查绞合导线12与接触件14之间的材料锁合的接合连接10，首先将所述焊接节点20夹紧在两个夹紧块26之间并且由此加以固定。使所述两个夹紧块26朝彼此运动，因此将所述焊接节点20夹紧在夹紧块26之间。随后能够将所述自由的端部32比如向上弯曲到这里所示出的位置中，这比如能够由工人来手动地进行。随后将所述向上弯曲的自由的端部32夹紧在所述检查装置28的两个夹紧块30之间。此后，借助于所述作用在接触件14的自由的端部32上的检查装置28通过接触件14从绞合导线12上的脱落来破坏所述接合连接，以用于对其进行检查。为了使所述接触件14脱落，至少基本上横向于所述绞合导线12的纵向方向向所述接触件14加载拉力F。

因此，在这里示出的具体的实施方式中，将所述板状的接触件14直接夹紧在检查装置28的两个夹紧块30之间。因为所述板状的接触件14相对于在这里未详细标明的接合区至少基本上以直角被拉下，其中在所述接合区中所述绞合导线12以其焊接节点20被连接在接触件14上，所以如已经提到的那样使所述自由的端部32以优选90°的幅度从绞合导线12弯曲出去。但是，作为替代方案，也可能的是，所述自由的端部32没有由人员事先弯曲。换而言之，它也能够通过所述夹紧块30的沿着所施加的拉力F的力作用线的方向的自动定向在检查方法的期间自动地弯曲。也可能的是，根本没有首先移去这里未示出的插塞区域16。换而言之，在这种情况下，能够将所述板状的接触件14与插塞区域16一起夹紧在检查装置28的夹紧块30之间。所述接触件14也能够用特殊的夹紧块被夹持在自由的端部32上、也就是被夹持在插塞区域16与焊接节点20的端侧之间的短的板条上。通过特殊的夹紧块，所述插塞区域16的分离同样变得多余。

在图4中以示意性的透视图示出了所述用于对绞合导线12与板状的接触件14之间的材料锁合的接合连接10进行检查的系统22的另一种可能的实施方式。所述系统22的这种实施方式与在图3中示出的实施方式的区别在于辊34和夹紧机构36，它们取代了所述两个夹紧块30。在所述辊34上、更详细地讲在其外周面38上，借助于夹紧机构36来固定所述板状的接触件14并且通过辊34的旋转来使所述板状的接触件14从绞合导线12上脱落。

因此，在这种实施方式中，将所述板状的接触件14夹紧到辊34上，随后通过力矩M的施加来使所述辊34旋转。所述板状的接触件14的预弯曲在这种情况下是不必要的，因为所述接触件14通过辊34的旋转并且由此自发地相应地进行弯曲。在使所述接触件14脱落的期间使所述固定装置24如此相对于检查装置28并且由此相对于旋转的辊34运动，使得沿着绞合导线12的纵向方向移动的在这里未详细标明的脱落线的相对位置相对于所述检查装置28至少基本上保持不变，其中在所述脱落线处所述接触件14从绞合导线12上松开。

所述固定装置24比如能够在其夹紧块26上以能平移运动的方式在这里未示出的滑座上得到了支承并且根据移动的脱落线被跟踪，以用于相对于检查装置28至少基本上不变地保持移动的脱落线的相对位置。尤其在所述板状的接触件14没有紧贴到辊34上、也就是说没有面状地与辊34接触时，使所提到的滑座优选主动地并且与辊34的旋转同步地运动。“所提到的脱落线”也能够是指一种断裂区，在该断裂区中进行去皮过程或者板状的接触件14从绞合导线12上脱落的过程。由于力的平衡，所述断裂区或者断裂线通常会至少基本上直接在力作用点下面定向。尤其在这种情况下，所提到的滑座的、与辊34的旋转同步的主动的运动是有利的。所述辊34的旋转与所述滑座运动之间的这种同步比如能够通过以下方式来实现，即：它们通过齿条驱动装置来彼此耦合。

在这两种实施方式中，比如能够规定，查明在使接触件14脱落时最大借助于检查装置28施加的力、也就是拉力F的最大量值或者在此最大施加的力矩M并且在所述两个参量之一的基础上查明所述材料锁合的连接10的质量。在所述系统22的两种实施方式中，在所解释的处理方式中特殊的优点在于，不是将所述接触件14固定并且使所述绞合导线12脱落，而是以刚好相反的方式来进行处理，方法是：将所述绞合导线12的焊接节点20固定在夹紧块26中并且将拉力F或者力矩M施加在接触件14上，以用于对所述接合连接10进行检查。

附图标记列表：

10 接合连接

12 绞合导线

14 接触件

16 插塞区域

18 绝缘套

20 绞合导线的焊接节点

22 系统

24 固定装置

26 固定装置的夹紧块

28 检查装置

30 检查装置的夹紧块

32 接触件的自由的端部

34 辊

36 夹紧机构

38 外周面

F 拉力

M 力矩

Claims (11)

1.方法，用于对绞合导线(12)与接触件(14)之间的材料锁合的接合连接(10)进行检查，该方法包括以下步骤：

-借助于固定装置(24)来固定所述绞合导线(12)的具有多根材料锁合地彼此连接的单线的焊接节点(20)；

-借助于至少间接地作用在所述接触件(14)上的检查装置(28)通过所述接触件(14)从所述绞合导线(12)上的脱落来破坏所述接合连接(10)。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

查明为了使所述接触件(14)脱落而最大借助于所述检查装置(28)来施加的力(F)并且在此基础上对所述材料锁合的连接的质量进行评估。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

在使所述接触件(14)脱落之前移去布置或者模制在所述接触件(14)上的插塞区域(16)并且此后所述检查装置(28)直接作用在接触件(14)上，以用于使所述接触件(14)从所述绞合导线(12)上脱落。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

所述固定装置(24)具有两个夹紧块(26)，所述焊接节点(20)被夹紧并且由此被固定在所述夹紧块(26)之间。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

所述检查装置(28)具有两个夹紧块(30)，所述接触件(14)至少间接地被夹紧在所述夹紧块(30)之间并且为了使所述接触件(14)脱落而至少基本上横向于所述绞合导线(12)的纵向方向向其加载拉力(F)。

6.根据权利要求5所述的方法，

其特征在于，

首先使所述接触件(14)的自由的端部区域横向于所述绞合导线(12)的纵向方向弯曲出去并且此后向其加载拉力(F)。

7.根据权利要求5所述的方法，

其特征在于，

向所述接触件(14)的自由的端部区域加载拉力(F)并且由此使其横向于所述绞合导线(12)的纵向方向弯曲出去。

8.根据权利要求1到4中任一项所述的方法，

其特征在于，

所述检查装置(28)具有辊(34)，所述接触件(14)至少间接地被固定在所述辊(34)的外周面(38)上并且通过所述辊(34)的旋转使所述接触件(14)从所述绞合导线(12)上脱落。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

在使所述接触件(14)脱落的期间使所述固定装置(24)如此相对于所述检查装置(28)来运动，使得沿着所述绞合导线(12)的纵向方向移动的脱落线的相对位置相对于所述检查装置(28)至少基本上保持不变，其中在所述脱落线处所述接触件(14)从所述绞合导线(12)上松开。

10.根据权利要求9所述的方法，

其特征在于，

所述固定装置(24)以能平移运动的方式得到了支承并且根据移动的脱落线被跟踪，以用于相对于所述检查装置(28)来至少基本上不变地保持所述移动的脱落线的相对位置。

11.系统(22)，用于对绞合导线(12)与接触件(14)之间的材料锁合的接合连接(10)进行检查，该系统包括：

-用于对所述绞合导线(12)的具有多条材料锁合地彼此连接的单线的焊接节点(20)进行固定的固定装置(24)；以及

-检查装置(28)，该检查装置被设计用于为了破坏所述接合连接(10)而至少间接地作用在所述接触件(14)上并且使所述接触件(14)从所述绞合导线(12)上脱落。

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