ES2295716T3

ES2295716T3 - Soporte de electrodos para una maquina de soldadura por resistencia con sensor de ultrasonidos integrado.

Info

Publication number: ES2295716T3
Application number: ES04004480T
Authority: ES
Inventors: Michael Dr. Platte; Heinz-Ullrich Muller; Michael Dr. Lach; Volker Arndt
Original assignee: Bosch Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2024-02-27
Also published as: US20040206728A1; DE502004005306D1; DE10313288A1; ATE376471T1; EP1462204A1; US7256365B2; EP1462204B1

Abstract

Dispositivo de fijación para la fijación de electrodos de soldar por resistencia, con un brazo (15) portaelectrodos y con un elemento (40) de unión para unir y/o fijar un electrodo (10) con un brazo (15) portaelectrodos de una instalación de soldadura por resistencia, comprendiendo el elemento de unión, un cuerpo de base y un sensor (41) para la introducción de ondas ultrasónicas en el electrodo, y/o para la recepción de ondas ultrasónicas, de preferencia de ondas ultrasónicas transversales o de ondas ultrasónicas con componente principalmente transversal, en especial de ondas de corte y/o de torsión, caracterizado porque el elemento de unión es un elemento (40) de apriete que presenta un contorno interior adaptado al contorno exterior del electrodo (10), y se puede unir mediante un atornillado (51, 52) con una placa (50) antagonista, estando realizada la placa (50) antagonista de preferencia de una sola pieza con el brazo (15) portaelectrodos, como prolongación de forma de voladizo del brazo (15) portaelectrodos.

Description

Soporte de electrodos para una máquina de soldadura por resistencia con sensor de ultrasonidos integrados.

Ámbito técnico

La invención se refiere a un dispositivo de fijación de una instalación de soldadura para soldar por resistencia, según el preámbulo de la reivindicación 1. Un dispositivo semejante de fijación se conoce por el documento DE 199 37 179 A1.

Estado actual de la técnica

Para el mando del desarrollo de un proceso de soldadura, en especial para el mando del desarrollo del proceso de soldadura al soldar por puntos por resistencia, se ha comprobado como aprovechable de muy buena manera, penetrar con ondas ultrasónicas la zona a soldar durante el proceso de soldadura, y utilizar la tasa de absorción acústica o el nivel residual acústico que queda después de la penetración de ondas ultrasónicas, como variable activa para el mando del desarrollo. El procedimiento físico básico para ello, está descrito en la solicitud internacional de patente WO 94/03799. Como se expone aquí, se penetra la zona a soldar o se penetran las piezas a presionar durante el proceso de soldadura, con ondas de corte o transversales, estando colocado en el adaptador del electrodo de un primer electrodo de los dos de soldar opuestos, un emisor de ultrasonidos para producir ondas ultrasónicas, y para introducir estas sondas ultrasónicas en el adaptador del electrodo en la dirección de la zona a soldar. En el adaptador del electrodo del segundo electrodo de soldar que está opuesto al primer electrodo de soldar, está dispuesto, además, un receptor para la recepción del ultrasonido que atraviesa la zona a soldar. Partiendo del emisor de ultrasonidos, la señal ultrasónica emitida recorre como sonido propagado por estructuras sólidas, el adaptador del primer electrodo hasta el producto a soldar, por ejemplo, dos chapas a soldar una con otra, y atraviesa este para a continuación llegar a través del adaptador del segundo electrodo, al receptor de ultrasonidos. El nivel acústico recibido se transforma aquí en una señal eléctrica y se alimenta como magnitud de entrada al aparato de mando, como variable activa para el mando de la intensidad de la corriente de soldadura con la que se aplican los electrodos de
soldar.

Aquí se ha comprobado que la utilización de ondas ultrasónicas transversales, u ondas ultrasónicas con gran proporción transversal, es especialmente bien apropiada para el dictamen del estado de la soldadura y para el mando del proceso de soldadura. Las ondas ultrasónicas transversales se amortiguan con especial intensidad durante el paso a través de una lente líquida como la que se genera al soldar, como lente de soldadura, a partir del metal fundido. Por lo tanto, sobre la base de la medición del amortiguamiento de la intensidad ultrasónica emitida, es posible una declaración fiable sobre la configuración y tamaño de la lente de soldadura, que puede utilizarse como magnitud de reglaje para un desarrollo del mando del proceso de soldadura.

Un criterio esencial para una buena factibilidad del procedimiento es también, junto a la utilización de ondas ultrasónicas apropiadas, en especial el tipo de introducción del sonido en el electrodo, la propagación del sonido en los electrodos, y finalmente la recepción del sonido. En el documento WO 94/03799 el emisor de ultrasonidos y el receptor de ultrasonidos, están fijados para ello en los adaptadores de los electrodos, o en los portaelectrodos. Los emisores y receptores de ultrasonidos son aquí palpadores de ondas de corte que contienen elementos piezoeléctricos, y que al excitarse por una tensión eléctrica, realizan un movimiento de corte, o a la inversa, al excitarse por un movimiento de corte, generan una tensión de recepción. Para conseguir una emisión proporcionalmente lo más alta posible de las ondas ultrasónicas en la dirección del producto a soldar, así como también una recepción dirigida de las ondas sonoras, en la WO94/03799 se propone utilizar cuñas suplementarias debajo de los emisores y receptores. De este modo se consigue una orientación de la radiación sonora en la dirección del eje central del electrodo.

No obstante, en la disposición conocida por el documento WO 94/03799 es desventajoso que la disposición de los emisores de ultrasonidos y de los receptores de ultrasonidos, es costosa de concebir y de realizar. Para cada aplicación hay que preparar expresamente portaelectrodos o electrodos provistos con emisores o receptores.

En el escrito de presentación de un invento DE 199 37 479 A1 se describe una disposición de sensores en la que los soportes de los sensores, presentan escotaduras para el alojamiento del emisor o del receptor y, por tanto, permiten una introducción del sonido, mejorada en dirección, o una recepción del sonido, mejorada en dirección. No obstante, en igual forma como se expone arriba, cada soporte del sensor tiene que equiparse con un emisor y/o con un receptor.

Para poder soldar una multitud de componentes constructivos conformados de forma diferente, se utilizan normalmente una multitud de electrodos de diferentes longitudes, diámetros y formas, así como asimismo una multitud de diferentes soportes de electrodos. Por consiguiente, en la realización de la solución propuesta en el documento DE 199 37 479 A1, se tienen que equipar y mantener disponibles una multitud de electrodos y/o de soportes de electrodos con emisores y receptores. Si los emisores y receptores se aplican en el adaptador del electrodo, no pueden utilizarse más los adaptadores comerciales de electrodos que se pueden preparar baratos como sencillas piezas torneadas. En el caso de un deterioro del adaptador del electrodo o del sensor, tiene que cambiarse, además, toda la unidad compuesta de adaptador del electrodo junto con el sensor.

En una solicitud alemana de patente del solicitante, todavía no hecha pública,, se propone con respecto a esto, disponer el emisor y receptor en un elemento de apriete de forma anular, ranurado longitudinalmente, estando colocado por deslizamiento el elemento de apriete sobre el adaptador cilíndrico de un electrodo, y pudiendo ser inmovilizado aquí en el electrodo, por apriete de la ranura longitudinal. De este modo es posible, por ejemplo, cambiar el electrodo, pero seguir utilizando el emisor y receptor, montándose este fácilmente en un nuevo electrodo. A la inversa, puede cambiarse un emisor o receptor averiado, pero seguir utilizando el electrodo.

No obstante, se ha comprobado como desventajoso en esta solución, que una instalación de un elemento de apriete en el adaptador de un electrodo de soldar, no es posible con frecuencia a causa de las estrechas condiciones de espacio de que se dispone o, debido a ello, se dificultaría notablemente la soldadura. Así en las figuras 2 y 3 están representadas situaciones de soldadura en las que es muy pequeña la distancia a un componente constructivo a soldar, o a un elemento de sujeción que soporta el componente constructivo a soldar. Un elemento adicional de apriete como el propuesto en la solicitud de patente todavía no hecha pública, no se puede emplear aquí.

Presentación de la invención

Es pues una misión de la invención, poner a disposición un dispositivo de fijación para la sujeción de electrodos, en especial de electrodos de soldar para la soldadura por resistencia, con un sensor, en especial un sensor de ultrasonidos, integrado en el dispositivo de fijación, evitando los conocidos inconvenientes del estado actual de la técnica. En especial, la misión múltiple de la invención se basa en disponer un sensor, en especial un sensor de ultrasonidos, en un dispositivo de fijación de electrodos, de manera que el electrodo se pueda cambiar fácilmente, mientras que se pueda seguir utilizando uno y el mismo sensor. Además, debe de evitarse ampliamente un aumento del volumen constructivo de toda la disposición, debido a la disposición del sensor. En especial, la disposición del sensor no debe de tener como consecuencia ningún menoscabo de la zona de trabajo de la soldadura. Además, por conveniencia, el sensor se debe de poder montar y desmontar con un pequeño gasto de montaje. Todavía más, las ondas sonoras generadas también se deben de poder introducir en el electrodo sin pérdidas esenciales, y dirigir desde aquí en la dirección del producto a soldar o de las piezas a presionar, o recibir desde la dirección del producto a soldar.

Estas misiones se resuelven según la invención, mediante un dispositivo de fijación según la reivindicación 1. Otros acondicionamientos ventajosos de la invención, se encuentran en las reivindicaciones secundarias.

El dispositivo de fijación según la invención, para la unión y/o fijación de un electrodo con un brazo portaelectrodos de una instalación de soldadura por resistencia, junto a un cuerpo de base comprende un sensor para la introducción de ondas ultrasónicas en el electrodo, y/o para la recepción de ondas ultrasónicas. De preferencia, en las ondas ultrasónicas se trata de ondas ultrasónicas transversales, o de ondas ultrasónicas con componente principalmente transversal, en especial de ondas de corte y/o de torsión. Por lo tanto, el dispositivo de fijación representa un perfeccionamiento de los dispositivos de fijación conocidos por el estado actual de la técnica y que en el estado actual de la técnica se emplean para la unión de un electrodo con un brazo portaelectrodos y/o para la fijación del electrodo, y amplia la funcionalidad de un elemento semejante de unión conocido por el estado actual de la técnica, mediante una integración de tamaño reducido, de un sensor de ultrasonidos junto o en el cuerpo de base del dispositivo de fijación. Gracias a la disposición según la invención del sensor en o junto al cuerpo de base del dispositivo de fijación, es posible introducir ondas ultrasónicas mediante el elemento de unión, en el electrodo o en el adaptador del electrodo, o recibir ondas ultrasónicas desde el electrodo o desde el adaptador del electrodo, mediante el acoplamiento con el elemento de unión. La necesidad de espacio de toda la disposición, comprendiendo un brazo portaelectrodos, un electrodo, un elemento de unión y un sensor, debido a la disposición según la invención del elemento de unión, no se aumenta nada, o tan sólo lo hace insignificantemente, en comparación con las disposiciones sin sensores, conocidas por el estado actual de la técnica, de manera que por ello no resultan ningunas limitaciones desventajosas para la zona de trabajo. En la utilización de un elemento de unión según la invención, también pueden insertarse igual que antes, electrodos comerciales en el brazo portaelectrodos. No es necesaria ninguna adaptación especial de cada uno de los electrodos empleados para el alojamiento o fijación del sensor de ultrasonidos, de manera que de este modo se obtiene una gran flexibilidad de toda la instalación de soldadura, al mismo tiempo con costes bajos de explotación. En especial en la utilización de electrodos distintos, puede entrar en acción uno y el mismo sensor, de manera que tampoco es necesario aquí un costoso aprovisionamiento de una multitud de sensores. Junto a la disposición de un sensor para la introducción de ondas ultrasónicas en el electrodo y/o para la recepción de ondas ultrasónicas, de preferencia de ondas ultrasónicas transversales, o de ondas ultrasónicas con componente principalmente transversal, en especial de ondas de corte y/o de torsión, también pueden disponerse adicionalmente con ventaja, otros sensores en el elemento de unión. No obstante, es especialmente ventajoso disponer en o junto al elemento de unión, un sensor de ultrasonidos para la introducción de ondas ultrasónicas en el electrodo o al menos en el adaptador del electrodo, puesto que el elemento de unión para la fijación del electrodo, limita directamente junto al electrodo. De este modo se asegura una buena transmisión de las ondas sonoras generadas, desde el elemento de unión al electrodo.

En el marco de la presente descripción, el concepto sensor comprende tanto un emisor, como también un receptor. La estructura de un emisor corresponde a menudo ampliamente con la de un receptor. Las diferencias existen frecuentemente tan sólo en la electrónica acoplada de mando o de evaluación.

También en el marco de la presente descripción, el concepto del electrodo se utiliza en el sentido de un adaptador del electrodo. Aquí no es necesario en absoluto que el adaptador del electrodo esté equipado también con un casquillo del electrodo.

Para la evaluación del estado de la soldadura se ha comprobado como especialmente conveniente, utilizar sensores que generen o reciban ondas ultrasónicas transversales u ondas ultrasónicas con componente principalmente transversal, en especial ondas de corte y/u ondas de torsión. De preferencia se generan aquí ondas sonoras con una frecuencia menor de 1 MHz. Especialmente ventajoso es generar ondas transversales polarizadas horizontalmente, puesto que estas tienen una pequeña tendencia a transformaciones no deseadas de modos, en las reflexiones dentro del portaelectrodos que conduce el sonido. En los sensores utilizados como emisores de ultrasonidos o receptores de ultrasonidos, se trata de preferencia de los llamados palpadores de ondas de corte. Contienen placas piezoeléctricas planas y por lo general redondas, de algunos milímetros a algunos centímetros de diámetro, que a la excitación con una tensión eléctrica, realizan un movimiento de corte, o a la inversa, en el caso de recepción, a una onda de corte recibida reaccionan con una tensión de recepción. El sensor comprende de preferencia en su reverso, al menos una capa amortiguadora del sonido y/o reflectante, para así asegurar una radiación dirigida de las ondas de corte. Gracias a esta capa amortiguadora del sonido y/o reflectante, tampoco pueden penetrar influencias ningunas de sonidos extraños del exterior en el sensor, y conducir aquí a un falseamiento de la señal sonora. Por lo demás, es conveniente prever entre la capa piezoeléctrica del sensor y el elemento de unión, una capa intermedia aislante de la electricidad, pero conductora del sonido.

Por conveniencia, el sensor se dispone para la introducción de ondas ultrasónicas en el electrodo y/o para la recepción de ondas ultrasónicas en el cuerpo de base del elemento de unión. Aquí el sensor puede estar pegado o también estar sujeto con arrastre de forma, prestándose atención en el pegado o en otra fijación, a una buena transmisión de las ondas sonoras desde el sensor al elemento de unión. Un pegado hay que efectuarlo de preferencia con una presión de apriete tan alta, que sólo se configure un pequeño espesor de la capa adhesiva, que de preferencia es claramente menor que una longitud de onda de las ondas sonoras producidas.

En especial, se dispone por conveniencia el sensor en una escotadura del cuerpo de base del elemento de unión. Con frecuencia, para la disposición del sensor, se ofrece una de las caras frontales del elemento de unión, de preferencia la cara frontal vuelta hacia el brazo portaelectrodos. Mediante una disposición semejante en la cara frontal vuelta hacia el brazo portaelectrodos, está asegurada al mismo tiempo una radiación de las ondas sonoras en la dirección de la zona a soldar. De preferencia, el sensor está dispuesto junto al elemento de unión, o en el elemento de unión, de manera que las ondas ultrasónicas se introduzcan en el electrodo aproximadamente paralelas al eje longitudinal del electrodo, o bajo un ángulo menor de 20º respecto al eje longitudinal del electrodo.

El elemento de unión está realizado como elemento de apriete que puede unirse con una placa antagonista del brazo portaelectrodos, de manera que fije el electrodo con el brazo portaelectrodos, en un ajuste de apriete.

Por conveniencia, el elemento de unión está fabricado de un material que presenta iguales o similares propiedades acústicas que un material del electrodo. De este modo está asegurada una buena transmisión de las ondas sonoras, del elemento de unión, al electrodo, y viceversa. En especial se llega aquí de este modo a una reflexión tan sólo pequeña de las ondas sonoras en la transmisión desde el elemento de unión al electrodo y viceversa, así como a una transformación de modos, tan sólo pequeña.

Normalmente el dispositivo de fijación comprende por conveniencia dos brazos portaelectrodos, cada uno con un elemento de unión, estando dispuesto en uno de los elementos de unión, un sensor para la introducción de ondas ultrasónicas en un electrodo, y en el otro elemento de unión, un sensor para la recepción de ondas ultrasónicas.

Para soldar se posicionan los electrodos en costados opuestos del producto a soldar, o de las piezas a presionar en estos.

En un acondicionamiento conveniente del dispositivo de fijación según la invención, el diámetro del brazo portaelectrodos es mayor que el diámetro del electrodo, y el brazo portaelectrodos presenta en su cara frontal una abertura para el alojamiento de un sector del electrodo.

Por especial conveniencia, el brazo portaelectrodos presenta una placa antagonista que de preferencia está configurada como prolongación de forma de voladizo del brazo portaelectrodos, y con la que puede unirse el elemento de unión para el apriete del electrodo, de preferencia por atornillado. Esto permite una realización muy compacta del dispositivo de fijación según la invención.

En otra forma ventajosa de realización se utiliza un sensor de forma cilíndrica, que está montado en un taladro del brazo portaelectrodos, o del elemento de unión. A causa de la forma del sensor, es necesaria una pequeña remoción de material en este montaje, con lo que se mejora la estabilidad mecánica del brazo portaelectrodos o del elemento de unión.

Breve descripción de los dibujos

La invención se explica en detalle a continuación de la mano de ejemplos de realización en relación con los dibujos. Se muestran:

Figura 1 Una disposición conocida por el estado actual de la técnica, de un sensor de ultrasonidos dispuesto en un elemento superpuesto de forma anular, estando colocado por deslizamiento el elemento superpuesto en un adaptador del electrodo.

Figura 2 Un componente constructivo a soldar con una zona estrecha de trabajo.

Figura 3 Otro componente constructivo a soldar con una zona estrecha de trabajo.

Figura 4 Un dispositivo de fijación conocido por el estado actual de la técnica, para la fijación de un electrodo.

Figura 5 Un dispositivo de fijación realizado según la invención, con un sensor de ultrasonidos integrado en un cuerpo de base de un elemento de apriete.

Figura 6 Una representación en detalle del dispositivo de fijación de la figura 5, realizado según la invención.

Figura 7 Una representación en detalle del dispositivo de fijación realizado según la invención, con un sensor de forma cilíndrica.

En las figuras solamente están representados elementos y componentes constructivos esenciales para la comprensión de la invención.

Componentes constructivos o elementos iguales o de efectos iguales, están provistos en las figuras, en su mayoría, con los mismos símbolos de referencia.

Formas de realización de la invención

La figura 1 muestra una disposición conocida por el estado actual de la técnica, de un sensor 13 de ultrasonidos, estando integrado el sensor 13 de ultrasonidos en un elemento 12 superpuesto de forma anular, y el elemento 12 superpuesto está colocado por deslizamiento en el adaptador cilíndrico de un primer electrodo 10, e inmovilizado aquí. A este respecto, el elemento 12 superpuesto se dispone de preferencia cerca del casquillo 11 del electrodo, que está enchufado en el electrodo en primer lugar, para así mantener lo más corto posible el recorrido de conducción para las ondas ultrasónicas emitidas, hasta las piezas a presionar que se sueldan. Las piezas a presionar o componentes constructivos a soldar, o el producto a soldar, se posicionan en la figura 1 entre los casquillos 11, 21 del primer electrodo 10 y de un segundo electrodo 20. Para recibir el ultrasonido que atraviesa el producto a soldar, en el segundo electrodo 20 configurado de forma cónica, está dispuesto en la base del cono otro sensor 23 de ultrasonidos que aquí trabaja como
receptor.

Como se deduce claramente de la representación de la figura 1, a causa de la disposición del elemento 12 superpuesto de forma anular, la necesidad de espacio para el primer electrodo 10 es notablemente mayor que sin la disposición del elemento superpuesto de forma anular.

Si ahora debe de realizarse en tales componentes constructivos una soldadura que, por ejemplo, por causa de destalonamientos o de otras parte sobresalientes de los componentes constructivos, sólo sean accesibles con dificultad, puede llegarse a la situación de que el elemento 12 superpuesto de forma anular, tropiece en una parte del componente constructivo a soldar y, por tanto, no sea posible una soldadura. Aquí tiene que retirarse primeramente el elemento 12 superpuesto de forma anular, para hacer posible una soldadura. No obstante, esta soldadura de nuevo se lleva a cabo entonces sin mando del proceso, sobre la base de una absorción acústica medida.

La figura 2 muestra una disposición semejante de soldadura con condiciones estrechas de espacio. Junto a un electrodo 10 angular cuyo adaptador discurre en un ángulo de 90º, como dispositivo de fijación está representado aquí, un apriete del electrodo 10 en un brazo 15 portaelectrodos,. En la disposición de soldar aquí representada, el electrodo 10 con el casquillo 11 del electrodo, tropieza en su extremo anterior, en un componente 30 constructivo a soldar. En el componente 30 constructivo representado, se trata de una chapa angular que en su reverso se debe de soldar con una chapa plana. La chapa 30 angular se fija para la soldadura con un elemento 35 de sujeción. Como permite reconocer la figura 2, la distancia entre el electrodo 10 y el elemento 35 de sujeción es tan escasa que aquí no sería posible una disposición adicional de un elemento superpuesto de forma anular como el representado en la figura 1.

También la disposición de la figura 3 muestra otra disposición de soldadura para soldar por resistencia un componente constructivo con condiciones estrechas de espacio. Aquí están representadas dos chapas 30 y 31 angulares que hay que soldar una con otra en ángulo recto, siendo tan sólo de difícil acceso, en especial, el punto de soldadura en el lado de la primera chapa 30 angular. Aquí no sería posible de nuevo, utilizar un elemento superpuesto como el representado en la figura 1.

Junto a los electrodos 10 y 20, también se reconocen en la figura 3 los dos brazos 15 y 25 portaelectrodos para la fijación de los electrodos.

La figura 4 muestra un dispositivo de sujeción conocido por el estado actual de la técnica, para la fijación del un electrodo 10 de soldar. El dispositivo de fijación comprende en lo esencial un brazo 15 cilíndrico portaelectrodos, en cuya cara frontal anterior está previsto un taladro para el alojamiento de un sector del electrodo 10. El electrodo 10 insertado en el taladro, se fija mediante una pieza 16 de apriete. Para ello la pieza 16 de apriete se atornilla 51, 52 con una placa 17 antagonista que está realizada de una sola pieza con el brazo 15 portaelectrodos y sobresale de la cara frontal anterior del brazo 15 portaelectrodos, con lo que se llega a un apriete del electrodo 10. La pieza 16 de apriete asegura, además, el adaptador 10 del electrodo contra la torsión, y se cuida, además, de un contacto eléctrico entre el brazo 15 portaelectrodos y el adaptador del electrodo 10.

En el extremo anterior del electrodo está enchufado, además, un casquillo 11 cambiable del electrodo.

En la figura 5 está representado un dispositivo de fijación según la invención. La estructura del dispositivo de fijación corresponde en lo esencial a las realizaciones de la figura 4, estando integrado aquí adicionalmente un sensor 41 de ultrasonidos en el elemento de unión realizado como pieza 40 de apriete. La figura 6 muestra una representación en detalle del dispositivo de fijación de la figura 5, realizado según la invención, y en especial de la pieza 40 de apriete según la invención.

El sensor 41 de ultrasonidos está empotrado aquí en una escotadura del material del cuerpo de base de la pieza 40 de apriete, en la cara frontal vuelta hacia el brazo 15 portaelectrodos, de la pieza 40 de apriete, y está pegado aquí. Además, en las figuras 5 y 6 están representados los cables 42 conductores para la conducción de las señales eléctricas y/o de la tensión eléctrica de suministro.

La pieza 40 de apriete presenta un contorno interior adaptado al contorno exterior del electrodo 10 ó del adaptador del electrodo, y está atornillado con una placa 50 antagonista mediante un atornillado que aquí comprende dos tornillos 51 y 52. La placa 50 antagonista está realizada aquí de una sola pieza con el brazo 15 portaelectrodos, como prolongación de forma de voladizo del brazo 15 portaelectrodos.

Los contornos exteriores del cuerpo de base de la pieza 40 de apriete, así como del sensor 41 de ultrasonidos, están realizados con ventaja, correspondiendo al contorno exterior del brazo portaelectrodos, de manera que después del ensamblaje se produzca un contorno exterior continuo.

La figura 7 muestra también una representación en detalle del dispositivo de fijación de la figura 5, realizado según la invención, y en especial de la pieza 40 de apriete según la invención, con sensor 41 de forma cilíndrica.

Como consecuencia del apriete del electrodo 10 mediante la pieza 40 de apriete se llega a un contacto directo con arrastre de forma y de fuerza, de la pieza 40 de apriete con el electrodo 10. Ondas sonoras que son generadas por el sensor 41 de ultrasonidos, se transmiten casi sin pérdidas a través de la pieza 40 de apriete, al adaptador del electrodo o al electrodo 10, y desde aquí al producto a soldar.

La disposición del sensor 41 de ultrasonidos en la cara frontal de la pieza 40 de apriete, vuelta hacia el brazo 15 portaelectrodos, está elegida con ventaja en este caso, de manera que las ondas ultrasónicas se introduzcan en el electrodo con un ángulo de unos
15º - 20º respecto al eje longitudinal del electrodo.

Puesto que el sensor 41 de ultrasonidos está integrado en la pieza 40 de apriete, el dispositivo según la invención necesita un volumen menor en comparación con la disposición de la figura 1, en especial en la zona de los electrodos 10 y 20. Por tanto, también en componentes constructivos angulares, o en caso de condiciones estrechas de espacio por causa de estructuras de fijación de otros componentes constructivos imprevistos, los electrodos 10 y 20 pueden posicionarse junto al componente constructivo a soldar en forma bien manejable. Esto quiere decir que al utilizar el dispositivo de fijación según la invención, también pueden soldarse puntos de difícil acceso y, al mismo tiempo, puede llevarse a cabo un control del proceso de soldar sobre la base de la conducción de ultrasonidos a través del punto de soldadura.

También es posible cambiar el electrodo utilizado para la soldadura, y sustituirlo por un electrodo con otra geometría, y además seguir utilizando en este caso uno y el mismo sensor de ultrasonidos. A la inversa, en el caso de un defecto del sensor de ultrasonidos se puede seguir utilizando el electrodo, y únicamente hay que cambiar la pieza de apriete con el sensor de ultrasonidos aplicado en ella.

Otra ventaja de la disposición según la invención del sensor de ultrasonidos junto a, o en el elemento de unión, consiste en que el sensor está instalado fuera de la zona de trabajo, es decir, fuera de aquella zona en la que se presentan aristas perturbadoras en las que podría tropezar el sensor, en especial durante la aproximación o alejamiento del electrodo, y de este modo producirse daños.

Además, el sensor dispuesto según la invención está expuesto a un menor ensuciamiento, en comparación con un posicionamiento del sensor en la zona anterior del electrodo. Tampoco al cambiar los casquillos del electrodo, se presenta ningún deterioro o desgaste mecánico del sensor o del dispositivo de fijación.

Lista de símbolos de referencia

\global\parskip0.500000\baselineskip

10.

\tabul

Electrodo

11.

\tabul

Casquillo del electrodo

12.

\tabul

Elemento superpuesto de forma anular

13.

\tabul

Sensor de ultrasonidos

15.

\tabul

Brazo portaelectrodos

16.

\tabul

Pieza de apriete

17.

\tabul

Placa antagonista

20.

\tabul

Electrodo de forma cónica

21.

\tabul

Casquillo del electrodo

23.

\tabul

Sensor de ultrasonidos

25.

\tabul

Brazo portaelectrodos

30.

\tabul

Chapa angular

31.

\tabul

Chapa angular

35.

\tabul

Elemento sensor

40.

\tabul

Pieza de apriete

41.

\tabul

Sensor de ultrasonidos

42.

\tabul

Cable conductor

45.

\tabul

Cara frontal del sensor

50.

\tabul

Placa antagonista

51.

\tabul

Tornillo

52.

\tabul

Tornillo.

\global\parskip0.000000\baselineskip

Claims

1. Dispositivo de fijación para la fijación de electrodos de soldar por resistencia, con un brazo (15) portaelectrodos y con un elemento (40) de unión para unir y/o fijar un electrodo (10) con un brazo (15) portaelectrodos de una instalación de soldadura por resistencia, comprendiendo el elemento de unión, un cuerpo de base y un sensor (41) para la introducción de ondas ultrasónicas en el electrodo, y/o para la recepción de ondas ultrasónicas, de preferencia de ondas ultrasónicas transversales o de ondas ultrasónicas con componente principalmente transversal, en especial de ondas de corte y/o de torsión, caracterizado porque el elemento de unión es un elemento (40) de apriete que presenta un contorno interior adaptado al contorno exterior del electrodo (10), y se puede unir mediante un atornillado (51, 52) con una placa (50) antagonista, estando realizada la placa (50) antagonista de preferencia de una sola pieza con el brazo (15) portaelectrodos, como prolongación de forma de voladizo del brazo (15) portaelectrodos.

2. Dispositivo de fijación según la reivindicación 1, estando dispuesto el sensor (41) para la introducción de ondas ultrasónicas en el electrodo, y/o para la recepción de ondas ultrasónicas, en el cuerpo de base del elemento de unión.

3. Dispositivo de fijación según alguna de las reivindicaciones precedentes, estando dispuesto el sensor (41) para la introducción de ondas ultrasónicas en el electrodo, y/o para la recepción de ondas ultrasónicas, en una escotadura del cuerpo de base del elemento de unión.

4. Dispositivo de fijación según alguna de las reivindicaciones precedentes, estando fabricado el elemento de unión de un material que presenta iguales o similares propiedades acústicas que un material del electrodo.

5. Dispositivo de fijación según alguna de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo el sensor (41) para la producción y/o para la recepción de las ondas ultrasónicas, un elemento piezoeléctrico.

6. Dispositivo de fijación según alguna de las reivindicaciones precedentes, estando dispuesto el sensor (41) junto al elemento de unión, o en el elemento de unión, de manera que las ondas ultrasónicas se introducen en el electrodo (10) aproximadamente paralelas al eje longitudinal del electrodo (10), o bajo un ángulo menor de 20º respecto al eje longitudinal del electrodo (10).

7. Dispositivo de fijación según alguna de las reivindicaciones precedentes, siendo la frecuencia de las ondas ultrasónicas introducidas o recibidas por el sensor (41), menor de 1 Mhz.

8. Dispositivo de fijación según alguna de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo el sensor al menos una capa amortiguadora del sonido y/o reflectante.

9. Dispositivo de fijación según alguna de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo el dispositivo de fijación, dos brazos portaelectrodos, cada uno con un elemento de unión, estando dispuesto en uno de los elementos de unión, un sensor para la introducción de ondas ultrasónicas en un electrodo, y en el otro elemento de unión, un sensor para la recepción de ondas ultrasónicas.

10. Dispositivo de fijación según la reivindicación 9, siendo el diámetro del brazo (15) portaelectrodos mayor que el diámetro del electrodo (10), y presentando el brazo (15) portaelectrodos en su cara frontal, una abertura para el alojamiento de un sector del electrodo (10).

11. Dispositivo de fijación según alguna de las reivindicaciones 9 a 10, comprendiendo el brazo (15) portaelectrodos una placa (50) antagonista que de preferencia está configurada como prolongación de forma de voladizo del brazo (15) portaelectrodos, y con la que puede unirse el elemento (40) de unión para el apriete del electrodo (10), de preferencia mediante un atornillado (51, 52).

12. Dispositivo de fijación según alguna de las reivindicaciones 9 a 11, siendo el sensor de forma cilíndrica, estando montado en un taladro del brazo (15) portaelectrodos, y tocando el electrodo (10), con su cara (45) frontal.