[发明专利]具有力传感器、弹簧以及调整元件的焊头

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于实施电阻焊、电阻钎焊或者热铆接的焊头，其中有待连接的工件通过电阻加热在将压力（焊接力）施加到接合部位（在焊接时所谓的焊接部位）上的同时以材料锁合的方式或者通过焊料彼此相连接。

背景技术

在进行电阻焊时，通过通电流来对两个有导电能力的工件进行加热直至熔化。熔液在电流通过之后凝固并且形成焊接连接。在此，紧密的连接的形成在电流通过的过程中并且在电流通过之后必要时通过挤压来得到支持（电阻-压焊）。所述电阻焊一般来讲在没有供给焊接填料的情况下进行。所述电阻-点焊作为电阻焊的特殊形式比如在车身制造和车辆制造中用于将钢板连接起来。但是它也比如在制造用于继电器及线路保护开关的电容器、线圈的接头和电动机绕组或者触头组时用于焊接铝或者其它的金属。所述电阻-点焊提供这样的优点，即在极短的时间之内将电流的形式的高能量集中于工件的较小的表面，其中在供给以气动的或者机电的方式施加的较高的压力的情况下产生不能松开的连接。

在进行电阻钎焊时通电流在钎焊点上产生热量。该热量适合于将不同质量的零件比如小零件钎焊到拥有较高的导热性的板材上。所述钎焊点在此形成电阻并且直接得到加热。

对于所描述的应用领域来说已知焊头。所述焊头拥有电极，所述电极以能够朝配对电极的方向运动的方式得到了支承。将有待接合的工件首先定位在两根电极之间并且随后通过所述焊头的电极的运动将其挤压到所述配对电极上。在连接过程中，通过必需的过程温度和焊接力出现材料软化，所述材料软化通过所述电极的作用于工件上的压力引起所述焊头的所谓的续进（Nachsetzen）。

从现有技术中知道一种具有驱动器并且具有可运动地支承的电极的焊头，参见在2010年9月28日在互联网上在www.isomatic.com/html/Deutsh/ksk.htm下面可以获得的“Mikroschweisskopf mit einstellbarer Elektrodenkraft（具有能够调整的电极力的微型焊头）”。在此所述焊接力可以在0.7与200牛顿之间调整。

具有驱动器和可运动地支承的电极的焊头也从在2010年10月5日在互联网上在http://www.macgregorsystems.com/files/downloads/Constant%20Force%20Weld%20Head.pdf下面可以获得的文件“Constant Force Weld Head by MacGregor（MacGregor的恒力焊头）”中为人所知。

在现有技术中，对于焊接力也就是说由电极施加到工件上的压力的调整和控制间接地通过减压器在驱动器的气动缸上进行。作为替代方案，将力传感器定位在电极与工件夹具座之间，用于测量焊接力。但是这种方式的测量对于每种应用情况来说不同并且比较麻烦。

发明内容

因此，本发明的任务是，说明一种具有力传感器的焊头，该焊头简化并且/或者改进对于焊接力的测量。

该任务通过一种具有力传感器的焊头得到解决，对于该焊头来说驱动器、弹性元件、所述力传感器以及可运动地支承的电极布置在一条线中，使得从所述驱动器或者所述弹性元件出发作用于所述电极的力的作用线在中心穿过所述力传感器和所述电极来延伸。所述焊头的特征在于，其配备了调整元件尤其调整螺母，该调整元件与所述驱动器固定地连接，但是能够相对于所述驱动器来调整，并且该调整元件在所述弹性元件的压缩的状态中能够调整成止挡到与所述弹性元件的导引轴固定地连接的止挡元件尤其止挡销上，由此所述弹性元件在所述压缩的状态中能够固定。

所述焊头因而能够通过所述调整元件与所述止挡元件的共同作用来转换为一种安装状态中，在所述安装状态中所述弹性元件固定在压缩的状态中并且因此所述力传感器能够装入所述焊头中或者能够从所述焊头中取出。这能够实现所述力传感器的简单并且快速的安装和拆卸。

所述焊头满足安装技术中的不断增加的对过程能力进行记录的要求。恰好恒定的焊接力参数在此意义重大。对于特定的应用情况来说，在每次焊接时都必须测量并且记录焊接力。所述焊头的设计在此能够在每次焊接时测量并且记录直接的力流中的焊接力。这一点支持过程控制。同时取消麻烦地将所述力传感器放置在电极与工件夹具座之间的必要性。

所述焊头能够在实际运行中为不同的应用情况为了对焊接力进行控制和调整而实现简单而快速的测量，以便不会太长时间中断所述过程。此外，在每次焊接时可以直接测量所述焊接力，以进行过程监控。此外，甚至可以在焊接过程中检测到焊接力波动。也可以进行非固定的控制测量。