[发明专利]以变总体磁场角焊接部件至工件表面的螺柱焊方法和装置

权利要求书

1.一种用于将部件（12）焊接至工件（14）的表面（16）的螺柱焊接方法，其包括下列步骤：

将部件（12）降低在工件（14）的表面（16）上，且接通电流（I）；

将部件（12）提升离开工件（14），使得产生基本沿纵向方向（21）取向的电弧（24）；

使用磁场（27）影响电弧（24），其中该磁场（27）以相对于所述纵向方向（21）的总体磁场角（28）取向，且具有轴向分量（B_A）和/或径向分量（B_R）；且

将该部件（12)降低至工件（14）上，以建立焊接连接部；

其中所述总体磁场角（28）在电弧持续期间变动，以通过在电弧持续期间上变动至少一次所述径向分量和/或所述轴向分量（B_R，B_A）的数学符号来动态地影响该电弧（24）。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述总体磁场角（28）被在所述轴向分量（B_A）和/或所述径向分量（B_R）处镜像。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述总体磁场角旋转180°。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的方法，其中所述电弧（24）由交流电流（I）产生，该交流电流的极性在焊接过程期间至少发生一次变动，且其中所述总体磁场角（28）和该极性的变动同步地变化。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的方法，其中所述电弧（24）由直流电流（I）产生，且其中通过变动磁场产生装置（26）的部分的位置而变动所述总体磁场角（28）。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述磁场产生装置（26）的所述部分平行于所述纵向方向而移动。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的方法，其中所述磁场由具有永磁体的磁场产生装置产生。

8.如权利要求1至7中任意一项所述的方法，其中所述磁场由具有电线圈的磁场产生装置产生，且其中通过反转所述线圈的极性或变动所述线圈的接通状态而变动所述总体磁场角。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的方法，其中所述电弧（24）的电荷载体根据所述磁场（27）的径向分量（B_R）执行绕所述纵向方向的旋转运动，且其中所述总体磁场角被以一方式变动，使得该旋转的方向被保持。

10.如权利要求1至9中任意一项所述的方法，其中电弧（24）的电荷载体根据所述磁场聚焦或散焦，且其中所述磁场角（28）以一方式变动，使得在电弧持续期间保持该聚焦或散焦。

11.如权利要求1至9中任意一项所述的方法，其中电弧（24）的电荷载体根据所述磁场（27）聚焦或散焦，且其中所述磁场角（28）以一方式变动，使得在电弧持续期间该聚焦或散焦随着所述磁场角（28）的变化而循环地交替。

12.一种用于在工件（14）上螺柱焊接部件（12）的设备（10），其特别用于执行根据权利要求1至11中任意一项的方法，包括

部件夹具（18),在其上能保持部件（12），

线性电机（20），通过其部件夹具（18）和保持在其上的部件（12）能沿纵向方向（21）移动，

电源连接部，用于连接电焊接电流源（22），以及

磁场产生装置（26），用于产生磁场（27），其能够通过所述磁场影响在所述部件（12）和所述工件（14）之间产生的电弧（24），其中所述磁场（27）以相对于纵向方向（21）的总体磁场角取向，且具有轴向分量（B_A）和/或径向分量（B_R），

其特征在于

所述磁场产生装置（26）被设计为关于纵向方向(21)变动所述磁场（27）的总体磁场角（28），以通过在电弧持续期间上变动至少一次所述径向分量和/或所述轴向分量（B_R，B_A）的数学符号来动态地影响该电弧（24）。

13.如权利要求12所述的设备，其特征在于，所述磁场产生装置（26）具有至少一个电线圈（50、52），该电线圈的极性能够反转以变动所述磁场角（28）。