[发明专利]间接感测焊接紧固件位置的焊机

说明书

技术领域

本发明涉及用于将金属部件(例如，紧固件)电阻焊接到金属物体(例如，金属板料)上的焊枪。更尤其是，本发明涉及用于间接感测紧固件位置的电极组件。

背景技术

焊枪组件用来将紧固件电阻焊接到金属物体(例如，用于车辆的车身板件)上。紧固件(例如，焊接螺柱或螺母)被装载到电极之一上。电极与致动器一起运动，从而在压力下将紧固件置于与板接合的状态下。非常高的电流被施加到电极上，从而电极将紧固件焊接到板上。

焊枪的使用通常是自动过程，在该过程中，紧固件被装载到焊枪组件上。偶尔，紧固件不正确地被装载到焊枪上，或者紧固件可能完全没有被装载到焊枪上。在这些情况下，重要的是检测紧固件出现的问题，使得紧固件能被正确地焊接到板上。为此，已经使用传感器企图来确定紧固件在焊枪中的存在和取向。通常，线性可变位移变送器(LVDT)已被连接到电极臂上以测量电极臂的运动。如果不存在螺母，那么电极臂的运动量将大于紧固件存在且在正确取向上的情况下的运动量。如果紧固件不在正确取向上，那么电极臂的运动量将稍小于紧固件在正确取向上的情况下的运动量。以这种方式，紧固件的存在和取向已经被检测。但是，由于几个原因，难以准确检测紧固件的正确取向。

发明内容

在一个示例性实施例中，一种用于焊接紧固件的上部电极组件，其包括主体，该主体支撑具有孔的电极。该孔被配置成接收下部电极组件的可动销，该下部电极组件被设置成与上部电极组件相对。下部电极组件将紧固件支撑在焊接位置。上部电极组件包括位置传感器，该位置传感器包括位置传感器构件，所述位置传感器构件被设置在主体中并被配置成与所述可动销相协作以检测紧固件焊接特性。

在上述上部电极组件的进一步的实施例中，位置传感器具有线性可变位移变送器(LVDT)。

在上述任一上部电极组件的进一步的实施例中，主体包括孔，位置传感器包括被可滑动地接收在主体的孔中的活塞。线性可变位移变送器具有被固定到活塞的一侧上的线性可变位移变送器芯部。

在上述任一上部电极组件的进一步的实施例中，位置传感器构件包括探头，该探头被可滑动地接收在所述电极的孔中并被固定到活塞的与线性可变位移变送器相对的另一侧上。

在上述任一上部电极组件的进一步的实施例中，探头包括位于与活塞相对的一侧上的可移除末端。该末端被配置成接合所述可动销。

在上述任一上部电极组件的进一步的实施例中，一空气端口被设置在主体中并与空气源和活塞流体连通。

在上述任一上部电极组件的进一步的实施例中，水套包围所述主体的至少一部分并与流体冷却源流体连通。

在另一示例性实施例中，一种焊枪组件，其包括第一和第二电极组件。第一电极组件被配置成支撑工件，紧固件被焊接到所述工件上。焊枪组件包括第一电极组件并包括被配置成将紧固件支撑在焊接位置的可动销。第二电极组件包括主体，该主体支撑具有孔的电极。该孔被配置成接收可动销。第二电极组件具有位置传感器构件，该位置传感器构件被设置在主体中并被配置成与可动销相协作以检测紧固件焊接特性。

在上述焊枪组件的进一步的实施例中，第一电极组件包括下部电极，下部电极具有被配置成支撑工件的表面，其中可动销穿过工件伸出。

在上述任一焊枪组件的进一步的实施例中，可动销可在对应于紧固件焊接特性的多个位置之间运动。位置传感器构件与可动销一起运动。

在上述任一焊枪组件的进一步的实施例中，位置传感器包括位置传感器构件。位置传感器具有线性可变位移变送器(LVDT)。

在上述任一焊枪组件的进一步的实施例中，主体包括孔。位置传感器包括被可滑动地接收在主体的孔中的活塞。线性可变位移变送器具有被固定到活塞的一侧上的线性可变位移变送器芯部。

在上述任一焊枪组件的进一步的实施例中，活塞传感器构件包括探头，该探头被可滑动地接收在电极的孔中并被固定到活塞的与线性可变位移变送器相对的另一侧上。

在上述任一焊枪组件的进一步的实施例中，探头包括位于与活塞相对的一侧上的可移除末端。该末端被配置成接合可动销。

在上述任一焊枪组件的进一步的实施例中，一空气端口被设置在主体中并与空气源和活塞流体连通。

在上述任一焊枪组件的进一步的实施例中，水套包围主体的至少一部分并与流体冷却源流体连通。

在上述任一焊枪组件的进一步的实施例中，设有位置传感器，该位置传感器包括位置传感器构件。位置传感器包括与位置传感器构件连通的位置感测元件。位置感测元件被设置在主体外部。