[发明专利]用于测定在超声波焊接之后节点的压缩度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于通过压紧和焊接被插入超声波焊接设备的在高度和宽度上可调整的压缩腔中的已知的总公称横截面(Gesamtnominalquerschnitt)A_nom的电导线测定节点的压缩度的方法，电导线由具有实际总横截面A_tats的芯线构成。

背景技术

由文件EP 701 876 A1已知一种用于压紧且紧接着焊接电导体的方法，尤其用于在可与导体匹配的压缩腔中借助于超声波建立绞合线的中继或端节点。

为了压紧且紧接着焊接电导体、尤其为了建立绞合线的中继和端节点，使用超声波焊接装置，其具有用于产生超声振荡的超声焊极(Sonotrode)。相应的超声焊极的区段形成例如在高度和宽度中可调整的、在端侧敞开的压缩腔的侧向的第一限制面。压缩腔的其它限制面可以是多件式的配对电极(Gegenelektrode)的以及侧滑块的区段。超声波焊接装置的示例是德国Wettenberg的Schunk Sonosystems有限公司的以名称GS-40/50或Minie II所提供的设备。

由文件DE 43 35 108 C1已知一种用于在与导体相匹配的可在高度和宽度中调整的压缩腔中借助于超声波压紧且紧接着焊接导体的方法和装置，尤其用于建立绞合线的中继或端节点，其中，首先压紧待焊接的导体并且然后进行焊接。在此，压缩腔可独立于待焊接的导体的横截面调整到规定的高宽比中。

由文件WO 91/09704 A1已知一种用于焊接用于变压器的联接缆线的方法。为了借助于超声波获得可靠连接，使待连接的缆线端部倒角。

可由文件EP 0 421 018 A1得到一种用于通过超声波焊接金属工件的方法和装置。为了保证焊接结果的质量设置成，根据待焊接的工件或其覆层的尺寸或构造来控制超声焊极的下降速度。

为了满足当今的要求，必须保证，材料变化或操作超声波焊接装置的人员的更换不影响焊接的最终产品。

根据现有技术，例如指定相应于具有例如5mm²的公称横截面的标准的Cu或Al导线。这些导线然而在导电能力相同的情况下具有比公称横截面更小的例如4.3mm²的实际横截面。

在超声波焊接例如4个具有5mm²的公称横截面的导线时，将产生具有4×5mm²=20mm²的总公称横截面的焊接节点，然而其与实际的总横截面A_tats不一致。

根据现有技术，焊接节点的质量检查尤其包括测定所谓的压缩度V。在此，完成的焊接节点的高度和宽度被测量并且与之前从各个导线中手动测定的实际横截面根据以下公式中的一个：

a)V=[A_tats/b·(h–0.2)]·100%

或者

b)V=[b·h/A_tats]·100%

相联系。

在此，A_tats是导线的、即其芯线的实际横截面，b=在焊接之后压缩腔的宽度而h=在焊接之后压缩腔的高度。

焊接节点的压缩度检查在压缩腔之外进行并且消耗很多时间和成本。

发明内容

由此出发，本发明目的在于将开头所提及的类型的方法改进成使得简化压缩度测定。

根据本发明提出：

- 将导线插入压缩腔中，

- 基于总公称横截面A_nom压紧导线，

- 测定被压紧的导线的压紧横截面(Kompaktierquerschnitt)A，

- 通过考虑压紧横截面A的关联函数(Korrelationsfunktion)测定实际的总横截面A_tats，

- 利用用于总公称横截面A_nom或实际总横截面A_tats的焊接参数组焊接被压紧的节点，

- 从在焊接之后压缩腔的高度和宽度测定焊接量(Schweissmasse)，

- 基于实际总横截面A_tats和焊接量计算压缩度。