迅速回应之焊接头

摘要

一使用一控制系统让使用者控制多项重要参数，例如速度，力量，位置，以及时间的快速回应焊接头，在一实施例中，该控制系统具有一与一马达驱动输出轴连接的位置伺服回路，一焊接电极系使用一随动弹簧组件安装在该马达驱动输出轴上。在一焊接周期中，该控制系统将该焊接电极以一快速之使用者设定之速度移向一工作件，在接触之前该电极减缩以避免损坏该等零件。当接触时，测量该电极施于该工作件上之力量，直到测得的力量等于一使用者设定的最适当焊接力量为止。一使用者设定之焊接电流加诸于该电极上，当焊接完成时，该焊接电极系自动地被该控制系统举起，解除所有在该工作件上的压力。在一第二实施例中，一线性磁致动器被用来取代一马达来驱动该输出轴，该随动弹簧组件也省去了。必须用来在该焊接物上保持一定压力的力量现在是由以程式设计该线性磁致动器产生一非常短之力量脉冲以便能当焊料在开始施加焊接电流而变软时在该焊料上保持一定的压力，然后力量回到正常力量直到焊接完成为止。

主权项

1﹒一快速精确地焊接一物体之方法包括下列步骤:(a)提供一可移动电极:(b)使用一该电极装置其上之快速回应焊接头使该电极移动与该物体接触;(c)增加由该电极所施之力量到一第一预定値;(d)施加一出焊接能量经过该电极到该物体上一段预定时间;(e)当该物体软化时保持以第一値施加之力量一段第一长度之时间;(f)增加所施加之力量到一第二预定値一段第二长度之时间;以及(g)使该电极力量在施加焊接能量之期间的剩余部份回到该第一预定値,其中该电极在焊接时一直保持与该物体接触,以防止将材料排出。2﹒如申请专利范围第1项所述之方法,还包括下列步骤:将该电极移动到一搜索位置处;然后将该体极移动与该物体接触:以一程式设定之速度增加施于该物体上之力量到该第一预定値之力量;送出一焊接信号到一焊接电源处以便将电能传送到该物体上;以及然后在一段程式设定好的时间之后解除在该物体上之力量。3﹒如申请专利范围第2项所述之方法,还包括在将能量传送到该物体时施加一第二较高预定値之力量到该物体上之步骤。4﹒如申请专利范围第3项所述之方法,其中该快速回应焊接头系由一线性磁致动器所驱动。5﹒如申请专利范围第1项所述之方法,其中获得力量,位置,速度与时间之控制的步骤系由一微处理器,一类比电路或电脑控制所产生。6﹒在一快速回应焊接头中,伺服控制装置包括:用以选择一欲利用一电极施加在一物体上之力量以便得到低冲击接触的装置;用以改变电极相对该物体之移动速度的装置:用以改变由该电极施加在该物体上之力量値的装置;以及用以以一预定速度在开始输送焊接能量之前增加由该电极施加在该物体上之力量的装置,其中控制该体极之速度可使与该物体以抵冲击力接触,将该物体之移动与对该物体之损害减到最小。7﹒如申请专利范围第6项所述之装置,其中用以控制该电极之力量,位置,速度的装置系受到一微处理器,一类比电路或一电脑控制所控制。8﹒如申请专利范围第7项所述之装置,包括一用以测量该电极之位移的位置导换器。9﹒如申请专利范围第8项所述之装置,其中用以改变该电极之移动速度的装置系一线性磁致动器。10﹒如申请专利范围第9项所述之装置,其中该伺服之一输入包括该力量控制信号。11﹒如申请专利范围第9项所述之装置,其中该伺服之另一输入包括该位置控制信号。12﹒一利用一电极以及使用者控制之参数快速准确地焊接一物体的方法包括:(a)提供一可移动之电极;(b)产生一界定该电极之移动速度的速度控制信号;(c)产生一界定一由该电极欲施加在该物体上之第一力的预定力量控制信号;(d)产生一界定相对该物体之电极移动的位置控制信号:(e)产生一界定该电极与该物体接触时间长度的时间控制信号;(f) 驱动该电极移向该物体并与该物体接触;(g)在接触后迅速地增加由电极施加之力量:(h)对该物体经由电极施加焊接能量一段预定时间:(i)当该电极接触该物体时在该焊接能量期间以及在该段时间结束之前产生一大于该第一力量之短暂力量一段短时间;以及(j)在该焊接能量传送之后迅速地减少由该电极施加之力量以便将各个焊接操作之整个时间间隔减到最小。13﹒在一快速回应焊接头中,力量控制装置包括:用以以程式设定一代表一由一电极欲施加在一物体上之力量之预定力量控制信号的装置;以及用以以程式设定一出该电极施加在该物体上之短暂力量的装置;以及用以保持由该电极施加在该物体上之预定力量与短暂力量多段预定时间间隔的装置。14﹒如申请专利范围第13项所述之装置,其中该用以以程式设定由该电极施加于该物体上之力量的装置包括一微处理器,一类比电路或电脑控制。15﹒如申请专利范围第14项所述之装置,其中该微处理器以程式设定有多数焊接排程以及相对应之力量分布,因此所要之分布系可藉由选择各焊接排程而自动地决定。16﹒一快速回应焊接头包括:一支持装置;用以将一可移动轴安装在该支持装置上以便使该轴可相对该支持装置移动的装置;用以线性地相对该支持装置移动该轴的驱动装置;用以控制一出该杆接头欲施加之力量的操作者控制装置;用以保持在该电极与该工作件之间的该操作者控制力量一段预定时间的装置;以及用以在该力量保持期间施加一短暂力量的装置。17﹒如申请专利范围第16项所述之装置,其中该驱动装置包括一与一焊接电极连接的线性磁致动器。18﹒如申请专利范围第17项所述之装置,其中该操作者控制装置包括产生一表示一所需力量値之信号的装置。19﹒如申请专利范围第18项所述之装置,其中另一个操作者控制装置可以使一电流流到该电极。20﹒一快速回应焊接头包括一与磁线性致动器装置连接之控制装置,与该致动器装置连接的驱动装置,以及与该驱动装置连接的焊接装置21﹒如申请专利范围第20项所述之装置,其中该焊接装置包括一焊接电极,该焊接电极的安装装置,以及用以提供一电流到该电极的装置。22﹒如申请专利范围第21项所述之装置,其中该提供电流之装置包括控制提供给电极之电流量的装置。图示简单说明:第l图是一侧平面图,显示本发明一快速回应焊接头装置之动力化实施例;第2图是第l图之焊接头装置之控制系统之流程图;第3图是一在第l图中所示之焊接头装置之时间图,显示在一典型焊接周期中该装置之各种操作的动作与时间间隔;第4图是一侧平面图,显示该动机化焊接头装宣以及使用者用以控制该焊接头之装置;第5图是一侧平面图,显示使用本发明之线性致动器之快速回应头装置之较佳实施例;第6图是第5图焊接头装置之控制系统的流程图:以及第7图是第5图中所示之焊接头装置的时间图,显示在一典型焊接周期中该装置之各种操作的动作与时间间隔。