本發(fā)明大體上涉及一種焊接夾具以及使用焊接夾具焊接至少兩個(gè)部件以形成焊接組件的方法。

背景技術(shù)：

激光焊接和金屬惰性氣體(mig)焊接用于制造通過(guò)將金屬薄板焊接在一起而形成的組件。這樣的一個(gè)實(shí)例是汽車(chē)和電子應(yīng)用中所用的冷卻片和散熱器的形成，其由沿金屬薄板的周邊焊接在一起的金屬薄板形成。在冷卻片和/或散熱器中由金屬薄板限定的冷卻劑通道可通過(guò)在冷卻片和/或散熱器的中心部分進(jìn)行的焊接來(lái)形成和/或密封。焊接質(zhì)量對(duì)于冷卻片、散熱器和/或在其中形成的冷卻劑通道的密封至關(guān)重要。

通常，將金屬薄板一起定位在焊接夾具上，并在用焊接設(shè)備將金屬薄板焊接在一起期間，使用機(jī)械夾鉗將其保持在焊接夾具上，焊接設(shè)備比如高能激光器以及電子束/等離子電弧焊接機(jī)、mig焊接機(jī)或其他類(lèi)似的設(shè)備。沿金屬薄板全部周邊將其焊接在一起需要多個(gè)步驟，包括：沿將金屬薄板保持在一起的各種夾鉗之間的周邊部分以及圍繞各種夾鉗的周邊的部分進(jìn)行焊接；重新定位夾鉗；接著在由于夾鉗的初始定位而未能進(jìn)入的周邊的剩余部分中焊接。同樣，必須形成多個(gè)焊接段且與其他焊接段連接以圍繞金屬薄板整個(gè)周邊形成一個(gè)焊接和/或密封，且對(duì)于每個(gè)焊接段以及在重新定位夾鉗后，必須啟動(dòng)和停止焊接設(shè)備。焊接設(shè)備的啟動(dòng)和/或停止、和/或焊接段的重疊會(huì)導(dǎo)致焊接中產(chǎn)生缺陷，這會(huì)影響焊接質(zhì)量和/或通過(guò)焊接形成的密封的整體性。此外，在焊接過(guò)程中夾緊、松開(kāi)及重新夾緊金屬薄板會(huì)引起金屬薄板變形，以及相對(duì)于彼此發(fā)生金屬薄板位置偏移，從而導(dǎo)致由于熱變形導(dǎo)致的翹曲和/或?qū)е潞附咏M件的尺寸變化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種用于通過(guò)焊接使至少兩個(gè)部件相接合的系統(tǒng)包括磁性基座和柔性磁性構(gòu)件，其中該磁性基座用于容納部件進(jìn)行焊接，該柔性磁性構(gòu)件配置成對(duì)應(yīng)于限定接合這些部件的焊接的焊接路徑。柔性磁性構(gòu)件響應(yīng)于磁性基座的選擇性啟動(dòng)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)而將保持力施加在這些部件上。該系統(tǒng)可包括定位成鄰近待焊接部件的周邊邊緣的磁性定位元件，以用于在柔性磁性構(gòu)件與磁性定位元件之間產(chǎn)生排斥磁力，從而相對(duì)于周邊邊緣定位該柔性磁性構(gòu)件，并為焊接裝置提供接近由周邊邊緣限定的連續(xù)焊接路徑的間隙，使得該焊接裝置可沿著焊接路徑形成連續(xù)焊接而不必在焊接過(guò)程期間，中斷焊接的形成而去移除和重新定位將部件保持在相對(duì)于彼此的位置上的夾具。柔性磁性構(gòu)件提供的保持力很均勻，使得由于保持力造成的部件變形、波紋等可忽略或被消除，且沿待焊接的焊接路徑在部件之間的間隙可最小化或被消除。由于焊接路徑與沿焊接路徑的間隙間隔未被夾具中斷，因此焊接設(shè)備能夠進(jìn)入焊接路徑并沿焊接路徑形成連續(xù)且均勻的焊接，從而增強(qiáng)焊接的一致性和質(zhì)量。由于在焊接期間加熱和冷卻部件過(guò)程中，柔性構(gòu)件施加的保持力一致且連續(xù)地沿焊接路徑分布，因此最小化變形。通過(guò)沿焊接路徑形成單一連續(xù)的焊接減少了焊接周期和成本，且由于不必移除和/或重新定位夾具從而為焊接設(shè)備提供間隙以進(jìn)入整個(gè)焊接路徑。在示例性實(shí)例中，使用焊接系統(tǒng)沿冷卻片的周邊邊緣形成連續(xù)的焊接，該冷卻片包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的冷卻板，這些冷卻板根據(jù)本文提供的方法焊接在一起以形成冷卻片。在示例性實(shí)例中，冷卻板可以由厚度為或大約為0.2mm的鋁薄板或者厚度為或大約為0.1mm的不銹鋼薄板制成。

一種焊接至少兩個(gè)部件的方法包括將至少兩個(gè)部件容納在磁性基座上，其中磁性基座配置成在啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)，且其中該至少兩個(gè)部件限定用于焊接至少兩個(gè)部件以形成焊接組件的焊接路徑。該方法進(jìn)一步包括定位柔性構(gòu)件，該柔性構(gòu)件包括與至少兩個(gè)部件中的一個(gè)接觸的磁性部件，使得待焊接部件定位在柔性構(gòu)件與磁性基座中間，且柔性構(gòu)件相對(duì)于焊接路徑定位使得沿焊接路徑提供連續(xù)的間隙間隔。該方法繼續(xù)啟動(dòng)磁性基座以在柔性構(gòu)件與磁性基座之間產(chǎn)生磁性保持力，以將至少兩個(gè)部件保持至磁性基座。在非限制性實(shí)例中，該方法可進(jìn)一步包括相對(duì)于柔性構(gòu)件來(lái)對(duì)定位元件定位，其中定位元件配置成與柔性構(gòu)件配合以在柔性構(gòu)件與定位元件之間產(chǎn)生磁性定位力，且其中焊接路徑與連續(xù)的間隙間隔位于柔性構(gòu)件與定位元件中間。該方法可包括啟動(dòng)焊接設(shè)備并沿焊接路徑連續(xù)移動(dòng)已啟動(dòng)的焊接設(shè)備從而沿焊接路徑形成連續(xù)的焊接。

本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“一”、“一個(gè)”、“該”、“至少一個(gè)”以及“一個(gè)或多個(gè)”都是可互換的且表示存在至少一項(xiàng)。可存在多個(gè)這樣的項(xiàng)，除非上下文中另有明確說(shuō)明。本公開(kāi)的參數(shù)、數(shù)量或條件的所有數(shù)值，包括所附權(quán)利要求書(shū)均應(yīng)理解為在一切情況下被術(shù)語(yǔ)“大約”或“近似”修飾，而不論“大約”或“近似”是否真正出現(xiàn)在該數(shù)值前。“大約”和“近似”表示所述數(shù)值允許一些稍微的不精確(例如，一定程度上近似于該值中的精確度；合理地接近該值；近似；基本上)。若因“大約”或“近似”帶來(lái)的不精確無(wú)法以其他方式理解為該意思，則本文中所用的“大約”和“近似”表示測(cè)量方法和使用這些參數(shù)可能會(huì)至少出現(xiàn)的變化。此外，術(shù)語(yǔ)“基本上”也指稍微不精確的條件(例如，一定程度上近似于數(shù)值中的精確度；近似或合理地接近條件；近似；基本上)。此外，所示數(shù)值范圍包括所有公開(kāi)的值以及在整個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)一步劃分的范圍。在某一范圍內(nèi)的每個(gè)值以及該范圍內(nèi)的端點(diǎn)均作為單獨(dú)的實(shí)施例而公開(kāi)。術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”、“含有”是開(kāi)放式的且因此說(shuō)明存在所述項(xiàng)，但不排除其他項(xiàng)的存在。本公開(kāi)案中所用的術(shù)語(yǔ)“或”包括一個(gè)或多個(gè)所列項(xiàng)的任何和所有組合。

從以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式的詳細(xì)描述中，將很容易清楚本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為焊接夾具的俯視示意圖，其示出了將待焊接以形成組件的部件保持在電磁基座上的柔性構(gòu)件；

圖2為包括圖1所示焊接夾具的焊接系統(tǒng)的側(cè)視示意圖；

圖3為圖1所示的包括焊接模板的基底的焊接夾具的俯視示意圖；

圖4為圖1所示的截面4-4的局部剖面示意圖；

圖5為圖1所示的柔性構(gòu)件的透視示意圖；

圖6為圖5所示的截面6的局部側(cè)視示意圖；

圖7為待焊接以形成冷卻片的兩個(gè)或兩個(gè)以上冷卻板的俯視示意圖；

圖8為圖7所示的截面8-8的局部剖面示意圖；

圖9為圖7所示的截面9-9的局部剖面示意圖；并且

圖10為圖7所示的冷卻片以及多個(gè)柔性構(gòu)件的俯視示意圖，該多個(gè)柔性構(gòu)件配置成將形成冷卻片的冷卻板保持至圖3所示的焊接夾具的電磁基座。

具體實(shí)施方式

參考附圖，其中相同的附圖標(biāo)記在所有附圖中都表示相同的部件，圖1至圖10中所示的元件并未按尺寸或比例示出。因此，本文所示的附圖中提供的特定尺寸和應(yīng)用不應(yīng)視為限制性的。

參考圖1-4，提供通過(guò)使用焊接設(shè)備42(圖2)將至少兩個(gè)部件44、46焊接在一起使部件44、46接合以形成至少一個(gè)焊接部48，從而形成焊接組件40的系統(tǒng)100和方法。系統(tǒng)100(本文中也可稱為焊接裝置或焊接夾具)包括用于容納用于焊接的部件44、46的磁性基座14；以及在通過(guò)使用焊接設(shè)備42用于焊接期間將部件44、46保持至磁性基座14且與焊接模板90相對(duì)以形成焊接組件40的至少一個(gè)柔性磁性構(gòu)件10。在圖1-4中所示的非限制性實(shí)例中且參考圖2和4，部件44、46層疊于磁性基座14上，從而使部件44與柔性磁性構(gòu)件10緊密相鄰接觸，且部件46與磁性基座14或布置在磁性基座上的基板12中的一個(gè)緊密相鄰接觸，其中焊接模板90包含在磁性基座14與緊鄰部件46的基板12中的一個(gè)中。焊接模板90(在本文中也可稱為模板90)可至少部分地由將部件44、46接合以形成焊接組件40的一個(gè)或多個(gè)焊接部48的一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的焊接路徑80限定。在圖1-4中所示的實(shí)例中，模板90包含在基板12中，基板12定位在磁性基座14上且配置成容納用于焊接的部件44、46。在示例性實(shí)例中，模板90可包含形成在基板12中的多個(gè)通道或槽32，其中在所示實(shí)例中，每個(gè)槽32對(duì)應(yīng)于接合部件44、46的焊接部48的相應(yīng)的焊接路徑80和/或由該焊接路徑限定。

為了簡(jiǎn)化說(shuō)明起見(jiàn)，圖中示出了僅包括部件44、46的焊接組件40，然而該實(shí)例僅為示例性的且應(yīng)理解為組件40除部件44、46外，還可以包括設(shè)置在部件44、46中間的一個(gè)或多個(gè)部件，這樣一來(lái)，形成焊接部48以形成焊接組件40可包括：將額外的組件(未示出)定位在(例如層疊在)磁性基座14上的部件44、46中間；使用至少一個(gè)柔性磁性構(gòu)件10將部件44、46和其間的部件保持至磁性基座14且與模板90相對(duì)的位置上；以及形成焊接部48從而形成焊接組件40，該焊接部48穿透并接合部件44、46及其間層疊的中間部件。部件44、46可以由待焊接的任何類(lèi)型的材料制成：磁性或非磁性的，包括(例如)金屬基材料和聚合物基材料。例如，形成組件40的部件44、46及其中間部件可由鋁基材料、鋼基材料、不銹鋼、鈦基材料和銅基材料制成。例如，形成組件40的部件44、46及其中間部件可由聚合物基材料或其他能夠用激光焊接接合的非金屬基材料制成。在示例性實(shí)例中，部件44、46由厚度在0.05mm至0.03mm范圍內(nèi)的鋁薄板形成。在另一示例性實(shí)例中，部件44、46由厚度為或大約為0.1mm的不銹鋼薄板形成。

柔性磁性構(gòu)件10包括磁性部件28。在本文中柔性磁性構(gòu)件10可稱為柔性構(gòu)件10?？蓪⑷嵝詷?gòu)件10的多個(gè)形狀中的一個(gè)形狀柔性地重新配置成另一形狀，其中所述多個(gè)形狀中的至少一個(gè)形狀由限定組件40和模板90的至少一個(gè)焊接路徑80確定或與之對(duì)應(yīng)。例如，參考圖1和圖3，標(biāo)示為10a的柔性構(gòu)件可配置成對(duì)應(yīng)于焊接路徑80a以及對(duì)應(yīng)于焊接路徑80a的槽32a的形狀，焊接路徑80a限定在組件40的外周邊邊緣92處形成的焊接部48(圖2)。如本文中所用的術(shù)語(yǔ)，柔性構(gòu)件10a的形狀“對(duì)應(yīng)于”每一焊接路徑80a和槽32a，是指(例如)柔性構(gòu)件10a具有與每個(gè)焊接路徑80a和槽32a相同的形狀，和/或與焊接路徑80a和槽32a緊密相鄰且相一致。在圖10所示的另一實(shí)例中，柔性構(gòu)件10d可配置成大體“z”形，其中“z”形由在組件40的橋形部分82的周邊限定的焊接路徑80d確定，從而使得柔性構(gòu)件10d可配置成由橋形部分82與焊接路徑80d確定和/或與兩者相一致的形狀，這兩者的特征均包含在其內(nèi)。

磁性基座14可以選擇性地啟動(dòng)以產(chǎn)生足夠強(qiáng)的磁場(chǎng)，從而在柔性構(gòu)件10與磁性基座14之間產(chǎn)生吸引磁力58(圖4)，使得柔性構(gòu)件10與磁性基座14之間的部件44、46相對(duì)于彼此且相對(duì)于焊接模板90在預(yù)定位置上，該焊接模板90由包括部件44、46的組件40限定。在本文中，柔性構(gòu)件10與磁性基座14之間產(chǎn)生的吸引磁力58也可稱為磁保持力和/或保持力58。磁性基座14可以是適合選擇性啟動(dòng)以產(chǎn)生磁場(chǎng)的任何配置。作為示例性實(shí)例，磁性基座14可以包括一個(gè)或多個(gè)電磁體(未示出)、永磁體(未示出)或上述組合，從而使得磁性基座14可配置成并選擇作為電磁體基座、永磁體基座和/或電磁-永磁體基座啟動(dòng)。在本文中，磁性基座14也可稱為磁性卡盤(pán)和/或電磁體。

如圖1、2和4所示，僅通過(guò)柔性構(gòu)件10與磁性基座14之間產(chǎn)生的磁性保持力58將部件44、46保持至磁性基座14，使得不需要將部件44、46機(jī)械夾持到磁性基座14或其他裝置上來(lái)補(bǔ)充保持力58。通過(guò)在焊接過(guò)程期間使用一個(gè)或多個(gè)柔性磁性構(gòu)件10使部件44、46保持成彼此相對(duì)且在與模板90相對(duì)的位置上，以及通過(guò)將柔性構(gòu)件10與焊接路徑80相鄰或相一致定位，使保持力58限制在與焊接路徑80緊密相鄰的一狹窄段或區(qū)域內(nèi)，從而在部件44、46上施加均勻的保持力58以最小化和/或消除部件44、46之間的間隙70，使得部件44、46基本上彼此接觸且部件44、46之間的間隙寬度72(圖8)最小化，例如接近零和/或被消除，從而增強(qiáng)焊接部48形成中的一致性，如此，在焊接部48形成期間部件44、46的波紋、彎曲或其他變形可以忽略和/或消除。此外，在焊接部48形成之后，例如在固化焊接部48的整個(gè)冷卻階段，連續(xù)均勻的施加保持力58最小化和/或消除焊接組件40中沿焊接路徑80的熱變形。在示例性實(shí)例中，部件44、46由厚度為0.05至0.3mm范圍內(nèi)的板材制成，且由柔性構(gòu)件10與磁性基座14配合產(chǎn)生的保持力58使得部件44、46保持彼此接觸，從而使得其間的間隙70基本上被消除或者為具有接近于零的間隙寬度72的可忽略的空氣間隙70。

在某一實(shí)例中，磁性基座14可以有選擇性地啟動(dòng)，使得僅在磁性基座14的選定部分(例如局部區(qū)域)中產(chǎn)生局部磁場(chǎng)。在示例性實(shí)例中，磁性基座14可配置成使得啟動(dòng)磁性基座14沿焊接路徑80和/或與其緊密相鄰產(chǎn)生局部磁場(chǎng)，從而使柔性構(gòu)件10與磁性基座14之間的產(chǎn)生的吸引磁力58定位在緊鄰焊接路徑80的區(qū)域中，且使得柔性構(gòu)件10通過(guò)局部吸引磁力58優(yōu)選地緊鄰焊接路徑80定位。如本文進(jìn)一步所述，通過(guò)定位磁性基座14產(chǎn)生的磁場(chǎng)來(lái)選擇模板90的區(qū)域，可最小化和/或消除定位元件16的使用和/或需要。

在示例性實(shí)例中，柔性構(gòu)件10可包括含有磁性部件28的外殼30。外殼30可為磁性或非磁性的，且可由金屬基材料、聚合物基材料、陶瓷基材料和/或橡膠基材料制成。在圖5所示的實(shí)例中，外殼30由柔性聚合物基材料或橡膠材料制成，使得外殼30可模制成在其中包含多個(gè)磁性部件28；且可重新配置成多個(gè)形狀，包括由焊接路徑80或模板90限定的形狀；外殼30可定位在部件44上且相對(duì)其移動(dòng)而不會(huì)與其發(fā)生反應(yīng)、刮擦、損傷或損害部件44；且這樣在焊接部48形成期間產(chǎn)生的焊接潑濺物就不會(huì)粘附到外殼30上或者可以很容易從外殼30上去除。外殼30由耐熱變形或抗其他退化的材料形成，熱變形或其他退化是因鄰近柔性構(gòu)件10的焊接形成期間產(chǎn)生的熱所致。磁性構(gòu)件28由磁性材料和鐵磁材料中至少一種制成。磁性部件28可配置成單一磁性元件，例如延長(zhǎng)柔性構(gòu)件10長(zhǎng)度的磁性電纜(未示出)；或者可為離散元件的多個(gè)磁性元件，比如圖6中所示的磁性部件28；或者如圖5中所示分散在柔性構(gòu)件10中的磁性填充材料。在圖6所示的實(shí)例中，多個(gè)離散磁性部件28可間隔放置在外殼30內(nèi)，使得形成外殼30的柔性材料布置在磁性部件28之間，從而有助于將柔性構(gòu)件10的形狀彎曲和重新配置成另一個(gè)形狀。在圖5所示的實(shí)例中，分散在外殼30中且包括柔性構(gòu)件10的磁性部件28的磁性填充材料可以包括由磁性材料制成的顆粒、纖維、薄薄板等中的一或多種，磁性材料的非限制性實(shí)例可為鐵磁材料。

本文提供的實(shí)例為示意性的和非限制性的，并且可使用柔性構(gòu)件10的其它構(gòu)造，這些構(gòu)造可重新配置且可包括磁性部件28，使得當(dāng)磁性基座14被啟動(dòng)以在柔性構(gòu)件和磁性基座兩者之間產(chǎn)生吸引磁力58時(shí)，柔性構(gòu)件10和磁性基座14可協(xié)作，該吸引磁力可被用作保持力58以使部件44、46保持在與模板90相對(duì)的柔性構(gòu)件10與磁性基座14之間的位置上。例如，柔性構(gòu)件10可形成為磁性電纜、多個(gè)連接磁性段、磁性帶等。柔性構(gòu)件10的在圖4-5中示出的實(shí)例的橫截面形狀并不旨在限制，并且可使用形成為其它形狀的橫截面，例如，多邊形、橢圓形、非多邊形、規(guī)則和不規(guī)則形狀。在示出的實(shí)例中(圖4)，柔性構(gòu)件可包括用于與部件44的表面相接合的平面，使得在柔性構(gòu)件10與磁性基座14之間產(chǎn)生的保持力58可遍布柔性構(gòu)件10的平面與部件44之間的接口表面。在另一實(shí)例中，柔性構(gòu)件10可具有呈橢圓形或錐形的橫截面，從而可在位于焊接路徑80與柔性構(gòu)件10的表面和部件44之間的接口表面之間的部件表面44處設(shè)置附加間隙。

參考圖1、2和5，柔性構(gòu)件10可包括一個(gè)或多個(gè)接頭18，用于將柔性構(gòu)件重新配置成由焊接路徑80確定的和/或與該焊接路徑對(duì)應(yīng)的形狀。一個(gè)或多個(gè)接頭18可被配置成由外殼30、磁性部件28和/或柔性構(gòu)件10限定的和/或在它們中形成的活動(dòng)鉸鏈(圖1、5、6)。在圖5中示出的實(shí)例中，柔性構(gòu)件10可包括第一和第二端部22、24，它們可彼此相互附接和/或以其它方式連接在一起，以形成連續(xù)的柔性構(gòu)件10，如圖1中示出的柔性構(gòu)件10a。可提供連接器26來(lái)連接端部22、24，該連接器可為夾子、固定件、套筒或其它合適的連接器。柔性構(gòu)件10可包括一個(gè)或多個(gè)位置指示器20，該位置指示器可用于相對(duì)于模板90和/或部件46定位柔性構(gòu)件10。例如，位置指示器20可為對(duì)應(yīng)于由部件46限定的特征或特性的標(biāo)記，或在模板90、基底12和/或磁性基座14上的相應(yīng)的標(biāo)記。在一個(gè)實(shí)例中，沿著柔性構(gòu)件10的長(zhǎng)度以均勻的間隔來(lái)隔開(kāi)位置指示器20，例如沿著柔性構(gòu)件10的長(zhǎng)度的每英寸或厘米處，以提供尺子或刻度尺，其可被用作在將柔性構(gòu)件10定位到部件46上和/或定位成相對(duì)于模板90、基底12和/或磁性基座14時(shí)的參考。

柔性構(gòu)件10可被配置成如由圖1中的柔性構(gòu)件10b的實(shí)例示出的連續(xù)柔性構(gòu)件，其中，該柔性構(gòu)件10b被配置成限定閉合形狀，例如多邊形、橢圓形、橢圓體等。在圖1示出的實(shí)例中，連續(xù)柔性構(gòu)件10b的形狀被設(shè)計(jì)成與焊接路徑80b相一致，該焊接路徑由組件40的內(nèi)部周邊邊緣94限定，其中，該內(nèi)部周邊邊緣94限定組件40中的孔或開(kāi)口88?？梢詫?duì)柔性構(gòu)件10進(jìn)行另外的配置。參考圖10，柔性構(gòu)件10c被配置成和/或形狀被設(shè)計(jì)成與由待焊接成組件40的冷卻板部件44、46的框架部分74的外部周邊邊緣92限定的不規(guī)則形狀相一致，其中，組件40被配置成冷卻片或散熱片60。在圖10中示出的柔性構(gòu)件10c可被模制和/或以其它方式形成，使得柔性構(gòu)件10c大體保持在圖10中示出的不規(guī)則形狀，該不規(guī)則形狀與冷卻片組件60的不規(guī)則周邊92相一致，從而在接下來(lái)焊接冷卻片之后將柔性構(gòu)件從冷卻片60移除，再將柔性構(gòu)件10c放置和定位在隨后待焊接的另一組部件44、46上。

焊接模板90可包括對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)焊接路徑80的一個(gè)或多個(gè)槽32，其中，例如，部件44、46相對(duì)于模板90定位，使得焊接路徑80通常在槽32中對(duì)齊和/或與該槽重疊，從而槽32提供間隙，用于在焊接路徑80中形成焊接部48，而無(wú)需讓焊接部48接觸和/或粘附基底12或磁性基座14。在圖4中示出的實(shí)例中，焊接部48由焊接裝置42形成，該焊接裝置配置成發(fā)射激光束的激光焊接裝置、發(fā)射等離子束的等離子焊接裝置和發(fā)射電子束的電子束焊接裝置中的一種，使得焊接裝置42沿著焊接路徑80發(fā)射能量束(未示出)以加熱部件44、46，從而形成焊接部48。如圖4中所示，槽32由凹面38限定，其相對(duì)于鄰近于槽32的模板90的表面凹進(jìn)，以提供用于形成焊接部48的間隙。在一個(gè)實(shí)例中，凹面38的形狀可被設(shè)計(jì)為使得未在形成焊接部48中消耗的能量束中的任何部分可在槽32內(nèi)捕獲和/或反射，并被轉(zhuǎn)換成由基底12和/或磁性基座14耗散的熱能。在示出的實(shí)例中，凹面為波狀的，例如，為非平面的和/或彎曲的，以提供用于捕獲和/或反射由焊接裝置42發(fā)射的能量束的表面。焊接裝置42配置成相對(duì)于焊接路徑80連續(xù)移動(dòng)，使得由焊接裝置42發(fā)射的能量束可沿著焊接路徑80被連續(xù)地導(dǎo)向或操縱而無(wú)需停止和啟動(dòng)。例如，焊接裝置42可包括一個(gè)或多個(gè)電機(jī)，例如伺服電機(jī)，用于焊接裝置42沿著焊接路徑80的多方向移動(dòng)，其中，焊接裝置42的移動(dòng)可由控制器(未示出)控制。

焊接模板90可在磁性基座14中形成，其中，在該配置中，待焊接部件44、46可直接容納在磁性底座14上，從而通過(guò)直接與磁性基座14相接觸的保持力58來(lái)保持示意性實(shí)例中的部件46。在圖1-4中示出的另一實(shí)施例中，焊接模板90可形成在定位在磁性基座14上的基底12中，使得待焊接部件44、46可直接容納在基底12上，并通過(guò)直接與基底12相接觸的保持力58來(lái)保持示意性實(shí)例中的部件46。在圖1-4中示出的實(shí)例中，包括焊接模板90的基底12的表面由基底周邊邊緣84來(lái)界定，且在其上定位有基底12的磁性基座14的表面由基座周邊邊緣86界定。在示出的實(shí)例中，基底12的表面區(qū)域小于磁性基座14的表面區(qū)域，例如，基底周邊邊緣84包含在基座周邊邊緣86之內(nèi)。該實(shí)例是非限制性的，使得基底12可被配置成具有與磁性基座14相同的表面區(qū)域和形狀，使得基底和基座周邊84、86重合，或者基底12可延伸超過(guò)基座周邊86，例如，以容納部件44、46，該基底的面積大于磁性基座的表面14。

在一個(gè)實(shí)例中，基底12由磁性材料形成，比如非磁性材料，使得當(dāng)磁性基座14被選擇性地啟動(dòng)以產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí)，通過(guò)在基底12與磁性基座14之間的磁性吸引力而將基底12保持在相對(duì)于磁性基座14的適當(dāng)位置。在另一實(shí)例中，基底12由非磁性材料形成，包括磁性填充材料和/或包括一個(gè)或多個(gè)磁性插件，使得當(dāng)磁性基座14被選擇性地啟動(dòng)以產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí)，通過(guò)在磁性填充材料和/或磁性插件與磁性基座14之間的磁性吸引力而將基底12保持在相對(duì)于磁性基座14的適當(dāng)位置。在另一實(shí)例中，基底12可由非磁性材料形成，并通過(guò)任何適當(dāng)?shù)难b置(包括例如夾子、銷(xiāo)子等)和/或保持力58被保持至磁性基座14，該保持力在當(dāng)磁性基座14處于啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)(例如，當(dāng)磁性基座14被啟動(dòng)以產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí))在柔性構(gòu)件10與磁性基座14之間產(chǎn)生。

在圖1-4中示出的實(shí)例中，槽32a和32b的模式和形狀分別由焊接路徑80a、80b確定，該焊接路徑由需要接合部件44、46以形成組件40的焊接部48來(lái)限定。由此，在圖1-4中示出的示例性模板90是在圖1-4中示出的示例性組件40的特定配置所特有的。由此，將理解的是，系統(tǒng)100可包括多于一個(gè)的基底12，其中，在每個(gè)基底12中形成的模板90由分配給該基底12的特定組件40來(lái)限定。例如，第一基底12可包括第一模板90，該第一模板由第一組件40來(lái)限定，并且第一基底12可包括一個(gè)或多個(gè)槽32，該槽由接合第一組件40的焊接部48的一個(gè)或多個(gè)焊接路徑80來(lái)確定。第二基底12可包括第二模板90，該第二模板由第二組件40來(lái)限定，并且第二基底12可包括一個(gè)或多個(gè)槽32，該槽由接合第二組件40的焊接部48的一個(gè)或多個(gè)焊接路徑80來(lái)確定，其中，第二組件40的焊接路徑80的形狀或配置不同于第一組件40的焊接路徑80等。多個(gè)基底12的使用像焊接系統(tǒng)100提供了若干優(yōu)點(diǎn)，其中每個(gè)基底12被分配至相應(yīng)的組件40并由其限定，包括例如，焊接系統(tǒng)100的成本和安裝時(shí)間的減少，將被理解的是，相比于為待焊接的每個(gè)類(lèi)型的組件40提供包括特定模板90的基底12，為待焊接的每個(gè)類(lèi)型的組件40提供包括特定模板90的磁性基座14將更實(shí)惠。進(jìn)一步地，從焊接第一組件40到焊接第二組件40的焊接過(guò)程的轉(zhuǎn)換將僅僅需要將第一基底12從磁性基座14中移除并用第二基底12取而代之，從而提供了不同組件40的焊接之間的快速轉(zhuǎn)換。本文中描述的實(shí)例是示意性的且非限制性的，且可使用基底12和磁性基座14的其它配置和/或組合來(lái)提供用于容納待焊接部件44、46的焊接模板90。例如，基底12可包括形成在基底12的第一側(cè)上的第一焊接模板90以及形成在基底12的相對(duì)的第二側(cè)上的第二焊接模板90，使得通過(guò)將基底12翻轉(zhuǎn)至第二側(cè)，焊接過(guò)程可從焊接第一組件40轉(zhuǎn)換為焊接第二組件40。例如，基底12可包括第一組件40所特有的第一焊接模板90以及第二組件40所特有的第二焊接模板90，兩者均形成在基底12中，使得基底12能夠被用于焊接第一或第二組件40，且無(wú)需轉(zhuǎn)換基底12。在該實(shí)例中，基底12可被配置成用于區(qū)分第一模板90和第二模板90，例如，通過(guò)可視區(qū)分器，例如顏色編碼、可視標(biāo)記或類(lèi)似物。

再參考圖1-4，焊接系統(tǒng)100可包括一個(gè)或多個(gè)可被定位在模板90上，例如基底12或磁性基座14上，和/或在待焊接部件44、46上的磁性定位元件16，如圖1、2、4和10中所示。磁性定位元件16在本文中可指定位元件或定位器。定位元件16包括磁性部件50，該磁性部件50在本文中可指定位器磁鐵50。定位器磁鐵50和柔性構(gòu)件10的磁性部件28被配置成當(dāng)定位器磁鐵50靠近柔性構(gòu)件10放置時(shí)，在定位器磁鐵50與柔性構(gòu)件10之間產(chǎn)生排斥磁力56(圖4)，使得柔性構(gòu)件10和定位器磁體50彼此移位，例如通過(guò)間隙間隔96保持彼此分離。由此，定位元件16和間隙間隔96可被用于定位和/或控制柔性構(gòu)件10相對(duì)于部件44、46和焊接模板90的定位。在定位元件16與柔性構(gòu)件10之間產(chǎn)生的排斥磁力56在本文中還可被稱為磁性定位力56或定位力56。間隙間隔96的大小由在柔性構(gòu)件10與定位元件16之間產(chǎn)生的排斥磁力56的強(qiáng)度來(lái)確定，使得通過(guò)改變?nèi)嵝詷?gòu)件10中磁性部件28的磁性強(qiáng)度和定位元件16中的定位器磁鐵50的磁性強(qiáng)度中的一個(gè)來(lái)改變間隙間隔96，以改變?cè)谌嵝詷?gòu)件10與定位元件16之間產(chǎn)生的排斥磁力56的大小。如在附圖4中詳細(xì)示出的那樣，間隙間隔96為焊接裝置42(例如掃描激光焊接器)提供間隙，以進(jìn)入鄰近于周邊邊緣92的焊接路徑80，其中，周邊邊緣92和焊接路徑89定位在柔性構(gòu)件10與定位元件16之間。在一個(gè)實(shí)例中，間隙間隔在3mm到6mm的范圍內(nèi)。

在圖1和4中示出的非限制性實(shí)例中，定位元件16通常為梯形形狀，且定位器磁鐵50定位在限定了最窄側(cè)的定位器面98處，例如，定位元件16的梯形形狀的窄端，使得在焊接夾具100的安裝過(guò)程中，通過(guò)使由定位器面98限定的定位元件16的窄端定向?yàn)槌蛉嵝詷?gòu)件10而直接鄰近于柔性構(gòu)件10定位定位器磁鐵50?？墒褂枚ㄎ辉?6的其它配置，例如，定位器磁鐵50可位于定位元件16的中心處，使得每個(gè)定位元件16中的定位器磁鐵50與定位元件16共軸。在一個(gè)實(shí)例中，定位元件16可由聚合物材料模制成，且將定位器磁鐵50插入該模制定位元件16中，使得聚合物材料防止組件40由于在加工過(guò)程，例如將部件44、46和組件40裝載入焊接夾具100和從中卸載的過(guò)程中與定位元件16非故意接觸，例如擦傷或刮傷而被損壞。聚合物材料可為抵抗由于在形成焊接部48的焊接操作過(guò)程中產(chǎn)生的熱而引起的熱變形或其它退化的熱塑性材料或熱固性材料。定位元件16可包括例如鄰近于接口表面52用于將定位元件16保持至模板90的磁性附接件54，其中，磁性附接件54可被磁性地吸引至形成基底12和/或磁性基座14中的一個(gè)的磁性材料，或者當(dāng)磁性基座14被啟動(dòng)以產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí)可被磁性地吸引至磁性基座14。

如在圖3中所示，焊接模板90可包括用于定位和定向定位器磁鐵50的模板接口36、36a。參考圖1、3和4，定位元件16可包括用于相對(duì)于焊接模板90定位和定向定位元件16的一個(gè)或多個(gè)定位器接口34、34a。借助于非限制性實(shí)例，定位元件16可包括配置成延伸部34的定位器接口34，其可容納在模板接口36中，該模板接口被配置成凹部36，其中，延伸部34和凹部36的形狀是對(duì)應(yīng)的，以將定位元件16定位在焊接模板90和基底12中。在示出的實(shí)例中，延伸部34被配置成圓形榫釘柱，且凹部36被配置成圓榫孔。該實(shí)例為非限制性的，且可使用延伸部34和凹部36的其它配置，諸如非正方形的矩形舌片和狹槽，其中，延伸部34和凹部36的相應(yīng)的形狀限定了定位元件16相對(duì)于焊接模板90的定向。在另一實(shí)例中，模板90可包括模板接口36a，以通過(guò)使用對(duì)應(yīng)于模板接口36a的定位器接口34a來(lái)提供放置和定向定位元件16的可視指示。在示出的實(shí)例中，模板接口36a為標(biāo)記在焊接模板90上的輪廓，例如，通過(guò)將輪廓36a劃線或雕刻在基底12表面上，或者通過(guò)使用油漆、墨水、標(biāo)簽等的其它方式來(lái)標(biāo)記輪廓36a，其中，在該示意性實(shí)施例中，輪廓36a與定位元件16的接口表面52的梯形形狀相對(duì)應(yīng)地呈梯形形狀，使得通過(guò)將由接口表面52的周邊限定的定位器接口34a與輪廓36a相對(duì)齊而將定位元件16定位和定向至焊接模板90。

仍參考圖1、2、4和10，在非限制性實(shí)例中，每個(gè)定位元件16可包括磁強(qiáng)度基本上相同的定位器磁鐵50，使得在每個(gè)定位元件16與柔性構(gòu)件10之間產(chǎn)生的排斥磁力56是恒定的，并使得在每個(gè)定位元件16與柔性構(gòu)件10之間產(chǎn)生的間隙間隔96為恒定的。在另一實(shí)例中，焊接系統(tǒng)100可包括一組以上的定位元件16，其中，第一組定位元件16的每個(gè)定位元件16包括具有第一磁強(qiáng)度的第一定位器磁鐵50，其被配置成用于提供第一間隙間隔96，第二組定位元件16的每個(gè)定位元件16包括第二定位器磁鐵50，其被配置成提供與第一間隙間隔96不同的第二間隙間隔96等，使得第一、第二定位元件16等的選擇可被用于在部件44、46的各個(gè)位置處來(lái)改變相應(yīng)的定位元件16與柔性構(gòu)件10之間的間隙間隔96，例如，需要提供足夠間隙的地方，用于當(dāng)形成焊接部48時(shí)移動(dòng)和操縱焊接裝置42以進(jìn)入焊接路徑80。在一個(gè)實(shí)例中，每組定位元件16可，例如通過(guò)顏色編碼、標(biāo)簽、標(biāo)記、形狀、尺寸等在視覺(jué)上區(qū)分于其它組定位元件16中的一個(gè)，使得通過(guò)使用可視區(qū)分器針對(duì)每個(gè)定位元件16可在視覺(jué)上分辨定位器磁鐵50的磁強(qiáng)度和相應(yīng)的定位力56與間隙間隔96，以協(xié)助焊接系統(tǒng)100的安裝和轉(zhuǎn)換和/或減少安裝和轉(zhuǎn)換時(shí)間。在該實(shí)例中，模板90的模板接口36可被配置和/或可視地辨別以對(duì)應(yīng)于指示定位器磁鐵50的磁強(qiáng)度的可視區(qū)分器，從而協(xié)助安裝和轉(zhuǎn)換。

定位元件16可定位在基底12、磁性基座14和/或待焊接部件44、46上，正如需要來(lái)定位和/或設(shè)置柔性構(gòu)件10的位置。參考圖1-4，第一組定位元件16定位在第一焊接槽32a的外側(cè)的基底12上，例如，在第一焊接槽32a與基底周邊84之間，以在第一柔性構(gòu)件10a上施加定位力56，以保持柔性構(gòu)件10a與定位元件16之間的間隙間隔96，如在圖4中詳細(xì)示出的那樣。如在圖1、2和4中所示，柔性構(gòu)件10a定位在待焊接部件44、46上，緊鄰于第一焊接路徑80a且與該焊接路徑相一致，該焊接路徑緊鄰于部件44、46的外部周邊邊緣92，使得當(dāng)磁性基座14被啟動(dòng)以產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí)，通過(guò)柔性構(gòu)件10a連同被啟動(dòng)的磁性基座14在部件44、46上施加保持力58，以將部件44、46保持在基底12上的適當(dāng)位置，以及基本上封閉鄰近于柔性構(gòu)件10a的焊接路徑80a處的部件44、46之間的任何間隙70(圖8)。如在圖4中詳細(xì)示出的那樣，部件44、46相對(duì)于模板90被定位在基底12上，使得外部周邊邊緣92和焊接路徑80在定位元件16與柔性構(gòu)件10a之間并在槽32a上延伸。間隙間隔96被保持在圍繞部件44、46的外部周邊邊緣92的每個(gè)定位元件16之間，使得焊接裝置42能夠進(jìn)入焊接路徑80a并沿著焊接路徑80a連續(xù)地移動(dòng)，以形成沿著焊接路徑80a的連續(xù)焊接部48。

參照?qǐng)D1-3，第二組定位元件16定位在第二焊接槽32b內(nèi)側(cè)的基底12上，例如，形成在部件44、46中并由部件44、46的內(nèi)部周邊邊緣94限定的孔88內(nèi)，以將定位力56施加在第二柔性構(gòu)件10b上，從而保持柔性構(gòu)件10b與定位元件16之間的間隙間隔96，如前面參照?qǐng)D4所描述的那樣。如圖1和2所示，柔性構(gòu)件10b定位在待焊接部件44、46上，緊鄰于第二焊接路徑80b，并與該第二焊接路徑相一致，該第二焊接路徑緊鄰于部件44、46的內(nèi)部周邊邊緣94，使得當(dāng)磁性基座14被啟動(dòng)以產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí)，柔性構(gòu)件10b與啟動(dòng)的磁性基座14相配合來(lái)將保持力58施加在部件44、46上，以將部件44、46保持在基底12上的適當(dāng)位置，并基本上封閉鄰近于柔性構(gòu)件10b的焊接路徑80b處的部件44、46之間的任何間隙70(圖8)。如圖1所示，部件44、46相對(duì)于模板90定位在基底12上，使得內(nèi)部周邊邊緣94和焊接路徑80位于定位元件16與柔性構(gòu)件10b中間，并延伸過(guò)槽32b。間隙間隔96保持在圍繞部件44、46的內(nèi)部周邊邊緣94的每個(gè)定位元件16之間，使得焊接裝置42可進(jìn)入焊接路徑80b并沿著焊接路徑80b連續(xù)移動(dòng)以沿著焊接路徑80b形成連續(xù)焊接部48。

現(xiàn)參照?qǐng)D10，第三組定位元件16定位在部件44、46上，位于由部件44、46的通過(guò)焊接形成的組件40的中間部分66內(nèi)。在圖7-10中示出的說(shuō)明性實(shí)例中，組件40可為冷卻組件60，例如，用于散熱器的冷卻片或電池冷卻板。在該實(shí)例中，定位元件16可同時(shí)操作用于利用如前文所述的包括在定位元件16中的定位器磁鐵50將定位(排斥磁)力56施加在柔性構(gòu)件10d上，以及利用磁性附接件54將保持(吸引磁)力58施加在部件44、46上。z形柔性構(gòu)件10d和定位元件16被定位成沿著焊接路徑80d(圖10)的連續(xù)長(zhǎng)度來(lái)保持間隙，從而使得焊接裝置42可進(jìn)入焊接路徑80d，并沿著焊接路徑80d連續(xù)移動(dòng)以沿著焊接路徑80d形成提供氣密密封的連續(xù)焊接部48(圖8)。

在所示實(shí)例中，冷卻組件60通過(guò)將至少兩個(gè)部件44、46焊接在一起而形成，其中部件44、46中的每一個(gè)都被配置成冷卻部件，其在本文中還被稱為冷卻板44、46。冷卻板44、46沿著焊接路徑80c、80d焊接在一起以沿著焊接路徑80c、80d中的每一個(gè)形成氣密密封，使得在冷卻組件60的操作期間，冷卻流體可在冷卻組件60的主通道62、次通道64中循環(huán)并流過(guò)該通道，其中主通道62、次通道64通過(guò)沿著焊接路徑80c、80d形成的焊接部48所提供的氣密密封進(jìn)行密封。冷卻流體可為氣體或液態(tài)流體中之一。冷卻流體經(jīng)由入口76進(jìn)入冷卻組件60的通道62、64，并在循環(huán)流過(guò)主通道62和/或次通道64冷卻冷卻板44、46之后經(jīng)由出口78流出冷卻組件60。在說(shuō)明性實(shí)例中，冷卻板44、46可由鋁基材料和不銹鋼材料中的一種制成。冷卻板44、46各自都可具有0.05mm至0.3mm范圍內(nèi)的厚度。在某一實(shí)例中，冷卻板44、46由厚度為或約為0.2mm的鋁基薄板材制成。在另一實(shí)例中，冷卻板44、46由厚度為或約為0.1mm的不銹鋼材料制成。冷卻組件40、60可包括兩個(gè)以上的部件44、46，使得多個(gè)冷卻片44、46可分層堆積并通過(guò)焊接部48結(jié)合以提供多層冷卻組件60。

冷卻組件60包括圍繞主冷卻通道62的框架部分74，使得框架部分74位于主冷卻通道62與冷卻組件60的外部周邊邊緣92之間。如圖10所示，連續(xù)焊接路徑80c由緊鄰于外部周邊邊緣92并位于外部周邊邊緣92與主冷卻通道62之間的框架部分74進(jìn)行限定。在所示實(shí)例中，被配置成大體與焊接路徑80c相一致的柔性構(gòu)件10c定位在位于主冷卻通道62與焊接路徑80c之間的框架部分74中，使得當(dāng)磁性基座14被激勵(lì)時(shí)，吸引磁力58在磁性基座14與柔性構(gòu)件10c之間產(chǎn)生，其用作保持力58，使得冷卻板44、46將柔性構(gòu)件10c保持在相對(duì)于磁性基座14的適當(dāng)位置。通過(guò)非限制性實(shí)例，焊接裝置42最初可定位在部件44、46的外側(cè)，使得焊接裝置42可在移入適當(dāng)位置以沿著焊接路徑80c開(kāi)始焊接之前進(jìn)行致動(dòng)并從停止位置加速至恒定速度。通過(guò)非限制性的實(shí)例，焊接裝置42最初可定位在部件44、46的外側(cè)，使得焊接裝置42可在移入適當(dāng)位置以沿著焊接路徑80c開(kāi)始焊接之前進(jìn)行致動(dòng)并從停止位置加速至恒定速度。如此，焊接裝置42的速度變化和/或焊接裝置42的啟動(dòng)或停止所引起的焊接84的變化可以忽略，和/或基本消除，并且/或者該變化在焊接波束轉(zhuǎn)到焊接路徑80c之前發(fā)生在焊接路徑80c的外部，例如，發(fā)生在外部周邊邊緣92處。類(lèi)似地，在焊接裝置已沿著焊接路徑80c以恒定速度連續(xù)移動(dòng)以沿著焊接路徑80c形成連續(xù)焊接部48和氣密密封之后，焊接裝置42可在仍以恒定速度移動(dòng)的同時(shí)移動(dòng)遠(yuǎn)離焊接路徑80c，使得焊接波束可在冷卻組件60的外側(cè)停止，并使得焊接周期結(jié)束時(shí)焊接裝置42的速度變化所引起的焊接部48的變化被最小化和/或消除。由于焊接部48起始和終止焊接路徑80c外部的點(diǎn)處，因此焊接部48是連續(xù)的(例如，沒(méi)有起始點(diǎn)和停止點(diǎn))，使得原本可由沿著焊接路徑80c啟動(dòng)和/或停止焊接的形成引起的任何變化得以避免。該實(shí)例是說(shuō)明性的，且將理解的是，在焊接路徑80外部的點(diǎn)處起始和終止焊接部48的形成的方法并不限于圖7-10所示的實(shí)例，并且該方法可用于沿著焊接路徑80形成連續(xù)焊接部48，使得在沿著焊接路徑80形成焊接部48期間，焊接裝置42在進(jìn)入和離開(kāi)焊接路徑80時(shí)發(fā)射出焊接波束，并在進(jìn)入和離開(kāi)焊接路徑80和沿著焊接路徑80移動(dòng)時(shí)以恒定速度進(jìn)行移動(dòng)，使得可由焊接裝置42的焊接波束和速度方面的變化引起的焊接部48的變化被忽略和/或基本消除，且所得焊接部48的特征在于具有一致的性能(包括一致的尺寸和形狀)，且不具有氣孔或其他間斷點(diǎn)，其中，當(dāng)啟動(dòng)或停止焊接路徑80中的焊接形成或改變部件材料在焊接期間加熱以形成焊接部48的速率時(shí)，可引起上述氣孔或其他間斷點(diǎn)。

且所得的焊接部48的特征在于具有一致的性能，包括一致的尺寸和形狀，且不具有氣孔或其他間斷點(diǎn)，其中，當(dāng)啟動(dòng)或停止焊接路徑80中的焊接形成或改變部件材料在焊接期間加熱以形成焊接部48的速率時(shí)，可引起上述氣孔或其他間斷點(diǎn)。中間部分66包括多個(gè)次通道64(圖7和8)，該中間部分可被分成多個(gè)段或組，其中各組包括多個(gè)次通道64，并通過(guò)橋形部分82與另一組分隔開(kāi)。如圖9所示，相鄰的次通道64通過(guò)擋邊68彼此間隔開(kāi)，其中，通過(guò)將部件44、46分層堆積成彼此相接觸，得以形成上述擋邊。如上文所述的，部件44、46通過(guò)沿著焊接路徑80c形成的連續(xù)焊接部48(圖8)結(jié)合在一起，且在該實(shí)例中，這些部件進(jìn)一步通過(guò)沿著焊接路徑80d形成的連續(xù)焊接部48(圖8)結(jié)合在一起，其中該焊接路徑繞著橋形部分82的周邊形成。在使用中，可為氣體或液體的冷卻流體循環(huán)流過(guò)主通道62、次通道64以經(jīng)由冷卻組件60實(shí)現(xiàn)熱傳遞。在某一實(shí)例中，焊接部48可沿著檔邊68中的一個(gè)或多個(gè)形成，以進(jìn)一步引導(dǎo)流體流流過(guò)冷卻組件60。

如圖10所示，柔性構(gòu)件10d定位在中間部分66內(nèi)的部件44、45的橋形部分82中的每一個(gè)上，其中柔性構(gòu)件10d的端部22、24定位在橋形部分82的緊鄰于橋形部分82的周邊和焊接路徑80d的第一和第二相對(duì)拐角中。柔性構(gòu)件10d包括沿著柔性構(gòu)件10d的長(zhǎng)度進(jìn)行定位的鉸鏈18，使得柔性構(gòu)件10d可配置成如圖10所示的z形，其中柔性構(gòu)件10d的一個(gè)鉸鏈18緊鄰于橋形部分82的第三和第四相對(duì)拐角處的焊接路徑80d，以將柔性構(gòu)件10d所施加的保持力58分配至橋形部分82的所有四個(gè)拐角。在說(shuō)明性實(shí)例中，定位元件16用于在鉸鏈18處施加定位力56(例如，排斥磁力)以將鉸接部分保持在拐角處。如本文先前所述，圖10所示的定位元件16可包括用于將定位元件16保持至部件44、46的磁性附接件54(圖4)，其中磁性附接件54可在磁性基座14被啟動(dòng)以產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí)被磁性吸引至磁性基座14，使得磁性附接件54與磁性基座14相配合來(lái)將保持力58施加在部件44、46上，并在沿著焊接路徑80d進(jìn)行的焊接期間將定位部件16保持在相對(duì)于橋形部分82和柔性構(gòu)件10d的位置中。

如本文先前所述，柔性構(gòu)件10c被模制或通過(guò)其他方式形成，使得柔性構(gòu)件10c保持如圖10所示的形狀，其由冷卻組件60的框架部分74限定，并因此可容易地定位在框架部分74上，以與沿著部件44、46的外部周邊邊緣92限定的焊接路徑80c基本上相一致。在該實(shí)例中，由于柔性構(gòu)件10c預(yù)制成如圖所示的形狀，因此使用定位元件16來(lái)定位柔性構(gòu)件10c可能不是必需的和/或可能是可選的。由于部件44、46的外側(cè)無(wú)需定位元件16，因此部件44、46的外部周邊邊緣92與基座周邊邊緣86(圖1)之間所需的空間可能極其微小，使得可使用相對(duì)較小的磁性基座14和/或基底12，其中間隙沿著焊接路徑80c的連續(xù)長(zhǎng)度進(jìn)行保持，使得焊接裝置42可進(jìn)入焊接路徑80c，并繞著外部周邊邊緣92以及沿著焊接路徑80c連續(xù)移動(dòng)，從而沿著焊接路徑80c形成提供氣密密封的連續(xù)焊接部48(圖8)。

本文提供了一種利用焊接系統(tǒng)100焊接部件44、46以形成組件40的方法。該方法包括將部件44、46容納在磁性基座14或定位在磁性基座14上的基底12中的一個(gè)上。該方法可進(jìn)一步包括相對(duì)于焊接模板90定位部件44、46，其中焊接模板90可包括在容納部件44、46的磁性基座14和/或基底12中的一個(gè)中，且其中焊接模板90與組件40的一個(gè)或多個(gè)焊接路徑80相對(duì)應(yīng)和/或由該一個(gè)或多個(gè)焊接路徑進(jìn)行限定。該方法進(jìn)一步包括將至少一個(gè)柔性構(gòu)件10(其中柔性構(gòu)件10包括如本文先前所述的磁性部件28)定位在部件44、46上，使得當(dāng)磁性基座14被啟動(dòng)以產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí)，吸引力58在柔性構(gòu)件10與磁性基座14之間產(chǎn)生，其中吸引力58操作作為保持力58，該保持力由柔性構(gòu)件10施加在部件44、46上，以將部件44、46保持至磁性基座14上與焊接模板90相對(duì)的位置中。

柔性構(gòu)件10可被配置成與由部件44、46限定的焊接路徑80相一致和/或定位成與其緊鄰，使得施加在部件44、46上的保持力58基本上封閉焊接路徑80處的部件44、46之間的間隙70。焊接路徑80可緊鄰于部件44、46的周邊邊緣，其可為外部周邊邊緣92或內(nèi)部周邊邊緣94之一。焊接路徑80可限定在部件44、46的中間部分66內(nèi)(圖10)。例如，焊接路徑80可以是連續(xù)的，使得形成在焊接路徑80上的焊接部48形成為連續(xù)焊接部48，例如，沿著焊接路徑80啟動(dòng)或停止焊接裝置42并未中斷上述焊接。

在某一實(shí)例中，焊接模板90可包括槽32，其由焊接路徑80限定并與其相對(duì)應(yīng)，并相對(duì)于磁性基座14定位部件44、46，而且焊接模板90可包括將部件44、46定位成使得焊接路徑與槽32重疊和/或延伸入該槽。方法可進(jìn)一步包括將一個(gè)或多個(gè)定位構(gòu)件16定位在焊接模板90、部件44、46、基底12和/或磁性基座14中的至少一個(gè)上。定位構(gòu)件16可相對(duì)于柔性構(gòu)件10進(jìn)行定位，使得定位構(gòu)件16的定位器磁鐵50與柔性構(gòu)件10的磁性部件28相配合來(lái)在它們之間產(chǎn)生排斥力56，其中排斥力56相對(duì)于定位構(gòu)件16以及由部件44、46限定并位于定位構(gòu)件16與柔性構(gòu)件10之間的焊接路徑80定位柔性構(gòu)件10，以為焊接裝置42提供接近焊接路徑80的間隙間隔96，從而沿著焊接路徑80形成焊接部48。柔性構(gòu)件10和定位構(gòu)件16被定位成使得沿著焊接路徑80的整個(gè)長(zhǎng)度提供了不間斷的連續(xù)間隙間隔96，使得在連續(xù)焊接部48的形成期間，焊接裝置42可在不間斷和/或偏離焊接路徑80的情況下沿著焊接路徑80連續(xù)移動(dòng)。

該方法進(jìn)一步包括致動(dòng)焊接裝置42來(lái)發(fā)射焊接波束，該焊接波束被配置成形成接合部件44、46的焊接部48。該方法可包括在未被焊接路徑80限定(例如，位于焊接路徑80外部)的啟動(dòng)點(diǎn)處開(kāi)始焊接裝置42的啟動(dòng)，并以特定的方式使焊接裝置42從啟動(dòng)點(diǎn)移動(dòng)至焊接路徑80，該特定方式使得當(dāng)焊接波束與焊接路徑80相接觸以形成焊接部48時(shí)，焊接波束以恒定的能量水平發(fā)射，且焊接裝置42沿著焊接路徑80以恒定的焊接速度進(jìn)行移動(dòng)。如此，沿著焊接路徑80形成的焊接部48不具有任何焊接形成變化，其中該焊接形成變化由焊接裝置42初始啟動(dòng)時(shí)的焊接波束的能量水平變化和/或焊接裝置42移動(dòng)時(shí)(例如，從停止?fàn)顟B(tài)加速至恒定焊接速度)的任何速度變化引起。在沿著焊接路徑80形成焊接部48之后，該方法可進(jìn)一步包括在改變焊接裝置42的移動(dòng)速度和/或焊接波束的能量水平之前使焊接裝置42偏離(例如，移動(dòng)遠(yuǎn)離)焊接路徑80，使得焊接裝置42在定位成遠(yuǎn)離焊接路徑80的點(diǎn)處減速和/或消動(dòng)。在某一實(shí)例中，啟動(dòng)點(diǎn)和停止點(diǎn)可定位成遠(yuǎn)離部件44、46，例如，位于外部周邊邊緣92的外側(cè)或內(nèi)部周邊邊緣94的內(nèi)側(cè)。

通過(guò)利用本文所描述的方法和焊接設(shè)備100，焊接裝置可沿著焊接路徑80形成連續(xù)焊接部48，而無(wú)需中斷焊接部48的形成來(lái)移除、替換和/或重新定位柔性構(gòu)件10和/或定位元件16，其中，如本文所描述的，這些柔性構(gòu)件和/或定位元件用于在焊接過(guò)程中將部件44、46保持在相對(duì)于彼此和焊接模板90的位置中。柔性磁性構(gòu)件10所提供的保持力58在整個(gè)構(gòu)件中是均勻的，并鄰近部件44、46與柔性構(gòu)件10相接觸的區(qū)域，使得保持力58的施加所引起的部件44、46的變形、波紋等被忽略或被消除，且沿著待焊接的焊接路徑80的部件之間的間隙70被最小化或消除，使得間隙寬度72被忽略和/或接近于零。由于裝夾操作并不中斷焊接路徑80，因此焊接裝置42可以以連續(xù)一致的不間斷方式接近和經(jīng)過(guò)焊接路徑80，以沿著焊接路徑80形成連續(xù)均勻的焊接部48，進(jìn)而增強(qiáng)焊接部48的一致性和質(zhì)量，并消除可由焊接形成的啟動(dòng)和停止、焊接裝置沿著路徑80移動(dòng)時(shí)的速度變化、波束停止和啟動(dòng)時(shí)的焊接波束的強(qiáng)度變化等引起的焊接間斷點(diǎn)。由于柔性構(gòu)件10所施加的保持力58以一致、連續(xù)的方式沿著焊接路徑80進(jìn)行分配，因此，當(dāng)形成焊接部48時(shí)，焊接變形在部件44、46的加熱和冷卻期間被最小化。由于沿著焊接路徑80形成了單個(gè)連續(xù)焊接部48，而且，由于無(wú)需移除和/或重新定位夾具(例如，氣動(dòng)夾鉗)來(lái)為焊接裝置42提供接近整個(gè)焊接路徑的間隙，且無(wú)需中斷焊接形成(例如，無(wú)需沿著焊接路徑80啟動(dòng)和停止焊接裝置42以重新定位夾鉗)，因此焊接周期的時(shí)間和成本得以減少。

本文所提供的實(shí)例是說(shuō)明性的。例如，本文所描述的方法和設(shè)備還可用于將多個(gè)由聚合物基材料制成的片材塑料焊接在一起。焊接系統(tǒng)100可進(jìn)一步包括用于將部件44、46、柔性構(gòu)件10和/或定位部件16中的一個(gè)或多個(gè)自動(dòng)化地和/或自動(dòng)地放置和定位在磁性基座14上的裝置，其中包括視覺(jué)系統(tǒng)和定位系統(tǒng)的控制系統(tǒng)還可被包括來(lái)控制部件44、46、柔性構(gòu)件10和/或定位部件16在磁性基座上和相對(duì)于該磁性基座的放置和定位?？刂破?未示出)可被設(shè)置和配置成調(diào)整和控制部件44、46的裝載、焊接和/或卸載。

詳細(xì)描述和附圖或圖支持并描述本教導(dǎo)，但本教導(dǎo)的范圍僅由權(quán)利要求書(shū)限定。雖然已詳細(xì)描述了用于執(zhí)行本教導(dǎo)的一些最佳方式和其他實(shí)施例，但是存在有各種用于實(shí)踐所附權(quán)利要求書(shū)所限定的本教導(dǎo)的可選設(shè)計(jì)和實(shí)施例。