的步驟不必以任何特定次序呈現(xiàn)，并且以替代的次序執(zhí)行某些或全部步驟是可能的且是預(yù)期的。為便于描述和說(shuō)明，所述步驟以演示的次序呈現(xiàn)。步驟能夠被添加、省略和/或同時(shí)執(zhí)行，而不脫離所附權(quán)利要求的范圍。
[0105]還應(yīng)當(dāng)理解的是，圖示的方法300能夠在任何時(shí)間結(jié)束。在特定的實(shí)施例中，此過(guò)程中的某些或全部步驟和/或基本上等同的步驟通過(guò)計(jì)算裝置執(zhí)行或至少通過(guò)計(jì)算裝置啟動(dòng)，例如執(zhí)行存儲(chǔ)或包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)處的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的處理器。并且所述過(guò)程中的任何一個(gè)或多個(gè)步驟能夠通過(guò)自動(dòng)化機(jī)械執(zhí)行，例如通過(guò)機(jī)器人。
[0106]方法300開(kāi)始于橢圓301處，并且該流程繼續(xù)進(jìn)行到方框302，在方框302處導(dǎo)電流體(例如，圖1中所示的流體106)被施加在被聯(lián)接的工件中的至少一個(gè)的表面上，例如，在所述工件之間。
[0107]步驟302的動(dòng)作在圖4中示意性地示出。導(dǎo)電流體能夠在工件被定位成彼此相鄰之前被施加。所述流體能夠以任何適當(dāng)?shù)姆绞奖皇┘樱缤ㄟ^(guò)噴嘴散布或噴涂、刷涂等。
[0108]并且，能夠施加任何適當(dāng)量的導(dǎo)電流體。在一個(gè)實(shí)施例中，流體以一種方式被施力口，包括以一定的量被施加，確保所述流體被持續(xù)提供在期望焊接的工件之間。
[0109]在步驟304處，機(jī)械的導(dǎo)電連接器(例如，U形鉚釘108)被設(shè)置到所述工件101中的至少第一工件中。在一個(gè)實(shí)施例中，連接器在導(dǎo)電流體的注入(步驟302)之前被定位在所述第一工件內(nèi)。此實(shí)施例在下文中被進(jìn)一步描述。
[0110]在另一個(gè)實(shí)施例中，一旦工件被定位成彼此相鄰，其中導(dǎo)電墨液按需要在它們之間就位，則方法300的流程繼續(xù)進(jìn)行到步驟304，在步驟304處，所述機(jī)械的導(dǎo)電連接器(例如，U形鉚釘108)被插入到工件(101)中的至少一個(gè)中，并延伸到導(dǎo)電流體。在一個(gè)實(shí)施例中，沖壓工具(例如，沖頭104)被用于施力以迫使連接器進(jìn)入到所述工件中的至少第一工件中，并延伸到導(dǎo)電流體。
[0111]在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，當(dāng)焊接能量(例如，HF超聲振動(dòng))和力通過(guò)焊接工具被施加于連接器時(shí)，所述穿刺被執(zhí)行。所述能量導(dǎo)致第一工件101在與連接器的末端相鄰處熔化，從而便利于所述穿刺。
[0112]如所提供的，在一個(gè)實(shí)施例中，連接器在導(dǎo)電流體的注入(步驟302)之前被定位于第一工件內(nèi)。例如，所述步驟能夠包括:在用于第一工件的模制過(guò)程之前或期間，將導(dǎo)電機(jī)械連接器定位于第一工件中。例如，在用于第一工件的壓縮模制期間，連接器可被植入或嵌入到第一工件中。
[0113]無(wú)論如何在第一工件中提供連接器，所述連接器都能夠被進(jìn)一步穿刺到所述第二工件中，例如，至少連接器108的下部末端穿刺到第二工件中，如圖7中所示。在一個(gè)實(shí)施例中，該穿刺當(dāng)焊接能量(例如，HF超聲振動(dòng))和力(壓縮力或擠壓力)通過(guò)焊接工具被施加于連接器時(shí)被執(zhí)行。所述能量導(dǎo)致第二工件在與連接器的末端相鄰處熔化，從而便利于連接器穿刺到第二工件中。
[0114]圖5圖示了一種示例性場(chǎng)景,所述場(chǎng)景示出了在導(dǎo)電流體已經(jīng)被施加(步驟302)并且導(dǎo)電連接器(例如，鉚釘)被沖壓到位(步驟304)之后的工件。如上文中所提到并在該附圖中所示的那樣，導(dǎo)電連接器被嵌入到這些工件中的第一工件中，且至少嵌入到所述連接器到達(dá)導(dǎo)電流體的距離。
[0115]在圖5所示的實(shí)施例中，機(jī)械連接器被調(diào)整大小、成形以及推入到工件中，以使所述連接器不僅延伸通過(guò)所述工件中的第一工件(圖5視圖中的上部工件)并到達(dá)導(dǎo)電流體(例如，墨液106)，而且還繼續(xù)延伸到所述工件中的第二工件(圖5中的下部工件)中。
[0116]圖6示出了三個(gè)示例性連接器614、616、618的俯視圖602、604、606和側(cè)視圖608、610,612o每個(gè)連接器都包括絕緣體620、622、624。
[0117]僅參見(jiàn)圖1、圖5和圖6，圖1和圖5中的機(jī)械連接器能夠是設(shè)計(jì)614、616、618中的任何一種，圖1和圖5中零件的輪廓匹配每個(gè)圖6的設(shè)計(jì)中的輪廓608、610、612。
[0118]如通過(guò)圖6中的俯視圖602、604、606可見(jiàn)，雖然設(shè)計(jì)614、616、618具有共同的輪廓608、610、612，但每一個(gè)具有不同的三維形狀。第一示例性連接器614具有相對(duì)薄的深度，據(jù)此厚度626與腿的寬度628大致相同。
[0119]第二示例性連接器616在形狀上類似于第一連接器614，但具有更大的深度。第二連接器616的厚度628與腿的寬度大致相同。
[0120]第三示例性連接器618具有圓形的頂部平面形狀，如圖6中所示。當(dāng)此連接器618被使用時(shí)，將會(huì)形成點(diǎn)焊縫。
[0121]繼續(xù)參考方法300，在導(dǎo)電流體和導(dǎo)電連接器就位的情況下，流程繼續(xù)進(jìn)行到步驟306，在步驟306處，沖頭可以從導(dǎo)電連接器撤走，并且如果電極還未被定位成與導(dǎo)電連接器相鄰且接觸的話，那么所述電極被定位成與導(dǎo)電連接器相鄰且接觸。
[0122]在一個(gè)實(shí)施例中，雖然附圖中未明確示出，但所述過(guò)程是雙側(cè)的，據(jù)此連接器被調(diào)整大小、成形以及定位成到達(dá)第一工件的外表面(例如，附圖中的頂表面)和第二工件的相反的外表面(例如，附圖中的底表面)。在此實(shí)施例中，焊接系統(tǒng)包括第一電極，第一電極用于將焊接能量(例如，電流)施加至位于第一位置的連接器，所述第一位置位于這些工件中的一個(gè)(例如，第一工件或第二工件)的外表面處或與其相鄰。第二電極被定位成與這些工件中的另一個(gè)(例如，第二工件或第一工件)相鄰，用于接收來(lái)自第一電極的電流。
[0123]關(guān)于這一點(diǎn)，所述布置的一個(gè)示例在圖7中示出。圖7還示出了到一個(gè)或多個(gè)引線702、704到電極的連接，在下文中將進(jìn)一步描述。
[0124]在步驟308處，電流通過(guò)電極被施加于包括工件(101)、導(dǎo)電連接器(108)以及流體(106)的布置。所述電流借助于第一電極(例如，正電極)從第一引線702被施加到鉚釘?shù)牡谝徊糠?例如，圖7中鉚釘108的左側(cè))中，并繼續(xù)到達(dá)導(dǎo)電墨液。所述墨液完成了電路回路，所述電路回路包括向上通到第二電極(例如，負(fù)電極)和第二引線704的鉚釘?shù)牡诙糠?例如，圖7中鉚釘108的右側(cè))。
[0125]傳送通過(guò)鉚釘、墨液以及工件的電流在所述鉚釘、所述墨液中以及最終在與所述墨液和所述鉚釘相鄰的工件中產(chǎn)生焦耳熱。所述焦耳熱使接縫處的工件熔化，從而將工件聯(lián)接在一起。
[0126]圖8示意性地示出了此步驟308。該視圖通過(guò)附圖標(biāo)記800指示了往返于電極的電流路徑。
[0127]所述焦耳熱引起了工件之間的焊縫熔核。
[0128]圖8還示出了焊縫熔核802。一般而言，當(dāng)焦耳熱條件被維持時(shí)，焊縫802生長(zhǎng)(例如，從左(電流流入)到右(電流流出))，或直到大部分或全部的部件間區(qū)域被焊接。因?yàn)殂T釘也將變熱，所以工件還在與使電流傳送通過(guò)的鉚釘部分相鄰的一些地方熔化，如圖所
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[0129]按需要控制所述焊接過(guò)程的特性。例如，焊接的速率和程度受到提供給所述布置的電流的水平(例如，電壓電平)以及施加于工件的電極力的影響。焊接的速率和程度也受到導(dǎo)電連接器的大小和形狀以及工件的大小和形狀的影響。焊接速率和程度還受到導(dǎo)電流體的量、類型和定位的影響。再一個(gè)相關(guān)的變量是電流被施加于機(jī)械導(dǎo)電元件的時(shí)間量。在設(shè)想的實(shí)施例中，施加于所述布置的電流水平在所述過(guò)程期間變化，例如通過(guò)傾斜升至峰值和傾斜下降返回來(lái)變化。
[0130]與常規(guī)的超聲技術(shù)相比，使用當(dāng)前技術(shù)的情況下，電流在少得多的時(shí)間內(nèi)被施加于所述布置，常規(guī)的超聲技術(shù)可能具有大約十二秒至二十秒或更多的循環(huán)時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中，用于本技術(shù)的循環(huán)時(shí)間在大約0.1秒和大約5秒之間。在另一個(gè)實(shí)施例中,循環(huán)時(shí)間在大約五秒和大約十秒之間。在一個(gè)實(shí)施例中，時(shí)間在大約兩秒和大約八秒之間。在一些實(shí)現(xiàn)中，使用了其它的時(shí)間范圍。例如，一種系統(tǒng)可以被設(shè)計(jì)成按需要在更緊的時(shí)間窗口內(nèi)規(guī)律地執(zhí)行焊接，例如利用一秒的窗口。作為示例，所述系統(tǒng)在一個(gè)實(shí)施例中被配置成用大約兩秒至三秒的電流施加來(lái)圓滿地完成焊接。
[0131]基于對(duì)變量進(jìn)行設(shè)定，比如所描述的那些變量，例如，電壓電平、電極力、導(dǎo)電連接器的形狀、導(dǎo)電流體的類型和定位等，這些以及其它相對(duì)短的循環(huán)時(shí)間能夠按需要實(shí)現(xiàn)。
[0132]繼續(xù)參考圖3的方法300，流程繼續(xù)進(jìn)行到步驟310，在步驟310處，焊縫已經(jīng)生長(zhǎng)到期望的大小，因此電極被取回。因?yàn)殡姌O接觸了機(jī)械連接器，而不是接觸了第一聚合物工件本身，所以存在下述風(fēng)險(xiǎn)的非常低的可能性，或者根本沒(méi)有下述風(fēng)險(xiǎn)，即:所述工件材料中的一些被不期望地粘到被撤走的電極上。
[0133]如附圖標(biāo)記311所指示的，所述方法可以結(jié)束，或可以被重復(fù)，例如與其它工件相聯(lián)系。
[0134]雖然在圖3的示例性方法300中概述的技術(shù)能夠通過(guò)其它術(shù)語(yǔ)表示，但所述技術(shù)可以被稱為混合鉚釘-電阻焊接。所述技術(shù)是一種混合的技術(shù)，因?yàn)樗⒉话▋H僅應(yīng)用電阻，而