用于焊接電導(dǎo)體的裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于焊接桿狀電導(dǎo)體(28，29)的裝置，所述電導(dǎo)體(28，29)設(shè)置有外絕緣護(hù)套(30)，所述裝置包括壓緊腔(18)，用于容納待連接的導(dǎo)體連接區(qū)域，所述壓緊腔包括至少一個引導(dǎo)件(41，42)，用于軸向地定位所述導(dǎo)體。
【專利說明】
用于焊接電導(dǎo)體的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于焊接桿狀的電導(dǎo)體的裝置，所述電導(dǎo)體設(shè)置有外絕緣護(hù)套并且具有空白區(qū)域，該空白區(qū)域不設(shè)置所述護(hù)套，所述空白區(qū)域的長度通過軸向護(hù)套端面限定，所述裝置包括壓緊空間，該壓緊空間用于容納彼此待彼此連接的所述導(dǎo)體的連接區(qū)域，所述壓緊空間在第一軸向方向上的兩個相對側(cè)通過超聲波發(fā)生器的工作表面和相對的電極的相對表面限定，所述超聲波發(fā)生器在所述第一軸向方向上傳遞超聲波振動，所述壓緊空間在第二軸向方向上的兩個相對側(cè)通過滑動件的限制表面和限制件的限制表面限定，所述滑動件能夠在所述第二軸向方向上移動。所述壓緊空間包括至少一個引導(dǎo)件，該引導(dǎo)件布置為橫向于所述滑動件，并且能夠相對于所述滑動件在所述第二軸向方向上移動，所述引導(dǎo)件具有用于在所述第二軸向方向上相對于所述限制件的所述限制表面定位導(dǎo)體的引導(dǎo)邊緣。
【背景技術(shù)】
[0002]上面提到的裝置類型在EP1765545A1中公開。在進(jìn)行超聲波焊接工藝之前，待焊接到一起的導(dǎo)體的空白區(qū)域放置到開放的壓緊空間中，該放置的方式在于當(dāng)通過超聲波發(fā)生器在第一軸向方向上施加振動時，形成所述焊接點(diǎn)的連接區(qū)域的所述導(dǎo)體的所述空白區(qū)域的部分以層疊堆放的方式彼此平行地設(shè)置在與所述滑動件相對的所述限制件的所述限制表面的前方。為了實(shí)現(xiàn)這種關(guān)于所述限制表面的相對定位，已知的裝置的滑動件設(shè)置有橫向于所述滑動件且沿所述第二軸向方向延伸(也就是平行于所述滑動件的移動路徑)的引導(dǎo)件，并且，在優(yōu)選實(shí)施方式中，每個引導(dǎo)件都具有以朝向所述限制件的所述限制表面傾斜的方式延伸的引導(dǎo)邊緣，以使得所述引導(dǎo)邊緣與所述限制件的所述限制表面一起形成V形凹槽，當(dāng)將所述導(dǎo)體插入所述打開的壓緊空間中時，所述凹槽確保所述導(dǎo)體的所述空白區(qū)域在所述第二軸向方向上所需的清楚定位。
[0003]與以上所述的用于在第二軸向方向上精確地定位所述導(dǎo)體的所述空白區(qū)域相比，所述壓緊空間中的所述空白區(qū)域在縱向方向(即第三軸向方向)上的所述精確地定位以下述方式實(shí)現(xiàn):在隨后的振動應(yīng)用的過程中，所述連接區(qū)域以所需的長度取決于操作員將所述導(dǎo)體插入所述壓緊空間中的技術(shù)。
[0004]由此，很有可能最后產(chǎn)生有缺陷的焊接點(diǎn)，或者在最好情況下，不能保證關(guān)于焊接點(diǎn)的幾何參數(shù)(即，具體地，連接區(qū)域的長度)達(dá)到公差要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明的目的是為了提高超聲波焊接產(chǎn)品的制造質(zhì)量。
[0006]這個目的通過具有權(quán)利要求1的特征的裝置來達(dá)到。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的裝置，所述引導(dǎo)件設(shè)置有用于軸向地定位所述護(hù)套端面的止擋邊緣，所述止擋邊緣與所述超聲波發(fā)生器的所述工作表面之間的距離以下述方式選擇:當(dāng)緊靠所述止擋邊緣和所述空白區(qū)域的所述護(hù)套端面在第三軸向方向上平行地對齊于所述超聲波發(fā)生器的所述工作表面和所述限制件的所述限制表面時，所述空白區(qū)域的限定長度在所述壓緊空間中延伸。
[0008]因此，根據(jù)本發(fā)明的所述裝置使下述變?yōu)榭赡?當(dāng)操作者將所述導(dǎo)體的所述空白區(qū)域插入所述開放的壓緊空間時，僅需要確定的是，所述導(dǎo)體的所述護(hù)套端面緊鄰所述引導(dǎo)件的所述止擋邊緣，以確保所述導(dǎo)體的所述空白區(qū)域的限定長度的部分伸入所述壓緊空間中。
[0009]因此，所述導(dǎo)體在其縱軸方向上的定位不在依賴于操作者的視覺判定，而是可以通過所述止擋邊緣以可重復(fù)的方式調(diào)整。
[0010]在根據(jù)本發(fā)明的所述裝置中，焊接在一起的所述導(dǎo)體通常為桿狀導(dǎo)體，S卩，導(dǎo)體的尺寸實(shí)質(zhì)上由其縱向延伸確定，此外，除了自身的柔性特點(diǎn)之外，只要沒有徑向載荷作用到導(dǎo)體上，導(dǎo)體就具有至少輕微的抗彎強(qiáng)度，以保持其縱向延伸性。這種類型的導(dǎo)體可以被看作絕緣的成股金屬絲，例如，如果導(dǎo)體被設(shè)計為成股金屬絲并合并為由多個成股金屬絲制成的成股金屬絲包，那么金屬絲包可以被插入所述壓緊空間中。
[0011]優(yōu)選地，所述止擋邊緣具有厚度小于2mm的邊緣，以使得即使導(dǎo)體以小的相對傾角在所述止擋邊緣的方向上移動時，所述止擋邊緣的所需效果也能夠得到保證，所述所需效果為阻擋所述護(hù)套端面遠(yuǎn)離所述止擋邊緣的軸向位移。當(dāng)然，一般地，正確的是所述止擋邊緣的邊緣厚度越小，能夠?qū)崿F(xiàn)的止擋效果越明顯，即使由于護(hù)套實(shí)現(xiàn)為具有特別低的護(hù)套厚度，所述護(hù)套端面也能形成關(guān)于所述空白區(qū)域的最小高度的肩部，這允許所述肩部容易地滑過具有實(shí)質(zhì)上同樣大的邊緣厚度的邊緣，甚至稍微朝向所述止擋邊緣傾斜。
[0012]因此，邊緣厚度小于1.5mm或者甚至小于Imm的構(gòu)造是特別優(yōu)選的，實(shí)際邊緣厚度的選擇最終需要平衡所需的止擋效果以及，例如邊緣厚度太小，即止擋邊緣太尖銳，避免操作者受傷的危險。
[0013]尤其有利的是，如果所述止擋邊緣由所述引導(dǎo)邊緣形成，設(shè)置所述引導(dǎo)邊緣能夠提供相應(yīng)的雙重功能。
[0014]如果所述引導(dǎo)件設(shè)置有調(diào)整裝置，該調(diào)整裝置允許關(guān)于所述超聲波發(fā)生器在所述第三軸向方向上的定位，那么所述空白區(qū)域的伸入所述壓緊空間中的部分的長度可以以舒適的或特別節(jié)省時間的方式進(jìn)行調(diào)整改變。
[0015]如果所述調(diào)整裝置包括位于所述引導(dǎo)件和所述滑動件之間的連接裝置，那么所述止擋邊緣的定位可以通過關(guān)于所述滑動件調(diào)整所述引導(dǎo)件的方式調(diào)整。
[0016]假如所述止擋邊緣形成在布置在所述引導(dǎo)件的止擋主體上，如果可以實(shí)施，那么所述止擋邊緣所需的定位可以通過更換所述止擋主體的方式調(diào)整。
[0017]在接下來的描述中，將參考附圖詳細(xì)描述所述裝置的優(yōu)選實(shí)施方式。
【附圖說明】
[0018]在附圖中:
[0019]圖1示出了超聲波焊接裝置的開放的壓緊空間的正視圖，其中，導(dǎo)體的兩個待焊接到一起的連接區(qū)域中的一者以疊放的方式布置在另一者之上；
[0020 ]圖2示出了圖1中所示的壓緊空間的俯視圖；
[0021]圖3示出了圖1中所示的壓緊空間沿剖面線II1-1II剖切的剖視圖；
[0022]圖4示出了處于關(guān)閉位置的圖1中所示的壓緊空間；
[0023]圖5不出了引導(dǎo)件的側(cè)視圖；
[0024]圖6示出了圖5中所示的引導(dǎo)件的俯視圖；
[0025]圖7示出了圖5中所示的引導(dǎo)件的等軸測視圖；
[0026]圖8示出了引導(dǎo)件的可選擇的實(shí)施方式的等軸測視圖；
[0027]圖9示出了包括引導(dǎo)件的壓緊空間的等軸測視圖；以及
[0028]圖10示出了超聲波焊接裝置的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]圖10示出了超聲波焊接裝置10的部件的基本布置，超聲波焊接裝置10包括整流器
12、增壓器14和超聲波發(fā)生器16。如圖1中具體所示，超聲波發(fā)生器16或與其相應(yīng)的相對的電極21在第一軸向方向(z軸)上限定壓緊空間18，所述壓緊空間的高度和寬度可調(diào)節(jié)，以能夠調(diào)整所計入的壓緊空間18的橫截面或者待焊接到一起的導(dǎo)體的橫截面。整流器12通過線纜11連接于發(fā)生器13，并且發(fā)生器自身通過線纜15連接于計算機(jī)17，以輸入焊接參數(shù)或待焊接到一起的導(dǎo)體的橫截面幾何結(jié)構(gòu)。之后，發(fā)生器13的輸出功率能夠決定通過儲存在計算機(jī)17中的程序檢索所需的焊接參數(shù)，并且通過整流器相應(yīng)地產(chǎn)生超聲波振動，超聲波振動傳遞至超聲波發(fā)生器16或通過增壓器傳遞至超聲波發(fā)生器16的工作表面19(圖1)。
[0030]圖1和圖4示出了壓緊空間18的實(shí)質(zhì)部件，壓緊空間18的橫截面能夠調(diào)節(jié)，S卩:壓緊空間18的高度和寬度能夠根據(jù)實(shí)施例調(diào)整。壓緊空間18在第一軸向方向(z軸)上的兩個相對側(cè)通過超聲波發(fā)生器16的工作表面19和相對的電極21的相對表面20限定，超聲波發(fā)生器16傳遞超聲波振動，電極21在第二軸向方向(y軸)上可移動。在第二軸向方向上，該第二軸向方向在圖1中示出為y軸，壓緊空間18的兩個相對側(cè)通過滑動件23的限制表面22和限制件25的限制表面24限定，滑動件23能夠在y軸方向上移動，所述限制表面能夠在z軸方向上如相對的電極21 —樣地移動。
[0031]在圖1所示的壓緊空間18的【具體實(shí)施方式】中，導(dǎo)體28、29的兩個連接區(qū)域26、27通過超聲波焊接連接的方式連接在一起，該兩個連接區(qū)域布置為:在超聲波發(fā)生器16的工作表面19上，一者以疊放的方式覆蓋在另一者上，圖1直接示出了插入打開的壓緊空間18中之后的連接區(qū)域26、27。
[0032]圖4示出了處于關(guān)閉狀態(tài)的壓緊空間18，其中，限定壓緊空間18的部件，S卩:超聲波發(fā)生器16、相對的電極21、滑動件23和限制件25，相對于彼此向上移動，體積減小的目前的壓緊空間18形成腔37，腔37允許以摩擦焊接工藝的方式壓緊和連接連接區(qū)域26、27，以在超聲波發(fā)生器16的機(jī)械振動施加到導(dǎo)體28、29的連接區(qū)域26、27上時形成焊接點(diǎn)。
[0033]結(jié)合圖1至圖3將清楚的是，壓緊空間18設(shè)置有引導(dǎo)裝置40，在目前的情況，引導(dǎo)裝置包括布置在滑動件23兩側(cè)且關(guān)于滑動件23在所述第二軸向方向(y軸)(通過圖1中的雙向箭頭示出)可移動的兩個引導(dǎo)件41、42。每個引導(dǎo)件41、42設(shè)置有止擋邊緣43，用于在所述第三軸向方向上(X軸)將導(dǎo)體28、29的連接區(qū)域26、27軸向地定位在壓緊空間18中。同時，引導(dǎo)裝置40的這種實(shí)施例的止擋邊緣43實(shí)現(xiàn)為引導(dǎo)邊緣，當(dāng)導(dǎo)體28、29的空白區(qū)域33、34插入打開的壓緊空間18中時，引導(dǎo)邊緣用于將空白區(qū)域33、34以這樣一種方式定位在所述第二軸向方向(y軸)上，該方式在于使得空白區(qū)域33、34緊鄰限制件25的限制表面24，或者，空白區(qū)域33、34至少直接地鄰近限制表面24布置。
[0034]一旦空白區(qū)域33、34以y軸方向定位，或者以關(guān)于導(dǎo)體28、29的縱軸44的徑向方向定位，止擋邊緣43就允許導(dǎo)體28、29及其空白區(qū)域33、34軸向地定位，具體地，可以從圖2中看出，在插入的過程中，導(dǎo)體28、29的絕緣護(hù)套30的護(hù)套端面35、36軸向地緊鄰引導(dǎo)件41、42的止擋邊緣43。具體地，如圖2中所示，護(hù)套端面35、36的抵靠于止擋邊緣43的軸向臺肩，因此決定了導(dǎo)體28、29的空白區(qū)域33、34伸入到壓緊空間18中的長度I。
[0035]如圖2中的實(shí)施例所示，空白區(qū)域33、34以堆疊方式布置，并且用于產(chǎn)生連續(xù)的焊接點(diǎn)38，通過這種方式，通過連續(xù)的焊接點(diǎn)38連接的導(dǎo)體28、29在相對的方向上延伸，因此，引導(dǎo)件41、42的止擋邊緣43限定各自的長度I，空白區(qū)域33、34在壓緊空間18中在所述第三軸向方向上從不同的方向延伸長度I。通過這種方式，一方面，限定空白區(qū)域33、34的連接區(qū)域26、27的長度I1和通過超聲波焊接工藝產(chǎn)生的連續(xù)焊接點(diǎn)38的長度。另一方面，空白區(qū)域33、34在壓緊空間18中的延伸長度I預(yù)先決定長度12，該距離保留在導(dǎo)體28、29的護(hù)套端面35、36與連接區(qū)域26、27(在產(chǎn)生連續(xù)的焊接點(diǎn)38之間，S卩:連續(xù)焊接點(diǎn)38)之間的距離。
[0036]因此，所需的焊接幾何結(jié)構(gòu)通過形成在引導(dǎo)件41、42上的止擋邊緣43預(yù)先決定。
[0037]結(jié)合圖1和圖4更加清楚的是，一旦壓緊空間18通過相對的電極21的相應(yīng)的調(diào)整移動的方式關(guān)閉，那么滑動件23和限制件25、引導(dǎo)件41、42將從超聲波發(fā)生器16的影響范圍中移出，以防止其干涉實(shí)質(zhì)的超聲波焊接過程。
[0038]在圖5和圖6中分別示出了引導(dǎo)件41，引導(dǎo)件41包括止擋邊緣43，止擋邊緣43同時用作引導(dǎo)邊緣，用于徑向地定位導(dǎo)體28、29(如上所述)并且具有關(guān)于通過超聲波發(fā)生器16的工作表面19限定的工作平面39的傾斜角α(圖1)。優(yōu)選地，傾斜角α根據(jù)插入壓緊空間的導(dǎo)體的數(shù)量和直徑選擇，并且通常在20°和60°之間。
[0039]圖7示出了止擋邊緣43實(shí)現(xiàn)為邊緣，該邊緣的一側(cè)設(shè)置有斜坡，并且所述邊緣具有邊緣角β，以使得邊緣S1厚度最小化且邊緣s厚度幾乎趨近于零。
[0040]圖8示出了引導(dǎo)件45的可選擇的設(shè)計，引導(dǎo)件45包括止擋邊緣46，止擋邊緣46實(shí)現(xiàn)為階梯式邊緣并通過引導(dǎo)件45的引導(dǎo)邊緣的階梯式設(shè)計形成。
[0041]此外，圖7和圖8示出了導(dǎo)體28的護(hù)套端面35的分別抵靠止擋邊緣43和46的軸向臺肩。
[0042]止擋邊緣47的階梯式邊緣的設(shè)計還能夠從圖9中所示的引導(dǎo)件48、49的實(shí)施方式中看到。如根據(jù)圖9中的等軸測視圖所示，止擋邊緣47形成在分別布置在引導(dǎo)件48、49上的止擋主體50上。在這種情況下，止擋主體50通過螺紋接口 51分別可拆卸地連接于引導(dǎo)件48、49的支架52。
[0043]如等軸測視圖中所具體且清晰地示出，當(dāng)導(dǎo)體28、29的空白區(qū)域33、34插入時，弓丨導(dǎo)件48、49的止擋邊緣用作引導(dǎo)邊緣。所述引導(dǎo)邊緣傾斜于限制件25的限制表面42和超聲波發(fā)生器16的工作表面19延伸，因此，空白區(qū)域33、34徑向地設(shè)置在超聲波發(fā)生器16的工作表面19上，當(dāng)沿止擋邊緣47徑向地引導(dǎo)空白區(qū)域33、34時，空白區(qū)域33、34與所述限制表面直接相鄰。同時，止擋邊緣47能夠保證，當(dāng)護(hù)套端面35、36軸向地鄰近于止擋邊緣47時，空白區(qū)域33、34的限定長度I延伸到壓緊空間18中。
[0044]在圖9所示的實(shí)施例中，高度h或者止擋邊緣的部分以下述方式選擇:高度h至少足夠大，以使得止擋邊緣47于空白區(qū)域33、34之間存在徑向接觸，從而保證護(hù)套端面35、36在止擋邊緣47上的安全的軸向支撐。其中止擋邊緣的所述部分沿徑向方向關(guān)于導(dǎo)體28，29的縱向軸線44凸出到支撐件52上方。
【主權(quán)項】
1.一種用于焊接桿狀電導(dǎo)體(28，29)的裝置，所述電導(dǎo)體(28，29)設(shè)置有外絕緣護(hù)套(30)，并且具有不設(shè)置所述護(hù)套的空白區(qū)域(33，34)，該空白區(qū)域(33，34)的長度1通過軸向護(hù)套端面(35，36)限定，所述裝置包括壓緊空間(18)，該壓緊空間(18)用于容納待彼此連接的所述導(dǎo)體的連接區(qū)域(26，27)，所述壓緊空間在第一軸向方向(z軸)上的兩個相對側(cè)通過超聲波發(fā)生器(16)的工作表面(19)和相對的電極(21)的相對表面(20)限定，所述超聲波發(fā)生器(16)在所述第一軸向方向上傳遞超聲波振動，并且所述壓緊空間在第二軸向方向(y軸)上的兩個相對側(cè)通過滑動件(23)的限制表面(22)和限制件(25)的限制表面(24)限定，所述滑動件(23)能夠在所述第二軸向方向上移動，所述壓緊空間包括至少一個引導(dǎo)件(41，42，45，48，49)，該引導(dǎo)件(41，42，45，48，49)布置在所述滑動件側(cè)向，并且能夠相對于所述滑動件在所述第二軸向方向上移動，所述引導(dǎo)件具有引導(dǎo)邊緣，該引導(dǎo)邊緣用于關(guān)于所述限制件的所述限制表面在所述第二軸向方向上定位導(dǎo)體， 其特征在于， 所述引導(dǎo)件設(shè)置有止擋邊緣(43，46，47)，該止擋邊緣用于軸向地定位所述護(hù)套端面，所述止擋邊緣與所述超聲波發(fā)生器的所述工作表面之間的距離以這種方式選擇:當(dāng)所述護(hù)套端面鄰接于所述止擋邊緣，并且所述空白區(qū)域在所述第三軸向方向上平行地對齊于所述超聲波發(fā)生器的所述工作表面和所述限制件的所述限制表面時，所述空白區(qū)域的限定長度I在所述壓緊空間中延伸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置， 其特征在于， 所述止擋邊緣(43,46,47)具有小于2mm的邊緣厚度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置， 其特征在于， 所述止擋邊緣(43，46，47)具有小于1.5_的邊緣厚度。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置， 其特征在于， 所述止擋邊緣(43，46，47)具有小于Imm的邊緣厚度。5.根據(jù)上述任意一項權(quán)利要求所述的裝置， 其特征在于， 所述止擋邊緣(43，46，47)由所述引導(dǎo)邊緣形成。6.根據(jù)上述任意一項權(quán)利要求所述的裝置， 其特征在于， 所述引導(dǎo)件設(shè)置有調(diào)整裝置，該調(diào)整裝置允許所述止擋邊緣(43，46，47)關(guān)于所述超聲波發(fā)生器(16)的所述工作表面(19)在所述第三軸向方向(X軸)上定位。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置， 其特征在于， 所述調(diào)整裝置包括位于所述引導(dǎo)件(41，42，45，48，49)和所述滑動件(23)之間的連接目.ο8.根據(jù)上述任意一項權(quán)利要求所述的裝置， 其特征在于，所述止擋邊緣(47)形成在布置于所述引導(dǎo)件(48，49)上的止擋主體(50)上。9.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述止擋主體(50)以可更換的方式連接于所述引導(dǎo)件(48，49)。
【文檔編號】H01R43/02GK105917532SQ201480061611
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2014年11月6日
【發(fā)明人】H·施特羅貝爾, P·瓦格納, D·斯特羅
【申請人】申克索諾系統(tǒng)有限責(zé)任公司