CN102933346A - 通过在电极之间的焊接电流将滚珠焊接到金属板上的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于自动化地将滚珠（9）焊接到金属板（12）上的方法，包括以下步骤：提供滚珠（9）；提供第一电极（1）；借助第一电极（1）抓取滚珠；提供金属板（12）；提供第二电极（15）；使金属板与滚珠（9）压紧，其中，借助第一电极（1）使滚珠（9）顶压金属板（12）并且借助第二电极（15）使金属板（12）顶压滚珠（9）；通过在这两个电极（1、15）之间产生焊接电流将滚珠（9）与金属板（12）焊接。

Description

通过在电极之间的焊接电流将滚珠焊接到金属板上的方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的特征的方法。
背景技术
从较早的、有一些尚未公开的专利申请已经已知将滚珠或滚珠状的或类似滚珠的几何结构作为连接或固定元件使用在车身制造中。这种制造方法工业化的一个重要前提在于，实现将相应的滚珠状或类似滚珠的物体自动化地尽可能精确和在工艺上可靠地与金属板连接。
发明内容
本发明的任务在于，给出一种用于连接滚珠与金属板的方法、尤其是自动化的方法，其能够实现高的定位精度和高的连接强度。
该任务通过权利要求1的特征解决。本发明有利的设计和进一步构成可由从属权利要求得出。
本发明的基本思想在于，通过电阻焊将滚珠与金属板连接。电阻焊能够实现短的生产周期和高的定位精度。以这种方法能实现滚珠的定位精度。另一个优点在于，与其他的焊接方法不同，几乎不会产生焊接溅射，这使得能够实现干净的高质量的焊接连接。
根据本发明的方法设定，借助第一电极抓取需要焊接到金属板上的滚珠。在进一步的步骤中使金属板和滚珠压紧，其中，借助第一电极使滚珠顶压金属板并且从金属板背面借助第二电极使金属板顶压滚珠，由此形成一定的压紧力。接着在持续几分之一秒的过程中进行滚珠与金属板的焊接，其方式为，在两个电极之间产生流过金属板和滚珠的焊接电流。
可设定，产生小于一秒、尤其是小于60ms、特别是小于10ms的焊接电流。
根据本发明的一种进一步构成，焊接电流通过电容器的放电产生，这具有以相对小的耗费能在短时间内产生非常高的焊接电流的优点。
借助第一电极抓取滚珠可通过设置在第一电极上的或集成到第一电极中的吸入装置实现。为此可在第一电极的一个端面上设置空隙，滚珠借助吸入装置吸入该空隙中，使得滚珠的至少需要焊接的一侧仍然从该空隙中伸出。吸入装置可布置在第一电极上或至少部分地或完全地集成到第一电极中。所述空隙例如可球冠状地、圆锥状地、或以其他方式罐状地构造。重要的是，这样构造空隙，使得在吸入滚珠时滚珠以规定的方式、即相对于第一电极精确地定位。优选滚珠沿着滚珠的小圆接触空隙的内侧。
为了自动化借助第一电极抓取滚珠，可使用输送装置。可设定，滚珠首先保持在输送装置上并且借助输送装置输送到第一电极的端面的区域中。一旦滚珠处于第一电极的“吸入区域”中，则滚珠可被第一电极吸入并因此转移到第一电极上。
可将输送装置构造为可转动的输送装置。通过绕转动轴线转动输送装置，滚珠可被送入吸入区域中或者说第一电极的端面的区域中。输送装置同样可设有用于吸入和保持需要输送的滚珠的吸入装置。为此可在输送装置上设置空隙，滚珠吸入该输送装置的空隙中，使得滚珠至少从输送装置的空隙中伸出这么多，即滚珠能被第一电极的吸入装置吸入。
上述方法尤其适合用于将金属滚珠焊接到车辆的车身金属板上。所述滚珠可例如是钢滚珠或铝滚珠或由其他金属或金属合金制成的滚珠。上述方法良好地适用于借助机器人自动地实现。
附图说明
接着结合附图进一步说明本发明。
图1、2以示意图示出根据本发明的方法。
具体实施方式
图1示出在一个端面2上具有圆锥状的空隙3的第一焊接电极1。在该焊接电极1中设置沿焊接电极的轴向方向延伸的通入空隙3中的吸入通道或者说负压通道4。吸入通道或者说负压通道4连接到在此未进一步示出的吸入装置（例如真空泵）上。
此外示出可转动的运输装置或者说输送装置5。其具有可绕转动轴线6转动的L形转动臂7。转动臂7的相对于转动轴线6伸出的腿7a具有圆锥状的空隙8，滚珠9从上面放入该空隙中，所述滚珠例如可由钢或其他金属制成。在臂7a中集成了通入空隙8中的负压通道10。在负压通道10中可借助未进一步示出的吸入装置产生负压，由此滚珠9能附加地保持在转动臂7的腿7a上或者说保持在空隙8中。
在第一步骤中，输送装置5转动离开第一电极。在该“装备位置”中可例如借助软管输送器或其他的输送装置将滚珠9安放到臂7a的空隙8中。为了避免滚珠的“落下”，滚珠在此借助负压吸入并且因此固定。一旦滚珠9位于腿7a上或者说位于空隙8中，则输送装置5绕转动轴线6转动到在图1中示出的位置中。在该“移交位置”中，滚珠9处于第一电极1的吸入区域中。通过切断输送装置的吸入压力和在第一电极1上接通足够高的吸入压力，滚珠9可吸入第一电极1的空隙3中并且因此转移给第一电极1。
接着滚珠9可借助第一电极1送入焊接位置中。滚珠9可为此移动到在金属板12上的焊接位置11上，这在图2中示出。在此保持在第一电极1上的吸入压力。输送装置5在该阶段期间转动到“装备位置”中（见图2）。因此输送装置可装备另一个滚珠（未示出）。
接着滚珠9精确地借助第一电极1定向和定位并且借助第一电极1沿通过箭头13表示的方向顶压到金属板12上。第二焊接电极15从金属板12的背面14按压。当滚珠9和金属板12彼此间精确地定位并且压紧时，则在两个焊接电极1、15之间产生焊接电流，该焊接电流流过滚珠、滚珠与金属板的接触区域和金属板，并且引起滚珠9与金属板12的熔接或者说焊接。

Claims (12)

1.用于将滚珠（9）焊接到金属板（12）上的方法，包括以下步骤：
提供滚珠（9）；
提供第一电极（1）；
借助第一电极（1）抓取滚珠（9）；
提供金属板（12）；
提供第二电极（15）；
使金属板（12）与滚珠（9）压紧，其中，借助第一电极（1）使滚珠（9）顶压金属板（12）并且借助第二电极（15）使金属板（12）顶压滚珠（9）；
通过在这两个电极（1、15）之间产生焊接电流使滚珠（9）与金属板（12）焊接。
2.按权利要求1的方法，其特征在于，产生小于1秒、尤其是小于60ms、特别是小于10ms的焊接电流。
3.按权利要求1或2的方法，其特征在于，通过电容器的放电产生焊接电流。
4.按权利要求1至3之一的方法，其特征在于，通过借助配置给第一电极（1）的吸入装置（4）将滚珠（9）吸入，实现滚珠（9）的抓取。
5.按权利要求1至4之一的方法，其特征在于，在第一电极（1）的一个端面（2）上设置空隙（3），滚珠（9）吸入该空隙中，使得滚珠（9）的需要焊接的一侧从该空隙（3）中伸出。
6.按权利要求1至5之一的方法，其特征在于，滚珠（9）沿着小圆贴靠在空隙（3）的内侧的接触圆上。
7.按权利要求1至6之一的方法，其特征在于，滚珠（9）首先保持在输送装置（5）上并且借助输送装置送入第一电极（1）的端面（2）的吸入区域中，并且通过借助配置给第一电极（1）的吸入装置（4）的吸入而转移到第一电极（1）中。
8.按权利要求7的方法，其特征在于，滚珠（9）通过输送装置（5）绕转动轴线（6）的转动而送入第一电极（1）的端面（2）的区域中。
9.按权利要求7或8的方法，其特征在于，滚珠（9）通过借助配置给输送装置（5）的吸入装置（10）的吸入而保持在输送装置（5）上。
10.按权利要求7至9之一的方法，其特征在于，在输送装置（5）上设置空隙（8），滚珠（9）吸入该输送装置的空隙中，使得滚珠至少部分地仍然从输送装置的空隙（8）中伸出。
11.按权利要求1至10之一的方法，其特征在于，滚珠（9）焊接到需要制造的车辆的车身金属板（12）上。
12.按权利要求1至11之一的方法，其特征在于，借助机器人自动实现滚珠（9）向第一电极（1）的输送和滚珠（9）与金属板（12）的焊接。
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