技术领域
[0001] 本发明总体上涉及拉弧式焊接。
相关背景技术
[0002] 当诸如金属片材之类的工件利用粘结剂被附接到一起时（从而形成两个工件之间的联接），可能存在这样的情形，即：如果在粘结剂联接中可能存在偏差，则需要修复。为了修复这种偏差，可能使用铆钉或螺钉来修复该联接。其他方法可能试图将螺柱结合到其中一个工件，以试图修复该联接，但是这可能并不是所期望的良好修复。
具体实施方式
[0019] 参考图1，工件组件20包括上部工件22和下部工件24。粘结剂联接层26和/或密封件26定位在上部工件22和下部工件24之间，并且将上部工件22附接到下部工件24，从而在上部工件22和下部工件24之间形成联接32。联接层26提供了两个工件22、24之间的一些电绝缘属性。工件组件20还可由层叠金属（例如，具有用于形成联接层26的非导电层叠层的钢）的工件22、24构成。联接层26提供了足以具有比相同长度的等离子的电压降更大的电压降的电绝缘。例如，如果大约一厘米的焊接弧具有大约十二伏，那么具有数十微米厚度的粘结剂的联接层会建立大约十分之一伏的电压降以保持电弧稳定，如果需要的话，那么可以替代地采用在联接层26上的这样的电压降，所述电压降比这要大一个或两个量级。
[0020] 正好在使用可具有半球形头部28的制孔工具34来制出部分地穿过所述工件组件20的腔30（如图2所示）之前，制孔工具34被示出为相邻于其中一个工件（在该示例中，上部工件22）定位。制孔工具34可定位在被认为在联接32中存在偏差的部位。
[0021] 工件组件20的非限制性示例是两个金属片材件，这些金属片材件已经借助粘结剂紧固到一起，并且形成车辆车身的一部分。因此，虽然在本文使用术语“上部”和“下部”，但是这些术语仅为了便于对附图进行参考，并不意味着限制工件组件的不同部分在空间中的取向。
[0022] 参考图2，工件组件20被示出，其中已经在该工件组件中制出了腔30。腔30足够深，使得联接层26的一部分被清除，从而允许螺柱36（将用作可动电极）接触上部工件22以及下部工件24，但是该腔并不会足够深至一直延伸穿过工件组件20。
[0023] 拉弧式焊接组件40包括电子电路42和螺柱枪38。当螺柱36在焊接操作期间相对于工件组件20移动时，螺柱36可由螺柱枪38支承并操纵。螺柱枪38还可在焊接操作期间向螺柱36提供电功率。
[0024] 电子电路42包括连接到上部工件22的上部工件导线（电极）44以及连接到下部工件24的下部工件导线（电极46）。联接层26具有小量的导电性，并且因此用作导线44和46之间的相对高阻抗的电阻。上部工件导线44在其远离上部工件22的相反端被连接到具有第一取向的上部工件二极管50，而下部工件导线46在其远离下部工件24的相反端被连接到下部工件二极管52，所述下部工件二极管52具有的电气取向与上部工件二极管50的电气取向相反。二极管50、52被连接到双逆变器电源54的第一连接器56，所述双逆变器电源提供了斩波AC电流（chopped AC current）。螺柱枪38以及因此螺柱36被连接到电源
54的第二连接器57。虽然电流不必是斩波AC电流，但是这可以是用于该系统的优选电流供应。
[0025] 现将针对图1和图2来讨论拉弧式焊接组件40的操作。如果检测到上部工件22和下部工件24之间的联接32中的可能偏差，并且判定要修复该偏差，那么实施拉弧式焊接过程以修复该联接32。
[0026] 制孔工具34被用于形成腔30，制孔工具34制出这样的孔，所述孔穿过上部工件22、联接层26并且仅穿过下部工件24的厚度的一部分。螺柱36被装载在螺柱枪38中。螺柱枪38将螺柱36引导到腔30中与工件组件20接触。双逆变器电源54被启用，使得施加两个先导弧60、62。所述先导弧例如可以是大约30安培。螺柱枪38提升螺柱36以使其与形成腔30的表面形成例如大约0.5毫米至1.5毫米的间隙58。如图2所示的间隙58并不是按比例绘制的，以便为了清楚起见示出该系统的元件及其操作。从双逆变器电源54输出的功率增加，使得现在施加焊接安培数。所述焊接安培数例如对于五毫米的钢的无头螺柱来说可以在大约300安培至大约900安培的范围内，对于具有十三毫米头部焊接部的六毫米钢螺柱来说是1000安培至1500安培。
[0027] 将两条导线44、46附接到在其间具有绝缘联接层26的不同工件22、24（用作两个分开的静态电极）上以及相反取向的二极管50、52上，其允许第一电弧60在螺柱36（用作第一可动电极）和上部工件22之间延伸，并且允许第二电弧62在螺柱36和下部工件24之间延伸。在该情况下，双逆变器电源54允许来自一个逆变器的电流传导通过一个电弧60，并且允许来自第二逆变器（或甚至使用相反极性的同一逆变器）的电流被脉动到第二电弧62。通过独立地控制两个电弧60、62，这三个表面都能够被同时熔化。对每个电弧的电流的独立控制是通过控制斩波半周期的电流来实现的。
[0028] 保持电弧60、62以熔化工件22、24的表面。一旦充分地熔化，螺柱枪38将螺柱36插入熔化表面中，以将新焊接的组件紧固到一起。将螺柱36插入到工件22、24中，熄灭电弧并且允许立即固化。来自电源54的功率被切断，螺柱枪38将螺柱36插入工件20中并且完成焊接。因此，螺柱36被同时焊接到上部工件22和下部工件24两者，从而在工件22、24之间的联接32中可能存在偏差的地方在两个工件22、24之间形成强韧的联接。
[0029] 虽然已经详细地描述了本发明的一些实施方式，但是本发明所属领域的技术人员将认识到用于实践本发明的由所附权利要求书限定的各种另选设计和实施方式。
