ES2242392T3 - Electrodo de soldadura con un dispositivo para la introduccion de ultrasonido para el control de uniones de soldadura. - Google Patents
Electrodo de soldadura con un dispositivo para la introduccion de ultrasonido para el control de uniones de soldadura.Info
- Publication number
- ES2242392T3 ES2242392T3 ES99916894T ES99916894T ES2242392T3 ES 2242392 T3 ES2242392 T3 ES 2242392T3 ES 99916894 T ES99916894 T ES 99916894T ES 99916894 T ES99916894 T ES 99916894T ES 2242392 T3 ES2242392 T3 ES 2242392T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- welding
- electrode
- ultrasonic
- ultrasound
- welding electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 130
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 title claims abstract description 99
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 7
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/30—Features relating to electrodes
- B23K11/3009—Pressure electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Resistance Welding (AREA)
Abstract
Electrodo de soldadura con un dispositivo para la introducción de ultrasonido para el control de uniones de soldadura, en especial de uniones de soldadura de resistencia, con un emisor de ultrasonidos que, para hacer actuar ondas ultrasónicas sobre la zona de soldadura, introduce las ondas ultrasónicas axialmente en un canal de refrigeración del electrodo de soldadura que está lleno con un medio que transmite los sonidos, y con un receptor de ultrasonido dispuesto a distancia de la zona de soldadura para la recepción de las ondas ultrasónicas que han atravesado la zona de soldadura, caracterizado porque el emisor de ultrasonidos (48) está dispuesto, para la introducción axial de ondas longitudinales ultrasónicas, en el exterior de un porta-electrodo (6) del electrodo de soldadura (9), en alineación axial con el canal de refrigeración (42).
Description
Electrodo de soldadura con un dispositivo para la
introducción de ultrasonido para el control de uniones de
soldadura.
La invención se refiere a un electrodo de
soldadura con un dispositivo para la introducción de ultrasonido,
con objeto de revisar las uniones de soldadura, de acuerdo con el
preámbulo de la reivindicación 1.
La revisión de uniones de soldadura de
resistencia por medio de ultrasonido se conoce de forma
generalizada, por ejemplo por la revista especializada "Soldadura
y Corte", 1997, n1 1, págs. 15 ss. En este caso, la zona de
soldadura, es decir, la zona de la pieza a soldar, sobre la que
vayan a actuar los electrodos de soldadura, se somete a ondas
ultrasónicas procedentes de un emisor de ultrasonido. Las ondas
ultrasónicas se reciben, bien por conexión de la zona de soldadura,
bien por reflexión en ésta con ayuda de un emisor de ultrasonido.
Mediante la evaluación de las ondas ultrasónicas recibidas se
pueden sacar conclusiones con respecto al desarrollo de la
temperatura en la pieza a soldar y con respecto al crecimiento del
punto de soldadura. Resulta especialmente ventajoso que la revisión
de la unión de soldadura se realice todavía durante el proceso de
soldadura, de manera que los parámetros del proceso de soldadura, o
bien la corriente de soldadura o el tiempo de soldadura, se puedan
adaptar en función de la evaluación de las señales de ultrasonido
recibidas. De este modo se pueden evitar con fiabilidad las uniones
de soldadura defectuosas.
Por la Patente DE 14 73 400 y por el comunicado
ZIS, n1 1/68, pág. 88, se conoce un electrodo de soldadura con un
dispositivo para la introducción de ultrasonido para la revisión de
uniones de soldadura, en especial de uniones de soldadura de
resistencia, del tipo inicialmente indicado. El electrodo de
soldadura está provisto de un canal de refrigeración formado por
una perforación de agujeros ciegos, por el que fluye líquido de
refrigeración. En el canal de refrigeración se ha dispuesto un
emisor de ultrasonido, que para la aplicación de ondas ultrasónicas
en la zona de soldadura irradia dichas ondas ultrasónicas
axialmente al interior del canal de refrigeración. Un receptor de
ultrasonido, montado a distancia de la zona de soldadura, sirve
para la recepción de las ondas ultrasónicas que hayan pasado a
través de la zona de soldadura. El inconveniente de este dispositivo
conocido consiste en que el emisor de ultrasonido perjudica el
flujo de agua de refrigeración. También puede verse como desventaja
que las líneas de alimentación eléctrica del emisor de ultrasonido
deben llegar hasta el interior del electrodo y aislarse
cuidadosamente a causa del agua de refrigeración. Otra desventaja
radica en que el montaje, desmontaje y la sustitución del emisor de
ultrasonido son operaciones complicadas.
Por la Patente EP 2 84 177 A2 se conoce un
dispositivo para la introducción de ultrasonido en la revisión de
uniones de soldadura de resistencia, que posee electrodos de
soldadura con capuchones de electrodos y un emisor de ultrasonido
para la aplicación de ondas ultrasónicas a la zona de soldadura. El
emisor de ultrasonido se monta por la parte interior en el fondo
del capuchón del electrodo y genera señales de ultrasonido con una
frecuencia de aproximadamente 5 MHz. Las señales de ultrasonido se
reciben después del paso por la zona de soldadura en un receptor de
ultrasonido situado por la parte interior del capuchón del
electrodo de soldadura, que durante el proceso de soldadura se
encuentra en una posición enfrentada. Otras disposiciones similares
se describen en las Patentes US 3 384 733 y DE-AS 2
655 415 B2.
El inconveniente de las disposiciones conocidas
radica en que al sustituir el capuchón del electrodo, que
constituye una pieza de cierre, es preciso retirar el emisor de
ultrasonido y fijarlo en el nuevo electrodo. Esto requiere tiempo y
ocasiona gastos.
Otra desventaja de las disposiciones conocidas
consiste en que las líneas de alimentación eléctrica para el emisor
de ultrasonido han de conducirse a través de todo el vástago del
electrodo hasta el capuchón del electrodo, lo que resulta complicado
por el hecho de que gran parte del espacio interior del vástago del
electrodo está ocupada por regla general por las conducciones del
refrigerante para la refrigeración del capuchón del electrodo, por
lo que queda poco espacio disponible para las conducciones
eléctricas. Por otra parte, las conducciones eléctricas del emisor
de ultrasonido han de aislarse contra el agua de refrigeración y el
emisor de ultrasonido también debe impermeabilizarse para evitar
que penetre agua de refrigeración. Los mismos inconvenientes se
producen con respecto al receptor de ultrasonido montado en el
interior del otro electrodo de soldadura.
Por la Patente DE 43 25 858 C2 se conoce un
dispositivo del tipo en cuestión para la introducción de
ultrasonido en la revisión de uniones de soldadura de resistencia,
dotado de un electrodo de soldadura que presenta un capuchón de
electrodo y de un emisor de ultrasonido situado a distancia del
capuchón de electrodo, para la aplicación de ondas ultrasónicas a la
zona de soldadura. En este dispositivo conocido, el emisor de
ultrasonido se fija en el vástago de electrodo exterior del
electrodo, o en un porta-electrodo del electrodo de
soldadura, aplicando ondas de cizalla miento a la zona de
soldadura. Como consecuencia de la fijación del emisor de
ultrasonido en el vástago exterior del electrodo o en el
porta-electrodo, se simplifica evidentemente la
construcción del dispositivo conocido, pero el inconveniente
consiste en que en el dispositivo conocido no es posible aplicar a
la zona de soldadura ondas longitudinales ultrasónicas a causa de
la modulación de las ondas de sonido desde la superficie exterior
del electrodo, dado que durante este proceso se produce en medida
considerable una atenuación de las ondas longitudinales
ultrasónicas, lo que dificulta una evaluación de las ondas
ultrasónicas tras el paso por la zona de soldadura o la reflexión en
ésta.
La invención está basada en el objetivo de
configurar un electrodo de soldadura según el preámbulo de la
reivindicación 1, de manera que su construcción, así como el
montaje, desmontaje y la sustitución del emisor de ultrasonido se
simplifiquen, haciendo posible la aplicación de ondas
longitudinales ultrasónicas a la zona de soldadura.
Este objetivo se consigue gracias a la invención
descrita en la reivindicación 1.
La teoría según la invención parte en principio
del conocimiento de que con vistas a una construcción sencilla del
electrodo de soldadura resulta conveniente que el emisor de
ultrasonidos se disponga a distancia de la zona de soldadura.
Partiendo de esta base, la idea esencial de la teoría según la
invención consiste en irradiar las ondas ultrasónicas axialmente en
un canal del electrodo de soldadura, que se ha rellenado con un
medio que transmite el sonido, y en acoplar el emisor de
ultrasonidos desde el exterior al canal de refrigeración. De esta
manera se hace posible que también se apliquen ondas longitudinales
ultrasónicas a la zona de soldadura, sin que se produzca un
debilitamiento de las ondas ultrasónicas en una medida que influya
negativamente en la evaluación de las ondas ultrasónicas después del
paso por la zona de soldadura o de la reflexión en dicha zona.
Como consecuencia de la disposición del emisor de
ultrasonido a distancia de la zona de soldadura y de su
acoplamiento desde el exterior al canal de refrigeración, se
simplifica la construcción del dispositivo según la invención, ya
que no es necesario que las conducciones eléctricas del emisor de
ultrasonido se lleven hasta la punta del electrodo o hasta el
capuchón del electrodo y se aíslen de forma cuidadosa. Gracias a la
disposición fuera del canal de refrigeración, ya no resulta
perjudicado el flujo por el canal de refrigeración del electrodo de
soldadura. También se pueden llevar a cabo con mayor facilidad el
montaje, desmontaje y la sustitución del emisor de ultrasonido.
La configuración según la invención permite
aplicar las ondas ultrasónicas de forma sencilla y precisa a la
zona de soldadura y revisar la unión de soldadura por evaluación de
las ondas ultrasónicas después de su paso por la zona de soldadura
o reflexión en ésta, durante o después del proceso de soldadura, y
controlar los parámetros del proceso de soldadura en dependencia de
esta evaluación. De este modo se evitan, o al menos se reducen, las
uniones de soldadura defectuosas. Con ello se ahorra tiempo y por
consiguiente trabajos de repaso que cuestan dinero.
Un receptor de ultrasonido para la recepción de
las ondas ultrasónicas después de su paso por la zona de soldadura
o de su reflexión en ésta se puede formar como elemento separado de
este dispositivo. De acuerdo con una variante perfeccionada de la
teoría según la invención, el dispositivo presenta sin embargo un
receptor de ultrasonido para la recepción de las ondas ultrasónicas
después de su paso por la zona de soldadura o de su reflexión en
ésta. En esta variante de realización, la aplicación de las ondas
ultrasónicas a la zona de soldadura y la recepción de las ondas
ultrasónicas se llevan a cabo por medio del dispositivo según la
invención, que además puede estar dotada de un sistema para la
evaluación de las señales recibidas por el receptor de
ultrasonido.
En principio, el emisor de ultrasonido puede
estar separado del canal, al que introduce las ondas ultrasónicas,
por una parte del dispositivo, siempre que se garantice que la
atenuación de las ondas ultrasónicas en su paso por esta parte se
mantenga dentro de límites aceptables, que permitan todavía una
evaluación de las ondas ultrasónicas después de su paso por la zona
de soldadura o de su reflexión en ésta, en la medida necesaria.
En principio, el emisor de ultrasonido se puede
disponer en cualquier punto, siempre que se garantice en la medida
necesaria la introducción de las ondas ultrasónicas en el
canal.
El dispositivo posee convenientemente un receptor
de ultrasonidos para la recepción de las ondas ultrasónicas después
de su paso por la zona de soldadura o de la reflexión de las mismas
en ésta.
De acuerdo con otra variante de realización, el
emisor de ultrasonido y/o los receptores de ultrasonido se alojan
en al menos un soporte del electrodo de soldadura, o en una parte
unida al mismo. De esta manera, la construcción del dispositivo es
compacta y robusta. Por otra parte, como consecuencia de su
disposición en el soporte del electrodo, o de una pieza unida al
soporte, el emisor de ultrasonido queda protegido contra cualquier
deterioro mecánico que se pudiera producir en la manipulación del
soporte del electrodo de soldadura.
El canal atraviesa convenientemente el soporte de
electrodo o la pieza unida a él, o un vástago del electrodo de
soldadura.
La disposición y la geometría del canal se pueden
elegir dentro de unos límites muy amplios. De acuerdo con una
variante ventajosamente perfeccionada se prevé que el canal
presente fundamentalmente en toda su longitud una sección
transversal constante. De esta forma, a lo largo del canal se
consiguen las mismas condiciones de expansión para las ondas de
ultrasonido. Sin embargo, el canal también puede tener una forma
cónica, doblada o acodada.
En las variantes de realización antes citadas, el
canal se puede configurar en una parte con una pared interior
cilíndrica, tal como lo prevé una variante convenientemente
perfeccionada.
Conforme a una variante perfeccionada
especialmente ventajosa de la teoría según la invención, el canal
se configura al menos en parte dentro de una pieza tubular para la
aportación de refrigerante a la cara interior de la tapa del
electrodo, que se une al soporte del electrodo, o que se extiende a
través del vástago del electrodo. En esta forma de realización, las
ondas de ultrasonido se aportan a través del recorrido del agua de
refrigeración del electrodo de soldadura.
El emisor de ultrasonido, y/o el receptor de
ultrasonido, se unen convenientemente de forma desmontable al
soporte del electrodo. Esta variante permite de manera sencilla
tanto la sustitución de un emisor de ultrasonido defectuoso, como
el desmontaje del emisor de ultrasonido de un soporte de electrodo
defectuoso.
En la variante de realización antes citada, el
soporte del electrodo puede presentar por su cara separada de la
tapa del electrodo al menos una escotadura unida al canal y
accesible preferiblemente desde la cara exterior del dispositivo,
para la recepción del emisor de ultrasonido o del receptor de
ultrasonido. De esta manera se simplifica la fabricación del
dispositivo según la invención y el acceso al emisor de
ultrasonido, por ejemplo para su sustitución. Gracias a la
disposición del emisor de ultrasonido en el interior del soporte
del electrodo, el emisor de ultrasonido queda protegido de manera
fiable contra cualquier deterioro mecánico.
Otra variante convenientemente perfeccionada de
la realización antes citada prevé que la escotadura sea coaxial al
eje longitudinal del canal. De esta forma, se simplifica el
ensamblaje del dispositivo según la invención, por ejemplo cuando
se necesita una expansión de las ondas de ultrasonido en dirección
axial del canal, dado que, como consecuencia de la posición de la
escotadura con respecto al eje longitudinal del canal, la posición
del emisor de ultrasonido en relación con el canal queda
previamente establecida.
Otra variante perfeccionada de la forma de
realización con la escotadura, prevé que el emisor de ultrasonido,
o el receptor de ultrasonido, se peguen, introduzcan o enrosquen
con una rosca exterior en una rosca interior de la escotadura.
En principio, el emisor de ultrasonido puede
generar cualquier tipo de ondas de ultrasonido. Sin embargo, es
conveniente que el emisor de ultrasonido aplique a la zona de
soldadura ondas longitudinales de ultrasonido. Con ello se
simplifica la evaluación de las ondas de ultrasonido recibidas por
el receptor de ultrasonido después de su paso por la zona de
soldadura o de su reflexión en ésta.
La longitud de las ondas de ultrasonido se puede
elegir dentro de amplios límites. No obstante, la longitud de las
ondas de ultrasonido oscila convenientemente entre 5 y 25 MHz.
Una variante perfeccionada de la forma de
realización antes citada prevé que el receptor de ultrasonido se
disponga por el lado del emisor de ultrasonido en relación con la
zona de soldadura. En esta variante, el receptor de ultrasonido
recibe las ondas de ultrasonido reflejadas en la zona de
soldadura.
Conforme a otra variante de la invención, el
receptor de ultrasonido se coloca junto con el emisor de
ultrasonido en un cabezal de control. De esta manera se consigue
una estructura especialmente compacta. El receptor de ultrasonido y
el emisor de ultrasonido también se pueden disponer por separado en
dos cabezales de control.
Se ve en la
Figura 1, en una vista lateral seccionada, un
primer ejemplo de realización de un dispositivo según la invención,
y en la
Figura, en la misma representación que en la
figura 1, un segundo ejemplo de realización del dispositivo según
la invención.
En las figuras del dibujo, las piezas iguales o
las piezas que se corresponden llevan la misma referencia.
En la figura se representa un primer ejemplo de
realización de un dispositivo según la invención 2, en la que un
electrodo de soldadura 4 está sujetado por un soporte de electrodo
6. El electrodo de soldadura 4 posee un vástago de electrodo 8, que
con una superficie exterior 10 que se va estrechando cónica mente
hacia uno de sus extremos, se sujeta en una superficie interior
cónica 12 del soporte del electrodo 6. Por su extremo opuesto al
soporte del electrodo 6, el vástago del electrodo 8 presenta una
superficie exterior 14, que se va estrechando crónicamente y en la
que se sujete una tapa de electrodo 16 con una superficie interior
cónica 17.
El vástago del electrodo 8 presenta una
perforación central 18, por la que pasa una pieza tubular 20,
coaxial a la perforación 18, que sirve para la aportación de un
medio refrigerante a una de las caras interiores 22 de la tapa del
electrodo 16, tal como se describe más adelante de forma detallada.
La pieza tubular 20 posee por su extremo opuesto a la tapa del
electrodo 16 una rosca exterior 24, con la que se enrosca en una
perforación roscada 26 del soporte del electrodo 6. El diámetro
exterior de la pieza tubular 20 es menor que la amplitud interior
de la perforación 18 del vástago del electrodo 8, de manera que
entre la pared interior de la perforación 18 y la pared exterior de
la pieza tubular 20 se forma una hendidura anular 28, para evacuar
el refrigerante de la cara interior 22 de la tapa del electrodo
16.
El soporte del electrodo 6 está dotado de una
perforación 30, que se desarrolla perpendicular a la perforación
central 28 del vástago del electrodo 16, por la que se extiende una
segunda pieza tubular 32, unida a una cámara anular 34, que a su
vez está unida a la hendidura anular 28 y que sirve para evacuar el
refrigerante de la tapa del electrodo 16. Por la zona de su extremo
orientado hacia la cámara anular 34, la amplitud interior de la
perforación 30 corresponde al diámetro exterior de la segunda pieza
tubular 32, de manera que la segunda pieza tubular 32 se aloja de
forma ajustada en esta zona dentro de la perforación 30. En la zona
de su extremo opuesto a la cámara anular 34, la perforación 30
presenta una amplitud interior que es mayor que el diámetro exterior
de la segunda pieza tubular 32, de modo que en esta zona se forma
una hendidura anular 36 entre la pared interior de la perforación 30
y la superficie exterior de la segunda pieza anular 32. La
hendidura tubular 36 está unida por su extremo opuesto a la cámara
anular 46 a una cámara anular 38, así como a un canal de
alimentación 40, que a su vez está unido a un canal 42 formado en
la primera pieza tubular 20.
En la zona del canal de alimentación 40, el
soporte del electrodo 6 presenta una escotadura 46 que es coaxial
al eje longitudinal del canal 42, simbolizado en la figura 1 por
medio de una línea de puntos y rayas 44, que en este ejemplo de
realización está formada por una perforación de paso que se
extiende desde el canal de alimentación 40 hasta la cara exterior
del soporte del electrodo 6. En la escotadura 46 se aloja un
cabezal de control 48 dentro del soporte del electrodo 6, que
durante el funcionamiento del dispositivo 2 genera ondas
longitudinales de ultrasonido y las proyecta al interior del canal
42, expandiéndose las ondas longitudinales de ultra sonido en
dirección axial del canal 42 desde el cabezal de control 48 hasta la
tapa del electrodo 16.
En este ejemplo de realización, el cabezal de
control 48 se ha introducido en la escotadura 46. Sin embargo
también se puede pegar en la escotadura 46, o atornillarse con una
rosca exterior en una rosca interior de la escotadura 46.
El cabezal de control 48, con el emisor de
ultrasonido, se une a través de conductos no representados en el
dibujo a un circuito de control, que tampoco se representa en el
dibujo, que durante el funcionamiento del dispositivo 2 controla el
cabezal de control 48, de manera que el emisor de ultrasonido
genere ondas de ultrasonido con una longitud de onda o frecuencia
previamente establecida, que puede oscilar por ejemplo entre unos 5
u unos 25 MHz.
El funcionamiento del dispositivo 2 es el
siguiente:
durante el funcionamiento del dispositivo dos o
más piezas a soldar entre sí se encuentran entre la tapa del
electrodo 16 del electrodo de soldadura 4 y una tapa de electrodo
de otro electrodo de soldadura que no está representado en el
dibujo. A través de las tapas de electrodos 16 se introduce, a
través de medios no representados con detalle en el dibujo, pero sí
conocidos por cualquier profesional, una corriente de soldadura en
la zona de soldadura, por lo que en dicha zona de soldadura se
forma un punto de soldadura.
Para revisar la unión soldada que se está
formando en este proceso, el emisor de ultrasonido del cabezal de
control 48 introduce en el canal 42 ondas de ultrasonido
fundamentalmente longitudinales, que se expanden a lo largo del eje
longitudinal 44 del canal 42 hasta la tapa del electrodo 16 y a
través de ésta a la zona de soldadura por la que pasan. Después del
paso por la zona de soldadura y de la atenuación dentro de la zona
de soldadura, las ondas de ultrasonido se reciben en otro cabezal
de control con un receptor de ultrasonido dispuesto en el otro
electrodo de soldadura y no representado en este dibujo. El otro
cabezal de soldadura se puede disponer en el otro electrodo de
soldadura, de forma similar a la que utiliza para disponer el
cabezal de control 48 en el electrodo de soldadura 4.
Las ondas de ultrasonido recibidas por el
receptor de ultrasonido se pueden evaluar de forma continua durante
el proceso de soldadura para obtener información sobre el
desarrollo del proceso de soldadura y para adaptar en su caso los
parámetros del proceso de soldadura, por ejemplo la corriente de
soldadura o el tiempo de soldadura, de manera que se consiga una
unión soldada segura.
Durante el proceso de soldadura se aporta a la
tapa del electrodo 16 agua de refrigeración como medio de
refrigeración, que fluye desde una reserva de refrigerante no
representada en el dibujo, pasando por la cámara anular 38 y la
hendidura anular 36, hasta el canal de alimentación 40 y desde allí
por el canal 42, en el interior de la primera pieza tubular 20,
hasta la cara interior 22 de la tapa del electrodo 16, para
refrigerarla. Después de la refrigeración de la tapa del electrodo
16, el agua de refrigeración ahora calentada fluye desde la cara
interior 22 de la tapa del electrodo 16, pasando por la hendidura
anular 28, a la cámara anular 34 y desde allí, a través del
interior de la segunda pieza tubular 32, de vuelta a la reserva de
refrigerante no representada en el dibujo.
De acuerdo con la invención, el canal 42 sirve,
por una parte, para la aportación de agua de refrigeración a la
tapa del electrodo 16 y, por otra parte, también como canal de
sonido para la expansión de las ondas de ultrasonido emitidas por
el emisor de ultrasonido del cabezal de control 48.
Dado que las ondas de ultrasonido sólo se atenúan
o se reflejan en una medida reducida durante la expansión como
consecuencia del agua de refrigeración que fluye por el canal 42,
es posible evaluar las ondas de ultrasonido después de su paso por
la zona de soldadura con una elevada amplitud y por consiguiente
con gran precisión.
Gracias a la fijación del cabezal de control 48
en el interior del soporte del electrodo 6, el cabezal de control
48 queda protegido con fiabilidad contra los deterioros mecánicos.
Dado que la escotadura 46 es accesible desde el exterior, también
se puede desmontar el cabezal de control 48 de forma rápida y
sencilla en caso de necesidad.
Si en lugar de una señal de paso se quiere medir
una señal de reflexión de las ondas de ultrasonido reflejadas en la
zona de soldadura, es posible que el cabezal de control 48
presente, además del emisor de ultrasonido, un receptor de
ultrasonido, que recibe las ondas de ultrasonido reflejadas en la
zona de soldadura o en las superficies de delimitación de las piezas
a soldar.
En la figura 2 se representa un segundo ejemplo
de realización del dispositivo según la invención 2, que se
diferencia del ejemplo de realización de la figura 1
fundamentalmente porque el vástago del electrodo 8 del electrodo de
soldadura 4 no se une directamente al soporte del electrodo 6, sino
a través de una pieza de prolongación 50.
La forma de aportación de refrigerante a la tapa
del electrodo 16, representada en las figuras 1 y 2, también se
puede utilizar en el caso de electrodos de soldadura que no poseen
ningún cabezal de control 48 y en los que por lo tanto no se
produce ninguna revisión de la unión soldada durante el proceso de
soldadura.
Claims (16)
1. Electrodo de soldadura con un dispositivo para
la introducción de ultrasonido para el control de uniones de
soldadura, en especial de uniones de soldadura de resistencia,
con un emisor de ultrasonidos que, para hacer
actuar ondas ultrasónicas sobre la zona de soldadura, introduce las
ondas ultrasónicas axialmente en un canal de refrigeración del
electrodo de soldadura que está lleno con un medio que transmite los
sonidos, y con un receptor de ultrasonido dispuesto a distancia de
la zona de soldadura para la recepción de las ondas ultrasónicas
que han atravesado la zona de soldadura,
caracterizado porque
el emisor de ultrasonidos (48) está dispuesto,
para la introducción axial de ondas longitudinales ultrasónicas, en
el exterior de un porta- electrodo (6) del electrodo de soldadura
(9), en alineación axial con el canal de refrigeración (42).
2. Electrodo de soldadura, según la
reivindicación 1, caracterizado porque el electrodo de
soldadura (4) se configura en dos partes y presenta un capuchón de
electrodo (16).
3. Electrodo de soldadura, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo comprende un receptor de ultrasonidos para la recepción
de ondas ultrasónicas después de reflexión en la zona de
soldadura.
4. Electrodo de soldadura, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el emisor
de ultrasonidos y/o el receptor de ultrasonidos está o están
alojados por lo menos en parte en el porta electrodo (6) del
electrodo de soldadura (4), o en una pieza unida a éste.
5. Electrodo de soldadura, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el canal
(42) se extiende a través del porta electrodo (6) y/o de una pieza
(50) unida a éste y/o de un vástago de electrodo (8) del electrodo
de soldadura (4).
6. Electrodo de soldadura, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el canal
(42) presenta una sección transversal constante sensiblemente en
toda su longitud o está realizado en forma cónica.
7. Electrodo de soldadura, según la
reivindicación 6, caracterizado porque el canal (42) está
formado en una parte que presenta una pared interior
cilíndrica.
8. Electrodo de soldadura, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el canal
(42) está formado por lo menos en parte en un elemento tubular (20)
que se extiende a través del porta-electrodo (6) y/o
a través de una pieza (50) unida al porta-electrodo
(6) y/o a través del vástago de electrodo (8), para la aportación
de un agente de refrigeración a la cara interior (22) del capuchón
de electrodo (16) y/o para la evacuación del agente de
refrigeración desde la cara interior (22) del capuchón de electrodo
(16).
9. Electrodo de soldadura, según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
emisor de ultrasonidos y/o el receptor de ultrasonidos está o están
unidos de forma separable al porta-electrodo
(6).
10. Electrodo de soldadura, según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
porta-electrodo (6) presenta, en su cara vuelta
hacia el capuchón de electrodo (16), por lo menos una escotadura
(46) conectada al canal (42) y accesible preferiblemente desde el
lado exterior del dispositivo (2), para la recepción del emisor de
ultrasonidos y/o del receptor de ultrasonidos.
11. Electrodo de soldadura, según la
reivindicación 10, caracterizado porque la escotadura (46)
es coaxial al eje longitudinal (44) del canal (42).
12. Electrodo de soldadura, según la
reivindicación 10 u 11, caracterizado porque el emisor de
ultrasonidos y/o el receptor de ultrasonidos está o están pegados o
encajados en la escotadura (46), o roscados por un fileteado
exterior en un terraja do de la escotadura (46).
13. Electrodo de soldadura, según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
emisor de ultrasonidos actúa sobre la zona de soldadura por ondas
ultrasónicas longitudinales.
14. Electrodo de soldadura, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
frecuencia de las ondas ultrasónicas está comprendida
aproximadamente entre 5 y 25 MHz.
15. Electrodo de soldadura, según cualquiera de
las reivindicaciones 4 a 14, caracterizado porque el
receptor de ultrasonidos está dispuesto al lado del emisor de
ultrasonidos con respecto a la zona de soldadura.
16. Electrodo de soldadura, según una de las
reivindicaciones 4 a 15, caracterizado porque el receptor de
ultrasonidos con el emisor de ultrasonidos está alojado en un
cabezal de control (48), o porque el receptor de ultrasonidos y el
emisor de ultrasonidos están dispuestos separados en dos cabezales
de control.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19815041A DE19815041C1 (de) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | Schweißelektrode mit einer Anordnung zur Ultraschalleinbringung zur Prüfung von Schweißverbindungen |
| DE19815041 | 1998-04-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2242392T3 true ES2242392T3 (es) | 2005-11-01 |
Family
ID=7863534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES99916894T Expired - Lifetime ES2242392T3 (es) | 1998-04-03 | 1999-03-27 | Electrodo de soldadura con un dispositivo para la introduccion de ultrasonido para el control de uniones de soldadura. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6414260B1 (es) |
| EP (1) | EP1068042B1 (es) |
| DE (2) | DE19815041C1 (es) |
| ES (1) | ES2242392T3 (es) |
| WO (1) | WO1999051384A1 (es) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19937479A1 (de) * | 1999-08-07 | 2001-03-15 | Bosch Gmbh Robert | Ultraschall-Sensoranordnung |
| DE10104608A1 (de) | 2001-02-02 | 2002-08-08 | Bosch Gmbh Robert | Ulrtaschall-Sensor für die Prozesssteuerung beim Widerstandspunktschweißen |
| DE10104610B4 (de) * | 2001-02-02 | 2013-05-08 | Robert Bosch Gmbh | Ultraschall-Sensoranordnung für horizontal polarisierte Transversalwellen |
| DE10148036B4 (de) * | 2001-09-28 | 2011-12-29 | Erdogan Karakas | Verfahren zur Gewinnung von Informationen zur Bewertung der Güte von Widerstandsschweißverbindungen während des Schweißvorganges |
| DE10313288A1 (de) * | 2003-03-25 | 2004-10-14 | Bosch Rexroth Ag | Elektrodenhalter mit integriertem Ultraschallsensor |
| JP4470655B2 (ja) * | 2004-09-01 | 2010-06-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 超音波によるスポット溶接部の評価方法及び装置 |
| US7448272B2 (en) * | 2005-12-22 | 2008-11-11 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for inspecting spot weld |
| JP5456259B2 (ja) * | 2008-01-30 | 2014-03-26 | 日野自動車株式会社 | 溶接検査方法および装置 |
| DE102015220970A1 (de) | 2015-10-27 | 2017-04-27 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Schweißelektrode, Widerstandsschweißnietanlage, Widerstandsschweißnietsystem und Widerstandsschweißnietverfahren |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1473400A1 (de) * | 1962-05-23 | 1969-01-09 | Deutsch Pruef Messgeraete | Verfahren und Vorrichtung zur zerstoerungsfreien Pruefung von Punkt- und anderen Pressschweissungen |
| US3384733A (en) * | 1964-07-20 | 1968-05-21 | Army Usa | Ultrasonic inspection system and apparatus for resistance welds and the like |
| DE1297960B (de) | 1965-08-28 | 1969-06-19 | Claas Guenther | Elektrode fuer elektrische Widerstandspunktschweissvorrichtungen |
| JPS5269683A (en) * | 1975-12-08 | 1977-06-09 | Mitsubishi Electric Corp | Method and device for ultrasonic inspection of resistance welding |
| US4472620A (en) * | 1983-04-01 | 1984-09-18 | General Electric Company | Instrumented spot welding electrode |
| US4596917A (en) * | 1984-01-16 | 1986-06-24 | General Electric Company | Resistance spot welder process monitor |
| AU571116B2 (en) * | 1984-10-23 | 1988-03-31 | Tubemakers Of Australia Limited | Method and apparatus for weld inspection |
| DE3617375A1 (de) * | 1986-05-23 | 1987-11-26 | Ant Nachrichtentech | Fernspeiseeinrichtung |
| US4734555A (en) * | 1986-06-26 | 1988-03-29 | Duffers Scientific, Inc. | Method and apparatus for measuring and controlling indentation in resistance welding |
| US4918990A (en) * | 1987-02-26 | 1990-04-24 | Panametrics, Inc. | Ultrasonic transducer assembly |
| US4711984A (en) * | 1987-03-09 | 1987-12-08 | General Motors Corporation | Ultrasonic method and apparatus for spot weld control |
| EP0653061B1 (de) * | 1992-07-31 | 1998-06-10 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. | Verfahren zur bewertung von schweissverbindungen |
| US5552573A (en) * | 1993-12-08 | 1996-09-03 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Resistance welding process for aluminum and aluminum alloy materials |
| US5541382A (en) * | 1994-05-25 | 1996-07-30 | Reynolds Metals Company | Method and apparatus for spot welding |
| GB9620229D0 (en) * | 1996-09-27 | 1996-11-13 | Graphers Systems Ltd | Apparatus for measuring the quality of spot welds |
| US6297467B1 (en) * | 1999-04-01 | 2001-10-02 | Daimlerchrysler Corporation | Transducer built into an electrode |
-
1998
- 1998-04-03 DE DE19815041A patent/DE19815041C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-03-27 EP EP99916894A patent/EP1068042B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-27 ES ES99916894T patent/ES2242392T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-27 US US09/647,682 patent/US6414260B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-27 DE DE59912019T patent/DE59912019D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-27 WO PCT/EP1999/002119 patent/WO1999051384A1/de not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19815041C1 (de) | 1999-11-18 |
| DE59912019D1 (de) | 2005-06-09 |
| EP1068042A1 (de) | 2001-01-17 |
| US6414260B1 (en) | 2002-07-02 |
| EP1068042B1 (de) | 2005-05-04 |
| WO1999051384A1 (de) | 1999-10-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2242392T3 (es) | Electrodo de soldadura con un dispositivo para la introduccion de ultrasonido para el control de uniones de soldadura. | |
| ES2205372T3 (es) | Union por laser en cateter de globo en angioplastia. | |
| ES2523965T3 (es) | Herramienta para la mecanización por arranque de virutas de una pieza de trabajo | |
| ES2297401T3 (es) | Dispositivo de columna perforadora, en particular para perforadora de roca hidraulica de fondo. | |
| ES2229345T3 (es) | Aparato y metodo de ablacion de multiples antenas con elemento de rerigeracion. | |
| ES2270814T3 (es) | Herramienta quirurgica rotatoria. | |
| ES2197906T3 (es) | Sistema de cateter para la formacion de imagenes con enfoque delantero. | |
| EP1723899B1 (en) | Liner for endoscope working channel | |
| ES2283035T3 (es) | Estructura de manguera invertida. | |
| US5300067A (en) | Laser treatment device | |
| ES2456950T3 (es) | Sección de medición ultrasónica de plástico y correspondiente procedimiento de medición | |
| ES2270956T3 (es) | Dispositivo para una conexion del tipo de rotula esferica en dos piezas. | |
| ES2335510T3 (es) | Implante dental de conexion interna. | |
| ES2340092T3 (es) | Sistema de microrreseccion y monitorizacion de potencia evocado. | |
| ES2193470T5 (es) | Mandril para herramientas accionables giratorias, especialmente brocas, machos para roscar o similares. | |
| ES2303850T3 (es) | Cateter para el bloqueo de nervios. | |
| ES2300515T3 (es) | Tornillo guia para un clavo intramedular. | |
| ES2660177T3 (es) | Dispositivo de control por ultrasonido con un ajuste mejorado | |
| ES2279608T3 (es) | Taco. | |
| ES2277610T3 (es) | Tubo de coquilla para la colada continua de metales. | |
| ES2992175T3 (es) | Diseño de anillo para dispositivo de capsulotomía | |
| ES2229724T3 (es) | Barra de acoplamiento para vehiculos de motor. | |
| ES2192665T3 (es) | Herramienta de perforacion hueca con una cabeza de soporte formada a partir de dos tubos unidos entre si, dispuestos coaxialmente. | |
| ES2259990T3 (es) | Valvula de cierre con doble restriccion para fluidos comprimidos de aparatos para enfriamiento de aire. | |
| ES2312385T3 (es) | Procedimiento y dispositivo para el alisamiento del cordon de soldadura durante la soldadura por haz. |