具体实施方式

现在将详细参考实施例，在附图中示出这些实施例的示例。在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以提供对各个所描述的实施例的透彻理解。然而，对本领域的普通技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践各个所描述的实施例。在其他实例中，并未对公知方法、程序、部件、电路以及网络进行详细描述，以免不必要地使实施例的各方面模糊。

图1示出了电阻焊接设备(在下文中被称为设备10)的非限制性示例，该电阻焊接设备被配置成用于与电端子1(参见图4A和图4B)一起使用，电端子1具有第一表面2(设备10与第一表面2进行物理接触)和与第一表面2相对的第二表面3，焊料组合物层4(优选地是无铅(lead-free)焊料)设置在第二表面3上。所示的端子1适合于附接到玻璃表面上的传导垫，然而，设备10能够进行其他电阻焊接应用。设备10包括电极12，电极12具有第一电导体14和第二电导体16，第一电导体14在操作中被连接到电源的正极，第二电导体16被连接到电源的负极。如所示的，第一导体14和第二导体16是铜汇流条(bus bar)，然而，可以设想其他实施例，其中可以用其他导体类型(例如，编织线线缆)代替汇流条。电极12还包括将第一电导体和第二电导体互连的电阻桥18。桥18优选地形成在具有比第一导体14和第二导体16更大的电阻的导电材料上，诸如，碳基材料。电极12还包括导热脚20，在下文中被称为脚20，导热脚20与桥18热连通。脚20被配置成接触电端子1的第一表面2。

脚20限定一对突出部22，该对突出部22被配置成接触电端子1的第一表面2。该对突出部22的大小、形状和布置被设计成在电端子的第一表面2的至少两个不同的点处接触1。

脚20被配置成是从设备10可移除的，并且是用具有不同设计的另一导热脚(未示出)可替换的，该另一导热脚限定不同配置的一对突出部，所述不同配置的一对突出部接触电端子配置的至少两个不同的点。这对于使设备10与具有不同大小或物理配置的电端子一起使用是特别有益的。

设备10包括温度测量设备24，诸如热电偶设备，温度测量设备24可用于在电极12接触端子1的第一表面2并向端子1施加热量时测量和控制电极12的温度，以通过将端子1的温度升高到焊料材料的液相线(liquidus)温度以上来确保第二表面3上的焊料层4被熔化的温度。

设备10还包括冷却设备26，冷却设备26被配置成在设备10熔化了焊料层4之后，将电端子1，特别是第二表面3上的焊料层4冷却至焊料材料的固相线(solidus)温度以下。冷却设备26通过将小于焊接材料的固相线温度的气流吹到电端子1上来冷却电端子1。如图1所示，冷却设备26是被配置成被连接到诸如风扇、鼓风机、或空气泵之类的空气移动设备(未示出)的冷却管。

该设备进一步包括壳体28和在壳体28内的间隔件30，该间隔件30用于维持设备10内的第一导体14和第二导体16、冷却管26、和电极12的适当间隔。

该设备附加地包括弹簧设备32，诸如螺旋压缩弹簧，弹簧设备32被配置成在电极12与电端子1之间施加压缩力。

图2A-3B示出了设备100的替代实施例，特别是电极112的不同实施例。图2A示出了第一导体114固定地保持(hold)桥118的固定端134，并且桥118的自由端136被配置成直接接触电端子1的第一表面2。第二导体116为弯曲的细长臂的形式，其在接触点138处接触桥118，接触点138被定位成比固定端134更靠近自由端136。第二导体116的大小、形状和布置被设计成使得：桥118使第二导体116偏转并且在第二导体116的接触点138与桥118之间产生接触力。如图2B所示，接触点138具有V形形状，使得可以容纳具有不同直径的桥118。

如图3A和图3B所示，设备100具有两个电极112，这两个电极112被安装在机构140中，机构140被配置成使电极112移动得更近(如图3A所示)，或使电极112移动得更远离(如图3B所示)，以容纳不同大小的电端子或改变电端子1上热量被施加的位置。机构140可采用具有左右开弓(ambidextrous)的螺旋驱动器142，即左右手螺杆，螺旋驱动器142被旋转以驱动电极112更靠近或更远离。

在不遵循(subscribe)任何特定操作理论的情况下，通过打开电源并经由第一导体14和第二导体16将电流施加通过该桥，来将电极12加热到第一期望温度，例如，等于或高于端子1的焊料层4中的焊料材料的液相线温度的温度。可以通过人类操作者激活开关或通过电子控制器来打开电源。一旦温度测量设备24指示电极12的温度达到期望温度，则使电极12与端子1的第一表面2接触，并且电极12通过弹簧设备32的作用而对端子施加压缩力。通过人类操作者或由电子控制器控制的机器人设备使电极12与端子1的第一表面2接触，并使电极12保持在适当位置，直到第二表面3上的焊料层4熔化。在焊料层4融化之后，关闭电源。随后激活冷却设备26以将焊料层4冷却至第二期望温度，该第二期望温度小于焊料材料的固相线温度。优选地，在冷却端子1的同时维持由弹簧设备施加压缩力，以减小端子1可能在焊料层4固化之前移动的可能性。在焊料层4达到第二期望温度并固化之后，将电极从端子1的第一表面2移除。可以由人类操作者或在电子控制器的控制下由机器人设备执行从端子1上移除电极12。

图5呈现了电阻焊接的方法200的非限制性示例。以下描述该方法200的步骤：

步骤202，“提供具有负极和正极的可控电源”包括：提供具有负极和正极的可控电源；

步骤204，“提供具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面的电端子，焊料层设置在该第二表面上”，包括：提供具有第一表面2以及与第一表面2相对的第二表面3的电端子1，焊料层4被设置在第二表面3上。焊料层4优选地是无铅焊料组合物。

步骤206，“提供具有电极的电阻焊接设备，该电极具有被连接到电源的正极的第一电导体、被电连接到电源的负极的第二电导体、以及将第一电导体和第二电导体互连的电阻桥”，包括：提供具有电极12的设备10，电极12具有被连接到电源的正极的第一电导体14、被电连接到电源的负极的第二电导体16、将第一电导体14和第二电导体16互连的电阻桥18；

步骤208，“打开电源以在正极与负极之间提供电流”，包括：打开电源以在正极与负极之间提供电流；

步骤210，“经由温度测量设备确定电极的温度”是可选步骤，该可选步骤可在电极12包括温度测量设备24(诸如热电偶设备)时被执行。步骤210包括：经由温度测量设备24确定电极22的温度；

步骤212，“确定温度是否至少满足温度阈值”是可选步骤，该可选步骤可在电极12包括温度测量设备24时被执行。步骤212包括确定由温度测量设备24测量的温度是否至少满足温度阈值，例如，焊料层4的液相线或固相线温度；

步骤214，“根据温度至少满足温度阈值来执行步骤218”是可选步骤，该可选步骤可在电极12包括温度测量设备24时被执行。步骤214包括根据由温度测量设备24测得的温度至少满足温度阈值来执行该方法的步骤218；

步骤216，“使电极接触电端子的第一表面”，包括：使电极12接触电端子1的第一表面2；

步骤218，“向电端子施加压缩力”是可选步骤，该可选步骤可在设备10包括被配置成向电端子1施加压缩力的弹簧设备32(诸如，螺旋压缩弹簧)时被执行。步骤218包括向电端子1施加压缩力。

步骤220，“关闭被提供至正极和负极的电源”，包括：关闭被提供至正极和负极的电源；

步骤222，“经由冷却设备冷却电端子和焊料层”是可选步骤，该可选步骤可在电阻焊接设备包括被连接到空气移动设备的冷却设备26(诸如，管)时被执行，冷却设备26被配置成冷却电端子1。步骤218包括经由冷却设备26冷却电端子1和焊料层4；

步骤224，“从电阻焊接设备上拆卸导热脚”是可选步骤，该可选步骤可在设备10具有被配置成是可移除的并且用另一导热脚可替换的脚20时被执行。步骤224包括从设备10上拆卸导热脚20；以及

步骤226，“将另一导热脚附接到电阻焊接设备”是可选步骤，该可选步骤可在设备10具有被配置成是可移除的并且用另一导热脚可替换的脚20时被执行。步骤226包括将另一导热脚附接到设备10。

因此，提供了电阻焊接设备10、100和电阻焊接的方法200。电阻焊接设备10、100和方法200通过闭合设备10、100内的电阻加热回路提供了如下益处：消除了在被焊接的物体(即端子1)上具有两个电接触点的需要。通过在电极12、112内具有闭合回路，可以在电极12、112处生成热量并将该热量传递到被焊接的端子1。附加地，除了来自焊接过程的残余热量之外，当在操作者或控制器激活电源时向设备10、100供应电力时，设备10、100仅变得足够热以熔化焊料。

尽管本公开不限于此，但是以下编号的示例说明了本公开的一个或多个方面。

尽管已经根据本发明的优选实施例描述了本发明，然而并不旨在受限于此，而是仅受所附权利要求书中所阐述的范围限制。例如，上述实施例(和/或其多个方面)可以彼此组合地使用。另外，可以做出许多修改以将特定情况或材料配置成本发明的教导，而不脱离本发明的范围。本文所描述的各种组件的尺寸、材料类型、取向以及各种部件的数量和位置旨在限定某些实施例的参数，并且绝不是限制性的，而仅仅是原型实施例。

在阅读上述描述后，在权利要求书的精神和范围内的许多其他实施例和修改对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，本发明的范围应当参考所附权利要求书以及此类权利要求书的等同例的完整范围来确定。

如本文中使用的，“一个或多个”包括由一个要素执行的功能，由多于一个要素例如以分布式方式执行的功能，由一个要素执行的若干功能，由若干要素执行的若干功能，或上述情况的任何组合。

将会理解，虽然在一些实例中，术语第一、第二等在本文中用于描述各种要素，但这些要素不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个要素与另一个要素。例如，第一接触件可以被称为第二接触件，并且类似地，第二接触件可以被称为第一接触件，而没有背离各种所描述的实施例的范围。第一接触件和第二接触件两者都是接触件，但它们并非相同的接触件。

在对本文中各种所描述的实施例的描述中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而不旨在是限制性的。如在对各种所描述的实施例和所附权利要求的描述中所使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”旨在也包括复数形式，除非上下文以其他方式明确指出。还将理解的是，本文所使用的术语“和/或”是指并且包含相关联的所列项目中的一个或更多个的所有可能的组合。将进一步理解的是，术语“包括”、“包括有”、“包含”和/或“包含有”当在本说明书中使用时指明所陈述的特征、整数、步骤、操作、要素和/或部件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、部件和/或其群组的存在或添加。

如本文中所使用的，取决于上下文，术语“如果(if)”可选地被解释为表示“当…时”或“在…后”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，取决于上下文，短语“如果被确定”或“如果检测到[所陈述的状况或事件]”被可选地解释为表示“在确定…后”或“响应于确定”或“在检测到[所陈述的状况或事件]后”或“响应于检测到[所陈述的状况或事件]”。

附加地，尽管本文中可以使用法则或取向的术语，但这些要素不应受这些术语的限制。除非另有说明，否则所有法则或取向的术语用于将一个要素与另一个要素区分开的目的，并且除非另有说明，否则不表示任何特定顺序、操作顺序、方向或取向。