CN105793581A - 用于制造构件连接系统的方法及按照该方法制成的构件连接系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造构件连接系统的方法，包括以下步骤：提供板材1；在板材中制造通孔2，其中，通孔的至少一个边缘区段或整个环绕的边缘朝向板材的一侧翻卷弯曲，由此得到至少一个夹紧凸缘状的元件3、3’；提供另一构件4，球形的或类似球形的元件4a从所述另一构件伸出；将球形的或类似球形的元件从板材的与所述至少一个夹紧凸缘状的元件相反的那侧插入通孔中，使得球形的或类似球形的元件至少部分地在所述至少一个夹紧凸缘状的元件的那侧从通孔突出，其中，在板材的所述至少一个夹紧凸缘状的元件的那侧产生焊缝，所述焊缝环状地包围球形的或类似球形的元件的突出的部分，球形的或类似球形的元件和由此所述另一构件经由所述焊缝材料锁合地与板材连接和/或所述另一构件与板材粘接。

Description

用于制造构件连接系统的方法及按照该方法制成的构件连接系统
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1的特征的用于制造构件连接系统的方法以及一种按照权利要求14的特征的构件连接系统。
背景技术
由DE102010028322A1已知一种用于连接一个第一车辆构件与一个第二车辆构件的方法。在此首先将这两个车辆构件插接在一起。为此在这两个车辆构件中的一个上安装有球，该球夹紧地插入到设置在另一个车辆构件中的孔中。在两个车辆构件插接在一起之后将它们焊接。
发明内容
本发明的任务是，提供一种改进的用于制造构件连接系统的方法，该方法可尽可能广泛地使用，尤其是也用于安置功能元件，并且该方法导致特别高的连接强度。
该任务通过权利要求1的特征解决。本发明的有利的设计方案和进一步改进方案可由从属权利要求得出。
本发明的出发点是一种用于制造构件连接系统的方法，其中，首先在板材上制造通孔。所述通孔的至少一个边缘区段或整个环绕的边缘朝向板材的一侧翻卷弯曲或翘起弯曲，由此得到至少一个夹紧凸缘状的元件。
此外提供另一构件，球形的或类似球形的元件从所述另一构件伸出。可以规定，所述另一构件的区段形成功能元件。该功能元件例如可以是螺栓或螺钉、螺母等等。所述球形的或类似球形的元件可以焊接在功能元件的一个端部上或者以其它方式与之连接。
球形的或类似球形的元件从板材的与所述至少一个夹紧凸缘状的元件相反的那侧插入所述通孔中，使得球形的或类似球形的元件至少在所述至少一个夹紧凸缘状的元件的那侧从通孔突出。
本发明的核心构思(尤其是也相对于开头提到的DE102010028322A1划界地)在于，在板材的所述至少一个夹紧凸缘状的元件的那侧上产生焊缝，通过所述焊缝将板材的所述至少一个夹紧凸缘状的元件与球形的或类似球形的元件连接，和/或产生焊缝，所述焊缝环状地包围球形的或类似球形的元件的从通孔突出的部分。由此，球形的或类似球形的元件和因而所述另一构件材料锁合地与板材连接。
作为球形的或类似球形的元件与板材或与板材的所述至少一个夹紧凸缘状的元件的焊接连接的替代或补充，可以规定，将所述另一构件与板材粘接。
板材和球形的或类似球形的元件或整个所述另一构件可以由同一种材料，例如由钢、铝或铝合金制成。对此替代地，板材也可以由与所述另一构件不同的材料制成。例如可想到的是，板材由钢制成并且所述另一构件由铝制成，或者板材由铝制成并且所述另一构件、尤其是所述另一构件的球形的或类似球形的元件由钢制成。
按照本发明的一种进一步改进方案规定，将所述另一构件在位于所述至少一个夹紧凸缘状的元件和所述球形的或类似球形的元件之间的侧凹区域中与板材粘接。当在“球”和这个夹紧凸缘状的元件或这些夹紧凸缘状的元件之间的侧凹区域被填充粘接剂时，通过粘接也可以实现非常高的连接强度。
此外可以规定，通过焊缝和/或粘接或者说粘接剂将所述另一元件以流体密封的方式与板材连接。
可以规定，在产生焊缝时将所述至少一个夹紧凸缘状的元件熔化并且所述至少一个夹紧凸缘状的元件的材料至少部分地或完全地并在焊缝中。尤其可以规定，在焊接时所述至少一个夹紧凸缘状的元件的材料流入到位于球或类似球形的元件和板材之间的侧凹区域中并且优选完全地并且可能甚至在球或类似球形的元件的整个圆周上填满所述侧凹区域。由此除了通过焊接连接实现的材料锁合之外，实现形状锁合，从而得到特别高的连接强度。
按照本发明的一种进一步改进方案规定，这样地产生焊缝，使得板材经由焊缝环绕地、即在球或类似球形的元件的整个圆周上光滑地过渡到所述球形的或类似球形的元件中。
焊缝可以无接触地借助电子控制的与球形的或类似球形的元件间隔开距离布置的焊接装置、尤其是借助激光焊接装置产生(“远程-激光焊接”)。
借助电子的测量装置、尤其是光电子的测量装置可以无接触地并且从离所述球形的或类似球形的元件的一段距离处检测球形的或类似球形的元件在空间中和/或相对于板材的位置。
由测量装置提供的位置信息可以输送给焊接装置并且用于控制焊接装置。尤其是球形的或类似球形的元件的中心点的位置有助于控制焊接装置，即有助于产生干净的、封闭的、围绕球形的或类似球形的元件的整个圆周延伸的焊缝。
尤其是在真正的球中，即在球形的几何结构中，与所有其它可想到的几何结构不同，球的中心点的位置测定以光电子技术特别简单地、即以少的耗费就能实现。如果测量装置这样地定向，使得由测量装置发射到球形的元件上的光束被全反射，则清楚的是，球的中心点必然位于该光束的延长线上。如果球的直径已知，则由此可以非常简单地并且精确地测定中心点的位置。
如已经提到的那样可以规定，所述另一构件的区段构造为功能元件、尤其是销状的功能元件，球形的或类似球形的元件从所述功能元件的一个端侧伸出。此外可以规定，从功能元件沿径向向外伸出一环状的凸台，如类似于盲铆钉的情况那样。该凸台可以在将所述另一构件插入通孔中时用作止挡。如果所述另一构件插入通孔中这么深，直到凸台在板材的与所述至少一个夹紧凸缘状的元件相反的那侧贴靠在板材上，则能够以简单的方式实现限定的相对位置。
此外可以规定，在将球形的或类似球形的元件插入所述通孔中之后，所述环状的凸台完全地覆盖或遮盖所述通孔。
所述另一构件的环状的凸台同样可以与所述板材焊接。凸台尤其是可以经由环绕的或封闭的环形焊缝与板材焊接，这具有如下优点，即在所述另一构件和板材之间得到流体密封的连接。该焊缝也可以借助所述或另一个电子控制的与球形的或类似球形的元件间隔开距离布置的焊接装置、尤其是借助激光焊接装置产生。
激光焊接装置非常普遍地具有如下优点，即，由此即使在很窄的结构空间情况下也可以精确地并且以高的质量产生焊缝，而焊接装置不必被直接引导到有待焊接的构件位置上。
附图说明
下面结合附图详细阐述本发明。唯一的图1示出按照本发明的构件连接系统。
具体实施方式
图1示出一种构件连接系统，该构件连接系统具有一块板材1，在该板材中设有通孔2。通孔的边缘区段朝向板材1的底侧翻卷弯曲，以夹紧凸缘状的元件3、3’的型式。在通孔2的周向上可以设有多个这样的夹紧凸缘状的元件。相对于此地也可以规定，通孔的整个边缘向下翻卷弯曲或翘起弯曲并且形成一个封闭的夹紧凸缘。
一功能构件4的球形的区段4a从板材1的上侧插入到通孔2中。功能元件4此外具有环状的凸台或支承板4b，该凸台或支承板在板材1的上侧贴靠在板材上并且起到止挡的作用。球4a可以经由焊缝4c与凸台4b连接。如由图1可见，球4a从通孔2突出。螺栓4d从凸台4b向上伸出，该螺栓起到真正的功能元件的作用。
在制造图1中所示的构件连接系统时，首先将功能元件4以其球4a插入到通孔2中。球4a的直径和通过夹紧凸缘状的元件3、3’形成的开口的净宽度这样地相互协调，使得夹紧凸缘状的元件3、3’从外部夹紧地贴靠在球4a上。在插入之后，功能元件也被夹紧凸缘状的元件3、3’夹紧地预固定。
在下一步骤中，将球4a与这个或这些夹紧凸缘状的元件3、3’焊接。可以规定，在焊接时夹紧凸缘状的元件3、3’的液态材料流入到位于球4a、凸台4b和板材之间的侧凹区域5中。尤其是可以规定，整个侧凹区域完全被液态材料填充。以该方式将球4a特别紧密地并且牢固地与板材1焊接。
附加于此地，也可以将凸台4b经由另外的焊点或环绕的焊点6、6’或经由环绕的焊缝与板材焊接，由此可以实现还要更高的连接强度。
球与所述至少一个夹紧凸缘状的元件3、3’的焊接和/或环状的凸台4b与板材1的焊接可以经由远离焊接位置布置的激光焊接装置7完成。借助在此未详细示出的测量装置可以以光电子技术检测球4a的精确位置或者说球4a的中心点的位置和/或球4a相对于板材1的相对位置。位置数据可以直接地用于控制激光焊接装置7。以该方式可以全自动地产生在质量方面非常高品质的焊缝。

Claims (14)

1.用于制造构件连接系统的方法，包括以下步骤：
提供板材(1)，
在所述板材(1)中制造通孔(2)，其中，所述通孔(2)的至少一个边缘区段或整个环绕的边缘朝向板材(1)的一侧翻卷弯曲，由此得到至少一个夹紧凸缘状的元件(3、3’)，
提供另一构件(4)，球形的或类似球形的元件(4a)从所述另一构件伸出，
将所述球形的或类似球形的元件(4a)从所述板材(1)的与所述至少一个夹紧凸缘状的元件(3、3’)相反的那侧插入所述通孔(2)中，使得所述球形的或类似球形的元件(4a)至少部分地在所述至少一个夹紧凸缘状的元件(3、3’)的那侧从通孔(2)突出，
其特征在于，
在所述板材(1)的所述至少一个夹紧凸缘状的元件(3、3’)的那侧产生焊缝，
●所述焊缝将所述至少一个夹紧凸缘状的元件(3、3’)与所述球形的或类似球形的元件(4a)连接，和/或
●所述焊缝环状地包围所述球形的或类似球形的元件(4a)的突出的部分，
所述球形的或类似球形的元件(4a)和由此所述另一构件(4)经由所述焊缝材料锁合地与板材连接，和/或
将所述另一构件(4)与所述板材(1)粘接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述另一构件(4)在位于所述至少一个夹紧凸缘状的元件(3、3’)和所述球形的或类似球形的元件(4a)之间的侧凹区域(5)的区域中与所述板材(1)粘接。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过焊缝和/或通过粘接使所述另一构件(4)流体密封地与所述板材(1)连接。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，在产生焊缝时将所述至少一个夹紧凸缘状的元件(3、3’)熔化并且所述至少一个夹紧凸缘状的元件(3、3’)的材料至少部分地或完全地并在焊缝中。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，产生所述焊缝，使得所述板材(1)经由焊缝环绕地光滑地过渡到所述球形的或类似球形的元件(4a)中。
6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，所述焊缝无接触地借助电子控制的与所述球形的或类似球形的元件间隔开距离布置的焊接装置(7)、尤其是借助激光焊接装置产生。
7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，利用电子的测量装置、尤其是借助光电子的测量装置无接触地检测所述球形的或类似球形的元件(4)在空间中的位置。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述测量装置给焊接装置(7)提供描述球形的或类似球形的元件(4a)的检测到的位置的位置信息。
9.根据权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，所述另一构件(4)具有销状的功能元件(4d)，所述球形的或类似球形的元件(4)从所述功能元件的一个端侧伸出。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述球形的或类似球形的元件(4a)已焊接到所述功能元件(4d)的端侧上。
11.根据权利要求1至10之一所述的方法，其特征在于，所述另一构件(4)具有从所述功能元件(4d)沿径向向外伸出的环状的凸台(4b)。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在将所述球形的或类似球形的元件(4a)插入所述通孔(2)中之后，所述环状的凸台(4b)覆盖所述通孔(2)并且在所述板材(1)的与所述至少一个夹紧凸缘状的元件(3、3’)相反的那侧贴靠在所述板材(1)上。
13.根据权利要求11或12之一所述的方法，其特征在于，附加地将所述环状的凸台(4b)与所述板材(1)焊接，尤其是借助电子控制的与所述球形的或类似球形的元件间隔开距离地布置的焊接装置。
14.构件连接系统，所述构件连接系统按照根据权利要求1至13之一所述的方法制成。
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