CN107107254A - 压焊设备和压焊方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压焊方法和一种压焊设备(1)，压焊设备具有塑化装置(7)和镦锻装置(8)以及用于待焊接零件(2，3，3'，4)的零件收纳部(34，35，36，37)和机架(12)，其中，压焊设备(1)具有多个分别带有零件收纳部(34，35)的机器头部(13，14)，这些机器头部被可移动地设置在机架(12)上，并与自己的镦锻驱动器(22)连接。机器头部(13，14)及其镦锻驱动器(22)能够被独立地控制，其中，在机器头部(13，14)之间设有优选特定于机架的镦锻头部或支撑头部(27)。

Description

压焊设备和压焊方法

技术领域

本发明涉及一种压焊设备和一种压焊方法，其分别具有如方法独立权利要求和设备独立权利要求的前序部分所述的特征。

背景技术

由专利文献EP0246239A可知一种这样的压焊设备。其具有用于塑化的摩擦装置和镦锻装置以及用于待焊接零件的保持器和机架，在机架上可行进地安装有两个分别带有零件收纳部的机器头部，并且这些机器头部与各自的镦锻驱动器有效连接。该摩擦焊接设备被设计为双头部机器，其中，机器头部及其镦锻驱动器被一起控制，在此，在机器头部之间设有静止的中央零件收纳部，用于中央的第三零件。镦锻驱动器设置在机器头部的外侧或背侧上，并以压力起作用。

发明内容

本发明的目的在于提出改进的压焊技术。

本发明的目的通过在方法独立权利要求和设备独立权利要求中所述的特征来实现。

根据本发明的压焊技术，即压焊设备和压焊方法具有许多不同的优点。它们一方面提升了压焊过程中的工效和过程质量。另一方面也增加了自动化程度以及由此获得的经济效益。还可以尽可能地避免或者至少减少装配和停机时间。此外，还能更好地符合人体工程学。

根据本发明的压焊技术是非常通用的，并且提供了各种各样的应用。这些应用在零件和过程方面可以有很大的不同。压焊过程是单一运行还是并行运行是可以选择的。并行运行特别是起到提高生产率的作用。并行运行可以通过手动或自动地加载和卸载来进行。

对机器头部及其镦锻驱动器的独立控制为压焊技术的各种运行模式提供了广泛的变体。压焊设备的运行可以选择性地是双重的单头部机器或者双头部机器。此外，也可以是一个单头部机器。在此，可以根据需求针对单一的焊接件执行单一的压焊过程，或者并行地执行多个单独的压焊过程并且在此是时间同步或者时间错开的，以构成两个或多个焊接件。

对于压焊设备而言，可以通过增加构件来获得其他有利的补充方案。

根据本发明的处理装置使得能够在压焊设备上的收纳位置或者夹紧位置上对焊件进行后处理。例如，可以在一个或多个焊接位置上进行处理，在此将位于该处的环形焊接隆起部移除。这是有效的，并且节省了时间、额外的耗费和成本。

焊接位置往往紧邻机器头部和在那里的零件收纳部，这会导致空间问题。根据本发明的调节装置允许在机器头部和对应的其他零件收纳部之间有间隔形成，由此可以提供足够的用于处理的空间，并能够容易地接近处理位置、特别是焊接位置。

此外，根据本发明的调节装置使得能够根据不同的零件尺寸、特别是零件长度简单、快速地调整压焊设备。此外，可以对插入公差或者零件公差以及可能在焊接过程中出现的弹性零件缩短进行补偿。这可以自动地实现。

也可以通过该调节装置对压焊过程进行优化，并使待焊接零件和镦锻头部实现最优化的接触。这对于处理流程的优化、特别是塑化和镦锻阶段的程序化控制以及在此发生的进给和零件缩短都是有利的。由此可以生产出高质量的焊件。这一方面关系到焊接连接的质量，另一方面涉及到使焊件保持恒定的长度。

此外，可以在主轴驱动器和主轴之间的传动机构中设置操纵装置，该操纵装置用于机器轴箱或者说主轴箱的零件收纳部上的夹紧装置。在此，驱动力矩可以通过致动驱动器的驱动器壳体在最大程度上无变化地被传输。因此，即使是与夹紧装置操纵相关联的非常高的力矩也能被传输。另一方面，还可能因此实现直接驱动，在此，驱动电机可以其电机轴与主轴基本上对齐。由于操纵装置与驱动电机是分开的，因此驱动电机可以有任意的设计。这使得能够使用廉价的标准电机。此外，对可行进的机器头部进行直接驱动是特别有利的。

这种直接驱动使得能够省去目前在许多情况下常见的皮带传动设计。可以避免有横向力被导入传动机构中。易磨损性也被显著地降低。

此外，还可以在传动机构中安装其他的构件，例如多盘式制动器，用于错位补偿的转动耦合部。此外，也可以在主轴驱动器和在过程中轴向前移的机器头部之间实现质量解耦(Massenentkopplung)。

此外，可以将驱动电机与飞轮组相结合，该飞轮组从机器头部观察可以位于驱动电机的后面。此外，可以有选择地将主轴驱动器静止地或浮动地或者说沿机器轴的方向可行进地设置在机架上。通过根据本发明的操纵装置，能够针对主轴驱动器获得明显更大的范围和用于主轴驱动器的设计自由度。此外，这也使得能够根据不同的机器要求和生产要求或者过程要求进行调整。

这样的压焊设备可以有各种不同的设计。例如，可以其设计为摩擦焊接设备。在此，零件优选沿着机器轴取向，并且在它们彼此相向的端面边缘上通过摩擦被塑化，然后通过轴向镦锻彼此连接。替代地，还有一种利用环绕运动的电弧的压焊。在此，环绕电弧可以通过执行装置来控制。这样的压焊设备同样可以在机器头部上具有可转动的零件收纳部。

本发明的其他优选的设计方案在从属权利要求中给出。

附图说明

在附图中示例性并示意性地示出本发明。其中

图1示出了压焊设备的立体侧视图，

图2示出了根据图1的压焊设备的另一立体侧视图，

图3示出了根据图2中的箭头III的压焊设备的端面视图，

图4示出了穿过根据图3的压焊设备的截面线IV-IV的截面图，

图5示出了图4中的细节部分V的放大示意图，

图6和图7示出了根据图1至图5的压焊设备的一种变型的立体侧视图，和

图8示出了根据图1至图5的压焊设备的另一种变型。

具体实施方式

本发明涉及一种压焊设备(1)和一种压焊方法。

压焊设备(1)和压焊方法可以有不同的设计。各种变型的共同点在于塑化装置(7)和镦锻装置(8)，利用该塑化装置和镦锻装置使得待焊接零件(2，3，3'，4)在彼此相向的侧面或边缘上被熔融或软化，随后在形成焊接件的条件下被镦锻。为此，镦锻装置(8)具有镦锻驱动器(22)，该镦锻驱动器使得零件(2，3，3'，4)相对于彼此运动。

此外，压焊设备(1)还具有机器和过程控制器(未示出)，该机器和过程控制器与将在下面进行说明的机器构件相连接并控制这些机器构件。此外，机器和过程控制器还与后面将要提到的检测装置、探测装置或测量装置相连接并处理它们的信号。该控制器可以被构造为可存储编程的，并且包含一个或多个过程或流程程序、技术数据库、用于程序和接收的过程数据的数据存储器、质量监控器连同记录器等。

塑化装置(7)和塑化方法可以有各种不同的设计。在图1至图7所示的实施方式中，压焊设备(1)被设计为摩擦焊接设备，在此，塑化装置(7)具有摩擦装置(9)。

在一种未示出的变型中，塑化装置(7)可以具有电弧装置，该电弧装置利用电弧对零件边缘进行加热并熔焊，在此，该电弧借助于执行装置沿着零件周向环绕地通过磁力运动。

在各种变型中，压焊设备(1)均包括：机架(12)，其具有纵向轴或机器轴(6)；和保持器(11)，用于待焊接零件(2，3，3'，4)的零件收纳部(34，35，36，37)。机架(12)具有与地面相结合的机座，将在后面进行说明的压焊设备(1)的构件被设置在该机座上。此外，还设有生产资料供应部(19)。该生产资料供应部提供了所必需的生产资料，特别是电流、液压液体、压缩空气、润滑剂和冷却剂等等，并将它们引导至各个消耗体。

压焊设备(1)具有在周边实施保护的护罩，该护罩具有可在操作侧(20)关闭的入口。工人或者机器人可以在这里送入待装配的零件(2，3，3'，4)，并送出已制成的焊接件(5，5')。

对零件(2，3，3'，4)的压焊是沿机器轴(6)的方向进行的，零件(2，3，3'，4)也沿着该机器轴取向。在此，零件(2，3，3'，4)在彼此相向的端侧面或者边缘上被塑化，并沿着机器轴(6)被镦锻。机器轴(6)构成用于塑化和镦锻的过程轴。

在摩擦焊接过程中，利用镦锻驱动器(22)，在可控或可调节的力的作用下轴向地挤压零件(2，3，3'，4)，在此，保持在零件收纳部(34)中的零件(2，4)围绕机器轴(6)转动。零件边缘被连接位置上的摩擦热量加热，在此，零件边缘被烧热并呈面团状。随后，通过镦锻驱动器(22)执行伴随着力升高的镦锻行程。在摩擦和镦锻过程中，会发生零件缩短并在零件(2，3，3'，4)的连接位置处行程摩擦隆起。

在利用磁性运动的电弧(63)进行焊接时，零件(2，3，3'，4)在提供有电压的条件下发生接触，并随后再次轴向间隔开，在此，在相邻的零件(2，3，3'，4)之间会引发电弧，电弧加热零件边缘并使其熔化。在此，借助于执行装置并利用磁力使电弧沿着零件周向环绕地运动。随后，再次通过镦锻驱动器(22)执行镦锻行程，以实现零件(2，3，3'，4)的接触和连接。

零件(2，3，3'，4)可以由不同的材料组成。为了利用磁性运动的电弧进行焊接，可以向零件导电。优选使用金属材料，特别是钢、轻金属合金、浇铸金属等。材料配对可以是不同的。在此，特别是可以将含铁的材料与非铁金属装配起来。此外，可以对非金属材料(例如陶瓷材料)进行焊接，特别是与其他的金属零件结合起来。

在各种变型中，压焊设备(1)分别具有多个、特别是两个机器头部(13，14)，这些机器头部分别具有可能是可转动的零件收纳部(34，35)，该零件收纳部被可移动地设置在机架(12)上。在图1至图7的变型中，两个机器头部(13，14)彼此关于共同的机器轴(6)相对置地设置在机架(12)上。

在其他的变型中，机器头部的数量也可以多于两个，例如并行地或多重地设置机器头部对。机器头部(13，14)优选以相同的方式构成，但是替代地也可以是不同的。

摩擦装置(9)和未示出的电弧装置分别配属有机器头部(13，14)。摩擦装置(9)和所属的机器头部构造随后将进一步说明。对于电弧装置而言，机器头部(13，14)分别配设有用于电弧的电流源和执行装置。此外，将在后面说明的机器头部(13，14)的设计也可以用于塑化装置(7)的两种变型中。

机器头部(13，14)分别被可移动地、特别是相对于机架(12)、特别是机架的机座可轴向行进地安装。为此，机器头部例如设置在承载体(15，16)上，该承载体借助于沿着机器轴(6)取向的引导部(32)在机座上沿着机器轴(6)可行进地被引导和支撑。机器头部(13，14)可以具有用于路径和/或位置的检测装置。

机器头部(13，14)分别通过镦锻驱动器(22)运动。在如图1至图7所示的实施例中，每个机器头部(13，14)均配属有自己的镦锻驱动器(22)。这些镦锻驱动器可以分别支撑在中央的并静止地设置在机架(12)上的镦锻头部或者支撑头部(27)上。在接下来将详细说明的、优选的实施方式中，镦锻驱动器(22)产生牵引力。

除了各个机器头部(13，14)上的零件收纳部(34，35)之外，用于零件(2，3，3'，4)的保持器(11)还具有其他的零件收纳部(36，37)，这些其他的零件收纳部在机器头部(13，14)和镦锻或支撑头部(27)之间被可移动地设置在机架(12)上。优选其他的或中央的零件收纳部(36，37)被沿着机器轴(6)可行进地安装。为此，各个其他的零件收纳部(36，37)例如可以具有承载体(42，43)，特别是滑动板，这些承载体同样被可纵向行进地安装在引导部(32)上。在所示出的实施例中，存在两个其他的或中央的零件收纳部(36，37)。零件收纳部的数量也可以多于两个。其他的零件收纳部(36，37)同样可以具有用于路径和/或位置的检测装置。

机器头部(13，14)及其摩擦装置(9)或电弧单元以及镦锻驱动器(22)可以被独立地、彼此不相关地控制。这使得能够与可被相应调整的中央的镦锻或支撑头部(27)相关联地实现压焊设备(1)的各种运行模式。压焊设备可以作为双重的单头部机器运行，或者也可以选择性地作为双头部机器运行。在作为双重的单头部机器运行时，可以利用彼此独立行动的机器头部(13，14)及其镦锻驱动器(22)，同时执行两个或多个单独的压焊过程，以形成两个或多个焊接件(5')。在作为双头部机器运行时，机器头部(13，14)及其镦锻驱动器(22)将共同作用，从而一起构成焊接件(5)。

在所示出的组对中，可独立行进的机器头部(13，14)可以一起或者彼此独立地运动。它们在压焊过程中实施彼此方向相反的前进运动或者行进运动。可以同时并且互相协调配合地实现共同的运动。此外，两个机器头部(13，14)可以同时但彼此独立地运动。另外，还可以根据需要仅使一个机器头部(13，14)运动，而另一个机器头部(14，13)保持不动。机器头部(13，14)的这种不同的运动方式使得能够实现不同的压焊过程和单一或并行地运行。

机器头部(13，14)的镦锻驱动器(22)可以被一起并且可能是相互协调一致地或者替代地是彼此独立地控制或调节。压焊设备(1)可以具有用于检测机器头部和/或驱动器运动的探测装置，特别是传感器。在此，例如可以检测路径、速度和加速度，以及可能的其他的与过程相关的参数，例如力、压力或力矩。接触或者轴向间隔开也可以被探测到。镦锻驱动器(22)和探测装置可以信号和控制技术地与机器控制器连接。

图1至图5示出了压焊设备(1)作为双头部机器的第一种变型，其中，两个外部零件(2，4)优选被同时焊接在中间的零件(3)的端部上。由此产生了一种由三部分组成的焊接件(5)。为此，位于机架(12)端部上的机器头部(13，14)同时彼此相向运动。中间的零件(3)可以通过镦锻或支撑头部(27)延伸。

在图6和图7中示出了压焊设备(1)作为双重单头部机器的第二种变型。在图6中，位于端侧的零件(2，4)分别焊接在对应的零件(3，3')上，在此产生两个分别由两部分组成的焊接件(5')。图7示出了这样一种变型：其中，暂时仅在一个机器侧进行压焊过程，并将一个位于端侧的零件(2)焊接在对应的零件(3)上，在此形成一个由两部分组成的焊接件(5')。

压焊设备(1)可以被设计为统一的一体化机器，其包括两个设置在镦锻或支撑头部(27)两侧的机器和过程区域。替代地，压焊设备也可以被设计为联合机器，并由两个镜像对称或者说中心对称设置的单头部机器组成，该单头部机器分别具有自己的、位于端部侧的机器头部(13，14)以及自己的镦锻驱动器(22)和自己的单个支架。这些单个支架可以连接成一个共有机架(12)。在单头部机器的中间或者说接合位置(Stoβstelle)上，设有优选为共有的、静止的镦锻头部(27)，并且该镦锻头部支撑在机架(12)上。替代地，也可以存在多个镦锻头部。

一体化机器的机器和过程区域或者单头部机器可以被设计为相同的或者不同的。它们可以一起或者相互独立地运行。在单头部机器或者说在两侧的机器和过程区域之间的镦锻头部(27)上，可以设置如图2所示的用于分离工作区域的隔板(87)。由此，可以在压焊设备(1)中实现两个单头部机器或者说机器和过程区域上的并行运行。此外，可以在仅使用其中一个单头部机器的情况下实施单一运行。

对于其他的使用目的，单头部机器可以用作独立的单一机器。由此可以形成积木式系统并实现更高的产量。

针对零件收纳部(36，37)上的零件(3，3')，静止的镦锻头部(27)在两侧具有固定的或可松脱的镦锻挡板(28)。镦锻挡板可以具有用于可插入式镦锻杆的收纳部。镦锻挡板(28)被设计用于双重单头部机器式压焊设备(1)的运行或者说用于所述的并行运行。对于双头部机器的运行，产生用于中间零件(3)的空间，可以移除或拆除镦锻挡板(28)。这可以通过改换或更换镦锻头部(27)来实现。

在如图1至图7所示的压焊设备(1)中，可改换的镦锻或支撑头部(27)被设计为框状或架状的。该镦锻或支撑头部具有中央通道(85)，该中央通道包括可松脱地置于其中的插入部(86)，该插入部在两侧具有镦锻挡板(28)。这种设置和对镦锻挡板(28)的可松脱的固定也可以按照其他的方式构成。

在如图6和图7所示的作为双重单头部机器运行时，插入部(86)装配有镦锻挡板(28)。为了使双头部机器运行，插入部(86)被移除，并打开用于中间工件(3)的中央通道(85)。因此，压焊设备(1)可以选择性地作为双头部机器或者双重的单头部机器多重功能地运行。

在单头部机器上或者说在两侧的机器和过程区域上的焊接过程可以在时间和力量方面协调配合地进行。图6示出了这样的实施方式。两侧的镦锻力可以在镦锻头部上中和。这样的同步运行发生在零件(2，3和4，3')类型相同的情况下。

在一种变型中，这两个焊接过程可以相互独立地进行。这可以是不同类型零件(2，3，4，3')的并行运行。此外，可以根据需要只在压焊设备(1)的一侧或者在两个单头部机器中的一个上进行焊接。图7示出了这种变型。

其他的或者中央的零件收纳部(36，37)可以借助于可控的固定装置(46)根据需求通过锁紧或其他的方式固定在机座(12)上，特别是固定在引导部(32)上。固定装置(46)例如具有相对于引导部(32)被弹性预紧的锁紧部，该锁紧部可以被液压地松开。该夹紧部例如可以形成附加的位置保护，这可以在机器断开(没有电压和压力)时防止零件收纳部(36，37)迁移走。替代地，该固定装置(46)也可以被取消。

在图1至图5所示的第一种变型中，在端侧的机器头部(13，14)之间设有两个这样的中央零件收纳部(36，37)，并一起收纳中间的第三零件(3)。在图6和图7中示出的第二种变型中，每个机器头部(13，14)分别配属有一个其他的或者中央的零件收纳部(36，37)，该零件收纳部收纳单个的其他零件(3，3')。

零件收纳部(34，35，36，37)可以以任意合适的方式收纳相应的零件(2，3，3'，4)。为此，优选零件收纳部分别具有：可远程控制的夹紧装置(39)，其具有可调节的夹紧元件(40)；和操纵装置(41)。夹紧装置(39)可以根据需要被构造为单级或多级的夹盘，或者中央夹紧件，或者以其他的方式构成。

在示出的实施例中，镦锻装置(8)分别作用在机器头部(13，14)和优选中央的镦锻和支撑头部(27)之间。镦锻装置(8)在此产生沿着机器轴(6)方向的拉力。该镦锻装置具有镦锻驱动器(22)，该镦锻驱动器设置在机器头部(13，14)和镦锻或支撑头部(27)之间并与二者相连接。镦锻驱动器(22)起到牵拉作用，并使构件(13，14，27)相对于彼此拉动。

镦锻驱动器(22)可以有不同的设计。在所示出的实施例中，镦锻驱动器具有两个或多个并行的驱动器单元(23，24)，这些驱动器单元沿着机器轴(6)取向。驱动器单元(23，24)设置在机器轴(6)的不同侧面，特别是设置在两侧，并关于机器轴(6)彼此径向对置。驱动器单元优选被设计为缸。

替代地，驱动器单元(23，24)也可以其他的方式构成，例如为电连杆驱动器或者主轴驱动器。相应地，在下面关于示出的缸(23，24)所说明的设置和设计方案也适用于驱动器单元的其他实施方式。

缸(23，24)以不同的高度设置在机座(12)的上方。临近于操作区域或者说操作侧(20)的缸(23)在此是较低的，并紧密地设置在机座(12)的顶部的上方。

缸(23，24)优选被构造为液压缸。它们分别具有可伸缩的活塞杆(26)和缸壳体(25)。缸壳体(25)优选被装配并支撑在机器头部(13，14)上。活塞杆(26)的自由端部被固定在镦锻头部(27)上。在其他驱动器单元的情况下，驱动器壳体(25)和可抽出伸缩的驱动器元件(26)，例如齿杆或者螺纹主轴(Gewindespindel)，可以被相应地设置并连接。

在所示出的实施例中，压焊设备(1)、特别是摩擦装置(9))在机器头部(13，14)上分别具有一可转动的轴(54)(其在下文中被称为主轴)，和在前侧设置在主轴(54)上的零件收纳部(34，35)，以及主轴箱(53)和主轴驱动器(56)。主轴箱(53)包含主轴(54)的存储部、引导部和支撑部，并且被设置并支撑在机器头部(13，14)上。在零件收纳部(34，35)和主轴驱动器(56)之间设有传动机构(57)，该传动机构沿着机器轴(6)延伸并与机器轴优选对齐。

机器头部(13，14)和所配属的主轴驱动器(56)可以彼此分离地设置，并且被各自独立地安置在机架(12)上。它们沿着机器轴(6)的方向依次间隔开地设置。在机器头部(13，14)和所配属的主轴驱动器(56)之间可以设置可控的质量解耦部(79)。

这样的设置也可以存在于前述的具有电弧装置的塑化装置(7)的变型中。

在所示出的实施方式中，主轴驱动器(56)被设计为直接驱动器。其具有驱动电机(58)，该驱动电机的电机轴(59)基本上与主轴(54)的纵向轴线对齐，并朝向机器轴(6)取向。电机轴(59)通过耦合部(62)与主轴(54)或者随后将要说明的用于零件收纳部(34)的操纵装置(41)耦合。耦合部(62)被设计为抗扭的和弹性弯曲的。在可能的情况下，该耦合部可以补偿对齐误差、特别是横向偏移和/或倾斜。此外，可以在传动机构(57)中设置可控的制动器(未示出)。

替代地，驱动电机可以在侧面相对于主轴(54)以及机器轴(6)错位地设置，并且通过副轴、特别是皮带传动部来驱动主轴(54)。

在另一种变型中，主轴驱动器(56)可以具有飞轮组(未示出)。飞轮通过驱动电机(58)围绕机器轴(6)旋转地移动，并引起对主轴(54)的惯性驱动，在此，可控的制动器控制或调节传动机构(57)中的转速，并且根据需要也可以停止转动。借助于耦合部，飞轮组可以与驱动电机(58)分离并根据需要与主轴(54)分离。

在所示出的实施例中，主轴驱动器(56)设置在滑动板状的驱动器承载体(60)上，并且可轴向行进地安装在机架(12)上。该主轴驱动器在此可以与所配属的机器头部(13，14)一样被安装在相同的引导部(32)上并被引导。此外，主轴驱动器(56)还可以具有可控的驱动器固定部(84)，利用该驱动器固定部可以根据需要临时性地将主轴驱动器固定在机座(12)上。当存在飞轮组时，该飞轮组同样可以被设置在驱动器承载体(60)上。

在一种未示出的变型中，主轴驱动器(56)可以静止地设置在机架(12)上。同样地，可能存在的飞轮组在该情况下也是静止的。

可控的质量解耦部(79)可以使通过镦锻驱动器(22)运动的机器头部(13，14)在其沿着机器轴(6)轴向向前推进时根据需求与主轴驱动器(56)耦合或者解耦。在耦合状态下，主轴驱动器(56)及其驱动器承载体(60)以及可能的飞轮组和其他的构件的质量体将在该推进过程中，特别是在进给行程中随动。在解耦状态下，特别是在处理行程中，这种随动不会发生。耦合优选机械地实现。质量解耦部(79)具有位于传动机构(57)中的、轴向容许公差的耦合部(80)。此外，质量解耦部可以在主轴驱动器(56)和机器头部(13，14)之间、特别是在它们的承载体(15，16，60)之间具有可松脱并且可控的耦合装置(81)。质量解耦部(79)可以通过所述的机器控制器来控制。

压焊设备(1)具有用于机器头部(13，14)上的零件收纳部(34，35)的操纵装置(41)。该操纵装置优选作用在一个或多个夹紧元件(40)上。操纵装置(41)具有操纵驱动器(65)，该操纵驱动器被设置在主轴驱动器(56)和主轴(54)之间的传动机构(57)中。在此，优选操纵驱动器(65)被随同转动地设置在传动机构(57)中。图4和图5示出了这种设置。主轴驱动器(56)，特别是驱动电机(58)又可以被设计为直接驱动的，并相对于机器轴和主轴轴线(6)对齐地取向，这有利于自由地选择电机和由此带来的经济效益。

操纵装置(41)具有操纵驱动器(65)，该操纵驱动器包括在图6中示出的操纵元件(66)，该操纵元件被引导穿过中空的主轴(54)的内部空间，并且例如通过轴向运动作用在夹紧元件(40)的调节机构上。例如液压或电的操纵驱动器(65)具有护罩状的驱动器壳体(67)，该驱动器壳体一方面与电机轴(59)抗扭地连接，另一方面与中空主轴(54)的护罩抗扭地连接，并且能够无变形且无损耗地传输主轴驱动器(65)的驱动力矩。

此外，操纵装置(41)还具有用于从外部向与主轴(54)一起转动的操纵驱动器(65)供应生产资料(例如液压液体或者电流)的转动供应部(69)。为此，在转动供应部(69)的静止的进料箱上设有用于未示出的软管或者线缆的接口。此外，还设有用于溢油排出的外部管线(70)以及连接头(72)，该连接头同时可以具有针对转动供应部(69)的支撑功能。在主轴(54)的内部空间中或者在护罩中，可以铺设有去往可能设置在主轴(54)中的传动器件(例如活塞组件)的内部管线。

操纵装置(41)重量轻并且结构紧凑。该操纵装置被设置在所配属的机器头部(13，14)的承载体(15，16)上，并且与该承载体一起运动。

此外，在主轴驱动器(56)和主轴(54)之间的传动机构(57)中，还设有用于检测驱动力矩以及可能还有驱动转速的测量装置(未示出)，该测量装置具有测量轴。该测量装置可以接在电机轴(59)和主轴(54)或者说操纵装置(41)之间。驱动或电机轴(59)可以分开地构造，在此，测量轴被安装在两个轴半部之间。替代地，驱动或电机轴(59)可以配设有合适的测量元件，并构成测量轴(76)。

压焊设备(1)具有配属于机器头部(13，14)和/或其他的零件收纳部(36，37)的处理装置(18)，该处理装置用于在焊接过程之后对焊接件(5，5')进行处理。处理装置(18)也可以根据需要用于处理一个或多个仍然待连接的零件(2，3，3'，4)。处理装置(18)例如被设计为用于焊接隆起部的分离装置、特别是为车削装置，或者被设计为冲压部。该处理装置也可以用在如图6和图7所示的变型中。

此外，压焊设备(1)还具有调节装置(17)，利用该调节装置，可以在机器头部(13，14)和对应的其他零件收纳部(36，37)之间产生相对运动。该相对运动和由此导致的机器头部(13，14)与零件收纳部(36，37)之间的距离变化，可以被用于对焊接件(5，5')或者可能的零件(2，3，3'，4)的处理。调节装置(17)可以有多个。

调节装置(17)可以按照不同的方式来构成和设置。在图1和图6的变型中，设有两个调节装置(17)，在此，中央的零件收纳部(36，37)分别配属一调节装置(17)。单一的单头部机器仅具有一个调节装置(17)。

调节装置(17)可以按照不同的方式起作用。该调节装置一方面可以产生前述的用于处理的相对运动和间距变化。另一方面，该调节装置可以用于对具有不同零件长度的不同零件(2，3，3'，4)进行长度调节。该调节装置可以在焊接过程中实现对插入误差、零件公差或者零件弹性的补偿。

调节装置(17)具有可控的且长度可变的耦合装置(48，49)。该耦合装置也可以设有多个。

在图1和图6示出的变型中，在中央的零件收纳部(36，37)和镦锻或支撑头部(27)之间设有一耦合装置(48)。该耦合装置产生用于处理的相对运动和间距变化。在此，该耦合装置驱动零件收纳部(36，37)，并使零件收纳部相对于镦锻或支撑头部(27)运动，另一方面，该耦合装置特定于机架地支撑在该镦锻或支撑头部上。

此外，在机器头部(13，14)和对应的其他零件收纳部(36，37)之间设有一耦合装置(48)。该耦合装置驱动零件收纳部(36，37)并使其运动，在此，所述零件收纳部支撑在支撑头部(13，14)上。该耦合装置(48)用于在焊接过程中对插入误差、零件公差或者零件弹性进行补偿。

耦合装置(48，49)可以相同地构成。它们用于构件(13，14，27，36，37)沿机器轴(6)的方向的连接，并优选与各自的承载体(15，16，42，43)相连接。

在图8示意性示出的变型中，压焊设备(1)可以具有多个中央的零件收纳部(88)，例如两个、三个或者更多个，这些零件收纳部一起将零件(3)在径向和轴向上固定，并接受镦锻压力。该零件收纳部(88)可以静止地设置并支撑在机架(12)上。它们可以替代镦锻挡板(28)，在此，机器头部(13，14)轴向可行进地设置在机架(12)上。支撑头部(27)可以具有前述的用于非常长的零件(3)的通道(85)。具有这种设计的单头部机器具有扩大的使用区域，并且也可以用于过长的零件(3)。这种零件收纳部(88)也可以使用在双头部机器中。

所示出和描述的实施例的变型可以有各种不同的方式。特别是可以将不同实施例的特征任意地相互结合，也可以进行交换。镦锻驱动器(22)可以按照传统的方式，例如根据在开始部分提到的现有技术来实现。该镦锻驱动器可以在外侧接合在机器头部(13，14)上并产生压力。调节装置(17)可以仅具有用于所述相对运动以进行处理的耦合装置(48，49)，或者耦合装置(48，49)的交换设置。此外，单一的耦合装置可以通过相应的设计执行所有提到的调节功能。

附图标记列表

1 压焊设备，摩擦焊接设备

2 零件

3 零件

3' 零件

4 零件

5 焊接件

5' 焊接件

6 纵向轴线，机器轴

7 塑化装置

8 镦锻装置

9 摩擦装置

10

11 用于零件的保持器

12 机架，机座

13 机器头部

14 机器头部

15 承载体，滑动板

16 承载体，滑动板

17 调节装置

18 处理装置，车削装置

19 生产资料供应部

20 操作区域

21

22 镦锻驱动器

23 缸

24 缸

25 缸壳体

26 活塞杆

27 镦锻头部，轭部，支撑头部

28 镦锻挡板

29

30

31

32 引导部

33

34 机器头部上的零件收纳部

35 机器头部上的零件收纳部

36 零件收纳部，中央收纳部

37 零件收纳部，中央收纳部

38

39 夹紧装置，夹盘

40 夹紧元件

41 用于零件收纳部的操纵装置

42 承载体，滑动板

43 承载体，滑动板

44

45

46 固定装置

47

48 用于中央收纳部/镦锻头部的耦合装置

49 用于中央收纳部/机器头部的耦合装置

50

51

52

53 主轴箱

54 主轴

55

56 摩擦驱动器，主轴驱动器

57 传动机构

58 驱动电机，直接驱动器

59 轴，电机轴

60 驱动器承载体，滑动板

61

62 耦合部，转动耦合部

63

64

65 操纵驱动器，缸

66 传动元件，活塞，主轴

67 驱动器壳体

68

69 生产资料的转动供应部

70 外部管线

71

72 连接头

73

74

75

76

77

78

79 质量解耦部

80 传动机构中的耦合部

81 耦合装置

82

83

84

85 通道

86 插入部，镦锻支撑部

87 隔板

88 静止的零件收纳部。

Claims (33)

1.一种压焊设备，具有塑化装置(7)和镦锻装置(8)以及用于待焊接的零件(2，3，3'，4)的零件收纳部(34，35，36，37)和机架(12)，其中，所述压焊设备(1)具有多个分别带有零件收纳部(34，35)的机器头部(13，14)，所述机器头部被可移动地设置在所述机架(12)上，并与自己的镦锻驱动器(22)连接，其特征在于，所述机器头部(13，14)及其镦锻驱动器(22)能够被独立地控制，其中，在所述机器头部(13，14)之间设有优选特定于机架的镦锻头部或支撑头部(27)。

2.根据权利要求1所述的压焊设备，其特征在于，在所述镦锻或者支撑头部(27)和各个所述机器头部(13，14)之间，在所述机架(12)上可移动地安置有其他的零件收纳部(36，37)。

3.根据权利要求1或2所述的压焊设备，其特征在于，在所述机器头部(13，14)和所述支撑头部(27)之间，在所述机架(12)上静止地设有多个其他的零件收纳部(88)。

4.根据权利要求1、2或3所述的压焊设备，其特征在于，中央的镦锻或者支撑头部(27)在两侧具有镦锻挡板(28)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的压焊设备，其特征在于，所述中央的镦锻或者支撑头部(27)具有用于中间的零件(3)的开放的通道(85)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的压焊设备，其特征在于，为了开放的通道(85)或者镦锻挡板(28)之间的更换，所述中央的镦锻或者支撑头部(27)能够被改换或者交换。

7.根据前述权利要求中任一项所述的压焊设备，其特征在于，所述镦锻或者支撑头部(27)被设计为框状或架状的，并且具有中央通道(85)，所述中央通道包括可松脱地设置于其上的插入部(86)，所述插入部包括所述镦锻挡板(28)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的压焊设备，其特征在于，所述压焊设备(1)能够利用所述镦锻挡板(28)作为双重的单头部机器运行，并且能够利用所述开放的通道(85)作为双头部机器运行。

9.根据前述权利要求中任一项所述的压焊设备，其特征在于，各个镦锻驱动器(22)被设置在位于端部侧的所述机器头部(13，14)和所述中央的镦锻或者支撑头部(27)之间。

10.根据前述权利要求中任一项所述的压焊设备，其特征在于，所述镦锻驱动器(22)与所述镦锻或者支撑头部(27)以及它们各自的机器头部(13，14)连接，并且起到牵拉作用。

11.根据前述权利要求中任一项所述的压焊设备，其特征在于，所述镦锻驱动器(22)具有两个或多个并行的驱动器单元(23，24)，优选为缸，所述驱动器单元纵向地在两侧设置在所述机器轴(6)的旁边。

12.根据前述权利要求中任一项所述的压焊设备，其特征在于，所述镦锻驱动器(22)的缸(23，24)分别以不同的高度设置在所述机架(12)的上方，其中，临近于所述压焊设备(1)的操作区域(20)的缸(23)被设置为低于相对侧的另一个缸(24)。

13.根据前述权利要求中任一项所述的压焊设备，其特征在于，所述镦锻头部或者支撑头部(27)与传动元件(26)、特别是活塞杆的自由端部固定地连接，其中，所述驱动器单元(23，24)、特别是缸的驱动器壳体(25)、特别是缸壳体支撑在所述机器头部(13，14)上。

14.根据前述权利要求中任一项所述的压焊设备，其特征在于，所述机器头部(13，14)配属有带有零件收纳部(34)的可转动的主轴(54)、主轴箱(53)和主轴驱动器(56)。

15.根据前述权利要求中任一项所述的压焊设备，其特征在于，所述机器头部(13，14)和所述主轴驱动器(56)彼此分离地设置在所述机架(12)上，其中，在刚性地或可移动地设置在所述机架(12)上的主轴驱动器(56)和所述机器头部(13，14)之间，设有可控的质量解耦部(79)。

16.根据前述权利要求中任一项所述的压焊设备，其特征在于，所述质量解耦部(79)具有位于所述传动机构(57)中的、轴向容许公差的耦合部(80)，和位于所述主轴驱动器(56)与所述机器头部(13，14)之间的、特别是位于它们的滑动板状的承载体(15，16，60)之间的可松脱的耦合装置(81)。

17.根据前述权利要求中任一项所述的压焊设备，其特征在于，所述压焊设备(1)具有优选自动的调节装置(17)，用以根据不同的零件尺寸、特别是零件长度进行调整。

18.根据前述权利要求中任一项所述的压焊设备，其特征在于，所述调节装置(17)具有可控的且可改变长度的耦合装置(48，49)。

19.根据前述权利要求中任一项所述的压焊设备，其特征在于，所述压焊设备(1)具有设置在所述主轴驱动器(56)和所述主轴(54)之间的所述传动机构(57)中的操纵装置(41)，所述操纵装置包括用于所述零件收纳部(34，35)的操纵驱动器(65)。

20.根据前述权利要求中任一项所述的压焊设备，其特征在于，所述操纵驱动器(65)被随同转动地设置在所述传动机构(57)中，其中，所述操纵驱动器的驱动器壳体(67)一方面与所述主轴驱动器(56)、特别是与所述主轴驱动器的驱动轴(59)抗扭地连接，另一方面与优选为中空的主轴(54)抗扭地连接，并且传递驱动力矩。

21.根据前述权利要求中任一项所述的压焊设备，其特征在于，所述操纵装置(41)具有用于生产资料、特别是液压液体或者电流的转动供应部(69)，用于使所述操纵驱动器(65)随同转动。

22.根据前述权利要求中任一项所述的压焊设备，其特征在于，所述主轴驱动器(56)具有驱动电机(58)，所述驱动电机基本上与所述机器轴(6)和主轴轴线对齐地设置。

23.根据前述权利要求中任一项所述的压焊设备，其特征在于，所述压焊设备(1)具有设置在所述主轴驱动器(56)和所述主轴(54)之间的所述传动机构(57)中的测量装置，所述测量装置包括测量轴，用于检测驱动力矩和根据需要检测驱动转速。

24.根据前述权利要求中任一项所述的压焊设备，其特征在于，所述压焊设备(1)被设计为摩擦焊接设备，其中，所述塑化装置(7)具有摩擦装置(9)。

25.根据权利要求1至23中任一项所述的压焊设备，其特征在于，所述压焊设备(1)被设计为带有磁性运动电弧的焊接设备，其中，所述塑化装置(7)具有电弧装置。

26.一种借助于压焊设备(1)对零件(2，3，3'，4)进行压焊的方法，所述压焊设备具有塑化装置(7)和镦锻装置(8)以及用于待焊接的零件(2，3，3'，4)的零件收纳部(34，35，36，37)和机架(12)，以及多个分别带有零件收纳部(34，35)的机器头部(13，14)，所述机器头部被可移动地设置在所述机架(12)上，并与自己的镦锻驱动器(22)连接，其特征在于，独立地控制所述机器头部(13，14)及其镦锻驱动器(22)，其中，在所述机器头部(13，14)之间设有优选特定于机架的镦锻头部或支撑头部(27)。

27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，选择性地执行单一运行的压焊过程或者并行运行的压焊过程。

28.根据权利要求26或27所述的方法，其特征在于，特别是在并行运行中通过手动或自动地加载和卸载来执行所述压焊过程。

29.根据权利要求26、27或28所述的方法，其特征在于，所述压焊设备(1)选择性地作为双重的单头部机器或者作为双头部机器或者以单头部运行的方式来运行。

30.根据权利要求26至29中任一项所述的方法，其特征在于，针对单一的焊接件(5)执行单一的压焊过程，或者并行地并在此是同时地或时间错开地执行多个单独的压焊过程，以形成两个或多个焊接件(5，4')。

31.根据权利要求26至30中任一项所述的方法，其特征在于，利用多个，特别是两个、三个或者更多个中央的零件收纳部(88)一起在径向和轴向上固定所述零件(3)，并接受镦锻压力。

32.根据权利要求26至31中任一项所述的方法，其特征在于，将多个，特别是两个、三个或者更多个中央的零件收纳部(88)静止地设置并支撑在所述机架(12)上，其中，所述零件收纳部替代镦锻挡板(28)，并且其中，所述机器头部(13，14)轴向地在所述机架(12)上行驶。

33.根据权利要求26至32中任一项所述的方法，其特征在于，将所述待焊接的零件(2，3，3'，4)在它们的彼此相向的端面边缘上通过摩擦或者通过环绕运动的电弧进行塑化。