CN110116286A - 快速更换耦联装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种快速更换耦联装置，用于将设备支架连接到焊接单元的支架单元上，该快速更换耦联装置包括要固定在焊接单元的支架单元上的第一耦联单元和至少一个要固定在设备支架上的第二耦联单元，第一耦联单元和第二耦联单元中的一个耦联单元具有滑动嵌接空隙部并且第一耦联单元和第二耦联单元中的另一个耦联单元具有能沿滑动方向插入到滑动嵌接空隙部中的滑动嵌接体，所述快速更换耦联装置还包括能在释放状态与形锁合定位状态之间调节的形锁合定位布置结构，在滑动嵌接体以嵌接到滑动嵌接空隙部中的方式定位时，形锁合定位布置结构在形锁合定位状态中将滑动嵌接体以在运行位置中关于滑动嵌接空隙部定位的方式防止移动地保持在滑动嵌接空隙部中。

Description

快速更换耦联装置
技术领域
本发明涉及一种快速更换耦联装置，所述快速更换耦联装置尤其是可以用于在焊接设备中将设备支架连接到焊接单元的支架单元上，在所述焊接设备中例如应将用于内燃机排气设备的部件相互焊接，所述设备支架将要相互焊接的部件容纳在适用于要实施的焊接过程的定位中。
背景技术
对用于内燃机的排气设备的部件的焊接是以下工作过程，其中，很多这样的部件可在尽可能短的时间内相互焊接并且用于不同构造的排气设备的不同类型部件也可焊接。这使得必需的是，可以将为了构造排气设备要相互焊接的部件在短时间内引入到焊接设备中并且可以将相互焊接的部件在实施焊接过程之后简单且快速地又从焊接设备移除，或者可以实现对用于保持要相互焊接的部件的设备的快速更换。
发明内容
本发明的任务在于，设置一种快速更换耦联装置，利用所述快速更换耦联装置可以以能简单且快速实施的方式将支承相互焊接的部件的设备支架连接到焊接单元的支架单元上并且与其脱离。
按照本发明，所述任务通过一种快速更换耦联装置解决，所述快速更换耦联装置用于将设备支架连接到焊接单元的支架单元上，所述焊接单元尤其是用于焊接用于内燃机排气设备的部件，所述快速更换耦联装置包括要固定在所述焊接单元的支架单元上的第一耦联单元和至少一个要固定在所述设备支架上的第二耦联单元，其中，第一耦联单元和第二耦联单元中的一个耦联单元具有滑动嵌接空隙部并且第一耦联单元和第二耦联单元中的另一个耦联单元具有能沿滑动方向插入到所述滑动嵌接空隙部中的滑动嵌接体，所述快速更换耦联装置还包括能在释放状态与形锁合定位状态之间调节的形锁合定位布置结构，其中，在所述滑动嵌接体以嵌接到所述滑动嵌接空隙部中的方式定位时，所述形锁合定位布置结构在形锁合定位状态中将所述滑动嵌接体以在运行位置中关于所述滑动嵌接空隙部定位的方式防止移动地保持在所述滑动嵌接空隙部中。
在按照本发明构造的快速更换耦联装置中，两个耦联单元通过移动关于彼此置于嵌接并且通过形锁合在适用于要实施的焊接过程的运行位置中关于彼此保持。不仅形锁合而且滑动嵌接能简单且快速地建立并且也能再次脱开，从而为了将设备支架集成到焊接设备中必需的持续时间和同样为了将设备支架从焊接设备移除必需的持续时间非常短，然而尽管如此在焊接过程期间在耦联作用实现时两个耦联单元和因此设备支架和支架单元关于彼此保持在确定定位中。
为了确保稳定连接的但仍允许移动的设计而提出，所述滑动嵌接空隙部构成底切并且插入到所述滑动嵌接空隙部中的所述滑动嵌接体从后面嵌接所述底切。对于这样的底切和在滑动嵌接体上的互补轮廓能实现很多几何设计、例如阶梯形的成型部，而证实为特别有利的一种设计是，所述滑动嵌接空隙部具有燕尾内轮廓并且所述滑动嵌接体具有燕尾外轮廓。
因为通常用于提供滑动嵌接空隙部的耦联单元在结构上比另一个耦联单元复杂地设计，所以进一步提出，所述第一耦联单元是所述一个耦联单元并且所述第二耦联装置侧是所述另一个耦联单元。以这种方式和方法确保，一般在结构上较复杂地设计的耦联单元可以保留在焊接单元上或焊接设备中。
为了结构简单的设计而提出，所述滑动嵌接体构造为滑动嵌接板。
为了在建立嵌接时可以将两个耦联单元置于确定定位中而提出，所述滑动嵌接空隙部配设有预定所述滑动嵌接体关于所述滑动嵌接空隙部的最大插入位置的插入止挡部。
按照一种特别有利的改进方案可以在此规定，所述最大插入位置不对应于所述运行位置，并且在所述滑动嵌接体定位在所述最大插入位置中或所述最大插入位置的区域中时和在所述形锁合定位布置结构朝形锁合定位状态的方向调节时，所述滑动嵌接体能通过所述形锁合定位布置结构朝运行位置的方向移动。以这种方式和方法确保，在形锁合定位布置结构造变得有效时，不形成对形锁合有效的定位区域的过定。
为了获得稳定的形锁合相互作用，所述形锁合定位布置结构可以包括能以嵌接到所述形锁合定位空隙部中的方式定位的形锁合定位元件。
在此，为了也阻止无意脱离的或至少使其变得困难的设计可以规定，所述形锁合定位元件在所述形锁合定位布置结构在释放状态与形锁合定位状态之间调节时基本上能正交于滑动方向运动。此外，为了两个耦联单元关于彼此向运行位置中的自动运动，所述形锁合定位元件或/和所述形锁合定位空隙部可以具有至少一个在所述形锁合定位布置结构朝定位状态的方向调节时为了使所述滑动嵌接体朝运行位置的方向移动而起作用的定位倾斜部。
因为(如已经阐述的那样)通常提供滑动嵌接空隙部的耦联单元是较复杂构造的耦联单元并且因此例如也设置用于保留在焊接单元上，所以进一步提出，所述形锁合定位元件设置在所述一个耦联单元上并且所述形锁合定位空隙部设置在所述另一个耦联单元上。
为了通过将所述另一个耦联单元插入到所述一个耦联单元中可以建立嵌接状态，通常必需的是，两个耦联单元也横向于滑动方向具有关于彼此的小的运动间隙。尤其是也当通过形锁合定位布置结构虽然可以阻止两个耦联单元沿滑动方向的移动时，对于两个耦联单元关于彼此的适用于焊接过程的确定定位特别有利的是，设置有能在释放状态与夹紧定位状态之间调节的夹紧定位布置结构，用于将滑动嵌接体夹紧在滑动嵌接空隙部中。为此例如可以规定，所述夹紧定位布置结构具有在所述夹紧定位布置结构在释放状态与夹紧定位状态之间调节时基本上能正交于移动方向运动的夹紧定位元件。
在一种特别有利的设计中，所述夹紧定位元件可以设置在所述一个耦联单元上，从而还实现为了结构简单的设计所述形锁合定位元件和所述夹紧定位元件配设有共同的伺服驱动装置的可能性。
在此，伺服驱动装置的稳定的但仍可容易地操纵的设计可以规定，所述伺服驱动装置包括调节主轴。为了可以省去其他安全措施，所述伺服驱动装置有利地可以是自锁的。为了提高的防止无意脱离的安全性而提出，所述伺服驱动装置配设有将伺服驱动装置防止调节地锁止的锁止布置结构。
本发明还涉及一种焊接设备，所述焊接设备尤其是用于焊接用于内燃机排气设备的部件，所述焊接设备包括具有支架单元的焊接单元、至少一个用于容纳多个要相互焊接的部件的设备支架以及按照本发明构造的快速更换耦联装置，其中，所述第一耦联单元固定在支架单元上并且至少一个第二耦联单元固定在所述设备支架上。
附图说明
下面参考附图详细说明本发明。附图中：
图1示出用于焊接用于内燃机排气设备的部件的焊接设备的重要系统区域；
图2以透视图示出快速更换耦联装置的要固定在焊接单元的支架单元上的第一耦联单元；
图3以透视图示出快速更换耦联装置的要固定在设备支架上的第二耦联单元，所述快速更换耦联装置具有配设的夹紧定位布置结构；
图4示出第二耦联单元的对应于图3的视图，所述第二耦联单元具有作用在其上的夹紧定位布置结构。
具体实施方式
在图1中可看出一般以10表示的焊接设备的用于例如用于内燃机排气设备的要焊接的部件的定位的重要系统区域。所述系统区域包括设置在焊接单元11上的板状的支架单元12以及要固定在支架单元12上以用于实施焊接过程的设备支架14。在设备支架14上可以通过在图1中未示出的定位元件将要相互焊接的部件固定在设置用于焊接的定位中。
借助于一般以16表示的快速更换耦联装置，设备支架14可以固定在板状的支架单元12上，从而在设备支架14上支承的要焊接的部件在焊接单元11中可以保持或设置在合适的定位中。
快速更换耦联装置16包括例如通过螺纹连接要固定在板状的支架单元12上的第一耦联单元18和例如同样通过螺纹连接要固定在设备支架14上的第二耦联单元20。所述第二耦联单元可以固定在设置在设备支架14上的支架板22上。
快速更换耦联装置16提供以下可能性，通过耦联所述快速更换耦联装置的两个耦联单元18、20将设备支架14快速且可脱开地安装在支架单元12上。为了能实现这一点，在第一耦联单元18上设置有滑动嵌接空隙部24。第二耦联单元20包括或构造有滑动嵌接体26，所述滑动嵌接体可以以其板状的结构插入到滑动嵌接空隙部24中。为了通过所述插入来产生固定的形锁合嵌接，滑动嵌接空隙部在其沿滑动方向R延伸的侧向边缘区域中构成例如按照燕尾内轮廓30的形状构造的底切28。以对应的方式，滑动嵌接体26构造为从后面嵌接底切28的体、例如构造有燕尾外轮廓32。
为了建立滑动嵌接，第二耦联单元20的固定在设备支架14上的滑动嵌接体26例如基本上沿水平方向沿滑动方向R插入到滑动嵌接空隙部24中。滑动嵌接空隙部24优选通过插入止挡部34沿滑动方向R界定，从而通过插入止挡部34可以预定滑动嵌接体26向滑动嵌接空隙部24中的最大插入位置。超过这个最大插入位置的运动是不可能的。
为了阻止第二耦联单元20的滑动嵌接体26从滑动嵌接空隙部运动出来，在第一耦联单元18上设置有夹紧定位布置结构36。所述夹紧定位布置结构包括在第一耦联单元18上基本上能横向于滑动方向R移动的夹紧定位元件38和配设给夹紧定位元件38的伺服驱动装置40。伺服驱动装置40仅优选提供有例如在设置在第一耦联单元18上的壳体42中容纳的调节主轴44，所述调节主轴优选自锁地构造并且其操纵导致夹紧定位元件横向于滑动方向R的移动。
在滑动嵌接体26导入到滑动嵌接空隙部24中时，通过夹紧定位元件38朝滑动嵌接体26的方向的运动可以使夹紧定位元件38在滑动嵌接体26的侧向边缘区域上置于贴靠并且以压力压到其上。在此，夹紧定位元件38的轮廓可以与滑动嵌接空隙部24的用于提供底切(亦即燕尾内轮廓30)的轮廓相适配，从而夹紧定位元件38可以搭接滑动嵌接体26的互补成形的且以燕尾外轮廓32成形的边缘区域。
在滑动嵌接体26以嵌接到滑动嵌接空隙部24中的方式定位并且例如贴靠在插入止挡部34上时，通过夹紧定位元件38或夹紧定位布置结构36产生也取消在滑动嵌接体与第一耦联单元18之间的轻微运动间隙的夹紧作用。
为了尤其是在产生滑动嵌接体26关于滑动嵌接空隙部24的夹紧作用和因此固定时可以沿滑动方向R实现滑动嵌接体26的确定定位，还设置有一般以46表示的形锁合定位布置结构。该形锁合定位布置结构包括销状的形锁合定位元件48，所述形锁合定位元件例如可以设置在夹紧定位元件38上或通过该夹紧定位元件提供。与形锁合定位元件48配设地，在形锁合定位空隙部50上这样设置滑动嵌接体26，使得所述形锁合定位空隙部基本上正交于滑动方向R敞开。形锁合定位元件48和形锁合定位空隙部50这样彼此协调，使得在形锁合定位元件48嵌接到形锁合定位空隙部50中时，在滑动嵌接体26与形锁合定位元件38和因此基本上也容纳形锁合定位元件38的第一耦联单元18之间基本上没有运动间隙存在。
为了在将滑动嵌接体26固定在滑动嵌接空隙部24中时避免通过一方面插入止挡部34和另一方面形锁合定位元件48对位置预定的过定，在插入止挡部34变得有效时达到的最大插入位置不对应于滑动嵌接体26在滑动嵌接空隙部24中的要设置用于焊接过程的运行位置。具体而言，最大插入位置是以下位置，滑动嵌接体26通过运动超过运行位置而置于所述位置中。
为了将第二耦联单元20(亦即板状的滑动嵌接体26)插入到第一耦联单元18(亦即滑动嵌接空隙部24)中，首先夹紧定位布置结构36和因此还有形锁合定位布置结构46处于释放状态中。在这个状态中，滑动嵌接体26可以无阻碍地插入，直至所述滑动嵌接体在插入止挡部34上达到贴靠。接着，通过对伺服驱动装置40(亦即尤其是调节主轴44)的手动的或例如还有马达驱动的作用，夹紧定位元件38并且随着它形锁合定位元件48朝滑动嵌接体26的方向运动。还在夹紧定位元件38可以发挥其夹紧作用之前，形锁合定位元件48进入到形锁合定位空隙部50中。因为所述形锁合定位元件和所述形锁合定位空隙部不处于对应于运行位置的彼此的相对定位中，所以在示出的实例中在形锁合定位元件48上设置有定位倾斜部52。通过定位倾斜部52的楔状作用，在形锁合定位元件48朝向滑动嵌接体26运动并且此时进入到形锁合定位空隙部50的形锁合定位元件48运动到滑动嵌接体26上时发挥与滑动方向R相反地加载所述滑动嵌接体的力，由此滑动嵌接体26朝运行位置的方向移动。在这种状态中，形锁合定位元件48和形锁合定位空隙部50关于彼此正确地定向，并且形锁合定位元件48可以为了确定地规定滑动嵌接体26而进一步进入到形锁合定位空隙部50中，从而达到形锁合定位状态，在该形锁合定位状态中，滑动嵌接体26沿滑动方向R或相反于滑动方向R的运动不再可能。
在也支承形锁合定位元件48的夹紧定位元件38朝滑动嵌接体26的方向进一步继续运动时，夹紧定位元件38在滑动嵌接体26的侧向边缘区域上达到贴靠并且因此在然后导致的夹紧定位状态中产生夹紧作用，所述夹紧作用阻止滑动嵌接体26关于第一耦联单元18的任何运动。这尤其是通过以下方式辅助支持，即，通过由夹紧定位元件38侧向加载滑动嵌接体26，相互处于嵌接的燕尾外轮廓或内廓附加地产生基本上垂直于滑动方向R朝滑动嵌接空隙部24的底部54的方向挤压滑动嵌接体26的力。
为了在实施焊接过程时阻止此时可能出现的振动导致伺服驱动装置40脱离，可以给所述伺服驱动装置附加地配设一般以56表示的锁止布置结构。该锁止布置结构可以(例如安放在壳体42中)包括能通过夹紧杆58激活的夹紧元件，所述夹紧元件在伺服驱动装置40或调节主轴44的在壳体42中引导的区域中压到其上并且因此通过摩擦力锁合或/和通过形锁合阻止本身已经自锁地构造的伺服驱动装置40的脱开。
如果在支架单元12上支承的设备支架14应在实施焊接过程之后从焊接设备10的焊接单元移除，则可以首先停用锁止布置结构56。接着，通过对调节主轴44的作用，夹紧定位布置结构36并且随着它形锁合定位布置结构46通过侧向拉出夹紧定位元件38和形锁合定位元件48而置于释放状态，在该释放状态中，滑动嵌接体26与支承它的设备支架14一起可以侧向地从滑动嵌接空隙部24运动出来，以便对于后续要实施的焊接过程将例如另一个已经装备有要焊接的部件的设备支架连同在其上支承的滑动嵌接体与第一耦联单元18置于嵌接。
要指出的是，基本上提供第二耦联单元20的板状的滑动嵌接体26可以由唯一一个优选以金属材料构造的板状的部件组成。较复杂地构造的第二耦联单元18可以利用要固定在支架单元12上的且也提供滑动嵌接空隙部24的底部54的底板优选由金属材料构造，在所述底板上可以例如通过螺纹连接固定提供燕尾内轮廓30的侧板和提供插入止挡部34的端板，所述侧板和所述端板优选分别由金属材料构造。在所述侧板中的一个侧板的区域中可以安装有容纳调节主轴44和锁止布置结构56的壳体42。这个侧板还具有空隙部，在所述空隙部中容纳或引导能横向于滑动方向R移动的夹紧定位元件38。

Claims (15)

1.快速更换耦联装置，所述快速更换耦联装置用于将设备支架连接到焊接单元(11)的支架单元(12)上，所述焊接单元尤其是用于焊接用于内燃机排气设备的部件，所述快速更换耦联装置包括要固定在所述焊接单元(11)的支架单元(12)上的第一耦联单元(18)和至少一个要固定在设备支架(14)上的第二耦联单元(20)，其中，第一耦联单元(18)和第二耦联单元(20)中的一个耦联单元具有滑动嵌接空隙部(24)并且第一耦联单元(18)和第二耦联单元(20)中的另一个耦联单元具有能沿滑动方向(R)插入到所述滑动嵌接空隙部(24)中的滑动嵌接体(26)，所述快速更换耦联装置还包括能在释放状态与形锁合定位状态之间调节的形锁合定位布置结构(46)，其中，在所述滑动嵌接体(26)以嵌接到所述滑动嵌接空隙部(24)中的方式定位时，所述形锁合定位布置结构(46)在形锁合定位状态中将所述滑动嵌接体(26)以在运行位置中关于所述滑动嵌接空隙部(24)定位的方式防止移动地保持在所述滑动嵌接空隙部(24)中。
2.按照权利要求1所述的快速更换耦联装置，其特征在于，所述滑动嵌接空隙部(24)构成底切并且插入到所述滑动嵌接空隙部(24)中的所述滑动嵌接体(26)从后面嵌接所述底切。
3.按照权利要求1或2所述的快速更换耦联装置，其特征在于，所述滑动嵌接空隙部(24)具有燕尾内轮廓(30)并且所述滑动嵌接体(26)具有燕尾外轮廓(52)。
4.按照上述权利要求中任一项所述的快速更换耦联装置，其特征在于，所述第一耦联单元(18)是所述一个耦联单元并且所述第二耦联装置侧(20)是所述另一个耦联单元。
5.按照上述权利要求中任一项所述的快速更换耦联装置，其特征在于，所述滑动嵌接体(26)构造为滑动嵌接板。
6.按照上述权利要求中任一项所述的快速更换耦联装置，其特征在于，所述滑动嵌接空隙部(24)配设有预定所述滑动嵌接体(26)关于所述滑动嵌接空隙部(24)的最大插入位置的插入止挡部(34)。
7.按照权利要求6所述的快速更换耦联装置，其特征在于，所述最大插入位置不对应于所述运行位置，并且在所述滑动嵌接体(26)定位在所述最大插入位置中或所述最大插入位置的区域中时和在所述形锁合定位布置结构(46)朝形锁合定位状态的方向调节时，所述滑动嵌接体(26)能通过所述形锁合定位布置结构(46)朝运行位置的方向移动。
8.按照上述权利要求中任一项所述的快速更换耦联装置，其特征在于，所述形锁合定位布置结构(46)包括能以嵌接到所述形锁合定位空隙部(50)中的方式定位的形锁合定位元件(48)。
9.按照权利要求8所述的快速更换耦联装置，其特征在于，所述形锁合定位元件(48)在所述形锁合定位布置结构(46)在释放状态与形锁合定位状态之间调节时基本上能正交于滑动方向(R)运动，或/和所述形锁合定位元件(48)或/和所述形锁合定位空隙部(50)具有至少一个在所述形锁合定位布置结构朝形锁合定位状态的方向调节时为了使所述滑动嵌接体(26)朝运行位置的方向移动而起作用的定位倾斜部(52)。
10.按照权利要求8或9所述的快速更换耦联装置，其特征在于，所述形锁合定位元件(48)设置在所述一个耦联单元上并且所述形锁合定位空隙部(50)设置在所述另一个耦联单元上。
11.按照上述权利要求中任一项所述的快速更换耦联装置，其特征在于，设置有能在释放状态与夹紧定位状态之间调节的夹紧定位布置结构(36)，用于将所述滑动嵌接体(26)夹紧在所述滑动嵌接空隙部(24)中。
12.按照权利要求11所述的快速更换耦联装置，其特征在于，所述夹紧定位布置结构(36)具有在所述夹紧定位布置结构(36)在释放状态与夹紧定位状态之间调节时基本上能正交于移动方向(R)运动的夹紧定位元件(38)。
13.按照权利要求11或12所述的快速更换耦联装置，其特征在于，所述夹紧定位元件(38)设置在所述一个耦联单元上。
14.按照权利要求8和权利要求12或13所述的快速更换耦联装置，其特征在于，所述形锁合定位元件(48)和所述夹紧定位元件(38)配设有共同的伺服驱动装置(40)，
优选其中，所述伺服驱动装置(40)包括调节主轴(44)，或/和所述伺服驱动装置(40)是自锁的，或/和所述伺服驱动装置(40)配设有将所述伺服驱动装置防止调节地锁止的锁止布置结构(56)。
15.焊接设备，所述焊接设备尤其是用于焊接用于内燃机排气设备的部件，所述焊接设备包括具有支架单元(12)的焊接单元(11)、至少一个用于容纳多个要相互焊接的部件的设备支架(14)以及按照上述权利要求中任一项所述的快速更换耦联装置(16)，其中，所述第一耦联单元(18)固定在所述支架单元(12)上并且至少一个第二耦联单元(20)固定在所述设备支架(14)。
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