CN203791920U - 螺柱夹具和螺柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于使螺柱（2）在底材上定向和用于检测与底材材料配合地连接的螺柱（2）的强度的螺柱夹具（1），其包括至少两个借助至少一个马达（3）可锁闭的和可打开的、用于接纳和释放以及用于夹紧所述螺柱（2）的卡爪（4），其中卡爪（4）围绕旋转轴线设置在借助马达（3）可旋转地支承的装置（5）上以及所述螺柱（2）能够在装置（5）的旋转轴线上居中地定向在底材上。本实用新型还提供了一种螺柱（2）。本实用新型的螺柱夹具能使螺柱在底材上准确定向并能对与底材连接的螺柱进行扭矩检查，这样车身上的所有螺柱能够在其定向和强度方面得到检测。

Description

螺柱夹具和螺柱

技术领域

本实用新型涉及一种用于使螺柱定向的螺柱夹具，一种在所述螺柱夹具内使用的螺柱以及一种利用所述螺柱夹具的定向方法和测试方法。

背景技术

在汽车工业中，在机动车制造中机械的螺柱夹具应用在生产线上，这些螺柱夹具将螺柱装配在车身上，其中这些螺柱然后与车身焊接在一起（螺柱焊接）。总而言之，与所制造的车辆类型相关地，例如，将60至150个螺柱在底部的上侧和下侧上、在座舱的前围板上和在发动机舱内与车身焊接在一起。根据要求，使用各种尺寸和规格的螺栓或光滑的螺柱。与此同时会出现螺柱由于焊接缺陷失去其与车身的接触并从这个车身上脱落的情况。另外，会出现将错误的螺柱焊接在车身上的情况，这样在机动车组装过程中在总装时会出现车身与机动车的安装件之间的配合问题。另外的问题在于：机械的螺柱夹具可能具有在焊接过程中未被识别出的缺陷，因此在倾斜位置中对螺柱进行定向或螺柱被错位装配，这样在机动车总装过程中又导致与安装件之间的配合问题。最后会出现有缺陷的螺柱或其与车身的有缺陷的连接导致在总装过程中螺柱断裂，即其与车身的连接点的强度达不到总装的要求。

为了消除机动车制造过程中的所述故障，需要在生产过程中在为此特殊设定的检验区域内进行检查。检验区域内的人员利用手持工具手动地随机对螺柱及其与车体的连接进行检查。例如也借助对工作人员的机械辅助实施检查，例如通过鉴别螺柱存在的自动照相鉴定系统。如果缺少一个螺柱的话，随即便导致修理区域内出现“停止”直到得到应答为止。如果没有自动照相鉴定系统的话，人员利用粉笔手动地标出有缺陷的或者缺少的螺柱。在机械鉴定的情况中，当螺柱焊接控制系统识别出有缺陷的焊接测量值时，在螺柱焊接设备中利用白垩粉自动进行标记并且通过螺柱焊接控制系统进行控制。在手动检查的情况中，需要以一定的间隔时间利用定位工具和检查工具分两次对螺柱进行检查。同样众所周知：有缺陷的车身在它到达检验区域之前被自动剔出并发往修理区域，其中图示出缺陷位置。只有在“缺陷”车身经过修理区域之后，这些车身才进入检验区域。这个方法也作为“离线修理”法（offline Repair）为众人所知。

由于螺柱的数量及其与由于生产线的运行优化的定时的原因所产生的时间紧迫相关联的不易看见的焊接点的原因，经常无法进行完全的检查，因此未经检查的、具有缺陷的螺柱在总装时会导致问题。如果这些问题在总装中不能被排除的话，缺陷必须在一个为此特殊设置的修理区域内得到修理，这些由于定位不准确的螺柱、焊接缺陷和由此倾斜站立的螺柱、错误或脱落的螺柱而产生的缺陷在车辆总装时将导致问题。如果这些缺陷严重到不能在确定用于修理区域或总装区域的作业单元中得以修复，可能会使整个生产线停止运转。

为了保障无缺陷的总装，与机动车的车身焊接在一起的螺柱用的检查装置和定位装置已经是众所周知的。

EP 1 259 351 B1介绍了一种具有线性驱动的螺柱焊接头，所述线性驱动沿焊接轴的移动方向与一个电磁长度测量系统连接。在焊接头接近工件，例如接近机动车钢板时，焊接轴沿进给方向移动直到焊接头的顶端与工件表面接触为止。在这个位置中可以测出工件的位置以及这样可以将螺柱精确地定位在工件上并且与这个工件焊接在一起。

由DE 100 04 720 C1公知了一种用于检查具有外螺纹的螺柱的固定位置的抗扭强度的装置和方法。该装置在用于螺柱的外螺纹的收纳壳体的区域内具有一个摆动件，该摆动件在将螺柱从固定位置上分离时可以旋转以及这样被分离的螺柱可以迅速而容易地从装置中移离。该公知的方法介绍了用于检查螺柱的固定位置，特别是焊接螺柱的焊接点的抗扭强度的装置的应用。

最后由DE 10 2004 054 675 A1公知了一种用于与板材部件焊接的螺柱的位置检查和强度检验的自动检查装置，在该检查装置中一个机器人根据位置参数在使用不同的工具的情况下反复地驶近螺柱的位置。所述工具涉及的是位置探头和形式为扭矩检测套筒的强度测头，该扭矩检测套筒对经由位置探头检查认定位置合格的螺柱在板材部件上的固定位置的额定抗拉强度进行检查。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种螺柱夹具，该螺柱夹具不但使螺柱在底材上准确定向而且还分别对与底材连接的螺柱进行扭矩检查，这样车身上的所有螺柱能够在其定向和强度方面得到检测。另外，本实用新型的目的在于，提供一种在本实用新型的螺柱夹具中使用的螺柱。最后，本实用新型的目的在于，提供一种使用螺柱夹具的方法，在该方法中螺柱在工序中在底材上准确定向、与这个底材在准确定向的位置中焊接在一起以及其强度，即焊接连接的强度得到检查。

这个目的通过根据本实用新型的螺柱夹具、通过根据本实用新型的螺柱或通过根据本实用新型的方法得以实现。在从属权利要求中对本实用新型的有益的构造和发展设计加以阐述。

根据本实用新型的第一个方面，提供了用于使螺柱在底材上定向和用于检测与底材材料配合地连接的螺柱的强度的螺柱夹具，其包括至少两个借助至少一个马达可锁闭的和可打开的、用于接纳和释放以及用于夹紧螺柱的卡爪，其中，卡爪围绕旋转轴线设置在借助马达可旋转地支承的装置上，并且螺柱能够在装置的旋转轴线上居中地定向在底材上。

根据本实用新型的一个实施例，通过使装置和卡爪旋转能够将扭矩传递到被夹紧在卡爪之间的和与底材材料配合地连接的螺柱上。

根据本实用新型的一个实施例，可旋转的装置借助导向装置沿旋转方向被导向。

根据本实用新型的一个实施例，在装置的旋转方向内的至少一个位置中电流从焊接头壳体通过装置流向卡爪。

根据本实用新型的一个实施例，能够通过马达的转数计算出螺柱的大小和类型，马达转数是从起始位置到螺柱夹紧为止为了锁闭卡爪所需要的马达转数。

根据本实用新型的第二个方面，提供了一种螺柱，其包括头部和底脚以及至少部分地构造在头部与所述底脚之间的螺纹，特别是用于根据本实用新型的第一个方面中的螺柱夹具，其中，在头部与底脚之间作为对螺纹的补充构造有至少一个夹紧区域。

根据本实用新型的一个实施例，夹紧区域构造成有齿的、有细槽的和/或有棱角的，并且在直径方面构造得小于螺纹区域。

根据本实用新型的第三个方面，提供了定向方法和测试方法，特别是利用根据本实用新型第一个方面的螺柱夹具，其中在工序中在第一步骤中螺柱被插入预紧的卡爪内并且卡爪借助马达被置入锁闭位置内直到螺柱被夹紧为止，在第二步骤中在装置的旋转轴线上定向的螺柱进入与底材接触的状态，在第三步骤中螺柱与底材材料配合地连接以及在第四步骤中在卡爪的锁闭位置中通过使装置旋转而在螺柱上形成扭矩。

根据本实用新型的一个实施例，通过马达在使装置旋转时的功率消耗求出螺柱上的扭矩。

需要指出的是：在下文的说明中单独解释的特征可以以任意的、在技术上有意义的方式相互组合并揭示本实用新型的进一步的构造。特别是该说明附加地与附图相结合地表示本实用新型的特性并加以详细说明。

根据本实用新型，用于使螺柱在底材上定向的和用于检查需与所述底材材料配合地锁合地连接的螺柱的强度的螺柱夹具构造有至少两个借助一个马达可锁闭和开启的、用于收纳、释放和夹紧螺柱的卡爪，其中，所述卡爪围绕旋转平面设置在一个借助马达可旋转地支承的装置上并且所述螺柱能够在装置的旋转轴线上居中地在底材上定向。通过将卡爪设置在可旋转地支承的装置上，所述卡爪能够在其锁闭位置中，即连同在装置的旋转轴线上居中地被夹紧在所述卡爪之间的螺柱，沿装置的旋转方向旋转，以便这样将扭矩传递到螺柱上和特别是传递到螺柱与底材之间的连接点上。由于是通过马达实现旋转，可以通过马达的消耗功率消耗计算出扭矩或者这个扭矩可以通过马达或通过一个与马达相连接的扭矩传动（Drehmom entgetriebe）进行单独调节。与此同时例如可以通过直流电机的电流消耗测定扭矩。在这种情况下，使用相同的本实用新型的工具，即事先将螺柱在底材上准确定向的螺柱夹具施加扭矩，就是说进行螺柱与焊机之间的连接点的强度试验。为此螺柱夹具具有至少两个卡爪，这些卡爪构造如下，即这些卡爪适宜于夹紧带有螺纹面侧的螺柱。如果螺柱具有一个夹紧区域的话，例如一个端部构造成棱角状的凸缘，卡爪在其空心圆筒状的和半圆筒状的纵向部件的下端部上具有一个用于有棱角的凸缘的、带有与其连接的径向变细的开口。通过卡爪的这种结构，螺柱可以例如借助一个螺柱装载销被插入卡爪之间的逐渐变细的空心圆筒状的和半圆筒状的收纳件（Aufnahmeteil）的开口之间直到到达有棱角的凸缘的止挡为止，所述收纳件由预紧的卡爪的至少两个空心圆筒状的和半圆筒状的纵向部件构成。在装载螺柱之后，卡爪借助马达进入其锁闭位置中。在这种情况下，马达驱动锁闭卡爪具有如下优点：借助在螺柱装载的情况下用于将锁闭卡爪闭合至直到在其端部将螺柱夹紧为止所需的马达转数可以推导出螺柱的类型和尺寸以及这个螺柱可以这样被自动地和主动地夹紧。因此如果在不同的螺柱上构造有不同的夹紧区域的话，例如具有不同尺寸的有齿的凸缘或有棱角的凸缘，这一点是有益的，这样卡爪的不同的移动行程提供关于螺柱的大小和类型的信息。但是螺柱的夹紧区域同样可以是已经周知的螺柱的一个螺纹部段。在这种情况下需要注意的是：在通过卡爪夹紧螺柱时不要损坏螺纹。这样夹紧的螺柱如下地沿装置的旋转轴线居中地位于卡爪之间，即保障了螺柱在底材上的准确的定向。

在一个特别有益的实施方式中，可旋转的装置借助一个导向装置沿该装置的旋转方向被如下地导向，即排除旋转装置的偏移，例如倾斜，这样被夹紧在卡爪中的螺柱总是沿装置的旋转轴线居中地和垂直于底材矗立地定向在底材上。由此可以排除螺柱的非预期的倾斜位置。

在螺柱夹具的一个特别有益的设计中，导向装置与焊接机的焊接头壳体固定连接，因此排除了在该导向装置中被导向的可旋转装置相对所述焊接头壳体的倾斜或偏移。焊接头壳体在旋转装置的上方设置在螺柱接受器的凸缘上，该螺柱接受器的圆筒形的壳体位于可旋转装置的旋转轴线上的纵向方向上，因此焊接轴与旋转轴线重合。由此得出结论：沿旋转轴线居中地被夹紧在卡爪之间的螺柱同样沿焊接轴居中地定向。其导向装置与螺柱焊接机的焊接头壳体相连接的螺柱夹具的这个结构具有以下优点：由于从螺柱接受器的凸缘起经过可旋转的装置到卡爪和螺柱形成一个足够使螺柱的凸缘与底材焊接在一起（螺柱焊接法）的焊接电流，所以被所述卡爪夹紧的螺柱在被定位在底材上，例如板材部件上之后能够直接与该底材焊接在一起。电流只在卡爪的一定的位置中，就是说在可旋转装置的一定的位置中流动以及导向装置与电流消耗隔绝是有益的。这一点可以通过如下方式得以实现：例如在螺柱接受器的固定的凸缘上设置触点，这些触点与可旋转装置的触点在一个确定的位置中接触。在焊接过程之后，即通过使装置旋转使触点断开连接而切断电流，可以利用仍然保持夹紧螺柱和设置在可旋转装置上的卡爪的转动来检查焊接点的强度。就是说，在一个工序中可以通过将卡爪旋转进入锁闭位置中来检查螺柱在底材上准确定向，螺柱与底材的焊接以及焊接点的强度，而无需更换工具。另外，能够主动获取所有数值，诸如螺柱的准确的定向、螺柱的类型和尺寸以及焊接点的抗扭强度并且能够作为用于进一步的措施的故障报告得到分析处理。

用于确定抗扭强度的、被规定的扭矩的调整例如在轻金属焊接螺柱的情况下可以为5Nm和在由钢材构成的焊接螺柱的情况下可以在8至10Nm之间。当然所述数值仅仅是范例性的。

当然，利用本实用新型的螺柱夹具同样可以对例如铆钉连接、焊接连接、粘接连接、压装连接或捆绑连接（Cinchverbindung）的螺柱固定位置进行固定位置的最大的、螺柱即将裂开前的抗扭强度的测定。

附图说明

下文将借助附图中示出的实施例对本实用新型的其他的有益的细部及作用进一步加以阐述。其中：

图1是螺柱夹具的透视侧视图；

图2是图1所示出的螺柱夹具无导向装置的、沿线B-B的俯视图；

图3沿图1中的线B-B的仰视图；

图4是图1所示出的螺柱夹具连同导向装置的、沿线C-C的俯视图；

图5是图1所示出的螺柱夹具沿线A-A的纵剖视图；

图6和图7是图5所示出的螺柱的细部视图；以及

图8和图9是图6和图7所示出的螺柱的俯视图。

在不同的附图中相同的部件始终标注相同的附图标记，因此对这些部件通常也仅仅进行一次说明。

具体实施方式

图1示出的是螺柱夹具1。图1中示出的螺柱夹具1具有例如，螺柱接受器14，该螺柱接受器与焊接头壳体7（参照图5）连接。焊接头壳体7与未示出的焊接控制系统相连接。通常通过该焊接控制系统提供负载电路、控制电路和气动控制系统。

用于引导可旋转的装置5的导向装置6与焊接头壳体7固定连接。同时，柱状的或销钉状的元件8从导向装置6的底侧伸出插入可旋转的装置5中的槽口9（参照图2）内。槽口9径向地排列在可旋转的装置5的外周上并且分别具有两个止动点10和11，通过这些止动点可以调节可旋转的装置5的位置与设置在其上的卡爪4的位置。

槽口9也可以被称为连杆导轨。如在图2中可以看到的那样，设置有两个槽口9，这些槽口构造得彼此相同并彼此相对地设置。槽口9优选可以具有光滑的内壁，其中在图2中由于制图的原因可以看到似乎分级的形状，该形状当然也是可以存在的。

在图1和图4中示出的位置中，螺柱接受器14处于接触位置中，就是说，卡爪4的触点12与设置在螺柱接受器14上的触点13保持接触。在图1中，触点13例如通过一个共同的环27相互连接，该环具有径向相对的，优选加厚的、用于构造成板状的触点13的支座28。触点13以其自由端部如此地定向，即这些触点仅仅在装置5的旋转位置中能够与卡爪4的触点12接触。因此只有在卡爪4处于锁闭状态时，就是说，螺柱2被夹紧在卡爪4之间时才实现触点12与触点13或环形触点之间的接触位置。

在可旋转的装置5上设置有扭矩机构15，扭矩通过该扭矩机构可以通过驱动轴16从马达3传递到卡爪4上和被夹紧在其内的螺柱2上。

在图1和图4中示出卡爪4位于轻微预紧的打开位置中，其中卡爪4的空心圆筒状的或半圆筒状的纵向部件17和18（参照图1）沿着旋转轴线A-A在打开位置中相对而立。在这个位置中卡爪4最大程度地打开并且可以从这个位置转入能够将螺柱2夹住的轻微预紧的位置中。为此，螺柱2通过未示出的螺柱装载销被插入卡爪4之间。如在图1和图4中可以看出的那样，驱动轴16从附图平面内的上部区域起穿过导向装置6一直延伸到支承在可旋转的装置5上的扭矩机构15为止。

可以在图2的沿图1中的线B-B的俯视图中看到槽口9的以及其用于导向装置6的未示出的、柱状的或销钉状的元件8的止动点10和11的位置和形状，所述元件插入槽口9或穿过这些槽口伸出。止动点10和11界定螺柱夹具1的最大可能的旋转运动。由于在止动点10和11前已经达到最大扭矩，所以在卡爪4锁闭过程中和在施加扭矩过程中这些止动点10和11在理想状态中不被触碰。触点13处于与卡爪4的触点12的接触位置中。同时，在卡爪4将螺柱2夹紧过程中触点12和13保持接触直到卡爪4重新打开。这样卡爪4具有电连接。如果卡爪4锁合的话，就是说如果卡爪4例如夹紧螺柱的话，构成使电路闭合的机械接触。在另一个可能的设计中，由止动点10和11界定的、可旋转的装置5的位置可以用于附加地控制从焊接头壳体7和可旋转的装置5到卡爪4和被夹紧在其中的螺柱2的传导电流，这例如可以是这种情况：最大的扭矩超出由止动点10和11界定的位置以及在止动点10和11界定的位置的区域内在焊接头壳体7与卡爪4之间产生接触位置，其中止动点10和11保持无接触状态。

可以在图3的沿图1中的线B-B的仰视图中看到槽口9的以及其用于导向装置6的所示出的柱状的或销钉状的元件8的止动点10和11的位置和形状，所述元件穿过槽口9伸出。另外，在图3中可以看到可旋转的装置5的底侧上的卡爪4的构造，其半圆筒状的和空心圆筒状的纵向部件17和18在开启位置中彼此相对。

图4在沿图1中的线C-C的俯视图中示出：在与焊接头壳体7固定连接的导向装置6中在扭矩机构15用的、穿过导向装置6延伸到马达3的驱动轴16的区域内构造有槽口19，以便能够使可旋转的装置5连同与其相连接的扭矩机构15一同相对导向装置6旋转。在没有这样的用于驱动轴16的槽口19的情况下，要么在装置5旋转时被驱动轴16卡住，要么驱动轴16在超过一定的扭矩时会折断，总之这会导致螺柱夹具1的功能损失。槽口19如槽口9一样以圆弧轨的形式作为开口置入相关的元件内。因此槽口19用于给予驱动轴16一定的空间。因此槽口19也可以是在可旋转的装置5内围绕驱动轴16的孔或者其他形式的槽口。

从图5中可以看到螺柱夹具1的结构沿图1中的线A-A的截面。在焊接头壳体7上设置有马达3，该马达的驱动轴16穿过导向装置6延伸至扭矩机构15为止，该扭矩机构构造成既用于打开和锁闭卡爪4也用于使可旋转的装置5旋转。

在焊接头壳体7上固定有导向装置6，从该导向装置起两个柱状的或销钉状的元件8延伸穿过可旋转的装置5，装置5和设置在该装置5上的卡爪4在这些元件上沿装置5的旋转方向被导向。

在卡爪4的在附图平面中的下部端部20上构造有用于收纳形式为螺柱2的有棱角法兰的夹紧区域23的开口21。开口21沿纵向方向向上径向（径向变细位置22）变细。在螺柱2利用压缩空气通过未示出的供给软管到达螺柱接受器14之后，螺柱装载销（未示出）立刻使该螺柱2移动穿过卡爪4直到该螺柱2（首先以其底脚25）从这些卡爪中伸出约2/3为止。在这个位置中卡爪4将无螺纹的或有棱角的或有齿的夹紧区域23（螺柱2的底脚区域与头部区域之间的可变成任意形状的螺柱凸缘，该螺柱凸缘提供扭矩作用点以及不会由于夹紧而损伤螺柱螺纹）夹住。由于通过螺柱2的夹紧区域23实施夹紧，所以该夹紧的实现与什么类型的和什么尺寸的螺柱在卡爪4内被夹紧无关。通过将螺柱2夹紧和收纳在卡爪4之间，这个螺柱在旋转轴线A-A上居中地定向，其中旋转轴线A-A同时也是焊接轴。通过这种方式，在将螺柱2定向和焊接在底材上的过程中不会导致出现螺柱2在底材上的倾斜位置。

如已经介绍的那样且如在图4中在本实用新型的螺柱夹具1的一个优选的设计中可以看到的那样，对于焊接所需的传导电流来说，卡爪4处于其夹紧螺柱2的锁闭位置中是绝对必要的，因为否则触点12和13处于非接触状态。就是说：只有在卡爪4处于其锁闭位置中时和在螺柱夹具1的另一个优选的设计中可旋转的装置5处于界定的接触位置中时，焊接电流才能够得以实现。

图6和7示出的是在图5中示出的螺柱2的细部视图，以及在图8和9中示出的是螺柱2的头部24的俯视图。在螺柱2的下端部上构造有底脚25，该底脚以其与螺柱2的螺纹部分相反的面与底材焊接在一起并且这样构成相对底材的焊接面和接触面。在底脚的上方，即螺柱2的与焊接面和接触面相反的部分，构造有具有螺纹26的螺纹区域。螺纹26用于在底材上安装附件。在螺柱2的上端部上，即在螺柱2的头部24上构造有夹紧区域23，该夹紧区域位于螺纹区域上方并且其直径小于螺纹区域的或螺纹26的直径。当然夹紧区域23也可以构造在螺柱2的螺纹区域中或下方。这个设计会需要卡爪4变动。如从图6和图7以及图8和图9中的螺柱2的俯视图中可以看到的那样，夹紧区域23构造成有齿的或有细槽的（图6和图8）或者形状为正方形、三角形或六角形的有棱角的（图7和图9），其中夹紧区域23的外棱角处于螺柱2的螺纹26的直径以内。在夹紧区域23的不同设计中，通过卡爪4直到其锁闭位置为止的移动行程可以自动获得被夹紧在卡爪4之间的夹紧区域的形状或大小，并且由此给出关于螺柱2的类型和种类的情况。

本实用新型的螺柱夹具的工作原理现例举如下（图1至图5）：

螺柱夹具1的卡爪4在工序开始时锁闭，其中卡爪彼此接触。在这种情况下，卡爪4通过马达3以微弱的力保持锁闭状态，因此它们还可以松开以适宜于夹持螺柱2。

在螺柱2利用压缩空气通过供给软管到达螺柱接受器14之后，螺柱装载销（未示出）立刻使该螺柱2移动穿过卡爪4直到该螺柱2（首先以其底脚25）从这些卡爪4中伸出约2/3为止。卡爪4现在仅仅夹住螺柱2的无螺纹的或有棱角的或有齿的夹紧区域23（可变成任意形状的螺柱凸缘，该螺柱凸缘提供扭矩作用点以及不会由于夹紧而损伤螺柱螺纹）。然后卡爪4被马达3置入其将螺柱2夹紧的锁闭位置中。在这种情况下，为了使卡爪4锁闭，由马达3施加的力大于为了必要地测试扭矩而施加的力。在使用步进马达的情况下，通过马达3的转数或步进数测定卡爪4直到螺柱2被夹紧为止的移动行程，即卡爪4彼此之间的间距，并且提供关于螺柱2的类型和种类的情况。如果触点12和13彼此进入接触状态的话，电流通过可旋转的装置5流向卡爪4，该电流受焊接控制系统控制，该焊接控制系统与螺柱接受器14相连接。与此同时所有的金属部件获得正极性（直流）并且导向装置6同时保持完全绝缘。螺柱夹具1的不用于夹紧或焊接过程的电流流动的其他的移动部件要么同样绝缘，要么阻抗配置得特别低，以防止非预期的电流和由此防止移动部件之间的非预期的、可能的焊接连接。

实施众所周知的螺柱焊接方法（接触阶段（Kontaktphase）、升高和预加电流阶段（Hub-und Vorstromphase）、焊接阶段（Schweissphase）、浸润阶段（Eintauchphase））。在焊接之后，即在一定的时延后，为了保障制成的焊接连接获得必要的强度特性，仍然处于锁闭位置中的卡爪4由可旋转的装置5借助马达3旋转，通过这种方式在螺柱2与底材的焊接点上形成一个事先规定的、对于焊接连接重要的扭矩。更加确切地说，通过张紧的卡爪4可旋转的装置5被锁闭，因此这个装置能够围绕其垂直轴旋转。在这种情况下，间接地通过马达3的电流消耗测定扭矩，直到达到事先规定的扭矩为止。这样还可以通过马达3借助独立的控制系统或者与马达3相连接的扭矩传动为每个螺柱2调整个别的、必要的扭矩。如果焊接连接承受得住所施加的、事先规定的扭矩，便可以利用正确定向的螺柱开始进行规定的螺柱焊接连接。

附图标记列表

1  本实用新型的螺柱夹具

2  螺柱

3  卡爪和装置用的马达

4  卡爪

5  可旋转的装置

6  可旋转装置用的导向装置

7  焊接头壳体

8  柱状的或销钉状的元件

9  装置5内的槽口

10 柱状的或销钉状的元件用的止动点（接触位置）

11 柱状的或销钉状的元件用的止动点（非接触位置）

12 卡爪的触点

13 螺柱接受器的凸缘上的触点

14 螺柱接受器

15 扭矩机构

16 驱动轴

17 卡爪的空心圆筒状的和半圆筒状的纵向部件

18 卡爪的空心圆筒状的和半圆筒状的纵向部件

19 驱动轴用的导向装置内的槽口

20 卡爪的下端部

21 用于收纳螺柱的夹紧区域23的卡爪内的开口

22 卡爪的径向变细的位置

23 螺柱的夹紧区域

24 螺柱的头部

25 螺柱的底脚

26 螺柱的螺纹

27 环

28 支座

Claims (7)

1.一种用于使螺柱（2）在底材上定向和用于检测与底材材料配合地连接的螺柱（2）的强度的螺柱夹具（1），其包括至少两个借助至少一个马达（3）可锁闭的和可打开的、用于接纳和释放以及用于夹紧所述螺柱（2）的卡爪（4），其特征在于：所述卡爪（4）围绕旋转轴线设置在借助所述马达（3）可旋转地支承的装置（5）上，并且所述螺柱（2）能够在所述装置（5）的旋转轴线上居中地定向在底材上。

2.根据权利要求1所述的螺柱夹具（1），其特征在于：通过使所述装置（5）和所述卡爪（4）旋转能够将扭矩传递到被夹紧在所述卡爪（4）之间的和与底材材料配合地连接的螺柱（2）上。

3.根据权利要求1或2所述的螺柱夹具（1），其特征在于：可旋转的所述装置（5）借助导向装置（6）沿旋转方向被导向。

4.根据权利要求1或2所述的螺柱夹具（1），其特征在于：在所述装置（5）的旋转方向内的至少一个位置中电流从焊接头壳体（7）通过所述装置（5）流向所述卡爪（4）。

5.根据权利要求1或2所述的螺柱夹具（1），其特征在于：能够通过所述马达（3）的转数计算出所述螺柱（2）的大小和类型，所述马达转数是从起始位置到所述螺柱（2）夹紧为止为了锁闭所述卡爪（4）所需要的马达转数。

6.一种螺柱（2），其包括头部（24）和底脚（25）以及至少部分地构造在所述头部（24）与所述底脚（25）之间的螺纹（26），用于根据前述权利要求中任意一项所述的螺柱夹具（1），其特征在于：在所述头部（24）与所述底脚（25）之间作为对所述螺纹（26）的补充构造有至少一个夹紧区域（23）。

7.根据权利要求6所述的螺柱（2），其特征在于：所述夹紧区域（23）构造成有齿的、有细槽的和/或有棱角的，并且在直径方面构造得小于螺纹区域。