CN204934849U - 压焊装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种压焊装置，包括塑化装置(9)、具有进给轴线(8)的镦锻装置(10)以及用于待焊接的构件(2，3)的保持器(12)和机架(20)，其特征在于，所述压焊装置(1)具有集成的分离装置(6)，所述分离装置被设计用于使构件(2)与在所述压焊装置(1)中沿输送轴线(5)输送的备件(21)分离。本实用新型的压焊装置能够以更好的机器负荷和更高的质量实现更快的压焊过程。

Description

压焊装置

技术领域

本实用新型涉及一种压焊装置。

背景技术

压焊装置在实践中是公知的，例如，其被设计为摩擦焊接装置或具有旋转磁运动的电弧的焊接装置。这种压焊装置包括塑化装置(Plastizierungseinrichtung)和镦锻装置(Staucheinrichtung)以及用于待焊接的构件的保持器。此外还具有机架。在实践中，在压焊装置之外对待焊接构件进行预处理，并例如逐件地锯掉长的棒形材料，然后手动地或通过输送装置输送给压焊装置并装在所述保持器的至少一个构件接收部中。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种更好的压焊技术。

本实用新型通过本文中所提出的特征来实现该目的。

具体而言，本实用新型提出一种压焊装置，包括塑化装置、具有进给轴线的镦锻装置、用于待焊接的构件的保持器、以及机架，其特征在于，所述压焊装置具有集成的分离装置，所述分离装置是被设计为使构件与在所述压焊装置中沿输送轴线输送的备件分离的装置。

优选地，所述分离装置是被设计为使所述构件在压焊之前与所输送的备件分离的装置。

优选地，所述分离装置是以无切屑分离过程工作的装置。

优选地，所述分离装置被设计为剪切或冲压装置。

优选地，所述分离装置被设置在所述机架上。

优选地，所述分离装置能沿所述进给轴线运动地、特别是位移地被支承在所述机架上。

优选地，所述分离装置被设置在所述压焊装置的镦锻头与机头之间。

优选地，所述进给轴线延伸穿过所述分离装置。

优选地，所述输送轴线相对于所述进给轴线平行地设置。

优选地，所述分离装置是被设计为使所述构件在所述进给轴线旁边被分离并随后在所述进给轴线上被定位的装置。

优选地，所述分离装置是被所述镦锻装置加载用以进行镦锻的装置。

优选地，所述保持器具有用于彼此待焊接的构件的头部侧构件接收部和镦锻侧构件接收部，其中，所述镦锻侧构件接收部被设置在所述分离装置上。

优选地，所述分离装置具有分离工具，所述分离工具具有用于所述构件和所述备件的保持装置，其中，用于所述构件的所述保持装置在平行的镦锻和输送轴线之间能够横向运动，特别是能够横向位移。

优选地，所述分离工具具有用于所述构件的保持装置的驱动器(31)和导引件。

优选地，所述保持装置沿所述进给轴线的方向相接触地相继设置，并且在所述保持装置之间具有剪切棱。

优选地，所述保持装置具有夹板和夹紧驱动器。

优选地，所述分离工具设置在工具架上，所述工具架借助于轴承能位移地被支承在所述机架上。

优选地，所述分离装置具有用于所述工具架和/或所述分离工具的返回装置。

优选地，所述压焊装置具有用于所述备件的构件输送装置。

优选地，所述压焊装置被设计为摩擦焊接装置。

根据本实用新型的压焊技术、也就是压焊装置和相关工艺具有很多优点。另一方面，根据本实用新型的压焊技术能够以更好的机器负荷和更高的质量实现更快的压焊过程。另外还可以降低空间要求和建设成本并且节省资源以及削减垃圾。

集成在压焊装置上的分离装置使分离过程能够直接在压焊装置上进行并邻近焊接处理所在的处理区域。优选为棒状的备件(Vorratsteil)可以直接被输送入压焊装置中并用于分离过程。这种输送可以沿着相对于镦锻装置的进给轴线平行设置的输送轴线来进行。进给轴线也被称为镦锻轴线或处理轴线(Prozessachse)。这些轴线可以是紧密毗邻的，由此可以节省空间和建设成本。

通过分离装置使构件优选在压焊之前与所输送的备件分离。这种分离可以以无切屑的分离过程进行。这种分离过程可以优选被设计为剪切过程或冲压过程，并配有与之相匹配的剪切装置或冲压装置。替代地还有其它的无切屑过程，例如利用高能量束进行的喷射切割、腐蚀等等。当能够去除压焊装置的切屑以及由此带来的污染和干扰时，在压焊装置内部、在机架区域中实施分离过程是特别有利的。此外有利的是，优选的剪切或冲压过程将只产生很少的热量或不产生热量。这特别适合于棒状的实心材料，可选地在相应的防护措施下还可以用于管状材料。

将分离装置设置在机架上并优选沿进给轴线运动地、特别是位移地支承在那里，对于将分离过程整合在压焊过程中并进行相应的设备集成是有利的。

分离装置可以设置在由镦锻装置加载的镦锻头与机头之间。此外，分离装置还可以在压焊过程中由镦锻装置加载，以实现进给、特别是镦锻。在此，分离装置可以与被分离的构件一起沿着处理轴线或进给轴线运动。返回装置可以在压焊之后使分离装置再次回到限定的初始位置中，用于备件的下一个周期和输送行程。

此外，分离装置使构件在进给轴线旁边被分离然后定位在进给轴线之上或之中，是有利的。分离装置可以被用于分离和定位两个过程。这对于剪切或冲压过程是特别有利的。在此，可以使用驱动器，用于带有待分离构件并定位该构件的保持装置的剪切或冲压运动。此外有利地，设置分离工具具有相应设计的用于构件和备件的保持装置，其中，通过保持装置一方面可以执行相对于镦锻轴线和输送轴线横向方向的剪切或冲压运动，另一方面还可以在压焊过程中沿着进给轴线传递镦锻力。

本实用新型的其他优选的实施方式在下文中给出。

附图说明

在附图中示例并示意性地示出了本实用新型。其中：

图1和图2示出了压焊装置的立体图，该压焊装置具有用于待焊接的构件的、集成的分离装置，

图3示出了如图2所示细节部分III的放大详图，

图4示出了分离装置的立体图，

图5示出了分离装置的按照图4的箭头V所示的轴向端面图，和

图6示出了分离装置的按照图5中的切割线VI-VI的水平截面图。

其中，附图标记说明如下：

1压焊装置，摩擦焊接装置

2构件

3棒状构件

4构件输送装置

5输送轴线

6分离装置，剪切装置

7定位装置

8进给轴线，处理轴线，纵轴线

9塑化装置

10镦锻装置

11摩擦装置

12构件保持器

13机头

14主轴驱动器

15头部侧构件接收部

16镦锻侧构件接收部

17镦锻驱动器

18镦锻头

19支承件

20机架

21备件，棒

22进给装置

23分离工具，剪切工具

24工具架，滑动座架

25轴承，滑动轴承

26相对位置固定的保持装置，夹紧装置

27可行进的保持装置，夹紧装置

28导引件

29剪切棱(Scherkante，剪切刃)

30剪切方向

31驱动器，分离驱动器

32定位驱动器

33夹紧驱动器，缸体

34夹紧驱动器，缸体

35固定的夹板，支撑板(Stützbacke)

36运动的夹板

37固定的夹板，支撑板

38运动的夹板

39接收槽

40基座

41下部结构

42构件突出部

43返回装置

44检测装置，测距仪

具体实施方式

本实用新型涉及一种压焊装置1和一种压焊方法。

图1和图2以立体图示出了压焊装置1。该压焊装置用于两个或多个构件2沿处理或进给轴线8的焊接，该压焊装置具有塑化装置9、镦锻装置10以及用于待焊接构件2、3的保持器12。压焊装置1还包括机架20和集成的分离装置6。处理或进给轴线8可以沿压焊装置1的纵轴线延伸。

压焊装置1具有机头13和镦锻头18，它们沿处理或进给轴线8彼此相对运动。在该示出的实施例中，机头13固定地设置在机架20的端部区域中。镦锻头18被设计为镦锻冲头，其由被固定地设置并支承在另一机架端部上的镦锻驱动器17加载。镦锻驱动器17沿进给轴线8起作用，并具有例如液压缸。镦锻驱动器借助于轭状的支承件19被支承并固定在机架20上。

在所示出的实施例中，压焊装置1被设计为摩擦焊接装置。为了该目的，塑化装置9具有摩擦装置11，用于使待焊接的构件2、3首先在轴向摩擦压力下彼此相对运动、优选围绕进给轴线8转动，并在接触区域熔化之后沿进给轴线8被镦锻。在摩擦和随后镦锻时的这种进给借助于镦锻驱动器17进行。固定的机头13具有包括主轴的主轴箱(Spindelstock)，该主轴直接由电动的主轴驱动器14驱动或者借助皮带传动装置而围绕处理轴线8旋转地被驱动。主轴驱动器14还可以具有制动器。

保持器12具有构件接收部15、16，用于分别接收一个构件2、3。头部侧构件接收部15设置在机头13上，特别是设置在机头的主轴的端部上。该头部侧构件接收部例如可以设计为夹盘。镦锻侧构件接收部16设置在分离装置6上。

待焊接的构件2、3可以是任意的类型和大小。它们优选由金属制成。替代地还可以是其他的原料。构件2、3可以由相同或不同的原料制成。

镦锻侧的构件2优选为直的棒状或销状，并以构件的纵轴线沿处理或进给轴线8的方向对齐。该镦锻侧的构件可以由实心材料制成。该实心材料可以例如具有圆形的横截面形状。替代地，该横截面形状可以是棱柱形、椭圆形或其他任何形状。在另一变型中，也可以是管状材料。

图6中示出了另一个保持在头部侧的构件3。该构件可以具有任何适用于压焊的造型，该造型还可以与镦锻侧的构件2的形状有所不同。在当前情况下，该构件为平的构件，特别是较小的板状件，棒状或销状的构件2被对接地(stumpf)压焊在该构件上。

由连接的构件2、3构成的焊接件例如可以是具有电动机的车辆的电池触点(Batteriekontakt)。为此，构件2、3由导电原料制成，例如，铜和铝或其合金。

分离装置6是压焊装置1的一个组成部分，并被设计用于在压焊装置1内部使棒状的构件2与备件21分离。备件21沿输送轴线5以适当的方式被输送到压焊装置1中，特别是被计时地前移。为此，压焊装置1可具有被示意性示出的构件输送装置4，该构件输送装置具有用于棒状备件21的导引装置和(未示出的)进给装置22。进给装置22在这些处理暂停期间沿输送方向分别将备件21输送被分离的构件2的长度。

在所示出的实施例中，构件2在压焊之前与所输送的备件21分离。该分离过程可以任何合适的方式进行。优选地，分离装置6以无切屑的分离过程来工作。该分离过程在所示出的实施方式中为剪切过程或冲压过程。该分离装置按照结构和功能被设计为剪切或冲压装置。

优选将分离装置6设置在机架20上。特别地，分离装置沿进给轴线8运动地被支承在机架20上。这优选是可位移的支承，该支承替代地可以设计为其他的方式，例如枢转支承等。

分离装置6设置在机头13与镦锻头18之间。进给轴线8延伸穿过分离装置6。输送轴线5平行于进给轴线8，并优选在与进给轴线大致相等的高度上侧向移位地设置。图4至图6示出了分离装置6的细节。

在所示出的实施方式中，分离装置被设计用于使构件2在进给轴线8的旁边分离，并随后被定位在进给轴线8之上或之中，以便构件之后能够沿进给轴线8被前移并被压焊。由于轴线5、8的平行位置，已分离的构件2同样也具有相对于机头13上的另一构件3的其他正确的、优选呈直角的对齐。

在该设计方案中，镦锻侧构件接收部16设置在分离装置6上。此外，分离装置6在压焊过程中用于已分离的构件2的摩擦和镦锻进给，并由镦锻装置10加载。

在所示出的实施例中，分离装置6不仅负责构件2的分离，还负责构件的正确焊接的定位。这在设计为剪切或冲压装置时可以在一个进程中并以共同的行程运动(Hubbewegung，往复直线运动)进行。为此，分离装置6包含定位装置7的功能。

在另一未示出的实施方式中，分离和定位进程可以彼此分开。在这种情况下，分离装置6具有单独的定位装置7和单独的定位驱动器32。

在所示出的实施例中，分离装置6具有：分离工具23，其包括用于待分离的构件2的保持装置26、27；和备件21。分离工具23设置在工具架24上，该工具架借助轴承25、特别是滑动或滚子轴承可位移地被支承在机架20上。

用于构件2的保持装置27在平行的镦锻轴线与输送轴线5、8之间横向运动，特别是横向位移。分离工具23具有用于保持装置27的导引件28和驱动器31。该导引件例如可以是线性滑动导引件。

保持装置26、27沿进给轴线8的方向互相接触地相继设置，并在它们之间具有剪切棱29。通过保持装置26、27沿剪切方向30以相对于轴线5、8横向取向的相对运动，收纳在保持装置27中的构件段(Bauteilstück，构件块)在剪切棱29上与固定在保持装置26中的备件21分离并形成构件2。在这种优选为线性的剪切运动中，分离出的构件2可通过保持装置27在行程结束时被定位在进给轴线8之上或之中。通过保持装置26、27沿进给轴线8的方向上的轴向接触，还可以传输由镦锻驱动器17所施加的进给力，并使已分离的构件2相应地轴向运动且受到按压以实现摩擦以及然后被镦锻。

分离装置6及其组成部分、特别是保持装置26、27可以不同的方式构成。在优选实施方式中，保持装置26、27被设计为夹紧装置，用于侧向地夹紧备件21和待分离的构件2。待分离的构件2轴向伸出超过保持装置27一小块。由此形成构件突出部42，其考虑到了焊接缩短或烧损。

保持装置26、27分别具有夹板35-38和夹紧驱动器34、33。夹板35-38在其各自的内侧或夹紧侧具有与备件21或构件2相匹配的轴向接收槽39。优选成对设置的夹板35-38沿相对于轴线5、8的横向方向彼此相对运动。

保持装置26、27的固定的夹板35、37分别设置在基座40上。其他的可运动的夹板36、38与各自的夹紧驱动器33、34相连接，夹紧驱动器同样被设置并固定在基座40上。固定的夹板35、37和各自的基座40可以一件式地构成。

相对位置固定的保持装置26利用其基座40被设置在下部结构41上，该下部结构可以安装在工具架24上。可行进的保持装置27利用其基座40被设置在导引件28上并可位移地被支承在此。导引件28设置在下部结构41上。分离工具23具有被支承在下部结构41上的驱动器31，该驱动器使保持装置27相对于轴线5、8横向地线性运动，以实现分离和定位。驱动器31具有分离和定位驱动器32的双重功能。在所示出的实施例中，该驱动器起到牵拉的作用或在可行进的保持装置27上施加牵引力，在此，该驱动器的驱动元件与固定的夹板37或基座40相连接。

夹紧驱动器33、34和驱动器31可以在结构上被设计为任何合适的形式，例如被设计为气动或液压缸、电动主轴驱动器等等。其驱动元件可以例如被设计为活塞杆或主轴。它们是可控的，并且可以与压焊装置1的控制器相连接。

如图4至图6所示，保持装置26、27基本上设置在相同的高度上。在图6中，备件21和待分离的构件2的初始输送位置以实线示出，而在分离、特别是剪切之后在进给轴线8之上或之中所占据的正确焊接的位置以虚线表示。图6还以虚线示图示出了另一构件3和头部侧构件接收部15的一部分以及镦锻头18。处理或进给轴线8贯穿两个保持装置26、27。

镦锻头18在驶出位置上作用于相对位置固定的保持装置26，在此，这种运动和力通过所述接触传递到可行进的保持装置27和由此构成的构件接收部16上。在进给运动中，整个分离工具23和工具架24被一起带动并线性行进。通过镦锻头18或镦锻驱动器17的进给运动，被分离出的构件2以轴向构件突出部42来接近另一构件3并产生摩擦接触。在转动的构件3上发生磨擦(Anreibens)期间，已分离的构件2相应于构件2、3的接触区域的塑化被轴向前移，并最终通过增加的轴向力被镦锻。构件3的旋转可以在镦锻行程之前或期间终止。在图6中以箭头给出了进给运动和旋转运动。

在结束焊接之后，焊接件在构件接收部15、16打开之后卸载，驱动器31又使可行进的保持装置27运动回到在图4至图6中示出的初始位置，在该初始位置上，保持装置26、27以其夹板35-38和接收槽39对准输送轴线5的方向。

返回装置43使分离装置6、特别是分离工具23从前移的镦锻位置轴向回到初始位置。然后，在打开的保持装置26、27中，优选可控的进给装置22使备件21再次以在下一个周期中待分离的构件2的所限定的尺寸前移。进给距离与被分离的构件在压焊之前的期望的长度相符。该进给距离可以通过可调的止挡件和/或检测距离的传感器来控制或调整。在保持装置26、27闭合之后，重新开始新的周期，包括分离、定位和压焊。

压焊过程中的进给运动和镦锻驱动器17以及用于主轴转动的主轴驱动器14由机器控制器控制，该机器控制器具有在图1和图2中示出的操纵终端。示意性示出的检测装置44一方面可以记录进给距离。在此，该检测装置例如被设计为位于机架20上的测距仪，并与工具架24一起起作用。此外，检测装置44可以具有传感器，用于在顶锻装置10上、特别是在镦锻驱动器17上检测力。

头部侧的构件3的装载和卸载是手动进行的。替代地，可以设有装载装置，该装载装置例如可以由多轴工业机器人构成，并且该装载装置还可以在需要时卸载由连接的构件2、3构成的焊接件。以备件21装载构件输送装置4同样可以手动或自动地完成。

所示出和描述的实施方式可以具有各种各样的变型。特别地，本实施例和上述变型的特征可以适当的方式相互组合并且有可能互换。

关于压焊装置1也可以存在变型。代替所示出的用于主轴和构件3的电动转动驱动器14，摩擦焊接装置1可以具有摆动载荷驱动器。

另外，所示出的摩擦焊接装置1的组件可以修改。例如，机头13可以被可轴向运动地支承在机架20上，在此，镦锻头18固定地设置，而镦锻驱动器17位于机器箱(Maschinenstock)，例如机头13上并随动行进。镦锻驱动器17在这种情况下用作牵引驱动器，并沿处理或进给轴线8的方向相对于相对位置固定的镦锻头18牵拉机头13，以实现进给和镦锻。

压焊装置1还可以被设计为单头机或双头机。图1至图3示出了单头机。

在另一种变型中，压焊装置1可以通过旋转磁运动的电弧工作，电弧在加载有电压的构件2、3之间被点燃并随后由磁场影响旋转地被驱动。为了点燃电弧，构件2、3通过镦锻驱动器17的相应的轴向运动首先进行触碰式接触，然后再分开一段。在利用磁运动的电弧进行压焊的过程中，这些轴向构件边缘由于电弧的热输入而熔化，然后通过镦锻行程由轴向力导致接触并焊接。这种压焊方法特别适合于管状的构件2、3。

对于分离过程和分离装置6也存在各种变型。带有切屑的分离尽管不是优选的。但并不排除带有切屑的分离。

Claims (24)

1.一种压焊装置，包括塑化装置(9)、具有进给轴线(8)的镦锻装置(10)、用于待焊接的构件(2，3)的保持器(12)、以及机架(20)，其特征在于，所述压焊装置(1)具有集成的分离装置(6)，所述分离装置是被设计为使构件(2)与在所述压焊装置(1)中沿输送轴线(5)输送的备件(21)分离的装置。

2.如权利要求1所述的压焊装置，其特征在于，所述分离装置(6)是被设计为使所述构件(2)在压焊之前与所输送的备件(21)分离的装置。

3.如权利要求2所述的压焊装置，其特征在于，所述分离装置(6)是以无切屑分离过程工作的装置。

4.如权利要求2或3所述的压焊装置，其特征在于，所述分离装置(6)被设计为剪切或冲压装置。

5.如权利要求1所述的压焊装置，其特征在于，所述分离装置(6)被设置在所述机架(20)上。

6.如权利要求1所述的压焊装置，其特征在于，所述分离装置(6)能沿所述进给轴线(8)运动地被支承在所述机架(20)上。

7.如权利要求6所述的压焊装置，其特征在于，所述分离装置(6)能沿所述进给轴线(8)位移地被支承在所述机架(20)上。

8.如权利要求1所述的压焊装置，其特征在于，所述分离装置(6)被设置在所述压焊装置(1)的镦锻头(18)与机头(13)之间。

9.如权利要求1所述的压焊装置，其特征在于，所述进给轴线(8)延伸穿过所述分离装置(6)。

10.如权利要求1所述的压焊装置，其特征在于，所述输送轴线(5)相对于所述进给轴线(8)平行地设置。

11.如权利要求1所述的压焊装置，其特征在于，所述分离装置(6)是被设计为使所述构件(2)在所述进给轴线(8)旁边被分离并随后在所述进给轴线(8)上被定位的装置。

12.如权利要求1所述的压焊装置，其特征在于，所述分离装置(6)是被所述镦锻装置(10)加载用以进行镦锻的装置。

13.如权利要求1所述的压焊装置，其特征在于，所述保持器(12)具有用于彼此待焊接的构件(2，3)的头部侧构件接收部(15)和镦锻侧构件接收部(16)，其中，所述镦锻侧构件接收部(16)被设置在所述分离装置(6)上。

14.如权利要求1所述的压焊装置，其特征在于，所述分离装置(6)具有分离工具(23)，所述分离工具具有用于所述构件(2)和所述备件(21)的保持装置(26，27)，其中，用于所述构件(2)的所述保持装置(27)在平行的镦锻和输送轴线(5，8)之间能够横向运动。

15.如权利要求14所述的压焊装置，其特征在于，所述保持装置(27)在平行的镦锻和输送轴线(5，8)之间能够横向位移。

16.如权利要求14所述的压焊装置，其特征在于，所述分离工具(23)具有用于所述构件(2)的保持装置(27)的驱动器(31)和导引件(28)。

17.如权利要求14所述的压焊装置，其特征在于，所述保持装置(26，27)沿所述进给轴线(8)的方向相接触地相继设置，并且在所述保持装置之间具有剪切棱(29)。

18.如权利要求16所述的压焊装置，其特征在于，所述保持装置(26，27)沿所述进给轴线(8)的方向相接触地相继设置，并且在所述保持装置之间具有剪切棱(29)。

19.如权利要求14至18中任一项所述的压焊装置，其特征在于，所述保持装置(26，27)具有夹板(35-38)和夹紧驱动器(33，34)。

20.如权利要求14至18中任一项所述的压焊装置，其特征在于，所述分离工具(23)设置在工具架(24)上，所述工具架借助于轴承(25)能位移地被支承在所述机架(20)上。

21.如权利要求14所述的压焊装置，其特征在于，所述分离装置(6)具有用于所述工具架(24)和/或所述分离工具(23)的返回装置(43)。

22.如权利要求20所述的压焊装置，其特征在于，所述分离装置(6)具有用于所述工具架(24)和/或所述分离工具(23)的返回装置(43)。

23.如权利要求1所述的压焊装置，其特征在于，所述压焊装置(1)具有用于所述备件(21)的构件输送装置(4)。

24.如权利要求1所述的压焊装置，其特征在于，所述压焊装置(1)被设计为摩擦焊接装置。