JP7025431B2 - 要素を構成要素に接合するための方法及び装置 - Google Patents
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Description
第1の接合面を第2の接合面の点火先端に隣接して配置し、パイロット電流をオンにし、
接合要素を構成要素から持ち上げて遠ざけ、
第1の接合面及び第2の接合面が溶融し始めるように、アークを通して溶接電流を流し、
接合要素を構成要素上に下ろし、ここで第1及び第2の接合面の溶融部が混和し、
溶接電流をオフにして、溶融部全体が固化して接合要素と構成要素とを接合させる
ことを含む。
12:接合ヘッド
14:ロボット
16:アーム
18:キャリッジ
20:接合軸
22:保持装置
24:接合要素
26:第1の接合面
28:構成要素
30:第2の接合面
32:コーティング
34:洗浄装置
34-1:プラズマガス洗浄装置
34-2:スノージェット洗浄装置
34-3:TIGアーク洗浄装置
36:長手方向軸
38:記録装置
40、40’:タングステン電極
42:アノード
44:中間空間
45:プラズマガス
46:プラズマガスノズル
48:プラズマアーク
49:プラズマ
50:冷却装置
52、52’:不活性ガススリーブ
54:不活性ガス
56:点火先端
60:ガス
62:圧縮空気
64:スノージェットノズル
66:雪又は氷晶
70:TIGアーク
74:円を描く経路
80:モータ
82:インタフェース
84:回転方向
86:変位測定装置
Claims (15)
- 特にスタッド溶接又はスタッド接着のための、接合要素(24)を構成要素(28)に接合するための方法であって、
第1の接合面(26)を含む接合要素(24)を準備し、第2の接合面(30)を含む構成要素(28)を準備するステップと、
前記第1及び第2の接合面(26;30)を調製するステップと、
前記接合要素(24)が前記構成要素(28)に接合される接合プロセスを実行するステップと、
を含み、
前記調製するステップが、前記第1及び第2の接合面(26;30)を洗浄するための、TIGアーク洗浄法、プラズマガス洗浄法、及びスノージェット洗浄法のうち少なくとも1つの洗浄法を含むことを特徴とする方法。 - 前記プラズマガス洗浄法は、タングステン電極(40)と前記タングステン電極(40)を囲むアノード(42)との間に非移送アーク(48)を発生させることを含み、前記非移送アーク(48)は、プラズマガス(45)を用いたときにプラズマ(49)を発生させ、前記プラズマ(49)は、前記第1の接合面(26)上に向けられることを特徴とする、請求項1に記載の接合方法。
- 前記プラズマガス(45)は、圧力下で前記タングステン電極(40)と前記アノード(42)との間の中間空間(44)の中へ送られ、前記プラズマ(49)は、前記中間空間(44)から前記第1の接合面(26)に向かって放出されることを特徴とする、請求項2に記載の接合方法。
- 前記アノード(42)は、前記プラズマガスの放出方向の向きで下流側に配置されたプラズマガスノズル(46)に接続され、前記ノズルは、前記中間空間(44)から出る前記プラズマガス(49)を集束することを特徴とする、請求項3に記載の接合方法。
- 前記洗浄ステップ中に前記プラズマガスノズル(46)と前記第1及び第2の接合面(26;30)との間で2mmから25mmの範囲の距離が調整され、及び/又は、前記プラズマガスノズル(46)のノズル直径(DD)と、前記洗浄ステップ中の前記プラズマガスノズル(46)と前記接合面(26;30)との間の距離(A)との比は、1:4から1:1の範囲であり、及び/又は、前記アノード(42)及び/又は前記アノード(42)に接続された前記プラズマガスノズル(46)は、冷却装置によって冷却されることを特徴とする、請求項4に記載の接合方法。
- 5ボルトから400ボルトの範囲の電圧(U)を前記タングステン電極(40)と前記アノード(42)との間に印加して前記プラズマ(49)を発生させ、及び/又は、10キロアンペアから300キロアンペアの範囲の電流(I)が前記タングステン電極(40)と前記アノード(42)との間に流れて前記プラズマ(49)を発生させることを特徴とする、請求項2~請求項5のいずれかに記載の接合方法。
- 前記接合面(26;30)上に点火先端(56)を生成するステップをさらに含み、前記プラズマ(49)を用いて前記点火先端を生成する、請求項2~請求項6のいずれかに記載の接合方法。
- 前記プラズマ(49)を用いて前記第1及び第2の接合面(26;30)を局所的に溶融し、前記点火先端を形成することを特徴とする、請求項7に記載の接合方法。
- 前記点火先端(56)が前記第2の接合面(30)上に設けられることを特徴とする、請求項7又は請求項8に記載の接合方法。
- 前記接合要素(24)はドローンアーク点火によるアーク溶接を通じて前記構成要素(28)に接合され、前記接合プロセスは、
前記第1の接合面(26)を前記第2の接合面の前記点火先端に隣接して配置し、パイロット電流をオンにし、
前記接合要素(24)を前記構成要素(28)から持ち上げて遠ざけ、
前記第1の接合面(26)及び第2の接合面(30)が溶融し始めるように、前記アークを通して溶接電流を流し、
前記接合要素(24)を前記構成要素(28)上に下ろし、ここで前記第1及び第2の接合面(26、30)の溶融部が混和し、
前記溶接電流をオフにして、前記溶融部全体が固化して、前記接合要素(24)と前記構成要素(28)とを接合させる
ことを含むことを特徴とする、請求項7~請求項9のいずれかに記載の接合方法。 - 前記スノージェット洗浄法は、ガス(60)を圧縮し、圧縮されたガス(60)をスノージェットノズル(64)を通して解放して、前記接合面(26;30)上に向けられる雪又は氷晶(66)を生成させることを含むことを特徴とする、請求項1~請求項10のいずれかに記載の接合方法。
- 前記雪又は氷晶(66)は、圧縮空気(62)によって加速され、前記接合面(26;30)上に向けられることを特徴とする、請求項11に記載の接合方法。
- 前記洗浄ステップ中に前記スノージェットノズル(64)と前記接合面(26;30)との間で3mmから150mmの範囲の距離(A)が調整され、及び/又は、前記スノージェットノズル(64)は、洗浄ステップ中に前記接合面(26;30)に対して30°から85°の範囲の角度(α)に方向付けられ、及び/又は、前記スノージェットノズル(64)のノズル直径(DD’)と、前記スノージェットノズル(64)と前記接合面(26;30)との間の距離(A)との間の比は、1:2から1:50の範囲であり、及び/又は、前記スノージェット洗浄ステップ後に圧縮空気(62)を前記接合面(26;30)上に吹き付けて前記接合面(26;30)上の凝結を低減することを特徴とする、請求項11又は請求項12に記載の接合方法。
- 特に請求項1~請求項13のいずれかによる方法を実行するための、接合要素(24)を構成要素(28)に接合するための接合装置であって、
前記接合要素(24)を接合軸(20)に沿って構成要素(28)に対して移動させることができる、接合要素(24)のための保持装置(22)を含む接合ヘッド(12)と、
前記構成要素(28)の接合面(30)上、及び/又は前記接合要素(24)の接合面(26)上で洗浄プロセスを実行する洗浄装置(34)と、
を含み、
前記洗浄装置(34)が、TIGアーク洗浄装置(34-3)、プラズマガス洗浄装置(34-1)、及び/又はスノージェット洗浄装置(34-2)を含むことを特徴とする、接合装置。 - 前記洗浄装置は、プラズマガス洗浄装置(34-1)を含み、前記洗浄装置は、前記接合面(26、30)上に点火先端(56)を生成するために、前記洗浄プロセスの後又はプロセス中に前記接合面(26;30)の領域を溶融するようになっていることを特徴とする、請求項14に記載の接合装置。
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