具有用于检测端面侧的焊接区域上的表面特性、径跳和/或端跳的非接触式测量的测量器 ...的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及具有如方法和装置独立权利要求的前序部分所述特征的一种压焊装 置、特别是一种摩擦焊接装置和一种压焊方法。
【背景技术】
[0002] 专利文献DE 29922424 Ul和DE 29922396 Ul提出了 一种这样的摩擦焊接 装置。该摩擦焊接装置具有用于在成对的工件部件之间建立焊接连接的塑化装置 (Plastizierungseinrichtung)和顶锻装置（Staucheinrichtung)。通过在压力下实现 的端面侧接触和转动摩擦，使得这些工件部件在其焊接区域上被塑化并随后在顶锻行程 (Stauchhub)中以也许被提高的力连接。这种摩擦焊接装置具有用于第一工件部件的、具 有转动驱动器并可围绕旋转轴线转动的第一夹紧装置，和用于第二工件部件的第二夹紧装 置，以及用于对第二夹紧装置进行线性调整和使夹紧装置与工件部件互相靠近的进给装 置。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提出一种更好的压焊技术、特别是摩擦焊接技术。
[0004] 本发明的目的通过如方法独立权利要求和装置独立权利要求所述的特征来实现。 根据本发明的压焊技术、特别是摩擦焊接技术能够实现高品质的、可重复进行的、可负重的 焊接连接。根据本发明的压焊技术、特别是摩擦焊接技术能够使工件部件关于旋转轴线的 表面特性和/或径跳和/或端跳实现一定程度的最小优度（Mindestgilte，最低品质）。由 此可以避免：工件部件可能没有全平面地接触，仅局部和/或不均匀地被塑化并由此导致 形成劣质的焊点。
[0005] 根据本发明的压焊技术具有较低的构建和控制费用以及简单的运动学。例如，在 任何情况下总会存在的位于一个或两个毗邻的夹紧装置上的转动装置可以用于测量技术 地实现对一个或两个工件部件的待焊接端面的表面特性和/或端跳和/或径跳的检测。优 选采用的非接触式传感检测特别是在使用测量射线的条件下是特别准确、简单且运行可靠 的。
[0006] 根据本发明的压焊技术允许自动地检查待焊接的工件部件并由此自动地影响过 程顺序（Prozessabfolgen)。缺陷修正可以在压焊装置内部通过工件部件的位置变化和/ 或再处理来解决。该压焊装置可以自动地执行其焊接过程，其还可以包括自动装载和卸载 工件部件或所焊接的工件以及在需要时提取有缺陷的工件部件。此外，例如还可以对已完 成的焊接部件就一个或多个部件端部（Teilende)的径跳和/或端跳进行检查。
[0007] 根据本发明的压焊技术优选涉及到在压力和循环转动摩擦或线性摩擦或摇振摩 擦的条件下利用对发生接触的工件部件和其端面的塑化来进行摩擦焊接。替代地，可以通 过磁性运动的电弧光来实现塑化，电弧光首先在工件部件之间被起动（gezilndet)，然后在 磁场影响下旋转地运行。在这两种情况下，都可以在塑化后紧接着进行轴向的顶锻行程。
[0008] 在下文中，术语"旋转轴线"始终是指设置用于建立压焊连接、特别是摩擦焊接连 接的主轴线，一方面，第一工件部件围绕该主轴线旋转并沿主轴线方向进行线性的相对运 动，另一方面在工件部件之间进行线性的相对运动。
[0009] 特别是可以利用第一测量器件关于旋转轴线检测第二工件部件上的表面特性和/ 或端跳和/或径跳，同时第二工件部件已经被夹紧用以建立摩擦焊接连接，也就是说，处于 设置用于焊接的夹紧位置中。为了实施测量，第一测量器件特别可以通过第一夹紧装置的 旋转而围绕旋转轴线转动，并由此测量第二工件部件的焊接区域。优选将第一测量器件持 久地设置在压焊装置或摩擦焊接装置上，特别是设置在第一夹紧装置上，从而不必为了进 行焊接而将第一测量器件移除。由此可以有利地在没有周期时间损失（Taktzeitverlust) 的情况下实现对表面特性和/或径跳和/或端跳的检测。
[0010] 优选第一测量器件具有单独的电源，该电源与第一测量器件连接并同样被围绕旋 转轴线可转动地支承，特别是固定在第一夹紧装置上。在测量过程期间可以通过该电源使 测量器件运行，从而在固定的机架与被可转动支承的测量器件之间不再需要用于供电的电 线导向器。
[0011] 此外，该运动的第一测量器件可以通过无线数据传输器件与摩擦焊接装置的控制 器相连接。因此还可以省略用于在测量器件与摩擦焊接装置的控制器之间传输传感器数据 的电线导向器。
[0012] 优选压焊装置或摩擦焊接装置特别是具有另外的第二测量器件，用于检测第一工 件部件的焊接区域上的表面特性和/或端跳和/或径跳，第一工件部件被保持在第一夹紧 装置中。优选第二测量器件被沿第一夹紧装置的旋转轴线的方向可线性移动地支承。特别 是可以将第二测量器件固定在第二夹紧装置上。
[0013] 在具有上述类型的第一测量器件和第二测量器件的压焊装置或摩擦焊接装置中， 可以有利地在无周期时间损失的情况下在自动化的、并行的过程中实现对两个工件部件的 测量。特别是可以同时对两个工件部件进行测量，在此，第一夹紧装置可控地转动，并为了 两个进程而在工件部件和测量器件之间引起各种需要的相对运动。
[0014] 摩擦焊接装置的优选的实施方式在从属权利要求中给出。
[0015] 在一种实施方式中，压焊装置具有多个夹紧装置对。
[0016] 优选测量器件还持久地设置在压焊装置上，特别是设置在摩擦焊接装置上。
[0017] 压焊装置可以具有定位装置，用于修正一个或多个工件部件关于旋转轴线的位 置。优选该定位装置设置在可轴向移动的第二夹紧装置上并被设计用于第二工件部件。替 代地或附加地，压焊装置可以具有用于工件部件的再处理装置。此外，定位装置和/或再处 理装置可以是自动化的并与压焊装置的控制器相连接。
[0018] 优选将压焊装置设计和构造为，在一个或多个工件部件的设置用于建立压焊的夹 紧位置上，对端面侧的焊接区域上的表面特性和/或径跳和/或端跳进行检测。
[0019] 在一种特别优选的实施方式中，将压焊装置设计和构造为，对表面特性和/或径 跳和/或端跳进行自动检测。
[0020] 也优选将压焊装置设计和构造为，直接在开始压焊之前对表面特性和/或径跳和 /或端跳进行检测。
[0021] 压焊装置可以被设计和构造为，只在确定了表面特性和/或径跳和/或端跳的所 需优度时实施压焊。
[0022] 在一种自动化的变型中，压焊装置被设计和构造为，根据测量器件的测量结果自 动地进行对工件部件的位置的修正和/或对工件部件的再处理。
[0023] 为了实现后控制（Nachkontrolle)，可以将压焊装置和其测量器件设计和构造为， 对被压焊的工件在一个或两个端部上的径跳和/或端跳进行检测。
[0024] 另一个独立的发明构思在于，为压焊装置配置塑化装置和顶锻装置以及用于工件 部件的夹紧装置，在此，压焊装置具有测量器件，测量器件围绕主轴线、特别是中心的顶锻 轴线可转动地支承在第一工件部件的区域中，并被设计用于对相对置的第二工件部件的端 面侧的焊接区域上的表面特性和/或径跳和/或端跳进行检测。这还涉及到对应的方法。
[0025] 在此，塑化装置和顶锻装置可以任意地构成。上述的一个或多个夹紧装置可以围 绕主轴线旋转。测量器件可以设置在旋转的夹紧装置上。替代地可以将测量器件设置在自 己的转动装置上。这种情况特别可以出现在夹紧装置被抗扭地设置时。
[0026] 通过在优选互相接触并挤压、特别是轴向挤压的情况下摩擦工件部件，或通过循 环的、磁性运动的弧光，可以实现塑化。在第二种所述情况下，不需要工件部件围绕主轴线 或顶锻轴线相对转动。在这种情况下，测量器件可以独立地旋转。
【附图说明】
[0027] 在附图中示例性且示意性地示出了本发明。其中：
[0028] 图1以侧视图示意性示出了摩擦焊接装置，
[0029] 图2和图3以透视图示出了其中保持有工件部件的第一夹紧装置和第二夹紧装置 以及第一测量器件，和
[0030] 图4以透视图示出了具有第一测量器件和第二测量器件的摩擦焊接装置。
【具体实施方式】
[0031] 本发明涉及一种压焊装置，优选为摩擦焊接装置1和一种用于在第一工件部件2 与第二工件部件4之间建立焊接连接的方法。在图1中示意性地示出了这种用于两个工件 部件2、4的摩擦焊接装置1。在一种未示出的替代方案中，压焊装置1可以与磁性运动的电 弧光一