材料層A、B。如在DE 102012 018 866中所描述，還優(yōu)選地經(jīng)由沖頭12和壓緊裝置NH在焊接輔助連接件和在材料層A、B的鄰近面積中產(chǎn)生電流流動。在那里描述的用于構(gòu)造沖頭、壓緊裝置和對置支撐件在與上述方法的組合中是可組合的并且可實(shí)現(xiàn)的。如果使用壓緊裝置NH，上述的連接方法以相同的方式進(jìn)行。
[0082]還可以想到的是，為了支撐鄰近元件，通過電流流動經(jīng)由焊接輔助連接件通過附加的獨(dú)立的熱源產(chǎn)生熱，以便限制電流通過焊接輔助連接件在設(shè)置/重塑階段流過。這些值還能夠提供到控制/調(diào)整設(shè)備20經(jīng)由材料層A的鄰近元件表面上的溫度測量用于調(diào)節(jié)電流和力調(diào)整過程的調(diào)節(jié)。
[0083]附圖標(biāo)iP,列表
[0084]10設(shè)置焊接裝置
[0085]12沖頭，電極沖頭
[0086]14對置支撐件
[0087]16沖頭驅(qū)動器
[0088]18進(jìn)料設(shè)備
[0089]20控制/調(diào)整設(shè)備
[0090]30記錄設(shè)備
[0091]32力傳感器
[0092]34測量設(shè)備
[0093]40評估設(shè)備
[0094]50焊接設(shè)備
[0095]52初級電源線
[0096]60焊接變壓器
[0097]62,64次級電源線
[0098]70加熱設(shè)備
[0099]A, B材料層
[0100]SL焊點(diǎn)熔核
[0101]NH壓緊裝置
[0102]F 力
[0103]I 電流
[0104]S連接方向
[0105]T可選溫度測量
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種組合的設(shè)置焊接裝置(10)，其設(shè)計(jì)為將螺柱狀焊接輔助連接件設(shè)置于至少一個(gè)第一材料層(A)中，并且使它們在由導(dǎo)電材料制成的第二材料層(B)上或者在第二材料層(B)的導(dǎo)電區(qū)域上經(jīng)受機(jī)械熱成形處理，并且以表面連接的方式通過在接觸區(qū)域上的焊接操作使它們連接，其中所述設(shè)置焊接裝置(10)具有以下特征: -驅(qū)動沖頭(12)，其相對于相對地布置的對置支撐件(14)可移動地具有至少5kN的設(shè)置力，優(yōu)先地至少SkN的設(shè)置力，同時(shí) -所述沖頭(12)與所述對置支撐件(12)設(shè)計(jì)成導(dǎo)電的并且與電流源可連接，以使所述沖頭(12)和所述對置支撐件(14)各自形成焊接電極， -所述設(shè)置焊接裝置(10)的電子控制系統(tǒng)具有組合的控制和/或調(diào)節(jié)裝置(20)，以使得組合的機(jī)械負(fù)載和電氣負(fù)載能夠經(jīng)由在所述焊接輔助連接件上的所述沖頭(12)和所述對置支撐(14)產(chǎn)生，這確保所述至少一個(gè)第一材料層(A)的機(jī)械和熱支撐的滲透以及與所述第二材料層(B)的平面焊接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)置焊接裝置(10)，其特征在于，所述沖頭(12)可經(jīng)由電氣、液壓或者氣動驅(qū)動器(16)來移動，并且提供有至少一個(gè)力傳感器(32)，其記錄在所述焊接輔助連接件上的所述沖頭(12)的力和/或通過電流參考信號將它轉(zhuǎn)發(fā)到記錄設(shè)備(30)上，用于所述電子控制系統(tǒng)的機(jī)械和電氣處理數(shù)據(jù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)置焊接裝置(10)，其特征在于，所述焊接裝置(10)的所述電子控制系統(tǒng)包括焊接設(shè)備(50)，用所述焊接設(shè)備(50)能夠在沖頭(12)和對置支撐件(14)之間產(chǎn)生可控制或可調(diào)節(jié)的焊接電流。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的設(shè)置焊接裝置(10)，其特征在于，所述焊接裝置(10)的所述電子控制系統(tǒng)包括加熱設(shè)備(70)，用所述加熱設(shè)備(70)能在沖頭(12)和對置支撐件(14)之間產(chǎn)生焊接輔助連接件的可調(diào)節(jié)熱和至少一個(gè)材料層(A，B)的至少一個(gè)子面積。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的設(shè)置焊接裝置(10)，其特征在于，所述焊接裝置(10)的所述記錄設(shè)備(30)包括多個(gè)測量設(shè)備(34)，用所述測量設(shè)備(34)能記錄所述設(shè)置焊接裝置(10)的電氣和機(jī)械處理數(shù)據(jù)，優(yōu)選地電流、電壓、力、沖頭路徑、溫度，并傳送到所述記錄設(shè)備(30) ο6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)置焊接裝置(10)，其特征在于，所述設(shè)置焊接裝置(10)包括評估設(shè)備(40)，用所述評估設(shè)備(40)能夠評估所記錄的機(jī)械和電氣處理數(shù)據(jù)，并與參考曲線和/或特征值表比較，并且用所述參考曲線和/或所述特征值表能夠確定哪個(gè)修正值。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)置焊接裝置(10)，其特征在于，所述設(shè)置焊接裝置(10)的所述控制/調(diào)節(jié)裝置(20)具有可調(diào)節(jié)的控制曲線用于在所述沖頭(12)和/或?qū)χ弥渭?14)上的機(jī)械和電氣處理數(shù)據(jù)，其可取決于來自所述記錄設(shè)備(30)的所記錄的機(jī)械和電氣處理數(shù)據(jù)而被調(diào)整。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)置焊接裝置(10)，其特征在于，所述設(shè)置焊接裝置(10)的所述控制/調(diào)節(jié)裝置(20)具有所述沖頭(12)的自適應(yīng)力調(diào)整，以使提供給所述沖頭(12)的力借助于力傳感器(32)被記錄并且能夠用特征值進(jìn)行比較評估，使得校正力基于可比較的評估能夠被重新調(diào)節(jié)。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)置焊接裝置(10)，其特征在于，所述設(shè)置焊接裝置(10)還具有用于焊接輔助連接件的進(jìn)料設(shè)備，用所述進(jìn)料設(shè)備焊接輔助連接件可被單獨(dú)地供給到所述沖頭(12)下方的連接位置。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)置焊接裝置(10)，其特征在于，所述設(shè)置焊接裝置(10)的所述進(jìn)料設(shè)備包括壓緊裝置(NH)，所述壓緊裝置(NH)能夠以柔性的方式或由可控制力驅(qū)動連接到所述第一材料層(A)。11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的設(shè)置焊接裝置(10)，其特征在于，所述設(shè)置焊接裝置(10)的所述進(jìn)料設(shè)備、焊接設(shè)備(50)和/或加熱設(shè)備(70)和/或控制/調(diào)節(jié)裝置(20)模塊化地設(shè)置，以使它們能夠與設(shè)置焊接裝置(10)或者與焊鉗或者與設(shè)置裝置相組合。12.—種模塊化控制/調(diào)節(jié)裝置(20)，其特征在于，所述模塊化控制/調(diào)節(jié)裝置(20)能夠與設(shè)置裝置或者焊鉗組合，所述模塊化控制/調(diào)節(jié)裝置(20)具有以下元件: -記錄設(shè)備(30)，所述記錄設(shè)備(30)用于機(jī)械和電子處理數(shù)據(jù)， -焊接設(shè)備(50)，用所述焊接設(shè)備(50)可經(jīng)由沖頭(12)和對置支撐件(14)建立焊接連接，優(yōu)選地經(jīng)由設(shè)置裝置的電極沖頭和電極對置支撐件或焊鉗，和加熱裝置(70)建立。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的模塊化控制/調(diào)節(jié)裝置(20)，其特征在于，所述模塊化控制/調(diào)節(jié)裝置(20)還包括: -進(jìn)料設(shè)備，所述進(jìn)料設(shè)備與壓緊裝置(NH)組合用于焊接輔助連接件。14.一種用于焊接輔助連接件的模塊化進(jìn)料設(shè)備，所述模塊化進(jìn)料設(shè)備能夠與設(shè)置裝置或焊鉗組合并且具有以下特征: -焊接設(shè)備(50)，用所述焊接設(shè)備(50)可經(jīng)由沖頭(12)和對置支撐件(14)建立焊接連接，優(yōu)選地經(jīng)由所述設(shè)置裝置或者所述焊鉗或者加熱設(shè)備(70)的電極沖頭(12)和電極對置支撐件(14)建立，用所述焊接設(shè)備(50)至少一個(gè)材料層(A，B)的焊接輔助連接件和/或子面積可被加熱，和 -柔性的或者驅(qū)動的壓緊裝置(NH)。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的模塊化進(jìn)料設(shè)備，其特征在于，所述模塊化進(jìn)料設(shè)備具有用于機(jī)械和電子處理數(shù)據(jù)的記錄設(shè)備(30)，評估設(shè)備(40)以及到所述設(shè)置裝置或所述焊鉗的電子控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口。16.一種以機(jī)械熱設(shè)置焊裝處理的形式的連續(xù)的連接方法，所述連接方法借助于用于至少一個(gè)第一材料層(A)的螺柱狀焊接輔助連接件，而沒有由可焊接材料制成的至少一個(gè)第二材料層(B)或者與由可焊接材料制成的部分對至少一個(gè)第一材料層(A)預(yù)穿孔，其具有以下步驟: a.結(jié)合至少所述焊接輔助連接件(II，III)的機(jī)械熱負(fù)載，將所述焊接輔助連接件驅(qū)動到所述至少一個(gè)第一材料層中； b.在至少一個(gè)第二材料層(B)上在組合的機(jī)械熱負(fù)載下將所述焊接輔助連接件變形并且 c.將所述焊接輔助連接件與所述至少一個(gè)第二材料層(A)平面焊接(VI，IX)，以使所述至少一個(gè)第一材料層(A)和所述一個(gè)第二材料層(B)經(jīng)由所述焊接輔助連接件互連，其中: d.在驅(qū)動期間，將所述焊接輔助連接件變形和焊接，由所述沖頭(12)施加至所述焊接輔助連接件的力和經(jīng)由所述沖頭(12)直接通過所述焊接輔助連接件的電流借助于可調(diào)節(jié)的疊加力和依賴于時(shí)間的電流特性線被具體化，以連續(xù)控制所述連接方法。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的連接方法，其特征在于，在所述焊接輔助連接件(III)插入期間沖頭(12)施加的力被減少，其中在焊接輔助連接件中由電流同時(shí)產(chǎn)生的熱支撐所述焊接輔助連接件的插入。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的連接方法，其特征在于，所述力特性線和所述電流特性線相對于彼此協(xié)調(diào)，以實(shí)現(xiàn)對于“插入”和“變形”階段關(guān)于所述焊接輔助連接件和所述至少一個(gè)材料層的材料特性的優(yōu)化參數(shù)的調(diào)節(jié)，以避免所述焊接輔助連接件的材料的能量過載和/或材料層的材料的能量過載。19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的連接方法，其特征在于，在所述變形期間減小所述電極沖頭(12)的力并且增加流入所述焊接輔助連接件中的電流(I)，以使在機(jī)械基礎(chǔ)負(fù)載下，在所述焊接輔助連接件和所述至少一個(gè)第一材料層(A)之間發(fā)生形狀調(diào)節(jié)。20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的連接方法，其特征在于，具有進(jìn)一步的步驟: 記錄機(jī)械和電氣處理數(shù)據(jù)，特別是力、沖頭路徑、電壓、電流， 所記錄的處理數(shù)據(jù)與特定的參考曲線和/或特性值表進(jìn)行比較并且 基于在所記錄的處理數(shù)據(jù)和所述參考曲線和/或特性值表之間的評估比較確定用于所述焊接輔助連接件機(jī)械和電氣負(fù)載的控制值。21.根據(jù)權(quán)利要求17-20中的任一項(xiàng)所述的連接方法，其特征在于，具有以下步驟: 將所述焊接輔助連接件的至少一個(gè)尖端和/或軸面積在所述焊接輔助連接件的插入和變形(I1-1V)期間針對性的重塑，以使所述焊接輔助連接件為平面焊接區(qū)域的形成做準(zhǔn)備，以用于與至少一個(gè)第二材料層(B)的后續(xù)焊接。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的連接方法，其特征在于，在所述重塑的期間，用于焊接處理的足夠大的平面面積在所述至少一個(gè)第二材料層(B)和所述焊接輔助連接件的重塑的尖端區(qū)域之間產(chǎn)生，其中所述焊接區(qū)域在所述焊接期間形成。23.一種用于在焊接輔助連接件和由可焊接材料制成的材料層(B)或者具有可焊接材料部分的材料層(B)之間焊接的制備方法，其具有以下步驟: 將所述焊接輔助連接件的至少一個(gè)尖端和/或軸面積在所述焊接輔助連接件的插入和變形期間進(jìn)行針對性的重塑，以使所述焊接輔助連接件為后續(xù)與至少一個(gè)第二材料層(B)的焊接做準(zhǔn)備。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的連接方法，其特征在于，在所述重塑期間，對于所述焊接足夠大的邊界表面面積在所述至少一個(gè)第二材料層(B)和所述焊接輔助連接件的所述重塑的尖端面積之間產(chǎn)生。
【專利摘要】本發(fā)明公開了設(shè)置焊接裝置，該設(shè)置焊接裝置在多個(gè)材料層中用于設(shè)置螺柱狀輔助連接件并且使它們在第二材料層上經(jīng)受機(jī)械熱成形處理以及通過焊接操作的方式使它們連接到所述第二層。為了該目的，該沖頭用于應(yīng)用到遵循規(guī)定的特征力和電流曲線的焊接輔助連接件機(jī)械和熱負(fù)荷。此外，本發(fā)明公開了借助于設(shè)置焊接裝置能夠?qū)崿F(xiàn)的相應(yīng)的連接方法。
【IPC分類】B23K11/00, B23K28/02, B23K11/28, B23K11/34
【公開號】CN105121086
【申請?zhí)枴緾N201380075839
【發(fā)明人】托斯頓·德拉特, 謝爾蓋·特維格-畢蓋羅, 豪格爾·托馬斯
【申請人】伯爾霍夫連接技術(shù)有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2013年9月23日
【公告號】DE102013207284A1, WO2014173472A1