[發明專利]用于清潔以及將接合元件接合到工件上的方法和裝置

有效

• 申請號: 201780056366.2
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN109689269B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 巴赫·伊斯莎拉;格爾森·梅舒特;克里斯蒂安·里斯
• 申請（專利權）人: 紐弗雷有限公司
• 主分類號: B23K9/095
• 分類號: B23K9/095;B08B7/00;B23K9/20;B23K9/235;B23K11/00;B23K11/34;B23K11/36
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;楊利劍

一種用于將接合元件(18)接合到工件(20)上的方法(50)，特別是用于螺柱焊接或螺柱膠合的方法，其特征在于以下步驟：提供接合元件(18)和工件(20)，所述接合元件(18)將接合到所述工件(20)上；檢測所述工件(20)和/或所述接合元件(18)的至少一個特征變量(52)；評估所述至少一個特征變量，并將所述至少一個特征變量分類為至少第一變量類和第二變量類中的一者(54)；如果所述至少一個特征變量被分類為所述第一變量類，則執行接合過程(58；64)；以及如果所述至少一個特征變量被分類為所述第二變量類，則對所述工件(20)和/或所述接合元件(18)執行清潔過程(66)，并且在所述清潔過程(66)之后，執行接合過程(68)。

技術領域

本發明涉及一種用于將接合元件接合到工件上的方法，特別是用于螺柱焊接或螺柱膠合的方法。

本發明還涉及一種用于將接合元件接合到工件上的接合裝置，特別是用于實現上述方法的接合裝置，其中接合裝置具有接合頭，該接合頭包括用于接合元件的保持設備，并且借助該保持設備，接合元件可相對于工件沿接合軸線移動。

背景技術

例如在所謂的螺柱焊接或膠合領域，這種接合方法和相關的接合裝置是眾所周知的。

在這方面，螺柱以這樣的方式接合到諸如金屬板等工件上：螺柱相對于工件的表面垂直地突出。以這種方式接合的部件可用于例如將塑料夾子緊固到螺柱上。夾子可以用于例如相對于工件固定管道或線纜，例如燃料管線或制動管線。因此，通用類型的接合方法特別用于機動車輛的車身制造領域。

在螺柱焊接中，在接合元件和工件之間建立電流，其中接合元件相對于工件升高，從而在它們之間使得電弧通過。電弧導致工件和接合元件相對的表面熔合(或熔化)。此后，將接合元件下降到工件上，使得電接合電流短路。整個熔體硬化，并且結束接合過程。

在螺柱膠合中，接合元件通常利用可激活的粘合劑預先設置在接合表面上。然后通過激活粘合劑實現螺柱膠合。此后，將接合元件和工件彼此壓在一起，最后使粘合劑固化。這可以通過使用各種外部因素(特別是通過加熱)來完成。

這種接合連接的質量，這不僅是取決于實際接合過程。這里，工件(也可能是接合元件)的材料特性和表面質量對接合連接的質量也起了重要的作用。這適用于工件和接合元件由鋼制成的情況。特別是，當工件和接合元件分別由鋁合金制成時，存在這些問題。

在基于鋁合金的接合連接中，工件特性的變化尤其明顯。這些性質可包括鋁合金是否由回收材料構成。另外，確切地說，特別是在擠塑成型材料的情況下，在上層的不均勻的晶粒尺寸方面會出現問題，該層可以達到最多1mm的深度。

這種不均勻的晶粒尺寸會導致不同的導電率。因此，這可以影響通過電弧的電流。

此外，許多工件是在鑄造過程中生產的。這產生了表面涂有脫模劑的問題，脫模劑可以由蠟、油、聚硅氧烷、烴、聚合物等構成。特別是當這種脫模劑的涂層在整個區域上不均勻時，很難適當地調整接合參數。在涂有碳的情況下，這會導致焊接接頭中的孔或收縮孔，因此總體上導致焊接接頭的較高孔隙率，這會不利地影響焊接接頭的強度。

此外，合金元件會對可焊性產生影響。

一般而言，盡管要求物料具有限定或規范的表面規格，但是實踐上，并不總是適當地觀察這些接合過程是根據接合參數特別定制的表面規格。

在螺柱焊接領域中，已知在實際螺柱焊接過程之前執行電弧清潔過程(“電弧清潔(clean flash)”)。在這方面，在實際焊接過程之前，建立具有交替極性的電弧，基于該電弧，雜質被電離并從工件表面剝離。該過程的一般問題是雜質其后附著在螺柱上的另一個接合表面上，因此，在這種情況下，在一致的接合連接方面也會出現問題。

發明內容

在此背景下，本發明的目的是限定一種用于將接合元件接合到工件上的改進方法和一種用于此目的的改進的接合裝置。