[發明專利]用于機械連接先進高強度鋼的裝置和方法

在審

• 申請號: 202110495860.7
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN113510362A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 馬克·A·薩沃伊;菲利普·J·I·摩根
• 申請（專利權）人: 尤蒂卡企業公司
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;B21D39/03;B23K26/20;B25J9/00;B62D65/02;B62D65/06
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 張敬強;張會娟

本發明提供用于在可以是咬接、咬接鉚接、全沖壓鉚接或自沖鉚接的機械連接期間通過檢測組件(106)在光安全范圍內進行先進高強度鋼的鋼板部分(28或32)與金屬板部分(30或34)的機械連接的裝置(20，22)和方法。

本申請是國際申請號為PCT/US2017/014501，國際申請日為2017年1月23日，進入國家階段申請號為201780009849.7，發明名稱為“用于機械連接先進高強度鋼的裝置和方法”的發明專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請要求以下優先權：發明人Mark A.Savoy和Phillip J.I.Morgan于2016年10月7日提交的名稱為“用于機械連接先進高強度鋼的裝置和方法”的美國臨時申請序列號62/405,288；發明人Mark A.Savoy和Phillip J.I.Morgan于2016年9月28日提交的名稱為“用于機械連接先進高強度鋼的裝置和方法”的美國臨時申請序列號62/400,809；以及發明人Mark A.Savoy和Phillip J.I.Morgan于2016年2月3日提交的名稱為“用于咬接先進高強度鋼的裝置和方法”的美國臨時申請序列號62/290,608，每一個所述臨時申請的的全部公開內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及一種使用激光加熱來機械連接先進高強度鋼的裝置和方法。

背景技術

如Durandet等人的美國專利8,234,770所公開的，先前已經采用激光器使用預加熱的自沖鉚釘來連接金屬。Durandet等人還公開了該機械緊固方法可適用于咬接型工藝或壓接工藝。

當使用激光器時，必須以光安全的方式進行金屬連接加工，使得沒有來自強激光束的散射輻射對操作者造成傷害。以前，這樣的加工在加工站中進行，該加工站在使用期間防止操作者進入，因此操作者不會暴露于激光束下。

發明內容

本發明的目的是提供一種改進的裝置，其用于使用激光加熱將先進高強度鋼的第一鋼板部分機械地連接至第二金屬板部分。

在實現上述目的時，根據本發明的裝置包括用于定位在先進高強度鋼的第一板部分附近的連接組件，該第一板部分與金屬的第二板部分在板部分的交界面處接觸。連接組件包括具有開口并且限定光安全的腔室的殼體并且還包括轉位構件，該轉位構件通過光安全的接觸部安裝在殼體上以平行于板部分的交界面在加熱位置和連接位置之間移動。轉位構件包括在其加熱位置、在第一板部分和第二板部分的連接部位處被定位在殼體的開口附近的開口，并且轉位構件還包括在其連接位置被定位在板部分的連接部位處的模具。致動器使連接組件的轉位構件平行于第一板部分和第二板部分的交界面在其加熱位置和連接位置之間移動。連接組件的激光組件包括激光準直器，以在轉位構件的加熱位置發射來自殼體的腔室內的激光束穿過殼體的開口和轉位構件的開口，從而在連接部位處對先進高強度鋼的第一板部分提供加熱，并且在加熱之后致動器使轉位構件平行于第一板部分和第二板部分的交界面移動到連接位置。裝置的檢測組件僅在第一板部分與轉位構件進行光安全的接觸時才允許操作激光組件，并且組件的咬接沖頭或鉚接壓頭在轉位構件的連接位置與模具配合，以在連接部位處將被加熱的第一板部分和第二板部分彼此機械地連接。裝置的控制器被配置為操作用于進行板部分的連接操作的連接組件、致動器、激光組件和咬接沖頭或鉚接壓頭以及該裝置的任何其他必要部件。

如所公開的那樣，連接組件可以包括樞軸連接部，其將轉位構件安裝在殼體上以在加熱位置和連接位置之間樞轉地運動，或者可以包括滑道，其將轉位構件安裝在殼體上以在加熱位置和連接位置之間直線地運動。

如還公開的那樣，模具是：用于設置咬接連接部的咬接模具；用于設置咬接鉚接連接部的咬接鉚接模具；用于設置全沖壓鉚接連接部的全沖壓鉚接模具；或者用于設置自沖鉚接連接部的自沖鉚接模具。

所公開的檢測組件包括用于向殼體的腔室提供加壓氣體的加壓氣體源，并且還包括檢測器，其用于檢測從加壓氣體源到腔室的氣流，以檢測第一板部分是否與轉位構件進行光安全的接觸。