近材料区域的，并且用于连接焊接辅助连接件和第二材料层的最后焊接能够最佳地相互协调。机械和电气处理数据的记录还确保设置焊接装置的学习，以使设置焊接装置的操作参数的恒定的最优化发生。基于这些参考曲线的确定和与这些参考曲线和/或特性值表相比较的设置焊接装置的操作，设置焊接装置的机械和电气过程变量的调节优选地是可能的。相应地，该控制/调节装置优选地具有用于冲头和对置支撑件的机械和电气处理数据的可调节的控制曲线，其可取决于来自记录设备的记录的机械和电气处理数据进行调控。
[0018]根据进一步优选的实施例中，控制和/或调节装置(以下为控制/调节装置)包括冲头的自适应力调整，这样，借助于力传感器，作用在冲头上的力能够被记录并且与特征值相比较，以使得校正力能够基于该比较来而被重新调整。优选地使用该自适应力调整，以便能够在对堆叠的材料层或者在布置在彼此顶部上的材料层之间的粘合层的作用导致的不均匀进行补偿。在上述的条件歪曲通过冲头实际上施加的力，其可能导致错误连接的产生。因此，校正力借助于自适应力调整而被鉴别并且引入到当前的连接方法中，以使得在设置焊接过程的完成之后确保期望的连接质量。
[0019]设置焊接装置还优选具有用于焊接辅助连接件的进料设备，用该焊接辅助连接件可以单独地供给到在冲头下方设计为电极的连接位置或设置位置。根据进料设备的一种可能设计，提供了压紧装置，其能够以弹性方式安装到第一材料层上或者被可控力驱动。
[0020]根据本发明进一步优选的实施例中，设置焊接装置的进料设备、焊接和/或加热设备以及控制/调节模块被模块化设计，使得它们可与设置焊接装置或者与已知的焊钳或者已经已知的设置装置各自地组合。
[0021]在上述模块化结构的基础上，本发明还包括模块化控制/调节装置，其与设置装置或者焊钳是可组合的。该模块化控制/调节装置具有以下元件:用于机械和/或电气处理数据的记录设备、焊接设备，用该焊接设备焊接连接能够经由冲头和对置支撑件而建立，优选地利用设置装置或焊钳的电极冲头和对置支撑件以及加热装置。提供了用于焊接辅助连接件与压制装置组合的进料设备。
[0022]此外，本发明包括用于焊接辅助连接件的模块化进料设备，其与设置装置或者焊钳是可组合的，并且其具有以下特点:焊接设备，用该焊接设备焊接连接能够经由冲头和对置支撑件而被建立，优选地经由设置装置或者焊钳的电极冲头和电极对置支撑件，以及加热设备，用该加热设备材料层的焊接辅助连接件和/或子面积是可加热的，并且是弹性或者驱动的紧固装置。
[0023]如上所述的模块化控制/调节装置以及模块化进料设备使以下成为可能:补充已经的设置装置和/或焊钳，以使组合的设置焊接方法可用这些已知的装置来实现。为了该目的，除了焊接辅助连接件的目标的供给，还需要控制或调整设置设备或焊钳的机械和电气操作参数。这样的操作仅仅借助于相应的焊接设备能被实现。因此，它优选地是根据本发明以提供模块化控制/调节装置以及模块化进料设备作为附加的选项或者作为改型套件用于设置装置和焊钳。根据本发明，模块化进料设备优选地与用于机械和电子处理数据的记录设备、评估设备连接以及与到设置装置或者焊钳的电子控制系统的数据接口连接。
[0024]本发明还包括以机械热设置焊装处理的形式的连续连接的方法，该方法借助于螺柱状焊接辅助连接件用于至少一个第一材料层(A)，不使用由可焊接材料或制成的至少一个第二材料层(B)或与由可焊接材料制成的部分的预穿孔。该连续的连接方法有具有以下步骤:在至少一个焊接辅助连接件的组合的机械热负载下，将组合的机械热负载下的焊接辅助连接件插入至少一个第一材料层，将焊接辅助连接件在焊接辅助连接件的至少一个第二材料层和平面焊接上在组合的机械热负载下利用所述至少一个第二材料层变形，以使至少一个第一材料层和至少一个第二材料层经由焊接辅助连接件互连，其中，在插入期间，将焊接辅助连接件变形和焊接，力通过冲头和对置支撑件(优选地电极冲头)应用到焊接辅助连接件，并且在焊接辅助连接件中通过电极冲头而产生的电流借助于可调叠加力和电流特性线尤其取决于时间被具体化，以连续地控制该连接方法。
[0025]根据本发明在连续的连接方法期间，组合的机械和电气负载优选地施加到焊接辅助连接件和待互连的材料层。焊接辅助连接件的电气负载产生热量，其支撑焊接辅助连接件到至少一个第一材料层的驱动。以这种方式电动地产生的热或借助于在焊接辅助连接件中和相邻的材料层的其他热源产生热，导致焊接辅助连接件的材料和/或至少第一材料层的材料的软化，以使在焊接辅助连接件插入期间需要减少的冲头的力。热的供给或者分别产生的量由此被调整，以使它不会导致焊接辅助连接件的材料和材料层的熔化。因此在焊接辅助连接件的变形和重塑期间优选地不会达到该材料的熔化温度。
[0026]根据本发明促进焊接辅助连接件的插入的机械插入或具有加热步骤的设置步骤的组合额外地导致为后续焊接过程做准备的焊接辅助连接件的主动重塑。供给到焊接辅助连接件和至少一个邻近的材料层的热以及在插入至少一个材料层期间焊接辅助连接件的力作用和运动导致焊接辅助连接件为优选的电阻焊做准备的有效重塑。在组合的机械和热负载下的主动重塑还得益于在插入期间在第二材料层上的焊接辅助连接件的冲击。该焊接辅助连接件因此优选地在第二材料层上压缩，以使它导致在焊接辅助连接件和第二材料层之间的边界表面的有利扩大。此边界表面扩大支撑焊点熔核的后期变形，该焊点熔核适当以其平面尺寸合适地设置并且该焊接连接在焊接辅助连接件和第二材料层的表面之间建立在其上。
[0027]根据本发明对于连接方法的有效流动，协调冲头的力/时间/路径特性线以及在焊接辅助连接件中用于产生热的电流/时间/路径特性线，以避免焊接辅助连接件的材料和/或邻近焊接辅助连接件的材料层的材料的能量过载。同时，这种协调相对于焊接辅助连接件和材料层的材料性能用来设置最优化参数用于该“插入”和“变形”阶段。相应地，设计力特征线和电流特性线使得电极冲头的力在变形期间减少并且增加在焊接辅助连接件中流经的电流，以使在机械基础负载下，形状调节在以上已经命名的重塑步骤中的焊接辅助连接件和邻近材料层之间发生。
[0028]在进一步的实施例中，该连接方法优选地包括进一步的步骤:感测机械和电气处理数据，特别是力、冲头路径、电压、电流，基于在记录的处理数据和参考曲线和/或特征值表之间的比较，用于在焊接辅助连接件上的机械热负载的目标设置，将记录的处理数据与特定的参考曲线和/或特性值的表进行比较用于应用到焊接辅助连接件的机械和电气负载。
[0029]基于设置焊接装置的操作参数的目标设置和改变，以上已经描述的对至少焊接辅助连接件的尖端和/或轴面积的重塑因此优选地在焊接辅助连接件的插入和变形期间发生，以使焊接辅助连接件为后续与至少一个第二材料层的焊接做准备。基于该方法的基础，在至少一个第二材料层和焊接辅助连接件的重塑尖端面积之间的边界表面面积对于产生电阻点焊是足够大，其中焊接区域在焊接期间形成。
[0030]根据以上描述的连续的连接方法，本发明还包括用于在焊接辅助连接件和由可焊接材料制成的材料层或者具有可焊接材料的部分的材料层之间的焊接过程的制备方法。该制备方法具有以下步骤:将焊接辅助连接件的至少一个尖端和/或轴区域在焊接辅助连接件的插入和变形期间针对性的重塑，以使所述焊接辅助连接件为后续与至少一个第二材料层的焊接做准备。该制备方法因此代表以上描述的连续的连接方法的选择部分，其可被集成到已知的设置过程并且与最终焊接过程件组合。
[0031]根据本发明，在制备方法重塑期间，在至少一个第二材料层和焊接辅助连接件的重塑尖端面积之间的边界表面面积对于产生电阻点焊是足够大。该边界表面面积在后期的焊接过程中支撑平面焊点熔核的形成。
【附图说明】
[0032]本发明参考本发明在附图中示出的优选实施例进行更详细地说明。数字显示:
[0033]图1A示意性表示了根据本发明的设置焊接装置的优选实施例；
[0034]图1B示意性表示了根据本发明的设置焊接装置的进一步的优选实施例；
[0035]图2为连接方法的优选实施例的序列表示以及相应的特性线进展；
[0036]图3为连接方法的优选实施例的进一步的序列表示以及相应的特性线进展；
[0037]图4连接方法的优选实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0038]图1A根据本发明示意性地示出了设置焊接装置10的优选实施例，其刚性地安装或者其经由机器人手臂以可移动的方式布置或者其被构造为移动设置焊接装置10。用该设置焊接装置10，在设置焊接装置10上的冲头或者对置支撑件上的组合的机械和电气负载下，螺柱状焊接辅助连接件(参照图2和3)被设置或者插入到至少一个第一材料层A中。这种焊接辅助连接件和它们的结构在DE102012018866中已详细地描述，其通过引用的方式并入至本文。电气负载在焊接辅助连接件中产生电流，以对其加热。除了机械负载之外，焊接辅助连接件的这种热负载，其和邻近焊接辅助连接件的至少一个第一材料层A的面积支撑将焊接辅助连接件插入到至少一个第一材料层A的驱动。A表示如在图1B中示出的设置装置10的进一步的优选实施例。
[0039]焊接辅助连接件未设置、连接或插入由可焊接材料制成的或者具有可焊接材料的部分的第二材料层B。该焊接辅助连接件的平面焊接(优选地通过电阻焊接)发生在第二材料层B的表面上。这种情况下，至少一个第一材料层A和第二材料层B能够经由焊接辅助连接件在组合的连续设置焊接过程中互连。在设置焊接装置10的操作期间，借助于进料设备18在设置焊接装置10的冲头12 (见连接方向)下将螺柱状焊接辅助连接件独立供给到连接位置。进料设备18优选地包括压紧装置NH，该压紧装置NH压靠在借助于弹簧或者其他合适的驱动器布置在彼此的顶部的材料A、B层上。该压紧装置NH优选地在具有可控制力的第一材料层A上推动，以使布置在彼此顶部的材料层A、B之间的中间空间主要地关闭并且材料层A、B被固定在它们的冲头12和对置支撑件14之间的操作位置中。
[0040]该设置焊接装置10包括以上已经提到的冲头12和相对于冲头12布置的对置支撑件14。该冲头12和对置支撑件14能够在焊接辅助连接件中产生机械以及电气负载，只要它们被设计为电极冲头和电极对置支撑件。冲头12的运动和应用到焊接辅助连接件的力通过驱动器16产生。根据各种优选实施例，该驱动器16是气动地、电动地或者液压地实现。驱动器16还经由控制和/或调节装置20 (下文为控制/调节装置20)被激活。
[0041]冲头12和对置支撑件14经由电力线62，64供应电流。由于冲头12和对置支撑件14由导电材料制成的，因此供应到冲头12和对置支撑件14的电势被转发到导电材料层A、B和焊接辅助连接件中，以使能够发生电流流动。该电流流动一方面优选地用于加热电流流过的面积，以及另一方面将焊接辅助连接件与第二材料层B (见下文)焊接。
[0042]上述电气负载借助于控制/调节装置20而被激活。为此，控制/调节装置20优选地经由焊接设备50控制焊接变压器60，如在下文更详细地描述。
[0043]供给到冲头12和对置支撑件14的可调节电流一方面用来执行焊接过程。特别地，螺柱状焊接辅助连接件优选地以平面的方式焊接在由可焊接材料制成的材料层B上或者在第二材料层B内的可焊接材料的部分上。这种焊接(其不是在将焊接辅助连接件设置进入该第二材料层B之后)经