使用被构造为电动液压直接驱动器的进给驱动器的压焊设备和压焊方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有方法独立权利要求和设备独立权利要求的前序部分的特征的压焊设备、特别是摩擦焊接设备，以及一种压焊方法。
【背景技术】
[0002]从实践中可知这种摩擦焊接设备。该摩擦焊接设备具有增塑或摩擦装置，以及带有用于工件的进给装置的定位和冲压装置。进给装置具有可控制的液压缸，该液压缸与外部的液压单元连接，该液压单元也供给压焊设备的其他消耗器。液压单元具有大的压力存储器，该压力存储器由电机驱动的栗供应，并且通过伺服阀将液压介质从该压力存储器输入液压缸。伺服阀与摩擦焊接设备的控制器连接，并用于对缸进给进行控制和调节。
[0003]从专利文献DE19902357A1公知一种具有伺服阀的类似的摩擦焊接设备。专利文献DE202004009909U1示出了一种具有两个用于冲压行程和快速运动的缸的摩擦焊接机器。
[0004]专利文献DE202008005534U1公开了一种压焊设备，该压焊设备的增塑装置被构造为具有磁性运动的电弧的熔化装置，并且该压焊设备的冲压装置具有带有液压缸的可控制的进给驱动器。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，进一步改进压焊技术。
[0006]本发明利用方法独立权利要求和设备独立权利要求中的特征来实现本发明的目的。
[0007]所要求保护的压焊技术、即压焊设备和压焊方法，具有各种优点。进给驱动器的构造费用和安装费用以及占地面积降低。所述改进还有能量效率和声发射。特别有利的是，通过质量减小而产生的动力学和作用效率的改进。控制技术上的费用和安全措施费用同样也得到降低。
[0008]另一方面，对所述进给进行的控制和调节精确性可以得到显著提高。可以在缸上实现对所述进给的直接调节。通过使用可控制的电机、特别是电伺服电机，还可以简化操控。
[0009]液压缸和单一或多重存在的栗连同一个或多个驱动电机可以集成到优选封闭的液压回路中。在液压回路上根据需要还连接有均压器。迄今的在具有单独的液压机组的阀技术、管道(Verrohrung)和油路上的费用可以被减小。冷却功率可以降低。此外，通过降低安装容量还获得了节能效果。
[0010]流体静力学的进给驱动器可以直接建立在压焊设备上，并主要是直接建立在液压缸上。这节省了空间和构造费用。有利地还在于，将一个或多个栗、一个或多个驱动器电机和液压回路连接到一个紧凑的结构单元，此外该结构单元可以被容易地安装并维护。
[0011]流体静力学的进给驱动器可以是多级的，在此功率、特别是进给速度可以匹配不同的加工需求。就此，可以例如实现用于前进行程和/或返回行程的快速运动。这提升了压焊技术的功率能力和经济性。快速运动可以被设计为用于进给运动的一部分，在此在另一部分中实现减缓的进给运动、特别是低速运动。可以通过选择性接通流体静力学进给驱动器的多个栗的组来实现前述的功率匹配。
[0012]用于多级性的构造费用可以保持较低。在一种优选的实施方式中，在液压回路中存在两个或多个栗，其中至少一个栗能够根据需求被接通和断开。这可以以特别简单的方式通过液压回路中的多路阀来实现。
[0013]可控制或可调节的流体静力学进给驱动器可以设计为仅用于加工轴线和用于进给。在压焊设备上或在其周围环境中的可能存在的其他液压元件可以由其他的液压单元操作。
[0014]—种用于借助被控制的压焊设备对工件进行压焊的方法设计为，借助增塑装置对工件增塑，并借助定位和冲压装置将工件相对于彼此定位以及沿着加工轴线进行冲压，在此借助于具有被控制或被调节的液压进给驱动器的进给装置使工件沿着加工轴线运动。在此，利用进给驱动器实现进给，该进给驱动器被构造为用于加工轴线的被控制或被调节的电动液压直接驱动器。
[0015]工件可以通过摩擦焊接或通过利用磁性运动的电弧的焊接而被连接。在压焊时，所述工件在其彼此相反的并且待连接的端面上被增塑。这可以通过摩擦接触和线性或旋转的相对运动，或者通过运动的电弧来实现。
[0016]在从属权利要求中给出了本发明的其他有利的设计方案。
【附图说明】
[0017]在附图中示例性并示意性地示出本发明。具体示出:
[0018]图1是摩擦焊接设备的示意性侧视图，
[0019]图2是具有液压回路的进给驱动器，以及
[0020]图3是进给驱动器的运动示意图。
【具体实施方式】
[0021 ]本发明涉及一种压焊设备(I)和一种压焊方法。
[0022]可以以不同的方式设计压焊设备(I)和压焊方法。在图1中示出了摩擦焊接设备或者说摩擦焊接方法的设计方案。在另一种未示出的实施方式中，压焊设备(I)可以构造为具有磁性运动的电弧的焊接设备。为此，相应地设计压焊方法。
[0023]压焊设备(I)具有增塑装置(5)和用于待焊接的工件(2，3)的定位及冲压装置(6)。增塑、定位和冲压分别在工件(2，3)的彼此相反并待焊接的端面上进行。此外，压焊设备(I)还包含控制器(26)和用于工件(2，3)并用于加工轴线(13)的进给装置(7)。进给装置(7)具有进给驱动器(12)，该进给驱动器被构造为用于加工轴线(13)的可控制或可调节的电动液压直接驱动器。
[0024]增塑装置(5)在示出的实施例中被构造为摩擦装置。在此，彼此待焊接的工件(2，3)在端面彼此接触，并在挤压力下相对于彼此运动、特别是围绕加工轴线(13)转动。摩擦热为工件(2，3)的接触区域增塑，在此工件(2，3)沿着线性的加工轴线(13)或进给轴线进一步彼此运动。在该摩擦阶段结束时，可以沿着加工轴线(13)进行附加的冲压行程。在摩擦焊接中，在连接点或焊接点形成隆起部的条件下，被焊接的工件(2，3)发生缩短。
[0025]在压焊设备(I)的一种替代的实施方式中，增塑装置(5)被构造为具有磁性运动的电弧的熔化装置。在此，借助电源在金属工件(2，3)上施加电压，在此工件(2，3)首先沿着加工轴线(13)在端面彼此接触，并随后又彼此间隔一段(ein StUck)距离，在此在这些工件端面之间引燃电弧。借助磁性的驱动装置、例如可电磁控制的线圈布置，电弧被驱动并在周向侧围绕工件边缘跑，在此工件边缘被焊接。在达到期望的熔点之后，工件(2，3)随后以沿着加工轴线(13)的冲压行程轴向彼此运动，并且处于彼此焊接连接。
[0026]在示出的实施例中，两个工件(2，3)彼此焊接，它们在此被可松脱地保持在工件保持件(8，9)中。工件保持件(8，9)可以例如被构造为可控制的、特别是全自动的拉紧装置，并与控制器(26)连接。优选地，工件(2，3)由金属构成，在此它们可以具有相同或不同的材料。工件特别是可以具有相同或不同的熔化特性。工件(2，3)还优选是导电的、特别是用于利用磁性运动的电弧进行的焊接。
[0027]替代地，可以在一个加工中将多于两个工件(2，3)彼此焊接。为此，例如可以使用所谓的双头摩擦焊接设备，其具有用于中间的并且例如第三工件的中间张紧件。
[0028]在摩擦焊接设备(I)中，为了产生摩擦热，使用例如转动驱动器(10)用于工件(2，3)的前述的相对运动。该转动驱动器可以作用于沿轴向方向或沿着加工轴线(3)例如静止的工件保持件(8)，并将该工件保持件与工件(2) —起围绕加工轴线(I3)转动。转动驱动器
(10)具有与控制器(26)连接的可控制或可调节的驱动电机、特别是电动机。此外，转动驱动器(10)可以包含一个或多个飞轮体(Schwungmassen)。
[0029]另一工件(3)被设置为，例如借助滑车(11)等沿着加工轴线(13)轴向移动，并被进给驱动器(12)加载。在此，工件(3)可以被保持在其工件保持件(9)中，该工件保持件被进给驱动器(12)加载。工件(3)抗扭地设置在工件保持件(9)中。替代地，也可以为所述另一工件
(3)设置转动驱动器。例如在前面提到的双头摩擦焊接设备(I)是这种情况。在另一变形中，可以将两个或更多个工件沿着加工轴线(13)轴向移动。此外，还可以仅转动并轴向移动一个工件。
[0030]除进给驱动器(12)外，进给装置(7)还包含滑车(11)，该滑车沿着加工轴线(13)运动、特别是可移动地安置在机架(