塑料焊接装置以及用于该塑料焊接装置的塑料焊接方法_2

文档序号:9718826阅读:来源:国知局
料焊接装置具有一预加热结构,该预加热结构包括第一预加热装置。优选地,该第一预加热装置为红外预加热装置。该预加热结构自身可在止动位置和预加热位置之间移动。在该预加热位置,预加热装置与多个工具中的一个对齐,这样在对应工具中的部件的待焊接区域中的至少部分可被加热。在与又一部件或组合物一起被焊接之前,对相应部件进行预加热。例如,可在第一部件与第二部件焊接之前进行预加热。可选地或额外地,在第三部件与由第一和第二部件构成的组合物焊接之前进行预加热。
[0028]请参考前述的方法流程,本方法在升降台到达第一和/或第二中间位置之后,还包括进一步的方法步骤。即:将预加热结构从一止动位置移动到一预加热位置,这样,至少一预加热装置与多个工具中的一个对齐。之后,预加热装置被带至与待加热工具接合,在该工具中的部件待焊接区域的表面至少部分被加热。第一预加热装置之后从该部件被带离,预加热结构从预加热位置移回至止动位置。
[0029]预加热的一优点在于:可得到光学上更优的焊缝,而这是汽车工业中特别期望的,例如,在前大灯应用中。在预加热后的部件的摩擦焊接期间,减少或完全消除的起毛可得到光学上更优的焊缝或表面焊缝。预加热的另一额外优点在于可提高用于选择的塑料的后面焊接连接的稳定性。
[0030]作为前述预加热和摩擦焊接结合使用的另一可选方式,单独基于预加热结构的部件焊接也可以实现。在该优选实施例中,预加热结构包括第二预加热装置,该装置被设计为与第一预加热装置兼容或互补,被安置在预加热结构支架的表面上,该表面与第一预加热装置相对。
[0031]在一实施例中,预加热结构在空间中可自由移动。这也适用于其他部件,如工具和传送装置。空间中的独立移动在下面将通过预加热结构的示例进行简单描述。预加热结构在此可沿着两个独立的轴移动。在这种方式下,预加热结构例如可紧靠着升降台沿着垂直方向上的第一轴以及位于升降台和上固定板之间、水平方向上的第二轴移动。可选地,预加热结构有利地与升降台连接,这样,可与升降台一起做垂直移动。这些示例可类似地应用到各个工具以及传送装置。
[0032]请参考初始示例,现简单地对该纯塑料红外焊接装置的功能进行解释。在这里假设第二部件已安置在第二工具中,升降台设置在起动位置或第二中间位置中。起动位置和第二中间位置都在第一和第二工具之间提供了分隔距离,该距离可使得预加热结构能够在两个工具之间从止动位置移动到预加热位置。只要预加热结构到达预加热位置,预加热结构与升降台一起就朝着第二工具的方向移动直到第一预加热装置邻近(例如)第一工具中的第一部件被安置以及第二预加热装置邻近(例如)第二工具中的第二部件被安置。升降台的该位置也被称为升降台的预加热位置。
[0033]现在两个部件的表面被预加热。在预加热后,升降台移回至第二中间位置。只要升降台到达第二中间位置,预加热结构就移回至止动位置。升降台之后移动到第一焊接位置,以通过压力将第一部件和第二部件相互连接起来,而不需要在预加热区域进行摩擦焊接。为了将第三部件和由第一和第二部件构成的组合物焊接到一起,类似地继续执行前述的步骤。如果第三工具被提供,则对应的预加热装置可移动地设置在支架上,或提供对应数目的预加热装置。
[0034]纯红外焊接的一个优点在于无颗粒焊接连接,这在医疗工程领域特别需要。
[0035]在另一实施例中,摩擦焊接和红外焊接可结合使用。为了达到该目的,焊接不只在压力下进行,而是可使用开始描述的摩擦焊接。理论上,基于前述方法的多个组合也是可以是,这些方法的重点可简述为:a)对所有三个部件进行纯摩擦焊接;b)对所有三个部件进行纯红外焊接;c)对进行预加热和没有进行预加热的第一和第二部件进行摩擦焊接;d)对没有进行预加热的第三部件和组合物进行摩擦焊接;e)对第一和第二部件进行纯红外焊接;f)对第三部件和组合物进行纯红外焊接。
[0036]在又一优选实施例中,塑料焊接装置包括至少两个第一工具和至少两个第二工具。这特别适用于汽车工业中前大灯的生产,这是因为在这种方式下,车辆的右、左前大灯总是可以同时生产。根据可用空间,塑料焊接装置还可以具有额外的第一和第二工具。基于第三部件或另外的部件以及预加热结构的相应预加热装置,如果合适,这同样适应于额外所需的工具。
[0037]有利地,塑料焊接装置具有一壳体,该壳体带有接触保护部件。接触保护部件可以为机械接触保护部件,例如,可通过门进行关闭的壳体开口。可选地,提供一挡光板,当该挡光板破裂时可停止焊接过程。第一和第二工具、第三部件的存储位置以及传送装置位于壳体中。如果必要或存在,第三和/或预加热结构也可以安置在壳体中。之后,在使用塑料焊接装置的过程中执行下述步骤:提供接触保护部件,也就是(例如)在接触保护部件装载和移除后,关闭壳体开口或合上塑料焊接装置的挡光板,也就是(例如)在第三部件和由第一和第二部件构成的组合物焊接到一起后,打开壳体开口或打开塑料焊接装置的挡光板。接触保护装置的一个优点在于在塑料焊接装置操作期间,防止操作员伸手到塑料焊接装置中。
[0038]本发明用于至少三个部件的自动塑料焊接方法,尤其是与本发明焊接装置相关的自动塑料焊接方法,包括步骤:将第一部件安置在第一工具上,将第二部件安置在第一部件上或第二工具上,以及将第三部件安置在焊接装置的存储位置上;之后,将安置有第一和第二部件的第一工具和第二工具相对彼此从一起动位置移动或移位到第一焊接位置;将第一和第二部件相互焊接在一起;之后,将第一和第二工具相对彼此从第一焊接位置移动或移位到第一中间位置,其中,由第一和第二部件焊接而成的组合物位于第一和第二工具之间;通过传送装置将第三部件从存储位置自动传送到多个工具中的一个工具;将第一和第二工具、或第一和第三工具、或第二和第三工具相对彼此从传送位置移动到第二焊接位置;通过第一和第二工具、或第一和第三工具、或第二和第三工具将第三部件和由第一和第二部件焊接而成的组合物焊接在一起;以及将第一和第二工具、或第一和第三工具、或第二和第三工具相对彼此从第二焊接位置移动或更换。
[0039]在前述对本发明塑料焊接装置的操作过程中已经对本发明的焊接方法进行了解释。因此,关于方法流程和相关的优点可参考前述的解释和描述。
[0040]在一有利的实施例中,该自动塑料焊接方法为塑料摩擦焊接方法、塑料红外焊接方法或两者组合的方法。相应的流程步骤也可参考前述描述。
[0041]如果塑料焊接装置具有与第二工具邻近的第三工具、且第一工具初始定位在与第二工具对齐的第一位置,则该自动塑料焊接方法在一有优选实施例中进一步包括以下步骤:在第一工具移动到第一中间位置期间或之后、第三部件和由第一和第二部件构成的组合物焊接到一起之前,将第一工具移动到与第三工具对齐的第二位置。通过使用第三工具,第三部件可与组合物焊接在一起,第三部件的形状可与第一或第二部件的形状不同。
[0042]如果塑料焊接装置进一步包括具有至少一预加热装置的预加热结构,则该焊接方法优选地包括下述步骤:将预加热结构从止动位置移动到预加热位置,这样,至少一预加热装置与多个工具中的一个工具对齐,在该工具中的部件待焊接区域的表面至少部分被加热。在前面的描述中参考本发明塑料焊接装置也已经对该方法流程进行了描述。
[0043]另外,根据一优选实施例,自动塑料焊接方法进一步包括步骤:在最后焊接之后不久的接触保护部件被装载和移除之后,提供接触保护部件。在该方式中,可防止操作员在焊接和可移动装置移动期间将手伸入塑料焊接装置。在三个或三个以个部件的焊接情形中,在最后的部件与组合物焊接到一起后,优选地,在到达塑料焊接装置的起动位置后,接触保护部件因此首先被移除。
【附图说明】
[0044]下面基于附图示例性地对本发明进行描述。在附图中相同的引用表示相同的部件。其中:
[0045]图1为根据本发明的塑料焊接装置的升降台的第一优选实施例;
[0046]图2为根据本发明的塑料焊接装置的上固定板的优选实施例;
[0047]图3为根据本发明的塑料焊接装置的第一优选实施例;
[0048]图4为根据本发明的塑料焊接装置的升降台的第二优选实施例;
[0049]图5为根据本发明的塑料焊接装置的第二优选实施例;
[0050]图6-16为根据本发明的来自图5的塑料焊接装置的第二优选实施例;以及
[0051]图17为根据本发明的焊接方法的一优选实施例。
【具体实施方式】
[0052]根据本发明,该塑料焊接装置例如可用于汽车工业或医疗工程中。下面,基于前大灯生产中的优选使用对该塑料焊接装置进行描述。
[0053]参考图3,图中示出了根据本发明的塑料焊接装置1的第一实施例。图1示出了来自图3中的升降台10。两个第一工具12以及两个传送装置14被设置在升降台10上。优选地,第一工具12以及传送装置14都可移动地被设置在升降台10上。根据图1和图3所示,第一工具12定位在第二位置,传送装置14定位在存储位置。
[0054]这样,升降台10上的结构为一镜像结构,因此,两组第一、第二以及第三部件可以同时被处理。在这种方式中,例如,左前大灯和右前大灯可以同时被生产。根据塑料焊接装置1的尺寸,更多的第一工具和关联的第二工具也可以被设置在其中。
[0055]图2示出了上固定板20,其中,第二工具22以及第三工具24设置在该固定板20上。第二工具22以及第三工具24刚性地设置在上固定板20上。这特别适应于当用于摩擦焊接的振动头设置在上固定板20上的情形。当然也可以想到,可以将第二工具22和第三工具24以可移动方式固定在上固定板20上,以及将第一工具12和传送装置14以刚性方式固定在升降台10上。这种组合也是可以的。尽管如此,在这种情形下,不能是用于摩擦焊接的振动头的情形,这是因为振动头中的高加速力会导致工具损坏。
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