用于接合零件的加工设备和方法

文档序号:3169176阅读:152来源:国知局
专利名称:用于接合零件的加工设备和方法
技术领域
此外,本发明还涉及一用于由多个零件通过接合制造一组件的加工方法和加工系 统。
背景技术
从EP 0 438 988 Bl已知一用于由多个零件通过接合制造一组件的加工系统,它 包括用于不同零件的两个零件准备位置、一加工设备和一用于由各零件焊接成的组件的输 出装置。零件准备位置包括多个可装载的容器,其中在每个容器中存放一种零件。输出装 置同样具有多个用于容纳焊接的组件的可装载的容器。加工设备由在零件准备位置附近区 域内设置的夹紧单元和焊接和操作机器人构成。每个夹紧单元都具有一可围绕一垂直轴旋 转的工作台,它配有两个共同发挥作用的夹紧装置。可旋转的工作台能够在两个不同的位 置上停止,其中在每个位置上,可旋转工作台的一段与相应的零件准备位置相对,使得工作 台能够供给不同的从零件准备位置取出的零件。然后,零件专业地(professorisch)组装 并借助夹紧单元固定并通过焊接机器人互相连接。此后,焊接的组件置于输出装置的容器 中。该已知的加工系统只用于少量件数并只允许对少量零件谱(Telspektrcum)进行加工。一加工系统的另一实施方式由DE 100 18 422 Al已知,它包括三个加工设备,其 中每个加工设备配置一机器人、一固定在机器人臂上的射线焊接头、一激光射线源(激光 发生器)以及一连接接口。一光波导体连接射线焊接头和连接接口,它本身通过一外部光 波导体与激光射线源相连。此外,加工系统还设置一第四激光射线源,它通过光波导体与所 述三个加工设备的连接接口相连。当加工设备扩充另一机器人和射线焊接头时,后者通过 光波导体与连接接口相连。激光射线通过第四激光光射线源的射线分接联接到相关光波导 体和新加入的射线焊接头中。在已知的加工系统上,加工设备平行操作,对于每个加工设备 来说设置一单独的激光射线源和一与另一激光射线源的连接可能性。已知的加工系统只在 高昂花费下能够实现,因为激光射线源在购置时非常昂贵。由EP 0 743 Bl已知一用于通过焊接制造由多个零件组成的一组件的加工设备, 它在一框形支架两侧包括一作为零件准备位置的运输装置、在框形支架内包括两个加工设 备,它们分别由一焊接站连同一沿框形支架可调节的射线焊接头和夹紧单元组成。运输装 置具有一弹簧卡头,它在框形支架纵向上可处理地设置。弹簧卡头具有一水平间隙,接收轮 在两侧与它连接。夹紧单元包括两个夹紧装置,它们分别包括一工作台和一相对于它可调 节的压力板。在两个加工设备之间设置一用于焊接过的组件的运输装置。按本方法,零件 置于接收轮上、对向移入水平间隙中并在其中保持夹紧。此后,弹簧卡头进入加工设备的焊 接站,将零件置于工作台上,在那里它们借助压力板固定。现在,作用于零件上的压力在水 平间隙内减弱,弹簧卡头从焊接站移开。其中,零件之间出现一接合缝,一激光射线沿着它导入,使得在两个零件之间产生一焊缝。该已知装置的确定在于,弹簧卡头必须设置可互相 相对调节的夹紧元件,由此弹簧卡头的全部重量大,弹簧卡头从零件准备位置到焊接站只 能以慢的速度移动。长的移动时间不允许廉价的加工,这使使用该已知加工设备在成批生 产过程中成为不可能。一在一接合设备中用于接合零件的方法由EP 1 281 471 Al已知,其中至少两个 零件在一零件运输支架上移入一接合站并借助一设置在其上的夹紧和定位装置夹紧、定位 以及在到接合站的途中接合为一零件组。当容纳、定位和夹紧在零件运输支架上的零件到 达接合站必需较长运输时间时,该已知方法具有优点,因为在该运输时间中已经完成一接 合操作并且一预先制造的零件组引向接合站。然而,如果需要短的运输时间,那么零件运输 支架必须以较快的速度移动,这却由于在零件运输支架上额外形成的夹紧、定位和必要时 接合装置的大的质量受到限制。如果在该已知系统上零件运输支架的移动速度加快,那么 它们就发生振荡,因为零件的接合在零件运输支架上无法足够准确地完成。

发明内容
本发明的目的在于,提供一用于由多个零件通过接合制造一组件的加工方法和加 工系统,借助它实现在购置中非常昂贵的能量源特别是射线源的高的装载,并且用于在接 合站中接合过程和沿运输系统运输零件的组件的节拍时间能够保持很短。本发明的目的通过用于利用一包括多个接连排列的加工设备的加工系统以下列 多个先后的步骤由多个零件制造一组件的加工方法来实现,其中,在第一加工设备中,将从 一第一零件准备位置接收在一第一接收区域的零件沿一第一运输装置输送到一包括一第 一射线焊接头的第一射线焊接站,在该第一射线焊接站中互相定位并且借助一夹紧系统夹 紧以及借助射线焊接互相焊接,然后输送到一第一传送区域,从该第一传送区域开始焊接 的组件传送到第二加工设备,其中由一第二零件准备位置接收至少一个另外零件,并且此 前已焊接的组件沿一第二运输装置运输到一包括一第二射线焊接头的第二射线焊接站,并 且在该第二射线焊接站中互相定位、借助一夹紧系统夹紧所述另外零件和此前已焊接的组 件以及借助射线焊接互相焊接,然后已焊接的组件输送到一第二传送区域,其特征在于,第 一和第二射线焊接站的射线焊接头由一能量源交替供给焊接射线,并且在一第一时间间隔 中将零件运输到第一射线焊接站,此前循环的一已焊接的组件从射线焊接站运出,在此期 间在第二射线焊接站上夹紧在第一加工设备中先前焊接的组件和一由第二零件准备位置 供给的另外零件并焊接成组件,在一第二时间间隔内在第一加工设备中将零件从第一零件 准备位置输入、夹紧并焊接成组件,在此期间在第二加工设备中将在第一加工设备中先前 焊接的组件运输到第二加工设备的第二射线焊接站,一此前循环的、在第二加工设备的第 二射线焊接站上焊接的组件运至第二传送区域。所述目的还通过用于利用多个接连排列的 且可由一控制装置控制的加工设备实施按本发明的加工方法的加工系统来实现,其中第一 加工设备包括一在用于零件的第一接收区域和用于由零件接合的组件的第一传送区域之 间延伸的、具有用于要运输的零件和组件的零件运输支架的第一运输装置;所述第一加工 设备还包括一在第一接收区域中设置的用于零件的第一零件准备位置以及一在第一接收 区域和传送区域之间在第一运输装置的附近区域内设置的第一射线焊接站,该第一射线焊 接站具有一用于零件的夹紧系统和一由能量源供给的用于将零件接合成一组件的第一射线焊接头;第二加工设备包括一在用于至少一个另外的零件以及先前已焊接的组件的第二 接收区域和用于由所述另外零件和组件焊接的组件的第二传送区域之间延伸的、具有用于 要运输的零件和组件的零件运输支架的第二运输装置,所述第二加工设备还包括一在接收 区域中设置的用于另外零件的第二零件准备位置以及一在第二接收区域和传送区域之间 在第二运输装置的附近区域内设置的第二射线焊接站,该第二射线焊接站具有一用于组件 和另外零件的夹紧系统和一由能量源供给的用于将组件和另外零件接合成一组件的第二 射线焊接头,其特征在于,第一和第二射线焊接站的射线焊接头与一能量源可交替连接,用 于第一和第二运输装置的零件运输支架的进给驱动装置和第一和第二夹紧系统的驱动装 置交替地被控制。有利的是,夹紧和焊接过程在第一加工设备中而运输过程在第二加工设 备中同时完成或者相反,由此一方面唯一的能量源、特别是激光射线源对两个射线焊接站 最好地加载,另一方面,生产作业线不中断,用于制造一组件的总的节拍时间借助加工设备 得到优化。根据本发明,借助一由运输装置的多个零件运输支架将零件从第一接收区域运输至第一射线焊接站,包括零件的零件运输支架在第一射线焊接站中在一停止位置上停止, 然后,在第一射线焊接站中借助至少一个高度定位装置将零件共同从运输装置的零件运输 支架上的一运输位置移动特别是提升到一准备位置,然后互相定位、夹紧,接着焊接成组 件,然后将焊接的组件再次放置在多个零件运输支架之一上,借助该零件运输支架从第一 射线焊接站运输到第一传送区域。根据本发明的一个实施形式,将此前焊接的组件和从零件准备位置输入的另外零 件放置在运输装置的多个零件运输支架之一上,并且从第二接收区域输送到第二射线焊接 站,包括组件和另外零件的零件运输支架在第二射线焊接站上在一停止位置上停止,然后, 组件和第三零件在第二射线焊接站上借助至少一个高度定位装置共同从运输装置的零件 运输支架上的一运输位置移动特别是提升到一准备位置,然后互相定位、夹紧,接着焊接成 组件,然后将焊接的组件再次放置在多个零件运输支架之一上,借助该零件运输支架,从第 二射线焊接站运至第二传送区域。在按本发明的加工系统一个措施中,第一和/或第二加工设备的射线焊接站设置 在接收区域和传送区域之间的运输装置的区域内,并且在运输装置的一运输路径的附近区 域内,包括用于零件的夹紧系统以及至少一个高度定位装置,该高度定位装置构成一提升 装置,该提升装置具有一在零件的位于零件运输支架上的运输位置和一相对于该运输位置 位于上方或者下方的零件的准备位置之间共同提升或者降低零件的支承元件。上述措施和特征是有利,因为零件或者预接合的组件和一另外零件通过一零件运 输支架运输到第一或者第二射线焊接站,并在其中通过至少一个高度定位装置从零件运输 支架移动到准备位置,在不依赖零件运输支架相对于射线焊接站的定位精度情况下互相准 确定位和夹紧零件。射线焊接站同样能够简单地构造,因为只需一高度定位装置。在焊接 之后,焊接的组件置于零件运输装置上并通过它运走。在按本发明的加工方法,零件互相分开地在运输装置的每个零件运输支架上从第 一接收区域输送到第一射线焊接站,并且包括第一零件的第一零件运输支架在第一射线焊 接站上在一停止位置上停止,然后在第一射线焊接站上借助至少一个高度定位装置将第一 零件从运输装置的零件运输支架上的一运输位置移动特别是提升到一准备位置,然后,包括第二零件的下一零件运输支架在第一射线焊接站上在一停止位置上停止,然后,第二零 件在第一射线焊接站上借助至少一个另外的高度定位装置从运输装置的零件运输支架上 的一运输位置移动特别是提升到一准备位置,然后,将零件互相定位、夹紧,接着焊接成组 件,然后将焊接的组件再次放置在多个零件运输支架之一上,借助该零件运输支架,从第一 射线焊接站运至第一传送区域。在按本发明的加工方法中,还将此前焊接的组件和另外零 件互相分开地在运输装置的各一个零件运输支架上从第二接收区域输送到第二射线焊接 站,包括组件的第一零件运输支架在第二射线焊接站上在一停止位置上停止,然后,组件在 第二射线焊接站上借助至少一个高度定位装置从运输装置的零件运输支架上的一运输位 置移动特别是提升到一准备位置,然后,包括另外零件的下一零件运输支架在第二射线焊 接站上在一停止位置上停止,然后,将另外零件在第二射线焊接站上借助至少一个另外的 高度定位装置从运输装置的零件运输支架上的一运输位置移动特别是提升到一准备位置, 然后,组件和另外零件互相定位、夹紧,接着焊接成组件,然后将焊接的组件再次放置在多 个零件运输支架之一上,并且借助该零件运输支架,从第二射线焊接站运输到第二传送区 域。上述措施是有利的,照此,零件或者预接合的组件和另一零件通过互相分开构成的高度 定位装置操作。由此实现零件或者预接合的组件和另一零件的相互准确定位。可以将第一零件在射线焊接站上分别容纳在一第一夹紧单元的、在两个具有第一 高度定位装置的夹紧工具之间的准备位置中,然后定位到射线焊接站上的一预先规定的夹 紧位置中并在该夹紧位置中固定。还可以将第二零件在射线焊接站上分别容纳在一第二夹 紧单元的、在两个具有另一高度定位装置之间的夹紧工具的准备位置中,然后相对于第一 零件且在射线焊接站上的一预先规定的夹紧位置中定位并且在该夹紧位置中固定。上述措 施实现零件互相和相对于射线焊接站的准确定位。可以将第一零件和/或第二零件借助第一和/或第二夹紧单元的在一释放所述零 件的初始位置和一固定所述零件的夹紧位置之间可调节的夹紧工具朝另一静止的夹紧工 具夹紧。优选地,首先,将两个夹紧工具由初始位置移动到中间位置,并且由中间位置将两 个夹紧工具的至少之一移动到夹紧位置,其中一个夹紧工具在另一夹紧工具的进给移动过 程中固定在中间位置上,使得零件借助可调节的夹紧工具朝在中间位置上固定的夹紧工具 夹紧。上述措施使对具有夹紧工具的夹紧单元的简单控制成为可能。可以首先将第一和/或第二夹紧单元的两个夹紧工具由一释放所述零件的初始 位置调节到一中间位置,并且从中间位置将两个夹紧工具同向和同步互相调节,并且将零 件在夹紧工具之间以及相对于射线焊接站居中地夹紧。根据上述措施,要互相接合的零件 或者组件和另一零件不依赖其尺寸偏差始终在同一夹紧位置上和在它们之间形成的接合 点相对于射线焊接站居中地夹紧。由此,一射线焊接头必须只按照一次性程序设计的移动 轨道移动,其中零件或者组件和另一零件在接合点上按顺序互相连接。可以将中间位置确定在夹紧工具的初始位置和夹紧位置之间,在该夹紧位置中将 零件夹紧,第一和/或第二夹紧单元的夹紧工具在加速行程中由初始位置加速移动到中间 位置稍前,直到达到中间位置减速,然后从中间位置开始以相对于加速行程减小的移动速 度移动,直到夹紧工具的一接触面紧贴于零件,然后根据夹紧力的变化调节移动到夹紧位 置的夹紧工具的移动速度。该措施是有利的,因为在出口位置和中间位置之间的移动路径 通常大于夹紧路径,因此用于夹紧工具从出口位置到中间位置进给的时间花费保持在界限内,使得用于零件或者组件和另一零件的定位和夹紧过程平均节拍时间缩短并实现高的过 程可靠性。运输装置的零件运输支架可以沿运输装置的一基础框架上设置的导向面在零件 准备位置和停止位置之间在射线焊接站上有节奏地向前移动,由此要接合的零件或者组件 和另一零件在一特定时间段内持续供给射线焊接站,由此实现射线焊接站的最好加载。
零件运输支架沿运输装置的一基础框架上设置的导向面导弓|,借助至少一个进 给驱动装置沿导向面在零件准备位置和停止位置之间在射线焊接站上互相独立地向前移 动。,以用于零件运输支架移动顺序的策略根据射线焊接站的加载完成。优选将接合成组件的零件再次放置在一在焊接过程持续期间固定在停止位置上 的零件运输支架上,然后,运输到另一过程站特别是另一射线焊接站或者一用于组件的传 送区域,该措施也是有利的,因为例如零件和/或组件在射线焊接站中只在几微米的尺寸 上从零件运输支架上例如提升,然后,进行零件和/或组件的定位和接合过程,接着,接合 的组件再次置于相同的零件运输支架上。由此,射线焊接站的节拍时间能够继续优化。将接合成组件的零件置于一在焊接过程持续期间移入到停止位置上的下一零件 运输支架上,然后,运输到另一过程站特别是另一射线焊接站或者一用于组件的传送区域, 该措施用于运输系统的另一节拍时间的优化。时间间隔在时间上是彼此接连的和/或在第一时间间隔内第二射线焊接站的至 少一个射线焊接头和在第二时间间隔内第一射线焊接站的至少一个射线焊接头从能量源 供给焊接射线,该措施实现能量源的最好加载。用于零件的定位和夹紧过程的持续时间短于用于射线焊接头定位到一用于焊接 的起始位置的时间或者相应于用于射线焊接头定位到一用于焊接的起始位置的持续时间, 并且在零件的定位和夹紧过程期间,射线焊接头移动到起始位置。通过该措施,能够避免在 射线焊接头和夹紧系统之间的冲突,只有当零件被固定并检验尺寸稳定性并检验为“合格 零件”时才进行射线焊接头进给到起始位置。只要一个零件不符合尺寸稳定性,该零件或被 分析单元确定为“不合格零件”,射线焊接头甚至不移动到零件之间接合站附近区域内的起 始位置。由此,避免射线焊接头不必要的调节移动,射线焊接站仅仅短时间闭锁,“不合格零 件”不继续加工并置于一零件运输支架上并移出。根据按本发明的方法第一和/或第二加工设备的射线焊接站在运输装置的一运 输路径的附近区域内具有两个互相分开构成的且互相对置的高度定位装置,并分别构成一 提升装置,其中提升装置互相同步以及具有在零件的位于零件运输支架上的运输位置和零 件的优选地位于上方或者下方的准备位置之间共同提升或者降低零件的支承元件。该设计 也是有利的,照此,将零件或者预接合的组件和另一零件通过横向于零件运输支架的进给 方向互相面对且相互分离构成的高度定位装置置于在射线焊接站中预先规定的准备位置 并且然后夹紧。其中,在从其运输位置到准备位置的移动过程中避免零件或者预接合的组 件和另一零件的不希望的移动。高度定位装置的提升装置包括一伺服驱动装置,在运输位置和准备位置之间垂直 地移动零件的支承元件与该伺服驱动装置相连,第二高度定位装置的提升装置也可包括一 伺服驱动装置,在运输位置和准备位置之间垂直移动另外零件的支承元件与该伺服驱动装 置相连,由此高度定位装置的提升装置能够不依赖于夹紧系统控制。
支承元件可构成一朝运输装置的运输路径方向向下倾斜延伸的上升斜面、一用于 一要在其上支承的零件的水平的支承平面和必要时一凸起的接触面。支承元件也可构成一 朝运输装置的运输路径方向向下倾斜延伸的用于一要支承在其上的零件的上升斜面。由此 零件或者预接合的组件和另一零件从运输位置到准备位置的提升是有利的。夹紧系统具有一用于第一零件的第一夹紧单元,该第一夹紧单元具有至少两个共 同发挥作用的夹紧装置。夹紧单元的夹紧装置可设置在运输装置的运输路径两侧或者下方 和上方。第一夹紧单元的夹紧装置分别包括一提升装置、一电子调节的直线驱动装置以及 一借助直线驱动装置在一水平平面上在释放要夹紧的零件的初始位置和夹紧零件的夹紧 位置之间可调节的夹紧工具。夹紧系统在运输装置的运输路径的附近区域内具有用于另外 零件的一第二夹紧单元,所述第二夹紧单元构成至少两个共同发挥作用的夹紧装置。第二 夹紧单元的夹紧装置设置在运输装置的运输路径两侧或者下方和上方。第二夹紧单元的夹 紧装置分别包括一电子调节的直线驱动装置以及一借助直线驱动装置在一水平平面上在 释放要夹紧的零件的初始位置和夹紧零件的夹紧位置之间可调节的夹紧工具。上述各扩展 结构是有利的,因为第一和第二夹紧单元的夹紧装置节省空间地设置并且包括数量一目了 然的运动轴,这又对于零件和/或组件定位和夹紧过程的节拍时间的优化是决定性的。
根据加工设备的一有利的构造,提升装置的支承元件由夹紧装置的夹紧工具构 成,由此夹紧装置的结构继续简化,在粗生产操作中以夹紧装置的工作方式中产生高的可 靠性。根据本发明的有利的构造,提升装置和夹紧装置的夹紧工具支承在一借助一电动 马达只在一水平平面上可调节的、直线驱动装置的滑座上,第二夹紧装置的夹紧工具支承 在一借助一电动马达只在一水平平面上可调节的、直线驱动装置的滑座上,,由此支承元件 或者夹紧工具的精确调节和定位是可能的。连续可控制的电动机、特别是伺服电动机与一 分析单元相连,它用于实施夹紧力和/或移动和夹紧路径的测量,借助它们生产监控成为 可能。第一夹紧单元的夹紧装置分别包括一用于将第一零件固定到夹紧位置的压紧装 置,该压紧装置设有至少一个在一静止位置和一压紧位置之间可调节的压紧元件,其中在 压紧位置上,第一零件通过压紧元件朝支承元件压紧。据此有利的是,通过夹紧工具在一第 一空间方向上保持定位的第一零件通过一压紧元件也在一第二空间方向上定位和固定。以 这种方式实现零件相对于射线焊接站特别高的定位精度。第一和/或第二加工设备的射线焊接站优选在运输装置的一运输路径的附近区 域内设置一第二高度定位装置,该第二高度定位装置构成一第二提升装置,该第二提升装 置具有在零件的位于零件运输支架上的运输位置和零件的相对于该运输位置位于上方或 者下方的准备位置之间提升或者降低另外零件的支承元件。按此构造,分别在零件运输支 架上运输到接合站的零件或者组件通过互相分离的高度定位装置移动到预先规定的准备 位置然后夹紧。由此,零件或者组件和另一零件互相的准确定位是可能的。第一和/或第二加工设备的射线焊接站在运输装置的一运输路径的附近区域内 设置成对地相对置的且互相分开构成的第二高度定位装置并且分别构成一第二提升装置, 其中提升装置互相同步且具有在另外零件的位于零件运输支架上的运输位置和另外零件 的优选地位于上方或者下方的准备位置之间提升或者降低另外零件的支承元件。该构造也是有利的,照此,零件或者预接合的组件和另一零件通过成对地相互对置且分离构造的高 度定位装置互相不依赖地移入一预先规定的准备位置然后夹紧。在从其运输位置到准备位 置的移动过程中有效避免零件或者组件和另一零件不希望的移动。但是,第一夹紧单元的夹紧装置优选可以分别具有一第二提升装置,其中第二提升装置的支承元件通过一压紧装置的、可垂直调节的、将另外零件移动到准备位置且在夹 紧位置将其固定的压紧元件构成。该扩展结构是优选的,因为压紧装置的压紧元件实现多 种功能,由此夹紧装置的结构进一步简化。夹紧系统包括一用于零件的第三夹紧单元,所述第三夹紧单元具有至少两个共同 发挥作用的夹紧装置。据此,在第一加工设备中的第三夹紧单元的夹紧装置,将零件一方面 在一第三空间方向上定位并且另一方面夹紧。换句话说,第三夹紧单元的夹紧装置实现多 种功能,节拍时间的优化也作为夹紧系统的一简化结构实现。第三夹紧单元的夹紧装置在运输装置的运输路径方向上依次地或者在运输装置 的运输路径两侧设置。第三夹紧装置的这种设置也是有利的,因为存在空间沿着和侧向运 输装置更好地被使用。第三夹紧单元的夹紧装置分别包括一电子调节的直线驱动装置以及一借助直线 驱动装置在一水平平面上在释放要夹紧的零件的初始位置和互相夹紧零件的夹紧位置之 间可调节的夹紧工具。这种扩展结构也是有利的,因为第三夹紧单元的夹紧装置包括数量 一目了然的运动轴,这又对于零件或组件和另一零件的定位和夹紧过程的节拍时间的优化 是决定性的。根据本发明的一有利的构造,第三夹紧装置的夹紧工具支承在直线驱动装置的、 借助一电动马达只在一水平平面上可调节的滑座上。,由此夹紧工具的精确调节和定位是 可能的。连续可控制的电动机特别是伺服电动机与一分析单元相连,它用于实施夹紧力和 /或移动和夹紧路径的测量,借助它们生产监控是可能的。按本发明的加工设备的另一构造,第二夹紧单元的夹紧装置和第二高度定位装置 安装在第一夹紧单元的可调节的滑座上。以有利的方式,第一和第二夹紧单元的夹紧装置 的调节移动重叠,使得夹紧系统的各个夹紧装置的调节时间能够缩短。此外,本发明还涉及一用于在一加工设备的一接合站上制造一在零件之间的连接 的方法,其中将第一零件置于一第一夹紧单元的两个共同发挥作用的夹紧工具之间的一准 备位置上,然后借助至少一个从一释放所述第一零件的初始位置可调节到夹紧所述第一零 件的夹紧位置的、第一夹紧单元的夹紧工具夹紧,并且将第二零件置于一第二夹紧单元的 两个共同发挥作用的夹紧工具之间的一准备位置上,然后借助至少一个从一释放所述第二 零件的初始位置可调节到一夹紧所述第二零件的夹紧位置的、第二夹紧单元的夹紧工具夹 紧,然后在一在它们之间构成的接合点上至少在局部段上将零件互相接合,其特征在于,每 个夹紧单元的可通过一电子调节的驱动装置调节的夹紧工具的经过在初始位置和夹紧位 置之间的移动和夹紧路径和/或可移动的夹紧工具在每个夹紧单元的相应零件上的夹紧 力作为实际值测量,并传输给一电子分析单元,然后在该电子分析单元中对于每个夹紧单 元进行在相应零件上的夹紧力和/或可移动的夹紧工具的移动和夹紧路径的一额定_实 际值比较,并且只要在每个零件的夹紧位置上,每个夹紧单元的夹紧工具在相应零件上的 夹紧力的实际值和/或对于每个夹紧单元的夹紧工具的移动和夹紧路径的实际值相应于在相应零件上的夹紧力和/或每个夹紧单元的移动和夹紧路径的额定值,则将零件互相接
I=I O本发明还涉及一种用于由零件通过接合制造一组件的用于实施上述方法的加工 设备,包括一用于借助至少一个零件运输支架将零件运输到至少一接合站的运输装置,该 运输装置具有一第一夹紧单元和一第二夹紧单元,该第一夹紧单元具有在运输装置的运输 路径附近区域内设置的夹紧装置,该夹紧装置具有两个共同发挥作用的且在一第一空间方 向上定位第一零件的夹紧工具,该第二夹紧单元具有在运输装置的运输路径附近区域内设 置的夹紧装置,该夹紧装置具有两个共同发挥作用的且在一第一空间方向上定位第二零件 的夹紧工具,其中第一和第二夹紧单元共同发挥作用的夹紧工具至少之一分别通过一电子 调节的驱动装置从一释放相应零件的初始位置可调节到一夹紧相应零件的夹紧位置,其特 征在于,接合站额外地具有至少一个将第一零件沿一第二空间方向定位的第一高度定位装 置、一个将第二零件沿一第二空间方向定位的第二高度定位装置以及一将两个零件沿一第 三空间方向定位的第三夹紧单元,所述第三夹紧单元具有两个共同发挥作用的夹紧装置, 其中第三夹紧单元的夹紧装置的至少一个包括一从一释放零件的初始位置到一夹紧零件 的夹紧位置通过一电子调节的驱动装置可调节的夹紧工具,夹紧单元和高度定位装置与运 输装置的零件运输支架分开地构成。由EP 1 384 550 Al已知一夹紧单元,它包括一固定的夹紧工具和一借助伺服驱 动装置能够移动的夹紧工具,其中薄板能够分段夹紧。夹紧单元在一机器人臂上法兰连接, 能够通过机器人在机器人臂作用半径区域内随意在空间中定位。在夹紧单元上特别是在能 移动的夹紧工具上设置一导向装置,沿着它导引一射线焊接头、例如一激光或者等离子焊 接头并可以相对于夹紧工具移动。射线焊接头借助一焊接驱动装置特别是一伺服驱动装置 移动。相邻的薄板首先通过夹紧工具至少分段地夹紧,射线焊接头沿导向装置相对于夹紧 单元移动,其中薄板互相焊接。用于可移动的夹紧工具的伺服驱动装置与一电子分析单元 相连,借助它测量和分析可移动的夹紧工具的夹紧力和/或移动路径。由此实现例如在一 质量保证意义上的监控功能或者薄板的控制夹紧。DE 102 06 887 Al说明一用于激光焊接薄板模制件,其中一门横梁的薄板模制件 置于两个借助连续可控制的伺服马达相互相对可调节的夹紧工具之间并夹紧。薄板模制件 的夹紧受位置和/或力调节地依赖于焊接薄板模制件尺寸和/或表面的额定_实际值比较 完成。通过一传感器测量门横梁表面的实际位置,并输入到一调整器,从该调整器位置的额 定值由门横梁的额定尺寸预先规定。如果用于位置的实际值与用于位置的额定值有偏差, 那么至少一个夹紧工具安装到门横梁表面。通过对伺服马达的电动控制,由施加的转矩测 出夹紧工具在门横梁表面上的支承力并报告给电动控制调整器。通过在调整器中额定-实 际值比较,输入与伺服马达的相应的修正值。缺点在于,只有通过传感器才确定门横梁的位 置,由于在加工中的粗操作必须考虑,传感器可能提供错误测量,因此薄板模制件的夹紧和 焊接可能有误差。本发明的目的在于,提供一用于制造零件之间连接的方法和加工设备,借助它们 实现生产监控,并且能够改进生产过程。本发明的目的通过所述方法和加工设备的措施和特征实现。有利的是,在接合站 上只将符合质量特征质量要求的零件供给另一工作过程,如果此前夹紧的零件与质量要求有偏差,那么其他零件首先根本不夹紧。为此,由一分析单元测量每个夹紧单元的一可移动 的夹紧工具的夹紧力和/或移动和夹紧路径的实际值并得到用于每个零件的质量特征、特 别是尺寸稳定性。质量特征的分析仅依据在一零件的定位和夹紧过程中测量的夹紧力和/ 或移动和夹紧路径的实际值完成。此外,由分析单元依据用于作用到移动到夹紧位置的零 件的夹紧力和/或由夹紧工具经过的移动和夹紧路径测量的实际值能够得出零件的尺寸 例如长度。由此,用于一质量保证系统的测量值记录能够自动产生。
对于可调节的夹紧工具在相应零件上的夹紧力的额定值由一具有下限和上限的 容差范围有限制地规定,而对于夹紧工具待经过的移动和夹紧路径的额定值由一具有下限 和一上限的容差范围对每个夹紧单元有限制地规定,可调节的夹紧工具在其夹紧移动中停 止,并且只要对于在零件上的夹紧力的实际值和对于移动和夹紧路径的实际值在预先规定 的容差范围内,则零件被评定为合格零件,而夹紧工具在其夹紧移动中停止,并且只要对于 在零件上的夹紧力的实际值和/或对于移动和夹紧路径的实际值在预先规定的容差范围 夕卜,则零件被评定为不合格零件。按这种有利的措施,用于可调节的夹紧工具的夹紧力和要 经过的移动和夹紧路径的额定值通过一容差窗预先规定,它如此确定,使得下一个接合过 程例如射线焊接能够按规定进行。换句话说,通过选择的接合方法,一质量特征特别是尺寸 稳定性的最大偏差通过容差窗预先规定,在其中实现足够准确的接合结果。由此,提供一牢 固的生产过程,减少废品和平均生产时间。只要在每个零件的夹紧位置上,每个夹紧单元的夹紧工具在相应零件上的夹紧力 的实际值和对于每个夹紧单元的夹紧工具的移动和夹紧路径的实际值在对于在相应零件 上的夹紧力和/或每个夹紧单元的移动和夹紧路径的额定值的预先规定的容差范围内,则 将零件互相接合。据此,只有当每个零件符合预先规定的质量特征的时候,零件才接合。由 此,接合站不会因为夹紧和接合过程封闭,并确定为“不合格零件”的零件从接合站上移除。本发明的一主要优点也在于,将两个零件在其夹紧过程中借助第一和第二夹紧单 元的夹紧工具的至少之一分别在一第一空间方向上相互定位,并且经由一高度定位装置在 第二空间方向上相互定位,以及将两个零件置于一第三夹紧单元的两个共同发挥作用的夹 紧工具之间的一准备位置,然后位于第三夹紧单元的两个共同发挥作用的夹紧工具之间的 零件借助至少一个从一释放零件的初始位置到夹紧零件的夹紧位置通过一电子调节的驱 动装置可调节的、第三夹紧单元的夹紧工具用一夹紧力互相压紧,使得零件在第三夹紧单 元的夹紧工具的夹紧过程中在一第三空间方向上相互定位,在零件定位在三个空间方向上 之后将它们保持在位置上并互相接合。由此,要互相接合的零件在接合站上始终定位到分 别通过容差窗预先规定的夹紧位置上并在该夹紧位置中固定。由此,在无需采取接合装置 相对于接合点的费时的接合过程情况下,零件的接合能够完成。接合装置的定位以这样的 认识为基础,即如果零件符合质量要求时,在要互相接合的零件之间的接合点始终位于允 许的容差界限内。在时间紧张的、由传感器支持的寻找过程中,能够取消接合点的准确位置 的检验,由此用于接合过程的节拍时间能够大大缩短。此外,这还产生优点,即接合装置的 移动自由不受限制,即使小的组件也能够顺利制造,因为取消用于寻找接合点的传感器。将零件借助在释放所述零件的初始位置和夹紧所述零件的夹紧位置之间通过一 电子调节的直线驱动装置可调节的夹紧工具朝一位置固定地设置的另外的夹紧工具夹紧。 首先,将两个夹紧工具从初始位置移动到一中间位置,并且从中间位置将两个夹紧工具的至少一个移动到夹紧位置,其中一个夹紧工具在另一夹紧工具的进给移动过程中固定在中 间位置上,使得零件借助可调节的夹紧工具朝在中间位置上固定的夹紧工具夹紧。这些措 施使一对包括夹紧工具的夹紧单元的特别简单的控制成为可能。首先,将两个夹紧工具从释放所述零件的初始位置移动到一中间位置,并且从该 中间位置互相同向且同步调节两个夹紧工具,并且零件在夹紧工具之间并且相对于接合站 居中地夹紧。按照这个措施,要互相接合的零件不依赖于其尺寸误差始终夹紧到零件的同 一夹紧位置,二者之间的形成的接合点与接合站相比居中接受。由此,一接合装置、特别是 一射线焊接头或者粘合剂供给头只在一次程序设计的移动轨道上移动,在此零件在接合点 上按规定互相连接。中间位置限定在夹紧工具的初始位置和夹紧位置之间,在所述夹紧位置中将零件 夹紧,夹紧工具在加速行程中从初始位置加速移动到中间位置稍前,直到达到中间位置减 速,然后从中间位置开始以相对于加速行程减小的移动速度移动,直到夹紧工具的接触面 紧贴在零件上,然后移动到夹紧位置的夹紧工具的移动速度根据夹紧力的变化调节。该措 施是有利的,因为在出口位置和中间位置之间的移动路径自然大于夹紧路径,因此用于夹 紧工具从出口位置进给到中间位置的时间花费保持在界限中,使得用于定位和夹紧零件的 平均节拍时间缩短并实现一高的过程可靠性。夹紧工具从中间位置到夹紧位置的移动速度优选根据在夹紧过程期间的夹紧力 的变化调整。优选该措施是有利的,由此实现可调节夹紧工具的移动速度根据负载力矩的 调节。每个夹紧工具的移动速度始终依赖于定位和夹紧过程中力提升来调节。只有借助逐 渐的力提升夹紧工具的移动速度才逐渐减小。与此相反,力量提升近似不变地持续,夹紧工 具的移动速度也持续保持几乎不变。借助下降的夹紧力,夹紧工具的移动速度不断提高。以 这种方式,要定位和夹紧的零件的质量特征、特别是尺寸稳定性作用于夹紧工具的移动速 度,并且实现夹紧系统的节拍时间优化。夹紧工具在中间位置上有利地短暂停止,由此夹紧单元的控制大大简化。夹紧力和/或移动和/或夹紧路径的下限和/或上限在接合站运行前凭借经验得 出和调整。该措施证明是有利的,因为在接合站的开动前从实际试验中能够得到用于夹紧 力和/或移动和/或夹紧路径的下限和上限的可靠值。夹紧力和/或移动和/或夹紧路径的下限和/或上限借助于在至少一个此前的夹 紧和/或接合过程中电子测量的数据有关地改变和自动调整夹紧力和/或移动和/或夹紧 路径和/或接合连接例如焊缝的质量品质。该措施是有利的,由此从一接合站在夹紧和接 合过程中电动测量的数据能够考虑用于控制其中或者在另一接合站上其他夹紧和接合过 程,因此,能够对可能的容许偏差做出反应,使得组件尺寸和形式上的误差得到修正,组件 的一预先规定的最终质量得到遵守。数据合乎目的地存储于一数据库中,对由一定数量的 夹紧和接合过程中得出的数据进行统计分析,依据这种分析进行下限和/或上限的匹配。 以有利的方式,容差窗的下限和/或上限自动改变,无需人工干预接合站的移动过程。这样 的一个接合站的优点在于其高的灵活性。如果控制花费保持很低,那么也非常有可能的是, 容差窗的下限和/或上限通过人工输入分析单元的控制装置进行修正。另一优选的措施在于,夹紧力和/或移动和/或夹紧路径的下限和/或上限借助 于在至少一个接合的组件上得出的、接合的组件的质量特征特别是尺寸稳定性的偏差进行修正,照此在完成接合的最终产品上得出质量特征的偏差,容差窗的下限和/或上限由控 制装置导入修正值。由一定数量的最终产品合乎目的地得出测量值并进行统计分析,依据 这种分析进行下限和/或上限的匹配。由分析单元从直线驱动装置的电动马达特别是步进马达或者伺服马达的所施加 的转矩或马达电流得出和分析夹紧力的实际值。优选按该措施,其中由一电动马达施加的 转矩利用具有高的精度的夹紧力。能够取消用于测量夹紧力和/或移动和夹紧路径的额外 传感器。测得的测量值例如传输给一控制装置用于另一加工。在可调节的夹紧工具的移动和/或夹紧移动过程中,由分析单元从直线驱动装置 的电动马达的所施加的转矩或马达电流得出和分析出现的摩擦力,并且借助该摩擦力修正 夹紧力的下限和/或上限,由分析单元从一电动马达的施加转矩在驱动装置上测量要克服 的摩擦力。由此,能够考虑一方面由系统决定的摩擦和另一方面由零件重力造成的摩擦。接合站在运输装置的运输路径附近区域内优选具有两个互相分开构成的且互相 面对的高度定位装置并且分别构成一提升装置,其中提升装置互相同步以及具有在零件的 位于零件运输支架上的运输位置和零件的优选地位于上方或者下方的准备位置之间提升 或者降低零件的支承元件。这种设计也是有利的,照此,零件通过横向于零件运输支架的进 给方向互相相对和互相分离构成的高度定位装置移入在接合站上预先规定的准备位置并 在此后夹紧。其中,避免零件在由其运输位置到准备位置移动过程中的不希望的移动。此外,本发明还涉及一用于在接合站上接合零件的方法。由背景技术已知接合连接,其中一内部零件在规定的预应力下安装在两个外部零 件之间。为此,内部零件置于两个外部零件之间并在此后两个外部零件互相重叠进给到如 此程度,使得预应力被调节。如果在零件上出现尺寸偏差,那么也可以推测预应力会或多或 少波动。零件之间可复印的连接不再存在。本发明的目的在于,提供一用于在一接合站上接合零件的方法,借助它,要接合的 零件在尺寸并且必要时在形状上的误差被消除。本发明的目的通过用于在一加工设备的一接合站上接合零件的方法来实现,其中 将零件分别置于一共同发挥作用的夹紧工具之间的准备位置,然后借助至少一个从一释放 零件的初始位置到一夹紧零件的夹紧位置通过一电子调节的驱动装置可调节的夹紧工具 夹紧,然后至少在局部段上互相接合,其中可调节的夹紧工具在初始位置和夹紧位置之间 经过的移动和夹紧路径和/或可移动的夹紧工具在相应零件上的夹紧力作为实际值测量, 并且传输给一电子分析单元,然后在电子分析单元中进行在相应零件上的夹紧力和/或可 调节的夹紧工具的移动和夹紧路径的一额定-实际值比较,其中,首先将一内部的型材状 的零件设置在至少一个外部的型材状零件的导向表面之间,然后借助可调节的夹紧工具使 外部零件克服内部零件的弹性的复位力的作用地变形,直到夹紧力和/或夹紧路径的实际 值相应于夹紧力和/或夹紧路径的额定值,并且在实际值达到额定值并且内部零件通过外 部零件预先夹紧之后,并且将外部零件保持在位置上,在其纵向边缘的区域内至少在局部 段上互相接合。本发明的目的还通过用于在一加工设备的一接合站上接合零件的方法来 实现,其中将零件分别置于一共同发挥作用的夹紧工具之间的准备位置,然后借助至少一 个从一释放零件的初始位置到一夹紧零件的夹紧位置通过一电子调节的驱动装置可调节 的夹紧工具夹紧,然后至少在局部段上互相接合,其中可调节的夹紧工具在初始位置和夹紧位置之间经过的移动和夹紧路径和/或可移动的夹紧工具在相应零件上的夹紧力作为 实际值测量,并传输给一电子分析单元,然后在该电子分析单元上进行在相应零件上的夹 紧力和/或可调节的夹紧工具的移动和夹紧路径的一额定-实际值比较,其中,首先,将一 内部零件设置在外部零件的导向表面之间,然后借助于可调节的夹紧工具将至少一个外部 零件克服内部零件的弹性的复位力的作用朝另一外部零件移动,直到夹紧力和/或夹紧路 径的实际值相应于夹紧力和/或夹紧路径的额定值,在实际值达到额定值并且将在外部零 件之间的内部零件预夹紧之后,外部零件保持在其位置上并互相接合。有利的是,通过分析 至少一个可移动的夹紧工具的夹紧力和/或移动路径,能够有控制地调节内部零件的初应 力。在内部零件中调节初应力后进行接合过程,并不用再次改变初应力。此外有利的是,零 件加工的误差对内部零件的初应力和组件的最终精度没有影响。此外,组件能够特别廉价 地制造。一按本发明的方法制造的组件得到广泛应用,例如在驱动技术、汽车技术等。在一外部零件进给到内部零件上的过程中将内部零件弹性地和/或塑性地变形。 该措施是有利的,照此,通过与外部零件的进给移动相反作用到内部零件上的、弹性的回复 力,零件至少在一部分截面中互相压紧,由此调节零件之间的摩擦力,它在通过按本发明的 方法制造的组件的整个使用寿命中保持恒定。如果内部零件可能甚至塑性变形,也能够额 外地消除较大的尺寸误差,甚至塑性变形的内部零件的弹性回弹量用于零件之间相应的摩 擦力。本发明的目的也通过用于在一加工设备的一接合站上接合零件的方法来实现,其 中零件分别置于一共同发挥作用的夹紧工具之间的准备位置,然后借助至少一个从一释放 零件的初始位置到一夹紧零件的夹紧位置通过一电子调节的驱动装置可调节的夹紧工具 夹紧,然后至少在局部段上互相接合,其中可调节的夹紧工具在初始位置和夹紧位置之间 经过的移动和/或夹紧路径和/或可移动的夹紧工具在相应零件上的夹紧力作为实际值 测量,并传输给一电子分析单元,然后在该电子分析单元中进行在相应零件上的夹紧力和/ 或可调节的夹紧工具的移动和/或移动和/或夹紧路径的额定_实际值比较,其中,将零件 互相定位并为了调整一在零件之间的尺寸如此互相移动零件,直到夹紧力和/或夹紧路径 的实际值相应于夹紧力和/或夹紧路径的额定值,并且在实际值达到额定值后,将零件保 持在其位置上并且互相接合。。有利的是,在一零件组上一预先规定的尺寸、例如两个零件 之间一确定的间隙仅仅依据零件的定位和夹紧过程自动调节。在调节预先规定的尺寸之后 完成接合过程,而不再次改变调节的尺寸。此外有利的是,零件加工的误差对组件的最终精 度没有影响,并且能够制造尺寸稳定的组件。此外,能够特别廉价地制造组件。对于可调节的夹紧工具在零件上的夹紧力的额定值由一具有下限和一上限的容 差范围有限制地预先规定,而对于夹紧工具待经过的夹紧路径的额定值由一具有下限和一 上限的容差范围有限制地预先规定。该措施也是有利的,照此,对于可调节的夹紧工具的夹 紧力和要经过的移动和夹紧路径的额定值通过一容差窗有限定地预先规定,它如此确定, 使得下一个接合过程例如射线焊接,能够按规定进行。换句话说,通过选择的接合方法,一 质量特征特别是尺寸稳定性的最大偏差通过容差窗预先规定,在其中还实现足够准确的接 合结果。由此废品大大减少。按本发明的一种措施,零件通过多个射线焊接头同时在多个互相位错的位置上沿 接合点互相焊接,由此在焊接时在两个分离位置上出现焊接应力尽管非常小,几乎全部被消除,从而组件的整体精度仅通过合适的设置和焊缝的位置进一步优化。优选地通过激光焊接、等离子焊接或者电焊接方法焊接所述零件,该措施是优选 的,因为这些接合方法只产生最小的焊接内应力,扭曲可忽略地很小,因此在与零件高的定 位和夹紧精度相联系,产生一由零件焊接的组件的高的尺寸稳定性,尽管零件的加工精度 相对于组件的整体精度相对较小。最后,按本发明的一措施,将所述零件粘合,其中实现组件的一更好的尺寸稳定 性。


以下借助在附图中示出的多个实施例进一步说明本发明。附图中图1示出一待由所述零件制造的组件的零件的透视图和简化视图;图2示出一由图1示出的零件连接的组件的部分的透视图和简化视图;图3示出一包括一第一和第二加工设备的按本发明的加工系统的俯视图和简化 视图;图4示出一按图3的加工设备的一运输装置的示范性实施方式的侧视图和非常简 化的视图;图5示出加工设备的按图4中V-V线剖开的端面图;图6示出一包括用于运输装置的容纳设备的零件运输支架的一放大侧视图和非 常简化的视图;图7示出按图4的运输装置的由零件运输支架构成的运输链的局部区域的俯视图 和非常简化的视图;图8示出以一运输装置为形式的包括辅助零件运输支架的零件准备位置的示范 性的实施方式的侧视图和非常简化的视图;图9示出按图8的运输装置的正面图,局部剖示和非常简化的视图;图10示出第一加工设备的一接合站的透视图和简化说明;图11示出用于按图10的接合站的一焊接装置的驱动系统的非常简化的视图;图12示出不带零件运输支架的运输装置的局部部段和在其两侧设置的进给轴以 及用于按图10的接合站的一夹紧系统的夹紧装置的驱动设备的非常简化的视图;图13示出在图10中示出的接合站的一夹紧系统的侧视图和非常简化的视图;图13a示出在图13中示出的夹紧系统的一局部区域放大和简化的视图;图14示出按图13的夹紧系统的一俯视图和非常简化的视图;图14a示出按图14的夹紧系统的一局部截面,和放大和非常简化的视图;图15示出夹紧单元的夹紧装置的一高度定位装置的实施方式的侧视图和非常简 化的视图;图16示出用于夹紧单元的夹紧装置的高度定位装置的另一实施方式的侧视图和 非常简化的视图;图17示出按图16的高度定位装置的非常简化的视图;图18a至18f示出两个要互相连接的零件在依次的方法步骤中在第一加工设备中的定位和夹紧过程的不同的视图和非常简化的视图;图19a至19c示出一组件和要与其连接的另一零件在依次的方法步骤中在第二加工设备中的定位和夹紧过程的不同的视图和非常简化的视图;图20示出一夹紧力关于夹紧工具的夹紧和移动路径的曲线走向和夹紧过程作为合格零件的评价;图21示出一夹紧力关于夹紧工具的夹紧和移动路径的曲线走向和夹紧过程作为 不合格零件的评价;图22示出一夹紧力关于夹紧工具的夹紧和移动路径的曲线走向和夹紧过程作为 不合格零件的评价;图23示出用于实施一用于通过两个夹紧工具在中间位置上接合两个零件的方法 的一夹紧系统的另一实施方式的正面图和非常简化的视图;图24示出按图23的作为组件的焊接零件的侧视图和非常简化的视图;图25示出按图23的夹紧装置,包括两个在夹紧位置上的夹紧工具以及示意示出 的射束焊接装置;图26示出组件的另一实施方式和夹紧单元的位于中间位置上的夹紧装置的正面 剖视图和非常简化的视图;图27示出按图26的包括位于夹紧位置上的夹紧工具的实施方式的侧视图和非常 简化的视图;图28示出按图26的组件和在夹紧位置上的夹紧工具的侧视图和非常简化的视 图;图29示出用于制造按图26的组件的夹紧系统的俯视图和非常简化的视图;图30示出一组件以及装入夹紧位置的夹紧工具的另一实施方式的剖视图和非常 简化的视图;图31示出一包括装入夹紧位置的夹紧工具的组件的另一实施的剖视图和非常简 化的视图;图32示出按图10的接合站的焊接装置的一射线焊接头的透视图和非常简化的视 图;图33示出按图32的焊接装置的局部剖视图和非常简化的视图。
具体实施例方式首先应当确定,在不同说明的实施方式中,相同零件标有相同附图标记即相同构 件标记,其中在整篇说明书中包括的公开内容能够按含义转移到具有相同标记即相同构件 标记的相同零件上。在说明书中选择的位置说明、例如上方、下方、侧面等也与直接说明以 及示出的图例有关,并在位置变化中按含义能够转移到新的位置上。此外,由示出和说明的 不同实施例的单个特征或者特征组合也能够为本身独立的、本发明的或者按本发明解决方 案说明。在图1中示出要互相接合成一组件的单个零件l、2、3a、3b的透视图。这些零件1 至3b在一优选的实施中分别由一按尺寸下料的、特别是冲压、然后变形的薄板件制造。第 一冲压件和弯曲件1在横截面中大约梯形或基本上U形地构成并具有一底部5和两个从它突起的侧边6。在底部5上设置一例如圆环状定位开口 7,其功能后面还会解释。侧边6分别在其相对正面端部区域内设有在相对侧边6方向上在U形零件1的内侧向前凸起的支承 凸出部8,其功能后面会更详细说明。这些支承凸出部8是合乎目的地通过变形制造的槽形 的凹槽并在其背向底部5的上侧具有一平行于底部5延伸的平的支承面9。此外,第一零件 1在正面构成用于零件3a的平的接触面10。第二零件2按该实施由一基本上扁平的薄板件切出,例如借助一板坯件冲压出, 并且平面地构成。第二零件2额外地设有一例如切口形的定位开口 11,并在正面构成用于 零件3a、3b的接触面12。忽略在冲压等时可能的制造容差,第一和第二零件1、2的长度以 相同长度制造。零件3a、3b具有一平面的支撑板15和一套管16。为此,零件3a、3b分别由一按尺 寸下料的优选冲压的薄板件,并在其中制造通过变形、优选通过深冲成形的套管16。套管 16分别构成用于一为进一步示出的例如压入的轴承的一整体轴承衬套。所有零件1至3b由此通过纯粹的无切屑的成型和具有高精度的变形制造,使得由 单个零件ι至3b接合的组件如它在图2中分段示出的那样,能够通过使用适当的接合方法 如粘合、激光焊接、激光、等离子和电子射线焊接以高的尺寸稳定性制造。尽管按照冲压方法无切屑的制造零件1至3b被认为优选的实施方式,但也可以想 象的是,它们由一借助激光或者水射流切割的薄板件制造。在这个位置上还应当指出,在图1和图2中示出的单个零件1至3b和由其制造 的组件无论如何不被看作本发明的限制,而是按照不同的组件使用领域采取不同的几何结 构,零件1至3b能够以不同的方式制造。于是,按照冷变形方法制造的零件1至3b在其他 情况下也能够通过一实心变形零件构成,例如一锻造零件,它通过热或者冷锻造尺寸准确 地制造。零件1至4由钢或者塑料构成。如果零件由塑料制成,那么它们以注塑成型和/ 或挤压成型方法制造。如图2所示,零件1至3b在多个接合点17a、17b、18a、18b、18c、19b(未示出)上 通过一个或者优选多个接合缝21至少分段地连接。接合缝21由粘合或者焊缝、特别是激 光、等离子或者电子射线焊缝构成,并具有几毫米至几厘米的长度。第二零件2设置在第一零件的侧边6之间,借助需要进一步说明的夹紧装置,第一 零件1的侧边6和第二零件2的纵向边缘互相压紧。为此,侧边6和第二零件2在其互相 面向的侧面设有接触面22、23。要互相焊接的零件1、2在接合点17a、17b上通过基本上无 缝地互相对接的零件1、2的接触面22、23分别构成一接合接缝24a、b。两个零件1、2通过 沿接合接缝24a、24b要施加的接合缝21连接。零件3a、3b借助第一零件1的正面相连。为此,零件3a、3b在其面向第一零件1 的侧面和第一零件1在其正面设有互相面向的接触面10、25。零件3a、3b通过还需进一步 说明的夹紧装置以其接触面25向第一零件1的接触面10压紧,使得基本上无缝相邻的接 触面10、25在接合点18a、18b、18c上构成一接合接口 26a、26b、26c。零件l、3a、3b通过沿 接合接口 26a、26b、26c要安置的接合缝21连接。即使零件1至3b的冲压和变形允许高的尺寸精度,但还是会出现细小的尺寸误 差。这些尺寸误差能够导致,在零件2、3a、3b互相面向的接触面12、25之间出现一接合裂 缝27a、27b (未示出)。实践中表明,如果没有添加材料焊接,该接合裂缝27a、27b在最大0. 2mm的尺寸上也对焊接连接的质量没有影响,因为激光射线在焦点上具有一大约0. 3至 0. 6mm的直径,在沿连接点19a、19b的焊接段上熔化零件2、3a、3b的足够的基体材料,以便 在焊接段上闭合接合裂缝27a、27b并产生有承载能力的焊接连接。在一优选的实施中,接合缝21通过射线焊接、特别是激光射线焊接制造,零件1至 3b在通过无缝互相对接的接触面10、25、22、23形成的接合接口 24a、24b、26a至26c或者 接合裂缝27a、27b上互相焊接。为此,在零件1至3b互相定位和固定后,一未示出的焊接 射线沿相关接合接口 24a、24b、26a至26c或者接合裂缝27a、27b至少分段地引导,从而沿 该焊接段产生焊缝,它们通过从一个要互相焊接的零件1至3b或者两个要互相焊接的零件 1至3b分区域熔化的基体材料(材料)存在。焊接射线、特别是激光射线巨大的能量密度 (大约10W/m2)在焦点上使基体材料(材料)沿焊接段变为熔体。在基体材料沿焊接射线 的推进方向熔化的过程中,在其后面熔体从要焊接的零件中互相流入。熔化的和充分混合 的原料冷却、熔体凝固成一窄的焊缝。射线焊接是一能量少的焊接方法,借助它一所谓“深焊”是可能的,其优点在于,实 现具有一大的深度_宽度-比例的细的缝几何形状,只有少的区间能量(Streckenergie) 是必要的,由此产生一仅仅非常小的热量影响区域。由此作用于要互相焊接的零件1至3b 的热负载保持很小,使得零件1至3b的扭曲最小。在接合接口 24a、24b上的焊缝21由角 焊缝构成,而焊缝21在接合接口 26a至26c上和在接合裂缝27a、27b上焊缝21由“I”状 焊缝构成。在成批生产组件中,主要使用激光焊接特别是借助一固体激光器例如Nd:YAG激 光器,它首先使还要进一步说明的焊接站的高度灵活性成为可能。零件1至3b优选地只通 过基体材料在没有焊接填充料情况下不可拆卸地互相连接。自然也可以想象的是,零件1至3b通过焊接填充料的混合物和至少一个零件1至 3b或者两个零件1至3b的局部地熔化的基体材料制造的焊缝在各个接合接口 24a、24b、 26a至26c或者接合裂缝27上互相连接。在图3中示出一用于制造在例如图2中制造的组件的按本发明的加工系统31和 非常简化的视图。该加工系统31按该实施方式包括至少两个直接先后设置的、共同发挥作 用的加工设备32、33,一能量源34、特别是一激光发生器以及一控制装置36。控制装置36 包括一能量源37和一分析单元38,该分析单元具有一用于一夹紧工具的夹紧力和/或一 移动和夹紧路径的额定_实际值比较的比较模块39和一用于零件1至3b的质量评估的分 析模块40,如这些在下面进一步说明的那样。控制装置36与能量源34通过一连接管线41 相连。第一加工设备32包括一第一运输系统42和至少一个第一接合站43,它按本实施 方式由一焊接站构成。运输系统42用于运输零件1、2到接合站43,并包括一在接收区域 44和一传送区域45之间优选地直线延伸的第一运输装置46,其具有可沿在图4至图7中 示出的导向面47a、47b移动的、优选地同类构造的零件运输支架48以及至少一个具有两个 互相分离设置的零件存储器49、50的零件准备位置。出于图示更明了的原因,在图4中只 示出一些零件运输支架48。一运输装置46的典型的实施方式在图4至图7中示出。为了将零件1、2运输到零 件运输支架48上,设置接受装置51,它们与零件运输支架48相连。零件运输支架48在本实施例中构成一运输链52。一断续的进给驱动装置特别是一电动马达、如伺服或者步进驱动装置用于运输链52有节奏的进给,该装置设置在用于运输链52的转向站54的区域内。 在两个转向站54之间有多个外壳零件55。这些外壳零件55具有互相面向的端面板56,它 们上下通过导向和/或连接装置57与一自支承的外壳元件相连。导向面47a、47b与正面 板垂直延伸,其中在导向面47a中抽出的管线和在导向面47b中退回的管线引向运输链52。由转向站54和外壳零件55构成的运输装置46通过一支撑装置58支撑在承重面 (Aufstandsflache ) 59上。支撑装置58通过一与一垂直对称面60对称设置的、L形 支座构成,它们通过固定装置61与外壳零件55的侧壁62相连。运输装置46包括由外壳零件55组成的、自支承的外壳元件,它在背向承重面59 的上侧设有导向面47a。导向面47a包括在外壳元件上固定的、平行于其上侧延伸的、用于 运输链52的构成链环的高度导向装置的零件运输支架48的高度导向面63。导向面47a额 外包括平行于外壳元件上侧延伸的用于侧面导向的侧面导向面64和构成链环的零件运输 支架48。高度导向面63由导向板构成。侧面导向面64由在零件运输支架48的推进方向 上_按箭头65-借助互相保持距离设置的支承辊66和压辊67构成。支承辊和压辊66、67 设置在运输链52两侧。支承辊66配置于一第一侧面平面68,而压辊配置于一零件运输支 架48的与其相对的第二侧面平面69。压辊67设计为锥形,并且通过它们一横向于推进方 向延伸的_按箭头65-且指向支承辊66方向的压力作用到零件运输支架48上,使得零件 运输支架48沿导向面47a基本上无间隙地导引。零件运输支架48沿导向面47a的准确高 度导向由导向板保证。零件运输支架48通过在导向板上滚压的导轮70根据高度支撑和导引。这些导轮 70支承在一用作链螺栓71的轴上。链螺栓71分别连接两个直接依次排列的零件运输支架 48。每个零件运输支架48在正面分别包括一连接凸出部72以及一连接接受装置73。链螺 栓71位于连接凸出部72上(如图7所说明)。这里应当指出,所说明的运输装置46只能作为示范性的而非具有限制性。例如, 运输装置能够同样由在WO 02/072453 A2中公开的运输装置一样构成。该已知运输装置包 括多个先后设置的运输段,其中每个配置至少一个独立的、不依赖于相邻运输段的用于零 件运输支架的进给装置,配置至少两个横向于零件运输支架的进给装置的互相保持距离的 导向面,沿着它,零件运输支架借助在其相对的侧面设置的导向机构引导并通过各个进给 装置设计为可移动。由此,各个零件运输支架48互相不依赖地在各个运输段之间移动,在 其中一个运输段中设置接合站43。该运输段与一直线运输装置相应。在各个运输段和零件运输支架的结构方面,WO 02/072453 A2的与此有关的具体 公开内容由成为本公开内容的主题。设计不同的上述运输装置的零件运输支架48分别配有在图5和6中示出的接受 装置51。接受装置51通过一装配板74与零件运输支架48相连,并具有一在其上固定的支 柱75、一在其上固定的支撑板76以及两个保持距离设置的与支撑板76相连的叉状的接受 环77a、77b。接受环77a、77b分别包括两个在支撑板76上垂直突起的、销形的导向隔片78 和一连接它的底部79。至少一个接受环77b在其底部79区域内设有至少一个定位工具80 特别是一螺栓,它伸入到被接受装置51容纳的第一零件1的定位开口 7中,由此,第一零件 1在其沿运输装置46的运输过程中保持在足够准确的位置上。重要的是,第一零件1在接受装置51中只在其位置上定向并直到相对于接受装置51几毫米定位。照此,定位工具80的横截面尺寸明显小于第一零件1中定位开口 7的横截面尺寸。如图6所示,销形的导向隔片78在其互相面向的侧面设有平的侧导向面81。接受 环78的底部79分别设置一平的支承面82a、82b用于在其上支撑的第一零件1。第一零件 1由此在零件运输支架48上通过接受装置51粗略地预先定位,并自由地放在接受环77a、 77b的导向隔片78之间以及在支承面82a、82b上。如图3所示,在接收区域44内至少在一局部段中直线构成的运输装置46的两侧 设置零件准备位置的零件存储器49、50。它们按当前实施分别通过一用于同类零件1、2的 装载轨道系统(Staubahnsystem)设计为以运输装置83、84的形式,如在图8和图9中示出 的那样。运输装置83、84设计最大限度地相同,并包括一基框座85、一牵引工具驱动装置 特别是一皮带传动装置和两个横向于辅助零件运输支架87的进给方向-按箭头86-的互 相保持距离设置的导向面90。牵引工具驱动装置和导向面90支承在基框座85上。牵引工 具驱动装置包括一围绕一驱动轮和多个转向轮导向的循环的牵引工具91、特别是一平面皮 带和一在驱动轮上法兰连接的驱动马达。同类设计的辅助零件运输支架87分别包括一接 受装置95,它固定在一移动装置的一底盘93上。底盘93在进给方向上-按箭头86-看在 前后端部分别设置一对可自由旋转的工作轮94。辅助零件运输支架87的接受装置95在输入装置83、84上固定在底盘93的上侧, 并具有两个互相保持距离设置的、与底盘93相连的叉状的接受环96a、96b。接受环96a、96b 分别包括两个在底盘93上垂直凸起的、销形的导向隔片97和一连接它们的底部98。至少 一个接受环96b在其底部98区域内设有至少一个定位工具99特别是一用于第一零件1的 螺栓或者一用于第二零件2的长方体形凸出部,它伸入被接受装置95容纳的零件1、2的定 位开口 7、11中,由此零件1、2在其沿输入装置83、84的运输过程中保持在足够准确的位置 上。重要的是,零件1、2在接受装置95中只在其位置上取向并直到相对于接受装置95几 毫米定位。照此,定位工具99的横截面尺寸明显小于在零件1、2中定位开口 7、11的横截 面尺寸。如图3、8、9所示,销形的导向隔片97在其互相面向的侧面设置平的侧导向面100。 接受环96a、96b的底部98分别设有一平的支承面IOlaUOlb用于在其上支撑的零件1、2。 零件1、2由此在零件运输支架87上通过接收设备95粗略地预先定位,并自由地放在接受 环96a、96b的导向隔片97之间以及在支承面IOlaUOlb上。每个输入装置83、84沿辅助零件运输支架87额外地包括一停车装置102。它包 括两个可分离控制的由一静止位置到一停止至少一个辅助零件运输支架87的操作位置可 调节的、特别是能提升和下降的止挡零件103a、103b,如在图8、9中非常简化地示出的那 样。止挡零件103a、103b分别通过一示出的伺服驱动装置、特别是气动或者液压驱动装置 控制。面向运输装置83、84的位于上游的端部的第一止挡零件103a用于拦截在牵引工 具91的表面和底盘93的下侧之间借助摩擦锁合驱动的辅助零件运输支架87。在止挡零件 103a后面拦截的辅助零件运输支架87装载零件1和/或2。装载能够通过一操作人员手 工或者例如借助一机器人自动完成。
面向运输装置83、84的位于下游的端部的第二止挡零件103b用于一公开的辅助 零件运输支架87停止在一传送位置104、104’上,从该传送位置一零件1、2传送到运输装 置46的一接收位置106、106,。此后,一空的辅助零件运输支架87从传送位置104、104,移 出,并为了新的装载在止挡零件103a的后面拦截。同时,第一止挡零件103a被控制,一装 载零件1、2的辅助零件运输支架87移动到传送位置104、104’。传送位置104、104’设置在 运输装置46的附近区域内。
如从图3中所见,在接收区域44内,设置一配置于运输装置83的位于上游的端部 的第一操作系统105,其具有一在空间中可调节的抓取器(未示出),借助它,在传送位置 104上在辅助零件运输支架87上准备好的第一零件1由接受装置95取下,并供给运输装 置46的一接收位置105,并可在运输装置46的零件运输支架48的接收设备51上定向地放 置。此前,一空的零件运输支架46移动到接收位置105,在其中停止,然后装载第一零件1。 在装载一零件运输支架46后,他从第一接收位置106移动到第二接收位置106’,在那里停 止并装载第二零件2。为此,如图3中所示,在接收区域44内,设置一配置于运输装置84的位于下游的 端部的第二操作系统107,其一在空间中可调节的抓取器(未示出),在传送位置104’上在 辅助零件运输支架87上准备好的第二零件2借助第二操作系统107和抓取器由接受装置 95取下,并且供给运输装置46的一接收位置106,,并在已经位于零件运输支架48上的第 一零件1的侧边6之间的支承凸出部上可定向地放置。如在图所示,在零件1、2未移动到第一零件1的接受装置51或者支承凸出部8上 的接收位置106、106,之前,它旋转90°。因此,第二零件2并不直接置于一零件运输支架48的接受装置51上,而是可在第 一零件1的侧边6之间在支承凸出部8上定向。由此,在零件运输支架48上的额外结构取 消,运输链的全部重量减轻,包括接受装置51的零件运输支架48的进给速度加快。如从图3中所见,输入装置83、84在运输装置46两侧互相相对地并在零件运输支 架48的进给方向上-按箭头65-先后设置。传送位置104、104,和接收位置106、106,同 样在零件运输支架48的进给方向上-按箭头65-前后设计。自然,输入装置83、84也能够 镜像对称地相对置(未示出)。按该实施方式,一个操作系统105就足够了,它配置给两个 运输装置83、84,借助它,零件1、2从传送位置104、104’只先后供给一接收位置106并置于 零件运输支架48上。另一未示出的实施方式在于,零件1、2共同作为零件组供给零件准备位置。该实 施方式的优点在于,只需要一个操作系统105,零件准备位置只包括一个如上所说明的零件 存储器49。借助辅助零件运输支架87在传送位置104上准备好的零件组由操作系统105或 抓取器从接受装置95取下,供给运输装置46上的接收位置105并在运输装置46的零件运 输支架48的接受装置51上可定取向地放置。如上述说明所示,运输装置46的零件运输支架48由零件准备位置有节拍地先后 装载零件1、2或者零件组。在要互相接合的零件1、2或者零件组在一零件运输支架48特别是其接受装置51 上可定向后,它运输到位于远离零件准备位置、特别是其传送位置104、104’的第一接合站43并在一停止位置110上停止。接合站43、特别是焊接站设置在接收和传送区域44、45之间,并在运输装置46的 运输段附近区域内包括一夹紧系统111、进给轴112a、112b、至少一个高度定位装置(未示 出)以及至少一简化示出的用于将合零件1、2接合成组件的接合装置。夹紧系统111包括 三个需要进一步说明的夹紧单元114、115、116。进给轴112a、112b设计为直线传动,如图 12中进一步说明的那样。接合装置按该实施设计为焊接装置119,其具有至少一个用于接 合零件1、2的射线焊接头121。通过零件运输支架48共同提供到焊接站的零件1、2借助夹紧单元114至116和/ 或至少一个高度定位装置共同从一位于零件运输支架48上的运输位置移动特别垂直地稍 微提升到可从零件运输支架48上分开的准备位置,使得定位开口 7和零件运输支架48的 一定位工具80脱离嵌接。此后,零件1、2互相定位,相互夹紧,然后接合,特别是借助焊接 装置119的射线焊接头121在接合点17a、17b至少在局部段中互相焊接或者粘合。由焊接 零件1、2预先加工的组件122再次优选地在接合过程持续期间置于固定在停止位置110上 的零件运输支架48上,然后运输到第一传送区域45中。在传送区域45内设置一第三操作系统123和一不合格零件箱124,该第三操作系 统具有一在空间中可自由移动的抓取器(未示出)。容纳所述预先加工的组件122的零件 运输支架48在传送区域45内停止在一端部位置125,在其中借助操作系统123或抓取器将 组件122从零件运输支架48上取下,并供给加工设备33或者不合格零件箱124。如下面所说明,在接合站43上借助夹紧单元114至116的每个单独的夹紧装置的 夹紧力和/或移动和/或夹紧路径的一额定_实际值比较完成单个零件1、2的质量特征特 别是尺寸稳定性的测量。这些质量特征在比较模块39中与质量要求比较,在分析模块40 中分析。如果一零件1、2与质量要求不符,例如一零件1、2过长、过短、过窄或者过宽,如这 些在各个零件1、2的夹紧过程中得出的那样,那么零件1、2首先不互相接合,而是由夹紧单 元114至116或高度定位装置再次置于一零件运输支架48上,通过运输装置46运输至操 作系统123,然后在通过它运输到不合格零件箱124中。但是,如果零件1、2符合质量要求,如它们在夹紧过程中测量的那样,那么零件1、 2互相焊接,通过运输装置46运输至操作系统123,并通过它从传送区域45运输至第二加 工设备33的一第二接收区域126。第二加工设备33包括一第二运输系统127和至少一第二接合站128,它按该实施 方式由一焊接站构成。运输系统127用于传输由第一加工设备32预先加工的接合的组件 122以及其他零件3a、3b,它们自身与预先加工的组件122接合。为此,第二运输系统127具有一在第二接收区域126和一第二传送区域129之间 优选直线延伸的第二运输装置130以及一零件准备位置,该第二运输装置具有可沿在该图 中未示出导向面移动的、优选同样设计的零件运输支架48’。第二运输装置130再次具有多 个零件运输支架48’,它们本身设有上面详细说明的接受装置51’和另两个用于零件3a、3b 的接受装置131a、131b。用于零件3a、3b的零件准备位置按此实施方式由两个用于分离、运输和定向在一 容器134中容纳作为松散材料的零件3a、3b的装置132、133构成。该装置133、134包括一 用于零件3a、3b的零件存储器135。例如,一此类装置133、134由DE 40 25 391 Al或者DE 41 26689 Al 已知。如从图3中所见,由容器134取出的零件3a借助装置132运输直到零件存储器135 上的一传送位置136。在第二接收区域126内设置一配置给位于下游的零件存储器135的 端部的第一操作系统137,其具有一在空间中可调节的抓取器(未示出),借助它,一在零件 存储器135的传送位置136上准备好的分离的第三零件3a被取下,供给第二运输装置130 上的一传送位置138,并且在运输装置130的零件运输支架48’的接受装置131a上可取向。 此前,一已经装载组件122的零件运输支架48’移动到接收位置138和在其中停止,然后装 载第三零件3a。在装载零件运输支架48’后,它从接收位置138移动到另一接收位置138’, 在那里停止并装载第四零件3b。为此,在接收区域126内设置一配置给装置133位于下游的端部的第二操作系统 139,其具有一在空间中可调节的抓取器(未示出)。借助装置133,由容器134取出的零件 3b运输直到零件存储器135的一传送位置136’。在传送位置136’上准备的、分离的第四 零件3b借助第二操作系统139或抓取器从其中取出,供给第二运输装置130上的一传送位 置138’,在运输装置130的零件运输支架48’的接受装置131b上可取向。如从图3中所见,装置132、133在运输装置130两侧相对地且在零件运输支架48’ 的进给方向-按箭头140-上前后地设置。传送和接收位置136、136’、138、138,同样在零 件运输支架48’的进给方向-按箭头140-前后地构成。自然,装置132、133也能够镜像对 称地相对(未示出)。按此实施方式,一个操作系统137是足够的,它配置给两个装置132、 133,借助它,零件3a、3b从传送位置136、136’先后只供给一接收位置138,并且放置在零件 运输支架48’上。零件运输支架48’在第二接收和传送区域126、129之间在进给方向-按箭头 140-上有节奏地继续移动。在将一零件3a置于接受装置131a上后,零件运输支架48,继续 移动,使得零件运输支架48’从一接收位置138移动至零件准备位置的另一接收位置138’。如果也将一零件3b置于接受装置131b上,零件运输支架48’继续移动,使得装载 一预先加工的组件122和第三、第四零件3a、3b的零件运输支架48’从零件准备位置的接 收位置138’共同运输到接合站128、特别是焊接站,并在其中停止在一停止位置142中。第二接合站128、特别是焊接站设置在第二接收区域和传送区域126、129之间,在 运输装置130的一运输段附近区域内包括一夹紧系统143、两个高度定位装置(未示出)以 及至少一个简化示出的用于将零件1/2接合为一组件的接合装置。夹紧系统143包括一要 进一步说明的夹紧单元144。接合装置按此实施方式设计为具有至少两个分开控制的用于 接合零件3a、3b的射线焊接头146a、146b的焊接装置。在零件运输支架48,的停止位置142上,零件3a、3b和预先加工的组件122共同 由一位于零件运输支架48’的运输位置移动特别是提升到一脱离零件运输支架48’的、在 夹紧单元144的夹紧装置之间的准备位置,然后将组件122和零件3a、3b相互定位,夹紧 然后接合,特别借助焊接装置145的射线焊接头146a、146b在接合点18a、18b、19a、19b上 至少在局部段中互相焊接或者粘合,然后再次优选地置于在接合过程持续期间在停止位置 142上保持的零件运输支架48’。此后,接合的组件147通过运输装置130运输到第二传送 区域129。在第二传送区域129内,设置一第三操作系统148和一不合格零件箱149,第三操纵系统具有一可在空间中自由移动的抓取器(未示出)。容纳已加工的组件147的零件运 输支架48’在传送区域129内在一端部位置150停止,在其中借助操作系统148或抓取器将组件147从零件运输支架48’上取下,供给输出装置151或者不合格零件箱149。如下面要说明的那样,在接合站128上借助夹紧单元144的每个单独的夹紧装置 的夹紧力和/或移动和/或夹紧路径的一额定_实际值比较完成单个零件3a、3b的质量特 征、特别是尺寸稳定性的测量。这些质量特征在比较模块39中与质量要求比较,在分析模 块40中分析。如果一零件3a、3b与质量要求不符,例如一零件3a、3b出现不允许的弯曲, 如这些在各个零件3a、3b的夹紧过程中得出的那样,那么零件l、2、3a、3b首先不互相接合, 而是由夹紧单元144或高度定位装置再次置于一零件运输支架48’上,通过运输装置130 运输至操作系统148,然后在通过它运输到不合格零件箱149中。但是,如果零件3a、3b符合质量要求,如它们在夹紧过程中测量的那样,那么零件 l、2、3a、3b互相焊接,通过运输装置130运输至操作系统148,并通过它从传送区域129运 输至输出装置151。照按本发明的加工系统31和加工方法规定,激光射线仅从一构成能量源34的射 线源例如一激光发生器交替地供给第一焊接站的射线焊接头121和第二焊接站的射线焊 接头146a、146b。第一焊接站的射线焊接头121和第二焊接站的射线焊接头146a、146b与 一共同的激光射线源分别通过一光波导体(Li,L2,L3)和一射线分接器(未示出)相连。 光波导体(Li)导向射线焊接头121,光波导体(L2)导向射线焊接头146a,光波导体(L3) 导向射线焊接头146b。激光射线源具有一未示出的反射光学系统,借助它从激光射线源反 射的激光射线输入即射入相应的光波导体(L1,L2,L3)和有选择地输入即射入不同的射线 焊接头110、146a、146b要么到第一焊接站要么到第二焊接站。按加工方法,在一第一时间间隔内,将两零件1、2运输至第一焊接站,一先前的循 环的焊接组件122从第一焊接站运出,在这期间在第二焊接站中一在第一加工设备32中先 前焊接的组件122和从第二零件准备位置中供给的第三零件3a互相定位、夹紧以及焊接成 完成的组件147。在一第二时间间隔内,在第一加工设备32中两个从第一零件准备位置中 供给的零件1、2互相定位、夹紧、焊接成组件122,在此期间,在第二加工设备33中,一在第 一加工设备32中先前焊接的组件122运输至第二加工设备33的第二焊接站,并且一在第 二加工设备的第二焊接站中先前循环的完成焊接的组件147运输到第二传送区域129上。在图10中示出一接合站43或焊接站,其具有仅部分示出的运输装置46和夹紧系 统111以及焊接装置119,其中外壳盖被移除。焊接站包括一由四个垂直指向承重面的立 柱152和一连接它们的框架组成的支承结构。框架包括两个平行于运输装置46的进给方 向_按箭头65-延伸的框形支架153和两个横向于其延伸的框形支架154。框形支架153、 154通过螺栓与立柱152可拆卸地连接。框形支架153设有托架155,在其上固定一在图11 中进一步示出的驱动系统156,通过它,焊接装置119可调节地支承在框架上。支承结构额 外地包括一基本框架,它在运输装置46两侧包括装配板157,在其上可拆卸地固定进给轴 112a、112b。装配板157以其互相面向的端部固定在平行于运输装置46的进给方向-按箭 头65-并直接相邻向它延伸的支承型材158上,以其互相背向的端部通过支撑托架159固 定在平行于运输装置46的进给方向-按箭头65-延伸的另外的支撑型材160上。此外,为 了加固支承结构还设置两个在底部区域内互相连接立柱152的支承板161。该支承板161为了穿越运输装置46的运输链52的回行段设有一空隙162。如从图3和图10的组合中所见,接合站43设有一连接接口 163,它设有一数据接口、一用于抽吸管164的接头、一用于电和/或机械和/或光能的接口和/或一用于一光波 导体(Li,L2,L3)的接口。抽吸管164通过连接接口 163与一未示出的通风系统、光波导 体(Li,L2,L3)通过连接接口 163与能量源34相连。此外,连接切割点163本身与一电和 /或机械能量源36和/或控制装置37相连。当然,光波导体(L1,L2,L3)也能够直接与光 能量源34相连。在图11中示出一驱动系统156,借助它,焊接装置119的射线焊接头121能够在 空间中移动。驱动系统156包括两个在图10中示出框架的托架155上位置固定设置的 直线驱动装置170a、170b,其具有分别通过一连续可控制的电动马达171a,171b特别是伺 服或者步进马达同步可调节的滑座(不可见);一固定在滑座上的第三直线驱动装置172, 其具有通过一连续可控制的电动马达173特别是伺服或者步进马达可调节的滑座(不可 见);以及一固定在该滑座上的第三直线驱动装置174,其具有通过一连续可控制的电动马 达175特别是伺服或步进马达可垂直调节的滑座(不可见),它与第三直线驱动装置172的 滑座相连。焊接装置119通过一固定装置176安装在第四直线驱动装置的底侧端部上,并 借助第一 /第二直线驱动装置170a,170b横向于运输装置46的进给方向地(在图10中示 出)且借助第三直线驱动装置172在运输装置46的运输方向上以及借助第四直线驱动装 置174在垂直方向上设计为可调节。射线焊接头121额外地可绕一垂直旋转轴177和绕一 平行于第一 /第二直线驱动装置170a,170b延伸的旋转轴178旋转地支承在固定装置176 上,如在图32和33中详细说明的那样。射线焊接头121可绕垂直轴177以及绕水平轴178 分别旋转270°。在共同说明的图12至17中,运输装置46和第一接合站43的夹紧系统111的一 局部区域非常简化地以不同的正视图示出。出于一目了然的原因,零件运输支架48在图中 未示出。图12示出在安装位置上的夹紧系统111,在其中夹紧单元114至116要进一步说 明的支承框架和夹紧工具从夹紧单元114至116的驱动装置180a至182b上拆卸。驱动 装置180a至182b分别具有一借助电动马达188a至190b可控制的直线驱动装置184a至 184b和一安装平台187。直线驱动装置184a至184b分别包括一在水平平面上可调节的 滑座191a至193b,在其上固定一安装平台187。按所示实施,安装平台187由滑座191a至 193b构成。进给轴112a,112b同样由直线驱动装置196a,196b构成,它们由电动马达197a至 197b控制并分别包括一在水平平面上可调节的滑座198a,198b。如图13至14a中所示,夹紧系统111的第一和第二夹紧单元114,115包括在运输 装置46的直线运输段两侧设置的、通过驱动装置180a,180b与零件运输支架48的进给方 向-按箭头46-垂直地、必要时可同步调节的共同发挥作用的夹紧装置194a至195b。第一夹紧单元114的夹紧装置194a,194b分别包括驱动装置180a,180b,一高度定 位装置200a,200b, 一夹紧工具201a,201b, 一支承框架202a,202b, 一用于固定在夹紧装置 194a,194b之间的零件1,2的压紧装置203a,204b和一支座204a,204b。夹紧工具201a, 201b通过支承框架202a,202b与驱动装置180a,180b的安装平台187相连。夹紧装置194a,194b的支承框架202a,202b分别包括一固定在安装平台187上的下侧装配板205a,205b, 在其上固定的支承壁206a至208b,一与它们在上侧相连的上侧装配板209a,209b以及一 在其上固定的支承板210a,210b。支座204a,204b借助支承板210a,210b和面向运输装置 46的支承壁206a,206b固定。支座204a,204b包括一悬臂211a,211b,它在其面向驱动装 置180a,180b的下侧设置 一压紧板牙212a,212b。横向于零件运输支架48的进给方向-按箭头46-必要时可同步调节的共同发挥 作用的夹紧单元194a,194b的夹紧工具201a,201b互相对立并固定在支承框架202a,202b 特别是前部支承壁206a,206b上。每个夹紧工具201a,201b按该实施方式由一具有高度 定位装置200a,200b的提升装置214a,214b的一支承元件213a,213b构成,并设计为角型 材。角型材凸起的侧边与支承框架202a,202b的支承壁206a,206b相连,而水平侧边在支 承壁206a,206b上垂直地凸起。角型材或夹紧工具201a,201b的水平侧边按该实施方式具 有一在运输装置46的方向上向下倾斜的上升斜面215a,215b,一与之相连的水平支承平面 216a, 216b和一具有一垂直的接触面217a,217b的止挡元件。夹紧工具201a,210b的一前 侧边缘218a,218b设计为紧贴在置于零件运输支架48上的第一零件1的一运输平面或运 输位置219下方,如图18a中所示。在图15中,非常简化地示出夹紧装置194a,194b的高度定位装置200a,200b的另 一实施和支承框架202a,202b的一局部段。高度定位装置200a,200b包括提升装置220a, 220b的另一实施方式。该提升装置220a,220b具有一伺服驱动装置224a,224b和一在一运 输位置和一相对于它位于上方或者下方的准备位置之间共同提升和降低零件1,2的支承 元件213a,213b。支承元件213a,213b由夹紧工具201a,201b构成且一大约L形的移动元 件221a,221b与它相连。移动元件221a,221b通过至少一个导向工具222a,222b在至少一 导向面223a,223b上在支承框架202a,202b、特别是支承壁206a,206b上引导,并通过伺服 驱动装置224a,224b沿导向面223a,223b基本上垂直地调节。夹紧工具201a,201b在导向 面223a,223b上垂直凸出。伺服驱动224a,224b按所示实施方式由一电动或者流体传动设 备构成并与支承元件213a,213b或移动元件221a,221b按移动地相联接。夹紧装置194a,194b的夹紧工具201a,201b在一初始位置-如实线所示-和一位 于上方或者下方的操作位置_如虚线所示_之间可同步调节。其中,通过适当手段例如一 机械终端限制进行对伺服驱动装置224a,224b的控制,使得夹紧工具210a,210b在其操作 位置上始终占据一准确的高度位置,在该图中未示出的第一零件1的可靠的夹紧过程能够 完成。每个支承元件213a,213b或夹紧工具210a,210b只具有一水平的支承面216a,216b 和构成一垂直的接触面217a,217b的接触元件。另一未示出的实施方式在于,在支承框架202a,202b特别是在前侧支承壁206a, 206b上固定一直线驱动装置形式的伺服驱动224a,224b,它包括一电动马达和一通过一在 其上法兰连接的丝杠可定位调节的且沿一导向面引导的滑座。夹紧工具201a,201b在这种 情况下固定在滑座上。在共同说明的图16和17中,示出夹紧装置194a,194b的高度定位装置200a,200b 的另一实施方式变型的不同的视图。按该实施方式,每个夹紧装置914a,194b包括两个夹 紧工具201a,201b,它们中每个构成支承平面217a,217b和接触面216a,216b。夹紧工具 201a,201b设置在导向面223a,223b两侧并固定在支承框架202a,202b上。按该实施方式,高度定位装置200a,200b或提升装置220a,220b和夹紧工具201a,201b设计为互相分离。高度定位装置200a,200b又包括提升装置220a,220b,其中后者构成在一位于零件运输支 架48上的运输位置和一与其相对的位于上方或者下方的准备位置之间提升或者降低零件 1,2 (未示出)的支承元件213a,213b。因此,夹紧工具201a, 201b和支承元件213a,213b设 计成相互分离且相互相对可调的。提升装置220a,220b包括至少一个导向工具222a,222b, 借助它,支承元件213a,213b在至少一个导向面223a,223b上引导,借助一伺服驱动装置 224a, 224b沿导向面223a,223b按示出的双箭头可垂直调节。导向工具222a,222b支承在一滑座225a,225b上。滑座225a,225b通过一托架与 支承元件213a,213b相连。伺服驱动装置224a,224b本身通过一传输元件226a,226b与滑 座225a,225b或支承元件213a,213b按移动相联接。伺服驱动装置224a,224b由一电动或 者流体马达构成。支承元件213a,213b借助其面向运输装置46 (参看图13和14)的边缘 在夹紧工具201a,201b的边缘218a,218b上凸起,并在其上侧具有一接触元件227a,227b, 以便保证,在提升未示出的零件1,2过程中第一零件1不与夹紧工具201a,201b碰撞。照 此,接触元件227a,227b相对于夹紧工具201a,201b的边缘218a,218b在朝运输装置46的 方向上位错地设置,边缘218a,218b凸出其垂直接触面。支承元件213a,213b设计成从一初始位置-如实线所示_可调节到夹紧工具 201a, 201b的支承面216a,216b上方一点的操作位置-如虚线所示。其中,夹紧装置194a, 194b的支承元件213a,213b提升一位于其上的零件1和零件2,或者降低零件1和零件2。 在达到支承元件213a,213b的操作位置后或者在其向初始位置方向降低过程中,一对夹紧 工具201a,201b或夹紧装置194a,194b重叠进给,使得在夹紧工具201a,201b的互相面向 的边缘218a,218b之间的一距离小于第一零件1(未示出)的长度。如果支承元件213a, 213b与零件1,2朝初始位置方向向下移动,零件1与零件2 —起置于夹紧工具201a,201b 的位于一平面的支承平面216a,216b上。支承元件213a,213b退回直到其初始位置。零件 1的夹紧过程在下面进一步说明。另一未示出的实施方式在于,高度定位装置200a,200b或提升装置220a,220b设 计成在运输装置46的两侧具有支撑一零件1的支承元件213a,213b且与夹紧单元114,115 的夹紧装置194a,194b ;195a, 195b分离,并设置在夹紧单元114,115的附近区域内的一接 合站43中。同样可能的是,接合站43在夹紧单元114,115的附近区域内只具有一高度定位装 置200a或具有支撑元件213a的提升装置220a,借助它,两个零件1,2在一运输位置和准备 位置之间共同提升或者降低。如果零件1,2在两个零件运输支架48上分开从接收位置106,106’运输到接合站 43中的停止位置110,一方面设置用于第一零件1的一第一高度定位装置,而另一方面设置 一用于第二零件1的一第二高度定位装置。高度定位装置分别具有提升装置。第一提升装 置构成一在位于零件运输支架48上的运输位置和一与其相对的位于第一零件1的上方或 者下方的准备位置之间提升或者降低第一零件1的第一支承元件。第二提升装置构成一在 位于零件运输支架48上的运输位置和一与其相对的位于第二零件2的上方或者下方的准 备位置之间提升或者降低第二零件2的第二支承元件。一般来讲,第一和第二高度定位装 置能够相同地构造。其中,一夹紧装置194a,194b,195a, 195b能够配置第二高度定位装置、或者夹紧单元114,115的两个夹紧装置194a,194b,195a, 195b分别配置一第二高度定位装 置。另一方面,接合站43也能够设有至少一个第二高度定位装置,它与夹紧单元114,115 分开设计并设置在其附近区域内。如上所述,每个夹紧装置194a,194b包括一压紧装置203a,203b,如它在图13a和 14a中所示。夹紧装置194a,194b的压紧装置203a,203b分别包括两个通过分开的调整装 置228a, 228b, 229a, 229b互相相对可调节的压紧元件230a, 230b, 231a, 231b和一外壳零 件232a,232b,它通过一法兰固定在支承框架202a,202b、特别是垂直支承壁206a,206b上。 外壳零件232a,232b包括两个互相保持距离设置的侧壁233a,233b,一个连接它们的底板 234a,234b和一盖板235a,235b。底板和盖板234a,234b,235a,235b分别在其互相面向的内 侧构成一导向表面236a,236b,沿着它们引导要进一步说明的水平滑块237a,237b,238a, 238b。水平滑块237a,237b,238a,238b又在其面向导向表面236a,236b的外侧和在其上构 成平放的导向表面239a,239b。水平滑块237a,237b,238a,238b还额外地在其互相面向的 内侧设有内部导向表面240a,240b。水平滑块237a,237b,238a, 238b支撑在其内部导向表 面240a, 240b上并互相导引。第一压紧元件230a,230b固定在一第一垂直滑块241a,241b上。第一垂直滑块 241a, 241b通过一连杆设置242与下方的水平滑块按移动相联接。为此,在外壳零件232a, 232b的纵向上水平地且横向于零件运输支架48的进给方向-按箭头46-地可调节的下 方的水平滑块237a,237b设有一连杆元件243例如一圆柱形螺栓,它支承在第一垂直滑块 241a,241b中的一弧形连杆轨道244内。如从图14、14a中所见,底板234a,234b、盖板235a, 235b和水平滑块237a,237b,238a, 238b设置垂直地重叠的第一通孔245。垂直滑块241a, 241b设计为大约直角平行六面形,通孔245的轮廓形状相应于垂直滑块241a,241b的外轮 廓。垂直滑块241a,241b穿过通孔245,借助在外壳零件232b或底板234a,234b、盖板235a, 235b中形成的通孔245强制引导。下方的垂直滑块241a,241b通过一连接元件246与一第 一传动马达247a,247b例如一电动或者液态马达相连。驱动马达247a,247b固定在支承框 架202a,202b、特别是中间的支承壁207a,207b上。如果下方的水平滑块237a,237b借助传动马达247a,247b从示出的初始位置从左 向右推移到图18c中示出的操作位置,那么同时,第一压紧元件230a,230b朝固定的夹紧工 具201a,201b方向移动,未继续示出的第一零件1固定在夹紧工具201a,201b和压紧元件 230a, 230b 之间。第二压紧元件231a,231b固定在一第二垂直滑块248a,248b上并设置一压紧板牙 252a,252b。第二垂直滑块248a,248b通过一连杆设置242,与上方的水平滑块238a,238b 按移动相连。为此,在外壳零件232a,232b的纵向上水平地且横向于零件运输支架48的进 给方向_按箭头46-地可调节的上方的水平滑块238a,238b设有一连杆元件243’例如一 圆柱形螺栓,它支承在第二垂直滑块248a,248b中的一弧形连杆轨道244’内。如从图14、 14a中所见,底板234a,234b、盖板235a,235b和水平滑块237a,237b,238a,238b设有垂直 地重叠的第二通孔245,。垂直滑块248a,248b设计为大约直角平行六面形,通孔245,的轮 廓形状相应于垂直滑块248a,248b的外轮廓。垂直滑块248a,248b穿过通孔245,,借助在 外壳零件232b或底板234a,234b、盖板235a,235b中形成的通孔245,强制引导。垂直滑块 248a,248b通过一连接元件249a,249b与一第二传动马达251a,251b、例如一电动或者液态马达相连。第二传动马达251a,251b通过一安装角型材250a,250b与支承框架202a,202b、 特别是支承壁207a,207b相连。如果上方的水平滑块238a,238b借助驱动马达251a,251b从示出的初始位置从左 向右推移到图18c中示出的操作位置,那么同时,第二压紧元件231a,231b朝放固定的支座 204a,204b方向移动,未继续示出的第二零件2固定在压紧板牙212a,212b,252a,252b之 间。操作第一压紧元件230a,230b的调整装置228a,228b包括上述的第一垂直滑块 241a, 241b、连杆设置242、连接元件246a,246b和第一驱动马达247a,247b。操作第二压紧 元件的231a,231b的调整装置229a,229b包括上述的第二垂直滑块248a,248b、连杆设置 242,、连接元件249a,249b和第二驱动马达251a,251b。按该实施,第二调整装置229a,229b构成一第二高度定位装置的提升装置,其中 第二压紧元件231a,231b或压紧板牙252a,252b构成在一位于零件运输支架48上的运输 位置和一与其相对的位于上方或者下方的准备位置之间提升或者降低第二零件2的提升 装置的支承元件。同样如图13、14中所示,图1和图10中示出的接合站43的夹紧系统111包括第 二夹紧单元115。它具有在运输装置46两侧设置的共同发挥作用的夹紧装置195a,195b。第二夹紧单元115的夹紧装置195a,195b分别包括驱动装置181a,181b,一支承框 架254a,254b以及一夹紧工具255a,255b。夹紧工具255a,255b通过支承框架254a,254b 与驱动装置181a,181b的安装平台187相连。支承框架254a,254b包括一固定在安装平台 187上的装配板256a,256b,在其上固定的垂直指向的支承壁257a,257b,258a,258b以及一 在其上方固定的支承板259a,259b。在支承板259a,259b上安装夹紧工具255a,255b。互相 指向的夹紧工具255a,255b设计为通过驱动装置181a,181b横向于零件运输支架48的进 给方向_按箭头65-且相对于第一夹紧单元114的夹紧装置194a,194b的夹紧工具201a, 201b可调节。必要时互相同步可调节的夹紧工具201a,201b和夹紧工具255a,255b只能在 水平平面中调节。如从图13和图14中所见,在图1和图10中示出的接合站43的夹紧系统111包 括一第三夹紧单元116,它包括两个在零件运输支架48的进给方向-按箭头65-上前后设 置的且通过驱动装置182a,182b共同发挥作用的夹紧装置260a,260b。第三夹紧单元116 的夹紧装置260a,260b分别包括驱动装置182a,182b、一支承框架261a,261b以及一夹紧工 具262a,262b。每个夹紧工具262a,262b通过支承框架261a,261b与驱动装置182a,182b 的安装平台187相连。夹紧单元260a,260b的驱动装置182a,182b通过一大约U形的固定 板263安装在滑座198b上。固定板263的侧边支承驱动装置182a,182b,而其底部与滑座 198b相连。支承框架261a,261b包括一固定在安装平台187上的装配板264a,264b以及 在其上固定的垂直指向的支承壁265a,265b,夹紧工具262a,262b与它们相连。夹紧工具 262a, 262b通过驱动装置182a,182b在零件运输支架49的进给方向-按箭头65-上必要时 设计为能够同步调节。如从对图的观察中所见,夹紧装置194a,195b安装在直线驱动装置196a (进给轴 112a)的滑座198a上,夹紧装置194b,195b,260a,260b安装在直线驱动装置196b (进给轴 112b)的滑座198b上。
这里应当简短指出,夹紧单元114至116、用于焊接装置119的驱动系统156以及 进给轴112a,112b的本身已知的直线驱动装置分别包括一电动马达、特别是一连续可控制 的伺服马达或者步进马达,一在其上直接法兰连接的丝杆和至少一个通过丝杆沿导向装置 可调节的丝杠螺母,其中夹紧单元114至116和驱动系统156的滑座支承在丝杠螺母上。 电动马达通过连接管线与电子控制装置36相连。如下面要说明的那样,由夹紧单元114至 116的每个电动马达测量施加的转矩或马达电流,向控制装置36和/或分析单元38发送 信号,由此得出夹紧单元114至116每个单独的夹紧装置的一夹紧力和/或一移动和/或 夹紧路径,然后在比较模块39中进行一额定_实际值比较,并在分析模块40中以“合格零 件”或者“不合格零件”为形式评价一关于要加工的零件1,2的质量特征的信息并输入到控 制装置36中,依据它控制夹紧单元114至116的夹紧装置和/或用于焊接装置119以及进 给轴112a,112b的驱动系统156。在图18a至18f中,夹紧过程借助夹紧系统111被进一步说明。首先,夹紧单元 114,115的夹紧装置194a, 194b, 195a, 195b通过进给轴112a, 112b的滑座198a, 198b的移 动互相移动,使得在夹紧工具201a,201b的互相面向的边缘218a,218b之间测量的一静宽 度266如此缩短,直到它小于第一零件1的长度。同样,缩短在互相面向的接触面269之间 测量的一净宽268。其中,夹紧单元214,215的夹紧工具201a,201b, 255a, 255b分别从一远 离零件1,2的初始位置(AP)-如图18b中虚线所示-移动到一中间位置(ZP)-如图18b中 虚线所示。夹紧工具201a,201b,255a,255b在中间位置(ZP)和一固定或夹紧零件1,2的夹 紧位置(SP)之间的移动-如在图18d中所示-通过驱动装置180a,180b,181a,181b完成。 夹紧工具 201a, 201b, 255a, 255b 的接触面 217a, 217b, 269a, 269b 在零件 1,2 接触面 10,12 稍前的附近区域内位于中间位置(ZP)。如上所述,可互相进给的夹紧工具201a,201b设有一上升斜面215a,215b,使得仅 由于夹紧工具201a,201b从初始位置(AP)到中间和夹紧位置(ZP,SP)的进给移动,此前借 助零件运输支架48输送到接合站43的停止位置110的零件1推移到夹紧工具201a,201b 上并被零件运输支架48提升。如上面图示所说明,第二零件2支撑在第一零件1的支承凸 出部8上,零件1,2共同通过零件运输支架48运输到接合站43,并且共同由零件运输支架 48提升或者降低。在此,第一零件1从位于零件运输支架48上的运输位置219移动到位于 零件运输支架48上方或者下方的准备位置270,第二零件2由位于零件运输支架48上的 运输位置219’移动到位于零件运输支架48上方或者下方的准备位置270’。如果与此相 反,零件1,2分开输送到两个零件运输支架48上,那么第一零件1通过第一高度定位装置 200a, 200b而第二零件2通过第二高度定位装置由零件运输支架48提升或者降低。在准备位置270,270,上,零件1,2位于夹紧装置194a,194b,195a,195b的相对的 夹紧工具201a, 201b和255a, 255b之间。在夹紧单元114,115的夹紧装置194a至195b的进给移动过程中,同时夹紧单 元115的夹紧装置260a,260b的夹紧工具262a,262b也分别从一初始位置(AP)-参看图 18a-移动到零件1的侧边稍前的一中间位置(ZP)。夹紧工具262a,262b的移动在中间位 置(ZP)和一固定零件1,2的夹紧位置(SP)之间-如图18d中所示-通过驱动装置182a, 182b完成。按图18c,夹紧装置194a,195b的夹紧工具201a,201b首先能够互相相对地调节,直到接触面217a,217b紧贴于第一零件1的正面接触面10,使得第一零件1在一第一空间 方向上定位和夹紧。其中,对零件1加载反向的夹紧力-按示出箭头271。以这种方式,第 一零件1固定在一第一空间方向上。在一第一实施方式中,夹紧装置194a,194b的电动马达188a,188b电动相联接,夹 紧工具201a,201b通过驱动装置180a,180b从图18b中示出的中间位置(ZP)同步互相调 节至如18c中虚线示出的夹紧位置(SP)并互相移动,直到接触面217a,217b紧贴于第一零 件1的正面接触面10,并在其之间夹紧零件1。由此,零件1在其夹紧位置274上(参看图 18d,18f)相对于接合站43-如图1和图10所示-居中地容纳和夹紧,如虚线所示。夹紧力 的实际值由夹紧装置194a,194b的连续可控制的电动马达188a,188b的施加的转矩或马达 电流优选连续得出,向电子分析单元38发送信号(参看图3)以及在其中进行夹紧力的额 定_实际值比较,如依据图20至22进一步说明的那样。额外地在初始、中间和夹紧位置之 间夹紧工具201a,201b经过的移动和夹紧路径优选连续作为实际值测量,并且传输给分析 单元38,然后在其中优选连续地进行夹紧工具201a,201b的移动和夹紧路径的额定_实际 值比较。在一第二实施中,只有一夹紧工具201b通过驱动装置180b由图18b中示出的中 间位置(ZP)调节到图18c中虚线示出的夹紧位置(SP),而另一夹紧工具201a固定在中间 位置(ZP)并由此占据一夹紧位置(SP)。照此,夹紧位置(SP)与中间位置(ZP)相应。按 该实施方式,只由一电动马达188b测量施加的转矩或马达电流,由此得出作用于零件1的 夹紧力,向分析单元38发送信号以及在其中进行夹紧力的额定_实际值比较,如依据图20 至22进一步说明的那样。夹紧工具201a,201b的在初始位置和中间位置(AP,ZP)之间经 过的移动和夹紧路径以及夹紧工具201b在中间位置和夹紧位置(AP,ZP,SP)之间经过的移 动和夹紧路径优选地连续作为实际值测量,并传输给分析单元38,然后在其中优选地连续 进行夹紧工具201a,201b的移动和夹紧路径的额定_实际值比较。如图18c中所示,在一个或者两个夹紧工具201a,201b从中间位置(ZP)到夹紧位 置(SP)的夹紧过程或进给过程中,或者在夹紧工具201a,201b达到夹紧位置(SP)之后,操 作压紧元件230a,230b,由一如图18b中所示静止位置的调节到一如图18c中所示的压紧 位置。压紧元件230a,230b移向支承平面216a,216b的方向移动并借助一压紧力压向零件 1的底部5,使得第一零件1在压紧元件230a,230b的压紧位置上也在一第二空间方向上定 位和保持。在第一零件1在两个空间方向上固定后,第二零件2也借助第二夹紧单元115的 夹紧装置195a,195b的夹紧工具255a,255b相对于第一零件1定位、夹紧和固定。如在图18c中所示,夹紧工具255a,255b首先互相相对调节,直到接触面269a, 269b紧贴位于第二零件2的正面接触面12,使得第二零件2相对于第一零件1调节,相对 于第一零件1在一第一空间方向上定位和夹紧。其中,第二零件2借助反向夹紧力-按在 图18d中示出的箭头173-夹紧。由此,第二零件2在其纵向延伸方向上相对于第一零件和 在一第二空间方向上固定。为此,在一第一实施方式中,夹紧装置195a,195b的电动马达189a,189b能够电动 相联接,夹紧工具255a,255b通过驱动装置181a,181b由图18b中示出的中间位置(ZP)同 步互相调节即互相移动到图18c中虚线示出的夹紧位置(SP),直到接触面269a,269b紧贴于第二零件2的正面接触面12并在它们之间夹紧第二零件2。由此,零件2在其夹紧位置 (参看图18d,18f)上相对于接合站43-如图1和图10所示出的那样-居中地容纳和夹紧, 如虚线示出。夹紧力的实际值由夹紧装置195a,195b的连续可控制的电动马达189a,189b 的离加的转矩或马达电流优选连续得出,并向电子分析单元38发送信号(参看图3)以及 在其中进行夹紧力的额定_实际值比较,如依据图20至22进一步说明的那样。额外地夹 紧工具255a,255b在初始位置、中间位置和夹紧位置之间经过的移动和夹紧路径优选连续 作为实际值测量,传输给分析单元38,然后在其中优选连续地进行夹紧工具255a,255b的 移动和夹紧路径的额定_实际值比较。在一第二实施方式中,只有一夹紧工具255b通过驱动装置181b从图18b中示出 的中间位置(ZP)调节到图18c中虚线示出的夹紧位置(SP),而另一夹紧工具255a固定在 中间位置(ZP)并由此占据夹紧位置(SP)。照此,夹紧位置(SP)与中间位置(ZP)相应。按 该实施方式,只测量由一电动马达189b施加的转矩式马达电流,由此得出作用于零件2的 夹紧力,并向分析单元38发送信号以及在其中进行夹紧力的额定_实际值比较,如依据图 20至22进一步说明的那样。此外,夹紧工具255a,255b的在初始位置和中间位置(AP,ZP) 之间经过的移动和夹紧路径以及夹紧工具255b在中间位置和夹紧位置(AP,ZP,SP)之间经 过的移动和夹紧路径优选地连续作为实际值测量,传输给分析单元38,然后在其中优选地 连续进行夹紧工具255a,255b的移动和夹紧路径的额定_实际值比较。按图18c,在一个或者两个夹紧工具255a,255b从中间位置(ZP)到夹紧位置(SP) 的夹紧过程或进给过程中,或者在夹紧工具255a,255b达到夹紧位置(SP)之后,操作压紧 元件231a,231b,由一如图18b中所示的静止位置调节到一如图18c中所示的压紧位置。压 紧元件231a,231b移向支座204a,204b的方向移动,零件2相对于第一零件1移动,并借助 一压紧力压向零件2,使得零件2在压紧元件231a,231b的压紧位置上也在一第二空间方向 上定位和保持。在下面的步骤中,如图18e和18f所示,由于夹紧装置260a,260b的夹紧工具 262a, 262b互相相对调节,直到接触面277a,277b紧贴于第一零件1的侧边6的外侧,两个 零件1,2在空间中预先规定的夹紧位置272,274中共同移动、定位和互相夹紧,零件1,2也 在一第三空间方向上相对于接合站43定位和固定。其中,对零件1,2加载反向夹紧力-按 示出箭头278。夹紧工具262a,262b的夹紧力278如此选择,使得第一和第二零件1,2能够 相对于夹紧工具201a,201b, 255a,255b和压紧元件230a,230b, 231a,231b在第三空间方向 上稍微推移到夹紧位置272,274或零件运输支架48的进给方向-按箭头65_。以这种方 式,零件1,2也固定在一第三空间方向上,并在夹紧位置272,274上准确地在空间中定位、 固定并沿接合点17a,17b互相夹紧。 为此,在一第一实施方式中,夹紧装置260a,260b的电动马达190a,190b能够电动 相联接,夹紧工具262a,262b通过驱动装置182a,182b从图18e中示出的中间位置(ZP)同 步互相调节或互相移动到图18f中虚线示出的夹紧位置(SP),直到接触面277a,277b紧贴 于第二零件2的侧边6,并且零件1,2互相夹紧。通过借助夹紧工具262a,262b实现一对 称夹紧,零件1,2在一第三空间方向上被移至预先规定夹紧位置272,274并相对于接合站 43居中地容纳和夹紧。夹紧力的实际值由夹紧装置260a,260b的连续可控制的电动马达 190a, 190b的施加的转矩或马达电流优选连续得出,并向电子分析单元38报告(参看图3)以及在其中施加夹紧力的额定_实际值比较,如依据图20至22进一步说明的那样。额外 地夹紧工具262a,262b在初始、中间和夹紧位置之间经过的移动和夹紧路径优选连续作为 实际值测量,并传输给分析单元38,然后在其中优选连续地进行夹紧工具262a,262b的移 动和夹紧路径的额定_实际值比较。在一第二实施中,只有一夹紧工具262b通过驱动装置182b由图18e中示出的中 间位置(ZP)调节到图18f中虚线示出的夹紧位置(SP),而另一夹紧工具262a固定在中间 位置(ZP)并由此占据夹紧位置(SP)。照此,夹紧位置(SP)与中间位置(ZP)相应。按该 实施方式,只测量由一电动马达190b施加的转矩或马达电流,由此得出作用于零件1,2的 夹紧力,向分析单元38发送信号以及在其中完成夹紧力的额定_实际值比较,如依据图20 至22进一步说明的那样。夹紧工具262a,262b的在初始位置和中间位置(AP,ZP)之间经 过的移动和夹紧路径以及夹紧工具262b在中间位置和夹紧位置(AP,ZP,SP)之间经过的移 动和夹紧路径优选地连续作为实际值测量,传输给分析单元38,然后在其中优选地连续进 行夹紧工具262a,262b的移动和夹紧路径的额定-实际值比较。在两个零件1,2在三个空间方向上移动到夹紧位置272,274并在其中定位、夹紧 和必要时固定以及检验质量特征并被评定合格后,零件1,2沿由夹紧工具262a,262b预先 夹紧的区域在接合点17a,17b上借助接合缝至少按区域互相连接特别是焊接。在接合过程 中夹紧工具 201a,201b, 255a, 255b, 262a, 262b 保持静止。其中有利的是,只要零件1,2符合质量要求特别是尺寸稳定性,在零件1,2之间的 接合点17a,17b始终预先规定在空间中的相同位置上,接合装置、特别是射线焊接头能够 按一次编程的移动轨道移动,其中零件1,2互相焊接。例如,该移动轨道以示教(Teach-in) 的方法编程,由此能够取消在控制装置36中存储。一由背景技术已知的缝跟踪。如在图20 至22中继续说明的那样,接合点17a,17b的位置能够位于一允许的容差窗内,然而完成焊 接连接,因为焊接射线在焦点上具有大约0,3mm至0,5mm的直径。焦点的直径落入到容差 窗的限定中。在零件1,2接合成组件122,接合过程结束之后,夹紧工具201a,201b, 255a, 255b, 262a, 262b由其夹紧位置(SP)移动到初始位置(AP),其中,通过扩大净宽266组件122再 次置于优选地在夹紧和焊接过程中固定在停止位置110上的零件运输支架48上并由接合 站43运出。在零件运输支架48上,定位凸出部80穿入定位开口 7,并且组件122相对于零 件运输支架48以足够的精度定位。进给轴112a,112b优选地与夹紧装置194a至195b、260a,260b的夹紧工具201a, 201b,255a,255b,262a,262b —样从初始位置(AP)可调节地移动到夹紧位置(SP)。对夹紧 工具201a,201b, 255a,255b,262a,262b移动速度的调节能够以不同的方式进行。在一第一实施方式中,夹紧工具201a,201b,255a,255b,262a,262b首先从初始位 置(AP)加速移动到中间位置(ZP)稍前,并且从中间位置(ZP)到静止状态减速移动,然后 一个或者两个夹紧工具201a,201b,255a,255b,262a,262b由中间位置(ZP)加速移动,直到 夹紧位置(SP)到静止状态减速移动。对夹紧工具201a,201b,255a,255b,262a,262b移动 速度的调节在下面图20至22中进一步说明在一第二实施中,夹紧工具201a,201b,255a,255b,262a,262b从初始位置(AP)加 速移动从中间位置(ZP)稍前,直到中间位置(ZP)迟缓移动,然后一个或者两个夹紧工具
34201a, 201b, 255a, 255b, 262a, 262b由中间位置(ZP)向零件1,2加速移动到接触面217a, 217b, 269a, 269b, 277a, 277b的装置,以恒定的移动速度接近或者继续减速地移动,然后根 据于力量增加,移动速度-如图20至22进一步说明的那样_可调节地减速移动到静止状 态。在中间位置(ZP)上,夹紧工具201a,201b,255a,255b,262a,262b能够抓住零件1, 2并调节到示出的准备位置270,270,,其中接触面217a,217b,269a,269b,277a,277b远离 零件1,2,或者它们稍微地脱离零件1,2。进给轴112a,112b的电动马达优选地电动连接,通过其进给移动,夹紧装置194a 至195b,260a, 260b的夹紧工具201a, 201b, 255a, 255b, 262a, 262b由一预先位置调节到图 18a中示出的初始位置(AP)。对夹紧工具201a,201b, 255a,255b,262a,262b的调节移动从 一初始位置(AP)到一中间和夹紧位置(ZP,SP)借助驱动装置180a至181b完成。在共同说明的图19a至19c中,进一步说明用于第二接合站128(如图3中所示) 的夹紧系统143和移动过程。按此实施方式,夹紧系统143包括夹紧单元144、它由在运输 装置130的一直线运输段两侧设置的夹紧装置280a,280b构成。该夹紧装置280a,280b分 别包括一驱动装置281a,281b、一在示出的双箭头方向上可调节的夹紧工具282a,282b、一 支承框架283a,283b、一高度定位装置288a,288b以及一用于夹紧工具282a,282b的调整装 置289a,289b。驱动装置281a,281b分别具有一借助电动马达284a,284b控制的直线驱动 装置285a,285b和一安装平台286。直线驱动装置285a,285b分别包括一在水平平面上可 调节的滑座287a,287b,其上固定安装平台286。按示出的实施方式,安装平台286由滑座 287a, 287b构成。夹紧工具282a,282b通过支承框架283a,283b与驱动装置281a,281b的 安装平台286相连。夹紧装置280a,280b的支承框架283a,283b分别包括一固定在安装平 台286上的装配板290a,290b和两个在其上固定的互相保持距离设置的侧壁291a,291b以 及一连接它的在一面向运输装置130的侧面设置的支承壁292a,292b。高度定位装置288a,288b包括一提升装置293a,293b,其具有一位于在提升装置 的零件运输支架48’上的运输位置294,294’和其与之相对位于上方或者下方的准备位置 302,302,之间共同提升或者降低事先焊接的组件122和零件3a,3b的支承元件295a,295b。 该支承元件295a,295b只具有一在运输装置130方向上倾向于下方延伸上升斜面296a, 296b以及一用于组件122和零件3a,3b的水平支承平面297a,297b。提升装置293a,293b 的支承元件295a,295b固定在支承框架283a,283b、特别是在支承壁292a,292b上。当然按 此实施方式,高度定位装置288a,288b的支承元件295a,295b也能够设计为通过一伺服驱 动垂直可调节,如图15至17所说明的那样。同样,高度定位装置288a,288b能够与夹紧装 置280a,280b分开地设置在接合站128内部。夹紧工具282a,282b按此实施由一弹簧夹头(Sparmzange),其具有通过调整装置 289a, 289b可垂直调节的夹紧段298构成,如图所示。为此,调整装置289a,289b具有一伺 服驱动装置299a,299b例如一流体驱动装置,借助它能够从内部对夹紧段298加载压力介 质。夹紧工具282a,282b或者支承框架283a,283b设置一接触面300a,300b。接合站128额外地包括一压紧装置301,它设计为与夹紧单元144分开,并构成 三个互相分开设置的可按双箭头调节的压紧元件304a,304b, 304c。压紧元件304a,304b, 304c配置给事先焊接的组件122。
在图19a中,零件运输支架48’移动到在夹紧单元144的夹紧装置280a,280b之 间的停止位置141 (参看图3)并在其中停止。首先,夹紧装置280a,280b的夹紧工具282a, 282b借助驱动装置281a,281b横向于零件运输支架48,的进给方向-按箭头140-由一远 离零件3a,3b的初始位置(AP)-如图19a中虚线所示-移动到一中间位置(ZP)-如图19b 中虚线所示。照此,一在互相指向的支承元件295a,295b的互相面向的边缘之间测量静宽 的305如此缩短,使得它小于组件122的长度。同样,一在互相面向的接触面300a,300b之 间测量的净宽缩短。由此,在零件运输支架48’上共同输送的零件3a,3b和组件122沿上 升斜面296a,296b提升到支承元件295a,295b上,从零件运输支架48,上的运输位置294, 294,、特别是其接受装置51,,131a, 131b提升到准备位置302,302,以及支承在支承平面 297a, 297b上。同时,夹紧工具282a,282b、特别是其夹紧段298推进零件3a,3b的套管16, 零件3a,3b由夹紧工具282a,282b容纳。在零件3a,3b提升到夹紧工具282a,282b过程中, 夹紧段298处于一未操作的初始位置。按图19b和19c,优选夹紧单元280a,280b的两个夹紧工具282a,282b从中间位置 (ZP)互相同步地进给到夹紧位置(SP),直到接触面300a,300b紧贴于零件3a,3b的正面, 零件3a,3b借助反向夹紧力-按示出的箭头307-向组件122夹紧。其中,零件3a,3b和组 件122互相相对调节,使得它们在零件3a,3b/组件122的一纵向延伸方向上或一第一空间 方向上定位和夹紧。在另一实施方式中,只有夹紧单元280b的一个夹紧工具282b由初始位置(AP)调 节至夹紧位置(SP),而夹紧单元280a的另一夹紧工具282a固定在中间位置(ZP)上作为夹 紧位置(SP)。测量夹紧力和夹紧和移动路径的实际值,并向分析单元38报告,与额定值比 较以及利用质量特征,如下面所说明的那样。按图19a和图19c,作为下一步,压紧元件202至204进给到组件122上。通过压 紧元件304a,304b, 304c从上方和侧面对组件122加载压紧力。压紧力如此选择,使得组件 122相对于零件3a,3b和/或夹紧工具282a,282b的夹紧平面300a,300b在一第二和第三 空间方向上能够稍微推移。以这种方式,组件122也在第二和第三空间方向上定位以及移 动到在空间中确定的夹紧位置上并在其中固定。然后,通过操作夹紧工具282a,282b的夹紧段298,并且从其初始位置调节到一操 作位置并压向套管16的内表面,如图19c中所示,零件3a,3b从其准备位置302’移动到夹 紧位置312,313。在夹紧段298的操作位置上,零件3a,3b居中地容纳在其上,两个套管16 的中间轴构成一共同轴。由此,零件3a,3b相对于在空间中固定的组件122在第二和第三 空间方向上定位以及移到在空间中确定的夹紧位置312,313,并在其中保持固定。通过夹紧段298径向向外地如此远地移动,使得零件3a,3b的套管16从一实际形 式变形为一额定形式,如这在AT 1278/2004中所说明并且构成本申请的主题,借助夹紧工 具282a,282b、特别是夹紧段298,套管16的尺寸误差能够修正。由此,套管16的即使微小 的形式误差也能够以简单的方式消除。在造型的操作位置上,夹紧工具282a,282b的夹紧 段298借助一预加应力压向套管的内表面,使得套管16弹性地和/或塑性地变形。在零件3a,3b和组件122在三个空间方向上定位并且分别移动到夹紧位置308, 312,313中,在其中夹紧、固定以及检查质量特征和被评定为合格之后,零件3a,3b连同组 件122在接合站18a,18b,18c ;19a, 19b上借助接合缝21互相连接特别是焊接。接合缝21由I状焊缝构成,使得零件3a,3b的一定位精度在一横向于组件122的纵向轴延伸的0,Imm 至0,5mm的平面内足够。在接合过程中夹紧工具282a,282b、夹紧段298和压紧元件304a, 304b,304c保持静止。如果接合过程结束,夹紧工具282a,282b由其夹紧位置(SP)移动到初始位置 (AP),其中,通过扩大距离305,完成接合的组件147再次置于优选地在夹紧和接合过程中 在停止位置142上固定的零件运输支架48’上并由接合站128运出。在加工系统1开动之前为了固定上述的每个夹紧装置,中间位置(ZP)位于接触面10,12或零件1,2,3a,3b的正面前大约0. 3mm至0. 5mm,特别是Imm至3mm。在这里应当提到,由每个由中间位置(ZP)移动到夹紧位置(SP)的夹紧工具,测量 夹紧力和移动和夹紧路径的实际值都,与额定值比较,并且评定质量特征,而由那些只移动 到与一夹紧位置(SP)相应的中间位置(ZP)的夹紧工具只测量移动路径的实际值,并与用 于夹紧工具位置调节或定位的额定值比较。按上述操作方式,要么夹紧单元114至116 ; 144的两个夹紧工具201a,201b, 255a, 256b, 262a, 262b ;282a, 282b互相相对或者逆向调节,要么夹紧单元114至116 ; 144 的夹紧工具201a,201b,255a,256b,262a,262b ;282a, 282b中只有一个从初始位置(AP)调 节到夹紧位置(SP)。只有当零件1,2,3a,3b以相对高的精度加工、例如通过精密冲压、深冲 或者实心变形时,后一种操作方式才使用。在共同示出的图20至22中,进一步说明一用于定位和检查要继续加工的零件1 至3b的质量特征的方法以及一用于在一上述接合站43 ;128上接合零件1至3b的方法。 下面说明用于零件1,2的定位和夹紧过程。首先,通过将夹紧工具201a,201b分别从初始位置移动到中间位置,借助零件运 输支架48的夹紧工具201a,201b将第一零件1从运输位置219移动到准备位置270。这优 选地以高速完成,以便由此将用于定位和夹紧第一零件1的节拍时间保持尽可能短。在中 间位置上,夹紧工具201a,201b的接触面217a,217b定位在第一零件1的正面或接触面12 稍前,然而,零件1已经位于上升斜面215a,215b或者水平支承平面216a,216b上。图20和22示出移动和夹紧路径以及例如在中间和夹紧位置之间移动的夹紧工具 201b在零件1上夹紧力的分析和记录图。为此,优选连续测量移动和夹紧路径和夹紧力的 实际值,传递给在图3中示出的电子分析单元38,然后在其中借助比较模块39优选地连续 进行零件1的移动和夹紧路径和夹紧力的额定和实际值比较。按本发明规定,用于夹紧工具201b的夹紧力的额定值由一具有一下限315和一上 限316的容差范围有限制地规定,而用于夹紧工具201b的经过的移动和/或夹紧路径额定 值由一具有一下限317和一上限318的容差范围有限制地规定。下限和上限315至318确 定容差窗。为了监控夹紧过程即控制的夹紧过程,在中间位置和最终的夹紧位置之间经过 和延伸的移动和/或夹紧路径和与移动和/或夹紧路径有关的夹紧力被标出。在接触面217a,217b紧贴于零件1的正面或接触面10后,通过夹紧工具201a, 201b的相对移动,零件1稍微预先夹紧,借助它,提高夹紧力。如上所述,借助按本发明的方法,对零件1的质量特征特别是的尺寸稳定性的检 验是可能的。能够确定的是,其长度267在预先规定的容差内加工。例如,根据接合方法,容 差限在士0. 2mm。如果第一零件1的长度267超过容差下限或者上限,要制造的组件122,147的整体精度就无法保证,该不够精确的零件1必须作为不合格零件从加工过程中排除, 如由图21和图22的图表中进一步说明的那样。图20示出对一零件1的夹紧力和移动和夹紧路径的分析,其质量特征特别是尺寸 稳定性在预先规定的容差限内满足。如从图表中能够看到的,分析零件1上的夹紧力320 和夹紧工具201b在中间位置和夹紧位置之间的移动和夹紧路径上的调节速度321。优选地 在夹紧工具201b在中间位置和夹紧位置之间的调节过程中出现的摩擦力322由电动马达 188b用于该夹紧装置194b已施加的转矩或马达电流在夹紧过程中测量。摩擦力322在垂 直的虚线上作为数值读入到控制装置36中,由其自动地以摩擦力322的数值加载用于夹紧 力的额定值下限和上限315,316。如果夹紧工具201b从中间位置移动到夹紧位置,接触面217a,217b在零件1的接 触面10上出现,并且由于在零件1中增加的偏压而夹紧力增大。在从中间位置到接触面10 的移动路径中或在零件1的夹紧开始时,只有在夹紧工具201b的移动时测量由直线驱动装 置184b克服的摩擦力。同时,分析夹紧工具201b或夹紧装置194b的移动速度。如所见, 夹紧工具201b由中间位置短时间加速移动,然后随着不断增加的夹紧力从速度最大值调 节到速度最小值制动。速度最小值为Omm/秒。速度调节借助本身已知的调节进行。零件1被评定为“合格零件”,至少一个夹紧工具201b在其夹紧移动中被停止,只要从中间位置调节到夹紧位置的夹紧工具201b的经过的移动和夹紧路径的实际值和在零 件1上的夹紧力的实际值在容差窗内。换句话说,因此,如果将零件1定位、夹紧和固定,在 零件1的夹紧位置上,夹紧工具201a,201b必须如此互相装载,使得一在零件1中的预应力 合成,此时夹紧力的实际值在下限和上限之间。在零件1与质量要求相符并由控制装置36鉴定为“合格零件”后,零件1在其夹紧 位置272上借助压紧元件230a,230b固定,夹紧单元115、特别是至少一个夹紧装置195a, 195b由控制装置36控制,并且开始夹紧过程和对第二零件2的质量特征特别是尺寸稳定性 的检查。照此,只有当第一零件1满足质量要求时,它才为下一工作程序准备。零件1和夹 紧工具201a,201b在间隔时间中不变地保持在其夹紧位置上。首先,零件2借助第二高度定位装置定位到两个共同发挥作用的夹紧工具255a, 255b之间的准备位置270,上。然后,夹紧工具255a,255b由其初始位置移动到中间位置, 并在其中短暂停止。然后,至少一个夹紧工具255b从中间位置移动到夹紧位置。如果接触 面269a,269b碰到零件2的接触面12,由于零件2中预应力的增加,夹紧力增大。速度调节 在如上所述的相同底部上完成。零件2评定为“合格零件”,至少一个夹紧工具255b在其夹 紧移动中停止,只要夹紧工具255b从中间位置到夹紧位置经过的移动和夹紧路径的实际 值和零件2上的夹紧力的实际值在容差窗内。在夹紧工具255b的调节移动过程中,第二零 件2相对于第一零件1在至少一空间方向特别是其纵向延伸方向上定位。零件1,2优选地在中间相互定位,因为横向于至少一个夹紧工具255b的调节方 向-按图18a中示出的双箭头323-延伸的零件1,2的中间轴叠合地延伸。如果夹紧单元 194a,194b,195a,195b的两个夹紧工具201a, 201b, 255a,255b能够互相相对调节,零件1, 2自身由于其同步进给移动居中互相夹紧。由此可能的是,零件1,2的加工容差在调节方 向_按双箭头323-上如此分配,使得接合裂缝27a,27b在互相相对的两侧-如图2中用于 组件的一侧所示-同样调节到一可靠的尺寸。如果该尺寸在由激光射线的焦点预先规定的尺寸大约0. 3mm至0. 6mm内,第二零件2在定位和夹紧过程中被评定为“合格零件”。相反,假如只在接合裂缝27a的一侧调节,它就不可靠地变宽,第二零件2在定位和夹紧过程中评 定为“不合格零件”,使得接合特别是激光焊接不能以一相应的质量品质完成。在实践中表 明,夹紧单元194a,194b,195a,195b的夹紧工具201a,201b, 255a,255b应当同步互相进给, 如果必须考虑零件1,2的较高的加工容差的话。以这种方式质量较差的零件1,2也能够使 用,而没有损失在组件122,147上整体精度。只有在第二零件2评定为“合格零件”和释放之后,两个零件1,2才互相接合。其优点在于,只有符合质量特征特别是遵守尺寸稳定性的零件1,2互相接合,并提供一组件 122,它符合加工精度的最高要求。其中有利的是,零件1,2的接合借助激光或者等离子焊接完成,因为能够实现在 灵活加工和高的加工精度之间的良好折衷。在激光或者等离子焊接中由于电焊电压由热量 造成的变形小到几乎忽略不计,并且能够遵守对尺寸稳定性的高要求。但是有利的还有,接 合通过粘合完成,由此,尺寸精度能够在更小的容差限内遵守。零件1,2互相接合后,将该接合的组件122再次置于一零件运输支架48上,借助 它,从接合站43运出,必要时供给另一接合站128。另一方面,夹紧工具201b在其夹紧移动中停止,来自当前工作过程的零件1被评 定为不合格零件,只要从中间位置调节到夹紧位置的夹紧工具201b经过的移动和夹紧路 径的实际值和/或对于零件1上的夹紧力的实际值在预先规定的容差窗之外,如图21和图 22所示出。按图21可见,零件1不符合要求的尺寸稳定性,没有达到最小尺寸、因此太短。 照此,夹紧工具201b必须移动超过移动和夹紧路径的上限318,以便达到零件1上的夹紧力 的额定值。由于合乎目的地依赖于力量增加,调节夹紧工具201b的移动速度、特别是只随着 力的增大,夹紧工具201b的移动速度不断减缓,其优点在于,夹紧工具201b的移动速度在 移动和夹紧路径的一宽的区域上相对于速度最大值减小一个小的数值。夹紧力在移动和夹 紧路径的一宽的区域逐渐恒定,因此夹紧工具201b的移动速度也通过该区域保持几乎恒 定。只有在通过调节装置确定移动和夹紧路径和/或夹紧力的额定值在容差窗之外以后, 夹紧工具201b才被调节减缓和停止。与此相反,如果零件1太长,按图22中所示,它不符合要求的尺寸稳定性并超过最 大尺寸,夹紧力在未达到用于移动和夹紧路径的下限317之前达到其额定值。由于夹紧力 过多增加,所以同时夹紧工具201b调节的移动速度大大降低。零件1不符合质量要求并被控制装置36评定为“不合格零件”后,夹紧过程结束, 该零件1从当前工作过程中排出。为此,夹紧工具201b首先与夹紧移动相反地由夹紧位置 退回到中间位置或者初始位置。随着夹紧力的减少,夹紧工具201b的移动速度不断增大到 速度最大值。由于夹紧工具201b的全部移动以优化的移动速度完成,接合站43,128只在 短时间内被封闭。重要的是,对于每个在中间位置和夹紧位置之间移动的夹紧工具201b,269b,移动 和夹紧路径以及夹紧力的一额定_实际值比较在分析单元38 (参看图3)中完成,借助它, 进行鉴别“合格零件”和“不合格零件”。在共同说明的图23至25中,组件的另一实施方式在不同的视图中示出,它借助具有夹紧系统的夹紧单元的另一实施方式的按本发明的加工设备和按本发明的方法制造。该 组件由至少两个型材形的零件330,381组成,它们按该实施例互相插入,通过造型332,333 互相抗扭转地设置。零件330,331优选由一变形零件特别是冲压和弯曲零件或者大型变形零件制造。外部零件330在其内侧具有互相面向的导向表面,它们至少分段地由零件330的内轮廓构 成,在它们之间,内部零件331被容纳。内部零件331在外侧至少分段地构成导向表面,它 们通过零件331的外轮廓构成并面向外部零件330的导向表面。零件330,331首先分别置于图23中示出的图示的一夹紧单元336的、仅示意示 出的夹紧装置335a,335b的在共同发挥作用的夹紧工具334a,334b之间的一准备位置,然 后,以上述方式借助至少一个从一中间位置可调节到一夹紧位置的夹紧工具334a,334b夹 紧。此前,两个夹紧工具334a,334b移动到中间位置,如图23所示,在其中必要时停止。按 该实施例,夹紧工具334b固定在与夹紧位置相符的中间位置,而夹紧工具334a则由中间 位置移动到夹紧位置,并借助反向夹紧力或夹紧力分力压向零件330-按箭头338。另一方 面,两个夹紧工具334a,334b也能够分别从其中间位置同步进给到夹紧位置。说明的夹紧 装置335a,335b包括驱动装置337a,337b,它们作为直线驱动装置分别借助一支承夹紧工 具334a,334b的滑座(未示出)构成。滑座构成安装平台。按该实施方式,测量在零件330上夹紧力和/或从中间位置要调节到夹紧位置的 夹紧工具334a,334b的经过的移动和夹紧路径的实际值,并传输给一电子分析单元,然后 在其中进行夹紧力和/或移动和夹紧路径的一额定_实际值比较,如上面所充分说明的那样。其中,夹紧工具334a,334b的夹紧力和/或移动和夹紧路径的额定值如此确定,使 得在外部零件330内设置的内部零件331弹性地和/或塑性地变形。外部零件330借助夹紧工具334a,334b与由内部零件331的弹性的复位力的作用 相反地变形和移动,直到夹紧力和/或移动和夹紧路径的实际值符合夹紧力和/或移动和 夹紧路径的额定值。其中,零件330,331的相应的导向表面平面地支承。在实际值达到额 定值并且内部零件331通过外部零件330预先夹紧后,外部零件330在其重叠的纵向边缘 (接合点)区域内至少在局部段上互相接合,特别是借助激光、电子射线或者等离子焊接进 行焊接或者粘合,如在图24和图25中示出的那样。接合装置、特别是一射线焊接头339在 图24中示意地示出。内部零件331的弹性模量合乎目的地小于外部零件330的弹性模量。 例如,外部零件330能够略微塑性地变形,而内部零件331能够弹性地变形。例如,一这样 的组件能够作为用于一载重汽车的可伸缩的转向臂轴使用。在共同说明的图26至29中示出一组件的另一实施方式,它借助按本发明的加工 设备借助夹紧系统的夹紧单元的另一实施和按本发明的方法制造。该组件由三个零件组 成,两个外部零件340,341和一个位于它们之间的中间零件342。外部零件340,341在一与 其纵向延伸垂直的平面上设计为基本上U形的并且具有互相保持距离设置的平行的侧边 343,344和一连接它们的底部345,346。外部零件340,341的侧边343,344相互对齐。其 中,外部零件340,341的侧边343,344能够-如图26至28中所示-在接合点347a,347b上 互相重叠的设置,使得U形零件的相对的正面边缘348,349相互间隔距离地设置或者正面 边缘348,349互相对齐并且相对设置。零件340,341,342由金属和/或塑料按尺寸制造。然而,由于加工容差,单个零件340至342的尺寸稳定性不足,而且组件的最终质量不令人
两意。
如果要求,中间零件342在力作用下、特别是由一确定的松开力(LSsekraft)相 对于外部零件340,341能够在组件纵向延伸方向上推移,那么松开力的一可复制的性能由 此达到,使得中间零件342在两个外部零件340,341之间预先夹紧,特别是中间零件342弹 性地和/或塑性地变形。例如,一此类组件能够作为一载重汽车一转向臂轴上的防盗装置 或者防碰撞装置或者一接合连接上的过载保护装置、特别是作为滑动离合器使用。中间零 件342摩擦锁合地支承两个外部零件340,341之间。如果松开力超过最大可靠摩擦力,摩 擦锁合松开,内部零件342能够相对于外部零件340,341推移。在推移路径上吸收动能。 如果该组件用作防碰撞装置,在一起事故中能够吸收在推移路径上作用于汽车上的冲击能 量,能够降低汽车驾驶员的受伤危险。零件340,341优选地由一钢板变形件组成。内部零件342与互相接合的外部零件 340,341构成一压配合。外部零件340,341在其内侧具有至少分段地互相面向的导向表面, 它们在底部345,346上构成,内部零件342设置在它们之间。内部零件342在其外侧构成 至少分段的导向表面,它们由零件342外轮廓的段构成并面向外部零件340,341的导向表 面。中间零件支撑在底部345,346上。内部零件342借助预加应力至少局部地以其外轮廓 紧贴于外部零件340,341的内轮廓上。其中,预加应力如此高地选择,使得它与最大可靠摩 擦力相应。内部零件342的弹性模量优选地小于外部零件340,341的弹性模量。下面进一步说明用于制造该组件的方法。零件340至342优选地分别由一零件准备位置借助至少一个操作系统取下,在多 个零件运输支架48中的一个上面可互相定向并粗预先定位。为此,如上所述,零件运输支 架48能够设有一定位工具80和一个具有一定位开口 352的外部零件340,341。该零件340 至342共同借助运输装置46的零件运输支架48供给接合站350并在其中在一停止位置上 停止。然后,零件340,341通过一具有高度定位装置的提升装置的至少一个支承元件共同 由零件运输支架48上的运输位置移动特别是提升或者降低到夹紧单元357,358的共同发 挥作用的夹紧装置355a,355b,356a,356b之间的相对于它位于上方或者下方的准备位置 270 “。为此,夹紧工具354a即夹紧装置355a借助未示出的驱动装置、特别是一直线驱动 装置从其位于运输位置下方的初始位置(AP)调节到位于运输位置上方的中间位置(ZP)。 重叠设置的夹紧装置355a,355b分别具有一夹紧工具354a,354b和一驱动装置以及构成第 一夹紧单元357。提升装置353的支承元件按该实施方式由第一夹紧单元的下方夹紧工具 354a构成。夹紧装置355b,356a, 356b或夹紧工具354a,372a, 372b在夹紧装置355a或夹紧 工具354a调节移动过程中和之后,借助未示出的驱动装置、特别是直线驱动装置从其初始 位置(AP)调节到中间位置(ZP),如图中虚线所示。按图,夹紧装置355a,355b的夹紧工具354a,354b互相相对调节,直到其接触面 359a, 359b紧贴于零件340,341上,使得外部零件340,341互相进给,定位以及中间零件 342在一第一空间方向上预先夹紧。夹紧装置355a,355b的夹紧工具354a,354b的相对调 节导致,零件340,341与零件342的弹性复位力的作用相反地依次进给。如果夹紧力和/ 或移动和夹紧路径的实际值达到夹紧力和/或移动和夹紧路径的额定值,夹紧工具354a,354b的相对调节互相停止。其中,对零件340,341加载反向的夹紧力-按图27中示出的箭 头。夹紧力如此长时间地保持,直到零件340,341接合。以这种方式,外部零件340,341分 别在一第一空间方向上互相定位以及固定。
此后,夹紧装置356a,356b的夹紧工具372a,372b互相相对调节,直到接触面 361a, 361b紧贴于零件340,341、特别是侧边343上,使得外部零件340,341分别在一第二 空间方向上定位并移动到在空间上预先规定的夹紧位置362以及在必要时中间零件342也 在第二空间方向上预先夹紧。其中,对零件340,341加载反向夹紧力_按图27中示出的箭 头 364。如在图28和29中虚线所示,至少两个外部零件340,341能够在其互相接合前通 过一第三夹紧单元371的另外的夹紧装置370a,370b在其纵向延伸的方向上定位,并且以 上述方式测量和分析质量特征、特别是尺寸稳定性。夹紧单元370a,370b-如它们在上面图 14,14a中所说明,分别具有一夹紧工具369a,369b和一驱动装置或直线驱动装置。如上所述,通过驱动装置的电动马达电连接,第一、第二和第三夹紧单元357,358 ; 371的夹紧工具354a,354b,372a,372b ;369a,369b分别由中间位置(ZP)同步移动到夹紧 位置(SP)。另一方面,第一、第二和第三夹紧单元357,358 ;371的夹紧工具354a,354b, 372a, 372b ;369a,369b中只有一个分别由中间位置(ZP)移动到夹紧位置(SP),并进给到固 定的夹紧工具354a,354b,372a,372b ;369a,369b上。中间位置(ZP)与夹紧位置(SP)相 应。按上面所述方式,通过测量用于夹紧力和/或移动和夹紧路径的实际值和通过对 于每个夹紧单元357,358 ;371的从中间位置(ZP)到夹紧位置移动的夹紧工具354a,354b, 372a, 372b ;369a, 369b的夹紧力和/或移动和夹紧路径的额定-实际值比较完成定位和夹 紧过程。用于夹紧力和/或移动和夹紧路径的额定值由松开力的预先规定得到,例如,根据 经验由实验尝试得到生,由经验值获得或者计算。如果每个夹紧单元357,358 ;371 的夹紧工具 354a,354b, 372a, 372b ;369a, 369b 的夹紧力和/或移动和夹紧路径在上述容差窗内,那么零件340,341上夹紧力还如此长地 保持,直到零件340,341在接合点347a,347b上至少局部地互相接合。用于每个夹紧工具 354a, 354b,372a, 372b ;369a, 369b的夹紧力和/或移动和夹紧路径的容差窗优选地凭经验 得出,使得松开力可靠调整。为了更好地理解包括夹紧单元357,358 ;371的夹紧系统351,它在图29中示出。相邻设置的夹紧装置356a,356b分别具有一驱动装置和三个通过驱动装置可调 节的夹紧工具372a,372b,它们通过一共同的支承框架373a,373b在由驱动装置375a,375b 的直线驱动装置的一滑座374a,374b构成的安装平台上固定。支承框架373a,373b如图 14,14a中设计,并且具有两个支承壁和一装配板。夹紧装置356a,356b构成第二夹紧单元 358。共同发挥作用的夹紧装置356a,356b在进给方向-按箭头65-上前后设置在一大 约U形的固定板376上。该固定板376支承在具有电子调节的电动马达379的一设计为进 给轴378的直线驱动装置的一滑座377上。借助进给轴378,第二夹紧单元358的共同发挥 作用的夹紧装置356a,356b能够共同调节。在运输装置46的零件运输支架48有节奏地向 前移动过程中,夹紧装置356a,356b在一预先位置上在运输装置侧面定位。在至少进入停止位置上的零件运输支架48的静止状态期间,夹紧装置356a,356b的夹紧工具372a,372b 分别置于一初始位置。如图29中所示,在固定板376上必要时安装第三夹紧单元371的夹紧装置370b。 夹紧装置370a在运输装置46侧面固定在接合站的基础框架的未示出的装配板上,并且分 别具有夹紧工具369a,369b。第一夹紧单元357的夹紧装置355a,355b支承在接合站的基础框架上。另一方面也可能的是,第二和/或第三夹紧单元358 ;371的夹紧装置由压紧装置 构成,而夹紧工具371a,372b由压紧元件构成,它们在一静止位置和一压紧位置之间可调 节,其中在压紧位置上零件340,341的侧边343,344压向内部零件342的外圆周的段,而不 进行在零件340至342上的夹紧力和/或一移动和夹紧路径的分析。零件340至342优选地已经作为在零件准备位置中的零件组供给一传送位置,从 它通过一操作系统传送到运输装置46的一接收位置。在位置上取向的零件组在停止位置 上从零件运输支架48借助一高度定位装置提升。然而,如果零件340至342先后和/或分组供给接合站,那么对于由零件341,342 组成的零件组设置一第一高度定位装置,对于零件340设置一第二高度定位装置。例如,第 二高度定位装置由一具有一抓取器的操作系统构成,它从零件准备位置取出零件340并且 置于位于停止位置上的零件组上。然后借助夹紧系统351进行定位和夹紧过程。在图30中,示出一组件的另一实施方式,特别是由三个零件381至383组成的一 铰链连接。零件381,382由一第一和第二铰链杆构成。第三零件383由一轴承销构成,它 包括一锥形的头部和一与其相连的圆柱形的杆。该头部插入在第一铰链杆中的一锥形的容 纳部中。为了铰链连接的零件381,382能够尽可能灵活地互相相对旋转,零件381,382不 互相相对预先夹紧,而是如此互相连接,使得调整在零件381,382之间的间隙384或一间隔 尺寸。间隙380能够调整到零或者如此,使得它构成一零点几微米的小裂缝。间隙380经 由轴承销调节。下面要说明零件381至383的定位和夹紧过程,因为用于它们的运输的不同可能 性以上已经详细说明。在所示图中,零件381至383位于共同发挥作用的夹紧装置386a,386b的夹紧工 具385a,385b之间的准备位置上,它们分别借助未示出驱动装置或直线驱动装置从初始位 置(AP)移动到中间位置(ZP)。只有一夹紧工具385a,385b能够再次移动到夹紧位置(SP) 或者两个夹紧工具385a,385b能够同步互相移动。下面的出发点是,夹紧工具385a,385b 已经位于中间位置(ZP),其中至少一个移动到夹紧位置(SP)。按所示实施方式,夹紧工具 385a, 385b作用到轴承销上。首先,在准备位置上,零件381,382在其取向中互相定位,并且例如零件382保持 灵活,然后轴承销借助夹紧工具385a轴向地调节,其中测量移动路径的实际值并输入分析 单元,其中进行移动路径的额定-实际值比较。如果实际值达到了移动路径的额定值,零件 381至383在其夹紧位置上如此互相定位已经保持,使得调节在零件381,382的间隙384。 移动的夹紧工具385a在夹紧位置(SP)上保持定位,然后轴承销的杆和零件382接合。在另一实施方式中,在准备位置上,零件381,382在其取向中互相定位,例如零件382保持灵活,然后轴承销借助夹紧工具385a轴向调节,零件381进给到零件382上以及短暂地压向它,然后夹紧工具385a在相反方向上调节到夹紧位置(SP)或者调节到如此远,使 得调节在零件381,382之间的间隙384。为此,除了夹紧工具385a以外,一与其相对的、第 二夹紧工具385b-如虚线所示-是必要的。轴承销容纳在夹紧工具385a,385b的互相面向 的接触面之间。由夹紧工具385a,385b,连续得出移动和/或夹紧路径的实际值,并且与预 先规定的移动和/或夹紧路径的额定值比较以及进行额定_实际值比较的分析。夹紧工具 385a, 385b分别达到用于移动和/或夹紧路径的预先规定的额定值,调节间隙384。在调节 间隙384或尺寸后,接合零件382,383。在另一实施方式中,轴承销借助夹紧工具385a轴向调节,并且零件381进给到零 件382上以及借助一夹紧力压向它。如虚线所示,一第二夹紧工具385b作用于轴承销。由 第一和/或第二夹紧工具385a ;385b,连续测量夹紧力的实际值,并且传输给分析单元38。 如果夹紧力的实际值达到一预先确定的安装力(Setzkraft),移动的夹紧工具385a ;385b 停止,然后在相反方向上移动到夹紧位置(SP)。其中夹紧工具385a ;385b如此远地调节,使 得夹紧力的实际值达到夹紧力的一额定值,它与安装力相比较小并如此设定,使得零件381 至383还足够互相支撑而不相互落下。如果夹紧力实际值在上述夹紧力的下限和上限315, 316之内,间隙384调节为零。零件381至383在该状态下或在夹紧位置上基本消除应力和 力。与此相反,如果要调节百分之几毫米例如0. 05mm的间隙384,由第一和/或第二夹 紧工具385a ;385b连续测量夹紧力的实际值以及移动和夹紧路径并传输给分析单元。如果 夹紧力的实际值达到一预先确定的安装力,移动的夹紧工具385a ;385b停止,然后在相反 方向上移动到夹紧位置(SP)。其中夹紧工具385a ;385b如此远地调节,使得夹紧力的实际 值达到夹紧力的一额定值,它与安装力相比较小并如此设定,使得零件381至383还足够互 相支撑,但基本上消除应力。然后,调节希望的间隙384。为此,如果达到夹紧力的额定值, 测量移动和夹紧路径的实际值。第一和/或第二夹紧工具385a ;385b绕一与间隙384相应 的移动和夹紧路径调节到夹紧位置(SP),零件381,382相互分开地移动。如果达到移动和 夹紧路径的额定值,第一和/或第二夹紧工具385a ;385b保持在夹紧位置(SP)上,直到零 件382,383互相接合。后面的实施方式证明是有利的,因为出于加工技术的原因,零件381至383通常具 有微小的表面粗糙度,通过零件381至383的互相压紧,压合的平面部分塑性地变形,如这 对于本领域技术人员,概念“安装”是已知的。以这种方式,一间隙384也能够准确调节为 零毫米,并在铰链连接的操作中保持。如未示出的那样,也存在这样的可能性,即使用一衬垫、例如一厚度规用于调节两 个零件之间的尺寸。它按实施方式在图30中通过夹紧和接合过程的时间设置在零件381, 382之间,具有一与零件381,382的材料相比明显更高的强度。按该实施例,零件381,382 首先在准备位置上在其取向中互相定位,例如,零件382保持灵活,以及在零件381,382之 间插入衬垫。然后,至少一个夹紧工具386a,386b压向零件381和/或零件383,零件381 在向零件383的方向上移动直到衬垫的与尺寸384相应的高度上。其中夹紧力增加。连续 测量夹紧力以及移动和夹紧路径的实际值,并且传输给分析单元38。如果夹紧力或者移动 和夹紧路径的实际值达到夹紧力或者移动和夹紧路径的额定值,移动的夹紧工具385a停止,零件381,383接合,然后,衬垫被去除,组件从接合站上运出。以这种方式尺寸384能够 准确地调节。图31中,示出一由三个零件391至393组成的组件的另一实施方式,它设计为管 状。零件392,393推移到零件391的端部。
按该实施方式,应该调节零件392,393的互相背向的正面边缘的间隔尺寸394即 组件的一全部长度。在所示图中,零件391至393已经位于共同发挥作用的夹紧装置396a,396b的夹 紧工具395a,395b之间的准备位置上,夹紧装置分别借助未示出的驱动装置或直线驱动装 置从初始位置(AP)移动到中间位置(ZP)。再次只有一个夹紧工具395a,395b或者两个夹 紧工具395a,395b能够同步互相移动到夹紧位置(SP)中。首先,将零件392,393推移到零件391上的端部,然后,端部通过一弹簧卡头或者 通过内高压变形相对于零件392,393扩大。端部可塑地扩大直到它们达到零件392,393内 侧的在圆周上的固定装置。外部零件392,393虽然也同时扩大,但是,只在有弹性的范围 内,使得在解除压紧力之后,零件392,393的材料弹向内部零件391塑性扩大的端部,由此 在零件391至393之间出现一摩擦锁合。由于零件391的端部塑性地扩大,所以实现零件 391至393的一高的定位精度。零件391至393的纵向轴线准确对准。然后,零件392,393借助第一和/或第二夹紧工具395a,395b相对于在准备位置 上固定的零件391在轴向方向上如此远地推移到扩大的端部,使得调节间隔尺寸394。两个夹紧工具395a,395b优选地分别由其中间位置(ZP)同步互相进给到夹紧位 置(SP),其中,测量移动和夹紧路径的实际值。如果移动和夹紧路径的实际值达到移动和夹 紧路径的额定值,套管形零件392,393被推移到夹紧位置,调节间隔尺寸394。然后,零件 392,393与零件391接合特别是焊接或者粘合。例如,一此类组件能够设计为用于一载重汽车的转向轴的套管,其中轴承(未示 出)、例如一滚珠轴承压入零件392,393中。零件392,393用作精确的轴承容纳部。在另一实施方式中,组件构成一万向轴,它包括一管状第一零件391和在其端部 设置的铰链零件392,393。一万向轴不仅需要铰链零件392,393支承轴的一准确的距离,而 且铰链零件392,393的支承轴必须与零件391的纵向轴垂直且互相平行地延伸。为了实现 这些,铰链零件392,393在管状零件391上如此相向旋转,使得铰链零件392,393的支承轴 之间的旋转角或角度尺寸调节为0°。为此,铰链零件392,393分别由一夹紧工具夹紧,并 置于一夹紧位置,其中角度尺寸和支承轴之间的距离准确调节。为了调节角度尺寸,夹紧工 具与旋转角相符的移动路径的实际值连续测量,传输给分析单元38。如果移动路径的实际 值达到移动路径的额定值,夹紧工具在调节运动中停止。然后,接合零件381,382,383。支 承轴之间的间隔尺寸的调节以上述方式完成。在共同说明的图32和33中示出用于焊接站的焊接装置119的不同视图。焊接 装置119包括图11中示出的驱动系统156和一借助它在空间中可定位移动的射线焊接头 121。射线焊接头121通过伺服驱动装置400额外地能够绕垂直轴177旋转地支承在一固 定装置176上,包括一基础零件402、一驱动装置403和一通过一第二伺服驱动装置404相 对于基础零件402可绕水平轴178旋转的射线导向零件406、一喷嘴408和一监控设备409。 此外,焊接装置119包括一抽吸管164、一连接管412、特别是光波导体以及必要时一未示出的用于焊接气体特别是保护气体的气体输入管道,以便在能够在保护气体氛围中焊接。基础零件402按该实施构成一具有一空腔410的壳体并配有一光学连接接合器
411。在该连接接合器411上,通过示出的连接接合器413,连接将来自图3中示出的能量源34、特别是一激光发生器的激光射线引向射线焊接头121的灵活的或弯曲弹性的连接管
412、特别是光波导体(Li)。连接接合器413包括一接合套管,其中设置一视准仪透镜414, 通过它能够调节在射线焊接头121出现射线锥的焦点位置。互相可松开的连接接合器411, 413构成一接合装置。光学连接接合器411,413的纵向轴构成一共同轴,垂直于射入镜面 446的激光射线的光学轴447延伸。如图中所见,驱动装置403合乎目的地在基础零件402和可旋转的射线导向零件 406之间设置。驱动装置403包括一壳体420,它由一面向射线导向零件406的第一壳体零 件和一面向基础零件402的第二壳体零件组成。驱动装置403具有一牵引工具驱动装置、 特别是一齿带驱动装置,其包括与伺服驱动装置相连的第一驱动元件421、一第二驱动元件 422以及一按移动连接它们的牵引工具423。第一驱动元件421包括一通过一传动轴支承 在壳体420内的与伺服驱动装置404法兰连接的第一转向轮,第二驱动元件422包括一通 过一第二传动轴424支承在壳体420中的第二转向轮。转向轮分别与传动轮旋转固定地相 连。传动轮424通过一空心轴构成,其具有一与旋转轴178同心的通孔,并且与一第一端部 可旋转地支承在基础零件402上,而第二端部与射线导向零件406旋转固定相连。以这种 方式,一传动力矩从伺服驱动装置404传递到射线导向零件406上,由射线焊接头121中出 现的聚焦的射线锥能够绕旋转轴178优选旋转270°定位在空间中。驱动装置403的壳体 420通过一凸缘435与固定装置176或伺服驱动400相连。基础零件402和伺服驱动装置 404固定在驱动装置403的壳体420上。射线导向零件406构成一具有一空腔436的射线导向套管,并且包括一聚焦装置 437,它具有至少一个聚焦透镜并用于聚焦激光射线。射线导向壳体具有一适配器438和管 状瞄准器439,它们分别设有一用于聚焦的激光射线的与一光学轴448同心的通孔。聚焦装 置437在射入一侧设置在适配器438的通孔区域内。如图33中所示,基础零件402设置一通孔,它构成一射线入口 443。射线导向零件 406上的通孔构成一射线出口 444。在射线入口 443和射线出口 444之间延伸一用于激光 射线的射线路径。按该实施,沿射线路径设置两个镜面445,446以及在射线出口 444的附 近区域内设置的聚焦装置437。基础零件402和射线导向零件406的空腔410,436合乎目的地分别设有镜面445, 446,它们与一激光射线的和旋转轴178重合的光学轴447成优选45°角度地设置。存在的 可能性是,聚焦装置437通过镜面446构成,由此,能够取消额外的聚焦装置。按该实施方 式,镜面446构成聚焦透镜。在射线导向零件406上设置的镜面446上出现激光射线的光 学轴447和旋转轴178构成一共同的轴。从聚焦装置437上反射的激光射线或从镜面446 反射的激光射线的一光学轴448与光学轴447成直角地延伸。由激光发生器输入光波导体(Li ;L2 ;L3)的激光射线通过视准仪透镜414聚集, 与光学轴447成直角地射出,在第一镜面444上转向45°,从那里与旋转轴178的方向平行 地反射到第二镜面446上,从那里再次转向90°,并且通过聚焦装置437聚焦,由射线焊接 头121作为射线锥反射到要焊接的零件1至3b等上。射线路径照此分为三个射线段,从激光射线方向上看第一和第三射线段的光学轴轴线平行地延伸,第二射线段的光学轴与它们 成直角。焊接装置119附加地配有一抽吸管164,它至少构成两个段449,450,它们通过一 铰链451互相连接。第一段449从射线焊接头121的射线出口 444区域朝射线导向零件 406的旋转轴178方向延伸,第二段450从射线导向零件406的旋转轴178的区域朝在框 形支架154上固定的连接接口 163的连接元件方向延伸(参看图3和图10)。铰链451的 一铰链轴452、射线导向零件406的旋转轴178和射线路径第二段的光学轴447构成一共 同轴线。抽吸管164的第一段449与射线导向零件406、特别是射线导向壳体的瞄准器439 抗移动地相连。通过抽吸管164,在焊接时产生的焊接蒸汽由焊接站中抽吸,导向中心排气 系统(未示出)。如上所述,焊接装置119额外地可以配有气体输入管道。该气体输入管道由一管 子构成,它构成两个通过一铰链相互连接的段。第一段从射线焊接头121的射线出口 444 区域向射线导向零件406的旋转轴178方向延伸,第二段由射线导向零件406的旋转轴178 区域向固定在框形支架上的连接切割点163的连接元件延伸(参看图3和图10)。铰链的 一铰链轴与射线导向零件406的旋转轴178和射线路径的第二射线段的光学轴447重合。通过按本发明的焊接头121的设计会实现,对于弯曲和/或扭曲负荷敏感的光波 导体(Li ;L2 ;L3)和抽吸管164的第二段450和必要时接合站上的气体输入管道的第二段, 灵活连接管如流体管或者电流管始终基本上垂直地导向伺服驱动装置400,404,只沿一圆 弧轨道在大约270°角度中移动。后面的引导能量的柔性连接管在伺服驱动装置404上,必 要时在连接切割点163的中间连接下与能量源37连接。射线焊接头121在射线出口 443区域内设置由在聚焦的焊接射线侧面上设置的喷 嘴408。它固定在射线导向零件406的射线导向壳体上,通过一进风管453与一未示出的压 缩空气供给设备相连。喷嘴408产生一在聚焦装置437的光学轴448上在一垂直延伸的平 面上发挥作用的平面空气喷气、特别是空气幕(空气流),它切割由射线焊接头121反射的 射线锥体。对于本领域的技术人员,概念“Crossjet”是已知的,它保证在焊接过程中产生 的焊接飞溅物远离光学设备特别是聚焦装置437和镜面446。喷嘴408具有一喷嘴体,其中 构成一压力室455,它通过一导入开口与进气管453相连。压力室455的一个出口设计为缝 隙,通过它,压缩空气以高的速度向焊接射线或射线锥压出。为了防止光学设备免遭焊接飞溅物,额外设置保护玻璃458,它作为盒 (Kassette) 459可更换地设置在射线导向零件406的射线导向壳体中的一容纳箱中。如从图33中所见,在套管形基础零件402上固定一监控设备409、特别是一 CCD-摄像机,借助它在加工系统1运行前,通过要制造的接合缝21的位置预先规定的射线 焊接头121的移动轨道以示教方法编程和/或在接合过程中沿要互相连接的零件1至3b 等的确定的接合点(如图2中所示)完成对要制造的接合缝21的质量品质的检查。由此,不仅检查了组件的零件的尺寸稳定性,而且额外地对接合缝、特别是焊缝的 质量做出评定。由此提供一高的过程可靠性。CXD-摄像机的发送和接收射线461在一镜面462上和在镜面446上分别优选地相 对于旋转轴178转向45°,从CCD-摄像机投射到要互相连接的零件的表面或接收CCD-摄 像机的反射光。由此,接合点的位置以示教方法能够准确测量,借助一照明源463 —未示出的十字线投射到要互相连接的零件表面,射线焊接头121或光学轴448依据十字线准确地 定位移动,其中经过的移动路径作为用于射线焊接头121的移动轨道编程和存储。一由照 明源463射出的光线464再次在一镜面465上相对于旋转轴178和镜面446转向45°,并 投射到零件表面。镜面445,446由所谓的半透光或局部透光的镜面构成,使得发送和接收射线461 能够穿过镜面445,465、光线464能够穿过镜面445。最后应当指出,由夹紧力和/或移动和/或夹紧路径的额定_实际值比较也能够 分析每个零件的尺寸、特别是长度。
与夹紧单元、进给轴或者用于焊接装置的驱动系统的具有一丝杆和丝杠螺母的直 线驱动装置相比,同样能够很好地使用一直线电动机、特别是异步和同步直线电动机。直 线电动机允许直接产生直线移动,而无需传动装置。它们由一电流流过的主级零件(相应 于一回转式发动机的定子)和反应零件、次级零件(相应于一回转式发动机的转子)组成。 主级零件合乎目的地位置固定设置,并且例如固定在接合站的支承结构上,而次级零件设 置在驱动装置基本上无缝导向地可调节的滑座上。例如,对于滑座无接触的传动,一长定子 同步电动机很合适。其中,驱动功率供给位于调节路径上的主级零件,而滑座只包括励磁零 件。励磁零件如此设置,使得滑座由磁场力支承。按该实施方式,测量电流流过的主级零件 的电流,由此,在分析单元中得出移动和/或夹紧路径和/或夹紧力的实际值。实施例示出可能的实施方式变型,其中在这里要注意的是,本发明并不限于在其 特别示出的实施方式变型上,而是各实施方式变型的各种不同的组合是可能的,这些变型 可能性由于用于技术操作的理论通过本发明在于工作在该技术领域的专业人士的能力中。 通过示出和说明的实施变化的个别细节的组合成为可能的全部可以想象的实施变化包括 在保护范围内。由于规定,最后应当指出,为了更好地理解加工系统、夹紧系统和组件,它们及其 组成部分部分地不按比例地和/或放大地和/或缩小地示出。首先,在图1至33中示出的实施能够构成独立的按本发明的解决方案的主题。与 此有关的按本发明的目的和解决方法由这些图例的具体说明中获得。附图标准清单1 零件2 零件3a, b 零件5 底部6 侧边7定位开口8支承凸出部9支承面10接触面11定位开口12接触面15支撑板
16套管
17a, b接合点
18a,b,c接合点
19a, b接合点
21接合缝
22接触面
23接触面
24a, b接合接口
25接触面
26a, b, c接合接口
27a, b接合裂缝
31加工系统
32加工设备
33加工设备
34能量源
36控制装置
37能量源
38分析单元
39比较模块
40分析模块
41连接管
42运输系统
43接合站
44接收区域
45传送区域
46运输装置
47a,b导向面
48零件运输支架
48'‘零件运输支架
49零件存储器
50零件存储器
51接受装置
52运输链
54转向站
55外壳零件
56正面板
57连接装置
58支撑装置
59承重面CN 10804539A
101a,b支承面
102停车装置
103a, b止挡零件
104传送位置
104传送位置
105操作系统
106接收位置
106接收位置
107操作系统
110停止位置
111夹紧系统
112a, b进给轴
114夹紧单元
115夹紧单元
116夹紧单元
119焊接装置
121射线焊接头
122组件
123操作系统
124不合格零件箱
125端部位置
126第二接收区域
127第二运输系统
128第二接合站
129第二传送区域
130第二运输装置
131a, b接受装置
132装置
133装置
134容器
135零件存储器
136传送位置
136传送位置
137操作系统
138接收位置
138接收位置
139操作系统
140箭头
142停止位置CN 10804539A
228a,b调整装置
229a,b调整装置
230a,b压紧元件
231a,b压紧元件
232a,b外壳零件
233a,b侧壁
234a,b底板
235a,b盖板
236a,b导向表面
237a,b水平滑块
238a,b水平滑块
239a,b导向表面
240a,b导向表面
241a,b垂直滑块
242连杆设置
242'连杆设置
243连杆元件
243'连杆元件
244连杆轨道
244'连杆轨道
245通孔
245'通孔
246a,b连接元件
247a,b传动马达
248a,b垂直滑块
249a,b连接元件
250a,b安装角度
251a,b传动马达
252a,b压紧板牙
254a,b支承框架
255a,b夹紧工具
256a,b装配板
257a,b支承壁
258a,b支承壁
259a,b支承板
260a,b夹紧单元
261a,b支承框架
262a,b夹紧工具
263固定板
264a, b 装配板265a, b 支承壁266 宽267 长度268 宽269a,b 接触面270准备位置270’准备位置271夹紧力272夹紧位置273夹紧力274夹紧位置277a, b 接触面278夹紧力280a, b夹紧装置281a, b驱动装置282a,b夹紧工具283a,b支承框架284a, b电动马达285a, b直线驱动装置286安装平台287a, b 滑座288a, b高度定位装置289a,b调节装置290a, b 装配板291a, b 侧壁292a, b 支承壁293a, b提升装置294运输位置294,运输位置295a, b支承元件296a, b上升斜面297a, b支承平面298夹紧段299a,b伺服驱动300a,b 接触面301压紧装置302准备位置 302,准备位置
304a, b,c 压紧元件305宽306长度307夹紧力308夹紧位置312夹紧位置313夹紧位置315下限316上限317下限318上限320夹紧力延伸321速度型材322摩擦力323双箭头330零件331零件332造型333造型334a,b夹紧工具335a, b夹紧装置336夹紧单元337a,b驱动装置338夹紧力339射线焊接头340零件341零件342零件343侧边344侧边345底部346底部347a,b 接合点348正面边缘349正面边缘350接合站351夹紧系统352定位开口
353提升装置
354a,b夹紧工具355a, b夹紧装置356a, b夹紧装置357夹紧单元358夹紧单元359a,b 接触面360夹紧力361a,b 接触面362夹紧位置364夹紧力369a, b夹紧工具370a, b夹紧装置371夹紧单元372a,b夹紧工具373a,b支承框架374a, b 滑座375a,b驱动装置376固定板377 滑座378进给轴379电动马达381 零件382 零件383 零件384 间隙385a,b夹紧工具386a, b夹紧装置391 零件392 零件393 零件394间隔尺寸395a, b夹紧装置396a, b夹紧装置400伺服驱动装置402基础零件403驱动装置404伺服驱动装置406射线导向零件408 喷嘴
409监控设备410空腔411连接接合
412连接管413连接接合414视准仪透镜420壳体421传动元件422传动元件423牵引工具424传动轴435凸缘436空腔437聚焦装置438适配器439瞄准器443射线入口444射线出口445镜面446镜面447光学轴448光学轴449段450段451铰链452铰链轴453进风管455压力室458保护玻璃459盒461发送和接收射线462镜面463照明源464光线465镜面
权利要求
用于在一加工设备(32)的一接合站(43)上接合零件(340至342)的方法,其中将零件(340至342)分别置于一共同发挥作用的夹紧工具(354a,354b)之间的准备位置(270”),然后借助至少一个从一释放零件(340至342)的初始位置(AP)到一夹紧零件(340至342)的夹紧位置(SP)通过一电子调节的驱动装置(180a至181b,281a,281b;337a,337b)可调节的夹紧工具(354a,354b)夹紧,然后至少在局部段上互相接合,其中可调节的夹紧工具(354a,354b)在初始位置(AP)和夹紧位置(SP)之间经过的移动和夹紧路径和/或可移动的夹紧工具(354a,354b)在相应零件(340至342)上的夹紧力作为实际值测量,并传输给一电子分析单元(38),然后在该电子分析单元上进行在相应零件(340至342)上的夹紧力和/或可调节的夹紧工具(354a,354b)的移动和夹紧路径的一额定-实际值比较,其特征在于,首先,将一内部零件(342)设置在外部零件(340,341)的导向表面之间,然后借助于可调节的夹紧工具(354a,354b)将至少一个外部零件(340,341)克服内部零件(342)的弹性的复位力的作用朝另一外部零件(340,341)移动,直到夹紧力和/或夹紧路径的实际值相应于夹紧力和/或夹紧路径的额定值,在实际值达到额定值并且将在外部零件(340,341)之间的内部零件(342)预夹紧之后,外部零件(340,341)保持在其位置上并互相接合。
2.用于在一加工设备(32)的一接合站(43)上接合零件(330,331)的方法,其中将 零件(330,331)分别置于一共同发挥作用的夹紧工具(334a,334b)之间的准备位置,然后 借助至少一个从一释放零件(330,331)的初始位置(AP)到一夹紧零件(330,331)的夹紧 位置(SP)通过一电子调节的驱动装置(180a至181b,281a,281b ;337a, 337b)可调节的夹 紧工具(334a,334b)夹紧,然后至少在局部段上互相接合,其中可调节的夹紧工具(334a, 334b)在初始位置(AP)和夹紧位置(SP)之间经过的移动和夹紧路径和/或可移动的夹紧 工具(334a,334b)在相应零件(330,331)上的夹紧力作为实际值测量,并且传输给一电子 分析单元(38),然后在电子分析单元中进行在相应零件(330,331)上的夹紧力和/或可调 节的夹紧工具(334a,334b)的移动和夹紧路径的一额定_实际值比较,其特征在于,首先将 一内部的型材状的零件(331)设置在至少一个外部的型材状零件(330)的导向表面之间, 然后借助可调节的夹紧工具(334a,334b)使外部零件(330)克服内部零件(331)的弹性的 复位力的作用地变形,直到夹紧力和/或夹紧路径的实际值相应于夹紧力和/或夹紧路径 的额定值,并且在实际值达到额定值并且内部零件(331)通过外部零件(330)预先夹紧之 后,并且将外部零件(330)保持在位置上,在其纵向边缘的区域内至少在局部段上互相接合.
3.按权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在一外部零件(330;340,341)进给到 内部零件(331 ;342)上的过程中将内部零件(331 ;342)弹性地和/或塑性地变形。
4.用于在一加工设备(32)的一接合站(43)上接合零件(381至383;391至393)的 方法,其中零件(381至383 ;391至393)分别置于一共同发挥作用的夹紧工具(385a,385b ; 395a, 395b)之间的准备位置,然后借助至少一个从一释放零件(381至383 ;391至393)的 初始位置(AP)到一夹紧零件(381至383 ;391至393)的夹紧位置(SP)通过一电子调节 的驱动装置(180a 至 181b, 281a, 281b ;337a, 337b)可调节的夹紧工具(385a, 385b ;395a, 395b)夹紧,然后至少在局部段上互相接合,其中可调节的夹紧工具(385a,385b ;395a, 395b)在初始位置(AP)和夹紧位置(SP)之间经过的移动和/或夹紧路径和/或可移动的夹紧工具(385a,385b ;395a, 395b)在相应零件(381至383 ;391至393)上的夹紧力作为实 际值测量,并传输给一电子分析单元(38),然后在该电子分析单元中进行在相应零件(381 至383 ;391至393)上的夹紧力和/或可调节的夹紧工具(385a,385b ;395a, 395b)的移动 和/或移动和/或夹紧路径的额定_实际值比较,其特征在于,将零件(381至383 ;391至 393)互相定位并为了调整一在零件(381至383 ;391至393)之间的尺寸(384 ;394)如此 互相移动零件(381至383 ;391至393),直到夹紧力和/或夹紧路径的实际值相应于夹紧 力和/或夹紧路径的额定值,并且在实际值达到额定值后,将零件(381至383 ;391至393) 保持在其位置上并且互相接合。
5.按权利要求1、2或4所述的方法,其特征在于,对于可调节的夹紧工具(334a,334b; 354a, 354b ;385a, 385b ;395a, 395b)在零件(330,331 ;340 至 342 ;381 至 383 ;391 至 393) 上的夹紧力的额定值由一具有下限(315)和一上限(316)的容差范围有限制地预先规定, 而对于夹紧工具(334a,334b ;354a, 354b ;385a, 385b ;395a, 395b)待经过的夹紧路径的额 定值由一具有下限(317)和一上限(318)的容差范围有限制地预先规定。
6.按权利要求1、2或4所述的方法,其特征在于,零件(330,331;340至342 ;381至 383 ;391至393)通过多个射线焊接头(121 ; 146a, 146b)同时在多个互相位错的位置上沿 接合点(17a至19b)互相焊接。
7.按权利要求5所述的方法,其特征在于,优选地通过激光焊接、等离子焊接或者电焊 接方法焊接所述零件(330,331 ;340至342 ;381至383 ;391至393)。
8.按权利要求5所述的方法,其特征在于,将所述零件(330,331;340至342;381至 383 ;391 至 393)粘合。
全文摘要
本发明描述一种用于由多个互相接合的零件制造一组件的方法和加工设备,其中将第一零件(1)和第二零件(2)从一运输装置附近区域内的一零件准备位置取出,并且能够定向地放置在运输装置的多个零件运输支架中的一个上,然后与零件运输支架共同运输到一接合站。零件运输支架在接合站上停止在一停止位置上,然后借助一高度定位装置(200a,200b)将互相取向的零件(1,2)共同从一零件运输支架上的运输位置移动到一准备位置,然后互相定位、夹紧,然后接合成组件,然后将接合的组件再次放置在多个零件运输支架中的一个上并借助零件运输支架运出。零件运输支架包括一具有仅一个用于在运输过程中保持所述零件(1)之一的定位设备的接受装置、在其进给方向上互相保持距离设置的凸起的侧导向面以及用于一支撑在其上的零件(1)的两个支承平面。
文档编号B23K37/047GK101804539SQ20101012656
公开日2010年8月18日 申请日期2005年12月14日 优先权日2004年12月29日
发明者托马斯·雷布汉, 米夏埃尔·保迪茨, 罗兰·海姆尔, 马库斯·比藤多尔费尔 申请人:斯蒂沃控股有限公司
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