接合工具单元和工具钳的制作方法

文档序号:38038430发布日期:2024-05-17 13:26阅读:34来源:国知局
接合工具单元和工具钳的制作方法


背景技术:

1、已经公知了下述接合工具单元,其中,接合工具单元的工具、特别是冲头或底模借助介质关于损坏被检验。此外,也公知了下述接合工具单元,该接合工具单元具有导光系统,其中,导光系统构造用于将光的光束朝向工件的接合部位的方向引导。由此可以有利地使具有高硬度的工件接合。

2、目前公知的接合工具单元的缺点是,由于使用激光必须确保保护工人免受辐射影响,所述工人可以借助接合工具单元工作或保持在接合工具单元的区域中。在公知的接合工具单元中,为此整个接合工具单元设置有外罩,所述外罩构造为对于激光束的光是不透光的。因此,公知的接合工具单元特别是对于自动化进程而言相对昂贵地且耗费地构造。


技术实现思路

1、本发明的任务,提供一种改进的接合工具单元。本发明的任务尤其在于,提供一种改进的接合工具单元,借助所述接合工具单元可以可靠地产生在硬的工件上的接合部位。

2、该任务通过独立权利要求来解决。

3、在从属权利要求中提出本发明的符合目的的并且有利的变体。

4、本发明提出一种接合工具单元,其包括具有能移动的工具的压紧装置和工具对应元件,其中,具有能移动的工具的压紧装置与工具对应元件对置地存在,其中,工件能够在布置状态中被定位在压紧装置和工具对应元件之间,其中,能移动的工具与工具对应元件共同作用,以形成接合连接,其中,导光系统构造在压紧装置上,其中,当工件布置在接合工具单元上时,导光系统构造用于将光的光束朝向工件的接合部位的方向引导。

5、工件例如包括两个或更多个工件部分,所述工件部分例如层状地或彼此重叠地布置。有利地,两个或更多个工件部分能够布置在能移动的工具和工具对应元件之间,所述工件部分通过接合工具单元在接合过程中借助接合连接彼此连接。布置在能移动的工具和工具对应元件之间的工件部分可以由不同的材料构成。工件部分例如可以具有不同的金属组份或不同的硬度。优选地,在接合过程中被能移动的工具贴靠的工件部分比其他工件部分硬和/或脆。可以考虑的是,工件由恰好一个工件部分构成。例如借助接合工具单元在接合过程中将功能元件安置在工件。例如在接合过程中将功能元件安置在唯一的或恰好一个工件部分上。

6、例如,接合工具单元构造为,使得被能移动的工具作用的工件部分能够通过光源的光加热。基于通过接合工具单元加热要接合的工件的可能性有利地能够建立硬的和/或脆的工件部分与由另一种例如较软的材料构成的工件部分之间的接合连接。基于通过接合工具单元加热要接合的工件的可能性还能够实现改进已可能的或目前已知的连接应用。

7、接合工具单元有利地构造用于将功能元件、例如冲压螺母、铆钉螺母、压入式螺母、销钉、螺丝元件安置在工件上和/或用于压合连接或冲压接合和/或用于安置铆钉、例如夹头铆钉、全自冲铆钉或半空心自冲铆钉。借助接合工具单元能够将功能元件铆接、压接、冲压或压合连接到例如工件中。

8、借助接合工具单元能够例如将多个工件部分彼此连接,例如借助连接元件、如铆钉或者在无连接元件的情况下例如通过压合连接过程进行。借助接合工具单元可能的是,将功能元件安置在例如由恰好一个工件部分构成的工件上。

9、压紧装置优选地至少在接合过程中接触工件的相关表面。通常,工件的与压紧装置接触的表面有利地平面地并且平坦地构造。例如,压紧装置的朝向工具对应元件的一侧、如压紧装置的端侧同样平坦地并且面状地构造,该侧在布置工件时与工件接触。压紧装置-端侧优选地由相对机械耐用的或抗变形的材料、例如硬金属或硬钢材料构成。

10、压紧装置也可以具有脱离器功能。例如,能移动的工具在接合连接的建立结束之后相对于工具对应元件远离工件移动。在此可以考虑的是,工件保持附着在能移动的工具上,其中,压紧装置在这种情况中有利地相对于工具对应元件保持在所述压紧装置抵靠在工件上的位置中,从而工件由于其被夹紧在压紧装置和工具对应元件之间的状态而位置固定地保持并且由此从能移动的工具脱离。

11、也可设计的是,不仅能移动的工具,而且工具对应元件实施远离工件或朝向工件的同时移动。有利地,工件在这种情况中通过单独的保持元件定位在能移动的工具和工具对应元件之间。

12、压紧装置可以替换地构造为,单独地用作辐射屏蔽装置和/或单独地用于引导光束。光束优选地通过光源产生,其中,光源例如构造为激光器、特别是固体激光器、气体激光器或液体激光器。可以考虑的是,激光器可以能够以脉冲式的激光器运行方式和/或以连续的激光器运行方式运行。此外,光束的光也可以处于可见光范围、uv范围和/或ir范围内。有利地,光源的波长与工件的要加工的材料的最大吸收率相匹配,从而实现通过光源的光将热量尽可能能量高效地输入工件中。

13、例如,能移动的工具沿着接合工具单元的移动轴线能移动地存在。例如,能移动的工具仅仅线性地沿着接合工具单元的移动轴线能移动地存在。优选地,接合工具单元构造为,在工件布置在接合工具单元上的状态中通过能移动工具的朝向工具对应元件的方向移动使工件接合。能移动的工具相对于工具对应元件的特别是最大的移动速度为0.1m/s和2m/s之间/例如1m/s和2m/s之间。

14、为了使能移动的工具和/或压紧装置移动,例如设置驱动装置、例如线性驱动装置、例如气动液压的、液压的、气动的和/或电的驱动单元。用于能移动的工具和/或压紧装置的驱动装置优选地包括机电式伺服驱动装置。

15、能移动的工具例如构造为底模单元或冲头单元。工具对应元件例如构造为底模单元或冲头单元。

16、例如存在下述冲头单元,所述冲头单元包括压紧装置和能移动的工具。例如,压紧装置构造为冲头-压紧装置并且能移动的工具构造为冲头工具。工具对应元件例如作为底模存在。

17、也可以考虑的是,存在下述底模单元,所述底模单元包括压紧装置和能移动的工具。例如,压紧装置构造为底模-压紧装置并且能移动的工具构造为底模。工具对应元件例如作为冲头工具存在。在这两个前述情况中,压紧装置构造用于提供压紧功能和/或脱离器功能。

18、可设计的是,能移动的工具构造为冲头单元,并且工具对应元件构造为底模单元,或者反过来。也可设计的是,接合工具单元具有两个能移动的工具,其中,这些能移动的工具对置地存在于接合工具单元上。优选地,两个能移动的工具能线性移动地存在。工具对应元件例如包括能移动的工具。还可设计的是,接合工具单元具有两个压紧装置,所述两个压紧装置分别具有能移动的工具,其中,能移动的工具例如是冲头工具,并且能移动的工具是底模,其中,具有能移动的工具的两个压紧装置对置地布置在接合工具单元上。

19、例如在两个压紧装置上还可以相应地布置导光系统,其中,例如仅仅一个压紧装置具有能移动的工具并且另一个压紧装置具有工具对应元件。此外,两个压紧装置例如也可以相应地具有能移动的工具和导光系统。例如可能的是,辐射并且由此加热两个工件侧。例如能够预定两个光束的相互谐调,所述两个光束射到工件上或者射到第一工件侧和第二工件侧上。例如通过控制单元能够预定,例如能够预定辐射的开始、辐射的结束或者相应的或同时的两侧辐射的持续时间和/或两个光束的能量或强度。

20、通过两个导光系统可以有利地给工件从第一侧、从第二侧或从两侧施加光束。与单独的光辐射相比,两侧辐射有利地高效地能够在更短的时间内将相应的能量或强度传送给工件。在两侧辐射中,布置在两个压紧装置之间的两个上下重叠地工件部分也可以通过导光系统加热。

21、也表明有利的是,压紧装置和工具对应元件能相对彼此移动地存在。因此,能够相对灵活地使用接合工具单元。

22、例如,压紧装置相对于工具对应元件能移动地存在。例如,压紧装置和能移动的工具通过驱动单元能彼此独立地移动地存在。优选地通过驱动装置能够使压紧装置朝向工具对应元件的方向移动。可以考虑的是,压紧装置和工具对应元件通过驱动单元能相对彼此移动地存在。例如,驱动装置可以使压紧装置和/或工具对应元件移动。压紧装置有利地周向地在能移动的工具的纵向延伸上包围能移动的工具。优选地,在压紧装置中设置用于能移动的工具的孔,其中,能移动的工具能够沿着在压紧装置中的孔线性地移动。

23、有利地,压紧装置和工具对应元件朝向能够彼此移动,从而能够夹紧被布置在压紧装置和工具对应元件之间的工件。例如,由此一方面为了接合过程能够固定工件,另一方面由此也能够将工件的工件部分彼此夹紧,从而改善从工件的一个工件部分至另一个工件部分的热传递。

24、例如,压紧装置、导光系统和/或光源这样相对彼此或在彼此上布置,使得压紧装置、导光系统和/或光源仅能共同移动地存在。例如,压紧装置、导光系统和/或光源相对彼此位置固定地存在。

25、例如,导光系统将光源的光沿着光束方向包围起来,从而通过导光系统将光在相对于光束向外的径向方向上不透光地屏蔽。导光系统优选地这样构造在压紧装置中,使得导光系统将所述光沿着光束包围起来,从而将所述光在相对于光束向外的径向方向上通过导光系统屏蔽。

26、在实际中,即使在实际最佳的条件下,在压紧装置安置在工件中的状态中,光束的小部分也作为散射光出现。因为通常不能实现压紧装置的区段与工件的表面的区段绝对平的接触或者不能实现将压紧装置精准垂直地靠置到工件表面上。由此在实际中在布置在工件上的状态中通常出现压紧装置表面或压紧装置端侧表面与工件表面之间的间隙区域,所述间隙区域具有例如十分之一毫米范围内的小的间隙宽度。散射光的部分可以通过压紧装置或其端侧与工件的表面之间的间隙向外射入到接合工具单元的周围环境中。所述间隙可以由于例如压紧装置和工件上的两个对置的面的不平坦部、例如特别是点状凹部或凸起而存在和/或例如在压紧装置端侧与工件表面之间由对置的面的不平行的定向产生。

27、同样提出,压紧装置构造为,在工件布置在接合工具单元上的状态中压紧装置在该位置中这样抵靠在工件的表面上地布置,使得压紧装置包围工件的接合部位,从而光的辐射功率的最大20%在压紧装置和工件的表面之间向外射出,或者从而光的到达工件的要接合的部位的直接的周围区域中的辐射功率的最大20%在压紧装置和工件的表面之间向外射出。

28、例如,作用于被布置在接合工具单元上的工件的光的辐射功率视为光源的光的辐射功率。例如,光的直接在光源处射出的辐射功率大于作用于被布置在接合工具单元上的工件的光的辐射功率,这特别是由于光在其从光源至接合部位的路径上的反射和吸收损失。优选地,导光系统的空槽存在于压紧装置中。优选地,在压紧装置内部、优选在导光轴的周向上完全闭合地存在导光系统的空槽、特别是柱形空槽,其中,沿着空槽的柱轴线、例如空槽的纵向延伸可以将光朝向工件的方向引导。空槽例如作为孔、例如作为通孔存在于压紧装置上。空槽例如由压紧装置的延伸到空槽上的材料包围。也可以考虑的是,空槽管状地、例如作为管存在于压紧装置上。然而也可以考虑的是,导光系统具有玻璃纤维,并且玻璃纤维固定在压紧装置上。

29、例如,沿着所述光的光束的路径直至压紧装置的在工件侧的端部限定用于流体的流动通道,其中,流动通道具有入口和第一出口,其中,用于流体的第一出口构造在压紧装置的在工件侧的端部上,所述压紧装置在接合过程中与工件接触,其中,设置有流动通道的第二出口。

30、有利地,导光系统这样存在于压紧装置上,使得光源的光的光束相对于能移动的工具的移动轴线仅仅以大于0°角度射入到接合部位上。优选地,入射角度相对于能线性移动的工具的移动轴线是尽可能陡的。优选地,导光系统构造为,使得光的光束相对于能线性移动的工具的移动轴线仅在在5°至40°之间的角度范围内射入到工件的接合部位上。有利地,空槽、特别是第一空槽的纵向轴线相对于能移动的工具的移动轴线在5°至40°之间的角度范围内存在于压紧装置上。

31、光束朝向或者到工件的接合部位上的轻微的倾斜定向有利地实现了压紧装置特别是在其前部的朝向工具对应元件的端部区段处的相对细长的结构形式。由此,优选地几乎不改变压紧装置的外部尺寸,这例如有利于接合工具单元在工件或要借助能移动的工具加工的接合部位上的布置和可接近性。

32、可以考虑用于调设角度范围的调设装置,由此能够将光束相对于能线性移动的工具的移动轴线调设。在此,能由调设装置调设的设定角度优选地通过空槽的构型限定。

33、还有利地,第二空槽存在于压紧装置上。可以考虑的是,第二空槽镜像于第一空槽对称地存在于压紧装置上。优选地,镜像轴线平行于能移动的工具的移动轴线延伸。

34、如果例如能移动的工具的移动轴线在中心延伸通过压紧装置或能移动的工具,则移动轴线优选地相应于镜像轴线。空槽优选地这样构造在压紧装置上,当接合工具单元贴靠在工件上时使得光沿着第一空槽被引导到工件上,并且由工件反射的光沿着第二空槽被引导。通过在压紧装置中将光束沿着第一空槽和第二空槽引导可以取消防护舱。压紧装置例如包括光束捕集器或光束阱,被反射的光在所述光束捕集器或光束阱中被捕获和吸收。优选地光束捕集器或光束阱位于第二空槽的端部上。第二空槽的端部优选地构造在与工件相反的方向上。

35、借助所述的导光系统有利地能够实用地使用接合工具单元。特别是可以有利地在没有例如就关于高光能潜在危害的安全方面而言极端的附加措施的情况下使用接合工具单元。

36、压紧装置例如包括凹口。例如,凹口与工具对应元件对置地安置,从而在工件布置在接合工具单元上的状态中并且在压紧装置抵靠在工件上的状态中使凹口处于围绕工件的接合部位的区域中。例如第一空槽和第二空槽相应地在一个端部处过渡到凹口中。例如,能移动的工具在接合过程中进入到凹口中或穿过凹口。凹口例如作为在压紧装置上的孔存在。

37、优选地,第一空槽和第二空槽相应地在一个端部处过渡到凹部中。例如,能移动的工具在接合过程中进入到凹部中或穿过凹部。凹部优选地作为在压紧装置上的孔存在。

38、压紧装置例如这样存在,使得压紧装置包围凹部,从而在理想情况中压紧装置在抵靠在工件上的状态中与工件一起完全包围凹部。

39、优选地在第二空槽附近存在凹口,其中,凹口在第二空槽的一个区段处起始并且延伸到凹口的一个端部上。凹口的纵向延伸优选地平行于能移动的工具的移动轴线延伸。凹口优选地柱状地构造。

40、导光系统例如直接在光束的光源之后起始并且终止于第二空槽或光束捕集器或光束阱处。流体的流动通道优选地沿着导光系统延伸并且沿着一个方向例如在准直器或者例如单透镜或者例如接地的光纤末端处终止。例如,准直器或单透镜或接地的光纤末端优选地布置在光束的光源之后,从而影响光源的光。流动通道优选地也包括凹口,从而流体不仅可以到达第二空槽中而且到达凹口中。

41、处于流动通道中的流体优选地是气体、例如氮气或空气。有利地可以使用氮气,因为所述氮气部门不具有颗粒或液体、例如水。除了氮气以外也可以使用空气,其中,空气优选地被清除颗粒和液体。流体优选地在入口中被输入到导光系统或流动通道中。入口优选地在第一空槽之前并且在准直器或透镜或光纤末端之后布置在流动通道上。优选地,用于流体供应装置的、例如至氮气气体瓶子的接口存在于入口上。

42、第一出口优选地构造在压紧装置的在工件侧的端部上,其中,第一空槽在第一出口处终止并且第二空槽在第一出口处起始。出口优选地是压紧装置的凹部的部分。优选地,当建立接合连接时,第一出口贴靠在工件上,其中,能移动的工具优选地在第一出口处碰触到工件上。第一出口优选地比能移动的工具宽得多地构造。能移动的工具的宽度例如垂直于能移动的工具的移动轴线构造。

43、第二出口优选地布置在凹口的端部上。第二出口优选地是压紧装置中的开口,其中,流动通道中的流体可以从开口流出。被流体扰动的固体或液体还可以从流动通道被去除,因为流体可以一起携带所述固体或液体。特别是固体对于导光系统或导光系统中的光学器件是干扰的。第二出口也可以例如与泵连接,从而流体能够主动从流动通道被去除。

44、有利地,传感器布置在流动通道上。

45、优选地,传感器构造为压力传感器和/或流量传感器。传感器例如布置在凹口上、优选地在第二出口的附近区域中。然而传感器可以构造在流动通道的任意部位上。还可以在流动通道中布置多个传感器,从而能够测量流动通道的不同的部位处的压力。

46、有利地,借助传感器能够测量压力的改变。

47、优选地,压力与接合工具单元或压紧装置是否靠置在工件上相关地改变。有利地,当第一出口由工件覆盖、特别是完全覆盖时,压力在流动通道中变大,因为否则流体可以通过第一出口从压紧装置流出。

48、优选地,第一出口持续地在建立接合连接之间被工件覆盖。优选地,当压紧装置贴靠在工件上时,特别是当第一出口由工件覆盖时,则开始建立接合连接。优选地通过力的预定能够影响压紧装置与工件之间的接触,其中,该力使压紧力或压力,所述压紧力或压力在压紧装置与工件的表面之间作用。为此例如存在机械弹簧、例如螺旋压力弹簧或气动弹簧,所述机械弹簧相对于能移动的工具的移动轴线轴向地被压到压紧装置上或者将所述压紧装置朝向工具对应元件的方向预加载。

49、压紧装置优选地在建立接合连接之后才远离工件移动。在压紧装置贴靠在工件上或被压到工件上期间,优选地不仅进行对工件的辐射而且进行能移动的工具朝向工件的方向的移动以形成接合连接以及进行能移动的工具回到初始位置中的移动。在此可以使能移动的工具朝向工具对应元件的方向开始移动并且同时或时间上在此之后使借助光对接合部位的辐射或照射结束。因此,有利地能够实现相对短的接合周期时间。在使能移动的工具朝向工件的方向移动之前,也可以使对工件的辐射结束。

50、同样有利地,第二出口能够被关闭。

51、第二出口优选地布置在凹口的端部上,其中,第二出口可以是朝向压紧装置的外侧的开口。第二出口的开口可以例如通过能机械操作的闸板被关闭或打开。

52、一个另外的可能性在于,在开口上布置有管路、例如气体管路。例如阀可以构造在气体管路上,其中,通过阀可以打开或关闭第二出口。

53、也可以考虑在第二出口上布置抽吸管,从而可以主动地将流体从流动通道去除。抽吸管在接合工具单元上优选地直接布置在入口附近。

54、在抽吸管处例如存在负压。负压例如借助负压装置、例如泵来提供,从而例如通过接通或关闭泵可以关闭或打开第二出口或者将流体从流动通道去除或保留在流动通道中。泵能够例如持续地运行,以便例如产生恒定的抽吸功率。阀例如构造在泵和第二出口之间,其中,通过阀可以关闭或打开第二出口。

55、有利地,通过控制单元可以关闭或打开第二出口。控制单元例如可以切换能机械操作的闸板或阀或泵。

56、当流体通过入口流入并且第二出口开启时,能够产生在流动通道内的流动。在此可以容易地仅仅打开第二出口的开口,其方式是,机械的闸板打开开口,或者将阀开启。此外,流体也可以从开启的第二出口例如通过泵被抽出。

57、在流动通道内的流动有利地在建立接合连接时存在。这意味着,在对工件辐射期间而且在能移动的工具在流动通道中移动时,形成所述流动。也在激活光源之前有利地形成该流动,因为由此将污物、例如干扰的颗粒和气体从流动通道或从导光系统或从导光系统的光学器件去除。也在关闭光源之后有利地存在流动通道内的流动,从而在接合过程期间释放的污染颗粒或气体特别是在第一出口的附近区域中通过流体运走或者从流动通道被去除。

58、在建立接合连接并且能移动的工具到达初始位置之后不久可以又关闭第二出口。

59、导光系统有利地包括光学器件,其中,流体能够这样被引导通过流动通道,使得流体冷却和清洁光学器件。

60、光学器件优选地是镜、透镜、保护玻璃和诸如此类。

61、有利地,液体流沿着流动通道延伸,从而污物、例如粉尘颗粒或烟尘颗粒从流动通道随着流体一起被去除。当第一出口由工件覆盖时,流体在此有利地从入口沿着光学器件流动到第二出口。优选地,导光系统的光学器件区域通过保护玻璃与压紧装置中的空槽分隔开。在光学器件区域中例如布置有镜并且有利地构造有入口,从而无颗粒的流体流入到光学器件区域中。存在于光学器件区域中的流体可以在保护玻璃处仅仅侧向地沿着外部区域流动。由此,当将流体通过入口输入到光学器件区域中时,流体有利地积聚在光学器件区域中。光学器件区域内的压力优选地等于或大于压紧装置的空槽内的压力。为了保护光学器件,即使接合工具单元不处于运行中,也有利地持续地将流体经过入口输入到光学器件区域中。

62、有利地可以调节和/或控制通过入口流入到流动通道中的流体的量。优选地,与当第一出口被打开时相比,当产生在流动通道内的流动时或者当第一出口被覆盖并且第二出口被打开时,更多流体通过入口流入到流动通道中。例如,当产生在流动通道内的流动时,流入到流动通道中的流体量与从流动通道被抽出的流体量相同。

63、通过流体沿着流动通道的流动还可以去除由光束产生的热量。一个另外的可能性在于,将被冷却的或冷的流体输入到流动通道,由此还可以降低流动通道或光学器件中的温度。例如可以通过流体附加地冷却光束阱或光束捕集器。

64、光束阱或光束捕集器优选地还具有在第二空槽的端部上的冷却板,其中,冷却板布置在压紧装置的外侧上。冷却板优选地用于导出光束捕集器或光束阱的被吸收的或被收集的热能。冷却板能够可更换地布置在压紧装置上。还可设计的是,光束捕集器或光束阱主动地例如通过液体冷却装置冷却。例如,光束捕集器或光束阱单独地或附加地借助在流动通道中被引导的气体流或空气流冷却。

65、同样有利地,接合工具单元包括控制单元,其中,控制单元可以获取传感器数据。

66、控制单元优选地是可编程的计算单元,其中,控制单元可以优选地与传感器通信。传感器优选地将通过传感器测量到的压力转送给控制单元。

67、接合工具单元的操作优选地借助控制单元进行。优选地,控制单元构造用于控制和/或调节驱动装置和/或光源和/或导光系统的部件。此外,控制单元例如构造为,特别是通过驱动装置使压紧装置朝向工具对应元件的方向移动,直到压紧装置与布置在接合工具单元上的工件接触。

68、有利地,如果第一出口覆盖和第二出口被关闭,则能够超过预定的阈值。

69、例如在激活光束之前,将流体通过入口输入到流动通道中。例如,第一出口由工件覆盖并且第二出口被关闭,从而通过输入流体而在流动通道中产生动态压力。只有当压紧装置垂直地靠置在工件的接合面上时或者当光的辐射功率的最大20%在压紧装置和工件的表面之间向外射出时,则动态压力才会超过该阈值。

70、也有利地,如果传感器超过压力的预定的阈值,则控制单元激活光束。

71、阈值优选地被存储在控制单元中,从而控制单元可以将传感器测量到的压力与阈值比较。在超过阈值时才可以激活光束,从而工件在第一出口与工件的贴靠面处会被光束加热。控制单元例如检验,在借助光源的光对被布置的工件的接合部位进行辐射之前和/或在能移动的工具开始移动之前,由传感器检测到的压力是否超过阈值。例如,传感器构造用于确定,压紧装置在该位置上是否如此程度地抵靠在工件上,使得压紧装置与工件一起以如下方式使光源的光向外不透光地被屏蔽,即可以排除对在接合工具单元的周围区域内的工人的危险。

72、还可以考虑的是,导光系统具有快门。例如借助快门能够激活或能够停止通过光源的光对接合部位的照射。快门例如作为光学快门、例如以机械快门和/或电子快门的形式、例如作为可移动元件存在。例如由不透明材料构成的可移动元件例如能够被带入光束的路径中以阻挡光束,然后又能够被移出。有利地,快门能够借助控制单元被控制,或者可移动元件能够被操纵。

73、此外,接合工具单元的控制单元构造为,在能移动的工具在其朝向工具对应元件的方向移动时可以进入到光源的光的光束中之前,使借助光源的光对被布置的工件的接合部位的辐射结束。例如在能移动的工具进入到光的光束中之前不久,控制单元切断借助光源的光对被布置的工件的接合部位的辐射。因此,防止加热能移动的工具并且由此损害能移动的工具。

74、有利地,相对简化了接合工具单元的接合过程的周期控制,因为特别是设置了中心控制单元,所述中心控制单元可以检查、调节和/或控制接合过程的进程。

75、有利地,如果传感器低于所述压力的预定的阈值,则控制单元停用或不启用光束。

76、如果通过传感器测量到的压力低于阈值,则光束优选地被控制单元停用。

77、如果通过传感器测量到的压力低于阈值,则接合工具单元、特别是控制单元阻止借助光源的光对被布置的工件的接合部位的辐射的开始和/或能移动的工具的移动的开始。由此,当接合工具单元未能正确地靠置在工件上或者过多的辐射地向外发出时,则光束也不会被人意外或故意激活。

78、本发明的一个有利的实施方式是一种工具钳,其具有前述的实施方案中任一个实施方案所述的接合工具单元和工具架。

79、有利地,工具架使能移动的工具与工具对应元件连接,从而实现能移动的工具与工具对应元件之间的力配合。工具架优选地是c型架,所述c型架可以例如固定在机械臂上。工具钳例如构造为压合钳、铆接钳、接合钳和/或冲压钳。也可以考虑的是,工具钳作为半空心自冲铆接钳和/或全自冲铆接钳存在。

80、同样提出一种以通过接合工具单元对工件进行的接合过程的方式实施的方法,其中,该方法具有以下方法步骤:

81、-将流体输入到流动通道中,

82、-使接合工具单元朝向工件的方向移动,直到压紧装置的第一出口靠置在工件上,

83、-关闭压紧装置的第二出口,

84、-通过传感器测量流动通道内的压力,

85、-通过控制单元将通过传感器测量到的压力与压力的能预定的阈值比较,

86、-如果借助传感器测量到的压力超过预定的阈值,则打开第二出口并且建立在流动通道内的流动,

87、-通过控制单元激活光源,

88、-与接合工具单元的能移动的工具朝向工件的方向开始移动同时地或者时间上在接合工具单元的能移动的工具朝向工件的方向开始移动之后,使对工件的接合部位辐射结束

89、-通过控制单元关闭第二出口,

90、-使接合工具单元或压紧装置远离工件移动。

91、例如,前述方法步骤按照上面列举的顺序依次相继地进行。也可以考虑的是,各个方法步骤重合地或同时进行。例如,流体的输入在移动接合工具单元之后进行。

92、流体例如在整个接合过程中通过入口被输入到流动通道中,其中,只要压紧装置未靠置在工件上,流体就从第一出口流出。例如,要加工的工件在一个方法步骤中在接合工具单元上布置、例如定位在能移动的工具和工具对应元件之间。要加工的工件的定位可以在此通过存在于接合工具单元外部的定位单元、例如机械臂进行。也可以考虑的是,定位单元是接合工具单元的组成部分。优选地,要加工的工件贴靠在工具对应元件上。借助驱动装置使接合工具单元朝向被加工的工件移动,直到压紧装置的第一出口靠置在工件上。在压紧装置靠置在工件上之后,通过驱动装置使能移动的工具朝向工件的方向移动,从而当要加工的工件通过光束被加热时,能移动的工具必须保留相对于工件较短的距离。通过移动能移动的工具将弹簧元件加载,由此朝向工件的方向的力施加给压紧装置。通过作用于压紧装置的力将第一出口压到工件上,从而在接通光束时使少量的或几乎没有被工件反射的光束可以从压紧装置射出。

93、为了检验压紧装置在工件上的位置,确定流动通道内的压力,为此,优选地关闭第二出口。由此,当压紧装置上的第一出口由工件覆盖时并且当流动通道或导光系统没有损坏时,流体在流动通道内部积聚。通过传感器测量到的压力被传送到控制单元,其中,控制单元优选地将通过传感器测量到的压力与能预定的阈值比较。阈值优选地这样选择,使得即使在第一出口与工件之间的窄的间隙的情况下,通过传感器测量到的、流动通道内的压力也不能超过该阈值。由此确保,只有在压紧装置期望地、例如垂直地靠置在工件上时才能激活光源。

94、例如在检验流动通道内的压力之后打开第二出口,从而形成在流动通道内的流动。由此优选地通过在流动通道内的流动将污物从流动通道去除。

95、如果产生在流动通道内的流动,则控制单元激活光源,从而使光束射到工件上。例如,工件通过光源的光束加热,其中,特别是当表面还未被加热时,光束的一部分在工件上被反射。被反射的光束沿着第二空槽到达光束捕集器或光束阱。由此在无附加的辐射防护舱的情况下确保辐射防护。

96、工件上的温度优选地通过测温计测量。测温计布置在压紧装置上,其中,在压紧装置上构造有孔。例如,该孔相对于第一空槽围绕移动轴线旋转90°地存在于压紧装置上。因此,工件的热辐射可以经过该孔到达测温计,由此可以测定工件在工件的接合部位处的温度。测温计优选地将测量到的温度传送到控制单元,其中,要达到的温度被存储在控制单元中并且与测量值比较。如果过要达到的温度例如未在确定的持续时间之前被达到,则停用光源。

97、例如,特别是直接在关闭光源之前或者与关闭光源同时地,使能移动的工具朝向工具对应元件的方向开始移动,从而工件在接合部位处被接合。例如,控制单元构造用于,当能移动的工具在其路径上朝向工具对应元件的方向到达光源的光束的光路的区域时,检验光源并且由此对工件的照射是否被断开。然而也可设计的是,控制单元首先检验光源并且由此对工件的照射是否被关闭并且在检验到被关闭的光源之后才激活能移动的工具的移动。例如在建立接合连接期间特别是持续地存在流动通道内的流动,从而可以运走在建立接合连接时产生的污物。

98、例如,能移动的工具在结束接合过程之后移动返回到初始位置中。例如,然后关闭第二出口。例如,然后接合工具单元远离工件移动。例如,流体持续地通过入口朝向第一出口的方向流动,由此。即使在停机期间,光学器件也不被污染。

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