[发明专利]具有减小的干涉轮廓的接合头和接合装置

说明书

一种接合头(10I,10II)，其用于将接合元件(12)接合到工件(14)，其中，所述接合头(10I,10II)具有液压缸(16)，所述液压缸(16)在轴向方向作用以致动加载销(18)，其中，所述液压缸(16)具有横截面区域并且限定所述接合头(10I,10II)在预定径向方向上的尺寸，其中，所述液压缸(16)的所述横截面区域偏离圆形形状，以减小所述接合头(10I,10II)在所述预定径向方向上的尺寸，或者其中，所述接合头(10I,10II)的所述加载销(18)相对于相关的液压缸(16)的中心在所述预定径向方向上偏移地布置，以便能够在更靠近工件(14)的端壁的位置进行接合。

接合头用于将接合元件接合到工件，其中，接合头具有液压缸(或致动器或加载销缸(loading pin cylinder)，液压缸在轴向方向作用以致动加载销，其中，液压缸具有横截面区域(cross-sectional area)并且限定接合头在预定径向方向上的尺寸。

液压缸直接或间接地限定接合头的尺寸，其中，直接限定的意思是液压缸的外壁对应于接合头的外壁，并且其中，间接限定的意思是液压缸的外壁被接合头的壁部包围，该壁部因此形成为对应于液压缸的径向延伸部。

例如，上述类型的接合头可用于所谓的电栓焊或螺柱焊接(stud welding)。在电栓焊中，诸如螺柱、螺栓、螺母或球形件等紧固元件或接合元件基本上垂直地焊接在工件(例如，车身面板)的表面上。

电栓焊优选地通过接合装置以自动方式进行，并且广泛地用在车身构造区域中，其中，以这种方式接合到工件的紧固元件优选地用作内部装饰部件或夹子的紧固件或锚固件，于是线材、燃料管线、制动管线等可以紧固到该紧固件或锚固件上。

接合头优选地具有用于以下方面的供给管线或供应管线：用于接合元件，用于控制信号，用于焊接电流和压缩空气，用于加载销(其可操作地连接到液压缸)，用于容器或接纳部分(其连接到接合元件供给管线)，以及用于具有夹紧机构的接合元件保持器。

在接合过程期间，首先将接合元件设置(优选地，注入或吹入)在容器或接纳部分中。然后，借助于由液压缸致动的加载销将该接合元件从容器中的准备位置推入接合元件保持器中的接合位置。在该过程中，接合元件被接合元件保持器的夹紧机构或夹紧部分夹紧并由加载销支撑。在这样做时，加载销沿着加载销轴线在接合方向上移动。现在可以在接合方向上移动接合头，以将位于接合位置的接合元件接合到工件上。

还可以设想的是，接合头具有用于保持接合元件的致动器操作的钳(或爪)机构。在这种情况下，接合元件可以被接合头抓住，特别是被钳(或爪)机构抓住，然后以现有技术中已知的方式接合。通过具有钳机构的接合头，可以从接合元件供应部中拾取接合元件。因此可以省去压缩空气的进给。然而，也可以以上述方式将接合元件供应到具有钳机构的接合头。

为了能够在接合过程中充分和适当地支持或支撑接合元件，以及在接合方向上施加足够的轴向力(这是将接合元件压入夹紧装置所需的)，需要具有相应大的横截面区域的液压缸来致动加载销。因此，该横截面区域直接或间接地限定了接合头在至少一个预定径向方向上的径向尺寸。

通过将接合元件接合到工件，特别是通过将螺柱或螺栓焊接到车身面板上，有时需要尽可能靠近工件的端壁(或边缘)来接合接合元件。在这种情况下，由液压缸直接或间接限定的接合头的上述径向尺寸形成干涉轮廓(interfering contour)。因此，需要减小被接合的接合元件与工件的端壁或边缘之间的距离，而不减小由液压缸(或液压缸的活塞)在接合方向上施加的轴向力。

本发明的目的在于提供一种改进的接合头和接合装置，特别是一种能够实现在工件的端壁附近进行接合的接合头或接合装置。

通过上述接合头以这样的方式实现该目的：为了减小接合头在预定径向方向上的尺寸，使液压缸的横截面区域偏离圆形形状。液压缸也可以是致动器或加载销缸。