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用于将第一部件焊接到第二部件和水平杆上的方法和装置与流程

2022-07-02 09:47:18 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的通过激光装置将第一部件焊接到第二部件的方法。
2.本发明还涉及一种用于将第一部件焊接到第二部件的装置,该装置包括:接触装置,该接触装置使第一部件和第二部件彼此接触;和激光装置,该激光装置将第一部件和第二部件彼此焊接。
3.本发明还涉及一种具有杆管的水平杆,尤其是用于脚手架的水平杆,其中杆头焊接到杆管的至少一个端面上。


背景技术:

4.在各种实施例中,用于将第一部件焊接到第二部件的方法在一般现有技术中是已知的,以便在两个部件之间产生材料连接。
5.通过使用热和/或压力,焊接在部件之间产生永久连接,其中焊接可以在有或没有焊接填料的情况下进行。例如,压焊工艺是已知的,包括电阻焊接、冷压焊接、摩擦焊接、超声波焊接、爆炸焊接、电磁脉冲焊接和扩散焊接。熔焊工艺也是已知的,尤其地,包括气体熔焊、电弧焊、电子束焊接以及激光焊接。
6.不同的焊接工艺具有现有技术中已知的不同的优点和缺点。在现有技术中,尤其是尤其地,焊接金属部件,但也焊接由塑料制成的部件。金属和塑料的焊接可以不同或具有不同的要求。
7.从文献ep0249579b1中已知一种通过激光装置将第一部件焊接到第二部件的方法和装置。
8.该文献公开了一种用于由具有中等或高碳含量的钢制成的两个部件的激光对接焊接的方法。提供的是,使待焊接的金属零件的表面相互接触并且在焊接过程中将这两个金属零件按压在一起。然后,也可以包括多于一个激光器的激光装置的激光束相对于两个金属零件沿着接触区的侧面移动。激光束相对于金属零件的移动速度通常应为3m/min至5m/min。
9.已经表明,在激光焊接期间待焊接的部件彼此挤压的事实导致特别好的连接。
10.从文献ep1366890b1和ep2591875b1中还已知用于激光焊接的方法。提出的是,对于塑料工件的激光焊接,使用线性激光束,线性激光束具有完全均匀的光束轮廓的功率密度分布并且应该没有光束差异或具有极小的光束差异。文献ep 2591875b1提出的是,由激光束源产生的激光束被变形和均匀化。与使用圆形激光束的加工时间相比,激光束的线性变形旨在减少工件的加工时间,因为线性激光束的长度超过圆形激光束的直径。
11.从现有技术中已知的是,用于使激光束成形和用于将激光束投射到代加工部件上的激光光学器件在发射方向上布置在激光源之后,其中也可以使用激光掩模。激光束的通常为圆形的原始光束轮廓的直径被改变或转换成线性光束轮廓并聚焦在部件上,例如聚焦在两个部件之间的待焊接的对接边缘(stoβkante)上。已知的是,激光束逐点顺序地
(punktuell-sequenziell)、、准同时地(quasi-simultan)或同时地(simultan)作用在待加工工件的区域上。在逐点顺序加工中,激光和工件相对于彼此缓慢移动。在准同时加工中,激光束例如通过扫描器装置被非常快速地引导到工件上。而在同时加工中,激光和工件都不相对于彼此移动。
12.在将第一部件焊接到第二部件时的要求是部件可以具有公差,尤其是长度公差和焊接角度公差。这种公差在激光焊接过程中不能被补偿或者只能被不适当地补偿。由于公差,还可能发生的是,可用于焊接的材料太少,即,可能存在对焊接过程的结果具有负面影响的材料损失或厚度损失。这特别是,因为在传统的激光焊接中没有使用焊接填料,从而不能补偿由于公差而在焊缝区域中的部件中缺少的材料。
13.使用其它焊接方法,尤其是使用焊接填料的焊接方法,可以更好地补偿与公差相关的材料缺少,但是在实践中通常优选激光焊接。
14.在焊接部件时,在彼此焊接的状态中,部件具有限定的长度和/或焊接角度倾斜度,需要特别的努力以可靠地遵循预期的长度和焊接角度倾斜度。
15.在脚手架中,在脚手架或模块化脚手架中通常使用所谓的水平杆或模块化水平杆,这些杆使两个垂直布置的脚手架框架或总体上垂直延伸的脚手架支撑件,尤其是垂直标准件或模块化垂直标准件彼此连接。这些水平杆具有杆管,在杆管的两个前端的每一个上焊接有杆头。具有焊接的杆头的杆管必须具有限定的长度,以便能够将两个垂直布置的脚手架框架或两个垂直延伸的脚手架支撑件彼此限定地连接。此外,杆头必须以限定的焊接角度或以限定的倾斜度焊接到杆管上,使得杆头可以可靠地连接到相应的脚手架框架或脚手架支撑件上,尤其是插入到附接在那里的孔板中。然后通过楔形件将杆头分别固定在孔板中;这也需要杆管和杆头之间可能的最精确和低公差的焊接。应当注意,杆头通常是锻造部件,并且杆管主要是金属板件,尤其是方管。杆管可以优选地具有圆形、方形或矩形横截面。具有u形轮廓横截面的杆管也是已知的。
16.尤其地,杆管通常具有公差,尤其是在长度方面,以及在端面的延伸方面,这可能影响焊接角度倾斜度,因为杆头被焊接到端面。
17.此外,尤其是在杆管中,可能发生的是这些在端面上具有公差,使得材料的厚度不均匀,这导致在激光焊接过程中没有足够的材料被焊接。
18.由于上述原因,不希望的长度公差以及焊接角度偏差在完成焊接的水平杆中再次发生,所述水平杆由杆管和一个或两个杆头组成。完成焊接的水平杆必须经过精确检查,尤其是在焊接质量以及水平杆的总长度和杆头焊接到杆管的焊接角度方面。


技术实现要素:

19.本发明基于以下目的:提供一种用于通过激光装置将第一部件焊接到第二部件的方法,该方法解决了现有技术的缺点,尤其是确保可靠的焊接结果并且尽可能避免长度公差和焊接角度公差。
20.此处的公差应理解为实际值与目标值的任何偏差。
21.该目的通过权利要求1的特征来实现。
22.本发明还基于以下目的:提供一种用于将第一部件焊接到第二部件的装置,利用该装置可以可靠地焊接这些部件,尤其是在遵守长度规范和待焊接部件之间的焊接角度的
情况下。
23.根据本发明,该目的通过具有权利要求18的特征的装置来实现。
24.本发明还基于以下目的:提供一种水平杆,尤其是用于脚手架的水平杆,该水平杆具有杆管,杆头焊接到至少一个端面上,其中在该杆管与该杆头之间的焊接连接尽可能可靠且精确地形成。
25.根据本发明,该目的通过具有权利要求34的特征的水平杆,尤其是用于脚手架的水平杆来实现。
26.根据本发明的用于通过激光装置将第一部件焊接到第二部件的方法提供的是,使第一部件和第二部件彼此接触以进行焊接。根据本发明,提供的是,第一部件和/或第二部件的在第一部件与第二部件之间的所有接触表面通过激光装置被同时加热和塑性软化,此后第一部件和第二部件被彼此挤压,并且围绕第一部件与第二部件之间的接触表面延伸的连接边缘通过激光装置被焊接以至少沿着一部分形成焊缝。
27.激光装置包括所谓的激光器,即产生激光束的装置。激光焊接是一种将高能激光用作热源的方法。
28.激光束是电磁波。相对于用于照明的光源(例如白炽灯)的光,激光束的区别主要在于通常无法实现的,高集中度、通常非常窄的频率范围(单色光)、光束的锐聚焦和长相干长度的组合。对于非常宽的频率范围,具有精确重复频率的极短且集中的光束脉冲也是可能的。
29.激光尤其用作切割和焊接工具。
30.激光可用于电磁波谱的不同区域的辐射:从微波(微波激射)到红外线、可见光、紫外线和x射线。激光束的特殊性质源于它们以受激发射形式产生。激光器像光学放大器一样工作,通常采用谐振反馈。为此所需的能量可以由激光介质(例如晶体、气体或液体)提供,其中由于外部能量输入而存在粒子数反转(besetzungsinversion)。谐振反馈通常源于以下事实:激光介质位于电磁谐振器中,用于特定方向和波长的辐射。
31.根据本发明,提供的是,位于第一部件与第二部件之间的第一部件的所有接触表面或第二部件的所有接触表面或第一部件和第二部件的所有接触表面通过激光装置被同时加热和塑性软化。至少在接触表面塑性软化之后,第一部件和第二部件被彼此挤压。由于第一部件和/或第二部件的接触表面的塑性软化,这些部件可以由于按压力而被压在一起,优选地,以使得这些部件朝向彼此移动的方式。如果两个部件中的一个的接触表面被塑性软化,这就足够了。这已经足以将两个部件朝向彼此挤压在一起,优选地,移动某一路径,尤其是尤其地,移动限定的路径,尤其地,尤其是使它们稍微朝向彼此移动。
32.发明人已经认识到,接触表面的塑性软化和将部件挤压在一起具有相当大的优点。一方面,这确保了在随后焊接第一部件和第二部件之间的连接边缘时,存在足够多的材料用于焊接,并且不会因一个或两个部件的公差导致材料太少而不能产生有利的焊缝。另一方面,发明人已经认识到,长度公差以及焊接角度偏差可以通过根据本发明的方法来补偿。由于部件或接合配对物中一个的至少接触表面的塑性软化,因此可以设置或校正待焊接的两个部件的总长度和焊接角度(两个部件以该焊接角度焊接),使得两个完成焊接的部件都具有期望的总长度以及期望的焊接角度(两个部件以该焊接角度焊接)。
33.根据本发明的方法可以用具有相同或不同厚度的部件进行。这些部件或这些部件
中的一个可以是例如钣金件,尤其是弯曲钣金件,尤其是方形管或具有任何截面的(例如圆形的、矩形的、正方形的或具有u形轮廓的)管。部件或其它焊接配对物也可以是锻造部件。
34.根据本发明的方法避免了优选由钣金件制成的部件的所谓厚度损失。此外,通过将两个部件彼此挤压挤压力或压力来改善焊缝。由于公差引起的可能的厚度损失通过将部件的彼此挤压来补偿。
35.根据本发明的方法提供的是,两个连接配对物中的一个的所有接触表面被熔化,使得没有“障碍物”或突出部保留,这些障碍物或突出部防止这些部件被彼此挤压,尤其是这些部件朝向彼此移动。
36.可以提供的是,两个部件朝向彼此移动。然而,优选的是,这些部件中的一个用作止动件并且另一个部件被挤压到该止动件上。
37.根据本发明的方法不仅有利于在焊接过程中补偿任何缺失的材料,而且从根本上改善焊接过程,因为彼此挤压增加了沿着第一部件和第二部件之间的需进行焊接的连接边缘的材料量。
38.激光装置同时加热和塑性软化所有接触表面的概念应理解为意味着塑性软化与通过激光装置加热基本上同时发生,优选地,激光装置的激光束同时或准同时地作用在所有接触表面上,这些部件可以由于挤压力而被推到一起,在彼此挤压时,这些部件中的一个的突出部或元件不会阻挡另一部件,尤其是,不会防止这些部件能够稍微朝向彼此移动。
39.该方法还应当以这样的方式进行,即,在使得完成焊接的部件具有所需的总长度和所需的焊接角度的彼此挤压的方法步骤完成之前,还没有沿着第一部分和第二部件之间的连接边缘的一部分进行焊接。
40.根据本发明,优选地,提供的是,激光装置产生多个激光束,优选地,具有多个激光器或激光源,这些激光器或激光源相互作用,使得第一部件和/或第二部件的所有接触表面可以同时被加热。还可以提供的是,激光装置或激光装置的多个单独的激光器被转动或旋转或振荡。可选地或附加地,还可以提供的是,待焊接在一起的这些部件被转动或旋转或振荡。
41.有利的是,第一部件和第二部件以第一部件和第二部件朝向彼此移动的方式彼此挤压。
42.已经发现,特别合适的是,将部件彼此挤压,以使得部件优选地仅轻微地朝向彼此移动,优选地,移动0.4mm至8mm,尤其地,移动0.5mm至6mm,优选地,移动1mm至4mm,特别优选地,移动1.5mm至3mm。
43.有利的是,激光装置被设置成进行基于激光的压力对焊。
44.使用基于激光的压力对焊已被证明特别适合于执行根据本发明的方法。可以提供的是,激光装置具有多个激光器或激光源。
45.根据本发明,还可以提供的是,激光装置产生具有线宽的激光束,该激光束同时软化第一部件和第二部件之间的第一部件和/或第二部件的所有接触表面,和/或在围绕接触表面延伸的第一部件和第二部件之间的连接边缘的整个长度上延伸。
46.原则上,第一部件或第二部件或第一部件和第二部件的所有接触表面可以通过激光装置以各种方式同时加热。为此,可以提供相应的反射镜和/或多个激光器或激光源和/或激光束的相应快速振荡。
47.已经发现,特别合适的是,激光装置产生具有线宽的激光束,该激光束同时软化所有接触表面,和/或在第一部件和第二部件之间的连接边缘的整个长度上延伸。在所有接触表面上延伸的具有线宽的激光束使得能够以特别有利的方式同时软化所有接触表面。此外,在围绕接触表面延伸的第一部件和第二部件之间的连接边缘的整个长度上延伸的激光束使得能够进行随后的焊接,例如在整个连接边缘的多个部分上焊接,或优选地在整个连接边缘上连续地进行焊接。
48.接触表面优选地被加热和塑性软化,激光束完全围绕两个部件之间的连接边缘,或者激光束围绕接触表面的外圆周完全封闭。
49.有利的是,第一部件和第二部件在围绕接触表面的连接边缘的整个长度上彼此焊接。
50.通过在连接边缘的整个长度上进行焊接,在两个部件之间建立特别合适且永久可靠的焊接连接。
51.还有利的是,如果第一部件和/或第二部件被以过大的尺寸制造,使得如果在加热的方法步骤之前使部件彼此接触,则部件的实际总长度大于在方法完成之后焊接在一起的两个部件应当具有的目标总长度。
52.已经发现,如果第一部件和/或第二部件以过大的尺寸制造,则特别适合于实施该方法。可能的是,部件被挤压在一起,尤其地,部件朝向彼此移动,优选地,仅轻微地移动,由此在连接边缘的区域中有足够的材料用于焊接,可以校正部件之间的焊接角度偏差并且还可以设定目标总长度。优选地,选择至少一个部件具有的过大尺寸,使得在加热或塑性软化的方法步骤之前的实际总长度即使在出现公差的情况下也大于目标总长度,从而部件在挤压在一起之后也仍然具有期望的目标总长度,或者这不会不足。
53.已经表明,如果其中一个部件(优选地,无论如何具有更大公差的部件)以过大的尺寸制造,,这是足够的。如果其中一个部件是锻造部件,而另一个部件是钣金件,尤其地,以管的形式,则已经发现合适的是,由钣金件制成的部件以过大的尺寸制造。
54.其中一个部件或两个部件一起具有的过大尺寸优选为0.4mm至8mm,尤其为0.5mm至6mm,优选为1mm至4mm,特别优选为1.5mm至3mm。
55.在下文中,示出了一种有利的方法序列,利用该方法序列可以实现基于实际总长度的两个部件具有目标总长度。可选地,但优选地另外地,以下描述的方法序列是以这样的方式进行的,使得还实现了期望的目标焊接角度,为此目的,优选地首先确定实际焊接角度。下面所示的方法步骤可以类似地用于实现目标焊接角度。
56.根据本发明,还可以提供的是,在执行该方法的同时记录部件的实际总长度,然后执行或扩展和/或再次执行加热和塑性软化的方法步骤,和/或执行或扩展和/或加强或以增大的压力执行挤压在一起的方法步骤,直到部件的实际总长度已经达到目标总长度。
57.已经发现,特别合适的是,在如上所述的方法期间记录或检查实际总长度,使得加热和塑性软化的方法步骤或彼此挤压的方法步骤可以适当地适配或执行或扩展和/或加强和/或重复,直到部件的实际总长度对应于目标总长度。
58.尤其地,可以提供的是,通过激光装置的加热被两次地或更多次地或相应地扩展,使得接触表面被塑性地软化或挤压在一起,尤其地,以这样的方式使得两个部件朝向彼此移动,直到达到目标总长度。
59.已经发现有利的是,将部件彼此挤压的压力保持恒定。这样,可以基于存在的过大尺寸以特别有利的方式调节目标路径。
60.部件优选地彼此挤压,或者施加挤压力,直到达到目标总长度。
61.优选地,连续记录实际总长度。
62.有利的是,部件中的至少一个具有至少一个限定的孔,优选地,具有在纵向方向上彼此偏移的多个孔,该孔被用作用于定位部件以便执行该方法的参考和/或被用于确定实际总长度。
63.两个部件相对于彼此的定位原则上可以以任何期望的方式进行。然而,已经发现,有利的是,部件中的至少一个具有至少一个,优选地多个限定的孔,这些孔可以用作定位的参考。可以提供的是,在一个部件被进给和挤压时,该孔用于将另一个部件保持在适当的位置。然而,还可以提供的是,设有孔的部件在另一个部件上进给并且挤压在该另一个部件上,该另一个部件在这种情况下可以用作止动件。两个部件也可以具有相应的孔,使得这些部件可以以限定的方式结合在一起。
64.已经表明,孔可以以限定的方式引入到部件中,并且它们的位置相对独立于公差,使得孔作为用于确定目标总长度的良好参考点。孔可用于通过目标连接长度确定目标总长度。
65.用于将部件结合在一起或将使它们彼此挤压的装置优选地具有螺栓或突出部,螺栓或突出部优选地以形状配合的方式穿入孔中。
66.作为形成孔的替代方案,还可以提供螺栓或其他止动件。
67.根据本发明,还可以提供的是,第一部件与第二部件之间的所有接触表面是通过使第一部件的第一端面与第二部件的端面彼此接触而形成的。
68.已经发现,特别合适的是,部件在端部以这样的方式彼此连接,使得第一部件和第二部件之间的所有接触表面形成在彼此对准的部件的相应端面上。
69.因此,两个部件的对准端面彼此挤压。
70.优选地,部件中的至少一个是具有任何截面的管,截面也可以是u形轮廓。然后将第二部件焊接到管的第一端面上,优选地,第二部件具有设计成与管的第一端面相对应的端面。
71.根据本发明,还可以提供的是,第一部件的第一端面和第二部件的端面在焊接之前以形状配合的方式彼此连接,优选地,插接在一起。
72.已经发现,当两个部件的端面在焊接之前以形状配合的方式(即机械方式)插接一起时是特别合适的。这允许焊接过程以更精确和更限定的方式执行。形状配合优选地以这样的方式设计,使得部件相对于彼此的对准,尤其是部件互相接触连接角度仍然还被校正。
73.根据本发明,还可以提供的是,第一部件从第一端面开始具有向内延伸的空腔,该空腔至少部分地被壁包围,其中在第二部件的端面上形成的突出部在焊接之前可插入该空腔中。
74.已经表明,根据本发明的方法可以特别有利地与如上所述设计的两个部件一起使用。第二部件的突出部可以以特别有利的方式插入到第一部件中,优选地,以突出部抵靠在围绕空腔的第一部件的壁内的方式。第一部件尤其可以是管。第一部件的壁不必设计成完全封闭。尤其地,它还可以是横截面仅具有u形轮廓或具有凹部的壁,这些凹部尤其地在杆
管的情况下焊接到杆头的端面上。
75.有利的是,第一部件是管,尤其是杆管,尤其是用于脚手架的水平杆,和/或第二部件是连接元件,尤其是杆头,尤其是用于脚手架的水平杆的杆头。
76.已经发现,当第一部件是管,尤其是杆管或横杆,尤其是用于脚手架的水平杆时,特别适合使用根据本发明的方法。杆管可优选具有圆形、矩形、尤其是方形的横截面。杆管还可以具有近似u形轮廓的横截面,其中u形轮廓的自由腿可以是成角度的,尤其是向内的,优选地是两倍。杆管也可以是多边形管,尤其是方形管。
77.已经表明,当第二部件是连接元件,尤其是杆头,尤其是用于框架的水平杆的杆头时,根据本发明的方法是特别适合的。
78.根据本发明的方法特别适合于生产用于脚手架的水平杆。这种水平杆可在杆管的两端或仅在一端具有杆头。
79.根据本发明,还可以提供的是,使第一部件的第二端面与第三部件的端面接触,此后,第一部件和第三部件之间的第一部件和/或第三部件的所有接触表面通过激光装置或第二激光装置被同时加热和塑性软化,此后,第一部件和第三部件彼此挤压,并且围绕接触表面延伸的第一部件和第三部件之间的连接边缘至少沿着一部分通过激光装置或第二激光装置焊接。
80.已经发现,特别合适的是,根据本发明的方法被设计成使得第一部件在两个端面处被焊接到第二部件或第三部件。当根据本发明的方法也应用于第一部件和第三部件之间的接触表面时是特别合适的。在这种情况下还可以提供的是,仅第一部件的接触第三部件的接触表面,或仅第三部件的接触第一部件的接触表面,或第一部件和第三部件之间的所有接触表面通过激光装置被加热和塑性软化。这可以是也加热第一部件和第二部件之间的接触表面的激光装置,或第二激光装置。当第二部件和第三部件同时或几乎同时焊接时,第二激光装置是特别合适的。
81.已经发现,更有利的是,仅提供一个激光装置。尤其地,有利的是,首先将第二部件焊接到第一部件上,然后将第三部件焊接到第一部件上。为此,适当的是相应地旋转第一部件,使得可以使用相同的激光装置来焊接第三部件而不必移动它。尤其地,这还具有以下优点:根据本发明的方法可以用于具有不同长度的部件,而不需要进行大的修改。例如,可以使用与长度为3m的管相同的装置将长度为1m的管的第一部件焊接到第二部件。这种第一部件的第二端面可以通过同一激光装置的简单旋转而被加热和塑性软化。
82.有利的是,第一部件和第三部件以第一部件和第三部件朝向彼此移动的方式彼此挤压。
83.第一部件和第三部件优选地仅稍微朝向彼此移动。
84.关于将第一部件的第二端面焊接到第三部件的端面的可能配置,参考关于将第一部件焊接到第二部件的陈述。
85.有利的是,第三部件是连接元件,尤其是杆头,尤其是用于脚手架的水平杆的第二杆头。
86.当第一部件和第二部件和/或第三部件由金属,尤其是由优选覆膜的钢或铝制成时,根据本发明的方法是特别合适的。
87.在由铝制成的部件的情况下,使用根据本发明的方法是特别有利的,因为根据本
发明的方法可以减少热影响区域的扩散和影响。
88.本发明还涉及一种用于将第一部件焊接到第二部件的装置。
89.根据本发明的用于将第一部件焊接到第二部件的装置具有接触装置,以使第一部件和第二部件彼此接触。根据本发明的装置还具有激光装置,以将第一部件和第二部件彼此焊接。根据本发明,提供的是,激光装置设置成同时加热和塑性软化在第一部件与第二部件之间的第一部件和/或第二部件的所有接触表面。接触装置设置成将第一部件和第二部件彼此挤压。激光装置还设置成焊接围绕接触表面延伸的第一部件和第二部件之间的连接边缘,以至少沿着一部分形成焊缝。
90.利用根据本发明的激光装置,位于第一部件和第二部件之间的第一部件的所有接触表面或第二部件的所有接触表面或第一部件和第二部件的所有接触表面可以同时被加热和塑性软化。这导致已经相应地关于根据本发明的方法描述的效果。
91.根据本发明提供的接触装置将第一部件和第二部件彼此挤压,优选地以这样的方式,即它们被压缩或者至少其中一个部件,尤其是较薄的部件被压缩。激光装置设置成焊接围绕接触表面延伸的第一部件和第二部件之间的连接边缘,以至少沿着一部分形成焊缝。
92.根据本发明的装置解决了现有技术中在焊接第一部件和第二部件时出现的问题。尤其地,根据本发明的解决方案确保在连接边缘的区域中有足够的材料用于焊接两个部件。此外,长度公差可以通过根据本发明的装置来补偿,使得完成焊接的部件具有期望的长度并且优选地具有期望的焊接角度。通过接触装置和通过激光装置同时塑性软化接触表面,可以进行相应的长度校正。这也允许相应地补偿第一部件和第二部件之间的焊接角度偏差。
93.接触装置用于使两个部件彼此接触并彼此挤压。接触装置还可以设计成将两个部件结合在一起,并且通过不同的子装置将部件挤压在一起,例如,一个子装置将部件相对于彼此定位,并且在必要时,确保它们彼此接触,并且第二子装置施加按压力或确保接触。这还可以包括在空间上和/或在功能上分离的组件或子装置,然而,这些组件或子装置在本发明的范围内被共同视为接触装置。
94.例如,可以提供液压装置作为用于施加按压力的第二子装置。
95.有利的是,接触装置将第一部件和第二部件的接触表面彼此挤压,使得第一部件和第二部件在接触表面的塑性软化之后朝向彼此移动。
96.已经发现,有利的是,接触装置将部件挤压在一起,使得第一部件和第二部件在接触表面塑性软化或变形之后朝向彼此移动,但优选地,仅移动小或很小的距离。
97.有利的是,激光装置设置为执行基于激光的压力对焊。
98.激光装置的设计使得它被设置为执行基于激光的压力对焊已被证明是特别合适的。
99.根据本发明,还可以提供的是,激光装置被设置成产生具有线宽的激光束,该激光束同时塑性软化在第一部件和第二部件之间的第一部件和/或第二部件的所有接触表面,和/或激光装置被设置成产生具有几何线宽的激光束,该激光束在第一部件和第二部件之间的连接边缘的整个长度上延伸。
100.如上所述,激光装置的上述配置使得激光束具有线宽已被证明是特别合适的。激光束可以由一个或多个激光器和/或合适的反射镜和/或激光束的振荡产生。
101.有利的是,激光装置包括两个或多个激光器,它们一起产生具有线宽的激光束,使得激光束同时软化在第一部件和第二部件之间的第一部件和/或第二部件的所有接触表面,和/或使得激光束在第一部件和第二部件之间的连接边缘的整个长度上延伸。
102.激光装置包括两个或多个一起产生具有上述线宽的激光束的激光器的配置已被证明是特别合适的。可选地或附加地,也可以使用光学器件,尤其是反射镜。不管所使用的激光器的数量如何,有利地是,它们被设置为产生的激光束以高频振荡。
103.根据本发明,可以提供的是,激光装置被设置为产生多个激光束,优选地具有多个激光器或激光源,这些激光器或激光源相互作用的方式使得第一部件和/或第二部件的所有接触表面可以同时被加热或软化和/或在接触表面的加热或软化期间,激光装置或激光装置的多个单独的激光器被转动或旋转或振荡和/或待焊接在一起的部件被转动或旋转或振荡。
104.根据本发明,还可以提供的是,激光装置被设置成在连接边缘的整个长度上将第一部件和第二部件彼此焊接。
105.根据本发明,还可以提供的是,提供控制装置,其检测部件的实际总长度,同时激光装置塑性软化接触表面,其中控制装置将部件的实际总长度与限定的目标总长度进行比较,其中当部件通过接触装置彼此接触并且激光装置还没有加热接触表面时,部件的目标总长度短于部件的实际总长度,并且其中控制装置控制激光装置和/或接触装置,使得完成焊接的部件具有限定的目标总长度。
106.已经发现,特别有利的是,提供检测部件的实际总长度的控制装置,同时激光装置塑性软化接触表面。无论激光装置是否仅使第一部件的接触表面或仅使第二部件的接触表面或使两个部件的接触表面塑性软化,都可以使用该方法。可以提供的是,在工艺开始时,即在激光装置加热接触表面之前,部件的目标总长度短于部件的实际总长度。因此,希望生产至少一个具有多余长度的部件,也就是说,其长度大于必要长度,使得两个部件在完成焊接过程之后一起具有目标总长度。这使得当激光装置已经塑性软化接触表面时,可以通过接触装置的挤压力将部件推到一起或压缩。这确保在连接边缘的区域中存在足够量的材料,并且此外,无论长度公差如何,彼此焊接的部件在端部处具有期望的目标总长度。此外,还可以补偿两个部件之间的焊接角度偏差。
107.根据本发明,还可以提供的是,至少一个部件具有至少一个限定的孔,优选地,具有在纵向方向上彼此偏移的多个孔,作为用于定位部件和/或用于确定实际总长度的参考,并且其中接触装置被设置成至少通过至少一个孔以限定的方式定位部件。
108.已经发现,特别合适的是,为了定位部件,至少一个部件具有限定的孔,优选地,具有在纵向方向上彼此偏移布置的多个孔,它们作为用于定位部件和/或用于确定实际总长度的参考点或参考。部件的精确定位原则上也可以用其它方法实现,例如部件具有肩部、突出部、螺栓等。然而,已经发现,如果部件具有限定的孔,其位置可以被精确地确定,使得部件也可以被精确地定位,这是特别简单的措施。当接触装置被设置成通过至少一个孔以限定的方式定位至少一个部件时,产生特别有利的定位。为此,接触装置可以例如具有突出部,尤其是螺栓,可以优选地以形状配合的方式插入或定位在孔中。
109.接触装置优选地具有与部件中的孔相对应的多个螺栓。
110.部件优选地具有三个孔,三个孔优选地延伸穿过部件,使得部件的两个相对侧壁
具有对准的孔,优选地每个侧壁具有三个孔,其中接触装置的相应螺栓可缩回到每对两个对准的孔中。不同数量的孔在此也是可能的,例如两个、四个、五个、六个或更多个孔以及对应数量的螺栓。
111.已经表明,如果两个部件中的一个具有相应的孔就足够了。可选地或附加地,一个或两个部件还可以具有其他定位辅助件。
112.孔可以被设计成使得它们可以用于附接另外的部件,例如对角杆。用作定位辅助件的孔可以优选地是用于紧固另外的部件,尤其是对角杆,的孔。
113.其中一个部件中优选地被刚性地或不可移动地定位并且用作另一个部件的止动件。在本发明的上下文中,固定定位也是接触装置的一部分。
114.可以提供的是,接触装置进给具有孔的部件,例如第一部件,使其与用作止动件的第二部件相接触,然后将第一部件挤压在第二部件上。
115.原则上,当然也可以将接触装置设置成使两个部件朝向彼此移动,为此,两个部件可以可选地具有相应的孔或定位辅助件。
116.此外,还可以提供的是,用作止动件的部件(可以是第一部件和第二部件)是通过接触装置的螺栓被固持在适当位置,这些螺栓穿入对应的孔中。
117.有利的是,接触装置被设置为将一个部件定位为止动件,并且以限定的方式用挤压力(fa)将另一个部件挤压在定位为止动件的部件上。
118.有利的是,接触装置使第一部件的第一端面和第二部件的端面彼此接触,使得第一部件和第二部件的所有接触表面形成在第一部件的第一端面和第二部件的端面之间。
119.已经发现,特别适合使用根据本发明的装置以便将第一部件和第二部件在端部彼此连接,尤其是将两个部件的端面相印地彼此挤压或彼此压靠。
120.有利的是,接触装置被设计成在焊接之前以形状配合的方式将第一部件的第一端面和第二部件的端面彼此连接,优选地将它们插接在一起。
121.已经发现,特别合适的是,接触装置被设置成在焊接之前以形状配合的方式将两个部件彼此连接。
122.根据本发明,还可以提供的是,第一部件是管,尤其是杆管,尤其是用于脚手架的水平杆,和/或第二部件是连接元件,尤其是杆头,尤其是用于脚手架的水平杆的杆头。
123.当第一部件是具有任何横截面的管,尤其是杆管时,本发明是特别合适的。特别合适的横截面形状是矩形横截面、方形横截面、圆形横截面或具有u形轮廓形状的横截面,其中u形轮廓的自由端优选能够折叠一次或多次。当杆管是用于脚手架的水平杆的一部分时是特别合适的。
124.当第二部件是连接元件,尤其是杆头,尤其是用于脚手架的水平杆的杆头时,根据本发明的装置也是特别合适的。
125.第二部件优选地为锻造部件。
126.有利的是,激光装置和/或第二激光装置被设置成同时加热和塑性软化在第一部件的第二端面和第三部件的端面之间的第一部件和/或第三部件所有接触表面,并且其中接触装置和/或第二接触装置被设置成将第一部件和第三部件彼此挤压,并且激光装置或第二激光装置被设置成围绕着围绕接触表面延伸的第一部件和第三部件之间的连接边缘,至少沿着一部分焊接,以形成另一焊缝。
127.已经表明,根据本发明的装置特别适合于将第二部件焊接到第一部件的第一端面上以及将第三部件焊接到第一部件的第二端面上。第三部件的焊接可以通过第二部件也通过该激光装置焊接的激光装置来执行,或者通过另外的第二激光装置来执行。当第二部件和第三部件同时或基本上同时焊接时,第二激光装置是特别有用的。
128.然而,有利的是,仅使用一个激光装置,并且在焊接第二部件之后,旋转第一部件使得现在可以用相同的激光装置焊接第三部件。
129.因此,可以提供的是,已经使第二部件与第一部件接触的接触装置也用于使第三部件与第一部件接触。或者,这里也可以使用第二接触装置。
130.有利的是,仅使用一个接触装置,通过第一部件的相应旋转,在第二部件的焊接过程完成之后,现在使得第三部件与第一部件接触并且焊接。
131.有利的是,接触装置将第一部件和第三部件彼此挤压,使得在接触表面的塑性软化之后,第一部件和第三部件朝向彼此移动。
132.根据本发明,还可以提供的是,第三部件是连接元件,尤其是杆头,尤其是用于脚手架的水平杆的第二杆头。
133.已经表明,当第一部件是管,尤其是杆管时,其中,在该管的两个端面中的每一个上焊接有杆头,尤其是用于脚手架的水平杆的杆头,可以特别有利地使用根据本发明的方法。
134.从现有技术中还已知仅具有一个杆头的水平杆,也就是说,杆头不必焊接到杆管的两端以形成水平杆。
135.本发明还涉及一种具有杆管的水平杆,尤其是用于脚手架的水平杆,其中杆头焊接到至少一个端面上。根据本发明,提供了使用根据权利要求1至17中任一项所述的方法将杆头焊接到杆管上和/或使用根据权利要求18至33中任一项所述的装置将杆头焊接到杆管上,其中杆管是第一部件,杆头是第二部件。
136.已经表明,根据本发明的装置和根据本发明的方法特别适合于生产尤其是用于脚手架的水平杆。有利的是,杆管在两端设有杆头。然而,对于特定的应用,如果杆头仅焊接到一个端面上也是足够的。另一端可以根据需要设计。此外,还可以提供的是,使用根据本发明的方法或根据本发明的装置仅焊接两个杆头中的一个,另一个杆头使用常规焊接方法固定。
137.已经结合本发明的目的之一描述的特征,即由根据本发明的方法、根据本发明的装置或根据本发明的水平杆给出的特征,也可以有利地实现本发明的其它目的。同样,结合本发明的主题之一所提到的优点也可以结合本发明的其他主题来理解。
138.脚手架优选为模块化脚手架。
139.此外,应当指出,诸如“包括”、“包含”或“具有”的术语不排除任何其它特征或步骤。此外,涉及单个数量的步骤或特征的诸如“一个”或“所述”的术语不排除多个特征或步骤,反之亦然。
附图说明
140.附图各自示出了优选实施例,其中本发明的各个特征彼此结合示出。一个实施例的特征也可以与同一实施例的其他特征分开实现,并且因此可以由本领域技术人员容易地
与其他实施例的特征组合以形成进一步有用的组合和子组合。
141.在附图中,功能相同的元件具有相同的附图标记。
142.附图显示如下:
143.图1示出了在实施例中作为杆管的第一部件,在其前端处使用根据本发明的方法或根据本发明的装置焊接有第二部件或第三部件,其中第二部件和第三部件被设计成杆头;
144.图2是根据图1的视图,其中接触装置的一部分也以平面图示出;
145.图3是焊接到第二部件的第一部件的截面的示意性放大图;
146.图4是第一部件和第二部件以及接触装置和控制装置的示意图,第一部件和第二部件的接触表面通过激光装置加热,接触装置使两个部件彼此接触;
147.图5是脚手架的两个垂直布置的竖直柱的示意图,这些柱经由根据本发明生产的两个水平杆彼此连接;
148.图6是第一部件和第二部件的示意性透视图;
149.图7是根据图6的第一部件和第三部件的示意图;
150.图8是根据图6的第一部件和第二部件的另一透视图;
151.图9是处于互连状态的根据图6的第一部件和第二部件的示意图,其中还使用了水平杆的楔形元件;
152.图10是第二实施例中的第一部件和第二部件的示意性透视图;
153.图11是根据图10的处于组装状态的侧视图,带有隐藏边缘的虚线视图;
154.图12是第三实施例中的第一部件和第二部件的示意性透视图;
155.图13是根据图12的处于组装状态的侧视图,带有隐藏边缘的虚线视图;
156.图14是处于完成状态的具有目标杆长度的水平杆的抽象视图,以说明本发明的原理,以及
157.图15是在焊接之前具有实际杆长度的水平杆的抽象视图,以说明本发明的原理。
具体实施方式
158.用于通过激光装置4将第一部件1焊接到第二部件2以及可选地如实施例中所示还焊接到第三部件3的方法和装置原则上在一般现有技术中是已知的。因此,下面将仅更详细地讨论本发明的基本元件。
159.在实施例中,基于特别优选的应用示出了根据本发明的用于焊接的装置和根据本发明的方法。
160.第一部件1、第二部件2和第三部件3由金属,尤其是钢形成。
161.第一部件1是管,尤其是杆管1,用于脚手架的水平杆5,如通过图5中的示例示出的。
162.在实施例中,使用水平杆5说明本发明,但是本发明和实施例不应理解为局限于此。
163.在实施例中,它可以是任何水平杆,尤其是也可以是所谓的模块化水平杆。
164.第二部件2和第三部件3各自是连接元件,尤其是杆头,尤其是用于脚手架6的水平杆5的杆头,在图5中通过实例示出。
165.第二部件是第一杆头2,在下文中也简称为杆头2,第三部件是第二杆头3。两个杆头2、3优选是相同的。
166.杆管1优选地是由钣金件制成的部件。杆头2优选地为锻造部件。
167.尽管实施例基于用于脚手架6的水平杆5的结构的视图公开了根据本发明的装置和根据本发明的方法的特别优选的应用,但是实施例不应理解为局限于此。根据本发明的方法和根据本发明的装置通常适用于焊接部件。
168.在图6至13中,示出了水平杆5的三个不同实施例,其中杆管1尤其具有不同的横截面形状。根据本发明的装置和根据本发明的方法特别适合于该实施例。然而,原则上,杆管1可以具有任何横截面形状。
169.水平杆5的基本结构和它们的使用,尤其是在脚手架6中的使用从现有技术中是充分已知的,这就是为什么不在下面更详细地讨论的原因。
170.脚手架6通常具有多个水平杆5;在图5中的脚手架6的情况下,在两个垂直延伸的垂直柱7之间示例性地示出了两个水平杆5,两个水平杆5彼此水平地偏移并且各自水平地延伸。楔形锁定连接以已知的方式提供用于固定。为此,主要由钢制成的孔板8被附接到垂直柱7上,杆头2、3可以被插入其中并且通过楔形件9紧固在那里。在图1、图2、图5和图9中原则上示出了这种楔形件9。
171.水平杆5的长度可以是任意的。通常,由杆管1和焊接到其上的两个杆头2、3的总长度产生的水平杆5的总长度在1m和4m之间。
172.在图5中,垂直柱7的轴向间距由附图标记l表示。
173.通常,每个水平杆5在前端具有杆头2、3。然而,水平杆5也是已知的,其仅在一个端面上焊接到杆头2上。该实施例被认为是对两种变体的公开。
174.根据本发明的用于通过激光装置4将杆管焊接到杆头2的方法提供的是,在杆管1与杆头2之间的杆管1和/或杆头2的所有接触表面10通过激光装置4被同时加热和塑性软化。可以提供的是,仅杆管1的接触表面10或仅杆头2的接触表面10被塑性软化,但是有利的是,杆头1的所有接触表面10和杆头2的所有接触表面10被塑性软化。
175.接触表面10的加热和塑性软化的原理在图4中示出。图4示出了杆管1与杆头2之间的距离,使得位于杆管1与杆头2之间的相应接触表面10被布置成彼此相距一定距离。然而,这仅用于说明图4中的原理。原则上,可以在杆管1和杆头2的接触表面10彼此相距一定距离的状态下通过激光装置4进行加热,但优选的是,在激光装置4加热接触表面10并使其塑性软化之前,使杆管1和杆头2的接触表面10或这些接触表面彼此接触。
176.激光装置4可以具有任何合适的构造。优选地是,激光装置4被设置成执行基于激光的压力对焊。
177.在实施例中,激光装置4被设置成同时加热和塑性软化杆管1和杆头2的所有接触表面10。激光装置4被设置成产生具有线宽的激光束,该激光束同时塑性软化杆管1和杆头2的所有接触表面10。如以上已经陈述的,实施例应被理解成使得还可以提供的是,仅杆管1的接触表面10或仅锁定杆2的接触表面10被塑性软化。
178.在实施例中,提供的是,激光装置4被设置成产生具有线宽的激光束,该激光束在围绕接触表面10延伸的杆管1与杆头2之间的的连接边缘11的整个长度上延伸。已经发现该实施例是特别合适的。然而,原则上,激光装置4也可以被设置成仅围绕着围绕接触表面10
延伸的杆管1和杆头2之间的连接边缘11焊接或至少沿一部分焊接。
179.激光装置4的激光束可以由单个激光器12产生,例如通过提供适当的光学器件或激光束的相应振荡(未示出)。除此之外或作为此的替代,还可以提供的是,激光装置4具有两个或更多个激光器12,这些激光器一起产生具有线宽的激光束,使得在杆管1与杆头2之间的所有接触表面10同时熔化,或使得该激光束在杆管1与杆头2之间的连接边缘11的整个长度上延伸。
180.在图4所示的实施例中,通过实例示出了两个激光器12,它们一起产生上述具有线宽的激光束。
181.热能的输入也可以发生,例如在激光装置4具有一个或多个二极管激光器的情况下。还可以提供的是,为连接边缘11的每个部分产生单独的激光点,使得激光束总体上具有线宽,使得所有接触表面10都被塑性软化。
182.根据本发明的方法和根据本发明的装置提供的是,将杆管1和杆头2彼此按压。结果,杆管1或杆头2的接触表面10被彼此挤压。由于杆管1的接触表面10和/或杆头2的接触表面10的塑性软化,任何存在的间隙被消除,制造公差被补偿并且确保有足够的材料可用于焊接邻接边缘11或设置焊缝13。
183.在实施例中,优选地提供的是,杆管1和杆头2被彼此挤压,使得杆管1和杆头2朝向彼此移动,但优选地仅短距离移动。
184.为了使杆管1和杆头2彼此接触,提供了接触装置14。图4中示意性地示出了接触装置14的可能实施例。
185.接触装置14基本上可以被构造成使得杆管1和杆头2通过第一子装置彼此接触,并且提供第二子装置以用力(fa)或反作用力(fr)迫使杆管1和杆头2彼此按压(如例如在图4和图15中示意性示出的),两个这样的子装置在本发明的含义内被共同视为接触装置14。然而,优选地是,接触装置14由单个装置实现。
186.如上所述,接触装置14优选地被设置成使得杆管1和杆头2以杆管1和杆头2在接触表面10的塑性软化之后朝向彼此移动的方式相互挤压。
187.在实施例中,提供了控制装置15,该控制装置15至少在激光装置4已经塑性地软化接触表面10之后检测杆管1和杆头2的实际总长度。控制装置15将杆管1和杆头2的实际总长度与限定的目标总长度进行比较。
188.杆管1和/或杆头2以过大尺寸制造,使得如果杆管1和杆头2在加热的方法步骤之前相互接触,则杆管1和杆头2的实际总长度大于杆管1和杆头2完成焊接在一起时所具有的目标总长度。
189.优选地,仅杆管1被制造成具有相应的过大尺寸。已经发现这更容易。
190.在实施例中,提供了在执行该方法的同时记录杆管1和杆头2的实际总长度。如果杆管1和杆头2的实际总长度超过目标总长度的值,则加热和塑性软化的方法步骤可以扩展和/或重复进行,和/或挤压在一起的方法步骤可以扩展和/或加强。
191.控制装置15因此控制激光装置4和/或接触装置14,使得完成焊接到杆头2的杆管1具有限定的目标总长度。
192.杆管1和杆头2之间的所有接触表面10在实施例中形成,使得杆管1的第一端面1a和杆头2的端面2a彼此接触。在实施例中,提供的是,杆管1的第一端面1a和杆头2的端面2a
在焊接之前以形状配合的方式彼此连接,优选地插接在一起。
193.从第一端面1a开始,杆管1具有向内延伸的空腔16,该空腔至少部分地由壁17包围。杆头2在端面2a上具有突出部18,其对应于空腔16或壁17,使得突出部18可以在焊接之前插入空腔16中,优选地以形成形状配合连接的方式。
194.如从图1至3和6至9中可以看出,可以提供的是,杆管1和杆头2被设计成使得它们共同地具有用于楔形件9的通道19,使得楔形件9可以固定或设定杆头2与孔板8之间的连接。这种设计原则上是已知的。在图10和13中,用于楔形件9的通道19仅由杆头2提供。这原则上也是可能的。
195.有利地是,在焊接之前以束缚方式将楔形件9插入通道19中。
196.接触装置14原则上可以以任何希望的方式确保杆管1和杆头2彼此接触并且以希望的方式彼此挤压。然而,已经发现,特别合适的是,部件1、2中的至少一个,在实施例中,优选地,仅杆管1具有限定的孔20,优选地,具有在纵向方向上彼此偏移的多个孔20,作为用于相对于彼此定位杆管1和杆头2的参考。孔20还可用于确定接触装置14或控制装置15可相应地设置的实际总长度。在实施例中,杆管1中的至少一个孔20用于以限定的方式相对于彼此定位杆管1和杆头2。
197.在实施例中,提供的是,杆管1具有三个孔20,这些孔是通孔。在根据图1至3和6至9的杆管1的表示中,提供的是,孔20穿过两个相对的侧壁,或者每个孔20由在相对的侧壁中的两个对齐的开口构成。
198.接触装置14优选地被设置成将杆管1或杆头2定位为止动件,并且用力(fa)将另一部件挤压在定位为止动件的部件上。
199.在实施例中,提供的是,接触装置14被设计成使得接触装置14使用杆头2作为止动件,并且接触装置14配置成使得它将杆管1挤压在杆头2上。
200.原则上,该结构也可以颠倒。
201.还可以提供的是,接触装置14被设置成在杆头2的方向上挤压杆头1并且在杆头1的方向上向杆头2施加力。
202.如图4原则上所示,有利地是,接触装置14具有优选地以形状配合的方式穿入杆管1中的孔20中的螺栓21。螺栓21允许杆管1以限定的方式定位,并且用作杆头2的止动件和/或接触装置14可通过螺栓21向杆管1施加力,使得杆管1挤压在杆头2上。
203.图4示出了接触装置14具有三个螺栓21,每个螺栓21穿过孔20。
204.为了更好地说明,孔20在图4的示意图中与图1至3和图6至9中的图示相比旋转了90
°
,即未在侧向表面中示出,而是在杆管1的顶部和底部示出。基本上,这两种变型都是可能的,但是优选引入到杆管1的侧壁中,即当杆管固定在脚手架6中时不形成杆管1的顶部或底部的壁部分。
205.在实施例中,提供的是,如上所述,杆管1在第一端面1a上焊接到杆头2的端面2a上。然而,在实施例中,还提供的是,杆管1的第二端面1b也焊接到第二杆头3上,该第二杆头在本发明的上下文中也被称为第三部件。为此,提供的是,使杆管1的第二端面1b与第二杆头3的端面3a接触。提供的是,在杆管1与第二杆头3之间的杆管1和/或第二杆头3的所有接触表面10通过激光装置4被同时加热和塑性软化。在实施例中,提供的是,激光装置4被用于此。原则上,还可以提供第二激光装置,尤其是如果提供了杆管1的两个端面1a、1b的同时或
近似同时的加工。
206.还可以提供的是,杆管1和第二杆头3被相互挤压并且杆管1与第二杆头3之间的连接边缘22通过激光装置4至少沿着一部分被焊接。杆管1和第二杆头3可以优选地被彼此挤压,使得杆管1和第二杆头3朝向彼此移动。
207.为了施加压力或使杆管1与第二杆头3接触,可以提供接触装置14。然而,也可以提供的是,为此提供第二接触装置。
208.在实施例中,提供的是,激光装置4以及接触装置14用于用杆头2和第二杆头3将杆管1彼此挤压,或者软化相应的接触表面10并且产生连接边缘11或22以至少沿着一部分,优选地,完全地焊接或设定焊缝13。
209.为了将杆管1焊接到杆头2而描述的所有变型和特征也可用于将杆管1焊接到第二杆头3。
210.在确定目标总长度时,如果要焊接第二杆头3,可以使用完成之后的水平杆5应该具有的总长度可以用作基础,即两个杆头2、3焊接在其上的杆管1产生的目标总长度。
211.原则上,可以提供的是,接触装置14施加压力直到达到目标总长度。
212.可以提供的是,激光装置4被设置成使得激光少于5秒的操作足以软化杆管1与杆头之间的所有接触表面10。并且足以焊接连接边缘11。有利的是,激光装置4具有3kw至15kw,优选地,具有5kw至12kw,尤其地,具有8kw至10kw的总输出。这些值已被证明是特别合适的。
213.激光装置4可以被操作和设置成在杆管1和杆头2之间的接触表面10上产生熔池,或者材料变得面团状。
214.可以提供的是,在焊接过程中供应保护气体(优选氩气)以避免氧化。
215.还可以提供的是,杆管1和杆头2朝向彼此移动的行进距离优选为0.4mm至8mm,尤其为0.5mm至6mm,优选为1mm至4mm,特别优选为1.5mm至3mm。
216.焊缝13的长度可以例如是30mm至200mm,优选是40mm至180mm,更优选是60mm至150mm。
217.图14示出了本发明的抽象视图。水平杆5以完成状态示出,即具有目标杆长度lo。目标杆长度lo可以确定为三个部分的总和,其中平均部分长度l-fix由孔20限定,并且两个优选相等的连接长度l-a2和l-a3限定在它的左边和右边(在图像平面中观看)。
218.还示出了目标截面长度l-ar,其从所示的中心孔延伸到第一部件的端部,即在杆管的实施例中。此外,示出了头长度l-ak,其表示第二部件的长度,即实施例中的杆头。
219.此外,图14原则上示出了焊接角度r。
220.连接长度l-a2和焊接角度r通过挤压力fa或反作用力fr达到各自的目标值,如图4和15示意性所示。有利地是,方法被操作或装置被切换成使得接触装置14使用杆管1作为止动件并且接触装置14被设置成使得它将杆头2挤压在杆管1上。可以提供的是,通过接合在孔20中的一个中,在实施例中在左手侧的中心孔20中的一个中,杆管1被用作止动件。因此,反作用力fr在该点处被截断,并且因此杆管1的仅一部分被加载有按压力fa。
221.如图14所示,连接长度l-a2由杆头2的头长度l-ak和目标区段长度l-ar构成。
222.如图15所示,目标区段长度l-ar是由实际区段长度l-aro和熔化补偿长度l-arw之间的差异产生的。熔化补偿长度l-arw是使杆管1比实际状态所需的长度更长的长度,从而
当压在一起时,足够的材料可用于形成焊缝13。在图15中另外画出虚线,以指示熔化补偿长度l-arw的长度。因此,如图15所示,目标杆长度lo比实际杆长度l-x短熔化补偿长度l-arw。为了简单起见,图15已经示出了在杆管1与第三部件或第二杆头3之间的完成的焊缝13。如果还使用根据本发明的方法或根据本发明的装置来焊接第二杆头3,则杆管1必须具有相应地更大的长度,使得在这一点上也有足够的材料可用于焊接。实际杆长度l-x优选地具有对应于目标杆长度lo和两倍熔化补偿长度l-arw的长度。
223.由于挤压在一起,实际区段长度l-aro减小到目标区段长度l-ar;该差值导致熔化补偿长度l-arw。
224.通过控制熔化补偿长度l-arw,可以确定目标杆长度lo和焊接角度r。
225.熔化补偿长度l-arw原则上也在图6至8中示出。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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