本發(fā)明涉及一種用于加熱多個(gè)功能元件的設(shè)備，多個(gè)功能元件每個(gè)均包括用于軸的切口，尤其是凸輪、平衡質(zhì)量體、齒輪和/或軸承。本發(fā)明還涉及一種用于加熱這種功能元件的方法。

背景技術(shù)：

為了將功能元件(尤其凸輪)接合在軸(尤其凸輪軸管)上，功能元件通常必須被加熱，各個(gè)功能元件的轂或者切口必須對(duì)準(zhǔn)軸的軸線。如果將多個(gè)功能元件同時(shí)一起通過(guò)引入軸而被接合，那么所有功能元件必須相應(yīng)地對(duì)準(zhǔn)。

適合于該目的的用于定位多個(gè)功能元件的設(shè)備在軸上預(yù)定角度位置包括用于軸的切口，尤其是凸輪，公知于de102008064194a1，其中，該設(shè)備包括多個(gè)收容元件，每個(gè)收容元件旨在用于功能元件。收容元件能夠定位成使得功能元件的切口基本位于共同直線上。

凸輪軸通常還依靠上述設(shè)備生產(chǎn)，其中，凸輪或者大致功能元件依靠熱接合被固定在軸管上。但是，這種熱接合處理要求加熱要接合的功能元件和/或冷卻軸管。尤其，通常采用的加熱功能元件要求大量熱能，其結(jié)果是，這種產(chǎn)品的生產(chǎn)處理變得越來(lái)越昂貴。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明處理的問(wèn)題是提供用于加熱軸上的多個(gè)功能元件的設(shè)備，該設(shè)備尤其能夠節(jié)約能量并且改善了操作序列。

根據(jù)本發(fā)明，該問(wèn)題通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求1的主題解決。有利實(shí)施例是從屬權(quán)利要求的主題。

本發(fā)明是基于這樣的總體構(gòu)思：依靠熱接合處理構(gòu)成感應(yīng)加熱，用于加熱要接合在軸上的功能元件，以這種方式使得所述感應(yīng)加熱優(yōu)選僅加熱要加熱的功能元件而不加熱其他部件，諸如不加熱功能元件所在的保持臺(tái)。作為集中的局部加熱僅功能元件的結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)巨大能量節(jié)約，這是因?yàn)橄惹安槐匾丶訜嵩撛O(shè)備的其他部件(例如保持臺(tái))所需的熱能現(xiàn)在不再出現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的用于加熱多個(gè)功能元件的設(shè)備均包括用于軸的切口，例如是凸輪、平衡質(zhì)量體、齒輪和/或軸承，包括先前提到的保持臺(tái)，每個(gè)旨在用于功能元件，布置成沿垂向一個(gè)在另一個(gè)上方，并且要接合的功能元件放置在其上用于加熱。而且，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備包括多個(gè)工作站，即至少一個(gè)加載站、至少一個(gè)加熱站和至少一個(gè)卸載站。而且，保持臺(tái)相對(duì)于彼此沿z方向是各自可調(diào)節(jié)的，其中，在加載站中的保持臺(tái)和在卸載站中的保持臺(tái)比在至少一個(gè)加熱站中彼此具有更大間隔，因而在加載站和卸載站抓取能夠更易于發(fā)生。感應(yīng)加熱設(shè)備設(shè)置成用于加熱功能元件，該設(shè)備包括用于要加熱的每個(gè)功能元件的單個(gè)收容元件，并且包括對(duì)應(yīng)于保持臺(tái)數(shù)量的多個(gè)收容元件，所述收容元件能夠沿z方向共同被調(diào)節(jié)。抓取設(shè)備當(dāng)然能夠布置在保持臺(tái)上，固定功能元件的所述抓取設(shè)備在加熱期間要加熱。極好的定向加熱要加熱的功能元件是可行的，這是源自于感應(yīng)加熱設(shè)備專門設(shè)計(jì)成具有各自分派至每個(gè)單個(gè)功能元件的收容元件，同時(shí)還無(wú)需加熱保持臺(tái)，要加熱的功能部件位于保持臺(tái)上。根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱設(shè)備具有其收容元件，因而能夠精確地僅加熱功能元件，而不像先前一樣還要加熱該設(shè)備的額外部件，加熱額外部件對(duì)于實(shí)際后續(xù)接合處理來(lái)說(shuō)是不重要的，但是會(huì)增加能量要求。因而，利用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，通過(guò)在加載站和卸載站分別移動(dòng)各個(gè)保持臺(tái)，能夠以直接方式抓取功能元件，因而能夠改善操作序列，并且能夠通過(guò)局部加熱功能元件而節(jié)約能量。

感應(yīng)加熱設(shè)備的收容元件能夠構(gòu)造成，使得位于其中的功能元件在每個(gè)情況下能夠優(yōu)選以精確匹配的方式或者以僅具有小量游隙的方收納在這種收容元件中，其中，相應(yīng)的收容元件還構(gòu)造成使得其以均勻方式加熱要加熱的功能元件，使得例如更大感應(yīng)電流被傳送通過(guò)具有更大材料厚度的區(qū)域，使得經(jīng)加熱的功能元件在冷卻處理期間盡可能均勻地在軸上收縮。收容元件當(dāng)然還能夠收容要加熱的功能元件而無(wú)需精確的匹配，尤其當(dāng)它們構(gòu)成為一個(gè)圈感應(yīng)器時(shí)，這提供的巨大優(yōu)勢(shì)為，尺寸不同的功能元件能夠被一個(gè)相同收容元件所加熱，其結(jié)果是，關(guān)于要加熱的功能元件的靈活性增加。而且，利用根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱設(shè)備，還利用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，因而能夠在熱接合控制軸(例如凸輪軸)中實(shí)現(xiàn)標(biāo)注的能量節(jié)約，其結(jié)果是，用于這種控制軸的生產(chǎn)成本能夠顯著降低，此外能夠節(jié)約資源。

在根據(jù)本發(fā)明的方案的有利發(fā)展中，至少一個(gè)感應(yīng)線圈(例如圈感應(yīng)器)布置在每個(gè)收容元件中。這使得能夠各自控制收容元件，尤其能夠打開(kāi)以及關(guān)閉它們，并且能夠各自調(diào)整加熱功率。通過(guò)提供多個(gè)感應(yīng)線圈，在加熱收容元件期間創(chuàng)建不同的溫度區(qū)域是可行的。

設(shè)備方便地構(gòu)造為旋轉(zhuǎn)式傳遞系統(tǒng)，包括具有四個(gè)工作站的旋轉(zhuǎn)臺(tái)。第一和第二工作站能夠構(gòu)造為加載站，而第三工作站代表加熱站，第四工作站構(gòu)造為卸載站。第一和第二工作站當(dāng)然還能夠被結(jié)合，使得在該情況下構(gòu)造為旋轉(zhuǎn)式傳遞系統(tǒng)的設(shè)備將僅包括三個(gè)站。首先從倉(cāng)依靠合適的機(jī)器人將要加熱的功能元件移出至加載站，并且放置在設(shè)備相應(yīng)的保持臺(tái)上。在每個(gè)情況下保持臺(tái)被加載，從而被移開(kāi)，因而能夠簡(jiǎn)化放置功能元件。一旦功能元件已經(jīng)按期望的數(shù)量放置在相應(yīng)的保持臺(tái)上，保持臺(tái)再次一起沿z方向移動(dòng)并且旋轉(zhuǎn)臺(tái)被旋轉(zhuǎn)，使得功能元件現(xiàn)在從加載站切換至加熱站，在加熱站，具有前述段落中描述的收容元件的感應(yīng)加熱設(shè)備處于等待位置。在加熱站中一起移動(dòng)保持臺(tái)具有的重大優(yōu)勢(shì)為，后者能夠以更緊湊以及因此更節(jié)能的方式構(gòu)造。當(dāng)旋轉(zhuǎn)式傳遞系統(tǒng)已經(jīng)將功能元件(凸輪)轉(zhuǎn)動(dòng)至加熱站時(shí)，感應(yīng)線圈被移動(dòng)成更靠近凸輪，或者在實(shí)施例中作為圈感應(yīng)器，圓形線圈越過(guò)凸輪達(dá)到凸輪高度的中點(diǎn)。在加熱之后，線圈(感應(yīng)加熱設(shè)備)再次沿z方向向上移回，在這之后，凸輪移動(dòng)至正確的z位置，然后傳遞至卸載站。它們?cè)谀抢镆揽吭O(shè)備一起被移除并且傳遞至接頭設(shè)備。單獨(dú)接合設(shè)備中的后續(xù)熱接合顯而易見(jiàn)地僅發(fā)生在如果檢測(cè)到的溫度值不低于或者高于預(yù)定的限值時(shí)，即位于預(yù)定溫度范圍內(nèi)時(shí)。

因而本發(fā)明還基于這樣的總體構(gòu)思：提供用于加熱功能元件的能量節(jié)約處理，其中，使用先前描述的設(shè)備，該設(shè)備能夠極其定向的加熱功能元件，而不同時(shí)不必要地加熱其他部件。

借助于附圖，本發(fā)明的另一重要特征及優(yōu)勢(shì)見(jiàn)于從屬權(quán)利要求、附圖以及附圖說(shuō)明。

應(yīng)理解的是，以上提到的以及以下仍將描述的這些特征不僅能夠在每個(gè)情況下使用在組合狀態(tài)中，而且能夠使用在其他組合中或者單獨(dú)使用，這并不超出本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明的實(shí)施例的優(yōu)選例子示出于附圖并且將在以下說(shuō)明書(shū)中更詳細(xì)地解釋，其中，相同附圖標(biāo)記涉及相同或者類似或者功能相同的部件。

附圖說(shuō)明

在圖中，在每個(gè)情況下示意地，

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的平面圖，

圖2a-圖2c示出了生產(chǎn)控制軸中的各種處理步驟。

具體實(shí)施方式

根據(jù)圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的用于加熱多個(gè)功能元件4的設(shè)備1，每個(gè)功能元件4均包括用于軸的切口2，例如是凸輪、平衡質(zhì)量體、齒輪和/或軸承，該設(shè)備1包括多個(gè)保持臺(tái)5，每個(gè)保持臺(tái)5旨在用于功能元件4并且布置成沿垂直方向一個(gè)在另一個(gè)上方，正如能夠在圖2a-圖2c清楚地看到的。根據(jù)本發(fā)明，設(shè)備1包括多個(gè)工作站a、b、c、d(見(jiàn)圖1)，即至少一個(gè)加載站a、b，至少一個(gè)加熱站c以及卸載站d。當(dāng)然還能夠提供僅三個(gè)或多于四個(gè)工作站。保持臺(tái)5沿z方向(即垂直方向)是各自可調(diào)節(jié)的，其中，保持臺(tái)5在加載站a、b以及卸載站d比在至少一個(gè)加熱站c具有更大間隔。此外，提供了感應(yīng)加熱設(shè)備7，其包括用于每個(gè)要加熱的功能元件4的各自收容元件8，所述收容元件沿z方向共同能夠調(diào)節(jié)。收容元件8的內(nèi)輪廓能夠與要加熱的相應(yīng)功能元件4的外輪廓基本互補(bǔ)地構(gòu)造，使得每個(gè)功能元件4能夠收納在關(guān)聯(lián)的用于感應(yīng)加熱的收容元件8中，尤其具有精確的匹配以及具有較小游隙(見(jiàn)還圖3)。在實(shí)施例的簡(jiǎn)單的情形中，收容元件8當(dāng)然還能夠構(gòu)造為感應(yīng)圈，其能夠放置在要加熱的功能元件4之上，但是無(wú)需與后者的外輪廓具有準(zhǔn)確的精確匹配。這提供的重大優(yōu)勢(shì)是，利用這種收容元件能夠加熱不同的功能元件。

感應(yīng)加熱設(shè)備7包括對(duì)應(yīng)于保持臺(tái)5的數(shù)量的多個(gè)收容元件8，所述收容元件優(yōu)選是共同能夠調(diào)節(jié)的，即同時(shí)。至少一個(gè)感應(yīng)線圈布置在每個(gè)這些收容元件8中，所述感應(yīng)線圈能夠感應(yīng)加熱收納在其中的功能元件4。多個(gè)感應(yīng)線圈當(dāng)然還能夠布置在每個(gè)收容元件8中，其結(jié)果是，將能夠分區(qū)地不同的加熱功能元件4。

如果考慮圖1和圖2，可見(jiàn)的是，設(shè)備1構(gòu)造為旋轉(zhuǎn)式傳遞系統(tǒng)10，包括具有四個(gè)工作站a、b、c和d的旋轉(zhuǎn)臺(tái)11。在當(dāng)前情形中，第一和第二工作站a、b構(gòu)造為加載站，使得相應(yīng)的保持臺(tái)能夠被依靠合適加載設(shè)備12(例如機(jī)器人3)從倉(cāng)13移出的功能元件4占據(jù)。兩個(gè)加載站a、b當(dāng)然還能夠結(jié)合為一個(gè)單個(gè)站，使得在該情況下旋轉(zhuǎn)臺(tái)11將僅包括三個(gè)工作站。功能元件4在至少一個(gè)卸載站d沿z方向并且在對(duì)應(yīng)于后續(xù)接頭位置的角度方位對(duì)準(zhǔn)保持臺(tái)5。

純理論上來(lái)講，設(shè)備1還能夠構(gòu)造為旋轉(zhuǎn)式傳遞系統(tǒng)10，能夠包括五個(gè)工作站，其中至少兩個(gè)工作站構(gòu)造為加載站(a、b)或者構(gòu)造為加熱站(c)。同樣地在旋轉(zhuǎn)式傳遞系統(tǒng)具有四個(gè)工作站(a、b、c、d)的情形下，能夠提供兩個(gè)加熱站(c)，即初步加熱站和主要加熱站。

而且，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1包括測(cè)量設(shè)備6(見(jiàn)圖1)，尤其紅外測(cè)量設(shè)備，依靠其能夠確定功能元件4的溫度。然后是否執(zhí)行后續(xù)熱接合處理取決于測(cè)量設(shè)備6探知的溫度值，使得能夠防止由于偏離溫度而導(dǎo)致的缺乏質(zhì)量的接合處理。

通常，功能元件4均包括切口2，例如是凸輪、平衡質(zhì)量體、齒輪和/或軸承，加熱功能元件4依靠如下設(shè)備1發(fā)生：

對(duì)應(yīng)于圖2a，首先在工作站a和b依靠合適的加載設(shè)備12(例如機(jī)器人3)加載根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備1，其中，要加熱的功能元件4被后者從倉(cāng)13移出并且放置在設(shè)備1的對(duì)應(yīng)保持臺(tái)5上，即在當(dāng)前情形中放置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)11上。它們當(dāng)然依靠固定設(shè)備(未示出)(例如抓取設(shè)備)適當(dāng)?shù)毓潭ㄔ谀抢?，尤其相?duì)于它們的旋轉(zhuǎn)角度位置。正如能夠從圖2a清楚地看到的，由相應(yīng)功能元件4加載的保持臺(tái)5比起剩余保持臺(tái)5相對(duì)于相鄰保持臺(tái)5具有較大垂直間隔，即沿z方向的間隔，以利于插入功能元件4。

根據(jù)圖2b，利于要加熱的功能元件4加載保持臺(tái)5還依靠加載設(shè)備12發(fā)生，其中，感應(yīng)加熱設(shè)備7的收容元件8同時(shí)在工作站c向下移動(dòng)，其結(jié)果是，放置在保持臺(tái)5上的功能元件4進(jìn)入感應(yīng)加熱設(shè)備7的收容元件8。在該階段發(fā)生功能元件4的加熱，根據(jù)本發(fā)明，還以不期望的方式單獨(dú)加熱功能元件4以及不具有保持臺(tái)5。在功能元件4旋轉(zhuǎn)至加熱站c之前，保持臺(tái)5沿z方向一起移動(dòng)，其結(jié)果是，能夠創(chuàng)建極其緊湊的構(gòu)造以及節(jié)能的加熱站c。

一旦達(dá)到預(yù)定的加熱時(shí)間或者要引入的預(yù)定加熱功率，根據(jù)圖2c再次同時(shí)向上移動(dòng)收容元件8，其結(jié)果是，功能元件4離開(kāi)收容元件8。然后通過(guò)旋轉(zhuǎn)臺(tái)11的旋轉(zhuǎn)將加熱的功能元件4轉(zhuǎn)動(dòng)至工作站d并且從那里移出而供給至另一接合設(shè)備9。當(dāng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)11旋轉(zhuǎn)至卸載站d時(shí)，保持臺(tái)5再次沿z方向(即垂直方向)移開(kāi)，其結(jié)果是，機(jī)器人3能夠更易于移除加熱的功能元件4。所有保持臺(tái)5能夠同時(shí)移開(kāi)，或者僅是要移除的功能元件4位于其上的保持臺(tái)5能夠同時(shí)移開(kāi)。