本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車(chē)輛用管件的組裝，尤其是涉及在這樣的管件上添加諸如固定支撐件的構(gòu)件。

背景技術(shù)：

在組裝好的機(jī)動(dòng)車(chē)輛中，充裝管件以流體聯(lián)通的方式一方面連接到儲(chǔ)箱并另一方面連接到開(kāi)孔，該開(kāi)孔被蓋板覆蓋、允許使用者借助于合適的泵將燃料引入到儲(chǔ)箱中。

管件在車(chē)輛中是借助于一個(gè)或多個(gè)固定支撐件來(lái)固定的。這些支撐件被焊接到管件上，并包括用于固定到車(chē)輛其它部分的固定裝置。

目前，為了將每個(gè)固定支撐件焊接到管件上，以使管件被布置在正好貼合其形狀的基座上的方式來(lái)支承管件。在圖2和3中示出了現(xiàn)有技術(shù)的管件在其接收所焊接的固定支撐件的段部中的截面，在這些圖中可見(jiàn)，管件具有用作焊接區(qū)域的平面部(méplat)。

借助于合適的工具，加熱該平面部(該平面部是管件用于焊接的表面)，加熱固定支撐件，然后通過(guò)使固定支撐件貼靠管件的表面并施加大的壓力而將固定支撐件焊接到管件。該壓力不導(dǎo)致管件的變形，這是因?yàn)榛韵拗茟?yīng)力集中的方式支承管件。

由此，其上布置有管件的基座對(duì)于其接收的每個(gè)管件段部是專(zhuān)用的?；诠ぷ髡颈粚?zhuān)門(mén)地成形和布置。

在該工作站接收管件的基座正好貼合管件的外表面，這通過(guò)良好的支承分布而避免應(yīng)力集中。

而且，能夠在每個(gè)段部上實(shí)現(xiàn)焊接的工具在工作站上具有特別的位置，該位置對(duì)于待焊接的固定支撐件是專(zhuān)用的。

在工作站上，專(zhuān)用的基座和工具的位置調(diào)節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)質(zhì)量良好的焊接而不使管件變形。

對(duì)于給定的車(chē)輛，管件的形狀在車(chē)型之間經(jīng)常發(fā)生變化，例如在五門(mén)車(chē)型和四門(mén)轎車(chē)之間、或在四門(mén)轎車(chē)和雙門(mén)轎車(chē)之間變化，這意味著有多少個(gè)車(chē)型就有多少個(gè)工作站。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種更為靈活的焊接工具，該焊接工具尤其能夠適用于同一管件的不同段部，甚至適用于管件的不同幾何形狀變型。

為此，提出了如權(quán)利要求1所述的焊接工具。

有利地，該焊接工具包括：

-用于夾持管件的夾持裝置，其被布置為將管件和工具保持在彼此相對(duì)固定的位置，同時(shí)讓出通達(dá)平面部的通道，該平面部是管件的用于焊接到構(gòu)件的表面，

-用于加熱該平面部的加熱裝置，其相對(duì)于用于夾持管件的夾持裝置在加熱平面部的加熱位置與回撤位置之間可動(dòng)，

-用于加熱構(gòu)件的加熱裝置，和

-用于夾持構(gòu)件的夾持裝置，其相對(duì)于用于加熱構(gòu)件的加熱裝置與用于夾持管件的夾持裝置在加熱構(gòu)件的加熱位置與將構(gòu)件焊接到平面部上的焊接位置之間可動(dòng)。

由此，同一工具承載用于夾持管件的裝置和對(duì)于實(shí)現(xiàn)焊接所必需的裝置。因此，不必再針對(duì)需接收構(gòu)件的每個(gè)段部設(shè)置專(zhuān)門(mén)形狀的基座。

而且，通過(guò)簡(jiǎn)單地使工具移動(dòng)到預(yù)先調(diào)節(jié)的不同的相繼位置，就能夠在沿著管件的不同位置處焊接不同的構(gòu)件，而無(wú)需使得管件從一個(gè)工作站移動(dòng)到另一工作站。

此外，通過(guò)改變工具的定位預(yù)調(diào)節(jié)可使得工具處于一系列取決于待組裝管件的型號(hào)的位置中，從而能夠用相同的設(shè)備將構(gòu)件焊接到用于不同機(jī)動(dòng)車(chē)輛型號(hào)的管件，而無(wú)需更換工作站。只需針對(duì)每個(gè)管件的型號(hào)調(diào)節(jié)工具的位置。例如，如果機(jī)器人負(fù)責(zé)將工具定位在管件的一個(gè)或多個(gè)段部處，則機(jī)器人的編程將考慮到管件的幾何形狀，并將隨著管件的型號(hào)變化。

在根據(jù)本發(fā)明的工具中，用于夾持管件的夾持裝置是萬(wàn)能型的，即該裝置不被設(shè)計(jì)為正好貼合管件特定段部的形狀。相反地，這些裝置能夠夾持管件的任何段部，這些段部的尺寸包含在對(duì)于常見(jiàn)形狀的截面覆蓋管件已知的大多數(shù)變型的區(qū)間內(nèi)，即大致圓形(例如圓形、橢圓形、長(zhǎng)圓形)或角形(例如方形、矩形、三角形)。

優(yōu)選地，用于夾持管件的夾持裝置被布置為使得管件相對(duì)于工具定向和定位在預(yù)定的方向和位置上。

由此，夾持裝置能無(wú)外部干預(yù)地確保管件的精確定位。對(duì)管件的整個(gè)表面的加熱因此是均勻的。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，用于加熱平面部的加熱裝置和用于加熱構(gòu)件的加熱裝置重合，例如呈同一鏡面的形式。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，用于加熱平面部的加熱裝置和用于夾持構(gòu)件的夾持裝置沿著第一方向x的平移是聯(lián)結(jié)的。用于加熱構(gòu)件的加熱裝置則相對(duì)于用于加熱平面部的加熱裝置和用于夾持構(gòu)件的夾持裝置是固定的。

工具的制造因此更加簡(jiǎn)單，這是因?yàn)閱我浑姍C(jī)元件可同時(shí)用于加熱管件的加熱裝置和夾持構(gòu)件的夾持裝置的運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，用于加熱平面部的加熱裝置相對(duì)于用于夾持管件的夾持裝置沿著第二方向y的平移是可變動(dòng)的，該第二方向優(yōu)選地橫切于第一方向x。

用于加熱管件表面的加熱裝置的移動(dòng)由此易于編程。

有利地，用于夾持管件的裝置包括鉗部。鉗部至少包括一個(gè)上部齒和一個(gè)下部齒，上部齒包括至少一個(gè)適于與平面部接觸的平坦的第一內(nèi)表面，下部齒包括至少一個(gè)適于與設(shè)置在管件上的基準(zhǔn)平側(cè)部接觸的平坦的第二內(nèi)表面，該基準(zhǔn)平側(cè)部能夠在上部齒和下部齒彼此靠近時(shí)將平面部定位在用于加熱該平面部的加熱裝置的對(duì)面。

這涉及易于制造的夾持裝置。

在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，上部齒包括彼此布置為形成v的兩個(gè)平坦的第一內(nèi)表面，并且下部齒包括彼此布置為形成v的兩個(gè)平坦的第二內(nèi)表面。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，用于夾持管件的夾持裝置包括至少一個(gè)用于控制平面部位置的檢測(cè)器和/或微處理器。

錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)由此被最小化。

優(yōu)選地，加熱裝置包括加熱元件和被該加熱元件加熱的板件。

有利地，用于加熱平面部的加熱裝置包括至少一個(gè)用于控制加熱裝置相對(duì)于管件的位置的檢測(cè)器和/或微處理器。

優(yōu)選地，用于夾持構(gòu)件的裝置包括至少一個(gè)用于控制夾持裝置相對(duì)于管件的位置的檢測(cè)器和/或微處理器。

錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)因此被最小化。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述焊接工具被設(shè)置為適于焊接固定支撐件類(lèi)型的構(gòu)件，以將管件固定到機(jī)動(dòng)車(chē)輛的一部分。

在另一實(shí)施方式中，所述焊接工具被設(shè)置為適于焊接線(xiàn)路支撐件類(lèi)型的構(gòu)件，以將管件附接到另一管件。有利地，該工具用于儲(chǔ)箱的充裝管件的固定。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述工具被用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的管件的固定。

優(yōu)選地，該工具被用于固定例如機(jī)動(dòng)車(chē)輛的燃料儲(chǔ)箱的充裝管件。

根據(jù)本發(fā)明，還涉及一種燃料儲(chǔ)箱管件，其特征在于，該管件包括被設(shè)置為適合于與如前說(shuō)述的工具和借助于該工具被焊接的構(gòu)件一起使用的形狀。

該適合的形狀能夠在焊接時(shí)使得平面部與用于加熱表面的加熱裝置的均勻加熱區(qū)域重合。由此確保獲得質(zhì)量良好的焊接。

根據(jù)本發(fā)明，還涉及一種儲(chǔ)箱管件，其特征在于，該管件的壁包括平面部，并且在該平面部?jī)蓚?cè)橫切于管件的方向上包括垂直于該平面部的兩個(gè)平側(cè)部。

垂直的平側(cè)部被設(shè)置為適合于與用于夾持管件的夾持裝置協(xié)作，并尤其適合于與鉗部的齒的平坦的內(nèi)表面協(xié)作。

平側(cè)部能夠?qū)⑵矫娌坎贾迷谟糜诩訜岜砻娴募訜嵫b置的對(duì)面處，以獲得對(duì)平面部的均勻加熱。

優(yōu)選地，所述管件包括至少一個(gè)與工具的用于夾持管件的夾持裝置協(xié)作以控制管件相對(duì)于該工具的位置的凸起部。

有利地，該管件被用作例如機(jī)動(dòng)車(chē)輛的燃料儲(chǔ)箱的充裝管件。

根據(jù)本發(fā)明，最后涉及一種用于將至少一個(gè)構(gòu)件焊接到如上所述的管件的設(shè)施，該設(shè)施包括如前所述的工具和用于相對(duì)于管件定位該工具的機(jī)器人。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將借助于以下附圖描述作為非限制性例子的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的管件的立體圖；

圖2和3是現(xiàn)有技術(shù)的管件的立體圖和管件橫截面的剖視圖；

圖4和5是根據(jù)本發(fā)明的管件的立體圖和管件橫截面的剖視圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的工具的立體圖；

圖7是該工具在與根據(jù)本發(fā)明的管件接合時(shí)的立體圖；

圖8是該工具的夾持裝置的立體圖；

圖9是承載工具的機(jī)器人的立體圖；

圖10是可被焊接到根據(jù)本發(fā)明的管件的另一構(gòu)件例子的立體圖；

圖11示出借助于圖10的構(gòu)件可附接到另一管件的管件；

圖12示意性地示出了通過(guò)工具的夾持裝置對(duì)管件的夾持；

圖13示出了在由工具10焊接到管件上的步驟結(jié)束時(shí)的圖10的構(gòu)件。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1、4和5，首先將描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的管件14。

根據(jù)本發(fā)明，管件14是機(jī)動(dòng)車(chē)輛燃料儲(chǔ)箱的充裝管件。該管件14被設(shè)計(jì)為能夠借助于本發(fā)明的焊接工具在其中固定至少一個(gè)固定支撐件。

作為對(duì)比，在圖2和3中示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的管件14a。

管件14用于焊接的表面20呈平面部的形式。在該平面部20的兩側(cè)，在管件14的橫向方向上，該管件包括與該平面部垂直的兩個(gè)平側(cè)部50、52。

相對(duì)比地，管件14a的垂直于焊接表面20的側(cè)部不是平的。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，管件14a的承載用于焊接的表面20的部分在焊接固定支撐件的時(shí)刻布置在正好貼合其形狀的基座上。借助于本發(fā)明的本實(shí)施方式的管件的形狀，垂直于平面部20的平側(cè)部50、52使得管件14能夠被將在下文中說(shuō)明的工具承載的裝置定位和定向。

管件14在此包括對(duì)稱(chēng)地布置在兩個(gè)側(cè)部50、52上的兩個(gè)凸起部38，這兩個(gè)凸起部在此的形式是凸緣(godron)。這些凸起部38用于與焊接工具的用于夾持管件14的夾持裝置協(xié)作，以控制管件14相對(duì)于工具10的位置。

在圖6和8中示出了根據(jù)本發(fā)明的焊接工具10。焊接工具10能夠?qū)⒅辽僖粋€(gè)諸如固定支撐件12的構(gòu)件焊接到機(jī)動(dòng)車(chē)輛燃料儲(chǔ)箱的充裝管件14。固定支撐件12用于管件14在車(chē)輛中的固定，其一方面焊接到管件14的外表面，另一方面固定到車(chē)輛的部分。

工具10包括用于夾持管件14的夾持裝置。在此，這些夾持裝置包括鉗部16，該鉗部在此由至少一個(gè)氣動(dòng)推頂件(在圖12和13中的附圖標(biāo)記為17)或根據(jù)一個(gè)變型由至少一個(gè)電動(dòng)推頂件控制。

鉗部16包括固定部分16a和可動(dòng)部分16b。固定部分16a包括彼此間隔預(yù)定距離的兩個(gè)上部齒d1、d2。這兩個(gè)齒之間的距離使得固定支撐件12能夠被插入兩個(gè)齒之間以通達(dá)平面部。由此，上部齒d1、d2以讓出通達(dá)平面部20的通道的方式被布置，該平面部是管件14的、固定支撐件12將被焊接到其上的表面。

可動(dòng)部分16b包括彼此間隔預(yù)定距離的三個(gè)下部齒d3、d4、d5。下部齒的作用在于將管件14和工具10保持在彼此相對(duì)固定的位置上?！氨舜讼鄬?duì)固定”指的是管件14相對(duì)于工具10的整體位置是固定的，盡管如將在下文中說(shuō)明的，工具10的各個(gè)部件可相對(duì)于彼此是動(dòng)的。

在圖8中示出的實(shí)施例中，齒d1和d2相同，即這些齒具有相同的尺寸和輪廓。齒d3和d5相同，即這些齒具有相同的尺寸和輪廓。齒d4具有不同于齒d3和d5的尺寸和輪廓，這是因?yàn)樵擙X包括存在檢測(cè)器32。有利地，齒d4包括容置部，存在檢測(cè)器32被插入和固定在該容置部中。

在圖12中示出了齒d1和d3的輪廓。齒d1包括平坦的上部?jī)?nèi)表面161a和平坦的下部?jī)?nèi)表面162a。平坦的上部?jī)?nèi)表面161a適于與平面部20接觸。平坦的下部?jī)?nèi)表面162a適于與基準(zhǔn)平側(cè)部接觸。平坦的內(nèi)表面161a和162a彼此布置為以形成v或l形。

齒d3包括平坦的上部?jī)?nèi)表面161b和平坦的下部?jī)?nèi)表面162b。平坦的上部?jī)?nèi)表面161b能夠與基準(zhǔn)平側(cè)部接觸。平坦的下部?jī)?nèi)表面162b能夠接觸并支撐管件的與平面部相對(duì)的面。平坦的內(nèi)表面161b和162b彼此布置為以形成v或l形。

要指出的是，上部和下部齒的呈v或l的輪廓能夠確保管件和工具之間的良好的靜定。

工具10還包括用于加熱管件14的平面部20的加熱裝置。這些裝置包括加熱環(huán)22和柱形零件24，該柱形零件包括柱形青銅24，其能夠在管件14被定位在工具10中時(shí)用作使加熱向著平面部20集中的鏡面。當(dāng)加熱環(huán)22被激活時(shí)，柱形零件24通過(guò)傳導(dǎo)被該加熱環(huán)加熱。該柱形零件24具有相對(duì)于鉗部16合適的尺寸，以使得其主面能夠達(dá)到管件14的平面部20的尺寸。這些用于加熱管件14的平面部20的裝置相對(duì)于鉗部16在用于加熱平面部20的加熱位置與回撤位置之間可動(dòng)。在其回撤位置，加熱裝置如圖6所示地遠(yuǎn)離管件14。在其加熱平面部20的加熱位置，柱形零件24與平面部20接觸，并通過(guò)傳導(dǎo)加熱該平面部。

工具10包括用于加熱固定支撐件12的裝置。這些裝置因此包括加熱元件26和能夠被加熱元件26加熱的板件28。

而且，工具10包括用于夾持固定支撐件12的夾持裝置30。這些夾持裝置30可以是所有類(lèi)型的。這些裝置可以涉及鉗子。優(yōu)選地，夾持裝置30包括至少一個(gè)能夠確保對(duì)固定支撐件12的優(yōu)化夾持的電子傳感器和/或微處理器。

現(xiàn)在將描述用于控制管件14、尤其是平面部20相對(duì)于工具10的位置的控制裝置。

如在圖8中更好地可見(jiàn)，用于夾持管件14的夾持裝置(在此是鉗部16)包括兩個(gè)具有電控按鍵34的存在檢測(cè)器32。存在檢測(cè)器34用于控制平面部20的位置。存在檢測(cè)器34的數(shù)量不是本發(fā)明的限制性特征，可例如等于一或零。

每個(gè)存在檢測(cè)器34分別與在圖4和5中可見(jiàn)的凸起部38協(xié)作。在該實(shí)施方式中，當(dāng)每個(gè)檢測(cè)器34在其檢測(cè)方向上檢測(cè)到凸起部38時(shí)，由鉗部16對(duì)管件34的夾持生效。

此外，用于夾持固定支撐件12的裝置30包括至少一個(gè)意于在夾持裝置30承載固定支撐件12時(shí)控制夾持裝置30相對(duì)于管件14的位置的檢測(cè)器和微處理器。

此外，用于加熱管件14的加熱裝置和用于夾持固定支撐件12的夾持裝置30彼此相對(duì)可動(dòng)。用于加熱固定支撐件12的加熱裝置則相對(duì)于用于加熱管件14的加熱裝置22、24和用于夾持固定支撐件的夾持裝置30是固定的。

用于夾持固定支撐件12的夾持裝置30相對(duì)于加熱元件26和板件28可動(dòng)。由此，這些裝置相對(duì)于用于加熱固定支撐件12的裝置在加熱固定支撐件12的加熱位置(特別地在圖6中示出)與將固定支撐件12焊接在平面部20上的焊接位置之間可動(dòng)。在該后一位置中，固定支撐件12被布置為與由鉗部16保持固定的平面部直接接觸。

而且，由加熱元件22、柱形零件24和用于夾持固定支撐件的夾持裝置30形成的整體沿著第一方向x(在此是水平方向)的平移是聯(lián)結(jié)的。這些元件能夠借助于兩條平移軌道42沿著方向x移動(dòng)。平行并沿著方向x延伸的這些軌道42連接到分別承載加熱元件22、柱形零件24、和加熱元件26和板件28的構(gòu)件44。

由此，用于加熱管件14的平面部20的加熱裝置和用于夾持固定支撐件12的夾持裝置沿著方向x的平移是聯(lián)結(jié)的。

由加熱元件22和柱形零件24形成的整體還相對(duì)于用于夾持管件的夾持裝置沿著第二方向y(在此是豎直方向)平移地可動(dòng)。該可動(dòng)性借助于活塞46而是可行的，該活塞連接到加熱元件22和板件24，并在此以電能運(yùn)行并被電子地控制。根據(jù)本實(shí)施方式的一個(gè)變型，該活塞被電子地控制，但借助于液壓能而是可動(dòng)的。根據(jù)第三變型，該活塞被機(jī)械地控制，并借助于液壓能而是可動(dòng)的。

用于夾持固定支撐件12的裝置借助于與活塞46相似的活塞48而相對(duì)于鉗部16沿著方向y可動(dòng)。

由此，用于加熱管件14的平面部20的加熱裝置相對(duì)于用于夾持管件14的夾持裝置沿著橫向于方向x的方向y平移地可動(dòng)。

在圖9中示出了設(shè)施100，該設(shè)施包括電控機(jī)器人110，該機(jī)器人包括臂部112，該臂部包括用于夾持工具10的裝置114。機(jī)器人110用于定位工具10，尤其是相對(duì)于管件14。

現(xiàn)在將具體參照?qǐng)D12和13來(lái)簡(jiǎn)略地描述一種用于將固定支撐件12焊接到管件14的平面部20上的方法。

初始地，工具處于其在圖6中示出的狀態(tài)中。

首先，機(jī)器人110相對(duì)于管件14定位和定向工具10。如在圖12中可見(jiàn)，鉗部16的可動(dòng)部分16b逐漸地靠近固定部分16a。由于管件14的形狀，該靠近以將管件14的平面部20布置在面對(duì)柱形零件24之處的方式定位和定向管件14。

然后，該柱形零件24借助于活塞46沿著方向y平移以接觸管件14的平面部20。該柱形零件加熱管件24的平面部20，直至管件達(dá)到合適的焊接溫度。

同時(shí)地，板件28加熱固定支撐件12，直至其達(dá)到合適的焊接溫度。

然后，柱形零件24沿著方向y平移以回到圖6中可見(jiàn)的位置。同時(shí)，用于夾持固定支撐件12的夾持裝置30抓取固定支撐件12。根據(jù)一個(gè)變型，固定支撐件12在焊接方法開(kāi)始時(shí)被抓取。

然后，用于夾持固定支撐件12的夾持裝置30和由加熱環(huán)22和柱形零件24形成的整體沿著方向x沿著兩條軌道42平移，直至固定支撐件12面對(duì)平面部20。

然后，借助于活塞48，用于夾持固定支撐件12的夾持裝置30沿著方向y平移，直至固定支撐件12接觸管件14的平面部20。這兩個(gè)零件至少在對(duì)于實(shí)現(xiàn)焊接所必需的時(shí)間期間保持接觸。如在圖13中可見(jiàn)，固定支撐件12則被固定到平面部20。

然后，用于夾持固定支撐件12的夾持裝置30放開(kāi)該支撐件，鉗部16釋放管件14。

在圖10中示出了能夠被焊接到管件的平面部20上的另一類(lèi)型的構(gòu)件。該構(gòu)件是線(xiàn)路支撐件12a，如在圖11中可見(jiàn)，其能夠?qū)⒐芗?4附接到另一管件14b。

當(dāng)然，可不超出本發(fā)明的范圍地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行眾多改動(dòng)。

尤其可以改變用于加熱平面部20或固定支撐件12的加熱裝置。

還可改變各個(gè)加熱裝置的布置以及相對(duì)于彼此的可動(dòng)性。