螺柱夹具和螺柱制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于使螺柱（2）在底材上定向和用于检测与底材材料配合地连接的螺柱（2）的强度的螺柱夹具（1），其包括至少两个借助至少一个马达（3）可锁闭的和可打开的、用于接纳和释放以及用于夹紧所述螺柱（2）的卡爪（4），其中卡爪（4）围绕旋转轴线设置在借助马达（3）可旋转地支承的装置（5）上以及所述螺柱（2）能够在装置（5）的旋转轴线上居中地定向在底材上。本实用新型专利技术还提供了一种螺柱（2）。本实用新型专利技术的螺柱夹具能使螺柱在底材上准确定向并能对与底材连接的螺柱进行扭矩检查，这样车身上的所有螺柱能够在其定向和强度方面得到检测。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
螺柱夹具和螺柱
本技术涉及一种用于使螺柱定向的螺柱夹具，一种在所述螺柱夹具内使用的螺柱以及一种利用所述螺柱夹具的定向方法和测试方法。
技术介绍
在汽车工业中，在机动车制造中机械的螺柱夹具应用在生产线上，这些螺柱夹具将螺柱装配在车身上，其中这些螺柱然后与车身焊接在一起(螺柱焊接)。总而言之，与所制造的车辆类型相关地，例如，将60至150个螺柱在底部的上侧和下侧上、在座舱的前围板上和在发动机舱内与车身焊接在一起。根据要求，使用各种尺寸和规格的螺栓或光滑的螺柱。与此同时会出现螺柱由于焊接缺陷失去其与车身的接触并从这个车身上脱落的情况。另夕卜，会出现将错误的螺柱焊接在车身上的情况，这样在机动车组装过程中在总装时会出现车身与机动车的安装件之间的配合问题。另外的问题在于:机械的螺柱夹具可能具有在焊接过程中未被识别出的缺陷，因此在倾斜位置中对螺柱进行定向或螺柱被错位装配，这样在机动车总装过程中又导致与安装件之间的配合问题。最后会出现有缺陷的螺柱或其与车身的有缺陷的连接导致在总装过程中螺柱断裂，即其与车身的连接点的强度达不到总装的要求。为了消除机动车制造过程中的所述故障，需要在生产过程中在为此特殊设定的检验区域内进行检查。检验区域内的人员利用手持工具手动地随机对螺柱及其与车体的连接进行检查。例如也借助对工作人员的机械辅助实施检查，例如通过鉴别螺柱存在的自动照相鉴定系统。如果缺少一个螺柱的话，随即便导致修理区域内出现“停止”直到得到应答为止。如果没有自动照相鉴定系统的话，人员利用粉笔手动地标出有缺陷的或者缺少的螺柱。在机械鉴定的情况中，当螺柱焊接控制系统识别出有缺陷的焊接测量值时，在螺柱焊接设备中利用白垩粉自动进行标记并且通过螺柱焊接控制系统进行控制。在手动检查的情况中，需要以一定的间隔时间利用定位工具和检查工具分两次对螺柱进行检查。同样众所周知:有缺陷的车身在它到达检验区域之前被自动剔出并发往修理区域，其中图示出缺陷位置。只有在“缺陷”车身经过修理区域之后，这些车身才进入检验区域。这个方法也作为“离线修理”法(offline Repair)为众人所知。由于螺柱的数量及其与由于生产线的运行优化的定时的原因所产生的时间紧迫相关联的不易看见的焊接点的原因，经常无法进行完全的检查，因此未经检查的、具有缺陷的螺柱在总装时会导致问题。如果这些问题在总装中不能被排除的话，缺陷必须在一个为此特殊设置的修理区域内得到修理，这些由于定位不准确的螺柱、焊接缺陷和由此倾斜站立的螺柱、错误或脱落的螺柱而产生的缺陷在车辆总装时将导致问题。如果这些缺陷严重到不能在确定用于修理区域或总装区域的作业单元中得以修复，可能会使整个生产线停止运转。为了保障无缺陷的总装，与机动车的车身焊接在一起的螺柱用的检查装置和定位装置已经是众所周知的。EP I 259 351 BI介绍了一种具有线性驱动的螺柱焊接头，所述线性驱动沿焊接轴的移动方向与一个电磁长度测量系统连接。在焊接头接近工件，例如接近机动车钢板时，焊接轴沿进给方向移动直到焊接头的顶端与工件表面接触为止。在这个位置中可以测出工件的位置以及这样可以将螺柱精确地定位在工件上并且与这个工件焊接在一起。由DE 100 04 720 Cl公知了一种用于检查具有外螺纹的螺柱的固定位置的抗扭强度的装置和方法。该装置在用于螺柱的外螺纹的收纳壳体的区域内具有一个摆动件，该摆动件在将螺柱从固定位置上分离时可以旋转以及这样被分离的螺柱可以迅速而容易地从装置中移离。该公知的方法介绍了用于检查螺柱的固定位置，特别是焊接螺柱的焊接点的抗扭强度的装置的应用。最后由DE 10 2004 054 675 Al公知了一种用于与板材部件焊接的螺柱的位置检查和强度检验的自动检查装置，在该检查装置中一个机器人根据位置参数在使用不同的工具的情况下反复地驶近螺柱的位置。所述工具涉及的是位置探头和形式为扭矩检测套筒的强度测头，该扭矩检测套筒对经由位置探头检查认定位置合格的螺柱在板材部件上的固定位置的额定抗拉强度进行检查。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种螺柱夹具，该螺柱夹具不但使螺柱在底材上准确定向而且还分别对与底材连接的螺柱进行扭矩检查，这样车身上的所有螺柱能够在其定向和强度方面得到检测。另外，本技术的目的在于，提供一种在本技术的螺柱夹具中使用的螺柱。最后，本技术的目的在于，提供一种使用螺柱夹具的方法，在该方法中螺柱在工序中在底材上准确定向、与这个底材在准确定向的位置中焊接在一起以及其强度，即焊接连接的强度得到检查。这个目的通过根据本技术的螺柱夹具、通过根据本技术的螺柱或通过根据本技术的方法得以实现。在从属权利要求中对本技术的有益的构造和发展设计加以阐述。根据本技术的第一个方面，提供了用于使螺柱在底材上定向和用于检测与底材材料配合地连接的螺柱的强度的螺柱夹具，其包括至少两个借助至少一个马达可锁闭的和可打开的、用于接纳和释放以及用于夹紧螺柱的卡爪，其中，卡爪围绕旋转轴线设置在借助马达可旋转地支承的装置上，并且螺柱能够在装置的旋转轴线上居中地定向在底材上。根据本技术的一个实施例，通过使装置和卡爪旋转能够将扭矩传递到被夹紧在卡爪之间的和与底材材料配合地连接的螺柱上。根据本技术的一个实施例，可旋转的装置借助导向装置沿旋转方向被导向。根据本技术的一个实施例，在装置的旋转方向内的至少一个位置中电流从焊接头壳体通过装置流向卡爪。根据本技术的一个实施例，能够通过马达的转数计算出螺柱的大小和类型，马达转数是从起始位置到螺柱夹紧为止为了锁闭卡爪所需要的马达转数。根据本技术的第二个方面，提供了一种螺柱，其包括头部和底脚以及至少部分地构造在头部与所述底脚之间的螺纹，特别是用于根据本技术的第一个方面中的螺柱夹具，其中，在头部与底脚之间作为对螺纹的补充构造有至少一个夹紧区域。根据本技术的一个实施例，夹紧区域构造成有齿的、有细槽的和/或有棱角的，并且在直径方面构造得小于螺纹区域。根据本技术的第三个方面，提供了定向方法和测试方法，特别是利用根据本技术第一个方面的螺柱夹具，其中在工序中在第一步骤中螺柱被插入预紧的卡爪内并且卡爪借助马达被置入锁闭位置内直到螺柱被夹紧为止，在第二步骤中在装置的旋转轴线上定向的螺柱进入与底材接触的状态，在第三步骤中螺柱与底材材料配合地连接以及在第四步骤中在卡爪的锁闭位置中通过使装置旋转而在螺柱上形成扭矩。根据本技术的一个实施例，通过马达在使装置旋转时的功率消耗求出螺柱上的扭矩。需要指出的是:在下文的说明中单独解释的特征可以以任意的、在技术上有意义的方式相互组合并揭示本技术的进一步的构造。特别是该说明附加地与附图相结合地表示本技术的特性并加以详细说明。根据本技术，用于使螺柱在底材上定向的和用于检查需与所述底材材料配合地锁合地连接的螺柱的强度的螺柱夹具构造有至少两个借助一个马达可锁闭和开启的、用于收纳、释放和夹紧螺柱的卡爪，其中，所述卡爪围绕旋转平面设置在一个借助马达可旋转地支承的装置上并且所述螺柱能够在装置的旋转轴线上居中地在底材上定向。通过将卡爪设置在可旋转地支承的装置上，所述卡爪能够在其锁闭位置中，即连同在装置的旋转轴线上居中地被夹紧在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使螺柱（2）在底材上定向和用于检测与底材材料配合地连接的螺柱（2）的强度的螺柱夹具（1），其包括至少两个借助至少一个马达（3）可锁闭的和可打开的、用于接纳和释放以及用于夹紧所述螺柱（2）的卡爪（4），其特征在于：所述卡爪（4）围绕旋转轴线设置在借助所述马达（3）可旋转地支承的装置（5）上，并且所述螺柱（2）能够在所述装置（5）的旋转轴线上居中地定向在底材上。

【技术特征摘要】
2013.01.29 DE 102013201348.51.一种用于使螺柱(2)在底材上定向和用于检测与底材材料配合地连接的螺柱(2)的强度的螺柱夹具(1)，其包括至少两个借助至少一个马达(3)可锁闭的和可打开的、用于接纳和释放以及用于夹紧所述螺柱(2)的卡爪(4)，其特征在于:所述卡爪(4)围绕旋转轴线设置在借助所述马达(3)可旋转地支承的装置(5)上，并且所述螺柱(2)能够在所述装置(5)的旋转轴线上居中地定向在底材上。2.根据权利要求1所述的螺柱夹具(1)，其特征在于:通过使所述装置(5)和所述卡爪(4)旋转能够将扭矩传递到被夹紧在所述卡爪(4)之间的和与底材材料配合地连接的螺柱(2)上。3.根据权利要求1或2所述的螺柱夹具(1)，其特征在于:可旋转的所述装置(5)借助导向装置(6)沿旋转方向被导向。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：约恩·奥彭豪斯，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：新型
国别省市：美国;US