Dispositivo y procedimiento de soldadura por presión.

Dispositivo de soldadura por presión con un dispositivo de plastificación (2) y con un dispositivo de recalcado

(3) así como con dispositivos de sujeción (7, 13) para los componentes (4, 5) a soldar con una orientación espacial en ángulo uno respecto a otro, en que el ángulo sólido es ajustable a través de sus componentes angulares referidas a los ejes y a través de varios ángulos de aplicación α, β, γ correspondientes y en que el dispositivo de soldadura por presión (1) incluye un sistema de ajuste angular (14) para la orientación espacial en ángulo uno respecto a otro de los componentes (4, 5) a soldar según varios ángulos de aplicación α, ß, γ

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09169897.

Solicitante: KUKA SYSTEMS GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: BLÜCHERSTRASSE 144 86165 AUGSBURG ALEMANIA.

Inventor/es: SCHNEIDER, KLAUS, MEYER, HARALD, HUBER,RUDOLF, BÜCHLER,MICHAEL, FISCHER,OTMAR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > SOLDADURA SIN FUSION O DESOLDEO; SOLDADURA; REVESTIMIENTO... > Soldadura no eléctrica por percusión u otra forma... > B23K20/12 (siendo producido el calor por fricción; Soldadura por fricción)

PDF original: ES-2523219_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Dispositivo y procedimiento de soldadura por presión.
Ilustración 2 de Dispositivo y procedimiento de soldadura por presión.
Ilustración 3 de Dispositivo y procedimiento de soldadura por presión.
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Dispositivo y procedimiento de soldadura por presión.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo y procedimiento de soldadura por presión

La invención se refiere a un dispositivo y un procedimiento de soldadura por presión con las características del preámbulo de la reivindicación principal de procedimiento y de dispositivo.

Dispositivos de soldadura por presión de este tipo con un dispositivo de plastificado y un dispositivo de recalcado son conocidos a partir de la práctica. Hay por ejemplo dispositivos de soldadura por fricción, en los cuales dos componentes son juntados y sometidos a fricción entre sí a presión y con un movimiento rotatorio, en que el material de los componentes es plastificado y fundido en la zona de unión. Con una carrera de recalcado, los componentes son comprimidos a continuación adicionalmente y con mayor fuerza y son soldados entre sí. En otra variante de un dispositivo de soldadura por presión, un arco eléctrico es generado entre los componentes distanciados y es desplazado de forma circundante por fuerzas electromagnéticas mediante un dispositivo de desplazamiento, por ejemplo una disposición de bobina. Aquí, las superficies frontales de los componentes son fundidas y a continuación comprimidas con una carrera de recalcado y soldadas.

En dispositivos de soldadura por presión, los componentes son juntados con una línea de alineamiento común, que también está alineada con el eje de la máquina. En algunas configuraciones de componentes, es necesario sin embargo abandonar la línea de alineamiento y soldar los componentes entre sí con un ángulo de aplicación. Para ello es conocido insertar en la zona de sujeción arandelas o similares y ajustar correspondientemente un componente en el dispositivo de sujeción. Esto tiene sin embargo un elevado coste de tiempo y preparación y no ofrece una suficiente seguridad y reproducibilidad. En particular, desplazamientos en el cierre de sujeción pueden llevar a modificaciones de posición indeseadas. Además de ello, la seguridad de sujeción no está dada en suficiente medida.

El documento EP 0 510 713 A se ocupa del laminado de bandas anchas en caliente (hot strip rolling). Aquí, bandas calientes de longitud finita que vienen intermitentemente de la fundición son unidas entre sí mediante soldadura por fricción formando una banda caliente cuasi infinita, que es laminada continuamente con anterioridad y a continuación. Para la soldadura por fricción, los bordes de la banda son presionados uno contra otro y desplazados uno respecto a otro transversalmente al plano de la banda. La aplicación de presión y la deformación plástica por el movimiento relativo son realizadas en una única operación, actuando como ayuda un biselado de los bordes de banda.

A partir del documento DE 10 2005 032 020 A1 es conocido unir mediante soldadura por fricción perfiles de ventana en la zona de esquina con empalme por inglete, en que los bordes de perfil dentro del plano oblicuo de inglete son movidos uno respecto a otro y plastificados por fricción. Deben evitarse movimientos relativos transversales al plano de inglete y un recalcado por motivos de precisión y estabilidad dimensional.

Constituye por ello la tarea de la presente invención exponer una técnica de soldadura por presión mejorada.

La invención resuelve esta tarea con las características de la reivindicación principal de procedimiento y de dispositivo. El sistema de ajuste angular a máquina reivindicado tienen la ventaja de que los ajustes angulares de los componentes son reproducibles. Además de ello, pueden ajustarse con alta fiabilidad y precisión ángulos sólidos, que tienen componentes angulares en torno a diferentes ejes de coordenadas o espaciales. El sistema de ajuste angular reivindicado tiene además de ello la ventaja de que para ángulos sólidos es posible una intervención en diversos lugares espacialmente separados, lo que aumenta la seguridad de ajuste.

La soldadura por presión puede realizarse de diferentes modos, por ejemplo como soldadura por fricción, soldadura con arco eléctrico movido magnéticamente o similares. El ajuste angular se lleva a cabo preferentemente en el componente movido para el recalcado. En caso de soldadura por fricción, el otro componente puede realizar entonces un movimiento definido y por ejemplo girar en torno a un eje fijo.

El sistema de ajuste angular incluye uno o más dispositivos de ajuste y uno o más ejes de ajuste. Los ejes de ajuste pueden ser referidos al plano de soldadura o costura de los componentes en la posición de soldadura final, en que hay que tener en cuenta los acortamientos de componentes que se producen con la soldadura por presión. Los ejes de ajuste pueden cortarse en un punto relevante, en particular el punto central, de la zona de costura o respectivamente de la zona de soldadura. Pueden reducirse o incluso evitarse con ello desplazamientos lineales. El dispositivo de soldadura por presión reivindicado ofrece una alta calidad de soldadura, en que particularmente puede cumplirse del mejor modo posible con las dimensiones prefijadas de la pieza soldada final. Aquí pueden ser compensadas además de ello posibles tolerancias en la forma y tamaño de partida de los componentes a soldar.

El sistema de ajuste angular reivindicado protege los componentes y ofrece un cierre de sujeción optimizado. Además de ello, se evitan torsiones o deformaciones de los componentes al ajustar los ángulos de aplicación. Para ello es conveniente en particular soportar los elementos de sujeción de los dispositivos de sujeción, en particular del

componente básico, de forma articulada y móvil en tomo a por lo menos un eje. Posiciones oblicuas del componente pueden ser compensadas con ello dentro de los dispositivos de sujeción sin daños ni deformaciones.

Para la estructuración constructiva del sistema de ajuste angular hay diversas posibilidades. En las reivindicaciones subordinadas están representados para ello diversos ejemplos de realización.

El sistema de ajuste angular reivindicado puede emplearse para tipos arbitrarlos de dispositivos de soldadura por presión. Aquí, las estructuraciones constructivas y disposiciones del dispositivo de plastlflcaclón y del dispositivo de recalcado puede variar arbitrariamente.

El dispositivo de soldadura por presión reivindicado tiene la ventaja de que su ámbito de empleo puede ser considerablemente ampliado y mejorado por el sistema de ajuste angular. El esfuerzo de montaje puede mantenerse bajo en este caso. Es particularmente importante la reproducibilidad de las sujeciones de componentes y de las orientaciones de componentes. Esto es el caso también si eventualmente es modificada la sujeción de un componente central o componente básico, cuando tienen que ser unidas por soldadura en varios lugares diversas piezas añadidas y al modificar la sujeción la orientación angular tiene que ser variada. El esfuerzo de preparación necesario hasta ahora es reducido considerablemente. A través de la reproducibilidad se tiene también una seguridad de operación y una garantía de calidad mejores y sobre todo más duraderas. El dispositivo de soldadura por presión reivindicado es con ello particularmente económico.

En las reivindicaciones subordinadas están Indicadas varias estructuraciones ventajosas de la invención.

La Invención está representada en los dibujos a modo de ejemplo y esquemáticamente. En concreto muestran:

una primera variante de un dispositivo de soldadura por presión con un sistema de ajuste angular para dos ángulos de aplicación,

una segunda variante de un sistema de ajuste angular,

una tercera variante del sistema de ajuste angular,

una cuarta variante del sistema de ajuste angular,

representaciones esquemáticas de posiciones de partida y de soldadura de dos componentes con... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo de soldadura por presión con un dispositivo de plastificación (2) y con un dispositivo de recalcado (3) así como con dispositivos de sujeción (7, 13) para los componentes (4, 5) a soldar con una orientación espacial en ángulo uno respecto a otro, en que el ángulo sólido es ajustable a través de sus componentes angulares referidas a los ejes y a través de varios ángulos de aplicación a, (3, y correspondientes y en que el dispositivo de soldadura por presión (1) incluye un sistema de ajuste angular (14) para la orientación espacial en ángulo uno respecto a otro de los componentes (4, 5) a soldar según varios ángulos de aplicación a, (3, y.

2. Dispositivo de soldadura por presión según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de plastificación (2) y el dispositivo de recalcado (3) están espacialmente separados y dispuestos por lados diferentes, en particular opuestos, de los componentes (4, 5).

3. Dispositivo de soldadura por presión según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el sistema de ajuste angular (14) incluye al menos un eje de ajuste (23, 24, 25) y al menos un dispositivo de ajuste (26, 27, 28, 38).

4. Dispositivo de soldadura por presión según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque el dispositivo de ajuste (26, 27, 28, 38) incluye un elemento de ajuste (29) y un actuador (30) activable manualmente o a motor.

5. Dispositivo de soldadura por presión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de ajuste (26, 27, 28) incluye un dispositivo para el posicionamiento reproducible.

6. Dispositivo de soldadura por presión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de plastificación (2) está conformado como dispositivo de fricción o como dispositivo de desplazamiento de arco eléctrico.

7. Dispositivo de soldadura por presión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de soldadura por presión (1) Incluye un soporte de componente (6) para un componente básico (5), que está dispuesto entre el dispositivo de plastificación (2) y el dispositivo de recalcado (3).

8. Dispositivo de soldadura por presión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el sistema de ajuste angular (14) está dispuesto en el soporte de componente (6).

9. Dispositivo de soldadura por presión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el soporte de componente (6) incluye al menos un carro (31) y una placa de montaje (32) con al menos un soporte de sistema de sujeción (36) y un dispositivo de sujeción (7) para el componente básico (5).

10. Dispositivo de soldadura por presión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el sistema de ajuste angular (14) incluye un dispositivo de ajuste (26) para el ajuste de basculación lateral del componente básico (5) en torno a un eje de ajuste vertical (23) y/o un dispositivo de ajuste (27) para el ajuste de volcado del componente básico (5) en torno a un eje de ajuste (24) situado transversalmente.

11. Dispositivo de soldadura por presión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el sistema de ajuste angular (14) incluye un dispositivo de ajuste (28) para el ajuste de giro del dispositivo de sujeción (7) o del componente básico (5) en torno a un eje de ajuste (25) orientado longitudinalmente.

12. Dispositivo de soldadura por presión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque entre el carro (31) y la placa de montaje (32) están dispuestas una o varias, en particular dos o tres articulaciones (33, 34, 35).

13. Dispositivo de soldadura por presión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de sujeción (7) incluye varios elementos de sujeción (8, 9, 10, 11) con una articulación (12) para el apoyo móvil en uno o varios ejes sobre el soporte de sistema de sujeción (36).

14. Dispositivo de soldadura por presión según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el sistema de ajuste angular (14) incluye un dispositivo de ajuste (38) dispuesto en el dispositivo de sujeción (13) de la pieza añadida (4).

15. Procedimiento para la soldadura por presión de componentes (4, 5) con una orientación espacial en ángulo uno respecto a otro, en que los componentes (4, 5) son sujetados, plastificados y recalcados, en que el ángulo sólido es ajustado a través de sus componentes angulares referidas a los ejes y a través de varios ángulos de aplicación a, (3, y correspondientes, y en que los componentes (4, 5) a soldar están orientados fuera de una línea de alineamiento común y con un sistema de ajuste angular (14) son orientados espacialmente en ángulo uno respecto a otro según varios ángulos de aplicación a, (3, y.