CN108819274B - 将第二物体固定至第一物体 - Google Patents

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Abstract

根据本发明，接合器被固定至第一物体。接合器包括锚固部件(10)和调节部件(20)，其中锚固部件包括面向远侧的锚固表面和面向近侧的第一控制表面(14)。调节部件具有定位为抵靠第一控制表面的面向远侧的第二控制表面。第一控制表面或第二控制表面或两者都呈螺旋状。由此调节部件(20)相对于锚固部件(10)的相对z向位置通过在第二控制表面抵靠第一控制表面时由调节部件相对于共同轴线的相对取向来限定。这用于与已被确定出的以及可能由接合器/调节部件的功能所固定的调节部件的取向有关地调整调节部件相对于第一物体的z向位置。为此，锚固部件(10)相对于第一物体(10)在取决于调节部件的期望的z向位置和调节部件的限定取向的取向上被锚固。

Description

将第二物体固定至第一物体
技术领域
本发明涉及机械工程和制造领域，特别是机械制造例如汽车工程、飞行器制造、铁路行业、造船、机械制造、玩具制造、建筑行业等。本发明特别涉及机械地将物体彼此紧固在限定位置上的方法。
背景技术
在汽车、航空和其它行业中，已经倾向于弃用纯钢结构而使用轻型材料比如铝或镁金属片或聚合物，比如碳纤维增强聚合物或玻璃纤维增强聚合物或未增强的聚合物如聚酯、聚碳酸酯等替代。
新材料给结合这些材料元件方面，特别是将稍平物体结合至另一物体方面带来了新的挑战。这方面的一个例子是将聚合物基材料的零部件结合至比如为金属片的金属零部件。
在将元件彼此结合时的一个特殊挑战是公差补偿。在此结合中，需要元件相对于彼此的精确限定，并且通常还需要精确限定的紧固件位置。如果加工过程必须特别经济和/或如果待连接的零部件在至少一个维度上相当大和/或以不同的方式来反应它们在加工和使用过程中所经受的条件(例如如果它们具有不同的热膨胀系数)，那么此精确限定尤其难以达到。
根据现有技术，如果须补偿不同的热膨胀，则可以使用滑动连接。在此，一个待连接物体的连接元件相对于另一个物体的相应连接元件的相对位置仅相对于两个维度来限定，而连接元件可以在其它维度例如最大延伸的维度上相对于彼此滑动。用于此可滑动连接的连接元件可以包括相对于凹槽/狭槽或类似物可滑动的螺母。
现有技术还教导了例如为最佳配合计算的计算方法，以确定连接元件的有效位置从而允许完全地补偿x向、y向、z向公差。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种克服现有技术中紧固方法的缺点的紧固方法，并且例如基于之前进行的计算尤其适用于公差补偿。该方法尤其应该适用于z向公差补偿，其中z向可以被定义为垂直于紧固元件附接至其上的表面的方向。
根据本发明的一个方面，提供了一种紧固方法，其中将接合器固定至第一物体。该接合器包括锚固部件和调节部件，其中锚固部件包括面向远侧的锚固表面和面向近侧的第一控制表面。调节部件具有定位为抵靠第一控制表面的朝向远侧的第二控制表面。锚固部件和调节部件限定出不垂直于z方向(但例如与其平行)的共同轴线，其中第一控制表面或第二控制表面或两者相对于该轴线呈螺旋状。因此，调节部件相对于锚固部件的相对 z向位置在第二控制表面抵靠第一控制表面时由调节部件相对于共同轴线的相对取向来限定。这用于与已被确定出的以及可能由接合器/调节部件的功能所固定的调节部件的取向有关地调整该调节部件相对于第一物体的z 向位置。
为此，首先确定调节部件的所需取向。在许多实施例中，该步骤可能相当直接。例如，如果调节部件包括被配置为与第二物体配合的紧固部分，该第二物体具有相对于第一物体的限定的(例如固定的)取向，则确定调节部件的所需取向的步骤仅包括确定这个第二物体的取向以及第二物体的与紧固部分配合的接合结构的取向。或者，如果调节部件与第二物体预先组装或与第二物体一体成型或包含第二物体，则确定调节部件的取向仅包括确定第二物体的(期望的)取向。
在许多实施例中，例如，第一物体包括多个紧固位置，紧固件将第二物体固定至该紧固位置(该紧固件例如是本文所述类型的接合器)。
同样确定调节部件的目标z向位置。这可以例如基于第一物体和/或第二物体的测量或计算的几何数据来完成。
目标z向位置限定出锚固部件和调节部件的目标相对取向，该目标相对取向可在给定对应(多个)控制表面的已知螺旋角情况下来直接确定。目标相对取向与调节部件的所需取向一起确定出锚固部件的所需取向。
该方法包括将锚固部件相对于第一物体固定地锚固在该取向上。本文中的固定锚固可为使得锚固部件相对于第一物体不可移动的锚固。锚固可为基本不可逆的过程(例如与螺钉连接或夹持连接或卡扣固定连接相反)，从而例如一旦实施了锚固，将锚固部件从第一物体上移除将需要移除或破坏将锚固部件连接至第一物体的材料。尤其是，该锚固可使得一旦完成了锚固过程，那么就不可能进行重新调整。
为了锚固，例如可以使用自动拾放工具。另外或作为替代，执行锚固步骤的工具可以用于调整锚固部件相对于第一物体的取向。
为了调整和/或保持在该过程中锚固部件相对于第一物体的取向，存在各种可选方案，包括：
-超声焊头的形状适配于锚固部件的特征，由此超声焊头相对于z向轴线的取向限定了锚固部件的取向；
-真空保持机(属于超声焊头或可能位于超声焊头的外部)；
-具有松配合或无轴线配合但是旋转固定的共同对齐的夹持或导向***，等等。
该方法特别适用于纯轴向连结过程(连结调节部件(其可选择性地与第二物体预先组装，属于第二物体或包含第二物体)和锚固部件)，然而其中 z向位置需要被确定并可能被调节。不需要扭转移动，也不需要旋转锁定。这与例如螺钉-螺母连接形成对比，螺钉-螺母连接也可以调节z向位置但是需要用于连结过程的旋转移动，并且一旦到达期望的z向位置就需要旋转锁定。本发明的方法使角位置限定z向位置(高度)成为了可能。
在任何实施例中，锚固部件和调节部件的形状可彼此调整，使得调节部件可通过基本的轴向移动而与锚固部件接触，而不需要任何扭转移动来使控制表面相互物理接触。
特别是可以从近侧接近第一控制表面，它可以形成锚固部件的部分最近表面。
如上所述，调节部件的取向可以尤其由待紧固至第一物体的第二物体限定，该第二物体具有与调节部件的紧固结构配合的接合结构以将第二物体紧固至调节部件。此接合结构尤其可以使其确定紧固结构的取向。
-在一个示例中，紧固结构可以包括多个紧固凹陷或紧固突起，并且第二物体的接合结构可以具有成形和布置为匹配紧固结构的凹陷/突起的相应数量的突起/凹陷。由此，突起/凹陷的布置限定了取向。
-在另一个示例中，紧固结构可以包括螺母，并且第二物体接下来具有相应的狭槽。该狭槽限定出螺母的取向并由此限定出调节部件的取向。
-当然，反向布置也是可能的，为第二物体提供螺母，为调节部件提供狭槽。
-在更进一步的实施例中，调节部件与第二物体一体成型。
在包括将第二物体紧固至调节部件的实施例中，该方法因此为将第二物体相对于第一物体锚固的方法，并且该方法包括以下步骤：
提供第一物体，
提供接合器，该接合器包括锚固部件和调节部件，
其中所述锚固部件包括朝向远侧的锚固表面和朝向近侧的第一控制表面，
其中所述调节部件包括定位为抵靠所述第一控制表面的朝向远侧的第二控制表面，
其中所述锚固部件和所述调节部件限定出共同轴线，其中所述第一控制表面或所述第二控制表面或两者相对于所述轴线呈螺旋状的，由此所述调节部件相对于所述锚固部件的相对z向位置通过在第二控制表面抵靠第一控制表面时由调节部件相对于共同轴线的相对取向来限定，
并且其中所述调节部件包括紧固部分，所述紧固部分被配置为与所述第二物体配合以将所述第二物体紧固至所述调节部件，其中所述紧固部分限定出所述调节部件相对于所述第二物体的取向，
确定调节部件的目标z向位置，
由目标z向位置确定锚固部件和调节部件的目标相对取向，
在固定取向上将锚固部件相对于第一物体(1)锚固，该固定取向由调节部件相对于第二物体的取向以及由目标相对取向来限定，和
将调节部件固接至锚固部件，其中调节部件位于由第二物体限定的取向，并且其中第二控制表面抵靠第一控制表面。
调节部件和第二物体之间的连接可在实施例中使得紧固部分相对于接合结构是可滑动的，从而能够补偿第一物体和第二物体或类似物之间的不同热膨胀系数。
尤其是，如果第一物体和第二物体之间的连接包括多个接合器，则不同接合器的紧固结构可以彼此对齐。例如，如果紧固结构是螺母，则对应于不同螺母的第二物体的狭槽彼此平行。尤其是，狭槽可以平行于第二物体或第一物体的纵向轴线取向。
通常，作为所有实施例的选择，第一和/或第二控制表面的螺旋形(如果两个控制表面是螺旋形的，那么螺旋线的螺旋角可以彼此对应)可以是连续的或阶梯式的。如果该螺旋形是阶梯式的，则z向位置的调节是渐进式的，但是如果该螺旋形是连续的，则z向位置的调节可能是连续的。
将锚固部件沿固定取向紧固可以采用包括将第一物体的边缘嵌入锚固部件的热塑性材料中的方法来完成。为此，锚固部件可以包括至少在锚固表面处于固态的热塑性材料，第一物体可以具有带边缘的大致平坦的部分。然后，将锚固部件相对于第一物体锚固可以包括以下步骤：
使边缘与锚固表面接触，
当边缘与热塑性材料接触时，将机械振动能量耦合入组件(其包括锚固部件和第一物体；尤其是将能量耦合入锚固部件中)直到热塑性材料的流动部分由于在边缘和热塑性材料之间产生的摩擦热而变得可流动并且围绕边缘流动以将边缘至少部分地嵌入热塑性材料中，和
停止机械振动并使热塑性材料重新固化，由此至少部分嵌入了边缘的该重新固化的热塑性材料将锚固部件锚固在第一物体中。
或者，锚固可以采用另一种方法完成，该方法允许固定地确定出锚固部件相对于第一物体的旋转位置。
替代具有片部的物体(例如通过为金属片的第一物体)，第一物体也可以具有任意其它形状。在一个示例中，第一物体是轻型建筑元件，并且该锚固部件的锚固可以包括使用例如PCT/EP2017/056734所述的方式。
大致平坦部分可以是金属片部分。或者，它可以是例如采用铸造方法加工的限定出边缘的任意其它部分。
大致平坦部分可以在锚固部件附接的位置附近限定出平面，但是该大致平坦部分的部段朝向近侧方向突出远离该平面。该平面可以限定出与z 方向垂直的x-y平面。在其中第一物体和第二物体各自具有多个紧固位置的实施例中，紧固位置可以限定出中间平面，在这些实施例中该平面可以可选地限定出x-y平面。
根据另一种可能性，z方向可以被限定为当锚固部件相对于第一物体被锚固时施加在锚固部件和第一物体之间的相对力的方向。此相对力可以是与将机械振动耦合到锚固部件中一起施加的压力、在粘合剂硬化时施加的压力、由对锚固部件进行锚固的现有技术紧固件施加的压力等。
本发明还涉及第一物体、第二物体和具有锚固部件和调节部件的多个接合器的组件，其中锚固部件的控制表面和调节部件的控制表面中的至少一个呈螺旋状的。该布置的锚固部件相对于第一物体锚固。调节部件通过适用优选的但不必是可拆卸的连接被分别固定至锚固部件。
尤其在该布置中，不同调节部件的紧固部分可以彼此对齐，使得例如存在与第二物体的连接，其中第二物体相对于一个平面内方向(至少近似垂直于z轴线的方向)至少局部可滑动。
在本文中，表述“能够例如通过机械振动变得可流动的热塑性材料”或简称“可液化的热塑性材料”或“可液化的材料”或“热塑性的”被用于描述包括至少一种热塑性组分的材料，当被加热时，特别是当通过摩擦被加热时，即当被布置在彼此接触并相对彼此振动地移动的一对表面(接触面)中的一个上时，该材料变成液体(可流动的)。在一些情况下，例如如果第一物体本身必须承载大量负载，那么如果材料具有大于0.5GPa的弹性系数则可能是有利的。在其它实施例中，因为第一物体热塑性材料的振动传导性能在该过程中不起作用，所以弹性系数可能低于该值。在特定实施例中，热塑性材料因此甚至可以包括热塑性弹性体。
热塑性材料在汽车和航空行业中是众所周知的。对于根据本发明的方法，可以使用特别适用于这些行业的已知的热塑性材料。
适用于根据本发明方法的实施例放入热塑性材料在室温下(或在该方法实施的温度下)是固态的。它优选包括聚合相(特别是基于C、P、S或Si 链)，其在临界温度范围以上(例如通过熔融)从固态转变成液态的或可流动，并且当再次冷却到临界温度范围以下(例如通过结晶)时重新转变成固体材料，由此固相的粘度比液相的粘度高几个数量级(至少三个数量级)。热塑性材料通常将包括不是共价交联或交联的聚合物组分，交联键在加热至或高于熔融温度范围时可逆地打开。聚合物材料还可以包括填料，例如纤维或颗粒材料，其不具有热塑性或具有包括明显高于基础聚合物的熔融温度范围的熔融温度范围的热塑性。
热塑性材料的具体实施例是：聚醚酮(PEEK)，聚酯比如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚醚酰亚胺，聚酰胺例如聚酰胺12、聚酰胺11、聚酰胺6或聚酰胺66，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚甲醛或聚碳酸酯聚氨酯，聚碳酸酯或聚酯碳酸酯，或丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)，丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈(ASA)，苯乙烯-丙烯腈，聚氯乙烯，聚乙烯，聚丙烯和聚苯乙烯，或这些的共聚物或混合物。
除了热塑性聚合物之外，热塑性材料也可包括适用的填料，例如增强纤维，比如玻璃纤维和/或碳纤维。纤维可以是短纤维。长纤维或连续纤维可以尤其用于在该过程中未液化的第一和/或第二物体的部分。
纤维材料(如果有的话)可以是任何已知用于纤维增强的材料，尤其是碳、玻璃、凯夫拉(Kevlar)、陶瓷，例如莫来石、碳化硅或氮化硅、高强度聚乙烯(大力玛(Dyneema))等。
不具有纤维形状的其它填料也是可能的，例如粉末颗粒。
适用于根据包括施加机械振动的本发明方法的实施例的机械振动或振荡优选具有在2至200kHz之间的频率(甚至更好是在10至100kHz之间，或在20至40kHz之间)和在0.2至20W每平方毫米活性表面的振动能。
在许多实施例中，特别是包括将振动耦合到锚固部件中的实施例，振动工具(例如超声焊头)例如被设计成使得其接触面主要在工具轴线(近远轴线，当边缘被引起穿入第一物体的材料时，对应于第一物体和第二物体通过能量输入和压力的作用而相对于彼此移动的轴线；纵向振动)的方向上振荡，并且振幅在1至100微米之间，优选约30至60微米。此优选的振动例如由例如在超声波焊接中已知的超声波装置产生。
取决于应用，振动功率(更具体地说，为超声换能器供电的电功率)可以是至少100W、至少200W、至少300W、至少500W、至少1000W或至少2000W。
在本文中，术语“近”和“远”用于表示方向和位置，即“近”是指操作者或机器施加机械振动的那侧，而“远”是相对侧。
附图说明
以下，参照附图对实施本发明的方式进行描述。附图是示意性的。在附图中，相同的附图标记表示相同或类似的元件。附图示出：
图1示出第一物体、第二物体和接合器的布置；
图2和图3分别示出了接合器的锚固部件和调节部件；
图4和图5示出了将锚固部件相对于第一物体锚固的可能原理；
图6和7示出了第一物体围绕穿孔的的形状变型；
图8示出了锚固期间的锚固部件；
图9示出了图11锚固的锚固部件和调节部件；
图10示出了第二物体上的接合结构的位置；和
图11示出了用于限定锚固部件在其锚固过程中的取向的保持框架。
具体实施方式
图1示意性示出第一物体1和相对于第一物体待锚固的第二物体2。为此所用的锚固件是包括两个部件即锚固部件10和调节部件20的接合器。
锚固部件10被配备为相对于第一物体被紧固。在锚固过程期间锚固部件10的面向第一物体1的表面在本文中被称为“锚固表面”11。下文对用于将锚固部件相对于第一物体紧固的示例方式进行简要描述。
调节部件20具有紧固部分82，其与第二物体2的相应结构81配合以将第二物体固定至调节部件20。在此，紧固部分和第二物体的相应结构使得将调节部件和第二物体的相对取向确定在至少在一个范围内，即紧固部分相对于轴线5不具有旋转对称性。这并不排除这样的可能性：多个离散的相对取向是可能的，即紧固部分可以选择性地相对于大约360°/n的旋转是对称的，其中n是大于或等于2但是例如不大于8的整数。
更具体而言，在所示实施例中，第二物体2包括多个凹陷，这些凹陷共同用作与调节部件的相应多个突起配合的接合结构81，该突起一起用作紧固部分82。凹陷和突起的布置限定出可能的离散数量的相对取向，例如单个可能的相对取向，也或者为两个、三个或更多个可能的相对取向(例如，如果突起/凹陷将以等边三角形布置，则三个相对取向是可能的)。
当然，可以反向地或部分反向地布置，即第二物体可以包括至少一个与调节部件的相应的一个凹陷/相应的多个凹陷相配合的突起。
锚固部件和调节部件配备有这样的结构，该结构使得在调节部件接合于锚固部件时，例如在将调节部件压靠在锚固部件上和/或相对于锚固部件固定时，相对z向位置取决于绕锚固部件和调节部件的轴线5的相对取向。该结构由图1中的虚线示意性示出且其原理参考图2和图3来更详加解释。
图2和图3示出了锚固部件10和调节部件20的原理。位于锚固部件 10和调节部件20之间的轴线5被限定为共同轴线，其中关于调节部件的轴线的旋转位置相对于锚固部件是可调整的。
锚固部件包括第一(面向近侧的)控制表面14，调节部件包括第二(面向远侧)控制表面24，第一控制表面和第二控制表面彼此适配以彼此抵靠。
第一和第二控制表面都呈带有相同的螺旋角的螺旋形。因此，当控制表面彼此抵靠时，可以通过绕轴线5的旋转来调整调节部件相对于锚固部件的z向位置。
根据本发明的一个方面，这以如下方式使用：假设调节部件20的取向是由其功能限定的并且在组装过程之后被固定。
首先，确定调节部件相对于第一物体的目标z向位置。例如，目标z 向位置可以取决于第一物体相对于外部参考系的局部变形和/或尺寸变化，其中调节部件/第二物体相对于参考系的z向位置需要处于给定值。
然后，从目标z向位置推导出锚固部件和调节部件的相对取向。考虑到已知螺旋角，这可为一个相当简单的过程；在实施例中，取向角度甚至可以是用于限定目标z向位置的值。
考虑到调节部件的取向由其功能限定的事实，目标相对取向决定出锚固部件的取向。因此，锚固部件的取向被选择为对应于该目标取向(由图1 和2中双箭头3的取向所示)，锚固部件按该取向被固定至第一物体1。然后，调节部件按由其功能给定的(即由所述实施例中的第二物体限定)相对取向被固定至锚固部件。这种固定可选择性地与放置第二物体一起完成。
用于说明z向位置的调整原理的图3仅示出了调节部件的控制表面部分21。但是，除了图3中所示的控制表面部分21之外，调节部件还可以包括另外的结构，尤其是承载或形成用于将第二物体和调节部件相对于彼此固定的紧固部分的主体。
尤其在不需要对不同的热膨胀或第一物体和第二物体之间不相等的其它变形进行补偿的实施例中，调节部件可以与第二物体预先组装，并且可以例如与其为一体件。
通常，第一和第二控制表面可包括多个例如有相同长度并且例如也有相同的平均轴向位置的倾斜轨道部分。在图2和3的实施例中，该控制表面具有均延伸120°的三个轨道部分。在其它的实施例中，倾斜部分的数量可为两个或四个或可为其它数目。
图4和5示意性地示出了将另一物体10′(例如上文讨论的锚固部件10) 附接至第一物体1的一种可能原理。该方法对应于在PCT/EP2016/073422 中教导的方法。第一物体1包括具有穿孔50的金属片。金属片在穿孔50 周围形成了边缘51，该边缘在随后的步骤中具有能量导向器的功能。将金属片弯曲远离金属片平面。更具体地说，它向近侧弯曲。在 PCT/EP2016/073422中可以找到锚固方法的详细描述以及取决于期望的应用和参数的关于第一物体形状的考虑因素的详细描述。
另外的物体10′(即本发明的实施例中的锚固部件10，并且更具体地是指形成锚固表面11的一个部分)包括热塑性材料。将振动超声焊头6压靠在面向近侧的耦合表面12上，并由此在穿孔50附近将另外的物体10′压靠在第一物体上。由此耦合入另外的物体10′中的机械振动能量经由第一个另外的物体10′传播并且在另外的物体与由此用作能量导向器的边缘51 接触的位置处被吸收。因此，边缘51周围的热塑性材料被加热并变得可流动，允许片材的突出段被压入另外的物体的主体中。在重新固化之后，这导致了至少第一物体1中的突出段的锚固并由此导致第一物体1与另外的物体10′之间的机械形状配合连接。所得到的布置如图5所示。该图示意性地示出了已经流到第一物体下方并由此引起所述锚固的材料部分8。
参考图2，在该实施例中，面向近侧的耦合表面对应于最近侧(图2的取向中最高的)表面，锚固表面11是远侧表面。锚固部件可包括中心通口 101，以便锚固过程与穿孔50几乎同轴地定位(由于穿孔50的直径大于通口101的直径，仍然可能对x-y的相对位置进行调整)并且例如可用于容纳将锚固部件和调节部件彼此紧固和/或将第二物体紧固至接合器的紧固件。
图6示出了第一物体1或其具有穿孔50的部分的视图。在图6的实施例中，穿孔是圆形的，即边缘51沿着圆形路径延伸。尤其在第一物体和接合器之间的连接处不存在扭转负载的实施例中，即使该连接的几何形状是旋转对称的，流动部分与第一物体材料的粘附也将足以保持锚固部件相对于第一物体限定的取向。
如果这不足够，则第一物体可如图7所示沿边缘具有非旋转对称的形状。尤其是第一物体除了具有主穿孔50之外还可具有尤其位于第一物体的片部的弯曲(倾斜)段中的外周穿孔53(图7)，或可具有例如 PCT/EP2017/056734也描述的具有非圆形以及可能是不规则形状的边缘。
通常，在包括采用包括将锚固部件压靠于第一物体的能量引导结构直到锚固部件的热塑性材料变得充分可流动的方法将锚固部件相对于第一物体锚固的实施例中，第一物体不一定需要包括金属片。相反，其它结构也是一种选择，包括铸造结构。
图8示出了在锚固步骤期间的锚固部件10。超声焊头6将锚固部件 10压靠于第一物体1，同时边缘51与锚固部件的热塑性材料接触，直到第一物体1的变形段(弯曲远离段)穿入锚固部件。
在图8的实施例中，锚固部件被示出具有中心通口101，该通口带有图8中螺旋地延伸的限位凹陷61，由此在锚固后调节部件20的相应限位叉62可以与限位凹陷61或其中一个限位凹陷接合，使得调节部件可以被夹持在锚固部件上(图9)。(多个)限位凹陷的螺旋角可以等于第一控制表面 14的螺旋角，由此夹持独立于相对取向以及相应的z向位置进行。
调节部件相对于锚固部件的旋转位置的固定在一组实施例中可根据应用而给出，因为调节部件的取向已被确定出以及可能由调节部件的功能固定，例如调整部件带有非圆形对称的螺母，其相对于与其配合的物体的槽/开口等是可滑动的。在调节部件的取向不取决于其功能的实施例中，固定例如通过由在界面的对应表面处(例如控制表面)为阶梯形或锯齿形或类似形状的至少一部分和轴向固定(夹持连接、螺钉连接等)共同形成。其它取向的固定也是有可能的并且在本发明的范围内。
图10非常示意性地示出了具有多个均用于与一个调节部件配合的附接位置91的第二物体2。在图10中，每个附接位置91被示出为具有三个接合结构81，分别用于与相应调节部件的对应紧固结构配合。通过以草图方式提供具有多个附接位置91的第二物体，也可以将较大的第二物体固定至较大的第一物体，同时接合器保持紧凑。
图11示出了在锚固过程中用于保持锚固部件相对于第一物体的取向的保持***。在此，第一物体例如通过被安装至工作台而假定具有固定的旋转位置。该保持***包括具有远侧保持元件112和近侧安装座111的保持框架110。保持元件112相对于安装座的取向和位置由多个杆113所固定，安装座111和保持元件112之间的距离是可调整的。
超声焊头6的节点(图11中未示出固定)被固定至安装座111。该保持元件112形成了用于容置锚固部件的容置开口114。在示出的实施例中，该保持元件112形成了多个向内的突起115，该突起径向向内突入容置开口114以与锚固部件的对应凹陷(在前面的附图中未示出)配合从而将锚固部件旋转地接合至保持元件112。
通过这种构造，超声焊头6、保持框架110和锚固部件的整个组件是可旋转的从而旋转至用于所需z向位置的正确取向。
替换示出的构造，本***可被简化为只包括具有适当的保持或安装结构的保持元件112以选取和保持适当的取向。在此简化的***中，锚固部件绕其z向轴线的旋转无需超声焊头和任何附接其上的设备也进行旋转。

Claims (9)

1.一种紧固方法，包括以下步骤：
提供第一物体(1)，
提供接合器，所述接合器包括锚固部件(10)和调节部件(20)，
其中所述锚固部件包括面向远侧的锚固表面(11)和面向近侧的第一控制表面(14)，
其中所述调节部件包括抵靠所述第一控制表面(14)定位的面向远侧的第二控制表面(24)，
其中所述锚固部件(10)和所述调节部件(20)限定出共同轴线(5)，其中所述第一控制表面(14)或所述第二控制表面(24)或两者相对于所述共同轴线(5)呈螺旋状，由此所述调节部件相对于所述锚固部件的相对z向位置通过在所述第二控制表面抵靠所述第一控制表面时由所述调节部件相对于所述共同轴线的相对取向限定，
其中锚固部件和调节部件的形状可彼此调整，使得调节部件可通过基本的轴向移动而与锚固部件接触，而不需要任何扭转移动来使第一控制表面和第二控制表面相互物理接触，
确定所述调节部件的所需取向，
确定所述调节部件的目标z向位置，
从所述调节部件的所述目标z向位置确定出所述锚固部件和所述调节部件的目标相对取向，
在相对于所述第一物体的固定取向上将所述锚固部件相对于所述第一物体(1)固定地锚固，所述固定取向通过所述调节部件的所需取向并通过确定的所述目标相对取向限定。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述锚固部件包括至少在所述锚固表面处于固态的热塑性材料，其中所述第一物体具有带边缘的大致平坦的部分，并且将锚固部件相对于第一物体锚固包括：
使所述边缘与所述锚固表面接触，
当所述边缘与所述热塑性材料接触时，将机械振动能量耦合入组件内直到所述热塑性材料的流动部分因在所述边缘和所述热塑性材料之间产生的摩擦热而变得可流动且围绕所述边缘流动以至少部分地将所述边缘嵌入所述热塑性材料中，和
停止所述机械振动并使所述热塑性材料重新固化，由此至少部分嵌入了所述边缘的重新固化的热塑性材料将所述锚固部件锚固在所述第一物体中。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述大致平坦的部分是金属片部。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述大致平坦的部分限定出平面，并且所述大致平坦的部分具有沿所述边缘朝向近侧方向突出远离所述平面的部段。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述锚固部件相对于所述第一物体锚固包括将所述锚固部件粘合到所述第一物体。
6.根据权利要求1-3和5中任一项所述的方法，其中，所述第一控制表面(14)和所述第二控制表面(24)都呈带有相同的螺旋角的螺旋状。
7.根据权利要求1-3和5中任一项所述的方法，还包括提供第二物体的步骤，其中所述调节部件包括被配置为与所述第二物体配合以将所述第二物体紧固至所述调节部件的紧固部分，其中所述紧固部分限定出所述调节部件相对于所述第二物体的取向，其中在确定所述调节部件的所需取向的步骤中，所需取向由所述第二物体的所需取向确定，并且所述方法包括将所述第二物体紧固至所述调节部件的另外的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述紧固部分和所述第二物体的对应接合结构彼此适配，以使所述紧固部分相对于所述第二物体相对于一个维度是可滑动的。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第二物体被配备成与多个紧固部分配合，所述方法包括提供多个接合器，每个接合器包括锚固部件(10)和调节部件(20)，并且确定所需取向、确定目标z向位置、确定目标相对取向、锚固以及紧固所述第二物体的步骤是针对每个接合器进行的。
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