用于设置接合元件或功能元件的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:13927258 阅读:8 留言:0更新日期:2016-10-28 09:56
本发明专利技术涉及一种用于设置接合元件或功能元件的装置(1),该装置包括如下构件:支架(3)、布置在支架上的冲头、围绕冲头(9)的夹具、布置在支架(3)上的相对于冲头共轴对置的底模(4)、用于引起冲头和底模(4)的相对运动的驱动单元(2)以及控制单元。根据本发明专利技术,驱动单元(2)使底模(4)相对于支架(3)运动。此外,设置了用于提供夹具的加载行程的加载设备,以便对接合元件或功能元件加载夹具的预定的行程距离,以及设置了施力机构,以便在设置接合元件或功能元件时在与加载行程不同的压紧阶段中以预定的压力把夹具压向工件。此外,本发明专利技术还涉及一种用于设置接合元件或功能元件的方法。

用于设置接合元件或功能元件的装置和方法

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于设置接合元件或功能元件的装置以及一种根据权利要求18的前序部分所述的用于设置接合元件或功能元件的方法。
技术介绍
已知用于设置例如用于冲压铆接的接合元件或功能元件的装置和方法的多种实施方案。在这些实施方案中,冲头通过驱动单元朝着共轴对置的底模运动以设置例如铆钉。经常使用液压或气动液压的驱动装置或者带有主轴驱动的电动驱动装置用于驱动。在多个实施方案中,冲头和底模布置在C形支架上。通过对所述装置在结构上的规定限制了至工件的通路,尤其是当该工件固定时,例如是固定的汽车车身时,以及需要遵守相对于工件表面的预定的接合方向时。
技术实现思路
本专利技术的任务在于,提供一种用于设置/安置接合元件或功能元件的装置和方法,由此实现在保持接合或设置质量不变的同时改进至工件的设置位置的通路。该任务通过权利要求1和16所述的特征完成。本专利技术基于一种用于设置接合元件或功能元件的装置,所述装置包括如下构件:支架、布置在支架上的冲头/冲模(Stempel)、围绕冲头的夹具、布置在支架上的、与冲头共轴对置的底模/阴模、用于引起冲头和底模的相对运动的驱动单元以及控制单元。在此本专利技术的核心构思在于,驱动单元使底模相对于支架运动,以及设置有用于提供夹具的加载行程的加载设备,以便以夹具的预定行程距离加载接合元件或功能元件/加载行程具有预定行程距离。此外,设置有施力机构,用于在设置接合元件或功能元件时在与加载行程不同的压紧阶段以预定的压力使夹具相对工件压紧。通过使底模能相对于支架运动,而在冲头上不需要为设置接合元件或功能元件提供压力而必须的驱动单元。因此,所述装置的冲头侧的部件具有相对较小的位置需求且进而可以安置在工件表面处,在该处的运动空间本来不足以定位被驱动的冲头以及驱动单元。在一定的情况下,接合元件的接合方向不重要,相反在一些情况中在技术上仅一种接合方向可行且有意义,例如在设置半空心冲压铆钉时,其中重要的是,在哪个侧面上使材料接合部(Materialverbund)保持闭合,即没有被半空心冲压铆钉穿过。对功能元件来说,大多是这种情况,即需要保持设置方向,例如当功能元件和固定元件(例如螺纹销)一起插入一构件中。该螺纹销仅可以在一侧上以及在构件的一个位置上有意义地使用。通过用于实现加载过程的加载设备以及负责在设置接合元件或功能元件期间以预定的方式将夹具相对工件压紧的施力机构可以和其中冲头和夹具被一起驱动的装置相比得到相当的连接质量。在加载过程中,夹具在极端情况下甚至可以不用力加载,即所谓的无力伴随运动,或者在该运动中仅需要相对较小的反作用力用于执行加载行程。例如,支架可以是C形夹,像其在由现有技术已知的用于冲压铆接的在冲头侧被驱动的装置中那样。优选如此设计用于设置接合元件或功能元件的装置的元件,使得它们能够安装在由现有技术已知的传统的C形夹上用于冲头侧的驱动装置。在本专利技术的一个特别优选的设计方案中,夹具的压力在压紧阶段比在加载行程中在加载行程距离上施加在夹具上的压力大至少2、3、4、5被或甚至更大。在压紧阶段和/或在加载行程中,夹具的压力可以通过弹性构件提供。对加载行程来说,可以使用具有相对较小弹力的弹性件,其中在压紧阶段则可以使用弹性组件或弹簧叶片组,弹性组件把数倍的压力施加至夹具上。弹力优选在加载行程中以及在压紧阶段通过不同的弹性件实现。在本专利技术的另外的有利的设计方案中,在加载行程中,夹具的压力通过气动施力设备提供。由此通过施力设备的相应的气动操控得到了用于夹具的在力作用调节方面的高的灵活性。例如可设想一个或多个气动缸作为施力设备。在压紧阶段的力产生同样可以气动进行。也可以设想液压力加载。此外优选的是,设置第二驱动设备用于夹具的独立的单独的运动。由此可以通过第二驱动设备实现夹具的预定的加载行程,以便为设置过程在冲头之前定位接合元件或功能元件。对接合元件或功能元件插入固定的工件中的情况来说,还有利的是,设置补偿机构,用于使支架沿所述装置的接合轴线或设置轴线的方向运动。例如,支架布置为在其连接处,例如相对于机械手通过带有例如气动配重的滑块可移动。另一种可能性也在于,在底模活动且工件静止时可以如此实现补偿,即补偿运动由机械手系统提供,支架安装在该机械手系统上。例如,用于提供位置补偿的机械手系统执行尤其在多个轴线上计算出的、时间同步地进行的运动。例如,可以基于空间位置调节在所述装置的连接处的滑块上的气动配重。由于底模可以相对于支架运动,则冲头可以牢固地与支架连接,由此冲头的构造简单。驱动设备优选在底模侧布置在支架上,由此在构造上底模可以简单地相对于支架可活动地布置。为了实现在支架处规定地引导夹具,还建议,在支架处通过至少一个导向柱,优选两个导向柱可活动地引导夹具。夹具可以通过气动可操纵的活塞设计为可活动的。在这种情况下,还优选的是,至少一个导向柱包括气动驱动装置的活塞,该活塞可在气动缸中运动。因此,可以在构造上紧凑地组合夹具的导向和驱动装置。此外,为了加载接合元件或功能元件还建议了,控制设备设计用于,使夹具沿着冲头朝底模的方向一直运动至伸出位置,直至释放/形成一用于输入接合元件或功能元件,例如来自输入通道的铆钉的加载开口。为了实现相对快速的设置过程,还建议了,如此设计控制单元,使得夹具在一伸出位置安置在工件处。然而在此需要有相应的空间供使用,以便在工件处定位具有伸出的夹具的装置。如果在具有返回的夹具的装置移向工件之前首先结束加载过程,尤其可以更紧凑地构造所述装置的支架。为了在加载和/或压紧阶段中保持夹具规定的运动,还建议了,控制单元构造为使底模可以通过驱动单元向工件运动并随后能进一步朝着在工件的另一个对置的侧面上后退的夹具运动。由此,当夹具在伸出的加载状态中和底模一起返回运动直至压紧阶段开始且例如接合元件的真正的设置过程开始时,尤其可以在该运动过程中考虑该加载过程。在此,优选以相对较小的力进行加载行程的返回,所述力明显小于在设置过程中的压力。在工件抵靠在夹具和在底模时在底模移近的情况下,夹具的后退可以通过控制单元以这样一种方式进行,即夹具以定义方式被驱动地,即利用可预定的、尤其是通过控制单元可控制的反作用力后退。然而夹具的力作用既可以在压紧阶段也可以在加载阶段中通过弹性构件引起。为了使惯性力对构件的影响最小化,还建议以这样设计该控制单元,即在设置过程期间或者在设置过程马上/快开始之前降低底模的速度。在根据本专利技术的用于利用一装置设置接合元件或功能元件的方法中,该装置包括支架、布置在支架上的冲头、围绕冲头的夹具、布置在支架上的与冲头共轴对置的底模和驱动单元,通过驱动单元使底模运动,以及夹具与此无关地执行一用于加载接合元件或功能元件的、具有夹具的预定的行程距离的加载行程,以及在与此不同的压紧阶段中,在设置过程中,利用预定的压力将夹具相对工件压紧。夹具优选单独地被驱动,以便尤其是能够执行加载行程。在伸出状态中,夹具优选沿着冲头朝底模方向运动至加载位置,以用于接纳接合元件或功能元件,尤其是铆钉。这有利地利用单独的驱动设备实现。在该方法的另一个有利的设计方案中还建议了,夹具在沿着冲头朝底模方向伸出的状态中与工件接触,底模在该接触状态中朝着工件或夹具运动以及同时为了例如铆钉的设置过程,底本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于设置接合元件或功能元件的装置(1),包括:支架(3)、布置在支架上的冲头(9)、围绕冲头(9)的夹具(8)、在支架(3)上与冲头(9)共轴对置地布置的底模(4)、用于引起冲头(9)和底模(4)的相对运动的驱动单元(2)以及控制单元,其特征在于,驱动单元(2)使底模(4)相对于支架(3)运动;以及设置有用于提供夹具的加载行程的加载设备(7),以便以夹具(8)预定的行程距离加载接合元件或功能元件;以及设置有施力机构(13a、13b),用于在设置接合元件或功能元件时,使夹具在与加载行程不同的压紧阶段以预定的压力相对工件压紧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.28 DE 102014002684.11.一种用于设置接合元件或功能元件的装置(1),包括:支架(3)、布置在支架上的冲头(9)、围绕冲头(9)的夹具(8)、在支架(3)上与冲头(9)共轴对置地布置的底模(4)、用于引起冲头(9)和底模(4)的相对运动的驱动单元(2)以及控制单元,其特征在于,驱动单元(2)使底模(4)相对于支架(3)运动;以及设置有用于提供夹具的加载行程的加载设备(7),以便以夹具(8)预定的行程距离加载接合元件或功能元件;以及设置有施力机构(13a、13b),用于在设置接合元件或功能元件时,使夹具在与加载行程不同的压紧阶段以预定的压力相对工件压紧。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,夹具(8)的压力在压紧阶段比在加载行程中在加载行程距离上施加到夹具(8)上的压力大至少2、3、4、5倍或者更大。3.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,在压紧阶段和/或在加载行程中通过弹性构件(13a、13b)提供夹具(8)的压力。4.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,在加载行程中通过气动的施力设备(7)提供夹具(8)的压力。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,设置有用于使夹具独立的单独运动的第二驱动设备(7)。6.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,设置有用于使支架(3)沿所述装置的设置轴线方向运动的补偿机构。7.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,所述冲头(9)与支架(3)牢固地连接。8.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,驱动单元(2)在底模侧布置在支架(3)上。9.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,夹具(8)以通过支架上的至少一个导向柱引导的方式在支架(3)上能活动。10.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,通过气动操纵的活塞(10a、10b)能使夹具(8)运动。11.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,所述至少一个导向柱包括气动驱动装置的活塞(10a、10b),该活塞在气动缸中运动。12.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,控制单元设计用于,使夹具(8)沿着...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·巴登特
申请(专利权)人:托克斯印刷技术有限及两合公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1