用于将外施力施加到连接元件的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种装置(1)，其用于将外施力施加到连接元件，使得所述连接元件因力的所述施加而塑性变形。所述装置包括：可移动地安装的头部(16)，其具有经设计以接触所述连接元件的机械加工头(7)；驱动器(13)，其经设计以驱动所述头部在其纵向轴线上的平移；第二驱动器(8)，其经设计以驱动所述机械加工头(7)围绕纵向轴线的旋转；以及壳体(3、4)，其用于收纳所述第一驱动器(13)、所述第二驱动器(8)和所述头部(16)。所述第一驱动器(13)与所述第二驱动器(8)是电驱动的且同轴地布置。本发明专利技术进一步涉及一种用于操作根据本发明专利技术的装置的方法以及根据本发明专利技术的装置用作电铆接机的用途。

A device for applying an external force to a connecting element.

The invention relates to a device (1) for applying an external force to a connecting element so that the connecting element is plastic deformed by the application of the force. The device comprises a movably mounted head (16) with a machined head (7) designed to contact the connecting element, a driver (13) designed to drive the head to move on its longitudinal axis, and a second driver (8) designed to drive the machined head (7) to rotate around the longitudinal axis. And housing (3, 4) for receiving the first driver (13), the second driver (8) and the head (16). The first driver (13) and the second driver (8) are electrically driven and coaxially arranged. The invention further relates to a method for operating the device according to the present invention and the use of the device according to the present invention as an electric riveting machine.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将外施力施加到连接元件的装置
本专利技术涉及一种装置，其用于以外施力作用于连接元件，使得所述连接元件因力的施加而塑性变形。本专利技术还涉及一种操作此种装置的方法，以及所述装置作为电铆接机的用途，其皆是根据独立项的前言。
技术介绍
长久以来，附接组件的常见做法是借助于连接元件，所述连接元件借助于变形而准许待附接元件之间的形状配合式接合。习惯上，使连接元件与待连接组件实现全面操作性连接。在塑性变形之前，此操作性连接是可拆卸的。连接元件的塑性变形导致产生组件的形状配合式接合连接。一种借助于施加到连接元件的力来产生连接的常规方法是铆接。在铆接时，使用由金属、合金或塑料构成的连接元件，其在塑性变形之后并不返回到其原始形状。在铆接期间，铆钉插入到延伸穿过两个待接合元件的孔中。铆钉接着机械变形，以使得在铆钉借助于悬垂部而突出的两侧中的至少一个上，已发生塑性变形。通常，此产生铆钉的特征性“蘑菇头”。为获得特别稳定的铆钉，已表明以下情况是有用的：铆接机应描绘曲线，而非平直地施加力，此铆接机围绕铆钉头以圆形运动移动，其方式为使得铆钉头从所有侧面进行成型。此种径向铆接技术使得有可能通过平缓的力来实现良好的铆钉上部构造。WO2005/007319A1(Zemp,T.)描述如下方法，其中通过成型机完成组件连接，至少一个组件穿透所述组件连接。在铆接之前，确定突出部，所述突出部用来建立施加力的参数，例如成型路径、成型时间以及成型力。通常，此类用于将力施加到连接元件的装置容纳在机床中。为实现此目的，必须以特别节省空间的方式容纳所述机器。在现有技术中，已知众多使用液压或气动驱动器来产生所需外施力的装置。现代的液压和/或气动驱动器可以适当的紧凑设计来生产，使得有可能容易地将其安装到大多数机床中。然而，液压机器驱动器的众所周知的缺点在于，存在工具室被液压流体污染的危险。特别是在医疗技术生产、无尘室和/或精密机构中，尤其不希望出现此类污染。FR2660219(Roslyj,W.等人)描述了一种特别紧凑的此类铆接装置。所述装置提供固定转向架框架，其容置液压驱动的柱塞，所述柱塞还操作性地连接到旋转装置。冲击轴在用于将力施加到可变形材料的冲头处终止。然而，此装置不适于安装在具有较高清洁度要求的机床中。因此，存在对开始处所提及类型的装置的需要，其紧凑且准许使用在具有较高清洁度要求的工具室中。明确地说，应提供一种在开始处解释的类型的装置，其维护成本低且可容易地集成到机床中。此目标利用根据独立项的特征部分的装置、方法和对应用途来实现。
技术实现思路
本专利技术的一个方面涉及一种用于以外施力作用于连接元件的装置。此外施力应作用于所述连接元件，使得其因力的施加而塑性变形。如由本专利技术所限定，此塑性变形可伴随其它成型过程。举例来说，可与其并行地发生对所述连接元件的加热，从而除因所述塑性变形而产生的所述形状配合式连接以外，还产生待接合元件之间的非形状配合式连接。在特定实施例中，所述连接元件为由金属、金属合金和/或塑料构成的连接元件，其适合借助于塑性变形而采用不可逆的新形状而无需施加相当大的力。优选地，所述连接元件经设计以使得此新形状使得待接合到彼此的元件有可能相对于彼此机械地锁定。举例来说，此连接元件可呈铆钉的形式，其穿透待接合的两个元件，具有塑性变形的悬垂部。根据本专利技术的装置还包括具有机械加工头的可移动地安装的头部。所述机械加工头经调适以使得其能够接触所述连接元件。出于本专利技术的目的，所述装置可因此被称为具有远侧末端和近侧末端。所述远侧末端为在操作期间最接近于待作用于的所述连接元件的末端。所述装置的所述近侧末端为可操作性地连接到机床的末端。特别优选地，此操作性连接能传输电能和信号。在此实例中，所述机械加工头为所述装置的所述远侧末端的组件。所述机械加工头较佳由比待作用于的所述连接元件硬的材料构成。在特定实施例中，所述机械加工头为冲头。在替代实施例中，所述机械加工头为用于滚轧成形的滚轧元件。在特别优选的实施例中，所述滚轧元件具有多个选自由滚筒、圆锥、球体、圆筒形滚筒、针形滚筒、圆锥形滚筒及桶形滚筒组成的群组、用于作用于待机械加工的连接元件的滚轧体；明确地说，其包括两个与九个之间的滚轧体。呈滚轧体形式的机械加工头可用于实现连接元件的无切削塑形。任选地，所述球体和/或滚筒可具备转印到待成型的连接元件的表面结构，例如压型、沟槽和/或粗糙部。在特定实施例中，所述装置以模块化方式设计，以使得所述头部为可更换的。因此，举例来说，有可能以头部设计为滚筒轴承的头部更换机械加工头设计为冲头的头部。当然，也有可能以相同类型的机械加工头更换头部。以此方式，举例来说，可更换所述机械加工头的口径，或相当简单地，可更换相同设计的头部。在特定实施例中，所述头部包括用于操作性地连接且可逆地容纳机械加工头，明确地说冲头或例如滚轧头的滚轧元件的连接元件。出于本专利技术的目的，如果头部连同所述机械加工头可沿着至少一个轴线移动，则可将所述头部视为可移动地安装。在本实例中，所述头部特别优选地沿着所述装置的纵向轴线以线性方式支撑，以使得所述可移动头部可沿着所述装置的所述纵向轴线执行平移移动。根据本专利技术的装置还包括第一驱动器，所述第一驱动器经调适以驱动所述头部在所述头部的所述纵向轴线上的平移。优选地，所述第一驱动器经调适而以将外施力从所述机械加工头施加到所述连接元件的方式驱动此平移。所述第一驱动器优选地为线性驱动器。特别优选地，其经定位以使得其处于所述头部的前方。换句话说，所述第一驱动器优选地相对于所述头部定位在所述装置内部的近端。根据本专利技术的装置还包括第二驱动器，所述第二驱动器经调适以驱动所述机械加工头，明确地说所述冲头，围绕所述纵向轴线的旋转。出于本专利技术的目的，所述纵向轴线可定义为所述装置的旋转的中心轴线。其大体上对应于施加力的轴线，且从所述装置的所述近侧末端纵向延伸到所述远侧末端。优选地，所述第二驱动器经设计以使得所述冲头能够描绘至少一条闭合曲线在所述机械加工头具有至少一个滚轧体的特定实施例中，所述驱动器经设计以使得所述至少一个滚轧体可围绕所述装置的所述中心纵向轴线旋转，且明确地说，能够描绘闭合曲线。在所述机械加工头具有至少一个滚轧体的特定实施例中，所述机械加工头包括第二传动件，所述第二传动件经调适以降低所述驱动器的旋转速度。根据本专利技术的装置还包括用于容纳所述第一驱动器、所述第二驱动器和所述头部的壳体。在根据本专利技术的装置中，所述第一驱动器与所述第二驱动器是电驱动的，且同轴地布置。出于本专利技术的目的，同轴布置可替代地定义为例如配备有重合的旋转轴线。在特定实施例中，无液压和/或气动组件容纳在根据本专利技术的装置中。在特定实施例中，所述壳体由多个部分构成。第一壳体部分可经设计以容纳所述第一驱动器，而第二壳体部分经设计以容纳所述头部连同所述第二驱动器。在特定实施例中，所述第二驱动器定位于所述头部中。在此实施例中，所述第二驱动器以可移动方式支撑。在特定实施例中，所述壳体由一个整体件构成。在特定实施例中，所述壳体由多个部分构成，明确地说，由两个部分构成。在两部分壳体实施例中将驱动器容纳在单独壳体部分中的一个可能优点为根据本专利技术的装置的模块化。在需要时，在所述第二驱动器所应实现的旋转图案方面或根据所述第一驱动器可供应的冲程距离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，其用于以外施力作用于连接元件，使得所述连接元件因所述施加而塑性变形，所述装置包括：a.可移动地安装的头部(16)，其包括明确地说设计为冲头(7.2)或用于滚轧成形的滚轧元件的机械加工头(7)，其中所述机械加工头(7)经调适以接触所述连接元件；b.第一驱动器(13)，其经调适以驱动所述头部(16)在所述头部(16)的纵向轴线上的平移，明确地说，驱动所述头部以使得所述外施力从所述机械加工头(7)施加到所述连接元件；c.第二驱动器(8)，其经调适以驱动所述机械加工头(7)围绕所述纵向轴线的旋转，明确地说，驱动所述机械加工头以使得所述冲头(7.2)能够描绘至少一条闭合曲线；d.壳体(3、4)，其用于容纳所述第一驱动器(13)、所述第二驱动器(8)和所述头部(16)，且其特征在于所述第一驱动器(13)与所述第二驱动器(8)是电驱动的且同轴地布置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.18 CH 00382/161.一种装置，其用于以外施力作用于连接元件，使得所述连接元件因所述施加而塑性变形，所述装置包括：a.可移动地安装的头部(16)，其包括明确地说设计为冲头(7.2)或用于滚轧成形的滚轧元件的机械加工头(7)，其中所述机械加工头(7)经调适以接触所述连接元件；b.第一驱动器(13)，其经调适以驱动所述头部(16)在所述头部(16)的纵向轴线上的平移，明确地说，驱动所述头部以使得所述外施力从所述机械加工头(7)施加到所述连接元件；c.第二驱动器(8)，其经调适以驱动所述机械加工头(7)围绕所述纵向轴线的旋转，明确地说，驱动所述机械加工头以使得所述冲头(7.2)能够描绘至少一条闭合曲线；d.壳体(3、4)，其用于容纳所述第一驱动器(13)、所述第二驱动器(8)和所述头部(16)，且其特征在于所述第一驱动器(13)与所述第二驱动器(8)是电驱动的且同轴地布置。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一驱动器(13)包括中空轴电机，明确地说还包括选自由以下各者组成的群组的螺杆驱动器：滚筒驱动器、滚珠驱动器或行星螺杆驱动器。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一驱动器(13)包括主轴螺距为5mm或小于5mm的带螺纹主轴。4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的装置，其中所述第二驱动器(8)包括永磁同步电机。5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的装置，其中所述第二驱动器(8)布置于所述头部(16)中。6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的装置，其中所述装置包括力传感器(10)，所述力传感器测量所述外施力且连接在所述第一驱动器(13)的下游，明确地说其中所述力传感器(10)连接在所述第二驱动器(8)的上游。7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的装置，其中所述壳体(3、4)包括用于所述头部(16)的平移移动的引导件，且明确地说其中所述壳体(3、4)包括相对于所述头部(16)的旋转防止件(11)，以使得所述头...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·胡贝尔，
申请(专利权)人：贝尔特马席能宝公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH