用于将连接元件安装在工件上的装置制造方法及图纸

用于将连接元件(4)安装在工件(6)上的装置(2)，其包括：安装单元(8)，该安装单元具有安装头(36)，该安装头能沿进给方向移动到工作位置中，其中，所述连接元件(4)能借助于安装头固定在工件(6)上；输送单元(10)，连接元件(4)能利用输送单元输送给安装头，其中，所述输送单元(10)能沿进给方向(18)从初始位置移动到中间位置中，以用于转移连接元件(4)到安装头(36)。

A device for mounting connecting elements on a workpiece.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将连接元件安装在工件上的装置
本专利技术涉及用于将连接元件安装在工件上的装置。
技术介绍
所述连接元件例如是压合元件，如压合螺母、压合栓、压合螺栓亦或铆钉，通过施加预先给定的压入力将这些压合元件压入到工件(结构件)、一般是薄板中。除此以外，所述连接元件也可以是其它螺栓亦或铆钉亦或栓。在自动化工艺中亦或在半自动化工艺中，借助于所谓的安装单元将所述连接元件紧固在工件上。该安装单元一般构造为压入单元，该压入单元具有可液压/气动/电动驱动的冲杆，该冲杆将压入力沿安装方向施加到连接元件上。由WO2016/156359A2给出用于安装单元的电直接驱动装置。一般借助于输送单元将连接元件输送给安装单元的安装头。由WO2016/055478A1给出被称为输送模块的安装单元。在许多应用领域中，对于将连接元件紧固在工件上来说，重点在于尽可能高的循环频率。这尤其也与汽车工业有关。在此，针对自动安装经常使用一些加工机、尤其也使用工业机器人，在这些加工机或者工业机器人中，安装单元设置在能在空间内自由移动的机械手上。尤其在机动车中，所述连接元件经常设置在复杂的车身结构件上，其中，由于复杂的结构件几何形状，对于安装单元来说，一部分紧固位置有时难以接触到。
技术实现思路
由此出发，本专利技术的任务在于，给出用于将连接元件安装在工件上的装置，其中，尤其在汽车工业中应用时实现短的周期时间。按照本专利技术，该任务通过一种用于将连接元件安装在工件上的装置实现，所述装置用于执行安装过程，其中，所述安装过程在运行中通过控制装置控制，所述装置：具有安装单元，该安装单元具有安装头，该安装头能沿进给方向移动到工作位置中，并且所述连接元件能借助于安装头紧固在工件上；具有输送单元，连接元件能通过输送单元输送给安装头，所述输送单元能沿进给方向从初始位置移动到用于将连接元件转移给安装头的中间位置中，从而能在初始位置与工作位置之间的不同位置处实现连接元件转移到安装头上。一方面，所述装置包括具有安装头的安装单元，其中，至少所述安装头、优选整个安装单元能沿进给方向向着工件移动到工作位置中。在工作位置进行安装，即将连接元件与工件连接。为此，借助于安装头将所述连接元件在工件上紧固、尤其压入。所述装置还包括输送单元，通过输送单元将各个连接元件输送给安装头。按照每个工作循环，所述输送单元重复地将连接元件转移到安装头上。在此，每个工作循环包括安装单元到工件的进给运动、实际的安装过程以及安装单元复位到用于转移下一连接元件的转移位置的运动。在此，一般由控制装置适合地控制所述安装过程或者说多个安装过程/工作循环的顺序。特别重要的是，所述输送单元同样能沿进给方向、即朝向工件从初始位置移动到中间位置中，其中，在中间位置进行各个连接元件到安装头的输送。因此，与传统的构造方案不同，所述输送单元不再设置为位置固定的，而是能与安装单元共同地朝向工件移动。在此，安装头和输送单元能以合乎目的的方式相互独立地朝向工作位置移动，从而输送单元可以占据特定的中间位置，该中间位置与安装单元的各个位置无关。通过这些措施，能够实现输送单元在靠近工件的工件位置中的特定的定位。由此，减少安装单元在实际的安装过程以后针对所需地接收另一连接元件的复位运动。由此节省移动时间，并由此整体上对于各个工作循环得到更少的周期时间。在此，优选所述输送单元可线性移动地支承在支架上。为此设有适合的调整机构。例如升降活塞、齿杆、伸缩杆等。在一种特别合乎目的的构造方案中，可以分别自由地调整中间位置，这意味着，优选可以在不同的(离散的亦或任意的)中间位置中实现连接元件的转移。因此，可以根据各种应用情况自由地选择中间位置。在此，以合乎目的的方式根据工件的几何形状决定中间位置，而且优选这样决定，使得在两个相互衔接的安装过程之间，对于安装单元来说需要尽可能短的移动行程(复位行程)。因此，所述控制装置相应地针对各个安装过程给定尽可能最佳的中间位置，输送单元移动到该中间位置中。在此，在两个安装位置之间的中间位置改变时，所述输送单元移动到新的中间位置中、优选在所述安装单元执行安装过程期间移动，从而对于下一循环来说，对于安装单元实现尽可能短的移动行程。因此，根据结构件几何形状，总体上尽可能最佳地定位安装单元。例如在结构件的必须装入多个连接单元的区段具有平面的、均匀的结构时，使所述安装单元尽可能靠近工件。相反，在具有仅微小的结构空间的复杂的几何形状的情况下，需要将输送单元定位在进一步拉回的位置中。总体上，在合乎目的的构造方案中，在相互衔接的安装过程时动态地重新定位中间位置。除了在两个相互衔接的安装过程之间连续地重新定位之外，所述输送单元经过多个安装过程保留在相同的中间位置。通常借助于输送冲头或者一般借助于推动元件进行连接元件的输送，通过所述输送冲头/滑移元件将连接元件尤其沿垂直于进给方向的横向方向输送给安装头。所述输送单元还与用于连接元件的输送装置连接。在此，尤其涉及输送软管，通过该输送软管尤其气动地将连接元件输送给输送单元。替代或补充地，在输送单元内部还构成用于储存多个连接元件的库或者所谓的装载区。在借助于库储存时，不必强制通过输送软管补充连接。此外，所述安装单元和输送单元优选保持在公共的支架上。在此，拉回的、尤其上方的位置定义为初始位置。合乎目的地，所述支架是弧形的、尤其是C弧形的支架。在此，安装单元和输送单元尤其紧固在上弧形部分上，而在下弧形部分上设置用于工件的保持件。因此，所述下弧形部分作为用于承受安装力的支座。按照一种优选的、本身被视为独立的、有创造性的第二方面的构造方案，所述装置不仅具有可移动的安装单元，而且具有模具，该模具具有至少一能逆着进给方向移动的模具冲头。所述模具冲头能借助于驱动机构受控地在模具的基体的内部的通道内移动。在此，安装单元的驱动和进给运动与第二驱动器尤其相互协调。所述模具冲头一般用作在安装连接元件时的支座和/或用于构成与工件的形状锁合的连接，其方式为，借助于模具冲头实现连接元件的至少部分的变形。合乎目的地，所述模具冲头针对多级的安装过程尤其占据两个位置。在此，在每个位置中进行不同的安装步骤或者安装过程的分级。在此合乎目的地，冲压过程作为第一步骤，并且变形过程作为第二步骤。在冲压过程中，在工件中冲出孔，然后将连接元件压入到孔中。或者，在此通过连接元件本身进行冲孔。相应地，在合乎目的的构造方案中，所述连接元件是自冲孔的连接元件、尤其是冲孔螺母或冲孔铆钉、特别是冲孔半空心铆钉。备选地，所述安装单元具有冲压冲头，通过该冲压冲头实现冲孔。接着在第二步骤中，使连接元件的变形部位变形。所述两个位置是模具冲头在冲压过程期间占据的拉回的(冲压)位置和模具冲头在其中协助变形的前面的(变形)位置。使这两个安装步骤独立的特殊优点在于，在这两个安装步骤中需要不同的力，所述力一方面用于冲压，而另一方面用于变形。通过模具的所述两个工作位置和模具冲头的可移动性，可以在各个安装过程内以适合的方式执行这两个安装步骤。在此，在第二安装步骤、变形过程中通常产生较大的力。在变形过程中，连接元件的一部分、尤其是凸缘变形，尤其径向扩张或者弯边。这种变形用于构造连接元件在工件中的形状锁合的轴向固定。所述凸缘尤其反卡结构件底面。按照安装过程的第一优选变型方案，所述安装头向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于将连接元件(4)安装在工件(6)上的装置，所述装置用于执行安装过程，其中，所述安装过程在运行中通过控制装置(56)控制，所述装置：‑具有安装单元(8)，该安装单元具有安装头，该安装头能沿进给方向移动到工作位置中，并且所述连接元件(4)能借助于安装头紧固在工件(6)上，‑具有输送单元(10)，连接元件(4)能通过输送单元输送给安装头，其特征在于，所述输送单元(10)能沿进给方向(18)从初始位置(A)移动到用于将连接元件(4)转移给安装头(36)的中间位置(Z)中，从而能在初始位置(A)与工作位置之间的不同位置处实现连接元件(4)转移到安装头(36)上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.14 DE 102015225160.8;2016.03.14 DE 10201621.用于将连接元件(4)安装在工件(6)上的装置，所述装置用于执行安装过程，其中，所述安装过程在运行中通过控制装置(56)控制，所述装置：-具有安装单元(8)，该安装单元具有安装头，该安装头能沿进给方向移动到工作位置中，并且所述连接元件(4)能借助于安装头紧固在工件(6)上，-具有输送单元(10)，连接元件(4)能通过输送单元输送给安装头，其特征在于，所述输送单元(10)能沿进给方向(18)从初始位置(A)移动到用于将连接元件(4)转移给安装头(36)的中间位置(Z)中，从而能在初始位置(A)与工作位置之间的不同位置处实现连接元件(4)转移到安装头(36)上。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述安装头(36)和输送单元(10)能相互独立地朝向工作位置移动。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述安装头(36)和输送单元(10)能相互平行地移动。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输送单元(10)能线性移动地支承在支架(12)上。5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，根据工件(6)的几何形状决定中间位置(Z)。6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制装置(56)设计成这样选择中间位置(Z)，使得根据工件(6)的几何形状优化安装单元(8)在两个相互衔接的安装过程之间的移动行程(x)。7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制装置(56)设计成这样选择中间位置(Z)，使得根据工件(6)的几何形状动态地重新定位在相互衔接的安装过程中的中间位置。8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制装置(56)这样设计，使得所述输送单元针对多个安装过程保留在中间位置(Z)中。9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输送单元这样构造，使得所述连接元件(4)能横交于进给方向输送给安装头(36)。10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输送单元具有用于储存多个连接元件(4)的库和/或与用于连接元件的输送装置连接。11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述输送单元具有用于储存多个连接元件(4)的库和/或与输送软管(54)连接。12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述安装单元和输送单元保持在公共的支架(12)上。13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支架(12)弧形地构造，并且所述安装单元和输送单元紧固在上弧形部分(12A)上，并且在下弧形部分(12B)上设置用于工件(6)保持件。14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述支架构造为C弧形。15.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置具有模具(22)，所述安装头(36)能向着模具沿进给方向朝向工件移动，并且所述模具具有基体以及在该基体中可移动地设置的模具冲头(26)，所述模具冲头(26)...

【专利技术属性】
技术研发人员：安得利亚斯·斯科劳德，
申请(专利权)人：理查德贝格纳连接技术有限公司及两合公司，
类型：新型
国别省市：德国,DE