CN102227288A - 用于将待压接元件压接在部件上的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将待压接元件(3)压接到具有压接表面的部件(20)上的装置，所述装置包括：冲头(1)，该冲头可沿着方向D平移运动并适合于在所述方向D上向所述待压接元件(3)施加给定强度的力，以压接所述待压接元件(3)；用于定位所述待压接元件(3)的部件(2)；具有一个操作面(41)的冲击模(4)，该操作面相对于布置在所述定位部件(2)中的通道(21)的出口(25)保持预定距离(d)。根据本发明，所述装置包括易碎元件(6)，该易碎元件保持所述模(4)并且当在所述操作面(42)上施加强度大于最大值的力时能够断裂。

Description

用于将待压接元件压接在部件上的装置

技术领域

本发明涉及一种用于将待压接元件压接在一部件特别是机动车辆部件上的装置。

背景技术

压接是一种用于组装两个部件的简单操作。待压接元件压接到其上的部件或者待压接元件本身或者全部二者的一些材料变形。压接用于在不使用焊接的情况下将部件固定。例如，为了将螺母固定至一部件而不使该部件变形，可以生产具有中央环或引导件的螺母，该中央环或引导件将穿过部件的另一侧并折叠-就像铆钉一样，这就是所谓的压接螺母。像铆接一样，这种组装形式不能被拆开。还可以通过使待压接元件固定在其上的部件变形来固定该元件。在这种情况下，该部件可以不具有孔。

通常也被称为压接器的压接装置包括能够进行平移运动的冲头和位于该冲头的自由端部下面的冲击模。待压接元件将固定在其上的部件放置该冲击模上。利用冲头的自由端部撞击该待压接的元件。待压接元件受到的冲击经由冲头撞击该部件，这使该部件和/或待压接元件抵靠模的通常称为“操作面”的表面变形，并使得待压接元件能被固定到该部件上。

该装置通常包括用于供应待压接元件的供给系统和仓室。该仓室容纳多个待压接元件，这些待压接元件一个接一个地移动到形成在定位件中的通道的入口，该定位件将待压接元件定位。该通道具有在模的操作面上方开口的出口。冲头的自由端部运动到该通道中并且越过上升位置和下降位置而超过该通道，在该上升位置，该自由端部位于通道的入口上方，在该下降位置，该自由端部位于通道中并且允许进行压接。当冲头位于上升位置时，仓室供给系统将一待压接元件移动到通道的入口，冲头的自由端部的运动将该待压接元件携带到通道中，并且在通道的出口区域处进行压接。

现在，通常的情况是将两个待压接元件一个在另一个之上地引入上述通道中。冲头然后将这两个待压接元件携带到通道中，并且利用与压接单个待压接元件所用的力强度相同的力撞击靠着部件和模的、彼此叠置的待压接元件。因此，冲头在顶部的待压接元件上施加力，该力被传递至位于该顶部的待压接元件下面的待压接元件。能量在位于通道中的两个待压接元件的相对运动中被消散。这意味着冲头并没有使部件和/或位于底部的待压接元件变形从而将该元件压接，而是以未将其压接的方式使底部的待压接元件变形。底部的待压接元件具有被压平而展开的趋势，从而损坏定位件-使它破裂-和/或冲头的自由端部。因此，压接器必须立即停机，操作人员随后必须移除待压接元件并更换定位件和/或冲头。

发明内容

为解决该问题，本发明提出一种用于将待压接元件压接(折边镶接，卷边接合)至具有压接表面的部件的装置，以公知方式，该装置包括：

-冲头，该冲头能沿着方向D平移运动并具有自由端部，该自由端部能够沿着所述方向D向所述待压接元件施加给定强度的力，以将所述待压接元件压接在所述压接表面上；

-定位件，该定位件用于定位所述待压接元件，在该定位件中形成有具有出口的通道，所述冲头的所述自由端部能够沿着所述方向D运动到所述通道中，所述通道能够在适合于将所述待压接元件压接到所述压接表面上的位置接收所述待压接元件；

-冲击模，该冲击模具有操作面，该操作面通过保持机构面向所述通道的所述出口保持确定的距离，一方面，所述操作面能够接收基本垂直于所述方向D定位的所述压接表面，另一方面，所述操作面能够与所述冲头的所述自由端部配合，以使所述压接表面和/或所述待压接元件变形，从而将所述待压接元件固定到所述压接表面上。

根据本发明，其特征在于，所述模保持机构包括易碎元件，该易碎元件能够在向所述操作面施加强度大于极限值的力时断裂，由此，当所述冲头向所述模施加强度大于所述极限值的所述力时，所述易碎元件断裂，并且所述模被所述冲头移动。

所述模通过所述冲头发生的运动允许所述模移离所述冲头的自由端部。这意味着，当将两个待压接元件一个在另一个之上地引入到所述通道中时，所述冲头实际上将力施加至所述模，因为待压接元件和所述部件之间的冲击能量在这些元件中的一个和/或另一个变形时没有消散。如果该力的强度高于给定的极限值，则有损坏所述冲头和/或所述定位件的危险，保持所述模的所述易碎元件的断裂消散了在模运动时由冲头的运动引起的冲击能量。所述模从所述冲头的自由端部移动开，并且不再受到来自冲头的反复冲击。因此不再存在所述冲头受到损坏的危险。

有利地，该装置包括用于检测所述易碎元件的断裂和能量供应的检测机构，所述检测机构联接至用于切断所述供给的切断机构，从而所述易碎元件的断裂起动所述切断机构，该切断机构借助于所述检测机构切断所述供给。因而，所述易碎元件的破裂或断裂不仅致使所述模移动，而且通过切断能量而致使所述装置停机。因此，快速地消除了任何损坏的风险。

根据本发明，所述模的运动并不受到限制。因而，所述模相对于所述冲头可以侧向地在一旁运动。根据一个实施例，所述装置包括易碎限位止动件，所述冲击模抵靠在该限位止动件上。在这种情况下，所述模的运动沿着所述冲头行进的方向D。

在一个具体实施例中，所述装置包括用于所述模的支撑件以及引导件，该支撑件位于所述模和所述易碎限位止动件之间，该引导件包括凹部，所述支撑件能够沿着所述方向D在所述凹部中平移运动，通过该平移运动，当所述易碎限位止动件断裂时，所述支撑件能够运动到所述引导件中，以将所述模移动开。

有利地，所述装置因而包括复位机构，该复位机构安装在所述引导件中，并且能够向所述模施加将其向回推向所述冲头的力。这些复位机构特别地使得所述支撑件和所述模能够在移动之后容易地恢复。

根据一个具体实施例，在所述易碎限位止动件下面安装有连接件，该连接件能够在所述引导件中沿着所述方向D进行平移运动，所述连接件具有纵向外表面，该纵向外表面具有不同横截面的第一部分和第二部分，并且测隙规与所述第一部分面对定位，从而通过检测在所述易碎限位止动件断裂时所述连接件被所述模推动时所述连接件的横截面的变化来检测所述易碎限位止动件断裂时所述连接件的平移运动。

该装置还可包括容纳多个待压接元件的仓室(零件箱，元件库)，该仓室包括用于供应所述待压接元件中的一个待压接元件的供给系统，该供给系统能从所述仓室携带所述待压接元件中的一个待压接元件，使得所述冲头的所述自由端部向所述一个待压接元件施加所述给定强度的力。

所述冲头的所述自由端部可以包括可更换的端部配件。这意味着，如果该端部配件损坏，则不需要更换整个冲头。端部配件的更换十分快，并且不需要任何重大的拆卸操作。

根据本发明，所述自由端部或上述端部配件和所述待压接元件彼此配合的方式不受限制。所述配合可以是简单的接触。有利地，所述冲头的自由端部能以插座接头(槽口搭接，嵌套，嵌合)的方式与所述待压接元件配合。在本发明的范围内，当冲头的自由端部没有任何端部配件时，术语“自由端部”是指该冲头的自由端部，或者当冲头包括端部配件时，该术语是指该端部配件。

附图说明

通过阅读下面对本发明的一个具体实施例的说明，本发明的其它细节和优点将变得清楚，该说明是参照附图以非限制性方式给出的，在附图中：

图1是根据本发明的装置的一个实施方式在正常操作时的垂直剖视图；以及

图2是当两个待压接元件已进入定位件中时图1的装置的垂直剖视图。

具体实施方式

图1示出本发明的装置的一个实施例。在这里描述的实施例中，通过使待压接元件的一部分变形进行压接。显然，本发明的装置还涵盖通过使部件的一部分变形而将待压接元件压接到该部件，并且该变形可能与待压接元件的变形相结合。

该装置1包括具有自由端部11的冲头1。冲头1能够沿方向D进行平移运动，在该具体示例中方向D为竖直方向。该装置包括定位件2，该定位件2中形成有竖直通道21，也就是与方向D平行的通道。通道21具有入口23和出口25。定位件2布置成使得冲头1的自由端部11能够在通道21中移动。冲头1在上升位置和下降位置之间移动，在该上升位置，冲头1的自由端部11位于通道21的入口23上方且与该入口23间隔开一些距离，在该下降位置，自由端部11基本定位在通道21的出口25附近。

如图1所示，该装置还包括冲击模4，该冲击模4具有功能面41，该功能面41面向通道21的出口25定位并与该出口隔开预定的距离d。冲击模4具有位于该功能面41的相对侧的挤压面42。该挤压面42安装在支撑件5上。该支撑件5例如为柱形，并且除了其连接至挤压面42的端部之外还具有靠在易碎板6上的自由端部51。该易碎板6横向插入引导件7中。该引导件7具有竖直凹部71，支撑件5能够在该竖直凹部71中竖直地滑动。凹部71具有入口和封闭端部72，支撑件5的自由端部插入在该入口中。易碎板6横向于该凹部71延伸并且插入一狭槽中，该狭槽横向于引导件7并位于凹部71的入口下方。

凹部71容纳连接件8，该连接件8位于易碎板6下面并且能够在通道71中竖直地平移运动。该连接件8例如呈缸体的形式，它具有直接位于板6下面的上端部81和位于其另一端部的横截面较大的平面(平台)83。平面83的横截面基本对应于凹部71的横截面。位于平面83上方的部分具有较小的横截面。凹部71的封闭端部72上安放有复位机构9。连接件8的位于平面83的区域的端部靠在该复位机构9上，该复位机构9施加朝向凹部71的入口向后推动连接件8的力。

凹部71与一基本垂直于该凹部71的管道73连通。管道73形成在凹部71的封闭端部72附近，并穿过引导件7的壁的厚度。测隙规10的头部101插入管道73中并且与平面83接触。测隙规10连接至切断机构110，该切断机构110切断对该装置的电力等供应。该供应特别用于移动冲头1。

如图1所示，该装置还包括仓室120，该仓室120含有将被压接到部件20上的螺母3。仓室120包括用于供给螺母3的供给系统(未示出)，该供给系统在冲头1位于上升位置时移动螺母3并将这些螺母放置在通道21的入口23处。螺母3具有用于通过压接将螺母固定的可变形环31。螺母3在仓室120中布置成使得当螺母3一个接一个地进入通道21中时，环31面向通道21的出口25。

下面参照图1描述本发明的装置的正常操作。

将具有平坦压接部分的部件20定位在模4的功能面41上。该压接部分基本垂直于方向D。该压接部分具有位于通道21的出口25下面的孔。冲头1位于在通道21的入口23上方且距该入口23一些距离的上升位置。仓室120及其供给装置将一螺母3移动到通道21的入口23处。同时，冲头1朝向定位件2移动，该冲头1的自由端部11装配在螺母3上并将螺母3携带到通道21中。环31穿过形成在压接部分中的孔，并且通过施加给定强度的力的冲头1而靠着模4的操作面41变形。操作面41包括适于使环围绕孔变形以将螺母固定到压接部分上的形状，环3在压接部分的一个面上朝向孔开口，同时螺母3定位在该压接部分的相对面上。

当螺母3被压接在适当位置时，冲头1与其升起位置垂直地向后升起，将部件20更换为另一个部件，或移动部件20以使其上压接螺母3的另一个压接部分定位成与通道21的出口25齐平。

现在参照图2描述当将两个螺母3彼此叠置并引入到通道21中时本发明的装置的工作方式。

当冲头的自由端部携带两个(或更多)叠置的螺母3时，这些螺母一起在通道21中朝向该通道的出口25行进。通过冲头1施加的力的强度是恒定的。由于存在第二螺母3，该力并不足以使通道21中最下面的螺母的环31变形。这意味着，因为能量不能通过环31(在合适的情况下，部件20)的变形而消散，该能量被传递至模4。模4将该能量传递至它所抵靠的板6。当该能量超过极限值时，板6断裂。支撑件5通过撞击模4的冲头1而被推入到凹部71中。该支撑件5然后沿着方向D将连接件8推向凹部71的封闭端部72。因为现在连接件8朝向凹部71的封闭端部72移动，测隙规10的头部101不再与平面83接触。测隙规10的头部或功能部分101朝向凹部71移动而与连接件8的具有更小横截面的部分接触。测隙规的头部101的运动被用以切断冲头1的电源的切断机构10检测。冲头1在对定位件2或其自身都没有任何损坏的情况下停止。

此外，当支撑件5在凹部71中移动时，模4移离通道21的出口25，这会导致位于通道21中的至少一个螺母3掉落，因而保护定位件2。另外，因为模4移动一大于d的距离D1(参见图2)，在冲头1和该模之间不再有任何重复的冲击，即使冲头的电源未被立即(手动或自动)切断，这也能够防止容纳在通道21的螺母3变形。

板6可以由塑料制成。该板的强度应当选择成使得其以允许支撑件5移动到凹部71中的方式断裂。此外，超过其板6就会断裂的极限值可以由本领域技术人员特别地根据由冲头1施加的力来确定。

在所示的实施例中，能装配在螺母3上的是冲头1的自由端部11。该配合方法不是本发明的限定特征。冲头1的自由端部11同样可以简单地接触螺母3以将该螺母推到通道21中。同样，冲头1的自由端部11可以装配有可更换的端部配件，该端部配件的功能与上文描述的冲头1的自由端部11的功能相同。该端部配件可以装配在螺母3上。螺母3和端部配件之间的任何其他配合类型同样涵盖在本发明的范围内。可更换的端部配件使得可在冲头1损坏时仅更换端部配件而非整个冲头。

Claims (10)

1.一种用于将待压接元件(3)压接至具有压接表面的部件(20)的装置，该装置包括：

-冲头(1)，该冲头能够沿着方向D进行平移运动并具有自由端部(11)，该自由端部能够沿着所述方向D向所述待压接元件(3)施加给定强度的力，以将所述待压接元件(3)压接在所述压接表面上；

-定位件(2)，该定位件用于定位所述待压接元件(3)，在该定位件中形成有具有出口(25)的通道(21)，所述冲头(1)的所述自由端部(11)能够沿着所述方向D在所述通道(21)中运动，所述通道(21)能够在适合于将所述待压接元件(3)压接到所述压接表面上的位置接收所述待压接元件(3)；

-冲击模(4)，该冲击模具有操作面(41)，该操作面通过保持机构面向所述通道(21)的所述出口(25)保持确定的距离(d)，一方面，所述操作面(41)能够接收所述压接表面，所述压接表面基本垂直于所述方向D定位，另一方面，所述操作面能够与所述冲头(1)的所述自由端部(11)配合，以使所述压接表面和/或所述待压接元件(3)变形，从而将所述待压接元件(3)固定到所述压接表面上，

其特征在于，所述模保持机构包括易碎元件(6)，该易碎元件能够在向所述操作面(41)施加强度大于极限值的力时断裂，由此，当所述冲头(1)向所述模(4)施加强度大于所述极限值的所述力时，所述易碎元件(6)断裂，并且所述模(4)被所述冲头(1)移动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置包括用于检测所述易碎元件(6)的断裂和能量供应的检测机构(8；10)。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述检测机构(8)联接至用于切断所述供应的切断机构(110)，从而所述易碎元件(6)的断裂起动所述切断机构(110)，该切断机构借助于所述检测机构(8；10)切断所述供应。

4.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，该装置包括易碎限位止动件(6)，所述冲击模(4)抵靠在该易碎限位止动件上。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，该装置包括用于所述模(4)的支撑件(5)以及引导件(7)，该支撑件位于所述模(4)和所述易碎限位止动件(6)之间，该引导件包括凹部(71)，所述支撑件(5)能够沿着所述方向D在所述凹部(71)中平移运动，通过该平移运动，当所述易碎限位止动件(6)断裂时，所述支撑件(5)能够在所述引导件(7)中运动，以将所述模(4)移动开。

6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，该装置包括复位机构(9)，该复位机构安装在所述引导件(7)中，并且能够向所述模(4)施加将该模向回推向所述冲头(1)的力。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，在所述易碎限位止动件(6)下面安装有连接件(8)，该连接件能在所述引导件(7)中产生沿着所述方向D的平移运动，所述连接件(8)具有纵向外表面，该纵向外表面具有不同横截面的第一部分(81)和第二部分(83)；测隙规(10)面对所述第一部分(83)定位，从而通过检测在所述易碎限位止动件(6)断裂而所述连接件(8)被所述模(4)推动时所述连接件(8)的横截面的变化来检测所述易碎限位止动件(6)断裂时所述连接件(8)的平移运动。

8.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，该装置包括容纳多个待压接元件(3)的仓室(120)，该仓室包括用于供给所述待压接元件(3)中的一个待压接元件的供给系统，所述供给系统能从所述仓室(120)携带所述多个待压接元件(3)中的一个待压接元件，使得所述冲头(1)的所述自由端部(11)向所述一个待压接元件施加所述给定强度的力。

9.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述冲头(1)的所述自由端部(11)包括可更换的端部配件。

10.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述冲头(1)的所述自由端部(11)能够以插座接头的方式与所述待压接元件(3)配合。

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