CN105745037B - 用于在构件区段上安置接合元件的装置以及工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在构件区段上安置接合元件(2)的装置，所述装置用于工具(1)，所述工具用于在构件区段上安置接合元件(2)，所述工具具有可直线运动的冲头(5)，利用所述冲头可以使被递送在递送位置(3)中的接合元件(2)由所述递送位置(3)移位到所述构件区段上。根据本发明，存在用于在所递送的接合元件(2)的区域中提供压力差的机构，其中，可以利用所述机构提供的作用在所递送的接合元件(2)上的压力差导致在所述接合元件(2)上作用保持力，由此，所述接合元件(2)位置固定地保持在所述递送位置中。

Description

用于在构件区段上安置接合元件的装置以及工具

现有技术

已经公知了用于在构件上安置接合元件的装置或者说工具、例如铆接工具。利用这种工具可以处理接合元件、例如功能元件或半空心冲压铆钉、实心冲压铆钉或紧箝铆钉。对于构件上的接合点所设置的接合元件必须在其安置在构件上之前由在工具上或者说工具中的递送位置运动到构件。

发明内容

本发明的目的在于，特别是在节约空间地并且相对于干扰不苛刻地在工具上提供接合元件方面改善开头提及的装置或者说工具。

该目的通过本发明的用于在构件区段上安置接合元件的装置以及工具实现。

本发明包括各种有利的改进方案。

本发明涉及一种用于在构件区段上安置接合元件的装置，所述装置用于工具，所述工具用于在构件区段上安置接合元件，所述工具具有可直线运动的冲头，利用所述冲头可以使被递送在递送位置中的接合元件由递送位置移位到构件区段上。

特别是本发明涉及一种用于接合或铆接工具的装置，用于半空心冲压铆接、实心冲压铆接、紧箝铆接(Clinchnieten)或用于处理其它接合元件。

这种工具包括冲头组件和对置设置的模具单元，所述冲头组件具有被驱动的、可直线运动的冲头元件或者说冲头，通常具有在外部围绕冲头存在的夹紧装置。将构件区段、例如两个或多个由板和/或其它材料构成的材料层定位在冲头组件与模具单元之间以便安置接合元件。冲头由拉回位置接收在递送位置中等待的接合元件用于继续处理并且将该接合元件一直引导到构件区段上的接合点，在那里，该接合元件在构件区段上被固定地锚定、例如压入。

涉及的工具通常构造有C形工具件或者说所谓的C形弓，所述C形工具件包括冲头组件以及模具单元。

作为构件区段例如可理解为板状的构件，例如单层或多层的扁平构件。利用所述工具，可能情况下可以将两个或多个构件层相互连接。

本发明的核心在于，存在用于在所递送的接合元件的区域中提供压力差的机构，其中，可以利用所述机构提供的作用在所递送的接合元件上的压力差导致在接合元件上作用保持力，由此，接合元件位置固定地保持在递送位置中。

由此，接合元件在所述装置上或者说在工具上有利地保持在递送位置中。特别是推荐这样的组件：所述组件不具有由于用于接合元件的保持机理而苛刻的干扰轮廓——这与冲头的自由运动路径有关。有利地，为了实现压力差，特别是不需要例如可运动地伸展到递送位置的构件或者说元件，在公知组件中情况即如此。这些元件再三导致与运动的冲头碰撞。

此外，压力差可以有利地特别是利用通常存在的气动组件实现。在铆接或者说接合工具中经常需要气动组件，例如用于将接合元件从用于多个接合元件的储存器或递送装置运送到所述工具。

有利的是，利用压力差保持的接合元件在机械的止挡上靠置地被压紧或抽吸。机械的止挡可以与接合元件的外部形状的区段协调，所述区段在接合元件的递送位置中在止挡上进入接触，由此，通过形状配合或者说面接触，在接触的该区域中附加地起作用的压紧支持或者说提高用于接合元件的保持功能。

在接合元件上起作用的压力差例如可以通过空气压力提高或空气压力减低在递送位置中在接合元件的附近区域中建立。可以静态地或动态地或者说通过气体流提供压力差。

另外，有利的是，存在用于在所递送的接合元件的区域中提供定向的气体流的流入机构，其中，气体流这样绕流接合元件，使得可以提供作用在接合元件上的保持力，所述保持力将接合元件保持在递送位置中。

接合元件通过气体流或者说气动地排挤到期望的递送位置中并且保持在那里。定向的气体流特别是这样引起作用在接合元件上的力，使得不允许接合元件由递送位置由于接合元件的重力或者说自重而移动或运动离开。

定向的气体流特别是可以相对于冲头的垂直运动方向水平或者说横向地定向。通常，接合元件以其纵向轴线相对于冲头的纵向轴线或者说运动轴线平齐地或平行地移位地保持在递送位置中。在此，冲头关于构件区段处于拉回位置中，由此，接合元件在拉回的冲头的前端部与构件区段之间保持在等待或者说递送位置或取走位置中。作用在接合元件上的气体流因此例如可以相对于冲头的运动方向或者说接合元件的纵向轴线横向或倾斜地朝接合元件定向。在气体流的流动方向上在接合元件之后或者说后方或者说可能情况下在所述接合元件侧面有利地可设置有容积区域或者说流出路径，用于流出或引出气体流。

可由递送位置通过冲头的直线的向前运动使所递送的接合元件运动到构件区段。冲头在此克服作用在接合元件上的保持力并且在其前面推送过来地携带所述接合元件。

不排除气体流在到达递送位置的时刻改变其流出路径。例如情况如此的可以是：流出的气体流在接合元件之后通过流出开口导出，然而随着到达接合元件的递送位置流出开口关闭。从该时刻起，气体流例如通过其它引出路径引导从接合元件侧面经过。如果接着接合元件被冲头携带，则流出开口也又被释放，其中，下一个接合元件被气体流排挤到递送位置中。

可能情况下可以设置：在关闭的流出开口中施加低压或者说欠压，由此，在该区域中，欠压保持力或者说抽吸保持力可以在递送位置中作用在接合元件上。

另外，有利的是，这样构造伸展到可由接合元件在递送位置中占据的区域的壁区段，使得到达递送位置的接合元件在气体流的作用下位置正确取向地占据递送位置。接合元件因此例如通过输送管路运送到递送位置，由此，接合元件已经在至少近似位置正确的取向下到达递送位置的区域。可以这样协调壁区段，使得在压力差或者说气体流在外部作用在接合元件上的情况下该接合元件通过与壁区段进行点、线形和/或面接触在精确的期望的取向下占据递送位置。

另外，有利的是，壁区段构造得与接合元件的外部轮廓协调。当涉及的壁区段设计得与接合元件的外部轮廓的相应区域协调或者说例如形成所述接合元件的负形状时，接合元件可以在气体流的作用下精确地进入期望的递送位置中，在所述递送位置中，接合元件的外部轮廓的区段配合精确地或者说可能情况下面状地紧贴地靠置在壁区段上。

此外，有利的是，流入机构被构造用于使接合元件借助于气体流由供应区段的端部运动到递送部位，接合元件可以利用所述供应区段以管路连接方式引导到所述装置。附加于提供保持力，气体流有利地作为运送介质用于接合元件的定向运动，以便将该接合元件由输送管路的伸展到所述装置或者说工具的端部一直运送到递送位置。这通常是相对短的路线。有利地也可以气动地或者说在定向的气体流的作用下在输送管路中运送接合元件。该气体流于是也用于将对应的接合元件保持在递送位置中。

本发明的作为替换方案的有利变型方案的特征在于，在接合元件占据递送位置的区域中存在用于将定向的气体流导走的引出区段。因此，气体流可有目的地在递送位置中在外部被引导从接合元件旁边经过，由此，保持力得到优化。

引出区段可以构造在被保持的接合元件的关于气体流的流入方向在后面的侧上，例如构造成至少一个用于气体流的导出管路。

通过气体流的流入优选从这样的方向进行：接合元件从所述方向通过供应管路向递送位置运送。因此，接合元件在输送运动的方向上到达递送位置。

同样有利的是，存在用于在递送位置的区域中产生气体欠压的欠压组件。例如可以设置有欠压泵或真空泵，所述欠压泵或真空泵在递送位置的区域中例如在伸展到递送位置的低压孔中产生欠压或者说抽吸那里存在的空气。必须这样建立欠压，使得作用在接合元件上的合成的吸入力将接合元件拉到递送位置中。

欠压组件可以有利地被构造用于检查关于递送位置是否存在接合元件。欠压组件附加于保持功能或作为保持功能的替换方案可以用于检验：是否在递送位置上存在或者说正确地存在接合元件。这例如可以利用这样的组件来进行：所述组件例如包括用于测量低压孔中的欠压或低压的传感器和/或压力开关，所述低压孔伸展到递送位置中的接合元件。涉及的组件可以确定：半空心冲压铆钉是处于冲头下方或者说递送位置中还是否。

因此例如可以与保持功能组合地通过低压来提供用于递送的接合元件的存在与否检查。

另外有利的是，存在用于在递送位置的区域中产生气体过压的过压组件。优选这样建立过压，例如利用气动组件，使得作用在接合元件上的合成的压力将接合元件排挤到递送位置中。气体过压有利地利用有目的地取向的气体流、特别是利用连续的和/或保持不变的气体流或者说空气流来建立。

此外有利的是，流入机构被构造用于产生气体流，由此，气体朝存在于递送位置中的接合元件流动。由此可以持续地特别是可复制地实现保持力。有利地可以通过气体流在递送位置的区域中产生过压，以提供期望的或者说必要的作用在接合元件上的保持力。在接合元件的重量较大的情况下，可以建立比在较轻的接合元件中相应高的保持力，在所述较轻的接合元件中，在其它条件相同的情况下，于是可能情况下与较重的接合元件相比较小的气体体积流量或者说气体过压就足够。

同样有利的是，流入机构被构造用于产生气体流，由此，气体由存在于递送位置中的接合元件流走。由此可以利用气体流在接合元件上产生欠压，由此，相应的欠压保持力将接合元件持续地保持在递送位置中。通过欠压的高度也可以在取值和高度方面确定保持力。

根据本发明的一个有利构型，递送位置沿着可以由冲头走过的路径构造在拉回的位置与在朝构件区段的方向上移出的位置之间。由此，递送位置上的接合元件被冲头有利地携带。

此外，利用根据本发明所述的布置可以实现，当冲头由递送位置在朝构件区段的方向上携带接合元件时，例如通过用于控制工具运行的控制单元，降低或消除递送位置上的压力差或者说由此降低或消除保持力。

然而也可以持续地获得压力差。冲头可以在接合元件上施加比保持力大多倍的力以便从递送位置脱离并且由此将接合元件脱离以及在朝构件区段的方向上携带。有利的是，冲头不必与被保持的接合元件的附近区域中的具体保持机构协调地向接合元件运动，因为通过压力差而不存在这样的具体保持机构或者说可以舍弃这样的具体保持机构。由此避免在取走根据本发明通过压力差保持的接合元件时冲头的可能的碰撞风险。

此外，本发明涉及一种用于将接合元件安置在构件区段上的工具，所述工具具有可直线运动的冲头，其中，存在根据前述方案任意之一所述的装置。

附图说明

借助于根据本发明所述工具的示意性示出的实施例详细说明本发明的其它特征及优点。附图详细表示：

图1根据本发明所述的工具的一部分的沿着工具轴线的剖面，以及

图2图1中的一个放大局部。

具体实施方式

图中示出了根据本发明所述的构造成铆接工具1的用于处理接合元件的工具的一部分，其中，示例性地处理构造成半空心冲压铆钉2的接合元件。半空心冲压铆钉2在保持或者说递送位置3中保持在铆接工具1中。半空心冲压铆钉工具1用于将半空心冲压铆钉2引入到例如两个或多个待相互连接的材料层(未示出)中，所述材料层例如由金属的或者说其它材料构成。

为了在铆接工具1上在递送位置3中对半空心冲压铆钉2进行定位，半空心冲压铆钉2由远离真正的铆接工具1的用于多个半空心冲压铆钉的储存器通过例如供应软管(无法看到)以及在工具侧连接在所述供应软管上的供应装置6在方向P3上输送到铆接工具1的铆钉锤击头4中，所述供应装置具有用于半空心冲压铆钉的供应通道7。铆接工具1的可通过工具1的驱动单元根据箭头P1和P2直线地来回运动的构造成铆钉锤击销5的冲头由递送位置3在方向P4上分别携带单个的半空心冲压铆钉2并且在结合过程中将半空心冲压铆钉2例如压到板叠中，以便使板进入到至少形状配合地连接的状态中。

通过沿着铆钉锤击销5的纵向轴线的剖切得到图1和图2中的剖面视图。

铆钉锤击销5在朝铆接工具1的未示出的模具单元的方向移出的状态中在外部在周缘上由构造成夹紧鼻9的夹紧装置包围。涉及的材料层、例如板叠在接合过程中以下侧贴靠在铆接工具1的模具组件上，其中，夹紧鼻9从上方或冲头侧压紧地固定板叠。

半空心冲压铆钉2不是在半空心冲压铆钉2的轴向方向上或者说在纵向轴线L的方向上而是在相对于半空心冲压铆钉2的纵向轴线L的横向方向上通过供应装置6由储存器引导到铆钉锤击头4中。因此，半空心冲压铆钉2可以有利地直接被射到铆钉锤击销5下方，其中，无需否则所需的在冲头将半空心冲压铆钉2在方向P4上以铆钉下侧根据图1和图2中所示的取向向前继续推送之前使得半空心冲压铆钉2转过90度的结构、例如推送结构。

半空心冲压铆钉2借助于空气流8在方向P3上被输送，直接射入到铆钉锤击销5或其正面的或端侧的平的端面5a下方并且在那里取向地位置固定地保持在递送位置3中，这在图1和图2中示出。在此，半空心冲压铆钉2通过按照空气流8在外部作用在半空心冲压铆钉2上的压力差固定地保持。为了半空心冲压铆钉2在递送位置3中感知压力差，存在用于空气的导出管路，例如在被保持的半空心冲压铆钉2的在流过来的空气流8后面的侧上。半空心冲压铆钉2由此被排挤到递送位置3中并且保留在那里，只要存在空气流8或者说压力差。

在本实施例中设置有低压孔10，在所述低压孔中关于参考压力、例如环境压力或者说大气压力存在欠压或者说低压。当半空心冲压铆钉2到达递送位置3并且低压孔10的开口10a关闭时，半空心冲压铆钉2由于低压孔10中的欠压而被吸入到开口10a上并且保留在递送位置3中。利用一方面低压孔10中的欠压以及围绕半空心冲压铆钉2的其余区域中的比所述欠压高的例如环境压力，压力差在半空心冲压铆钉2上起作用，所述压力差使半空心冲压铆钉2固定保持在递送位置中。低压孔10中的欠压例如可以通过抽吸组件或真空组件建立，所述抽吸组件或真空组件从低压孔10中抽吸空气。

利用本发明，可以有利地舍弃否则所需的用于将半空心冲压铆钉2机械地保持在递送位置3中的组装件或组件、例如推送结构。

迄今不利的是，通过铆钉锤击头对半空心冲压铆钉的引导及其保持在考虑到铆钉锤击头的尽可能小的干扰轮廓的情况下对结构的可靠性提出相对高的要求。

半空心冲压铆钉2在铆钉锤击头4中的位置必须始终是单义的，特别是在其运动方向从横向运动方向直到铆钉锤击销5下方过渡到轴向运动方向时，铆钉锤击销5在所述轴向运动方向上推送半空心冲压铆钉2穿过夹紧鼻9。如果半空心冲压铆钉2在铆接工具1中或者说在铆钉锤击头4中也只是轻微地倾斜或扭转，则这在大多数情况下导致铆钉锤击头4的部件损坏或破坏。在此着手本发明。

因为半空心冲压铆钉2根据本发明并非通过保持结构而通过压力差、例如通过低压孔10中的欠压或者说从供应通道7的侧过来的过压而保持在铆钉锤击销5下方。

从半空心冲压铆钉2的根据P3的横向的、例如水平的供应过渡到半空心冲压铆钉2通过铆钉锤击销5进行的继续运动在无干扰轮廓和/或无部件移位的连贯轨道中进行。由此保证在铆接工具1中连续地几乎无磨损地运送半空心冲压铆钉2。

半空心冲压铆钉2特别是通过欠压或过压输送或者说吹入到铆钉锤击销5下方，其中，也可以考虑其它可能性，例如通过重力。

一旦半空心冲压铆钉2通过向下移动的铆钉锤击销5的作用被最低限度地或轻微地从递送位置3排挤出来，通过在递送位置3中起作用的欠压p作用在半空心冲压铆钉2上的保持力就离开。于是，铆钉锤击头4上的与半空心冲压铆钉2发生接触的保持区段接管半空心冲压铆钉2的定位或者说引导。在此，半空心冲压铆钉2一直确定取向地运动。

根据P3相对于铆钉锤击销5的运动方向P1、P2横向地射入到铆钉锤击头4中的半空心冲压铆钉2击中止挡11的靠置轮廓。止挡11与供应通道7对置地在递送位置3的区域中形成用于铆钉锤击销5的运动通道的一部分。

止挡11在铆钉锤击销5的根据图1和图2完全在方向P2上拉回的位置中直接处于所述铆钉锤击销下方。止挡11的壁11a的形状是具有大约与半空心冲压铆钉2的杆12的外半径相应的半径的壳状，所述外半径对于所有可利用铆接工具处理的不同长度的半空心冲压铆钉相同。壁11a是钻透的并且由此形成的低压孔10被加载以欠压。由此，半空心冲压铆钉2或者说其杆12被吸到壁11a上并且半空心冲压铆钉2保持在递送位置3中。低压孔10穿过铆钉锤击头4延伸到特别是在铆接工具1的对干扰轮廓不苛刻的区域中的合适位置上，在所述位置上，例如传感器和/或压力开关通过测量低压孔10中的低压可以确定：半空心冲压铆钉是位于铆钉锤击销5下方还是否。由此，通过低压与保持功能结合地提供用于被保持的半空心冲压铆钉2的存在性检查。因此可以这样处置大量的、例如数万个半空心冲压铆钉，使得半空心冲压铆钉2在铆钉锤击头4的所有空间位置中被可靠地吸入并且使得低压孔10不由于磨粒而受损。

此外，可以在低压孔10中设置空气过滤器，传感器通过所述空气过滤器免于接触微粒，所述微粒例如通过来自供应软管或供应装置6或者说半空心冲压铆钉2的涂层的磨粒造成。此外，传感器、例如压力传感器可以在其它功能中检验：空气过滤器是否堵塞。

在方向P3上观察，铆钉头13以凹线部13a至少几乎形状配合地靠置在壁11a的相应凸地成形的区段上。沿着该区段，半空心冲压铆钉2可在第一运动区段中从递送位置3由铆钉锤击销5在方向P4上并且同时大致逆着方向P3移位，直到纵向轴线L和冲头的纵向轴线S一致。

为了保证半空心冲压铆钉2可通过向前移动的铆钉锤击销5向前运动，止挡11的纵向轴线关于冲头纵向轴线S稍微移位，由此，随着空气流8而来的半空心冲压铆钉2飞得稍微远一点或者说飞过夹紧鼻9中的空心的冲头通道9a的中心。由此，半空心冲压铆钉2通过向前移动的铆钉锤击销5稍微相对地运动，即关于铆钉锤击销5的端面5a，确切地说向后在朝供应通道7的方向上。在铆钉头13由其在壁11a上的形状配合的位置运动出来之后，所述铆钉头通过夹紧鼻9中的冲头通道9a的圆柱形壁继续引导。通过向前推送铆钉锤击销5，半空心冲压铆钉2自动地由其形状配合的位置由递送位置3运动出来，而不必例如激活机械的手柄或快动开关。

利用根据本发明所述的布置，半空心冲压铆钉2在铆钉锤击头4的所有空间位置中被可靠地保持，特别是也在铆钉锤击头4的头朝下位置中。

参考标号清单

1 铆接工具

2 半空心冲压铆钉

3 递送位置

4 铆钉锤击头

5 铆钉锤击销

5a 端面

6 供应装置

7 供应通道

8 空气流

9 夹紧鼻

9a 冲头通道

10 低压孔

10a 开口

11 止挡

11a 壁

12 杆

13 铆钉头

13a 凹线部。

Claims (9)

1.一种用于在构件区段上安置接合元件(2)的装置，所述装置用于工具(1)，所述工具用于在构件区段上安置接合元件(2)，所述工具具有可直线运动的冲头(5)，利用所述冲头可以使被递送在递送位置(3)中的接合元件(2)由所述递送位置(3)移位到所述构件区段上，其特征在于，存在用于在所递送的接合元件(2)的区域中提供压力差的机构，其中，可以利用所述机构提供的作用在所递送的接合元件(2)上的压力差导致在所述接合元件(2)上作用保持力，由此，所述接合元件(2)位置固定地保持在所述递送位置(3)中，其中，这样构造伸展到可由接合元件(2)在所述递送位置(3)中占据的区域的壁区段(11a)，使得到达所述递送位置(3)的接合元件(2)在气体流(8)的作用下位置正确取向地占据所述递送位置(3)，其中，该压力差能通过气体流提供，其中，流出的气体流在接合元件之后通过流出开口导出，一旦到达接合元件的递送位置，流出开口就关闭，其中，存在用于在所述递送位置(3)的区域中产生气体欠压的欠压组件，以及，在关闭的流出开口中施加低压或者欠压，其中，所述壁区段(11a)构造成使得所述接合元件(2)能形状配合地靠置在该壁区段上，该壁区段形成接合元件的供应通道的一部分。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，存在用于在所递送的接合元件(2)的区域中提供定向的气体流(8)的流入机构，其中，所述气体流(8)这样绕流所述接合元件(2)，使得可以提供作用在所述接合元件(2)上的保持力，所述保持力将所述接合元件(2)保持在所述递送位置(3)中。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述流入机构被构造用于使接合元件(2)借助于所述气体流(8)由供应区段(7)的端部运动到所述递送位置(3)，接合元件(2)可以利用所述供应区段以管路连接方式引导到所述装置。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，在接合元件(2)占据所述递送位置(3)的区域中存在用于将所述定向的气体流(8)导走的引出区段(10)。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，存在用于在所述递送位置(3)的区域中产生气体过压的过压组件。

6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述流入机构被构造用于产生气体流(8)，由此，气体朝存在于所述递送位置(3)中的接合元件(2)流动。

7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述流入机构被构造用于产生气体流，由此，气体由存在于所述递送位置(3)中的接合元件(2)流走。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，所述递送位置(3)沿着可以由所述冲头(5)走过的路径构造在拉回的位置与在朝构件区段的方向上移出的位置之间。

9.一种用于将接合元件(2)安置在构件区段上的工具(1)，所述工具具有可直线运动的冲头(5)，其特征在于，存在根据前述权利要求任一项所述的装置。