CN112839752A - 工具支架和用于冷接合的装置 - Google Patents

Abstract

提出一种用于冷接合工具的工具支架(1)，其中，所述工具支架(1)具有连接区段(4)和两个彼此间隔开的边腿区段(2、3)，其中，可提供压模单元(6)和凹模单元，从而所述压模单元和所述凹模单元(8)彼此相对且规定了工具轴线，其中，所述工具支架(1)具有第一平面侧和第二平面侧，其中，所述工具支架(1)的外轮廓(11)在两个平面侧之间的过渡中由所述工具支架(1)的外边缘(12)确定。根据本发明，所述工具支架(1)包括增强区段(13)，该增强区段位于沿着所述工具支架(11)的外轮廓(11)的外边缘(12)上，其中，在所述增强区段(13)沿着所述外边缘(12)的走向上观察，存在所述增强区段(13)的多个部分区段(14、15)，这些部分区段(14、15)分别具有相关的厚度尺寸，其中，相应的部分区段(14、15)沿着所述外边缘(12)且平行于平面侧(9、10)的延展分别至少为30毫米。

Description

工具支架和用于冷接合的装置

背景技术

用于冷成型或冲制特别是由钢材料构成的工件区段的装置或工具，比如用于铆接或完全冲制或半中空冲制铆接、冲压接合或咬合连接、压接或压制的工具，必须满足不同的要求。这种工具通常具有钳子或工具支架或所谓的C型-框架或C型-支架，其承载着对应的作用于工件的工具部件。

为了设计这些工具或工具支架，必须基于要利用这些工具掌控的作业过程，其中，这些过程被准确地定义，并且在高的过程可靠性的同时希望短的时钟时间。所述工具尤其应当具有小的重量，同时负载能力最大，此外在经济上可有利地制造。为了实现这些目的，必须考虑复杂的关系，以便能够提供现代的工具。

由于高度的自动化，工具支架往往在工业机器人上作为其工具移动地使用。

发明内容

本发明的任务是，提供开篇所述类型的装置或工具，其中，该装置符合不同的要求简档，并且能可变地且过程可靠地使用。

该任务通过独立权利要求解决。在从属权利要求中给出了本发明的有利的和有益的改进。

本发明基于一种用于冷接合装置、尤其是用于冷接合工具的工具支架，其中，该工具支架具有两个彼此间隔开的边腿区段并且具有连接区段，其中，在第一边腿区段的自由端上可提供所述装置的压模单元，且在第二边腿区段的自由端上可提供所述装置的凹模单元，从而在准备好的情况下压模单元和凹模单元彼此相对且规定了工具轴线，以及其中，边腿区段的背离自由端的端部通过连接区段相互连接，其中，工具支架具有第一平面侧和与第一平面侧相对的第二平面侧，其中，工具支架的外轮廓在两个平面侧之间的过渡中由工具支架的外边缘确定。

可利用所述装置加工的工件可位于压模单元和相对的凹模单元之间。驱动单元可与压模单元耦接，使得压模单元的压模可沿着所述装置的接合轴线受驱动地移动。接合轴线利用所述装置来定义，其尤其是通常与压模的中央纵轴线重叠。用于所述压模的驱动单元尤其为电驱动部或液压的或气动的或液压气动的驱动部，其带有可直线地受驱动地移动的驱动推杆，该驱动推杆可与压模耦接。也可考虑的是，驱动单元可与凹模单元耦接，凹模可沿着所述装置的接合轴线受驱动地移动。也可想到的是，驱动单元可与压模单元耦接并与凹模单元耦接，使得压模和凹模可沿着所述装置的接合轴线受驱动地移动。

所述装置具有优选可编程的上级的控制单元，用于所述装置的运行控制。该控制单元包括连同软件在内的计算机单元，并与压模单元和凹模单元的不同的组件比如传感器单元、测量单元、伺服单元和/或驱动单元通信。

本发明的核心在于，工具支架包括增强区段，该增强区段位于沿着工具支架的外轮廓的外边缘上，其中，在增强区段沿着外边缘的走向上观察，存在增强区段的多个部分区段，这些部分区段分别具有相关的厚度尺寸，其中，相应的部分区段沿着外边缘且平行于平面侧的延展分别至少为30毫米。优选地，设置至少两个具有不同厚度尺寸的部分区段。增强区段具有相比于工具支架的剩余区域的通常一致的最小厚度增大的或更大的材料厚度或材料积聚，所述剩余区域尤其为板形或者为共同的板的一部分。

增强区段例如形成沿着外边缘至少几乎闭合的环。由此优化了工具支架的结构。一方面，由此可以采用已知的方法，使用常见的用于工具支架的材料(比如钢材料)有利地制造工具支架，尤其是可以实现自动的制造过程，另一方面，可实现比较高的机械稳定性或者高强度，同时变形最小且材料耗费最少。

采用根据本发明的工具支架，切实可行地保持或者低于在工具支架上的工具因工具支架弯曲所致的最大允许的歪斜或最大允许的径向偏差。结果，可以减小对工具的非期望的横向力。此外，在工具支架的非工作状态下，由于工具支架自身的重力和安装在支架上的工具组件的重力作用，因工具支架的与空间位置相关的变形引起的最大允许的工具偏差和角度误差得以保持。

特别地，在使用工具支架时可以实现其它优点，尤其是因为工具支架的重量和外尺寸即使在工具支架的高负荷情况下也可以保持得比较小。由此产生一系列其它优点，这些优点例如涉及到可采用相关的工具执行的作业过程的过程操控或能量消耗。相比于已知的板形的工具支架更轻的根据本发明的工具支架，可以采用更薄弱的并且因此成本更加低廉的工业机器人来操纵，或者累积更小的运行成本，因为可以实现因具有更小质量的根据本发明的工具支架的加速和减速所致的更低的能量消耗。

根据本发明的工具支架尽管总重量减小了，却有利地吸收了比较大的冲压力。

根据本发明的工具支架还可以实现的是，影响工具支架的在实践中无法完全避免的弯曲运动，使得所导致的在工作情况或负荷情况下工具部分的空间上的位置变化在主要与接合轴线或工具轴线同轴的方向上产生。在该方向上，可以在更大程度上容忍变形，因为这可用工作压模的相对较不负面的较长的工作行程予以补偿。

工具支架优选是一体的，尤其是由钢材料构成。工具支架优选由标准初始材料比如平面的板状材料坯件制造，例如由材料板或钢板制造，比如由钢坯件通过对钢坯件的切削加工而加工成型。连接区段和第一与第二梁区段因而有利地一体地构造。

第一边腿区段和/或第二边腿区段的自由端区域在相应平面侧的俯视图中至少近乎为梯形或非三角形，或者这些自由端尤其是非锥形地伸展，而是具有相对于工具轴线倾斜地或平行地走向的自由边。

利用在边缘区域中根据本发明存在的增强区段，有利地以比较高效的方式相对于支架的总延展进行材料集中，或者在工具支架的选定区域进行材料积聚。相比于已知的工具支架，在根据本发明的工具支架中，相对于增强区段存在的其它工具支架区段要么以比较小的材料耗费就足够了，即可以横向于平面侧更狭长地或更薄地设计，要么可以通过无材料的区域来节省(即省去)工具支架的其它区域。

在极端情况下或者作为极限构造可行的是，必要时不考虑空间比较小的区域比如用于压模单元、凹模单元、线路和/或工具支架支座的连接区段(如机器人手臂的端部)，整个工具支架基本上由增强区段构成或者除增强区段外还只有面积较小的区域构成。

不排除的是，工具支架由材料配合地彼此连接的区段制造，例如由钢部分通过焊接制造。

为了在工具区域中切实可行地构造，基于增强区段的、尤其是部分区段的比如至少30毫米和/或比如至少为外边缘的整个长度的5％的最小长度。优选存在多个这种增强区段和/或一个增强区段的多个这种部分区段和/或多个增强区段。这些增强区段和/或部分区段要么全部直接彼此相邻，要么多个增强区段中的两个和/或多个部分区段中的两个通过未增强的区域而中断。因此，多个增强区段和/或多个部分区段可以要么直接彼此邻接地相邻，要么由于相比于工具支架材料的最小厚度未增强的中间区段而具有间距。

至少近乎整个外边缘可以相同方式地增强，和/或增强区段在工具支架的近乎整个外轮廓上连续地构造，尤其是连续地一致地构造，这涉及到增强区段的厚度和/或宽度。优选地，增强区段和/或部分区段具有在外边缘的分布中例如连续地和/或例如阶梯式地变化的厚度尺寸和/或宽度尺寸，例如适应于在工具使用时在工具支架的不同区域中分别不同强度的负荷。优选地，增强区段的宽度处于5mm和150mm之间的范围内。

为了最佳地调整工具支架，优选的是，增强区段和/或部分区段朝向和/或沿着外边缘在外边缘的一个或多个部位连续地和/或分段式地变化。例如，增强区段和/或部分区段在其厚度尺寸和/或其宽度尺寸上变化。例如，增强区段和/或部分区段在垂直于平面侧的方向上变化，和/或在延展中在离开边缘的方向上向内朝向平面侧地变化。增强区段和/或部分区段因此具有空间延展，其延展方向朝向工具支架的厚度方向，即横向于和/或垂直于平面侧，并且在由平面侧张成的平面的方向上具有宽度延展。

外轮廓可以理解为工具支架的平面图的外部线条的走向。

增强区段的机械增强作用尤其基于，相比于平面侧的剩余区域的平均厚度，在边缘区域中材料的厚度增大。在相应平面侧上的增强区段面积例如参照该平面侧优选为整个平面侧的约5％～约10％，假定对于平面侧也把在工具支架的外轮廓内无材料的区域考虑在内。

有利地，工具支架的相对于增强区段剩余的区域连续地或者平均具有比增强区段小的厚度。

在非边缘区域中具有增大厚度的必要时也存在的点式的、线状的或其它小面积的区域，比如肋、凸点等，通常意味着，尽管如此，工具支架的剩余区域平均计算起来具有比增强区段小的厚度。

优选地，增强区段与边腿区段和连接区段相协调地构造，使得在工具支架承受与在所述装置的冷接合运行中的负荷相应的负荷时，规定第一边腿区段的弹性的变形特性和第二边腿区段的弹性的变形特性。例如按如下方式来规定这些边腿区段的弹性的变形特性：在这些边腿区段发生弹性变形时，压模轴线与工具轴线之间的偏移和/或凹模轴线相对于工具轴线的偏移并不出现或者至少最小。该变形的方式可以为：在运行中工具支架承受负荷时，压模轴线的空间位置和凹模轴线的空间位置在量值和/或方向上相同方式地、优选相同地变化。

在最小的且实际上不可完全排除的偏移情况下，凹模轴线和/或压模轴线相对于工具轴线的角度偏移在根据本发明的工具支架承受负荷的状态下优选保持低于5度的角度，优选低于2度的角度。增强区段和边腿区段协调地构造，使得压模轴线与凹模轴线之间的角度偏移和/或径向偏移最小，进而使得压模轴线与工具轴线之间或者凹模轴线与工具轴线之间的角度偏移和/或径向偏移最小，或者在理想情况下或与负荷大小相关地实际上并不严重地出现。在压模轴线与凹模轴线相互平行取向情况下的径向偏移保持低于3毫米，优选低于1毫米。

有利的是，增强区段构造在边缘条内，其中，边缘条从外边缘伸展至平面侧区段，其中，平面侧区段与外边缘相隔至少5毫米到至多150毫米。

由此在垂直于或者参照于工具支架的相应的平面侧的观察方向上规定了增强区段的宽度。通常，在两个平面侧上沿着外边缘的对应部位处的宽度是相同的，但也可以不同。

增强区段优选一直伸展至外边缘，或者与其外纵向侧形成外边缘。

但可行的是，增强区段一直伸展至外边缘附近，或者略微与外边缘间隔开，例如间隔数毫米。在该间距的范围内，工具支架于是具有减小至增强区段厚度的厚度，例如与剩余平面侧的厚度相应的厚度。

换句话说，工具支架可以具有比较狭窄的且相对于增强区段更薄的并且比较窄的外边缘，该外边缘在宽度上例如处于增强区段宽度的数量级，该外边缘在外面邻接增强区段。

增强区段有利地具有区域，这些区域带有不同的但比较增大的厚度，其中，厚度尺寸分别大于剩余平面侧的平均厚度。增强区段可以不仅参照其纵向伸展，而且必要时还参照其宽度例如具有第一厚度和第二厚度，所述第一厚度和所述第二厚度分别构造为例如大于增强区段的一半厚度。两个厚度例如在剩余工具支架的平均厚度的两倍和三倍之间。

由于增强区段在宽度方向上或者在从工具支架的外边缘向内的方向上具有不同的厚度，例如设计出在厚度上分段式或者连续地变化的增强区段。

工具支架的增强区段的厚度尺寸比工具支架的剩余部分的平均厚度尺寸大，由此产生另一优点。该厚度尺寸横向于由平面侧所张成的平面地产生，或者通过增强区段在一个平面侧上的第一外侧与该增强区段在另一平面侧上的相对的第二外侧之间的间隔产生。工具支架的剩余部分优选恰好具有一个厚度尺寸，即其厚度在整个延展上都一致。在增强区段中或者在工具支架的剩余部分中必要时存在的个别或者少量的无材料区域或孔眼，对于求取增强区段的厚度尺寸或平均厚度尺寸来说未被考虑，仿佛它们不存在。对具有增大厚度的个别部位，这通过基于平均的厚度尺寸而未计算在内。因此，根据本发明的工具支架的剩余部分的少量或者个别或者局部的部位可以具有比增强区段的厚度尺寸大的厚度。增强区段在外边缘的纵向伸展的方向上具有优选多个、特别是介于2个和6个之间的部分区段，每个部分区段具有与相邻的部分区段不同的厚度尺寸。在此，相应的厚度尺寸大于工具支架的剩余部分的平均厚度尺寸。也可考虑的是，多个部分区段中的两个或更多个在增强区段的长度上并不彼此相邻的部分区段具有相同的增大的厚度。

这在原则上并不排除外边缘的至少一个特别是比较短的区段没有相比于工具支架的剩余部分的平均厚度尺寸增大的厚度尺寸。确切地说，这取决于外边缘或增强区段与工具支架的剩余部分之间的机械的整体情况。

就增强区段的厚度而言，因而可以在工具支架的外边缘上存在点式无材料部位或其它材料弱化的部位，比如个别内凹或孔，这些部位相比于边缘增强部的整个厚度和/或长度实际上并非起决定作用，因而在确定厚度尺寸时不予考虑。这种材料弱化并非有意地被规定用于节省材料，而是仅仅用于其它的目的，或者有可能存在于增强区段上的个别部位，以便例如把附加组件(比如线缆)安置在工具支架上。

按照本发明的一种有利的改型，增强区段构造在工具支架的外边缘长度的至少80％上，优选构造在工具支架的外边缘长度的至少90％上。

在例如环形闭合地存在的外边缘的长度上—这参照外边缘的纵向方向，例如可以存在中间区段，该中间区段没有较大的厚度尺寸，或者例如与工具支架的剩余部分的平均厚度尺寸相应地设计，例如以增强区段的短小的空缺或间断部的方式来设计。

增强区段的在外边缘长度上观察的走向设计可以是多种多样的。这既涉及到具有不同厚度的部分区段之间的过渡，又涉及到在所考察的部分区段本身的长度上的形状。

具有不同厚度尺寸的部分区段之间的过渡例如可以是连续的或非连续的或突变式的。

增强区段在两个平面侧优选分别具有平面的、扁平的顶侧或外侧，作为平面侧的组成部分。

根据本发明的另一优点，增强区段具有至少为工具支架的剩余部分的平均厚度尺寸的双倍大的厚度尺寸。优选地，增强区段具有为工具支架的剩余部分的平均厚度尺寸的2.5～5倍大的厚度尺寸。由此使得工具支架在其机械特性方面被有利地设计。

此外有利的是，增强区段具有比工具支架的剩余部分的平均厚度尺寸大超过约300％的厚度尺寸。该厚度尺寸优选处于剩余工具支架的平均厚度的100％与500％之间的范围内，例如约为剩余工具支架的平均厚度的300％。由此有利地考虑工具支架的因素，比如总强度、总重量、质量分布和/或变形特性。

有利地，工具支架具有总支架高度，其由一个边腿的自由端与工具支架外边缘在该边腿的纵轴线方向上且垂直于可在工具支架上提供的工具轴线的一个点之间的距离产生。根据应用情况而定，总支架高度例如介于25厘米至大约50～200厘米之间。

相关地有利的是，增强区段涉及到边缘区域，相比于可在工具支架上提供的工具轴线的平行线，该边缘区域相距工具轴线更远，其中，该平行线规定了支架高度的20％。

优选地，增强区段存在于工具支架的连接区段处沿着外边缘的至少主要长度上，优选存在于工具支架的连接区段处的整个外边缘上。

本发明的一种优选设计的特点在于，增强区段的厚度尺寸介于30毫米和150毫米之间。由此形成实际上有利的增强区段。

有利地，增强区段的横截面积介于500mm²与7000mm²之间。这涉及到沿着外边缘分别观察的部位，或者涉及到平均横截面积。横截面应理解为横向于沿着外边缘或者在外边缘的方向上的分布的纵向伸展的剖切面。

在增强区段的两个或更多个区段不同强度地构造时，得到在增强区段的整个长度或伸展上的平均的横截面积，其中，考虑相应增强区段的长度份额。

本发明的另一有利的设计在于，第一边腿区段包括两个第一梁区段，这些第一梁区段在第一边腿区段中通过第一薄弱区段而彼此分开。由此在尤其是机械的和制造技术上的着眼点方面提供了工具支架的优化设计。尤其是，相比于无薄弱区段的工具支架，实现了节省材料的构造方式和重量优化的设计。平面侧中的材料弱化(比如材料凹缺或穿孔或无材料的窗口)一方面带来了材料节省和重量节省，另一方面带来了稳固性降低。随着稳固性降低，还可以有意地通过在工具支架上的材料凹缺的大小、形状和/或定位来影响或者精确地规定相应的边腿区段或其梁区段的弹性特性。这有利于最小化在受负荷时出现的压模单元和凹模单元相对于理想取向的径向偏移和角度偏移。

薄弱区段以及进而梁区段被有利地设计为，规定了梁区段的变形。因而这些梁区段有利地在它们的纵向方向上抵抗拉力和压力的能力明显强于抵抗侧向载荷所致的弯曲的能力。两个边腿区段的彼此相对的或彼此相向的梁区段在载荷下变形，使得这些梁区段分别向内或者朝向薄弱区段变形。而两个外部的梁区段以比较小的或者实际上并不严重的程度变形。由此实现了：有利地无论压模单元的轴线还是凹模单元的轴线都相对于工具轴线或接合轴线并不发生或者仅仅在最小的或可容忍的程度上发生角度偏差。这通过设计或协调两个边腿区段的薄弱区段和横向地或在两侧与相应的薄弱区段邻接的梁区段来实现。两个边腿区段的两个梁区段优选分别在边缘上具有厚度尺寸增大的增强区段。

对于两个边腿区段适用的是，内部的梁区段在其横向于工具轴线的纵向方向上优选至少基本上直线地伸展，或者向内朝向薄弱区段凹陷，或者向内略微弯曲，即从外面朝向工具支架的狭窄侧或外边缘观察凹形地变形。

对于两个边腿区段适用的是，外部的梁区段在其横向于工具轴线的纵向方向上优选至少基本上是直线的，或者包括多个彼此形成夹角的直线区段，或者向外弯拱，即从外面朝向工具支架的狭窄侧或外边缘观察凸起地变形。

由此，梁区段可规定地在载荷情况下弹性地变形，使得安置在梁区段的端部上的压模单元或凹模单元至少近乎平行地或者沿着工具轴线移动，并且并不或者仅仅在可容忍的程度上相对于工具轴线略微歪斜或倾斜。

在已知的工具支架无增强区段和/或在边腿区段上无材料凹缺、例如带有实心的或平面地闭合的边腿区段的情况下，两个边腿区段的相对的端部发生弯曲，进而压模单元和凹模单元以通常无法容忍的或不利的程度发生歪斜，从而压模轴线和/或凹模轴线相对于工具轴线出现非期望的角度偏移，这是非期望的。根据本发明的工具支架避免了已知的工具支架的所述缺点。

工具支架中的薄弱区段可以是材料凹缺或孔眼区域或无材料的区域。但相比于工具支架的无增强区段的剩余部分，工具支架中的薄弱区段也可以是在材料强度方面比较大的薄弱区域。薄弱区段因而可以比较薄，或者具有比较小的材料厚度，例如为工具支架的除增强区段外的剩余区域的平均厚度的5-20％，例如在1毫米与数毫米之间，例如构造成薄板。相比于工具支架的剩余部分的相邻区段，薄弱区段也可以部分地或完全地填充有相比于工具支架的剩余部分的材料可承受明显更小的机械载荷的材料，比如塑料材料或例如泡沫材料或填料。

优选地，工具支架的平面侧的在第一边腿区段的两个第一梁区段之间张成的平面主要由薄弱区段形成。优选地，两个第一梁区段之间的整个平面的优选大约70～90％由薄弱区段形成，即尤其是由材料开口或材料窗口形成。薄弱区段的边缘沿着其主要长度遵循工具支架的外轮廓或外边缘，或者遵循在两个第一梁区段区域中的外边缘，该外边缘优选构造成增强区段。

此外有利的是，第二边腿区段包括两个第二梁区段，这些第二梁区段在第二边腿区段中通过第二薄弱区段彼此分开。在此，前述内容相应地适用于第一薄弱区域或第一边腿区段。

优选地，两个第一边腿区段和两个第二边腿区段分别与两个梁区段协调，使得两个边腿区段适配地变形，从而在运行中工具支架承受负荷的情况下，压模轴线的空间位置和凹模轴线的空间位置在量值上和/或方向上相同方式地、优选相同地变化。

第一和第二边腿区段优选恰好具有一个薄弱区段。

根据一种有利地设计的工具支架，连接区段优选恰好具有一个薄弱区段。连接区段中的薄弱区段优选与工具支架或连接区段的外边缘的一部分邻接，其中，通过外边缘的相关部分，第一和第二边腿区段的两个位于内部的梁区段的边缘相互连接。在薄弱区段中可以伸入连接部位，该连接部位用于把工具支架安置在移动单元或托架上，以便与用于在使用时移动工具支架的机器人手臂连接，该连接部位例如带有用于把工具支架拧紧在机器人手臂上的螺旋孔。

工具支架优选具有三个薄弱区段，这些薄弱区段相互间以相同的数量级构造，这牵涉到薄弱区段的面积。这些薄弱区段在平面图中近乎为三角形，优选带有分别倒圆地构造的边角区域。

本发明也涉及用于冷接合的装置，尤其是冷接合工具，其中，该装置具有根据上述设计中任一项的工具支架，其中，在第一边腿区段的自由端上存在该装置的压模单元，且在第二边腿区段的自由端上存在该装置的凹模单元。压模单元和凹模单元优选可松开地但固定地可安置在工具支架上，或者可更换。冷接合装置优选设计成由机器人操控的工具，例如用于铆接或完全冲制或半中空冲制铆接、冲压连接或咬合连接、压接或压制的工具。

最后有利的是，设置可指配给压模单元和/或凹模单元的驱动单元，其中，驱动单元包括液压气动的采用压力传动的驱动部和/或包括电的驱动部。

驱动单元引起在压模单元的压模与凹模单元之间的相对移动，冷接合装置利用该驱动单元进行作业。在此，所出现的力和力矩被工具支架吸收。利用工具支架的增强区段可以有利地最小化工具支架在有用载荷下的非期望的弹性变形。这对于实现冷接合过程来说是必需的。利用根据本发明的布置可以有利地进行铆接连接、咬合连接或其它冷接合过程。

附图说明

借助在附图中示意性地示出的根据本发明的布置介绍本发明的其它特征和优点。

具体地：

图1以朝向工具支架的背离工具的狭窄侧的视图示出了根据本发明的工具支架；

图2以朝向工具支架的平面侧的视图示出了图1的工具支架；

图3按照图2中的线A-A剖切地示出了工具支架；

图4以立体视图示出了根据图1-3的工具支架；

图5示出了根据图1-4的工具支架，在该工具支架上接纳着压模单元和凹模单元。

具体实施方式

根据图1～4的用于冷接合工具的根据本发明的工具支架1优选一体地例如由板材材料坯件制造，优选由钢材料例如加工而成。工具支架1包括两个彼此间隔开的边腿区段2和3及连接区段4。

第一边腿区段2的自由端5被构造用于可松开地但固定地接纳相关的冷接合工具的压模单元6(见图5)。第二边腿区段3的自由端7被构造用于可松开地但固定地接纳相关的冷接合工具的凹模单元8。在为工具使用而配备的工具支架1带有接纳于该工具支架上的根据图5的压模单元6和凹模单元8的情况下，压模单元6和凹模单元8彼此相对，并且规定了相关的冷接合工具的工具轴线W。

工具支架1的近乎C形或U形的外轮廓11由工具支架1的外边缘12确定。按照工具支架1的在外面环绕的狭窄侧，外轮廓11在工具支架1的两个平面侧9和10之间的过渡中形成。在伸展至外边缘12的区域中或者在外边缘12的附近区域中，形成了工具支架1的具有相应厚度D1或D2的增强区段13。外轮廓11以及进而外边缘12具有参照根据图2的平面侧9的俯视图逆时针地彼此相继的不同部位S1～S7。这里基于部位S3与自由端7重叠，并且部位S6与自由端5重叠。

根据图2，逆时针地沿着外轮廓11观察，第一边腿区段2在部位S5与S7之间被外边缘12包围。第二边腿区段3在部位S2与S4之间被外边缘12包围。逆时针地沿着外轮廓11观察，连接区段4因而在部位S7与S2之间被外边缘12的剩余部分包围，并且相对于边腿区段2和3被伸展穿过部位S2与S7的线A-A限定。两个边腿区段2和3通过外边缘12的在S4与S5之间的部分间隔开，其中，外边缘12的该部分限定了连接区段4的边缘区段。

边腿区段2和3的背离自由端5和7的端部，即对于边腿区段2在部位S7与S5之间的线A-A上，并且对于边腿区段3在部位S4与S2之间的线A-A上，通过连接区段4相互连接。连接区段4伸展至图2中所示的虚拟线A-A，或者被该线限定。线A-A相对于工具轴线W平行错开地伸展。

工具支架1的第一平面侧9在图2中以俯视图示出，其中，第二平面侧10与第一平面侧9相对置。工具支架1包括增强区段13，该增强区段位于沿着工具支架1的外轮廓11的外边缘12上。在增强区段13沿着外边缘的走向上观察，增强区段13具有多个(在此至少两个)部分区段，这些部分区段分别具有横向于平面侧9、10的相关厚度。在工具支架1的所示例子中，增强区段13具有两个部分区段14和15。基于根据图2的视图并且沿着外轮廓11逆时针地，部分区段14从部位S1经过S2和S3伸展至部位S4，其中部分区段14的相关的厚度尺寸D1保持相同或一致。两个部分区段14和15之间的或者从厚度D1到厚度D2的过渡优选构造有空心凹陷部，这尤其在图1的部位S1处可看到。

第二部分区段15因而从部位S4经过S5、S6和S7伸展至部位S1，具有相关的保持相同或一致的厚度尺寸D2。厚度D1约为厚度D2的大约70％。

增强区段13参照两个平面侧9和10构造在边缘条16或17内部，或者，增强区段13的内部边界与边缘条16、17的内边缘重叠。边缘条16形成第一平面侧9的环状地在外面环绕的部分，边缘条17形成第二平面侧10的一部分。两个边缘条16和17彼此相对，并且例如在其宽度B1和B2上是相同的。替代地，增强区段13可以在平面侧9上具有不同于在平面侧10上的宽度。

对于工具支架1，增强区段13的宽度或者部分区段14或15的宽度B1、B2并不保持相同，而是它们在相关的部分区段14或15的长度上沿着外边缘变化，且厚度D1或D2在此例如不变。

在平面侧9或10内，带有增强区段13的边缘条16或17从外边缘12伸展至线条18，其中，该线条18与外边缘12间隔至少5毫米至最多150毫米，这规定了宽度B1或B2的最大值的值范围。

不考虑边缘侧的增强区段13与自由端5和7，平面侧9、10平面地且扁平地设计。优选地，分别由平面侧9和10张成的平面相互平行地取向。

增强区段13的厚度D1或D2大于工具支架13的剩余部分的平均的厚度尺寸(见图3)。

增强区段13在工具支架1的外边缘12的几乎整个长度上构造。仅仅在自由端5和7的区域中，工具支架1的外边缘12被调整用来可松开地安置压模单元6和凹模单元8。因此，外边缘12在自由端5和7处的比较短的区段上可以具有通常的厚度，或者具有比增强区段13的厚度D1或D2小的厚度。

工具支架1具有总支架高度H，该支架高度由可在工具支架1上提供的工具轴线W和在工具支架1的外边缘12的中间线上的点P之间的间距产生，其中，点P位于由两个平面侧9、10张成的中间平面之间的中部，工具轴线W也位于该中间平面中。

增强区段13在工具支架1上优选至少沿着在外边缘12上的以下部分构造，该部分在从工具轴线W开始的工具支架1的高度方向上位于与工具轴线W平行的高度线的另一侧，其中，该高度线相应于占据总高度H的20％的部分高度H1(见图2)。这意味着，边腿区段2、3的在自由端5、7区域中的部分构造成无增强区段13，这归因于安置了压模单元或凹模单元6、8。

工具支架1具有在第一边腿区段2中的薄弱区段19和在第二边腿区段3中的薄弱区段20和在连接区段4中的另一薄弱区段21。分别构造成无材料区域或材料凹缺或开口的薄弱区段19-21能节省工具支架1的材料并进而节省其重量，同时不会在工具使用时对根据本发明的工具支架1的机械稳定值造成实际上严重的不利影响。随着薄弱区段19-20出现的减小的稳定性通过增强区段至少得到补偿，或者在由工具支架形成的工具的使用中实现工具支架的或边腿区段的可规定的弹性的附加有利特性。

利用薄弱区段19和20，产生了两个边腿区段2和3的分别带有两个梁区段22、23或24、25的构造。

因此，第一边腿区段2具有两个第一梁区段22和23，第二边腿区段3具有两个第二梁区段24和25。

薄弱区段19-21并不伸入到增强区段13中。薄弱区段19-21相距增强区段13大多具有间距。仅仅薄弱区段21在短的距离上与部位S4与S5之间的增强区段13邻接。

在部位S4与S5之间的增强区段13上设置了安置部位26，例如平面的凸缘区段27，例如用来与机器人手臂连接。

在冷接合工具中使用的工具支架1上，图5示出带有压模部件28的压模单元6，该压模部件在方向R1和R2上可利用驱动单元30可逆地直线驱动。带有凹模部件29的凹模单元8位于对面。在图5中未示出可利用冷接合工具加工的工件，比如两个或更多个薄金属板，其为了加工可夹紧在压模部件28的自由端与凹模部件29之间。

在图5中示出了例如在铆接或压接过程中在工具实际运行时配备有压模单元和凹模单元6、8的工具支架1的弹性变形特性。

在工具工作时在工具支架1的负荷下，两个边腿区段2和3或其相应的梁区段22、23或24、25变形，使得工具支架1的或边腿区段2、3的弯曲效应实际上不会不利地起作用。

梁区段22-15的变形在图5中强烈示意性地或者不真实地以放大的尺度或用虚线示出。变形V22表示梁区段22的变形，变形V23表示梁区段23的变形，变形V24表示梁区段24的变形，变形V25表示梁区段25的变形。

通过基本上由薄弱区段19、20和21与增强区段13的构造和相互协调来确定的变形V22～V25，梁区段22-25发生弯曲，从而在工具使用中工具偏移和歪斜或轴偏移有利地比在已知的工具支架情况下小。边腿区段2、3在力方向上或者沿着工具轴线W的绝对变形，在工具使用中对于根据本发明的工具支架1比在已知的布置情况下大，但这并不严重，或者可通过压模部件28的略微较长的受驱动的移动距离得到补偿。

由于所示的梁区段22-25的变形V22～V25，在工具使用中压模单元6移动，进而压模部件28移动，通常与压模部件28在方向R1或R2上受驱动的移动叠加，近乎直线地或者平行于工具轴线W在方向R6上移动，反过来又与R6相反地移动，或者压模部件28的纵轴线相对于工具轴线W并无实际上严重的歪斜。

相应地，在工具使用中，凹模单元8以及进而凹模部件29在方向R8上移动，反过来又与R8相反地移动，近乎直线地或者平行于工具轴线W移动，或者凹模部件29的纵轴线相对于工具轴线W并无实际上严重的歪斜。

参照根据图2的未受负荷的状态，内部的梁区段22的变形V22和内部的梁区段24的变形V24向内朝向薄弱区段19或朝向薄弱区段20或凹形地弯曲。第一边腿区段2的外部的梁区段23和第二边腿区段3的外部的梁区段25具有向相同方向的相应变形或隆起，即向外鼓起。

已知的工具支架尤其是采用一致的板形的结构，而没有尤其是特意如此构造的薄弱区段，对于这些工具支架，边腿区段恰恰以不同的方式变形，其中已知支架的边腿区段的内部狭窄侧向内弯曲地或者向内凸起地隆起。

附图标记清单

1 工具支架

2 边腿区段

3 边腿区段

4 连接区段

5 端部

6 压模单元

7 端部

8 凹模单元

9 平面侧

10 平面侧

11 外轮廓

12 外边缘

13 增强区段

14 部分区段

15 部分区段

16 边缘条

17 边缘条

18 线条

19 薄弱区段

20 薄弱区段

21 薄弱区段

22 梁区段

23 梁区段

24 梁区段

25 梁区段

26 安置部位

27 凸缘区段

28 压模部件

29 凹模部件

30 驱动单元

Claims (14)

1.一种用于冷接合装置、尤其是用于冷接合工具的工具支架(1)，其中，所述工具支架(1)具有连接区段(4)和两个彼此间隔开的边腿区段(2、3)，其中，在第一边腿区段(2)的自由端上能提供所述装置的压模单元(6)，且在第二边腿区段(3)的自由端(7)上能提供所述装置的凹模单元(8)，从而在准备好的情况下所述压模单元(6)和所述凹模单元(8)彼此相对且规定了工具轴线，以及其中，所述边腿区段(2、3)的背离自由端(5、7)的端部通过所述连接区段(4)相互连接，其中，所述工具支架(1)具有第一平面侧(9)和与所述第一平面侧(9)相对的第二平面侧(10)，其中，所述工具支架(1)的外轮廓(11)在两个平面侧(9、10)之间的过渡中由所述工具支架(1)的外边缘(12)确定，其特征在于，所述工具支架(1)包括增强区段(13)，该增强区段位于沿着所述工具支架(11)的外轮廓(11)的外边缘(12)上，其中，在所述增强区段(13)沿着所述外边缘(12)的走向上观察，存在所述增强区段(13)的多个部分区段(14、15)，每个部分区段(14、15)具有相关的厚度尺寸，其中，相应的部分区段(14、15)沿着所述外边缘(12)且平行于平面侧(9、10)的延展分别至少为30毫米。

2.如权利要求1所述的工具支架，其特征在于，所述增强区段(13)构造在边缘条(16、17)以内，其中，所述边缘条(16、17)从所述外边缘(12)伸展至平面侧区段，其中，所述平面侧区段与所述外边缘(1)相隔至少5毫米到至多150毫米。

3.如权利要求1或权利要求2所述的工具支架，其特征在于，所述工具支架(1)的增强区段(13)的厚度尺寸比所述工具支架(1)的剩余部分的平均厚度尺寸大。

4.如前述权利要求中任一项所述的工具支架，其特征在于，所述增强区段(13)构造在所述工具支架(1)的外边缘(12)的长度的至少80％上，优选构造在所述工具支架(1)的外边缘(12)的长度的至少90％上。

5.如前述权利要求中任一项所述的工具支架，其特征在于，所述增强区段(13)具有至少为所述工具支架(1)的剩余部分的平均厚度尺寸的双倍大的厚度尺寸。

6.如前述权利要求中任一项所述的工具支架，其特征在于，所述增强区段(13)具有比所述工具支架(1)的剩余部分的平均厚度尺寸大超过约300％的厚度尺寸。

7.如前述权利要求中任一项所述的工具支架，其特征在于，所述工具支架(1)具有总支架高度，所述总支架高度由在一个边腿区段(2、3)的自由端与所述工具支架(1)的外边缘(12)在所述边腿区段(2、3)的纵轴线方向上且垂直于能在所述工具支架(1)上提供的工具轴线的一个点之间的距离产生。

8.如前述权利要求中任一项所述的工具支架，其特征在于，所述增强区段(13)涉及到边缘区域，相比于能在所述工具支架(1)上提供的工具轴线的平行线，该边缘区域相距所述工具轴线更远，该平行线规定了支架高度的20％。

9.如前述权利要求中任一项所述的工具支架，其特征在于，所述增强区段(13)的厚度尺寸介于30毫米和150毫米之间。

10.如前述权利要求中任一项所述的工具支架，其特征在于，所述增强区段(13)的横截面积介于500mm²与7000mm²之间。

11.如前述权利要求中任一项所述的工具支架，其特征在于，所述第一边腿区段(2)包括两个第一梁区段(22、23)，所述两个第一梁区段在所述第一边腿区段(2)中通过第一薄弱区段(19)而彼此分开。

12.如前述权利要求中任一项所述的工具支架，其特征在于，所述第二边腿区段(3)包括两个第二梁区段(24、25)，所述两个第二梁区段在所述第二边腿区段(3)中通过第二薄弱区段(20)而彼此分开。

13.一种用于冷接合的装置、特别是冷接合工具，其中，所述装置具有根据前述权利要求中任一项的工具支架(1)，其中，在第一边腿区段(2)的自由端(5)上存在所述装置的压模单元(6)，且在第二边腿区段(3)的自由端(7)上存在所述装置的凹模单元(8)。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，设置能指配给所述压模单元(6)和/或所述凹模单元(8)的驱动单元(30)，其中，所述驱动单元(30)包括液压气动的采用压力传动的驱动部和/或包括电的驱动部。

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