CN1624416A - 冲头相对冲模轴向对准度或偏移度的检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种通过自动冲孔式铆钉连接工件的装置，例如使用一夹具来检测冲头和冲模的轴向对准度是否在一可接受的范围内。该夹具代替冲模，并具有一柄部和一头部，将该柄部设置在装置的冲模安装孔内，该头部具有一轴向孔以当对准度在一可接受范围内时安装冲头。所述头部设置成能观察冲头和轴向孔的关系。

Description

冲头相对冲模轴向对准度 或偏移度的检测方法和装置

技术领域

本发明涉及一种检测冲头相对于冲模的对准度或偏移度的方法和装置，在该装置中，工件可以通过诸如自动冲孔式铆钉来连接。这样的装置在公开于1994年1月11日的美国申请5277049中有所记载。

本申请要求引入2003年5月27日申请的申请号为2003-148921的日本专利申请中的内容作为参考。

背景技术

图1示出本发明可能用到的另外一种自动冲孔式铆钉铆接装置的实施例。装置1通常包括一坚硬的C型支架2和一连接C型支架的第一端(图1中的上端)的轴部件3。轴部件3夹持一通过轴部件的末端(图1的下端)、可轴向滑动的伸长的管形突起部件5。一接收器7固定在突起部件5上用来接收从进给管6供应的自动冲孔式铆钉。杆状冲头9可在突起部件5内轴向滑动。可更换的冲模10位于正对冲模9的支架2上。冲模具有一对中装配在孔11内的部分。

将待连接工件放置在冲头和冲模之间。一可在轴部件3内轴向移动的主轴(未示出)由伺服电机13和减速齿轮机构14驱动以将突起部件5和冲头9移向冲模10。当突起部件5接触工件时，突起部件朝冲模的移动中止，但冲头9继续移向冲模，从而将轴向夹持在突起部件的末端的自动冲孔式铆钉压入待连接工件中。

图2示出两工件17和18(例如两块板)被自动冲孔式铆钉15连接后的状态。如图所示，铆钉包括头部19和从头部向冲模10伸出的中空的腿部21(通常为圆柱形)，该腿部21具有较小的直径。当铆接工件时，铆钉15在这样的方式下被驱动进入工件中，即腿部21在冲模作用下膨胀变形。自动冲孔式铆钉15穿过位于冲孔9处的工件17，而停留在紧邻冲模10的工件18内，但没有穿过工件18。因此，在工件18的暴露的外表面上没有形成孔，从而工件可以防止外表损坏并阻塞了噪音和雨水的通道。通常用这种方式连接的板应用在不易焊接的汽车的铝板上(例如，为减少重量)。

如上所述，在自动冲孔式铆钉铆接期间，冲头和铆钉的轴线23以及冲模的轴线25是对准的(如图2所示)，冲模10的中心突出部26位于中空腿部21的中心，腿部的张开部分相对于冲模的轴线25呈对称设置，工件17，18因而被坚固连接。另一方面，如果冲模10的轴线25相对于冲头和铆钉15的轴线23偏移(如图3中的参考数字27所示)，并且如果这种偏移度超出公差的范围，则腿部21的膨胀变形部分22将不能可靠地连接工件17，18。尤其是，工件的抗拉剪切强度和剥离强度将会不可靠，而且腿部21可能突出于工件18的外表面，形成例如雨水可能通过的孔，从而引起腐烂问题。

由于每一个自动冲孔式铆钉15被夹持在突起部件5内，所以冲头9和铆钉之间可能存在偏移度。然而，远离突起部件5一定距离处的冲模10，可能相对于冲头和冲模轴向偏移。铆接装置的制造商就要采取合适的措施来避免这种偏移度。但是，使用者的工作位置处发生的随机事件也会引起偏移，这不是制造商所能控制的。结果是，铆接装置的使用者将不容易检测到有缺陷的铆钉连接。而且，将铆接装置退给制造商去检测对准度很麻烦，更糟糕的是，可能还需要使用附属装置。

发明内容

本发明提供了一种简单的装置和方法用来检测冲模相对于冲头的轴向偏移度是否在一个可接受的范围内。该发明用一夹具代替可更换冲模并允许目测观察冲头相对于夹具内安装冲头的轴向孔的关系，如果冲头能进入该轴向孔，轴向偏移度落入公差范围内。如果冲头不能进入该轴向孔，轴向偏移度就超范围了。不用拆开铆接装置就能容易地检测到轴向偏移度的情况。

附图说明

本发明将结合示出优选(最好模式)实施例的附图作出进一步描述。

图1是在本发明中可能用到的自动冲孔式铆钉铆接装置的透视图；

图2示出多个工件用自动冲孔式铆钉适当连接后状态的横截面图；

图3是由于冲模相对于冲头和自动冲孔式铆钉存在轴向偏移度而不恰当连接多个工件后的状态的横截面图；

图4示根据本发明其中一个实施例的轴向偏移度检测夹具的透视图；

图5是图4中夹具的垂直剖视图；

图6是本发明的一个实施例在突起部件和冲头朝轴向偏移度检测夹具移动之前的状态的截面图；

图7是突起部件从图6所示的位置移动并接触夹具的头部后的状态的截面图；以及

图8是冲头从图7所示的位置移动以便从突起部件中突出并插入到夹具的头部内的轴向孔后的状态的截面图。

具体实施方式

图4和图5示出本发明的一个实施例中的轴向偏移度检测夹具30。夹具30可用在例如图1的铆接装置1中，但并不限于用于该装置。该图示的实施例中，夹具30包括一个柄部31和头部33。在优选的实施例中，夹具的柄部31和头部33都是圆柱形的，如图4所示。夹具30尤其是由金属和硬塑料模制制成，并能低成本制造。

柄部插入装置1的C型支架2的冲模安装孔11中，头部紧邻支架并正对冲头9。头部设有用于安装冲头9的轴向孔35。该孔的轴线同冲模安装孔11的轴线对准。当冲模插入孔11中时，头部在支架2之上的高度H大约等于冲模10突出于支架的那部分的高度。

头部33的上部设置成能观察冲头9和轴向孔35之间的关系。为此，头部的一边设有一个大切口37，但是，切口的形状和数量可以变化，只要冲头9和孔35之间的关系可以被观察到即可。尤其是，轴向孔有一个满足下列公式的直径D：

D＝冲头的直径+[冲头(和铆钉)和冲模之间的轴线的偏移度27的公差(或允许范围]×2。

例如，冲头直径为8毫米，轴向偏移度27的公差为0.5mm，轴向孔的直径就为9mm。

图6-8示出夹具30用于检测轴向偏移度的方式。夹具的柄部31插入支架2(没有冲模)的冲模安装孔11内，从而使头部33位于相对于冲头9和突起部件5的位置上，如图6所示。然后，驱动铆接装置1以便将突起部件5和冲头9移向夹具30，直到突起部件抵靠在头部33的表面34，这时，突起部件朝夹具的运动中止，如图7所示。但是，冲头9继续移向夹具，如果冲头9和轴向孔35的轴向偏移度是在一个可接受的范围内，则冲头进入开口，如图8所示。如果通过切口37观察到冲头9的末端没有进入到轴向孔35内，那么很明显，冲模的轴线25和冲头(和铆钉)的轴线23之间的偏移度就超出公差范围之外。这就要用合适的调整来纠正这个偏移度。

虽然上面示出了本发明的优选的实施例，很明显，可以作出一些变化而不脱离本发明附属权利要求所限定的精神和范围。例如，本发明可以用于夹钳装置。

Claims (7)

1、一种用来检测冲头相对于冲模的轴向对准度或轴向偏移度的夹具，该夹具应用在一冲头相对于冲模轴向移动来构成连接的装置中，在该装置中，该冲头和冲模安装在一支架上，冲模可拆卸地支撑在一孔中，其中：夹具有一柄部和一头部，该夹具代替冲模，该夹具的头部紧邻所述支架，所述柄部装配在该孔内，所述头部设有一轴向孔，当冲头的轴线对准该轴向孔的轴线或者偏移度在一预定范围内时，所述冲头可插入该轴向孔内，所述头部紧邻上述轴向孔的部分被设置成能观察轴向孔和冲头的关系。

2、如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述头部设有一邻接表面，该表面可接合所述装置的一突起部件，该突起部件设有一个开口，冲头可通过该开口朝夹具的头部内的轴向孔移动。

3、如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述头部设有至少一切口以便观察冲头和该头部内的轴向孔的关系。

4、如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述的柄部和头部都是圆柱形的。

5、如权利要求1所述的夹具，其特征在于，当夹具安装在支架上时，头部从支架中伸出的高度大体上等于冲模位于支架上时冲模伸出于支架的那部分的高度。

6、一种用于检测冲头相对于冲模的轴向对准度或偏移度的方法，其中，将冲头支撑在支架上并且该支架具有一个冲模可拆卸地插入到其中的孔，该方法包括：

提供一夹具，该夹具具有一柄部和一头部，该头部具有一轴向孔，该轴向孔用来接收冲头并允许观察冲头和轴向孔之间的关系，

在支架上安装夹具，使夹具的柄部插入到轴向孔中，夹具的头部紧邻支架，并且使头部内的轴向孔正对冲头；

朝所述轴向孔移动冲头，从而使冲头插入到轴向孔中；

检测冲头是否充分地对准轴向孔从而使冲头进入到该轴向孔中。

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，冲头通过一突起部件朝所述轴向孔移动，头部具有一突起部件接合表面，该头部从支架伸出的高度对应于冲模安装在支架上的那部分的高度。

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