DE3232093A1

DE3232093A1 - Automatische nietmaschine

Info

Publication number: DE3232093A1
Application number: DE19823232093
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 2107 Rosengarten Lengen; Wolfgang 2150 Buxtehude Puritz
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 1982-08-28
Filing date: 1982-08-28
Publication date: 1984-03-01
Also published as: FR2532205B1; GB2126143A; GB8322633D0; FR2532205A1; GB2126143B; US4548345A; DE3232093C2

Description

NACHGEREIC

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Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Nietmaschine für Clipspant- und Clipstringernietung, wie sie im Luftfahrzeugfaau benötigt wird.

Solche Maschinen sind an sich in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Allen jedoch hängen eine Reihe von Mängeln an, so ist beispielsweise keine gute Zugänglichkeit an engen Bauteilstellen gegeben, auch ist das Gewicht der Maschinen zu hoch und außerdem erfordern sie Flüssigkeiten als Betätigungsmedium, die ihrerseit einen hohen Aufwand an Zuführungsleitungen erfordern, was zu schwerfälligen Schleppsystemen führt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nietmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die vielseitig und insbesondere an engen Bauteilstellen einsetzbar und auf die jeweiligen Umstände entsprechend umrüstbar ist.

Diese Aufgabe wird in zuverlässiger und äußerst gewichtssparender Weise durch die in den Ansprüchen niedergelegten Maßnahme: gelöst. In der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel beschrieben und in den Figuren der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf das zusammengebaute Gerät,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Halte- bzw. Aufnahmekonsole,

Fig. 3 einen Teilschnitt auf die Nietzuführungseinheit,

Fig. 4 einen Teilschnitt auf die Vernietungseinheit,

Fig. 5 einen Teilschnitt auf die Bohrvorschubeinheit.

Die Fig. 1 zeigt eine Gesamtübersicht einer automatischen Nietmaschine 1, die aus einer Halte- bzw. Aufnahmekonsole 2, einer Nietführungseinheit 3, einer Vernietungseinheit 4 und einer Bohr-

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Vorschubeinheit 5 besteht.

Die in Fig. 2 gezeigte Halte- bzw. Aufnahmekonsole 2 dient als Befestigung für alle zur Nietmaschine gehörenden und erforderlichen Baueinheiten, die zum Teil daran fest und zum anderen Teil daran beweglich angeordnet sind. Für die beweglich bzw. verfahrbar angeordnete Bohrvorschubeinheit 5 und für die sog. Nietquetsche 4 als Vernietungseinheit sind auf den Flächen 62 und 63 der Aufnahmekonsole 2 Führungsschienen 64,65 angeschraubt, ferner sind Führungsbuchsen 66 für die Bewegbarkeit der Nietzuführungseinheit 3 in der Aufnahmekonsole 2 eingesetzt. Die Stirnfläche der Konsole ist mit einer Tragplatte 67 versehen, auf der Pneumatik-Kupplungen 68, elektrische bzw. elektronische Steckverbindungen 69, ein Spannkegel 70, ein Stützwinkel 71 für Elektrokabel und Pneumatikschläuche sowie pneumatische Verriegelungszylinder 72 angeordnet sind.

Die in den Führungsbuchsen 66 eingesetzte und mit einem der pneumatischen Verriegelungszylinder 72 verbundene Nietzuführungseinheit 3 ist in Fig. 3 gezeigt. Sie setzt sich aus folgenden Hauptbauteilen zusammen: einem Grundkörper 19, zwei Führungssystemen, nämlich einem Zuführungssystem 11 und einem Zentrierrohr 12 und einem justierten Haltewinkel 18. Das erste Führungssystem besteht aus den Wellen 15 und den Kugelbuchsen 16. Die Wellen 15 sind in den Anschlag 21 und der Platte 61 eingespannt und werden zusammen mit dem Haltewinkel 18 für die Klemmung des Zuführungs- und Zentrierrohres 11,12 aus der Ruheposition mittels eines Pneumatikzylinders 14 in Position gefahren, daß die Achse des vorher gebohrten Nietloches mit der Achse des Zentrierrohres 12 auf einer Linie liegt. Diese Bedingung wird vor Inbetriebnahme durch Justieren des Haltewinkels und des Anschlages 21 hergestellt.

Über das zweite Führungssystem wird mittels des Pneumatikzylinders 13 die Nietzuführungseinheit 3 aus der Vorposition in Richtung des zu vernietenden Bauteils gefahren, bis das Zentrier-

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NACHGZREiCH"¹

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rohr 12 am Bauteil anliegt. In dieser Stellung wird aus einem handelsüblichen Nietvereinzelner ein Niet über einen Kunststoffschlauch verbunden und mit dem Zuführungs- und Zentrierrohr 11 in das vorgebohrte Loch eingeschossen- Dieses erfolgt mittels Druckluft. Nach vollzogener Vernietung fährt diese Nietzuführungseinheit 3 automatisch wieder in Ruheposition zurück. Bei Unterbreche oder Abschaltung der Druckluft verriegelt der Zylinder 72 über di< Lasche 17 automatisch die Nietzuführungseinheit 3 in der Ruheposition.

Die in der Fig. 4 dargestellte Vernietungseinheit 4 ist in Form einer sog. Alligator-Nietquetsche ausgebildet. Sie setzt sich aus einem festen Schenkel 32 mit einem am vorderen Ende eingesetzten Nieteinsatz 28 und einem beweglichen Schenkel 35 zusammen. Auf den Außendurchmesser des Nieteinsatzes 28 wird eine Buchse 26 mit eine Schaltstift 36 federnd geführt, der auf einen Schalter 27 einwirkt und einen Kontakt betätigt, der die Bewegung des festen Schenkels 32 in Richtung des zu vernietenden Bauteils stoppt. In der Mitte des Nieteinsatzes 28 befindet sich eine Staudüse 29, die nur dann Druck aufbaut und den Kontakt auslöst, wenn ein Niet im Bohrloch vorhanden ist. Über diesen Kontakt wird der bewegliche Schenkel 35 in Tätigkeit gesetzt. Vorne am beweglichen Schenkel 35 befindet si ein sog. Flachdöpper 31, an dessem Außendurchmesser eine Druckbuchse 25 geführt ist. Letztere bewirkt, daß die zu vernietenden Bauteile - beispielsweise Bleche - vor dem Quetschen des Niets zusammengedrückt werden. Die Kraft hierfür wird aus einem Tellerfe paket 24 über einen Bolzen 23 in die Druckbuchse 25 eingeleitet. Das Gegenlager bildet ein Gehäuse 22, das mit dem beweglichen Sehe kel 35 fest verbunden ist. Die Kraft zum Quetschen des Nietkopfes wird mittels eines pneumatischen Tandemzylinders 34,30, der oberhalb der Nietzange angeordnet ist. erzeugt. An der Außenseite des Tandemzylindergehäuses 34 sind Rollelemente angebracht, die die strahlenförmige Bewegung auf der Führungsschiene 65 (Fig.2) ermöglichen.

Die Bewegung der Vernietungseinheit 4 aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung und zurück erfolgt über einen Pneumatikzylinder 33

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Diese Bewegungen werden vor Erreichen der Anschläge mittels eingebauter Stoßdämpfer gebremst. Auch bei dieser Baueinheit wird bei Unterbrechung oder Abschaltung der Druckluftzufuhr die Einheit in Ruhestellung automatisch durch den Zylinder 72 und die Lasche 17 verriegelt.

In Fig. 5 ist die Bohrvorschubeinheit 5 gezeigt, die aus zwei Führungskörpern 41,42 besteht, die über Kugelbuchsen 50 und Führungswellen 51 in einem kastenförmigen Grundkörper 58 gehalten und parallel geführt werden. In dem Führungskörper 42 ist eine Winkelbohrmaschine 43 mit einem federnden Bohrbuchsen-Führungssystem befestigt. Diese Maschine 4 3 besteht aus einer Grundplatte 57, Führungswellen 47, Kugelbuchsen 49, Tellerfederpaketm48, einer Führungsplatte 46, einer Bohrbuchse 49 und einem sog. Quittierelement 59. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß die Bohrbuchse 45 beim Bohren ohne zu verkanten mit der Kraft der Tellerfedern 48 am zu vernietenden Bauteil anliegt und bei einem entsprechenden Gegenhalter 44 mehrere Bauteile fest aufeinander preßt. Über das Quittierelement 59 wird die Bohrtiefe eingestellt.

Am Führungskörper 41 ist im oberen Bereich ein Pneumatikzylinder Ξ mit Kolben 60 angeordnet, im unteren Bereich ist der Gegenhalter A mit eingebautem pneumatisch-elektronischen Sensor montiert.

Über die Kolbenstange 60 sind die Führungskörper 41,42 miteinander verbunden, sie werden über den Zylinder 52 gegeneinander bewegt. Diese Bewegung ergibt den Vorschub zum Bohren des Nietloches, der mittels einstellbarem Hydrodämpfer in seiner Geschwindigkeit regelbar ist. Beim Zusammenziehen der Führungskörper 41,42 wird durch das Führungssystem 50,51 erreicht, daß sie sich am Bauteil ausrichten und keine seitlichen Kräfte erzeugen. Zusätzlich werden Lagetoleranzen der Bauteile ausgeglichen.

Über Rollelemente der Kugelbuchsen 50 am Grundkörper 58 und der Führungsschiene 64 an der Aufnahmekonsole 2 (Fig. 2) wird mit dem Pneumatikzylinder 53 die Bohrvorschubeinheit 5 aus der Ruhestellun

in die Arbeitstellung gefahren. Die Zylinderbewegungen werden vor Erreichen der Anschläge über Stoßdämpfer gebremst. Nach dem Arbei gang des Bohrens wird die Bohrvorschubeinheit automatisch in Ruhe¹ stellung gefahren und damit der Arbeitsplatz für die nächstfolgeni Einheit freigegeben. Auch bei dieser Einheit erfolgt über den
Zylinder 72 und die Lasche 17 eine automatische Verriegelung, wem die Druckluftzufuhr unterbrochen oder abgeschaltet wird.

Durch die vorbeschriebenen Maßnahmen ist nun eine automatische
Nietmaschine 1 geschaffen worden, die sich durch eine gute Zugänglichkeit bei engen Bauteilstellen und geringes Eigengewicht auszeichnet. Mit dem einfachen Sensorsystem ist ein schnelles und
sicheres Auffinden der Bauteilkanten gewährleistet und außerdem
die Verwendungsmöglichkeit an gesonderten Geräten oder Robotern
gegeben.

Lee rseite

Claims

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MESSERSCHMITT-BÖLKOW-BLOHM GMBH" ' ' 14.12.1982

Ottobrunn BTO1 Hi/bk

9268

Amtl.Az.: P 32 32 093.0

Automatische Nietmaschine

PATENTANSPRÜCHE

Automatische Nietmaschine für Clipspant- und Clipstringernietung, dadurch gekennzeichnet , daß eine mit Führungen (64,65,66) versehene Haltekonsole (2) eine Bohrvorschubeinheit (5) mit eingebautem Sensor, eine Nietzuführungseinheit (3) und eine Vernietungseinheit (4) ansetzbar und auswechselbar aufnimmt, über Pneumatikkupplungen (6 9) und elektrische Stecker (69) mit den Energiequellen verbindet sowie mit einem Spannkegel (70) zum Ankoppeln an Roboter und ähnliche Geräte versehen ist und zu einer Funktionseinheit zusammengefaßt ist.
2. Nietmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Führungen der Haltekonsole (2) für die ansetzbaren Baueinheiten (3,5) als ansetzbare Schienen (64,65) und als Führungsbuchsen (66) ausgebildet sind.
3. Nietmaschine nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichne t, daß sich die Nietzuführungseinheit (3) aus einem Grundkörper (19), einem Zuführungsrohr (11) und einem Zentrierrohr (12) mit Pneumatikzylinder (13) zusammensetzt und zur Vernietung in Richtung des Bauteils verfahrbar gelagert ist.

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4. Nietmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vernietungseinheit (4) in Form einer pneumatisch betätigten Nietzange mit einem feststehenden (32) und einem beweglichen Schenkel (35) ausgebildet ist.
5. Nietmaschine nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet , daß am feststehenden Schenkel (32) der Vernietungseinheit ein Nieteinsatz (28) angeordnet ist.
6. Nietmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß zum Quetschen des Nietkopfes die Vernietungseinheit (4) mit einem pneumatis Tandemzylinder (30,34) versehen ist und zur Bewegung in oder von der Arbeitsstellung ein Pneumatikzylinder (33) angeordnet ist.
7. Nietmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Bohrvorschubeinheit (5) sich aus einem ersten Führungskörper (41) mit Pneumatikzylinder (52) und einem Gegenhalter (44) mit eingebautem pneumatisch-elektronischen Sensor, sowie einem zweiten Führungskörper (42) mit einer Winkelbohrmaschine (43) mit federndem Bohrbuchsen-Führungssystem (50,51) zusammensetzt.
8. Nietmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Bohrvorschubeinheit (5) über Rollelemente am Grundkörper (58) mittels eines Pneumatikzylinders (53) in die Arbeitsstellung verfahrbar ist.

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9. Nietmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß zur automatischen Verriegelung der Bohrvorschubeinheit (5) und der Vernietungseinheit (4) bei Abschaltung der Druckluftzufuhr ein Zylinder (72) mit einer Sperrlasche (17) angeordnet ist.