GEBIET DER
ERFINDUNGAREA OF
INVENTION
Die
Erfindung betrifft eine Maschine zum Setzen von Stanznieten. Insbesondere
betrifft die Erfindung eine Stanznietsetzmaschine zur Verbindung von
zwei oder mehr Blechteilen (oder von einem Blechteil und einem Bauteil)
unter Verwendung eines Stanzniets bei Blechmontagearbeiten wie in
der Kraftfahrzeugmontage (insbesondere der Montage von Aluminiumkarosserien).The
The invention relates to a machine for setting punched rivets. Especially
The invention relates to a punch rivet setting machine for the connection of
two or more sheet metal parts (or one sheet metal part and one component)
using a punch rivet in sheet metal assembly work as in
the motor vehicle assembly (in particular the assembly of aluminum bodies).
HINTERGRUND
DER ERFINDUNGBACKGROUND
THE INVENTION
Eine
Beispiel einer Stanznietsetzmaschine ist in der japanischen Offenlegungsschrift
Nr. 8-505087 mit Familienmitglied WO 94/14554 beschrieben. Der Stanzniet
umfasst einen flanschförmigen
Kopf und einen sich von dem Kopf nach unten erstreckenden Schaft.
Wenn der Stanzniet unter Verwendung eines Stempels und einer Matrize
in Werkstücke,
wie zwei Autokarosseriebleche, hinein getrieben wird, wird der Schaft
verformt und dabei die Stirnseite des Schaftes unter Durchstoßen (Bohren) der
Bleche aufgespreizt. Auf diese Weise werden die beiden Bleche durch
den aufspreizend verformten Schaft und den Kopf miteinander verbunden.
Der Stanzniet ist zur Montage einer Aluminiumkarosserie geeignet,
bei der Schweißen
nicht anwendbar ist. Da Aluminiumkarosserien zur Verringerung des
Gewichts von Fahrzeugkarosserien zunehmend Verwendung finden, dürfte der
Bedarf an Stanznieten in Zukunft noch weiter steigen.A
An example of a punch rivet setting machine is disclosed in Japanese Laid-Open Publication
No. 8-505087 with family member WO 94/14554. The punch rivet
includes a flange-shaped
Head and a shaft extending downwards from the head.
When the punch rivet using a punch and a die
in workpieces,
how two car body panels are driven into it becomes the shaft
deformed while the front of the shaft under piercing (drilling) of the
Sheets spread open. In this way, the two sheets are through
the spread-deformed shaft and the head connected to each other.
The punch rivet is suitable for mounting an aluminum body,
in welding
not applicable. Because aluminum bodies reduce the
Weight of vehicle bodies increasingly find use, the
Need for punch rivets will increase even further in the future.
Die
japanische Offenlegungsschrift Nr. 11-90575 (mit Familienmitglied
EP-A-0 893 179) zeigt in 2 ein Beispiel einer Stanznietsetzmaschine,
das in der vorstehend erwähnten
Veröffentlichung
nicht dargestellt ist. Wie in dieser Figur dargestellt, weist die
Stanznietsetzmaschine einen C-Rahmen mit einem oberen waagrechten
Arm, einem senkrechten Arm, und einem unteren waagrechten Arm auf.
Die Stanznietsetzmaschine besitzt weiterhin einen an einem Ende
des C-Rahmens angebrachten Stempel, eine am anderen Ende des C-Rahmens vorgesehene
Matrize, sowie einen Stempelantrieb wie einen Motor und eine Spindel,
mit dem der Stempel an die Matrize angedrückt wird, damit ein von dem
Stempel gehaltener Stanzniet gegen die Matrize gedrückt wird.
Zwischen dem Stempel und der Matrize sind mehrere Teile positioniert,
die dadurch miteinander verbunden werden, dass der Stanzniet in
die Teile hinein getrieben wird und sie dabei durchstößt. Eine
herkömmliche
Nietmaschine weist in der Regel eine Zuführvorrichtung und eine Aufnahme
zur automatischen Zuführung
von Niete an einen Stempel auf. Diese Bauteile können an einer Stanznietsetzmaschine
angebracht sein. Eine Stanznietsetzmaschine, die mit diesen Bauteilen
ausgestattet ist, ist bereits bekannt. Bei dieser Maschine ist der
Stempel an der Stirnseite einer Aufnahmeeinheit zur Aufnahme des
von der Zuführvorrichtung
zugeführten Stanzniets
befestigt und hält
den Stanzniet fest. Der Stempel wird von dem an einem Ende des C-Rahmens
vorgesehenen Stempelantrieb in Richtung auf die Matrize bewegt.
Mehrere Teile werden dann zwischen den Stempel und die Matrize gelegt
und miteinander verbunden, indem der Stanzniet in die Teile hinein
getrieben wird, wobei der Stanzniet die Teile durchstößt. Mit
solchen herkömmlichen
Stanznietsetzmaschinen ist vorteilhafterweise eine hohe Dichtigkeit
gegenüber
dem Innern eines Kraftfahrzeugs dauerhaft erreichbar, da der Schaft
des Stanzniets die Werkstücke
miteinander verbinden kann, ohne sie vollständig zu durchdringen.Japanese Patent Laid-Open Publication No. 11-90575 (with family member EP-A-0 893 179) shows in US Pat 2 an example of a punch rivet setting machine, which is not shown in the aforementioned publication. As shown in this figure, the punch rivet setting machine has a C frame with an upper horizontal arm, a vertical arm, and a lower horizontal arm. The punch riveting machine further has a die attached to one end of the C-frame, a die provided at the other end of the C-frame, and a punch drive such as a motor and a spindle for pressing the punch against the die to make one of them Stamp held punch rivet is pressed against the die. Between the punch and the die several parts are positioned, which are joined together by driving the punch rivet into the parts, piercing them. A conventional riveting machine typically includes a feeder and a pickup for automatically feeding rivets to a punch. These components may be attached to a punch riveting machine. A punch riveting machine equipped with these components is already known. In this machine, the punch is fixed to the end face of a receiving unit for receiving the punch rivet supplied from the feeding device and holds the punch rivet firmly. The punch is moved by the provided at one end of the C-frame punch drive in the direction of the die. Several pieces are then placed between the punch and die and joined together by driving the punch rivet into the pieces with the punch rivet piercing the pieces. With such conventional Stanznietsetzmaschinen advantageously a high tightness relative to the interior of a motor vehicle is permanently accessible, since the shank of the punch rivet can connect the workpieces without completely penetrating them.
Ein
Beispiel einer Stanznietsetzmaschine nach dem Oberbegriff von Anspruch
1 ist aus US-A-5 964 393 bekannt.One
Example of a punch rivet setting machine according to the preamble of claim
1 is known from US-A-5,964,393.
Wie
vorstehend beschrieben, umfasst die Stanznietsetzmaschine im wesentlichen
den C-Rahmen mit dem oberen waagrechten Arm, dem senkrechten Arm
und dem unteren waagrechten Arm. Um den beim Nieten entstehenden
hohen Belastungen oder Kräften
standzuhalten, ist der C-Rahmen
in der Regel einstückig
aufgebaut. Wenn die Setzmaschine nicht in Betrieb ist, besteht somit
je nach Größe des C-Rahmens
ein gewisser, jedoch nicht besonders großer Abstand zwischen dem an
dem einen Ende des C-Rahmens
(dem Ende des oberen waagrechten Arms) angeordneten Stempel und
der an dem anderen Ende des C-Rahmens (dem Ende des unteren waagrechten
Arms) angeordneten Matrize. Werden als Werkstücke einfache flache Bleche
verwendet, können
diese relativ leicht zwischen Stempel und Matrize positioniert werden.
Wenn das Werkstück
jedoch teilweise eine rechtwinklig davon abstehende Wand aufweist,
kann es gelegentlich vorkommen, dass das Werkstück nicht zwischen Stempel und
Matrize positioniert werden kann. In diesem Fall muss der C-Rahmen
durch einen größeren C-Rahmen
ersetzt werden, damit der Abstand zwischen Stempel und Matrize größer ist.
Die Setzmaschine wird jedoch insgesamt größer aufgrund des größeren C-Rahmens,
dessen Steifigkeit so ausgelegt ist, dass sie der hohen Setzkraft
standhält.
Ferner hat der Antrieb einen bestimmten Hub zur Bewegung des Stempels der
Setzmaschine. Dies hat wiederum den Nachteil, dass ein größerer Antrieb
notwendig ist, der auch für den
größeren C-Rahmen
ausgelegt ist. Es kann somit vorkommen, dass aufgrund der Form der
Werkstücke
ein Teil der Werkstücke
nicht gefügt
werden kann. Weiterhin weist der Stempelantrieb eine mit der Aufnahmeeinheit,
an der der Stempel befestigt wurde, fest verbundene Spindel auf.
Auch dies schränkt den
Setzbereich von zu fügenden
Werkstücken
ein.As
As described above, the punch rivet setting machine comprises substantially
the C-frame with the upper horizontal arm, the vertical arm
and the lower horizontal arm. To the resulting from riveting
high loads or forces
to withstand is the C-frame
usually in one piece
built up. If the jig is not in operation, it is thus
depending on the size of the C-frame
a certain, but not particularly large distance between the
one end of the C-frame
(the end of the upper horizontal arm) arranged stamp and
at the other end of the C-frame (the end of the lower horizontal
Arms) arranged die. Become as work pieces simple flat sheets
used, can
These are relatively easily positioned between the punch and die.
If the workpiece
however, partly having a wall projecting at right angles therefrom,
It may occasionally happen that the workpiece is not between the punch and the
Matrix can be positioned. In this case, the C-frame needs
through a larger C-frame
be replaced so that the distance between the punch and die is greater.
However, the jigger becomes larger overall due to the larger C-frame,
whose rigidity is designed to withstand the high setting force
withstand.
Furthermore, the drive has a certain stroke for moving the punch of the
Typesetting machine. This again has the disadvantage that a larger drive
necessary, which is also for the
larger C frame
is designed. It can happen that due to the shape of the
workpieces
a part of the workpieces
not joined
can be. Furthermore, the punch drive with the receiving unit,
on which the stamp was attached, firmly connected spindle.
This also restricts the
Setting area of to be joined
workpieces
one.
Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine Stanznietsetzmaschine zu schaffen,
mit der auch ein Werkstück
mit abstehender Wand bearbeitet werden kann, das einen größeren Abstand
zwischen einem Stempel und einer Matrize erfordert, ohne dass dafür ein größerer C-Rahmen
bereitgestellt werden muss.The object of the invention is therefore, a To create a punch riveting machine, with which a workpiece can be machined with projecting wall, which requires a greater distance between a punch and a die, without the need for a larger C-frame must be provided.
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNGSUMMARY
THE INVENTION
Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Stanznietsetzmaschine
nach Anspruch 1 vorgesehen.to
solution
This object is inventively a Stanznietsetzmaschine
provided according to claim 1.
Nach
dieser Maschine wird der Nietsetzvorgang in der ersten Stellung
ausgeführt,
in der der Stempel der Matrize gegenüber liegt. Falls Werkstücke eine
abstehende Wand aufweisen, die einen größeren Abstand zwischen Stempel
und Matrize erfordert, wird in der Zeitspanne, in der kein Setzvorgang stattfindet,
der Aufnahmekopf in die zweite Stellung verbracht, um den größeren Abstand
zwischen Matrize und Stempel zu erhalten, und die Werkstücke können somit
zwischen Matrize und Stempel eingelegt werden. Danach wird der Aufnahmekopf
in die erste Stellung bewegt, um den Nietsetzvorgang auszuführen. Auf
diese Weise können
zur Durchführung
des Nietsetzvorgangs selbst Werkstücke mit abstehender Wand zwischen
Matrize und Stempel positioniert werden, ohne dass ein größerer C-Rahmen
eingesetzt werden muss.To
This machine is the Nietsetzvorgang in the first position
executed
in which the stamp is opposite the die. If workpieces one
projecting wall, which has a greater distance between the punch
and die is required, in the period in which no setting process takes place,
the recording head spent in the second position to the greater distance
between die and stamp to get, and the workpieces can thus
be inserted between the die and stamp. Then the recording head
moved to the first position to perform the Nietsetzvorgang. On
this way you can
to carry out
of the riveting operation itself workpieces with protruding wall between
Die and punch are positioned without a larger C-frame
must be used.
Bei
der vorstehenden Stanznietsetzmaschine kann der Träger ein
Trägerrohr
sein, das als Teil des C-Rahmens ausgebildet ist. Das Trägerrohr
trägt die äußere Umfangsfläche des
hohlen Schafts der Aufnahmeeinheit, so dass der hohle Schaft in
axialer Richtung verschoben und in seiner Umfangsrichtung gedreht
werden kann. Der Stempelantrieb kann eine Spindel aufweisen, deren
Achse parallel zur Achse des Trägerrohrs
des C-Rahmens verläuft.
Das andere Ende des hohlen Schafts und eine Aufnahmeöffnung des
Aufnahmekopfes können über ein
starres und hohles Kupplungsrohr miteinander verbunden sein. Der
hohle Schaft kann von einer ständigen
Vorspannkraft beaufschlagt sein, die in eine Richtung wirkt, die
es dem mit dem Aufnahmekopf verbundenen Stempel ermöglicht,
sich von der Matrize weg zu bewegen. Durch die Vorspannkraft kann
auch der Stempel an die Stirnseite des Stempelantriebs angedrückt werden.
Außerdem
kann der Stempelantrieb mit einer von seiner Stirnseite vorspringenden
konischen Führung
ausgebildet sein, und der den Stempel halternde Aufnahmekopf kann
eine konische Führungsbohrung
aufweisen, deren Form der Form der konischen Führung angepasst ist. Dadurch
kann die Achse des Stempels mit der Achse der Spindel schnell und
leicht ausgerichtet werden.at
the above Stanznietsetzmaschine the carrier can
support tube
which is formed as part of the C-frame. The carrier tube
carries the outer peripheral surface of the
Hollow shaft of the receiving unit, so that the hollow shaft in
shifted axially and rotated in its circumferential direction
can be. The punch drive can have a spindle whose
Axle parallel to the axis of the support tube
of the C-frame.
The other end of the hollow shaft and a receiving opening of the
Recording head can over a
rigid and hollow coupling tube to be interconnected. Of the
hollow shaft can be made of a permanent
Biasing force acting in a direction which acts
it allows the stamp connected to the pickup head
to move away from the matrix. By the biasing force can
also the stamp can be pressed against the front side of the punch drive.
Furthermore
can the punch drive with a projecting from its front
conical guide
be formed, and the receiving head holding the stamp can
a conical guide bore
have, whose shape is adapted to the shape of the conical guide. Thereby
the axis of the punch can be fast and with the axis of the spindle
be easily aligned.
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGSUMMARY
THE DRAWING
1 zeigt
ein Blockdiagramm einer kompletten Stanznietsetzmaschine gemäß der Erfindung in
dem Zustand, in dem ein Aufnahmekopf einer Aufnahmeeinheit in einer
ersten Stellung positioniert ist. 1 shows a block diagram of a complete punch riveting machine according to the invention in the state in which a receiving head of a receiving unit is positioned in a first position.
2 zeigt
ein Blockdiagram der kompletten Stanznietsetzmaschine in dem Zustand,
in dem der Aufnahmekopf der Aufnahmeeinheit der Stanznietsetzmaschine
nach 1 in einer zweiten Stellung positioniert ist. 2 FIG. 16 is a block diagram of the complete punch riveting machine in the state where the pickup head of the pick unit of the punch rivet setting machine recovers. FIG 1 is positioned in a second position.
3 zeigt
das Verhältnis
zwischen Aufnahmeeinheit und Stempelantriebseinheit, wobei die Stanznietsetzmaschine
nach 1 aus der Richtung des Pfeils III betrachtet wird. 3 shows the relationship between receiving unit and stamp drive unit, wherein the punch rivet setting after 1 from the direction of arrow III.
4 zeigt
eine teilweise vergrößerte Ansicht
eines Teils der Aufnahmeeinheit und der Stempelantriebseinheit in
dem Zustand, in dem der Aufnahmekopf der Aufnahmeeinheit der Stanznietsetzmaschine
nach 1 von der ersten in die zweite Stellung oder umgekehrt
bewegt wird. 4 shows a partially enlarged view of a portion of the receiving unit and the punch drive unit in the state in which the receiving head of the receiving unit of the punch rivet setting after 1 is moved from the first to the second position or vice versa.
AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELSDETAILED
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT
Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben.
Die 1 und 2 zeigen allgemein eine Stanznietsetzmaschine 1 nach
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung. In 1 befindet sich ein Stempel
in einer normalen Betriebsstellung, in der der Stempel einer Matrize
gegenüber
liegt. In 2 befindet sich der Stempel
in einer von der Matrize beabstandeten Stellung. Die 3 und 4 stellen
den Zustand dar, in dem der von einer Aufnahmeeinheit gehalterte
Stempel von seiner der Matrize gegenüber liegenden Stellung weg
bewegt wird. Nach 1 weist die Stanznietsetzmaschine 1 einen
C-Rahmen 3 mit einem Kupplungsteil 2 für den Anschluss
an einen Roboter-Gelenkarm (nicht dargestellt) auf. Der C-Rahmen 3 ist
ein starrer Körper,
der einstückig
aus einem oberen waagrechten Arm 5, einem senkrechten Arm 6 mit
dem Kupplungsteil 2 und einem unteren waagrechten Arm 7 ausgebildet
ist. Das eine Ende des C-Rahmens 3 bzw. das Ende des oberen
waagrechten Arms 5 ist an einer zylindrischen Stempelantriebseinheit 11 befestigt,
die als Stempelantrieb einen Stempel 9 in Richtung auf
eine Matrize 10 antreibt, die während eines Nietvorgangs unterhalb
des Stempels positioniert ist. Der Stempel kann einen Stanzniet
halten (der nicht dargestellt ist, auf den jedoch unter Bezugnahme
auf den in 1 und 2 der japanischen
Offenlegungsschrift Nr. 8-505087 dargestellten Stanzniet verwiesen
wird). Bei diesem Ausführungsbeispiel
weist die Stempelantriebseinheit 11 einen Elektromotor
auf, eine von dem Motor in Drehung versetzte und senkrecht bewegte
Spindel, sowie eine sich von der Spindel zum Stempel erstreckende
Stange. Entsprechend der Drehung der Motorwelle wird die Spindel
nach unten bewegt und drückt
dabei den von dem Stempel 9 gehaltenen Stanzniet mit hoher
Kraft gegen die Matrize 10. Durch Umkehr der Drehbewegung
der Motorwelle kann der Stempel 9 wieder zurückbewegt
werden. Die Matrize 10 ist am anderen Ende des C-Rahmens 3 bzw.
dem Ende des unteren waagrechten Arms 7 angeordnet und
nimmt den Schenkel des von dem Stempel 9 gehaltenen Stanzniets
auf.The invention will be described below with reference to an embodiment. The 1 and 2 generally show a punch riveting machine 1 according to an embodiment of the invention. In 1 There is a stamp in a normal operating position, in which the punch is opposite to a die. In 2 the punch is in a position spaced from the die. The 3 and 4 illustrate the state in which the held by a receiving unit punch is moved away from its position opposite the die. To 1 has the punch riveting machine 1 a C-frame 3 with a coupling part 2 for connection to a robot articulated arm (not shown). The C-frame 3 is a rigid body made in one piece from an upper horizontal arm 5 a vertical arm 6 with the coupling part 2 and a lower horizontal arm 7 is trained. The one end of the C-frame 3 or the end of the upper horizontal arm 5 is on a cylindrical punch drive unit 11 attached, which as a punch drive a stamp 9 towards a die 10 which is positioned below the punch during a riveting operation. The punch may hold a punch rivet (not shown) but with reference to the present invention 1 and 2 Japanese Laid-Open Publication No. 8-505087 illustrated punch rivet). In this embodiment, the punch drive unit 11 an electric motor, a spindle rotated by the motor and vertically moved, and a rod extending from the spindle to the punch. According to the rotation of the motor shaft, the spindle is moved down and presses it by the stamp 9 held punch rivet with high force against the die 10 , By reversing the rotational movement of the motor shaft, the punch 9 be moved back again. The matrix 10 is at the other end of the C-frame 3 or the end of the lower horizontal arm 7 arranged and takes the leg of the stamp 9 held rivet on.
Zum
Halten des Stanzniets ist der Stempel 9 an der Stirnseite
einer Aufnahmeeinheit 14 befestigt, die den von einer Zuführeinrichtung
(nicht dargestellt) über
ein flexibles Zuführrohr 13 zugeführten Stanzniet
aufnimmt. Die Aufnahmeeinheit 14 ist so ausgestaltet, dass
die von der Zuführvorrichtung
automatisch zugeführten
Stanzniete nacheinander lage- und zeitgerecht von dem Stempel 9 gehalten
werden können.
Im Unterschied zur herkömmlichen
Aufnahmeeinheit kann die erfindungsgemäße Aufnahmeeinheit 14 wahlweise
in eine erste Stellung bewegt werden, in der der von der Aufnahmeeinheit
gehalterte Stempel 9 der Matrize 10 gegenüber liegt,
oder in eine zweite Stellung, in der der Stempel von der Matrize
beabstandet ist, um einen bestimmten größeren Abstand zwischen Matrize und
Stempel zu erhalten. Bei der Stanznietsetzmaschine 1 nach
der Erfindung werden mehrere Werkstücke, zum Beispiel zwei Werkstücke, auf
die Matrize 10 gelegt, worauf der Stempel mit dem von ihm
gehaltenen Stanzniet durch Betätigung
der Stempelantriebseinheit 11 nach unten auf die Werkstücke gedrückt und
der Schaft des Stanzniets unter Durchstoßen beider Werkstücke in die
Werkstücke
hinein getrieben wird, wodurch die Werkstücke miteinander verbunden werden.To hold the punch rivet is the punch 9 on the front side of a receiving unit 14 fastened by a feeder (not shown) via a flexible feed tube 13 fed punched rivet. The recording unit 14 is designed so that the automatically fed from the feeding punch rivet successively position and timely of the punch 9 can be kept. In contrast to the conventional receiving unit, the receiving unit according to the invention 14 optionally be moved to a first position in which the held by the receiving unit punch 9 the matrix 10 or in a second position, in which the punch is spaced from the die to obtain a certain larger distance between die and punch. In the punch riveting machine 1 According to the invention, several workpieces, for example, two workpieces, on the die 10 whereupon the punch with the punch rivet held by it by actuation of the punch drive unit 11 pressed down on the workpieces and the shank of the punching rivet is driven under puncture of both workpieces into the workpieces, whereby the workpieces are joined together.
Gemäß der Erfindung
weist die Aufnahmeeinheit 14 einen starren hohlen Schaft 17 auf,
der mit seinem einen Ende mit dem sich von der Zuführvorrichtung
erstreckenden Zuführrohr 13 gekoppelt
ist. Der hohle Schaft 17 wird zur Abstützung von einem Trägerrohr 15 gehalten,
das an einem Ende des oberen waagrechten Arms 5 des C-Rahmens 3 angeordnet
ist. Die Aufnahmeeinheit 14 weist weiterhin einen Aufnahmekopf 18 auf,
an dessen Stirnseite der Stempel 9 befestigt ist. Der Aufnahmekopf 18 kann den
von dem anderen Ende (dem unteren Ende) des hohlen Schafts 17 zugeführten Stanzniet
aufnehmen und ermöglicht
es, dass der Stempel 9 die aufgenommenen Stanzniete nacheinander
halten kann. Außerdem
weist die Aufnahmeeinheit 14 ein hohles Kupplungsrohr 19 auf,
das einen Auslass des hohlen Schafts 17 mit einem Einlass
eines Aufnahmekopfes 18 verbindet. Der über das Zuführrohr 13 dem hohlen Schaft 17 zugeführte Stanzniet
wird somit durch das hohle Kupplungsrohr 19 an den Aufnahmekopf 18 weiter
transportiert. Das Kupplungsrohr 19 ist als starrer rohrförmiger Hohlkörper ausgebildet.
Sowohl das hohle Kupplungsrohr 19, der hohle Schaft 17 als auch
der Aufnahmekopf 18 sind als starre Körper ausgebildet und bilden,
einstückig
miteinander verbunden, die Aufnahmeeinheit 14, die eine
festgelegte Form, zum Beispiel die Form eines J, aufweist, wie in den
Figuren dargestellt. Bei dieser Aufnahmeeinheit 14 wird
der über
das Zuführrohr 13 geförderte Stanzniet
durch den jeweils hohlen Abschnitt in dem hohlen Schaft 17 und
dem Kupplungsrohr 19 dem Aufnahmekopf 18 zugeführt. Der
Aufnahmekopf 18 sorgt dann dafür, dass der Stanzniet zum richtigen
Zeitpunkt von dem Stempel 9 gehalten wird.According to the invention, the receiving unit 14 a rigid hollow shaft 17 with, with its one end with the supply pipe extending from the feeder 13 is coupled. The hollow shaft 17 is used to support a carrier tube 15 held at one end of the upper horizontal arm 5 of the C-frame 3 is arranged. The recording unit 14 also has a pickup head 18 on, on the front side of the stamp 9 is attached. The recording head 18 may be that from the other end (the lower end) of the hollow shaft 17 record punched rivet and allows the punch 9 can hold the recorded punch rivet one after the other. In addition, the receiving unit 14 a hollow coupling tube 19 on, an outlet of the hollow shaft 17 with an inlet of a recording head 18 combines. The over the feed tube 13 the hollow shaft 17 supplied punch rivet is thus through the hollow coupling tube 19 to the recording head 18 transported further. The coupling tube 19 is designed as a rigid tubular hollow body. Both the hollow coupling tube 19 , the hollow shaft 17 as well as the recording head 18 are formed as rigid bodies and form, integrally connected to each other, the receiving unit 14 having a predetermined shape, for example, the shape of a J, as shown in the figures. In this recording unit 14 is the over the feed tube 13 funded punch rivet through the respective hollow portion in the hollow shaft 17 and the coupling tube 19 the recording head 18 fed. The recording head 18 then ensures that the punch rivet is punctured at the right time by the punch 9 is held.
Der
hohle Schaft 17 ist hohlzylindrisch geformt, und das Trägerrohr 15 ist
an dem Ende des oberen waagrechten Arms 5 des C-Rahmens 3 ausgebildet.
Auch das Trägerrohr 15 ist
hohlzylindrisch geformt, um die äußere Umfangsfläche des
hohlen Schafts 17 zu umgeben und zu tragen. Der Innendurchmesser
des Trägerrohrs 15 ist
etwas größer als der
Außendurchmesser
des hohlen Schafts 18. Dadurch ist der hohle Schaft 17 von
dem Trägerrohr 15 in
axialer Richtung des hohlen Schafts 17 verschiebbar und
in Umfangsrichtung (bzw. um die Achse) des hohlen Schafts 17 drehbar
gelagert. Das Trägerrohr 15 ist
in dem C-Rahmen 3 so angeordnet, dass seine Achse parallel
zur Achse der Spindel der Stempelantriebseinheit 11 verläuft. Dadurch
kann der hohle Schaft 17 parallel zur Spindel der Stempelantriebseinheit 11 senkrecht
bewegt werden. Infolgedessen können
das mit dem hohlen Schaft 17 einstückig verbundene Kupplungsrohr 19,
der Aufnahmekopf 18 und der an der Stirnseite des Aufnahmekopfes 18 befestigte
Stempel 9 ebenfalls parallel zur Achsrichtung der Spindel
senkrecht bewegt werden. Das obere und untere Ende des hohlen Schafts 17 ist
jeweils mit einem Abschnitt erweiterten Durchmessers oder einem
abnehmbaren Ring 21 größeren Durchmessers ausgebildet,
damit der hohle Schaft 17 sich nicht von dem Trägerrohr 15 loslösen kann.The hollow shaft 17 is hollow cylindrical shaped, and the support tube 15 is at the end of the upper horizontal arm 5 of the C-frame 3 educated. Also the carrier tube 15 is hollow cylindrical shaped around the outer peripheral surface of the hollow shaft 17 to surround and carry. The inner diameter of the carrier tube 15 is slightly larger than the outside diameter of the hollow shaft 18 , This is the hollow shaft 17 from the carrier tube 15 in the axial direction of the hollow shaft 17 slidably and circumferentially (or about the axis) of the hollow shaft 17 rotatably mounted. The carrier tube 15 is in the C-frame 3 arranged so that its axis is parallel to the axis of the spindle of the punch drive unit 11 runs. This allows the hollow shaft 17 parallel to the spindle of the punch drive unit 11 be moved vertically. As a result, with the hollow shaft 17 integrally connected coupling tube 19 , the recording head 18 and at the front of the recording head 18 attached stamps 9 also be moved vertically parallel to the axial direction of the spindle. The upper and lower end of the hollow shaft 17 is each with an enlarged diameter section or a removable ring 21 larger diameter formed so that the hollow shaft 17 not from the support tube 15 can dissolve.
Der
hohle Schaft 17 ist von einer ständigen Vorspannkraft beaufschlagt,
deren Wirkrichtung (nach 1 in Richtung nach oben) es
dem mit dem Aufnahmekopf 18 gekoppelten Stempel 9 ermöglicht, sich
von der Matrize 10 weg zu bewegen. Diese Vorspannkraft
kann zum Beispiel dadurch erzeugt werden, dass zwischen dem oberen
Ende des Trägerrohrs 15 und
dem Ring 21 am oberen Ende des hohlen Schafts 17 eine
Schraubendruckfeder (nicht dargestellt) angeordnet ist. Die Vorspannkraft
kann auch durch irgendein anderes geeignetes Vorspannmittel erzeugt
werden, das den hohlen Schaft 17 nach oben drückt, wie
eine Feder oder ein elastisches Glied oder Mittel oder eine Kombination
aus einem Magneten und einem Elektromagneten oder eine Kombination
aus einem Motor und einem Getriebe wie einem Zahnstangengetriebe.
Mit Hilfe solcher Vorspannmittel wird der hohle Schaft 17 in
axialer Richtung des Trägerrohres 15 bzw.
in axialer Richtung der Spindel der Stempelantriebseinheit 11 nach
oben gezogen, wodurch der mit dem hohlen Schaft 17 über das Kupplungsrohr 19 gekoppelte
Aufnahmekopf 18 ebenfalls in axialer Richtung der Spindel
nach oben gezogen wird. Auch der an dem Aufnahmekopf 18 befestigte
Stempel 9 wird in axialer Richtung der Spindel nach oben
gezogen. Dadurch wird der Stempel 9 über den Aufnahmekopf 18 normalerweise
elastisch an eine an der Stirnseite der Stempelantriebseinheit 11 vorgesehene
Führung 22 gedrückt. Die Führung 22 ist
als Hohlkörper
ausgebildet und führt dazu
eine sich von der Spindel erstreckende Stange. Wenn die Spindel
der Stempelantriebseinheit 11 nach unten bewegt wird, fährt die
Stange somit ebenfalls nach unten und drückt den Aufnahmekopf 18 und
den Stempel 9 entgegen der den hohlen Schaft 17 nach
oben drückenden
Vorspannkraft nach unten. Dadurch kann der Stempel 9 zuverlässig und
in der korrekten Position in Richtung auf die Matrize 10 gedrückt werden.The hollow shaft 17 is acted upon by a constant biasing force whose effective direction (after 1 towards the top) it with the recording head 18 coupled stamp 9 allows to move away from the matrix 10 to move away. This biasing force can be generated, for example, by the fact that between the upper end of the support tube 15 and the ring 21 at the upper end of the hollow shaft 17 a helical compression spring (not shown) is arranged. The biasing force may also be generated by any other suitable biasing means, including the hollow shaft 17 pushes up, such as a spring or an elastic member or means or a combination of a magnet and a solenoid or a combination of a motor and a transmission such as a rack and pinion. With the help of such biasing means is the hollow shaft 17 in the axial direction of the support tube 15 or in the axial direction of the spindle of the punch drive unit 11 pulled up, causing the hollow shaft 17 over the coupling tube 19 coupled recording head 18 is also pulled in the axial direction of the spindle upwards. Also on the recording head 18 attached stamps 9 is pulled up in the axial direction of the spindle. This will make the stamp 9 over the recording head 18 usually elastic to one at the front of the punch drive unit 11 planned tour 22 pressed. The leadership 22 is designed as a hollow body and leads to an extending from the spindle rod. When the spindle of the punch drive unit 11 is moved down, the rod thus also moves down and presses the recording head 18 and the stamp 9 against the hollow shaft 17 upward pressing biasing force down. This allows the stamp 9 reliable and in the correct position in the direction of the die 10 be pressed.
Die
Stirnseite der Führung 22 an
der Stirnseite der Stempelantriebseinheit 11 ist mit einer
konischen, nach unten vorstehenden Führungsbuchse 23 ausgebildet,
wie in den 2 bis 4 dargestellt.
Der Führungsbuchse 23 entsprechend
ist der den Stempel 9 halternde Aufnahmekopf 18 mit
einer konischen Führungsbohrung 25 ausgebildet,
deren Form der konischen Führungsbuchse 23 angepasst ist.
Die Achse der Führungsbuchse 23 ist
so angeordnet, dass sie mit der Achse der Spindel fluchtet, und
die Achse der Führungsbohrung 25 ist
so angeordnet, dass sie mit der Achse des Stempels 9 fluchtet.
Auch wenn die Führungsbohrung 25 des
Aufnahmekopfes 18 nur grob gegenüber der Führungsbuchse 23 der
Stempelantriebseinheit 11 ausgerichtet ist, wird der Aufnahmekopf 18 von
der den hohlen Schaft 17 nach oben drückenden Vorspannkraft nach
oben bewegt, und die Führungsbohrung 25 kann
mit der Führungsbuchse 23 in
Eingriff gelangen. Dieser Eingriff bewirkt dann, dass die Achse
der Spindel mit der Achse des Stempels 9 fluchtet. Die
Druckkraft der Stempelantriebseinheit 11 wird somit in
eine geeignete Richtung gegenüber
dem Stempel 9 übertragen, um
die angestrebte Vernietung zu erzielen. Auf diese Weise können mit
Hilfe der konischen Führungsbuchse 23 und
der konischen Führungsbohrung
die Achsen des Stempels 9 und der Spindel schnell zueinander
ausgerichtet werden.The front of the guide 22 on the front side of the stamp drive unit 11 is with a conical, downwardly projecting guide bushing 23 trained, as in the 2 to 4 shown. The guide bush 23 accordingly, the stamp 9 retaining pickup head 18 with a conical guide bore 25 formed, the shape of the conical guide bush 23 is adjusted. The axis of the guide bush 23 is arranged so that it is aligned with the axis of the spindle, and the axis of the guide bore 25 is arranged so that it aligns with the axis of the punch 9 flees. Even if the guide hole 25 of the recording head 18 only roughly opposite the guide bush 23 the punch drive unit 11 is aligned, the recording head 18 from the hollow shaft 17 upward pressing biasing force moves upwards, and the guide bore 25 can with the guide bush 23 engage. This engagement then causes the axis of the spindle with the axis of the punch 9 flees. The pressing force of the punch drive unit 11 is thus in a suitable direction relative to the stamp 9 transferred to achieve the desired riveting. This way you can with the help of the conical guide bushing 23 and the conical guide bore the axes of the punch 9 and the spindle can be aligned quickly with each other.
Wie
in 1 dargestellt, ist die Matrize 10 während des
Nietvorgangs in der Stellung (der ersten Stellung) festgelegt, in
der die Matrize 10 dem Stempel 9 gegenüber liegt.
Ein normaler Öffnungsabstand 26 zwischen
dem Stempel 9 und der Matrize 10 ist somit gering.
Wie vorstehend beschrieben, umfasst die erfindungsgemäße Aufnahmeeinheit 14 den
hohlen Schaft 17, der mit seinem einen Ende (dem oberen
Ende) mit dem sich von der Zuführvorrichtung
erstreckenden Zuführrohr 13 gekoppelt
ist, und der hohle Schaft 17 wird von dem Trägerrohr 15 getragen,
das an einem Ende des C-Rahmens 3 (dem Ende des oberen
waagrechten Arms 5) vorgesehen ist. Ferner umfasst die
Aufnahmeeinheit 14 den Aufnahmekopf 18, an dessen
Stirnseite der Stempel 9 befestigt ist, und der Aufnahmekopf 18 kann
den von dem anderen Ende (dem unteren Ende) des hohlen Schafts 17 zugeführten Stanzniet
aufnehmen, damit der aufgenommene Stanzniet, einer nach dem anderen,
von dem Stempel 9 gehalten werden kann. Weiterhin ist der
hohle Schaft 17 von dem Trägerrohr 15 in axialer
Richtung verschiebbar und in Umfangsrichtung des hohlen Schafts 17 drehbar
gelagert. Entsprechend der Verschiebe- und Drehbewegung des hohlen
Schafts 17 kann somit der mit dem hohlen Schaft 17 gekoppelte
Aufnahmekopf 18 wahlweise in eine der vorgenannten Stellungen
bewegt werden, d.h. entweder in die in 1 dargestellte
erste Stellung, in der der Stempel 9 der Matrize 10 gegenüber liegt,
oder in die in 2 dargestellte zweite Stellung, in
der der Stempel 9 sowohl in axialer also auch in Umfangsrichtung
von der Matrize 10 beabstandet ist, um einen vergrößerten Abstand
(vergrößerter Öffnungsabstand) 27 zwischen
Matrize und Stempel zu erhalten.As in 1 shown, is the die 10 set during the riveting operation in the position (the first position) in which the die 10 the stamp 9 is opposite. A normal opening distance 26 between the stamp 9 and the matrix 10 is therefore low. As described above, the receiving unit according to the invention comprises 14 the hollow shaft 17 with its one end (the upper end) with the feed tube extending from the feeder 13 coupled, and the hollow shaft 17 is from the support tube 15 worn at one end of the C-frame 3 (the end of the upper horizontal arm 5 ) is provided. Furthermore, the receiving unit comprises 14 the recording head 18 , on the front side of the stamp 9 is attached, and the recording head 18 may be that from the other end (the lower end) of the hollow shaft 17 pick up punched rivet, so that the recorded punch rivet, one after the other, from the punch 9 can be held. Furthermore, the hollow shaft 17 from the carrier tube 15 slidable in the axial direction and in the circumferential direction of the hollow shaft 17 rotatably mounted. According to the sliding and rotating movement of the hollow shaft 17 can thus with the hollow shaft 17 coupled recording head 18 be moved either in one of the aforementioned positions, ie either in the in 1 illustrated first position in which the stamp 9 the matrix 10 is opposite, or in the in 2 illustrated second position in which the stamp 9 both in the axial and in the circumferential direction of the die 10 is spaced to an increased distance (increased opening distance) 27 to get between die and stamp.
Der
Wechsel von der ersten Stellung nach 1 in die
zweite Stellung nach 2 findet in einem Zeitraum außerhalb
eines Nietvorgangs statt, zum Beispiel während des Einlegens von Werkstücken oder
dergleichen. Um von der ersten in die zweite Stellung zu wechseln,
wird die aus Aufnahmekopf 18, Kupplungsrohr 19 und
hohlem Schaft 17 zusammengesetzte Aufnahmeeinheit 14 entgegen
der den hohlen Schaft 17 nach oben drückenden Kraft nach unten gedrückt. Dadurch
wird der hohle Schaft 17 entlang des Trägerrohrs 15 nach unten
bewegt. Gleichzeitig wird, wie in 4 dargestellt,
der Aufnahmekopf 18 mit dem Kupplungsrohr 19 nach
unten bewegt. Dadurch gelangt die Führungsbohrung 25 des
Aufnahmekopfes 18 außer
Eingriff mit der Führungsbuchse 23 an
der Stirnseite der Führung 22 der Stempelantriebseinheit 11,
wodurch Aufnahmekopf 18 und Stempel 9 von der
Führung 22 getrennt
werden. In diesem getrennten Zustand werden der Aufnahmekopf 18 und
der Stempel 9 um die Achse 29 (bzw. in Umfangsrichtung)
des hohlen Schafts 17 gedreht, und zwar aus der mit durchgezogener
Linie gezeichneten Stellung in die strichpunktiert gezeichnete Stellung,
wie in 3 dargestellt. Aufgrund dieser Drehung werden
der Stempel 9 und der Aufnahmekopf 18 in eine
von der Stempelantriebseinheit 11 weit entfernte Stellung
in radialer Richtung der Stempelantriebseinheit 11 bewegt.
Wenn in dieser Stellung die den Aufnahmekopf 18 nach unten
drückende Kraft
entfällt,
wird der Aufnahmekopf 18 zusammen mit dem Stempel 9 von
der den hohlen Schaft 17 nach oben drückenden Kraft nach oben bewegt,
wie durch den Pfeil 30 in 2 dargestellt.
Der Stempel 9 hat somit in sowohl axialer als auch Umfangsrichtung
des hohlen Schafts einen Abstand zur Matrize 10 und befindet
sich in der zweiten Stellung, in der zwischen Matrize 9 und
Stempel 10 der vergrößerte Öffnungsabstand 27 vorhanden ist.The change from the first position to 1 in the second position 2 takes place in a period outside a riveting operation, for example during the insertion of workpieces or the like. To switch from the first to the second position, the out of recording head 18 , Coupling tube 19 and hollow shaft 17 composite receiving unit 14 against the hollow shaft 17 pushed downwards pressing force. This will make the hollow shaft 17 along the support tube 15 moved down. At the same time, as in 4 shown, the recording head 18 with the coupling tube 19 moved down. This will get the pilot hole 25 of the recording head 18 out of engagement with the guide bush 23 at the front of the guide 22 the punch drive unit 11 , causing recording head 18 and stamp 9 from the leadership 22 be separated. In this separate state, the recording head 18 and the stamp 9 around the axis 29 (or in the circumferential direction) of the hollow shaft 17 rotated, from the drawn in a solid line position in the dash-dotted line position, as in 3 shown. Because of this rotation, the stamp will 9 and the recording head 18 in one of the stamp drive unit 11 far away position in the radial direction of the punch drive unit 11 emotional. If in this position, the recording head 18 depressing force is eliminated, the recording head 18 together with the stamp 9 from the hollow shaft 17 upward pushing force moves upwards, as indicated by the arrow 30 in 2 shown. The Stamp 9 thus has a distance from the die in both the axial and circumferential directions of the hollow shaft 10 and is in the second position, in between die 9 and stamp 10 the enlarged one opening distance 27 is available.
In
dieser zweiten Stellung kann ein breiterer Zwischenraum zwischen
Stempel 9 und Matrize 10 zuverlässig bereitgestellt
werden. So können
zum Vernieten auch Werkstücke
mit abstehender Wand zwischen Stempel 9 und Matrize 10 positioniert
werden, ohne dass ein größerer C-Rahmen
verwendet werden muss. Während
bei der herkömmlichen
Setzmaschine der Abstand zwischen Matrize und Stempel bisher etwa
150 mm betrug, wurde bei einem Praxistest nachgewiesen, dass die
erfindungsgemäße Setzmaschine
einen Abstand von 200 mm oder mehr zuverlässig bereitstellen konnte.
Bei Werkstücken
mit einer abstehenden Wand wird der den Stempel 9 halternde
Aufnahmekopf 18 in die zweite Stellung nach 2 verschwenkt,
damit ein vergrößerter Öffnungsabstand
als Abstand 27 vorhanden ist. Während das Einführen einer
abstehenden Wand durch den im Stand der Technik bekannten oder herkömmlichen Öffnungsabstand 26 (1)
schwierig oder sogar unmöglich
war, kann diese nun in den C-Rahmen eingelegt werden. Der Aufnahmekopf 18 wird
dann wieder nach unten in die Stellung nach 4 gedrückt. Darauf
wird der Aufnahmekopf 18 aus der in 3 mit der
unterbrochenen Linie dargestellten Stellung in die mit der durchgezogenen
Linie dargestellte Stellung verschwenkt, und die nach unten gerichtete Druckkraft
wird in der als durchgezogene Linie eingezeichneten Stellung gelöst. Die
den hohlen Schaft 17 nach oben drückende Kraft wird dadurch wirksam und
bewegt den Aufnahmekopf 18 und den Stempel 9 aus
der in 4 dargestellten Stellung nach oben. Die Führungsbohrung 25 gelangt
dann mit der Führungsbuchse 23 in
Eingriff, und die Achse der Spindel wird aufgrund der konischen
Führungsbohrung 25 und
der konischen Führungsbuchse 23 mit
der Achse des Stempels 9 ausgerichtet. In diesem Zustand
ist der Aufnahmekopf 18 mit der Führung 22 des Stempelantriebs
gekoppelt, und der Stempel ist in die erste Stellung nach 1 zurück gekehrt.
Der in die erste Stellung 1 zurück gekehrte Stempel 9 wird
mit der Matrize 10 entsprechend ausgerichtet, so dass der Nietvorgang
dann korrekt ausgeführt
werden kann. Auf diese Weise kann gemäß der Erfindung der Nietvorgang
auch in Gegenwart einer abstehenden Wand von Werkstücken durchgeführt werden,
ohne dass dazu ein größerer C-Rahmen
eingesetzt werden muss.In this second position, a wider gap between punch 9 and die 10 be reliably provided. Thus, for riveting, workpieces with protruding wall between stamp 9 and die 10 be positioned without having to use a larger C-frame. While in the conventional setting machine, the distance between the die and stamp was previously about 150 mm, it was demonstrated in a practical test that the setting machine according to the invention could provide a distance of 200 mm or more reliable. For workpieces with a protruding wall of the stamp 9 retaining pickup head 18 in the second position 2 pivoted so that an enlarged opening distance as a distance 27 is available. During the insertion of a protruding wall by the known in the art or conventional opening distance 26 ( 1 ) was difficult or even impossible, this can now be inserted into the C-frame. The recording head 18 then goes back down to the position after 4 pressed. Then the recording head becomes 18 from the in 3 pivoted with the broken line position shown in the position shown by the solid line, and the downward pressure force is released in the drawn as a solid line position. The hollow shaft 17 pushing up force thereby becomes effective and moves the pickup head 18 and the stamp 9 from the in 4 shown position upwards. The guide hole 25 then comes with the guide bush 23 engaged, and the axis of the spindle is due to the tapered guide hole 25 and the conical guide bush 23 with the axis of the stamp 9 aligned. In this state is the recording head 18 with the leadership 22 coupled to the punch drive, and the punch is in the first position after 1 turned back. The one in the first position 1 returned stamp 9 is with the matrix 10 aligned accordingly, so that the riveting process can then be carried out correctly. In this way, according to the invention, the riveting process can also be carried out in the presence of a protruding wall of workpieces, without the need for a larger C-frame must be used.
Während die
Bewegungen des Aufnahmekopfes und des Stempels von der ersten in
die zweite Stellung bzw. von der zweiten in die erste Stellung manuelle
Vorgänge
sein können,
können
auch automatische Betätigungsmittel
unter Verwendung einer Energiequelle wie eines Elektromotors oder
eines pneumatischen Kolbenzylinders eingesetzt werden.While the
Movements of the recording head and the stamp from the first in
the second position or from the second to the first position manual
operations
could be,
can
also automatic actuating means
using an energy source such as an electric motor or
a pneumatic piston cylinder can be used.
Wie
vorstehend beschrieben, ist erfindungsgemäß die Matrize während des
Nietvorgangs so angeordnet, dass sie dem Stempel gegenüber liegt,
die Matrize kann aber auch einen Abstand zu dem Stempel einnehmen,
um den Abstand zwischen Matrize und Stempel in der Zeit außerhalb
des Nietvorgangs zu vergrößern. Somit
können
selbst Werkstücke
mit abstehender Wand zwischen Matrize und Stempel positioniert werden,
ohne dass ein größerer C-Rahmen
eingesetzt werden muss, damit der Nietvorgang in Gegenwart der abstehenden
Wand durchgeführt werden
kann. Unerwünschte
Einschränkungen
hinsichtlich der Fügebereiche
werden dadurch vermieden. Ferner ist bei der Aufnahmeeinheit der
mit dem Zuführrohr
gekoppelte hohle Schaft mit dem den Stempel halternden Aufnahmekopf
einstückig
verbunden, so dass sie insgesamt von der Stempelantriebseinheit
gelöst
werden können.
Dadurch kann nicht nur in der ersten sondern auch in der zweiten Stellung
des Aufnahmekopfes der Stanzniet der Aufnahmeeinheit zugeführt und
von dem Stempel 9 gehalten werden.As described above, according to the present invention, during the riveting operation, the die is arranged to face the punch, but the die may also be spaced from the punch to increase the distance between the die and punch in the time outside the riveting operation. Thus, even workpieces can be positioned with protruding wall between the die and stamp, without a larger C-frame must be used so that the riveting process can be performed in the presence of the protruding wall. Undesirable restrictions on the joining areas are thereby avoided. Further, in the take-up unit, the hollow shaft coupled to the feed pipe is integrally connected to the pickup head supporting the punch, so that they can be released from the punch drive unit as a whole. As a result, not only in the first but also in the second position of the receiving head of the punch rivet of the receiving unit and fed from the stamp 9 being held.