EA040742B1

EA040742B1 - DEVICE FOR EXPOSING APPLIED FORCE TO CONNECTING ELEMENT

Info

Publication number: EA040742B1
Application number: EA201892108
Authority: EA
Inventors: Клаус ХУБЕР
Original assignee: Балтек Машиненбау Аг
Priority date: 2016-03-18
Filing date: 2017-03-14
Publication date: 2022-07-22

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к устройству для воздействия на соединительный элемент при использовании приложенной силы так, чтобы соединительный элемент пластически деформировался посредством приложения силы. Изобретение также относится к способу работы данного устройства и к применению указанного устройства в качестве механизма для электрической клепки в соответствии с преамбулами независимых пунктов формулы изобретения.The invention relates to a device for influencing a connecting element using an applied force so that the connecting element is plastically deformed by the application of force. The invention also relates to the method of operation of this device and to the use of this device as a mechanism for electric riveting in accordance with the preambles of the independent claims.

Уровень техникиState of the art

В течение некоторого времени было принято, что компоненты должны соединяться с помощью соединительных элементов, которые посредством деформации обеспечивают соединение с геометрическим замыканием между элементами, подлежащими соединению. Обычно соединительный элемент приводится в функциональное соединение, которое полностью охватывает все компоненты, подлежащие соединению. До момента пластической деформации данное функциональное соединение является разъемным. Пластическая деформация соединительного элемента приводит к созданию соединения компонентов с геометрическим замыканием.For some time it has been accepted that components should be connected by means of connecting elements which, by means of deformation, provide a form-fitting connection between the elements to be connected. Typically, the connecting element is brought into a functional connection, which completely covers all the components to be connected. Until the moment of plastic deformation, this functional connection is detachable. Plastic deformation of the connecting element leads to the creation of a connection of the components with a positive fit.

Одним общепринятым способом, с помощью которого создают соединение с помощью силы, приложенной к соединительному элементу, является клепка. При клепке используются соединительные элементы, выполненные из металлов, сплавов или пластмасс, которые после пластической деформации не возвращаются к своей первоначальной форме. При клепке заклепку вставляют в отверстие, которое проходит через два элемента, которые необходимо соединить. Затем заклепку механически деформируют таким образом, чтобы произошла пластическая деформация по меньшей мере на одной из двух сторон, на которой выступает выступ заклепки. Как правило, в результате образуется характерная шляпка гриба заклепки. Для получения достаточно надежной заклепки оказалось полезным, чтобы вместо плоского прямого приложения силы клепальная машина описывала кривую, которая проходит по кругу вокруг головки заклепки таким образом, чтобы она была опрессована со всех сторон. Данный способ радиальной клепки позволяет заклепки с помощью незначительных усилий достичь хорошей структуры верхней части.One common method by which a connection is made by means of a force applied to the connecting element is riveting. Riveting uses connecting elements made of metals, alloys or plastics, which do not return to their original shape after plastic deformation. In riveting, the rivet is inserted into a hole that passes through two elements to be connected. The rivet is then mechanically deformed in such a way that plastic deformation occurs on at least one of the two sides on which the protrusion of the rivet protrudes. As a rule, the characteristic mushroom cap of the rivet is formed as a result. In order to obtain a sufficiently reliable rivet, it has proved useful that, instead of a flat, direct application of force, the riveting machine describes a curve that runs in a circle around the head of the rivet so that it is pressed from all sides. This method of radial riveting allows the rivet to achieve a good top structure with little effort.

WO 2005/007319 Al (Zemp, Т.) описывает такой способ, в котором соединение компонентов, через которые проходит по меньшей мере один компонент, завершается посредством формовочной машины. Перед клепкой определяют проекцию, которую используют для определения параметров приложения силы, например пути формования, продолжительности формования и силы формования.WO 2005/007319 Al (Zemp, T.) describes such a method in which the connection of components through which at least one component passes is completed by means of a molding machine. Before riveting, a projection is determined, which is used to determine the force application parameters, such as molding path, molding duration, and molding force.

Обычно такие устройства для приложения силы к соединительным элементам устанавливают в станках. Для этой цели станки должны быть преимущественно выполнены таким образом, чтобы они были компактными. В уровне техники известно множество устройств, в которых используют гидравлические или пневматические приводы для создания требуемой приложенной силы. Современные гидравлические и/или пневматические приводы могут быть выполнены в подходящем компактном исполнении так, чтобы их можно было легко установить на большинстве станков. Однако известным недостатком приводов гидравлических машин является опасность загрязнения гидравлической жидкостью рабочей зоны инструмента. В частности, при производстве медицинской техники, в чистых помещениях и/или в прецизионной механике такое загрязнение крайне нежелательно.Typically, such devices for applying force to the connecting elements are installed in machine tools. For this purpose, the machines must advantageously be designed in such a way that they are compact. Many devices are known in the art that use hydraulic or pneumatic actuators to generate the required applied force. Modern hydraulic and/or pneumatic actuators can be made in a suitable compact design so that they can be easily installed on most machine tools. However, a well-known disadvantage of hydraulic machine drives is the risk of hydraulic fluid contamination of the working area of the tool. In particular, in the production of medical technology, in clean rooms and/or in precision mechanics, such contamination is highly undesirable.

FR 2 660 219 (Roslyj, W. et al) описывает одно такое устройство для клепки, которое является достаточно компактным. Устройство содержит неподвижную несущую раму, в которой размещается силовой цилиндр с гидравлическим приводом, который также функционально соединен с вращающим устройством. Ударный вал заканчивается пуансоном для приложения силы к деформируемому материалу. Однако, данное устройство не подходит для установки в станках с повышенными требованиями по чистоте.FR 2 660 219 (Roslyj, W. et al) describes one such riveting device which is quite compact. The device contains a fixed bearing frame, which houses a hydraulically driven power cylinder, which is also functionally connected to the rotating device. The impact shaft ends with a punch to apply force to the deformable material. However, this device is not suitable for installation in machines with high requirements for cleanliness.

Таким образом, существует потребность в устройствах описанного выше типа, которые являются компактными и выполнены с возможностью использования в рабочей зоне инструмента с повышенными требованиями к чистоте. В частности, должно быть создано устройство вышеописанного типа с низкими расходами на техническое обслуживание и которое может быть легко встроено в станок.Thus, there is a need for devices of the type described above, which are compact and designed to be used in the working area of a tool with increased requirements for cleanliness. In particular, an apparatus of the type described above should be provided with low maintenance costs and which can be easily incorporated into a machine tool.

Этой цели достигают с помощью устройства, способа и соответствующего использования в соответствии с отличительной частью независимых пунктов формулы изобретения.This object is achieved by means of the device, the method and the corresponding use in accordance with the characterizing part of the independent claims.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Один аспект настоящего изобретения относится к устройству для воздействия на соединительный элемент с помощью приложенной силы. Эта приложенная сила должна воздействовать на соединительный элемент таким образом, чтобы он был пластически деформирован посредством приложения силы. Как определено в настоящем изобретении, эта пластическая деформация может сопровождаться другими процессами формования. Например, параллельно может осуществляться нагрев соединительного элемента, посредством которого, помимо соединения с геометрическим замыканием, создаваемым пластической деформацией, создается соединение с силовым замыканием между соединяемыми элементами. В частном варианте реализации изобретения соединительный элемент является соединительным элементом, выполненным из металла, металлического сплава и/или пластика, который с помощью пластической деформации подходит для принятия новой формы, которая без приложения значительного усилия является необратимой. Предпочтительно соединительный элемент выполнен таким образом, чтобы эта новаяOne aspect of the present invention relates to a device for influencing a connecting element with an applied force. This applied force must act on the connecting element in such a way that it is plastically deformed by the application of the force. As defined in the present invention, this plastic deformation may be accompanied by other molding processes. For example, heating of the connecting element can be carried out in parallel, by means of which, in addition to the positively locking connection created by plastic deformation, a force-locking connection is created between the elements to be connected. In a particular embodiment of the invention, the connecting element is a connecting element made of metal, metal alloy and/or plastic, which, by means of plastic deformation, is suitable for assuming a new shape, which is irreversible without the application of significant force. Preferably, the connecting element is designed in such a way that this new

- 1 040742 форма обеспечивала механическую фиксацию относительно друг друга элементов, подлежащих соединению. Это может быть реализовано, например, в виде заклепки, которая проходит через два элемента, подлежащих соединению, с выступом, который подвергают пластической деформации.- 1 040742 form provided mechanical fixation relative to each other of the elements to be connected. This can be implemented, for example, in the form of a rivet that passes through the two elements to be connected, with a ledge that is subjected to plastic deformation.

Устройство в соответствии с изобретением также содержит установленную с возможностью перемещения рабочую часть с обрабатывающей головкой. Обрабатывающая головка выполнена с возможностью контакта с соединительным элементом. Следовательно, в контексте настоящего изобретения может упоминаться, что устройство может имеет дальний конец и ближний конец. Дальний конец - конец, который во время работы расположен в непосредственной близости к соединительному элементу, подвергаемому воздействию. Ближний конец устройства - конец, который может быть функционально соединен со станком. Наиболее предпочтительно данное функциональное соединение выполнено с возможностью передачи электрической энергии и сигналов. В данном примере обрабатывающая головка является компонентом дальнего конца устройства. Обрабатывающая головка предпочтительно выполнена из материала, который является более прочным по сравнению с подвергаемым воздействию соединительным элементом.The device according to the invention also comprises a movably mounted working part with a processing head. The processing head is made with the possibility of contact with the connecting element. Therefore, in the context of the present invention, it may be mentioned that the device may have a far end and a proximal end. The distal end is the end which, during operation, is located in close proximity to the connecting element being exposed. The proximal end of a device is the end that can be operatively connected to a machine tool. Most preferably, this functional connection is configured to transmit electrical energy and signals. In this example, the processing head is the far end component of the device. The processing head is preferably made of a material that is stronger than the connecting element being exposed.

В частном варианте реализации изобретения обрабатывающая головка является пуансоном. В альтернативном варианте реализации изобретения обрабатывающая головка является элементом качения для формования качением. В особенно предпочтительном варианте реализации изобретения элемент качения содержит множество тел качения, выбранных из группы, состоящей из роликов, конусов, шариков, цилиндрических роликов, игольчатых роликов, конических роликов и цилиндрических роликов, для воздействия на соединительный элемент, подлежащий механической обработке; в частности, он содержит от двух до девяти тел качения. Обрабатывающая головка в виде тела качения может использоваться для чистовой обработки соединительного элемента. В качестве варианта, шарики и/или ролики могут иметь текстуры поверхности, которые переносятся на соединительный элемент, подлежащий формованию, например, фасонирование, рифление и/или шероховатость.In a particular embodiment of the invention, the processing head is a punch. In an alternative embodiment of the invention, the processing head is a rolling element for rolling. In a particularly preferred embodiment of the invention, the rolling element comprises a plurality of rolling elements selected from the group consisting of rollers, cones, balls, cylindrical rollers, needle rollers, tapered rollers and cylindrical rollers, for acting on the connecting element to be machined; in particular, it contains from two to nine rolling elements. A machining head in the form of a rolling element can be used for finishing the connecting element. Alternatively, the balls and/or rollers may have surface textures that are transferred to the connector to be molded, such as shaping, knurling and/or roughness.

В частном варианте реализации изобретения устройство имеет модульную конструкцию, чтобы рабочая часть была заменяемой. Таким образом, можно, например, заменить рабочую часть, содержащую обрабатывающую головку, выполненную в виде пуансона, рабочей частью, которая содержит рабочую часть, выполненную в виде подшипника качения. Разумеется, также возможна замена рабочих частей с обрабатывающими головками одного и того же типа. Таким образом, например, можно сменить калибр обрабатывающей головки или просто заменить рабочую часть той же конструкции.In a particular embodiment of the invention, the device has a modular design so that the working part is replaceable. In this way, it is possible, for example, to replace a working part containing a processing head made in the form of a punch with a working part which contains a working part made in the form of a rolling bearing. Of course, it is also possible to exchange working parts with processing heads of the same type. Thus, for example, it is possible to change the caliber of the processing head or simply replace the working part of the same design.

В частном варианте реализации изобретения рабочая часть содержит соединительный элемент для функционально соединенного и обратимого размещения обрабатывающей головки, в частности пуансона или элемента качения, такого как накатная головка.In a particular embodiment of the invention, the working part contains a connecting element for functionally connected and reversible placement of a processing head, in particular a punch or a rolling element, such as a knurling head.

В контексте настоящего изобретения рабочая часть может рассматриваться как установленная с возможностью перемещения, если рабочая часть вместе с обрабатывающей головкой может перемещаться вдоль по меньшей мере одной оси. В настоящем примере особенно предпочтительно, чтобы рабочая часть была установлена линейно вдоль продольной оси устройства, чтобы обеспечить поступательное движение подвижной рабочей части вдоль продольной оси устройства.In the context of the present invention, the working part can be considered as installed with the possibility of movement, if the working part, together with the processing head, can move along at least one axis. In the present example, it is particularly preferable that the working part is mounted linearly along the longitudinal axis of the device in order to allow translational movement of the movable working part along the longitudinal axis of the device.

Устройство в соответствии с изобретением также содержит первый привод, выполненный с возможностью управления перемещением рабочей части в направлении продольной оси рабочей части. Предпочтительно первый привод выполнен с возможностью управления данным перемещением таким образом, что приложенная сила прикладывается к соединительному элементу от обрабатывающей головки. Первый привод предпочтительно является линейным приводом. Наиболее предпочтительно он расположен так, чтобы он находился перед рабочей частью. Другими словами, первый привод предпочтительно расположен внутри устройства с ближнего конца относительно рабочей части.The device according to the invention also comprises a first drive configured to control movement of the working part in the direction of the longitudinal axis of the working part. Preferably, the first actuator is configured to control this movement such that an applied force is applied to the connecting element from the processing head. The first drive is preferably a linear drive. Most preferably it is located so that it is in front of the working part. In other words, the first drive is preferably located inside the device at the proximal end relative to the working part.

Устройство в соответствии с изобретением также содержит второй привод, выполненный с возможностью управления вращением обрабатывающей головки, в частности пуансона, вокруг продольной оси. В контексте настоящего изобретения продольная ось может быть определена как центральная ось вращения устройства. Она практически соответствует оси приложения силы и проходит в продольном направлении от ближнего конца до дальнего конца устройства. Предпочтительно второй привод выполнен таким образом, чтобы пуансон мог описывать по меньшей мере одну замкнутую кривую.The device according to the invention also comprises a second drive capable of controlling the rotation of the processing head, in particular the punch, about a longitudinal axis. In the context of the present invention, the longitudinal axis can be defined as the central axis of rotation of the device. It substantially corresponds to the axis of application of the force and extends in the longitudinal direction from the proximal end to the distal end of the device. Preferably, the second drive is designed in such a way that the punch can describe at least one closed curve.

В частном варианте реализации изобретения, в котором обрабатывающая головка содержит по меньшей мере одно тело качения, привод выполнен таким образом, чтобы по меньшей мере одно тело качения могло вращаться вокруг центральной продольной оси устройства и, в частности, могло описывать замкнутую кривую.In a particular embodiment of the invention, in which the processing head contains at least one rolling element, the drive is designed in such a way that at least one rolling element can rotate around the central longitudinal axis of the device and, in particular, can describe a closed curve.

В частном варианте реализации изобретения, в котором обрабатывающая головка содержит по меньшей мере одно тело качения, обрабатывающая головка содержит второй передаточный механизм, выполненный с возможностью снижения скорости вращения привода.In a particular embodiment of the invention, in which the processing head contains at least one rolling element, the processing head contains a second transmission mechanism configured to reduce the speed of rotation of the drive.

Устройство в соответствии с изобретением также содержит корпус для размещения первого привода, второго привода и рабочей части.The device according to the invention also includes a housing for housing the first drive, the second drive and the working part.

В устройстве в соответствии с изобретением первый привод и второй привод приводятся в движение с помощью электрической энергии и расположены соосно. В контексте настоящего изобретения со- 2 040742 осная компоновка, другими словами, может быть определена, например, как имеющая совпадающие оси вращения.In the device according to the invention, the first drive and the second drive are electrically driven and arranged coaxially. In the context of the present invention, a co-axial arrangement, in other words, can be defined, for example, as having the same axis of rotation.

В частном варианте реализации изобретения устройство в соответствии с изобретением не предназначено для размещения в нем гидравлических и/или пневматических компонентов. В частном варианте реализации изобретения корпус содержит несколько частей. Первая часть корпуса может быть выполнена с возможностью размещения первого привода, при этом вторая часть корпуса выполнена с возможностью размещения рабочей части вместе со вторым приводом.In a particular embodiment of the invention, the device according to the invention is not intended to contain hydraulic and/or pneumatic components. In a private embodiment of the invention, the body contains several parts. The first part of the housing can be configured to accommodate the first drive, while the second part of the housing is configured to accommodate the working part together with the second drive.

В частном варианте реализации изобретения второй привод расположен в рабочей части. В данном варианте реализации изобретения второй привод установлен с возможностью перемещения. В частном варианте реализации изобретения корпус состоит из одной части.In a particular embodiment of the invention, the second drive is located in the working part. In this embodiment of the invention, the second drive is mounted for movement. In a particular embodiment of the invention, the housing consists of one part.

В частном варианте реализации изобретения корпус содержит несколько частей, в частности содержит две части. В соответствии с изобретением одним из возможных преимуществ размещения приводов в отдельных частях корпуса в варианте реализации изобретения с двумя частями является модульность устройства. В зависимости от потребности в шаблоне вращения, который должен обеспечиваться вторым приводом, или в зависимости от длин хода или приложенной силы, которые могут быть обеспечены первым приводом, специалист в данной области техники может собрать подходящую для него модульную конструкцию.In a particular embodiment of the invention, the housing comprises several parts, in particular it contains two parts. In accordance with the invention, one of the possible advantages of placing the actuators in separate housing parts in a two-part embodiment of the invention is the modularity of the device. Depending on the need for the rotation pattern to be provided by the second drive, or depending on the strokes or applied force that can be provided by the first drive, a person skilled in the art can assemble a suitable modular design for him.

Приводы также могут быть выполнены заменяемыми, независимо от частей корпуса.The actuators can also be made replaceable, independent of the body parts.

В контексте настоящего изобретения компоновка может быть определена как соосная, если она имеет по меньшей мере одну совпадающую ось вращения. В настоящем примере продольная ось устройства является осью вращения первого привода и второго привода.In the context of the present invention, an arrangement can be defined as coaxial if it has at least one coinciding axis of rotation. In the present example, the longitudinal axis of the device is the axis of rotation of the first drive and the second drive.

С помощью устройства в соответствии с изобретением представлено устройство для воздействия на соединительный элемент приложенной силой, которое имеет сравнительно низкие требования по размещению и может быть выполнено компактным и тонким. Это облегчает встраивание устройства в станок. Также снижаются расходы на техническое обслуживание, поскольку все элементы, относящиеся к приводу, размещаются внутри корпуса и, таким образом, защищены от загрязнения или воздействия.With the device according to the invention, a device for acting on a connecting element with an applied force is provided, which has relatively low space requirements and can be made compact and thin. This makes it easier to integrate the device into the machine. Maintenance costs are also reduced, since all elements related to the drive are located inside the housing and are thus protected from contamination or impact.

В частном варианте реализации изобретения корпус герметически изолирован от внешней среды. Это может быть достигнуто, например, с помощью уплотнительной кромки, которая предотвращает проникновение грязи и пыли между двумя частями, которые движутся относительно друг друга, то есть между рабочей частью и внутренней стенкой корпуса. В частном варианте реализации изобретения первый привод является электрическим линейным приводом.In a particular embodiment of the invention, the housing is hermetically isolated from the external environment. This can be achieved, for example, with a sealing lip that prevents dirt and dust from penetrating between two parts that move relative to each other, i.e. between the working part and the inner wall of the housing. In a particular embodiment of the invention, the first drive is an electric linear drive.

Особым преимуществом является отказ от использования гидравлической жидкости внутри устройства, что позволяет использовать устройство в чистых помещениях.A particular advantage is the elimination of the use of hydraulic fluid inside the device, which allows the device to be used in clean rooms.

В частном варианте реализации изобретения первый привод содержит двигатель с полым валом, наиболее предпочтительно двигатель с полым валом с постоянным возбуждением. В этой полости может быть предусмотрено пространство для хода резьбового шпинделя, что обеспечивает возможность получения более компактной конструкции устройства в соответствии с изобретением.In a particular embodiment of the invention, the first drive comprises a hollow shaft motor, most preferably a permanently excited hollow shaft motor. Space can be provided in this cavity for the threaded spindle to travel, which makes it possible to obtain a more compact design of the device according to the invention.

В частном варианте реализации изобретения первый привод также содержит червячную передачу, выбранную из группы, включающей: роликовинтовые передачи, шариковинтовые передачи или планетарные роликовинтовые передачи. Наиболее предпочтительно первый привод содержит планетарную роликовинтовую передачу для осуществления движения подачи рабочей части. Это позволяет достичь максимальных значений сил, при этом обеспечивая малые габариты данного варианта реализации изобретения.In a particular embodiment of the invention, the first drive also contains a worm gear selected from the group including: roller screws, ball screws or planetary roller screws. Most preferably, the first drive comprises a planetary roller screw for carrying out the feed motion of the working part. This allows you to achieve maximum values of forces, while ensuring the small dimensions of this embodiment of the invention.

В частном варианте реализации изобретения первый привод содержит шпиндель с резьбовым концом, который имеет шаг шпинделя 5 мм или менее. Это позволяет достичь высоких динамических характеристик, обеспечивая при этом компактность конструкции. В планетарной роликовинтовой передаче сателлиты могут катиться по расположенным параллельно канавкам. Вращение сателлитов обеспечивается посредством гайки шпинделя.In a particular embodiment of the invention, the first drive comprises a threaded end spindle that has a spindle pitch of 5 mm or less. This allows high dynamic performance to be achieved while maintaining a compact design. In a planetary roller screw, the pinion gears can roll along parallel grooves. The rotation of the satellites is provided by the spindle nut.

В частном варианте реализации изобретения второй привод содержит синхронный двигатель с постоянным возбуждением. В одном варианте реализации он расположен непосредственно в рабочей части. Предпочтительно второй привод расположен на расстоянии от первого привода.In a particular embodiment of the invention, the second drive comprises a permanently excited synchronous motor. In one embodiment, it is located directly in the working part. Preferably the second drive is located at a distance from the first drive.

В частности, второй привод выполнен с возможностью обеспечения функционального соединения с обрабатывающей головкой, в частности пуансона, и для приведения последнего во вращательное движение. Синхронный двигатель содержит ротор и статор. В частном варианте реализации изобретения скоростью второго привода можно управлять плавно.In particular, the second drive is designed to provide a functional connection with the processing head, in particular the punch, and to bring the latter into rotational motion. A synchronous motor contains a rotor and a stator. In a particular embodiment of the invention, the speed of the second drive can be controlled smoothly.

В частном варианте реализации изобретения корпус содержит отверстие, через которое можно перемещать рабочую часть на дальнем конце корпуса. В частности, рабочую часть можно перемещать посредством хода. В частном варианте реализации изобретения данный ход практически соответствует ходу полого вала относительно размеров его продольной оси. Ход может быть управляемым в двух направлениях: вверх и вниз в течение коротких промежутков времени. В частном варианте реализации изобретения ход является направляемым.In a particular embodiment of the invention, the housing contains an opening through which the working part at the distal end of the housing can be moved. In particular, the working part can be moved by means of a stroke. In a particular embodiment of the invention, this course practically corresponds to the course of the hollow shaft relative to the dimensions of its longitudinal axis. The stroke can be controlled in two directions: up and down for short periods of time. In a particular embodiment of the invention, the move is guided.

В частном варианте реализации изобретения отверстие имеет уплотнительную кромку.In a particular embodiment of the invention, the hole has a sealing lip.

- 3 040742- 3 040742

В частном варианте реализации изобретения устройство содержит датчик силы, который измеряет приложенную силу и подключен после первого привода. В частном варианте реализации изобретения датчик силы подключен перед вторым приводом. С помощью данной компоновки сила может быть измерена непосредственно в точке возникновения. В результате линейное контактное давление первого привода может быть обнаружено, практически, у его источника. Датчик силы также может быть спроектирован для обнаружения обратной связи, то есть сопротивления рабочей части. В частном варианте реализации изобретения датчик силы является пьезоэлектрическим датчиком силы. В качестве альтернативы, для измерения соответствующего контактного давления могут использоваться деформационный цилиндр, торсионный цилиндр или пружина.In a particular embodiment of the invention, the device contains a force sensor that measures the applied force and is connected after the first drive. In a particular embodiment of the invention, the force sensor is connected before the second drive. With this arrangement, the force can be measured directly at the point of origin. As a result, the linear contact pressure of the first actuator can be found virtually at its source. The force sensor can also be designed to detect feedback, i.e. the resistance of the working part. In a particular embodiment of the invention, the force sensor is a piezoelectric force sensor. Alternatively, a deformation cylinder, a torsion cylinder or a spring may be used to measure the corresponding contact pressure.

В частном варианте реализации изобретения корпус содержит направляющую для поступательного перемещения рабочей части. Предпочтительно корпус также содержит средство для предотвращения вращения относительно рабочей части. Средство для предотвращения вращения может быть выполнено в виде монолитного компонента, который формуют на внутренней стенке корпуса. В качестве альтернативы, средство для предотвращения вращения может быть отдельным средством предотвращения вращения, которое может быть установлено на соответствующем направляющем рельсе внутренней стенки корпуса. Наиболее предпочтительно, чтобы средство для предотвращения вращения было выполнено таким образом, чтобы управлять поступательным перемещением рабочей части внутри корпуса, при этом вращение рабочей части относительно корпуса предотвращают посредством средства для предотвращения вращения.In a particular embodiment of the invention, the housing contains a guide for translational movement of the working part. Preferably, the body also includes means for preventing rotation relative to the working part. The anti-rotation means may be in the form of a monolithic component which is molded on the inner wall of the housing. Alternatively, the anti-rotation means may be a separate anti-rotation means that can be mounted on a corresponding guide rail of the inner wall of the housing. Most preferably, the anti-rotation means is configured to control the translational movement of the working part inside the housing, wherein the rotation of the working part relative to the housing is prevented by means of the anti-rotation means.

В частном варианте реализации изобретения средство для предотвращения вращения выполнено в виде клина внутри корпуса.In a particular embodiment of the invention, the means for preventing rotation is made in the form of a wedge inside the body.

В частном варианте реализации изобретения устройство содержит средство для косвенного измерения силы, приложенной к приводам. В одном примере данное косвенное измерение силы может выполняться посредством измерения тока двигателя.In a particular embodiment of the invention, the device contains a means for indirectly measuring the force applied to the actuators. In one example, this indirect force measurement may be performed by measuring the motor current.

В частном варианте реализации изобретения устройство содержит направляющие стержни, которые проходят от рабочей части к первой части корпуса и поддерживаются в ней посредством направляющего паза. Данный паз предотвращает вращение рабочей части относительно первой части корпуса.In a particular embodiment of the invention, the device comprises guide rods that extend from the working part to the first housing part and are supported in it by means of a guide slot. This groove prevents rotation of the working part relative to the first body part.

В частном варианте реализации изобретения корпус содержит встроенный кабелепровод, который выполнен с возможностью передачи электрического тока и сигналов к пуансону. В частном варианте реализации изобретения устройство содержит встроенный кабелепровод, в частности, выполненный в виде спиральной пружины в корпусе. Данная спиральная пружина может быть выполнена с возможностью компенсации хода головки, не создавая при этом сил, воздействующих на кабелепровод.In a particular embodiment of the invention, the body contains an integral conduit that is configured to transmit electrical current and signals to the punch. In a particular embodiment of the invention, the device contains an integrated conduit, in particular, made in the form of a helical spring in the housing. This coil spring can be configured to compensate for head travel without creating forces on the conduit.

В частном варианте реализации изобретения устройство в соответствии с изобретением содержит по меньшей мере один датчик касания для обнаружения соединительного элемента. Данный датчик касания может использоваться, например, как это описано в WO 2005/007319 А1. В частном и альтернативном варианте реализации изобретения данный датчик касания может быть включен с помощью обратной связи датчика силы. В альтернативном варианте реализации изобретения датчик касания содержит емкостный датчик. Также для обнаружения соединительного элемента возможно использование датчика силы. Также можно получить дополнительную информацию о приложенных силах с помощью использования тензодатчика или пьезоэлектрического датчика.In a particular embodiment of the invention, the device according to the invention comprises at least one touch sensor for detecting a connecting element. This touch sensor can be used, for example, as described in WO 2005/007319 A1. In a private and alternative embodiment of the invention, this touch sensor can be enabled using force sensor feedback. In an alternative embodiment of the invention, the touch sensor comprises a capacitive sensor. It is also possible to use a force sensor to detect the connecting element. It is also possible to obtain additional information about the applied forces by using a load cell or a piezoelectric sensor.

В частном варианте реализации изобретения устройство содержит соединительную деталь для соединения устройства со станком. Данная соединительная деталь может быть выполнена с дополнительным уплотнением, чтобы предотвратить попадание грязи и пыли внутрь устройства.In a particular embodiment of the invention, the device contains a connecting piece for connecting the device to the machine. This connection part can be made with an additional seal to prevent dirt and dust from entering the inside of the device.

Вместе с устройством в соответствии с изобретением представлено устройство для воздействия на соединительный элемент, которое является универсальным в использовании и обеспечивает простоту встраивания в существующие станки, при этом обеспечивая низкие расходы на техническое обслуживание и высокие эксплуатационные динамические характеристики. Для специалиста в данной области очевидно, что все описанные варианты реализации изобретения могут быть реализованы в варианте реализации устройства в соответствии с изобретением при условии, что они не являются взаимоисключающими.Together with the device according to the invention, there is provided a device for influencing the coupling element, which is versatile in use and allows easy integration into existing machines, while providing low maintenance costs and high operational dynamics. For a person skilled in the art it is obvious that all described embodiments of the invention can be implemented in an embodiment of the device in accordance with the invention, provided that they are not mutually exclusive.

В одном варианте реализации пуансон выполнен заменяемым. Пуансон может иметь определенный профиль пуансона, который соответствует форме изготавливаемого соединительного элемента. Профиль пуансона может иметь форму, которую выбирают из форм, включающих плоскую, коническую, слабо выпуклую, отбортованную, загнутую, расширенную, цилиндрическую, сильно выпуклую и/или отбортованную вовнутрь.In one embodiment, the punch is replaceable. The punch may have a specific punch profile that matches the shape of the connector being made. The punch profile may have a shape that is selected from flat, conical, slightly convex, beaded, bent, widened, cylindrical, strongly convex, and/or beaded inwards.

В частном варианте реализации изобретения первый привод выполнен с возможностью обеспечения полного хода от 0 до 500 мм и обеспечения рабочего хода от 0,01 до 100 мм.In a particular embodiment of the invention, the first drive is configured to provide a full stroke from 0 to 500 mm and provide a working stroke from 0.01 to 100 mm.

В частном варианте реализации изобретения устройство содержит по меньшей мере одно средство защиты от перегрузки, чтобы ограничить действие сил в направлении определенной оси. Предпочтительно средство защиты от перегрузки располагают между частью корпуса и первым приводом, чтобы действие сил на привод в направлении к части корпуса было ограничено. Предпочтительно средство защиты от перегрузки такого типа выполняют в виде упруго деформируемого элемента, в частности пруIn a particular embodiment of the invention, the device contains at least one overload protection to limit the action of forces in the direction of a certain axis. Preferably, the overload protector is located between the housing part and the first drive so that forces on the drive towards the housing part are limited. Preferably, an overload protection device of this type is made in the form of an elastically deformable element, in particular a spring.

- 4 040742 жины, которая создает восстанавливающую силу, противоположную создаваемой силе. В другом частном варианте реализации изобретения устройство в соответствии с изобретением содержит множество средств защиты от перегрузки; в частности оно содержит первое средство защиты от перегрузки и второе средство защиты от перегрузки, которые расположены между первым приводом и по меньшей мере одной частью корпуса, чтобы непредвиденная сила, действующая на привод или часть корпуса, была ограничена определенным диапазоном средств защиты от перегрузки.- 4 040742 zhina, which creates a restorative force opposite to the generated force. In another particular embodiment of the invention, the device in accordance with the invention contains a plurality of overload protection; in particular, it comprises a first overload protector and a second overload protector, which are located between the first drive and at least one part of the housing, so that the unexpected force acting on the drive or part of the housing is limited to a certain range of the overload protectors.

В другом частном варианте реализации изобретения устройство в соответствии с изобретением содержит устройство для ручного вращения для перемещения привода в случае отсутствия электропитания. Предпочтительно устройство для ручного вращения устанавливают так, чтобы оно приводилось в действие с наружной стороны корпуса. Это может быть выполнено таким образом, что устройство для ручного вращения проходит посредством вала с наружной стороны корпуса во внутреннюю часть корпуса и функционально соединяется с приводом. Таким образом, в случае отсутствия электропитания можно перемещать привод, шпиндель первого привода и рабочую часть. Это может быть особенно полезным при техническом обслуживании. В другом предпочтительном варианте реализации изобретения устройство для ручного вращения на своем ближнем конце содержит область захвата, которая обеспечивает оптимальную передачу силы во внутреннюю часть корпуса и на привод. Наиболее предпочтительно область захвата устройства для ручного вращения выполняют кольцеобразной так, чтобы область рукоятки также можно было использовать в качестве опорной точки для грузоподъемного устройства, что облегчает транспортировку устройства в соответствии с изобретением. Благодаря простоте данной области захвата также можно отказаться от использования специального инструмента для ручного управления устройством. Средства и способы перемещения устройства, в частности рабочей части, могут применяться с наружной стороны с помощью устройства для ручного вращения на приводе, что дополнительно облегчает техническое обслуживание и ремонт устройства.In another particular embodiment of the invention, the device according to the invention comprises a manual rotation device for moving the actuator in the event of a power failure. Preferably, the manual rotation device is mounted so that it is actuated from the outside of the housing. This can be done in such a way that the manual rotation device extends by means of a shaft from the outside of the housing to the inside of the housing and is operatively connected to the drive. Thus, in the event of a power failure, it is possible to move the drive, the spindle of the first drive and the working part. This can be especially useful during maintenance. In another preferred embodiment of the invention, the manual rotation device has a gripping area at its proximal end which ensures optimum transmission of force to the interior of the housing and to the actuator. Most preferably, the grip area of the hand-rotating device is annular so that the handle area can also be used as a reference point for a lifting device, which facilitates transport of the device according to the invention. The simplicity of this gripping area also eliminates the need for a special tool to manually control the device. Means and methods for moving the device, in particular the working part, can be applied from the outside using a device for manual rotation on the drive, which further facilitates maintenance and repair of the device.

Другой аспект настоящего изобретения относится к использованию устройства вышеописанного типа в качестве электрической клепальной машины для приложения силы и деформации соединительных элементов. Наиболее предпочтительно данное применение включает использование устройства в качестве устройства для эксцентрической/радиальной клепальной машины. В данном случае вращающийся привод, то есть второй привод, выполнен таким образом, чтобы выполнять движение, повторяющее форму многолепестковой розетки.Another aspect of the present invention relates to the use of a device of the type described above as an electric riveter for applying force and deforming connecting members. Most preferably, this application includes the use of the device as a device for an eccentric/radial riveting machine. In this case, the rotary drive, ie the second drive, is designed to perform a movement that follows the shape of a multi-lobed rosette.

Применение в соответствии с изобретением включает выбор размера устройства в соответствии с требуемыми значениями сил. Размер также однозначно определяется диаметром соединительных элементов, подлежащих обработке, а также стержней заклепки. Для специалиста в данной области техники будет несложным определить подходящие размеры устройства, чтобы получить требуемый результат клепки. Описанное устройство может использоваться для соединительных элементов с размерами в диапазоне от 0,1 до 200 мм. Наиболее предпочтительно использовать настоящее устройство для клепки, которая должна отвечать повышенным требованиям точности. Устройство в соответствии с изобретением может быть использовано для клепки с силой от 0,1 до 200 кН.The use according to the invention involves the selection of the size of the device in accordance with the required force values. The size is also uniquely determined by the diameter of the connecting elements to be processed, as well as the rivet rods. It will be easy for a person skilled in the art to determine the appropriate dimensions of the device in order to obtain the desired riveting result. The described device can be used for connecting elements with dimensions ranging from 0.1 to 200 mm. It is most preferable to use the present device for riveting, which must meet the increased requirements of accuracy. The device according to the invention can be used for riveting with a force of 0.1 to 200 kN.

Одним из преимуществ настоящего изобретения является то, что силу клепки можно регулировать плавно.One of the advantages of the present invention is that the riveting force can be continuously adjusted.

В частном варианте реализации изобретения применение включает использование в качестве накатного станка.In a particular embodiment of the invention, the application includes use as a knurling machine.

Другой аспект настоящего изобретения относится к способу работы описанного устройства, в котором используют станок, который передает управляющие сигналы и электрический ток к устройству. Подходящим станком может быть обычное рабочее место с соответствующими электрическими соединениями и управляющими соединениями. Станки также могут быть частью производственной линии или производственного объекта. В качестве альтернативы они также могут быть частью чистого помещения или стерильного помещения. Станок может также содержать другие устройства для дополнительных предшествующих или последующих этапов производственного процесса. В частном варианте реализации изобретения станок является полностью автоматизированным обрабатывающим центром.Another aspect of the present invention relates to the method of operation of the described device, which uses a machine tool that transmits control signals and electrical current to the device. A suitable machine would be a normal workplace with appropriate electrical and control connections. Machine tools can also be part of a production line or production facility. Alternatively, they can also be part of a clean room or sterile room. The machine may also contain other devices for additional upstream or downstream steps in the manufacturing process. In a particular embodiment of the invention, the machine is a fully automated machining center.

Способ в соответствии с изобретением сначала включает этап опускания рабочей части, чтобы создать функциональное соединение с соединительным элементом. Это функциональное соединение может, но не обязательно, приводить к физическому контакту рабочей части с соединительным элементом через пуансон. Данное опускание рабочей части может включать изменение направления хода, как описано выше. На следующем этапе пуансон приводят в действие, чтобы он выполнял круговое движение. На следующем этапе пуансон приводят в действие, чтобы он выполнял поступательное ударное движение. Данный этап может выполняться одновременно с выполнением кругового и/или циклического движения относительно последнего.The method according to the invention first includes the step of lowering the working part in order to create a functional connection with the connecting element. This functional connection may, but need not, result in physical contact of the working part with the connecting element through the punch. This lowering of the working part may include a change in the direction of travel, as described above. In the next step, the punch is driven to perform a circular motion. In the next step, the punch is actuated so that it performs a translational impact movement. This step may be performed simultaneously with the execution of a circular and/or cyclic movement relative to the latter.

В частном варианте реализации изобретения соединительный элемент обнаруживают с помощью датчика касания, причем параметры приложения силы выбирают с учетом обнаруженного соединительного элемента. Наиболее предпочтительно параметры выбирают и адаптируют на основе данных обратной связи.In a particular embodiment of the invention, the connecting element is detected using a touch sensor, and the force application parameters are selected taking into account the detected connecting element. Most preferably, the parameters are selected and adapted based on the feedback data.

Другой аспект настоящего изобретения относится к станку, содержащему устройство в соответстAnother aspect of the present invention relates to a machine tool containing a device according to

- 5 040742 вии с изобретением. Станок может быть частью производственной линии или роботизированной установки. Для обеспечения возможности подключения устройства по данному изобретению к станку может быть выполнен адаптер в виде блока крепления, который может быть подключен с возможностью отсоединения к устройству и обеспечивает возможность его установки на консоль станка. Блок крепления также может быть неотъемлемым компонентом корпуса устройства, например, в виде соответствующей конструкционной структуры на корпусе, в частности на первой или второй части корпуса, или может быть образован в процессе соединения двух частей корпуса.- 5 040742 with the invention. The machine can be part of a production line or a robotic installation. To enable connection of the device according to this invention to the machine, an adapter can be made in the form of a mounting block, which can be connected with the possibility of detachment to the device and allows it to be installed on the console of the machine. The fastening unit can also be an integral component of the body of the device, for example, in the form of a corresponding structural structure on the body, in particular on the first or second part of the body, or may be formed in the process of joining two parts of the body.

Более подробно изобретение будет объяснено ниже со ссылкой на прилагаемые фигуры и частные примерные варианты реализации изобретения, которые не являются ограничивающими для объема защиты. на фигурах аналогичные компоненты содержат одинаковые ссылочные номера, если явным образом не указано иное.The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying figures and specific exemplary embodiments of the invention, which are not limiting to the scope of protection. in the figures, like components have like reference numerals, unless expressly indicated otherwise.

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

На чертежах, используемых для пояснения изобретения, схематически проиллюстрировано следующее:The drawings used to explain the invention schematically illustrate the following:

на фиг. 1а проиллюстрирован внешний вид устройства в соответствии с изобретением;in fig. 1a illustrates the appearance of a device according to the invention;

на фиг. 1b проиллюстрировано устройство, проиллюстрированное на фиг. 1а, в выдвинутом положении;in fig. 1b illustrates the device illustrated in FIG. 1a, in the extended position;

на фиг. 2а проиллюстрирован продольный разрез устройства в соответствии с изобретением;in fig. 2a shows a longitudinal section through a device according to the invention;

на фиг. 2b проиллюстрирован продольный разрез, проиллюстрированный на фиг. 2а, в выдвинутом положении;in fig. 2b illustrates the longitudinal section illustrated in FIG. 2a, in the extended position;

на фиг. 3 проиллюстрировано средство для предотвращения вращения устройства в соответствии с изобретением;in fig. 3 illustrates means for preventing rotation of a device according to the invention;

на фиг. 4 проиллюстрирована общая принципиальная схема конструкции в соответствии с изобретением;in fig. 4 illustrates a general schematic diagram of a construction in accordance with the invention;

на фиг. 5 проиллюстрирован частный вариант реализации изобретения со средством защиты от перегрузки.in fig. 5 illustrates a particular embodiment of the invention with overload protection.

на фиг. 4 максимально упрощенно проиллюстрирован наиболее простой вариант реализации изобретения. Устройство 1 в соответствии с изобретением, проиллюстрированное на фиг. 4, выполнено в виде цилиндра с продольным расширением и продольной осью L, которая также практически является центральной осью вращения. Внешняя структура образована корпусом 3, 4, который выполнен в виде втулки. Корпус 3, 4 преимущественно выполнен из алюминия. На своем ближнем конце корпус 3, 4 содержит по меньшей мере одно отверстие, через которое проходит соединение 2, которое используется для передачи электрических сигналов станка во внутреннее пространство устройства 1. Начиная с этого ближнего конца, внутри корпуса 3, 4 расположен первый линейный привод 13, который неподвижно установлен в корпусе 3, 4. Данный линейный привод 13 выполнен с возможностью перемещения вдоль продольной оси поршня или шпинделя. Это активирует рабочую часть 16, которая в полностью втянутом положении хода линейного привода 13 почти полностью закрыта втулкой корпуса 3, 4. Подшипник 15 поддерживает рабочую часть 16, чтобы она могла перемещаться относительно корпуса 3, 4 поступательно вдоль продольной оси L. При этом предпочтительно, чтобы рабочая часть 16 была зафиксирована без возможности вращения, то есть, зафиксирована в отношении вращения вокруг продольной оси L. Рабочая часть 16 содержит второй привод 8, который выполнен в виде привода вращения. Данный второй привод 8 приводит в действие соединительный штифт 8.4, выполненный с возможностью кругового движения вокруг продольной оси. Данный соединительный штифт 8.4 может быть функционально соединен с обрабатывающей головкой 7 для обработки соединительного элемента.in fig. 4 illustrates in the most simplified way the simplest embodiment of the invention. The device 1 according to the invention, illustrated in FIG. 4 is made in the form of a cylinder with a longitudinal expansion and a longitudinal axis L, which is also practically a central axis of rotation. The external structure is formed by the housing 3, 4, which is made in the form of a sleeve. The body 3, 4 is predominantly made of aluminium. At its proximal end, the housing 3, 4 has at least one opening through which a connection 2 passes, which is used to transmit the electrical signals of the machine to the interior of the device 1. Starting from this proximal end, inside the housing 3, 4 is located the first linear actuator 13 , which is fixedly installed in the housing 3, 4. This linear actuator 13 is made with the possibility of moving along the longitudinal axis of the piston or spindle. This activates the working part 16, which, in the fully retracted position of the stroke of the linear actuator 13, is almost completely covered by the sleeve of the body 3, 4. The bearing 15 supports the working part 16 so that it can move relative to the body 3, 4 translationally along the longitudinal axis L. In this case, it is preferable that so that the working part 16 is fixed without the possibility of rotation, that is, fixed in relation to rotation around the longitudinal axis L. The working part 16 contains a second drive 8, which is made in the form of a rotation drive. This second drive 8 drives the connecting pin 8.4, which is made with the possibility of circular movement around the longitudinal axis. This connecting pin 8.4 can be operatively connected to the processing head 7 for processing the connecting element.

В данном варианте реализации изобретения как первый привод 13, так и второй привод 8 выполнены без использования пневматических или гидравлических приводов. Кроме того, два привода 8, 13 расположены соосно относительно продольной оси L устройства 1.In this embodiment, both the first actuator 13 and the second actuator 8 are made without the use of pneumatic or hydraulic actuators. In addition, two drives 8, 13 are located coaxially relative to the longitudinal axis L of the device 1.

Данная простая компоновка обеспечивает воздействие устройства 1 на соединительный элемент посредством пуансона, причем устройство является компактным и допускает использование в помещении с повышенными требованиями к чистоте.This simple arrangement allows the device 1 to act on the connecting element by means of a punch, the device being compact and suitable for use in a clean environment.

Обрабатывающая головка может быть выполнена в виде пуансона. При этом пуансон предпочтительно выполнен из материала, имеющего более высокую прочность по сравнению с обрабатываемым соединительным элементом. Наиболее предпочтительно использовать пуансон, выполненный из стали. В зависимости от области применения данный пуансон также может быть содержать дополнительные покрытия, улучшающие его устойчивость к истиранию и износостойкость. Как правило, для таких целей наиболее подходящими являются алмазные соединения и керамика.The processing head can be made in the form of a punch. In this case, the punch is preferably made of a material having a higher strength compared to the connecting element being machined. Most preferably, a punch made of steel is used. Depending on the application, this punch may also contain additional coatings to improve its abrasion resistance and wear resistance. As a rule, diamond compounds and ceramics are the most suitable for such purposes.

Компактная конструкция также наглядно проиллюстрирована на фиг. 1а и 1b. На данных фигурах проиллюстрировано устройство 1 в соответствии с изобретением во втянутом положении (фиг. 1а) и в полностью выдвинутом положении (фиг. 1b). В данном частном варианте реализации изобретения корпус 3, 4 содержит две части. Первая часть 3 корпуса, выполненная в виде втулки, имеет отверстия, через которые проходят соединения 2 для подачи электропитания и электрических сигналов. Данная первая часть 3 корпуса соединена, например, с помощью байонетного соединителя, со второй частью 4 корпуса,The compact design is also clearly illustrated in FIG. 1a and 1b. These figures illustrate the device 1 according to the invention in the retracted position (FIG. 1a) and in the fully extended position (FIG. 1b). In this particular embodiment of the invention, the body 3, 4 contains two parts. The first part 3 of the housing, made in the form of a sleeve, has holes through which the connections 2 pass for supplying power and electrical signals. This first housing part 3 is connected, for example by means of a bayonet connector, to the second housing part 4,

- 6 040742 которая проходит в отверстие 4.1. В одном варианте реализации изобретения вторая часть 4 корпуса присоединена к части корпуса 3 посредством резьбового соединения.- 6 040742 which goes into hole 4.1. In one embodiment of the invention, the second body part 4 is connected to the body part 3 by means of a threaded connection.

На фиг. 1b проиллюстрированы корпус 5 рабочей части и отверстие 5.1 рабочей части в полностью выдвинутом положении. Внутри данного отверстия 5.1 рабочей части установлена обрабатывающая головка, например, пуансон (не показан), который воздействует на соединительный элемент. Во время работы данное отверстие 5.1 рабочей части расположено над обрабатываемым соединительным элементом. В частном варианте реализации изобретения (не показан) данное отверстие также может быть выполнено вместе с сенсорными элементами, которые определяют размеры соединительного элемента как в момент времени, когда сила к нему не приложена, так и в момент приложения к нему силы. Например, это отверстие может быть выполнено совместно с емкостным датчиком или датчиком Холла. При этом устройство может содержать только датчик силы.In FIG. 1b illustrates the body 5 of the working part and the opening 5.1 of the working part in the fully extended position. Inside this opening 5.1 of the working part, a processing head is installed, for example, a punch (not shown), which acts on the connecting element. During operation, this opening 5.1 of the working part is located above the connecting element being processed. In a particular embodiment of the invention (not shown), this hole can also be made together with sensor elements that determine the dimensions of the connecting element both at the time when no force is applied to it, and at the moment when force is applied to it. For example, this hole can be made in conjunction with a capacitive sensor or a Hall sensor. In this case, the device may contain only a force sensor.

Внутренняя часть устройств 1, проиллюстрированных на фиг. 1а и 1b, проиллюстрирована на фиг. 2а и 2b, соответственно во втянутом положении (фиг. 2а) и выдвинутом положении (фиг. 2b). Две части корпуса 3, 4 выполнены в виде втулки и соединены друг с другом. На дальнем конце первая часть корпуса содержит отверстие, через которое направляются соединения 2, которые сообщаются с кабелепроводом 2.1 на внутренней части для подачи электропитания на приводы и датчики устройств 1. В настоящем примере соединение 2 является армированным, чтобы обеспечить улучшенную защиту от механических воздействий в станке. Соединение 2 также может быть приведено в соответствие с требуемыми стандартами для размещения в соответствующем роботе. В настоящем примере первый привод 13 является приводом с полым валом. Внутри полого вала 13.1 выполнен шпиндель 13.4, вокруг которого расположена компоновка ротора 13.3 и статора 13.2, которые размещаются в полом вале 13.5. Шпиндель направляется посредством гайки 13.6 шпинделя и перемещается непосредственно к датчику 10 давления, который, в свою очередь, функционально соединен с корпусом 5 рабочей части. Вращающийся приводной вал 8.2 функционально соединен с обрабатывающей головкой 7 посредством поворотного механизма 8.1. В настоящем примере обрабатывающая головка 7 выполнена в виде пуансона клепальной машины и по существу содержит пуансон 7.2 и вал 7.1 рабочей части. Пуансон приводится в действие с обеспечением выполнения кругового движения вокруг продольной оси L с помощью поворотного механизма 8.1. На этом изображении это реализовано посредством соединительного штифта для обрабатывающей головки 8.4, который проиллюстрирован смещенным относительно продольной оси и выполнен с возможностью вращения вокруг последней. Вращающийся приводной вал 8.2 и шпиндель первого привода 13.4 расположены соосно вдоль продольной оси инструмента. Отверстие 5.1 рабочей части защищает обрабатывающую головку 7 и содействует направлению устройства к обрабатываемому соединительному элементу. Уплотнительная кромка 6 установлена между рабочей частью 5 и второй половиной 4 корпуса, которая охватывает рабочую часть. Разводка электрических линий полностью размещается внутри корпуса 3, 4. Чтобы обеспечить соответствующее перемещение рабочей части, кабелепровод выполнен в виде спиральной пружины 12 кабелепровода. Чтобы предотвратить вращение внутри корпуса 3, 4, передаваемое вторым приводом 8 к первому приводу 13, стержни 9 расположены в стержневых валах, которые установлены в средстве для предотвращения вращения с упорным подшипником 11, зафиксированным без возможности вращения относительно продольной оси устройства 1.The interior of the devices 1 illustrated in FIG. 1a and 1b is illustrated in FIG. 2a and 2b respectively in the retracted position (FIG. 2a) and the extended position (FIG. 2b). Two parts of the housing 3, 4 are made in the form of a sleeve and are connected to each other. At the far end, the first part of the housing contains an opening through which connections 2 are routed, which communicate with the conduit 2.1 on the inside to supply power to the actuators and sensors of devices 1. In this example, connection 2 is armored to provide improved protection against mechanical influences in the machine . Compound 2 can also be adjusted to the required standards for placement in a suitable robot. In the present example, the first drive 13 is a hollow shaft drive. Inside the hollow shaft 13.1, a spindle 13.4 is made, around which the arrangement of the rotor 13.3 and the stator 13.2 is located, which are placed in the hollow shaft 13.5. The spindle is guided through the spindle nut 13.6 and moves directly to the pressure sensor 10, which, in turn, is functionally connected to the body 5 of the working part. The rotating drive shaft 8.2 is operatively connected to the processing head 7 by means of a rotary mechanism 8.1. In the present example, the processing head 7 is made in the form of a riveting machine punch and essentially contains a punch 7.2 and a shaft 7.1 of the working part. The punch is driven to ensure the execution of a circular movement around the longitudinal axis L by means of a rotary mechanism 8.1. In this illustration, this is realized by means of a connecting pin for the processing head 8.4, which is illustrated offset from the longitudinal axis and rotatable about the latter. Rotating drive shaft 8.2 and the spindle of the first drive 13.4 are located coaxially along the longitudinal axis of the tool. The opening 5.1 of the working part protects the processing head 7 and assists in guiding the device towards the connecting element to be processed. The sealing edge 6 is installed between the working part 5 and the second half 4 of the body, which covers the working part. The wiring of electrical lines is completely located inside the housing 3, 4. To ensure the appropriate movement of the working part, the conduit is made in the form of a helical spring 12 of the conduit. To prevent rotation inside the housing 3, 4, transmitted by the second drive 8 to the first drive 13, the rods 9 are located in the rod shafts, which are installed in the means for preventing rotation with the thrust bearing 11 fixed without the possibility of rotation relative to the longitudinal axis of the device 1.

Обрабатывающая головка 7 не должна состоять из двух частей. В данном случае вал 7.1 рабочей части выполнен с втулкой для размещения соединительного штифта обрабатывающей головки 8.4.The processing head 7 does not have to consist of two parts. In this case, the shaft 7.1 of the working part is made with a sleeve to accommodate the connecting pin of the processing head 8.4.

На фиг. 2а и 2b между приводом 8 вращения и поворотным механизмом 8.1 расположен передаточный механизм 8.3. Данная передача может использоваться для уменьшения скорости вращения привода вращения, например, если обрабатывающая головка 7 является накатной головкой (не показана). Данный передаточный механизм является необязательным и не является необходимым для устройства с пуансоном 7.2 в качестве обрабатывающей головки 7.In FIG. 2a and 2b, between the rotation drive 8 and the rotary mechanism 8.1, a transmission mechanism 8.3 is located. This gear can be used to reduce the speed of rotation of the rotary drive, for example, if the processing head 7 is a knurled head (not shown). This transmission mechanism is optional and not necessary for the device with punch 7.2 as processing head 7.

Вариант реализации средства для предотвращения вращения будет рассмотрен еще раз более подробно на основе фиг. 3, на которой проиллюстрирован схематический вид в перспективе второй части 4 корпуса с отверстием 4.1 (снизу). Стержни 9 проходят на значительную часть второй части 4 корпуса, которая содержит дополнительное средство для предотвращения вращения с упорным подшипником 11, который зафиксирован без возможности вращения во второй части 4 корпуса. Винты 14 рабочей части проходят через всю поверхность соединения между второй частью 4 корпуса и первой частью корпуса (не показаны на этом изображении) и соединяют их без возможности вращения.An embodiment of the anti-rotation means will be discussed again in more detail based on FIG. 3, which illustrates a schematic perspective view of the second housing part 4 with an opening 4.1 (from below). The rods 9 extend onto a significant part of the second housing part 4 which contains an additional anti-rotation means with a thrust bearing 11 which is fixed without rotation in the second housing part 4. The screws 14 of the working part pass through the entire surface of the connection between the second body part 4 and the first body part (not shown in this image) and connect them without the possibility of rotation.

На фиг. 5 проиллюстрировано устройство 1 в соответствии с изобретением, которое аналогично устройству, проиллюстрированному на фиг. 4, но которое имеет дополнительные предпочтительные варианты реализации изобретения. На своем ближнем конце вдоль центральной оси вращения L устройства 1 алюминиевый корпус 3.4 содержит отверстие, через которое устройство 18 для ручного вращения может передавать усилие от ручного вращения непосредственно на вал и первый линейный привод 13. Данное устройство 1 также содержит средства защиты от перегрузки 17.1, 17.2, которые расположены между корпусом 3.4 и первым приводом 13. Первое средство защиты от перегрузки выполняют на ближнем конце корпуса 3.4 в виде пружинного устройства 17.1, которое ограничивает любые силы, действующие на первый привод 13, относительно его поступательного движения относительно ближнего кон-In FIG. 5 illustrates a device 1 according to the invention, which is similar to the device illustrated in FIG. 4, but which has additional preferred embodiments of the invention. At its proximal end along the central axis of rotation L of the device 1, the aluminum housing 3.4 contains an opening through which the manual rotation device 18 can transfer the force from manual rotation directly to the shaft and the first linear drive 13. This device 1 also contains overload protection 17.1, 17.2, which are located between the housing 3.4 and the first drive 13. The first overload protection is made at the proximal end of the housing 3.4 in the form of a spring device 17.1, which limits any forces acting on the first drive 13 relative to its translational movement relative to the proximal end

Claims

housing 3.4. The second overload protection in such a second spring device 17.2 is also operatively connected via protrusions on the inside of the housing 3.4 (which may be an integral component of the housing 3.4) to the actuator 13 so that the translational force that acts on the actuator 13 is also limited by this spring device. 17.2. Two overload protections 17.1, 17.2 protect the linear actuator 13 from unwanted forces, which increases the reliability of the device. However, this embodiment of the invention is purely optional and is provided as an additional modification of the device 1 in accordance with the invention.

It goes without saying that the given example is only one embodiment of the object in accordance with the invention. If the individual embodiments of the invention are not mutually exclusive, then they can be combined in any combination in the devices in accordance with the invention, without limiting the advantages of the present invention.

Position number list

1 - device

2 - connection

2.1 - conduit

3 - the first part of the body

4 - the second part of the body

4.1 - hole

5 - body of the working part

5.1 - opening of the working part

6 - sealing lip

7 - processing head

7.1 - shaft of the working part

7.2 - punch

8 - rotation drive

8.1 - rotary mechanism

8.2 - rotating drive shaft

8.3 - transmission mechanism

8.4 - connecting pin for the processing head

9 - rod

10 - pressure sensor

11 - anti-rotation device with thrust bearing

12 - conduit coil spring

13 - first drive

13.1 - hollow shaft

13.2 - stator of the first drive

13.3 - rotor of the first drive

13.4 - spindle of the first drive

13.6 - spindle nut

14 - connecting screws

15 - bearing of the working part

16 - working part

17.1 - overload protection from top to bottom

17.2 - overload protection from bottom to top

18 - manual lifting and turning device

CLAIM

1. A device for influencing the connecting element with the help of an applied force for plastic deformation of the connecting element when exposed, containing:

a) a working part (16) mounted for movement, containing a processing head (7) made in the form of a punch (7.2) or a rolling element for rolling molding, and the processing head (7) is made with the possibility of contact with the connecting element;

b) a first drive (13) configured to control the movement of the working part (16) in the direction of the longitudinal axis of the working part (16), to control it so that the applied force is applied to the connecting element from the processing head (7);

c) a second drive (8) configured to control the rotation of the machining head (7) around the longitudinal axis to control the machining head so that the punch (7.2) can describe at least one closed curve;

d) housing (3, 4) for accommodating the first drive (13), the second drive (8) and the working part (16), characterized in that the first drive (13) and the second drive (8) are driven by an electric

-