ES2266345T3 - Instalacion de troquelado y remachado. - Google Patents
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Abstract
Instalación de troquelado y remachado para remachar grupos de elementos de fijación (1) en piezas de chapa preformadas, especialmente partes de carrocería bruta preformadas (2, 3), con una herramienta de sujeción (4) constituida por partes de herramienta superior e inferior (5, 6) capaces de realizar un movimiento de carrera una con relación a otra y presionadas en la posición de cierre con conformidad de superficie contra el contorno de las piezas de chapa, así como con varias unidades remachadoras (7) dispuestas en las posiciones de remachado de los distintos elementos de fijación y dotadas cada una de ellas de un troquel de remachado (16) dispuesto en una de las partes de la herramienta y de una matriz de remachado correspondiente (10) dispuesta en la otra parte de la herramienta, y con un accionamiento lineal que actúa conjuntamente, en la dirección de la carrera de remachado, sobre las unidades remachadoras en la posición de cierre de las partes (5, 6) de la herramienta, en cada caso después de la alimentación de un elemento de fijación (1), caracterizada porque el troquel de remachado (16) y la matriz de remachado (10) de al menos una unidad remachadora (7) están dispuestos en forma angularmente desplazada en la dirección de remachado con respecto a la dirección de carrera (H) del accionamiento lineal y la unidad remachadora está acoplada con el accionamiento lineal a través de una cinemática de desviación de carrera (12, 19, 20, 21; 18, 22, 23, 25).
Description
Instalación de troquelado y remachado.
La invención se refiere a una instalación de
troquelado y remachado para remachar grupos de elementos de fijación
en piezas de chapa preformadas y especialmente en partes de
carrocería bruta preformadas, según el preámbulo de la
reivindicación 1.
Las instalaciones de troquelado y remachado
conocidas de esta clase, como las que se utilizan, por ejemplo, en
la industria del automóvil para el remachado automatizado de partes
de carrocería bruta preformadas con, simultáneamente, varios
elementos de fijación, por ejemplo remaches troqueladores, tuercas
troqueladoras o pernos troqueladores, contienen una herramienta de
sujeción de varias partes con la cual se sujetan primero firmemente
sobre una gran superficie las piezas de chapa preformadas antes de
que las cabezas remachadoras dispuestas en una parte de la
herramienta en las posiciones de remachado de los distintos
elementos de fijación sean activadas por un accionamiento lineal
conjuntamente asociado a ellas y los troqueles de remachado de las
cabezas remachadoras sean así desplazados paralelamente uno a otro
en la dirección de la carrera de remachado y de esta manera, en
cooperación con las matrices de remachado correspondientes fijadas a
la otra parte de la herramienta de sujeción por el lado posterior
de la pieza de chapa, todos los elementos de fijación alimentados a
las distintas cabezas remachadoras sean remachados al mismo tiempo
con la pieza o las piezas de chapa. Condición previa para un
correcto remachado es que los segmentos de las piezas de chapa que
han de equiparse con los elementos de fijación discurran
sustancialmente perpendiculares a la dirección común de la carrera
de remachado de los troqueles de remachado, ya que, en caso
contrario, se producen defectos de remachado con elementos de
fijación oblicuamente remachados y, en el caso de grandes
diferencias de inclinación de los segmentos de las piezas de chapa,
se produce incluso un fallo funcional de la instalación de
troquelado y remachado.
Una instalación de remachado para remachar
grupos de elementos de fijación en segmentos de chapa mutuamente
inclinados en grado diferente empleando una cinemática de desviación
de carrera es conocida por el documento
US-A-1 995 486.
El cometido de la invención consiste en
configurar una instalación de troquelado y remachado de la clase
citada al principio de modo que incluso en segmentos de piezas de
chapa mutuamente inclinados en grado diferente se haga posible de
manera constructivamente sencilla un correcto remachado de grupos de
elementos de fijación.
Este problema se resuelve según la invención por
medio de la instalación de troquelado y remachado indicada en la
reivindicación 1.
Según la invención, debido a la posición angular
de las distintas unidades remachadoras preseleccionada en función
de la dirección de la carrera del accionamiento lineal y de
conformidad con la respectiva normal a la superficie de los
segmentos de piezas de chapa que se han de equipar, se garantiza en
una única operación, en combinación con una cinemática
correspondiente de desviación de la carrera del accionamiento
lineal, un remachado seguro y exacto de los elementos de fijación
en segmentos de piezas de chapa con diferente inclinación, sin que
las unidades remachadoras angularmente desplazadas una respecto de
otra necesiten de manera constructivamente complicada unos
respectivos accionamientos de carrera separados. De esta manera, se
tiene que, con una instalación de remachado y troquelado de
estructura sencilla, piezas de chapa de serie curvadas o dobladas
prácticamente a voluntad se pueden equipar al mismo tiempo, sin
defectos ni perturbaciones, con elementos troqueladores en varias
posiciones de remachado que puedan desearse.
Para impedir sobre todo en piezas de chapa con
zonas de superficie de remachado dotadas de una inclinación
fuertemente diferente que el engrosamiento de remachado que, al
remachar sobre el lado posterior de la pieza de chapa, se configura
con la misma forma en la superficie extrema de la matriz de
remachado ahondada en forma de garganta hueca bloquee la retirada
de la pieza de chapa después de concluido el proceso de remachado,
se hace en una ejecución especialmente preferida de la invención
que, adicionalmente al troquel de remachado angularmente
desplazado, la matriz de remachado correspondiente sea dispuesta
también en la parte asociada de la herramienta de sujeción con
posibilidad de realizar un movimiento de carrera en la dirección de
remachado del troquel de remachado y que dicha matriz sea
trasladada igualmente por el accionamiento lineal y la cinemática
de desviación de carrera entre una posición de trabajo avanzada
durante el tiempo que dura el proceso de remachado y aplicada al
lado posterior de la pieza de chapa y una posición de retracción que
deja libre el engrosamiento de remachado después de concluido el
remachado.
Con miras a una configuración constructivamente
sencilla de la desviación de la carrera, se han previsto para ésta
unas superficies de contacto cooperantes convenientemente en forma
de cuña, y en otra simplificación constructiva se prescinde
preferiblemente de un accionamiento separado para la herramienta de
sujeción y, en lugar del mismo, ésta es accionada también por el
accionamiento lineal asociado a las unidades remachadoras con
intercalación de elementos de muelle.
Se explica ahora la invención con más detalle
haciendo referencia a un ejemplo de realización representado en los
dibujos. Muestran en representación fuertemente esquematizada:
La figura 1, una instalación de troquelado y
remachado según la invención, en sección;
La figura 2, una representación parcial ampliada
de una de las unidades remachadoras angularmente desplazadas según
la figura 1; y
La figura 3, una representación parcial
nuevamente ampliada de una unidad remachadora angularmente
desplazada - en este caso en 90º con respecto a la dirección de la
carrera del accionamiento lineal - en la zona de la matriz de
remachado.
La instalación de troquelado y remachado
mostrada en las figuras sirve para remachar simultáneamente grupos
de tuercas troqueladoras, pernos troqueladores o - como se muestra -
remaches troqueladores 1 (figura 3) en partes de carrocería bruta
preformadas 2, 3 y contiene, como componentes principales, una
herramienta de sujeción 4, constituida por unas partes de
herramienta superior e inferior 5, 6 que sujetan entre ellas con
conformidad de superficie las piezas de chapa 2, 3 en la posición
de cierre de la herramienta de sujeción 4 (figura 2), así como
varias unidades remachadoras 7 dispuestas en las posiciones de
remachado de las piezas de chapa 2, 3 y un accionamiento lineal que
actúa en la dirección de carrera H, incluyendo una placa de carrera
8 para accionar la herramienta de sujeción 2 y las unidades
remachadoras 7.
Para un remachado correcto, las unidades
remachadoras 7 en las distintas posiciones de remachado tienen que
estar orientadas cada una de ellas en dirección perpendicular al
contorno de la pieza de chapa, es decir, en la dirección de la
normal local a la superficie. Por consiguiente, las unidades
remachadoras 7.1 y 7.2 están posicionadas en la dirección de
remachado paralelamente a la dirección de carrera H, mientras que
las unidades remachadoras 7.3 y 7.4 están angularmente desplazadas
con respecto a la dirección de carrera H de conformidad con la
inclinación de los respectivos segmentos de pieza de chapa que se
han de remachar.
Como puede apreciarse con la máxima claridad en
las figuras 1 y 2, las unidades remachadoras 7 están constituidas
cada una de ellas por una cabeza remachadora 9 dispuesta en la parte
superior 5 de la herramienta y una matriz de remachado
correspondiente 10 dispuesta en la parte inferior 6 de la
herramienta. Cada cabeza remachadora 9 contiene a su vez una
carcasa 11 que está fijada en un vástago de carrera 12 y que va
guiada con movimiento de carrera en la parte superior 5 de la
herramienta. Un portachapa 13 apoyado en la carcasa 11 con
posibilidad de desplazamiento limitado es presionado por un muelle
de compresión 14 (figura 2) hacia la posición de extensión hacia
fuera mostrada en la figura 1. En un canal de remachado central 15
del portachapa 13 se encuentra un troquel de remachado 16
posicionado en forma solidaria de la carcasa. A través de un canal
de alimentación 17 que desemboca lateralmente en el canal de
remachado 15 se alimenta automáticamente a las cabezas remachadoras
9 un respectivo remache troquelador 1 cuando el portachapa 13 se
encuentra en la posición de extensión hacia fuera, en la que el
troquel de remachado 16 está retraído en el canal de remachado 15
hasta detrás del sitio de desembocadura del canal de alimentación
17. Las matrices de remachado 10 de las unidades remachadoras 7.1 y
7,2 que actúan paralelamente a la dirección de carrera H de la placa
de carrera 8 están montadas a haces con la superficie de sujeción
de la parte inferior 6 de la herramienta y dispuestas fijamente en
ésta, mientras que las matrices de remachado 10 de las unidades
remachadoras 7.3 y 7.4 que actúan con desplazamiento angular
respecto de la dirección de carrera H están fijadas cada una de
ellas a un troquel de matriz 18 y van guiadas con movimiento de
carrera por medio de este troquel en la parte inferior 6 de la
herramienta entre una posición de trabajo (figura 2) que se aplica
al lado posterior de la pieza de chapa 2 y una posición de
liberación (figuras 1 y 3) separada de la pieza de chapa 2.
Todas las unidades remachadoras 7.1 y 7.2 son
actuadas en sincronismo por el accionamiento lineal (placa de
carrera 8). Mientras que los vástagos de carrera 12 de las unidades
remachadoras 7.1 y 7.2 están sólidamente unidos con la placa de
carrera 8, la actuación de las unidades remachadoras 7.3 y 7.4
angularmente desplazadas se efectúa por medio de una cinemática de
desviación que contiene superficies de contacto 19, 20 entre los
vástagos de carrera 12 y los cuerpos de apoyo 21 solidarios de la
placa de carrera - cuyas superficies de contacto cooperan una con
otra en forma de cuña y están acopladas una con otra de manera
deslizante, por ejemplo a través de guías en cola de milano -, así
como otras superficies de contacto 22, 23 entre los troqueles de
matriz 18 y apoyos 25 fijados estacionariamente a la placa de base
24, cuyas otras superficies de contacto cooperan también en forma
de cuña y están acopladas con ajuste de forma en la dirección de
deslizamiento.
Partiendo de la posición de apertura de la
herramienta de sujeción 4 mostrada en la figura 1, en la que las
unidades remachadoras 7 se cargan cada una de ellas con un remache
troquelador 1 y se colocan las piezas de chapa preformadas 2, 3
entre las partes 5, 6 de la herramienta, se baja la placa de carrera
8 en la dirección de carrera H, con lo que las partes 5, 6 de la
herramienta se cierran de momento en contra de la fuerza de muelles
de compresión 26, 27 y se sujetan así firmemente las piezas de chapa
2 sobre una superficie grande de éstas. En la posición de cierre de
las partes 5, 6 de la herramienta todos los troqueles de remachado
16 están orientados coaxialmente con respecto a las matrices de
remachado correspondientes 10. Para continuar la carrera
descendente de la placa de carrera 8, ambas partes 5, 6 de la
herramienta son hechas descender conjuntamente hasta que la parte
inferior 6 de la herramienta hace tope en la placa de base 24, con
lo que las matrices de remachado 10 de las unidades remachadoras 7
angularmente desplazadas son hechas avanzar por conducto de las
superficies de contacto 22, 23 hasta la posición de trabajo aplicada
al lado posterior de la pieza de chapa. En la fase siguiente de
final de carrera de la placa de carrera 8 las cabezas remachadoras
9 de las unidades remachadoras 7.1 y 7.2 movidas hasta entonces
conjuntamente con la parte 5 de la herramienta son activadas
directamente por la placa de carrera 8 y las cabezas remachadoras de
las unidades remachadoras 7.3 y 7.4 son activadas por conducto de
las superficies de contacto 19, 20 y con ello se hacen avanzar las
carcasas 11 en la parte 5 de la herramienta, con la consecuencia de
que se presionan primero los portachapas 13 contra las piezas de
chapa 2, 3 y a continuación se trasladan los troqueles de remachado
16 hasta el extremo del canal de remachado, de modo que todos los
remaches troqueladores 1 son expulsados al mismo tiempo de los
canales de remachado 15 y remachados en las distintas posiciones de
remachado con las piezas de chapa 2, 3, en cada caso
perpendicularmente al contorno local de la pieza de chapa. Este
estado al final del proceso de remachado está representado en la
figura 2 para la unidad remachadora 7.4. En la carrera de retorno
subsiguiente del accionamiento lineal se trasladan los elementos
activos de la instalación remachadora en dirección contraria y
éstos llegan de nuevo a la posición de partida mostrada en la figura
1.
Como muestra la figura 3 con ayuda de un
segmento de la pieza de chapa, cuya normal a la superficie y, por
tanto, la dirección de remachado de la unidad remachadora
correspondiente en la posición de remachado discurren
perpendicularmente a la dirección de carrera H del accionamiento
lineal, se configura durante el remachado en el lado posterior de
la pieza de chapa 2 del lado de la matriz, con una forma igual a la
de una garganta de compensación 28 prevista en el extremo delantero
de la matriz, un engrosamiento de remachado 29 que dificultaría el
desmoldeo de las piezas de chapa 2, 3 si la matriz de remachado 10
estuviera sólidamente unida con la parte inferior 6 de la
herramienta. Por este motivo, la matriz de remachado 10 es conmutada
también después de la terminación del proceso de remachado, por
medio el accionamiento lineal y la cinemática de desviación de
carrera, a la posición de retracción mostrada en la figura 3, de
modo que deja libre al engrosamiento de remachado 29 y las piezas
de chapa 2, 3 pueden ser retiradas sin esfuerzo de la herramienta de
sujeción 4.
Claims (4)
1. Instalación de troquelado y remachado para
remachar grupos de elementos de fijación (1) en piezas de chapa
preformadas, especialmente partes de carrocería bruta preformadas
(2, 3), con una herramienta de sujeción (4) constituida por partes
de herramienta superior e inferior (5, 6) capaces de realizar un
movimiento de carrera una con relación a otra y presionadas en la
posición de cierre con conformidad de superficie contra el contorno
de las piezas de chapa, así como con varias unidades remachadoras
(7) dispuestas en las posiciones de remachado de los distintos
elementos de fijación y dotadas cada una de ellas de un troquel de
remachado (16) dispuesto en una de las partes de la herramienta y
de una matriz de remachado correspondiente (10) dispuesta en la
otra parte de la herramienta, y con un accionamiento lineal que
actúa conjuntamente, en la dirección de la carrera de remachado,
sobre las unidades remachadoras en la posición de cierre de las
partes (5, 6) de la herramienta, en cada caso después de la
alimentación de un elemento de fijación (1), caracterizada
porque el troquel de remachado (16) y la matriz de remachado (10)
de al menos una unidad remachadora (7) están dispuestos en forma
angularmente desplazada en la dirección de remachado con respecto a
la dirección de carrera (H) del accionamiento lineal y la unidad
remachadora está acoplada con el accionamiento lineal a través de
una cinemática de desviación de carrera (12, 19, 20, 21; 18, 22,
23, 25).
2. Instalación de troquelado y remachado según
la reivindicación 1, caracterizada porque, además del troquel
de remachado (16) angularmente desplazado, la correspondiente
matriz de remachado (10) de la unidad remachadora (7) está
dispuesta también en la parte asociada (6) de la herramienta de
sujeción con posibilidad de realizar un movimiento de carrera en la
dirección de remachado y puede ser trasladada por el accionamiento
lineal y la cinemática de desviación de carrera (18, 22, 23, 25)
entre una posición de trabajo y una posición de liberación
activadas durante el tiempo que dura el proceso de remachado.
3. Instalación de remachado y troquelado según
la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque están previstas
unas superficies de contacto (19, 20; 22, 23) cooperantes en forma
de cuña para realizar la desviación de la carrera.
4. Instalación de troquelado y remachado según
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque,
además, la herramienta de sujeción (4) es actuada también por el
accionamiento lineal con intercalación de elementos de muelle (26,
27).
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