FR2715880A1

FR2715880A1 - Riveting machine with head fixed from axial movement

Info

Publication number: FR2715880A1
Application number: FR9401405A
Authority: FR
Inventors: Lavigne Bernard
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-02-08
Filing date: 1994-02-08
Publication date: 1995-08-11
Anticipated expiration: 2014-02-08
Also published as: FR2715880B1

Abstract

The riveting machine consists of a frame (1) with a table (19) and a riveting head (10) above it, able to rotate about an axis (8) perpendicular to the table and connected to the end of a driven shaft (6). The head is fixed lengthwise relative to the axis of the frame, while the table can be moved relative to the axis, being actuated by a two-way power cylinder (20) which is fed with a pressure fluid and comprises a housing (21) fixed to the frame and a piston (23) which can slide inside the housing and is connected to the table. The power cylinder housing is in the form of a hollow cylindrical body (40) with an open end attached to a sole plate (2).

Description

La présente invention concerne une machine à riveter. The present invention relates to a riveting machine.

Certaines machines à riveter se présentent comme une presse comportant un bâti muni d'une table sur laquelle est fixée une pièce destinée à recevoir un rivet. Une tête de rivetage, surplombant cette table, porte une bouterolle animée d'un mouvement de rotation autour d'un axe perpendiculaire à cette table et d'un mouvement de translation le long de cet axe contre le rivet dont la tête est à former. La bouterolle s'étend suivant un axe sensiblement incliné par rapport à l'axe de rotation de la tête de rivetage. Le mouvement donné à la bouterolle est fonction d'un grand nombre de facteurs tels que la nature du métal à forger, la forme et la dimension de la tête de rivet (ou de sertissage) à réaliser. Some riveting machines are presented as a press comprising a frame provided with a table on which is fixed a part intended to receive a rivet. A riveting head, overhanging this table, carries a spindle driven by a rotational movement around an axis perpendicular to this table and a translational movement along this axis against the rivet whose head is to be formed. The dowel extends along an axis substantially inclined relative to the axis of rotation of the riveting head. The movement given to the dowel is a function of a large number of factors such as the nature of the metal to be forged, the shape and the size of the rivet (or crimping) head to be produced.

Dans les machines courantes, la bouterolle décrit un cône tandis que la tête de rivetage est animée d'un mouvement de translation le long de son axe de rotation assurant le pressage de l'extrémité de la bouterolle contre le rivet à former. La structure portant la tête de rivetage doit donc permettre un double mouvement de translation et de rotation de cette tête de rivetage, ce qui implique au niveau de cette structure la mise en oeuvre de nombreuses pièces et entraîne des coûts de fabrication et de montage élevés. In current machines, the chuck describes a cone while the riveting head is driven in a translational movement along its axis of rotation ensuring the pressing of the end of the chuck against the rivet to be formed. The structure carrying the riveting head must therefore allow a double movement of translation and rotation of this riveting head, which involves at the level of this structure the implementation of numerous parts and leads to high manufacturing and assembly costs.

La présente invention entend remédier à cet inconvénient en proposant une structure de machine à riveter plus simple et donc de fabrication moins coûteuse. The present invention intends to remedy this drawback by proposing a structure of a riveting machine which is simpler and therefore less costly to manufacture.

A cet effet, elle a pour objet une machine à riveter comportant un bâti, une table montée sur le bâti et une tête de rivetage surplombant la table et montée sur le bâti pour tourner autour d'un axe perpendiculaire à la table, cette tête de rivetage étant attelée à l'extrémité d'un arbre moteur. Selon l'invention, la tête de rivetage est montée fixe en translation le long de cet axe sur le bâti et la table est mobile par rapport au bâti selon un mouvement de translation le long de l'axe, cette table étant actionnée par un organe de manoeuvre solidaire du bâti. For this purpose, it relates to a riveting machine comprising a frame, a table mounted on the frame and a riveting head overhanging the table and mounted on the frame to rotate around an axis perpendicular to the table, this head of riveting being coupled to the end of a motor shaft. According to the invention, the riveting head is mounted fixed in translation along this axis on the frame and the table is movable relative to the frame in a translational movement along the axis, this table being actuated by a member of maneuver integral with the frame.

Ainsi, la fonction de translation de la tête de rivetage le long de son axe de rotation a pu être supprimée, ce qui simplifie beaucoup la structure de support de la tête de rivetage : c'est ici la table porteuse de l'objet à riveter qui se rapproche ou s'éloigne de la bouterolle sous l'action de l'organe de manoeuvre qui peut être de fabrication simple, donc fiable et d'un faible coût de revient. Thus, the translation function of the riveting head along its axis of rotation could be eliminated, which greatly simplifies the support structure of the riveting head: here is the carrier table for the object to be riveted which approaches or moves away from the chuck under the action of the operating member which can be simple to manufacture, therefore reliable and of low cost price.

Cette dissociation des fonctions de rotation et de translation de la tête de rivetage relativement au rivet à former permet donc de limiter le nombre et la complexité des pièces composant la machine.This dissociation of the functions of rotation and translation of the riveting head relative to the rivet to be formed therefore makes it possible to limit the number and the complexity of the parts making up the machine.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'organe de manoeuvre est constitué par un vérin double effet alimenté par un fluide sous pression et comportant un corps de vérin solidaire du bâti et un piston monté pour coulisser dans le corps de vérin suivant l'axe perpendiculaire à la table, ce piston comportant une tige de manoeuvre attelée à la table. According to an advantageous characteristic of the invention, the operating member is constituted by a double-acting cylinder supplied with a pressurized fluid and comprising a cylinder body integral with the frame and a piston mounted to slide in the cylinder body according to the axis perpendicular to the table, this piston comprising an operating rod coupled to the table.

Le corps de vérin est avantageusement constitué d'un corps cylindrique creux d'axe perpendiculaire à la table ayant une extrémité ouverte fixée sur la semelle et comportant à son extrémité opposée une paroi supérieure. La paroi supérieure du corps de vérin et la semelle constituent des butées au coulissement du piston et définissent ainsi une course fixe de ce piston. The cylinder body advantageously consists of a hollow cylindrical body with an axis perpendicular to the table having an open end fixed to the sole and comprising at its opposite end an upper wall. The upper wall of the cylinder body and the sole constitute stops for the sliding of the piston and thus define a fixed stroke of this piston.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier et non limitatif de l'invention. Il sera fait référence aux figures en annexe, où:
- la figure 1 est une vue en coupe par un plan vertical passant par la ligne I-I de la figure 2 de la machine à riveter selon l'invention
- la figure 2 est une vue de dessus suivant la flèche F de la figure 1.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description of a particular and non-limiting embodiment of the invention. Reference will be made to the appended figures, where:
- Figure 1 is a sectional view through a vertical plane passing through line II of Figure 2 of the riveting machine according to the invention
- Figure 2 is a top view along arrow F of Figure 1.

En référence aux figures et en particulier à la figure 1, la machine à riveter comporte un bâti 1 comportant une semelle 2 sur laquelle sont fixées deux colonnes 3 s'étendant verticalement pour soutenir, à distance de la semelle 2, une traverse 4 fixée par vis aux colonnes 3. La traverse 4 est munie d'un palier 5 dans lequel est montée une tête de rivetage 10 entraînée en rotation suivant un axe 8 vertical par un arbre 6 d'un moteur 7 fixé par vis sur une face supérieure 9 de la traverse 4. Le palier 5 assure une immobilisation en translation axiale de la tête de rivetage. Referring to the figures and in particular to Figure 1, the riveting machine comprises a frame 1 comprising a sole 2 on which are fixed two columns 3 extending vertically to support, at a distance from the sole 2, a cross member 4 fixed by screws to the columns 3. The cross-member 4 is provided with a bearing 5 in which is mounted a riveting head 10 driven in rotation along a vertical axis 8 by a shaft 6 of a motor 7 fixed by screw on an upper face 9 of the cross member 4. The bearing 5 ensures immobilization in axial translation of the riveting head.

Cette tête de rivetage comporte une bouterolle 12 montée pour pivoter suivant un axe 13 qui forme un angle déterminé a avec l'axe 8 du palier 5, de telle sorte que, lors de la rotation de la tête de rivetage 10, la bouterolle 12 décrit un cône de sommet confondu avec une extrémité inférieure 14 de cette bouterolle, aussi appelée extrémité active. La tête de rivetage 10 est constituée d'un premier manchon 15 pourvu d'un logement 16 formant palier suivant l'axe 13 pour un second manchon 17. Ce second manchon 17 est lui-même pourvu d'un logement 18 formant palier suivant l'axe 13 pour la bouterolle 12. This riveting head comprises a bolt 12 mounted to pivot along an axis 13 which forms a determined angle a with the axis 8 of the bearing 5, so that, during the rotation of the riveting head 10, the bolt 12 described a crown cone merged with a lower end 14 of this snap, also called the active end. The riveting head 10 consists of a first sleeve 15 provided with a housing 16 forming a bearing along the axis 13 for a second sleeve 17. This second sleeve 17 is itself provided with a housing 18 forming a bearing along the axis 13 for the dowel 12.

La tête de rivetage 10 surplombe une table horizontale 19 montée en translation verticale sur la semelle 2 du bâti 1 et destinée à recevoir une pièce à riveter (non représentée) fixée sur un outillage de support (non représenté) équipant la table. Cette table 19 évolue sous l'action d'un organe de manoeuvre 20 qui est ici constitué par un vérin double effet comportant un corps de vérin 21 solidaire de la semelle 2 du bâti 1 et un piston 23 monté pour coulisser à l'intérieur du corps de vérin 21 entre une première position haute et une seconde position basse. The riveting head 10 overhangs a horizontal table 19 mounted in vertical translation on the sole 2 of the frame 1 and intended to receive a part to be riveted (not shown) fixed on a support tool (not shown) equipping the table. This table 19 evolves under the action of an operating member 20 which is here constituted by a double-acting cylinder comprising a cylinder body 21 secured to the sole 2 of the frame 1 and a piston 23 mounted to slide inside the actuator body 21 between a first high position and a second low position.

Le corps de vérin 21 est constitué d'un corps cylindrique creux 40 ayant pour axe l'axe 8, fixé au moyen de vis 22 sur une face supérieure 39 de la semelle 2 et comportant à son extrémité opposée une paroi supérieure 41. Le piston 23 délimite avec le corps cylindrique 40 et la paroi supérieure 41 une chambre supérieure 24 alimentée par un canal 34 ménagé dans la semelle 2 et le corps de vérin 21 et, avec le corps cylindrique 40 et la face supérieure 39 de la semelle 2, une chambre inférieure 25 alimentée par un canal 35 ménagé dans la semelle 2. Les canaux 34 et 35 débouchent à l'extérieur de la semelle 2 pour leur raccordement à un organe de commande (non représenté) tel qu'un distributeur, mettant soit le canal 34 sous pression et le canal 35 à l'échappement soit le canal 35 sous pression et le canal 34 à l'échappement. The jack body 21 consists of a hollow cylindrical body 40 having the axis 8 as an axis, fixed by means of screws 22 on an upper face 39 of the sole 2 and comprising at its opposite end an upper wall 41. The piston 23 defines with the cylindrical body 40 and the upper wall 41 an upper chamber 24 fed by a channel 34 formed in the sole 2 and the jack body 21 and, with the cylindrical body 40 and the upper face 39 of the sole 2, a lower chamber 25 supplied by a channel 35 formed in the sole 2. The channels 34 and 35 open to the outside of the sole 2 for their connection to a control member (not shown) such as a distributor, putting either the channel 34 under pressure and the channel 35 at the exhaust, ie the channel 35 under pressure and the channel 34 at the exhaust.

Le piston 23 comporte une surface supérieure 26 et une surface inférieure 27 respectivement ménagées en regard de la paroi supérieure 41 du corps de vérin 21 et de la face supérieure 39 de la semelle 2 de sorte que la paroi supérieure 41 du corps de vérin 21 et la semelle 2 constituent des butées au coulissement du piston 23 et définissent donc une course constante du piston 23. Ainsi, lorsque la chambre 25 est alimentée par le canal 35 et que le canal 34 est mis à l'échappement, le piston 23 se déplace vers la paroi supérieure 41 du corps de vérin 21 jusqu'à ce que la surface supérieure 26 vienne en contact avec cette paroi. Le piston 23 et donc la table 19 sont alors en position haute. A l'inverse, lorsque la chambre 24 est alimentée tandis que le canal 35 est mis à l'échappement, le piston 23 se déplace vers la face supérieure 39 de la semelle 2 jusqu'à ce que la surface inférieure 27 vienne en contact avec cette face. Le piston 23 et la table 19 sont alors en position basse. The piston 23 has an upper surface 26 and a lower surface 27 respectively arranged opposite the upper wall 41 of the cylinder body 21 and the upper face 39 of the sole 2 so that the upper wall 41 of the cylinder body 21 and the sole 2 constitute stops for the sliding of the piston 23 and therefore define a constant stroke of the piston 23. Thus, when the chamber 25 is supplied by the channel 35 and the channel 34 is exhausted, the piston 23 moves towards the upper wall 41 of the cylinder body 21 until the upper surface 26 comes into contact with this wall. The piston 23 and therefore the table 19 are then in the high position. Conversely, when the chamber 24 is supplied while the channel 35 is being exhausted, the piston 23 moves towards the upper face 39 of the sole 2 until the lower surface 27 comes into contact with this face. The piston 23 and the table 19 are then in the low position.

Le vérin 20 comporte également une tige de coulissement 28 s'étendant axialement à travers un orifice de guidage 29 de la semelle 2 et une tige de manoeuvre 30 s'étendant axialement à travers un orifice de guidage 31 du corps de vérin 21 pour être attelée par sa face terminale à la table 19 au moyen de vis 32. Un pion d'indexage 36 solidaire du piston s'étend à travers un orifice 37 ménagé dans la semelle 2 et un orifice 38 ménagé dans le piston 23, de manière à empêcher une éventuelle rotation du piston 23, et donc de la table 19, autour de l'axe 8 sous l'effet du frottement de la bouterolle sur une tête de rivet lors de la rotation de la tête de rivetage 10. The cylinder 20 also comprises a sliding rod 28 extending axially through a guide hole 29 in the sole 2 and an operating rod 30 extending axially through a guide hole 31 of the cylinder body 21 so as to be coupled by its end face to the table 19 by means of screws 32. An indexing pin 36 integral with the piston extends through an orifice 37 formed in the sole 2 and an orifice 38 formed in the piston 23, so as to prevent a possible rotation of the piston 23, and therefore of the table 19, around the axis 8 under the effect of the friction of the rivet on a rivet head during the rotation of the riveting head 10.

Lors du formage d'une tête de rivet à l'aide de la machine à riveter décrite ci-dessus, on dispose la pièce à riveter sur l'outillage de support de la table 19 de manière à présenter la tête du rivet en regard de l'extrémité active 14 de la bouterolle 12. When forming a rivet head using the riveting machine described above, the piece to be riveted is placed on the table support tool 19 so as to present the rivet head facing the active end 14 of the dowel 12.

Après mise en rotation du moteur 7, et donc de la tête de rivetage 10, l'organe de commande (non représenté) est placé en état d'alimentation du canal 35 et de mise à l'échappement du canal 34. La chambre inférieure 25 est mise sous pression, provoquant un déplacement du piston 23 et de la table 19 vers la tête de rivetage. After rotation of the motor 7, and therefore of the riveting head 10, the control member (not shown) is placed in the supply state of the channel 35 and the exhaust of the channel 34. The lower chamber 25 is pressurized, causing a displacement of the piston 23 and of the table 19 towards the riveting head.

Lorsque le rivet entre en contact avec l'extrémité active 14 de la bouterolle 12, le formage de la tête de rivet sous l'action du mouvement de rotation de la bouterolle 12 commence, le piston 23 exerçant un effort de pression du rivet contre l'extrémité active 14 de la bouterolle 12. La progression de la table se poursuit jusqu'à formage complet de la tête de rivet qui est obtenu, grâce à un réglage préalable, en position haute de la table 19 et du piston 23. When the rivet comes into contact with the active end 14 of the rivet 12, the forming of the rivet head under the action of the rotary movement of the rivet 12 begins, the piston 23 exerting a force of pressure of the rivet against the active end 14 of the dowel 12. The advancement of the table continues until complete formation of the rivet head which is obtained, by prior adjustment, in the high position of the table 19 and of the piston 23.

Le réglage préalable de l'altitude de la tête du rivet est indispensable car la course du piston 23 et donc de la table 19 est fixe. Il est obtenu par exemple au moyen d'un outillage de support à hauteur réglable, connu en lui-même.Prior adjustment of the altitude of the rivet head is essential because the stroke of the piston 23 and therefore of the table 19 is fixed. It is obtained for example by means of an adjustable height support tool, known in itself.

La fin de course du piston 23, qui correspond à l'appui de la surface supérieure 26 du piston 23 contre la paroi supérieure 40 du corps de vérin 21, est détectée par exemple au moyen de capteurs de position (non représentés). The end of stroke of the piston 23, which corresponds to the support of the upper surface 26 of the piston 23 against the upper wall 40 of the cylinder body 21, is detected for example by means of position sensors (not shown).

L'organe de commande met alors à l'échappement le canal 35 et alimente la chambre supérieure 24 via le canal 34. La table 19 revient alors en position basse où la surface inférieure 27 du piston 23 est en appui contre la face supérieure 39 de la semelle 2, la pièce rivetée peut être séparée de l'outillage de support et une autre pièce peut être mise en place pour un nouveau cycle de rivetage.The control unit then exhausts the channel 35 and feeds the upper chamber 24 via the channel 34. The table 19 then returns to the low position where the lower surface 27 of the piston 23 is in abutment against the upper face 39 of sole 2, the riveted part can be separated from the support tool and another part can be put in place for a new riveting cycle.

On notera que toutes les pièces constitutives de la machine à riveter selon l'invention sont de révolution, à l'exception de la semelle 2 et de la traverse 4 dans l'exemple représenté. La fabrication de ces pièces sera donc simple et rapide, ce qui se traduira par une qualité augmentée et un coût diminué par rapport aux machines existantes qui mettent en oeuvre des pièces d'une plus grande complexité du fait du regroupement des fonctions de rotation et de translation au niveau de la tête de rivetage. It will be noted that all the constituent parts of the riveting machine according to the invention are of revolution, with the exception of the sole 2 and the crosspiece 4 in the example shown. The manufacture of these parts will therefore be simple and rapid, which will result in increased quality and reduced cost compared to existing machines which use parts of greater complexity due to the grouping of the rotation and translation at the level of the riveting head.

L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit. Elle englobe toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques énoncées plus haut. The invention is not limited to the embodiment which has just been described. It covers any variant incorporating, with equivalent means, the characteristics set out above.

Claims

1. Riveting machine comprising a frame (1), a table (19) mounted on the frame (1) and a riveting head (10) overhanging the table (19) and mounted on the frame (1) to turn around 'an axis (8) perpendicular to the table (19), this riveting head being coupled to the end of a drive shaft (6), characterized in that the riveting head (10) is mounted fixed in translation on along this axis on the frame (1) and in that the table (19) is movable relative to the frame (1) in a translational movement along the axis (8), this table being actuated by a member of maneuver (20) integral with the frame.

2. Riveting machine according to claim 1, characterized in that the operating member is constituted by a double-acting cylinder (20) supplied by a pressurized fluid and comprising a cylinder body (21) integral with the frame (1) and a piston (23) mounted to slide in the cylinder body (21) along the axis (8) perpendicular to the table (19), this piston comprising an operating rod (30) coupled to the table (19).

3. Riveting machine according to claim 2, characterized in that the jack body (21) consists of a hollow cylindrical body (40) with an axis (8) perpendicular to the table having an open end fixed on the sole (2) and having at its opposite end an upper wall (41) and in that the upper wall (41) of the cylinder body (21) and the sole (2) constitute stops for the sliding of the piston (23) and define thus a fixed stroke of this piston.