專利名稱：用于將待壓接元件壓接在部件上的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于將待壓接元件壓接在一部件特別是機動車輛部件上的裝置。
背景技術：
壓接是一種用于組裝兩個部件的簡單操作。待壓接元件壓接到其上的部件或者待壓接元件本身或者全部二者的一些材料變形。壓接用于在不使用焊接的情況下將部件固定。例如，為了將螺母固定至一部件而不使該部件變形，可以生產具有中央環(huán)或引導件的螺母，該中央環(huán)或引導件將穿過部件的另一側并折疊-就像鉚釘一樣，這就是所謂的壓接螺母。像鉚接一樣，這種組裝形式不能被拆開。還可以通過使待壓接元件固定在其上的部件變形來固定該元件。在這種情況下，該部件可以不具有孔。通常也被稱為壓接器的壓接裝置包括能夠進行平移運動的沖頭和位于該沖頭的自由端部下面的沖擊模。待壓接元件將固定在其上的部件放置該沖擊模上。利用沖頭的自由端部撞擊該待壓接的元件。待壓接元件受到的沖擊經由沖頭撞擊該部件，這使該部件和 /或待壓接元件抵靠模的通常稱為“操作面”的表面變形，并使得待壓接元件能被固定到該部件上。該裝置通常包括用于供應待壓接元件的供給系統和倉室。該倉室容納多個待壓接元件，這些待壓接元件一個接一個地移動到形成在定位件中的通道的入口，該定位件將待壓接元件定位。該通道具有在模的操作面上方開口的出口。沖頭的自由端部運動到該通道中并且越過上升位置和下降位置而超過該通道，在該上升位置，該自由端部位于通道的入口上方，在該下降位置，該自由端部位于通道中并且允許進行壓接。當沖頭位于上升位置時，倉室供給系統將一待壓接元件移動到通道的入口，沖頭的自由端部的運動將該待壓接元件攜帶到通道中，并且在通道的出口區(qū)域處進行壓接。現在，通常的情況是將兩個待壓接元件一個在另一個之上地引入上述通道中。沖頭然后將這兩個待壓接元件攜帶到通道中，并且利用與壓接單個待壓接元件所用的力強度相同的力撞擊靠著部件和模的、彼此疊置的待壓接元件。因此，沖頭在頂部的待壓接元件上施加力，該力被傳遞至位于該頂部的待壓接元件下面的待壓接元件。能量在位于通道中的兩個待壓接元件的相對運動中被消散。這意味著沖頭并沒有使部件和/或位于底部的待壓接元件變形從而將該元件壓接，而是以未將其壓接的方式使底部的待壓接元件變形。底部的待壓接元件具有被壓平而展開的趨勢，從而損壞定位件-使它破裂-和/或沖頭的自由端部。因此，壓接器必須立即停機，操作人員隨后必須移除待壓接元件并更換定位件和/或沖頭。

發(fā)明內容
為解決該問題，本發(fā)明提出一種用于將待壓接元件壓接(折邊鑲接，卷邊接合)至具有壓接表面的部件的裝置，以公知方式，該裝置包括-沖頭，該沖頭能沿著方向D平移運動并具有自由端部，該自由端部能夠沿著所述方向D向所述待壓接元件施加給定強度的力，以將所述待壓接元件壓接在所述壓接表面上；-定位件，該定位件用于定位所述待壓接元件，在該定位件中形成有具有出口的通道，所述沖頭的所述自由端部能夠沿著所述方向D運動到所述通道中，所述通道能夠在適合于將所述待壓接元件壓接到所述壓接表面上的位置接收所述待壓接元件；-沖擊模，該沖擊模具有操作面，該操作面通過保持機構面向所述通道的所述出口保持確定的距離，一方面，所述操作面能夠接收基本垂直于所述方向D定位的所述壓接表面，另一方面，所述操作面能夠與所述沖頭的所述自由端部配合，以使所述壓接表面和/或所述待壓接元件變形，從而將所述待壓接元件固定到所述壓接表面上。根據本發(fā)明，其特征在于，所述模保持機構包括易碎元件，該易碎元件能夠在向所述操作面施加強度大于極限值的力時斷裂，由此，當所述沖頭向所述模施加強度大于所述極限值的所述力時，所述易碎元件斷裂，并且所述模被所述沖頭移動。所述模通過所述沖頭發(fā)生的運動允許所述模移離所述沖頭的自由端部。這意味著，當將兩個待壓接元件一個在另一個之上地引入到所述通道中時，所述沖頭實際上將力施加至所述模，因為待壓接元件和所述部件之間的沖擊能量在這些元件中的一個和/或另一個變形時沒有消散。如果該力的強度高于給定的極限值，則有損壞所述沖頭和/或所述定位件的危險，保持所述模的所述易碎元件的斷裂消散了在模運動時由沖頭的運動引起的沖擊能量。所述模從所述沖頭的自由端部移動開，并且不再受到來自沖頭的反復沖擊。因此不再存在所述沖頭受到損壞的危險。有利地，該裝置包括用于檢測所述易碎元件的斷裂和能量供應的檢測機構，所述檢測機構聯接至用于切斷所述供給的切斷機構，從而所述易碎元件的斷裂起動所述切斷機構，該切斷機構借助于所述檢測機構切斷所述供給。因而，所述易碎元件的破裂或斷裂不僅致使所述模移動，而且通過切斷能量而致使所述裝置停機。因此，快速地消除了任何損壞的風險。根據本發(fā)明，所述模的運動并不受到限制。因而，所述模相對于所述沖頭可以側向地在一旁運動。根據一個實施例，所述裝置包括易碎限位止動件，所述沖擊模抵靠在該限位止動件上。在這種情況下，所述模的運動沿著所述沖頭行進的方向D。在一個具體實施例中，所述裝置包括用于所述模的支撐件以及引導件，該支撐件位于所述模和所述易碎限位止動件之間，該引導件包括凹部，所述支撐件能夠沿著所述方向D在所述凹部中平移運動，通過該平移運動，當所述易碎限位止動件斷裂時，所述支撐件能夠運動到所述引導件中，以將所述模移動開。有利地，所述裝置因而包括復位機構，該復位機構安裝在所述引導件中，并且能夠向所述模施加將其向回推向所述沖頭的力。這些復位機構特別地使得所述支撐件和所述模能夠在移動之后容易地恢復。根據一個具體實施例，在所述易碎限位止動件下面安裝有連接件，該連接件能夠在所述引導件中沿著所述方向D進行平移運動，所述連接件具有縱向外表面，該縱向外表面具有不同橫截面的第一部分和第二部分，并且測隙規(guī)與所述第一部分面對定位，從而通過檢測在所述易碎限位止動件斷裂時所述連接件被所述模推動時所述連接件的橫截面的變化來檢測所述易碎限位止動件斷裂時所述連接件的平移運動。
該裝置還可包括容納多個待壓接元件的倉室(零件箱，元件庫)，該倉室包括用于供應所述待壓接元件中的一個待壓接元件的供給系統，該供給系統能從所述倉室攜帶所述待壓接元件中的一個待壓接元件，使得所述沖頭的所述自由端部向所述一個待壓接元件施加所述給定強度的力。所述沖頭的所述自由端部可以包括可更換的端部配件。這意味著，如果該端部配件損壞，則不需要更換整個沖頭。端部配件的更換十分快，并且不需要任何重大的拆卸操作。根據本發(fā)明，所述自由端部或上述端部配件和所述待壓接元件彼此配合的方式不受限制。所述配合可以是簡單的接觸。有利地，所述沖頭的自由端部能以插座接頭(槽口搭接，嵌套，嵌合)的方式與所述待壓接元件配合。在本發(fā)明的范圍內，當沖頭的自由端部沒有任何端部配件時，術語“自由端部”是指該沖頭的自由端部，或者當沖頭包括端部配件時，該術語是指該端部配件。


通過閱讀下面對本發(fā)明的一個具體實施例的說明，本發(fā)明的其它細節(jié)和優(yōu)點將變得清楚，該說明是參照附圖以非限制性方式給出的，在附圖中圖1是根據本發(fā)明的裝置的一個實施方式在正常操作時的垂直剖視圖；以及圖2是當兩個待壓接元件已進入定位件中時圖1的裝置的垂直剖視圖。
具體實施例方式圖1示出本發(fā)明的裝置的一個實施例。在這里描述的實施例中，通過使待壓接元件的一部分變形進行壓接。顯然，本發(fā)明的裝置還涵蓋通過使部件的一部分變形而將待壓接元件壓接到該部件，并且該變形可能與待壓接元件的變形相結合。該裝置1包括具有自由端部11的沖頭1。沖頭1能夠沿方向D進行平移運動，在該具體示例中方向D為豎直方向。該裝置包括定位件2，該定位件2中形成有豎直通道21， 也就是與方向D平行的通道。通道21具有入口 23和出口 25。定位件2布置成使得沖頭1 的自由端部11能夠在通道21中移動。沖頭1在上升位置和下降位置之間移動，在該上升位置，沖頭1的自由端部11位于通道21的入口 23上方且與該入口 23間隔開一些距離，在該下降位置，自由端部11基本定位在通道21的出口 25附近。如圖1所示，該裝置還包括沖擊模4，該沖擊模4具有功能面41，該功能面41面向通道21的出口 25定位并與該出口隔開預定的距離d。沖擊模4具有位于該功能面41的相對側的擠壓面42。該擠壓面42安裝在支撐件5上。該支撐件5例如為柱形，并且除了其連接至擠壓面42的端部之外還具有靠在易碎板6上的自由端部51。該易碎板6橫向插入引導件7中。該引導件7具有豎直凹部71，支撐件5能夠在該豎直凹部71中豎直地滑動。 凹部71具有入口和封閉端部72，支撐件5的自由端部插入在該入口中。易碎板6橫向于該凹部71延伸并且插入一狹槽中，該狹槽橫向于引導件7并位于凹部71的入口下方。凹部71容納連接件8，該連接件8位于易碎板6下面并且能夠在通道71中豎直地平移運動。該連接件8例如呈缸體的形式，它具有直接位于板6下面的上端部81和位于其另一端部的橫截面較大的平面(平臺)83。平面83的橫截面基本對應于凹部71的橫截面。位于平面83上方的部分具有較小的橫截面。凹部71的封閉端部72上安放有復位機構9。連接件8的位于平面83的區(qū)域的端部靠在該復位機構9上，該復位機構9施加朝向凹部71的入口向后推動連接件8的力。凹部71與一基本垂直于該凹部71的管道73連通。管道73形成在凹部71的封閉端部72附近，并穿過引導件7的壁的厚度。測隙規(guī)10的頭部101插入管道73中并且與平面83接觸。測隙規(guī)10連接至切斷機構110，該切斷機構110切斷對該裝置的電力等供應。該供應特別用于移動沖頭1。如圖1所示，該裝置還包括倉室120，該倉室120含有將被壓接到部件20上的螺母 3。倉室120包括用于供給螺母3的供給系統(未示出)，該供給系統在沖頭1位于上升位置時移動螺母3并將這些螺母放置在通道21的入口 23處。螺母3具有用于通過壓接將螺母固定的可變形環(huán)31。螺母3在倉室120中布置成使得當螺母3 —個接一個地進入通道 21中時，環(huán)31面向通道21的出口 25。下面參照圖1描述本發(fā)明的裝置的正常操作。將具有平坦壓接部分的部件20定位在模4的功能面41上。該壓接部分基本垂直于方向D。該壓接部分具有位于通道21的出口 25下面的孔。沖頭1位于在通道21的入口 23上方且距該入口 23 —些距離的上升位置。倉室120及其供給裝置將一螺母3移動到通道21的入口 23處。同時，沖頭1朝向定位件2移動，該沖頭1的自由端部11裝配在螺母3上并將螺母3攜帶到通道21中。環(huán)31穿過形成在壓接部分中的孔，并且通過施加給定強度的力的沖頭1而靠著模4的操作面41變形。操作面41包括適于使環(huán)圍繞孔變形以將螺母固定到壓接部分上的形狀，環(huán)3在壓接部分的一個面上朝向孔開口，同時螺母3定位在該壓接部分的相對面上。當螺母3被壓接在適當位置時，沖頭1與其升起位置垂直地向后升起，將部件20 更換為另一個部件，或移動部件20以使其上壓接螺母3的另一個壓接部分定位成與通道21 的出口 25齊平。現在參照圖2描述當將兩個螺母3彼此疊置并引入到通道21中時本發(fā)明的裝置的工作方式。當沖頭的自由端部攜帶兩個(或更多)疊置的螺母3時，這些螺母一起在通道21 中朝向該通道的出口 25行進。通過沖頭1施加的力的強度是恒定的。由于存在第二螺母 3，該力并不足以使通道21中最下面的螺母的環(huán)31變形。這意味著，因為能量不能通過環(huán) 31 (在合適的情況下，部件20)的變形而消散，該能量被傳遞至模4。模4將該能量傳遞至它所抵靠的板6。當該能量超過極限值時，板6斷裂。支撐件5通過撞擊模4的沖頭1而被推入到凹部71中。該支撐件5然后沿著方向D將連接件8推向凹部71的封閉端部72。因為現在連接件8朝向凹部71的封閉端部72移動，測隙規(guī)10的頭部101不再與平面83接觸。測隙規(guī)10的頭部或功能部分101朝向凹部71移動而與連接件8的具有更小橫截面的部分接觸。測隙規(guī)的頭部101的運動被用以切斷沖頭1的電源的切斷機構10檢測。沖頭 1在對定位件2或其自身都沒有任何損壞的情況下停止。此外，當支撐件5在凹部71中移動時，模4移離通道21的出口 25，這會導致位于通道21中的至少一個螺母3掉落，因而保護定位件2。另外，因為模4移動一大于d的距離 Dl (參見圖幻，在沖頭1和該模之間不再有任何重復的沖擊，即使沖頭的電源未被立即(手動或自動)切斷，這也能夠防止容納在通道21的螺母3變形。板6可以由塑料制成。該板的強度應當選擇成使得其以允許支撐件5移動到凹部 71中的方式斷裂。此外，超過其板6就會斷裂的極限值可以由本領域技術人員特別地根據由沖頭1施加的力來確定。在所示的實施例中，能裝配在螺母3上的是沖頭1的自由端部11。該配合方法不是本發(fā)明的限定特征。沖頭1的自由端部11同樣可以簡單地接觸螺母3以將該螺母推到通道21中。同樣，沖頭1的自由端部11可以裝配有可更換的端部配件，該端部配件的功能與上文描述的沖頭1的自由端部11的功能相同。該端部配件可以裝配在螺母3上。螺母 3和端部配件之間的任何其他配合類型同樣涵蓋在本發(fā)明的范圍內。可更換的端部配件使得可在沖頭1損壞時僅更換端部配件而非整個沖頭。
權利要求
1.一種用于將待壓接元件C3)壓接至具有壓接表面的部件00)的裝置，該裝置包括-沖頭(1)，該沖頭能夠沿著方向D進行平移運動并具有自由端部(11)，該自由端部能夠沿著所述方向D向所述待壓接元件C3)施加給定強度的力，以將所述待壓接元件(3)壓接在所述壓接表面上；-定位件O)，該定位件用于定位所述待壓接元件(3)，在該定位件中形成有具有出口 (25)的通道(21)，所述沖頭(1)的所述自由端部(11)能夠沿著所述方向D在所述通道中運動，所述通道能夠在適合于將所述待壓接元件( 壓接到所述壓接表面上的位置接收所述待壓接元件(3)；-沖擊模，該沖擊模具有操作面(41)，該操作面通過保持機構面向所述通道的所述出口 0 保持確定的距離(d)，一方面，所述操作面Gl)能夠接收所述壓接表面，所述壓接表面基本垂直于所述方向D定位，另一方面，所述操作面能夠與所述沖頭(1)的所述自由端部(11)配合，以使所述壓接表面和/或所述待壓接元件C3)變形，從而將所述待壓接元件(3)固定到所述壓接表面上，其特征在于，所述模保持機構包括易碎元件(6)，該易碎元件能夠在向所述操作面 (41)施加強度大于極限值的力時斷裂，由此，當所述沖頭(1)向所述模(4)施加強度大于所述極限值的所述力時，所述易碎元件(6)斷裂，并且所述模(4)被所述沖頭(1)移動。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置包括用于檢測所述易碎元件(6)的斷裂和能量供應的檢測機構(8 ； 10)。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述檢測機構(8)聯接至用于切斷所述供應的切斷機構(110)，從而所述易碎元件(6)的斷裂起動所述切斷機構(110)，該切斷機構借助于所述檢測機構(8 ； 10)切斷所述供應。
4.根據前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，該裝置包括易碎限位止動件(6)， 所述沖擊模(4)抵靠在該易碎限位止動件上。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，該裝置包括用于所述模(4)的支撐件(5) 以及引導件(7)，該支撐件位于所述模(4)和所述易碎限位止動件(6)之間，該引導件包括凹部(71)，所述支撐件( 能夠沿著所述方向D在所述凹部(71)中平移運動，通過該平移運動，當所述易碎限位止動件(6)斷裂時，所述支撐件( 能夠在所述引導件(7)中運動， 以將所述模(4)移動開。
6.根據權利要求4或5所述的裝置，其特征在于，該裝置包括復位機構(9)，該復位機構安裝在所述引導件(7)中，并且能夠向所述模(4)施加將該模向回推向所述沖頭(1)的力。
7.根據權利要求5或6所述的裝置，其特征在于，在所述易碎限位止動件(6)下面安裝有連接件(8)，該連接件能在所述引導件(7)中產生沿著所述方向D的平移運動，所述連接件(8)具有縱向外表面，該縱向外表面具有不同橫截面的第一部分(81)和第二部分(83)； 測隙規(guī)(10)面對所述第一部分(8 定位，從而通過檢測在所述易碎限位止動件(6)斷裂而所述連接件(8)被所述模(4)推動時所述連接件(8)的橫截面的變化來檢測所述易碎限位止動件(6)斷裂時所述連接件(8)的平移運動。
8.根據前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，該裝置包括容納多個待壓接元件 (3)的倉室(120)，該倉室包括用于供給所述待壓接元件C3)中的一個待壓接元件的供給系統，所述供給系統能從所述倉室(120)攜帶所述多個待壓接元件C3)中的一個待壓接元件， 使得所述沖頭(1)的所述自由端部(11)向所述一個待壓接元件施加所述給定強度的力。
9.根據前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，所述沖頭(1)的所述自由端部 (11)包括可更換的端部配件。
10.根據前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，所述沖頭(1)的所述自由端部 (11)能夠以插座接頭的方式與所述待壓接元件C3)配合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將待壓接元件(3)壓接到具有壓接表面的部件(20)上的裝置，所述裝置包括沖頭(1)，該沖頭可沿著方向D平移運動并適合于在所述方向D上向所述待壓接元件(3)施加給定強度的力，以壓接所述待壓接元件(3)；用于定位所述待壓接元件(3)的部件(2)；具有一個操作面(41)的沖擊模(4)，該操作面相對于布置在所述定位部件(2)中的通道(21)的出口(25)保持預定距離(d)。根據本發(fā)明，所述裝置包括易碎元件(6)，該易碎元件保持所述模(4)并且當在所述操作面(42)上施加強度大于最大值的力時能夠斷裂。
文檔編號B23P19/06GK102227288SQ200980147456
公開日2011年10月26日 申請日期2009年11月24日 優(yōu)先權日2008年11月28日
發(fā)明者E·斯蒂內, F·薩爾瓦蒂, H·法松 申請人:雷諾股份公司