SE505793C2 - Anordning för att foga samman plåtar eller liknande med friktions- och/eller profilbetingat ingrepp - Google Patents

Description

505 793 2 Urtaget för dynan är företrädesvis anordnat vid den fria änden av en arm vars andra ände är fast monterad i huset. Den fasta monteringen i huset kan göras på den tillhörande hanterings- anordningen, men företrädesvis är armens med huset förbundna ände fäst i kolvcylinderenhetens cylinder. Armen kan därvid vara pàflänsad eller fastskruvad på cylindern, men kan även vara utformad i ett stycke med cylindern.

Genom att armen fästs pà cylindern kan den göras kompakt och utrymmesbesparande.

En tillförlitlig styrning av dynan koaxiellt med stämpelns rörelseriktning kan säkerställas genom att de samverkande ytorna i urtaget och på dynan antingen består av ett material med goda glidegenskaper eller är försedda med en smörjfilm. Dynan styrs företrädesvis utan glapp i urtaget.

Svänglagret anordnas företrädesvis vid den fria änden av en bygel, vars andra ände också kan vara fast monterad i huset. Även i detta fall är det lämpligt att anordna den i huset fast anordnade änden pà cylindern.

Bygelns i huset fasta ände kan vara gaffelformigt delad, varvid tvà svängaxlar för två svänglager anordnas på cylindem med de tillhörande svängaxlarna diametralt motstående för lagring av de motsvarande partierna av gaffeln.

Svängaxlarna är därvid riktade vinkelrätt mot stämpelns rörelseriktning.

Svänglagret som tar upp krafterna och momenten som skall överföras fràn dynan kan i det enklaste utförandet vara kalottformigt, sà att dynan stödjer mot ett rundat parti av svänglagret.

Ytan är företrädesvis sfärisk.

Enligt en annan utföringsform har svänglagret vid bygelns fria ände en svängaxel, pà vilken dynan sitter. Även denna svängaxel är företrädesvis vinkelrät mot stämpelns rörelseriktning.

Bygeln kan i likhet med armen vara C-formig. I detta fall omger bygeln armen.

En friktions- och/eller materialförenande förbindning mellan två plåtar àstadkommes nu på följande sätt: De pà varandra liggande plàtarna förs in mellan den tillbakadragna stämpeln och dynan.

Med hjälp av den pneumatiskt eller hydrauliskt drivna kolvcylinderenheten förs stämpeln därefter fram i riktning mot dynan. Plàtarna kläms nu först fast mellan stämpelns fria ände och dynans ovansida.Vid den fortsatta frammatningen av stämpeln mot dynan (som har en till formen pà stämpelns fria ände anpassad fördjupning) tillformas plåtama in idynans fördjupningar. Materialet i plåtarna tvingas då att flyta ut.

Den därvid bildade friktions- och/eller materialförenande förbindningen mellan de bàda plàtama understöds om fördjupningarna i dynan är utförda med underskärningar i vilka plåt- materialet kan flyta ut.

Resultatet blir en knappliknande förbindning mellan plåtarna, eller en "clinch-" förbindning.

Vid sammanfogningen förskjuts dynan pà grund av de utövade tryckkrafterna i tryckets riktning längs urtaget. Krafterna tas upp av svänglagret vid bygelns fria ände. Belastningen får 505 793 bygeln att öppna sig något, och vid den första utföringsformen glider ovansidan av lagrets kalott ett kort stycke längs dynans undersida. Dynans position ändras inte av detta. Vid den andra utföringsformen (svänglager med svängaxel) uppstår en liknande öppning av bygeln, som nu kan röra sig fritt kring sin svängaxel. Även i detta fall bibehålls dynans läge oförändrat vertikalt.

Krafterna och momenten som överförs till bygeln på detta sätt ger samtidigt en motsvarande kraft- och momentfördelning vid bygelns motstående lager och tas upp på samma sätt vid detta.

Den beskrivna utformningen av anordníngen har således den viktiga fördelen att armen i vars fria ände dynan är glidande styrd är i det närmaste fri från mekaniska påkänningar, samtidigt som den dock åstadkommer en exakt styrning av dynan koaxiellt med stämpeln, medan dynans lagring är förlagd till en från armen skild bygel och går via det beskrivna svänglagret.

Anordningen är således kompakt. Detaljerna kan göras av relativt lätta material, till exempel plastmaterial med fiberarmering. Anordningen blir på så sätt som helhet relativt lätt och kan utan 3 problem användas i hanteringsmaskiner.

Den kompakta uppbyggnaden gör anordníngen mer rörlig, så att den till exempel kan användas som en del av en robot vid sammanfogning av plåtdetaljer vid sammansättning av karosser för fordon.

Uppfinningen kommer nu att förklaras närmare med ledning av två utföringsexempel. De båda ritningsfigurerna visar var sin hopfogningsmaskin enligt uppfinningen i sidovy.

Figur 1: Den i fig 1 visade hopfogningsanordningen betecknas som helhet med hänvisnings- siffran 10. Den har en cylinder 12 i en kolvcylinderenhet 14, vars kolv (kolvstång) 16 skjuter ut nedåt ur cylindern 12. En stämpelhållare 18 som uppbär en stämpel 20 är fastsatt i kolvstångens 16 fria ände. Stämpeln 20 skjuter ut nedåt ur stämpelhållaren 18 och uppbär så som framgår av figuren ett stämpelhuvud 22 i sin fria ände.

En av en dynhållare 26 och en insats 28 bestående dyna 24 är anordnad under stämpeln 20 koaxiellt med denna.

Dynan 24 har väsentligen cylindrisk form. lnsatsens 28 ändyta innehåller en cylindrisk fördjupning 30, som är något större än stämpelns huvud 22.

Dynan 24 och dynhållaren 26 är längsrörligt glidande anordnade i ett urtag 32 i en arm 34.

Armen 34 är väsentligen C-formig och är fast förbunden med cylindern 12 vid sin andra ände 34b.

Urtaget 32 har en innerdiameter som är avpassad till dynhållarens 26 ytterdiameter, så att dynan 24 kan röra sig i urtaget 32 exakt koaxiellt med stämpeln 20.

Dynan 24 skjuter ut ur urtaget 32 undertill och anligger på detta ställe mot ett svänglager 36, som i sin tur är anordnat på den fria änden 40a av en bygel 40, som går runt armen 34 parallellt med denna och på samma sätt som armen 34 är fäst i cylindern 12 vid sin motsatta ände 40b.

Svänglagret 36 bildas av en halvklotformig kalott 37, som buktar ut i riktning mot dynan 24. 505 793 - 4 Av figuren framgår vidare att det finns ett litet mellanrum mellan armen 34 och bygeln 40.

Anordningen 10 fästs i en icke visad manípulatori en icke heller visad hanteringsanordning, till exempel en industrirobot, och ansluts elektriskt och pneumatiskt och/eller hydrauliskt.

Anordningen fungerar påföljande sätt: Den hydrauliskt drivna kolvstången 16 drivs i riktning mot dynan 24 när plåtarna som skall förbindas med varandra förts in (vinkelrätt mot ritningens plan). Stämpeln 20 rör sig först så långt i riktning mot dynan 24 att plåtarna som skall förbindas med varandra kläms fast mellan stämpelhuvudets 22 ändyta och ändytan på dynans 24 insats 28.

Vid fortsatt tryckhöjning (fortsatt förflyttning av kolven 16) trycks stämpelhuvudet 22 in i plåtmaterialet och trycker detta nedåt in i fördjupningen 30. Båda plåtarna tillformas därigenom samtidigt och likformigt. Fogningsförfarandet leder till att plåtarna varaktigt förbinds friktions- och profilbetingat med varandra vid tillformningsstället.

De höga tryckkrafter som behövs för att åstadkomma tillformningen och förbindningen (uppåt 100 kN eller däröver) medför att dynan 24 trycks iväg nedåt längs urtaget 32 under fogningsförloppet. Storleken av dynans 24 förflyttning beror självfallet av bygelns 40 kraftöver- föring. Vid så höga krafter som nämnts ovan kan det emellertid inte undvikas att de via stämplen 20 tillförda krafterna även vid användning av höghållfasta material i bygeln 40 blir så stora att bygeln 40 och svänglagret 36 trycks undan ett kort stycke nedåt och/eller åt sidan. Detta får emellertid ingen inverkan på dynans 24 riktningsinställning i urtaget 32 eftersom dynan 24 kan justera sig längs svänglagret 36 och tack vare den passningsnoggranna styrningen i urtaget 32 hålls ständigt koaxiell med stämpeln 20.

Om bygeln 40 utför en svängrörelse kan dynans 24 undersida glida längs kalotten, så att armen 34 går fri från mekanisk belastning. Dynan 24 hålls på så sätt ständigt i korrekt vertikalt läge.

Förfarandet säkerställer att ingen kantring eller fastkilning mellan stämpeln och dynan kan uppkomma under sammanfogningen, utan plåtarna kan tas ut efter att stämpeln 20 Iossats genom tillbakadragning av kolven 16, och exempelvis förbindas med varandra på samma sätt på ett annat ställe.

Figur 2: Utföringsexemplet motsvarar till sin grundprincip exemplet enligt tig 1. Utförandet skiljer sig dock på följande punkter.

Dynan 24 är lagrad i ett svänglager 36 med en svängaxel 38.

Bygeln 40 är gaffelformigt delad vid sin ände 40b. De båda gaffelarmarna griper om cylin- dern 12 och är lagrade på svängaxlar 42. Dessa ingår i svänglager 44, som är diametralt motstå- ende anordnade på cylindern 12.

Av figuren framgår att de båda svängaxlarna 38, 42 är vinkelräta mot ritningens plan, och därmed vinkelräta mot stämpelns 20 rörelseriktning (pil B).

Vid kraftbelastning av dynan 24 utjämnar svänglagret 36 med svängaxeln 38 den fria

Claims (15)

5 505 793 bygeländens 40a förskjutning. l övrigt motsvarar anordningen enligt fig 2 den i fig 1 visade anordningen. Tack vare den beskrivna uppbyggnaden blir anordningen kompakt, och därmed lättrörlig. Fogställena kan därmed framställas med hög arbetsfrekvens, och de enskilda fogställena får mycket hög måttnoggrannhet. Patentkrav

1. Anordning med en av en stämpel (20) och en dyna (24) bestående sammanfogningsen- het för att foga samman mot varandra liggande plåtar eller liknande med friktions- och/eller profilbetingat ingrepp. varvid stämpeln (20) av en manövreringsanordning (14) kan föras fram mot dynan (24) och åter avlägsnas från denna och dynan (24) är anordnad i ett urtag (32) på sådant sätt att den kan förskjutas koaxiellt med stämpelns (20) rörelseriktning, kånnetecknad av att dynan (24) styrs mot ett svänglager (36) vid sin bort från stämpeln (20) vända ände.

2. Anordning enligt kravet 1, kànnetecknad av att manövreringsanordningen (14) för stämpeln (20) är en hydrauliskt eller pneumatiskt driven kolvcylinderenhet.

3. Anordning enligt kravet 1 eller 2, kännetecknad av att urtaget (32) är bildat vid den fria änden av en arm (34), vars andra ände (34b) är fast monterad i ett hus i anordningen.

4. Anordning enligt kravet 3, kännetecknad av att armens (34) fast monterade ände (34b) är fastsatt i kolvcylinderenhetens (14) cylinder (12).

5. Anordning enligt kravet 3, kännetecknad av att armens fast monterade ände är utbildad i ett stycke med kolvcylinderenhetens cylinder.

6. Anordning enligt något av kraven 3 till 5, kännetecknad av att armen (34) är approxi- mativt C-formig.

7. Anordning enligt något av kraven 1 till 6, kännetecknar! av att svänglagret (36) är bildat vid den fria änden (40a) av en bygel (40), vars andra ände (40b) är monterad i ett hus i anord- ningen.

8. Anordning enligt något av kraven 1 till 7, kännetecknad av att svänglagret (36) bildas av ett kalottformigt område (37) med tjockare material.

9. Anordning enligt kravet 8, kännetecknad av att det kalottformiga området (37) har en mot dynan (24) utstående halvklotform.

10. Anordning enligt något av kraven 1 till 7, kännetecknad av att svänglagret (36) inne- fattar en väsentligen vinkelrätt mot stämpelns (20) rörelseriktning gående svängaxel (38), som passerar genom bygelns fria ände (40a).

11. Anordning enligt något av kraven 7 till 10, kännetecknad av att bygelns (40) andra ände (40b) styrs av minst ett ytterligare, i ett hus i anordningen anordnat svänglager (44). vars svängaxel eller -axlar (42) går parallellt med det första svänglagrets (36) svängaxel (38).

12. Anordning enligt kravet 11, kännetecknad av att bygelns (40) med huset förbundna 505 793 6 ände (40b) är gaffelformigt delad och är svängbart styrd pä svängaxlar (42) som är diametralt motstàende anordnade pà kolvcylinderenhetens (14) cylinder (12).

13. Anordning enligt nàgot av kraven 7 till 12, kånnetecknad av att bygeln (40) är approxi- mativt C-formig.

14. Anordning enligt kravet 13, kännetecknad av att bygeln (40) är ungefär parallell med armen (34) och omger denna.

15. Anordning enligt nàgot av kraven 1 till 14, kännetecknad av att armen (34) bestär av ett lättmetallmaterial eller en plast.