[发明专利]借助接合元件不预先打孔地接合构件的接合装置和方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种接合装置，用于借助于接合元件不预先打孔地接合至少两个构件，该接合元件(在接合位置处)沿轴向接合方向以脉冲式的接合脉冲钉入待接合的构件中，其中，接合装置具有C形支架，该支架带有两个彼此相对的支架臂，在接合过程期间在所述支架臂之间定位待接合的构件，且接合装置还具有设置工具和阴模，二者彼此相对地布置在支架的支架臂上。

本发明此外涉及一种方法，用于借助至少一个接合元件以不预打孔的方式接合至少两个构件，该接合元件(无预制孔)沿轴向接合方向以脉冲式的接合脉冲钉入待接合的构件中。

背景技术

开头提及形式的接合装置用于在接合位置两侧都可接近情况下、借助于至少一个接合元件或接合辅助件机械地连接构件。构件的接合在无预制孔的接合位置处进行，为此将构件彼此重叠地定位在C形支架的支架臂之间，且紧接着借助于设置工具将接合元件朝着阴模钉入待接合构件中，且由此产生一种形状配合和/或力配合的接合连接。在此产生的接合力，有时在几十至几百kN范围内，该作用力全被C形支架承受。待接合的构件能够先后在多个接合位置上借助于同一接合装置接合。过程运动能够借助于生产机器人等实现，在该生产机器人上连接有接合装置。

如果待接合的构件由高强度材料制成，则需要较大的接合力，该接合力必须由设置工具向阴模施加。其它的边界条件也可能导致较大的接合力。为了承受较大的接合力，C形支架必须设计成较坚固的，由此该支架较重和庞大且/或占地方和不便操作(由于受干扰的加强结构或者干扰结构)。此外，设置工具的施力装置也必须是针对这种较大接合力而设计的，这同样需要较重的结构形式。这里，接合装置提供这种补救方式，在这些接合装置中，接合元件借助于由沉降装置或者说设置工具产生的力脉冲(下文称作接合脉冲)在接合位置处以较高的速度挤入到待接合的构件中，其中，接合连接在几微秒中完成。

背景技术参考专利文献DE102005054242A1和同一申请人的专利文献DE102005038973A1。

由文件DE19729368A1中已知一种带有C形支架的接合装置，该接合装置具有击打机构，借助于该击打机构可通过多个连续的冲击将接合元件击入待接合的构件中。此外，阴模相对于阴模侧的支架臂灵活地或者说弹性地支承。为实现接合连接所需的接合力不只在一个单独的冲程(接合冲程)中施加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种上述类型的接合装置，该接合装置不具有或者至少仅更小程度地具有至少一个背景技术中所述的缺点。

所述技术问题通过根据本发明的接合装置来解决。所述技术问题的解决方案也延伸至一种根据本发明的用于借助于根据本发明的接合装置不预打孔地接合至少两个构件的方法。

根据本发明的用于借助于接合元件(该接合元件沿轴向接合方向以脉冲式的接合脉冲钉入待接合的构件中)不先预打孔地接合至少两个构件的接合装置包括C形支架，该支架具有两个相对的支架臂，在支架臂之间定位有待接合的构件，且该支架还包括设置工具(Setzwekzeug)和阴模，两者彼此相对地布置在支架臂上。阴模相对于阴模侧的支架臂有限地(即在结构规定的范围内)脱耦，为此阴模例如在接合元件的接合方向上可柔性地支承或者说保持在阴模侧的支架臂上，从而在接合元件钉入构件时，由阴模承受的剩余接合脉冲仅部分地和/或仅在时间上有所延滞地传递到阴模侧的支架臂上或者说导入到支架臂中。

根据本发明的接合装置的特征在于，阴模与(至少一个)布置在阴模侧的支架臂的另一侧边上的质量体相连，其中，该质量体相对于阴模侧的支架臂在接合元件的接合方向上可柔性地支承，从而该质量体在接合时能够承受作用到阴模上的剩余接合脉冲。

优选设置根据本发明的接合装置以用于连结到多轴生产机器人上，并且接合装置具有相应的联接元件或者法兰部段等。

根据本发明的接合装置能够借助于不同类型的接合元件工作，其中设置工具和阴模分别与此相应地设计。接合元件尤其为铆钉，尤其是实心冲压铆钉或空心冲压铆钉、电阻焊元件、钉形或者T形接合元件等。