DE19804725A1

DE19804725A1 - Riveting machine with set punch and die frame legs

Info

Publication number: DE19804725A1
Application number: DE19804725A
Authority: DE
Inventors: Berthold Huhn; Hans Joerg Lang
Original assignee: Boellhoff GmbH
Current assignee: Boellhoff GmbH
Priority date: 1997-02-13
Filing date: 1998-02-06
Publication date: 1998-10-15

Abstract

The open frame legs (1) are in the form of hollow supports which at their ends furthest from the respective setting tool and die are joined together by means of a transverse plate (12) having tension (6) and compression (8) sectors. The securements of the plate to the respective legs form rotary bearings (8), here in the form of tube pieces (14,15) which transfer tensile and compressive forces into the neutral-stress area of the supports. The tubes are inserted through holes in both supports and plates (12) and are preferably welded into the support leg holes (1,2). The plates are additionally pre-tensioned onto the tubes by nuts (16,17). The plate should be recessed in the neutral-stress zone between the tension and compression sectors (6 and 7). A plate is provided on both sides of the hollow supports and the distance between the leg supports holding the die and setting tool from the plate (12) determines the overhang or throat (T) distance. The interval between compressive sector bearing points and those of the tensile sector is determined by the forces they have to support. The hollow frame legs are recessed (3) in their sidewalls and the webs connecting these walls.

Description

Die Erfindung betrifft eine Nietmaschine, bei der ein Setzwerkzeug in dem einen Schenkel und eine Matrize in dem anderen Schenkel eines offenen Rahmens eingebaut sind.The invention relates to a riveting machine in which a setting tool in the one leg and one die in the other leg of an open frame are installed.

Bekannt sind C-Rahmen zur Aufnahme des Nietwerkzeuges mit dem Stem pel in dem einen Schenkel und der Matrize in dem anderen Schenkel. Die C-Rah men sind mit verschiedenen Ausladungen lieferbar (Böllhoff Prospekt "Stanzniet technik RIVSET").C-frames for receiving the riveting tool with the stem are known pel in one leg and the die in the other leg. The C-Rah Men are available with different projections (Böllhoff brochure "punch rivet technology RIVSET ").

Aus WO 84/04710 ist ein C-Rahmen zur Aufnahme eines Nietwerkzeuges bekannt, der aus einem die Matrize tragenden unteren Schenkel und einen den Stempel tragenden oberen Schenkel besteht, die über einen Zug und einen Druck stab miteinander verbunden sind. Diese Stäbe nehmen die im Betrieb auftretenden Druck- bzw. Spannungsbelastungen auf, und ihre Verankerung in den Schenkeln des Rahmens muß so ausgeführt sein, daß ein Verdrehen der Schenkel zueinander ausgeschlossen ist.WO 84/04710 describes a C-frame for holding a riveting tool known, which consists of a lower leg carrying the die and a Stamp-bearing upper leg consists of a pull and a push rod are interconnected. These rods take the ones that occur in operation Pressure or tension loads on, and their anchoring in the legs The frame must be designed so that the legs twist towards each other is excluded.

EP 0604733 A1 zeigt eine auf einem Schlitten befestigte Halterung für einen eine Dichtmasse abgebenden Anwendungskopf einer Nietmaschine, der an einem Leichtbauträger befestigt ist. Bei der Abgabe der Dichtmasse entstehen jedoch nur geringe Kräfte, weshalb keine besonderen stabilitätserhöhenden Vorkehrungen ge troffen sind. Der Halteträger ist ohne weitere Abstützung auf einem verfahrbaren Schlitten befestigt.EP 0604733 A1 shows a holder for a fastened on a slide a sealant-dispensing application head of a riveter, which on a Lightweight support is attached. When dispensing the sealant, however, only arise low forces, which is why no special stability-enhancing precautions are hit. The bracket is on a movable without further support Carriage attached.

Durch die Anwendung der Stanzniettechnik in der Großserienfertigung hat der Einsatz solcher Nietmaschinen an Industrierobotern zunehmend an Bedeutung gewonnen. Aufgrund der von den Roboteterstellern angegebenen maximal zuläs sigen Belastungen ist die Baugröße und damit die maximal erreichbare Ausladung der herkömmlichen C-Rahmen bei Nietmaschinen gewichtsmäßig begrenzt. Mit anderen Worten sollen die C-Rahmen Ausladungen erhalten, die in der herkömm lichen Bauweise zu einem unzulässig hohen Gewicht des Rahmens führen.Through the use of punch riveting technology in large series production the use of such riveting machines on industrial robots is becoming increasingly important won. Due to the maximum permissible specified by the robot manufacturers is the size and thus the maximum reach that can be achieved the conventional C-frame in riveters is limited in weight. With in other words, the C-frame should receive projections that in the conventional construction lead to an impermissibly high weight of the frame.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Rahmen in Leicht bauweise zu schaffen, der für Nietmaschinen die geforderte große Ausladung auf weist.Thus, the invention has for its object a frame in light design to create the large throat required for riveting machines points.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe mit den Merkmalen des An spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteran sprüchen.According to the invention, the stated task with the features of the spell 1 solved. Advantageous further developments result from the Unteran sayings.

So besteht erfindungsgemäß der Leichtbau-C-Rahmen aus zwei Hohlraum trägern, die durch Platten miteinander verbunden sind. Die Krafteinleitung erfolgt über das Setzwerkzeug und die Matrize auf den jeweiligen Hohlraumträger.According to the invention, the lightweight C-frame consists of two cavities carriers that are connected by plates. The force is applied over the setting tool and the die onto the respective cavity support.

Die die zwei Hohlraumträger verbindenden Platten haben eine doppelte Funktion: zum einen nehmen sie die im Betrieb auftretenden Zug- und Druckkräfte auf, zum anderen sorgen sie für eine parallele, fluchtende verwindungssteife Aus richtung der Träger.The plates connecting the two cavity beams have a double one Function: on the one hand, they take the tensile and compressive forces that occur during operation on the other hand, they ensure a parallel, aligned torsion-resistant Aus direction of the carrier.

Die Verbindung der Platten mit den Hohlraumträgern erfolgt erfindungsge mäß durch Rohrstücke, die durch Öffnungen in den Hohlraumträgern gesteckt sind, die in einem im wesentlichen spannungsneutralen Bereich der Hohlraumträger vor gesehen sind. Auf die vorstehenden Enden der Rohrstücke werden die Platten auf gesteckt. Damit lassen sich hohe Zug- und Druckkräfte auf die Zug- und Druckbe reiche der Platten übertragen, ohne daß die Befestigungsstellen der Rohrstücke an den Hohlraumträgern belastet werden. Somit können infolge der Rohrstücke die auftretenden Kräfte in relativ spannungsneutralen Bereichen der Hohlraumträger auf die Stäbe übertragen werden. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Rohr stücke in den Hohlraumträgern eingeschweißt und die Platten auf den Rohrstücken über Muttern vorgespannt. Durch dieses Prinzip der Kraftübertragung von den Hohlraumträgern über die Rohrstücke auf die Platten ist es in Leichtbauweise mög lich, die bei großen Ausladungen auftretenden hohen Zug- und Druckkräfte aufzu fangen und den Spannungsverlauf in den Hohlraumträgern gleichmäßig zu gestal ten.The connection of the plates with the cavity beams is done according to the invention by pipe pieces that are inserted through openings in the cavity beams, in a substantially stress-neutral area of the cavity beams are seen. The plates are placed on the protruding ends of the pipe sections stuck. This allows high tensile and compressive forces on the tensile and compressive loads rich of the plates transferred without the attachment points of the pipe sections the cavity beams are loaded. Thus, due to the pipe sections occurring forces in relatively stress-neutral areas of the cavity beams the rods are transferred. In a preferred embodiment, the tubes are pieces welded into the cavity beams and the plates on the pipe pieces preloaded over nuts. Through this principle of power transmission from the Cavity beams over the pipe sections on the plates are possible in a lightweight construction Lich, the high tensile and compressive forces occurring with large projections catch and evenly shape the voltage curve in the cavity beams ten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeich nung näher erläutert, in der ein Leichtbau-C-Rahmen einer Nietmaschine in seit licher Ansicht dargestellt ist.An embodiment of the invention is below with reference to the drawing tion explained in detail in which a lightweight C-frame of a riveting machine in Licher view is shown.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Rahmens, Fig. 1 shows a side view of the frame according to the invention,

Fig. 2 eine Draufsicht von oben. Fig. 2 is a plan view from above.

Fig. 1 zeigt zwei Hohlraumträger 1 und 2, also kastenförmige Profile, die aus zwei Seitenwänden bestehen, die mit zwei Stegen miteinander verbunden sind. Zur Gewichtsverminderung sind in den Seitenwänden und auch den Stegen Durch brüche 3 angeordnet. Die Durchbrüche 3 sind der Form und Größe nach in relativ kräftefreien Zonen der Platten angeordnet. Am vorderen Ende des Hohlraumträgers 1 ist ein Setzwerkzeug 4 befestigt, das in bekannter Weise ausgebildet ist und bei spielsweise einen doppelt wirkenden Zylinder zum Ausführen des Nietsetzvorgangs aufweist. Am vorderen Ende des unteren Hohlraumträgers 2 ist eine Matrize 5 be festigt, die für den Nietsetzvorgang erforderlich ist. Fig. 1 shows two cavity beams 1 and 2 , ie box-shaped profiles, which consist of two side walls which are connected to one another with two webs. To reduce weight, breakthroughs 3 are arranged in the side walls and the webs. The openings 3 are arranged in shape and size in relatively force-free zones of the plates. At the front end of the cavity carrier 1 , a setting tool 4 is fastened, which is designed in a known manner and has, for example, a double-acting cylinder for performing the rivet setting process. At the front end of the lower cavity support 2 , a die 5 is fastened, which is required for the rivet setting process.

Die Verbindung der beiden Hohlraumträger 1 und 2 zu dem erfindungsge mäßen Leichtbau-C-Rahmen erfolgt durch beidseits der Hohlraumträgerseitenwände verlaufende Platten 12. Die Befestigung der Platten 12 an den Seitenwänden der Hohlraumträger ist mit Rohrstücken 14 bzw. 15 vorgenommen, die durch entspre chende Bohrungen in den Hohlraumträgern greifen (s. Fig. 2). Die Bohrungen zum Durchstecken der Rohrstücke sind in im wesentlichen spannungsneutralen Berei chen der Hohlraumträger angeordnet. Die Platten sind auf den Rohrstücken aufge steckt (Drehlagerung). Aus Stabilitätsgründen werden in der bevorzugten Ausfüh rungsform die Rohrstücke in den Bohrungen der Hohlraumtrager eingeschweißt und die Platten 12 werden über Muttern 16 mit den Hohlraumträgern 1 und 2 verspannt.The connection of the two cavity beams 1 and 2 to the lightweight C-frame according to the invention is made by plates 12 extending on both sides of the cavity beam side walls. The attachment of the plates 12 on the side walls of the cavity beams is made with pipe pieces 14 and 15 , which engage through appropriate holes in the cavity beams (see. Fig. 2). The holes for pushing through the pipe sections are arranged in essentially stress-neutral areas of the cavity beams. The plates are placed on the pipe sections (pivot bearing). For reasons of stability, in the preferred embodiment, the pipe pieces are welded into the bores of the cavity beams and the plates 12 are clamped to the cavity beams 1 and 2 via nuts 16 .

Beide Platten 12 haben in dem im wesentlichen spannungsfreien Mittelbe reich eine Ausnehmung 9. Sie weisen somit einen den Werkzeugen 4, 5 abgekehrten Druckbereich 7 sowie einen den Werkzeugen 4, 5 zugekehrten Zugbereich 6 auf. Both plates 12 have a recess 9 in the substantially tension-free Mittelbe. They thus have a pressure area 7 facing away from the tools 4 , 5 and a pull area 6 facing the tools 4 , 5 .

Die Krafteinleitung beim Nietsetzvorgang erfolgt über das Setzwerkzeug 4 und die Matrize 5 auf die beiden Träger 1 und 2. Somit treten in den Zugbereichen 6 der Platten 12 Zugkräfte auf, während in den endseitigen Druckbereichen 7 der Plat ten 12 entsprechende Druckkräfte wirken. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, sind die Hohlraumtrager in Seitenansicht des Rahmens dreiecksförmig ausgebildet. Die von den Platten 12 aufzunehmenden Kräfte lassen sich mit Hilfe der Hebelarmver hältnisse von Setzwerkzeug 4, 5, Zugbereich 6 und Druckbereich 7 an den Hohl raumträgern 1 und 2 festlegen. Der Abstand zwischen der dem Setzwerkzeug zuge kehrten Seite der Platten 12 und der Längsachse des Setzwerkzeugs 4 bzw. 5 ist in der Zeichnung mit T bezeichnet und stellt die Ausladung des Leichtbau-C-Rahmens dar. Mit dieser Bauweise lassen sich große Ausladungen T erzielen und die dabei auftretenden hohen Zug- bzw. Druckkräfte auffangen. Außerdem läßt sich der Span nungsverlauf in den Hohlraumträgern 1 und 2 gleichmäßig gestalten und die Plat ten 12 stellen eine parallele Ausrichtung der Hohlraumträger 1, 2 sicher, wodurch diese Bauweise verwindungssteif ist und eine hohe Gewichtsverminderung des Rah mens ermöglicht.The force is introduced during the riveting process via the setting tool 4 and the die 5 onto the two supports 1 and 2 . Thus, in the tensile areas 6 of the plates 12 tensile forces occur, while in the end pressure areas 7 of the plat th 12 corresponding compressive forces act. As can be seen from the drawing, the cavity beams are triangular in side view of the frame. The forces to be absorbed by the plates 12 can be determined using the lever arm ratios of setting tool 4 , 5 , tension area 6 and pressure area 7 on the hollow space carriers 1 and 2 . The distance between the side facing the setting tool of the plates 12 and the longitudinal axis of the setting tool 4 and 5 is designated T in the drawing and represents the projection of the lightweight C-frame. With this design, large projections T can be achieved and absorb the high tensile or compressive forces that occur. In addition, the voltage course of the voltage in the cavity beams 1 and 2 can be made uniform and the plat th 12 ensure a parallel alignment of the cavity beams 1 , 2 , whereby this design is torsionally rigid and enables a high weight reduction of the frame.

Claims

1. riveting machine in which a setting tool with the riveting die in one leg and a die in the other leg of an open frame are built, characterized in that the legs of the frame as a cavity carrier ( 1 , 2 ) are formed, which to the end facing away from the setting tool and the die is connected via at least one plate ( 12 ) running transversely to the legs with at least one pulling region ( 6 ) and at least one pressure region ( 7 ), the fastening points ( 8 ) of the plate ( 12 ) on the cavity carriers ( 1 , 2 ) are designed as rotary bearings.

2. riveting machine according to claim 1, characterized in that for fastening supply of the plates ( 12 ) to the cavity beams ( 1 , 2 ) pieces of pipe ( 14 , 15 ) are provided, which are essentially voltage-neutral for transmitting the tensile and compressive forces Areas of the cavity beams ( 1 , 2 ) are provided.

3. Riveting machine according to claim 2, characterized in that the tube pieces ( 14 , 15 ) through openings in the cavity beams ( 1 , 2 ) and in the plates ( 12 ) are inserted.

4. Riveting machine according to claim 2 or 3, characterized in that the tube pieces ( 14 , 15 ) are welded into the openings of the cavity beams ( 1 , 2 ).

5. riveting machine according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the plates ( 12 ) on the pipe sections ( 14 , 15 ) via nuts ( 16 , 17 ) are biased.

6. Riveting machine according to one of the preceding claims, characterized in that the plate ( 12 ) has a recess in the substantially tension-free zone between the tension area ( 6 ) and the pressure area ( 7 ).

7. Riveting machine according to one of the preceding claims, characterized in that one plate ( 12 ) is provided on both sides of the side walls of the cavity carrier ( 1 , 2 ).

8. riveting machine according to one of the preceding claims, characterized in that the distance between the setting tool ( 4 ) or the die ( 5 ) carrying cavity carrier ( 1 , 2 ) from the plate ( 12 ) determines the throat (T) and the The distance between the bearing points ( 8 ) of the pressure area ( 7 ) and the bearing points ( 8 ) of the tension area ( 6 ) is determined by the forces to be supported.

9. riveting machine according to one of the preceding claims, characterized in that the cavity beams ( 1 , 2 ) with recesses ( 3 ) in the side walls and the webs connecting the side walls are provided.