设备、具有该设备的机器人、用于该设备的冲头以及用于在轻质金属片内冲压开口的方法_2

文档序号:9387554阅读:来源:国知局
所述通心轴管,可能的夹持器开口的范围可以被改变,如果例如不同长度的不同通心轴管被插入到该装置内。此外,该通心轴管可以被容易地从该装置中取出以及在发生缺陷或其它混乱的情况下被替换。
[0019]在进一步的实施方案中,其提供了所述设备被布置在机器人上,通过机器人该设备可以被转移到用于冲头替换的替换台,具有冲头的通心轴管可以被移动到替换台上达到止动件,使得该冲头被从所述通心轴管释放是可能的。它也提供了,由机器人控制的该装置可以被移动到另一个冲头处并且通过轴向压缩力拉动该冲头到通心轴管上。在辅助装置的帮助下,该冲头然后也可以被固定使得该设备可以被用于冲压开口。在该实施例中,冲头可有利地完全自动地被替换,这使得它特别适合于轻量金属片被用于其上的生产线。
[0020]本发明的另一主题是具有如上所述设备的机器人。这种机器人可以集成在在其上处理轻质金属片的生产线里。该冲头的不复杂的全自动替换允许机器人被使用以冲压各种各样的开孔到不同轻质金属片内。
[0021]本发明的另一主题是用于如上所述设备的冲头。特别是,该冲头适于该设备并且只有当冲头和设备在锁与钥匙原则的基础上已被制造得相互匹配时才可以被拉上。还可以想到的是该冲压是冲头范围的一部分。冲头范围的冲压最好不同于冲头的几何形状、借助于冲压所制造的开口数和/或冲压区域和冲锻区域的设计。
[0022]本发明的另一主题是通过根据权利要求1至12中的设备用于在轻质金属片内冲压开口的方法。采用如上所描述的设备有利地允许开口的制备,其允许轻质金属片和另一组件之间耐用的即长久的连接。
[0023]在该方法的实施例中,其提供了在第一方法步骤中开口由冲头相对于所述轻质金属片的相对运动进行冲压,在第二方法步骤中,非金属芯层由从热源吸收的热量被至少部分地移位以及在第三个方法步骤中,金属外层被带入到开口相邻的区域里相接触。其也提供了冲头在第一方法步骤之前的时间点和/或在第三方法步骤之后的时间点进行替换,最好是全自动进行。为此目的,该设备优选被移到设置有止动件的替换台上。该冲头在止动件的帮助下被压出。为了替换冲头,其也提供了该设备被移动使得借助于轴向作用在其上的压力,与通心轴管互锁接合为另一冲头而被实现,凭借该压力的效果,该冲头无需任何进一步的力就被牢固地连接到所述通心轴管上。
[0024]本发明进一步的细节、特征和优点从附图以及还从基于附图的优选实施例的下述描述中得到。该附图从而仅仅示出了并非限制本发明概念的本发明示例性的实施例。
【附图说明】
[0025]图1示出了根据本发明在轻质金属片中冲压开口的方法;
[0026]图2示出了用于在轻质金属片冲压开口的设备的通心轴管和冲头的范围;
[0027]图3示意性示出了根据本发明的第一示例性实施例的用于冲压开口的设备;以及
[0028]图4示意性示出了根据本发明的第二示例性实施例的用于冲压开口的设备。
【具体实施方式】
[0029]在各个附图中,相同的部件始终设置为相同的附图标记,并且因此在每种情况下通常仅仅被参照或提及一次。
[0030]在图1中,由本发明所提供的用于在轻质金属片2中冲压开口 8的方法被呈现出来。轻质金属片2优选包括至少两个金属外层31,至少一个非金属芯层32被布置在二者之间。尽管其重量轻,该轻质金属片2具有高的局部刚性并且能提供有效声音阻尼。许多应用要求这些轻质金属薄片2可以被连接到其它片状金属零件或组件。但是,通常用于金属片的连接方法,例如熔焊或钎焊,由于其输入的高热量而产生问题。究其原因是热塑性材料被优选作为用于芯层的塑料,着具有如下效果,即由塑料制造的芯层32在接合过程中被熔化,或者以一些其它方式被损坏。因此,对于连接轻质金属片2到另一组件有利的是通过使用连接元件如螺钉或铆钉经由轻质金属片2中的开口 8提供摩擦接合和/或互锁连接。由于优选由塑料组成的非金属芯层32的流动性能,然而这不能确保连接的持久强度。造成该问题的一个原因由于流动性能可以在随时间降低的保持力中看出。由此,所述轻质金属片2与组件例如金属片之间的连接松脱。
[0031]为了解决这个问题,优选旨在摩擦接合和/或互锁连接的围绕开口 8的外围区域里,在至少两个金属外层31之间的非金属芯层32被移除并且这些外层31之间的接触被建立。借助于这样的接触,持久的摩擦接合和/或互锁连接可以被提供。图1示出了方法,其中开口 8由具有冲压区域5’和冲锻区域5”的冲头5相对于轻质金属片2被冲压在该轻质金属片2。该相对运动具有如下效果以便形成开口,即部件33在冲压区域5’的帮助下首先被从轻质金属片2中压出。它也提供了冲头5具有大量过剩热量以致于在该轻质金属片2冲孔过程中或之后所产生的开口的外围区域被加热并且变形,由此该非金属芯层32沿着所述开口的圆周被至少部分地位移。特别是,冲头5的相对运动被继续以致于该冲头5的冲锻区域5”确保所述外层31被彼此接触。
[0032]在图2中,根据本发明的第一示例性实施例的用于冲压开口 8的设备100的设置有冲头系列5a-5h的通心轴管I被显示出来。在此情况下,其提供的通心轴管I以该种方式被设计,即其可以容纳或集成热源3。特别是,其提供的通心轴管I具有中空空间,热源3至少部分地被设置在其中。例如,通心轴管I包围热源3。在这方面可以想象的是该热源3是加热针,其热容量是电可控的并且适于各种冲孔过程中的最佳温度。它也提供了冲头5可以被可替换地安装在通心轴管I上,其中,该冲头5用于形成开口 8并且去除或变形非金属芯层31的一部分。在图2的实例中,冲头5以从通心轴管I上分离的方式被示出。特别是在这方面,其提供了从冲头系列5a-5h中选取所需的冲头5并将其连接到通心轴管I上的可能性。例如,在制造不同的开口 8或在每种情况下制造多个开口 8的冲头5之间进行选择是可能的。这也是可以想到,即在不同尺寸的冲头之间进行选择以便冲头5适应轻质金属片2的厚度。此外,该冲头5可以以该种方式形成,即不同的开口 8可以在轻质金属片2中以理想的或预期的布置方式加以制造。
[0033]对于在通心轴管I上安装冲头5,通心轴管具有在其一端上的用于与该冲头5互锁连接的圆锥形颈部。当所述冲头5被拉到通心轴管I上时该圆锥形有利于协助。其也提供了该通心轴管I具有用于固定冲头5的辅助装置10。该辅助装置10由此可以帮助适当地固定冲头5供其使用。此外,该辅助装置10可以在优选冲孔的方向上对准冲头5,如果例如该冲头5在其基本形状上是非对称的。尤其是,可以预见的是该冲头5接合或卡入所述辅助装置内,当其被拉到该通心轴管I上。该冲头优选包括与所述辅助装置10互补的辅助装置并且通过该辅助装置,辅助装置10固定冲头到通心轴管上。还可以想到的是,该辅助装置10和/或互补的辅助装置具有弹簧元件。
[0034]不论冲头5以何种方式被安装或者固定在通心轴管I上,其特别是提供了所安装的冲头5间接或直接吸收从热源3发出的热,以便自身能够提供去除或变形非金属芯层32一部分所必须的热,并且将其传输到所述轻质金属片2。在这方面,冲头5可以以这样方式被设置,即冲头5的冲锻区域5”和冲压区域5’可以吸收或者存储不同量的热能。例如,冲头5是多组件类型的结构,各种材料组件具有不同的热导率,这确保了冲锻区域5”和冲压区域5’呈现不同的温度或者从热源3吸收不同量的热能。由此,该冲压可以灵活地适应于在轻质金属片2里分别制造的开口 8。
[0035]在图3中,根据本发明的第一示例性实施例的用于冲压开口 8的设备100被示意性地表示。在这种情况下,其提供了该设备100通过杠杆臂15进行手动操作。这种装置特别被用于移动用途。为此目的,以夹持器的方式所形成的该设备100包括接头系统17,借助于该接头系统,第一夹爪12和第二夹爪11可以通过致动杠杆臂15 —起被移动。特别是,设置有被安装的冲头5的通心轴管I被布置在第一夹爪12上并且,用于
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