专利名称：用于安装紧固元件的便携式工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及打算用来安装紧固元件以便组装加工部件或金属板材的便携式工具。该工具特别适合但不唯一地用于铆接。
本发明还涉及包括用于安装紧固元件的便携式工具和钻具的工具组。
背景技术：
将不同部件铆接在一起包括在操作中将紧固元件插入在每个所述部件上预先钻制的孔中并相配合。接着在以后阶段，紧固元件通过其变形或通过添加例如螺母或韧性环的锁定元件锁定。将不同部件中钻制的孔相配合通过在同一操作中一起钻制该部件来实现。
需要大量的铆接装置使得操作者连续进行这些操作的每个操作。但是，这些装置需要操作者手动选择以及定位该紧固元件。
从工作站经济观点出发，这首先是主要的缺陷。确实，操作者在其工作站不具有他需要进行铆接操作的所有紧固元件。其次，由于操作者可出现错误并使用不适当的紧固元件，这种装置对于工作质量涉及很高的危险。
还有通过受控的机器运动的机械化元件以便确保操作的完整顺序。这种装置在适于进行铆接的位置上结合有选择和获取可得到的紧固元件的装置，但该装置具有重量大和复杂的主要缺陷。因此，不能提供直接由操作者操纵的便携式工具。
由于文件EP-0 750 954，已知一种用于供料、设定和加载的铆接枪的设备。
但是，这种设备只适用于装配有保持杆的铆钉，该保持杆相对于铆钉的头部与铆钉主体相对。
此外，在此设备的操作期间，并且值得注意的是在将加载臂返回到起始位置时，铆钉承载件可在铆钉之上滑动并因此将其扭曲。
发明内容
本发明的目的是提供一种弥补所述缺陷的工具。特别是，该目的包括一种便于操纵的符合人机工程学的工具。
该目的还包括通过一种能够改进铆接质量同时保证使用简单和廉价的工具。
在只作为提供资料为目的而没有限制含义的以下说明中将会出现其他的目的和优点。
本发明涉及一种安装紧固部件的便携式工具，其包括按照所谓分配轴线逐一分配紧固元件的装置；按照所谓设定轴线保持紧固元件的装置；将紧固元件从所述分配装置输送到所述保持装置的加载装置；用于将紧固元件定位在设置在所述部件上的孔内的装置。
此便携式工具其特征在于加载装置交替地进行将紧固元件输送到保持装置的加载运动以及回到初始位置的返回运动，在该运动中，加载装置跟随一个方向及其相反方向的交替路径。
按照本发明的变型，加载装置包括至少一个运动臂，其装备有接收紧固元件的装置以及致动所述运动臂并包括至少一个致动器和传动装置的装置。
按照本发明，运动臂可以伸缩枢转臂或滑动臂为形式。
本发明还涉及便携式工具组，其包括安装紧固元件的便携式工具和钻具，所述工具和钻具可围绕垂直于工作轴线的轴线运动半圈，以便将钻具和所述工具交替地定位在工作轴线上。
在结合附图阅读说明书时，将更好地理解本发明，附图中图1～3是本发明工具的第一变型的示意截面图，其分别表示该工具在加载装置处的紧固元件的分配和接收位置上、保持装置处的紧固元件的加载位置上以及将紧固元件定位在将要组装的部件上的操作；图4是设置整饰产品(finishing product)的装置的示意截面图；图5是按照本发明工具的另一变型的截面图；图6～11表示图5所示工具操作循环的连续阶段。
具体实施例方式
本发明涉及用于安装紧固部件或金属板材的便携式工具，或两种变型所示的类似工具，其包括用于按照分配轴线逐一分配紧固元件24的装置1、5；
用于按照所谓设定轴线保持紧固元件24的装置50；用于将紧固装置24从分配装置1、5输送到保持装置50的加载装置60；用于将紧固元件定位在设置在部件上的孔内的装置23。
此外，按照本发明的主要特征，加载装置60交替地进行所谓的加载运动和回到初始位置的所谓返回运动。加载装置能够按照设定轴线20将紧固元件24从分配装置1、5输送到紧固元件24的保持装置50。回到初始位置的返回运动使得加载装置60相对于大致平行于设定轴线并与其共面的分配轴线返回。
按照本发明，在加载运动和回到初试位置的返回运动期间，加载装置60在一个方向及其相反方向上跟随同一路径。此路径包括将在下面详细说明的多个部分。
参考图1和5，加载装置60可有利地包括至少一个运动臂4或62，其装备有用于接收紧固元件24的装置7。
加载装置60还包括用于致动所述运动臂的装置61。用于致动所述运动臂的所述装置61包括至少一个致动器12～15和用于将致动器的运动传递到运动臂的装置16～19，使得用于致动运动臂4或62的装置在一个方向上并接着在相反方向上交替运动，以便沿所述路径在一个方向上并接着在其相反方向上驱动所述运动臂。
接收装置7可以能够与例如铆钉的紧固元件24协作的铆钉承载件为形式。
有利的是，所述传动装置以在两个平行辊子17a、17b之间延伸的柔性元件16为形式。接着，所述柔性臂4或62从动于所述柔性元件16。
例如，柔性元件16可以是带或绳。
如上所述，致动器能够通过传动装置16～19驱动柔性臂4或62。该致动器可以是线性致动器或转动致动器。
线性致动器可以动力缸为形式。在这种情况下，根据例如空气是否注入气缸的一个或另一个腔室，活塞14在气缸13内前后运动。在活塞尾端紧固有驱动元件15。此驱动元件15还紧固在柔性元件16上。因此，当活塞在气缸内运动时，通过驱动元件15在两个辊子17a和17b之间的直线部分内驱动柔性元件16。
转动致动器可例如是至少控制两个辊子17a或17b之一的马达。
参考图1～3，我们将描述本发明工具的第一变型。
整个加载装置60紧固在底座2上，按照本发明底座上安装有使得工具方便抓握的手柄3。
有利的是，运动臂以伸缩枢转臂4为形式。臂的部件9安装成围绕辊子17a枢转。所述臂的另一部件8用作接收装置7的支承件，并沿安装成枢转的部件9运动。此外，所述部件8通过连接销18从动于传动装置。
例如，连接销18通过偏心卡扣19紧固在柔性元件16上。
此外，便携式工具装备有用于分配紧固元件的装置1。该装置例如是其端部装备有用于重新对中紧固元件的装置5的分配管。有利的是，重新对中装置装备有凹槽，在凹槽中定位有弹簧，弹簧的螺旋线相对于其轴线倾斜。
还有利地提供用于保持紧固元件24的装置50以弹性装置21为形式，该弹性装置能够在紧固元件的大直径区域的至少一部分上施加支承力，以便沿设定轴线20保持所述元件。
特别是，弹性装置包括至少一个弹簧22，其螺旋线相对于其轴线倾斜。
再参考图1，定位装置23可以推动或枢转、或旋紧装置为形式。
显然，保持装置50、分配装置1以及定位装置23的特征可适用于本发明工具的其他变型中。
图1表示本发明工具的操作循环的开始阶段。紧固元件24通过气压推入分配装置1中，在此例中是分配管。紧固元件接着通过重新对中装置5，并且紧固元件的杆通过重新对中弹簧6重新对中。使得紧固元件与接收装置对中，该接收装置在这里是铆钉承载件7。紧固元件的主体接着接合到位于运动臂的部件8的端部上的铆钉承载件7上。
在此阶段，活塞14的尾部几乎完全位于气缸13内部。只有紧固在驱动元件15上的端部保持在气缸外部。气缸的腔室因此处于最大容积状态，同时另一腔室处于最小容积状态。
当操作者启动加载装置60的控制装置时，加压空气注入其容积为零的气缸13的腔室，使得能够推动活塞14，并通过驱动元件15驱动柔性元件16使其平移。
随后，首先驱动连接销16平移，并接着围绕辊子17b转动。
在此运动期间，运动臂4的部件8沿所述臂的杆9运动。当部件8通过连接销18从动于柔性元件16，并且当所述销随之转动时，运动臂4将同样进行围绕销10的转动。
这使得铆钉承载件7到达设定轴线20。当活塞14的运动没有完成时，连接销18在与其先前平移运动相反的方向上进行另一平移运动。铆钉承载件7的运动因此在设定轴线20上再次变得线性。在弹性装置21处，紧固元件24因此推入保持装置50中。紧固元件24头部可接着与保持弹簧22协作。其结果接着表示在图2中。
加压空气接着注入开始是满的而现在是空的腔室中，造成铆钉承载件和运动臂沿同一路径在相反的移位方向上运动。紧固元件24保持在保持装置50处，而运动臂返回其初始位置，铆钉承载件7接着面向分配装置1的出口。
应该注意到在返回运动期间，铆钉承载件7在设定轴线上并因此相对于铆钉在纵向上运动。从而显著地防止紧固元件在铆钉承载件6和运动臂4返回其初始位置时扭曲。
如图3所示，操作者可接着将紧固元件24插入设置在部件上的孔25中，同时沿设定轴线向前运动便携式工具。当保持装置50与该部件接触时，运动中的工具驱动例如铆锤的定位装置23，该铆锤推动紧固元件24并从保持装置50抽出所述元件。接着操作者可驱动铆接控制器。
在有利的实施例中，如图4所示，本发明的工具另外装备有装置26～31，以便在紧固元件上或围绕孔施加整饰产品。
例如，含有整饰产品的注射器26紧固在加载装置60的运动臂4上。所述注射器通过连接在供料环28上的柔性管27连接在铆钉承载件7上。整饰产品7从注射器挤出通过管，并经过供料环28的孔29流入铆钉承载件7的凹槽30，并通过静置在紧固元件上的表面处的孔口31从中流出。
整饰产品可以是密封产品、胶或任何其他适当产品。
按照本发明的另一变型，如图5所示，加载装置6包括以滑动臂62为形式的运动臂，而不是先前所述的伸缩枢转臂。
在这种情况下，所述臂62通过连接销18从动于柔性元件16，该连接销通过卡扣在偏心凸轮19上而紧固在柔性元件上。这能够沿一个平面内的路径驱动臂62，使得铆钉承载件从位于分配管1的延伸部的位置运动到位于工作轴线20内的位置。
实际上，滑动臂62装备有位于由柔性元件16限界的容积任一侧上并在柔性元件16之上或之下自由滑动的引导装置40。
与这种实施例相对应的工具的操作表示图6～11中。该操作非常类似于先前变型所述的操作。因此，当加压空气注入致动器的气缸12的空腔室时，柔性元件16由于驱动元件15受到驱动。因此，连接销18首先在第一方向驱动平移，接着围绕辊子17b转动，并接着再次在相反方向上平移，直到其到达行程端部的止挡为止。
在连接销18运动的第一部分期间，引导装置40沿柔性元件16自由滑动，并且随后滑动臂62进行平移运动。接着，当连接销18进行围绕辊子17b转动时，引导装置40保持大致固定。因此，运动臂进行与连接销18相对应的转动。
最后，当连接销18重新平移运动时，引导装置40在相反方向上平移运动。运动臂62再次进行平移运动。最后，紧固元件24通过保持装置50推动，其方式与先前所述方式类似。
应该注意到在从分配装置1到保持装置50的整个加载运动中，活塞4只在单个方向上进行一种运动。
返回到初始位置通过将加压空气注入动力缸的开始是满的而现在是空的腔室来提供。这造成运动臂在相反方向上跟随同一路径。
作为总结，在紧固元件从分配装置1到保持装置50的加载运动中，紧固元件24跟随的路径包括大致三个部段。在第一部段，沿分配轴线进行平移运动。接着在此路径的第二部分，紧固元件跟随大致圆形路径，使其从分配轴线到工作轴线20。最后，在第三部分，紧固元件按照工作轴线20再次跟随平移运动，但其方向与先前平移运动方向相反。
整个运动通过在加载装置60的致动器的单个方向上的移位来进行。
在所述的实施例中，致动器是线性类型，例如动力缸。非常可以理解是提供转动致动器来驱动两个辊子17a或17b之一。
按照本发明装置的特定设计包括使用其元件作为支承，并且将一个装置紧固其上以便将其保持或定位就位。该装置例如可以是抽吸装置。
有利的是，该工具可接着从动于数控机器或工业机器人，使其定位就位。
同样有趣的是将本发明的工具结合在工具组中，该工具组还包括钻具，并且本发明的工具和钻具能够围绕垂直于设定轴线20的轴线运动半圈，以便将钻具和所述工具交替地定位在工作轴线上。
自然地，对于本领域普通技术人员来说，可以考虑到其他实施例而不偏离本发明的范围。
权利要求
1.一种用于安装紧固元件(24)的便携式工具，其包括按照所谓分配轴线逐一分配紧固元件的装置(1、5)；按照所谓设定轴线保持紧固元件的装置(50)；将紧固元件(24)从所述分配装置(1、5)输送到所述保持装置(50)的加载装置(60)用于将紧固元件(24)定位在设置在所述部件上的孔内的装置(23)；其特征在于，加载装置(60)交替地进将紧固元件输送到所述保持装置(1、5)的加载运动以及回到初始位置的返回运动，在该运动中，加载装置(60)跟随一个方向及其相反方向的交替路径。
2.如权利要求1所述的便携式工具，其特征在于，加载装置(60)包括至少一个运动臂(4、62)，其装备有接收紧固元件的装置以及致动所述运动臂并包括至少一个致动器(12～14)和将致动器的运动传递到运动臂(4、62)的装置(16～19)的装置(61)，使得用于致动运动臂的装置交替地沿一个方向及其相反方向上的所述路径在一个方向及其相反方向上交替地驱动运动臂(4、62)。
3.如权利要求2所述的便携式工具，其特征在于，所述传动装置以柔性元件(16)为形式，其在两个平行辊子(17a、17b)之间延伸，所述运动臂(4、62)从动于所述柔性元件(16)。
4.如权利要求3所述的便携式工具，其特征在于，所述致动器以线性致动器(12～14)为形式，其控制柔性元件(16)以便驱动所述柔性元件(16)进入两个辊子(17a、17b)之间的直线部分内。
5.如权利要求3所述的便携式工具，其特征在于，所述致动器以转动致动器为形式，其驱动两个辊子(17a、17b)中的至少一个。
6.如权利要求3～5任一项所述的便携式工具，其特征在于，该运动臂以伸缩枢转臂(4)为形式，所述臂的部件(9)安装成进行枢转并且所述臂的另一部件(8)通过连接销(18)从动于所述传动装置(16～19)，该连接销能够沿安装成枢转的所述部件(9)运动，并用作所述接收装置的支承件。
7.如权利要求3～5所述的便携式工具，其特征在于，所述运动臂以滑动臂(62)为形式，所述臂通过连接销(18)从动于所述传动装置(16～19)并装备有沿所述传动装置滑动的引导装置(40)。
8.如上述权利要求任一项所述的便携式工具，其特征在于，所述分配装置(1)以分配管为形式，其装备有用于重新对中紧固元件(24)的装置(5)。
9.如上述权利要求任一项所述的便携式工具，其特征在于，用于保持紧固元件(24)的所述装置(50)以弹性器件(21)为形式，其能够与紧固元件(24)的大直径区域的至少一部分相结合以便将其保持在设定轴线(20)上。
10.如权利要求8或9所述的便携式工具，其特征在于，所述重新对中装置(5)和/或用于保持紧固元件的所述装置(50)包括至少一个弹簧(6、22)，其螺旋线相对于其轴线倾斜。
11.如上述权利要求任一项所述的便携式工具，其特征在于，设定装置(23)以推动、枢转或旋紧器件为形式。
12.如上述权利要求任一项所述的便携式工具，其特征在于，所述加载装置(60)还装备有施加整饰产品到紧固元件(24)上或所述孔周围的装置。
13.如权利要求12所述的便携式工具，其特征在于，所述施加整饰产品的装置以含有所述产品的储槽(26)为形式，该产品朝向施加位置从储槽挤出。
14.工具组，其包括如上述权利要求任一项所述的用于安装紧固元件的便携式工具并包括钻具，所述工具和钻具围绕垂直于工作轴线的轴线运动半圈，以便将钻具和所述工具交替地定位工作轴线上。
15.一种如上述权利要求任一项所述的工具或工具组，用作数控机器或工业机器人的连接点的这种工具或工具组的元件，以便相对于将要紧固的部件控制所述工具或工具组的移位。
全文摘要
本发明涉及用于安装组装部件的紧固元件的便携式工具，该紧固元件特别适于通过铆接来组装加工部件或板材。所述便携式工具包括如下部件按照分配轴线逐一分配紧固元件的装置；按照放置轴线保持紧固元件的装置；将紧固元件从所述分配装置输送到所述保持装置的加载装置；以及用于在设置在所述部件内的孔内安装紧固元件的装置。所述工具的特征在于加载装置交替进行将紧固元件从所述分配装置输送到所述保持装置的加载运动和回到初始位置的运动。在所述运动中，加载装置沿同一路径在一个方向及其相反方向上运动。
文档编号B25B23/04GK1516627SQ02812004
公开日2004年7月28日 申请日期2002年6月14日 优先权日2001年6月15日
发明者G·施密特, G 施密特 申请人:先进自动化公司