用于可磁化的螺纹钻头的钻头支架的制作方法

本发明涉及一种用于可磁化的螺纹钻头的钻头支架，以及一种所属的用于自动化制造螺纹连接部的装置。此外，本发明还涉及一种用于运行这样的装置的方法。

背景技术：

1、在工业生产中，借助于尽可能自动化的过程进行螺纹连接部的制造。为此所使用的装置尤其基于具有呈自动旋拧机形式的工艺头部的关节臂机器人。此外，由de 10 2020126 189 a1已知一种方案，其中，关节臂机器人的端部节肢上的从动元件用于驱动旋拧工具。通常使用的旋拧工具包括可更换的螺丝刀刀头，即所谓的螺纹钻头，该螺纹钻头抗相对旋转地接纳在钻头支架上，其中，所述钻头支架可以借助于驱动器旋转。螺纹钻头通常由可磁化材料、例如铁素体钢构造并且借助集成的或布置在钻头支架上的永磁体磁化。在使用可磁化的螺纹件时，产生在磁化的螺纹钻头和接纳在其上的螺纹件之间的保持力，这使得在自动化制造螺纹连接部的过程中不小心从螺纹钻头松脱螺纹件变得困难。在这样磁化的螺纹钻头的使用上不利的是由于粘附的金属屑(这些金属屑是通过螺纹件头的磨损而形成的)而造成的污染，尤其是在将螺纹钻头埋入到螺纹件头驱动器中时。在制造一定数量的螺纹连接部之后，螺纹钻头被金属屑污染到临界程度，这可能会损害螺纹连接部的质量并且对于待螺纹连接部的工件是潜在的污染源。为螺纹钻头清除粘附的金属屑是繁琐的，因为这些金属屑由于磁性相互作用而具有显著的粘附。

技术实现思路

1、本发明的任务是提出用于自动化制造螺纹连接部的装置和方法的改进方案，其中，尤其应解决上述问题：在运行中形成的、通过粘附在螺纹钻头上的金属屑引起的污染。

2、该任务在根据权利要求1的用于可磁化的螺纹钻头的钻头支架、根据权利要求5的用于自动化制造螺纹连接部的装置以及根据权利要求6的用于运行这样的装置的方法的基础上解决。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中给出。

3、本发明包括这样的技术教导，即，钻头支架具有用于磁化螺纹钻头的电磁体。

4、因此本发明的基本构思在于，通过可控制的电磁体来取代在现有技术中常用的用于磁化螺纹钻头的永磁体。由于电磁体的可控制性，可以适当地设定螺纹钻头的磁化，尤其是螺纹钻头因此也可以消磁，也就是说，置于不存在宏观磁性极化的状态中。由此提供的可能性是，影响与粘附的金属屑的磁性相互作用并且尤其使清除变得容易。

5、例如根据本发明的钻头支架具有空心轴，该空心轴具有端侧的钻头接纳件以用于优选可拆卸地紧固螺纹钻头，其中，所述电磁体在所述空心轴内部布置在所述钻头接纳件后面。螺纹钻头能够被接纳在钻头接纳件中，使得螺纹钻头沿着空心轴的纵轴线延伸并且能够由电磁体产生的磁通量的主通量方向同样相应于空心轴的纵轴线。例如电磁体具有环形线圈，其线圈轴线相应于空心轴的纵轴线。为了确保有效地磁化螺纹钻头，电磁体与螺纹钻头之间的距离优选最小。在此，通过钻头接纳件磁化螺纹钻头的过程应当尽可能不受影响，为此钻头接纳件例如具有围绕空心轴的纵轴线的开口或者同样由可磁化的材料构造。该钻头支架的空心轴优选由不可磁化的材料构造，例如由高合金的不锈钢构造。

6、在根据本发明的钻头支架的有利的构造方式中，电磁体具有衔铁，其中，钻头接纳件和/或螺纹钻头能够借助于衔铁置于振动中。这尤其被设置用于能够借助振动为螺纹钻头清除粘附的金属屑。此外，可以适当地借助同时的振动激励来影响磁化的过程。例如衔铁轴向地沿着钻头支架的纵轴线可移动，并且在电磁体上施加交流电压时衔铁实施振动，在该振动中衔铁相对钻头接纳件或螺纹钻头的背侧敲击。

7、在备选的构造方式中，钻头支架具有单独的振动发生器，借助于该振动发生器可以将钻头接纳件和/或螺纹钻头置于振动中。该单独的振动发生器例如可以构造为具有衔铁的另外的电磁体或者构造为不平衡马达或者构造为压电执行器。

8、此外，本发明涉及一种用于自动化制造螺纹连接部的装置，包括具有围绕操纵装置轴线可旋转的从动元件的关节臂机器人，其中，所述装置包括根据前述实施方式中任一项的根据本发明的钻头支架，其中，所述钻头支架至少间接地接纳在所述从动元件上并且借助于所述从动元件围绕所述操纵装置轴线能旋转。用于钻头支架的电磁体的工作电压优选借助于关节臂机器人的能量供应部提供。例如在关节臂机器人的从动元件和钻头支架之间可以布置行星齿轮传动机构以用于适当的转速变换，钻头支架抗相对旋转地接纳在行星齿轮传动机构的从动件上。

9、此外，本发明涉及一种用于运行根据本发明的用于自动化制造螺纹连接部的装置的方法，该方法至少包括以下方法步骤：

10、-将能磁化的螺纹钻头布置在所述钻头支架上，

11、-借助所述电磁体磁化所述螺纹钻头，

12、-在所述螺纹钻头上接纳能磁化的螺纹件，并且

13、-借助于所述螺纹件制造螺纹连接部。

14、在磁化时，通常用直流电压激励电磁体。在此产生的磁通量集中在钻头支架的纵轴线上并且导致设定螺纹钻头的磁化的宏观的优选取向。尤其是，电磁体可以在后续的方法步骤期间保持被激励，以便保持螺纹钻头的磁化恒定。这样磁化的螺纹钻头对由可磁化材料制成的螺纹件施加吸引人的相互作用，从而利用根据本发明的装置确保了这种螺纹件的可靠操作。

15、优选地，在制造一定数量的螺纹连接部之后，为螺纹钻头清除粘附的金属屑，其中，借助所述电磁体使所述螺纹钻头和/或所述金属屑消磁。在消磁时，消除螺纹钻头和金属屑的磁化的宏观优选取向，使得显著地降低了金属屑与螺纹钻头之间的基于磁性相互作用的粘附力。为了消磁，电磁体适当地切换极性。在消磁的状态下，可以用简单的手段、例如借助于吸尘器的空气流来为螺纹钻头清除金属屑。因此根据本发明可以取消如在现有技术的装置中持久磁化的螺纹钻头中的繁琐的机械清除。

16、进一步有利的是，在消磁期间和/或在消磁后接着，借助于所述电磁体的衔铁或者借助于所述振动发生器将所述螺纹钻头置于振动中。所述消磁过程可以通过同时的振动激励来加速，并且尤其，螺纹钻头的振动有助于粘附的金属屑的脱离。

17、所描述的清除过程、也就是说螺纹钻头的消磁和/或螺纹钻头的振动激励优选在吸尘器的作用区域中执行。

技术特征：

1.一种用于可磁化的螺纹钻头(2)的钻头支架(1)，其特征在于，所述钻头支架(1)具有用于磁化所述螺纹钻头(2)的电磁体(11)。

2.根据权利要求1所述的钻头支架(1)，其特征在于，所述钻头支架(1)具有空心轴(12)，所述空心轴具有端侧的钻头接纳件(13)，所述钻头接纳件用于紧固所述螺纹钻头(2)、优选地可拆卸地紧固所述螺纹钻头，其中，电磁体(11)在空心轴(12)内部布置在钻头接纳件(13)之后。

3.根据权利要求1或2所述的钻头支架(1)，其特征在于，所述电磁体(11)具有衔铁(11a)，其中，钻头接纳件(13)和/或螺纹钻头(2)能够借助于衔铁(11a)被置于振动中。

4.根据权利要求1或2所述的钻头支架(1)，其特征在于，所述钻头支架(1)具有振动发生器(14)，钻头接纳件(13)和/或螺纹钻头(2)能够借助于所述振动发生器被置于振动中。

5.一种用于自动化制造螺纹连接部的装置(100)，所述装置包括关节臂机器人(3)，所述关节臂机器人具有能围绕操纵装置轴线(we)旋转的从动元件(31)，其特征在于，所述装置(100)包括根据前述权利要求中任一项所述的钻头支架(1)，其中，所述钻头支架(1)至少间接地接纳在从动元件(31)上并且能借助于从动元件(31)围绕操纵装置轴线(we)旋转。

6.一种用于运行根据权利要求5所述的用于自动化制造螺纹连接部的装置(100)的方法，所述方法至少包括以下方法步骤：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在制造一定数量的螺纹连接部后，为所述螺纹钻头(2)清除粘附的金属屑，其中，借助于电磁体(11)使螺纹钻头(2)和/或金属屑消磁。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在消磁期间和/或在消磁后接着，借助于电磁体(11)的衔铁(11a)或者借助于振动发生器(14)将螺纹钻头(2)置于振动中。

技术总结
本发明涉及一种用于自动化制造螺纹连接部的装置(100)，所述装置包括具有从动元件(11)和端部节肢(12)的关节臂机器人(1)，其中，从动元件(11)围绕操纵装置轴线(wE)能旋转地布置在端部节肢(12)上，还包括旋拧工具(2)，所述旋拧工具能够借助于从动元件(11)围绕操纵装置轴线(wE)旋转。根据本发明，所述装置(100)具有至少一个传动机构(3、4、5)，其中，传动机构(3、4、5)与从动元件(11)和旋拧工具(2)作用连接并且被设置用于在从动元件(11)与旋拧工具(2)之间变换转速。

技术研发人员：S·法克尔,F·贾戈,M·莱布拉托-拉斯特罗约,T·A·勒贝克
受保护的技术使用者：海拉有限双合股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12