[发明专利]紧固方法及设备

说明书

本发明涉及紧固方法及设备。

这里使用的术语“紧固件”包括铆钉、螺钉、栓（slug）、焊接螺柱（weld stud）、机械螺柱以及其他类型的紧固装置。

已知紧固设备包括鼻状组件，铆钉经过铆钉存放位置进入到该鼻状组件内，并且通过冲头（punch）将铆钉从鼻状组件插入到工件内。紧固设备包括镦锻模（upsetting die），镦锻模位于工件下方并且构造成当铆钉被插入到工件内时镦锻（upset）铆钉。选择镦锻模的容积和形状以提供期望的镦锻程度：使得铆钉在被插入到工件内时获得期望的形状。已经公知有将至少两个不同铆钉（即，具有不同尺寸的铆钉）供给到鼻状组件的给送（feeding）。当期望紧固不同工件或工件上的不同定位（例如，不同材料类型和/或厚度的组合）或者将不同铆钉（即，具有不同尺寸或硬度的铆钉）插入到工件内时，经常需要取下镦锻模并且用不同的镦锻模来代替，该不同的镦锻模具有更适于不同铆钉和/或不同材料类型和/或厚度的组合的形状和容积。

需要提供克服或缓解与已知紧固方法相关的问题的紧固方法。

根据发明的第一方面，提供一种紧固方法，其包括：使用控制设备选取镦锻模的第一镦锻容积，使用冲头将第一紧固件推压到工件内并使用镦锻模镦锻所述第一紧固件，接着使用控制设备选取镦锻模的第二镦锻容积，使用冲头将第二紧固件推压到工件内并使用镦锻模镦锻所述第二紧固件，或者使用冲头和镦锻模形成夹钳接头。

该方法允许两个或更多不同（即，具有不同尺寸和/或硬度）的铆钉能够被插入到工件（或者不同工件）内，而不必使用两个或更多单独的紧固设备。这是有利的，因为提供了允许能够以与否则的话所需的相比较少数量的紧固设备来设计生产线。由于可以使用较少数量的紧固设备，所以对应地可以使用与紧固设备的实现相关联的较少数量的外围设备（例如，机器人和材料处理设备）。因此该方法允许能够设计较便宜的生产线。

该方法还允许使用相同的紧固设备将两个或更多不同的铆钉（即，具有不同尺寸和/硬度的铆钉）插入到工件（或不同工件）内，而不用取下镦锻模并用可选镦锻模替换。这提供了显著的效率改进，因为紧固设备的操作无需为了允许镦锻模能够被改变而被中断。取而代之地，紧固设备的操作可以几乎立即连续，在紧固件的插入之间，允许镦锻模的容积能被改变所需的时间很少。该很少的时间可以例如小于紧固设备或工件从第一紧固件插入位置移动至第二紧固件插入位置所需的时间，其中改变镦锻模的容积未降低紧固设备的操作速度。

该方法还允许具有相同尺寸的铆钉能够被插入到具有不同材料组合（例如，材料类型和/或厚度）的工件内，而不必取下镦锻模并用可选的镦锻模替换。取而代之地，镦锻模的容积被改变以适应工件的不同材料组合。

该方法还允许紧固件插入（例如，自刺穿铆钉）与夹钳之间切换，由此避免需要提供用于紧固件插入的紧固设备和单独的用于夹钳的紧固设备。

由控制设备进行的镦锻模的镦锻容积的选取可以是自动的。

镦锻模的镦锻容积的选取可以基于在先存储的信息和/或反馈。

所述方法可以还包括再次选取镦锻模的第一镦锻容积，并且使用冲头将随后的紧固件推压到工件内并使用镦锻模镦锻该随后的紧固件。

在镦锻紧固件的过程中，镦锻模的镦锻容积可以是固定的。

选取镦锻模的镦锻容积可以包括选取镦锻模的深度。

镦锻模可以至少部分地由位于孔内的杆的表面形成，杆在孔内移动以改变镦锻模的镦锻容积。

杆在孔内的位置可以由可调端挡决定。

可调端挡可以包括能够在确定杆在孔内的位置的多个状态之间移动的凸轮。

凸轮可以是被构造成围绕转动轴线转动的板。

镦锻模可以至少部分地由位于壳体中的孔内的杆的表面形成，壳体相对于杆移动以改变镦锻模的镦锻深度。

镦锻模可以至少部分地由位于壳体中的孔内的杆的表面形成，并且至少部分地由位于杆与壳体之间的套筒形成，套筒相对于杆和壳体移动以改变镦锻模的镦锻直径。

第一紧固件和第二紧固件可以具有不同的尺寸和/或硬度。

第一紧固件和第二紧固件可以具有相同的尺寸，并且第二紧固件被推压到其内的工件所包括的材料组合不同于构成第一紧固件被推压到其内的工件的材料组合。

可以在冲头和镦锻模在第一紧固位置和第二紧固位置之间移动的同时，或者在工件在第一紧固位置和第二紧固位置之间移动的同时，进行镦锻模的第二镦锻容积的选取。

可以使用致动器选取镦锻模的镦锻容积。