DE202016003549U1

DE202016003549U1 - embosser

Info

Publication number: DE202016003549U1
Application number: DE202016003549.6U
Authority: DE
Original assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp System Engineering GmbH
Current assignee: Thyssenkrupp Automotive Body Solutions De GmbH; ThyssenKrupp AG
Priority date: 2016-06-08
Filing date: 2016-06-08
Publication date: 2017-09-11
Anticipated expiration: 2026-06-09

Abstract

Prägevorrichtung (10) zum Prägen eines Schweißbuckels in ein Blech-Werkstück, mit einem Rahmenelement (12) und einer eine Prägematrize (16) und einen mittels einer Aktuatorik (20) auf die Prägematrize (16) zustellbaren Prägestempel (18) umfassenden Prägeeinheit (14), wobei die Prägeeinheit (14) gegenüber dem Rahmenelement (12) entlang eines translatorischen Freiheitsgrades und um mindestens einen rotatorischen Freiheitsgrad beweglich gehalten ist.Embossing device (10) for embossing a welding boss in a sheet-metal workpiece, comprising a frame element (12) and an embossing unit (14) embossing a die (16) and an embossing die (18) deliverable by means of an actuator (20) to the embossing die (16) ), wherein the embossing unit (14) relative to the frame member (12) along a translational degree of freedom and at least one rotational degree of freedom is kept movable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Prägevorrichtung zum Prägen eines Schweißbuckels in ein Blech-Werkstück, mit einem Rahmenelement und einer eine Prägematrize und einen mittels einer Aktuatorik auf die Prägematrize zustellbaren Prägestempel umfassenden Prägeeinheit.The invention relates to an embossing device for embossing a welding boss in a sheet-metal workpiece, comprising a frame element and an embossing unit comprising an embossing die and an embossing die which can be delivered to the embossing die by means of an actuator.

In der Fertigungspraxis werden flächige Blech-Werkstücke regelmäßig mit einem als Buckelschweißverfahren bezeichneten Fügeverfahren miteinander verbunden. Hierbei wird vor dem eigentlichen Fügen zumindest eines der beiden zu verbindenden Bleche auf seiner Oberfläche mit oftmals mehreren sogenannter Schweißbuckel versehen. Dies ist beispielsweise in der DE 30 24 333 A1 beschrieben.In manufacturing practice, sheet metal workpieces are regularly joined together with a joining process called projection welding. Here, before the actual joining, at least one of the two sheets to be joined is provided on its surface with often a plurality of so-called weld humps. This is for example in the DE 30 24 333 A1 described.

Derartige Schweißbuckel werden mit Prägewerkzeugen hergestellt, wobei diese beispielsweise als Prägezangen mit einer Prägematrize und einem gegenüber angeordneten Prägestempel ausgeführt sein können. Die Prägematrize weist dabei die Negativform der zu prägenden Form des Schweißbuckels auf und der Prägestempel die entsprechende Gegenform. Die Schweißbuckel können kegelförmige, linienförmige, gekrümmte, kreislinienförmige, zylinderförmige oder auch hiervon abweichende Formen ausbilden. Die Prägezangen können als pneumohydraulische oder als Kniehebelspanner ausgeführt sein. Dabei findet das Prägen stationär, in einer Station oder durch einen Roboter geführt statt. Zum einen sind die Antriebe der Prägezangen verhältnismäßig kostenintensiv und zum anderen besteht bei ihnen keine Möglichkeit zum Toleranzausgleich bei Ungenauigkeiten der Positionierung des Prägewerkzeug oder bei Schwankungen der Bauteilmaßhaltigkeit.Such weld humps are produced with embossing tools, which may be embodied, for example, as embossing tongs with an embossing die and an embossing die arranged opposite. In this case, the embossing die has the negative form of the shape of the welding boss to be embossed, and the embossing die has the corresponding counter-shape. The weld humps can form conical, linear, curved, circular, cylindrical or even deviating forms. The embossing pliers can be designed as pneumohydraulic or toggle clamps. The embossing takes place stationary, in a station or guided by a robot. On the one hand, the drives of the embossing pliers are relatively expensive and on the other hand, there is no possibility for them to compensate for tolerances inaccuracies in the positioning of the embossing tool or fluctuations in component dimensional accuracy.

Ausgehend hiervon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Prägevorrichtung bereitzustellen, die kostengünstig herzustellen ist und die Positionierungsungenauigkeiten und Schwankungen der Bauteilmaßhaltigkeit ausgleichen kann.Proceeding from this, the object of the present invention is to provide an embossing device that is inexpensive to manufacture and can compensate for the positioning inaccuracies and fluctuations in component dimensional accuracy.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Prägevorrichtung zum Prägen eines Schweißbuckels in ein Blech-Werkstück, mit einem Rahmenelement und einer eine Prägematrize und einen mittels einer Aktuatorik auf die Prägematrize zustellbaren Prägestempel umfassenden Prägeeinheit, wobei die Prägeeinheit gegenüber dem Rahmenelement entlang eines translatorischen Freiheitsgrades und um mindestens einen rotatorischen Freiheitsgrad beweglich gehalten ist.The object is achieved by an embossing device for embossing a welding boss in a sheet-metal workpiece, with a frame element and an embossing die and an embossing die that can be delivered to the embossing die by means of an actuator embossing unit embossing unit, wherein the embossing unit relative to the frame element along a translational degree of freedom and at least a rotational degree of freedom is kept movable.

Durch die Lagerung der Prägeeinheit gegenüber dem Rahmenelement ist eine Möglichkeit der Nachgiebigkeit geschaffen, über die Positionierungsungenauigkeiten und Schwankungen der Bauteilmaßhaltigkeit ausgeglichen werden können. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Prägeeinheit gegenüber dem Rahmenelement um zwei rotatorische Freiheitsgrade beweglich gehalten ist.By the storage of the embossing unit relative to the frame member a possibility of compliance is created, can be compensated for the positioning inaccuracies and fluctuations in component dimensional accuracy. It can preferably be provided that the embossing unit is held movable relative to the frame element by two rotational degrees of freedom.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Aktuatorik einen Mehrfach-Tandemzylinder umfasst. Bevorzugt ist die Aktuatorik von der Prägeeinheit umfasst. Hierdurch ergibt sich ein geschlossener Kraftfluss innerhalb der Prägeeinheit. Ein Mehrfach-Tandemzylinder ist von Vorteil, da über diesen eine ausreichend große Betätigungskraft aufgebracht werden kann.An advantageous embodiment of the invention provides that the actuator comprises a multi-tandem cylinder. Preferably, the actuator is comprised by the embossing unit. This results in a closed power flow within the embossing unit. A multi-tandem cylinder is advantageous because a sufficiently large actuation force can be applied over this.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Rahmenelement die Prägeeinheit in eine Grundstellung beaufschlagt. Die Grundstellung bildet somit bezüglich eventueller Positionierungsungenauigkeiten oder Schwankungen der Maßhaltigkeit eine definierte Nulllage, von der ausgehend eine Anpassung erfolgen kann.An advantageous embodiment of the invention provides that the frame element acts on the embossing unit in a basic position. The basic position thus forms a defined zero position with regard to possible positioning inaccuracies or fluctuations in the dimensional accuracy, from which an adaptation can take place.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Prägeeinheit über Federmittel in die Grundstellung beaufschlagt wird. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass die Prägeeinheit nach einer Entlastung selbständig in die Grundstellung zurückgeht. Bei dieser Anordnung handelt es sich um eine schwimmende Lagerung.An advantageous embodiment of the invention provides that the embossing unit is acted upon by spring means in the basic position. This achieves in an advantageous manner that the embossing unit automatically returns to a discharge in the basic position. This arrangement is a floating storage.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Federmittel zumindest eine Schraubenfeder umfassen. Eine Schraubenfeder ist ein Bauteil, das einfach in verschiedenen Spezifikationen erhältlich ist, so dass in Abhängigkeit des Einsatzbereichs der Prägevorrichtung eine optimale Auslegung erfolgen kann. In bevorzugter Ausgestaltung sind zwei Schraubenfedern vorgesehen, wobei beide Schraubenfedern die Prägeeinheit aus jeweils entgegengesetzten Richtungen entlang des translatorischen Freiheitsgrades in die Grundstellung beaufschlagen. Hierdurch ergibt sich eine besonders eindeutig definierte Grundstellung.An advantageous embodiment of the invention provides that the spring means comprise at least one coil spring. A coil spring is a component that is easily available in various specifications, so that depending on the application of the embossing device optimal design can be done. In a preferred embodiment, two coil springs are provided, wherein both coil springs act on the embossing unit from respectively opposite directions along the translational degree of freedom in the basic position. This results in a particularly clearly defined basic position.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Prägeeinheit einen Grundkörper umfasst, der mittelbar durch die Schraubenfeder und ein Konuselement der Federmittel beaufschlagt wird. Durch das Konuselement wird in vorteilhafter Weise ein Verschwenken des Grundkörpers der Prägeeinheit gegenüber dem Rahmenelement begünstigt. Innerhalb der Grenzen der Verschwenkbarkeit funktioniert das Konuselement wie ein Kugelgelenk.An advantageous embodiment of the invention provides that the embossing unit comprises a base body which is acted upon indirectly by the coil spring and a cone element of the spring means. By the cone element pivoting of the main body of the embossing unit is favored over the frame member in an advantageous manner. Within the limits of the pivotability, the cone element functions like a ball joint.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Prägeeinheit über einen Führungsbolzen der Prägeeinheit in einer Führungsnut des Rahmenelements in Richtung des translatorischen Freiheitgrades geführt ist. Hierüber ist gewährleistet, dass eine Bewegung der Prägeeinheit gegenüber dem Rahmenelement um einen dritten rotatorischen Freiheitsgrad unterbunden ist. In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Prägeeinheit über ein Kugelelement gegenüber dem Rahmenelement in Richtung eines zweiten und dritten translatorischen Freiheitsgrades arretiert ist.An advantageous embodiment of the invention provides that the embossing unit via a guide pin of the embossing unit in a guide groove of the frame member in the direction of translational Degree of freedom. This ensures that a movement of the embossing unit relative to the frame element is prevented by a third rotational degree of freedom. In a further preferred embodiment, it is provided that the embossing unit is locked via a ball element relative to the frame element in the direction of a second and third translational degree of freedom.

Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Merkmalen, Einzelheiten und Vorteilen anhand der beigefügten Figuren erläutert. Die Figuren illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung. Hierin zeigenThe invention is explained below with further features, details and advantages with reference to the accompanying figures. The figures illustrate only exemplary embodiments of the invention. Show here

1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Prägevorrichtung; 1 a perspective view of an embodiment of an embossing device according to the invention;

2 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Prägevorrichtung; 2 a cross section of an embossing device according to the invention;

3 einen weiteren Querschnitt einer erfindungsgemäßen Prägevorrichtung in einer ausgelenkten Stellung und 3 a further cross section of an embossing device according to the invention in a deflected position and

4 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Prägevorrichtung in einer ausgelenkten Stellung. 4 a side view of an embossing device according to the invention in a deflected position.

Die 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Prägevorrichtung 10 in einer perspektivischen Ansicht. Vorgesehen ist ein Rahmenelement 12, das über eine nicht näher zu beschreibende Halterung 42 an einem Handhabungsgerät wie beispielsweise einem Roboter angebracht sein kann. An dem Rahmenelement 12 ist eine Prägeeinheit 14 beweglich gehalten. Um eine Beweglichkeit der Prägeeinheit 14 gegenüber dem Rahmenelement 12 zu realisieren ist die Prägeeinheit 14 über einen Grundkörper 30 mittels Federmittel 24 des Rahmenelements 12 an diesem geführt. Hierüber ist die Prägeeinheit 14 in der Lage entlang eines translatorischen Freiheitsgrades und um zwei rotatorische Freiheitsgrade Bewegungen gegenüber dem Rahmenelement 12 auszuführen. In die 1 ist ein Koordinatenkreuz eingezeichnet, um die Richtungen dieser Bewegungsmöglichkeiten zu verdeutlichen. Entsprechend ist die Prägeeinheit 14 in der Lage eine translatorische Bewegung in Z-Richtung, eine Drehung um die Y-Richtung und eine Drehung um die x-Richtung gegenüber dem Rahmenelement 12 auszuführen. Zum Antrieb der Prägeeinheit 14 ist ein Aktuator 20 vorgesehen, der vorliegend einen Mehrfach-Tandemzylinder 22 umfassen kann. Die Prägeeinheit 14 umfasst eine Prägematrize 16 und einen Prägestempel 18. Der Prägestempel 18 kann mittels des Mehrfach-Tandemzylinders 22 auf die Prägematrize 16 zugeführt werden. Der Mehrfach-Tandemzylinder 22 kann pneumatisch angetrieben sein. Hierbei wird zunächst das zu prägende Blech-Werkstück, welches vorliegend nicht dargestellt ist, in der X-Y-Ebene ein gewissen Maß, beispielsweise ein Millimeter, oberhalb der Prägematrize 16 positioniert und anschließend der Prägestempel 18 auf die Prägematrize 16 zugeführt. Sobald das Blech-Werkstück den Prägestempel 18 berührt, führt der Grundkörper 30 über die Federmittel 24 ein Ausgleichbewegung in Z-Richtung durch und zwar solange, bis die Prägematrize 14 infolge der Ausgleichbewegung das Blech-Werkstück auf der dem Prägestempel 18 entgegengesetzten Seite berührt. Hiernach erfolgt das Prägen einen Schweißbuckels durch weiteres Zustellen des Prägestempels 18 auf die Prägematrize 16.The 1 shows a possible embodiment of an embossing device according to the invention 10 in a perspective view. A frame element is provided 12 , which has an unspecified holder 42 can be attached to a handling device such as a robot. On the frame element 12 is an embossing unit 14 kept movable. To a mobility of the embossing unit 14 opposite the frame element 12 To realize is the embossing unit 14 over a main body 30 by means of spring means 24 of the frame element 12 guided on this. Above this is the embossing unit 14 in the position along a translational degree of freedom and two rotatory degrees of freedom movements relative to the frame element 12 perform. In the 1 a coordinate system is drawn in to illustrate the directions of these movement possibilities. Accordingly, the embossing unit 14 capable of a translational movement in the Z-direction, a rotation about the Y-direction and a rotation about the x-direction relative to the frame member 12 perform. To drive the embossing unit 14 is an actuator 20 provided, the present case a multi-tandem cylinder 22 may include. The embossing unit 14 includes an embossing die 16 and an embossing stamp 18 , The stamp 18 can by means of the multi-tandem cylinder 22 on the embossing die 16 be supplied. The multiple tandem cylinder 22 can be pneumatically driven. In this case, first the sheet-metal workpiece to be embossed, which is not shown here, in the XY plane to a certain extent, for example, a millimeter, above the embossing die 16 positioned and then the die 18 on the embossing die 16 fed. Once the sheet metal workpiece the die 18 touched, the main body leads 30 about the spring means 24 a compensation movement in the Z direction by and that until the embossing die 14 due to the compensation movement, the sheet metal workpiece on the die 18 on the opposite side. After that, the embossing is done a Schweißbuckels by further delivery of the embossing stamp 18 on the embossing die 16 ,

Die 2 zeigt die beschriebene Ausführungsform der Prägevorrichtung 10 in einem Querschnitt. Insbesondere sind hierbei die Federmittel 24 und deren Aufbau zu erkennen. Die Federmittel 24 umfassen vorliegend einen zwischen den Schenkeln 42 ₁ und 42 ₂ des C-förmig ausgeformten Rahmenelements 12 gehaltenen Gleitbolzen 44, auf dem das Grundelement 30 der Prägeeinheit 14 über eine Bohrung 52 gleitend geführt ist. Der Gleitbolzen 44 kann gegenüber den Schenkeln 42 ₁, 42 ₂ verschraubt sein. Das Grundelement 30 ist entlang des Gleitbolzens 44 zu jedem der beiden Schenkel 42 ₁, 42 ₂ jeweils über Schraubenfedern 26 ₁, 26 ₂ und Konuselemente 28 ₁, 28 ₂ kraftschlüssig abgestützt. Die Schraubenfedern 26 ₁, 26 ₂ sind koaxial auf dem Gleitbolzen 44 geführt. Bevorzugt ist diese Anordnung so getroffen, dass die Schraubenfedern 26 ₁, 26 ₂ das Grundelement 30 in eine Grundstellung beziehungsweise eine Nullstellung beaufschlagen, wobei die Schraubenfedern 26 ₁, 26 ₂ in der Grundstellung des Grundelements 30 mit einer Vorspannkraft gehalten sind. Es ist vorgesehen, dass das Grundelement 30 jeweils von den Schraubenfedern 26 ₁, 26 ₂ mittelbar über das jeweilige Konuselement 28 ₁, 28 ₂ beaufschlagt wird. Die Konuselemente 28 ₁, 28 ₂ bilden jeweilige konische Abschnitte 48 ₁, 48 ₂ aus, wobei die Konuselemente 28 ₁, 28 ₂ derart ausgerichtet sind, dass die konischen Abschnitte 48 ₁, 48 ₂ dem Grundelement 30 zugewandt sind. Bevorzugt ist nun vorgesehen, dass das Grundelement 30 in dem Kontaktbereich zu den Konuselementen 28 ₁, 28 ₂ gegenkonische Abschnitte 50 ₁, 50 ₂ ausbildet, die in jeweiliger Wirkverbindung mit den konischen Abschnitten 48 ₁, 48 ₂ der Konuselemente 28 ₁, 28 ₂ stehen.The 2 shows the described embodiment of the embossing device 10 in a cross section. In particular, here are the spring means 24 and to recognize their structure. The spring means 24 in the present case comprise one between the legs 42 ₁ and 42 _{2 of} the C-shaped frame member 12 held sliding pin 44 on which the basic element 30 the embossing unit 14 over a hole 52 is guided in a sliding manner. The sliding bolt 44 can over the thighs 42 ₁ , 42 Be screwed. ₂ The basic element 30 is along the slide pin 44 to each of the two thighs 42 ₁ , 42 ₂ each via coil springs 26 ₁ , 26 ₂ and cone elements 28 ₁ , 28 ₂ non-positively supported. The coil springs 26 ₁ , 26 ₂ are coaxial on the slide pin 44 guided. Preferably, this arrangement is such that the coil springs 26 ₁ , 26 ₂ the basic element 30 act on a basic position or a zero position, the coil springs 26 ₁ , 26 ₂ in the basic position of the basic element 30 are held with a biasing force. It is envisaged that the basic element 30 each from the coil springs 26 ₁ , 26 ₂ indirectly via the respective cone element 28 ₁ , 28 _{2 is} applied. The cone elements 28 ₁ , 28 ₂ form respective conical sections 48 ₁ , 48 ₂ from, wherein the tapered members 28 ₁ , 28 ₂ are aligned such that the conical sections 48 ₁ , 48 ₂ the basic element 30 are facing. Preferably, it is now provided that the basic element 30 in the contact area to the cone elements 28 ₁ , 28 ₂ counterconical sections 50 ₁ , 50 ₂ forms, which in respective operative connection with the conical sections 48 ₁ , 48 _{2 of} the cone elements 28 ₁ , 28 ₂ stand.

Die 2 lässt weiterhin einen Führungsbolzen 32 erkennen, der in geeigneter Weise in dem Grundelement 30 aufgenommen ist und in Richtung des Rahmenelements 12 hervorsteht, um in eine in Z-Richtung verlaufende Führungsnut 34 des Rahmenelements 12 einzugreifen. Durch den Formschluss zwischen dem Führungsbolzen 32 und der Führungsnut 34 des Rahmenelements 12 ist eine Drehung des Grundelements 30 um die Z-Richtung unterbunden. Weiterhin ist ein Kugelelement 36 in einem mittigen Bereich des Gleitbolzens 44 vorgesehen. Während der Gleitbolzen 44 über seinen Verlauf mit einer Spielpassung in der Bohrung 52 des Grundelements 30 aufgenommen ist, ist das Kugelelement 36 bevorzugt mit einem geringen Spiel in der Bohrung 52 aufgenommen. Hierdurch ist gewährleistet, dass das Grundelement 30 bezüglich des Gleitbolzens 44 eine translatorische Verschiebung in Z-Richtung erfahren kann, wobei es gleichzeitig gegen eine Verschiebung in Y-Richtung und in X-Richtung, d. h. in der X-Y-Ebene, arretiert ist. Weiterhin ist das Grundelement 30 in der Lage eine Drehung um die X-Richtung und eine Drehung um die Y-Richtung gegenüber dem Gleitbolzen 44 auszuführen. Eine Drehung um die Z-Richtung ist, wie bereits beschrieben, durch den Führungsbolzen 32, der in der Führungsnut 34 aufgenommen ist, unterbunden. Bevorzugt ist das Kugelelement 36 einstückig mit dem Gleitbolzen 44 ausgeführt. Alternativ kann das Kugelelement 36 aber auch als separates Bauteil an dem Gleitbolzen 44 angebracht sein.The 2 leaves a guide pin 32 recognize the suitably in the primitive 30 is received and in the direction of the frame element 12 protrudes to a running in the Z direction guide 34 of the frame element 12 intervene. By the positive connection between the guide pin 32 and the guide groove 34 of the frame element 12 is a rotation of the primitive 30 around the Z direction prevented. Furthermore, a ball element 36 in a central region of the slide pin 44 intended. While the sliding pin 44 over its course with a clearance in the hole 52 of the primitive 30 is included, is the ball element 36 preferably with a small clearance in the hole 52 added. This ensures that the basic element 30 with respect to the slide pin 44 can undergo translational displacement in the Z direction while being locked against displacement in the Y direction and in the X direction, ie in the XY plane. Furthermore, the basic element 30 capable of rotation about the X direction and rotation about the Y direction relative to the slide pin 44 perform. A rotation about the Z-direction is, as already described, through the guide pin 32 who is in the guide groove 34 recorded, prevented. The ball element is preferred 36 integral with the sliding pin 44 executed. Alternatively, the ball element 36 but also as a separate component on the slide pin 44 to be appropriate.

Die 3 zeigt die Prägevorrichtung 10 in einer Stellung, in der die Prägeeinheit 14 über das Grundelement 30 um die X-Richtung gegenüber dem Rahmenelement 12 beziehungsweise dem Führungsbolzen 32 verdreht beziehungsweise ausgelenkt ist. Es ist zu erkennen, dass sich der Drehpunkt im Zentrum des Kugelelements 32 befindet. Weiterhin ist eine Relativverschiebung zwischen den Konuselementen 28 ₁, 28 ₂ und der gegenkonische Abschnitten 50 ₁, 50 ₂ des Grundelements 30 zu erkennen. Hierdurch werden die Konuselemente 28 ₁, 28 ₂ nach außen in Richtung des jeweiligen Schenkels 42 ₁, 42 ₂ des Rahmenelements 12 entgegen der Spannung der Schraubenfedern 26 ₁, 26 ₂ beaufschlagt.The 3 shows the embossing device 10 in a position where the embossing unit 14 about the primitive 30 around the X direction with respect to the frame element 12 or the guide pin 32 is twisted or deflected. It can be seen that the pivot point in the center of the ball element 32 located. Furthermore, a relative displacement between the cone elements 28 ₁ , 28 ₂ and the counterconical sections 50 ₁ , 50 _{2 of} the basic element 30 to recognize. This will cause the cone elements 28 ₁ , 28 ₂ outward in the direction of the respective leg 42 ₁ , 42 _{2 of} the frame element 12 against the tension of the coil springs 26 ₁ , 26 ₂ applied.

Die 4 zeigt die Prägevorrichtung 10 in einer Seitenansicht, in der die Prägeeinheit 14 über das Grundelement 30 um die Y-Richtung gegenüber dem Rahmenelement 12 beziehungsweise dem Führungsbolzen 32 verdreht beziehungsweise ausgelenkt ist. Auch hier befindet sich der Drehpunkt im Zentrum des Kugelelements 32. Weiterhin ergibt sich auch hier eine Relativverschiebung zwischen den Konuselementen 28 ₁, 28 ₂ und den gegenkonischen Abschnitten 50 ₁, 50 ₂ des Grundelements 30, wie im Zusammenhang mit der 3 beschrieben.The 4 shows the embossing device 10 in a side view, in which the embossing unit 14 about the primitive 30 around the Y-direction relative to the frame element 12 or the guide pin 32 is twisted or deflected. Again, the fulcrum is in the center of the ball element 32 , Furthermore, here also results in a relative displacement between the cone elements 28 ₁ , 28 ₂ and the counterconical sections 50 ₁ , 50 _{2 of} the basic element 30 as related to the 3 described.

Bei den im Zusammenhang mit den 3 und 4 beschriebenen Bewegungsmöglichkeiten handelt es sich um rotatorische Freiheitsgrade der Prägeeinheit 14 bezüglich des Rahmenelements 12. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass zumindest ein rotatorischer Freiheitsgrad, wahlweise um die Y-Richtung oder die X-Richtung, zwischen der Prägeeinheit 14 und dem Rahmenelement 12 realisiert ist. Bei der hier anhand der Figuren beschriebenen möglichen Ausführungsform sind zwei rotatorische Freiheitsgrade realisiert.In the context of the 3 and 4 described movement possibilities are rotatory degrees of freedom of the embossing unit 14 with respect to the frame element 12 , According to the invention, it is now provided that at least one rotational degree of freedom, optionally around the Y-direction or the X-direction, between the embossing unit 14 and the frame element 12 is realized. In the possible embodiment described here with reference to the figures, two rotational degrees of freedom are realized.

Durch die schwimmende Lagerung der Prägeeinheit 14 gegenüber dem Rahmenelement 12 ist die erfindungsgemäße Prägevorrichtung 10 in der Lage einen Toleranzausgleich bezüglich Positionierungsungenauigkeiten oder bezüglich Schwankungen der Maßhaltigkeit des Werkstücks zu gewährleisten. Hierdurch kann bei kleineren Positionierungsungenauigkeiten oder bei kleineren Schwankungen der Maßhaltigkeit des Werkstücks auf ein aufwendiges Neukonfigurieren der Roboterpositionierung, über den eine Handhabung der Prägevorrichtung 10 stattfindet, verzichtet werden.Due to the floating storage of the embossing unit 14 opposite the frame element 12 is the embossing device according to the invention 10 able to ensure a tolerance compensation with respect to positioning inaccuracies or fluctuations in the dimensional accuracy of the workpiece. As a result, with smaller positioning inaccuracies or smaller fluctuations in the dimensional stability of the workpiece to a complicated reconfiguration of the robot positioning, on the handling of the embossing device 10 takes place, be waived.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Prägevorrichtungembosser
1212: Rahmenelementframe element
1414: Prägeeinheitembossing unit
1616: Prägematrizeembossing die
1818: Prägestempeldies
2020: Aktuatorikactuators
2222: Mehrfach-TandemzylinderMultiple tandem cylinder
2424: Federmittelspring means
2626: Schraubenfedercoil spring
2828: Konuselementcone element
3030: Grundkörperbody
3232: Führungsbolzenguide pins
3434: Führungsnutguide
3636: Kugelelementball element
4242: Halterungbracket
4444: Gleitbolzenslide bolt
4646: Schenkelleg
4848: konischer Abschnittconical section
5050: konischer Abschnittconical section
5252: Bohrungdrilling

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3024333 A1 [0002] DE 3024333 A1 [0002]

Claims

Prägevorrichtung (10) zum Prägen eines Schweißbuckels in ein Blech-Werkstück, mit einem Rahmenelement (12) und einer eine Prägematrize (16) und einen mittels einer Aktuatorik (20) auf die Prägematrize (16) zustellbaren Prägestempel (18) umfassenden Prägeeinheit (14), wobei die Prägeeinheit (14) gegenüber dem Rahmenelement (12) entlang eines translatorischen Freiheitsgrades und um mindestens einen rotatorischen Freiheitsgrad beweglich gehalten ist.Embossing device ( 10 ) for embossing a welding boss in a sheet metal workpiece, with a frame element ( 12 ) and one an embossing die ( 16 ) and one by means of an actuator ( 20 ) on the embossing die ( 16 ) deliverable stamp ( 18 ) embossing unit ( 14 ), wherein the embossing unit ( 14 ) relative to the frame element ( 12 ) is kept movable along a translatory degree of freedom and at least one rotational degree of freedom.

Prägevorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägeeinheit (14) gegenüber dem Rahmenelement (12) um zwei rotatorische Freiheitsgrade beweglich gehalten ist.Embossing device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the embossing unit ( 14 ) relative to the frame element ( 12 ) is kept movable by two rotational degrees of freedom.

Prägevorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatorik (20) einen Mehrfach-Tandemzylinder (22) umfasst.Embossing device ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the actuators ( 20 ) a multiple tandem cylinder ( 22 ).

Prägevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement (12) die Prägeeinheit (14) in eine Grundstellung beaufschlagt.Embossing device ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the frame element ( 12 ) the embossing unit ( 14 ) in a basic position.

Prägevorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägeeinheit (14) über Federmittel (24) in die Grundstellung beaufschlagt wird.Embossing device ( 10 ) according to claim 4, characterized in that the embossing unit ( 14 ) via spring means ( 24 ) is placed in the basic position.

Prägevorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Federmittel (24) zumindest eine Schraubenfeder (26) umfassen.Embossing device ( 10 ) According to claim 5, characterized in that the spring means ( 24 ) at least one coil spring ( 26 ).

Prägevorrichtung (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägeeinheit (14) einen Grundkörper (30) umfasst, der mittelbar durch die Schraubenfeder (26) und ein Konuselement (28) der Federmittel (24) beaufschlagt wird.Embossing device ( 10 ) according to claim 5 or 6, characterized in that the embossing unit ( 14 ) a basic body ( 30 ) indirectly by the coil spring ( 26 ) and a cone element ( 28 ) the spring means ( 24 ) is applied.

Prägevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägeeinheit (14) über einen Führungsbolzen (32) der Prägeeinheit (14) in einer Führungsnut (34) des Rahmenelements (12) in Richtung des translatorischen Freiheitgrades geführt ist.Embossing device ( 10 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the embossing unit ( 14 ) via a guide pin ( 32 ) of the embossing unit ( 14 ) in a guide groove ( 34 ) of the frame element ( 12 ) is guided in the direction of the translational degree of freedom.

Prägevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägeeinheit (14) über ein Kugelelement (36) gegenüber dem Rahmenelement (12) in Richtung eines zweiten und dritten translatorischen Freiheitsgrades arretiert ist.Embossing device ( 10 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the embossing unit ( 14 ) via a ball element ( 36 ) relative to the frame element ( 12 ) is locked in the direction of a second and third translational degree of freedom.