ES2239104T3 - Metodo para remachar o punzonar y un dispositivo para llevar a cabo el metodo. - Google Patents

Abstract

Método para remachar, punzonar o remachar-punzonar con una estructura de contrafuerza (9), en particular un soporte de contrafuerza (9) con una forma aproximadamente de C, en el que se detecta la deformación de la estructura de contrafuerza durante un proceso de remachado o punzonado mediante una unidad de control (7), caracterizado por el hecho de que una carrera de movimiento durante el proceso de remachado o punzonado es corregida en función de la deformación.

Description

Método para remachar o punzonar y un dispositivo para llevar a cabo el método.

La presente invención se refiere a un método para remachar o punzonar y un dispositivo para llevar a cabo el método. A partir de la patente DE 197 31 222 A1 es conocido un método para formar una conexión de punzonado-remache y un dispositivo de remachado para punzonar-remachar. Los grandes esfuerzos que suceden en una pieza a manipular cuando se coloca un remache o durante el punzonamiento deben de ser compensados por una fuerza contraria. Esto se consigue habitualmente al sostener la pieza a manipular sobre una estructura de contrafuerza que preferentemente tiene una forma sensiblemente de C y por lo tanto también se conoce habitualmente como un soporte C.

Para la colocación precisa de un remache o el punzonado preciso es importante saber con que profundidad ha penetrado un remache o punzón en la pieza a manipular. En particular, este problema se incrementa cuando se trabajan piezas a manipular grandes, donde la estructura de contrafuerza (soporte C) es muy grande. En la práctica las longitudes de los brazos de los soportes en forma de C se producen de hasta 1,5 metros. En particular, la deformación de la estructura de contrafuerza ocurre con grandes fuerzas que actúan sobre la pieza a manipular, tal que la profundidad real de punzonado o la proyección del cabezal de remache se determinan solamente de forma imprecisa. Este problema es particularmente significante cuando se utilizan remaches cortos, materiales duros y piezas a manipular grandes. La deformación de la estructura de contrafuerza da lugar a imprecisiones considerables en referencia a la profundidad de punzonado o la proyección del cabezal del remache.

A partir de la patente DE-A-4213421, que constituye la base del preámbulo de las reivindicaciones 1, 2 y 6, es conocido un dispositivo remachador que tiene un cabezal de remachar y una estructura de contrafuerza, en el que la fuerza de unión se detecta al medir la deformación de la estructura de contrafuerza por medio de un medidor de deformación durante un proceso de remachado. El cabezal de remachado es guiado de forma móvil en la estructura de contrafuerza y se detecta la posición del cabezal de remachado en función de la estructura de contrafuerza mediante un sensor lineal. Un ordenador de proceso compara los datos medidos con los valores pre-introducidos para controlar la fuerza de unión y la velocidad de alimentación del proceso de remachado.

Hasta la fecha, ha resultado habitual construir la estructura de contrafuerza tan grande y resistente como fuese posible para la flexión. Para mantener la deformación dentro de un ámbito aceptable han sido necesarios una inversión y costes considerables en la construcción de los soportes de contrafuerza. La compensación de cualquier deformación del soporte de contrafuerza se llevaba a cabo de forma manual, después de que el fallo había sido detectado empíricamente.

Por lo tanto, es objeto de la invención describir un método para remachar o punzonar que supera las desventajas descritas y permite funcionar de forma particularmente precisa el proceso de colocación y punzonado, así como describir un dispositivo para llevar a cabo el método.

Este objeto se consigue de acuerdo con la invención mediante un método con las características según las reivindicaciones independientes para el método y mediante el dispositivo con las características según la reivindicación independiente para el dispositivo. Otras configuraciones y desarrollos especiales, que pueden llevarse a cabo individualmente o en combinación, son el objeto de las reivindicaciones dependientes respectivamente.

En el método para remachar o punzonar con un soporte de contrafuerza de acuerdo con la invención, la deformación de la estructura de contrafuerza se detecta mediante una unidad de control durante un proceso de remachado o punzonado y se corrige una carrera de movimiento durante el proceso de remachado o punzonado en función de la flexión. La detección de la deformación de la estructura de contrafuerza, que puede variar según la fuerza de punzonado o colocación, los materiales utilizados, los remaches utilizados y otros parámetros específicos al material o forma mientras tienen lugar fuerzas diferentes, permite la adaptación flexible en cada situación de funcionamiento. La posición del cabezal de remache se consigue de forma precisa al corregir la carrera de movimiento durante el proceso de remachado o punzonado en función de la flexión. Las imprecisiones debidas a la deformación de la estructura de contrafuerza durante el proceso de remachado o punzonado están compensadas dentro de ciertos límites. Una consecuencia ventajosa de este método puede incluso ser que las estructuras de contrafuerza que tienen menos rigidez o mayor deformidad puedan ser utilizadas, de modo que pueden construirse de forma más simple y por lo tanto pueden reducirse los costes de producción.

Habitualmente, un dispositivo de colocación tiene una contramatriz, un dispositivo recogedor y un punzón guiado en el dispositivo recogedor, que presiona directamente o indirectamente sobre la pieza a manipular, situada entre la placa de la matriz y el dispositivo recogedor. Cuando un dispositivo recogedor contacta con la pieza a manipular puede determinarse la profundidad de remachado a partir del movimiento relativo entre el dispositivo recogedor y la matriz. Sin embargo, una desventaja de esto, es que los conductos para cable necesarios para detectar el movimiento relativo entre la matriz y el dispositivo recogedor adolecen del movimiento constante tanto del dispositivo recogedor como de la matriz durante la larga duración durante el funcionamiento y con el tiempo están sometidos al fenómeno de desgaste.

En una configuración preferida del método según la invención, el movimiento relativo entre el dispositivo recogedor y la estructura de contrafuerza se detecta mediante un primer sensor y el movimiento relativo entre el dispositivo recogedor y el punzón o entre el punzón y la estructura de contrafuerza se detecta mediante un segundo sensor y la profundidad del remachado o punzonado se ajusta con la ayuda de los dos valores medidos. Los dos sensores están preferentemente construidos a modo de sensores de trayectoria, en particular contadores de paso digitales. Aquí no solamente es importante que se detecte el desplazamiento relativo entre el dispositivo recogedor y la matriz, sino que se detecte también de forma adicional el movimiento del dispositivo recogedor debido a las deformaciones de la estructura de contrafuerza.

De acuerdo con otro desarrollo ventajoso del método la colocación del punzón y el dispositivo recogedor sobre la contramatriz o la pieza a manipular se detecta mediante una medición de la fuerza en el accionamiento de la matriz. Al medir una posición de referencia en una fuerza definida cuando están colocados el punzón y el dispositivo recogedor, puede realizarse la calibración de una forma sencilla. La medición de la fuerza se realiza con ayuda de la carcasa, así pueden medirse juntas las fuerzas ejercidas por el punzón y la brida de sujeción. Con esta información también pueden determinarse a continuación de forma precisa la profundidad real del remachado o punzonado y la longitud del remachado. Estas mediciones de referencia pueden también utilizarse para determinar de forma rápida y precisa el espesor de las piezas a manipular. El desplazamiento relativo entre el punzón y el dispositivo recogedor en el punto más profundo corresponde exactamente a la profundidad de presión o la proyección del cabezal de remache.

El método según la invención en una realización particularmente preferida tiene el efecto que un recorrido de movimiento predeterminado de la matriz hacia la pieza a manipular, en base a una profundidad de punzonado deseada o una proyección deseada de la cabeza de remache, se alarga por el movimiento relativo entre la estructura de contrafuerza y el dispositivo recogedor medido por el primer sensor durante el proceso de remachado o punzonado. Con durezas diferentes del material a procesar, aunque también incluso con temperaturas diferentes, etc., las fuerzas que suceden durante el remachado o punzonado son diferentes, conduciendo a deformaciones de la estructura de contrafuerza que no pueden ser determinadas de forma empírica con exactitud. Mediante la compensación de acuerdo con la invención con el movimiento relativo medido por el primer sensor, que corresponde exactamente a la deformación de la estructura de contrafuerza, puede sin embargo conseguirse una profundidad constante de colocación o remachado.

Además, sin embargo, la medición de la deformación de la estructura de contrafuerza puede también proporcionar otra información adicional valiosa, en otras palabras, por ejemplo, la calidad del material a ser procesado, el estado de la estructura de contrafuerza, la calidad del propio proceso llevado a cabo, etc. Esto es otra ventaja sustancial de la invención.

Una remachadora o punzonadora de acuerdo con la invención, en particular para llevarse a cabo el método anterior, tiene un dispositivo recogedor y un punzón guiado por el dispositivo recogedor, que en cada caso puede desplazarse hacia una contramatriz o pieza a manipular, en el que la contramatriz y el dispositivo de remachado o punzonado están conectados entre sí mediante una estructura de contrafuerza, en particular un soporte de contrafuerza en forma de C. Ya que está presente un primer sensor que mide el movimiento relativo entre el dispositivo recogedor y la estructura de contrafuerza y está presente un segundo sensor que mide el movimiento relativo entre el dispositivo recogedor y el punzón o entre el punzón y la estructura de contrafuerza, es posible una detección exacta de la posición real del punzón en función de la contramatriz o pieza a manipular. Las desviaciones respecto de la posición objeto pueden corregirse durante el primer momento mediante el ajuste durante la carrera de movimiento y ya no ha de introducirse de forma manual basándose en las observaciones empíricas.

Preferentemente, el primer registrador es un registrador de recorrido lineal, preferentemente un contador digital, que por ejemplo, cuenta las señales a modo de golpe en un tipo de regla. Esto permite procesar las señales de forma rápida y precisa en una unidad de control.

Otras configuraciones especiales y ventajas de la invención se explicarán con la siguiente figura utilizando una máquina de colocación de remaches. El dibujo ha de verse como un ejemplo demostrativo especial de la invención que sin embargo no pretende limitar. También puede utilizarse la invención en máquinas de punzonado y dispositivos similares, en el que se guía una matriz en una guía exterior, por ejemplo, una brida de sujeción o un dispositivo recogedor.

La figura muestra un remachadora 8 con una estructura de contrafuerza 9 que rodea una pieza a manipular 6 con la forma de un soporte en forma de C. La pieza a manipular 6 se apoya sobre una contramatriz 5. Un dispositivo recogedor 4 recoge remaches que son conducidos a la pieza a manipular 6 con la ayuda de un punzón 3 accionado por una unidad de accionamiento. Un primer sensor 1 mide el movimiento relativo entre el dispositivo recogedor 4 y la estructura de contrafuerza 9. Preferentemente, este sensor es un registrador de recorrido lineal que consta de un tipo de regla que hace el mismo movimiento que el dispositivo recogedor 4 y un contador fijado a la estructura de contrafuerza 9 que cuenta las señales que pasan por delante de una regla. Un segundo sensor 2 mide el movimiento relativo entre la estructura de contrafuerza y el punzón 3. Son conocidos de per se sensores de este tipo integrados habitualmente en una unidad de accionamiento 10 del punzón 3. Con los impulsos de los husillos son, por ejemplo, contadores de paso. El primer sensor 1 y el segundo sensor 2 están conectados a una unidad de control 7, que de este modo pueden detectar la flexión de la estructura de contrafuerza 9 durante la acción de fuerza del punzón 3 y el dispositivo recogedor 4 en la pieza a manipular 6. Con el conocimiento de la flexión detectada en la estructura de contrafuerza 9 puede ajustarse de este modo el movimiento del punzón 3 de tal manera que se garantiza siempre constante la profundidad de penetración de los remaches. Debido a la corrección del soporte de contrafuerza 9 puede posiblemente construirse incluso más ligero, más pequeño y más económico.

El método para remachar o punzonar, en la que se detecta la deformación de la estructura de contrafuerza 9 mediante una unidad de control 7 durante un proceso de remachado o punzonado y en el que se corrige una carrera de movimiento durante el proceso de remachado o punzonado en función de la flexión, resulta particularmente apropiado para garantizar la buena reproductibilidad de la profundidad de colocación o de proyección del cabezal de remache y con ello ganando información adicional en el proceso de trabajo.

Claims (8)

1. Método para remachar, punzonar o remachar-punzonar con una estructura de contrafuerza (9), en particular un soporte de contrafuerza (9) con una forma aproximadamente de C, en el que se detecta la deformación de la estructura de contrafuerza durante un proceso de remachado o punzonado mediante una unidad de control (7), caracterizado por el hecho de que una carrera de movimiento durante el proceso de remachado o punzonado es corregida en función de la deformación.

2. Método para remachar, punzonar o remachar-punzonar por medio de un dispositivo de remachado o punzonado (8), que tiene un dispositivo recogedor (4) y un punzón (3) guiado por el dispositivo recogedor (4), los cuales pueden ambos desplazarse en cada caso hacia una contramatriz (5) o una pieza a manipular (6), en el que la contramatriz (5) y el dispositivo de remachado o punzonado (8) están conectados entre sí por una estructura de contrafuerza (9), caracterizado por el hecho de que el movimiento relativo entre la estructura de contrafuerza (9) y el dispositivo recogedor (4) se mide mediante un primer sensor (1) y el movimiento relativo entre el dispositivo recogedor (4) y el punzón (3) o entre el punzón (3) y la estructura de contrafuerza (9) se mide mediante un segundo sensor y la profundidad del remachado o punzonado o la proyección del cabezal del remache se ajusta con la ayuda de los dos valores medidos.

3. Método según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que, para calibrar, la colocación del dispositivo recogedor (4) y el punzón sobre la contramatriz (5) o sobre la pieza a manipular (6) se detecta mediante una medición de fuerza, en el que los valores medidos por los dos sensores (1 y 2) son registrados a modo de valores de referencia en una fuerza previamente determinada.

4. Método según la reivindicación 2 o 3, caracterizado por el hecho de que se aumenta una carrera de movimiento del punzón (3) basado en una profundidad deseada de punzonado o una proyección del cabezal del remache deseada hacia la pieza a manipular (6) mediante el movimiento relativo entre la estructura de contrafuerza (9) y el dispositivo recogedor (4) medido mediante el primer sensor (1) durante el proceso de remachado o punzonado.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que se registra la deformación medida de la estructura de contrafuerza (9) como una señal de calidad para el estado de la estructura de contrafuerza (9), la naturaleza de la pieza a manipular, los remaches y la placa de la matriz y/o la calidad del proceso llevado a cabo.

6. Dispositivo de remachado o punzonado (8) que tiene un dispositivo recogedor (4) y un punzón (3) guiado por el dispositivo recogedor (4), los cuales ambos pueden desplazarse en cada caso hacia una contramatriz (5) o una pieza a manipular (6), en el que la contramatriz (5) y el dispositivo de remachado o punzonado (8) están conectados en uno al otro mediante una estructura de contrafuerza (9), en particular un soporte de contrafuerza (9) aproximadamente en forma de C, caracterizado por el hecho de que está presente un primer sensor (1), que está adaptado para medir el movimiento relativo entre el dispositivo recogedor (4) y la estructura de contrafuerza (9) y está presente un segundo sensor (2) que está adaptado para medir el movimiento relativo entre el dispositivo recogedor (4) y el punzón (3) o entre el punzón (3) y la estructura de contrafuerza (9), y se proporcionan medios para ajustar la profundidad del remachado o punzonado o la proyección del cabezal del remache con la ayuda de los dos valores medidos.

7. Dispositivo de remachado o punzonado (8) según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que el primer sensor (7) es un registrador de recorrido lineal, preferentemente un contador digital.

8. Dispositivo de remachado o punzonado (8) según la reivindicación 6 o 7, caracterizado por el hecho de que está presente una unidad de control (7), la cual durante el funcionamiento transmite los valores medidos de los dos sensores (1 y 2) y está adaptada para calcular y registrar la deformación de la estructura de contrafuerza (9) a partir de los valores medidos y/o, en consecuencia, accionar una unidad de accionamiento (10) para el punzón (3).