本發(fā)明涉及點(diǎn)接合裝置和方法。

背景技術(shù)：
一種公知的點(diǎn)接合方法是攪拌摩擦點(diǎn)焊(fritionstirspotwelding)。在攪拌摩擦點(diǎn)焊中，在頂端上具有帶肩探針的圓柱形沖頭旋轉(zhuǎn)并進(jìn)入到待接合的層中。探針和工件層之間的滑動(dòng)摩擦引起工件層軟化及塑化而不熔化，探針的旋轉(zhuǎn)使材料位移并引起兩層工件的塑化部分混合。當(dāng)取出沖頭并冷卻工件時(shí)，混合的塑化部分硬化并在兩層工件之間產(chǎn)生焊接接合。近來，通過攪拌摩擦機(jī)制實(shí)現(xiàn)材料的軟化已被用在盲鉚接上。不再為鉚釘預(yù)先鉆孔，而是將鉚釘旋轉(zhuǎn)進(jìn)入到工件中，從而引起材料的攪拌摩擦軟化。鉚釘隨后穿過工件，一旦材料冷卻，鉚釘就以通常的方式鐓鍛。此外，還研究了通過攪拌摩擦焊驅(qū)動(dòng)緊固件(用于將工件的兩層或更多層固定到一起，或者用于在由一層或多層形成的工件中提供錨定點(diǎn)，例如螺柱)并將它接合到工件上的可能性。在這種情況下，緊固件由硬度與工件的其中一層的硬度相似的材料制成，從而使緊固件自身塑化，并與工件的塑化部分混合。現(xiàn)有的利用攪拌摩擦軟化的點(diǎn)接合裝置和方法(例如上述那些)利用至少一個(gè)致動(dòng)器(馬達(dá))以產(chǎn)生緊固件或焊接沖頭所需的旋轉(zhuǎn)，以及至少一個(gè)附加致動(dòng)器(馬達(dá))以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)緊固件或沖頭尖端進(jìn)入到工件中所需的線性運(yùn)動(dòng)。使用兩個(gè)致動(dòng)器不僅增加了裝置成本，還極大地增加了裝置的體積和重量。增加的重量可能限制安裝該裝置的機(jī)械臂的性能或壽命，增加的體積可能使該裝置無法進(jìn)入狹小空間。使用兩個(gè)致動(dòng)器還會(huì)對(duì)裝置的使用壽命和/或維護(hù)成本具有負(fù)面影響。本發(fā)明的一個(gè)目的是消除或減輕前述缺點(diǎn)中的至少一個(gè)，和/或提供一種改進(jìn)的或替代的點(diǎn)接合裝置或一種改進(jìn)的或替代的用于驅(qū)動(dòng)緊固件，或執(zhí)行攪拌摩擦點(diǎn)焊接或壓鉚操作的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
在本說明書中，術(shù)語“包括”或“包含”的意思是包括所指定的組件，但是不排除其他組件的存在。本說明書中描述的可選和/或優(yōu)選特征可以單獨(dú)使用，或者在適當(dāng)情況下互相組合在一起使用，特別是按所附的權(quán)利要求中描述的組合使用。本說明書中所描述的本發(fā)明的每個(gè)方面的可選和/或優(yōu)選特征在適當(dāng)情況下還可以應(yīng)用于本發(fā)明的其他方面。根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種點(diǎn)接合裝置，該點(diǎn)接合裝置包括：馬達(dá)；沖頭，所述沖頭用于驅(qū)動(dòng)緊固件或者執(zhí)行壓接操作或攪拌摩擦點(diǎn)焊操作；第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配置為在接合時(shí)將所述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞至所述沖頭；第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配置為在接合時(shí)將所述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為所述沖頭的線性運(yùn)動(dòng)，由此驅(qū)動(dòng)所述沖頭向著工件的方向移動(dòng)；以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置設(shè)置為選擇性地調(diào)節(jié)所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的至少一者的接合程度。帶有單個(gè)馬達(dá)的能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和線性運(yùn)動(dòng)的裝置具有許多優(yōu)點(diǎn)，包含單個(gè)馬達(dá)不僅可以使裝置比具有兩個(gè)馬達(dá)的等同裝置便宜，而且還可以使其更輕，體積更小。重量輕還允許使用較輕的、功率較小的機(jī)械臂或其他類型的自動(dòng)化裝置，這些機(jī)械臂或自動(dòng)化裝置自身更加便宜，更輕和/或體積更小。體積更小的裝置還有利于使其進(jìn)入較小空間中。此外，包括單個(gè)馬達(dá)的裝置可以增加或簡(jiǎn)化壽命和/或降低裝置的維護(hù)成本。此外，利用單個(gè)馬達(dá)可有利于簡(jiǎn)化對(duì)裝置的控制。例如，當(dāng)裝置由計(jì)算機(jī)控制時(shí)，與必須控制多個(gè)馬達(dá)的裝置相比，控制算法的大小和/或復(fù)雜度可以降低。這在必須對(duì)多個(gè)馬達(dá)的動(dòng)作進(jìn)行協(xié)調(diào)的情況下(例如，馬達(dá)的加速或減速，或者一個(gè)馬達(dá)的動(dòng)作會(huì)改變另一個(gè)馬達(dá)上的負(fù)載)特別具有優(yōu)勢(shì)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置可以設(shè)置為選擇性地調(diào)節(jié)所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)二者的接合程度?？商娲鼗蛄硗獾?，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置可以設(shè)置為選擇性地將所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和/或所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的接合程度調(diào)節(jié)為所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的可操作范圍內(nèi)的任何接合程度。所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置可以設(shè)置為選擇性地在完全分離和完全接合之間調(diào)節(jié)所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和/或所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的接合程度。所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以包括連接至所述馬達(dá)的第一螺紋件和連接至所述沖頭的第二螺紋件，所述第一螺紋件和第二螺紋件的螺紋設(shè)置為直接或間接地互相作用，以將所述第一螺紋件相對(duì)于所述第二螺紋件的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為所述第二螺紋件的線性運(yùn)動(dòng)。所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還可以包括一個(gè)或多個(gè)中間螺紋件，每個(gè)所述中間螺紋件與所述第一螺紋件和所述第二螺紋件二者螺紋接合，所述第一螺紋件和所述第二螺紋件配置為通過一個(gè)或多個(gè)所述中間螺紋件互相作用。在所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一螺紋件和第二螺紋件(它還可以包括或者不包括一個(gè)或多個(gè)中間螺紋件)，并且所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置設(shè)置為選擇性地調(diào)節(jié)所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)二者的接合程度的情況下，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置可以配置為通過旋轉(zhuǎn)地連接所述第一螺紋件和所述第二螺紋件，以限制所述第一螺紋件和所述第二螺紋件之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，從而使所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)接合，并且配置為通過限制所述第二螺紋件的旋轉(zhuǎn)，以使所述第一螺紋件和所述第二螺紋件之間產(chǎn)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)，從而使所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)接合。在情況如此的實(shí)施方式中，所述第一螺紋件和所述第二螺紋件的螺紋可以配置為通過所述第一螺紋件和所述第二螺紋件之間的摩擦阻力來旋轉(zhuǎn)地連接所述第一螺紋件和所述第二螺紋件，并且所述螺紋配置為響應(yīng)于所述螺紋的軸向負(fù)荷的改變而改變所提供的摩擦阻力的大小。在這里使用構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)連接來表示一個(gè)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)引起另一個(gè)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)。兩個(gè)旋轉(zhuǎn)連接的構(gòu)件可以或者不沿著相同方向和/或不以相同角速度旋轉(zhuǎn)。在上述實(shí)施方式中，點(diǎn)接合裝置還可以包括線性致動(dòng)器，該線性致動(dòng)器設(shè)置為抵抗所述沖頭的軸向運(yùn)動(dòng)，從而向所述第一螺紋件和所述第二螺紋件中的一者或二者的螺紋施加負(fù)荷。替代地或另外地，點(diǎn)接合裝置還可以包括彈性件，所述彈性件配置為向所述螺紋構(gòu)件中的一者或二者的螺紋施加負(fù)載。在裝置包括這樣的彈性件，并且所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)中間螺紋件的情況下，所述彈性件可以直接或間接地作用于所述中間螺紋件。該彈性件可以配置為通過以下方式向所述螺紋施加負(fù)荷：相對(duì)于所述第一螺紋件和/或第二螺紋件軸向地驅(qū)動(dòng)所述中間螺紋件、向著所述第一螺紋件或第二螺紋件徑向地驅(qū)動(dòng)所述中間螺紋件或沿著任意合適方向驅(qū)動(dòng)所述中間螺紋件。所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置可以包括離合器。所述離合器可以包括大量磁流變或電流變流體，所述磁流變或電流變流體保存在旋轉(zhuǎn)地連接至所述馬達(dá)的組件和旋轉(zhuǎn)地連接至所述沖頭的組件之間的腔體中，所述離合器還包括電場(chǎng)或磁場(chǎng)生成器，該電場(chǎng)或磁場(chǎng)生成器設(shè)置為選擇性地向所述流體施加電場(chǎng)或磁場(chǎng)，以改變所述流體的粘度。在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置包括離合器的情況下，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置可以配置為通過控制所述離合器所允許的滑移的量來選擇性地調(diào)節(jié)所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的接合程度。所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置可以包括可變作用制動(dòng)系統(tǒng)。該可變作用制動(dòng)系統(tǒng)可以包括大量磁流變或電流變流體，所述磁流變或電流變流體保存在旋轉(zhuǎn)地固定的組件和旋轉(zhuǎn)組件之間的腔體中，所述可變作用制動(dòng)器還可以包括電場(chǎng)或磁場(chǎng)生成器，所述電場(chǎng)或磁場(chǎng)生成器設(shè)置為選擇性地向所述流體施加電場(chǎng)或磁場(chǎng)，以改變所述流體的粘度。在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置包括可變作用制動(dòng)系統(tǒng)的情況下，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置可以配置為通過控制所述可變作用制動(dòng)器系統(tǒng)所允許的滑移的量來選擇性地調(diào)節(jié)所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的接合程度。所述點(diǎn)接合裝置可包括控制器，所述控制器配置為通過一個(gè)或多個(gè)傳感器監(jiān)控所述點(diǎn)接合裝置的運(yùn)行。可替代地或另外地，所述點(diǎn)接合裝置可以包括控制器，所述控制器配置為通過一個(gè)或多個(gè)傳感器收集所述點(diǎn)接合裝置的狀態(tài)或動(dòng)態(tài)運(yùn)行的反饋，并且計(jì)算和/或?qū)崟r(shí)調(diào)節(jié)所述點(diǎn)接合裝置的所述狀態(tài)或動(dòng)態(tài)運(yùn)行。所述點(diǎn)接合裝置可以配置為能夠適應(yīng)任何合理的工藝過程(processprofile)可能需要的對(duì)力/運(yùn)動(dòng)的時(shí)間控制。所述點(diǎn)接合裝置的所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)基本上可以包括所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的所有組件。這可以理解為所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以包括所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的所有組件，或者所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的除了對(duì)其功能影響很小或沒有影響的一個(gè)或多個(gè)組件之外的所有組件。或者，所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)基本上可以包括所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的所有的組件。又或者，兩個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)都互不包括基本上所有的組件。所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是實(shí)質(zhì)上相同的實(shí)體。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種點(diǎn)接合裝置，該點(diǎn)接合裝置包括：沖頭，所述沖頭用于驅(qū)動(dòng)緊固件或者執(zhí)行壓接操作或攪拌摩擦點(diǎn)焊操作；以及鐓鍛模具，所述鐓鍛模具與所述沖頭的末端相對(duì)，所述鐓鍛模具的至少一部分可選擇性地旋轉(zhuǎn)。借助模具的一部分可選擇性地旋轉(zhuǎn)可使得模具在工件的與緊固件或沖頭相反的一側(cè)上進(jìn)行摩擦加熱，以替代緊固件或沖頭對(duì)工件進(jìn)行摩擦加熱或另外對(duì)工件進(jìn)行摩擦加熱，通過更大程度地控制工件經(jīng)受摩擦加熱的區(qū)域，可以滿足對(duì)不同材料層進(jìn)行穿透的不同要求。例如，可以只加熱工件的底層，但是如果通過緊固件進(jìn)行加熱，則其他層(同樣與緊固件接觸的)也會(huì)被加熱。此外，由于能夠在與緊固件相反的一側(cè)上對(duì)工件進(jìn)行加熱，可以在工件的所有層或者至少外層將被直接加熱的情況下加快緊固過程，因?yàn)楣ぜ膬蓚?cè)可以被同時(shí)加熱。鐓鍛模具可以包括由外圍環(huán)包圍的中心部分，所述中心部分可選擇性地旋轉(zhuǎn)，所述外圍環(huán)旋轉(zhuǎn)地固定。所述中心部分可以相對(duì)于所述外圍環(huán)在伸展位置和縮回位置之間移動(dòng)。所述中心部分在所述伸展位置以及所述縮回位置中可以選擇性地旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供了一種用于驅(qū)動(dòng)緊固件，或執(zhí)行壓接操作或攪拌摩擦點(diǎn)焊操作的方法，該方法包括：使緊固件或沖頭與工件接觸；在第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下使所述緊固件或所述沖頭旋轉(zhuǎn)，所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在接合時(shí)將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞至所述緊固件或沖頭；在第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下驅(qū)動(dòng)所述緊固件或所述沖頭進(jìn)入到所述工件中，所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在接合時(shí)將所述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為所述緊固件或所述沖頭的線性運(yùn)動(dòng)，其中所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的至少一者的接合程度由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置選擇性地調(diào)節(jié)。除了本發(fā)明的第一個(gè)方面所討論過的優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的第三個(gè)方面方法還可以提供進(jìn)一步的改進(jìn)，尤其是關(guān)于驅(qū)動(dòng)緊固件。例如，通過使緊固件旋轉(zhuǎn)以通過摩擦加熱使工件軟化，可以將緊固件，例如自沖鉚釘，用于在室溫下太硬或太脆的工件材料。同樣，工件的軟化允許使用比在室溫下使用的緊固件更軟或更脆的緊固件。緊固件材料選擇的這種較大靈活性可以更加充分地優(yōu)化緊固件的其它特性，例如重量或耐腐蝕性。緊固件的摩擦加熱可以改善其延展性，允許脆性材料暫時(shí)變得更有延展性，因此成形性更好。這可以降低使材料內(nèi)的緊固件變形所需的力。所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的接合程度均可由所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置選擇性地調(diào)節(jié)。所述緊固件或所述沖頭可以在與工件接觸之前和/或在接觸的同時(shí)和/或在接觸之后旋轉(zhuǎn)。所述緊固件或所述沖頭可以在被驅(qū)動(dòng)進(jìn)入工件的整個(gè)行程中旋轉(zhuǎn)，或者，所述緊固件或沖頭可以在被驅(qū)動(dòng)進(jìn)入工件時(shí)不旋轉(zhuǎn)?；蛘撸鼍o固件或所述沖頭可以在其進(jìn)入工件的一部分行程中旋轉(zhuǎn)，在其進(jìn)入工件的另一部分行程中不旋轉(zhuǎn)。所述沖頭可以執(zhí)行壓接操作，或者執(zhí)行攪拌摩擦點(diǎn)焊操作。所述方法中使用的裝置的運(yùn)行可以通過一個(gè)或多個(gè)傳感器由控制器進(jìn)行監(jiān)控?？商娲?，或者另外地，所述方法中使用的裝置的狀態(tài)或動(dòng)態(tài)運(yùn)行的反饋可以通過一個(gè)或多個(gè)控制器由控制器進(jìn)行收集，所述控制器計(jì)算和/或?qū)崟r(shí)調(diào)節(jié)所述裝置的所述狀態(tài)或動(dòng)態(tài)運(yùn)行。所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中至少一者的接合程度隨所述工件施加在所述緊固件或所述沖頭上的力的變化而波動(dòng)，所述力的變化是由工件的變形阻力引起的。根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，提供了一種用于驅(qū)動(dòng)緊固件或執(zhí)行壓接操作或攪拌摩擦點(diǎn)焊操作的方法，該方法包括：使緊固件或沖頭與工件接觸；選擇性地旋轉(zhuǎn)與所述緊固件或所述沖頭相對(duì)的鐓鍛模具的至少一部分；以及驅(qū)動(dòng)所述緊固件或所述沖頭進(jìn)入到所述工件中。所述鐓鍛模具的旋轉(zhuǎn)部分可以在與工件接觸之前和/或在接觸的同時(shí)和/或在接觸之后旋轉(zhuǎn)。所述沖頭可以執(zhí)行壓接操作，或者執(zhí)行攪拌摩擦點(diǎn)焊操作。根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)方面，提供了一種點(diǎn)接合裝置，該點(diǎn)接合裝置包括：馬達(dá)；沖頭，所述沖頭用于驅(qū)動(dòng)緊固件或者執(zhí)行壓接操作或攪拌摩擦點(diǎn)焊操作；多功能傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述多功能傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配置為執(zhí)行第一功能和第二功能，所述第一功能是將所述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞至所述沖頭，所述第二功能是將所述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為所述沖頭的線性運(yùn)動(dòng)；以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置設(shè)置為選擇性地調(diào)節(jié)所述多功能傳動(dòng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行所述第一功能和所述第二功能中至少一者的程度。為避免疑義，所述多功能傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以包括用于執(zhí)行所述第一功能和所述第二功能中的一者的特征或組件。此外，該點(diǎn)接合裝置還可以包括附加機(jī)構(gòu)，通過該附加機(jī)構(gòu)，所述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能夠被轉(zhuǎn)變或轉(zhuǎn)換為所述沖頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或線性運(yùn)動(dòng)。所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置可以設(shè)置為選擇性地調(diào)節(jié)所述多功能傳動(dòng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行所述第一功能、所述第二功能或者所述兩種功能的程度。多功能傳動(dòng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行每種功能的程度可以完全獨(dú)立(即，其執(zhí)行所述第一功能的程度可以不受其執(zhí)行所述第二功能的程度的影響，反之亦然)?；蛘?，多功能傳動(dòng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行所述第一功能的程度可以部分或完全依賴于其執(zhí)行所述第二功能的程度，和/或反之亦然。例如，多功能傳動(dòng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行所述第一功能和第二功能中的一者的程度(在其這樣做的總能力中所占的比例)可以是其執(zhí)行另一個(gè)功能的程度的倒數(shù)。在這種情況下，降低多功能傳動(dòng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行一個(gè)功能的程度會(huì)相應(yīng)地增加其執(zhí)行另一個(gè)功能的程度。在本發(fā)明的第五個(gè)方面的一個(gè)實(shí)施方式中：所述多功能傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括連接至所述馬達(dá)的第一螺紋件和連接至所述沖頭的第二螺紋件；所述第一螺紋件和第二螺紋件的螺紋配置為直接或間接地互相作用，以將所述第一螺紋件相對(duì)于所述第二螺紋件的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為所述第二螺紋件的線性運(yùn)動(dòng)，從而執(zhí)行所述多功能傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的所述第二功能；以及所述第一螺紋件和所述第二螺紋件配置為旋轉(zhuǎn)地連接，使所述第一螺紋件的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)所述第二螺紋件旋轉(zhuǎn)，從而執(zhí)行所述多功能傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的所述第一功能。本發(fā)明的第一個(gè)方面所描述的可選特征中的一個(gè)或多個(gè)可以在本發(fā)明的第五個(gè)方面中使用。例如，本發(fā)明的第一個(gè)方面中所描述的關(guān)于第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和/或第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的可選特征中的一個(gè)或多個(gè)可以應(yīng)用于本發(fā)明的第五個(gè)方面中的多功能傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。另舉一例，本發(fā)明的第一個(gè)方面中所描述的關(guān)于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置的可選特征中的一個(gè)或多個(gè)可以應(yīng)用于本發(fā)明的第五個(gè)方面中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置。根據(jù)本發(fā)明的第六個(gè)方面，提供了一種制造產(chǎn)品的方法，該方法包括使用根據(jù)本發(fā)明的第一，第二或第五個(gè)方面的裝置將工件的兩層或更多層固定在一起。根據(jù)本發(fā)明的第七個(gè)方面，提供了一種包括工件的產(chǎn)品，該工件由利用根據(jù)本發(fā)明的第一，第二或第五個(gè)方面的裝置和/或根據(jù)本發(fā)明的第三或第四個(gè)方面的方法固定在一起的兩層或更多層形成。關(guān)于本發(fā)明的第六和第七個(gè)方面，所述產(chǎn)品可以為運(yùn)載工具(例如，摩托車、汽車、貨車、卡車或飛機(jī))。工件的層的例子包括運(yùn)載工具的底盤、隔熱/隔音面板和運(yùn)載工具的車身面板。所描述和說明的實(shí)施方式應(yīng)該理解為說明性的，而非限制性的，可以理解的是，本發(fā)明只顯示和描述了優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明還保護(hù)權(quán)利要求所限定的在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)所作的改變和修改。應(yīng)該理解，盡管本說明書中使用諸如更好的、更好地、優(yōu)選的或者更優(yōu)選的這樣的詞語來表示所描述的特征可能是理想的，但是不一定是必須的，缺乏該特征的實(shí)施方式可能落入所附的權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍中。關(guān)于權(quán)利要求，當(dāng)使用諸如一個(gè)、一者、至少一個(gè)或者至少一部分這樣的詞語來作為特征的引語時(shí)，除非在權(quán)利要求中另有說明，不意味著權(quán)利要求限制為僅僅一個(gè)這種特征。當(dāng)使用至少一部分和/或一部分時(shí)，除非另有說明，該結(jié)構(gòu)可以包括一部分和/或整個(gè)結(jié)構(gòu)。附圖說明下面僅以示例的方式，參照附圖來描述本發(fā)明的特定實(shí)施方式，在這些附圖中：圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的裝置的局部剖切側(cè)視圖；圖2是第一實(shí)施方式的裝置的一部分結(jié)構(gòu)的局部剖切立體圖，顯示了第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置；圖3是第一實(shí)施方式中的離合器的剖切立體圖；圖4是第一實(shí)施方式中的可變作用致動(dòng)系統(tǒng)的剖切立體圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的方法中在各階段的一系列剖切側(cè)視圖；圖6是本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的鐓鍛模具的局部剖切側(cè)視圖，所述鐓鍛模具的中心部分位于伸展位置；圖7是本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的鐓鍛模具的局部剖切側(cè)視圖，所述鐓鍛模具的中心部分位于縮回位置，還顯示了裝置的鼻部、沖頭、C形框架和模具馬達(dá)；圖8是適于本發(fā)明使用的滾柱螺桿機(jī)構(gòu)的剖切結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是適于本發(fā)明使用的另一種滾柱螺桿機(jī)構(gòu)的部分立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是適于本發(fā)明使用的又一種滾柱螺桿機(jī)構(gòu)的剖切立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是適于本發(fā)明使用的絲桿機(jī)構(gòu)的剖切側(cè)視圖；圖12是適于本發(fā)明使用的另一種絲桿機(jī)構(gòu)的剖切側(cè)視圖；以及圖13為第一實(shí)施方式的包括有線性制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)通過修改的剖切側(cè)視圖；圖14為根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施方式的攪拌摩擦壓接操作中在各階段的一系列剖切側(cè)視圖；圖15為根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施方式的攪拌摩擦壓接操作中的一種替代鐓鍛模具的剖切側(cè)視圖。具體實(shí)施方式現(xiàn)在參考附圖，圖1顯示了本發(fā)明的第一實(shí)施方式的自沖鉚釘驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)置，該自沖鉚釘驅(qū)動(dòng)裝置可以是根據(jù)本發(fā)明的第一方面的攪拌摩擦點(diǎn)焊裝置的一個(gè)例子。該裝置具有C形框架1，該C形框架1安裝在機(jī)械臂(未顯示)的端部上。在C形框架1的一端上設(shè)置有鉚釘驅(qū)動(dòng)組件2、鼻部3，在鼻部3中設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)鉚釘16進(jìn)入到工件5中的沖頭4。該沖頭4能夠進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在任何一種情況下，沖頭4由單個(gè)馬達(dá)6驅(qū)動(dòng)，如下所述。在C形框架的另一端上設(shè)置有鐓鍛模具7，該鐓鍛模具7與沖頭4相對(duì)設(shè)置。在圖1中，鼻部3和沖頭4顯示為伸出狀態(tài)(例如，鉚釘16剛被驅(qū)動(dòng)進(jìn)入到工件5中)。圖2更詳細(xì)地顯示了圖1中圈起來的區(qū)域(未顯示C形框架)。第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8配置為當(dāng)該第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置接合時(shí)通過將馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞至沖頭4而使沖頭4能夠旋轉(zhuǎn)。第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8包括滾柱螺母管9、離合器接合塊10、旋轉(zhuǎn)襯套11、帶鍵管12、滾柱螺桿13和柱塞14。離合器接合塊10大體上是環(huán)形的元件，該環(huán)形的元件旋轉(zhuǎn)地固定至滾柱螺母管9，以使得滾柱螺母管的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)離合器接合塊10旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)襯套11大體上是管狀的元件，該管狀元件不能軸向移動(dòng)但能夠旋轉(zhuǎn)。帶鍵管12大體上是管狀的元件，該管狀的元件能夠傳遞制動(dòng)力(下面討論)并作為容納在它的鉆孔中的組件的引導(dǎo)構(gòu)件。帶鍵管12可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和線性運(yùn)動(dòng)。其旋轉(zhuǎn)地固定至旋轉(zhuǎn)襯套11，但是能夠在旋轉(zhuǎn)襯套11內(nèi)軸向滑動(dòng)。柱塞14是細(xì)長的構(gòu)件，該細(xì)長的構(gòu)件將沖頭4連接至滾柱螺桿13，在它們之間傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和/或線性運(yùn)動(dòng)。第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8的組件同軸且同心設(shè)置，以使得該第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)占據(jù)的空間最小化，并且這些組件由軸承15支撐。為了使沖頭4旋轉(zhuǎn)，滾柱螺母管9、離合器接合塊10、旋轉(zhuǎn)襯套11、帶鍵管12、滾柱螺桿13和柱塞14旋轉(zhuǎn)地連接(下面將進(jìn)行更詳細(xì)的解釋)。這樣，由馬達(dá)6驅(qū)動(dòng)的滾柱螺母管9的旋轉(zhuǎn)引起柱塞14旋轉(zhuǎn)。沖頭4安裝在柱塞14上，所以柱塞14的旋轉(zhuǎn)引起沖頭也旋轉(zhuǎn)。沖頭4的尖端上設(shè)置有一組徑向槽(不可見)，該組徑向槽與鉚釘16的頭部上的互補(bǔ)徑向脊部(不可見)嚙合，由此，當(dāng)沖頭旋轉(zhuǎn)時(shí)該鉚釘16也旋轉(zhuǎn)。圖2還顯示了第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17，該第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17配置為在該第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置接合時(shí)通過將馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為沖頭4的線性運(yùn)動(dòng)使該沖頭4線性移動(dòng)。在該實(shí)施方式中，第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17的形式是滾柱螺桿機(jī)構(gòu)。第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17包括滾柱螺母管9、滾柱螺桿13和多個(gè)螺紋滾柱18。滾柱螺母管9是第一螺紋件的一個(gè)例子，滾柱螺桿13是第二螺紋件的一個(gè)例子，螺紋滾柱18是中間螺紋件的一個(gè)例子。滾柱螺母管9和滾柱螺桿13的螺紋設(shè)置為通過螺紋滾柱18間接地互相作用，該動(dòng)作將滾柱螺母管9(由馬達(dá)6驅(qū)動(dòng))相對(duì)于滾柱螺桿13的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為滾柱螺桿13(通過柱塞14連接至沖頭4)的線性運(yùn)動(dòng)。該實(shí)施方式的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置包括離合器19和可變作用制動(dòng)系統(tǒng)20，該離合器9和可變作用制動(dòng)系統(tǒng)20分別在圖3和圖4中進(jìn)行更詳細(xì)的顯示。如下所述，沖頭4的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過離合器19控制，沖頭的線性運(yùn)動(dòng)通過可變作用制動(dòng)系統(tǒng)20控制。通過可變作用制動(dòng)系統(tǒng)20和離合器19，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置能夠選擇性地調(diào)節(jié)第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8和第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17的接合程度。如同下面所解釋的那樣，它能夠?qū)⒚總€(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的接合程度調(diào)節(jié)為完全分離(即傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不起作用)和完全接合(馬達(dá)的所有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)都通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞/轉(zhuǎn)換)之間的任何接合程度。離合器19包括摩擦板23，該摩擦板23通過銷子24連接至離合器接合塊10，該銷子24允許摩擦板23軸向移動(dòng)，但是阻止摩擦板23和離合器接合塊10(離合器接合塊10旋轉(zhuǎn)地固定至滾柱螺母管9)之間的任何實(shí)質(zhì)性地相對(duì)旋轉(zhuǎn)。摩擦板23具有摩擦面25，該摩擦面25面向旋轉(zhuǎn)襯套11(該旋轉(zhuǎn)襯套11軸向固定)的相對(duì)的摩擦面26。離合器彈簧27將摩擦板23向離合器接合塊10偏置，從而使得摩擦面25和摩擦面26保持分開?？梢赃x擇性地對(duì)電磁鐵28供電以吸引摩擦板23并使摩擦面25與摩擦面26接觸，離合器19接合。通過摩擦板23使得離合器接合塊10與旋轉(zhuǎn)襯套11接合實(shí)現(xiàn)離合器19的接合，使第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8接合。離合器接合塊旋轉(zhuǎn)地連接至滾柱螺母管9，該滾柱螺母管9由馬達(dá)6驅(qū)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)襯套11通過鍵30相對(duì)于帶鍵管12旋轉(zhuǎn)地固定，該帶鍵管12相對(duì)于滾柱螺桿13旋轉(zhuǎn)地固定。滾柱螺桿13通過柱塞14相對(duì)于沖頭4旋轉(zhuǎn)地固定。因此，通過使離合器19接合來旋轉(zhuǎn)地連接沖頭4和馬達(dá)6。換句話說，當(dāng)離合器19接合時(shí)，滾柱螺母管9(通過離合器接合塊10、摩擦板23、旋轉(zhuǎn)襯套11和帶鍵管12)旋轉(zhuǎn)地連接至滾柱螺桿13。因此，滾柱螺母管9和滾柱螺桿13之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)被限制，確保馬達(dá)6的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的至少一部分不被第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7轉(zhuǎn)換為沖頭4的線性運(yùn)動(dòng)。通過控制電磁鐵28的通電程度，磁鐵28的吸引力可以選擇性地變化，從而控制離合器19的摩擦面25與摩擦面26之間允許的滑移的量，由此控制第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8的接合程度。離合器19所允許的滑移的量以及第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8的接合程度可以從完全不允許滑移(即第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8完全接合)變化為滑移完全不受限制(即第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8完全分離)，或者在二者之間(即第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8部分接合)任意變化。如圖4所示，可變作用制動(dòng)系統(tǒng)20包括圍繞旋轉(zhuǎn)組件(在這種情況下是旋轉(zhuǎn)襯套11)設(shè)置的一組旋轉(zhuǎn)地固定的制動(dòng)墊32。制動(dòng)墊32的遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)襯套的一側(cè)是具有流體端口34的彈性囊33，通過所述流體端口34可以引入流體，例如空氣或者油。將流體引入到彈性囊33中使其膨脹，彈性囊33的膨脹使得制動(dòng)墊32與旋轉(zhuǎn)襯套11摩擦接合。通過應(yīng)用可變作用制動(dòng)系統(tǒng)20使第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17接合，這是通過限制滾柱螺桿13的旋轉(zhuǎn)(通過限制與滾柱螺桿13旋轉(zhuǎn)連接的旋轉(zhuǎn)襯套11的旋轉(zhuǎn))實(shí)現(xiàn)的。這提供了滾柱螺母管9(由馬達(dá)6驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn))和滾柱螺桿13之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，該相對(duì)旋轉(zhuǎn)通過第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17轉(zhuǎn)換為滾柱螺桿13的線性運(yùn)動(dòng)。由此，通過柱塞14軸向固定至滾柱螺桿13的沖頭4，以及帶鍵管12(它也軸向固定至滾柱螺桿13)進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)。線性運(yùn)動(dòng)的方向取決于滾柱螺母管9和滾柱螺桿13的螺紋的方向，以及滾柱螺母管9的旋轉(zhuǎn)方向。通過控制彈性囊33中的流體的量，將制動(dòng)墊32擠壓在旋轉(zhuǎn)襯套11上的力可以選擇性地變化，從而控制制動(dòng)墊32和旋轉(zhuǎn)襯套11之間允許的滑移的量，由此控制第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17的接合程度。可變作用制動(dòng)系統(tǒng)20所允許的滑移的量(以及第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17的接合程度)可以從完全不允許滑移(即，第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17完全接合)變化為滑移完全不受限制(即，第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17完全分離)，或者在二者之間(即，第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17部分接合)任意變化。現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的方法，該實(shí)施方式是本發(fā)明的第三個(gè)方面的實(shí)施方式。該第二實(shí)施方式的方法利用第一實(shí)施方式的裝置，使用相應(yīng)的附圖標(biāo)記，但是應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的第三個(gè)方面的其它實(shí)施方式可以使用本發(fā)明的第一個(gè)方面的范圍之外的裝置。返回至圖1至圖4，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置通過可變作用制動(dòng)系統(tǒng)20和離合器19選擇性地調(diào)節(jié)第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8和第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17的接合程度。該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置能夠?qū)⒌谝粋鲃?dòng)機(jī)構(gòu)8和第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17各自的接合程度調(diào)節(jié)為完全分離(即傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不起作用)和完全接合(馬達(dá)的所有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)都通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞/轉(zhuǎn)換)之間的任何接合程度。圖5用圖5a至圖5e所示的各階段顯示了第二實(shí)施方式的方法。參考圖5a并結(jié)合圖1至圖4，為了驅(qū)動(dòng)鉚釘16進(jìn)入到工件5中，鉚釘安裝在沖頭4的尖端上，其中沖頭4的徑向槽(不可見)與鉚釘16的徑向脊部(不可見)互鎖。工件5位于沖頭4、鉚釘16與鐓鍛模具7之間，對(duì)馬達(dá)6供電，并使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置的可變作用制動(dòng)系統(tǒng)20接合。這限制了可變作用制動(dòng)系統(tǒng)20所允許的滑移(借助通過流體端口34向彈性囊33中引入所需量的流體)，并使第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17接合。因此，鉚釘16和沖頭4向著工件5線性前進(jìn)。當(dāng)鉚釘16接觸工件5時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置的可變作用制動(dòng)系統(tǒng)20被釋放(通過允許流體從彈性囊33流出以使彈性囊收縮)，從而使第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17脫離接合。此外，對(duì)電磁鐵28完全供電，全力將離合器19的摩擦面25與摩擦面26擠壓在一起，以消除離合器中的滑移，并使第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8完全接合。這引起沖頭4以及鉚釘16抵著工件5旋轉(zhuǎn)。鉚釘16和工件5之間的滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生的熱量在鉚釘處使工件5軟化(參見圖5b)。在離合器19允許一定程度的滑移，但維持第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8部分接合的情況下，輕微地使用可變作用制動(dòng)系統(tǒng)20(通過向彈性囊33中引入相對(duì)少量的流體)以使第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17也部分接合，并在旋轉(zhuǎn)鉚釘16的同時(shí)將驅(qū)動(dòng)該鉚釘16進(jìn)入到工件5中，這在圖5c中顯示。與傳統(tǒng)自沖鉚釘一樣，當(dāng)鉚釘16進(jìn)入到工件5中時(shí)，工件通過鐓鍛模具7變形，工件材料的流動(dòng)引起鉚釘16的末端被鐓鍛并向外擴(kuò)展到工件5中，這在圖5d中顯示。當(dāng)鉚釘16完全插入時(shí)，離合器19被完全釋放以使第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8分離，完全應(yīng)用可變作用制動(dòng)系統(tǒng)20以使第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17完全接合，對(duì)馬達(dá)6供電以使其沿著相反方向旋轉(zhuǎn)，從而將沖頭4從工件5撤回(圖5e顯示)。然后將新的鉚釘16安裝到?jīng)_頭的尖端上。圖6顯示了本發(fā)明的第三實(shí)施方式中的鐓鍛模具7。該實(shí)施方式是本發(fā)明的第二個(gè)方面的實(shí)施方式。該第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式一樣使用相同的鉚釘驅(qū)動(dòng)組件，并使用相應(yīng)的附圖標(biāo)記。但是，其他實(shí)施方式可以使用與第一實(shí)施方式的裝置不同的裝置。例如，第三實(shí)施方式的鐓鍛模具可以與傳統(tǒng)自沖鉚接裝置組合使用，其中沖頭(以及鉚釘16)被線性驅(qū)動(dòng)，不旋轉(zhuǎn)。第三實(shí)施方式的鐓鍛模具包括中心部分37，該中心部分37由外圍環(huán)38包圍。所述中心部分37和外圍環(huán)38同心設(shè)置。在第三實(shí)施方式中，中心部分的尖端具有突出的鐓鍛尖部39，但是在其他實(shí)施方式中，所述中心部分可以具有不同輪廓，例如，它可以是半球形的、扁平的、凹形的，或者具有中心凹陷。外圍環(huán)38固定至C形框架1，使其不能旋轉(zhuǎn)。中心部分37設(shè)置為在模具馬達(dá)40的作用下可選擇性地旋轉(zhuǎn)。在第三實(shí)施方式中，中心部分37的直徑基本上與鉚釘16的直徑相同，但是，在其他實(shí)施方式中，其直徑可以小于鉚釘?shù)闹睆剑蛘叽笥阢T釘?shù)闹睆?。在圖6中，所顯示的中心部分37位于伸展位置。中心部分37設(shè)置為在鉚釘16被驅(qū)動(dòng)進(jìn)入到工件5中時(shí)被壓回到縮回位置(圖7中顯示)。中心部分37通過彈簧(未顯示)被偏置到伸展位置，但是通過沖頭4的鉚釘驅(qū)動(dòng)力(通過鉚釘和工件5作用)該中心部分37被壓回到縮回位置。當(dāng)中心部分37位于縮回位置時(shí)，在鐓鍛模具中，中心部分37的鐓鍛尖部39和外圍環(huán)38的末端之間形成空腔42。鐓鍛尖部39和空腔42用于使工件5變形，并如上所述那樣鐓鍛鉚釘16。在第三實(shí)施方式中，中心部分37可以在伸展位置以及縮回位置旋轉(zhuǎn)，但是在其他實(shí)施方式中，它可能只能在伸展位置旋轉(zhuǎn)，或者只能在縮回位置旋轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在描述本發(fā)明的第四實(shí)施方式。該實(shí)施方式是本發(fā)明的第四個(gè)方面的實(shí)施方式。該第四實(shí)施方式的方法使用第三實(shí)施方式的裝置，并使用相應(yīng)的附圖標(biāo)記。但是，應(yīng)該理解的是，其他實(shí)施方式可以使用本發(fā)明的第二個(gè)方面的范圍之外的裝置。此外，由于利用第一實(shí)施方式的鉚釘驅(qū)動(dòng)組件2驅(qū)動(dòng)鉚釘16的方法已經(jīng)在第二實(shí)施方式中進(jìn)行了描述，因此現(xiàn)在只詳細(xì)討論第四實(shí)施方式中方法的附加步驟。在鉚釘16安裝在沖頭4的尖端上，并且工件5位于沖頭4和鉚釘16與鐓鍛模具7之間的情況下，鉚釘16和沖頭4向著工件5的方向移動(dòng)。當(dāng)鉚釘16接觸工件5時(shí)，鐓鍛模具7的中心部分37(其由于彈簧的偏置作用而位于伸展位置)在模具馬達(dá)40的作用下開始旋轉(zhuǎn)。中心部分37的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的摩擦熱量在鉚釘16和鐓鍛模具7的位置使工件5軟化，鉚釘16被驅(qū)動(dòng)進(jìn)入到軟化的工件5中。在鉚釘16進(jìn)入到工件5中時(shí)，中心部分37抵抗彈簧的作用從伸展位置被壓回到縮回位置，在中心部分37的鐓鍛尖部39和外圍環(huán)38的末端之間形成空腔42。來自沖頭4的力使鉚釘16和鐓鍛模具7之間的工件的材料變形(例如，在第四實(shí)施方式中，變形到空腔42中)，工件材料的流動(dòng)使得鉚釘16的末端被鐓鍛并向外展開到工件5中。當(dāng)鉚釘被驅(qū)動(dòng)，中心部分37位于縮回位置時(shí)，中心部分37繼續(xù)旋轉(zhuǎn)以維持加熱(以及軟化)效果。中心部分37的旋轉(zhuǎn)還可有助于通過類似于金屬旋壓的機(jī)理幫助鉚釘16擴(kuò)口。當(dāng)鉚釘完全插入時(shí)，縮回沖頭4，連接有鉚釘16的工件5從鐓鍛模具移除。中心部分隨后在彈簧的作用下返回至伸展位置。在不偏離由所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍的情況下，可以對(duì)上述裝置和方法做出許多修改。例如，裝置可以安裝在固定自動(dòng)化裝置-臺(tái)座上，或者允許對(duì)裝置進(jìn)行手動(dòng)定位的平衡梁上，而不是機(jī)械臂上。任何實(shí)施方式中的第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括的組件可能少于上面羅列的所有組件，或者可以包括其他組件而非上述組件，或者在上述組件之外還包括其他組件。該第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還可以采用任何其他合適的形式，例如同軸或徑向偏移的簡(jiǎn)單的齒輪箱、行星齒輪箱、滑輪組件或者諧波驅(qū)動(dòng)器。此外，盡管在第一實(shí)施方式中沖頭通過該沖頭中與鉚釘頭部中的互補(bǔ)徑向脊部嚙合的徑向槽旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)鉚釘，但是可以使用任何其他合適的接口方式。例如，鉚釘?shù)念^部可以具有徑向槽，沖頭具有徑向脊部，或者沖頭和鉚釘可以通過單一形狀的突起和凹槽(例如，十字槽，六角槽或梅花槽)，或者通過多個(gè)具有互補(bǔ)形狀和空間的突起和凹槽嚙合。需要注意的是，裝置的動(dòng)能而非馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩可被用來提供一部分或所有的鉚釘驅(qū)動(dòng)力或旋轉(zhuǎn)力。例如，滾柱螺母管可以在沖頭和鉚釘向著工件線性前進(jìn)時(shí)逐步加速并聚集角動(dòng)量，當(dāng)鉚釘接觸工件且其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和線性運(yùn)動(dòng)受到抵抗時(shí)，旋轉(zhuǎn)的滾柱螺母管的動(dòng)能能夠傳遞至沖頭，以補(bǔ)充(或替代)馬達(dá)產(chǎn)生的力，并驅(qū)動(dòng)鉚釘進(jìn)入到工件中。使用動(dòng)能來提供至少一部分驅(qū)動(dòng)力或旋轉(zhuǎn)力可以允許使用較小功率的馬達(dá)(和傳動(dòng)裝置，如果使用的話)，該較小功率的馬達(dá)更便宜和/或更輕，和/或具有較低功耗。利用動(dòng)能來提供一部分鉚接力的實(shí)施方式可以使用飛輪來儲(chǔ)存所需的動(dòng)能。利用旋轉(zhuǎn)動(dòng)能可能特別有益，因?yàn)榭梢酝ㄟ^傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置來控制旋轉(zhuǎn)動(dòng)能所產(chǎn)生的線性運(yùn)動(dòng)的速度。由于不同材料對(duì)緩慢或快速應(yīng)變速率的反應(yīng)不同，因此，具有對(duì)沖頭的線性速度進(jìn)行控制的能力可以提升裝置或方法的多功能性?？商娲鼗蛄硗獾?，馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩可以直接提供一部分或所有的鉚接力。例如，如果在工藝過程(processprofile)(后面描述)中需要暫停，為使得裝置停止，這可能必須消耗裝置的動(dòng)能，在暫停之后再累積動(dòng)能。額外動(dòng)能的消耗和累積可能對(duì)裝置施加應(yīng)力(需要將裝置建造的更重，或者需要更經(jīng)常的維護(hù))，或者可能使鉚接工藝變慢。因此，在一些實(shí)施方式中，優(yōu)選使用直接從馬達(dá)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，來提供所有必須的力，并使裝置中累積的動(dòng)能最小化。盡管第一實(shí)施方式的第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是滾柱螺桿，但是它的形式也可以是滾珠螺桿、絲桿或任何其他合適的機(jī)構(gòu)。為避免疑義，還可以對(duì)滾珠螺桿機(jī)構(gòu)的螺紋進(jìn)行預(yù)加載，例如，通過軸向或徑向地推擠滾珠(例如，通過向滾珠螺桿的滾珠滾道應(yīng)用上面描述的關(guān)于滾柱螺桿機(jī)構(gòu)的籠狀體的概念中的一種)實(shí)現(xiàn)所述預(yù)加載。此外，雖然第一實(shí)施方式的第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使用能夠在較長的管狀螺母管中移動(dòng)的軸向上較短的螺桿，但是也可以使用更加傳統(tǒng)的能夠沿著較長的螺桿軸向移動(dòng)的軸向上較短的螺母。但是，前一種結(jié)構(gòu)可以允許使用更簡(jiǎn)單的制動(dòng)機(jī)構(gòu)來限制可以軸向移動(dòng)的組件的旋轉(zhuǎn)。此外，使用內(nèi)螺紋組件作為驅(qū)動(dòng)組件允許圍繞它的外圍設(shè)置額外的質(zhì)量，從而增加它的慣性力矩。在裝置像上面所描述的那樣使用動(dòng)能來提供一部分鉚釘驅(qū)動(dòng)力的情況下，這可能是有利的。在一個(gè)實(shí)施方式中，就可以驅(qū)動(dòng)緊固件的軸向力而言，1至4kN的力可能是合適的。一旦工件已經(jīng)通過摩擦加熱充分軟化，這個(gè)力可以足夠驅(qū)動(dòng)鉚釘進(jìn)入到工件中。但是，高達(dá)10kN的力可能被用來進(jìn)行攪拌摩擦點(diǎn)焊。如果過程中包括利用傳統(tǒng)方式驅(qū)動(dòng)自沖鉚釘?shù)牟襟E(即，鉚釘被驅(qū)動(dòng)進(jìn)入未被摩擦加熱軟化的工件層)，則可能使用高達(dá)80kN的驅(qū)動(dòng)力，1000至3000轉(zhuǎn)/每分鐘的轉(zhuǎn)速可能用來進(jìn)行攪拌摩擦焊接或壓接，3000至12000轉(zhuǎn)/每分鐘的轉(zhuǎn)速可能用來進(jìn)行鉚接。在一個(gè)實(shí)施方式中，在第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中可以設(shè)置具有較高導(dǎo)程的螺紋，以在接合時(shí)提供更快的線性運(yùn)動(dòng)。15mm或以上，優(yōu)選為50mm或以上，更優(yōu)選地為100mm或以上的導(dǎo)程可能特別合適。在一些實(shí)施方式中，相對(duì)粗糙的螺紋，像螺距為5mm或以上的螺紋可能是優(yōu)選的。盡管本發(fā)明的特征和參數(shù)可能取決于諸如所需的工藝過程(processprofile)以及工件和緊固件(如果合適)的材料這樣的因素，但是上述指導(dǎo)原則被視為是優(yōu)選的。在第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的背景下，術(shù)語“可變作用制動(dòng)系統(tǒng)”可以理解為這樣一種制動(dòng)器系統(tǒng)：在該制動(dòng)器系統(tǒng)中，制動(dòng)器所允許的滑移的量可以根據(jù)應(yīng)用制動(dòng)器的力度而變化。也就是說，它所施加的制動(dòng)力的受控程度大于簡(jiǎn)單地開/關(guān)。但是，可變作用制動(dòng)系統(tǒng)可以由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置控制，以使得它只能夠不允許滑移，或者不限制滑移。第一實(shí)施方式的可變作用制動(dòng)系統(tǒng)可以包括單...