CN108698115A - 用于铆接装置的末端执行器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于铆接装置(1)的末端执行器,其中所述末端执行器(2)具有用于将铆接元件(4)加入到构件(5)中的铆接模块(3)、用于将铆接元件(4)从铆钉储存器(7)中输出的铆钉输出机构(6)以及用于将铆接元件(4)从所述铆钉输出机构(6)输送给所述铆接模块(3)的处理装置(8),其中所述处理装置(8)具有调节运动机构(9)和布置在其上的用于抓取所述铆接元件(1)的抓具(10)。提出,所述调节运动机构为了使所述抓具(10)定位而具有至少两个调节轴(A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7)。
Description
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于铆接装置的末端执行器、一种按照权利要求2的前序部分所述的具有末端执行器的铆接装置以及一种按照权利要求14所述的用于运行铆接装置的方法。
背景技术
用于用来将铆接元件加入到构件中的铆接装置的末端执行器从现有技术中在不同的实施方式中得到了公开。
比如在DE 10 2005 028 055 A1中描述了一种用于对飞机结构构件进行铆接的铆接装置。所述铆接装置具有铆钉储存器,由所述铆钉储存器将铆钉直接输送到中间储存器中。所述中间储存器构造为圆形花坛状并且具有多个抓具,在其中中间储存所述铆接元件。通过所述中间储存器的转动,按需要将所述铆接元件输送给铆钉销(Nietfinger)并且由所述抓具通过舌簧撞击到所述铆接销中。在此,所述铆接元件没有得到导引并且可能歪斜并且由此不能可靠地或者不能正确地定向地被所述铆钉销所接纳。如果发生这一点,那就可能中断制造过程是必不可少的,由此所述铆接元件能够由工人来手动地从所述铆钉销中清除。
此外,在DE 10 2005 028 055 A1中所描述的铆钉中间储存器比较麻烦并且由此昂贵。它具有多个可活动的部件,因此比如每个抓具并且由此每个用于铆接元件的储存位置都具有自身的驱动装置。
最后,所述中间储存器由于圆形花坛形状而在所述铆接装置的末端执行器上占据比较多的结构空间。
发明内容
本发明的问题是,如此设计并且改进所熟知的末端执行器以及所熟知的铆接装置,使得制造过程变得更加稳健并且能够通过简单的、成本低廉的并且节省位置的方式和方法将大量不同的铆接元件输送给所述铆接模块。
这个任务通过一种具有权利要求1的特征的末端执行器来得到解决。
详细来讲为此而提出,所述末端执行器具有用于将铆接元件加入到构件中的铆接模块、用于将铆接元件从铆钉储存器中输出的铆钉输出机构以及用于将铆接元件从所述铆钉输出机构输送给所述铆接模块的处理装置。
所述处理装置按照建议具有调节运动机构和布置在其上的用于抓取所述铆接元件的抓具,其中所述调节运动机构为了使所述至少一个抓具定位而具有至少两个调节轴。由此能够将铆接元件可靠地转交给所述铆接模块,因为所述抓具的用于转交给所述铆接模块的运动空间通过所述调节运动机构的至少两个调节轴而得到扩大。
此外,能够实现铆钉输出机构和铆接模块相对于彼此的更为灵活的布置,从而在总体上产生更为紧凑的构造。此外,通过商业上常用的处理装置的使用,相对于前面所描述的现有技术中的有待个性化地制造的中间储存器能够降低成本。
此外,前述任务通过一种具有权利要求2的特征的、拥有末端执行器的铆接装置得到解决。在这里,所述铆钉输出机构和/或所述处理装置也优选布置在所述末端执行器上,但是,作为补充方案或者替代方案所述铆钉输出机构和/或所述处理装置也能够另外布置在所述铆接装置上。产生与前面结合所述末端执行器所描述那样相同的优点。
在本发明的一种改进方案中,所述调节运动机构为了使所述至少一个抓具定位而具有至少三个调节轴,进一步优选所述调节运动为了使所述至少一个抓具定位而具有至少四个调节轴。通过另外的调节轴来实现铆接模块与铆钉输出机构相对于彼此的更为灵活的布置。通过这种方式能够更好地利用结构空间并且在总体上实现更为紧凑的结构。
进一步优选所述调节运动机构的调节轴在运动学上按顺序地并且/或者在运动学上并行地布置。由此可以按铆钉输出机构和铆接模块的实施方式和布置来实现紧凑的结构。
在本发明的一种改进方案中提出,所述铆接装置、尤其是所述末端执行器具有用于储存铆接元件的尤其是无执行器的中间储存器。由此能够实现对于铆接元件的轻松的、容易的并且靠近铆接模块的中间储存。
此外,按照另一种独立的教导,要求一种用于铆接装置的末端执行器,其中所述末端执行器具有用于将铆接元件加入到构件中的铆接模块、用于将铆接元件从铆钉储存器中输出的铆钉输出机构以及用于储存铆接元件的无执行器的中间储存器。由此提供一种成本低廉的中间储存器,该中间储存器能够实现铆接元件的轻松的、容易的以及靠近铆接模块的中间储存。这种末端执行器尤其也能够在没有用于将铆接元件从所述铆钉输出机构输送给所述铆接模块的处理装置的情况下构造,其中所述处理装置具有调节运动机构以及布置在其上的用于抓取所述铆接元件的抓具并且尤其在所述用于使抓具定位的调节运动机构没有至少两个调节轴的情况下。
按照另一种独立的教导,要求一种具有末端执行器的铆接装置,其中所述末端执行器具有用于将铆接元件加入到构件中的铆接模块,其中所述铆接装置、尤其是所述末端执行器具有用于将铆接元件从铆钉储存器中输出的铆钉输出机构,并且其中所述铆接装置、尤其是所述末端执行器具有用于储存铆接元件的无执行器的中间储存器。由此提供一种成本低廉的中间储存器,该中间储存器能够实现对于铆接元件的轻松的、容易的并且靠近铆接模块的中间储存。这种末端执行器尤其也能够在没有用于将铆接元件从所述铆钉输出机构输送给所述铆接模块的处理装置的情况下构造,其中所述处理装置具有调节运动机构以及布置在其上的用于抓取铆接元件的抓具,并且尤其在所述用于使抓具定位的调节运动机构没有至少两个调节轴的情况下。
但是优选前面所提到的末端执行器或者前面所提到的铆接装置具有处理装置,该处理装置尤其是具有用于将铆接元件从所述铆钉输出机构和/或所述中间储存器输送给所述铆接模块并且/或者输送给所述中间储存器的调节运动机构。关于所述处理装置的优选的设计方案,可参照说明书。
优选所述中间储存器构造用于接纳不同类型和/或不同大小的铆接元件。
所述处理装置优选能够从所述铆钉输出机构和/或者所述铆接模块中给所述铆钉储存器装载(beschicken)铆接元件。作为补充方案或者替代方案,能够由所述处理装置从所述中间储存器中向所述铆接模块供给铆接元件。
按照方法,开头所提到的任务通过权利要求14的特征得到解决。
对于符合建议的末端执行器或者符合建议的铆接装置来说,通过以下方式:所述处理装置的抓具抓取所述铆钉输出机构上的铆接元件并且所述处理装置通过对于所述调节运动机构的调节将所述铆接元件输送给所述铆接模块并且转交给所述铆接模块,由此产生与前面结合所述末端执行器和所述铆接装置所描述的那样相同的优点。
在所述方法的一种改进方案中,所述抓具位置限定地接纳所述铆钉输出机构上和/或所述中间储存器上的铆接元件并且/或者将所述铆接元件位置限定地转交给所述铆接模块和/或所述中间储存器。由此,能够进一步提高过程质量,因为铆钉在转交时不会卡住或者滑掉。
附图说明
下面借助于仅仅示出了一种实施例的附图来对本发明进行更详细解释。在附图中:
图1示意性地示出了符合建议的末端执行器或者符合建议的铆接装置的末端执行器,所述末端执行器具有a)拥有两个调节轴的调节运动机构,b)拥有三个调节轴的调节运动机构以及c)拥有四个调节轴的调节运动机构;
图2以三维图示出了符合建议的末端执行器或者符合建议的铆接装置的末端执行器的另一种实施例;
图3示出了按照图2的实施例的抓具处于铆钉输出机构上的位置中的情况;
图4示出了按照图2的实施例的抓具在将所述铆接元件装入到所述中间储存器中之前处于所述中间储存器上的位置中的情况;
图5示出了按照图2的实施例的抓具在将所述铆接元件装入到所述铆钉销中之前处于所述铆接模块上的位置中的情况;
图6示出了按照图2的实施例的抓具在将所述铆接元件装入到所述铆钉销中时的情况连同已经被接纳在所述铆钉销中的铆接元件;以及
图7示出了按照图2的实施例的抓具在松开(Loslassen)所述铆钉销中的铆接元件之后的情况;
图8除了放大图的所述中间储存器之外也示出了在分解图中的所述中间储存器的截取部分;
图9示范性地示出了被所述处理装置的抓具抓取(gegriffene)的铆接元件。
具体实施方式
在图1中为铆接装置1示出了符合建议的末端执行器2。所述末端执行器2具有用于将铆接元件4加入到构件5中的铆接模块3。
除此以外,所述末端执行器2能够具有未示出的用于钻出铆钉孔的钻孔模块和/或未示出的用于对所钻出的孔进行测量的测量模块。
所述铆接装置1在这里并且优选具有机器人,该机器人承载着所述末端执行器2。特别优选所述机器人构造为门式机器人。所述末端执行器2能够作为加工工具尤其此外由如在德国实用新型申请DE 20 2015 104 273中所描述的那样的铆接装置或者钻铆装置来承载。与此有关可参照DE 20 2015 104 273。
所述构件5在这里并且优选具有两个彼此有待连接的部件5a、5b。这两个部件在这里并且优选在铆接之后形成组合(Zusammenbau)。在这里并且优选所述构件5或者所述组合是飞机结构构件。
通常以接下来的顺序将铆接元件4加入到构件5中。首先给所述构件5或者有待连接的部件5a、5b钻孔并且随后对所述钻孔进行测量。然后根据所述钻孔的测量结果尤其是借助于未示出的测量模块尤其在直径和长度方面确定所述铆接元件4的类型和/或大小。由此产生大量的铆接元件4,必须根据测量结果将所述大量的铆接元件输送给所述铆接模块3。
通常在钻孔之前不能确定,刚好对有待制造的钻孔来说需要何种铆接元件4。这首先能够根据所述钻孔的实际上的几何尺寸来确定。因此,必须优选在所述铆接模块3的附近储备(bevorratet)不同的铆接元件4。如果在测量之后知道了有待安置的铆接元件4,那就能够将这种铆接元件输送给所述铆接模块1。
符合建议的铆接装置1、在这里并且优选所述末端执行器2具有用于将铆接元件4从铆钉储存器7中输出的铆钉输出机构6。所述铆钉储存器7能够布置在所述末端执行器2上并且/或者布置在承载着所述末端执行器2的机器人上。优选所述铆钉储存器与所述末端执行器2分开地、尤其是与所述铆接装置1分开地布置。
如在图2和3中所示出的那样,尤其能够为不同类型和/或不同大小的铆接元件4设置另外的铆钉输出机构6。优选所述铆接装置1具有多个从所述铆钉储存器7至所述铆钉输出机构6的输送部。在这里并且优选每个铆钉输出机构6都具有自身的来自所述铆钉储存器7的输送部。在接下来的实施中,为铆钉输出机构6或者所述铆钉输出机构6使用单数,关于铆钉输出机构6的实施优选但是类似地适用于所述另外的铆钉输出机构6。
符合建议的铆接装置1、在这里并且优选所述末端执行器2具有用于将铆接元件4从所述铆钉输出机构6输送给所述铆接模块3的处理装置8。
所述处理装置8具有调节运动机构9以及布置在其上的用于抓取铆接元件4的抓具10。所述调节运动机构9又按照建议为了使所述抓具10定位而具有至少两个调节轴A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7。由此能够将所述铆接元件4可靠地转交(übergeben)给所述铆接模块3。能够可靠地避免歪斜(Verkanten)或者斜的(schiefes)放入。
此外,能够实现铆钉输出机构6与铆钉模块3相对于彼此的更为灵活的布置,从而在总体上产生更加紧凑的构造。此外,能够通过商业上常用的(handelsüblich)处理装置8的使用来降低成本。
优选所述铆钉输出机构6虽然布置在所述末端执行器2上,但是对于所述符合建议的铆接装置1来说,所述铆钉输出机构6也能够此外在与所述末端执行器2分开的情况下布置在所述铆接装置1上。
这同样适用于所述处理装置8。所述处理装置8对于所述符合建议的末端执行器2来说虽然布置在所述末端执行器上,但是作为替代方案所述处理装置8按照所述符合建议的铆接装置1也能够此外在与所述末端执行器分开2的情况下布置在所述铆接装置1上。
尤其所述铆钉输出机构6和/或所述处理装置8能够布置在承载着所述末端执行器2的机器人上。
如在图1a中所示出的那样,所述用于使抓具10定位的调节运动机构9优选不仅仅具有至少两个调节轴A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7。如在图1b中所示出的那样,优选所述用于使抓具10定位的调节运动机构9具有至少三个调节轴A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7。如在图1c中示出的那样,所述用于使抓具10定位的调节运动机构9进一步优选具有至少四个调节轴A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7。通过所述调节轴A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7的数目的增加,能够更加灵活地相对于所述铆接模块3来布置所述铆钉输出机构6。
所述处理装置8的调节轴A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7在这里并且优选分别具有自身的驱动装置。通过这种方式来实现尽可能灵活的运动控制。但是,作为替代方案,各个调节轴A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7也能够间接地通过被驱动的传力元件来共同被驱动。
优选所述调节运动机构9的调节轴A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7在运动学上按顺序地并且/或者在运动学上并行地布置。按所述铆钉输出机构6相对于所述铆接模块3的布置,所述调节轴A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7的在运动学上按顺序的和/或在运动学上并行的布置能够实现紧凑的构造。
作为补充方案或者替代方案,所述处理装置8的至少一个调节轴A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7是旋转轴和/或线性轴。进一步优选所述处理装置8的至少两个调节轴A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7是旋转轴和/或线性轴。在图1a的实施例中,所述处理装置8比如具有两个旋转轴作为调节轴A1、A2。在图1b的实施例中,所述调节运动机构9具有两个旋转轴和一线性轴作为调节轴A1、A2、A3。在图1c的实施例中所述调节运动机构9具有另一个旋转轴。
在图1b的实施例中并且优选使用构造为弯曲手臂-机器人的处理装置8。弯曲手臂-机器人在这里并且优选能够构造为垂直的弯曲手臂-机器人并且/或者构造为水平的弯曲手臂-机器人。但是,作为替代方案,所述处理装置8能够构造为工业机器人。这一点在图2到7的实施例中示出。
为了进一步提高所述处理装置8的灵活性,所述用于使抓具10定位的调节运动机构9能够具有至少五个、优选至少六个、进一步优选至少七个调节轴A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7。在这样的实施方式中,所述处理装置8构造为工业机器人尤其已经经受了考验。在图2到7的实施例中,比如使用具有七个调节轴的工业机器人。
为了抓取所述铆接元件4,所述抓具10在这里并且优选具有至少两个抓取销(Greiffinger)11。在输送时所述抓具10优选传力锁合地并且/或者形状锁合地夹持着所述铆接元件4。优选所述抓具10能够抓取不同类型和/或不同大小的铆接元件4。通过这种方式,能够用所述抓具10将不同的铆接元件4输送给所述铆接模块3。优选所述抓具10刚好抓取铆接元件4。所述抓具在这里并且优选不是构造同时用于输送多个铆接元件4。
作为补充方案或者替代方案,能够在所述调节运动机构9上布置另一个抓具10。优选所述两个抓具10对置地布置并且能够作为单元来转动。在这种情况下,能够通过简单的方式和方法用抓具10比如从所述铆接模块3上取出铆接元件4并且在调节运动之后用另一个抓具10将已经被其所接纳的铆接元件4转交给所述铆接模块3。能够额外地在所述调节运动机构9上布置另外的抓具10。这些抓具而后优选盒状地(magazinartig)、尤其以圆形花坛的形式来布置。
所述铆接模块3优选具有铆接工具12和至少一个铆钉销13。所述铆钉销13在这里并且优选沿着几何上的纵轴线A延伸。优选所述铆接模块3为了接纳铆接元件4而能够尤其是线性地移动。所述铆接模块优选为了接纳铆接元件4而从工作位置-在其中所述铆接模块3将所述铆接元件4加入到所述构件5中-运动到用于接纳所述铆接元件6的转交位置中。为了将所述铆接元件6加入到所述构件5中,所述铆接模块而后优选与所转交的铆接元件4又运动所述工作位置中。
作为补充方案或者替代方案,所述铆钉输出机构6能够具有止动器14,该止动器用于拦停并且位置限定地夹持着由铆钉储存器7所输送的铆接元件4。“位置限定地”优选是指在位置和定向方面得到确定。通过所述止动器14来引起所述铆接元件4在所述铆钉输出机构6中的位置限定的位置。这使得通过所述处理装置8的抓具10来抓取所述铆接元件4变得容易。
作为补充方案或者替代方案,所述铆接装置1、尤其是所述末端执行器2具有用于储存铆接元件4的尤其是无执行器的中间储存器15。如在说明书的通用的部分中所解释的那样,要求一种具有无执行器的中间储存器15的末端执行器2或者铆接装置1,所述末端执行器或者铆接装置尤其也可以没有或者带有与所描述不一样地构造的处理装置。
所述中间储存器15在这里并且优选构造用于接纳不同类型和/或不同大小的铆接元件4。进一步优选所述中间储存器15具有用于铆接元件4的储存位置16。一些、尤其是所有储存位置16优选构造用于接纳不同类型和/或不同大小的铆接元件4。由此在给所述中间储存器15装载铆接元件4时提高了灵活性。优选所述中间储存器15如此构造,使得所述铆接元件4能够单个地从每个储存位置16中取出。
在这里并且优选所述中间储存器15能够在能够更换的情况下尤其通过夹紧连接来另外布置在所述铆接装置1、尤其是所述末端执行器2上。作为补充方案或者替代方案,一中间储存器或者所述中间储存器15也能够布置在所述铆接装置1的机器人上。所述中间储存器15能够具有多个中间储存器元件17,所述多个中间储存器元件在能够更换的情况下尤其是通过夹紧连接来另外布置在所述铆接装置1、尤其是所述末端执行器2和/或所述机器人上。由此,所述铆接装置1或者所述末端执行器2能够按加工任务用不同地预装载的中间储存器15或者中间储存器元件17来装备。
所述中间储存器15在这里并且优选能够具有圆形花坛形状或者板条形状。优选所述中间储存器15如在图4中示出的一样具有梳子结构。因此,能够通过简单的方式和方法在所述中间储存器15中提供较大数目的铆接元件4。优选所述中间储存器15构造用于接纳至少25个铆接元件4、进一步优选用于接纳至少50个铆接元件4、进一步优选至少75个铆接元件4。由此能够在所述铆接模块3的附近储备大数目的不同的铆接元件4。
作为补充方案或者替代方案,所述中间储存器15能够具有多个储存平面18,所述多个储存平面在这里并且优选通过单独的梳子结构来形成。优选储存平面18能够通过中间储存元件17来形成。
优选所述中间储存器15具有导引缝隙19,在所述导引缝隙中接纳了所述铆接元件4。每个导引缝隙19优选形成用于铆接元件4的储存位置16。这些导引缝隙19优选能够实现对于所述铆接元件4的位置限定的夹持。
作为补充方案或者替代方案,所述中间储存器15能够具有用于将所述铆接元件4夹持的弹簧元件20、优选夹紧弹簧夹。这些弹簧元件能够位置限定地夹持着在所述中间储存器15中所接纳的铆接元件4。在这里并且优选所述导引缝隙19和/或所述储存位置16、尤其是所述弹簧元件20能够具有入口嘴(Einlaufmaul)。
优选所述弹簧元件20如在图8中示出的那样在两侧夹紧所述铆接元件4,或者作为替代方案它能够在一侧夹紧所述铆接元件4。所述弹簧元件、尤其是所述夹紧弹簧夹优选具有基本上圆形的区段,该区段的端部进一步优选相应地作为支臂来延续。在这里并且优选所述圆形的区段在至少180度、进一步优选在至少225度、进一步优选在至少270度上延伸。
如在图8中示出的那样,所述中间储存器15或者中间储存器元件17优选一层一层地构造。进一步优选一弹簧元件20或者所述弹簧元件20如比如在图8的分解图中所示出的那样被夹持在所述中间储存器15的两个层15a、15b之间。
优选至少一个层15a构造冲压件、尤其是冲压板材。作为补充方案或者替代方案,至少一个层15b能够构造为铣削件。
为了尤其是位置精确地夹持所述弹簧元件20,优选至少一个层15a、15b具有尤其是圆形的保持轮廓15c,进一步优选所述弹簧元件20至少部分地沿着所述圆形的保持轮廓伸展。所述保持轮廓15c优选与所述弹簧元件20的圆形的区段相一致地构造。所述保持轮廓15c进一步优选在更小的弧形区段上作为所述弹簧元件20的圆形的区段延伸。
按照一种优选的实施例,所述机器人和/或所述末端执行器具有未示出的检查单元,所述检查单元用于对铆接元件4的预先确定的对钻孔过程和/或铆接过程来说意义重大的特性进行检测。
为了检查所述铆接元件4,所述处理装置8能够将所述铆接元件4从所述铆钉输出机构6并且/或者从所述中间储存器15并且/或者从所述铆接模块3输送给所述检查单元并且检测尤其是测量所述铆接元件4的对钻孔过程和/或铆接过程来说意义重大的特性。所述铆接元件4在这里并且优选能够是铆钉4a和/或铆钉颈部(Nietkollare)4b。优选所述抓具10在检测期间夹持着所述铆接元件4。
随后,所述铆接装置1能够在所述铆接元件4的所检测到的、尤其是所测量的意义重大的特性的基础上使钻孔过程和/或铆接过程与所述铆接元件4相匹配并且/或者为所实施的钻孔以及可能所测量的钻孔来选择与钻孔相称的铆接元件4。
在这里并且优选用所述检查单元作为预先确定的、对钻孔过程和/或铆接过程来说意义重大的特性来测量并且检测铆钉头直径DK和/或铆钉头长度LK和/或铆钉埋头的角度W和/或过渡半径R。过渡半径R在这里并且优选是铆接元件4的两个区段之间、尤其是铆钉的头部4c与杆部4d之间的半径。必要时也能够额外地获知所述杆部直径DS。优选用所述检查单元来优选仅仅检测或测量铆接元件4的截取部分。
特别重要的尤其是测量所述铆接元件4的头部4c并且使钻孔、尤其是沉孔与所述铆接元件4的头部4c相匹配或者为钻孔、尤其是钻孔的沉孔选择具有合适的头部4c的铆接元件4。
就这点而言,按照一种特别优选的设计方案,所述检查单元比如作为所述铆接元件4的预先确定的对钻孔过程和/或铆接过程来说意义重大的特性在输送给所述铆接模块3之前检测所述铆钉头直径和/或铆钉头长度,并且所述铆接模块3随后在所述铆钉头直径和/或铆钉头长度的基础上进行钻孔、尤其是进行确定用于钻孔的下沉深度并且进行钻孔。
在这里并且优选所述检查单元具有光学的传感器。用所述检查单元的光学的传感器来检测预先确定的对钻孔过程和/或铆接过程来说意义重大的特性。控制机构21借助于所述光学的传感器来优选检测、尤其是测量这些特性。
作为补充或者替代方案,所述检查单元能够具有用于对预先确定的对钻孔过程和/或铆接过程来说意义重大的特性进行测量的照明机构,所述照明机构在检测的期间照亮所述铆接元件4。所述照明机构在这里并且优选与所述检查单元的传感器对置地布置。照明轴线和所述光学的传感器的视线轴线在此优选同轴地布置。所述传感器和照明机构的视线方向在这里彼此定向。
在实施例中,所述检查单元构造为在两侧远心的(telezentrisches)系统。这能够在没有使所述铆接元件4精确地定位在所述照明机构与所述光学的传感器之间的情况下实现精确的测量。
在这里并且优选所述检查单元的测量公差低于+/-5μm、优选低于+/-3μm、进一步优选基本上在+/-2μm上。
作为补充方案或者替代方案,所述铆接装置1、尤其是所述末端执行器2或者所述机器人能够具有未示出的用于接纳不需要的铆接元件4的收集容器。优选所述处理装置8将所述铆接元件4从所述铆钉输出机构6和/或所述中间储存器15和/或所述铆接模块3输送给所述收集容器。优选所述收集容器具有尤其是带有管座(Rosette)的开口,通过其所述抓具10能够将铆接元件4导入到所述收集容器中。由此,对于下一批加工步骤来说不再需要的铆接元件4能够由所述中间储存器15和/或所述铆钉输出机构6和/或所述铆接模块3来输送给所述收集容器。所述铆接元件4的输送优选在将所述末端执行器2从一加工位置移到另一个加工位置的期间进行。
在这里并且优选所述铆接装置1具有控制机构21、优选NC控制机构。进一步优选所述处理装置8具有自身的控制机构22、尤其是NC控制机构,所述控制机构通过接口23与所述铆接装置1的控制机构进行通信。通过这种方式,能够容易地并且成本低廉地将可以在市场上得到的处理装置8用于所述符合建议的铆接装置1或者所述符合建议的末端执行器2。
优选通过以下方式将铆接元件4输送给所述铆接模块3,即:所述处理装置8的抓具10抓取所述铆钉输出机构6上的铆接元件4,试参照图3。如在图5、6和7中所示出的那样,在通过所述抓具10抓取或者接纳所述铆接元件4之后,所述处理装置8能够通过对于所述调节运动机构9的调节来将所述铆接元件4输送给所述铆接模块3并且转交给所述铆接模块3。
但是优选所述抓具11也能够在抓取或者接纳所述铆接元件4之后将其通过对于所述调节运动机构9的调节来输送给所述中间储存器15并且转交给所述中间储存器15。而后,如果需要所述铆接元件,则能够通过所述处理装置8的抓具10从所述中间储存器15中抓取所述铆接元件并且通过对于所述调节运动机构9的调节来将其输送给所述铆接模块3并且转交给所述铆接模块。
在图3中,所述铆接元件4位置限定地被夹持在所述铆钉输出机构6中。所述处理设备8靠近所述铆钉输出机构6并且所述抓具10抓取所述铆接元件4。在这里并且优选所述抓具位置限定地接纳所述铆接元件4。
此后,所述处理装置8能够将所接纳的铆接元件4要么输送给所述中间储存器15并且/要么输送给所述铆接模块3。在图4中示出,所述处理设备8如何将所述铆接元件4转交给所述中间储存器15。为此,所述抓具10使所述铆接元件4运动到所述中间储存器15的导引缝隙19中。优选位置限定地将所述铆接元件4转交给所述中间储存器15。
如果所述铆接元件4尤其位置限定地由所述中间储存器15所接纳,那么所述抓具10就打开并且释放所述铆接元件10。所述抓具10现在能够靠近所述中间储存器15的其它储存位置20并且位置限定地接纳另一个铆接元件4或者从所述铆钉输出机构6中接纳另一个铆接元件4。
为了用铆接元件4来装载所述铆接模块3,所述抓具10在这里并且优选如在图3中示出的那样从所述铆钉输出机构6中或者从所述中间储存器15中抓取铆接元件4。此后,所述处理装置8将所述铆接元件4、在这里并且优选将来自所述中间储存器15和/或所述铆钉输出机构6的铆接元件4输送给所述铆接模块3。
在这里并且优选所述抓具10将所述铆接元件4尤其位置限定地转交给所述铆接模块6、尤其是所述铆钉销13。优选在由所述抓具10转交时使所述铆接元件4的纵轴线同轴地与所述铆钉销13的纵轴线相一致。只有此后所述抓具10才在这里并且优选打开,用于将所述铆接元件4转交给所述铆钉销13。
这些方法步骤在图5、6和7中示出。首先在图5中就在所述铆钉销13前面不远处示出了所述抓具10。在图6中示出,如何使所述铆钉销13的纵轴线B和所述铆接元件4的纵轴线A相一致。图7而后示出,所述抓具10如何打开并且将所述铆接元件4转交给所述铆钉销13。在这里并且优选此后所述铆接模块3运动到所述工作位置中并且所述铆接模块3能够将所述铆接元件4加入到所述构件5中。
在所述末端执行器2和/或所述铆接装置1、尤其是所述机器人上,能够设置另外的处理装置8,所述处理装置用于以前面所描述的方式将铆接元件4尤其从所述铆钉输出机构6输送给所述铆接模块3。前面关于所述处理装置8的实施类似地适用于所述另外的处理装置8,从而与此相关可参照前面的实施。
所述末端执行器2和/或所述铆接装置1优选如此构造并且设立,使得所述末端执行器2或者所述铆接装置1能够实施前面所描述的方法步骤。
最后,在图9中示范性地为所述铆接元件在a)中示出了具有埋头的实心铆钉、在b)中示出了具有埋头的配合铆钉以及与所述配合铆钉相对应的铆钉颈部(Nietkollar)。除此以外,也能够用所述处理装置8将许多另外的铆接元件4输送给所述铆接模块3。这尤其也能够是螺旋铆钉和/或盲铆钉。
对于在图9中示出的铆接元件4来说,示范性地示出了对钻孔过程和/或铆接过程来说可能的意义重大的特性,其中从这些特性中的选择可能相应地取决于对有待产生的铆接连接的要求。所述意义重大的特性在这里并且优选是铆钉长度LN和/或杆部长度LS和/或头部长度LK和/或头部直径DK和/或杆部直径DS。此外,所述埋头角度W以及所述过渡半径R被绘示为可能的对钻孔过程和/或铆接过程来说意义重大的特性。除此以外示出了铆钉结构、也就是图9b)中的配合铆钉的闭锁槽4e。
对于铆钉颈部3b来说,在这里作为对铆接过程来说意义重大的特性而示出了铆钉颈部长度LC以及铆钉颈部内直径DCI和铆钉颈部外直径DCA。
Claims (15)
1.用于铆接装置(1)的末端执行器,其中所述末端执行器(2)具有用于将铆接元件(4)加入到构件(5)中的铆接模块(3)、用于将铆接元件(4)从铆钉储存器(7)中输出的铆钉输出机构(6)以及用于将铆接元件(4)从所述铆钉输出机构(6)输送给所述铆接模块(3)的处理装置(8),其中所述处理装置(8)具有调节运动机构(9)和布置在其上的用于抓取所述铆接元件(4)的抓具(10),
其特征在于,
所述调节运动机构(9)为了使所述抓具(10)定位而具有至少两个调节轴(A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7)。
2.具有末端执行器(2)的铆接装置,其中所述末端执行器(2)具有用于将铆接元件(4)加入到构件(5)中的铆接模块(3),其中所述铆接装置(1)、尤其是所述末端执行器(2)具有用于将铆接元件(4)从铆钉储存器(7)中输出的铆钉输出机构(6),其中所述铆接装置(1)、尤其是所述末端执行器(2)具有用于将铆接元件(4)从所述铆钉输出机构(6)输送给所述铆接模块(3)的处理装置(8),其中所述处理装置(8)具有调节运动机构(9)以及布置在其上的用于抓取所述铆接元件(4)的抓具(10),
其特征在于,
所述调节运动机构(9)为了使所述抓具(10)定位而具有至少两个调节轴(A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7)。
3.按前述权利要求中任一项所述的铆接装置,其特征在于,所述铆接装置(1)具有机器人、尤其是门式机器人,所述机器人承载着所述末端执行器(2),优选所述处理装置(8)在与所述末端执行器(2)分开的情况下布置在所述承载着末端执行器(2)的机器人上。
4.按前述权利要求中任一项所述的末端执行器或者铆接装置,其特征在于,所述调节运动机构(9)为了使所述至少一个抓具(10)定位而具有至少三个调节轴(A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7),优选所述调节运动机构(9)为了使所述至少一个抓具(10)定位而具有至少四个调节轴(A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7)。
5.按前述权利要求中任一项所述的末端执行器或者铆接装置,其特征在于,所述调节运动机构(9)的调节轴(A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7)在运动学上按顺序地并且/或者在运动学上并行地布置。
6.按前述权利要求中任一项所述的末端执行器或者铆接装置,其特征在于,所述处理装置(8)构造为弯曲手臂机器人和/或工业机器人。
7.按前述权利要求中任一项所述的末端执行器或者铆接装置,其特征在于,所述抓具(10)具有至少两个抓取销(11)并且能够抓取不同类型和/或不同大小的铆接元件(4)。
8.按前述权利要求中任一项所述的末端执行器或者铆接装置,其特征在于,所述抓具(10)在输送所述铆接元件(4)时传力锁合地并且/或者形状锁合地夹持着所述铆接元件(4)。
9.按前述权利要求中任一项所述的末端执行器或者铆接装置,其特征在于,所述铆接模块(3)具有铆接工具(12)和至少一个铆钉销(13),优选所述铆钉销(12)沿着几何上的纵轴线延伸,所述铆接元件(4)沿着所述几何上的纵轴线被加入到所述构件(5)中。
10.按前述权利要求中任一项所述的末端执行器或者铆接装置,其特征在于,所述铆钉输出机构(6)具有止动器(14),所述止动器用于拦停并且位置限定地夹持由铆钉储存器所输送的铆接元件。
11.按前述权利要求中任一项所述的末端执行器或者铆接装置,其特征在于,所述铆接装置(1)、尤其是所述末端执行器(2)具有用于储存铆接元件(4)的尤其是无执行器的中间储存器(15),优选所述中间储存器(15)构造用于接纳不同类型和/或不同大小的铆接元件(4)。
12.按前述权利要求中任一项所述的末端执行器或者铆接装置,其特征在于,所述中间储存器(15)具有弹簧元件(21)、尤其是夹紧弹簧夹,所述弹簧元件位置限定地夹持着在所述中间储存器(15)中所接纳的铆接元件(4)。
13.按前述权利要求中任一项所述的末端执行器或者铆接装置,其特征在于,所述铆接装置(1)具有控制机构(22)、优选NC控制机构,优选所述处理装置具有自身的控制机构(23)、尤其是NC控制机构,所述控制机构通过接口(24)与所述铆接装置(1)的控制机构(22)进行通信。
14.用于运行按权利要求2到13中任一项所述的铆接装置(1)的方法,其中所述处理装置(8)的抓具(10)抓取所述铆钉输出机构(6)上的铆接元件(4),并且所述处理装置(8)通过所述调节运动机构(9)的调节来将所述铆接元件(4)输送给所述铆接模块(3)并且转交给所述铆接模块(3)。
15.按权利要求14所述的方法,其特征在于,所述抓具(10)位置限定地接纳所述铆钉输出机构(6)和/或所述中间储存器(15)上的铆接元件(4),并且/或者所述抓具(10)将所述铆接元件(4)位置限定地转交给所述铆接模块(3)和/或所述中间储存器(15),优选所述抓具(10)在转交时只有在所述铆接元件(4)处于所述铆钉销(13)的纵轴线中并且/或者处于所述中间储存器(15)的保持位置中时才释放所述铆接元件(4)。
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