CN110481925B - 用于冲压件的施加器和用于施加冲压件的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于冲压件的施加器,具有:由包括衬垫条(4)和在衬垫条(4)上沿纵向彼此分隔布置的冲压件(6)的冲压件条(3)制成的冲压件条卷(2);衬垫条收带盘(12);分配边缘(11),其在行进方向上布置在冲压件条卷(2)和衬垫条收带盘(12)之间,并且在其周围衬垫条(4)可被剥离;抽吸带(14),布置在分配边缘(11)处,在施加器尖端(16)上具有压制表面(17),在其上可安置从冲压件条(3)分离并且转移至抽吸带(14)的冲压件(6)。
Description
技术领域
本发明涉及用于冲压件的施加器,其具有:由冲压件条制成的冲压件条卷,该冲压件条包括衬垫条和在衬垫条上沿纵向彼此分隔布置的冲压件;衬垫条收带盘(卷带盘、接收轴,take-up reel);以及在行进方向上布置在冲压件条卷和衬垫条收带盘之间的分配边缘,围绕其衬垫可被剥离。
本发明还涉及通过如下将冲压件施加在表面上的方法:将冲压件条从冲压件条卷展开并将其引导在偏转边缘周围。
背景技术
在机动车辆的制造期间,常常出现的问题是,必须在机器加工过程之后重新粘合引入到车身部件中的开口。例如,车身部件可用流体进行表面处理。表面处理所需的流体经由先前引入车身部件中的开口自动排出。随后再次封闭开口。常常如下手动地进行封闭开口:通过从冲压件条或冲压件片分离冲压件并手动地将它们胶合到开口上。冲压件具有载体层和施加在载体层的一侧上的胶粘剂层。通常将胶粘剂层施加在载体层的整个表面上。
此外,在现有技术中,机械臂(机器人臂,机器手)是已知的。
为此,冲压件卷是可用的,在其上冲压件条以常规方式卷绕。冲压件条通常为以条形状存在的衬垫。将具有载体层和胶粘剂层的一系列冲压件以这样的方式间隔开地施加在该衬垫上,使得胶粘剂层的自由侧胶合在衬垫上,从而胶粘剂层的与衬垫相反的侧被载体层覆盖,使得胶粘剂被完全保护。然后,可将冲压件条卷绕在冲压件卷上,即使得衬垫布置在圈外部上并且冲压件布置在圈内部上。这是优选的变型:在冲压件卷上的匝也是可能的,其中衬垫布置在圈内部上并且冲压件布置在圈外部上。将冲压件条的自由端以已知的方式拉出并拉紧到设备中,并且机械臂从冲压件条按顺序地抽吸冲压件。为此,机械臂被设计成类似于喷嘴,并且在载体层处在冲压件上抽吸,将其从衬垫分离,并将冲压件压在预定位置的开口上。
不利的是,该方法是耗时的,因为机械臂必须在各胶合过程之后移回至冲压件卷,以将下一个冲压件从冲压件条分离,这对于本领域技术人员来说称为取和放施加(pick&place application)。
此外,标签分配器形式的施加器是已知的。由此标签分配器布置在机械臂上。标签分配器具有冲压件卷。冲压件卷被引导到压制辊,并且衬垫被自动剥离,以及通过移动标签分配器借助于压制辊将冲压件压在孔上。不利的是,该方法是相当耗费空间的,因为必须借助于机械臂将标签分配器拉过某个路径。这例如在汽车毛坯的难以接近的区域中是不利的,例如,如果待封闭开口直接位于向上弯曲的边缘附近。
此外,已知具有分配边缘的用于冲压件的施加器,在其端部布置如下的辊:其将从衬垫分离的冲压件压在表面上。这种用于冲压件的施加器的缺点是,辊必须完全在冲压件上滚动,因此在冲压件的上游和下游必须存在另外的大致对应于压制辊的半径的区域。
发明内容
因此,本发明的目的是提供用于冲压件的施加器,其减少以上列举的缺点。
本发明的目的还在于提供借助于其可粘合冲压件的方法,其中以上列举的缺点被减少。
关于用于冲压件的施加器,通过在开始列出的具有本发明的特征的用于冲压件的施加器来解决该问题。
附图说明
图1为根据本发明的用于冲压件的施加器的主侧视图,
图2为冲压件条的主侧视图。
具体实施方式
根据本发明的用于冲压件的施加器包括:由冲压件条制成的冲压件条卷,该冲压件条包括衬垫条和在衬垫条上沿纵向彼此分隔布置的冲压件;衬垫条收带盘;分配边缘,其在行进方向上布置在冲压件条卷和衬垫条收带盘之间,并且在其周围衬垫条可被剥离;根据本发明的抽吸带,其在施加器尖端上具有压制表面,在该压制表面上可安置从冲压件条分离并且转移至抽吸带的冲压件。
根据本发明的用于冲压件的施加器使用从冲压件条分离冲压件的构思。为此,冲压件条在分配边缘周围被拉出,并且通过这种在周围的拉出将待分离的冲压件转移至抽吸带并通过抽吸带传送到施加器尖端。
抽吸带包括:由第二驱动器驱动的穿孔环形带;以及抽吸装置,其通过穿孔抽吸空气并因此将冲压件抽吸到抽吸带的外部,设置在封闭的抽吸带的内部中。通过从分配边缘到压制表面循环的抽吸带来传送冲压件。压制表面可被设计成平坦的;然而,它也可略微向外弯曲,因此形成为凹部。冲压件位于压制表面上。
有利地设置如下的控制器:其连接至用于衬垫条收带盘的第一驱动器并且连接至用于抽吸带的第二驱动器,并且其协调衬垫条收带盘和抽吸带的速度。连接优选地为数据承载连接,并且衬垫条收带盘和抽吸带的速度被协调成使得在分配边缘处的衬垫条的速度与在分配边缘处的抽吸带的速度完全相同。抽吸带和分配边缘可优选地在衬垫条和抽吸带的行进方向上略微重叠。
在压制表面处设置传感器,其检测冲压件布置在压制表面上的状态。如果在压制表面处布置了冲压件,则传感器向控制器发出信号,然后该控制器关闭第一驱动器和第二驱动器。于是,冲压件保留在压制表面上,因为空气流持续存在。
有利地设置机械臂,在其上布置抽吸带并且其以数据承载的方式连接至控制器,其将具有安置在压制表面上的冲压件的压制表面以垂直运动压在表面上的预定位置上。机械臂优选地连接至用于冲压件的整个施加器,然而,该机械臂至少连接至抽吸带和压制表面布置于其上的装置,使得在冲压件已经安置在压制表面上之后,压制表面可以垂直于表面的运动压在表面上,并且通过压制运动将冲压件粘合到该表面。
为此,冲压件有利地包括载体层和胶粘剂层。将冲压件安置在抽吸带上并且还在该位置上输送使得载体层直接位于抽吸带上并且胶粘剂层背离抽吸带暴露。然后,可通过压制表面的垂直的前后运动而将冲压件压在表面上。用于冲压件的施加器特别适合于密封开口、特别地在汽车车身部件中的开口。由于它不进行滚动运动(如现有技术中所必需的),在孔周围仅需要非常小的空间,使得冲压件可固定地结合至孔。冲压件自然必须略大于孔的外圆周,使得可在孔的周围边缘上在外部粘合冲压件。
冲压件的尺寸和轮廓优选地适应于压制表面;冲压件与压制表面的尺寸和轮廓优选地相同地成形。冲压件可形成为相同的配对物;然而,也可想到,冲压件条上的一些冲压件具有第一形状,而其它冲压件具有第二形状,其中所述形状优选成组地按顺序地布置在冲压件条上。
所述目的在其第二方面通过具有本发明的特征的方法而被满足。
根据所述方法,将冲压件条从冲压件条卷展开并引导在分配边缘周围,以及将冲压件在那里从冲压件条分离并转移至抽吸带,抽吸带将分离的冲压件输送至施加器尖端上的压制表面。将具有冲压件的压制表面压在表面上。根据本发明的方法特别适合于用以上列出的用于冲压件的施加器之一进行。相反,以上列出的用于冲压件的施加器各自适合于进行该方法或随后提到的方法之一。
具有抽吸的冲压件的抽吸带有利地以计时(定时,clocked)方式前进,直到冲压件定位在压制表面上,然后将抽吸带停止。然后借助于机械臂的前后运动将安置在压制表面上的冲压件压在表面上。控制器将第一和第二驱动器重新打开,使得下一个冲压件前进到压制表面上。将衬垫条以与冲压件在抽吸带上前进的相同的程度围绕衬垫条收带盘卷绕。
在两幅图中通过示例性实施方式描述本发明。如在以下中见到的:
图1根据本发明的用于冲压件的施加器的主侧视图,
图2冲压件条的主侧视图。
图1显示根据本发明的用于冲压件的施加器的主要结构:未指示各个部件布置于其上的壳体、以及用于冲压件的施加器被引导于其上的机械臂。
用于冲压件的施加器包括用于冲压件条卷2的接收器1。冲压件条3卷绕在冲压件条卷2上。图1中描绘的实施方式包括冲压件条3、衬垫条4和在衬垫条4上的彼此分隔且邻近于彼此施加的冲压件6的层。冲压件6在衬垫条4上的布置描绘于图2中。衬垫条4由具有基本上无限的长度和恒定的宽度以及恒定的厚度的条构成。将冲压件6邻近于彼此并且彼此间隔开地施加在衬垫条4上。在该情况下,冲压件6成对地相同地成形。它们分别包括载体层7和胶粘剂层8。冲压件6被施加到衬垫条4上,使得胶粘剂层8直接胶合至衬垫条4,并且胶粘剂层8布置在衬垫条4和载体层7之间。载体层7起到为冲压件6提供外部形状的作用。
载体层7由常见的塑料材料构成:其(以举例的方式、但不以限制性方式提及)为
聚乙烯、聚丙烯、特别地通过单轴或双轴拉伸产生的取向聚丙烯(OPP)、环烯烃共聚物(COC)、聚氯乙烯(PVC)、聚酯、特别地聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、乙烯乙烯醇(EVOH)、聚偏氯乙烯(PVDC)、聚偏氟乙烯(PVDF)、丙烯腈(PAN)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚醚砜(PES)或聚酰亚胺(PI)。
胶粘剂层8由常规的胶粘剂构成。胶粘剂包括基础物和可交联组分(也称为反应性树脂)。
多种材料、特别地非极性弹性体可用作用于胶粘剂的基础物。
非极性弹性体例如乙烯基芳族嵌段共聚物的特征在于它们可溶解于非极性溶剂中,即,溶解于其极性对应于乙酸乙酯或其为非极性的溶剂和/或溶剂混合物中。这些特别地为具有小于6.1的介电常数[http://en.wikipedia.org/wiki/Solvent]和/或具有汉森溶解度参数δP Polar≤5.3;δH氢键≤7.2[Abbott、Steven和Hansen,Charles M.(2008)Hansen Solubility Parameters in Practice,ISBN 0-9551220-2-3or Hansen,CharlesM.(2007)Hansen solubility parameters:a user's handbook,CRC Press,ISBN 0-8493-7248-8]的溶剂和/或溶剂混合物。
如果使用弹性体嵌段共聚物,则这些含有至少一种类型的具有大于40℃的软化点的嵌段,例如乙烯基芳族化合物(以及部分或完全氢化的变体)、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸异冰片酯和丙烯酸异冰片酯。
嵌段共聚物另外优选地含有具有小于20℃的软化点的嵌段类型。
具有低软化点的聚合物嵌段(“软嵌段”)的实例是聚醚,例如聚乙二醇、聚丙二醇或聚四氢呋喃;聚二烯,例如聚丁二烯或聚异戊二烯;(部分)氢化的聚二烯,例如聚乙烯丁烯、聚乙烯丙烯或聚丁烯丁二烯、聚丁烯、聚异丁烯、聚(烷基乙烯基醚);聚合物嵌段;α,β-不饱和酯,例如特别地丙烯酸酯共聚物。
在一种解释中,软嵌段由此为非极性的并且优选地含有丁烯或异丁烯或氢化的聚二烯作为均聚物嵌段或共聚物嵌段,后者优选与自身或彼此或特别优选与其它非极性共聚单体共聚。作为非极性共聚单体,例如(部分)氢化的聚丁二烯、(部分)氢化的聚异戊二烯和/或聚烯烃是合适的。
可交联组分(也称为反应性树脂)由环醚构成并且适合于在小于40℃、优选地小于20℃的软化点下的辐射化学交联和任选的热交联。
基于环醚的反应性树脂特别地为环氧化物(即含有至少一个环氧乙烷基团的化合物)或氧杂环丁烷。它们本质上可为芳族的或特别地脂族或脂环族的。
可使用的反应性树脂可为单官能的、双官能的、三官能的、四官能的或更高官能的直至多官能的,其中官能团涉及环醚基团。
实例(不要求限制它们)包括3,4-环氧基环己基甲基-3',4'-环氧基环己烷羧酸酯(EEC)和衍生物、二环戊二烯二氧化物和衍生物、3-乙基-3-氧杂环丁烷甲醇和衍生物、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯和衍生物、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯和衍生物、1,2-乙烷二缩水甘油醚和衍生物、1,3-丙烷二缩水甘油醚和衍生物、1,4-丁二醇二缩水甘油醚和衍生物、高级1,n-烷烃二缩水甘油醚和衍生物、己二酸双-(3 4-环氧基环己基甲基)酯和衍生物、乙烯基环己基二氧化物和衍生物、1,4-环己烷二甲醇-双-(3,4-环氧基环己烷羧酸酯)和衍生物、4,5-环氧基四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯和衍生物、双[1-乙基(3-氧杂环丁烷基)甲基]醚和衍生物、季戊四醇四缩水甘油醚和衍生物、双酚A-二缩水甘油醚(DGEBA)、氢化的双酚A-二缩水甘油、双酚F-二缩水甘油醚、氢化的双酚F-二缩水甘油醚、环氧苯酚酚醛清漆、氢化的环氧苯酚酚醛清漆、环氧甲酚酚醛清漆、氢化的环氧甲酚酚醛清漆、2-(7-氧杂双环)螺[1,3-二噁烷-5,3'-[7]氧杂双环[4.1.0]-庚烷]、1 4-双((2,3-环氧基丙氧基)甲基)环己烷。
反应性树脂可以单体形式使用,或者也可以二聚体、三聚体等直至其低聚体形式使用。
反应性树脂彼此的混合物、然而以及反应性树脂与其它共反应性化合物如醇(单官能或多官能的)或乙烯基醚(单官能或多官能的)的混合物同样是可能的。
胶粘剂层8通常施加在载体层7的整个表面上。
根据图1,将冲压件条以这样的方式在冲压件条卷2上卷起,使得衬垫条4布置在圈内部上,并且冲压件6布置在圈外部上。根据本发明,还可将其卷绕,使得衬垫条4在圈外部上。
卷起的冲压件条3的自由端被引导在第一偏转辊(转向辊)9周围并且从那里引导至分配边缘11。衬垫条4被引导在分配边缘11周围并且在衬垫条收带盘12上被卷起。第二偏转辊13布置在分配边缘11和衬垫条收带盘12之间。衬垫条收带盘12由未显示的第一驱动器驱动。第一驱动器连接到未显示的控制器。衬垫条4通过衬垫条收带盘12的第一驱动器被卷绕在衬垫条收带盘12上,并且通过这种方式在分配边缘11周围被拉出并且从冲压件条卷2展开。在冲压件条3在分配边缘11周围以约180°的角度偏转的过程中,直接接触分配边缘11的冲压件6被分离。
抽吸带14在冲压件条3的行进方向上在分配边缘11的最外前缘(引导边缘,leading edge)的上游开始。抽吸带14是封闭的并且以纵向环布置。抽吸带14在面向施加器尖端16的端部略微重叠分配边缘11。图1中未示出重叠。冲压件条3在分配边缘11和抽吸带14的一端之间被引导,并且在重叠区域中,当衬垫条4前进时,冲压件6从衬垫条4分离,并且所述冲压件由抽吸带14接收。
抽吸带14由具有穿孔的循环的环形条构成,其中抽吸装置布置在环形条的环内部中并产生负压,其将空气从外部通过穿孔抽吸至内部进入环,并且通过这种方式将冲压件6从外部抽吸到抽吸带14。
抽吸带14具有第二驱动器。抽吸带14被引导穿过至少两个偏转辊,其中一个偏转辊被驱动。然而,也可设置多个转向辊。抽吸带在施加器尖端16上具有压制表面17。压制表面17可被设计成平坦的;然而,它也可向外凸出地弯曲。在操作期间抽吸带14行进经过施加器尖端16,并由此将冲压件6输送穿过施加器尖端16并且穿过压制表面17。冲压件6直接以其载体层7接触抽吸带14,而胶粘剂层8背离抽吸带14布置在载体层7上。抽吸带14的第二驱动器同样以数据承载方式连接到控制器。传感器(未显示)设置在施加器尖端16上,并检测冲压件6之一在压制表面17上的施加器尖端16处的存在。传感器同样以数据承载方式连接到控制器。
控制器驱动衬垫条收带盘12的第一驱动器。通过这种方式,将冲压件条3从冲压件条卷2展开,并且通过使衬垫条4围绕分配边缘11偏转而初始地将冲压件6分离,并经由抽吸带14稍微进一步引导。控制器还连接到抽吸装置,并且控制器在打开第一驱动器之前启动抽吸装置。在分配边缘11处分离的冲压件6被抽吸带14抽吸。控制器启动抽吸带14的第二驱动器,由此在施加器尖端16的方向上传送冲压件6,同时衬垫条4被卷起。冲压件6连续地与衬垫条4分离并且通过抽吸带14进一步输送至施加器尖端16。在分配边缘11处的衬垫条4的速度与在施加器尖端16的方向上的抽吸带14的速度完全一样大。速度是并行于彼此一致的。冲压件6从冲压件条4按顺序地分离。抽吸带14行进直至第一冲压件6位于压制表面17上。借助于传感器检测冲压件6的存在并且使抽吸带14的第二驱动器停止。衬垫条收带盘12的第一驱动器同时停止。在冲压件6的传送期间或者其之后或之前,压制表面17移动穿过待粘合的表面18的预定区域,并且与表面18略微间隔开地停止。然后,将具有安置在压制表面17上的冲压件6的压制表面17以垂直于表面18的方式压在表面18上并且粘合在表面18上。之后,压制表面17垂直于表面18远离表面18移动,并且下一个冲压件6通过再次打开第二驱动器并同时打开第一驱动器而移动到压制表面17上,直至传感器检测到下一个冲压件6定位于压制表面17上。在之前、期间或之后,用于冲压件的施加器借助于机械臂移动并且压制表面17移动穿过第二预定位置。在那里重复相应的压制过程。用于冲压件的施加器特别适合于封闭车身中的开口20。然后冲压件6选择为比待封闭的开口20略大,并且可使用压制表面17将冲压件6粘合至待封闭的开口20,其中将冲压件6在开口20周围的边缘处粘合在车身上并且在那里进行压制。
附图标记列表
1 接收器
2 冲压件条卷
3 冲压件条
4 衬垫条
6 冲压件
7 载体层
8 胶粘剂层
9 第一偏转辊
11 分配边缘
12 卷绕条收带盘
13 第二偏转辊
14 抽吸带
16 施加器尖端
17 压制表面
18 表面
20 开口
Claims (12)
1.用于冲压件的施加器在密封开口中的用途,所述用于冲压件的施加器具有:
由冲压件条(3)制成的冲压件条卷(2),该冲压件条(3)包括衬垫条(4)和在衬垫条(4)上沿纵向彼此分隔布置的冲压件(6),
衬垫条收带盘(12),
分配边缘(11),其在行进方向上布置在冲压件条卷(2)和衬垫条收带盘(12)之间,并且在其周围衬垫条(4)可被剥离,
抽吸带(14),布置在分配边缘(11)处,在施加器尖端(16)处具有压制表面(17),在该压制表面(17)上可安置从冲压件条(3)分离并且转移至抽吸带(14)的冲压件(6),
其中抽吸带(14)在面向施加器尖端(16)的端部略微重叠分配边缘(11),并且冲压件条(3)在分配边缘(11)和抽吸带(14)的一端之间被引导,
所述用于冲压件的施加器特征在于如下的机械臂:抽吸带(14)布置于其上并且其连接至控制器,其将压制表面(17)以垂直运动压在表面(18)上,在所述压制表面上安置有冲压件(6),
其中所述用于冲压件的施加器特征在于如下的控制器:其连接至用于衬垫条收带盘(12)的第一驱动器并连接至用于抽吸带(14)的第二驱动器,并且其协调衬垫条收带盘(12)和抽吸带(14)的速度,
其中在压制表面(17)处设置传感器,其检测冲压件(6)布置在压制表面(17)上的状态,并且当在压制表面(17)处布置了冲压件,所述传感器向控制器发出信号,然后该控制器关闭第一驱动器和第二驱动器。
2.根据权利要求1的用途,其特征在于压制表面(17)具有冲压件(6)的尺寸和轮廓,并且冲压件(6)被相同地成形。
3.根据权利要求1或2的用途,其特征在于抽吸带(14)包括:由第二驱动器驱动的穿孔环形带;以及抽吸装置,其通过穿孔抽吸空气并因此将冲压件(6)抽吸到抽吸带(14)的外部,设置在封闭的抽吸带的内部中。
4.根据权利要求1或2的用途,其特征在于通过从分配边缘(11)到压制表面(17)循环的抽吸带(14)来传送冲压件(6)。
5.根据权利要求1的用途,其特征在于所述连接为数据承载连接,并且衬垫条收带盘(12)和抽吸带(14)的速度被协调成使得在分配边缘(11)处的衬垫条(4)的速度与在分配边缘(11)处的抽吸带(14)的速度完全相同。
6.根据权利要求1或2的用途,其特征在于冲压件(6)包括载体层和胶粘剂层。
7.根据权利要求6的用途,其特征在于将冲压件(6)安置在抽吸带(14)上并且还在所述冲压件(6)安置于所述抽吸带(14)的位置上输送使得载体层直接位于抽吸带(14)上并且胶粘剂层背离抽吸带(14)暴露。
8.根据权利要求1或2的用途,其中所述开口为汽车车身部件中的开口。
9.用于将冲压件(6)施加在表面(18)上以密封开口方法,其中将冲压件条(3)从冲压件条卷(2)展开并且引导在偏转边缘周围并且将冲压件(6)在那里从冲压件条(3)分离并转移至抽吸带(14),抽吸带(14)将分离的冲压件(6)输送至施加器尖端(16)上的压制表面(17)并且以压制表面(17)将其压在表面(18)上,其中抽吸带(14)在面向施加器尖端(16)的端部略微重叠分配边缘(11),并且冲压件条(3)在分配边缘(11)和抽吸带(14)的一端之间被引导,
用于冲压件的施加器特征在于如下的机械臂:抽吸带(14)布置于其上并且其连接至控制器,其将压制表面(17)以垂直运动压在表面(18)上,在所述压制表面上安置有冲压件(6),
其中所述用于冲压件的施加器特征在于如下的控制器:其连接至用于衬垫条收带盘(12)的第一驱动器并连接至用于抽吸带(14)的第二驱动器,并且其协调衬垫条收带盘(12)和抽吸带(14)的速度,
其中在压制表面(17)处设置传感器,其检测冲压件(6)布置在压制表面(17)上的状态,并且当在压制表面(17)处布置了冲压件,所述传感器向控制器发出信号,然后该控制器关闭第一驱动器和第二驱动器。
10.根据权利要求9的方法,其特征在于具有抽吸的冲压件(6)的抽吸带(14)以计时方式前进,直到冲压件(6)定位在压制表面(17)上,然后将抽吸带(14)停止。
11.根据权利要求9或10的方法,其特征在于,该方法用根据权利要求1至8中任一项所述的用途中限定的用于冲压件的施加器来进行。
12.根据权利要求9或10的方法,其特征在于,所述开口为汽车车身部件中的开口。
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