CN114126810B - 具有滚筒式分选器的接合机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滚筒式分选器和一种布置在接合机器人上的用于存储和分选接合元件的紧凑型设备。

Description

具有滚筒式分选器的接合机器人

技术领域

本发明涉及一种滚筒式分选器和一种布置在接合机器人上的用于存储和分选接合元件的紧凑型的设备。

背景技术

用于处理冲铆件、螺纹件和任意类型的专用接合元件的分选模块所具有的目的是，让接合元件从松散的散料状态进入到有序的定位中，然后被分选到接合钳中以便进行处理。为了使铆钉从松散的状态被分选到有序的状态，已知不同的可行方案。

由DE 10 2010 020 009 A1已知一种用于转移杆状物品的设备和方法。该方法用于借助具有凹腔的滚筒来分选物品，其中，利用围绕滚筒布置的密封箍以及可升降的引导块和可充气的支架，来对物品在滚筒中的引导进行适配。

DE 10 2010 022 988 A1涉及一种用于输送成形件的方法和设备。设备具有用于接合元件的存储容器，接合元件借助滚筒叶片进行分选，并在传送带上被运输至机器人。

由DE 195 45 672 C2已知一种用于分选和选出用于自动铆接系统的铆钉的设备，该设备具有带运输槽的滚筒轮，滚筒轮分选铆钉并借助具有引导轮廓的旋转分隔器传送到传送管中。

DE 10 2016 124 694 A1涉及一种用于向处理铆钉的机器人设备的铆钉放置设备进行供应的铆钉分选器，铆钉分选器包括存储作为散料的铆钉的工作存储器和将工作存储器与用于铆钉放置设备的联接线路相连接的针对铆钉的传送单元。传送单元具有用于分选铆钉的滚筒轮。

为了使铆钉从无序状态转变到有序状态，特别是在DE 10 2016 124 694 A1中应用的滚筒式分选器被证实是有利的。在此，滚筒被用于使接合元件运动，并使之能在出口路段处排列整齐。在滚筒轮与引导板条之间构造有间隙，该间隙能够使待拣选的铆钉可见。

如果滚筒式分选器安装在机器臂上，则由机器臂运动引起的铆钉自由度提高会导致铆钉在离开滚筒轮的槽后被卡住。这可能导致滚筒轮堵塞或需要关闭整个设备。

发明内容

基于此背景，本发明的目的是，提供一种布置在接合机器人上的紧凑型的铆钉分选设备，该铆钉分选设备的工艺可靠性即使在机器人定位不同的情况下也得到保障。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的设备和具有权利要求9的特征的设备来实现。本发明的设计方案和改进方案由从属权利要求得到。

根据本发明，导引元件的接片引入到在滚筒式分选器的引导板条与滚筒轮之间的槽中，利用该接片显著限制了接合元件(铆钉)的运动自由度，从而使该接合元件在离开滚筒轮后几乎不会颠倒翻转。

本发明的主题涉及一种布置在接合机器人上的用于分选接合元件的分选模块，分选模块包括用于接合元件的存储容器和滚筒式分选器，滚筒式分选器具有拣选环、至少一个第一引导板条和至少一个第二引导板条，拣选环和第一、第二引导板条共同界定出用于引导接合元件的圆形延伸的通道，其特征在于，在第一和第二引导板条上布置导引元件，导引元件具有接片，接片遵循第一引导板条的面对拣选环的壁的轮廓延伸并嵌入/接合到构造在拣选环与第一引导板条之间的通道中以及构造在第一引导板条与第二引导板条之间的排出通道中。

在一实施方式中，接合元件是铆钉，尤其是半空心冲铆件。铆钉可以具有不同的长度，例如在2.5mm至10mm或3.5mm至8mm的范围内。在一实施方式中，铆钉具有2mm至7mm的、例如3mm至6mm的直径。在一实施方式中，铆钉具有3mm至4mm的直径和3mm至6mm的长度。在另一实施方式中，铆钉具有5mm至6mm的直径和4mm至8mm的长度。

分选模块包括滚筒式分选器。为了转动滚筒使用任意的驱动器，如驱动电机。

滚筒式分选器具有相对于用于接合元件的存储容器能转动的拣选单元(滚筒)，以用于将各个接合元件容纳在至少一个容纳口中，容纳口在至少一个转动定位中朝着存储容器的方向开放，从而使存储在存储容器中的接合元件能够进入到尤其是下落到至少一个容纳口中。

在一实施方式中，在拣选轮上，例如在带孔轮或齿轮上构造有多个容纳口。通过这种拣选轮可以确保容纳口因转动而总是再次在如下位置处经过存储容器：在该位置处当接合元件具有相应取向时其可以离开存储容器进入到容纳口中。

由于拣选轮与存储容器的内部之间的接触面相应较大，可能有多个接合元件同时进入到拣选轮的多个容纳口中或在没有匹配取向的情况下从其在存储容器中的位置中被推挤开并为其他接合元件留出空间。

在一实施方式中，拣选轮包括能够在端侧安装在能转动的轴上的拣选盘和与该拣选盘连接的具有容纳口的拣选环。

拣选轮在侧向被至少一个第一和至少一个第二引导板条围边，第一和第二引导板条与拣选轮共同地界定出呈圆形延伸的通道，接合元件在通道中运输。在一实施方式中，引导板条安装在存储容器的壳体上。引导板条防止了接合元件从存储容器和拣选轮的容纳口中脱落。通过拣选轮的转动，使得经取向地容纳在容纳口中的接合元件被带动，并且沿着传送方向被继续运输至构造在第一和第二引导板条之间的径向向外引导的排出通道。

根据本发明，导引元件安装在引导板条上，导引元件具有接片，接片依照第一引导板条的面对拣选轮的壁的轮廓延伸，并嵌入到被构造在拣选轮与引导板条之间的通道中以及排出通道中。因此使接合元件在离开存储容器后更好地被引导并在长度上得到限制。

导引元件也确保了过长的铆钉不再能够离开储料室，这改善了残次品识别。导引元件附加地具有如下功能：当排出通道(槽)被大量填充时，被转动的滚筒轮带动向上引导的(优选是经过的)接合元件再次可靠地返回到存储容器中而不被卡住。为此，导引元件的接片包括返回元件。该返回元件被布置在导引元件的接片的沿传送方向靠后的端部上，并且使未准确定向的接合元件返回到存储容器中。

接片的尺寸与待处理的接合元件的长度、构造在拣选轮与引导板条之间的通道的深度和排出通道的深度有关。接片高度限制铆钉的长度。铆钉越长，接片高度越低。在一实施方式中，接片高度选择为，使铆钉仍具有0.1mm至0.3mm的长度自由度/长度自由空间，例如具有0.2mm的长度自由度。在一实施方式中，返回元件区域内的接片高度选择为，使得返回元件的上边缘与构造在拣选轮和引导板条之间的通道的底部之间的间距为0.4mm至0.6mm，例如为0.5mm。由此能够确保铆钉头不会被卡住。

在一实施方式中，被构造在拣选轮与引导板条之间的通道和排出通道的深度为9mm，接片高度在0.8mm(针对具有8mm长度的铆钉)至6.3mm(针对具有2.5mm长度的铆钉)之间变化。在返回元件的区域中，接片高度为8.4mm至8.6mm，例如为8.5mm。

在一实施方式中，接片的宽度为3mm至8mm，例如为3.5mm至6mm。在一实施方式中，接片的宽度为3mm至4mm，在另一实施方式中为5mm至6mm。

根据本发明的导引元件如下起作用：使接合元件(铆钉)从存储容器(料仓)通过进入口被输送给滚筒式分选器，借助(顺时针)旋转的拣选轮使接合元件(与摆动力相关地大约在拣选轮的4点钟方位)被容纳，并且被携带至排出通道(约在拣选轮的7点钟方位)，通过排出通道铆钉掉落。如果铆钉在排出通道处稍有歪斜，则铆钉将被继续携带，然后通过返回元件经由进入口返回到料仓中(约在拣选轮的12点钟方位)。

本发明的主题还涉及一种布置在接合机器人上的用于存储和分选接合元件的设备，该设备包括：至少一个根据本发明的分选模块；缓冲路段，在该缓冲路段中离开分选模块的经定向的接合元件相继地排列整齐；与缓冲段相邻的输出装置，其用于将各个接合元件输出到输送软管中，经由输送软管将接合元件运输至接合机器人的接合工具。

在一实施方式中，布置在接合机器人上的用于存储和分选接合元件的设备包括至少两个根据本发明的分选模块。

根据本发明的用于存储和分选接合元件、尤其是半空心冲铆件的设备(“紧凑型分选器”)装配在接合机器人上。这具有的优点是，能够使用不必参与机器人在所有轴线上的运动的短的输送软管。在一实施方式中，输送软管的长度最大为3m，例如为2m至3m。它节省了输送时间和压缩空气能量，这是因为接合元件到消耗部位的行程很短，并且节省了维护成本，这是因为输送软管是磨损件，并因此可以减少更换的成本。

根据本发明的设备能够实现在没有设备干扰的情况下对接合元件(铆钉)的拣选。附加地，利用导引元件确保了对传感器功能的可靠查询，该传感器用于对送出轨道中的填充状态进行询问。另外的优点在于，在铆钉离开滚筒轮的槽时，由于几何上的限制，使得过长的铆钉不再能够离开。由此有助于工艺监控，以用于识别被错误填入的铆钉。

本发明的其他优点和设计方案由说明书和附图得到。

应理解，在不脱离本发明的范围的情况下，上述的和下面要阐述的特征不仅能以分别给定的组合的方式使用，还能以其他组合方式或单独地使用。

附图说明

本发明借助附图中的实施例被示意性地示出，并且参考附图示意性地且详细地描述本发明。其中：

图1示出现有技术的紧凑型分选器的透视图；

图2示出图1的分选模块的拣选单元的透视图和分解图；

图3示出根据本发明的分选模块的拣选单元的透视图和分解图；

图4示出根据本发明的分选模块的导引元件的实施方式的不同的视图。

具体实施方式

图1以透视图示出现有技术的具有两个分选模块11和21的紧凑型分选器10。分选模块11和21经由挂置装置13和23锁定在基板上。每个分选模块11或21都具有用于接合元件的存储容器12或22。存储容器12和22的填装口分别经由翻板14或24封闭，并且因此在图中不可见。位于存储容器12或22中的接合元件、例如半空心冲铆件经由滚筒式分选器15或25进行拣选，并在缓冲路段16或26中排列整齐。如有必要，排列整齐的接合元件在输出单元27中被分选，并输送给输送软管17，接合元件借助压缩空气经由输送软管被运输至接合机器人的接合工具。

图2示出图1的分选模块11或21的拣选单元30的透视图和分解图。拣选环32具有用于容纳接合元件的缺口33。拣选环与拣选盘34连接，拣选盘安装在驱动拣选单元30的轴上。拣选盘34在轴上的定位可以经由垫片31来改变。第一引导板条35和第二引导板条36与拣选环32共同地界定出用于接合元件的引导通道。在引导板条上固定有分离元件38，分离元件确保：只有在正确的位置中容纳在容纳口33中的接合元件才能够沿传送方向被进一步运输给也被称为横向滑块的所述分离元件38。

图3示出根据本发明的分选模块的拣选单元30的透视图和分解图。拣选盘34未示出。拣选单元30具有拣选环32，拣选环具有用于容纳接合元件的缺口33。第一引导板条35和第二引导板条36与拣选环32共同地界定出用于接合元件的引导通道。在第一引导板条35与第二引导板条36之间构造有用于接合元件的排出通道。拣选单元30附加地具有导引元件37，该导引元件安装在第一引导板条35和第二引导板条36上。导引元件37具有接片39，该接片嵌入到由第一引导板条35和拣选环32界定的引导通道中以及构造在第一引导板条35与第二引导板条36之间的排出通道中，并防止位于其中的接合元件在离开拣选环32后翻转。因此使得接合元件在离开存储容器(储料室)后更好地被引导并在长度上得到限制。同时，导引元件37确保了不再会有过长的接合元件离开储料室，这改善了残次品识别。在所示的实施方式中，接片39在如下长度上嵌入到引导通道，该长度相应于215°至380°的角度范围(其中，12点钟方位相应于0°)，即相应于165°的圆弧。此外，接片39在排出通道的整个长度上嵌入到排出通道中。在接片39中集成有返回元件38，返回元件使未抛出的接合元件可靠地从拣选轮32通过滚筒式分选器的进入口返回到储料室中。

图4示出根据本发明的分选模块的导引元件37的实施方式的不同视图，该导引元件具有接片39和集成的返回元件38。接片39的宽度与待处理的接合元件的长度有关。接片39在返回元件38的区域中比在其余的延伸范围中更高，集成的返回元件38在一侧向外地渐缩，以便使所携带的接合元件通过在滚筒式分选器或拣选环32处的接合元件进入口可靠地返回到存储容器中。在图4中所示的实施例中，接片39的高度(在返回元件的区域外)为5.3mm；在返回元件38的区域中为6.5mm。接片39的宽度为3.5mm。返回元件38的长度约为25mm，其中，渐缩或被斜切(倒斜角)的区域的长度总计13mm。经由图中所示的孔及螺栓40，导引元件37被固定在第一引导板条35和第二引导板条36上。

附图标记列表

10 紧凑型分选器

11 分选模块

12 存储容器

13 挂置装置

14 翻板

15 滚筒式分选器

16 缓冲路段

17 输送软管

21 分选模块

22 存储容器

23 挂置装置

24 翻板

25 滚筒式分选器

26 缓冲路段

27 输出单元

30 拣选单元

31 垫片

32 拣选环

33 缺口

34 拣选盘

35 第一引导板条

36 第二引导板条

37 导引元件

38 分离元件/返回元件

39 接片

40 圆柱螺栓

Claims (9)

1.一种布置在接合机器人上的用于分选接合元件的分选模块(11、21)，所述分选模块包括用于接合元件的存储容器(12、22)和滚筒式分选器(15、25)，滚筒式分选器具有拣选环(32)、至少一个第一引导板条(35)和至少一个第二引导板条(36)，所述拣选环、所述第一引导板条和所述第二引导板条共同地界定出用于引导接合元件的、圆形延伸的通道，其特征在于，在第一引导板条(35)和第二引导板条(36)上布置有导引元件(37)，所述导引元件具有接片(39)，所述接片遵循第一引导板条(35)的面对拣选环(32)的壁的轮廓延伸并嵌入到构造在拣选环(32)与第一引导板条(35)之间的通道中以及构造在第一引导板条(35)与第二引导板条(36)之间的排出通道中，所述导引元件(37)的接片(39)具有返回元件(38)，所述返回元件使得未正确定向的接合元件通过滚筒式分选器(15、25)的进入口离开拣选环(32)返回到存储容器(12、22)中。

2.根据权利要求1所述的分选模块(11、21)，其特征在于，所述拣选环(32)具有用于容纳接合元件的缺口(33)，并与安装在轴上的拣选盘(34)连接。

3.根据权利要求2所述的分选模块(11，21)，其特征在于，所述分选模块具有驱动拣选盘(34)的驱动电机。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的分选模块(11、21)，其特征在于，所述第一引导板条(35)和第二引导板条(36)安装在存储容器(12、22)的壳体上。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的分选模块(11、21)，其特征在于，所述接片(39)的宽度为3mm至8mm。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的分选模块(11、21)，其特征在于，所述接片(39)在返回元件(38)的区域之外的高度为0.8mm至6.3mm。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的分选模块(11、21)，其特征在于，所述接片(39)在返回元件(38)的区域中的高度为8.4mm至8.6mm。

8.一种布置在接合机器人上的用于存储和分选接合元件的设备(10)，所述设备包括：至少一个根据权利要求1-7中任一项所述的分选模块(11、21)；缓冲路段(16、26)，在所述缓冲路段中使离开分选模块(11、21)的经定向的接合元件相继地排列整齐；与缓冲路段(16、26)相邻的用于将各个接合元件输出到输送软管(17)中的输出装置(27)，经由所述输送软管使接合元件被运输至接合机器人的接合工具。

9.根据权利要求8所述的设备(10)，其特征在于，所述设备包括至少两个分选模块(11、21)。