CN115243830B - 用于借助至少一个球连接两个构件的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于借助至少一个球(3)连接两个构件(1、2)的设备(22)，所述球固定在所述构件中的一个构件(1)上并且能固定在另一构件(2)的开口(4)中，所述设备包括工具(5)和机器人装置(23)，该工具包括至少两个夹持元件(10)和保持装置(9)，借助所述夹持元件能夹持球(3)并能在固定方向(13)上将所述球拉入开口(4)中，借助所述保持装置能将构件(2)沿固定方向(13)相对于工具(5)保持在其位置中并且为了将球(3)拉入开口(4)中夹持元件(10)能相对于所述保持装置沿固定方向(13)运动，直到所述两个构件(1、2)相互贴靠，借助所述机器人装置能使工具(5)三维运动。

Description

用于借助至少一个球连接两个构件的设备和方法

技术领域

本发明涉及用于借助至少一个球连接两个构件的设备和方法。

背景技术

众所周知，尤其是从批量车辆制造中，借助工具对两个构件进行成型，以便将所述构件相互连接。还已知通过插塞连接和/或螺纹连接和/或卡锁连接将构件相互连接，在此可借助相应的工具建立相应的连接。

发明内容

本发明的任务是提供用于连接两个构件的设备和方法，借助它们可特别简单且快速地将构件相互连接。

根据本发明，所述任务通过具有按照本发明的特征的设备和方法来解决。

本发明涉及一种用于借助至少一个球连接两个构件的设备。所述至少一个球固定在所述构件之一上并且可固定在所述另一构件的开口中。尤其是所述至少一个球与一个构件材料锁合地连接并且可插入另一构件的开口中。插入开口中的球可通过与限定所述另一构件的开口的壁的力锁合和/或形锁合与所述另一构件连接。所述设备包括用于连接构件的工具。该工具包括至少两个夹持元件，借助所述夹持元件可夹持球并在固定方向上将球拉入开口中。在此固定方向可与开口的中心轴线一致。该工具还包括一个保持装置(或压挡装置)，借助所述保持装置可将具有开口的所述另一构件沿固定方向相对于工具保持在其位置中。为了将球拉入开口中，夹持元件可相对于保持装置沿固定方向运动，直到两个构件相互贴靠。这意味着，夹持元件可相对于保持装置沿固定方向运动。借助夹持元件可夹持球并将其拉入开口中，尤其是拉过开口，在此借助保持装置保持具有开口的所述另一构件，使得球和所述另一构件可借助工具被加载沿固定方向相反的力。借助夹持元件将球拉入开口中或至少部分地拉出开口，直到两个构件相互贴靠。由此，可通过所述至少一个球实现构件的特别可靠的连接。为了确保球特别可靠地保持在所述另一构件的开口中，球可被限定所述另一构件的开口的壁夹紧。所述设备还包括机器人装置，借助该机器人装置可使工具三维运动。换言之，借助机器人装置可拾取工具并使其相对于至少一个构件运动。借助机器人装置可使工具向具有开口的构件运动并将其靠放到具有开口的构件上。因此，机器人装置能实现两个构件的自动连接。

在本发明的一种有利扩展方案中规定，工具的保持装置由工具的筒体的边缘区域形成，在该筒体内所述夹持元件可沿固定方向被引导。筒体可至少在边缘区域中构造成圆柱形的。在筒体内夹持元件可沿固定方向相对于筒体运动，以便将所述至少一个球拉入所述另一构件的开口中。为了连接两个构件，可将工具以筒体的边缘区域靠放在所述另一构件上。在此，所述另一构件的开口在周侧被筒体的边缘区域包围。然后，当操作工具时，固定在所述另一构件上的球被夹持元件夹持并被拉入开口中。在将球拉入开口中时，夹持元件沿固定方向被拉入筒体。借助筒体的边缘区域尤其是可在开口区域中特别简单且均匀地保持所述另一构件，以便能够将球均匀、简单且快速地拉入开口中。

在本发明的另一种实施方式中已表明有利的是，所述工具包括冲压装置，借助该冲压装置可将所述另一构件的限定开口的壁压靠到球上。壁可以是凸缘。冲压装置尤其是构造用于在借助夹持元件将球拉入开口中后通过使壁变形而将限定开口的壁压靠到球上并且由此将球夹紧在开口中。在开口的壁上尤其是可设置至少两个夹紧元件，所述夹紧元件可借助冲压装置变形，以便通过夹紧元件夹紧球。夹紧元件例如可从所述另一构件突出并且至少局部地限定开口。当球被夹紧在开口中时，夹紧元件至少贴靠在球上并且将球牢固地保持在开口中。尤其是夹紧元件允许开口在圆周区域上的直径大于球的直径，从而可借助夹持元件夹持球并将其拉入开口中。借助可压靠在球上的夹紧元件可将球固定在开口内。

在此情况下已证明特别有利的是，冲压装置可相对于保持装置并且相对于夹持元件沿固定方向运动。在此冲压装置尤其是设置在筒体内并且可在筒体内沿固定方向相对于保持装置运动。在此可规定，夹持元件可在冲压装置内相对于该冲压装置沿运动方向运动。由此，球可借助夹持元件被拉入所述另一构件的开口中并且随后可借助冲压装置将所述另一构件的夹紧元件从外部压靠到球上。借助冲压装置可将夹紧元件压靠到球上，而借助保持装置将所述另一构件相对于保持装置保持在其位置中。为了将夹紧元件特别有利地压靠在球上，规定，冲压装置可沿运动方向与夹持元件反向运动。因此，可借助夹持元件沿固定方向在第一方向上拉动球，而借助冲压装置沿固定方向在与第一方向相反的第二方向上按压夹紧元件。由此，球可特别简单地被夹紧在所述另一构件的开口中。

在此情况下已证明特别有利的是，冲压装置与夹持元件机械耦联，由此夹持元件沿固定方向的运动导致冲压装置沿固定方向的反向运动。这意味着，夹持元件和冲压装置彼此机械耦联，从而可确保冲压装置和夹持元件可同时在相互不同的方向上沿运动方向运动。因此，可同时借助夹持元件将球拉入开口中并且冲压装置可朝向第二构件运动，以便将第二构件的夹紧元件压靠在球上。工具因此可仅被操作一次，由此既将球拉入开口中又将夹紧元件压靠在球上。因此，工具可特别简单且快速地将球固定在所述另一构件的开口中。

在本发明的另一种实施方式中已证明有利的是，夹持元件构造为爪。尤其是所述爪以其外轮廓与球的外轮廓相匹配。所述爪因此可面状地靠放在球的外轮廓上，因此可借助爪特别可靠地夹持球。因此，将夹持元件设计为爪可特别可靠地使球保持在夹持元件上，从而可借助夹持元件可靠地运动球。

在本发明的另一种实施方式中已证明有利的是，所述工具包括触发杆(或触发器装置)，通过该触发杆可控制夹持元件相对于保持装置沿固定方向的相对运动。借助触发杆可操作工具并且可触发夹持元件沿固定方向相对于保持装置的相对运动。触发杆相对于基础元件、尤其是工具的手柄元件的运动可直接转化为夹持元件相对于保持装置的相对运动，从而通过操作触发杆可直接控制夹持元件相对于保持装置的运动速度。通过触发杆尤其是也可控制冲压装置相对于保持装置的相对运动。为此冲压装置可与夹持元件机械耦联和/或与触发杆机械耦联，触发杆相对于基础元件或手柄元件的运动引起冲压装置相对于保持装置的相对运动。因此，借助触发杆可特别简单且可靠地控制两个构件通过所述至少一个球借助工具的连接。

在此情况下已证明有利的是，所述工具包括枢转装置，借助该枢转装置触发杆可相对于工具的手柄元件围绕旋转轴枢转以操作工具。这意味着，通过枢转装置触发杆可围绕旋转轴相对于手柄元件枢转地保持在手柄元件上。可围绕旋转轴相对于手柄元件枢转的触发杆使工具能够像钳子一样被操作。由此，可特别简单且直观操作工具。

此外，已证明有利的是，所述工具包括复位装置，借助该复位装置触发杆可在操作之后复位到初始位置中。在此，复位装置可包括具有至少一个弹簧的弹簧装置。当操作触发杆时并且因此当触发杆相对于手柄元件围绕旋转轴枢转时，在弹簧装置中建立弹簧力，通过该弹簧力可使触发杆在其操作之后复位到初始位置中。复位装置确保可连续多次操作工具，通过借助复位装置的复位可在操作工具时实现特别短的周期时间。

在本发明的另一种实施方式中规定，为了夹持球，所述夹持元件可围绕一个枢转轴相对于彼此枢转。在此该枢转轴尤其是垂直于固定方向延伸。为了夹持球，夹持元件围绕所述枢转轴彼此相向枢转，夹持元件在球的不同侧夹持球。为了夹持球，夹持元件通过围绕枢转轴枢转而在外侧靠放在球上。由此，可特别简单地夹持球。

本发明还涉及一种用于借助至少一个球连接两个构件的方法，该球固定在第一构件上并且可固定在第二构件的开口中。在所述方法中规定，借助一个夹持设备拾取所述构件之一并且将其相对于所述另一构件定向。在所述方法中还规定，借助机器人装置将工具靠放到具有开口的构件上。机器人装置和工具尤其是如已经结合根据本发明的设备所描述的设备的部件。在所述方法中还规定，借助工具的所述至少两个夹持元件夹持球并且在固定方向上将球拉入开口中。而借助工具的保持装置将具有开口的构件沿固定方向相对于工具保持在其位置中。为了将球拉入开口中，所述夹持元件沿固定方向相对于保持装置运动，直到两个构件相互贴靠。机器人装置能将工具自动靠放到具有开口的构件上并借助工具连接两个构件。尤其是机器人装置能使工具相对于具有开口的构件的一个表面定向，以便能够特别有利地将工具靠放到具有开口的构件的所述表面上。由此，可在构件的自动连接中实现特别低的错误率并且尤其是可确保工具能够特别快速地被靠放到具有开口的构件上。所述夹持设备也可自动运动，由此夹持设备能实现构件相对于彼此的自动定向。借助所述夹持设备和运动工具的机器人装置可使具有开口的构件和工具特别简单且特别快速地自动相互定向和相互贴靠。

在本发明的另一种实施方式中已表明有利的是，借助所述夹持设备拾取具有开口的构件并且所述工具被靠放在具有开口的构件的朝向所述夹持设备的一侧上。这意味着，所述夹持设备和工具设置在具有开口的构件的同一侧上。尤其是可借助所述夹持设备将具有开口的构件以第一侧靠放在具有球的构件上。为了使具有开口的构件能够面状地设置在具有球的构件上，所述夹持设备设置在具有开口的构件的与第一侧相对置的第二侧上。由于具有开口的构件的第一侧贴靠在具有球的构件上，因此工具应被靠放在具有开口的构件的第二侧上，以便通过工具将球拉过开口而将构件相互连接。在此工具尤其是可自动运行。所述夹持设备因此能使工具靠放在具有开口的构件的第二侧上，所述夹持设备相对于具有开口的构件设置在该第二侧上。

在此情况下已证明特别有利的是，所述夹持设备具有至少两个夹持臂，尤其是至少三个夹持臂，所述夹持臂定义动作区域，在该动作区域中可借助所述夹持臂夹持具有开口的构件。在此还规定，所述工具在动作区域中被靠放在具有开口的构件的朝向所述夹持设备的一侧上。因此，动作区域通过夹持臂在具有开口的构件的第二侧上的相应可能的靠放点定义。在夹持设备的一个参考点相对于具有开口的构件的第二侧的预定相对位置中，动作区域由夹持臂在具有开口的构件的第二侧上的所有可能的靠放点定义。尤其是可在该动作区域内借助机器人装置将工具靠放在具有开口的构件的第二侧上。尤其是当在动作区域内在具有开口的构件的第二侧上对其施加力时，具有开口的构件特别可靠地被夹持设备保持。当工具靠放在动作区域中时，工具相对于具有开口的构件滑动的风险或具有开口的构件从夹持设备脱离的风险特别低。

在本发明的另一种实施方式中已表明特别有利的是，在所述具有开口的构件上为工具预定靠放点并且借助所述夹持设备在拾取具有开口的构件时释放所述靠放点以用于靠放工具。在此，靠放点尤其是设置在具有开口的构件的第二侧上。特别优选靠放点设置在具有开口的构件的第二侧的动作区域中。这意味着，在该方法中确定靠放点，工具应在该靠放点处被靠放在具有开口的构件的第二侧上。根据所确定的靠放点，所述夹持设备的夹持臂设置在动作区域中，在此夹持臂释放用于工具的靠放点，由此在借助所述夹持设备拾取具有开口的构件之后，工具可被靠放在靠放点上。因此，在动作区域内夹持臂的相应定向或布置与所确定的待保持空出的靠放点相适应，以便在借助所述夹持设备拾取具有开口的构件之后能够借助机器人装置靠放工具。由此可确保在借助所述夹持设备拾取具有开口的构件之后能够借助机器人装置将工具靠放在靠放点上，在该靠放点处所述构件应通过球相互连接。

在本发明的另一种实施方式中已表明有利的是，所述具有球的构件由一个第一夹持设备拾取，所述具有开口的构件由一个第二夹持设备拾取，所述构件借助所述夹持设备相对于彼此定向并且相互贴靠地设置并且所述构件借助工具通过将球拉入开口而相互连接。这意味着，待相互连接的每个构件都由一个单独的夹持设备拾取并且所述构件借助夹持设备在空间中三维定向并且相互贴靠。借助夹持设备在空间中三维定向相互贴靠的构件可确保工具特别容易接近具有开口的构件。尤其是构件可借助夹持设备这样在三维空间中相对于彼此设置，使得可借助机器人装置特别简单且快速地将工具靠放在具有开口的构件上，尤其是在用于拾取具有开口的构件的第二夹持设备的动作区域中和/或在用于工具的靠放点上。由此，当通过枢转装置自动连接构件时，可实现特别短的周期时间。

本发明的其它特征由权利要求、附图和附图说明得出。上面在说明书中提到的特征和特征组合以及下面在附图说明中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅可在分别给出的组合中使用，而且也可用于其它组合或单独使用。

附图说明

现在参照附图借助优选实施例详细阐述本发明。附图如下：

图1示出两个构件的示意性剖视图，其中两个堆叠的球固定在第一构件上并且第二构件具有一个开口，两个球中的更加从第一构件更加的一个球应被拉入该开口中；

图2示出以开口放置在第一构件的球上的第二构件的示意性剖视图，其中用于连接这两个构件的工具朝向构件运动；

图3示出两个构件的示意性剖视图，其中工具以工具的筒体的边缘区域作为保持装置设置在第二构件上并且工具的夹持元件夹持更加从第一构件突出的球；

图4示出两个构件的示意性剖视图，其中工具以保持装置贴靠在第二构件上，借助夹持元件将球拉入第二构件的开口中并且借助冲压装置至少局部地将第二构件的在侧面限定开口的夹紧元件压靠在球上，以便将球固定在开口中；

图5示出两个构件的与图1至4相比旋转90°的剖视图，其中工具靠放在第二构件上，球借助夹持元件被拉入开口中并且第二构件的凸缘元件借助冲压装置被压靠在球上；

图6示出具有可相对于工具的手柄元件围绕旋转轴枢转的触发杆的工具的侧视图，借助该触发杆可触发夹持元件相对于保持装置的运动，该工具还具有复位装置，借助该复位装置触发杆可在其操作之后复位到初始位置中；

图7示出第二构件的透视图，其中球固定在开口中并且工具从第二构件上抬起；

图8示出固定在第二构件的开口中的球的透视图；

图9示出用于连接构件的设备的示意性透视图，该设备具有机器人装置，通过该机器人装置可拾取工具并将其靠放在第二构件上；

图10示出用于连接两个构件的系统的示意性透视图，该系统具有两个夹持设备，借助所述夹持设备可分别拾取构件之一并且借助所述夹持设备可将所述构件相对于彼此定向并且相互贴靠，并且该系统还具有所述设备，其工具可靠放在第二构件上，以便将第一构件的球拉过第二构件的开口；和

图11a至11b示出借助所述夹持设备之一夹持的第二构件在朝向夹持第二构件的夹持设备的一侧上的相应俯视图，所述夹持设备的相应夹持臂定义动作区域，在该动作区域内夹持臂可靠放在第二构件的该侧上并且在该动作区域内夹持臂可在第二构件的该侧上释放用于工具的靠放点。

具体实施方式

功能相同的元件在附图中设有相同的附图标记。

下面描述两个构件，即第一构件1和第二构件2如何通过至少一个球3相互固定。构件1、2在当前是机动车构件。为了将构件1、2相互连接，固定在第一构件1上的球3运动到第二构件2的开口4中并保持在其中。为了确保将球3特别快速地拉入开口4中并且此外确保球3特别可靠地保持在第二构件2的开口4中，提供图6所示的可手动操作的工具5以及图9所示的具有工具5的设备22，借助它们可将构件相互连接。图1至5示出在连接第一构件1与第二构件2时的相应方法步骤。

球3通过另一球6固定在第一构件1上。在当前，球3和所述另一球6构造为双球。为此，球3和所述另一球6材料锁合地相互连接。所述另一球6还可与第一构件1材料锁合地连接，从而球3通过球6保持在第一构件1上。尤其是球3从第一构件1至少基本上垂直地突出。在当前，球3不与第一构件1直接接触。在图8所示的第一构件1的替代实施方式中，球3通过固定元件7保持在第一构件1上。固定元件7在此材料锁合地与球3连接并且材料锁合地与第一构件1连接，以便将球3保持在第一构件1上。

第二构件2的开口4由第二构件2的一个壁限定。在此第二构件2在当前具有两个至少局部地提供壁的夹紧元件8。在当前，夹紧元件8从第二构件2突出。开口4在当前具有H形横截面。

为了连接第一构件1与第二构件2，如图1所示，将第二构件2在球3的背离第一构件1的一半上放置在球3上。尤其是第二构件2这样放置在球3上，使得球3被置于第二构件2的开口4上或开口4中。

构件2的夹紧元件8在当前具有H形凸缘几何结构。第二构件2的H形凸缘几何结构因此放置在球3的赤道之上并且因此放置在球3的背离第一构件1的一半上。随后，如图2所示，工具5朝向第一构件1与第二构件2之间仍然松动的连接点运动。尤其是使工具5在H形凸缘几何结构侧并且因此在第二构件2侧靠近连接点。

如图2中可见，工具5包括保持装置9、至少一个夹持元件10，在当前正好为两个夹持元件10，以及冲压装置11。保持装置9由工具5的筒体12的边缘区域形成。筒体12构造成内部中空的。在筒体12之内设有夹持元件10以及冲压装置11。夹持元件10和冲压装置11都可相对于筒体12沿固定方向13运动。固定方向13在当前与工具5的筒体12的纵向延伸方向一致。在当前，冲压装置11相对于夹持元件10围绕固定方向13偏移90°地设置在筒体12之内。夹持元件10构造为相应的爪并且在其几何形状方面与球3的外轮廓相匹配，使得夹持元件10的几何形状至少局部地形成球3的外轮廓的阴模。夹持元件10可以其与球3的外轮廓相匹配的几何形状靠放在球3上，以便夹持球3。为了夹持球3，夹持元件10可围绕一个枢转轴相对于彼此枢转。在当前，该枢转轴垂直于固定方向13延伸。为了夹持球3，夹持元件10从彼此远离枢转的打开位置枢转到彼此相向枢转的夹持位置，在夹持位置中夹持元件10可以其几何形状靠放在球3的外轮廓上。在夹持元件10的夹持位置中，可借助夹持元件10夹持球3。

冲压装置11在当前包括两个冲压元件14，它们分别相对于夹持元件10围绕固定方向13偏移90°地设置。冲压元件14可沿固定方向13与夹持元件10反向运动。

如图3所示，为了将第一构件1固定在第二构件2上，工具5以筒体12靠放在第二构件2上。此外，借助夹持元件10夹持球3。尤其是工具5可以保持装置9靠放在构件2上，以便能够借助夹持元件10将球3沿固定方向13拉入工具5的筒体12中。在图4所示的下一步骤中，借助夹持元件10沿固定方向13将球3进一步拉入筒体12中，由此球3被拉入第二构件2的开口4中。在将球3拉入筒体12中时，借助保持装置9保持第二构件2。由此，球3被拉入第二构件2的开口4中。因此，当借助夹持元件10沿固定方向13将球3拉入开口4中时，借助保持装置9将第二构件2沿固定方向13相对于筒体12保持在其位置中。应借助夹持元件10将球3沿固定方向13拉入筒体12中，直至第一构件1贴靠在第二构件2上。在操作工具5时，当保持装置9碰撞到第二构件2之后，夹持元件10将球3以底切方式(hinterschnittig)拉入第二构件2的H形凸缘几何结构中。借助夹持元件10使球3沿固定方向13在第一方向15上相对于筒体12运动。当借助夹持元件10拉动球3时，冲压装置11的冲压元件14在沿固定方向13与第一方向15相反延伸的第二方向16上相对于筒体12运动。借助沿固定方向13在第二方向16上运动的冲压元件14将第二构件2的夹紧元件8压靠在球3上。夹紧元件8也可称为翼爪，它们通过冲压装置11被压入(einstauchen)，尤其是被压靠(anstauchen)在球3上，以便将球3特别牢固地夹紧在开口4中。冲压装置11在当前与夹持元件10机械耦联，使得夹持元件10沿固定方向13在第一方向15上的运动导致冲压元件14沿固定方向13在第二方向16上的运动。

图4中所示的方法步骤在图5中再次示出，在此构件的截面偏移90°地示出。在此可特别清楚地看到冲压元件14相对于夹持元件10围绕固定方向13的90°偏移。

在图6中工具5以一种可手动操作的变型示出。在此可以看出，工具5包括手柄元件17，用户可特别舒适地在手柄元件17上握持工具5。工具5还包括触发杆18，该触发杆可围绕旋转轴19相对于手柄元件17旋转。为了操作工具5并且因此为了触发夹持元件10和/或冲压元件14沿固定方向13的相应运动，触发杆18应围绕旋转轴19相对于手柄元件17枢转。触发杆18相对于手柄元件17的可枢转性通过枢转装置21实现，通过该枢转装置触发杆18可围绕旋转轴19枢转地保持在筒体12和/或手柄元件17上。为了确保触发杆18在其操作之后特别简单地复位到初始位置中，设置有复位装置20，借助该复位装置可将触发杆18复位到初始位置中。在当前，复位装置20包括弹簧装置，触发杆18通过该弹簧装置与筒体12连接。

图7示出与第一构件1连接的第二构件2，在建立连接之后工具5的筒体12被抬离第二构件2。在图5中可以看出，筒体12在当前具有矩形横截面。此外，可以看到夹持元件10，可借助该夹持元件夹持球3并将其拉入构件2的开口4中。此外，在图7中可以看出，第二构件2的开口4具有H形轮廓。

在图8中以看向第二构件2的斜俯视图示出借助夹紧元件8夹紧在开口4中的球3。夹紧元件8以其相应的自由端部压紧在球3上。由此，球3被特别可靠地保持在第二构件2的开口4中，从而通过球3又在第一构件1和第二构件2之间提供特别可靠的连接。

手柄元件17在当前构造成符合人体工程学的。替代或附加地，可设置三维打印的可更换手柄外壳，该手柄外壳可包围手柄元件17，以使用户能够特别安全地操作工具5。

为了借助夹持元件10拾取球3，夹持元件10可在球的朝向第一构件1的半部上以底切方式夹持球3。尤其是借助夹持元件10相对于第二构件2的竖起的H形凸缘偏移90°地夹持球3，所述H形凸缘限定开口4。借助夹持元件10可面状或点状地拾取球3。夹持元件10的拉力可设置为直至1000N。筒体12尤其是可具有最大20mm，尤其是最大15mm的直径和最大400mm，尤其是最大300mm的长度。筒体12可连续延伸至手柄元件17。筒体12可构造用于为夹持元件10提供可调节的行程限制。可根据第一构件1和/或第二构件2的金属板厚度来调节冲压装置11沿固定方向13的力施加和/或运动。

借助工具5能以特别少的力量消耗安全、稳固且特别简单地建立第一构件1和第二构件2通过双球和H形凸缘的组合的连接。工具5的基本原理相应于具有附加功能的拉拔器系统，该附加功能为压入夹紧元件8，以实现第一构件1在第二构件2上的坚固稳定的固定。

为了连接第一构件1与第二构件2，第二构件2的H形凸缘几何结构在赤道之上被放置在球3的背离第一构件1的半部上并且工具5的筒体12套在开口4上，从而筒体在H凸缘侧面就位。在筒体12的筒体嘴口在第二构件2上碰停之后，当操作触发杆18时，夹持元件10以底切方式将球3拉入H形凸缘几何结构中，由此第一构件1和第二构件2之间的连接点被固定。为了能够附加地使球3特别牢固地夹紧在第二构件2的开口4中，借助冲压装置11压入夹紧元件8(也可称为翼爪)。由此，球3被紧紧夹在开口4中，从而形成球爪(Kugelkralle)。

如上所述，工具5可由用户手动操作或借助控制装置自动操作。此外，工具5可由用户运动向具有开口4的第二构件2并靠放在那里或者可自动地运动向具有开口4的第二构件2并靠放在那里。

在图9中示出包括机器人装置23和工具5的设备22。借助机器人装置23可拾取工具5并将其自动运动向第二构件2并靠放在该构件上。在图10中示出用于连接第一构件1与第二构件2的系统，该系统包括第一夹持设备24、第二夹持设备25以及设备22。借助第一夹持设备24可拾取具有球3的第一构件1。借助第二夹持设备25可拾取具有开口4的第二构件2。第一夹持设备24和第二夹持设备25可分别自动运行。因此，所述夹持设备24、25可自动拾取构件1、2并将它们相对于彼此定向。借助夹持设备24、25拾取的、相对于彼此定向的构件1、2可借助设备22相互连接，其方式是：设备22的工具5将第一构件1的球3拉过第二构件2的开口4。因此，在用于连接第一构件1与第二构件2的方法中，借助第一夹持设备24拾取第一构件1并且借助第二夹持设备25拾取第二构件2。随后，借助夹持设备24、25将构件1、2三维地在空间中相对于彼此定向并相互贴靠。在此第二构件2以限定开口4的壁靠放在第一构件1的球3上。然后，借助机器人装置23将工具5靠放在第二构件2的背离第一构件1的第二侧26上。在此工具5被靠放在第二构件2的靠放点30上。借助工具5将第一构件1的球3拉过第二构件2的开口4，由此构件1、2相互连接。

当借助第二夹持设备25拾取第二构件2时，第二夹持设备25设置在第二构件2的第二侧26上。在连接所述构件1、2时，第二构件2以与第二侧26相对置的第一侧与第一构件1贴靠。因此，借助第二夹持设备25将第二构件2以其第一侧相对于第一构件1定向，第二夹持设备25，尤其是第二夹持设备25的主要部分朝向第二构件2的第二侧26地相对于第二构件2设置。设备22的工具5被靠放在第二构件2的第二侧26上，以便将第一构件1的球3拉过第二构件2的开口4。因此，在将所述构件1、2相互连接时，工具5和第二夹持设备25设置在第二构件2的相同的第二侧26上。

在图11a和11b中以俯视图中示出第二构件2的第二侧26。在此可以看出，当第二构件2处于被第二夹持设备25拾取的状态时，第二夹持设备25朝向第二构件2的第二侧26地设置在第二构件2上。

第二夹持设备25在当前具有三个夹持臂27，借助它们可拾取第二构件2。夹持臂27应靠放在第二构件2的第二侧26上，以便拾取第二构件2。夹持臂27可相对于第二夹持设备25的底座元件28运动。夹持臂27的所有可能的靠放点(夹持臂可通过这些靠放点拾取构件2)为底座元件28相对于第二构件2的相应定向定义用于底座元件28相对于第二构件2、尤其是第二构件2的第二侧26的预定的相对位置的动作区域29。动作区域29因此定义所有靠放点，在这些靠放点处可在第二夹持设备25的底座元件28相对于第二构件2的定义定向中借助第二夹持设备25拾取构件2。尤其是当在动作区域29中在第二构件2的第二侧26上对第二构件2施加力时，可借助第二夹持设备25特别可靠地保持构件2。因此，在当前设备22的工具5在动作区域29中被靠放在第二构件2的第二侧26上，以便在动作区域29中将第二构件2与第一构件1连接。为了避免第二夹持设备25与设备22的工具5碰撞，确定靠放点30，在该靠放点上借助机器人装置23将工具5靠放在第二构件2的第二侧26上，以便将构件1、2相互连接。根据所确定的靠放点30借助第二夹持设备25在动作区域29中定向夹持臂27，由此借助第二夹持设备25释放靠放点30，以使工具5能够靠放在第二构件2的第二侧26上的靠放点30上。因此，工具5可穿过第二夹持设备25的夹持臂27之间被靠放在第二构件2的第二侧26上的靠放点30上，由此可借助工具5在靠放点30处通过将球3拉过开口4而将构件1、2相互连接。夹持臂27相对于第二构件2的第二侧26的运动允许在第二构件2的第二侧26上在动作区域29内灵活地设置靠放点30。第一夹持设备24可与第二夹持设备25相同地构造。

总体而言，本发明展示了如何提供章鱼钳来建立双球-H形凸缘连接以及借助设备22和至少一个夹持设备24、25实现构件1、2的灵活且自动的连接。

附图标记列表

1第一构件

2第二构件

3球

4开口

5工具

6另一球

7固定元件

8夹紧元件

9保持装置

10夹持元件

11冲压装置

12筒体

13固定方向

14冲压元件

15第一方向

16第二方向

17手柄元件

18触发杆

19旋转轴

20复位装置

21枢转装置

22设备

23机器人装置

24第一夹持设备

25第二夹持设备

26第二侧

27夹持臂

28底座元件

29动作区域

30靠放点

Claims (15)

1.用于借助至少一个球(3)连接两个构件(1、2)的设备(22)，所述球固定在所述两个构件中的一个构件上并且能固定在另一构件的开口(4)中，所述设备包括工具(5)和机器人装置(23)，该工具包括至少两个夹持元件(10)和保持装置(9)，借助所述夹持元件能夹持球(3)并能在固定方向(13)上将所述球拉入开口(4)中，借助所述保持装置能将具有开口(4)的构件沿固定方向(13)相对于工具(5)保持在其位置中并且为了将球(3)拉入开口(4)中夹持元件(10)能相对于所述保持装置沿固定方向(13)运动，直到所述两个构件(1、2)相互贴靠，借助所述机器人装置能使工具(5)三维运动。

2.根据权利要求1所述的设备(22)，其特征在于，所述保持装置(9)由筒体(12)的边缘区域形成，在该筒体内所述夹持元件(10)能沿固定方向(13)被引导。

3.根据权利要求1或2所述的设备(22)，其特征在于，所述工具(5)包括冲压装置(11)，借助该冲压装置能将所述另一构件的限定所述开口(4)的壁压靠到球(3)上。

4.根据权利要求3所述的设备(22)，其特征在于，所述冲压装置(11)能相对于保持装置(9)并且相对于夹持元件(10)沿固定方向(13)运动。

5.根据权利要求4所述的设备(22)，其特征在于，所述冲压装置(11)与夹持元件(10)机械耦联，从而夹持元件(10)沿固定方向(13)的运动导致冲压装置(11)沿固定方向(13)的反向运动。

6.根据权利要求1或2所述的设备(22)，其特征在于，所述夹持元件(10)构造为爪。

7.根据权利要求1或2所述的设备(22)，其特征在于，所述工具(5)包括触发杆(18)，通过该触发杆能控制夹持元件(10)相对于保持装置(9)沿固定方向(13)的相对运动。

8.根据权利要求7所述的设备(22)，其特征在于，所述工具(5)包括枢转装置(21)，借助该枢转装置，触发杆(18)能相对于工具(5)的手柄元件(17)围绕旋转轴(19)枢转以操作工具(5)。

9.根据权利要求7所述的设备(22)，其特征在于，所述工具包括复位装置(20)，借助该复位装置，触发杆(18)能在操作之后复位到初始位置中。

10.根据权利要求1或2所述的设备(22)，其特征在于，为了夹持球(3)，所述夹持元件(10)能围绕一个枢转轴相对于彼此枢转。

11.用于借助至少一个球(3)连接两个构件(1、2)的方法，所述球(3)固定在第一构件上并且能固定在第二构件的开口(4)中，在所述方法中借助夹持设备(25)拾取所述两个构件中的一个构件并且将其相对于另一构件定向并且在所述方法中借助机器人装置(23)将工具(5)靠放到具有开口(4)的构件上，借助工具(5)的至少两个夹持元件(10)夹持球(3)并且在固定方向(13)上将球拉入开口(4)中，而借助工具(5)的保持装置(9)将具有开口(4)的构件沿固定方向(13)相对于工具(5)保持在其位置中，为了将球(3)拉入开口(4)中，所述夹持元件(10)沿固定方向(13)相对于保持装置(9)运动，直到所述两个构件(1、2)相互贴靠。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，借助所述夹持设备(25)拾取具有开口(4)的构件并且所述工具(5)被靠放在具有开口(4)的构件的朝向所述夹持设备(25)的一侧(26)上。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述夹持设备(25)具有至少两个夹持臂(27)，所述夹持臂定义动作区域(29)，在该动作区域中能借助所述夹持臂(27)夹持具有开口(4)的构件，并且所述工具(5)在动作区域(29)中被靠放到具有开口(4)的构件的朝向所述夹持设备(25)的一侧(26)上。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其特征在于，在所述具有开口(4)的构件上预定工具(5)的靠放点(30)，并且借助所述夹持设备(25)在拾取具有开口(4)的构件时释放所述靠放点(30)以用于靠放工具(5)。

15.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述具有球(3)的构件由第一夹持设备拾取，所述具有开口(4)的构件由第二夹持设备拾取，所述两个构件(1、2)借助所述夹持设备相对于彼此定向并且相互贴靠地设置并且所述两个构件(1、2)借助工具(5)通过将球(3)拉入开口(4)而相互连接。