CN117295581A - 用于进行全自动化的安装工艺的工艺设备 - Google Patents

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CN117295581A CN202280032920.4A CN202280032920A CN117295581A CN 117295581 A CN117295581 A CN 117295581A CN 202280032920 A CN202280032920 A CN 202280032920A CN 117295581 A CN117295581 A CN 117295581A
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Abstract

本发明涉及一种用于执行全自动的安装工艺的工艺设备,在安装工艺中,安装器(17)将卡扣元件(7)推入构件预制孔(5)中,其中,工艺设备具有转移单元(15)、尤其是机器人,安装器(17)被紧固在转移单元处,并且转移单元(15)可在拿取位置(A)与安装位置(S)之间调节,在拿取位置中,安装器(17)抓取卡扣元件(7),在安装位置中,安装器(17)将卡扣元件(7)推入构件预制孔(5)中。

Description

用于进行全自动化的安装工艺的工艺设备
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于进行全自动化的安装工艺的工艺设备以及一种根据权利要求10所述的用于执行这种安装工艺的方法。
背景技术
机动车的高压电池系统的电池壳体具有至少一个通风阀,必要时可以通过该通风阀降低在电池壳体中的过压。通风阀可以实现成具有集成的密封膜片的塑料卡扣/塑料夹子。在组装状态中,该塑料卡扣与位于电池壳体中的预制孔卡锁连接。
在批量制造时,在全自动化的工艺链中进行高压电池系统的组装,除了通风阀的装配。反而手动地安装通风阀。因此,为了能够实现这种手动的通风阀安装,必须中断自动化的工艺链,由此增加了制造高压电池系统的工艺时长。此外,在安装工艺中,需要高于100N的压入力用于触发该塑料卡扣。由此,为了能够满足用于长期工作场所的人机工程学要求,工人仅仅能利用另一辅助设备实施安装过程。
从DE 20 2014 102 558 U1中已知一种塞式-安装工具。从US 2019/0337103 A1中已知一种用于卡扣元件/夹子元件的装配工具。从KR 20200007131 A中已知一种用于自动化地安装卡扣元件的设备。从JP 2017047516 A中已知另一种用于自动化地安装卡扣元件的设备。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种工艺设备以及一种方法,借助于该方法可以简单的且工艺可靠的方式在全自动化的安装工艺中将卡扣元件、尤其是通风阀安装到构件预制孔中。
该目的通过权利要求1或10所述的特征实现。本发明的优选的改进方案在从属权利要求中公开。
本发明涉及一种用于执行全自动化的安装工艺的工艺设备。在安装工艺中,安装器将卡扣元件推入构件预制孔中。根据本发明的工艺设备具有转移单元、尤其是机器人,安装器被紧固在转移单元处。转移单元可在拿取位置与安装位置之间调节。在转移单元拿取位置中,安装器抓取卡扣元件。在转移单元安装位置中,安装器将卡扣元件推入构件预制孔中。
由此,本发明涉及一种用于安装该塑料卡扣的方法,该方法可以全链地结合在自动化生产中。为此,应使用机器人引导的安装器,该安装器从准备单元中拿取塑料卡扣,并且将其位置正确地安装到构件中。难点在于,可能出现位置公差,这种位置公差对于自动化工艺的工艺可靠性来说很关键。这主要适用于不应使用传感器装置用于位置识别的情况。
通过本发明,对这样的方法提出保护,即,利用该方法可以工艺可靠地且以机器人引导方式装入尤其是圆形的塑料卡扣。为了实现,实施以下步骤:
可以使用准备单元,在该准备单元中如此从散装物料中分离卡扣元件,使卡扣元件可以在后续工艺中被机器人拿取。一种可选的实施方案可以设计成,在拿取过程中将多个塑料卡扣转交到安装器处。
此外,作为安装单元可以提供如下装置,即,该装置设置在机器人处并且可以无损坏地抓取并且位置正确地保持所分离出的零件。此外,利用该装置可以施加力,以用于能够将塑料卡扣安装到具有预制孔的构件中并且如此程度地将塑料卡扣推到头部贴靠部(Kopfanlage)上,直至卡扣的保持机构能够实现卡扣的自动卡锁。此时,这种力应如此高,使得塑料卡扣附加地配备有可变形的密封件,并且通过这种安装力可以如此程度地使塑料卡扣变形,使得卡扣的保持机构(例如可变形的卡锁凸耳)仍被可靠触发。一种可选的实施方案具有储存仓,从而安装器可以携带多个卡扣。在安装单元中可以集成以下功能:位置正确地使塑料卡扣居中定位、具有预定义的安装行程(例如35mm)的滑块、位置监控以及力监控(用于终点位置的力陡升)。例如,安装驱动装置可以气动或电动地工作。
为了能够保证工艺可靠的安装工艺,最重要的基础是位置公差的可控性。为此,采取如下措施:塑料卡扣具有插入斜面,通过该插入斜面可以在安装工艺中在(相对于安装方向横向地定向的)横向面上克服在塑料卡扣和接纳孔之间至少2mm的位置偏差,而在具有预制孔的构件和塑料卡扣之间不出现卡滞,因此,在安装工艺中可以利用小的力实现插入。因此,塑料卡扣实施成如此坚固,使得在受到200N的力加载时塑料卡扣在轴向方向上不出现持久变形。机器人引导的安装单元自身设有首先可以居中地拾取并且固定地保持塑料卡扣的机构,但该机构在位移路程期间将塑料卡扣转换到浮动位置中,以降低在安装工艺期间作用到卡扣上的负载。
此外,机器人引导的安装器具有过程监控装置,利用该过程监控装置可以监控,是否真的实施了安装工艺,以及是否经过了与塑料卡扣的几何形状相匹配的、以用于有效触发保持机构的位移路程。
此外,可以提供一种用于简化机器人定位的装置(以下被称为定位辅助件或示教辅助件)。该装置可以实施成可以固定在安装器中。通过这种固定在安装器中的定位辅助件,不仅可以驶向拿取位置而且可以驶向(在预制孔中的)安装位置。
由此,不仅可以为卡扣的拿取而且可以针对安装工艺所用的初始位置,预设机器人在x、y和z空间方向上以及在围绕这些轴的旋转方向上的精确编程位置。
通过本发明,可以实现自动化且工艺可靠地装配尤其是圆形的塑料卡扣。本发明尤其是涉及一种用于工艺可靠地将圆形的塑料卡扣安装到具有预制孔的构件中的方法。该方法具有用于散装物料的准备单元,该准备单元具有分离单元,通过可动的装置、例如机器人可以从该分离单元中拿取至少一个零件。此外,本发明具有安装装置,利用安装装置可以位置准确地且防丢失地接纳塑料卡扣,可以利用可调节到高达500N的、但尤其是高达200N的力进行进给运动,并且在安装装置处装有信号装置,通过该信号装置可以监控工艺流程。此外,可以提供工艺控制,通过该工艺控制可以使方法流程参数化并且监控且控制安装工艺。此外,可以提供辅助装置,通过该辅助装置可显著简化用于接纳和安装塑料卡扣的安装器在可动的装置、例如机器人中的定位,并且可以提高精度。
接下来,再次详细地突出本发明的重要方面:即,为了用在批量制造中,该工艺设备可以具有准备工位,在准备工位中将卡扣元件作为散装物料储备。在准备工位中进行卡扣元件的分离,其中在拿取位置中准备好至少一个卡扣元件,以便可自动地将卡扣元件转交到安装器处。例如,可以为安装器配设卡扣元件储存仓。在这种情况中,安装器可以携带多个布置在卡扣元件储存仓中的卡扣元件。
在一种技术实现方案中,安装器可以具有在安装行程上可进行直线调节的安装活塞。安装活塞可以在回缩的安装活塞终点位置和伸出的安装活塞终点位置之间调节。在伸出的安装活塞终点位置中,将卡扣元件推入构件预制孔中。
在制造技术上适宜的是,在转移单元拿取位置中,安装活塞借助于负压抓取卡扣元件。为此,安装活塞可以具有至少一个、可与负压源相连接的抽吸开口,借助于该抽吸开口可以使卡扣元件与安装活塞接触面吸附接触。
以下描述转移单元和安装活塞在拿取过程期间的运动顺序:首先,将转移单元调节到拿取位置中。在拿取位置中,转移单元保持位置不变。紧接着,使安装活塞从其回缩的终点位置中经过安装行程调节到伸出的终点位置中。在伸出的终点位置中,安装活塞——尤其是借助于负压——抓取卡扣元件。在拿取过程结束时,使保持/夹持有卡扣元件的安装活塞回位到回缩的终点位置中。在拿取过程之后开始转移过程,在转移过程中,转移单元使安装器经过转移位移调节到转移单元安装位置中。转移单元以不变的空间坐标位置不变地留在其安装位置中。使保持有卡扣元件的安装活塞从其回缩的终点位置中经过安装行程调节到伸出的终点位置中。在伸出的终点位置中,安装活塞将卡扣元件推入构件预制孔中。在将卡扣元件推入构件预制孔中之后,可选地可以停用抓取卡扣元件的负压。紧接着,使安装活塞返回其回缩的终点位置中。
被保持在安装活塞处的卡扣元件的位置准确的取向是最重要的。在该背景下,安装活塞可以具有对中元件,借助于该对中元件可以——尤其是在转移过程期间——防止卡扣元件在安装活塞接触面处横向运动。在安装过程中,在安装行程的进程中可以使对中元件与卡扣元件脱开对中接合。以这种方式,允许卡扣元件在安装活塞接触面处稍微横向运动,以实现浮动的卡扣元件支承。借助于该浮动的卡扣元件支承可以补偿在构件预制孔与卡扣元件之间的位置偏差。为了进一步补偿构件公差和/或制造公差,卡扣元件可以在其元件顶端处具有尤其是锥形的插入斜面。
根据本发明的工艺设备可以配设有工艺控制器,借助于该工艺控制器对安装器和转移单元的运动流程进行控制。此外,工艺控制器可以与终点位置传感器和/或力测量传感器或位移传感器信号连接。借助于这些传感器可以检测在安装行程期间安装活塞的力和/或位移变化过程,并且可与对应的目标值比较。在实际值与目标值有显著偏差时,工艺控制器识别到错误情况。
在一种技术实现方案中,转移单元可以是程序控制的工业机器人。安装器可以设置在工业机器人的机器人臂的远端处。在这种情况中,在执行安装工艺之前可以进行示教过程,在示教过程中,在没有程序控制器的情况下例如借助于程序员使工业机器人驶向拿取位置和安装位置。将工业机器人在拿取位置和安装位置中所占据的空间坐标储存在程序控制器中。由此,在示教过程结束之后,工业机器人可以借助于程序控制器自主地驶向拿取位置和安装位置。
例如,对中元件可以是对中套。对中套可以以能在安装方向上弹性变形/弹性屈从的方式支撑在安装活塞处。在转移过程中并且在安装过程开始时,对中套可以超过于保持有卡扣元件的安装活塞一轴向超出量。因此,在安装行程的进程中,对中套的端侧首先与构件预冲块的开口边缘区域贴靠。安装活塞在消耗该轴向超出量的情况下在行程上继续调节至到达伸出的安装活塞终点位置。
例如,卡扣元件在拿取位置中可以被放置在准备工位的底面上。在该位置中,卡扣元件可以通过合适的装置或夹具固定以防侧向滑动。
为了进行示教过程,可以提供定位辅助件(亦即示教辅助件)。定位辅助件可以具有定位辅助件头部以及定位辅助件柄。定位辅助件可以实现成栓形的,并且在构件长度上沿着栓轴线延伸。优选地,构件长度可以相当于安装行程位移与卡扣元件构件长度之和。这种情况中,可以按如下方式确定工业机器人的拿取坐标:即,使定位辅助件的定位辅助件头部被保持在安装活塞处(尤其是借助于吸附接触)。工业机器人在没有程序控制器的情况下,而是例如通过程序员将定位辅助件通过其柄顶端放置到准备工位的底面上。将此时由工业机器人所占据的空间坐标作为拿取位置坐标储存在程序控制器中。
卡扣元件可以具有元件头部,元件头部通过元件柄延长。在已装配的状态中,元件柄可以伸入构件预制孔中,而元件头部支撑在构件预制孔的开口边缘区域上。
可以如此设计定位辅助件柄的尺寸,即,定位辅助件柄可以具有小的孔间隙的方式(与卡扣元件柄相似地)插入构件预制孔中。此外,在定位辅助件柄处可以构造环形凸缘。该环形凸缘可以在轴向方向上与定位辅助件头部间隔开一轴向偏移量。这种轴向偏移量可以基本上相应于安装行程位移。在这种情况中,按如下方式确定工业机器人的安装位置坐标:工业机器人通过程序员(也就是说在没有程序控制器的情况下)将定位辅助件的柄顶端插入构件预制孔中,直至环形凸缘(与卡扣元件的元件头部相似地)环绕地与构件预制孔的开口边缘区域贴靠。将此时由工业机器人所占据的空间坐标作为安装位置坐标储存在程序控制器中。
优选的是,被安装活塞保持的定位辅助件轴向地超出于对中套一裕量。由此,在定位辅助件被插入构件预制孔中时,在对中套与构件之间留有空出的环形间隙。该空出的环形间隙用作观察窗,通过该观察窗可以通过目视检查方式实施定位辅助件的定位。
附图说明
接下来根据附图描述本发明的实施例。其中:
图1以部分剖面图示出了装配在电池壳体壁中的通风阀;
图2至5分别示出了用于说明自动化的安装工艺的视图;
图6至8分别示出了用于说明示教过程的视图;以及
图9以相应于图1的视图示出了本发明的具体的实施变型方案。
具体实施方式
在图1中部分地示出了用于车辆的高压电池系统的电池壳体的壳体下部件。壳体下部件具有壳体底部1,壳体底部具有从中竖起的壳体侧壁3。在壳体侧壁3的预制孔5中插入通风阀7。在图1中,通风阀7是具有未示出的集成的密封膜片的塑料卡扣或卡扣元件7。卡扣元件7具有加宽的元件头部9,该元件头部支撑在预制孔5的开口边缘区域10处。此外,卡扣元件7具有穿过预制孔5伸出的元件柄11。在元件柄11的外周部处形成有卡锁突出部13,该卡锁突出部在下方夹紧预制孔5的开口边缘区域10。在图1中,卡扣元件1配备有仅仅粗略地示意性示出的可变形的密封环12。该密封环定位在元件柄11与元件头部9之间的过渡部处。
接下来根据图2至图5描述工艺设备,借助于该工艺设备进行自动化的安装工艺,在该安装工艺中,将卡扣元件7装配到壳体侧壁3中:工艺设备具有工业机器人15作为转移单元,工业机器人具有示意的机器人臂,在机器人臂的远端处设置有安装器17。在图2中,机器人15借助于程序控制器19自主地在稍后描述的拿取位置A和安装位置S之间运动。如还从图2中得出,安装设备17具有支架21,该支架设置在工业机器人15的机器人臂处。支架21载有示意性地示出的气动单元,借助于气动单元可驱动安装器17的安装活塞23。在图2中,气动单元具有气动缸25,气动缸具有气动活塞27。气动活塞27通过活塞杆29以传递力的方式与安装活塞23相连接。在与活塞杆29相对的侧上,气动缸25具有可压力加载的工作腔31,该工作腔与过压源33相连接。此外,安装活塞23具有抽吸通道35。该抽吸通道通入构造在安装活塞接触面40中的抽吸开口37中。抽吸通道35与负压源35作用连接。不仅负压源35而且过压源33都可由安装器17的控制单元37操控。
借助于控制单元37,可使安装活塞23在回缩的安装活塞终点位置(图2和图4)和伸出的安装活塞终点位置(图3和图5)之间在安装行程h上直线地来回调节。借助于程序控制器19,工业机器人15可在图2和图3中示出的拿取位置A以及安装位置S(图4和图5)之间在转移位移上自主地调节。
工艺设备配设有准备工位39(图2或图3)。在图2中,在拿取位置A中准备好卡扣元件7。在图2中,卡扣元件7被放在准备工位39的底面41上。在该位置中,卡扣元件7可以通过合适的装置或夹具固定以防侧向滑动。
为了抓取卡扣元件7,使安装活塞23从其回缩的安装活塞终点位置(图2)中经过安装行程h调节到其伸出的安装活塞终点位置(图3)中。在伸出的安装活塞终点位置(图3)中,安装活塞接触面40与卡扣元件7的元件头部9的上侧接触。通过激活负压源35,在卡扣元件7与安装活塞23之间建立吸附接触。以这种方式,利用工业机器人15使卡扣元件7经过转移位移转移到工业机器人15的安装位置(图4、图5)中。
如还从图2中得知,安装活塞23具有对中套43。对中套43以可在安装方向上弹性变形的方式通过弹簧元件45支撑在安装活塞23处。
根据图2,在对中套43的内周部处构造小直径的对中轮廓47,该小直径的对中轮廓在锥状环形肩部49处过渡到大直径的内周部50中。小直径的对中轮廓47以具有小的孔间隙的方式包围卡扣元件7的元件头部9(图3)。以这种方式,在转移过程期间防止卡扣元件7在安装活塞接触面39处横向运动。
在抓取卡扣元件3之后,再次使安装活塞23返回其回缩的安装活塞终点位置(图4)中。紧接着,开始转移过程,在转移过程中,工业机器人15将卡扣元件7转移到安装位置S(图4)中。在转移过程中并且在安装过程开始时,对中套43超出于安装活塞23外一轴向超出量Δa(图4)。
为了开始安装过程,使保持有卡扣元件7的安装活塞23从回缩的安装活塞终点位置经过安装行程h调节到伸出的安装活塞终点位置。在伸出的安装活塞终点位置中,安装活塞23将卡扣元件7推入壳体侧壁3的预制孔5中。在将卡扣元件7推入预制孔5中之后,可以停用负压源35,并且解除与卡扣元件7的吸附接触。紧接着,使安装活塞23返回其回缩的安装活塞终点位置中。
在安装工艺之后,紧接着,借助于程序控制器19使工业机器人15再次转移到其拿取位置A中,以开始后续的拿取过程。
在执行安装工艺之前,实施根据图6至图8描述的示教过程。为了实施示教过程,提供根据图7的定位辅助件51。栓形的定位辅助件51具有定位辅助件头部53以及定位辅助件柄55。借助于对中顶端52和对中孔52a,定位辅助件51可以位置正确地且居中地被安装器17接纳。栓形的定位辅助件51沿着栓轴线在构件长度l上延伸。该构件长度相当于安装行程h与卡扣元件构件长度lC的和。此外,在定位辅助件柄55处构造有环形凸缘56。该环形凸缘在轴向上与定位辅助件头部53间隔开一轴向偏移量Δb。轴向偏移量Δb相当于安装行程h。在柄顶端57处,定位辅助件柄55具有这样的外径,即,定位辅助件柄可以小的孔间隙的方式插入预制孔5中。
按如下方式确定工业机器人15在拿取位置A(图2、3、6)中的空间坐标:借助于负压使定位辅助件51的定位辅助件头部53被保持在安装活塞23处。工业机器人15使定位辅助件51的柄顶端57与准备工位39的底面41接触。这在没有程序控制器的情况下借助程序员实现。将此时由工业机器人15所占据的空间坐标作为拿取位置坐标储存在程序控制器19中。
按如下方式确定工业机器人15在安装位置S中的空间坐标:同样使定位辅助件51的定位辅助件头部53被保持在安装活塞23处。工业机器人15使定位辅助件51的柄顶端57插入构件预制孔5中,确切的说,插入至环形凸缘56环绕地与预制孔5的开口边缘区域贴靠。将此时由工业机器人15锁占据的空间坐标作为安装位置坐标储存在程序控制器19中。
为了精确地确定安装位置坐标和拿取位置坐标,定位辅助件51在壳体侧壁3的预制孔5中位置正确地定位非常重要。在该背景下,如此设计对中套43的尺寸,使得被安装活塞保持的定位辅助件51轴向地超出于定位套43一裕量(图6或图8)。因此,在定位辅助件51被插入预制孔5中时,在对中套43与壳体侧壁3之间留有空出的环形间隙59(图8)。该空出的环形间隙59用作观察窗,通过该观察窗可从外部看到定位辅助件51的位置,尤其是环形凸缘56在预制孔的开口边缘区域处的大面积贴靠,从而能够实现目视检查。
在图9中示出了一具体的实施变型方案,在该实施变型方案中,将扣元件7插入电池壳体的壳体侧壁3的预制孔5中。在图9中示出的卡扣元件7基本上构造成与在图1至图5中示出的卡扣元件7结构相同。与在图1至图5中不同地,在图9中,可变形的密封环12定位在元件头部下侧与预制孔5的开口边缘区域10之间。在安装工艺中,如此设计安装力,使得一方面保持机构(也就是说卡锁突出部13)可靠地被触发,并且另一方面使密封环12在建立密封作用的情况下弹性地变形。
附图标记列表:
1 底部
3 壳体侧壁
5 预制孔
7 卡扣元件
9 元件头部
10 开口边缘区域
11 柄
12 密封环
13 卡锁突出部
15 工业机器人
17 安装器
19 程序控制器
21 支架
23 安装活塞
25 气动缸
27 气动活塞
29 活塞杆
31 工作腔
33 过压源
35 抽吸通道
37 抽吸开口
39 准备工位
40 安装活塞接触面
41 底面
43 对中套
45 弹簧元件
47 小直径的对中轮廓
49 锥状的环形肩部
50 大直径的内周部
51 定位辅助件
52 对中顶端
52a 对中孔
53 定位辅助件头部
55 定位辅助件柄
56 环形凸缘
57 柄顶端
59 空出的环形间隙
lC 卡扣元件长度
lPH 定位辅助件长度
Δa 轴向的超出量
Δb 轴向偏移量
S 安装位置
A 拿取位置

Claims (10)

1.一种用于执行全自动的安装工艺的工艺设备,在安装工艺中,安装器(17)将卡扣元件(7)推入构件预制孔(5)中,其中,工艺设备具有转移单元(15)、尤其是机器人,安装器(17)被紧固在转移单元处,其中,转移单元(15)能在拿取位置(A)与安装位置(S)之间调节,在拿取位置中安装器(17)抓取卡扣元件(7),在安装位置中安装器(17)将卡扣元件(7)推入构件预制孔(5)中。
2.根据权利要求1所述的工艺设备,其特征在于,工艺设备具有准备工位(39),在准备工位中储备作为散装物料的卡扣元件(7),借助于准备工位(39)进行卡扣元件分离,在卡扣元件分离中能在拿取位置(A)中准备好至少一个卡扣元件(7),以便能自动化地将卡扣元件转交到安装器(17)处,和/或尤其是安装器(17)具有能在调整行程(h)上直线调节的安装活塞(32),安装活塞能在回缩的活塞终点位置和伸出的活塞终点位置之间调节,在伸出的安装活塞终点位置中,将卡扣元件(7)推入构件预制孔(5)中,和/或尤其是在转移单元拿取位置(A)中,安装活塞(23)——尤其是借助于负压——抓取卡扣元件(7),从而能利用转移单元(15)使卡扣元件(7)向安装位置(S)转移,尤其是安装活塞(23)具有能与负压源(35)相连接的至少一个抽吸开口(37),借助于所述至少一个抽吸开口能使卡扣元件(7)与安装活塞接触面(40)建立吸附接触。
3.根据上述权利要求中任一项所述的工艺设备,其特征在于,为了进行拿取过程,能使转移单元(15)首先调节到拿取位置(A)中并且在该拿取位置处保持位置不变,紧接着使安装活塞(23)从其回缩的终点位置中经过安装行程(h)调节到伸出的终点位置中,在伸出的终点位置中,安装活塞(23)抓取卡扣元件(7),尤其是在拿取过程结束时,使保持有卡扣元件(7)的安装活塞返回到回缩的终点位置中,和/或在完成拿取过程之后开始转移过程。
4.根据上述权利要求中任一项所述的工艺设备,其特征在于,在转移过程之后开始安装过程,和/或为了进行安装过程,能使转移单元(15)首先调节到其安装位置(S)中,并且在安装位置处保持位置不变,紧接着能使保持有卡扣元件(7)的安装活塞(23)从回缩的终点位置中经过安装行程(h)调节到伸出的终点位置中,在伸出的终点位置中由安装活塞(23)推入卡扣元件(7),尤其是在将卡扣元件(7)推入构件预制孔(5)中之后,能使安装活塞(23)返回其回缩的终点位置中,和/或尤其是安装活塞(23)具有对中元件(43),借助于对中元件尤其是在转移过程期间防止卡扣元件(7)在安装活塞接触面(40)处横向运动,尤其是在安装过程中,在安装行程(h)的进程中,能使对中元件(43)与卡扣元件(7)脱开对中接合,由此允许卡扣元件(7)在安装活塞接触面(40)处横向运动,以实现浮动的卡扣元件支承,利用浮动的卡扣元件支承能补偿在构件预制孔(5)与卡扣元件(7)之间的位置偏差。
5.根据上述权利要求中任一项所述的工艺设备,其特征在于,为了补偿构件公差和/或制造公差,卡扣元件(7)在其元件顶端处具有尤其是锥状的插入斜面,和/或提供具有力测量传感器和/或位移传感器的工艺控制器(19),借助于力测量传感器和/或位移传感器能检测安装活塞(23)的力变化过程和/或位移变化过程,并且能将其与对应的目标值比较,其中,在确定了与目标值有显著偏差时,工艺控制器(19)识别到错误情况,和/或转移单元(15)是程序控制的工业机器人,安装器(17)设置在工业机器人(15)的机器人臂的远端处,尤其是在执行安装工艺之前进行示教过程,在示教过程中在没有程序控制器的情况下——例如借助于程序员——使工业机器人(15)驶向拿取位置(A)和安装位置(S),并且将工业机器人(15)在拿取位置(A)和安装位置(S)中的空间坐标储存在程序控制器中,从而在示教过程结束之后工业机器人(15)借助于程序控制器(19)自主地驶向拿取位置和安装位置。
6.根据权利要求4或5所述的工艺设备,其特征在于,对中元件(43)是对中套,对中套以能在安装方向上弹性变形的方式支撑在安装活塞(23)处,在转移过程中并且在安装过程开始时,对中套(43)超出于安装活塞(23)外轴向超出量(Δa),尤其是在安装行程(h)的进程中,对中套(43)与构件预制孔(5)的开口边缘区域(10)贴靠,而安装活塞(23)在消耗轴向超出量(Δa)的情况下在行程上进一步调节,直至到达伸出的安装活塞终点位置,和/或在拿取位置(A)中卡扣元件(7)被放置在准备工位(39)的底面(41)上,和/或尤其是定位辅助件(51)具有定位辅助件头部(53)以及定位辅助件柄(55),尤其地,定位辅助件(51)在构件长度(lPH)上延伸,构件长度相当于安装行程(h)与卡扣元件构件长度(lC)的和,从而尤其是为了确定工业机器人(15)在拿取位置(A)中的空间坐标,使定位辅助件(51)的定位辅助件头部(53)保持在安装活塞(23)处,并且借助于对中顶端(52)和对中孔(52a)对中,工业机器人(15)能在没有程序控制器(19)的情况下——例如借助于程序员——将定位辅助件(51)利用其柄顶端(57)位置正确地放置到准备工位(39)的底面(41)上,并且能将此时由工业机器人(15)所占据的空间坐标作为拿取位置坐标储存在程序控制器(19)中。
7.根据上述权利要求中任一项所述的工艺设备,其特征在于,卡扣元件(7)具有元件头部(9),元件头部(9)通过元件柄(11)延长,在已装配的状态中,元件柄(11)伸入构件预制孔(5)中,元件头部(9)支撑在构件预制孔(5)的开口边缘区域(10)上,和/或尤其是定位辅助件柄(55)能以具有小的孔间隙的方式插入构件预制孔(5)中,尤其是在定位辅助件柄(55)处构造有环形凸缘(56),环形凸缘可在轴向上与定位辅助件头部(53)间隔开轴向偏移量(Δb),轴向偏移量相当于安装行程位移(h),从而尤其是为了确定工业机器人(15)在安装位置(S)中的空间坐标,使定位辅助件(51)的定位辅助件头部(53)被保持在安装活塞(23)处并且借助于对中顶端(52)和对中孔(52a)对中,尤其是以吸附接触的方式实现保持,工业机器人(15)在没有程序控制器(19)的情况下——例如借助于程序员——将定位辅助件(51)的柄顶端(57)插入构件预制孔(5)中,直至环形凸缘(56)与构件预制孔(5)的开口边缘区域(10)贴靠,并且能将此时由工业机器人(15)所占据的空间坐标作为安装位置坐标储存在程序控制器(19)中。
8.根据权利要求7所述的工艺设备,其特征在于,卡扣元件(7)配备有密封环(12),在组装状态中,密封环定位在元件头部下侧与预制孔(5)的开口边缘区域(10)之间,尤其是在安装工艺中如此设计安装力,使得一方面卡扣元件(7)的保持机构、例如卡锁突出部(13)被可靠地触发,并且另一方面使密封环(12)在建立密封作用的情况下弹性地变形。
9.根据权利要求6至8中所述的工艺设备,其特征在于,被安装活塞(23)保持的定位辅助件(51)轴向地超出于对中套(43)一裕量,从而在定位辅助件(51)被插入预制孔(5)中时,在对中套(43)和构件之间留有空出的环形间隙(59),从而能通过目视检查进行定位辅助件(51)的定位。
10.一种用于借助于根据上述权利要求中任一项所述的工艺设备执行安装工艺的方法。
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