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Die
Erfindung betrifft eine Nietauswahl- und -fixiervorrichtung für das Einbringen
von Nietelementen in Bauteile nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Unter
dem Gesichtspunkt der Automatisierung von Fertigungsprozessen sind
im Bereich der Verbindungstechnologien sogenannte Nietautomaten
zur automatischen Herstellung von Nietverbindungen in Bauteilen
weit verbreitet. Ein derartiges System wird beispielsweise in der
US 4,208,153 offenbart.
In der Regel sind diese Systeme so strukturiert, dass ein zentraler
Nietspeicher vorgesehen ist, in dem eine Vielzahl unterschiedlicher
Nietelemente, die etwa in ihrer Länge, ihrem Durchmesser und
dem Niettyp variieren, in entsprechenden Bevorratungssystemen vorgehalten
werden. Diesen Bevorratungssystemen sind sogenannte Nietauswahlmechanismen
zugeordnet, die in der Regel elektronisch gesteuert, das jeweils
nach Länge,
Durchmesser und/oder Typ erforderliche Nietelement aus dem Bevorratungssystem
entnehmen und über
Leitungssysteme dem Nietwerkzeug zuführen. Zur vereinfachten Auswahl
der Nietelemente aus dem Bevorratungssystem ist es zudem bekannt,
dem Bevorratungssystem einen sogenannten Nietzwischenspeicher zuzuordnen,
in dem eine gewisse Anzahl von Nietelementen gleichen Typs bereits
vorsepariert zwischengespeichert sind. Der Transport der Nietelemente
erfolgt in den Leitungssystemen in der Regel pneumatisch. Je nach
Positionierung dieser Bevorratungssysteme und diesen gegebenenfalls
zugeordneten Nietzwischenspeichern zu den von diesen zu bestückenden
Nietwerkzeugen können
die Leitungssysteme mitunter eine erhebliche Länge aufweisen. Bedingt wird
dies auch teilweise dadurch, dass die große Anzahl zu bevorratender
Verbindungselemente einen erheblichen Speicherraum erfordert, der
regelmäßig nicht
unmittelbar in dem jeweiligen Fertigungsbereich zur Verfügung steht.
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Obgleich
pneumatische Fördersysteme hohe
Fördergeschwindigkeiten
zulassen, führen
lange Förderwege
zwischen dem Bevorratungssystem und dem Nietwerkzeug zu höheren Wartezeiten
zwischen einzelnen Nietvorgängen,
die sich bei der Vielzahl von herzustellenden Nietverbindungen zu
erheblichen Warte- und Stillstandszeiten aufsummieren. Dieser negative
Effekt nimmt dann noch erheblich zu, wenn der zu dem Nietwerkzeug
geförderte Niet
fehlerhaft ist oder aufgrund einer Fehlsortierung für die herzustellende
Nietverbindung die falschen Abmessungen aufweist. Dann muss dieses
ungeeignete Nietelement zurückgefördert und
ein neues Nietelement aus dem Bevorratungssystem zugeführt werden.
Während
dieser Fördervorgänge muss
das Nietwerkzeug in unproduktiver Warteposition verharren.
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Es
ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die beschriebenen Nachteile des
Standes der Technik zu vermeiden und insbesondere eine effizient
arbeitende, niedrige Ausfallzeiten realisierende Nietauswahl- und
-fixiervorrichtung vorzuschlagen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Indem
der Nietzwischenspeicher in den Nietadapter integriert ist, wird
sichergestellt, dass die Nietelemente zur Bestückung des Nietwerkzeugs nur kurze
Wege zurücklegen
müssen,
sodass sich unproduktive Stillstandszeiten erheblich reduzieren oder
ganz vermeiden lassen.
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Da
die Reduzierung der Stillstandszeiten maßgeblich davon abhängt, wie
kurz die Wege zwischen der Speicherposition des Nietelementes und der
Nietwerkzeugposition sind, umfasst der Nietzwischenspeicher zumindest
ein relativ zum Nietadapter bewegbares Speicherelement. Dies hat
insbesondere den Vorteil, dass auch bei großvolumigen Zwischenspeicher
stets kurze Transportwege realisierbar sind, da das bewegbare Speicherelement
innerhalb des Nietzwischenspeichers in eine optimale Übergabeposition
bewegbar ist.
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Eine
wenig Bauraum erfordernde Relativbewegung des wenigstens einen Speicherelementes wird
in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, dass
das zumindest eine Speicherelement zum Nietadapter eine Rotationsbewegung und/oder
eine Translationsbewegung ausführen kann.
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Eine
besonders kompakte Bauform des Nietzwischenspeichers mit kurzen
Förderwegen
ergibt sich dann, wenn in einer vorteilhaften Weiterbildung der
Erfindung eine Vielzahl von Speicherelementen scheibenförmig zueinander
benachbart angeordnet sind und um eine beliebig im Raum liegende
Rotationsachse umlaufen.
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Ein
sicheres Fixieren und Transportieren der Nietelemente in dem jeweiligen
Speicherelement wird in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung
dadurch erreicht, dass das Speicherelement von einem öffen- und
schließbaren
zumindest zwei Fixierfinger umfassenden Greifer gebildet wird die
einenends zwischen sich eine öffen-
und schließbare
Nietfixiersenke ausbilden.
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Eine
störungsarme
und sichere Arbeitsweise des Öffen-
und Schließvorganges
der Speicherelemente wird dann gewährleistet, wenn das Öffnen und Schließen des
Speicherelementes durch einen zwangsgeführten Ausschieber in der Weise
bewirkt wird, dass dem Ausschieber ein Mitnehmer angeformt ist der
beim Verfahren des Ausschiebers die Fixierfinger des Greifers auseinander
oder aufeinander zu bewegt. In vorteilhafter Weiterbildung wird
der Antrieb des Ausschiebers pneumatisch gesteuert.
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Eine
konstruktiv einfache und stets zuverlässig das Nietelement fixierende
und freigebende Ausführung
wird dann erreicht, wenn dem Speicherelement eine mit einer Tragstruktur
gekoppelte Zunge zugeordnet ist und der Mitnehmer die Zunge linear
so verschieben kann, dass die Zunge die Fixierfinger des jeweiligen
Greifers formschlüssig öffnet und schließt.
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Direkte
und damit kurze Zuführwege
für das Nietelement
zum Nietwerkzeug ergeben sich auch dadurch, dass der an sich bekannte
und in Nietadaptern vorhandene Nietfinger das in der Nietfixiersenke positionierte
Nietelement aufnimmt und an das Nietwerkzeug übergibt.
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Eine
große
Speicherkapazität
des Nietzwischenspeichers und zugleich kurze Transportwege werden
in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung da durch
erreicht, dass der Nietzwischenspeicher eine Vielzahl von ringförmig um
die Rotationsachse verschwenkbar angeordnete Speicherelemente umfasst,
die zwischen Beschickungspositionen und Entnahmeposition bewegbar
sind und wobei die Beschickungspositionen im Nietzuführbereich
des zumindest einen Nietfördersystems
und die Entnahmepositionen im Nietübergabebereich des wenigstens
einen Nietfingers liegen.
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Damit
die erfindungsgemäße Nietauswahl- und
-fixiervorrichtung hochflexibel für verschiedenste Nietelementtypen,
Nietdurchmesser und Nietlängen und
deren präzise
Förderung
einsetzbar ist umfasst das Nietfördersystem
in einer vorteilhaften Ausgestaltung ein oder mehrere Schlauchleitungen
zur Förderung
verschiedenster Nietelemente von wenigstens einem Nietspeicher zu
dem Nietzwischenspeicher und wobei der oder die Schlauchleitungen
im Nietzuführbereich über Nietelementeinleger
verfügen.
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Indem
eine Vielzahl von Nietelementeinlegern dem Zwischenspeicher ringförmig zugeordnet sind,
die ebenfalls um eine Rotationsachse und relativ zu den Speicherelementen
umlaufen können,
wird eine weitere Verkürzung
des Förderweges
und der dafür
erforderlichen Förderzeit
erreicht.
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Damit
die Nietelemente präzise
von den Nietelementeinlegern an die Speicherelemente übergeben
werden können
sind in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung den Nietelementeinlegern Nietstopper
zugeordnet, die in einer vorteilhaften Ausgestaltung mittels Stellzylindern
zum Freigeben oder Abbremsen der Nietelemente geöffnet oder geschlossen werden
können.
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Eine
funktionssichere Führung
der Speicherelemente ergibt sich dann, wenn die Speicherelemente
in dem Nietzwischenspeicher während
ihrer Rotationsbewegung in einer Kulissenführung geführt werden.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Kulissenführung ergibt
sich dann, wenn der Kulissenführung
Durchtrittsöffnungen
angeformt sind; durch die die Speicherelemente und der oder die Ausschieber
entnommen werden können.
Dies hat insbesondere den Vorteil, dass die Speicherelemente und
die Ausschieber bei Beschädigung
oder bei Umrüstung
auf andere Nietelementtypen auf einfache Weise ausgetauscht werden
können.
In diesem Zusammenhang ist es von besonderem Vorteil, wenn die Speicherelemente
mittels Schnellwechselspanneinrichtung in den Zwischenspeicher integriert
sind, sodass sich auch der Montage- und Demontageaufwand erheblich
reduziert.
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Indem
jeder Zuführschlauch
eine Vielzahl von Nietspeicherplätzen
bedienen kann, wird zudem sichergestellt, dass jeder spezielle Nietelementtyp
in einer ausreichenden Anzahl in dem Nietzwischenspeicher bevorratete
ist. Eine besonders vorteilhafte Anordnung der Nietspeicherplätze ergibt
sich dann, wenn die häufig
benötigten
Nietelemente unmittelbar zueinander benachbarten Speicherelementen
zugeordnet sind, was schließlich
eine weitere Reduzierung der Zustellbewegungen nach sich zieht.
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Die
Speicherkapazität
des erfindungsgemäßen Nietzwischenspeichers
lässt sich
auch dadurch noch erhöhen,
wenn die Nietelementeinleger auf unterschiedlichen Ringflächen angeordnete
Nietspeicherplätze
beschicken und wobei jede Ringfläche
jeweils Nietelemente eine Niettyps und unterschiedlicher Länge umfasst.
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Ein
besonders vorteilhaftes, erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben
einer Nietauswahl- und -fixiervorrichtung ergibt sich dann, wenn
zunächst
die Dicke der zu verbindenden Bauteile im Verbindungsbereich ermittelt
wird, nach der ermittelten Dicke ein Nietelement geeigneter Länge aus
dem Nietzwischenspeicher ausgewählt
und durch Drehung des das gewählte
Nietelement speichernden Speicherelementes in einen Nietübergabebereich
an einen Nietfinger übergeben
wird und wobei der Nietfinger das Nietelement dem Nietwerkzeug zuführt während das
entleerte Speicherelement in einen Nietzuführbereich bewegt und in diesem über ein Nietfördersystems
mit einem neuen Nietelement beschickt wird. Auf diese Weise wird
bereits während des
ablaufenden Nietvorganges der Nietzwischenspeicher mit einem neuen
Nietelement bestückt,
sodass nahezu keine auffüllbedingten
Stillstandszeiten auftreten.
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Die
Speicherkapazität
des Nietzwischenspeicher lässt
sich in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung auch dadurch noch
erhöhen,
wenn in dem Nietzwischenspeicher mehrere Ebenen mit zueinander ringförmig angeordneten
Speicherelementen vorgesehen werden.
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Eine
Verringerung der Transportwege innerhalb des Nietadapters lässt sich
in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung auch dadurch erreichen, dass
der Nietübergabebereich,
in dem das Nietelement von dem Speicherelement an den Nietfinger übergeben
wird im Bereich des Nietwerkzeugs liegt.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand weiterer Unteransprüche und
werden nachfolgend an Hand eines in mehreren Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiels
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
schematische Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Nietauswahl- und -fixiereinrichtung
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2 eine
Detailansicht eines Nietadapters mit erfindungsgemäßen Nietzwischenspeicher
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3 eine
Detailansicht des erfindungsgemäßen Nietzwischenspeichers
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4 eine
Detailansicht der Greifer des Nietzwischenspeichers
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5 eine
weitere Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Nietzwischenspeichers
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1 zeigt
schematisch eine Nietauswahl- und -fixiervorrichtung 1 die
in einem nicht näher
dargestellten Tragrahmen 2 um Drehachsen 3 und/oder Translationsachsen 4 bewegbar
den erfindungsgemäßen Nietadapter 5 aufnimmt.
Der Nietadapter 5 umfasst in noch näher zu beschreibender Weise
zumindest ein Nietwerkzeug 6 zum Einbringen von Nietelementen 7 in
die miteinander zu verbindenden Bauteile 8, wenigstens
einen das Nietelement 7 zum Nietwerkzeug 6 fördernden
Nietfinger 9 und wenigstens einen erfindungsgemäßen Nietzwischenspeicher 10,
der das Nietelement 7 an den Nietfinger 9 übergibt.
Der Nietzwischenspeicher 10 steht einenends mit einem Nietfördersystem 11 in
Wirkverbindung. In an sich bekannter Weise umfasst das Nietfördersystem 11 zunächst einen
Nietspeicher 12, der im dargestellten Ausfüh rungsbeispiel
als sogenannter Kassettenschrank 13 ausgeführt ist.
Der Nietspeicher 12 nimmt eine Vielzahl an sich bekannter
und deshalb nicht näher
beschriebener Nietkassetten 14 auf. Jede der Nietkassetten 14 ist
im Regelfall mit Nietelemente 7 eines bestimmten Niettyps,
einer bestimmten Nietlänge
und/oder eines bestimmten Nietdurchmessers bestückt. Im einfachsten Fall kann
der Nietspeicher 12 auch gemäß dem in der Beschreibungseinleitung
zitierten Stand der Technik als eine Zusammenschaltung von Vorratsbehältern mit
Vereinzelungssystemen ausgeführt
sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
erfolgt die Vereinzelung der in den Nietkassetten 14 bevorrateten
Nietelemente 7 in an sich bekannter Weise durch ein druckluftbeaufschlagtes
Leitungssystem 15, welches die Nietelemente 7 aus
den Nietkassetten 14 entnimmt. Im einfachsten Fall ist
das Leitungssystem 15 so ausgeführt, dass jeweils für die Nietelemente 7 eines Durchmessers
eine Schlauchleitung 16 vorgesehen ist. Schließlich führen die
Schlauchleitungen 16 in den erfindungsgemäß in den
Nietadapter 5 integrierten Zwischenspeicher 10,
sodass die in den Schlauchleitungen 16 geförderten
Nietelemente schließlich
in den in unmittelbarer Nähe
zu den Nietwerkzeugen 6 angeordneten Nietzwischenspeicher 10 gelangen.
Damit die Nietauswahl- und -fixiervorrichtung 1 ein speziell an
die jeweilige Schichtdicke 17 der zu verbindenden Bauteile 8 angepasstes
Nietelement 7 durch das Nietfördersystem 11 und
den mit diesem verbundenen Nietzwischenspeicher 10 bereitstellt,
ist dem Nietadapter zudem eine an sich bekannte Schichtdickenmesseinrichtung 18,
beispielsweise eine Kamera 19 zugeordnet, welche die Schichtdicke 17 der
zu verbindenden Bauteile 8 aufnimmt. Aus diesem Schichtdickensignal
X wird in einer Auswert- und Steuereinheit 20 ein sogenanntes Nietauswahlsignal
Y generiert, welches in noch näher
zu beschreibender Weise zur Bereitstellung des erforderlichen Nietelementes 7 in
dem Nietzwischenspeicher 10 führt. Zugleich wird dieses Nietauswahlsignal
Y auch an die Nietspeichereinheit 12 des Nietfördersystems 11 übermittelt,
damit das von dem Zwischenspeicher 10 bereitgestellte Nietelement 7 in dem
Nietzwischenspeicher 10 wieder aufgefüllt werden kann.
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2 zeigt
eine Detaildarstellung eines an sich bekannten Nietadapters 5 der über eine
obenseitige Flanschfläche 21 an
einem nicht dargestellten Tragrahmen 2 fixiert ist. Da
derartige Nietadapter 5 hinlänglich bekannt sind, werden
nur diejenigen Details des Nietadapters 5 näher beschrieben,
die zum Verständnis
der Erfindung er forderlich sind. An dem Tragrahmen 22 des
Nietadapters 5 ist in dessen frontseitigem Bereich der
Nietwerkzeughalter 23 mit integriertem Nietwerkzeug 24 angeordnet.
Zur Erreichung einer hohen Flexibilität bei der Herstellung von Nietverbindungen
kann der Werkzeughalter 23 mit dem Nietwerkzeug 24 in
nicht dargestellter Weise horizontal und vertikal verschiebbar sowie
um Rotationsachsen verdrehbar angeordnet sein. Dem Nietwerkzeug 24 ist
zudem an beliebiger Stelle eine Nietelementaufnahme 25 zugeordnet,
die von dem bereits erwähnten
Nietfinger 9 mit Nietelementen 7 bestückt wird.
Der Nietfinger 9 selbst bezieht die Nietelemente 7 aus
einem Nietzwischenspeicher 10 der erfindungsgemäß in den
Nietadapter 5 integriert ist und im dargestellten Ausführungsbeispiel
in unmittelbarer Nähe
zu der Nietelementaufnahme 25 des Werkzeughalters 23 angeordnet
ist, sodass der Nietfinger 9 zur Bestückung des Nietwerkzeugs 24 mit Nietelementen 7 nur
sehr kurze Wege zurücklegen muss.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel
wird der Nietfinger über
nicht dargestellte pneumatische Antriebe ausschließlich translatorisch
in horizontaler und vertikaler Richtung bewegt. Es liegt jedoch
im Rahmen der Erfindung, dass der Nietfinger 9 zur Förderung
des Nietelementes 7 von dem Nietzwischenspeicher 10 zu
dem Nietwerkzeug 24 beliebige translatorische und rotatorische
Bewegungen im Raum ausführen
kann.
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Dem
noch näher
zu beschreibenden erfindungsgemäßen Nietzwischenspeicher 10 ist
obenseitig ein sich entlang einer vertikalen Rotationsachse 26 erstreckender
Rotationsantrieb 27, der beispielsweise pneumatisch in
Drehbewegung versetzt werden kann zugeordnet. Der Rotationsantrieb 27 ist antriebsmäßig zumindest
mit den ringförmig
angeordneten Speicherelementen 28 des Nietzwischenspeichers 10 verbunden,
sodass diese um die vertikale Rotationsachse 26 gemäß der eingezeichneten Pfeilrichtung 29 in
und entgegen dem Uhrzeigersinn relativ zum Nietadapter 5 verdreht
und in verschiedenen Position angeordnet werden können. Zur
Bestückung
der Speicherelemente 28 mit Nietelementen 7 sind
den ringförmig
angeordneten Speicherelementen 28 über einem Teil des von ihnen
gebildeten Umfangskreises als Nietstopper 30 ausgeführte Nietelementeinleger 31 zugeordnet.
Obenseitig verfügen
die Nietelementeinleger 31 über Adaptierstutzen 32,
die jeweils die bereits beschriebenen Schlauchleitungen 16 des
Nietfördersystems 11 aufnehmen,
sodass die aus dem Nietspeicher 12 entnommenen Nietelemente 7 über das
Leitungssystem 15 des Nietfördersystems 11 und
die besagten Schlauchleitungen 16 unmittelbar dem Nietzwischenspeicher 10 zugeführt und
in noch näher
zu beschreibender Weise in ein bestimmtes Speicherelement 28 eingesetzt
werden.
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3 zeigt
eine Detaildarstellung des erfindungsgemäßen Nietzwischenspeichers 10.
Der Nietzwischenspeicher 10 ist über eine Tragrahmenkonstruktion 32 am
Tragrahmen 22 des Nietadapters 5 befestigt. Auf
einer oberen Sockelplatte 33 stützt sich der die Rotationsachse 26 des
Nietzwischenspeichers 10 bildende Rotationsantrieb 27 ab.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der Rotationsantrieb 27 auch
außerhalb
der Rotationsachse 26 des Nietzwischenspeichers 10 angeordneten
sein kann und die Antriebsenergie über eine nicht dargestellte
Getriebestufe auf eine, die Rotationsachse 26 bildende
Zentralwelle des Nietzwischenspeichers 10 übertragen
wird.
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Die
untenseitig aus dem Rotationsantrieb 27 austretende Antriebswelle 34 ist
im Bereich eines ihr angeformten flanschförmigen Absatzes 35 mit
einem Führungsring 36 verschraubt,
der in seinem radial außen
liegenden Bereich eine Führungsnut 37 aufweist.
In diese Führungsnut 37 sind
die erfindungsgemäßen Speicherelemente 28 ringförmig und
zueinander benachbart mit ihrem radial innen liegenden Endbereich über eine
sogenannte Tragstruktur 58 eingesetzt. In dem radial innen
liegenden Endbereich sind den Tragstrukturen 58 Ausnehmungen 38 angeformt,
die in die Führungsnut 37 des
Führungsrings 36 eingreifen,
sodass die Führungsnut 36 zugleich eine
formschlüssige
Kulissenführung 39 für die Tragstrukturen 58 und
die sie aufnehmenden Speicherelemente 28 bildet. Jedes
der Speicherelemente 28 ist als sogenannter Greifer 40 ausgebildet,
dessen Greif- und Fixierfunktion dadurch erreicht wird, dass er
von jeweils zwei aufeinanderzu und voneinander weg bewegbaren Fixierfingern 41,
wie in 4 dargestellt, gebildet wird. Diese Schwenkbewegung
der Fixierfinger 41 kann beispielsweise dadurch realisiert werden,
dass die Fixierfinger 41 in ihrem rückwärtigen Bereich mittels Schraubverbindungen 42 drehbar
an einem Sockel 43 des jeweiligen Greifers 40 angelenkt
sind, wobei die Schwenkbewegung gegen die Wirkung einer nicht dargestellten
Feder erfolgen kann, sodass die Fixierfinger 41 stets in
die Schließposition,
in der die Fixierfinger 41 aneinander stoßen, gezwungen
werden. Frontseitig bilden die aneinander liegenden Fixierfinger 41 zwischen
sich eine Nietfixiersenke 44 aus, in die ein Nietelement 7 in
noch näher
zu be schreibenden Weise eingesetzt werden kann. In einem sogenannten
Nietübergabebereich 45,
in dem sich der Greifer 40 im Wirkbereich des Nietfingers 9 befindet,
ist dem Greifer untenseitig ein Ausschieber 46 zugeordnet.
Der Ausschieber 46 ist mittels eines Ausschiebeschlittens 48 auf
der unteren Sockelplatte 47 der Tragrahmenkonstruktion 32 des Zwischenspeichers 10 befestigt.
Der Ausschiebeschlitten 48 nimmt obenseitig in linearen
Führungsbahnen 49 einen
bewegbaren Mitnehmer 50 auf, dessen Linearbewegung steuerbar
ist. Der Mitnehmer 50 greift während seiner Linearbewegung
in eine dem jeweiligen Greifer 40 untenseitig angeformte Führungsnut 51 ein
und zwingt bei radial nach außen gerichteter
Bewegung die Fixierfinger 41 des Greifers 40 über eine
formschlüssig
in die Fixierfinger 41 eingreifende Zunge 59 auseinander,
während
bei entgegengesetzter Bewegung des Mitnehmers 50 und der
Zunge 59 die Fixierfinger 41 zwangsweise wieder
in ihre Schließposition
zurückschwenken.
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Die
Bewegung des Mitnehmers 50 und der Zunge 59 wird
in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über die
bereits beschriebene Steuer- und Auswerteinheit 20 so gesteuert,
dass der Greifer 40 immer darin ein von ihm gehaltenes
Nietelement 7 in der Entnahmeposition 52 freigibt,
wenn der Nietfinger 9 in dem Nietübergabebereich 45 zur
Aufnahme eines Nietelementes 7 verharrt. Der Nietfinger 9 übernimmt
das von dem Greifer 40 freigegebene Nietelement 7 und übergibt
es in der bereits beschriebenen Weise an das Nietwerkzeug 24.
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Zur
Befüllung
der mittels des Nietfingers 9 entleerten Greifer 40 werden
diese in eine in einem Nietzuführbereich 53 liegende
Beschickungsposition 54 um die Rotationsachse 26 verschwenkt.
In dem Nietzuführbereich 53 sind
die an die verschiedenen Nietelementtypen angepassten, als Nietstopper 30 ausgeführten Nietelementeinleger 31 angeordnet. Über die
Auswert- und Steuereinheit 20 wird der jeweilige Greifer 40 in
der Beschickungsposition 54 in eine Lage unterhalb desjenigen
Nietelementeinlegers 31 verschwenkt, der das nach Länge, Durchmesser
und Niettyp richtige Nietelement 7 beinhaltet. Bei Öffnung des
jeweiligen Nietelementeinlegers 31 wird jeweils ein Nietelement 7 von
dem Nietelementeinleger 31 freigegeben und in die jeweilige Nietfixiersenke 44 des
Greifers 40 druckluftunterstützt eingesetzt. Ist dieser
Auffüllvorgang
abgeschlossen verschwenken die drehbar gelagerten Speicherele mente 28 in
eine solche Position, dass nunmehr wieder das nächste nach Länge, Durchmesser
und Niettyp von dem Nietfinger 9 zu übernehmende Nietelement 7 in
die Beschickungsposition 54 gelangt. Die Steuerung, dass
das jeweils benötigte Nietelement 7 in
die Beschickungsposition 54 verschwenkt wird, kann beispielsweise
so erfolgen, dass zunächst,
wie beschrieben, eine Schichtdickenmesseinrichtung 18 die
Schichtdicke 17 im Verbindungsbereich der miteinander zu
verbindenden Bauteile 8 ermittelt und sodann nach dieser
Schichtdicke ein Nietelement 7 geeigneter Länge bestimmt
und in die Beschickungsposition 54 verschwenkt wird.
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Eine
weitere Optimierung der Beschickungszeiten lässt sich vor allem durch eine
effiziente Anordnung der Nietelementeinleger 31 und der
Art der Zwischenspeicherung der Nietelemente 7 in den Greifern 40 erreichen.
Indem zunächst
eine Vielzahl von Nietelementeinlegern 31 in dem Nietzuführbereich 55 angeordnet
sind können
gleichzeitig Nietelemente 7 unterschiedlichen Typs, unterschiedlichen Durchmessers
und unterschiedlicher Länge
bereitgestellt werden. Die Flexibilität wird dabei um so größer sein,
je mehr Nietelementeinleger 31 vorhanden sind. Zudem können die
Nietelemente 7 in den Speicherelementen 28 so
angeordnet sein, dass häufig benötigte, jedoch
unterschiedlich dimensionierte Nietelemente 7 zueinander
benachbart von den Greifern 40 aufgenommen werden. Dies
hat den Vorteil, dass zur Entnahme und Befüllung stets nur kurze, zeitsparende
Schwenkbewegungen ausgeführt
werden müssen.
Eine weitere erhebliche Erhöhung
der Speicherkapazität
würde sich
auch dadurch ergeben, dass mehrere ringförmige Speicherebenen und zugehörige Nietelementeinleger 31 übereinander
angeordnet sind, sodass sich die Anzahl der verfügbaren Speicherplätze 57 in
dem Nietzwischenspeicher erheblich erhöhen würde. In nicht dargestellter
Weise müsste
dann die Bewegung des Nietfingers 9 und die Struktur des
Nietfördersystems 11 an
diese mehretagige Anordnung der Speicherelemente 28 angepasst werden.
Zudem liegt es im Rahmen der Erfindung, dass auch die Nietelementeinleger 31 um
die vertikale Rotationsachse 26 verschwenkt werden könnten, sodass
der zu befüllende
Greifer 40 und der das benötigte Nietelement 7 beinhaltende
Nietelementeinleger 31 zeitgleich aufeinander zu bewegt
werden könnten,
sodass sich die Befüllzeiten
weiter verringern ließen.
Es liegt zudem im Rahmen der Erfindung, dass die Speicherelemente 28 des
erfindungsgemäßen Nietzwischenspeichers 10 in
nicht dargestellter Weise unmittelbar translatorisch bewegt werden
oder ortsfest angeordnet sind, wobei dann der Nietfinger 9 eine
entsprechend angepasste Bewegung ausführen muss. Dies hätte unter
anderem den Vorteil, dass der Rotationsantrieb 27 entfallen
könnte.
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Um
einen flexiblen Einsatz des erfindungsgemäßen Nietzwischenspeichers 10 sicherzustellen, können in
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Speicherelemente 28 austauschbar
in den Nietzwischenspeicher 10 integriert sein. Dies kann beispielsweise
dadurch erreicht werden, dass die Führungsnut 37 des Führungsrings 36 Durchtrittsöffnungen
in Form von Ausfräsungen 56 aufweist, über die
die Speicherelemente 28 und der Ausschieber 46 entnommen
und wieder eingesetzt werden können. Auf
diese Weise wird es möglich,
dass der Nietzwischenspeicher 10 einerseits für unterschiedlichste Nietelementtypen
einsetzbar ist und andererseits defekte Speicherelemente 28 und
defekte Ausschieber 46 unkompliziert ausgetauscht werden
können.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich in diesem
Zusammenhang, wenn die Speicherelemente 28 beispielsweise
mittels nicht dargestellter Schnellwechselspanneinrichtungen in
den Nietzwischenspeicher 10 integriert sind.
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Gemäß 5 können die
Nietelementeinleger 31 auch so ausgeführt sein, dass die Nietstopper 30 einen
topfförmigen
Abschluss der jeweiligen Schlauchleitung 16 bilden und
wobei den Nietstoppern 30 Pneumatikzylinder 55 zugeordnet
sind, die den jeweiligen Nietelementeinleger 31 in Richtung der
Nietfixiersenke 44 des Greifers 40 öffnen oder schließen können. Jeder
Schlauchleitung 16 ist dabei ein separater Nietstopper 30 mit
Pneumatikzylinder 55 zugeordnet. Der erfindungsgemäße Nietzwischenspeicher 10 ist
in dieser Ausführungsform
so gestaltet, dass die Nietstopper 30 die von ihnen aufgenommenen
Nietelemente 7 jeweils an die ringförmig angeordneten Speicherelemente 28 übergeben. In
diesem Zusammenhang wird eine besonders hohe Speicherkapazität erreicht,
wenn die für
unterschiedliche Nietformen vorgesehenen Nietstopper 30 jeweils
auf verschiedenen Umfangskreisen angeordnet sind, sodass in dem
erfindungsgemäßen Zwischenspeicher 10 jeweils
für einen
Niettyp und unterschiedliche Längen
dieses Niettyps eine komplette Ringfläche zur Speicherung von Nietelemente 7 zur
Verfügung
steht. Dies erhöht
die Speicherkapazität
des Nietzwischenspeichers 10 nochmals erheblich.
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Weiter
liegt es im Rahmen des Könnens
eines Fachmannes das beschriebene Ausführungsbeispiel in nicht dargestellter
Weise abzuwandeln oder in anderen Maschinensystemen einzusetzen,
um die beschriebenen Effekte zu erzielen, ohne dabei den Rahmen
der Erfindung zu verlassen.
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- 1
- Nietauswahl-
und -fixiervorrichtung
- 2
- Tragrahmen
- 3
- Drehachse
- 4
- Translationsachse
- 5
- Nietadapter
- 6
- Nietwerkzeug
- 7
- Nietelement
- 8
- Bauteil
- 9
- Nietfinger
- 10
- Nietzwischenspeicher
- 11
- Nietfördersystem
- 12
- Nietspeicher
- 13
- Kassettenschrank
- 14
- Nietkassette
- 15
- Leitungssystem
- 16
- Schlauchleitung
- 17
- Schichtdicke
- 18
- Schichtdickenmesseinrichtung
- 19
- Kamera
- 20
- Auswert-
und Steuereinheit
- 21
- Flanschfläche
- 22
- Tragrahmen
- 23
- Werkzeughalter
- 24
- Nietwerkzeug
- 25
- Nietelementaufnahme
- 26
- Rotationsachse
- 27
- Rotationsantrieb
- 28
- Speicherelement
- 29
- Drehrichtung
- 30
- Nietstopper
- 31
- Nietelementeinleger
- 32
- Tragrahmenkonstruktion
- 33
- Sockelplatte
- 34
- Antriebswelle
- 35
- Absatz
- 36
- Führungsring
- 37
- Führungsnut
- 38
- Ausnehmung
- 39
- Kulissenführung
- 40
- Greifer
- 41
- Fixierfinger
- 42
- Schraubverbindung
- 43
- Sockel
- 44
- Nietfixiersenke
- 45
- Nietübergabebereich
- 46
- Ausschieber
- 47
- Sockelplatte
- 48
- Ausschiebeschlitten
- 49
- Führungsbahn
- 50
- Mitnehmer
- 51
- Führungsnut
- 52
- Entnahmeposition
- 53
- Nietzuführbereich
- 54
- Beschickungsposition
- 55
- Stellzylinder
- 56
- Ausfräsung
- 57
- Speicherplatz
- 58
- Tragstruktur
- 59
- Zunge
- X
- Schichtdickensignal
- Y
- Nietauswahlsignal