DE102011107820B3 - Schraubenvereinzeler - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schraubenvereinzeler Schraubelementen (3) zur Weiterverarbeitung mittels eines Schrauberwerkzeugs (5) und mit einer Magnetgreifereinheit (7), die zwischen einer angehobenen Bereitstellungsposition (I), in der die Magnetgreifereinheit (7) eine vorgegebene Anzahl von Schraubelementen (3) zur Weitergabe an eine Bedienperson bereithält, und einer abgesenkten Greifposition (II) höhenverstellbar ist, in der die Magnetgreifereinheit (7) in magnetischem Kontakt mit dem Schüttgut ist. Erfindungsgemäß ist die höhenverstellbare Magnetgreifereinheit (7) über einen, um eine Drehachse (S) schwenkbar gelagerten zweiseitigen Hebel (31) mit einem Werkzeughalter (33) zur Ablage des Schrauberwerkzeugs (5) in einer derartigen Bewegungskopplung, dass bei Ablage des Schrauberwerkzeugs (5) im Werkzeughalter (33) die Magnetgreifereinheit (7) in die Bereitstellungsposition (I) angehoben ist und bei Entnahme des Schrauberwerkzeugs (5) die Magnetgreifereinheit (7) in die Greifposition (II) abgesenkt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schraubenvereinzeler nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Bei der Fahrzeugfertigung werden die Fahrzeugkarosserien entlang einer Fertigungsstraße an Arbeitsstationen vorbeigeführt, an denen Werker diverse Anbauteile an die Fahrzeugkarosserie montieren. Zur Montageerleichterung kann der Werker einen mitlaufenden Wagen zur Ablage und Entnahme von Werkzeugen bzw. Schraubelementen nutzen.
  • In einem solchen Montageprozess kann beispielhaft ein aus der DE 10 2010 007 239 A1 bekannter, gattungsgemäßer Schraubenvereinzeler eingebettet sein. Der Schraubenvereinzeler weist einen Schraubenbehälter für Schüttgut, bestehend aus Schraubelementen, auf, die mittels eines Schrauberwerkzeuges verschraubbar sind. Zudem weist der Schraubenvereinzeler eine Magnetgreifereinheit auf. Diese ist zwischen einer abgesenkten Greifposition und einer angehobenen Bereitstellungsposition höhenverstellbar. In der abgesenkten Greifposition ist die Magnetgreifereinheit in magnetischem Kontakt mit den Schraubelementen. In der angehobenen Bereitstellungsposition werden die magnetisch ergriffenen Schraubelemente in vorgegebener Anzahl für den Werker bereitgehalten.
  • Bei Einsatz eines solchen Schraubenvereinzelers umfasst der Arbeitsablauf des Werkers die folgenden Tätigkeiten, die möglichst prozesssicher gestaltet sein müssen: Zunächst ergreift der Werker nach Aktivierung des Schraubenvereinzelers die abgezählte Menge an vereinzelten Schraubelementen sowie das Schrauberwerkzeug. Anschließend verschraubt der Werker die Anbauteile mit Hilfe der Schraubelemente in der Fahrzeugkarosserie. Nach erfolgtem Schraubvorgang wird das Schrauberwerkzeug wieder am mitlaufenden Wagen abgelegt. Diese Tätigkeiten resultieren insgesamt in einem komplexen Arbeitsablauf, der im Hinblick auf eine Prozesssicherheit problematisch sein kann. Zudem ist der Platzbedarf für die Werkzeug-Ablage und für den Schraubenvereinzeler beträchtlich, was im Hinblick auf das nur begrenzte Raumangebot im Bereich der Arbeitsstationen nachteilig ist.
  • Aus der DE 10 2010 007 239 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Teilen aus Schüttgut bekannt. In dem Verfahren wird eine Position zumindest eines Schüttgutteiles bestimmt und das Schüttgutteil mittels eines Handhabungsteils eines Greifwerkzeuges aufgenommen. Hierbei wird das an dem Handhabungsteil gehaltene Schüttgutteil während des Haltens relativ zu dem Handhabungsteil bewegt und so in eine vorbestimmte Ablageposition gebracht.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Schraubenvereinzeler bereitzustellen, bei dem in einfacher Weise der Platzbedarf reduziert ist und gleichzeitig die Prozesssicherheit erhöht ist.
  • Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass das Ablegen sowie das anschließende Ergreifen des Schrauberwerkzeugs unmittelbar zur Vereinzelung der Schraubelemente in definierter Stückzahl genutzt werden kann. Gleichzeitig kann in diesem Fall der zur Werkzeug-Ablage vorgesehene Werkzeughalter unmittelbar im Schraubenvereinzeler integriert sein. Vor diesem Hintergrund ist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 die höhenverstellbare Magnetgreifereinheit über einen, um eine Drehachse schwenkbar gelagerten, zweiseitigen Hebel unmittelbar mit dem Werkzeughalter in Bewegungskopplung. Dadurch ist erreicht, dass bei der Werkzeug-Ablage der Werkzeughalter aufgrund der Gewichtskraft des Schrauberwerkzeuges nach unten gedrückt wird und gleichzeitig die Magnetgreifereinheit in die angehobene Bereitstellungsposition überführt wird. Umgekehrt fehlt bei der anschließenden Werkzeug-Entnahme die Gewichtskraft des Schrauberwerkzeuges. Der Werkzeughalter wird daher wieder in seine Ausgangslage nach oben angehoben und gleichzeitig die Magnetgreifereinheit in die Greifposition abgesenkt, in der die Magnetgreifereinheit erneut Schraubelemente aus dem Schraubenbehälter ergreifen kann. Gleichzeitig kann in diesem Fall der zur Werkzeug-Ablage vorgesehene Werkzeughalter unmittelbar im Schraubenvereinzeler integriert sein.
  • Auf diese Weise ist nicht nur ein prozesssicheres Vereinzeln von Schraubelementen in definierter Stückzahl erreicht, sondern in Doppelfunktion auch eine prozesssichere Ablage bzw. Entnahme des Schrauberwerkzeuges ermöglicht, und zwar unter vorteilhafter Reduzierung des erforderlichen Raumbedarfs. Zudem erfolgt der Vereinzelungsvorgang ohne Einsatz von Fremdenergie, etwa elektrischem Strom sowie ohne Verwendung von geräuschintensiver Rüttel- oder Vibrationstechnik. Entsprechend ergibt sich auch keine Behinderung des Montageprozesses durch Kabel oder Schläuche am Arbeitsplatz.
  • Der zwischen den Werkzeughalter und der Magnetgreifereinheit geschaltete zweiseitige Hebel kann einen ersten und zweiten Hebelarm aufweisen, die an einer gemeinsamen Welle zusammenlaufen. Die Welle sowie die beiden ersten und zweiten Hebelarme bilden insgesamt eine starre Baueinheit, bei der der erste Hebelarm den Werkzeughalter tragen kann und der zweite Hebelarm mittelbar oder unmittelbar mit der höhenverstellbaren Magnetgreifereinheit gekoppelt ist. Der Werkzeughalter kann beispielhaft ein einfaches Einsteckrohr sein, in dem das Schrauberwerkzeug, etwa ein Elektroschrauber, einsteckbar ist. Die Hebelarmlängen der beiden Hebelarme des zweiseitigen Hebels sind so aufeinander abgestimmt, dass sich die oben erwähnte Höhenverstellung der Magnetgreifereinheit bei der Werkzeug-Entnahme bzw. -Ablage ergibt.
  • Demgegenüber kann der zweite Hebelarm an seinem drehachsenfernen Ende über ein Kugelgelenk mit einer Pleuelstange verbunden sein, die über ein weiteres Kugelgelenk an einem höhenverstellbaren Führungsschlitten angelenkt ist. Der Führungsschlitten kann an einem später beschriebenen Gestell des Schraubenvereinzelers vertikal in einer Führungsschiene gelagert sein, entlang der der Führungsschlitten über einen durch obere und untere Bewegungsanschläge definierten Hubweg höhenverstellbar ist.
  • In einer besonderen Ausführungsform ist die, den zweiseitigen Hebel tragende Welle mit einer Rotationsbremse verbunden. Die Rotationsbremse ist derart ausgelegt, dass eine bei Werkzeug-Entnahme erfolgende Drehbewegung der Welle abgebremst wird, während eine gegenläufige Drehbewegung der Welle (bei Werkzeug-Ablage) ohne Bremswirkung zugelassen ist. Auf diese Weise wird bei einer Werkzeug-Entnahme aus dem Werkzeughalter die Hubbewegung der Magneteinheit von der abgesenkten Greifposition in die angehobene Bereitstellungsposition verzögert. Demgegenüber wird beim Ablegen des Werkzeuges im Werkzeughalter ein ungebremstes Einschlagen der Magnetgreifereinheit in das Schüttgut aus Schraubelementen zugelassen. Der Sperrfreilauf der Rotationsbremse bewirkt also einerseits ein nahezu ungebremstes Einschlagen der Magnetgreifereinheit in das aus Schraubenelementen bestehende Schüttgut, wodurch ein prozesssicheres Ergreifen eines Schraubenelementes ermöglicht ist. Andererseits wird durch einen gleichmäßigen, langsamen sowie rückfreien Bewegungsvorgang in die angehobene Bereitstellungsposition ein Loslösen des von der Magneteinheit ergriffenen Schraubenelementes ausgeschlossen.
  • Die Magnetgreifereinheit kann zumindest einen, bevorzugt mehrere Magnetgreifer aufweisen, die über jeweils ein Seilstück an einem Seilträger eingehängt sind. Jeder der Magnetgreifer kann so ausgelegt sein, dass in der abgesenkten Greifposition nur jeweils ein Schraubenelement ergriffen wird.
  • Es hat sich gezeigt, dass das Seilstück eine gewisse Eigensteifigkeit aufweist, die sich nachteilhaft auf den Eintauchvorgang der Magnetgreifer in die Schraubenelemente auswirkt. Um dies auszugleichen, kann das Seilstück nicht starr am Seilträger befestigt sein. Vielmehr kann der obere Fußpunkt des Magnetgreifer-Seilstückes mit einem Führungskörper versehen sein, der lose in einer Aufnahmekammer des Seilträgers höhenverstellbar geführt ist. Durch diese Loslagerung im Seilträger kann ein prozesssicheres Eintauchen des Magnetgreifers in das Schraubenelement-Schüttgut gewährleistet werden, bei der die Eigensteifigkeit des Seilstückes ohne Einfluss auf den Eintauchvorgang ist.
  • Bevorzugt weist die Magnetgreifereinheit eine Mehrzahl von, bevorzugt vier Magnetgreifer auf, von denen jeder jeweils ein Schraubenelement ergreifen kann. Ergonomisch günstig ist es hierbei, wenn der Werker sämtliche, an den Magnetgreifern gehalterten Schraubelementen mit einer einzigen Greifbewegung aufnehmen kann. Vor diesem Hintergrund ist es bevorzugt, wenn die Magnetgreifer zumindest teilweise in einer vordefinierten Abstreifrichtung in Reihe hintereinander angeordnet sind. Die Abstreifrichtung gibt die Richtung der Greifbewegung vor, mit der der Werker die vereinzelten Schraubenelemente manuell von den Magnetgreifern abstreift. Damit sämtliche, vereinzelte Schraubenelemente in etwa auf gleicher Greifhöhe abgreifbar sind, können die Seillängen der Magnetstreifer in der Abstreifrichtung entsprechend stufenartig reduziert werden.
  • Der Magnetgreifer kann bevorzugt einen Permanentmagneten aufweisen. Damit gewährleistet ist, dass der Magnetgreifer nur jeweils ein Schraubenelement ergreift, kann der Permanentmagnet in einem Hohlraum eines aus nicht magnetisierbarem Material gefertigten Magnethalters eingesetzt und abgeschirmt sein. Der Hohlraum des Magnethalters kann in Richtung auf den Schraubenbehälter offen sein, wodurch lediglich eine vordefinierte Wirkfläche des Permanentmagneten in magnetischen Kontakt mit den Schraubenelementen treten kann. Zur Einstellung der Magnetkraft kann der Permanentmagnet um eine vordefinierte Stufenhöhe vom stirnseitigen Öffnungsrand des Magnethalter-Hohlraums zurückgesetzt sein. Der, den Hohlraum umgebende stirnseitige Öffnungsrand kann als Bördelrand den Permanentmagneten randseitig untergreifen.
  • Für eine prozesssichere Vereinzelung ist es von Vorteil, wenn die Magnetgreifereinheit in ihrer abgesenkten Greifposition in magnetischem Kontakt mit den Schraubenelementen des Schüttgutes ist. Dies wird unter anderem durch eine möglichst gleichmäßige, flächige Verteilung der Schraubenelemente am Behälterboden erreicht. Hierzu kann bevorzugt der Behälterboden eine mittige, konusförmige Aufwölbung aufweisen, die radial nach außen in eine ringförmig umlaufende Sammelrinne und im Weiteren radialen Verlauf nach außen in eine hochgezogene Umfangswand übergeht. Die Schraubenelemente sammeln sich daher selbsttätig in der umlaufenden Sammelrinne. Gleiches gilt auch für die in das Schüttgut eintauchenden Magnetgreifer, die ebenfalls selbsttätig in die Sammelrinne geführt werden. In der angehobenen Bereitstellungsposition können die Magnetgreifer oberhalb sowie seitlich versetzt zu dieser konusartigen Aufwölbung angeordnet sein.
  • Um eine einfache Handhabung des Schraubenbehälters zu gewährleisten, kann dieser bevorzugt drehbar und/oder elastisch nachgiebig auf dem Traggestell des Schraubenvereinzelers gelagert sein. Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn der Schraubenbehälter werkzeugfrei vom Traggestell lösbar ist.
  • Im Hinblick auf das nur begrenzt vorhandene Raumangebot am Arbeitsplatz des Werkers ist es von Vorteil, wenn der Schraubenvereinzeler zusammen mit dem Werkzeughalter eine kompakte, wenig Bauraum erfordernde Baueinheit bilden. In einer besonders platzsparenden Anordnung kann der Werkzeughalter sowie die Magnetgreifereinheit mit Bezug auf die Mittelachse des Schraubenbehälters in Flucht ausgerichtet sein. Dabei ist die Drehachse des zweiseitigen Hebels und der Führungsschlitten der Magnetgreifereinheit mit Bezug auf den Schraubenbehälter auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet. Zudem kann der zweite Hebelarm von der Drehachse des zweiseitigen Hebels unterhalb des Schraubenbehälter-Bodens bis zur Magnetgreifereinheit geführt sein.
  • Das Traggestell des Schraubenbehälters kann ebenfalls besonders einfach mit einer in der Draufsicht T-förmigen Basis ausgeführt sein. Die T-förmige Basis des Traggestells kann einen, die Drehachse des zweiseitigen Hebels tragendes Rahmenelement und einen mittig sowie rechtwinklig davon abragenden Trägerarm aufweisen, auf dem ein Tragsockel des Schraubenbehälters abgestützt ist. Am drehachsenfernen Ende dieses Trägerarms kann ein vertikales Profilteil abgewinkelt sein, das die Führungsschiene für den Führungsschlitten der Magnetgreifereinheit trägt.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann der von der umlaufenden Sammelrinne definierte Aufnahmeraum des Schraubenbehälters nicht mehr durchgängig kreisförmig, sondern vielmehr in zum Beispiel vier Teilräumen aufgeteilt sein. Diese können über Trennwände voneinander beabstandet sein. In jedem der Teilräume des Schraubenbehälters sind jeweils Bauteile unterschiedlicher Baugrößen und/oder Bauart einfüllbar. Beispielhaft können in einem ersten Teilraum Schrauben, im zweiten Teilraum die dazugehörigen Muttern sowie im dritten und vierten Teilraum jeweils dazugehörige Beilagscheiben und Sprengringe angeordnet sein. In jedem dieser Teilräume können dabei jeweils Bauteile eingefüllt sein, die zueinander identisch sind. Jedem der obigen Teilräume können jeweils ein Magnetgreifer zugeordnet sein, dessen Magnetkraft auf das jeweils zu ergreifende Bauteil ausgelegt ist. Auf diese Weise kann bei jedem Greifvorgang die Magnetgreifer jeweils ein Bauteilsortiment ergreifen, bestehend beispielsweise aus den oben genannten Schrauben, Muttern, Beilagscheiben und Sprengringen. Ein derart unterteilter Schraubenbehälter kann auch unabhängig von dem im Anspruch 1 spezifizierten Gegenstand eine eigenständige Erfindungsidee bilden.
  • Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
  • Es zeigen:
  • 1 in einer Seitenansicht den Schraubenvereinzeler, dessen Magnetgreifer sich in der angehobenen Bereitstellungsposition befinden;
  • 2 in einer Ansicht entsprechend der 1 den Schraubenvereinzeler, dessen Magnetgreifer sich in der abgesenkten Greifposition befinden;
  • 3 in einer Detailansicht einen Magnetgreifer der Magnetgreifereinheit;
  • 4 in einer weiteren Detailansicht den Seilträger, in dem die Magnetgreifer eingehängt sind;
  • 5 eine Ansicht entsprechend der 2 um 90° gedreht; und
  • 6 in einer Ansicht von oben ein Schraubenbehälter eines Schraubenvereinzelers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiels.
  • In der 1 ist ein Schraubenvereinzeler gezeigt, wie er beispielhaft auf einen mitlaufenden Wagen eines Werkers im Fahrzeugbau Anwendung finden kann. Der Schraubenvereinzeler weist einen im Teilschnitt dargestellten Schraubenbehälter 1 auf, in dem als Schüttgut Schraubelemente 3 eingefüllt sind. Die Schraubelemente 3 sind allesamt von gleicher Baugröße und mittels eines in der 1 angedeuteten Schrauberwerkzeuges 5 zur Befestigung von Anbauteilen in der Fahrzeugkarosserie festspannbar.
  • Der Schraubenvereinzeler weist eine Magnetgreifereinheit 7 auf, die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus vier Magnetgreifern 9 besteht. Die vier Magnetgreifer 9 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel paarweise hintereinander angeordnet, so dass in der 1, 2 und 5 jeweils nur zwei Magnetgreifer 9 ersichtlich sind. Die Magnetgreifer 9 sind über Seilstücke 11 an einem oberseitigen Seilträger 13 eingehängt. Der Seilträger 13 ist wiederum auf einem horizontalen Tragschenkel 15 eines Winkelprofilteiles montiert, dessen vertikaler Tragschenkel 17 an einem Führungsschlitten 19 befestigt ist. Der Führungsschlitten 19 ist über einen vorgegebenen Hubweg höhenverstellbar in einer zugeordneten Führungsschiene 21 geführt. Diese ist fest an einem vertikal hochgestellten Profilteil 23 montiert. Das Profilteil 23 ist Bestandteil eines später beschriebenen Traggestells des Schraubenvereinzelers.
  • Wie aus der 1 weiter hervorgeht, ist der vertikale Tragschenkel 17 der Magnetgreifereinheit 7 über ein Kugelgelenk 25 mit einer Pleuelstange 27 gekoppelt. Die Pleuelstange 27 ist über ein weiteres Kugelgelenk 29 an einem zweiseitigen Hebel 31 angelenkt. Der zweiseitige Hebel 31 weist einen ersten Hebelarm 32 auf, an dem ein Einsteckrohr 33 zum Einstecken des Elektroschraubers 5 angeschweißt ist, sowie einen zweiten Hebelarm 35, an dem die Pleuelstange 27 angelenkt ist. Die beiden Hebelarme 32, 35 des zweiseitigen Hebels 31 sind zueinander starr an einer gemeinsamen Tragwelle 37 angebunden, die eine Drehachse S definiert, um die der zweiseitige Hebel 31 nach Art einer Wippe schwenkbar ist. Die Tragwelle 37 ist an ihren Enden jeweils in Lagerböcken 39 gelagert, die auf einem Rahmenelement 40 des Traggestells abgestützt sind. Eines der Tragwellenenden ist mit einer nur angedeuteten Rotationsbremse 41 gekoppelt, die abhängig von der Drehrichtung eine Drehbewegung abbremst oder ungebremst freigibt, wie es später näher beschrieben ist. Der Aufbau und die Funktionsweise der Rotationsbremse 41 ist an sich bekannt, so dass eine detaillierte Betrachtung von Aufbau und Funktionsweise der Rotationsbremse 41 entbehrlich ist.
  • In der 1 ist das Schrauberwerkzeug 5 in den Werkzeughalter 33 des Schraubenvereinzelers eingesteckt. Die Hebelarmlängen des zweiseitigen Hebels 31 sind derart ausgelegt, dass der zweiseitige Hebelarm 31 aufgrund der Gewichtskraft FG des Schrauberwerkzeuges 5 in der Uhrzeigerrichtung nach unten gedrückt ist. Gleichzeitig ist in der 1 der zweite Hebelarm 35 des zweiseitigen Hebels 31 nach oben verlagert, wodurch die Magnetgreifereinheit 7 in ihrer angehobenen Bereitstellungsposition I verbleibt. In der Bereitstellungsposition I tragen die Magnetgreifer 9 die vereinzelten Schraubelemente 3, die vom Werker in vordefinierter Stückzahl abgestreift werden können.
  • Bei der Entnahme des Schrauberwerkzeuges 5 aus dem Werkzeughalter 33 wird der erste Hebelarm 32 des zweiseitigen Hebels 31 entlastet. Dadurch bewegt sich der zweiseitige Hebel 31 schlagartig in Uhrzeigergegenrichtung, wodurch die Magnetgreifer 9 in die, in der 2 gezeigten Greifposition II verbracht werden. In der Greifposition II ist das drehachsenferne Ende des zweiten Hebelarms 35 gemäß der 2 in Anlage mit einer Dämpferleiste 43 aus Elastomermaterial, die am Traggestell des Schraubenvereinzelers montiert ist. Die Dämpferleiste 43 dient als Bewegungsanschlag, die eine Hubbewegung des Führungsschlittens 19 nach unten begrenzt und ein Aufschlagen des zweiten Hebelarms 35 auf der Auflagefläche des Schraubenvereinzelers vermeidet.
  • Erfindungsgemäß kann daher bei der Werkzeug-Ablage in den Werkzeughalter 33 sowie bei der Werkzeug-Entnahme aus dem Werkzeughalter die Magnetgreifereinheit 7 selbsttätig zwischen der angehobener Bereitstellungsposition I und der abgesenkten Greifposition II verstellt werden, und zwar ohne Fremdenergie.
  • Beim Anheben der Magnetgreifer 9 ausgehend von ihrer unteren Greifposition 11 zurück in die obere Bereitstellungsposition I ist es von besonderer Relevanz, dass die Hubbewegung gleichmäßig, langsam sowie ruckfrei erfolgt, um ein Loslösen der bereits vereinzelten Schraubelemente von den Magnetgreifern 9 zu vermeiden. Gleichzeitig ist es jedoch von Vorteil, wenn die Magnetgreifer 9 mit möglichst großer Geschwindigkeit in das Schüttgut aus Schraubelementen 3 einschlagen, um prozesssicher in magnetischen Kontakt mit den Schraubelementen 3 zu kommen. Vor diesem Hintergrund ist die Rotationsbremse 41 gemäß der 1 so ausgelegt, dass die Bremsfunktion ausschließlich bei einer Drehbewegung des zweiseitigen Hebels 31 im Uhrzeigersinn wirkt, während bei einer Drehbewegung im Gegenuhrzeigersinn der Sperrfreilauf der Rotationsbremse 41 nahezu einen freien Fall der Magnetgreifer 9 auf das Schüttgut zulässt.
  • In der 3 ist in einer Detailansicht ein Magnethalter 45 eines Magnetgreifers 9 in Alleinstellung gezeigt. Der Magnethalter 45 ist ein zylindrisches Bauteil, das an seiner unteren Seite konusartig zuläuft. Zudem weist der Magnethalter 45 einen nach unten offenen Hohlraum 47 auf, in dem ein Permanentmagnet 49 eingesetzt ist. Der Permanentmagnet 49 ist mit einem unteren, umgebördelten Öffnungsrand 51 untergriffen. Die verbleibende nach unten freigelegte Wirkfläche des Permanentmagneten 49 ist um eine vorgegebene Stufenhöhe Δs von der unteren Stirnseite des Magnethalters 45 beabstandet.
  • Die Stufenhöhe Δs sowie die nach unten weisende freigelegte Wirkfläche des Permanentmagneten 49 ist in Abstimmung mit der Magnetkraft des Permanentmagneten 49 derart eingestellt, dass der Magnetgreifer 9 jeweils nur ein einziges Schraubenelement ergreifen kann. Um ansonsten eine ausreichende Abschirmung nach außen zu gewährleisten, ist der Magnethalter 45 aus einem nichtmagnetisierbaren Material gefertigt. An seiner oberen Stirnseite ist der Magnethalter 45 mittels einer nicht gezeigten Madenschraube am unteren Ende des Seilstückes 11 befestigt.
  • In der 4 ist in einer weiteren Detailansicht der am horizontalen Tragschenkel 15 montierte obere Seilträger 13 gezeigt. Demzufolge sind die Seilstücke 11 an ihrem oberen Ende jeweils mit einem Führungskörper 52 versehen. Dieser ist in einer Aufnahmekammer 53 des Seilträgers 13 lose gelagert sind und höhenverstellbar geführt, wie es in der 4 durch die Dopplepfeile angedeutet ist. In der 4 sind die Führungskörper 52 in ihrer Ruhelage gezeigt, in der sie auf nicht näher dargestellten Ringschultern einer Basisplatte 55 aufliegen. Im Anschluss an die Basisplatte 55 sind die Seilstücke 11 durch Führungshülsen 59 nach unten geführt.
  • Mittels dieser Loslagerung der Führungskörper 52 kann der Eintauchvorgang der Magnetgreifer 9 wesentlich prozesssicherer gestaltet werden. Es hat sich nämlich gezeigt, dass ansonsten – etwa bei einer starren Befestigung der Seilstücke 11 – die Eigensteifigkeit der Seilstücke 11 sich nachteilhaft auf den Eintauchvorgang der Magnetgreifer 9 in die Schraubenelemente 3 auswirkt.
  • Das Traggestell des Schraubenvereinzelers weist in der Draufsicht betrachtet eine T-förmige Basis auf, die aus dem die Lagerböcke 39 tragenden Rahmenelement 40 sowie aus dem mittig davon abragenden Trägerarm 61 besteht. Die T-förmige Basis ist über an sich bekannte Gummifüße 63 bodenseitig abgestützt. An dem vom Rahmenteil 40 entfernten Ende trägt der Trägerarm 61 das vertikal hochgestellte Profilteil 23, an dem die Führungsschiene 21 montiert ist. Zudem ist in etwa mittig ein hohlzylindrischer Sockel 65 auf dem Trägerarm 61 abgestützt. In dem Sockel 65 ist ein Tragbolzen eingesteckt. Auf dem Tragbolzen ist wiederum unter Zwischenlage eines gummielastischen Elastomerlagers 69 der Schraubenbehälter 1 montiert. Dieser weist gemäß den 1 und 2 eine rotationssymmetrische konusförmige Aufwölbung 71 auf, zwischen der und der hochgezogenen Umfangswand 73 sich eine ringförmig umlaufende Sammelrinne 75 ergibt, in der sich das Schüttgut sammelt.
  • Gemäß der 5 sind der Werkzeughalter 33, die Mittelachse M des Schraubenbehälters 1 sowie die Magnetgreifer 9 zueinander in Flucht ausgerichtet. Entsprechend erstreckt sich der zweite Hebelarm 35 unterhalb des Schraubenbehälter-Bodens bis zur Pleuelstange 27, die in der 5 hinter dem Schraubenbehälter 1 verläuft. Dadurch ergibt sich insgesamt eine besonders gedrängte sowie wenig Bauraum erfordernde Anordnung des Schraubenverbinders.
  • In einer weiteren Ausführungsform in der 6 ist der Schraubenbehälter 1 eines Schraubenvereinzelers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in einer Ansicht von oben gezeigt. Demzufolge ist der von der umlaufenden Sammelrinne 75 definierte Aufnahmeraum des Schraubenbehälters 1 nicht mehr durchgängig kreisförmig, sondern vielmehr in zum Beispiel vier Teilräumen 76 aufgeteilt. Diese sind über Trennwände 77 voneinander beabstandet. In jedem der Teilräume 76 des Schraubenbehälters 1 sind jeweils Bauteile unterschiedlicher Baugrößen und/oder Bauart einfüllbar. Beispielhaft können im ersten Teilraum 76 Schrauben, im zweiten Teilraum 76 die dazugehörigen Muttern sowie im dritten und vierten Teilraum 76 jeweils dazugehörige Beilagscheiben und Sprengringe angeordnet sein. In jedem dieser Teilräume 76 ist dabei jeweils Bauteile eingefüllt, die zueinander identisch sind.
  • Jedem der Teilräume 76 ist jeweils ein Magnetgreifer 9 zugeordnet, dessen Magnetkraft auf das jeweils zu ergreifende Bauteil ausgelegt ist. Auf diese Weise kann bei jedem Greifvorgang die Magnetgreifer 9 jeweils ein Bauteilsortiment ergreifen, bestehend beispielsweise aus den oben genannten Schrauben, Muttern, Beilagscheiben und Sprengringen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Schraubenbehälter
    3
    Schraubenelemente
    5
    Schrauberwerkzeug
    7
    Magnetgreifereinheit
    9
    Magnetgreifer
    11
    Seilstücke
    13
    Seilträger
    15
    horizontaler Tragschenkel
    17
    vertikaler Tragschenkel
    19
    Führungsschlitten
    21
    Führungsschiene
    23
    vertikales Profilteil
    25
    Kugelgelenk
    27
    Pleuelstange
    29
    Kugelgelenk
    31
    zweiseitiger Hebel
    32
    erster Hebelarm
    33
    Werkzeughalter
    35
    zweiter Hebelarm
    37
    Tragwelle
    39
    Lagerböcke
    40
    Rahmenelement
    41
    Rotationsbremse
    43
    Dämpferleiste
    45
    Magnethalter
    47
    Hohlraum
    49
    Permanentmagnet
    51
    Bördelrand
    52
    Führungskörper
    53
    Aufnahmekammer
    55
    Tragplatte
    57
    Durchführungsöffnung
    59
    Führungshülse
    61
    Ausleger
    63
    Gerätefüße
    65
    Sockel
    69
    Elastomerlager
    71
    konische Aufwölbung
    73
    hochgezogene Seitenwand
    75
    umlaufende Sammelrinne
    76
    Teilräume
    77
    Trennwände
    S
    Drehachse
    M
    Mittelachse

Claims (9)

  1. Schraubenvereinzeler mit einem Schraubenbehälter (1) für Schüttgut aus Schraubelementen (3) zur Weiterverarbeitung mittels eines Schrauberwerkzeugs (5) und mit einer Magnetgreifereinheit (7), die zwischen einer angehobenen Bereitstellungsposition (I), in der die Magnetgreifereinheit (7) eine vorgegebene Anzahl von Schraubelementen (3) zur Weitergabe an eine Bedienperson bereithält, und einer abgesenkten Greifposition (II) höhenverstellbar ist, in der die Magnetgreifereinheit (7) in magnetischem Kontakt mit dem Schüttgut ist, dadurch gekennzeichnet, dass die höhenverstellbare Magnetgreifereinheit (7) über einen, um eine Drehachse (S) schwenkbar gelagerten zweiseitigen Hebel (31) mit einem Werkzeughalter (33) zur Ablage des Schrauberwerkzeugs (5) in einer derartigen Bewegungskopplung ist, dass bei Ablage des Schrauberwerkzeugs (5) im Werkzeughalter (33) die Magnetgreifereinheit (7) in die Bereitstellungsposition (I) angehoben ist und bei Entnahme des Schrauberwerkzeugs (5) die Magnetgreifereinheit (7) in die Greifposition (II) abgesenkt ist.
  2. Schraubenvereinzeler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweiseitige Hebel (31) einen ersten Hebelarm (32), der den Werkzeughalter (33) trägt, und einen zweiten Hebelarm (35) aufweist, der mittelbar oder unmittelbar mit der höhenverstellbaren Magnetgreifereinheit (7) gekoppelt ist.
  3. Schraubenvereinzeler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Hebelarm (32, 35) zusammen mit einer die Drehachse (S) definierenden Welle (37) eine starre Baueinheit ausbilden, und dass insbesondere die, die Drehachse (S) definierende Welle (37) mit einer Rotationsbremse (41) versehen ist, die bei Werkzeug-Entnahme eine Hubbewegung der Magneteinheit (7) in die Bereitstellungsposition abbremst und bei Werkzeug-Ablage ein ungebremstes Einschlagen der Magnetgreifereinheit (7) in das Schüttgut aus Schraubelementen (3) zulässt.
  4. Schraubenvereinzeler nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetgreifereinheit (7) einen Führungsschlitten (19) aufweist, der an einer Führungsschiene (21) höhenverstellbar gelagert ist und insbesondere über eine Pleuelstange (27) mit dem zweiten Hebelarm (35) des zweiseitigen Hebels (31) in Verbindung ist.
  5. Schraubenvereinzeler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetgreifereinheit (7) zumindest einen Magnetgreifer (9) aufweist, der über ein Seilstück (11) an einem Seilträger (13) eingehängt ist.
  6. Schraubenvereinzeler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Seilstück (11) des Magnetgreifers (9) an seinem oberen Ende mit einem Führungskörper (52) versehen ist, der in einer Aufnahmekammer (53) des Seilträgers (13) höhenverstellbar geführt ist.
  7. Schraubenvereinzeler nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Magnetgreifern (9) in einer vordefinierten Abstreifrichtung (x) in Reihe hintereinander angeordnet ist, und dass die Seillängen (I1, I2) der Magnetgreifer (9) in der Abstreifrichtung (x) derart reduziert sind, dass die vereinzelten Schraubelemente (3) beim Umgreifen in der Abstreifrichtung (x) in etwa auf gleicher Höhe positioniert sind.
  8. Schraubenvereinzeler nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetgreifer (9) einen Permanentmagneten (49) aufweist, der zur Abschirmung in einen, in Richtung auf den Schraubenbehälter (1) offenen Hohlraum (47) eines aus nichtmagnetisierbarem Material gefertigten Magnethalter (45) eingesetzt ist.
  9. Schraubenvereinzeler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (49) um eine vorgegebene Stufenhöhe (Δs) vom stirnseitigen Öffnungsrand (51) des Hohlraums (47) zurückgesetzt ist, und/oder dass der stirnseitige Öffnungsrand (51), insbesondere ein Bördelrand, den Permanentmagneten (49) randseitig untergreift.
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