DE102013000799B4

DE102013000799B4 - Vorrichtung zum Zuführen von Verbindungselementen zu einem Verarbeitungsgerät

Info

Publication number: DE102013000799B4
Application number: DE102013000799.2A
Authority: DE
Inventors: Kevin Rothe; Fabian Aumüller
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2013-01-17
Filing date: 2013-01-17
Publication date: 2015-05-28
Anticipated expiration: 2033-01-18
Also published as: DE102013000799A1

Abstract

Vorrichtung zum Zuführen von Verbindungselementen (2) zu einem Verarbeitungsgerät (1) über einen Förderkanal (9, 10) zu einer dem Verarbeitungsgerät (1) zugeordneten Ladevorrichtung (28), wobei der Förderkanal (9, 10) eine Umsetzeinheit (8) für die Verbindungselemente (2) aufweist, so dass der Förderkanal (9, 10) in einen ersten, von einem Verbindungselemente-Vorrat zur Umsetzeinheit (8) reichenden ersten Kanalabschnitt (9) und in einen von der Umsetzeinheit (8) zur Ladevorrichtung (28) reichenden zweiten Kanalabschnitt (10) unterteilt ist, wobei die Umsetzeinheit (8) aus einem Grundkörper (11) besteht, der eine Ausnehmung (16) zur Aufnahme eines Schiebers (17) aufweist, über den die Verbindungselemente (2) von einem Einlasskanal (21) zu einem Auslasskanal (27) transportierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (17) eine kanalförmige Aufnahme (22) aufweist und zwischen einer Einlassposition und einer Ausstoßposition verstellbar ist, und dass in der Einlassposition das Verbindungselement (2), mittels Druckluft (20) gefördert, über den ersten Kanalabschnitt (9) in den Einlasskanal (21) im Grundkörper (11) der Umsetzeinheit (8) und von dort aus in die Aufnahme (22) im Schieber (17) gelangt, und dass in der Ausstoßposition des Schiebers (17) das Verbindungselement (2), mittels Druckluft (20) gefördert, von der Aufnahme (22) in den Auslasskanal (27) im Grundkörper (11) und von dort weiter in den zweiten Kanalabschnitt (10) gelangt, und dass neben dem Einlasskanal (21) und der Aufnahme (22) und jeweils parallel dazu verlaufend im Grundkörper (11) ein Druckluftkanal (25) und, in der Einlassposition des Schiebers (17), in Fortführung dazu im Schieber (17) ein weiterer Druckluftkanal (26) vorgesehen ist, und dass in der Einlassposition des Schiebers (17) der Druckluftkanal (26) in den Auslasskanal (27) mündet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zuführen von Verbindungselementen zu einem Verarbeitungsgerät über einen Förderkanal zu einer dem Verarbeitungsgerät zugeordneten Ladevorrichtung.
Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise in Zusammenhang mit dem Zuführen von Stanznieten zu Nietsetzvorrichtungen bekannt, siehe DE 100 64 241 A1 . Beschrieben wird dabei eine Nietzuführungsvorrichtung für eine Stanznietzange, mit einem rohrförmigen Magazin zur Aufnahme von Nieten und einer mit dem Magazin zusammenwirkenden Einrichtung zur Nietvereinzelung und Nietübergabe. Dazu ist ein Schieber mit einer Nietaufnahmeöffnung vorgesehen, der quer zur Haupterstreckung des Magazins zwischen einer ersten Position zur Aufnahme eines Niets aus dem Magazin und einer zweiten Position zur Abgabe des aufgenommenen Niets verschiebbar ist.
Die DE 10 2005 006 795 A1 beschreibt insoweit eine der vorgenannten Vorrichtung vergleichbare Zuführvorrichtung für Verbindungselemente, aufweisend eine zwischen einem Verarbeitungsgerät und einem Förderkanal angeordneten Ladevorrichtung, wobei die Ladevorrichtung einen Ladekanal mit einem darin befindlichen Ladeschieber zum Vereinzeln und Zuführen der Verbindungselemente aufweist.
Auch in der DE 10 2009 024 433 A1 und in DE 299 02 398 U1 werden insoweit vergleichbare Stanznieten-Zuführvorrichtungen beschrieben, bei denen schieberartige Elemente zum Vereinzeln und in Position bringen der Stanzniete gezeigt werden.
Die DE 10 2005 041 534 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Zuführen von Verbindungselementen zu einem Verarbeitungsgerät. Das Zuführen der Verbindungselemente zu einer an dem Verarbeitungsgerät angeordneten Ladevorrichtung erfolgt in zwei voneinander getrennten Förderschritten. Beim einem ersten Förderschritt, bei dem die Verbindungselemente einzeln in einem in der Nähe der Ladevorrichtung angeordneten Zwischenspeicher gefördert werden und einem zweiten Förderschritt, bei dem ein einzelnes Verbindungselement aus dem Zwischenspeicher in die Ladevorrichtung des Verarbeitungsgeräts gefördert wird.
Die WO 2007/023269 A1 beschreibt einen Shuttle zur Zuführung von Hohlnieten entlang eines flexiblen Schlauchs zu einem beweglichen Nietinstallationswerkzeug, dass eine Öffnung besitzt, die parallel entlang seiner Achse über die gesamte Länge verläuft. Die Nieten weisen im Vergleich zu ihren Kopfdurchmessern eine relativ kurze axiale Länge auf.
Zusammenfassend ergibt sich, dass Verbindungselemente, wie beispielsweise Halbhohlstanzniete, in der Regel mittels Druckluft durch einen profilierten Schlauch bzw. Kanal von einer Versorgungseinheit zu einer beispielsweise an einem Industrieroboter montierten Nietzange transportiert werden. Die Zuführzeit eines jeden Verbindungselementes bestimmt dabei einen Großteil der Prozesszeit zum Ausführen einer Bauteileverbindung. Um die Zuführzeit zu verringern wird in den Schlauch/Kanal eine Vorhaltung für die Verbindungselemente eingebracht. Eine verfahrbare Sperre ragt in den Kanal hinein und stoppt das Verbindungselement. Sobald am robotergeführten Werkzeug ein Verbindungselement benötigt wird, fährt die Sperre aus dem Kanal. Das Verbindungselement wird anschließend mittels Druckluftbeaufschlagung zum Werkzeug geschossen.
Durch den bisherigen Aufbau der Systeme kann ein Nachfolgeniet erst dann in die Vorrichtung geschossen werden, wenn das vorherige Verbindungselement bereits sicher im Werkzeug fixiert worden ist. Weiterhin werden durch den Niet-Zuführprozess Verunreinigungen der Elementbeschichtung abgelagert, welche nach einer gewissen Zeit dazu führen, das sich Verbindungselemente in der Vorrichtung verkeilen. Anteilig gelangen diese Verschmutzungen ebenfalls in das Setzwerkzeug und verursachen dort weiter Störungen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Zuführvorrichtung bereitzustellen, bei der das Zuführen der Verbindungselemente zum Verarbeitungsgerät mit reduzierter Prozesszeit erfolgen kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Patentanspruch 1 angegebene Vorrichtung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind mit den Unteransprüchen beansprucht.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindungselemente-Zuführungsvorrichtung, die als Stanzniet Zuführungsvorrichtung ausgebildet ist, wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
1 eine schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Zuführen von Stanznieten,
2 eine Schiebeeinheit in perspektivischer Darstellung und
3a bis 3d eine Abfolge des Verbindungselementetransports innerhalb der Schiebeeinheit,
1 zeigt zunächst ein Nietsetzgerät 1, welches zum Verarbeiten von Stanznieten bestimmt ist und beispielsweise als C-Zange ausgebildet sein kann. Es besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse 3, einem darin längsbeweglich (Doppelpfeil 4) angeordneten Stempel 5 und einer Sicherungshülse 6. Dabei drückt der Stempel 5 den Stanzniet 2 innerhalb der Sicherungshülse 6 in eine Verarbeitungsposition am unteren Ende der Sicherungshülse 6, wobei diese in der Verarbeitungspositon derart vorgespannt ist, dass sie den Nietkopf in geeigneter Weise hintergreift und festlegt.
Die Zuführung des Stanznietes 2 erfolgt über eine Zuführvorrichtung 7, bestehend aus einem ersten, von einem Nietvorrat (hier nicht gezeigt) zur einer Umsetzeinheit 8 reichenden ersten Kanalabschnitt 9 eines schlauchartigen Förderkanals und weiter bestehend aus einem ausgangsseitig der Umsetzeinheit 8 ansetzenden und in das Nietsetzgerät 1 mündenden zweiten Kanalabschnitt 10.
Wie ergänzend auch aus 2 ersichtlich weist die Umsetzeinheit 8 zunächst einen Grundkörper 11 auf, an den im Bereich der Einmündung des ersten Kanalabschnittes 9 eine Anschlussstück 12 mit Flansch 13 für die Anbindung dieses ersten Kanalabschnittes 9 vorgesehen ist. Auf einer gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers 11 ist ein weiteres Anschlussstück 14 mit Flansch 15 angeordnet, über das der zweite Kanalabschnitt 10 mit dem Grundkörper 11 verbunden ist.
In eine Ausnehmung 16 des Grundkörpers 11 ist ein Schieber 17 eingesetzt, der mittels daran angeschlossene Kolbenstange 18 und einem am Grundkörper 11 anmontierten Pneumatikzylinder 19 innerhalb der Ausnehmung 16 beweglich angeordnet ist, wobei letztere ihm als Führung dient.
Ein Stanzniet 2 gelangt nun, mittels Druckluft 20 gefördert, über den ersten Kanalabschnitt 9 in einen Einlasskanal 21 im Grundkörper 11 und von dort aus in eine gleichgerichtete, ebenfalls kanalförmige Aufnahme 22 im Schieber 17. Gegenüberliegend ist am Grundkörper 11 ein Aufschlagstück 23 montiert und darüber hinaus ist dort auch ein Entlüftungskanal 24 in den Grundkörper 11 eingearbeitet. Während der Aufschlagkörper 23 dazu dient, den Stanzniet 2 abzubremsen und in der Aufnahme 22 zu halten, ist der Entlüftungskanal 24 dazu vorgesehen, die Druckluft 20 und mit ihr beim Fördern des Stanznietes 2 eingetragene Verschmutzungen aus dem Grundkörper 11 bzw. dem Schieber 17 wieder entweichen zu lassen. Es versteht sich, dass der Entlüftungskanal 24 einen geringeren Querschnitt aufweist als der Einlasskanal 21 bzw. die Aufnahme 22 im Schieber 17.
Neben Einlasskanal 21 und Aufnahme 22 und jeweils parallel dazu verlaufend ist im Grundkörper 11 ein Druckluftkanal 25 und in Fortführung dazu im Schieber 17 ein weiterer Druckluftkanal 26 vorgesehen, die in einen im Grundkörper 11 verlaufenden Auslasskanal 27 münden. Ausgangsseitig ist dort mittels Anschlussstück 14 der zweite Kanalabschnitt 10 angeschlossen, so dass die Stanznieten 2 dem Nietsetzgerät 1 zugeführt werden können.
Damit diese ordnungsgemäß zwischen Stempel 5 und Sicherungshülse 6 zum Weitertransport bzw. zur Verarbeitung in korrekter Lage positioniert werden können, ist in diesem Bereich und ausgangsseitig des zweiten Kanalabschnittes 10 eine im Stand der Technik auch hinlänglich bekannte Klemmbackeneinheit 28 vorgesehen.
Die Funktionsweise der Umsetzeinheit 8 während des Stanzniet-Transports ist in den 3a bis 3d im Einzelnen anschaulich dargelegt, wobei der besseren Übersicht halber auf das Hinzufügen von Bezugszeichen verzichtet wurde. Diesbezüglich kann auf 1 verwiesen werden, in der die Umsetzeinheit 8 in gleicher schematisierter Darstellung gezeigt ist.
Sobald ein Stanzniet 2 vom Nietsetzgerät 1 verarbeitet worden ist fährt der Schieber 17 mit dem nächsten in der Aufnahme 22 befindlichen Stanzniet 2 in die Ausstoßposition vor den Auslasskanal 27. Durch einen Luftstoß (Druckluft 20) wird der Stanzniet 2 ausgeblasen. Sobald über geeignete Sensoren ausgangsseitig das Verlassen des Stanznietes 2 aus der Umsetzeinheit 8 detektiert worden ist fährt der Schieber 17 zurück in die Einlassposition und ein weiterer Stanzniet 2 kann zugeschossen werden. Dadurch befinden sich quasi immer zwei Stanzniete 2 in der Zuführstrecke. Bei herkömmlichen Systemen liegt der Zuführschlauch/Zuführkanal auf Ein und Ausgangsseite stets auf einer Linie, so dass ein nachfolgender Stanzniet 2 erst dann zugeschossen werden kann, wenn der vorangegangene Stanzniet sicher im Nietsetzgerät 1 gehalten wird. Ansonsten würde der Luftstrom (Antrieb des Nachfolgenietes) den vorangegangenen Stanzniet beeinflussen, welcher auf dem Weg zum Setzkopf im Nietsetzgerät sich befindet. Erst durch die erfindungsgemäße Entkopplung von Ein- und Ausgangskanal von einer Linie ist es möglich, immer zwei Stanznieten in der Zuführstrecke zu bewegen.
Die Zuführzeit (abhängig von der Zuführschlauchlänge) beeinflusst primär die Zeit zum Setzten eines Stanznietes. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine beträchtliche Reduzierung der Zuführzeit möglich geworden. Als weiterer Vorteil ist, wie bereits erwähnt, die jetzt mögliche Reinigungswirkung zu sehen. In einem durchgehenden Zuführschlauch gemäß Stand der Technik werden Verschmutzungen direkt zum Setzwerkzeug transportiert. Durch die Kanaltrennung können nun Verschmutzungen entkoppelt vom Setzwerkzeug abgeführt werden. Diese Verschmutzungsabfuhr erhöht die Anlagenverfügbarkeit, da Störungen häufig durch die Folgen eines verschmutzten Zuführsystems und eines entsprechend verunreinigten Setzkopfes hervorgerufen werden.

Claims

Vorrichtung zum Zuführen von Verbindungselementen (2) zu einem Verarbeitungsgerät (1) über einen Förderkanal (9, 10) zu einer dem Verarbeitungsgerät (1) zugeordneten Ladevorrichtung (28), wobei der Förderkanal (9, 10) eine Umsetzeinheit (8) für die Verbindungselemente (2) aufweist, so dass der Förderkanal (9, 10) in einen ersten, von einem Verbindungselemente-Vorrat zur Umsetzeinheit (8) reichenden ersten Kanalabschnitt (9) und in einen von der Umsetzeinheit (8) zur Ladevorrichtung (28) reichenden zweiten Kanalabschnitt (10) unterteilt ist, wobei die Umsetzeinheit (8) aus einem Grundkörper (11) besteht, der eine Ausnehmung (16) zur Aufnahme eines Schiebers (17) aufweist, über den die Verbindungselemente (2) von einem Einlasskanal (21) zu einem Auslasskanal (27) transportierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (17) eine kanalförmige Aufnahme (22) aufweist und zwischen einer Einlassposition und einer Ausstoßposition verstellbar ist, und dass in der Einlassposition das Verbindungselement (2), mittels Druckluft (20) gefördert, über den ersten Kanalabschnitt (9) in den Einlasskanal (21) im Grundkörper (11) der Umsetzeinheit (8) und von dort aus in die Aufnahme (22) im Schieber (17) gelangt, und dass in der Ausstoßposition des Schiebers (17) das Verbindungselement (2), mittels Druckluft (20) gefördert, von der Aufnahme (22) in den Auslasskanal (27) im Grundkörper (11) und von dort weiter in den zweiten Kanalabschnitt (10) gelangt, und dass neben dem Einlasskanal (21) und der Aufnahme (22) und jeweils parallel dazu verlaufend im Grundkörper (11) ein Druckluftkanal (25) und, in der Einlassposition des Schiebers (17), in Fortführung dazu im Schieber (17) ein weiterer Druckluftkanal (26) vorgesehen ist, und dass in der Einlassposition des Schiebers (17) der Druckluftkanal (26) in den Auslasskanal (27) mündet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (17) in der Ausnehmung (16) mittels Kolbenstange (18) und am Grundkörper (11) anmontiertem Pneumatikzylinder (19) verschieblich angeordnet ist, wobei der Schieber (17) mit der zum Einlasskanal (21) und zum Auslasskanal (27) koaxial verlaufenden Aufnahme (22) für die Verbindungselemente (2) sowie mit einem ebenfalls koaxial zu zumindest dem Auslasskanal (27) verlaufenden Druckluftkanal (26) versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausleitung von die Verbindungselemente (2) zur Umsetzeinheit (8) fördernder Druckluft (20) im Grundkörper (11) ein Entlüftungskanal (24) vorgesehen ist.