DE102014204398B4 - Super-Hochgeschwindigkeitsbolzenausgabesystem und Verfahren zum Ausgeben von Bolzen - Google Patents

Super-Hochgeschwindigkeitsbolzenausgabesystem und Verfahren zum Ausgeben von Bolzen Download PDF

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    • B25B23/10Arrangements for handling screws or nuts for holding or positioning screw or nut prior to or during its rotation using mechanical gripping means

Abstract

Bolzenausgabesystem, welches enthält:ein Ausgaberohr (36), das ein erstes Ende (36a), ein zweites Ende (36b) und einen Durchgang (40) zwischen dem ersten Ende (36a) und dem zweiten Ende (36b) enthält, wobei der Durchgang (40) konfiguriert ist, um eine Mehrzahl von durch das erste Ende (36a) zuzuführenden Bolzen (16) zu speichern, wobei die Bolzen (16) innerhalb des Durchgangs (40) in einer Säule (39) aufeinander angeordnet sind, wobei ein Schaftabschnitt (16b) von jedem der Bolzen (16) zum zweiten Ende (36b) hin orientiert ist; undeinen Ausgabeabschnitt (38), der nahe dem zweiten Ende (36b) des Ausgaberohrs (36) angeordnet und konfiguriert ist, um Bolzen (16) einzeln vom zweiten Ende (36b) auszugeben,wobei der Ausgabeabschnitt (38) ein Schwenkelement (44) enthält, das konfiguriert ist, um zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung zu verschwenken, wobei das Schwenkelement (44) konfiguriert ist, um sich in der ersten Stellung in den Durchgang (40) hineinzuerstrecken und einen Bolzen (16) zu ergreifen, der dem zweiten Ende (36b) am nächsten ist, und das Schwenkelement (44) konfiguriert ist, um sich in der zweiten Stellung in den Durchgang (40) hineinzuerstrecken und einen Bolzen (16) zu ergreifen, der dem zweiten Ende (36b) am zweitnächsten ist.

Description

  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Ausgeben von Bolzen, und insbesondere Verfahren und Systeme zum Ausgeben von Bolzen in an einem Werkstück ausgebildeten Öffnungen.
  • Die nachveröffentlichte, aber prioritätsältere WO 2014/043 213 A1 zeigt ein Bolzenausgabesystem, enthaltend ein Ausgaberohr, das ein erstes Ende, ein zweites Ende und einen Durchgang zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende enthält, wobei der Durchgang konfiguriert ist, um eine Mehrzahl von durch das erste Ende zuzuführenden Bolzen zu speichern, wobei die Bolzen innerhalb des Durchgangs in einer Säule aufeinander angeordnet sind, wobei ein Schaftabschnitt von jedem der Bolzen zum zweiten Ende hin orientiert ist; und einen linear verschiebbaren Ausgabeabschnitt, der nahe dem zweiten Ende des Ausgaberohrs angeordnet und konfiguriert ist, um Bolzen einzeln vom zweiten Ende auszugeben.
  • Eine Art zur Massenherstellung eines Produkts geht durch die Verwendung einer Montagelinie, worin ein Werkstück durch eine Anzahl von Stationen hindurch bewegt wird, und an jeder Station ein spezifischer Satz von Komponenten an dem Werkstück angebracht wird. Diese Art der Herstellung beinhaltet, an jeder Station die Komponenten von einem Zubringer zum Werkstück zu bewegen. Während mit einer automatisierten Vorrichtung, wie etwa einem Roboter, ein einziger Lauf von dem Zubringer zu dem Werkstück ausreichend sein kann, um einen Typ der Komponente zu tragen und am Werkstück anzubringen, könnte es möglich sein, unterschiedliche Komponenten in einem einzigen Laufs zu tragen und anzubringen, und daher könnten mehrere Läufe erforderlich sein, wenn herkömmliche Herstellungstechniken verwendet werden. Zum Beispiel könnte es schwierig oder unmöglich sein, den Roboter so zu konfigurieren, dass er in einem einzigen Lauf Bolzen oder Schrauben unterschiedlicher Größen oder Formen effizient trägt und auf dem Werkstück anbringt.
  • Zur Lösung dieses Problems wird ein Bolzenausgabesystem gemäß den Ansprüchen 1 uns 19 angegeben. Das Ausgaberohr enthält ein erstes Ende, ein zweites Ende und einen Durchgang zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende. Der Durchgang ist konfiguriert, um eine Mehrzahl von Bolzen zu speichern, die durch das erste Ende zugeführt werden sollen. Die Bolzen innerhalb des Durchgangs sind in einer Säule aufeinander angeordnet. Ein Schaftabschnitt von jedem der Bolzen ist zum zweiten Ende hin orientiert. Der Ausgabeabschnitt ist nahe dem zweiten Ende des Ausgaberohrs angeordnet und ist konfiguriert, um Bolzen von dem zweiten Ende einzeln auszugeben.
  • Ferner wird ein Verfahren gemäß Anspruch 10 angegeben. Die Säule enthält ein oberes Ende und ein unteres Ende. Ein Schaftabschnitt von jedem der Bolzen ist zum unteren Ende hin orientiert. Das Verfahren enthält ferner die Schritte, die Säule von Bolzen zu bewegen und am unteren Ende einen Bolzen einzeln auszugeben.
  • Figurenliste
  • Diese und andere Aspekte werden besser verständlich, wenn man die folgende detaillierte Beschreibung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen liest, worin:
    • 1 ist eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Herstellungsvorrichtung, die einen Roboterarm enthält, der mit einem Bolzenausgabesystem verbunden ist, sowie eines ersten beispielhaften Werkstücks;
    • 2 ist eine vergrößerte Perspektivansicht des Bolzenausgabesystems, das einen Bolzen in eine Öffnung des Werkstücks ausgibt;
    • 3 ist eine quergeschnittene Perspektivansicht durch ein Ausgaberohr und einen Ausgabeabschnitt des Bolzenausgabesystems, die ein Schwenkelement in einer ersten Stellung zeigt;
    • 4 ist eine quergeschnittene Seitenansicht durch das Ausgaberohr und den Ausgabeabschnitt des Bolzenausgabesystem, die das Schwenkelement in einer zweiten Stellung zeigt;
    • 5 ist eine Perspektivansicht eines zweiten Endes des Bolzenausgabesystems, gezeigt ohne das Ausgaberohr; und
    • 6 ist eine Perspektivansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Herstellungsvorrichtung und eines zweiten beispielhaften Werkstücks.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Nachfolgend werden Beispiele vollständiger in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, worin Ausführungsbeispiele gezeigt sind. Wo immer möglich, werden in sämtlichen Zeichnungen gleiche Bezugszahlen benutzt, um die gleichen oder ähnliche Teile zu bezeichnen. Jedoch können Aspekte auch in unterschiedlichen Formen verkörpert sein und sollten nicht so verstanden werden, dass sie die nachfolgend aufgeführten Ausführungen beschränken.
  • Nun ist in Bezug auf 1 ein Ausführungsbeispiel eines Herstellungsvorrichtung 10 dargestellt, die Bolzen zwischen einer Haltevorrichtung 12 und einer Bolzenladestation 14 transportiert, um Bolzen 16 auf ein Werkstück 18 auszugeben, das an der Haltevorrichtung 12 gesichert ist. Der Begriff „Bolzen“ sollte so verstanden werden, dass er jeden Typ von Befestigungselement beinhaltet, das unter anderem einen Kopf und einen Zylinder enthält, der sich von dem Kopf erstreckt, und kann oder braucht kein Außengewinde haben.
  • Im Ausführungsbeispiel von 1 ist die Haltevorrichtung 12 mit einem einzelnen Roboterarm 20 gekoppelt, der sich um das Werkstück 18 herum bewegt, obwohl auch eine Mehrzahl von Roboterarmen 20 vorgesehen sein kann. Die Haltevorrichtung 12 kann so verkörpert sein, dass sie einen Spanner, ein Futter oder dergleichen enthält, und kann an einer Fördervorrichtung 22 (zum Beispiel einem Förderer, einer Schiene oder dergleichen) angebracht sein, durch die die Haltevorrichtung 12 entlang einer Montagelinie bewegt werden kann. Die Fördervorrichtung 22 kann der Haltevorrichtung 12 erlauben, an bestimmten Stellen entlang der Fördervorrichtung 22 zu stoppen und in die Nähe von einem oder mehreren Roboterarmen 20 gebracht zu werden, so dass das von der Haltevorrichtung 12 gesicherte Werkstück 18 mittels verschiedener Vorrichtungen an der Montagelinie bearbeitet werden kann.
  • Das hierin diskutierte System kann Ähnlichkeiten mit den Verfahren und Vorrichtungen haben, die in der U.S. Patentanmeldung Nr. 13/618,254 diskutiert sind, die hierdurch unter Bezugnahme aufgenommen wird.
  • In 1 ist der beispielhafte Roboterarm 20 so gezeigt, dass er an einer festen Stelle anzubringen ist, aber es kann auch möglich sein, den Roboterarm 20 beweglich zu konfigurieren, zum Beispiel durch Konfiguration einer Basis 24, von der sich der Roboterarm 20 beweglich erstreckt. Der Roboterarm 20 kann mit Elementen 26 verkörpert sein, die mit einem oder mehreren Gelenken verbunden sind, die eine Bewegung in verschiedenen Freiheitsgraden erlaubt, ähnlich einem menschlichen Arm, wie dies in der Technik herkömmlich bekannt ist. Insbesondere kann der Roboterarm 20 einen proximalen Abschnitt 28 und einen distalen Abschnitt 30 enthalten, wobei der distale Abschnitt 30 konfiguriert ist, dass er in Bezug auf den proximalen Abschnitt 28, der an der Basis 24 angebracht ist, beweglich ist. In Abhängigkeit von der Art, in der sich der Roboterarm 20 bewegt, kann der Roboterarm 20 als Selective Compliant Assembly Robot Arm oder als Selective Compliant Articulated Robot Arm (SCARA) gekennzeichnet sein (1), worin ein Bolzenausgabesystem 32, das nachfolgend beschrieben wird, bei sämtlichen Bewegungen des Roboterarms 20 im Wesentlichen vertikal bleibt. Im Hinblick auf kartesische Koordinaten wird das Bolzenausgabesystem 32 bei sämtlichen Bewegungen des Roboterarms 20 im Wesentlichen parallel zur z-Achse gehalten. Alternativ kann, wie in 6 gezeigt, der Roboterarm 20 ein 6-Achs-Roboterarm, ein 7-Achs-Roboterarm oder dergleichen sein, in dem das Bolzenausgabesystem 32 frei ist, alternative Orientierungen einzunehmen. Es muss angemerkt werden, dass zur klareren Darstellung in 6 verschiedene Merkmale der Herstellungsvorrichtung 10 weggelassen sind.
  • Der distale Abschnitt 30 kann zur Verbindung mit einer Vielzahl von Vorrichtungen zur Bearbeitung des Werkstücks 18 konfiguriert sein. Das Bolzenausgabesystem 32 von 2 kann eine solcher Vorrichtungen sein und ist vom Roboterarm 20 isoliert gezeigt. Das System 32 kann einen Montageblock 34, ein Ausgaberohr 36 und einen Ausgabeabschnitt 38 enthalten. Das System 32 ist mit dem Roboter 20 durch den Montageblock 34 verbunden, der am distalen Abschnitt 30 durch verschiedene Mittel gesichert sein kann, die in der Technik bekannt sind (zum Beispiel Bolzen, Schrauben, etc.). Das Ausgaberohr 36 fungiert als Behälter für die Bolzen 16 und enthält ein erstes Ende 36a und ein zweites Ende 36b, mit einem Durchgang 40 zwischen dem ersten Ende 36a und dem zweiten Ende 36b. Das System 32 ist mit dem distalen Abschnitt 30 derart verbunden, dass sich das Ausgaberohr 36 durch den Montageblock 34 hindurch erstreckt, und das erste Ende 36a ist mit der Bolzenladestation 14 betriebsmäßig frei zu verbinden. Wie in 1 gezeigt, kann die Bolzenladestation 14 die Bolzen derart zuführen, dass sie an dem Werkstück 18 montiert werden.
  • In der vorliegenden Ausführung ist die Bolzenladestation 14 oberhalb des Roboterarms 20 angeordnet und führt die Bolzen 16 dem System 32 nach unten zu. Die Bewegung der Bolzen 16 kann durch Schwerkraft erreicht werden, so dass die Bolzen 16 einfach von der erhöhten Bolzenladestation 14 hinabfallen. Jedoch kann die Bolzenladestation 14 auch seitlich benachbart dem Roboterarm 20 angeordnet sein, und bei diesen Konfigurationen können auch andere Verfahren zum Transportieren der Bolzen 16 zum System 32 angewendet werden (zum Beispiel mittels Luftdruck). Wie in 1 gezeigt, enthält die Bolzenladestation 14 einen oder mehrere Bolzenzubringer 14a, deren jeder Bolzen 16 mit einem gegebenen Satz von Dimensionen zuführt. Die Bolzen 16 von dem Bolzenzubringer 14a können durch eine Schütte kanalisiert werden, die als flexibler Schlauch 42 mit einem stromaufwärtigen Ende 42a und einem stromabwärtigen Ende 42b verkörpert sein kann. Die Bolzen 16 können dem ersten Ende 36a des Ausgaberohrs 36 zugetrichtert werden. Falls mehrere Bolzenzubringer 14a vorhanden sind, kann das stromaufwärtige Ende 42a des flexiblen Schlauchs 42 zwischen den Bolzenzubringern 14a bewegt werden, so dass unterschiedliche Bolzentypen 16 dem Ausgaberohr 36 zugeführt werden können. Zum Beispiel kann das Ausgaberohr 36 derart mit Bolzen 16 gefüllt werden, die den gleichen Durchmesser, aber unterschiedliche Längen haben. Das stromabwärtige Ende 42b kann mit dem ersten Ende 36a des Ausgaberohrs 36 verbunden werden.
  • Wie in 3 gezeigt, ist der Ausgabeabschnitt 38 des Bolzenausgabesystems 32 eine längliche kastenartige Komponente, die sich in axialer Richtung des Ausgaberohrs 36 erstreckt und an dem zweiten Ende 36b des Ausgaberohrs 36 angeordnet ist, um die Ausgabe der Bolzen 16 zu steuern. Die Bolzen 16 sind zur Bildung einer Säule 39 innerhalb des Durchgangs 40 angeordnet, wobei ein Kopfabschnitt 16a der Bolzen 16 zum ersten oder oberen Ende 36a orientiert ist, und so dass ein Schaftabschnitt 16b der Bolzen 16 nach unten zum zweiten oder unteren Ende 36b des Ausgaberohrs 36 orientiert ist. Der Ausgabeabschnitt 38 kann ein Element 44 enthalten, das zwischen einer ersten Stellung (4) und einer zweiten Stellung (3) verschwenkt, wobei in der ersten Stellung (4) einer der Bolzen 16 vom zweiten Ende 36b ausgegeben wird, während in der zweiten Stellung (3) die Bolzen 16 gesichert werden. Wie in 3 gezeigt, kann der Ausgabeabschnitt 38 einen Hin- und Herbewegungsmechanismus 46 enthalten, der mit dem Schwenkelement 44 derart betriebsmäßig verbunden ist, dass eine Hin- und Herbewegung des Arms oder Kolbens 48 des Hin- und Herbewegungsmechanismus 46 in eine Schwenkbewegung des Schwenkelements 44 umgewandelt wird. Insbesondere kann, wie in den 3 bis 5 gezeigt, das Schwenkelement 44 eine plattenartige Komponente sein, und ein Zwischenabschnitt des Schwenkelements 44 kann ein Loch enthalten, durch das ein Stift 50 eingesetzt ist, so dass das Schwenkelement 44 um den Stift 50 herum drehen kann. Der Stift 50 kann im Wesentlichen orthogonal zum Ausgaberohr 36 orientiert sein. Das Schwenkelement 44 kann einen Schlitz 52 enthalten, der erlaubt, dass ein Ende 48a des Kolbens 48 des Hin- und Herbewegungsmechanismus 46 mit dem Schwenkelement 44 drehbar gekoppelt wird. Wenn somit der Kolben 48 des Hin- und Herbewegungsmechanismus 46 im Wesentlichen parallel zum Ausgaberohr ausfährt und einfährt, um zu bewirken, dass sich das Ende 48a des Kolbens 48 entlang dem Schlitz 52 bewegt, dreht sich das Schwenkelement 44 um den Stift 50 herum. Der Hin- und Herbewegungsmechanismus 46 kann durch verschiedene Verfahren gesteuert werden, die in der Technik bekannt sind, wie etwa pneumatische, hydraulische oder elektrische Mittel. Das Schwenkelement 44 kann eine erste Falle 44a und eine zweite Falle 44b enthalten, die sich jeweils in der ersten Stellung (3) und der zweiten Stellung (4) in den Durchgang 40 erstrecken können. Die erste Falle 44a kann als Block mit einer halbzylindrischen Vertiefung 44 (5) verkörpert sein, die mit einem Bolzen 16 in Eingriff treten kann, und kann einen kegelstumpfförmigen oberen Abschnitt 54a und einen zylindrischen unteren Abschnitt 54b enthalten.
  • Aus der Ansicht in 5 sind Teile des Ausgaberohrs 36 weggelassen, um die Vertiefung 54 zu veranschaulichen. Die erste Falle 44a kann einen Magnet 56 (5) benachbart der Vertiefung enthalten, um den Bolzen 16 nächst dem zweiten Ende 36b auszurichten. Das Ausgaberohr 36 kann dem zweiten Ende 36b halbzylindrisch sein, so dass die erste Falle 44a den Bolzen 16 umgeben kann. Darüber hinaus kann das Ausgaberohr 36 einen Schlitz 58 (3) enthalten, durch den die zweite Falle 44b des Schwenkelements 44 hindurchtritt, um sich in den Durchgang 40 zu erstrecken und mit einem Bolzen 16 in Eingriff zu treten. Ein Bolzen 16 nächst dem zweiten Ende 36b des Ausgaberohrs 36 kann partiell in der Vertiefung 54 aufgenommen sein, wo der Kopfabschnitt 16a (3) von einer Oberseite der ersten Falle 44a in der ersten Stellung des Schwenkelements 44 aufgefangen wird, wenn der Kolben 48 des Hin- und Herbewegungsmechanismus 46 in der ausgefahrenen Stellung ist (3). 4 zeigt die zweite Stellung des Schwenkelements 44, wo, nachdem sich die erste Falle 44a von dem Bolzen 16 nächst dem zweiten Ende 36b durch das Einfahren des Bolbens 48 des Hin- und Herbewegungsmechanismus 46 gelöst hat, der Bolzen 16 nächst dem zweiten Ende 36b durch Schwerkraft ausgegeben wird, und der Kopfabschnitt 16a des Bolzens 16, der dem zweiten Ende 36b am zweitnächsten ist, fallen und von der zweiten Falle 44b aufgefangen werden kann. Wenn danach das Schwenkelement 44 zur ersten Stellung zurückkehrt, fällt der Bolzen 16, der der zweiten Stellung am nächsten ist, und wird an der ersten Falle 44a aufgefangen.
  • Wie in den 2 bis 3 gezeigt, sieht das System 32 eine kompakte, schmale Geometrie vor, die leicht um das Werkstück 18 herum beweglich ist. Weil der Ausgabeabschnitt 38 strukturell so konfiguriert ist, dass er sich im Wesentlichen parallel zum Ausgaberohr 36 erstreckt, und die Querschnittsfläche des Bolzenausgabesystems 32 klein gehalten wird, kann das Bolzenausgabesystem 32 leicht Zugang zu Öffnungen haben, die in engen Räumen um die Öffnungen 18a des Werkstücks 18 herum angeordnet sind. Zum Beispiel können, wie in 2 gezeigt, die Öffnungen 18a am Werkstück 18 zwischen Vorsprüngen 18b angeordnet sein, welche den Zugang für eine dickere oder breitere Struktur mit einer größeren Geometrie zu den Öffnungen 18a verhindern könnten.
  • Das Bolzenausgabesystem 32 kann auf verschiedenen Wegen für den Zugang zur Öffnungen 18a vom Werkstück 18 bewegt werden, und der Roboterarm 20 kann das Ausgaberohr 36 durch eine Kombination von Translation, Drehung um eine Achse oder einen Punkt separat bewegen. In einem Beispiel könnte der Ausgabeabschnitt 38 als Hindernis für den Zugang zur Öffnung 18a wirken, und der Roboterarm 20 könnte das Ausgaberohr 36 um die Längsachse des Ausgaberohrs 36 herum drehen. In anderen Worten, das Ausgaberohr 36 würde um eine Drehachse herum gedreht, die mit der Längsachse des Ausgaberohrs 36 kolinear ist. In einem anderen Beispiel könnte der Roboterarm 20 das Ausgaberohr 36 entlang der Längsachse des Ausgaberohrs 36 bewegen. In Abhängigkeit von der Orientierung des Ausgaberohrs 36 könnte dies in einer Bewegung des Ausgaberohrs 36 in vertikalen Richtungen resultieren. Die Bewegung des Roboterarms 20 kann in einem Controller programmiert sein und in verschiedenen Parametern ausgedrückt sein, welche eine dreidimensionale Bewegung beschreiben. Zum Beispiel könnte, für einen Roboter vom SCARA-Typ, das Ausgaberohr 36 parallel zur z-Achse des kartesischen Koordinatensystems gehalten werden, während das Bolzenausgabesystem 32 arbeitet.
  • Operationen, die das oben diskutierte Bolzenausgabesystem 32 involvieren, können wie nachfolgend beschrieben durchgeführt werden. Das Werkstück 18 wird an der Haltevorrichtung 12 angebracht, die unter dem Roboterarm 20 angebracht werden kann, die mit dem Bolzenausgabesystem 32 versehen ist. Bolzen 16 werden an einem oder mehreren Zubringern 16a der Bolzenladestation 14 in den Durchgang 40 des Ausgaberohrs 36 zugeführt, wobei der Schaftabschnitt 16b (3) der Bolzen 16 zum zweiten Ende 36b des Ausgaberohrs 36 hin orientiert ist. Die Bolzen 16 werden somit aufeinander gestapelt, um eine Säule 39 aus Bolzen 16 innerhalb des Ausgaberohrs 36 zu bilden. Der flexible Schlauch 32 kann zwischen einem oder mehreren Zubringern 14a bewegt werden, um eine Säule 39 aus Bolzen 16 zu bilden, die verschiedene Dimensionen haben können und sich zum Beispiel nur in der Länge unterscheiden. Danach kann der Roboterarm 20 die Säule 39 aus Bolzen 16, die in dem Ausgaberohr 36 angeordnet ist, zu einer Mehrzahl von Öffnungen 18a hin bewegen, die an dem Werkstück 18 ausgebildet sind. Das zweite Ende 36b des Ausgaberohrs 36 wird in die Nähe jeder Öffnung 18a verbracht, so dass die Längsachse des Ausgaberohrs 36 mit der Längsachse der Öffnung 18a fluchtet. Die Bolzen 16 werden durch die Schwenkbewegung des Schwenkelements 44, ausgelöst durch den Hin- und Herbewegungsmechanismus 46, vom zweiten unteren Ende 36b einzeln ausgegeben. Insbesondere wird, wenn das Schwenkelement 44 von der ersten Stellung (4) zur zweiten Stellung (3) verschwenkt wird, der dem zweiten unteren Ende 36b nächste Bolzen 16 von der ersten Falle 44a freigelassen und ausgegeben, um hierdurch zu erlauben, dass sich der Bolzen 16 direkt von oben nach unten bewegt. Auch während das Schwenkelement 44 in der zweiten Stellung ( 3) ist, ergreift die zweite Falle 44b den Bolzen 16, der direkt oberhalb des ausgegebenen Bolzens 16 war. Wenn das Schwenkelement 44 zurück zur ersten Stellung (4) verschwenkt wird, wird der Bolzen 16 von der zweiten Falle 44b gelöst und wird von der ersten Falle 44a nahe dem zweiten Ende 36b ergriffen. Die Bolzenladestation 14 kann konfiguriert sein, um den Freiraum zu füllen, der innerhalb des Durchgangs 40 nahe dem ersten Ende 36a des Ausgaberohrs 36 erzeugt wird, indem ein Bolzen 16 zur Säule 39 zugefügt wird, wenn sich die Säule 39 aus Bolzen 16 weiter zum zweiten Ende 36b des Ausgaberohrs 36 bewegt. Die Reihenfolge der Öffnungen 18a, durch die die Säule 39 aus Bolzen 16 bewegt wird, kann durch die Reihenfolge bestimmt werden, in der die unterschiedlichen Bolzentypen 16 in der Säule 39 gestapelt sind, so dass jeder Bolzen 16 in eine entsprechende Öffnung 18a eingesetzt wird. Nachdem die Bolzen 16 in die geeigneten Öffnungen 18a eingesetzt worden sind, können die Bolzen 16 in das Werkstück 18 mit einer anderen Vorrichtung, wie etwa einem Roboterarm, mit einer Schraubendrehfähigkeit befestigt werden, oder sie können, falls gewünscht, auch manuell befestigt werden.
  • Diese Ausgabe- und Nachfüllschritte werden für jede Öffnung 18a wiederholt, wenn das Bolzenausgabesystem 32 um das Werkstück 18 herum bewegt wird. Die Orientierung des Ausgaberohrs 36 entsprechend jeder der Öffnungen 18a ist in einem Controller für den Roboterarm 20 abgelegt, so dass die Ausgabe der Bolzen 16 stattfinden kann, während ein Kontakt zwischen dem Bolzenausgabesystem 32 und dem Werkstück 18 vermieden wird.
  • Dem Fachkundigen wird ersichtlich werden, dass verschiedene Modifikationen und Varianten durchgeführt werden können, ohne vom Geist und Umfang der beanspruchten Erfindung abzuweichen.
  • Ein Verfahren zum Ausgeben von Bolzen enthält einen Schritt, eine Säule aus aufeinander liegenden Bolzen zu bilden. Die Säule enthält ein oberes Ende und ein unteres Ende. Ein Schaftabschnitt von jedem der Bolzen ist zum unteren Ende hin orientiert. Das Verfahren enthält die Schritte, die Säule aus Bolzen zu bewegen und einen Bolzen vom unteren Ende einzeln auszugeben. Ein Bolzenausgabesystem ist wird angegeben und enthält ein Ausgaberohr und einen Ausgabeabschnitt. Der Ausgabeabschnitt ist nahe einem Ende des Ausgaberohrs angeordnet und konfiguriert, um Bolzen einzeln von dem Ende auszugeben.

Claims (19)

  1. Bolzenausgabesystem, welches enthält: ein Ausgaberohr (36), das ein erstes Ende (36a), ein zweites Ende (36b) und einen Durchgang (40) zwischen dem ersten Ende (36a) und dem zweiten Ende (36b) enthält, wobei der Durchgang (40) konfiguriert ist, um eine Mehrzahl von durch das erste Ende (36a) zuzuführenden Bolzen (16) zu speichern, wobei die Bolzen (16) innerhalb des Durchgangs (40) in einer Säule (39) aufeinander angeordnet sind, wobei ein Schaftabschnitt (16b) von jedem der Bolzen (16) zum zweiten Ende (36b) hin orientiert ist; und einen Ausgabeabschnitt (38), der nahe dem zweiten Ende (36b) des Ausgaberohrs (36) angeordnet und konfiguriert ist, um Bolzen (16) einzeln vom zweiten Ende (36b) auszugeben, wobei der Ausgabeabschnitt (38) ein Schwenkelement (44) enthält, das konfiguriert ist, um zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung zu verschwenken, wobei das Schwenkelement (44) konfiguriert ist, um sich in der ersten Stellung in den Durchgang (40) hineinzuerstrecken und einen Bolzen (16) zu ergreifen, der dem zweiten Ende (36b) am nächsten ist, und das Schwenkelement (44) konfiguriert ist, um sich in der zweiten Stellung in den Durchgang (40) hineinzuerstrecken und einen Bolzen (16) zu ergreifen, der dem zweiten Ende (36b) am zweitnächsten ist.
  2. Das System von Anspruch 1, wobei das Schwenkelement (44) eine erste Falle (44a) und eine zweite Falle (44b) enthält, wobei das Schwenkelement (44) konfiguriert ist, um um eine zum Ausgaberohr (36) senkrechte Achse zu verschwenken, so dass sich in der ersten Stellung die erste Falle (44a) in den Durchgang (40) hinein erstreckt und sich in der zweiten Stellung die zweite Falle (44b) in den Durchgang (40) erstreckt.
  3. Das System von Anspruch 2, wobei der Ausgabeabschnitt (38) einen Hin- und Herbewegungsmechanismus (46) enthält, der parallel zum Ausgaberohr (36) angeordnet ist, so dass ein Arm (48) des Hin- und Herbewegungsmechanismus (46) im Wesentlichen parallel zum Ausgaberohr (36) ausfahren und einfahren kann, wobei das Schwenkelement (44) ferner einen Schlitz (52) enthält, durch den ein Ende (48a) des Arms (48) mit dem Schwenkelement (44) gekoppelt ist, wobei das Schwenkelement (44) konfiguriert ist, um zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung zu verschwenken, wenn sich das Ende (48a) des Arms (48) entlang dem Schlitz (52) bewegt.
  4. Das System von Anspruch 2, wobei das Ausgaberohr (36) ferner einen Schlitz (58) enthält, der nahe dem zweiten Ende (36b) ausgebildet ist, wobei die zweite Falle (44b) konfiguriert ist, um sich in der zweiten Stellung in den Schlitz (58) zu erstrecken.
  5. Das System von Anspruch 2, wobei die erste Falle (44a) geformt ist, um einen Bolzen (16) aufzunehmen, und einen Magneten (56) enthält, der zum Ausrichten eines Bolzens (16) konfiguriert ist.
  6. Das System von Anspruch 1, wobei das Ausgaberohr (36) durch eine Längsachse definiert ist und an einem Roboterarm (20) angebracht ist, der einen proximalen Abschnitt (28) und einen distalen Abschnitt (30) enthält, wobei der distale Abschnitt (30) zur Bewegung in Bezug auf den proximalen Abschnitt (28) konfiguriert ist und zur Verbindung mit dem System konfiguriert ist, wobei der Roboterarm (20) konfiguriert ist, um das Ausgaberohr (36) um die Längsachse des Ausgaberohrs (36) herum zu drehen.
  7. Das System von Anspruch 6, wobei der Roboterarm (20) konfiguriert ist, um das Ausgaberohr (36) entlang der Längsachse zu bewegen.
  8. Das System von Anspruch 1, das zumindest einen Bolzenzubringer (14a) enthält, der konfiguriert ist, um Bolzen (16) dem ersten Ende (36a) des Ausgaberohrs (36) zuzuführen.
  9. Das System von Anspruch 1, das eine Mehrzahl von Bolzenzubringern (14a) und einen flexiblen Schlauch (42) enthält, der ein stromaufwärtiges Ende (42a) und ein stromabwärtiges Ende (42b) enthält, wobei das stromaufwärtige Ende konfiguriert ist, um zwischen der Mehrzahl von Bolzenzubringern (14a) bewegt zu werden, und das stromabwärtige Ende (42b) mit dem ersten Ende (36a) des Ausgaberohrs (36) verbunden ist.
  10. Verfahren zum Ausgeben von Bolzen, wobei das Verfahren die Schritte enthält: Bilden einer Säule (39) von Bolzen (16) aufeinander, wobei die Säule (39) ein oberes Ende und ein unteres Ende enthält, wobei ein Schaftabschnitt (16b) von jedem der Bolzen (16) zum unteren Ende hin orientiert ist; Bewegen der Säule (39) von Bolzen (16); und einzelnes Ausgeben der Bolzen (16) vom unteren Ende durch Verschwenken eines Schwenkelements (44) zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung, wobei das Schwenkelement (44) in der ersten Stellung und einen Bolzen (16) ergreift, der dem unteren Ende am nächsten ist, und das Schwenkelement (44) in der zweiten Stellung einen Bolzen (16) ergreift, der dem unteren Ende am zweitnächsten ist.
  11. Das Verfahren von Anspruch 10, das ferner einen Schritt enthält, für jeden der vom unteren Ende ausgegebenen Bolzen (16) zur Säule am oberen Ende einen Bolzen (16) hinzuzufügen.
  12. Das Verfahren von Anspruch 10, wobei der Schritt des Bewegens der Bolzensäule (39) enthält, die Bolzensäule (39) in Bezug auf eine Öffnung (18a) eines Werkstücks (18) so auszurichten, dass im Ausgabeschritt ein Bolzen (16) in die Öffnung (18a) eingesetzt werden kann.
  13. Das Verfahren von Anspruch 12, das ferner einen Schritt enthält, die Bolzen (16) durch ein Ausgaberohr (36) zuzuführen, wobei das Ausgaberohr (36) ein erstes Ende (36a), ein zweites Ende (36b) und einen Durchgang (40) zwischen dem ersten Ende (36a) und dem zweiten Ende (36b) enthält, wobei die Bolzensäule (39) innerhalb des Durchgangs (40) so angeordnet ist, dass das obere Ende der Säule (39) dem ersten Ende (36a) nahe ist und das untere Ende der Säule (39) dem zweiten Ende (36b) nahe ist; und das ferner einen Schritt enthält, die Bolzen (16) durch das erste Ende (36a) zuzuführen.
  14. Das Verfahren von Anspruch 13, das ferner einen Schritt enthält, die Bolzen (16) durch einen Ausgabeabschnitt (38) auszugeben, wobei sich der Ausgabeabschnitt (38) am zweiten Ende (36b) des Ausgaberohrs (36) befindet; und der Schritt zum Bewegen der Säule (39) ferner enthält, einen Kontakt zwischen dem Ausgabeabschnitt (38) und dem Werkstück (18) zu vermeiden.
  15. Das Verfahren von Anspruch 13, das ferner die Schritte enthält, einen ersten Bolzentyp durch das erste Ende (36a) zuzuführen und einen zweiten Bolzentyp mit einer anderen Dimension als der erste Bolzentyp durch das erste Ende (36a) zuzuführen.
  16. Das Verfahren von Anspruch 10, wobei der Schritt zum einzelnen Ausgeben von Bolzen (16) enthält, einen am unteren Ende ergriffenen ersten Bolzen (16) zu lösen, so dass der erste Bolzen (16) durch Schwerkraft ausgegeben wird, und einen sich zum unteren Ende bewegenden zweiten Bolzen (16) zu ergreifen.
  17. Das Verfahren von Anspruch 10, wobei die Säule (39) durch eine Längsachse definiert ist, und der Schritt des Bewegens der Säule (39) enthält, die Säule (39) um die Längsachse herum zu drehen.
  18. Das Verfahren von Anspruch 10, wobei der Schritt des Bewegens der Säule enthält, die Säule durch Translation zu bewegen.
  19. Bolzenausgabesystem, welches enthält: ein Ausgaberohr (36), das ein erstes Ende (36a), ein zweites Ende (36b) und einen Durchgang (40) zwischen dem ersten Ende (36a) und dem zweiten Ende (36b) enthält, wobei der Durchgang (40) konfiguriert ist, um eine Mehrzahl von durch das erste Ende (36a) zuzuführenden Bolzen (16) zu speichern, wobei die Bolzen (16) innerhalb des Durchgangs (40) in einer Säule (39) aufeinander angeordnet sind, wobei ein Schaftabschnitt (16b) von jedem der Bolzen (16) zum zweiten Ende (36b) hin orientiert ist; und ein Schwenkelement (44), das nahe dem zweiten Ende (36b) des Ausgaberohrs angeordnet ist, zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung verschwenkbar ist, und eine erste Falle (44a) und eine zweite Falle (44b) enthält, wobei die erste Falle (44a) konfiguriert ist, um in der ersten Stellung des Schwenkelements (44) einen Bolzen (16) zu ergreifen, der dem zweiten Ende (36b) des Ausgaberohrs (36) am nächsten ist, wobei die zweite Falle (44b) konfiguriert ist, um in der zweiten Stellung des Schwenkelements (44) einen Bolzen (16) zu ergreifen, der dem zweiten Ende (36b) des Ausgaberohrs (36) am zweitnächsten ist, so dass ein Bolzen (16) von dem zweiten Ende (36b) ausgegeben wird, wenn das Schwenkelement (44) von der ersten Stellung zur zweiten Stellung verschwenkt wird.
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