DE102016124694A1 - Joining elements providing device - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fügeelemente-Bereitstellungsvorrichtung, insbesondere Niet-Bereitstellungsvorrichtung und/oder Nietvereinzelner, zur Versorgung einer Fügeelemente mittels einer Fügeelemente-Setzvorrichtung, insbesondere einer Niet-Setzvorrichtung verarbeitenden Roboter-Vorrichtung, insbesondere Nieten verarbeitenden Roboter-Vorrichtung, umfassend einen die Fügeelemente, insbesondere Nieten, in der Form von Schüttgut bevorratenden, ersten Arbeitsspeicher und eine den Arbeitsspeicher mit einer Anschlussleitung zur Fügeelemente-Setzvorrichtung verbindende Fördereinheit für die Fügeelemente. Die Fügeelemente-Bereitstellungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Arbeitsspeicher an einem Roboter-Arm der Roboter-Vorrichtung anbringbar ausgebildet ist, insbesondere an demselben Roboter-Arm wie die Fügeelemente-Setzvorrichtung.The present invention relates to a joining element providing device, in particular rivet provisioning device and / or Nietvereinzelner, for supplying a joining elements by means of a joining elements setting device, in particular a rivet setting device-processing robot device, in particular rivet-processing robotic device, comprising a the joining elements, in particular rivets, in the form of bulk stockpiling, first main memory and a working memory with a connecting line to the joining element-setting device connecting conveyor unit for the joining elements. The joining element providing device is characterized in that the first main memory is adapted to be attached to a robot arm of the robot device, in particular to the same robot arm as the joining element setting device.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fügeelemente-Bereitstellungsvorrichtung, insbesondere eine Niet-Bereitstellungsvorrichtung zur Versorgung einer Roboter-Vorrichtung sowie eine Roboter-Vorrichtung.The present invention relates to a joint supplying device, in particular, to a rivet supplying device for supplying a robot device and a robot device.
Stand der TechnikState of the art
Zur Herstellung einer Verbindung zwischen Bauteilen, wie bspw. Bleche, Winkel, Rahmen- und/oder Karosserieelemente von Fahrzeugen und dgl. mehr, ist die Verwendung von Verbindungselementen, insbesondere Nieten bekannt. Zur Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit werden in der Kfz-Industrie bspw. automatisierte Nietvorrichtungen verwendet, welche mittels einer an einem beweglich angetriebenen Arm angeordneten Nietvorrichtung durch Setzen von Nieten entsprechend Bauteile miteinander verbinden.To produce a connection between components, such as. Sheets, angles, frame and / or body panels of vehicles and the like. More, the use of fasteners, in particular rivets is known. To increase the production speed, for example, automated riveting devices are used in the automotive industry, which connect components by means of a rivet device arranged on a movably driven arm by setting rivets.
Bspw. beschreibt die
Das Bereitstellungsmodul zur Versorgung bzw. Befüllung des Magazins mit entsprechend vorsortierten und ausgerichteten Setzbolzen ist separat von der den Roboter-Arm umfassenden Roboter-Vorrichtung und dessen Setzgerät ausgebildet, getrennt davon angeordnet und mit einem ein sogenanntes Vormagazin für Fügeelemente umfassenden Verbindungsmodul bestückt. Zur Bestückung bewegt der Roboter-Arm das Setzgerät mit dem am Kopf angeordneten Magazin so zum Bereitstellungsmodul, dass zwei an der jeweiligen Einheit ausgebildete Kopplungseinheiten miteinander verbunden und der vorsortierte Satz an Setzbolzen in das Magazin transferiert werden können. Anschließend fährt der Roboter-Arm wieder in seine Arbeitsstellung, um weitere Nieten zu setzen.The supply module for supplying or filling the magazine with corresponding presorted and aligned setting bolts is formed separately from the robotic arm comprehensive robot device and its setting device, arranged separately from it and equipped with a so-called Vormagazin for joining elements comprehensive connection module. For loading, the robot arm moves the setting device with the magazine arranged at the head to the provision module so that two coupling units formed on the respective unit can be connected to one another and the presorted set of setting bolts can be transferred into the magazine. Then the robot arm moves back to its working position to set more rivets.
Des Weiteren sind aus der Automobilindustrie auch sogenannte „Sortierer“ bekannt. Mit Einzelabtrennung von Nieten, aus einer Reihe von bereits mittels einer Sortiervorrichtung aus Schüttgut vorsortiert bereitgestellten Nieten am Roboterfuß. Bei solchen Vorrichtungen wird über einen langen Schlauch mit „T“-Querschnitt der Niet in die Nietzange geblasen. Der Blasvorgang dauert ca. 1,5 - 3 Sekunden. Erst wenn ein Niet gesetzt ist, erteilt die Nietzange den Befehl den nächsten Niet abzuschießen. Die Blaszeit bestimmt somit auch die pro Zeiteinheit verarbeitbare Anzahl an Nieten. Ein langer T-Schlauch, der über mehrere Robotergelenke geführt wird, kann auch beschädigt oder abgerissen werden. Außerdem kann er mit anderen Kabeln oder Medien verdrillt und ebenso abgerissen werden. Das Auswechseln des „T“-Schlauchs erfordert Zeit während der die Anlage steht. Auch die Energiekette muss geöffnet werden, oder es muss bei geschlossener Energiekette der Schlauch einzeln unter jeder Lasche durchgeführt werden. Bei dieser Aktion stehen auch alle anderen Roboter in der Zelle zwangsläufig, weil jeder Roboter einen Teil einer Gesamtarbeit ausführt. Ein weiterer Nachteil ist, dass jede Roboterzange nur mit einer Nietlänge befüllt werden kann, also nur Blechpakete mit einer Dicke genietet werden können.Furthermore, so-called "sorters" are known from the automotive industry. With individual separation of rivets, from a series of already provided by means of a sorting device of bulk material pre-sorted rivets on the robot foot. In such devices, the rivet is blown into the rivet tongs via a long tube with a "T" cross-section. The blowing process takes about 1.5 - 3 seconds. Only when a rivet is set, the rivet gun gives the order to shoot down the next rivet. The blowing time thus also determines the number of rivets that can be processed per unit of time. A long T-tube that passes over several robot joints can also be damaged or torn off. In addition, it can be twisted with other cables or media and demolished as well. Replacing the "T" tube takes time while the unit is stopped. The energy chain must also be opened or, with the energy chain closed, the hose must be carried out individually underneath each tab. In this action, all other robots in the cell are inevitable, because each robot performs a part of a total work. Another disadvantage is that each robot tongs can be filled only with a rivet length, so only laminated cores can be riveted with a thickness.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Produktivität von Fügeelemente-Verarbeitungsvorrichtungen weiter zu verbessern.The object of the present invention is to further improve the productivity of joining element processing devices.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Fügeelemente-Bereitstellungsvorrichtung gemäß der Merkmale des Anspruchs 1 und anhand einer Roboter-Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 13. In den abhängigen Ansprüchen sind zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen angegeben.This object is achieved by a joining element providing device according to the features of
Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung gemäß eines ersten Aspektes eine Fügeelemente-Bereitstellungsvorrichtung, insbesondere Niet-Bereitstellungsvorrichtung und/oder Nietvereinzelner, zur Versorgung einer Fügeelemente mittels einer Fügeelemente-Setzvorrichtung, insbesondere einer Niet-Setzvorrichtung verarbeitenden Roboter-Vorrichtung, insbesondere einer Nieten verarbeitenden Roboter-Vorrichtung, umfassend einen die Fügeelemente, insbesondere Nieten, in der Form von Schüttgut bevorratenden, ersten Arbeitsspeicher und eine den ersten Arbeitsspeicher mittels einer Anschlussleitung mit der Fügeelemente-Setzvorrichtung verbindende Fördereinheit für die Fügeelemente. Die Fügeelemente-Bereitstellungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Arbeitsspeicher an einem Roboter-Arm der Roboter-Vorrichtung anbringbar ausgebildet ist, insbesondere an demselben Roboter-Arm wie die Fügeelemente-Setzvorrichtung.Accordingly, according to a first aspect, the present invention relates to a joining element providing device, in particular rivet provisioning device and / or riveting device, for supplying a joining element by means of a joining element setting device, in particular a rivet setting device-processing robot device, in particular a riveting robot device comprising a first working memory storing the joining elements, in particular rivets, in the form of bulk material, and a conveying unit for the joining elements connecting the first working memory by means of a connecting line to the joining element setting device. The joining element providing device is characterized in that the first main memory is adapted to be attached to a robot arm of the robot device, in particular to the same robot arm as the joining element setting device.
Durch die Anbringung des die Fügeelemente in Form von Schüttgut bevorratenden ersten Arbeitsspeichers an einem Arm der Roboter-Vorrichtung benötigt eine derartige Roboter-Vorrichtung weder eine separat ausgebildete Sortiervorrichtung zur Vereinzelung und ausgerichteten Zuführung der einzelnen Fügeelemente an die diese verarbeitende Fügeelemente-Setzvorrichtung. Noch wird eine Zufuhreinheit für solche vorsortierte und ausgerichtete Fügeelemente bis zu dem Roboter-Arm der Roboter-Vorrichtung von dessen Standbereich her oder gar von einer hiervon entfernt angeordneten Sortiervorrichtung her benötigt. Dementsprechend entfallen auch alle mit solchen Einheiten möglicherweise einhergehenden Nachteile wie bspw. die Gefahr einer Beschädigung oder eines Ausfalls, der Zeitbedarf für die einzelne oder paketweise Förderung vorsortiert ausgerichteter Fügeelemente zur Fügeelemente-Setzvorrichtung oder einer dieser in Förderrichtung vorgeordneten Speichernut, zu deren Wiederbefüllung der Roboter-Arm jedes Mal den Verarbeitungsprozess unterbrechen und an der separat ausgebildeten Sortiervorrichtung in auf Dauer gesehen den Fügeelemente-Verarbeitungsprozess der Fügeelemente-Setzvorrichtung massiv verzögernder Weise andocken, nachfüllen und wieder zur Arbeitsposition zurückkehren muss.As a result of the attachment of the first working store storing the joining elements in the form of bulk material to an arm of the robotic device, such a robotic device requires neither a separately constructed sorting device for singling and aligned feeding of the individual joining elements to the joining element setting device processing them. One will still be Supply unit for such pre-sorted and aligned joining elements up to the robot arm of the robot device from the stand area forth or even from a sorting device arranged therefrom forth needed. Accordingly, all the disadvantages possibly associated with such units, such as the risk of damage or failure, the time required for individual or packet-wise conveying pre-sorted aligned joining elements for joining elements setting device or one of these in the conveying direction upstream storage groove, for their refilling the robot Arm each time interrupt the processing and dock at the separately formed sorter in the long term sawing the joining elements processing process of the joining elements setting device massively retarding way, refill and return to the working position.
Der erfindungsgemäß als am Roboterarm befestigbarer Schüttgutspeicher ausgebildete erste Arbeitsspeicher kann demgegenüber einerseits so ausgebildet sein, dass er eine wesentlich größere Anzahl an vorzuhaltenden Fügeelementen speichern kann, als bspw. ein vorsortierte und ausgerichtete Fügeelemente der Fügeelemente-Setzvorrichtung zuführender Zwischenspeicher, z. B. in der Form einer Speichernut.In contrast, the first main memory formed according to the invention as a bulk material store that can be fastened to the robot arm can on the one hand be designed such that it can store a significantly larger number of joining elements to be kept than, for example, a presorted and aligned joining element of the joining element setting device supplying intermediate storage, eg. In the form of a storage groove.
Andererseits kann ein solcher als Schüttgutspeicher ausgebildeter Arbeitsspeicher aufgrund der Freiheit in der Ausrichtung der nachzufüllenden Fügeelemente im Vergleich zu einer Befüllung eines die Fügeelemente in einer bestimmten Ausrichtung ausgerichtet aufnehmenden Speichereinheit auch insgesamt wesentlich schneller befüllt werden. Und zwar sowohl bezogen auf jedes einzelne Fügeelement als auch insbesondere auf die pro Zeiteinheit nachzufüllende Gesamtheit an Fügeelementen. Das heißt einerseits können bei der erfindungsgemäßen Fügeelemente-Bereitstellungsvorrichtung wesentlich mehr Fügeelemente pro Füllung nachgefüllt werden, wodurch die für die Befüllung erforderliche Anzahl an Füllschritten vergleichsweise massiv reduziert werden kann. Andererseits kann zusätzlich durch die wesentlich raschere Befüllmöglichkeit durch unsortierte Zufuhr im Vergleich zu sortierter Zufuhr ein zusätzlich bedeutender Zeitgewinn pro Füllung im Hinblick auf die Bereitstellung der Fügeelemente-Setzvorrichtung zur Verarbeitung der Fügeelemente und damit eine vergleichsweise massive Produktivitätsverbesserung erzielt werden.On the other hand, due to the freedom in aligning the joining elements to be refilled compared to filling a storage unit which accommodates the joining elements in a specific orientation, such a working memory designed as a bulk material store can also be filled substantially more rapidly overall. Both in relation to each individual joining element and in particular to the total of joining elements to be replenished per unit of time. This means that, on the one hand, substantially more joining elements per filling can be refilled in the joining element provision device according to the invention, as a result of which the number of filling steps required for the filling can be reduced comparatively massively. On the other hand, in addition to the significantly faster filling possibility by unsorted supply compared to sorted supply an additional significant time gain per filling with regard to the provision of the joining elements setting device for processing the joining elements and thus a comparatively massive productivity improvement can be achieved.
Um der Fügeelemente-Setzvorrichtung entsprechend ausgerichtete Fügeelemente bereitstellen zu können, ist eine Sortiervorrichtung für die Fügeelemente vorgesehen. Insbesondere eine Sortiervorrichtung, die eine in Bezug zum ersten Arbeitsspeicher drehbare Sortiereinheit zur Aufnahme einzelner der Fügeelemente in wenigstens einer Sortier-Aufnahmeöffnung aufweist, die in wenigstens einer Drehposition in Richtung des ersten Arbeitsspeichers offen ist, sodass ein im ersten Arbeitsspeicher bevorratetes Fügeelement in die wenigstens eine Sortier-Aufnahmeöffnung geraten, insbesondere fallen kann.In order to be able to provide correspondingly aligned joining elements to the joining element setting device, a sorting device for the joining elements is provided. In particular, a sorting device which has a rotatable with respect to the first working sorting unit for receiving individual of the joining elements in at least one sorting receiving opening which is open in at least one rotational position in the direction of the first main memory, so that a stored in the first main memory joining element in the at least one Sorting receiving opening advised, in particular may fall.
Die Bereitstellung einer Sortiervorrichtung am Roboter-Arm bietet den erfindungsgemäßen Vorteil, dass die zum Setzen der einzelnen Fügeelemente erforderliche Bewegung der Roboter-Arms auf die als Schüttgut im ersten Arbeitsspeicher bevorrateten Fügeelemente Schüttelkräfte ausübt, sodass sich diese Fügeelemente immer wieder gegenüber dem Gehäuse des Arbeitsspeichers und insbesondere gegenüber der Sortiervorrichtung relativ bewegen können. Und dies ohne hierfür einen Antrieb bzw. eine Antriebsvorrichtung vorsehen zu müssen.The provision of a sorting device on the robot arm offers the advantage according to the invention that the movement of the robot arm required for setting the individual joining elements exerts shaking forces on the joining elements stored as bulk material in the first working memory, so that these joining elements are always opposite the housing of the main memory and especially relative to the sorting device can move relatively. And this without having to provide a drive or a drive device for this purpose.
Bevorzugt ist die Sortiervorrichtung so am Arbeitsspeicher angeordnet, dass ihre wenigstens eine Sortier-Aufnahmeöffnung zum Inneren des Arbeitsspeichers hin geöffnet ist, wenn sich während der Verarbeitung von Fügeelementen durch die Fügeelemente-Setzvorrichtung, zumindest vorübergehend, im Speicher vorgehaltene Fügeelemente gegenüber, insbesondere oberhalb dieser Sortier-Aufnahmeöffnung befinden. Sofern sich ein Fügeelement in entsprechend passender Ausrichtung gegenüber bzw. oberhalb der Sortier-Aufnahmeöffnung befindet, kann dieses Fügeelement in die Sortier-Aufnahmeöffnung geraten, insbesondere fallen und damit sortiert werden. Durch die Bereitstellung mehrerer solcher Sortier-Aufnahmeöffnungen an der drehbaren Sortiereinheit kann die Sortiervorrichtung mehrere korrekt ausgerichtete Fügeelemente aufnehmen und zu einer in Förderrichtung nachgeordneten Einheit weitertransportieren. Z. B. direkt zu der den Arbeitsspeicher mit der Fügeelemente-Setzvorrichtung verbindenden Fördereinheit und/oder zu einer dieser vorgeordneten Förderstrecke. Eine solche vorgeordnete Förderstrecke könnte bspw. eine sogenannte „Weiche“ sein.Preferably, the sorting device is arranged on the main memory so that its at least one sorting receiving opening is open to the interior of the working memory when, during the processing of joining elements by the joining elements setting device, at least temporarily, in the memory held together joining elements, in particular above this sort Receiving opening. If a joining element is in a correspondingly suitable orientation with respect to or above the sorting receiving opening, this joining element can fall into the sorting receiving opening, in particular fall and be sorted therewith. By providing a plurality of such sorting receiving openings on the rotatable sorting unit, the sorting device can receive a plurality of correctly aligned joining elements and transport them further to a downstream unit in the conveying direction. For example, directly to the conveyor unit which connects the main memory with the joining element setting device and / or to a conveying path upstream of this. Such an upstream conveyor line could, for example, be a so-called "switch".
In bevorzugter Weise ist die Sortier-Aufnahmeöffnung an einem Sortierrad ausgebildet, z. B. an einem Loch- oder Zahnrad. Durch Verwendung eines solchen Sortierrades kann in vorteilhafter Weise gewährleistet werden, dass die darin oder daran ausgebildeten Sortier-Aufnahmeöffnungen drehbedingt immer wieder an der betroffenen Stelle am ersten Arbeitsspeicher vorbeikommen, an welcher Fügeelemente aus diesem heraus in eine gegenüber, insbesondere darunterliegend positionierte Sortier-Aufnahmeöffnung geraten können, wenn sie entsprechend ausgerichtet gegenüber angeordnet sind.Preferably, the sorting receiving opening is formed on a sorting wheel, for. B. on a hole or gear. By using such a sorting wheel can be ensured in an advantageous manner that the formed therein or thereto sorting-receiving openings rotate over and over again at the affected location on the first memory, at which joining elements out of this out in a, in particular underneath positioned sorting receiving opening can, if they are arranged appropriately aligned opposite.
Ergibt es sich, dass ein an der entsprechenden Stelle im Arbeitsspeicher positioniertes Fügeelement nicht korrekt ausgerichtet ist, so kann dies entweder dennoch mit der Sortier-Aufnahmeöffnung verhaken und von dieser aus seiner aktuellen Position im ersten Arbeitsspeicher fortbewegt werden, oder es gerät zu diesem Zeitpunkt kein Fügeelement in die betreffende Sortier-Aufnahmeöffnung und diese wird leer weiterbewegt. Durch die ständige Bewegung des Roboter-Arms werden die im ersten Arbeitsspeicher als Schüttgut vorgehaltenen Fügeelemente jedoch ständig durchgeschüttelt, sodass sich die an der betreffenden Stelle gegenüber der Sortier-Aufnahmeöffnung befindenden Fügeelemente entweder in ihrer Position verändern können und/oder auch andere Fügeelemente, z. B. entsprechend richtig ausgerichtete, an deren Stelle geraten können und so beim Passieren der nächsten Sortier-Aufnahmeöffnung in diese geraten und von dieser hinter das zuletzt sortierte Fügeelement in den in Förderrichtung nachfolgenden Förderabschnitt soweit gefördert werden, bis sie die an der Reihe an zuvor sortierten Förderelementen ergänzend im Förderfluss hinten anstehen.If it turns out that a joining element positioned at the corresponding point in the working memory is not aligned correctly, this can happen either still catch with the sort-receiving opening and be moved from this from its current position in the first memory, or it will be at this time no joining element in the sorting-receiving opening in question and this is moved on empty. However, due to the constant movement of the robot arm, the joining elements held in bulk in the first working memory are constantly shaken, so that the joining elements located at the point in question relative to the sorting receiving opening can either change their position and / or other joining elements, e.g. B. appropriately aligned, can get their place and so when passing the next sort-receiving opening in this advised and promoted by this behind the last sorted joining element in the subsequent conveying direction in the conveying section until they sorted in the row at previously Supplementing conveyor elements in the back flow of supply.
Durch eine entsprechend große Kontaktfläche zwischen dem Sortierrad und dem Inneren des Arbeitsspeichers können in weiter vorteilhafter Weise gleichzeitig mehrere Sortier-Aufnahmeöffnungen deckungsgleich mit dem Speicherinneren sein, sodass auch gleichzeitig mehrere Fügeelemente gegenüber den betreffenden Sortier-Aufnahmeöffnungen positionierbar sind, bei passender Ausrichtung in diese geraten können oder bei nicht passender Ausrichtung durch ggf. auftretendes Verhaken aus ihrer Position im Arbeitsspeicher verdrängt werden und dafür Platz für ein anderes Fügeelement machen. Auch hierbei kommt der erfindungsgemäße Gedanke zum Tragen, dass durch entsprechende Weiterbewegung des Rades, also dessen Drehung, ständig dafür gesorgt werden kann, dass ausreichend viele, sortierte Fügeelemente in die nachfolgende Förderstrecke transportiert und dort vorgehalten werden können, auch wenn zwischendurch keine Fügeelemente in eine der Sortier-Aufnahmeöffnungen aufgenommen werden können.By a correspondingly large contact area between the sorting wheel and the interior of the working memory, a plurality of sorting receiving openings can be congruent with the storage interior at the same time, so that several joining elements can be positioned relative to the sorting receiving openings in question at the same time, if they can be aligned with them or displaced from their position in the working memory due to snagging that might occur, and make room for another joining element. Here, too, the idea according to the invention comes into play that by appropriate further movement of the wheel, so its rotation, can constantly be ensured that sufficiently many sorted joining elements can be transported in the subsequent conveyor line and kept there, even if in between no joining elements in one the sorting receiving openings can be recorded.
Zur Sicherstellung, dass nur korrekt ausgerichtet sortierte Fügeelemente aus dem Schüttguthaufen in die Förderstrecke zur Versorgung der Fügeelemente-Setzvorrichtung zugeführt werden können, kann im Weiteren eine Abtrennvorrichtung zum Abtrennen der als Schüttgut im Arbeitsspeicher vorgehaltenen Fügeelemente von den in den Sortier-Aufnahmeöffnungen aufgenommenen und an die in Förderrichtung nachfolgende Förderstrecke sortiert zu übergebenden Fügeelementen vorgesehen sein. Diese Abtrennvorrichtung kann bspw. in der Form eines sogenannten Querschiebers ausgebildet sein, der in Zufuhrrichtung an oder insbesondere vor der Übergabestelle für die in den einzelnen Sortier-Aufnahmeöffnungen aufgenommenen Fügeelemente an die nachfolgende Förderstrecke angeordnet ist. To ensure that only correctly aligned sorted joining elements can be fed from the bulk heap into the conveying section for supplying the joining element setting device, a separating device for separating the bulk material stored in the working memory joining elements from the recorded in the sorting receiving openings and to the sorted in the conveying direction subsequent conveyor line to be submitted to joining elements. This separating device can be formed, for example, in the form of a so-called transverse slide, which is arranged in the feed direction on or in particular in front of the transfer point for the joining elements received in the individual sorting receiving openings on the subsequent conveyor line.
Damit kann für einen Großteil der sich während des Betriebs ergebenden Sortiersituationen eine ausreichend gute Trennung zwischen den als Schüttgut noch unsortierten Fügeelementen und den bereits in den jeweiligen Sortier-Aufnahmeöffnungen sortiert aufgenommenen Fügeelementen bewirkt werden, um ein Verklemmen oder Verhaken der sich bewegenden Sortierelemente zu verhindern.Thus, for a large part of the sorting situations resulting during operation, a sufficiently good separation between the joining elements which are still unsorted as bulk material and the joining elements which have already been sorted in the respective sorting receiving openings can be effected in order to prevent jamming or entangling of the moving sorting elements.
Für die Fälle, in denen die sich bewegenden Teile der SortierVorrichtung dennoch in nicht vorgesehener Weise in ihrer Bewegung gehindert, insbesondere gestoppt werden, insbesondere durch Verklemmen von Fügeelementen, kann die Sortiervorrichtung zur Vermeidung von Schäden in einer Weiterbildung der Erfindung eine Kugelkupplung und/oder Rutschkupplung aufweisen, insbesondere eine wippbar ausgebildete Kugelkupplung und/oder Rutschkupplung.For the cases in which the moving parts of the sorting device are nevertheless prevented in their motion not intended, in particular stopped, in particular by jamming of joining elements, the sorting device to avoid damage in a development of the invention, a ball coupling and / or slip clutch have, in particular a bobble trained ball coupling and / or slip clutch.
Zur Behebung einer solchen Klemmsituation kann eine Freisetzvorrichtung zum Freisetzen von verhakten Fügeelementen vorgesehen sein. Z.B. kann hierfür das Sortierrad vorübergehend rückwärts gedreht werden, um der Verklemmung entgegenzuwirken und/oder mittels einer wippbaren Ausführungsform der Kugel- oder Rutschkupplung ein verhaktes Fügeelement freigeschüttelt werden.To remedy such a clamping situation, a release device may be provided for releasing hooked joining elements. For example, For this purpose, the sorting wheel can be temporarily rotated backwards to counteract the deadlock and / or be shaken free by means of a tiltable embodiment of the ball or slip clutch a hooked joining element.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist die Kugel- oder Rutschkupplung so ausgebildet, dass sie derartige Vibrationen auf das Sortierrad, insbesondere auf ein in einer Aufnahmeöffnung verhaktes Fügeelement, einleiten kann, dass das verklemmte Fügeelement aus seiner Klemmsituation wieder freigesetzt wird. Bspw. kann die Kugel- oder Rutschkupplung hierfür Rotationskräfte übertragende Kugeln und diese in entsprechend komplementären Ausnehmungen fixierende Federn umfassen. Um die zur Freisetzung von verklemmten Fixierelementen erforderlichen Vibrationen zu generieren können entweder die Federkräfte der Federn entsprechend stark ausgeprägt sein und/oder der Hub der Kugeln bei Aktivierung der Kugel- oder Rutschkupplung.According to a preferred embodiment, the ball or slip clutch is designed so that it can initiate such vibrations on the sorting wheel, in particular on a hooked in a receiving opening joining element, that the jammed joining element is released from its clamping situation again. For example. For this purpose, the ball or slip clutch can comprise balls transmitting rotational forces and these springs which fix in correspondingly complementary recesses. In order to generate the vibrations required for the release of jammed fixing elements, either the spring forces of the springs can be correspondingly pronounced and / or the stroke of the balls upon activation of the ball or slip clutch.
Zur Vermeidung eines Staus an sortierten Fügeelementen im Zufuhrbereich der in Förderrichtung nachfolgenden Förderstrecke kann ein Stau-Sensor für die Fügeelemente vorgesehen sein, insbesondere zur Förder-Überwachung an einem die Fügeelemente aufnehmenden Sortierstollen.In order to avoid congestion of sorted joining elements in the feed region of the conveying path following in the conveying direction, a congestion sensor for the joining elements can be provided, in particular for conveyor monitoring on a sorting lug which receives the joining elements.
Um die Fügeelemente-Bereitstellungsvorrichtung möglichst lange störungsfrei betreiben zu können, kann in einer vorteilhaften Weiterbildung eine Abrieb-Austragöffnung zum Austrag von Fügeelemente-Abrieb und/oder anderen Verunreinigungen vorgesehen sein. Dies kann sowohl bzgl. des Arbeitsspeichers als auch insbesondere bzgl. der im Grunde mit dem höchsten Abriebsaufkommen betroffenen Sortiereinheit der Fall sein, als auch insbesondere bevorzugt bzgl. der in Förderrichtung nachfolgenden Förderstrecke bis hin zur Fügeelemente-Setzvorrichtung.In order to be able to operate the joining element provision device as long as possible without disruption, an abrasion discharge opening for discharging joining element abrasion and / or other contaminants may be provided in an advantageous development. This can be both with respect to the main memory and in particular with respect. Of basically affected with the highest level of abrasion Sorting unit to be the case, as well as particularly preferred with respect to the. In the conveying direction subsequent conveying section up to the joining elements-setting device.
Um den mit dem Roboter-Arm bei der Verarbeitung der Fügeelemente ständige mitbewegten, ein Fassungsvermögen von bspw. bis zu über 10.000 Stück von Fügeelementen mit 3 mm Längserstreckung oder über 5.000 Stück von Fügeelementen mit einer Längserstreckung von 5 mm aufweisenden Arbeitsspeicher bei Bedarf wiederbefüllen zu können, umfasst dieser eine Betankungsöffnung. Zur Vermeidung dass die im Arbeitsspeicher vorgehaltenen Fügeelemente unbeabsichtigt wieder aus diesem herausgeraten können, ist in einer weiter bevorzugten Ausführungsform eine verschließbare Betankungsöffnung zum Befüllen des Arbeitsspeichers mit Fügeelementen vorgesehen.In order to be able to refill the RAM with the robot arm during the processing of the joining elements constantly, a capacity of, for example, up to more than 10,000 pieces of joining elements with 3 mm longitudinal extent or over 5,000 pieces of joining elements with a longitudinal extent of 5 mm having memory when needed , this includes a refueling opening. In order to avoid that the holding elements held in the working memory can inadvertently leave it again, in a further preferred embodiment a closable refueling opening is provided for filling the working storage with joining elements.
Mit einer derartigen Befüllung des Arbeitsspeichers kann die Fügeelemente-Setzvorrichtung der Roboter-Vorrichtung bei einer Verarbeitung von z. B. 15 Fügeelementen pro Minute bis zur nächsten erforderlichen Betankung 11 Stunden ohne wiederbefüllungsbedingte Unterbrechung betrieben werden, bei der Verarbeitung von 3 mm langen Fügeelementen, und bei der Verarbeitung von 5 mm langen Fügeelementen immerhin noch ca. 5,5 Stunden.With such a filling of the working memory, the joining element-setting device of the robot device in a processing of z. For example, 15 joining elements per minute until the next required refueling 11 hours without interruption due to refilling, when processing 3 mm long joining elements, and when processing 5 mm long joining elements after all still about 5.5 hours.
Zur weiteren Produktivitätsverbesserung von Fügeelemente verarbeitenden Roboter-Vorrichtungen, kann in einer weiter vorteilhaften Ausführungsform ein zweiter Arbeitsspeicher zur Bevorratung der Fügeelemente, insbesondere zur Bevorratung der Nieten, in der Form von Schüttgut vorgesehen sein, wobei der zweite Arbeitsspeicher insbesondere bevorzugt zur Aufnahme von Fügeelementen ausgebildet ist, die von den im ersten Arbeitsspeicher vorgehaltenen Fügeelementen verschieden ausgebildet sind, insbesondere bzgl. Form und/oder Größe und/oder Material. Damit kann entweder die bereits oben dargelegte, vergleichsweise lange dauernde Verarbeitungszeit, ohne versorgungsbedingte Unterbrechung, bei Bevorratung gleicher Fügeelemente-Typen im ersten und zweiten Arbeitsspeicher verdoppelt werden, oder sogar die Möglichkeit eröffnet werden, für bspw. unterschiedliche Fixieranforderungen von miteinander zu verbindenden Bauteilen entsprechend unterschiedliche Fügeelemente-Typen in den beiden Arbeitsspeichern hierfür vorzuhalten.To further improve the productivity of joining elements processing robot devices, in a further advantageous embodiment, a second main memory for storing the joining elements, in particular for storing the rivets, be provided in the form of bulk material, the second main memory is particularly preferably designed for receiving joining elements , which are formed differently by the joining elements held in the first working memory, in particular with respect to the shape and / or size and / or material. Thus, either the already set out above, comparatively long processing time, without supply-related interruption, be stored in stocking the same types of joining elements in the first and second memory, or even the possibility opened, for example, different fixing requirements of components to be interconnected accordingly different To provide this type of joining elements in the two main memories.
Im Weiteren ist daher vorgesehen, eine entsprechende Kontrolleinheit zur Verfügung zu stellen, mit der unterschiedliche Fügeelemente-Typen zu genau der richtigen Zeit in die Fördereinheit zur Versorgung der Fügeelemente-Setzvorrichtung eingespeist werden können. Damit können auch unterschiedliche Fügeelemente-Typen ohne Unterbrechung der Reihe an Fügeelemente-Setzungen verarbeitet werden. Mit anderen Worten eine Verarbeitung unterschiedlicher Fügeelemente in beliebiger Reihenfolge ermöglicht werden.Furthermore, it is therefore provided to provide a corresponding control unit with which different joining element types can be fed into the conveying unit for supplying the joining element setting device at exactly the right time. This also allows different types of joining elements to be processed without interrupting the number of joining element settlements. In other words, a processing of different joining elements in any order are made possible.
Zur Einspeisung von Fügeelementen aus mehr als einem Arbeitsspeicher in die in Förderrichtung nachfolgende Förderstrecke kann in die Produktivität weiter verbessernder Weise eine mit der Fördereinheit verbindbare Weichenvorrichtung zur Bereitstellung eines Anschlusses für den ersten und/oder zweiten Arbeitsspeicher vorgesehen sein. Damit kann ohne Unterbrechung des Stroms an vorsortierten Fügeelementen aus den beiden Arbeitsspeichern je nach Bedarf zwischen diesen umgeschaltet werden.For feeding of joining elements from more than one main memory in the subsequent conveying direction in the conveying direction can be provided in the productivity further improving manner connectable to the conveyor unit switch device for providing a connection for the first and / or second main memory. This can be switched without interrupting the flow of pre-sorted joining elements from the two main memories as needed between them.
Zur Erhöhung der Flexibilität bzw. Variabilität der Fügeelemente-Bereitstellungsvorrichtung, insbesondere im Hinblick auf wechselnde Anforderungen bei der Verarbeitung von Fügeelementen, ist bzw. sind der erste und/oder der zweite Arbeitsspeicher und/oder die Abtrennvorrichtung und/oder die Weichenvorrichtung als separat auswechselbare Einheit ausgebildet.To increase the flexibility or variability of the joining element providing device, in particular with regard to changing requirements in the processing of joining elements, is or are the first and / or the second working memory and / or the separating device and / or the switching device as a separate interchangeable unit educated.
Im Hinblick auf möglichst kurze Standzeiten, sowohl bzgl. anwendungsbedingter Umbaumaßnahmen als auch insbesondere im Hinblick auf nicht vollkommen auszuschließende Service- und/oder Reparaturerfordernisse, kann in einer weiter bevorzugten Ausführungsform der erste und/oder der zweite Arbeitsspeicher und/oder die Abtrennvorrichtung ein Kupplungselement zur raschen Verbindung mit der Roboter-Vorrichtung umfassen, z. B. einen Kugelsperrbolzen.With regard to the shortest possible service life, both with regard to application-related reconstruction measures and in particular with regard to not completely excludable service and / or repair requirements, in a further preferred embodiment, the first and / or the second main memory and / or the separating device a coupling element for include rapid connection with the robotic device, e.g. B. a ball lock pin.
Im Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Roboter-Vorrichtung, umfassend einen bewegbaren Roboter-Arm und eine Fügeelemente-Setzvorrichtung, insbesondere eine Niet-Setzvorrichtung. Diese Roboter-Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Roboter-Vorrichtung eine Fügeelemente-Bereitstellungsvorrichtung wie zuvor beschrieben umfasst, die insbesondere am selben Roboter-Arm wie die Fügeelemente-Setzvorrichtung angeordnet ist.Furthermore, the present invention relates to a robot device comprising a movable robot arm and a joining element setting device, in particular a rivet setting device. This robot device is characterized in that the robot device comprises a joining element providing device as described above, which is particularly arranged on the same robot arm as the joining element setting device.
Je weniger Teile eine Vorrichtung umfasst, desto weniger Teile können durch Einnehmen eines nicht betriebsgemäßen Zustands entsprechende Ausfallzeiten verursachen. Demgemäß wird insbesondere vorteilhaft die Fügeelemente-Bereitstellungsvorrichtung so am bewegbaren Roboter-Arm angebracht, dass die Bewegung des Roboter-Arms auf die im Arbeitsspeicher als Schüttgut bevorrateten Fügeelemente übertragbar ist und hierdurch die Fügeelemente eine Relativbewegung zum Arbeitsspeicher ausführen können. Hierdurch kann die Fügeelemente-Bereitstellungsvorrichtung ohne einen andernfalls zur Sortierung von als Schüttgut vorgehaltenen Fügeelementen erforderlichen Antrieb auskommen.The fewer parts a device comprises, the fewer parts can cause corresponding downtime by assuming an inoperable state. Accordingly, it is particularly advantageous for the joining element providing device to be attached to the movable robot arm in such a way that the movement of the robot arm can be transferred to the joining elements stored in the working memory as bulk material and thus the joining elements can perform a relative movement to the main memory. As a result, the joining element providing device without otherwise for sorting of bulk material vorhaltenen joining elements required drive required.
Um eine Nachfüllung von Fügeelementen in einen Arbeitsspeicher gewährleisten zu können, ist gemäß einer Weiterentwicklung eine Andockvorrichtung zur Aufnahme von dem ersten und/oder dem zweiten Arbeitsspeicher in Form von Schüttgut zuzuführender Fügeelemente, insbesondere Nieten, vorgesehen.In order to ensure a refilling of joining elements in a working memory, a docking device for receiving the first and / or the second main memory in the form of bulk material to be supplied joining elements, in particular rivets, is provided according to a further development.
Figurenlistelist of figures
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:
-
1 und2 : beispielhaft eine perspektivische Darstellung einer Fügeelemente-Bereitstellungsvorrichtung, jeweils aus einer anderen Perspektive, -
3 und4 : jeweils eine vergrößerte Darstellung der1 bzw. 2, -
5 und6 : Elemente einer Sortiervorrichtung, -
7 : Elemente einer Förderstrecke für ausgerichtet sortierte Fügeelemente, -
8 und9 : Elemente einer Weiche, und -
10 : Elemente eines Verschlusselementes einer Betankungsöffnung.
-
1 and2 by way of example a perspective view of a joining element providing device, each from a different perspective, -
3 and4 : in each case an enlarged view of1 or 2, -
5 and6 : Elements of a sorting device, -
7 : Elements of a conveyor line for aligned sorted joining elements, -
8th and9 : Elements of a switch, and -
10 : Elements of a closure element of a refueling opening.
Im Einzelnen zeigt die
Im Weiteren umfasst die Fügeelemente-Bereitstellungsvorrichtung
Um einen weiteren Arbeitsspeicher vorhalten zu können, und dementsprechend die darin bevorrateten Fügeelemente bei Bedarf ebenfalls in entsprechend der oben beschriebenen Weise der Anschlussleitung
Im Vergleich zu
An die Weicheneinheit
Zur Betätigung der Weicheneinheit
In der in
Zur schüttgutartigen Betankung des Arbeitsspeichers
Die
Um zu verhindern, dass von den als Schüttgut im Arbeitsspeicher
Die
Zur Überwachung des Förderstandes der von der Sortiereinheit 11.1 über den Sortierkanal
Die
Des Weiteren kann die Fördereinheit
In der
Der Antrieb
Die in
Die Einspeisung von Fügeelementen über die Weicheneinheit
Die
Die
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fügeelemente-BereitstellungsvorrichtungJoining elements providing device
- 22
- Roboter-VorrichtungA robotic device
- 33
- Fügeelementjoining element
- 3'3 '
- Fügeelementjoining element
- 44
- Arbeitsspeicherrandom access memory
- 4'4 '
- Arbeitsspeicherrandom access memory
- 55
- Fügeelemente-SetzvorrichtungJoining elements setting device
- 5.15.1
- Anschlussleitungconnecting cable
- 66
- Fördereinheitdelivery unit
- 6'6 '
- Fördereinheitdelivery unit
- 6.16.1
- Förderschieneconveyor rail
- 6.1.16.1.1
- Fördernutfeed groove
- 6.26.2
- Förderschieneconveyor rail
- 6.2.16.2.1
- Fördernutfeed groove
- 6.36.3
- Abrieb-AustragsöffnungAbrasion-discharge
- 6.46.4
- Düsejet
- 6.56.5
- Montageelementmounting element
- 77
- Roboter-ArmRobot arm
- 88th
- Kupplungselementcoupling member
- 99
- Montageplattemounting plate
- 1010
- Gehäusecasing
- 1111
- Sortiervorrichtungsorter
- 11.111.1
- Sortiereinheitsorting unit
- 11.211.2
- Sortier-AufnahmeöffnungSorting receiving opening
- 11.311.3
- Sortierradsorting wheel
- 11.3.111.3.1
- Sortierringsorting ring
- 11.3.211.3.2
- Sortierscheibesorting disc
- 11.3.311.3.3
- Distanzringspacer
- 11.3.411.3.4
- Sortierwellesorting wave
- 11.411.4
- Führungsleisteguide rail
- 11.4.111.4.1
- Sortierkanalsorting channel
- 11.511.5
- Abtrennvorrichtungcut-off
- 11.611.6
- LagerflanschLagerflansch
- 11.711.7
- WellendichtringShaft seal
- 11.811.8
- Lagercamp
- 11.911.9
- AnlaufnabeAnlaufnabe
- 11.1011:10
- Zahnringtoothed ring
- 11.1111:11
- Rutsch- oder KugelkupplungSlip or ball coupling
- 11.11.111.11.1
- Kupplungsnabeclutch
- 11.11.211.11.2
- KugelBullet
- 11.11.311.11.3
- Druckfedercompression spring
- 11.11.411.11.4
- BuchseRifle
- 11.1211:12
- Ansatzscheibelug plate
- 1212
- Weichenvorrichtungturnout device
- 12.112.1
- Weicheneinheitsoft unit
- 12.1.112.1.1
- Drehscheibensitzhub seat
- 12.1.212.1.2
- Drehscheibeturntable
- 12.1.312.1.3
- Führungsscheibeguide disc
- 12.212.2
- Weicheneinheitsoft unit
- 12.2.112.2.1
- Drehscheibensitzhub seat
- 12.2.212.2.2
- Drehscheibeturntable
- 12.2.312.2.3
- Führungsscheibeguide disc
- 12.312.3
- Weichen-AusgangsanschlussSoft-output port
- 12.412.4
- WeichengrundkörperSoft body
- 12.512.5
- Weichengrundkörper-AbdeckungSoft body cover
- 12.612.6
- Montageelementemounting elements
- 1313
- Antriebseinheitdrive unit
- 13.113.1
- Antriebdrive
- 13.213.2
- Antriebsstangedrive rod
- 13.313.3
- Antriebshebeldrive lever
- 13.3.113.3.1
- BuchseRifle
- 13.413.4
- Weichen-DrehsteuereinheitSoft-rotation control unit
- 13.4.113.4.1
- LagerflanschLagerflansch
- 13.4.213.4.2
- Lagercamp
- 13.4.313.4.3
- WellendichtringShaft seal
- 13.4.413.4.4
- Dichtungshülsegrommet
- 13.4.513.4.5
- Drehwellerotary shaft
- 1414
- Montagegriffmounting handle
- 1515
- Betankungsöffnungrefueling opening
- 15.115.1
- Verschlussplatteclosing plate
- 15.215.2
- Schwenkwellepivot shaft
- 15.315.3
- Schwenkwellen-LagerflanschPivot shafts bearing flange
- 15.415.4
- Lagercamp
- 15.515.5
- Schwenknabepivoting boss
- 16 16
- Stausensorjam sensor
- 1717
- Andockvorrichtungdocking
- 17.117.1
- externer Speicherexternal storage
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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