DE102016124694B4 - Joining element provision device and associated robot device - Google Patents
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Abstract
Fügeelemente-Bereitstellungsvorrichtung (1) zur Versorgung einer Fügeelemente (3) mittels einer Fügeelemente-Setzvorrichtung (5) verarbeitenden Roboter-Vorrichtung (2), umfassend einen die Fügeelemente (3) in der Form von Schüttgut bevorratenden, ersten Arbeitsspeicher (4) und eine den ersten Arbeitsspeicher (4) mittels einer Anschlussleitung (5.1) mit der Fügeelemente-Setzvorrichtung (5) verbindende Fördereinheit (6) für die Fügeelemente (3), dadurch gekennzeichnet, dass der erste Arbeitsspeicher (4) an einem Roboter-Arm (7) der Roboter-Vorrichtung (2) anbringbar ausgebildet ist.Joining element preparation device (1) for supplying a joining element (3) by means of a robot device (2) processing a joining element setting device (5), comprising a first working memory (4) storing the joining elements (3) in the form of bulk material and one Conveying unit (6) for the joining elements (3) connecting the first working memory (4) to the joining element setting device (5) by means of a connecting line (5.1), characterized in that the first working memory (4) is connected to a robot arm (7). the robot device (2) is designed to be attachable.
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 joining element provision device, in particular a rivet provision 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.The use of connecting elements, in particular rivets, is known for establishing a connection between components, such as, for example, metal sheets, angles, frame and / or body elements of vehicles and the like. To increase the production speed, automated riveting devices are used in the motor vehicle industry, for example, which connect corresponding components to one another by means of a riveting 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 provision module for supplying or filling the magazine with appropriately pre-sorted and aligned setting bolts is formed separately from the robot device comprising the robot arm and its setting device, arranged separately therefrom and equipped with a connection module comprising a so-called pre-magazine for joining elements. For loading, the robot arm moves the setting device with the magazine arranged on the head to the preparation module in such a way that two coupling units formed on the respective unit can be connected to one another and the pre-sorted set of setting bolts can be transferred into the magazine. The robot arm then moves back into its working position to set further 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 also known from the automotive industry. With individual separation of rivets, from a series of rivets on the robot base that are already pre-sorted from bulk goods by means of a sorting device. In such devices, the rivet is blown into the rivet pliers via a long hose with a "T" cross section. The blowing process takes about 1.5 - 3 seconds. The rivet tongs only give the command to shoot the next rivet once a rivet has been set. The blowing time thus also determines the number of rivets that can be processed per unit of time. A long T-hose that runs over several robot joints can also be damaged or torn off. It can also be twisted with other cables or media and also torn off. Replacing the "T" hose requires time during which the system is standing. The energy chain must also be opened, or the hose must be run individually under each link when the energy chain is closed. This action also means that all other robots in the cell are inevitable because each robot does part of the total work. Another disadvantage is that each robot tongs can only be filled with one rivet length, meaning that only laminated cores with a thickness can be riveted.
Aus dem Stand der Technik offenbart die
Die
Die Zuführung der Kleinteile zum Magazin kann einzeln oder hintereinander aufgereiht erfolgen, aus einer auf einem Ständer fixierten/unbewegten Befüllstation mit einem Zuführer und einem Vorratsbehälter, in dem die Stanzniete lose bevorratet sind.The small parts can be fed to the magazine individually or in a row, from a filling station fixed / stationary on a stand with a feeder and a storage container in which the punch rivets are stored loosely.
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 provision 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 provision device, in particular rivet provision device and / or rivet singler, for supplying a joining element by means of a joining element setting device, in particular a robot device processing rivet setting device, in particular a robot device processing rivets , comprising a first working memory which stores the joining elements, in particular rivets, in the form of bulk material, and a conveyor unit for the joining elements which connects the first working memory by means of a connecting line to the joining element setting device. The joining element preparation device is characterized in that the first working memory is designed to be attachable to a robot arm of the robot device, in particular on 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.Due to the attachment of the first working memory which stores the joining elements in the form of bulk material to an arm of the robot device, such a robot device does not require a separately designed sorting device for separating and aligned feeding of the individual joining elements to the joining element setting device which processes them. A supply unit for such pre-sorted and aligned joining elements up to the robot arm of the robot device from its stand area or even from a sorting device arranged away from it is still required. Accordingly, all the disadvantages that may be associated with such units, such as the risk of damage or failure, the time required for the individual or packaged conveying of pre-sorted joining elements for the joining element setting device or a storage groove arranged upstream of this in the conveying direction, for their refilling, the robot Poorly interrupt the processing every time and must dock the filling element processing of the joining element setting device in a massively delaying manner, refill it and return to the working position on the separately designed sorting device.
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 working storage device, designed according to the invention as a bulk goods storage device that can be attached to the robot arm, can be designed on the one hand so that it can store a significantly larger number of joining elements to be kept available than, for example, a pre-sorted and aligned joining elements that feed the joining element setting device, e.g. B. in the form of a memory 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 the alignment of the joining elements to be refilled, such a working memory designed as a bulk material store can also be filled overall much more quickly compared to a filling of a storage unit receiving the joining elements aligned in a specific orientation. This applies both to each individual joining element and in particular to the total number of joining elements to be refilled per unit of time. On the one hand, this means that, in the joining element preparation device according to the invention, considerably more joining elements can be refilled per filling, whereby the number of filling steps required for filling can be comparatively massively reduced. On the other hand, the significantly faster filling option due to unsorted feed compared to sorted feed can also result in an additional significant time saving per fill with regard to the provision of the joining element setting device for processing the joining elements and thus a comparatively massive productivity improvement.
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 is provided for the joining elements, in particular a sorting device that has a sorting unit that can be rotated in relation to the first working memory for receiving individual joining elements in at least one sorting receiving opening, which is arranged in at least one Rotational position in the direction of the first working memory is open, so that a joining element stored in the first working memory can get into the at least one sorting receiving opening, in particular can 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 arms 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 repeatedly act against the housing of the working memory and in particular can move relative to the sorting device, and this without having to provide a drive or a drive device for this.
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.The sorting device is preferably arranged on the working memory in such a way that its at least one sorting receiving opening is opened towards the inside of the working memory if, during the processing of joining elements by the joining element setting device, at least temporarily, joining elements held in the memory face each other, in particular above this sorting device -Access opening are located. If a joining element is in a correspondingly suitable orientation opposite or above the sorting receiving opening is located, this joining element can get into the sorting receiving opening, in particular fall and thus be sorted. By providing several such sorting receiving openings on the rotatable sorting unit, the sorting device can accommodate several correctly aligned joining elements and transport them further to a unit downstream in the conveying direction, e.g. B. directly to the working memory connecting the joining element setting device conveyor unit and / or to a conveyor line 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, e.g. B. on a perforated or gear. By using such a sorting wheel, it can be ensured in an advantageous manner that the sorting receiving openings formed therein or thereon, due to the rotation, always come past the first working memory at the affected point, at which joining elements come out of this into a sorting receiving opening positioned opposite, in particular underneath can, if they are appropriately aligned opposite each other.
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 position in the working memory is not correctly aligned, this can either still get caught in the sorting receiving opening and be moved from this position into the first working memory, or none at this time Joining element into the relevant sorting opening and this is moved on empty. 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 relevant point opposite the sorting receiving opening can either change their position and / or other joining elements, e.g. B. appropriately correctly aligned, can get in their place and thus get into this when passing the next sorting receiving opening and are conveyed by this behind the last sorted joining element in the conveying section following in the conveying direction until they are in turn the previously sorted Additional conveying elements are in the back of the conveying flow.
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.Due to a correspondingly large contact area between the sorting wheel and the interior of the working memory, a plurality of sorting receiving openings can advantageously be congruent with the inside of the memory at the same time, so that a plurality of joining elements can be positioned at the same time with respect to the relevant sorting receiving openings and can get into them with the appropriate alignment or if the alignment is not suitable, they may be displaced from their position in the working memory by snagging and may make room for another joining element. Here, too, the idea according to the invention comes into play that by corresponding further movement of the wheel, i.e. its rotation, it can be ensured that a sufficient number of sorted joining elements can be transported to the subsequent conveyor section and kept there, even if no joining elements in one the sorting receiving openings can be accommodated.
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. In order to ensure that only correctly aligned joining elements can be fed from the bulk material pile into the conveyor line for supplying the joining element setting device, a separating device can also be used to separate the joining elements held as bulk material in the working memory from those received in the sorting receiving openings and to them In the conveying direction, the following conveying path is to be provided in sorted order for the joining elements to be transferred. This separating device can be designed, for example, in the form of a so-called cross 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 to 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.For a large part of the sorting situations that arise during operation, a sufficiently good separation can be achieved between the joining elements that are still unsorted as bulk goods and the joining elements already sorted in the respective sorting receiving openings, in order to prevent the moving sorting elements from jamming or getting caught.
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 movement in an unintended manner, in particular stopped, in particular by jamming joining elements, the sorting device can avoid damage in a development of the invention, a ball coupling and / or slip clutch have, in particular a rocking 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.A release device for releasing hooked joining elements can be provided to remedy such a clamping situation. E.g. For this purpose, the sorting wheel can be temporarily rotated backwards to counteract the jamming and / or a hooked joining element can be shaken free by means of a rockable embodiment of the ball or slip coupling.
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 such that it can introduce such vibrations to the sorting wheel, in particular to a joining element hooked in a receiving opening, that the jammed joining element is released again from its clamping situation. E.g. For this purpose, the ball or slip clutch can comprise balls that transmit rotational forces and springs that fix them in correspondingly complementary recesses. In order to generate the vibrations required to release jammed fixing elements, either the spring forces of the springs can be correspondingly pronounced and / or the stroke of the balls when the ball or slip clutch is activated.
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.To avoid a jam on sorted joining elements in the feed area of the conveyor line following in the conveying direction, a jam sensor can be provided for the joining elements, in particular for monitoring the conveyance on a sorting tunnel receiving 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 preparation device as long as possible without interference, in an advantageous further development an abrasion discharge opening can be provided for discharging joining element abrasion and / or other contaminants. This can be the case both with regard to the working memory and, in particular, with regard to the sorting unit which is basically affected by the highest abrasion, as well as with particular preference with regard to the conveying path following in the conveying direction up to the joining element 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 working space that is moved along with the robot arm during processing of the joining elements, for example, up to over 10,000 pieces of joining elements with a 3 mm longitudinal extension or over 5,000 pieces of joining elements with a longitudinal extension of 5 mm , this includes a refueling opening. In order to prevent the joining elements held in the working memory from unintentionally coming out of it again, in a further preferred embodiment, a closable refueling opening is provided for filling the working memory 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
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.In order to further improve the productivity of robot devices processing joining elements, in a further advantageous embodiment, a second working memory can be provided in the form of bulk material for storing the joining elements, in particular for storing the rivets, the second working memory being particularly preferably designed to accommodate joining elements. which are designed differently from the joining elements held in the first working memory, in particular with regard to shape and / or size and / or material. This can either double the above-described, comparatively long processing time, without supply-related interruption, when the same types of joining elements are stored in the first and second working memories, or even open up the possibility of, for example, correspondingly different fixing requirements for components to be connected to one another To keep joining element types in the two working 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 kann eine Verarbeitung unterschiedlicher Fügeelemente in beliebiger Reihenfolge ermöglicht werden.Furthermore, it is therefore provided to provide a corresponding control unit with which different types of joining elements can be fed into the conveyor unit to supply the joining element setting device at exactly the right time. This means that different types of joining elements can be processed without interrupting the series of joining element settlements. In other words, different joining elements can be processed in any order.
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.To feed joining elements from more than one working memory into the conveying path following in the conveying direction, a switch device which can be connected to the conveying unit and which provides a connection for the first and / or second working memory can be provided to further improve productivity. It is thus possible to switch between the two working memories as required, without interrupting the current at pre-sorted joining elements.
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 preparation device, in particular with regard to changing requirements when processing joining elements, the first and / or the second working memory and / or the separating device and / or the switching device is or are as a separately replaceable 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 downtimes, both with regard to application-related renovation measures and, in particular, with regard to service and / or repair requirements that cannot be completely ruled out, one can further preferred embodiment of the first and / or the second working memory and / or the separating device comprise a coupling element for rapid connection to the robot device, for. 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 preparation device as described above, which is arranged in particular 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 downtimes by adopting a non-operational state. Accordingly, the joining element provision device is particularly advantageously 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 bulk in the working memory, and in this way the joining elements can execute a relative movement to the working memory. As a result, the joining element preparation device can do without the drive otherwise required for sorting joining elements held in bulk.
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 be able to ensure a refilling of joining elements in a working memory, a further development provides a docking device for receiving the first and / or the second working memory in the form of bulk elements to be supplied, in particular rivets, to be supplied in bulk.
FigurenlisteFigure list
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 and2nd : an example of a perspective view of a joining element provision device, each from a different perspective, -
3rd and4th : each an enlarged view of the1 respectively.2nd , -
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 -
10th : 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
Die
Des Weiteren kann die Fördereinheit
In der
Der Antrieb
Die in
Die Einspeisung von Fügeelementen über die Weicheneinheit
Die
Die
Die
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- Fügeelemente-BereitstellungsvorrichtungJoining element provision device
- 22nd
- Roboter-VorrichtungRobotic device
- 33rd
- FügeelementJoining element
- 3'3 '
- FügeelementJoining element
- 44th
- Arbeitsspeicherrandom access memory
- 4'4 '
- Arbeitsspeicherrandom access memory
- 55
- Fügeelemente-SetzvorrichtungJoining element setting device
- 5.15.1
- AnschlussleitungConnecting cable
- 66
- FördereinheitConveyor unit
- 6'6 '
- FördereinheitConveyor unit
- 6.16.1
- FörderschieneConveyor rail
- 6.1.16.1.1
- FördernutConveying groove
- 6.26.2
- FörderschieneConveyor rail
- 6.2.16.2.1
- FördernutConveying groove
- 6.36.3
- Abrieb-AustragsöffnungAbrasion discharge opening
- 6.46.4
- Düsejet
- 6.56.5
- MontageelementMounting element
- 77
- Roboter-ArmRobot arm
- 88th
- KupplungselementCoupling element
- 99
- MontageplatteMounting plate
- 1010th
- Gehäusecasing
- 1111
- SortiervorrichtungSorting device
- 11.111.1
- SortiereinheitSorting unit
- 11.211.2
- Sortier-AufnahmeöffnungSorting 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 ring
- 11.3.411.3.4
- SortierwelleSorting shaft
- 11.411.4
- FührungsleisteGuide bar
- 11.4.111.4.1
- SortierkanalSorting channel
- 11.511.5
- AbtrennvorrichtungDisconnecting device
- 11.611.6
- LagerflanschBearing flange
- 11.711.7
- WellendichtringShaft seal
- 11.811.8
- Lagerwarehouse
- 11.911.9
- AnlaufnabeStarting hub
- 11.1011/10
- ZahnringGear ring
- 11.1111/11
- Rutsch- oder KugelkupplungSlip or ball coupling
- 11.11.111.11.1
- KupplungsnabeClutch hub
- 11.11.211.11.2
- KugelBullet
- 11.11.311.11.3
- DruckfederCompression spring
- 11.11.411.11.4
- BuchseRifle
- 11.1211/12
- AnsatzscheibeLug
- 1212
- WeichenvorrichtungSwitch device
- 12.112.1
- WeicheneinheitSwitch unit
- 12.1.112.1.1
- DrehscheibensitzTurntable seat
- 12.1.212.1.2
- Drehscheibeturntable
- 12.1.312.1.3
- FührungsscheibeGuide washer
- 12.212.2
- WeicheneinheitSwitch unit
- 12.2.112.2.1
- DrehscheibensitzTurntable seat
- 12.2.212.2.2
- Drehscheibeturntable
- 12.2.312.2.3
- FührungsscheibeGuide washer
- 12.312.3
- Weichen-AusgangsanschlussSwitch output connection
- 12.412.4
- WeichengrundkörperSwitch base body
- 12.512.5
- Weichengrundkörper-AbdeckungSwitch body cover
- 12.612.6
- MontageelementeAssembly 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-DrehsteuereinheitTurnout control unit
- 13.4.113.4.1
- LagerflanschBearing flange
- 13.4.213.4.2
- Lagerwarehouse
- 13.4.313.4.3
- WellendichtringShaft seal
- 13.4.413.4.4
- DichtungshülseSealing sleeve
- 13.4.513.4.5
- DrehwelleRotary shaft
- 1414
- MontagegriffMounting handle
- 1515
- BetankungsöffnungRefueling opening
- 15.115.1
- VerschlussplatteSealing plate
- 15.215.2
- SchwenkwelleSwivel shaft
- 15.315.3
- Schwenkwellen-LagerflanschSwivel shaft bearing flange
- 15.415.4
- Lagerwarehouse
- 15.515.5
- SchwenknabeSwivel hub
- 1616
- StausensorJam sensor
- 1717th
- AndockvorrichtungDocking device
- 17.117.1
- externer Speicherexternal storage
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-
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