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Die Erfindung betrifft ein System zum Bereitstellen von Klammern und ein Verfahren zum Bereitstellen von Klammern.
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Bei einer automatisierten Fertigung ist es unter anderem erforderlich, dass Bauteile automatisiert bereitgestellt und auch montiert werden können.
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Eine Universal-Ladegruppe ist aus der Druckschrift
EP 2 926 946 A1 bekannt.
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Die Druckschrift
DE 10 2004 034 349 A1 beschreibt ein Verfahren zur automatischen Montage von Metall- bzw. Kunststoffklammern mittels einer Zuführung.
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Ein System und ein Verfahren zur Montage von Bauteilen, die als Schüttgut vorliegen, in einer Öffnung eines Werkstücks sind in der Druckschrift
DE 10 2008 056 246 A1 beschrieben.
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Vor diesem Hintergrund stellt sich die Aufgabe, eine Bereitstellung von Klammern zur Montage an einem Bauteil zu optimieren.
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Diese Aufgabe wird durch ein System und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen des Systems und des Verfahrens gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.
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Das erfindungsgemäße System ist zum automatischen Bereitstellen von Klammern und zum Montieren der Klammern an einem Bauteil ausgebildet, wobei das System einen an einem Roboter angeordneten Werkzeugkopf mit einer Interaktionsvorrichtung und mindestens ein Magazin zum Bevorraten der Klammern aufweist, wobei jeweils ein Magazin dem Werkzeugkopf zumindest vorübergehend, d. h. nur vorübergehend und austauschbar oder ständig, zugeordnet und an dem Werkzeugkopf zumindest vorübergehend, also nur vorübergehend und austauschbar oder ständig, angeordnet ist. Die Interaktionsvorrichtung weist mindestens zwei Haltemodule auf, die auf einer kreisförmigen Bahn angeordnet und relativ zu einem Mittelpunkt und/oder einer Mittelachse der kreisförmigen Bahn automatisch drehbar bzw. zu drehen sind, wobei auf der kreisförmigen Bahn eine Entnahmeposition und eine Montageposition definiert sind, die zueinander diametral angeordnet und/oder als Antipoden auf der kreisförmigen Bahn vorgesehen sind. Die Entnahmeposition und die Montageposition sind um 180° zueinander versetzt angeordnet. Ein leeres Haltemodul, wenn es an der Entnahmeposition automatisch angeordnet ist, ist bzw. wird einem Ausgang des Magazins automatisch zugewandt. Das System ist dazu ausgebildet, eine Klammer aus dem Magazin automatisch zu entnehmen und an dem Haltemodul an der Entnahmeposition automatisch anzuordnen, wobei das System dazu ausgebildet ist, das Haltemodul mit der daran angeordneten Klammer zu der Montageposition automatisch zu drehen und die Klammer von dem Haltemodul automatisch zu entfernen und an dem Bauteil automatisch anzuordnen.
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Eine Ausführungsform des Systems ist bei Durchführung einer Ausführungsform des Verfahrens zum automatisierten Bereitstellen von Klammern, bspw. Montageklammern, an einem Bauteil vorgesehen, das als Teil eines Fahrzeugs, bspw. eines Kraftfahrzeugs, ausgebildet sein kann. Dabei werden die Klammern in dem mindestens einen Magazin vorgehalten. Die Interaktionsvorrichtung, die mit dem Werkzeugkopf an einem schwenkbaren Arm des Roboters angeordnet ist, ist dazu ausgebildet, in der Entnahmeposition eine Klammer aus dem jeweils an dem Werkzeugkopf angeordneten Magazin aufzunehmen und in der Montageposition für eine Montage bzw. zum Montieren automatisch bereitzustellen. Dabei wird eine jeweilige Klammer durch eine Drehbewegung der Interaktionsvorrichtung um den Mittelpunkt und/oder die Mittelachse von der Entnahmeposition in die Montageposition überführt.
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Die Interaktionsvorrichtung weist mindestens einen Haltestift als Schwenkarm auf, wobei an gegenüberliegenden Enden jedes Haltestifts ein Haltemodul angeordnet ist. Üblicherweise weist die Interaktionsvorrichtung 2*n Haltemodule auf, die auf der kreisförmigen Bahn angeordnet sind, wobei n eine ganze natürliche Zahl ist. Diese 2*n Haltemodule sind jeweils um Winkel von 180°/n gleichmäßig versetzt auf der kreisförmigen Bahn angeordnet. Falls die Interaktionsvorrichtung zwei Haltemodule aufweist, sind diese um 180° zueinander versetzt. Falls sie bspw. vier Haltemodule aufweist, sind diese um 90° zueinander versetzt. Entsprechend weist die Interaktionsvorrichtung n Haltestifte auf, wobei eine Mittelachse der Interaktionsvorrichtung jeweils durch einen Mittelpunkt eines Haltestifts verläuft. Mehrere derartige Haltestifte schneiden sich in einem jeweiligen Mittelpunkt auf der Mittelachse.
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Die Interaktionsvorrichtung weist eine motorgetriebene Dreheinheit auf, die dazu ausgebildet ist, den mindestens einen Haltestift bzw. Schwenkarm um den Mittelpunkt und/oder die Mittelachse zu drehen.
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Es ist vorgesehen, dass das mindestens eine Magazin an einem Eingang eine Rückhaltevorrichtung, bspw. eine Rückhaltesperre, für darin bevorratete Klammern aufweist bzw. umfasst.
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Außerdem ist der Werkzeugkopf an und/oder auf einem distalen Ende eines schwenkbaren Arms eines Roboters angeordnet, der dazu ausgebildet ist, den Werkzeugkopf mit entleertem bzw. leerem Magazin an einer Übergabevorrichtung anzuordnen, wobei die Übergabevorrichtung dazu ausgebildet ist, dem Werkzeugkopf neue Klammern bereitzustellen, und wobei der Roboter mit dem schwenkbaren Arm dazu ausgebildet ist, den Werkzeugkopf mit gefülltem Magazin dem Bauteil zuzuordnen.
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Weiterhin ist vorgesehen, dass eine Position der Interaktionsvorrichtung an dem und/oder relativ zu dem Werkzeugkopf verschiebbar bzw. zu verschieben ist bzw. verschoben wird, und/oder bei dem eine Position des Magazins relativ zu dem Werkzeugkopf verschiebbar bzw. zu verschieben ist bzw. verschoben wird. Falls ein leeres Haltemodul an der Entnahmeposition angeordnet ist bzw. wird, ist es demnach möglich, dass die Interaktionsvorrichtung und somit das leere Haltemodul an der Entnahmeposition zu dem Ausgang des Magazins verschoben wird. Alternativ oder ergänzend kann auch der Ausgang des Magazins zu der Entnahmeposition verschoben werden. Zum Montieren einer Klammer, die sich in der Montageposition an einem Haltemodul befindet, ist es möglich, dieses Haltemodul mit der Klammer durch Bewegen des gesamten Werkzeugkopfs durch den Arm des Roboters an einer hierfür vorgesehen Stelle an dem Bauteil anzuordnen, wobei es alternativ oder ergänzend auch möglich ist, die Interaktionsvorrichtung und somit auch das Haltemodul mit der daran angeordneten Klammer relativ zu dem Werkzeugkopf und/oder einem Ende des Arms, an dem dieser angeordnet ist, zu verschieben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum automatischen Bereitstellen von Klammern und zum Montieren der Klammern an einem Bauteil mit einer Ausführungsform des vorgestellten Systems vorgesehen, das einen an einem Roboter angeordneten Werkzeugkopf mit einer Interaktionsvorrichtung und mindestens ein Magazin zum Bevorraten der Klammern aufweist, wobei jeweils ein Magazin dem Werkzeugkopf zumindest vorübergehend, also nur vorübergehend und austauschbar oder ständig, zugeordnet und an dem Werkzeugkopf zumindest vorübergehend, also nur vorübergehend und austauschbar oder ständig, angeordnet wird. Die Interaktionsvorrichtung weist mehrere Haltemodule auf, die auf einer kreisförmigen Bahn angeordnet und relativ zu einem Mittelpunkt und/oder einer Mittelachse der kreisförmigen Bahn automatisch gedreht werden können bzw. drehbar bzw. zu drehen sind, wobei auf der kreisförmigen Bahn eine Entnahmeposition und eine Montageposition definiert sind, die zueinander diametral angeordnet und/oder als Antipoden auf der kreisförmigen Bahn vorgesehen sind. Ein leeres Haltemodul, wenn es an der Entnahmeposition automatisch angeordnet wird, wird einem Ausgang des Magazins zugewandt, wobei eine Klammer aus dem Magazin automatisch entnommen und an dem Haltemodul an der Entnahmeposition automatisch angeordnet wird. Das Haltemodul mit der daran angeordneten Klammer wird zu der Montageposition automatisch gedreht, wobei die Klammer von dem Haltemodul automatisch entfernt und an dem Bauteil automatisch angeordnet wird.
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Das Verfahren wird in Ausgestaltung mit einem System durchgeführt, das ein als Klammerbehältnis ausgebildetes primäres Magazin, das an dem Werkzeugkopf üblicherweise ständig angeordnet, bspw. befestigt sein kann, und mindestens ein als Puffermodul ausgebildetes sekundäres Magazin, das an einer Übergabevorrichtung angeordnet ist, aufweist. Dabei wird das entleerte bzw. leere Klammerbehältnis mit dem Werkzeugkopf an einem mit Klammern gefüllten Puffermodul der Übergabevorrichtung angeordnet, bspw. angedockt, wobei die Klammern aus dem Puffermodul von der Übergabevorrichtung automatisch in das Klammerbehältnis gefüllt werden.
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In weiterer Ausgestaltung wird das Verfahren mit einem System durchgeführt, das mehrere als Puffermodule ausgebildete Magazine aufweist, wobei ein leeres bzw. entleertes Magazin von dem Werkzeugkopf entfernt und durch ein bzw. gegen ein gefülltes Magazin ausgetauscht wird, wobei Klammern aus dem gefüllten Magazin von der Interaktionsvorrichtung an dem Bauteil montiert werden.
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Demnach können mehrere als Puffermodule ausgebildete Magazine verwendet werden, die an dem Werkzeugkopf austauschbar und nur vorübergehend angeordnet, bspw. befestigt, werden.
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Das mindestens eine bzw. jeweils eine Magazin ist dafür vorgesehen, durch ein anderes mit Klammern gefülltes Magazin ausgetauscht und/oder mit Klammern wieder befüllt zu werden.
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Mit der Übergabevorrichtung wird eine Tauschvorrichtung bzw. eine Wiederbefüllvorrichtung für das Magazin bereitgestellt.
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Mit dem System und dem Verfahren ist eine Automatisierung eines Fügeprozesses für Klammern möglich, wobei die Klammern zunächst bereitgestellt und dann montiert und somit gefügt werden.
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Die Klammern, bspw. Montageklammern, werden baureihenübergreifend eingesetzt. Mit dem System und dem Verfahren wird eine technische Lösung bereitgestellt, die modellunabhängig genutzt werden kann und somit im Rahmen eines modularen Produktionsbaukastens Anwendung findet. Hierzu wird der Werkzeugkopf als Mehrfachwerkzeug am Arm des Roboters verwendet. Dem Werkzeugkopf ist bzw. wird mindestens ein Magazin zum vorübergehenden Puffern bzw. Speichern von zu montierenden Klammern zugeordnet. Hierbei ist es möglich, dass als das mindestens eine Magazin gemäß einer Variante mindestens ein Magazin verwendet wird oder gemäß einer alternativen Variante mindestens ein primäres Magazin und mehrere sekundäre Magazine verwendet werden.
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Dabei ist es gemäß der einen Variante möglich, dass mindestens ein derartiges Magazin, üblicherweise mehrere Magazine, das als Puffermodul für Klammern ausgebildet bzw. zu bezeichnen ist, mit dem Werkzeugkopf vorübergehend und wieder lösbar verbunden wird. Hier wird der Werkzeugkopf zu einem mit Klammern gefüllten Magazin bewegt, dieses wird von dem Werkzeugkopf ergriffen und zu dem Bauteil transportiert. Während einer Montage der Klammern wird das jeweilige Magazin von der Interaktionsvorrichtung entleert. Weiterhin wird ein leeres Magazin gegen ein weiteres mit weiteren Klammern gefülltes Magazin ausgetauscht, dessen darin befindliche Klammern ebenfalls montiert werden.
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Bei der hierzu alternativen Variante ist ein primäres Magazin, das als Klammerbehältnis ausgebildet bzw. zu bezeichnen ist, an dem Werkzeugkopf fest angeordnet. Dabei wird ein leeres Klammerbehältnis als primäres Magazin an einem sekundären Magazin, hier einem bzw. dem Puffermodul, angeordnet, bspw. angedockt, wobei Klammern, die zunächst noch in dem sekundären Magazin bzw. Puffermodul gepuffert bzw. gespeichert sind, in das primäre Magazin geschoben und weiterhin darin gepuffert werden. Während einer Montage der Klammern wird das primäre Magazin entleert. Weiterhin wird das entleerte primäre Magazin mit weiteren Klammern aus einem sekundären Magazin gefüllt, wobei die im neu befüllten primären Magazin befindlichen Klammern ebenfalls montiert werden.
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Bei beiden vorgestellten Varianten wird ein mit Klammern gefülltes Magazin, unabhängig davon, ob es als primäres oder sekundäres Magazin ausgebildet bzw. zu bezeichnen ist, am Arm des Roboters zu dem Bauteil bewegt bzw. verfahren, danach wird jeweils eine Klammer aus dem jeweiligen Magazin entnommen und an einem in der Entnahmeposition befindlichen Haltemodul an einem Ende eines Haltestifts der Interaktionsvorrichtung des Werkzeugkopfs angeordnet. Durch Drehen der Interaktionsvorrichtung wird die am Haltemodul am Ende des Haltestifts angeordnete Klammer an der Montageposition angeordnet und dem Bauteil zugeordnet und an einer für die Klammer vorgesehenen Position des Bauteils montiert, bspw. gesetzt, wobei es von dem Haltemodul wieder entfernt wird. Durch weiteres Drehen wird das leere bzw. von der Klammer entleerte Haltemodul wieder dem jeweiligen Magazin zugeordnet, wobei an dem Haltemodul nun eine weitere Klammer aus dem jeweiligen Magazin angeordnet und danach montiert wird. In Ausgestaltung werden sämtliche Klammern aus dem jeweiligen Magazin an mindestens einem Bauteil montiert, d. h. sämtliche Klammern werden an nur einem Bauteil oder jeweils einige Klammern, bspw. zwei bis drei Stück, an unterschiedlichen Bauteilen montiert. Durch Vorsehen mindestens eines dünnen Haltestifts der Interaktionsvorrichtung mit dem Haltemodul am Ende ist es möglich, eine Klammer an einer schwer zugänglichen Position des Bauteils zu montieren, die nur in einem geringen Radiusbereich zugänglich ist.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.
- 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems zur Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- 2 zeigt in schematischer Darstellung ein Beispiel für eine Klammer, die mit dem System bereitgestellt und montiert werden kann.
- 3 zeigt in schematischer Darstellung eine Separiervorrichtung der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems.
- 4 zeigt in schematischer Darstellung eine erste Variante einer Übergabevorrichtung der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems.
- 5 zeigt in schematischer Darstellung eine erste Variante eines Werkzeugkopfs der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems.
- 6 zeigt in schematischer Darstellung eine zweite Variante des Werkzeugkopfs der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems.
- 7 zeigt in schematischer Darstellung eine dritte Variante des Werkzeugkopfs der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems.
- 8 zeigt in schematischer Darstellung ein Detail eines Magazins der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, in dem bei Durchführung der Ausführungsform des Verfahrens Klammern bevorratet werden.
- 9 zeigt in schematischer Darstellung die erste Variante der Übergabevorrichtung, eine zweite Variante des Werkzeugkopfs und einen Roboter der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems bei Durchführung einer ersten Variante der Ausführungsform des Verfahrens.
- 10 zeigt in schematischer Darstellung die erste Variante der Übergabevorrichtung, eine vierte Variante des Werkzeugkopfs und den Roboter der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems bei Durchführung einer zweiten Variante der Ausführungsform des Verfahrens.
- 11 zeigt in schematischer Darstellung eine zweite Variante der Übergabevorrichtung, die erste Variante des Werkzeugkopfs und den Roboter der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems bei Durchführung einer dritten Variante der Ausführungsform des Verfahrens.
- 12 zeigt in schematischer Darstellung die erste Variante des Werkzeugkopfs und den Roboter der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems bei Durchführung eines abschließenden Schritts der Ausführungsform des Verfahrens.
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Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleichen Komponenten sind dieselben Bezugsziffern zugeordnet.
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Die in 1 schematische dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 2 ist bei Durchführung der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bereitstellen von Klammern ausgebildet, die hier an einer Tür, hier einer Türverkleidung, als Bauteil 4 eines Fahrzeugs montiert werden.
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Das System 2 weist eine Separiervorrichtung 6 auf, die einen Bunker 8, einen Wendelföderer 10 und einen Vibrationsförderer 12 aufweist. Eine erste Variante einer Übergabevorrichtung 14a des Systems 2 weist eine erste Variante einer drehbaren Puffervorrichtung 16a, zwei Förderzylinder 20a, eine gerade Förderbahn 22 als Schnittstelle zu dem Vibrationsförderer 12 und einen Tisch 24 auf. Das System 2 weist auch einen Roboter 26 mit einem in drei Raumrichtungen beweglichen Arm 28 auf, an dessen Ende eine erste Variante eines Werkzeugkopfs 30a des Systems 2 angeordnet ist. Jeweils ein Förderzylinder 20a kann als Pneumatikzylinder oder Hydraulikzylinder ausgebildet sein.
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Das Bespiel der hier elastisch verformbaren Klammer 32 aus Metall mit einem Anteil aus Eisen, die mit dem System 2 bereitgestellt und an der Tür bzw. Türverkleidung als Bauteil 4 montiert wird, ist in 2a von der Seite, in 2b in Schnittansicht und in 2c aus einer weiteren Perspektive gezeigt. Die Klammer 32 weist zwei äußere große Schenkel 34a, 34b auf, die über einen elastisch verformbaren Steg 36 miteinander verbunden sind. Jeder äußere große Schenkel 34a, 34b weist einen ersten geraden Abschnitt 38a, 38b, einen zweiten geknickten Abschnitt 40a, 40b, einen dritten geraden Abschnitt 42a, 42b und einen vierten geraden Abschnitt 44a, 44b auf.
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Dabei ist ein jeweiliger erster gerader Abschnitt 38a, 38b hier mit dem Steg 36 verbunden und zu dem Steg 36 im Rahmen üblicher Fertigungstoleranzen unter einem stumpfen Winkel größer 90°, hier ca. 105° bis 115°, bspw. 110°, orientiert. Ein jeweiliger zweiter geknickter Abschnitt 40a, 40b bildet einen Übergang zwischen einem jeweiligen ersten und dritten Abschnitt 38a, 38b, 42a, 42b und verbindet diese. Dabei sind ein jeweiliger erster und dritter Abschnitt 38a, 38b, 42a, 42b im Rahmen üblicher Fertigungstoleranzen unter einem spitzen Winkel von hier ca. 5° bis 15°, bspw. 10°, zueinander orientiert. Außerdem ist ein jeweiliger dritter Abschnitt 42a, 42b zu dem Steg 36 im Rahmen üblicher Fertigungstoleranzen senkrecht orientiert. Ein jeweiliger vierter gerader Abschnitt 44a, 44b ist zu dem dritten Abschnitt 42a, 42b, mit dem er verbunden ist, im Rahmen üblicher Fertigungstoleranzen senkrecht und zu dem Steg 36 parallel orientiert.
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Außerdem weist jeder äußere große Schenkel 34a, 34b eine im Rahmen üblicher Fertigungstoleranzen hier weitgehend rechteckige Ausnehmung 46a, 46b auf, wobei an einem Rand dieser Ausnehmung 46a, 46b, die dem zweiten geknickten Abschnitt 40a, 40b zugewandt ist, ein innerer kleiner Schenkel 48a, 48b mit einem Loch 50a, 50b und einem abgeknickten Ende 52a, 52b angeordnet ist, wobei ein jeweiliger innerer kleiner Schenkel 48a, 48b zu dem jeweiligen äußeren großen Schenkel 34a, 34b im Rahmen üblicher Fertigungstoleranzen unter einem spitzen Winkel von ca. 30° bis 40°, bspw. 35°, orientiert ist. Das abgeknickte Ende 52a, 52b ist zu dem jeweiligen inneren kleinen Schenkel 48a, 48b im Rahmen üblicher Fertigungstoleranzen senkrecht orientiert. In 2b ist durch eine gestrichelte Linie eine Symmetrieebene 54 der Klammer 32 angedeutet, die zeigt, dass die beiden äußeren großen Schenkel 34a, 34b zueinander und die inneren kleinen Schenkel 48a, 48b zueinander symmetrisch angeordnet sind, wobei der Steg 36 und die äußeren großen Schenkel 34a, 34b eine Öffnung 57 umschließen.
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2a zeigt auch einen Pfeil, der eine im Rahmen des Verfahrens vorgesehene Transportrichtung 55 der Klammer 32 andeutet, die hier in der Symmetrieebene 54 der Klammer 32 liegt und parallel zu einer jeweiligen Längsrichtung einiger der voranstehend beschriebenen Komponenten der Klammer 32, bspw. parallel zu der jeweiligen Längsrichtung des Stegs 36, der Schenkel 34a, 34b, 48a, 48b und der vierten geraden Abschnitte 44a, 44b orientiert ist.
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Die in 3 dargestellte Separiervorrichtung 6 umfasst den Bunker 8 als erstes Modul, der wiederum einen hier viereckigen Trichter 58 mit einer oben angeordneten Eingangsöffnung und einer in vertikaler Richtung darunter angeordneten Ausgangsöffnung und eine Rampe 60 mit zwei Seitenwänden aufweist. Dabei ist die Rampe 60 hier unter einem spitzen Winkel relativ zu einer horizontalen Richtung geneigt und weist einen Eingang und einen Ausgang auf, wobei der Eingang oberhalb des Ausgangs angeordnet ist, und wobei die Ausgangsöffnung des Trichters 58 in den Eingang der Rampe 60 mündet. Der Trichter 58 und die Rampe 60 sind hier miteinander verbunden und weiterhin an einem Standbein 62 befestigt.
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Der Wendelförderer 10 als zweites Modul der Separiervorrichtung 6 umfasst hier eine Serpentine mit einer spiralförmigen Förderbahn 64, die von Seitenwänden begrenzt und auf einem zylinderförmigen Gestell 66 angeordnet ist. Der Vibrationsförderer 12 als drittes Modul der Separiervorrichtung 6 weist eine gerade Förderbahn 68 auf, die von Seitenwänden begrenzt und auf einem Vibrationsmodul 70 angeordnet ist. Hierbei ist das Ende der Rampe 60 des Bunkers 8 oberhalb eines zentralen Eingangs der spiralförmigen Förderbahn 64 angeordnet. Ein Ausgang der spiralförmigen Förderbahn 64 ist mit einem Eingang der geraden Förderbahn 68 des Vibrationsmoduls 70 verbunden.
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Wie 4 schematisch zeigt, ist die erste Variante der Puffervorrichtung 16a als erstes Modul der ersten Variante der Übergabevorrichtung 14a auf einer Tischplatte 72 des Tisches 24 drehbar angeordnet, wobei an der Tischplatte 72 hier vier Tischbeine 74 befestigt sind. Die Puffervorrichtung 16a umfasst eine kreisförmige Platte 78a bzw. Scheibe, an bzw. auf deren Oberseite ein erstes und ein zweites Puffermodul 80a, 80b angeordnet sind, wobei jedes Puffermodul 80a, 80b als sekundäres Magazin eine Pufferstrecke zur Aufnahme von Klammern 32 aufweist, wobei ein Ende eines jeweiligen Puffermoduls 80a, 80b in jeweils einer Ausnehmung der Platte 78a, die die Platte 78a axial durchquert, angeordnet bzw. von der Ausnehmung umschlossen ist.
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In der Tischplatte 72 sind eine erste und eine zweite Durchgangsöffnung 76a, 76b angeordnet, wobei unterhalb der ersten Durchgangsöffnung 76a ein erster Förderzylinder 20a und unterhalb der zweiten Durchgangsöffnung 76b ein zweiter Förderzylinder 20b als zweite Module der Übergabevorrichtung 14a stationär montiert und somit angeordnet sind, wobei die beiden Förderzylinder 20a, 20b als Pneumatikzylinder oder Hydraulikzylinder ausgebildet sein können. Eine Drehachse der Platte 78a verläuft jeweils durch einen Mittelpunkt zwischen den beiden Durchgangsöffnungen 76a, 76b und den beiden Puffermodulen 80a, 80b als sekundäre Magazine für Klammern 32, mit denen die Platte 78a bestückt ist.
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Die Platte 78a ist um die Drehachse um einen beliebigen Winkel automatisch drehbar bzw. rotierbar, wobei die Puffermodule 80a, 80b auf einer kreisförmigen Bahn gedreht werden. Falls die Platte bspw. um 180° gedreht wird, werden Positionen der beiden Puffermodule 80a, 80b vertauscht, wobei es möglich ist, dass das erste Puffermodul 80a oberhalb der ersten Durchgangsöffnung 76a und des ersten Förderzylinders 20a und das zweite Puffermodul 80b oberhalb der zweiten Durchgangsöffnung 76b und des zweiten Förderzylinders 20b angeordnet wird, oder dass das zweite Puffermodul 80b oberhalb des ersten Förderzylinders 20a bzw. der ersten Durchgangsöffnung 76a und das erste Puffermodul 80a oberhalb des zweiten Förderzylinders 20b bzw. der zweiten Durchgangsöffnung 76b angeordnet wird. In beiden Fällen sind jeweils eine Längsachse des jeweiligen Puffermoduls 80a, 80b und eine Längsachse des jeweiligen Förderzylinders 20a, 20b zueinander fluchtend und parallel angeordnet.
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Die auf der Tischplatte 72 befestigte Förderbahn 22 als drittes Modul der Übergabevorrichtung 14a weist einen Eingang auf, der mit dem Ausgang der geraden Förderbahn 68 des Vibrationsförderers 12 der Separiervorrichtung 6 verbunden ist (1 und 3). Ein Ausgangsmodul 77 der Förderbahn 22 ist hier unterhalb der Platte 78a angeordnet und hin zu der ersten Durchgangsöffnung 76a orientiert. Auf und unter der Tischplatte 72 des Tisches 24 als viertem Modul der Übergabevorrichtung 14a sind die anderen drei Module montiert.
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Die anhand der 5a, 5b und 5c dargestellte erste Variante des Werkzeugkopfs 30a weist als erstes Modul eine Interaktionsvorrichtung 82a für die Klammern 32 auf, die wiederum zwei mit Nuten versehene Haltestifte 84a, 84b aufweist, wobei an beiden Ende eines jeweiligen Haltestifts 84a, 84b ein Haltemodul 86 bzw. eine Halterung für jeweils eine Klammer 32 angeordnet ist, wobei jedes Haltemodul 86 einen Magneten aufweist, an dem jeweils eine Klammer 32, die Eisen aufweist, vorübergehend und wieder lösbar fixiert wird. Die beiden Haltestifte 84a, 84b sind hier an einem Mittelpunkt auf einer Mittelachse 93 der hier kreuzförmigen Interaktionsvorrichtung 82a miteinander verbunden und zueinander senkrecht montiert, wobei die beiden Haltestifte 84a, 84b hier an der Mittelachse 93 kreuzförmig angeordnet sind.
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Eine Positioniervorrichtung 88a als zweites Modul des Werkzeugkopfs 30a umfasst zwei kreisförmige Scheiben 90a mit jeweils zwei zueinander senkrecht orientierten Nuten 92, die sich in einem Mittelpunkt einer jeweiligen Scheibe 90a schneiden und zur Aufnahme der beiden Haltestifte 84a, 84b ausgebildet sind, wobei jeweils ein Haltestift 84a, 84b zwischen jeweils zwei Nuten 92 der beiden Scheiben 90a aufgenommen ist bzw. wird, wenn die Scheiben 90a miteinander verbunden bzw. aneinander befestigt sind. Ein drittes Modul, das hier an dem Werkzeugkopf 30a angeordnet und somit diesem zugeordnet ist, ist als Klammerbehältnis 94 ausgebildet und weist einen länglichen Körper mit einem an einem Ausgang einseitig geöffneten Profil auf, wobei das Klammerbehältnis 94 als primäres Magazin ausgebildet bzw. zu bezeichnen ist und einen im Querschnitt rechteckigen Raum zur Aufnahme und/oder Pufferung mehrerer Klammern 32 umschließt, wobei dieser Raum auch als Pufferstrecke für Klammern 32 ausgebildet sein bzw. bezeichnet werden kann.
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Ein viertes Modul des Werkzeugkopfs 30a umfasst eine Anbindungseinheit 96 und eine Dreheinheit 98, die aneinander befestigt sind. Dabei ist der Werkzeugkopf 30a über die Anbindungseinheit 96 an einem Ende des Arms 28 des Roboters 26 angebunden und somit befestigt.
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Mit der Dreheinheit 98 werden die Positioniervorrichtung 88a und somit auch die Haltemodule 86 der Interaktionsvorrichtung 82a für die Klammern 32 auf einer kreisförmigen Bahn um die Mittelachse 93 der Interaktionsvorrichtung 82a relativ zu der Anbindungseinheit 96 unter einem beliebigen Winkel automatisch gedreht und somit verfahren. Hierbei ist es möglich, dass die Positioniervorrichtung 88a jeweils um Schritte von 90° gedreht wird, wobei jeweils ein Haltemodul 86 von hier insgesamt vier Haltemodulen 86 ausgehend von einer ursprünglichen jeweiligen Position nach einer Drehung um 90° zu einer ursprünglichen jeweiligen Position des in Drehrichtung jeweils unmittelbar benachbart angeordneten Haltemoduls 86 automatisch gedreht wird. Somit sind für die Positioniervorrichtung 88a und die beiden Haltestifte 84a, 84b jeweils mehrere, hier vier Stellungen vorgesehen, die jeweils durch eine Drehung um 90° ineinander übergehen, wobei der längliche Körper des Klammerbehältnisses 94 als primäres Magazin in jeder Stellung parallel zu einem ersten der beiden Haltestifte 84a, 84b orientiert und senkrecht zu einem zweiten der beiden Haltestifte 84a, 84b orientiert ist, wobei das Klammerbehältnis 94 und der jeweils erste Haltestift 84a, 84b ineinander fluchten, wobei eine im Klammerbehältnis 94 bzw. im primären Magazin angeordnete Klammer 32 in jeder Stellung parallel zur Längsrichtung des Klammerbehältnisses 94 auf jenem Haltemodul 86 des jeweils ersten Haltestifts 84a, 84b angeordnet wird, das dem Klammerbehältnis 94 in der jeweiligen Stellung zugewandt ist. Hierbei ist ein erstes Haltemodul 86 an einem ersten Ende des ersten Haltestifts 84a, 84b in einer Entnahmeposition für eine Klammer 32 einem Ausgang des Klammerbehältnisses 94 zugeordnet und ein zweites Haltemodul 86 an einem zweiten Ende des ersten Haltestifts 84a, 84b in einer Montageposition für eine Klammer 32 von dem Klammerbehältnis 94 abgewandt.
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Die in 6 schematisch dargestellte zweite Variante des Werkzeugkopfs 30b weist im Unterschied zu der ersten Variante aus den 5a bis 5c lediglich einen Haltestift 84a einer weiteren Interaktionsvorrichtung 82b auf, an dessen Ende zwei Haltemodule 86 angeordnet sind, wobei der Haltestift 84a um eine Mittelachse 93 der Interaktionsvorrichtung 82b auf einer kreisförmigen Bahn automatisch gedreht wird. Bei einer Drehung um 180° werden die Positionen der beiden Haltemodule 86 ausgetauscht.
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Die in 7 dargestellte dritte Variante des Werkzeugkopfs 30c weist als erstes Modul eine Interaktionsvorrichtung 82a für die Klammern 32 auf, die wiederum zwei mit Nuten versehene Haltestifte 84a, 84b aufweist, wobei an beiden Enden eines jeweiligen Haltestifts 84a, 84b ein Haltemodul 86 bzw. eine Halterung für jeweils eine Klammer 32 angeordnet ist, wobei jedes Haltemodul 86 einen Magneten aufweist, an dem jeweils eine Klammer 32 vorübergehend und wieder lösbar fixiert wird. Die beiden Haltestifte 84a, 84b sind hier auf einer Mittelachse 93 der hier kreuzförmigen Interaktionsvorrichtung 82a miteinander verbunden und zueinander senkrecht montiert, wobei die beiden Haltestifte 84a, 84b hier auf der Mittelachse 93 kreuzförmig angeordnet sind, wobei die Haltemodule 86 auf einer kreisförmigen Bahn automatisch gedreht werden können.
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7 zeigt weiterhin, dass die dritte Variante des Werkzeugkopfs 30c eine Variante der Positioniervorrichtung 88b mit der ersten Interaktionsvorrichtung 82a und einer Variante von Scheiben 90b zur Aufnahme der Haltestifte 84a, 84b aufweist, wobei die Scheiben 90b hier vier radial orientierte Schlitze 91 aufweisen, wobei jeweils ein Abschnitt von zwei Abschnitten jeweils eines Haltestifts 84a, 84b innerhalb eines jeweiligen Schlitzes 91 angeordnet wird. Bei einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Haltestifte 84a, 84b und somit auch die an ihren Enden angeordneten Haltemodule 86 auf einer kreisförmigen Bahn um eine Mittelachse 93 der Interaktionsvorrichtung 82a gedreht werden. Dabei wird jeweils ein Haltemodul 86, an dem sich noch eine Klammer 32 befindet, an bzw. auf einer Montageposition der kreisförmigen Bahn dem Bauteil 4 zugeordnet, wobei es hier möglich ist, dass der Haltestift 84a in Richtung des Bauteils 4 geschoben und die Klammer 32, die am Haltemodul 86 am Ende des Haltestifts 84a noch angeordnet ist, an dem Bauteil 4 montiert wird. Auf der kreisförmigen Bahn der Montageposition gegenüberliegend befindet sich eine Entnahmeposition. Dabei wird während des Verfahrens ein leeres Haltemodul 86, von dem eine Klammer 32 entfernt und an dem Bauteil 4 montiert worden ist, durch Drehen um die Mittelachse 93 der Montageposition zugeordnet, die hier dem Ende des Klammerbehältnisses 94 als Magazin zugeordnet ist, wobei das Ende des Klammerbehältnisses 94 von der Montageposition abgewandt ist. 7 zeigt auch, dass das Magazin hier in einen Schlitz 91 geschoben und eine darin befindliche Klammer 32 auf dem noch leeren Haltemodul 86 des Haltestifts 84a angeordnet wird.
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Bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Klammern 32 als Schüttgut angeliefert und in die Eingangsöffnung des Trichters 58, der hier auch als Schüttgutmagazin oder Bunker 8 ausgebildet bzw. zu bezeichnen ist, manuell geschüttet und/oder gefüllt, wobei die Klammern 32 ausgehend von der oben angeordneten Eingangsöffnung und der Ausgangsöffnung des Trichters 58 der Rampe 60 zugeführt werden, wobei die Klammern 32 von der Rampe 60 aufgrund der Schwerkraft in den Eingang der spiralförmigen Förderbahn 64 des Wendelförderers 10 geschüttet werden, wobei die Klammern 32 dosiert zu einer Mitte der spiralförmigen Förderbahn 64 und somit des Wendelförderers 10 gelangen. Innerhalb der spiralförmigen Förderbahn 64 werden die Klammern 32 orientiert und vereinzelt (1, 3 und 4). Dabei wird die Öffnung 57 einer jeweiligen Klammer 32 nach oben orientiert und parallel zu der Transportrichtung 55 (2a) durch die spiralförmige Förderbahn 64 zu dem Eingang der geraden Förderbahn 68 des Vibrationsförderers 12 gefördert bzw. transportiert. Mit dem Vibrationsförderer 12 werden die Klammern 32, die vorab durch den Wendelförderer 10 vereinzelt und ausgerichtet wurden, über die Förderbahn 68 zu der unmittelbar angrenzenden Förderbahn 22 gefördert bzw. transportiert, die an dem Tisch 24 der Übergabevorrichtung 14a montiert ist.
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Die 8a, 8b, 8c und 8d zeigen jeweils ein unteres Ende eines Puffermoduls 80a, 80b, das jeweils von der Ausnehmung der Platte 78a umschlossen ist. Jedes Puffermodul 80a, 80b als hier sekundäres Magazin weist eine im Querschnitt viereckige Pufferstrecke 100 zur Pufferung und/oder Aufnahme von Klammern 32, die hiervon Rändern 108a, 108b des Puffermoduls 80a, 80b begrenzt und parallel zur Längsachse des Puffermoduls 80a, 80b orientiert ist. Unterhalb des Puffermoduls 80a, 80b ist hier der erste Förderzylinder 20a, bspw. Pneumatikzylinder oder Hydraulikzylinder, angeordnet, von dem hier nur ein an seinem Ende angeordnetes Haltemodul 102 zum Halten und/oder Schieben von Klammern 32 gezeigt ist.
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An einem unteren Ende der Pufferstrecke 100 des Puffermoduls 80a, 80b ist eine Rückhaltesperre bzw. Rückhaltevorrichtung 103 für Klammern 32 angeordnet, die u. a. zwei gefederte Klappen 104a, 104b aufweist. Seitlich der Pufferstrecke 100 ist jeweils eine derartige gefederte Klappe 104a, 104b angeordnet, die jeweils um einen Bolzen 106a, 106b gedreht werden kann. Ein Drehpunkt bzw. eine Drehachse des jeweiligen Bolzens 106a, 106b und die jeweilige Klappe 104a, 104b sind jeweils in einer dreieckförmigen Ausnehmung 110a, 110b in einem jeweiligen Rand 108a, 108b des Puffermoduls 80a, 80b angeordnet. Jede Klappe 104a, 104b weist hier ein am Bolzen 106a, 106b befestigtes erstes Ende und ein davon abgewandtes zweites Ende auf, das eine geringere Breite als das erste Ende aufweist und in Richtung der Pufferstrecke 100 entsprechend spitz zuläuft.
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Dabei ist für beide Klappen 104a, 104b der Rückhaltevorrichtung 103 einerseits jeweils eine Sperrstellung (8a, 8c und 8d) und andererseits jeweils eine Durchgangsstellung (8b) vorgesehen. In der Sperrstellung liegt jede Klappe 104a, 104b der Rückhaltevorrichtung 103 an einem unteren Anschlag der dreieckförmigen Ausnehmung 110a, 110b an, der hier senkrecht zu der Längsachse der Pufferstrecke 100 orientiert ist. Dagegen liegt jede Klappe 104a, 104b der Rückhaltevorrichtung 103 in der Durchgangsstellung an einem oberen Anschlag der dreieckförmigen Ausnehmung 110a, 110b an, die oberhalb des ersten Anschlags angeordnet und hier je nach Definition unter einem spitzen Winkel oder einem stumpfen Winkel relativ zu der Längsachse der Pufferstrecke 100 orientiert ist. Hier können in der Pufferstrecke 100 des Puffermoduls 80a, 80b als sekundäres Magazin mehrere, bspw. mindestens zwanzig Klammern 32 gleichzeitig gepuffert werden.
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Zum automatischen Bevorraten bzw. Puffern von Klammern 32 der Pufferstrecke 100 des Puffermoduls 80a, 80b wird jeweils eine Klammer 32 ausgehend von dem Ausgangsmodul 77 der Förderbahn 22 (4) mit ihrer Öffnung 57 nach oben durch die Durchgangsöffnung 76a in der Tischplatte 72 hindurch zu dem Haltemodul 102 des Förderzylinders 20a automatisch gefördert und von dem Haltemodul 102 festgehalten und/oder aufgenommen. Weiterhin wird die Klammer 32 von dem Förderzylinder 20a und somit von dem Haltemodul 102 ausgehend von einer Ausgangsposition des Förderzylinders 20a vertikal in die Pufferstrecke 100 (8a) und gegen einen Widerstand der zunächst noch in der Sperrstellung befindlichen Klappen 104a, 104b automatisch nach oben geschoben, wobei die Klappen 104a, 104b der Rückhaltevorrichtung 103 von der Klammer 32 zu dem oberen Anschlag der dreieckförmigen Ausnehmung 110a, 110b in die Durchgangsstellung gedrückt werden, wobei das Haltemodul 102 und die Klammer 32 in eine Endposition (8b) oberhalb der Ausgangsposition geschoben werden.
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Sobald die Klammer 32 in der Pufferstrecke 100 oberhalb der Klappen 104a, 104b und/oder oberhalb der Bolzen 106a, 106b angeordnet ist, federn bzw. schnappen die Klappen 104a, 104b der Rückhaltevorrichtung 103 wieder zurück in die Sperrstellung und kommen bzw. geraten am unteren Anschlag der dreieckförmigen Ausnehmung 110a, 110b in Anlage (8c). Auch wenn das Haltemodul 102 wieder nach unten geschoben wird (8d), nachdem es sich von der Klammer 32 getrennt hat, wird die Klammer 32 auf den in der Sperrstellung befindlichen Klappen 104a, 104b angeordnet und/oder festgehalten. Falls bereits mindestens eine Klammer 32 in der Pufferstrecke 100 oberhalb der Klappen 104a, 104b der Rückhaltevorrichtung 103 und/oder oberhalb der Bolzen 106a, 106b angeordnet ist, wird durch die Klappen 104a, 104b auch deren Herausfallen aus der Pufferstrecke 100 nach unten verhindert. In die Pufferstrecke 100 können nacheinander so viele Klammern 32 geschoben werden, bis die Pufferstrecke 100 voll ist. Innerhalb der Pufferstrecke 100 werden die Klammern 32 vertikal übereinander angeordnet.
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Die 9a bis 9d zeigen jeweils schematisch die bereits voranstehend beschriebene erste Variante der Übergabevorrichtung 14a in unterschiedlichen Stellungen. Der Roboter 26 und die zweite Variante des Werkzeugkopfs 30b mit der Interaktionsvorrichtung 82b am Ende des Arms 28 des Roboters 26 sind hier auch in 9a gezeigt. Bei 9a und 9b ist das erste Puffermodul 80a als sekundäres Magazin für Klammern 32 oberhalb des ersten Förderzylinders 20a und das zweite Puffermodul 80b als ebenfalls sekundäres Magazin für Klammern 32 oberhalb des zweiten Förderzylinders 20b angeordnet. Dabei werden bei einer Variante des Verfahrens Klammern 32, die dem ersten Puffermodul 80a über die Förderbahn 22 automatisch bereitgestellt werden, von dem ersten Förderzylinder 20a in der Pufferstrecke 100 des ersten Puffermoduls 80a automatisch angeordnet und darin bevorratet, was bereits anhand von den 8a bis 8d beschrieben wurde.
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Weiterhin ist hier vorgesehen, dass das zweite Puffermodul 80b in 9a und 9b bereits vollständig mit abholbereiten Klammern 32 gemäß der 8a bis 8d gefüllt bzw. befüllt ist. Wie 9a weiterhin zeigt, wird der Werkzeugkopf 30a von dem Arm 28 des Roboters 26 oberhalb des zweiten Puffermoduls 80b als sekundäres Magazin und des zweiten Förderzylinders 20b angeordnet, wobei hier ein unteres Ende des Klammerbehältnisses 94 als primäres Magazin und Modul des Werkzeugkopfs 30a an einem oberen Ende des zweiten Puffermoduls 80b als sekundärem Magazin angeordnet bzw. angedockt wird, wobei Längsachsen des zweiten Puffermoduls 80b und des Klammerbehältnisses 94 als jeweilige Magazine für Klammern 32 automatisch zueinander fluchtend angeordnet werden.
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Weiterhin ist hier vorgesehen, dass am unteren Ende des Klammerbehältnisses 94, das als primäres Magazin ebenfalls eine Pufferstrecke für Klammern 32 aufweist, ebenfalls eine Rückhaltevorrichtung für Klammern 32 angeordnet ist, die einer Ausgestaltung der anhand von 8 vorgestellten Rückhaltevorrichtung 103 entsprechen und ebenfalls zwei gefederte Klappen aufweisen kann, die zwischen einer Durchgangsstellung und einer Sperrstellung verschwenkt werden können.
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Zum automatischen Aufnehmen bzw. Anordnen der abholbereiten Klammern 32 in dem Klammerbehältnis 94 als primäres Magazin und Modul des Werkzeugkopfs 30a werden sämtliche Klammern 32, die gerade bzw. momentan in der Pufferstrecke 100 des zweiten Puffermoduls 80b als sekundärem Magazin vertikal übereinander angeordnet sind, von dem zweiten Förderzylinder 20b in das Klammerbehältnis 94 als primäres Magazin oberhalb des zweiten Puffermoduls 80b als sekundärem Magazin automatisch nach oben geschoben. Dabei werden Klappen der Rückhaltevorrichtung am unteren Ende des Klammerbehältnisses 94 ausgehend von ihrer Sperrstellung durch die gerade bzw. momentan nach oben geschobenen Klammern 32 in die Durchgangsstellung geschwenkt, wobei die Klappen so lange in der Durchgangsstellung angeordnet sind bzw. werden, bis sämtliche Klammern 32 aus der Pufferstrecke 100 in das Klammerbehältnis 94 darüber geschoben und oberhalb der Klappen angeordnet sind. Dann werden die Klappen wieder in die Sperrstellung geschwenkt, wobei die Klammern 32 durch die Rückhaltevorrichtung 103 in dem Klammerbehältnis 94 als primärem Magazin für Klammern 32 gegen Herausfallen gesichert bzw. festgehalten werden.
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Nachdem die Klammern 32 aus dem zweiten Puffermodul 80b als sekundärem Magazin vollständig in das Klammerbehältnis 94 als primäres Magazin automatisch überführt worden sind, wobei das zweite Puffermodul 80b entleert worden ist, und nachdem das erste Puffermodul 80a als sekundäres Magazin von dem ersten Förderzylinder 20a vollständig mit Klammern 32 aus der Förderbahn 22 befüllt worden ist, wird die kreisförmige Platte 78a um 180° gedreht (9c und 9d), wobei die Positionen der beiden als Puffermodule 80a, 80b ausgebildeten sekundären Magazine, die auf der kreisförmigen Bahn bewegt werden, getauscht werden. Nun kann das nunmehr entleerte zweite Puffermodul 80b von dem ersten Förderzylinder 20a mit weiteren Klammern 32 gefüllt werden. Außerdem werden die im ersten Puffermodul 80a befindlichen bzw. angeordneten Klammern 32 von dem zweiten Förderzylinder 20b in dasselbe oder ein weiteres darüber angeordnetes Klammerbehältnis 94 als primäres Magazin desselben oder eines weiteren Werkzeugkopfs 30a automatisch geschoben, der über dem noch gefüllten ersten Puffermodul 80a als sekundärem Magazin angeordnet ist.
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10a zeigt in schematischer Darstellung die vierte Variante des Werkzeugkopfs 30d, die sich von den anderen vorgestellten Varianten des Werkzeugkopfs 30a, 30b, 30c dahingehend unterscheidet, dass ein für den Werkzeugkopf 30d vorgesehenes Klammerbehältnis 112 als primäres Magazin für Klammern zu der Längsachse der Dreheinheit 98 um 90° gedreht ist, wobei das Klammerbehältnis 112 eine Pufferstrecke zur Aufnahme von Klammern 32 aufweist. Auch hier sind für die Positioniervorrichtung 88a und die beiden Haltestifte 84a, 84b vier Stellungen vorgesehen, die jeweils durch Drehung um 90° ineinander übergehen, wobei ein länglicher Körper des Klammerbehältnisses 112 als primäres Magazin in jeder Stellung parallel zu einem ersten der beiden Haltestifte 84a, 84b orientiert und senkrecht zu einem zweiten der beiden Haltestifte 84a, 84b orientiert ist, wobei das Klammerbehältnis 112 und der jeweils erste Haltestift 84a, 84b zueinander senkrecht orientiert sind, wobei eine im Klammerbehältnis 112 angeordnete Klammer 32 in jeder Stellung parallel zur Längsrichtung des Klammerbehältnisses 112 auf jenem Haltemodul 86 des jeweiligen Haltestifts 84a, 84b der Interaktionsvorrichtung 82a angeordnet wird, das dem Klammerbehältnis 112 in der jeweiligen Stellung zugewandt ist. Dabei weist das Klammerbehältnis 112 an seinem unteren Ende ebenfalls eine Rückhaltevorrichtung, bspw. eine voranstehend beschriebene Rückhaltevorrichtung 103 mit Klappen, auf.
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Ähnlich der anhand von 9 vorgestellten Variante der Ausführungsform des Verfahrens wird hier ein unteres Ende des Klammerbehältnisses 112 als primäres Magazin und ein Modul des Werkzeugkopfs 30d an einem oberen Ende des zweiten Puffermoduls 80b als sekundärem Magazin automatisch angeordnet bzw. angedockt, wobei Längsachsen des zweiten Puffermoduls 80b und des Klammerbehältnisses 112 zueinander fluchtend angeordnet werden. Zum automatischen Aufnehmen bzw. Anordnen der abholbereiten Klammern 32 in dem Klammerbehältnis 112 des Werkzeugkopfs 30d werden sämtliche Klammern 32, die gerade bzw. momentan in der Pufferstrecke 100 des zweiten Puffermoduls 80b vertikal übereinander angeordnet sind, von dem zweiten Förderzylinder 20b in das Klammerbehältnis 112 als primärem Magazin oberhalb des zweiten Puffermoduls 80b als sekundärem Magazin automatisch nach oben geschoben. Dabei werden Klappen der Rückhaltevorrichtung 103 am unteren Ende des Klammerbehältnisses 112 ausgehend von ihrer Sperrstellung durch die gerade bzw. momentan nach oben geschobenen Klammern 32 in die Durchgangsstellung geschwenkt, wobei die Klappen so lange in der Durchgangsstellung angeordnet sind bzw. werden, bis sämtliche Klammern aus der Pufferstrecke 100 des zweiten Puffermoduls 80b in das Klammerbehältnis 112 darüber geschoben und oberhalb der Klappen angeordnet sind. Dann werden die Klappen wieder in die Sperrstellung geschwenkt, wobei die Klammern 32 durch die Rückhaltevorrichtung 103 in dem Klammerbehältnis 112 gegen Herausfallen gesichert bzw. festgehalten werden.
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Wie 11 schematisch zeigt, wird die dritte Variante des Verfahrens mit einer zweiten Variante der Übergabevorrichtung 14b durchgeführt, die eine zweite Variante einer Puffervorrichtung 16b aufweist, die auf einer Tischplatte 72 des Tisches 24 drehbar angeordnet ist. Die Puffervorrichtung 16b umfasst eine kreisförmige Platte 78b bzw. Scheibe, an bzw. auf deren Oberseite hier vier Puffermodule 80a, 80b, 80c, 80d als sekundäre Magazine für Klammern 32 angeordnet sind, wobei ein Ende eines jeweiligen Puffermoduls 80a, 80b, 80c, 80d in jeweils einer Ausnehmung 114 der Platte 78b, die die Platte 78b axial durchquert, angeordnet bzw. von der Ausnehmung umschlossen ist, wobei hier lediglich eine von insgesamt vier derartigen Ausnehmungen 114 gezeigt ist, wobei sämtliche Ausnehmungen 114 auch als Abholpositionen und/oder Abstellplätze für die Puffermodule 80a, 80b, 80c, 80d ausgebildet sein bzw. bezeichnet werden können. Die Ausnehmung 114 und die Puffermodule 80a, 80b, 80c, 80d können auf einer kreisförmigen Bahn bewegt werden.
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In der Tischplatte 72 sind eine erste und eine zweite Durchgangsöffnung 76a, 76b angeordnet, wobei unterhalb der ersten Durchgangsöffnung 76a ein erster Förderzylinder 20a und unterhalb der ersten Durchgangsöffnung 76b ein zweiter Förderzylinder 20b als zweite Module der Übergabevorrichtung 14a stationär montiert und somit angeordnet sind. Eine Drehachse der Platte 78b verläuft jeweils durch einen Mittelpunkt zwischen den beiden Durchgangsöffnungen 76a, 76b bzw. den Ausnehmungen für die Puffermodule 80a, 80b, 80c, 80d. Die Platte 78b ist um die Drehachse auf der kreisförmigen Bahn um einen beliebigen Winkel automatisch drehbar bzw. rotierbar. Falls die Platte 78b um 90° gedreht wird, werden, bei einer Drehung im Uhrzeigersinn, nacheinander die Puffermodule 80a, 80c, 80b, 80d jeweils über dem ersten und zweiten Förderzylinder 20a, 20b angeordnet. Bei einer Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn werden die Puffermodule 80a, 80d, 80b, 80c jeweils über dem ersten und zweiten Förderzylinder 20a, 20b angeordnet. Wie 11b zeigt, ist für den Fall, dass das erste Puffermodul 80a oberhalb des ersten Förderzylinders 20a angeordnet ist, das zweite Puffermodul 80b oberhalb des zweiten Förderzylinders 20b angeordnet, und umgekehrt. Entsprechend ist das dritte Puffermodul 80c oberhalb des ersten Förderzylinders 20a angeordnet, wenn das vierte Puffermodul 80b oberhalb des zweiten Förderzylinders 20b angeordnet ist, und umgekehrt.
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Bei der Variante der Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass ein leeres Puffermodul 80a, 80b, 80c, 80d bzw. ein entsprechendes sekundäres Magazin zur Aufnahme von Klammern 32, in 11a und 11b bspw. das erste Fördermodul 80a, nach Drehung der Platte 78b über dem ersten Förderzylinder 20a angeordnet wird. Dieses wird dann durch den ersten Förderzylinder 20a mit Klammern 32 aus der Förderbahn 22 gefüllt. Nachdem alle Klammern 32 von dem ersten Förderzylinder 20a in eine Pufferzone des Puffermoduls 80a geschoben sind, wird die Platte 78b auf dem Tisch 24 um 90° gedreht. Außerdem ist vorgesehen, dass ein weiteres der Puffermodule 80a, 80b, 80c, 80d, in 11a und 11b bspw. das dritte Puffermodul 80c, bereits mit Klammern 32 gefüllt ist. Wie 11a zeigt, wird ein weiteres der Puffermodule 80a, 80b, 80c, 80d, hier das zweite Puffermodul 80b, das zunächst noch mit Klammern 32 gefüllt ist, nach einer Drehung um 90° oberhalb des zweiten Förderzylinders 20b angeordnet.
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Dann wird das gefüllte zweite Puffermodul 80b von dem Werkzeugkopf 30d mit einer Interaktionsvorrichtung 82a, der von dem Arm 28 des Roboters 26 entsprechend bewegt wird, ergriffen und aus der Ausnehmung 114 als Abstellplatz für das Puffermodul 80b entfernt. Dann werden die Klammern 32 aus dem zweiten Puffermodul 80b an einem Bauteil 4 (vgl. 1 und 12) montiert, hier bspw. gesetzt, wobei die Klammern 32 aus dem zweiten Puffermodul 80b entleert werden. Danach wird das entleerte zweite Puffermodul 80b wieder oberhalb des zweiten Förderzylinders 20b in der freien Ausnehmung 114 als leerem, freiem bzw. unbesetztem Abstellplatz für das Puffermodul 80b angeordnet. Das dritte Puffermodul 80c ist nach durchgeführter Montage der Klammern 32 bereits entleert. Nach weiterer Drehung der Platte 78b um 90° wird vor dem Roboter 26 das mit Klammern 32 gefüllte vierte Puffermodul 80d angeordnet, das durch den Werkzeugkopf 30d aufgenommen und zu dem Bauteil 4 transportiert wird, wobei die Klammern 32 nun aus dem vierten Puffermodul 80d entfernt und an dem Bauteil 4 montiert werden. Nachdem das vierte Puffermodul 80d entleert ist, wird es von dem Roboter 26 und dem Werkzeugkopf 30d in der Ausnehmung 114 angeordnet. Ein jeweils leeres und/oder entleertes Puffermodul 80a, 80b, 80c, 80d wird wieder von dem ersten Förderzylinder 20a mit weiteren Klammern 32 aus der Förderbahn 22 gefüllt, sobald es oberhalb des ersten Förderzylinders 20a angeordnet ist.
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Details zur Montage von Klammern 32 an dem als Tür und/oder als Türverkleidung ausgebildeten Bauteil 4 für das Fahrzeug sind aus den 12a, 12b, 12c und 12d ersichtlich. Hierbei wird exemplarisch die erste Variante des Werkzeugkopfs 30a mit dem Klammerbehältnis 94 als primärem Magazin zur vorübergehenden Aufnahme der Klammern 32 verwendet. Es könnten jedoch alternativ auch die anderen vorgestellten Varianten des Werkzeugkopfs 30b, 30c, 30d verwendet werden, wobei ein Klammerbehältnis 94, 112 oder alternativ ein Puffermodul 80a, 80b, 80c, 80d als Magazin zur vorübergehenden Aufnahme von Klammern 32 verwendet wird.
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Sobald das Klammerbehältnis 94 als primäres Magazin und Modul des Werkzeugkopfs 30a mit Klammern 32 gefüllt bzw. geladen ist bzw. sobald alternativ ein mit Klammern 32 gefülltes Puffermodul 80a, 80b, 80c, 80d als sekundäres Magazin von dem Werkzeugkopf 30d aufgenommen ist, wird der Werkzeugkopf 30a von dem Arm 28 des Roboters 26 automatisch zu dem Bauteil 4 verfahren und/oder transportiert. Außerdem ist vorgesehen, dass an einem freien Haltemodul 86 als Aufnahme für Klammern 32 am Ende eines jeweiligen Haltestifts 84a, 84b jeweils eine Klammer 32 in einer Entnahmeposition aus dem Klammerbehältnis 94 angeordnet wird, wobei das nun mit einer Klammer 32 bestückte Haltemodul 86 auf einer kreisförmigen Bahn zu einer Montageposition gedreht wird. Außerdem wird der Werkzeugkopf 30a mit dem Bauteil 4 synchronisiert. Hierbei wird jeweils eine Klammer 32, die an einem von dem Klammerbehältnis 94 abgewandten Haltemodul 86 eines Haltestifts 84a, 84b in der Montageposition angeordnet ist, bspw. davon festgehalten bzw. aufgenommen, in Richtung einer für die Klammer 32 vorgesehenen Position an und/oder auf dem Bauteil 4 orientiert und hier in einer Aufnahme für die Klammer 32 an und/oder auf dem Bauteil 4 angeordnet, hier in die Aufnahme gepresst bzw. eingepresst und somit gesetzt. Dabei wird die Klammer 32 von dem Haltemodul 86 gelöst bzw. entfernt.
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Bei der Variante der Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass ein leeres Haltemodul 86 der Positioniervorrichtung 88a in der Entnahmeposition dem Klammerbehältnis 94 zugeordnet wird. Aus dem Klammerbehältnis 94 wird an dem Haltemodul 86 eine Klammer 32 angeordnet. Danach wird die Positioniervorrichtung 88a relativ zu der Anbindungseinheit 96, an der die Dreheinheit 98 angeordnet ist, bzw. relativ zu dem Arm 28 auf der kreisförmigen Bahn um 90° gedreht. Außerdem ist vorgesehen, dass an zwei weiteren Haltemodulen 86 bereits jeweils eine Klammer 32 angeordnet ist. Wie die 12a und 12b zeigen, wird eine an einem Haltemodul 86 angeordnete Klammer 32 nach einer Drehung um 90° jener Aufnahme des Bauteils 4 zugeordnet, für die diese Klammer 32 vorgesehen ist. Dann wird das Haltemodul 86 und die daran angeordnete Klammer 32 von dem Werkzeugkopf 30a und/oder Roboter 26 in die Aufnahme am Bauteil 4 gedrückt und von dem Haltemodul 86 entfernt. Danach wird die Positioniervorrichtung 88a weiter auf der kreisförmigen Bahn gedreht (12c) und eine weitere neue Klammer 32, die an einem weiteren Haltemodul 86 angeordnet ist, von dem Werkzeugkopf 30a und/oder Roboter 26 einer hierfür vorgesehenen Aufnahme des Bauteils 4 zugeordnet und in dieser angeordnet. Außerdem wird an einem geleerten bzw. leeren Haltemodul 86, sobald es dem Klammerbehältnis 94 als primärem Magazin zugeordnet bzw. zugewandt ist, eine neue Klammer 32 aus dem Klammerbehältnis 94 angeordnet. Hierbei werden die Haltestifte 84a, 84b von der Positioniervorrichtung 88a jeweils um 90° gedreht, ohne das Bauteil 4 zu beschädigen. Wenn alle Klammern 32 aus dem Klammerbehältnis 94 gesetzt worden sind, wird das Klammerbehältnis 94 als primäres Magazin wieder an einem gefüllten Puffermodul 80a, 80b als sekundärem Magazin oberhalb des zweiten Förderzylinders 20b angeordnet, bspw. angedockt, und von diesem mit neuen Klammern 32 gefüllt (8). Entsprechend ist es alternativ möglich, ein nach Montage der Klammern 32 entleertes Puffermodul 80a, 80b, 80c, 80d bzw. ein entsprechendes sekundäres Magazin gegen ein mit Klammern 32 gefülltes auszutauschen (11).
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Der Werkzeugkopf 30a mit den Haltestiften 84a, 84b als Mehrfachwerkzeug und dem Klammerbehältnis 94 als primäres Magazin und/oder mindestens einem Puffermodul 80a, 80b, 80c, 80d als sekundäres Magazin zum Bevorraten der Klammern 32 wird am bzw. vom Arm 28 des Roboters 26 mitgeführt. Der Roboter 26 kann somit in einem für ihn vorgesehenen Arbeitsbereich bleiben und Fügeprozesse zum Montieren der Klammern 32 durchführen.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- System
- 4
- Bauteil
- 6
- Separiervorrichtung
- 8
- Bunker
- 10
- Wendelförderer
- 12
- Vibrationsförderer
- 14a, 14b
- Übergabevorrichtung
- 16a, 16b
- Puffervorrichtung
- 20a, 20b
- Förderzylinder
- 22
- Förderbahn
- 24
- Tisch
- 26
- Roboter
- 28
- Arm
- 30a, 30b,30c, 30d
- Werkzeugkopf
- 32
- Klammer
- 34a, 34b
- Schenkel
- 36
- Steg
- 38a, 38b
- Abschnitt
- 40a, 40b
- Abschnitt
- 42a, 42b
- Abschnitt
- 44a, 44b
- Abschnitt
- 46a, 46b
- Ausnehmung
- 48a, 48b
- Schenkel
- 50a, 50b
- Loch
- 52a, 52b
- Ende
- 54
- Symmetrieebene
- 55
- Transportrichtung
- 57
- Öffnung
- 58
- Trichter
- 60
- Rampe
- 62
- Standbein
- 64
- Förderbahn
- 66
- Gestell
- 68
- Förderbahn
- 70
- Vibrationsmodul
- 72
- Tischplatte
- 74
- Tischbein
- 76a, 76b
- Durchgangsöffnung
- 77
- Ausgangsmodul
- 78a, 78b
- Platte
- 80a, 80b, 80c, 80d
- Puffermodul
- 82a, 82b
- Interaktionsvorrichtung
- 84a, 84b
- Haltestift
- 86
- Haltemodul
- 88a, 88b
- Positioniervorrichtung
- 90a, 90b
- Scheibe
- 91
- Schlitz
- 92
- Nut
- 93
- Mittelachse
- 94
- Klammerbehältnis
- 96
- Anbindungseinheit
- 98
- Dreheinheit
- 100
- Pufferstrecke
- 102
- Haltemodul
- 103
- Rückhaltevorrichtung
- 104a, 104 b
- Klappe
- 106a, 106b
- Bolzen
- 108a, 108b
- Rand
- 110a, 110b
- Ausnehmung
- 112
- Klammerbehältnis
- 114
- Ausnehmung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2926946 A1 [0003]
- DE 102004034349 A1 [0004]
- DE 102008056246 A1 [0005]
