DE102021105686A1

DE102021105686A1 - Systeme und vorrichtungen zum unterstützten einsetzen von bauteilen

Info

Publication number: DE102021105686A1
Application number: DE102021105686.1A
Authority: DE
Inventors: Muhammad E. Abdallah; James W. Wells; Clement Gosselin; Thierry Laliberte; Jerome Landure
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2020-04-06
Filing date: 2021-03-09
Publication date: 2021-10-07
Also published as: US20210308839A1; US11318585B2; CN113492379B; CN113492379A

Abstract

Ein Einsetzsystem umfasst eine Einsetzvorrichtung mit einem Körper, der eine Längsachse definiert, wobei der Körper eine Wand mit einer Außenfläche und einer Innenfläche umfasst, die eine zylindrische Öffnung durch den Körper definiert, wobei der Körper einen ersten Körperabschnitt und einen zweiten Körperabschnitt aufweist, die durch Trennen des Körpers entlang der Längsachse gebildet werden, einen Effektor, der so konfiguriert ist, dass er eine Schnittstelle mit der Einsetzvorrichtung bildet, wobei der Effektor einen Effektor-Körper, einen ersten Mechanismus, der mit dem Effektor-Körper gekoppelt ist und mit dem ersten Körperabschnitt der Einsetzvorrichtung gekoppelt ist, und einen zweiten Mechanismus aufweist, der mit dem Effektor-Körper gekoppelt ist und mit dem zweiten Körperabschnitt der Einsetzvorrichtung gekoppelt ist, und einen Einsetzmechanismus, der mit dem Effektor-Körper gekoppelt ist. Der Einsetzmechanismus ermöglicht eine Kraftaufbringung an einer von der Einsetzungsvorrichtung versetzten Position.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Systeme und Geräte, die dem menschlichen Bediener eine Greif- und Krafthilfe zum Einsetzen von Bauteilen für Fertigungsanwendungen bieten.
Von den Komponenten, die in einem Fahrzeug montiert werden, benötigen einige eine Anwendung großer Kräfte, um montiert zu werden. In vielen Szenarien befinden sich die Montageorte weit vom Bediener entfernt. In einigen Anwendungen kann die Komponente schwer zu greifen sein. In anderen Anwendungen kann die Komponente weit vom Bediener entfernt sein, was sich auf die Körperhaltung des Bedieners, die relative Position und das vom Bediener aufgebrachte Moment auswirkt, um die Montagekraft richtig aufzubringen.
BESCHREIBUNG
Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung bieten eine Reihe von Vorteilen. Beispielsweise ermöglichen Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung eine verbesserte Bedienerergonomie zur Durchführung von Montagevorgängen, die normalerweise eine Reichweite, Haltungsänderungen oder Kraft erfordern würden, die ergonomische Grenzen überschreiten. In verschiedenen Ausführungsformen umfassen die hierin beschriebenen Systeme verbesserte Vorrichtungen zum Greifen und Manipulieren einer Komponente, wie z. B. und ohne Einschränkung ein Ende eines Schlauchs. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Bediener das Ende des Schlauchs aus einer gewissen Entfernung manipulieren. Verschiedene Ausführungsformen umfassen auch aktive Elemente, die zum Einsetzen beitragen, einschließlich Dithering und Impulse. In verschiedenen Ausführungsformen wird dem Bediener eine Rückmeldung, wie z. B. eine Kraftrückmeldung, zur Verfügung gestellt, um den Einsetzvorgang zu unterstützen.
In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Einsetzvorrichtung einen Körper, der eine Längsachse definiert. Der Körper umfasst eine Wand mit einer Außenfläche und einer Innenfläche, die eine zylindrische Öffnung durch den Körper definiert. Der Körper umfasst ferner einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt und einen dritten Abschnitt, die entlang einer Länge des Körpers angeordnet sind, wobei der erste Abschnitt an einem ersten Ende des Körpers positioniert ist und eine an der Innenfläche angeordnete Greiffläche umfasst, der zweite Abschnitt angrenzend an den ersten Abschnitt positioniert ist und die Innenfläche des zweiten Abschnitts einen Ausdehnungsbereich definiert, und der dritte Abschnitt an einem zweiten Ende des Körpers gegenüber dem ersten Ende positioniert ist und einen konischen Abschnitt am zweiten Ende des Körpers definiert.
In einigen Aspekten umfasst der Körper einen ersten Körperabschnitt und einen zweiten Körperabschnitt, der durch Trennen des Körpers entlang der Längsachse gebildet wird.
In einigen Aspekten umfasst der dritte Abschnitt eine erste Oberfläche, die an eine zweite Oberfläche angrenzt, so dass die erste und zweite Oberfläche eine Lippe definieren, die sich von der inneren Oberfläche des Körpers aus erstreckt.
In einigen Aspekten umfasst die Greiffläche eine Vielzahl von Gewinden.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Einsetzungssystem eine Einsetzungsvorrichtung mit einem Körper, der eine Längsachse definiert. Der Körper umfasst eine Wand mit einer Außenfläche und einer Innenfläche, die eine zylindrische Öffnung durch den Körper definiert, wobei der Körper einen ersten Körperabschnitt und einen zweiten Körperabschnitt aufweist, die durch Trennen des Körpers entlang der Längsachse gebildet werden. Das Einsetzsystem umfasst einen Effektor, der so konfiguriert ist, dass er eine Schnittstelle mit der Einsetzvorrichtung bildet, wobei der Effektor einen Effektor-Körper, einen ersten Mechanismus, der mit dem Effektor-Körper gekoppelt ist und mit dem ersten Körperabschnitt der Einsetzvorrichtung gekoppelt ist, und einen zweiten Mechanismus aufweist, der mit dem Effektor-Körper gekoppelt ist und mit dem zweiten Körperabschnitt der Einsetzvorrichtung gekoppelt ist. Das Einsetzsystem umfasst auch einen Einsetzmechanismus, der mit dem Effektor-Körper gekoppelt ist. Der Einsetzmechanismus ist so konfiguriert, dass er eine Einsetzungskraft an einer von der Einsetzungsvorrichtung versetzten Position aufbringen kann.
In einigen Aspekten umfasst das Einsetzsystem außerdem einen Sensor, der mit der Einsetzvorrichtung gekoppelt ist, und einen Controller, der in elektronischer Kommunikation mit dem Sensor steht, wobei der Sensor so konfiguriert ist, dass er während eines Einsetzvorgangs Bilddaten eines Endes der Einsetzvorrichtung erzeugt.
In einigen Aspekten umfasst das Einsetzsystem außerdem einen Aktuator, der mit der Einsetzvorrichtung gekoppelt ist und in elektronischer Kommunikation mit der Steuerung steht, wobei der Aktuator während des Einsetzvorgangs eine aktive Impulskraft auf die Einsetzvorrichtung ausübt.
In einigen Aspekten umfasst der Körper der Einsetzvorrichtung außerdem einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt und einen dritten Abschnitt, die entlang einer Länge des Körpers angeordnet sind.
In einigen Aspekten ist der erste Abschnitt an einem ersten Ende des Körpers positioniert und umfasst eine Greiffläche, die auf der Innenfläche angeordnet ist, der zweite Abschnitt ist angrenzend an den ersten Abschnitt positioniert und die Innenfläche des zweiten Abschnitts definiert einen Ausdehnungsbereich, und der dritte Abschnitt ist an einem zweiten Ende des Körpers gegenüber dem ersten Ende positioniert und definiert einen konischen Abschnitt an dem zweiten Ende des Körpers.
In einigen Aspekten umfasst der dritte Abschnitt eine erste Oberfläche, die an eine zweite Oberfläche angrenzt, so dass die erste und zweite Oberfläche eine Lippe definieren, die sich von der inneren Oberfläche des Körpers aus erstreckt.
In einigen Aspekten umfasst der Einsetzmechanismus eine Stange, so dass die Kraftanwendung parallel zur Längsachse erfolgt, die durch den Körper der Einsetzungsvorrichtung definiert ist.
In einigen Aspekten umfasst der Einsetzmechanismus einen Ständer mit einem Basiselement und einer Vielzahl von Stützelementen, die mit dem Basiselement gekoppelt sind, einem vertikalen Stützelement, das mit dem Basiselement gekoppelt ist und mit den Stützelementen gekoppelt ist, einem vertikalen Einstellelement, das mit dem vertikalen Stützelement gekoppelt ist und parallel zu diesem verläuft, einem Kragen, der das vertikale Einstellelement umgibt, einem ersten horizontalen Element, einem zweiten horizontalen Element, und ein drittes horizontales Element, wobei das erste horizontale Element an einem ersten Ende drehbar mit dem Kragen gekoppelt ist und an einem zweiten Ende drehbar mit dem zweiten horizontalen Element gekoppelt ist, das zweite horizontale Element drehbar mit dem dritten horizontalen Element gekoppelt ist und das dritte horizontale Element an einem ersten Ende über ein erstes vertikales Element mit dem Effektor gekoppelt ist und an einem zweiten Ende mit einer Griffanordnung gekoppelt ist.
In einigen Aspekten erlaubt der Einsetzmechanismus nur eine Drehung um das vertikale Stützelement und beschränkt die Momente, die mit einer Einsetzkraft zusammenhängen, die auf den Einsetzmechanismus an der Griffanordnung ausgeübt wird.
In einigen Aspekten umfasst der Einsetzmechanismus ein erstes horizontales Element, ein zweites horizontales Element, ein vertikales Stützelement, ein erstes vertikales Element und einen Wagen, wobei das erste horizontale Element ein Führungselement umfasst, so dass sich der Wagen innerhalb des Führungselements bewegt, wobei das erste horizontale Element drehbar mit dem vertikalen Stützelement gekoppelt ist, das zweite horizontale Element drehbar mit dem vertikalen Stützelement gekoppelt ist und das zweite horizontale Element an einem ersten Ende über das erste vertikale Element mit dem Effektor und an einem zweiten Ende mit einer Griffanordnung gekoppelt ist.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Einsetzsystem eine Einsetzvorrichtung mit einem Körper, der eine Längsachse definiert. Der Körper umfasst eine Wand mit einer Außenfläche und einer Innenfläche, die eine zylindrische Öffnung durch den Körper definiert. Der Körper hat einen ersten Körperabschnitt und einen zweiten Körperabschnitt, der durch Trennen des Körpers entlang der Längsachse gebildet wird. Das Einsetzsystem umfasst einen Effektor, der so konfiguriert ist, dass er eine Schnittstelle mit der Einsetzvorrichtung bildet, wobei der Effektor einen Effektor-Körper, einen ersten Mechanismus, der mit dem Effektor-Körper gekoppelt ist und mit dem ersten Körperabschnitt der Einsetzvorrichtung gekoppelt ist, und einen zweiten Mechanismus, der mit dem Effektor-Körper gekoppelt ist und mit dem zweiten Körperabschnitt der Einsetzvorrichtung gekoppelt ist, aufweist, wobei der erste Mechanismus ein erstes Glied und ein zweites Glied parallel zu dem ersten Glied umfasst und der zweite Mechanismus ein drittes Glied und ein viertes Glied parallel zu dem dritten Glied umfasst. Das Einsetzsystem umfasst einen Einsetzmechanismus, der mit dem Effektor gekoppelt ist, einen Sensor, der mit der Einsetzvorrichtung gekoppelt ist, und eine Steuerung, die in elektronischer Kommunikation mit dem Sensor steht. Der Einsetzmechanismus ermöglicht eine Bewegung in rotatorischen und translatorischen Freiheitsgraden und ermöglicht eine Einsetzkraftanwendung an einer von der Einsetzvorrichtung versetzten Position, während er einen rotatorischen Freiheitsgrad einschränkt, der einem mit der Einsetzkraft verbundenen Moment entspricht.
In einigen Aspekten umfasst das Einsetzsystem außerdem einen Sensor, der mit der Einsetzvorrichtung gekoppelt ist, und einen Controller, der in elektronischer Kommunikation mit dem Sensor steht, und der Sensor ist so konfiguriert, dass er während eines Einsetzvorgangs Bilddaten eines Endes der Einsetzvorrichtung erzeugt.
In einigen Aspekten umfasst das Einsetzsystem außerdem einen Aktuator, der mit der Einsetzvorrichtung gekoppelt ist und in elektronischer Kommunikation mit der Steuerung steht, wobei der Aktuator während des Einsetzvorgangs eine aktive Impulskraft auf die Einsetzvorrichtung ausübt.
In einigen Aspekten umfasst der Körper der Einsetzvorrichtung ferner einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt und einen dritten Abschnitt, die entlang einer Länge des Körpers angeordnet sind, wobei der erste Abschnitt an einem ersten Ende des Körpers positioniert ist und eine auf der Innenfläche angeordnete Greiffläche umfasst, der zweite Abschnitt angrenzend an den ersten Abschnitt positioniert ist und die Innenfläche des zweiten Abschnitts einen Ausdehnungsbereich definiert, und der dritte Abschnitt an einem zweiten Ende des Körpers gegenüber dem ersten Ende positioniert ist und einen konischen Abschnitt am zweiten Ende des Körpers definiert.
In einigen Aspekten umfasst der Einsetzmechanismus einen Ständer mit einem Basiselement und einer Vielzahl von Stützelementen, die mit dem Basiselement gekoppelt sind, einem vertikalen Stützelement, das mit dem Basiselement gekoppelt ist und mit den Stützelementen gekoppelt ist, einem vertikalen Einstellelement, das mit dem vertikalen Stützelement gekoppelt ist und parallel zu diesem verläuft, einem Kragen, der das vertikale Einstellelement umgibt, einem ersten horizontalen Element, einem zweiten horizontalen Element und einem dritten horizontalen Element, das erste horizontale Element an einem ersten Ende drehbar mit dem Kragen gekoppelt ist und an einem zweiten Ende drehbar mit dem zweiten horizontalen Element gekoppelt ist, das zweite horizontale Element drehbar mit dem dritten horizontalen Element gekoppelt ist und das dritte horizontale Element an einem ersten Ende über ein erstes vertikales Element mit dem Effektor gekoppelt ist und an einem zweiten Ende mit einer Griffanordnung gekoppelt ist, und wobei der Einsetzmechanismus eine Drehung nur um das vertikale Stützelement zulässt oder ermöglicht und Momente einschränkt, die mit einer auf den Einsetzmechanismus an der Griffanordnung ausgeübten Einsetzkraft zusammenhängen.
In einigen Aspekten umfasst der Einsetzmechanismus ein erstes horizontales Element, ein zweites horizontales Element, ein vertikales Stützelement, ein erstes vertikales Element und einen Wagen, wobei das erste horizontale Element ein Führungselement umfasst, so dass sich der Wagen innerhalb des Führungselements bewegt, wobei das erste horizontale Element drehbar mit dem vertikalen Stützelement gekoppelt ist, das zweite horizontale Element drehbar mit dem vertikalen Stützelement gekoppelt ist und das zweite horizontale Element an einem ersten Ende über das erste vertikale Element mit dem Effektor und an einem zweiten Ende mit einer Griffanordnung gekoppelt ist.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird in Verbindung mit den folgenden Figuren beschrieben, wobei gleiche Bezugsziffern gleiche Elemente bezeichnen.

1 ist eine perspektivische Schnittdarstellung einer Einsetzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine zweite perspektivische Schnittansicht der Einsetzvorrichtung von 1, gemäß einer Ausführungsform.
3 ist eine perspektivische Ansicht der Einsetzvorrichtung, die gemäß einer Ausführungsform in einer offenen Zweischalenanordnung um ein Schlauchende herum angeordnet ist.
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Effektor-Baugruppe für einen Einsetzvorgang, gemäß einer Ausführungsform.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Einsetzmechanismus gemäß einer Ausführungsform.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines anderen Einsetzmechanismus gemäß einer Ausführungsform.
7 ist eine perspektivische Ansicht des Einsetzmechanismus von 6 in einer zweiten Ausrichtung, gemäß einer Ausführungsform.
8 ist eine perspektivische Ansicht eines anderen Einsetzmechanismus gemäß einer Ausführungsform.

Das Vorstehende und andere Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vollständiger ersichtlich. Mit dem Verständnis, dass diese Zeichnungen nur einige Ausführungsformen in Übereinstimmung mit der Offenbarung darstellen und nicht als Einschränkung ihres Umfangs zu betrachten sind, wird die Offenbarung mit zusätzlicher Spezifität und Detail durch die Verwendung der beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Alle Abmessungen, die in den Zeichnungen oder an anderer Stelle in diesem Dokument angegeben sind, dienen nur der Veranschaulichung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hier beschrieben. Es ist jedoch zu verstehen, dass die offengelegten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten übertrieben oder verkleinert sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sind spezifische strukturelle und funktionale Details, die hier offenbart werden, nicht als einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als eine repräsentative Grundlage, um einem Fachmann zu zeigen, wie er die vorliegende Offenbarung auf verschiedene Weise Einsetzen kann. Wie Fachleute verstehen werden, können verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf eine der Figuren dargestellt und beschrieben sind, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben sind. Die abgebildeten Merkmalskombinationen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen dar. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Implementierungen erwünscht sein.
Bestimmte Begriffe werden in der folgenden Beschreibung nur zu Referenzzwecken verwendet und sind daher nicht als einschränkend zu verstehen. Zum Beispiel beziehen sich Begriffe wie „oben“ und „unten“ auf Richtungen in den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. Begriffe wie „vorne“, „hinten“, „links“, „rechts“, und „seitlich“ beschreiben die Ausrichtung und/oder Lage von Teilen der Komponenten oder Elemente innerhalb eines konsistenten, aber willkürlichen Bezugsrahmens, der durch Bezugnahme auf den Text und die zugehörigen Zeichnungen, die die diskutierten Komponenten oder Elemente beschreiben, deutlich gemacht wird. Darüber hinaus können Begriffe wie „erste“, „zweite“, „dritte“ usw. verwendet werden, um einzelne Komponenten zu beschreiben. Diese Terminologie kann die oben spezifisch erwähnten Wörter, Ableitungen davon und Wörter mit ähnlicher Bedeutung umfassen.
Hilfsmittel, wie die hier beschriebenen Systeme, können die Ergonomie bei Montageprozessen verbessern. Systeme, die es einem Bediener ermöglichen, einen Montagevorgang mit einem Bauteil, wie z. B. und ohne Einschränkung das Einsetzen eines Schlauchs, aus einer gewissen Entfernung und unter Verwendung einer schiebenden Kraft anstelle einer seitlichen Kraft durchzuführen, bieten eine verbesserte Montagemechanik. Das Hinzufügen aktiver Elemente wie Dithering und Impulse kann den Einlegevorgang ebenfalls verbessern. Rückkopplungselemente, wie z. B. Kraftsensoren, können Informationen über die aufgebrachte Kraft liefern, um konsistentere Montagevorgänge zu ermöglichen.
Ein kurzes, handgeführtes Gerät kann nützlich sein, wenn der Bediener nahe an der Aufgabe ist, aber die Komponente, wie z. B. ein Schlauch, nicht leicht zu greifen ist. Außerdem hilft ein Gerät mit einem größeren Durchmesser als das Bauteil oder mit einem Flansch, die Einsteckkraft auf das Bauteil aufzubringen.
1-3 veranschaulichen eine Einsetzvorrichtung 100. In verschiedenen Ausführungsformen wird die Einsetzvorrichtung 100 zur Erleichterung von Montagevorgängen mit schwer zu greifenden und zu haltenden Komponenten verwendet, wie z. B. Schläuchen, elektrischen Steckern, Zündkerzen usw.. Die in 1-3 gezeigte Einsetzvorrichtung 100 wird über ein Anschlussende eines Schlauchs 150 montiert, um das Einsetzen des Schlauchs 150 während eines Montagevorgangs zu erleichtern. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die Einsetzvorrichtung 100 einen Körper 102, der eine Längsachse A definiert. Der Körper 102 ist im Wesentlichen symmetrisch um die Längsachse A. Der Körper 102 ist in eine erste Hälfte und eine zweite Hälfte teilbar, so dass die erste und die zweite Hälfte so zusammenwirken, dass die Vorrichtung 100 das Ende des Schlauchs 150 umschließt, wie in 3 gezeigt. Mit anderen Worten, die Einsetzvorrichtung 100 ist eine Zweischalenkonstruktion, die an einer Außenfläche 152 des Schlauchs 150 festgeklemmt oder montiert werden kann.
Der Körper 102 umfasst eine Wand 110 mit einer Außenfläche 112 und einer Innenfläche 114. Die Innenfläche 114 definiert eine zylindrische Öffnung 116 durch den Körper 102. Die zylindrische Öffnung 116 durch den Körper ist um die Längsachse A des Körpers 102 angeordnet.
Der Körper 102 umfasst einen ersten Abschnitt 104, einen zweiten Abschnitt 106 und einen dritten Abschnitt 108. Der erste Abschnitt 104 ist von dem zweiten Abschnitt 106 durch eine erste Kante 105 getrennt und der zweite Abschnitt 106 ist von dem dritten Abschnitt 108 durch eine zweite Kante 107 getrennt.
Der erste Abschnitt 104 befindet sich an einem ersten Ende des Körpers 102. Mindestens ein Teil der Innenfläche 114 im ersten Abschnitt 104 umfasst eine Greiffläche 109. In einigen Ausführungsformen bildet die Greiffläche 109 eine Schnittstelle mit der Außenfläche 152 der Komponente, wie z. B. dem Schlauch 150, wie in 3 gezeigt. In verschiedenen Ausführungsformen enthält die Greiffläche 109 Gewinde oder andere beabstandete Vorsprünge, die eine strukturierte Innenfläche bilden, um die Reibung zwischen der Einsetzvorrichtung 100 und der Außenfläche der Komponente, wie z. B. der Außenfläche 152 des Schlauchs 150, zu erhöhen.
Der zweite Abschnitt 106 ist zwischen dem ersten Abschnitt 104 und dem dritten Abschnitt 108 angeordnet. Die Innenfläche 114 innerhalb des zweiten Abschnitts 106 definiert ein größeres zylindrisches Volumen als das zylindrische Volumen, das durch die Innenfläche 114 des ersten Abschnitts 104 definiert wird. Mit anderen Worten, die Innenfläche 114 innerhalb des zweiten Abschnitts 106 befindet sich in einem größeren Radius von der Längsachse A des Körpers 102 als die Innenfläche 114 innerhalb des ersten Abschnitts 104. Das größere zylindrische Volumen, das durch den zweiten Abschnitt 106 definiert wird, ermöglicht es der Komponente, wie z. B. dem Schlauch 150, sich während des Einsetzvorgangs auszudehnen, wodurch der Widerstand beim Einsetzen minimiert wird.
Der dritte Abschnitt 108 befindet sich an einem zweiten Ende des Körpers 102 gegenüber dem ersten Ende. Der dritte Abschnitt 108 definiert einen konischen Abschnitt am vorderen Ende der Einsetzvorrichtung 100, um die Komponente, wie z. B. den Schlauch 150, während des Einsetzvorgangs auszurichten und zu stabilisieren. Eine erste Oberfläche 111 ist so konfiguriert, dass sie mit einem Anschlussende des Schlauchs 150 in Berührung kommt. Die erste Fläche 111 grenzt an eine zweite Fläche 113 an, die einen Zylinder mit einem kleineren Radius definiert als der Radius des Zylinders, der durch die Innenfläche 114 am zweiten Abschnitt 106 definiert wird. Eine konische Oberfläche 116 grenzt an die zweite Oberfläche 113 an und erstreckt sich über das Ende der Komponente, wie z. B. den Schlauch 150, hinaus und erweitert sich nach außen, wenn die Komponente mit der Einsetzvorrichtung 100 für einen Einsetzvorgang zusammengebaut wird. Die erste Fläche 111 und die zweite Fläche 113 definieren eine Lippe, die mit einem Ende der Komponente, wie z. B. dem Schlauch 150, in Berührung kommt, wenn der Körper 102 um das Ende des Schlauchs 150 herum montiert ist.
4 zeigt einen Effektor 170, der so konfiguriert ist, dass er mit der Bestückungsvorrichtung 100 zusammenarbeitet. Jeder Körper 102 der Einsetzvorrichtung 100 wird von Parallelogramm-Mechanismen 175 getragen, um die Komponente, wie z. B. den Schlauch 150, fest zu halten. Jeder Parallelogramm-Mechanismus 175 umfasst ein erstes Glied 176 und ein zweites Glied 177. Jedes der ersten und zweiten Glieder 176, 177 hat ein erstes Ende, das drehbar mit dem Körper 102 der Einsetzvorrichtung 100 verbunden ist, und ein zweites Ende, das drehbar mit einem Arm 178 verbunden ist. Jeder Parallelogramm-Mechanismus 175 ist mit einem Abschnitt des Körpers 102 gekoppelt, wenn der Körper 102 in Längsrichtung in zwei Teile getrennt ist. Jeder Arm 178 ist mit einem Effektor-Körper 172 gekoppelt, der so konfiguriert ist, dass er mit der Komponente, wie z. B. dem Schlauch 150, in Verbindung steht und diese stützt. In verschiedenen Ausführungsformen ist jeder Parallelogramm-Mechanismus 175 so konfiguriert, dass er sich automatisch löst, wenn die Komponente, wie z. B. der Schlauch 150, in die gewünschte Komponente an der Einsetzungsstelle eingeführt oder mit ihr verbunden wird. In verschiedenen Ausführungsformen wird jeder Parallelogramm-Mechanismus 175 durch einen mechanischen oder elektrischen Schalter ausgelöst. In verschiedenen Ausführungsformen steht jeder Parallelogramm-Mechanismus 175 in elektronischer Kommunikation mit einer Steuerung, wie z. B. einer Steuerung 22.
Obwohl zur Veranschaulichung als eine einzelne Einheit dargestellt, kann der Controller 22 zusätzlich einen oder mehrere andere Controller enthalten, die zusammen als „Controller“ bezeichnet werden. Die Steuerung 22 kann einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder eine grafische Verarbeitungseinheit (GPU) enthalten, die mit verschiedenen Arten von computerlesbaren Speichergeräten oder -medien kommunizieren. Zu den computerlesbaren Speichergeräten oder - medien können flüchtige und nichtflüchtige Speicher gehören, z. B. Festwertspeicher (ROM), Direktzugriffsspeicher (RAM) und Keep-Alive-Speicher (KAM). KAM ist ein persistenter oder nichtflüchtiger Speicher, der zum Speichern verschiedener Betriebsvariablen verwendet werden kann, während die CPU ausgeschaltet ist. Computerlesbare Speichergeräte oder -medien können unter Verwendung einer beliebigen Anzahl bekannter Speichergeräte implementiert werden, wie PROMs (programmierbarer Festwertspeicher), EPROMs (elektrisch löschbares PROM), EEPROMs (elektrisch löschbares PROM), Flash-Speicher oder andere elektrische, magnetische, optische oder kombinierte Speichergeräte, die in der Lage sind, Daten zu speichern, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen.
In verschiedenen Ausführungsformen umfasst der Effektor-Körper 172 ein Gegenstück 174. Das Gegenstück 174 ist in verschiedenen Ausführungsformen ein Rohr, das eine Schnittstelle zu einem Einsetzmechanismus bildet, einschließlich eines der hierin besprochenen Einsetzmechanismen, wie z. B. und ohne Einschränkung ein Griff, eine Stange oder ein Pfosten, der von einem Bediener aus einer Entfernung betätigt werden kann, um das Einsetzen der Komponente, wie z. B. des Schlauchs 150, während eines Montagevorgangs zu erleichtern.
Wie in 5 dargestellt, ist der Effektor 170 mit einem Einsetzmechanismus 200 gekoppelt. Der Einsetzmechanismus 200 ist in der dargestellten Ausführungsform eine Stange 202. Die Stange 202 ist über das Gegenstück 174 mit dem Effektor 170 verbunden. In verschiedenen Ausführungsformen passt der Stab 202 in das Gegenstück 174 und ist am Effektor 170 durch Reibung und/oder beliebige mechanische Mittel, wie z.B. ein oder mehrere Befestigungselemente (z.B. Bolzen, Schrauben, etc.) oder über eine oder mehrere Klemmen, befestigt, beispielsweise und ohne Einschränkung. Die Stange 202 kann vom Bediener in verschiedenen Positionen entlang der Länge der Stange 202 gehandhabt oder gegriffen werden. In verschiedenen Ausführungsformen ist die Stange 202 ein Griff, den der Bediener mit einer oder zwei Händen anfasst. Die Stange 202 ermöglicht es dem Bediener, eine Einsetzungskraft auf die Komponente, wie z. B. den Schlauch 150, von einer Position aus auszuüben, die von der Einsetzungsstelle für die Komponente versetzt ist. Der Einsetzmechanismus 200 erleichtert das Einsetzen der Komponente, wie z. B. des Schlauchs 150, an einer Einsetzstelle 135, die den Bediener traditionell in eine ungünstige und nicht ergonomische Position bringen würde.
In verschiedenen Ausführungsformen, wie in 5 gezeigt, ist ein Sensor 26 mit dem Effektor 170 gekoppelt oder in elektronischer Kommunikation mit ihm. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst der Sensor 26 einen Abbildungssensor, wie z. B. eine Kamera, die so konfiguriert ist, dass sie eine Abbildung der Einsetzungsstelle liefert, um verdeckte Einsetzungen zu ermöglichen. Zusätzlich ist in verschiedenen Ausführungsformen ein Aktuator 30 mit dem Effektor 170 und/oder der Einsetzvorrichtung 100 gekoppelt. Der Aktuator 30 liefert eine aktive Impulskraft, wie z. B. ein Rütteln, um das Einsetzen der Komponente an der Einsetzstelle zu unterstützen. In verschiedenen Ausführungsformen stehen der Sensor 26 und der Aktuator 30 in elektronischer Kommunikation mit der Steuerung 22. In verschiedenen Ausführungsformen ist d Steuerung 22 so konfiguriert, dass es während des Einsetzvorgangs ein Signal, wie z. B. ein Anzeigebild, eine akustische Rückmeldung oder eine haptische Rückmeldung an den Bediener erzeugt. In verschiedenen Ausführungsformen bietet das Steuergerät 22 auch eine Überprüfung des erfolgreichen Einsetzens der Komponente durch Analyse der vom Sensor 26 erhaltenen Daten.
6 und 7 zeigen einen Einsetzmechanismus 300. Der Einsetzmechanismus 300 ist ein freistehender Mechanismus, der den Effektor 170 und die Einsetzvorrichtung 100 verwendet, um dem Bediener zu ermöglichen, einen Einsetzmontagevorgang aus der Entfernung durchzuführen. Der Bediener kann einen Zweihandgriff verwenden, um den Vorgang aus der Ferne zu führen, indem er eine Schubkraft statt einer seitlichen Kraft einsetzt. Der Einsetzmechanismus 300 begrenzt das Einsetzungsmoment, während er andere Freiheitsgrade freigibt, wie hier näher erläutert wird. Außerdem stützt oder gleicht der Einsetzmechanismus 300 das Gewicht der Komponente, wie z. B. des Schlauchs 150, aus. Während 6 und 7 eine Ausführungsform zeigen, können auch andere Konfigurationen, die den rotatorischen Freiheitsgrad entsprechend einem Moment einschränken, das mit einer von der Einsetzvorrichtung ausgeübten Einsetzungskraft verbunden ist, verwendet werden, um das Einsetzen der Komponente zu unterstützen.
Der Einsetzmechanismus 300 umfasst einen Ständer 302. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst der Ständer 302 ein Basiselement 304 und eine Vielzahl von Stützelementen 306, die mit dem Basiselement 304 gekoppelt sind und ein vertikales Stützelement 308 tragen. Das vertikale Stützelement 308 umfasst mindestens eine vertikal verlaufende Nut oder Spur 310. Die sich vertikal erstreckende Nut 310 bietet eine Vielzahl von Befestigungsstellen für ein erstes Befestigungselement 314 und ein zweites Befestigungselement 315, die ein vertikales Verstellelement 312 tragen. Das erste und das zweite Befestigungselement 314, 315 sind verstellbar mit dem vertikalen Stützelement 308 verbunden, so dass die Position des vertikalen Verstellelements 312 in vertikaler Richtung verstellbar ist. Während er in den 6 und 7 als vom Boden getragener Ständer 302 dargestellt ist, wird der Einsetzmechanismus 300 in verschiedenen Ausführungsformen von einer Decke oder einer anderen Überkopfstruktur getragen.
Ein verschiebbarer Kragen 316 umgibt das vertikale Verstellelement 312. Ein erstes Ende eines ersten horizontalen Elements 318 ist drehbar mit dem Kragen 316 verbunden, so dass das erste horizontale Element 318 in einer horizontalen Ebene, die durch das erste horizontale Element 318 definiert ist, gedreht werden kann. Das erste horizontale Element 318 ist über den verschiebbaren Kragen 316, der mit dem vertikalen Verstellelement 312 gekoppelt ist, auch vertikal verstellbar.
Ein zweites Ende des ersten horizontalen Elements 318 ist mit einem zweiten horizontalen Element 320 gekoppelt. Das zweite horizontale Element 320 erstreckt sich von dem ersten horizontalen Element 318 bis zu einer drehbaren Kupplung mit einem dritten horizontalen Element 324. Das zweite horizontale Element 320 ist an einem ersten Ende mit dem zweiten Ende des ersten horizontalen Elements 318 und an einem zweiten Ende mit einem Kopplungselement 322 gekoppelt. Das Kopplungselement 322 ist in verschiedenen Ausführungsformen ein Stift oder eine andere drehbare Verbindung, die es dem zweiten horizontalen Element 320 ermöglicht, sich innerhalb der durch das zweite horizontale Element 320 definierten horizontalen Ebene zu drehen.
Das Kopplungselement 322 koppelt das zweite horizontale Element 320 mit einem dritten horizontalen Element 324. Das Kopplungselement 322 ist entlang der Länge des dritten horizontalen Elements 324 so positioniert, dass das zweite horizontale Element 320 relativ zu dem dritten horizontalen Element 324 drehbar ist. Ein erstes Ende des dritten horizontalen Elements 324 ist mit einem ersten vertikalen Element 317 an einem ersten Ende des ersten vertikalen Elements 317 gekoppelt. Ein zweites Ende des ersten vertikalen Elements 317 ist mit dem Effektor 170 gekoppelt.
Ein zweites Ende des dritten horizontalen Elements 324 ist mit einer Griffanordnung 326 verbunden. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die Griffanordnung 326 ein greifbares Element 327, das sich senkrecht zu dem dritten horizontalen Element 324 innerhalb der durch das dritte horizontale Element 324 definierten horizontalen Ebene erstreckt. Das greifbare Element 327 bietet zwei Griffbereiche auf beiden Seiten des dritten horizontalen Elements 324. Der Bediener manipuliert die Position des mit dem Effektor 170 gekoppelten Schlauchs 150 durch eine Druckkraft, die auf das greifbare Element 327 ausgeübt wird.
Der Einsetzmechanismus 300 ist ein kinematischer Mechanismus, der einige der Momente des Mechanismus einschränkt oder begrenzt, während er eine translatorische Bewegung des Effektors 170 und der Einsetzungsvorrichtung 100 zulässt. Insbesondere schränkt der Einsetzmechanismus 300 die Momente in zwei (2) der drei (3) rotatorischen Freiheitsgrade ein, während er alle drei (3) translatorischen Freiheitsgrade zulässt. Der Einsetzmechanismus 300 erlaubt oder ermöglicht eine Drehung um eine vertikale Achse, die durch das vertikale Stützelement 308 definiert ist. Der Einsetzmechanismus 300 schränkt den rotatorischen Freiheitsgrad ein, der dem Moment entspricht, das mit der Einsetzkraft verbunden ist, die auf den Einsetzmechanismus 300 an dem greifbaren Element 327 ausgeübt wird. Der Einsetzmechanismus 300 erlaubt oder ermöglicht eine translatorische Bewegung sowohl in einer Längsrichtung (d. h. in Richtung auf die Einsetzstelle 135 und weg von ihr, wie in 6 und 7 gesehen) als auch in einer vertikalen Richtung (d. h. eine Bewegung nach oben und nach unten, wie in 6 und 7 gesehen). Die ersten, zweiten und dritten horizontalen Elemente 318, 320, 324 können sich aufgrund der Verbindung des ersten horizontalen Elements 318 mit dem vertikalen Verstellelement 312 vertikal bewegen. Die ersten, zweiten und dritten horizontalen Elemente 318, 320, 324 können sich auch innerhalb der horizontalen Ebenen, die durch jedes der ersten, zweiten und dritten horizontalen Elemente 318, 320, 324 definiert sind, als Reaktion auf eine vom Bediener an der Griffanordnung 326 aufgebrachte Kraft verschieben. Die ersten und zweiten horizontalen Elemente 318, 320 wirken als Drehmomentreaktionselemente, so dass der Einsetzmechanismus 300 die Momente einschränkt, während er eine Translationsbewegung des Effektors 170 und der Schlauch-Einsetzungsvorrichtung 100 zulässt.
8 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Einsetzmechanismus 400. Der Einsetzmechanismus 400 ist ein kopfgestützter Mechanismus, der eine Bewegung in Rotations- und Translationsfreiheitsgraden ermöglicht, während ein Rotationsfreiheitsgrad, der dem mit der Einsetzkraft verbundenen Moment entspricht, eingeschränkt wird. Der Einsetzmechanismus 400 erlaubt oder ermöglicht translatorische und rotatorische Bewegungen in mehreren Freiheitsgraden des Effektors 170, um das Einsetzen zu erleichtern und die Ergonomie des Bedieners zu verbessern. Der Einsetzmechanismus 400 umfasst ein erstes horizontales Stützelement 402, das in verschiedenen Ausführungsformen ein Führungselement 403 umfasst. Das Führungselement 403 ist eine Schiene, die sich entlang einer Länge des ersten horizontalen Trägerelements 402 erstreckt. Ein Laufwagen 404 ist über ein erstes Kopplungselement 406 drehbar mit einem vertikalen Stützelement 408 gekoppelt. Die Laufkatze 404 ist so konfiguriert, dass sie sich innerhalb/entlang des Führungselements 403 bewegt, so dass sich das vertikale Stützelement 408 entlang einer durch das erste horizontale Stützelement 402 definierten Achse verschiebt. In verschiedenen Ausführungsformen ist das erste Kopplungselement 406 eine Stiftverbindung zwischen dem Wagen 404 und einem ersten Ende des vertikalen Stützelements 408, die es dem vertikalen Stützelement 408 erlaubt oder ermöglicht, sich relativ zu dem ersten horizontalen Stützelement 402 zu drehen oder zu schwenken.
Das vertikale Stützelement 408 ist an einem zweiten Ende über ein Schnittstellenelement 412 mit einem zweiten horizontalen Element 410 verbunden. Das Schnittstellenelement 412 ist in verschiedenen Ausführungsformen ein Y-förmiges Element, das an einem Ende mit dem vertikalen Stützelement 408 und an einem gegenüberliegenden Ende mit gegenüberliegenden Seiten des zweiten horizontalen Elements 410 verbunden ist. Das Schnittstellenelement 412 ist mit dem zweiten horizontalen Element 410 mit einem zweiten Kopplungselement 414 gekoppelt. Das zweite Kopplungselement 414 ist eine Stiftverbindung zwischen dem zweiten horizontalen Element 410 und dem Schnittstellenelement 412, die es dem zweiten horizontalen Element erlaubt oder ermöglicht, relativ zu dem vertikalen Stützelement 408 zu schwenken oder zu drehen. Das zweite horizontale Element 410 ist ungefähr in der Mitte der Länge des zweiten horizontalen Elements 410 mit dem vertikalen Stützelement 408 verbunden. Das zweite horizontale Element 410 ist somit in der Lage, um einen Mittelpunkt seiner Länge in Abhängigkeit von der Bedienerrichtung zu schwenken.
Ein erstes Ende des zweiten horizontalen Elements 410 ist mit einem ersten vertikalen Element 417 gekoppelt. Das erste vertikale Element 417 verbindet das zweite horizontale Element 410 mit dem Effektor 170. Ein zweites Ende gegenüber dem ersten Ende des zweiten horizontalen Elements 410 ist mit einer Griffanordnung 426 gekoppelt. Die Griffanordnung 426 umfasst ein Verbindungselement 428 und ein greifbares Element 427. Das greifbare Element 427 bietet zwei Griffbereiche auf beiden Seiten des Verbindungselements 428 und des zweiten horizontalen Elements 410. Der Bediener manipuliert die Position der mit dem Effektor 170 gekoppelten Komponente, wie z. B. des Schlauchs 150, durch eine Druckkraft, die auf das greifbare Element 427 ausgeübt wird.
In verschiedenen Ausführungsformen, wie in 8 gezeigt, ist ein Sensor 26 mit dem Effektor 170 gekoppelt oder in elektronischer Kommunikation mit ihm. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst der Sensor 26 einen Abbildungssensor, wie z. B. eine Kamera, die so konfiguriert ist, dass sie eine Abbildung der Einsetzungsstelle liefert, um verdeckte Einsetzungen zu ermöglichen. Zusätzlich ist in verschiedenen Ausführungsformen ein Aktuator 30 mit dem Effektor 170 und/oder der Einsetzvorrichtung 100 gekoppelt. Der Aktuator 30 stellt eine aktive Impulskraft bereit, wie z. B. ein Dithering, um das Einsetzen der Komponente zu unterstützen. In verschiedenen Ausführungsformen stehen der Sensor 26 und der Aktuator 30 in elektronischer Kommunikation mit der Steuerung 22. In verschiedenen Ausführungsformen ist die Steuerung 22 so konfiguriert, dass es während des Einsetzvorgangs ein Signal, wie z. B. ein Anzeigebild, eine akustische oder haptische Rückmeldung an den Bediener erzeugt. In verschiedenen Ausführungsformen bietet das Steuergerät 22 auch eine Überprüfung des erfolgreichen Einsetzens der Komponente durch Analyse der vom Sensor 26 erhaltenen Daten.
In verschiedenen Ausführungsformen ist die Einsetzvorrichtung 100 so konfiguriert, dass sie über eine Schlauchklemme passt, die die Außenfläche 152 der Komponente, wie z. B. den Schlauch 150, umgibt. Die Greiffläche 109 ist mit der Außenfläche 152 des Bauteils, wie z. B. dem Schlauch 150, verbunden, da die Einsetzvorrichtung 100 mit der Schlauchschelle über eine beliebige Art von Schelleneingriffsmitteln verbunden ist, die sich von der Innenfläche 114 des Körpers 102 erstrecken. In verschiedenen Ausführungsformen werden die Klemmeneingriffsmittel als Reaktion auf Steuersignale, die von einem mit der Einsetzvorrichtung 100 gekoppelten Aktuator, wie z. B. dem Aktuator 30, empfangen werden, gelöst und eingerückt.
In einigen Ausführungsformen wird die Einsetzvorrichtung 100 nach Abschluss des Einsetzvorgangs um das Bauteil, wie z. B. den Schlauch 150, herum gelöst, wobei ein Eingriff mit einem Spannungslösering der Schlauchklemme beibehalten wird. Durch das Lösen der Einsetzvorrichtung 100 wird der Ring von der Schlauchschelle gezogen oder entfernt. In verschiedenen Ausführungsformen erzeugt ein Sensor, wie z. B. der Sensor 26, nach dem Zurückziehen der Einsetzvorrichtung 100 und des Rings Daten über ein erfolgreiches Entfernen des Rings zum Lösen der Spannung, um anzuzeigen, dass die Spannung der Schlauchschelle während des Montagevorgangs erreicht wurde. In verschiedenen Ausführungsformen wird der Ring durch Zurückziehen oder Lösen des Klemmeneingriffsmittels von der Einsetzvorrichtung 100 gelöst.
Während hier beispielhafte Ausführungsformen von Einsetzmechanismen offengelegt werden, versteht es sich, dass andere Konfigurationen, die eine Komponente während eines Einsetzvorgangs stützen, wie z. B. ein Schlauch, einige der Momente einschränken, die mit der Anwendung von Kraft zum Einsetzen der Komponente an einer Einsetzstelle zusammenhängen, und eine vertikale und horizontale planare Verschiebung des Endes der Komponente ermöglichen, um die Komponente mit Hilfe einer Schubkraft auf die Einsetzstelle auszurichten, ebenfalls in den Anwendungsbereich dieser Offenlegung fallen.
Zusätzlich, während die hier offengelegten beispielhaften Ausführungsformen in Bezug auf einen Schlauch-Einsetzungsprozess besprochen werden, versteht es sich, dass die hier besprochenen Einsetzungsmechanismen, Einsetzungsvorrichtungen und Effektoren verwendet werden können, um Bediener bei Montagevorgängen zu unterstützen, die andere Komponenten einschließen, wie zum Beispiel und ohne Einschränkung Zündkerzen, elektrische Anschlüsse, usw.
Es sollte betont werden, dass viele Variationen und Modifikationen an den hier beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, wobei die Elemente als weitere akzeptable Beispiele zu verstehen sind. Alle derartigen Modifikationen und Variationen sollen hier im Rahmen dieser Offenbarung enthalten und durch die folgenden Ansprüche geschützt sein. Darüber hinaus kann jeder der hier beschriebenen Schritte gleichzeitig oder in einer anderen Reihenfolge als der hier angegebenen durchgeführt werden. Darüber hinaus können, wie ersichtlich sein sollte, die Merkmale und Eigenschaften der hier offengelegten spezifischen Ausführungsformen auf unterschiedliche Weise kombiniert werden, um zusätzliche Ausführungsformen zu bilden, die alle in den Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung fallen.
Die hier verwendete bedingte Sprache, wie z. B. „kann“, „könnte“, „z. B.“ und dergleichen, ist, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben oder im Kontext anders verstanden, im Allgemeinen dazu gedacht, zu vermitteln, dass bestimmte Ausführungsformen bestimmte Merkmale, Elemente und/oder Zustände enthalten, während andere Ausführungsformen diese nicht enthalten. Daher soll eine solche bedingte Sprache im Allgemeinen nicht implizieren, dass Merkmale, Elemente und/oder Zustände in irgendeiner Weise für eine oder mehrere Ausführungsformen erforderlich sind oder dass eine oder mehrere Ausführungsformen notwendigerweise eine Logik enthalten, um mit oder ohne Eingabe oder Aufforderung durch den Autor zu entscheiden, ob diese Merkmale, Elemente und/oder Zustände in einer bestimmten Ausführungsform enthalten sind oder ausgeführt werden sollen.
Außerdem kann die folgende Terminologie hier verwendet worden sein. Die Singularformen „ein“, „eine“ und „die“ schließen Pluralreferenzen ein, sofern aus dem Kontext nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. So schließt z. B. die Bezugnahme auf einen Artikel die Bezugnahme auf einen oder mehrere Artikel ein. Der Begriff „einige“ bezieht sich auf eins, zwei oder mehr und bezieht sich im Allgemeinen auf die Auswahl eines Teils oder der Gesamtheit einer Menge. Der Begriff „mehrere“ bezieht sich auf zwei oder mehr von einem Artikel. Der Begriff „ungefähr“ oder „annähernd“ bedeutet, dass Mengen, Abmessungen, Größen, Formulierungen, Parameter, Formen und andere Merkmale nicht exakt sein müssen, sondern annähernd und/oder je nach Wunsch größer oder kleiner sein können, wobei akzeptable Toleranzen, Umrechnungsfaktoren, Abrundungen, Messfehler und dergleichen sowie andere dem Fachmann bekannte Faktoren berücksichtigt werden. Der Begriff „im Wesentlichen“ bedeutet, dass das angegebene Merkmal, der Parameter oder der Wert nicht exakt erreicht werden muss, sondern dass Abweichungen oder Variationen, einschließlich z. B. Toleranzen, Messfehler, Einschränkungen der Messgenauigkeit und andere dem Fachmann bekannte Faktoren, in Größenordnungen auftreten können, die die beabsichtigte Wirkung des Merkmals nicht ausschließen.
Eine Vielzahl von Elementen kann der Einfachheit halber in einer gemeinsamen Liste dargestellt werden. Diese Listen sollten jedoch so ausgelegt werden, als ob jedes Mitglied der Liste individuell als ein separates und einzigartiges Mitglied identifiziert wird. Daher sollte kein einzelnes Mitglied einer solchen Liste als faktisches Äquivalent eines anderen Mitglieds derselben Liste allein aufgrund ihrer Darstellung in einer gemeinsamen Gruppe ohne gegenteilige Hinweise ausgelegt werden. Darüber hinaus sind die Begriffe „und“ und „oder“, wenn sie in Verbindung mit einer Liste von Elementen verwendet werden, weit auszulegen, so dass jedes einzelne oder mehrere der aufgeführten Elemente allein oder in Kombination mit anderen aufgeführten Elementen verwendet werden können. Der Begriff „alternativ“ bezieht sich auf die Auswahl einer von zwei oder mehr Alternativen und soll die Auswahl nicht auf die aufgelisteten Alternativen oder auf jeweils nur eine der aufgelisteten Alternativen beschränken, es sei denn, aus dem Kontext geht eindeutig etwas anderes hervor.
Während beispielhafte Ausführungsformen oben beschrieben sind, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die von den Ansprüchen umfasst sind. Die in der Beschreibung verwendeten Worte sind eher beschreibend als einschränkend, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere beispielhafte Aspekte der vorliegenden Offenbarung zu bilden, die möglicherweise nicht explizit beschrieben oder dargestellt sind. Während verschiedene Ausführungsformen als vorteilhaft oder bevorzugt gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Eigenschaften beschrieben worden sein könnten, erkennen Fachleute, dass ein oder mehrere Merkmale oder Eigenschaften beeinträchtigt werden können, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Eigenschaften können Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Wartungsfreundlichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Montagefreundlichkeit usw. umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Als solche sind Ausführungsformen, die als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften beschrieben werden, nicht außerhalb des Anwendungsbereichs der Offenlegung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

Ein Einsetzsystem, umfassend: eine Einsetzvorrichtung, die einen Körper umfasst, der eine Längsachse definiert, wobei der Körper eine Wand mit einer Außenfläche und einer Innenfläche umfasst, die eine zylindrische Öffnung durch den Körper definiert, wobei der Körper einen ersten Körperabschnitt und einen zweiten Körperabschnitt aufweist, die durch Trennen des Körpers entlang der Längsachse gebildet sind; einen Effektor, der so konfiguriert ist, dass er eine Schnittstelle mit der Einsetzvorrichtung bildet, wobei der Effektor einen Effektor-Körper, einen ersten Mechanismus, der mit dem Effektor-Körper gekoppelt ist und mit dem ersten Körperabschnitt der Einsetzvorrichtung gekoppelt ist, und einen zweiten Mechanismus aufweist, der mit dem Effektor-Körper gekoppelt ist und mit dem zweiten Körperabschnitt der Einsetzvorrichtung gekoppelt ist; und einen mit dem Effektor-Körper gekoppelten Einsetzmechanismus; wobei der Einsetzmechanismus so konfiguriert ist, dass er eine Einschubkraftaufbringung an einer von der Einschubvorrichtung versetzten Position ermöglicht.
Das Einsetzsystem nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Sensor, der mit der Einsetzvorrichtung gekoppelt ist, und eine Steuerung, die mit dem Sensor elektronisch kommuniziert, wobei der Sensor so konfiguriert ist, dass er während eines Einsetzvorgangs Bilddaten eines Anschlussendes der Einsetzvorrichtung erzeugt.
Das Einsetzsystem nach Anspruch 2, ferner umfassend einen Aktuator, der mit der Einsetzvorrichtung gekoppelt ist und in elektronischer Kommunikation mit der Steuerung steht, wobei der Aktuator während des Einsetzvorgangs eine aktive Impulskraft auf die Einsetzvorrichtung ausübt.
Das Einsetzsystem nach Anspruch 1, wobei der Körper der Einsetzvorrichtung ferner einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt und einen dritten Abschnitt umfasst, die entlang einer Länge des Körpers angeordnet sind.
Das Einsetzsystem nach Anspruch 4, wobei der erste Abschnitt an einem ersten Ende des Körpers positioniert ist und eine an der Innenfläche angeordnete Greiffläche aufweist, der zweite Abschnitt angrenzend an den ersten Abschnitt positioniert ist und die Innenfläche des zweiten Abschnitts einen Ausdehnungsbereich definiert, und der dritte Abschnitt an einem zweiten Ende des Körpers gegenüber dem ersten Ende positioniert ist und einen konischen Abschnitt am zweiten Ende des Körpers definiert.
Das Einsetzsystem nach Anspruch 5, wobei der dritte Abschnitt eine erste Oberfläche aufweist, die an eine zweite Oberfläche angrenzt, so dass die erste und die zweite Oberfläche eine Lippe definieren, die sich von der inneren Oberfläche des Körpers aus erstreckt.
Das Einsetzsystem nach Anspruch 5, wobei der Einsetzmechanismus eine Stange umfasst, so dass die Krafteinleitung parallel zu der durch den Körper der Einsetzvorrichtung definierten Längsachse erfolgt.
Das Einsetzsystem nach Anspruch 1, wobei der Einsetzmechanismus einen Ständer umfasst, der ein Basiselement und eine Mehrzahl von mit dem Basiselement gekoppelten Stützelementen, ein mit dem Basiselement gekoppeltes und mit den Stützelementen gekoppeltes vertikales Stützelement, ein mit dem vertikalen Stützelement gekoppeltes und zu diesem paralleles vertikales Einstellelement, einen das vertikale Einstellelement umgebenden Kragen, ein erstes horizontales Element ein zweites horizontales Element und ein drittes horizontales Element, wobei das erste horizontale Element an einem ersten Ende drehbar mit dem Kragen gekoppelt ist und an einem zweiten Ende drehbar mit dem zweiten horizontalen Element gekoppelt ist, das zweite horizontale Element drehbar mit dem dritten horizontalen Element gekoppelt ist und das dritte horizontale Element an einem ersten Ende über ein erstes vertikales Element mit dem Effektor gekoppelt ist und an einem zweiten Ende mit einer Griffanordnung gekoppelt ist.
Das Einsetzsystem nach Anspruch 8, wobei der Einsetzmechanismus nur eine Drehung um das vertikale Stützelement zulässt und Momente einschränkt, die mit einer Einsetzkraft zusammenhängen, die auf den Einsetzmechanismus an der Griffanordnung ausgeübt wird.
Das Einsetzsystem nach Anspruch 1, wobei der Einsetzmechanismus ein erstes horizontales Element, ein zweites horizontales Element, ein vertikales Stützelement, ein erstes vertikales Element und einen Wagen umfasst, wobei das erste horizontale Element ein Führungselement umfasst, so dass sich der Wagen innerhalb des Führungselements bewegt, wobei das erste horizontale Element drehbar mit dem vertikalen Stützelement gekoppelt ist, das zweite horizontale Element drehbar mit dem vertikalen Stützelement gekoppelt ist und das zweite horizontale Element an einem ersten Ende über das erste vertikale Element mit dem Effektor gekoppelt ist und an einem zweiten Ende mit einer Griffanordnung gekoppelt ist.