DE19756798A1

DE19756798A1 - System zum Zuführen von Verbindungselementen

Info

Publication number: DE19756798A1
Application number: DE1997156798
Authority: DE
Inventors: Dieter Schmidt
Original assignee: SCHMIDT DIETER MASCHBAU
Current assignee: SCHMIDT DIETER MASCHBAU
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 1999-06-24

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein System gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 zum Zuführen von Verbindungselementen an Verarbeitungsgeräte, insbesondere an Stanzköpfe, wobei diese Verarbeitungsgeräte vorzugsweise zur Verwendung in Arbeitsmaschinen, beispielsweise in Pressen, in Niet-Zangen usw. bestimmt sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zuführ- und Versorgungssystem aufzuzeigen, welches bei einem möglichst geringen konstruktiven Aufwand ein einwandfreies Zuführen der Verbindungselemente gewährleistet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Versorgungssystem entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.

Eine Besonderheit des erfindungsgemäßen Systems besteht darin, daß bei einfacher konstruktiver Ausbildung der Nachlade- und Vereinzelungseinrichtung, von der die Verbindungselemente dann über die flexible Zuführung an das jeweilige Verarbeitungsgerät durch Einschießen nachgeladen werden, Störungen beim Nachladen dennoch wirksam verhindert sind.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in vereinfachter Funktionsdarstellung ein System gemäß der Erfindung zusammen mit einem an einer Roboter-Nietzange vorgesehenen Stanzkopf;

Fig. 2 in vereinfachter Funktionsdarstellung die Vereinzelungs- und Abgabeposition der Versorgungseinheit;

Fig. 3 in Einzeldarstellung ein Verbindungselement in Form eines Niets.

Das in den Figuren dargestellte Versorgungssystem dient zum Zuführen von Verbindungselementen, die im vorliegenden Fall als Beispiel Nieten 1 sind, von einer Versorgungseinheit 2 über einen in einen flexiblen Schlauch 3 gebildeten Förderkanal 3' an einen Stanzkopf 4, der an einem Arbeitsgerät bzw. an einer Arbeitsmaschine zum Herstellen von Werkstücken vorgesehen ist, d. h. im vorliegenden Fall an einer Roboter-Niet zange 5 eines nicht dargestellten Roboters.

Wie in der Fig. 3 dargestellt ist, sind die Nieten 1 jeweils als Hohlnieten ausgebildet, und zwar mit einem geschlossenen Ende im Bereich des Nietenkopfes 1' und einem offenen Ende an der dem Nietenkopf 1' abgewandten Seite des Nietenkörpers 1''.

Der Stanzkopf 4 dient in einer dem Fachmann an sich bekannten Weise dazu, in jeweils einem Arbeitshub der Roboter-Nietzange 5 einen Niet 1 zum Verbinden zweier Werkstückteile 5 und 6 einzubringen. Der Stanzkopf 4 ist zu diesem Zweck mit einem Gehäuse 8 einer Nietmatritze 9 gegenüberliegend an einem relativ zu dieser Matritze bewegten Teil der Zange 5 vorgesehen und besitzt in dem Gehäuse 8 einen Nietstem pel-Kanal, der zur Nietmatritze 9 hin offen ist und in dem ein pneumatisch betätigter Nietstempel 10 verschiebbar vorgesehen ist. An dem im Gehäuse 8 gebildeten Nietstempelkanal endet eine starre Führung 11, in der jeweils eine vorgegebene Anzahl an Nieten 1 in einer vorgegebenen Orientierung in einer einspurigen Reihe dicht aneinander anschließend vorgesehen ist. Bei jedem Nietvorgang wird somit der erste Niet 1 dieser Reihe vom Nietstempel 10 erfaßt und in die Werkstückteile 6 und 7 zu deren Verbinden eingebracht. Der Schlauch 8 ist mit der starren Führung 10 verbunden. Die Versorgungseinheit 2 wird vorzugsweise in Abhängigkeit vom Arbeitstakt der Nietzange 5 derart gesteuert, daß in die Führung 11 jeweils die erforderliche Anzahl von Nieten 1 nachgeladen wird.

Die Versorgungseinheit 2 besitzt bei der dargestellten Ausführungsform einen Schwing- oder Vibrationstopf 12, welcher als Vorratsraum eine ungeordnete Menge von Nieten 1 aufnimmt. Mit Hilfe einer wendelartigen, am Topf 12 gebildeten Führung mit entsprechenden Schikanen wird erreicht, daß in einer an den Topf 12 anschließenden starren Zuführung 13 die Nieten 1 eine einspurige Reihe bilden, in der diese Nieten dicht aneinander anschließen und jeweils eine vorgegebene Orientierung aufweisen, d. h. beispielsweise mit der Nietachse in der vertikalen Achse und mit ihrem Nietenkopf 1' nach oben orientiert sind.

An dem dem Topf 12 abgewandten Ende ist an der Führung 13 eine Vereinzelungs- und Nachladeeinrichtung 14 gebildet. Diese Einrichtung umfaßt ein Gehäuse 15, in welchem ein rundum geschlossener Kanal 16 (Schußkanal) gebildet ist, der die Fortsetzung der Führung 13 bildet und im Querschnitt ebenfalls so ausgeführt ist, daß die Nieten 1 nur in der richtigen Orientierung diesen Kanal 16 passieren können. Das der Führung 13 abgewandte Ende des bei der dargestellten Ausführungsform geradlinig ausgebildeten Kanales 16 bildet einen Anschluß 16', mit dem das an der Versorgungseinheit 2 vorgesehenen Ende des Schlauches 3 verbunden ist.

Der Förderkanal 3' besitzt einen Querschnitt, der an die Form der Nieten 1 derart angepaßt ist, daß diese ihre gegenseitige Orientierung nicht ändern können, d. h. sämtliche Nieten 1 in der vorgegebenen Orientierung in die starre Führung 11 des Stanzkopfes 4 gelangen.

Die Führung 13, die beispielsweise Bestandteil eines Linear-Förderers, z. B. eines Linear-Vibra tions-Förderers ist, kann oben offen sein, so daß Störungen in der Zuführung der Nieten 1 an die Nachlade- und Vereinzelungseinrichtung 14 während des Betriebes vom Bedienungspersonal manuell behoben werden können.

Im Kanal 16 ist eine Vereinzelungsposition 17 gebildet, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform durch eine zwei Sperren 18 und 19 aufweisende Vereinzelungseinrichtung. Die Sperren 18 und 19 sind in Förderrichtung A der Nieten 1 gegeneinander versetzt, und zwar derart, daß im wesentlichen ein Niet 1 zwischen diesen Sperren stattfindet, wobei die Sperre 18 den Eingang und die Sperre 19 den Ausgang der Vereinzelungs- bzw. Bereitstellungsposition 17 bildet.

In Förderrichtung A auf diese Vereinzelungsposition 17 bzw. die Sperre 19 folgend ist im Kanal 16 wenigstens eine Düse 20 für den Austritt eines unter Druck stehenden gasförmigen Mediums, beispielsweise Druckluft vorgesehen. Die Düse 20 ist für diesen Zweck über eine Steuerventileinrichtung 21 mit einer Druckquelle 22 für das Druckmedium verbunden. Die Düse 20 bzw. die Achse der Austrittsöffnung dieser Düse sind so orientiert, daß das austretende Druckmedium einen Druckstrahl 23 erzeugt, der mit der Längserstreckung L des Kanales 16 einen Winkel α einschließt, der kleiner als 90°, vorzugsweise auch kleiner als 45° ist und sich zu dem von der Sperre 18 gebildeten Einlaß hin öffnet bzw. eine Strömungskomponente in Förderrichtung A aufweist. Über eine elektrische Steuereinrichtung 24 werden die beiden Sperren 18 und 19 sowie die Steuerventileinrichtung 21 derart gesteuert, daß normalerweise die Sperre 18 und damit die Vereinzelungsposition 17 zur Führung 13 hin geöffnet ist und somit jeweils der erste Niet 1 der Nieten-Reihe in der Führung 13 an die Vereinzelungsposition 17 gelangen kann, wo dieser Niet 1 und über diesen auch die gesamte Nieten-Reihe an der geschlossenen Sperre 19 gestoppt wird. Immer dann, wenn ein Niet 1 aus der Nachlade- oder Vereinzelungsposition 17 an den Stanzkopf 4 durch Einschießen über den Schlauch 3 nachgeladen werden soll bzw. nachgeladen werden muß, wird über die Steuereinrichtung 24 die Steuerventilanordnung 21 derart angesteuert, daß die Verbindung zwischen der Düse 20 und der Druckquelle für eine vorgegebene kurze Zeitperiode geöffnet wird, so daß an der Düse 20 ein Impuls des Druckmediums in den Kanal 16 mit einer vorgegebenen Impulsdauer abgegeben wird. Gleichzeitig mit dem Öffnen der Steuerventilanordnung 21 wird durch die Steuereinrichtung 24 die Sperre 18 geschlossen und die Sperre 19 geöffnet. Durch den schrägen Druckstrahl 23 wird durch Venturi-Wirkung ein Unterdruck im Kanal 16 erzeugt, der bewirkt, daß jeweils der an der Vereinzelungsposition 17 bereit stehende Niet 1 durch den Unterdruck in den Bereich der Düse 20 angesaugt und dann von dort mit dem Druckimpuls über den Förderkanal 3' an den Stanzkopf 4 durch Einschießen nachgeladen wird. Mit dieser Ausbildung läßt sich ein zuverlässiges und störungsfreies Nachladen erreichen, und zwar bei sehr einfacher Konstruktion der Nachlade- und Vereinzelungseinrichtung 14, insbesondere auch der dortigen, die Vereinzelung bewirkenden Elemente, d. h. bei der dargestellten Ausführungsform der Sperren 18 und 19.

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke verlassen wird. Weiterhin versteht es sich, daß das beschriebene Versorgungssystem bzw. die beschriebene Versorgungseinheit bei entsprechender Anpassung auch für andere Verbindungselemente, beispielsweise für Muttern, Schrauben, Bolzen usw. Verwendung finden kann und/oder auch mit anderen Verarbeitungsgeräten für die Verarbeitung dieser Verbindungselemente und/oder an anderen Arbeitsvorrichtungen oder Maschinen, beispielsweise in Werkzeugen für Pressen zum Herstellen von Werkstücken von Blech usw. Anwendung finden kann. Weiterhin kann anstelle des Topfes 20 auch ein anderer Vorratsbehälter mit Förderer, beispielsweise mit einem Treppen- oder Stufenförderer zur Aufnahme des Vorrats an Nieten 1 vorgesehen sein.

Bezugszeichenliste

1

Niet

1

' Nietenkopf

1

'' Nietenkörper

2

Versorgungseinheit

3

Schlauch mit Versorgungskanal

4

Stanzkopf

5

Roboter-Nietzange

6

,

7

Werkstück

8

Gehäuse

9

Nietmatritze

10

Nietstempel

11

starre Führung

12

Topf

13

starre Führung

14

Nachlade- und Vereinzelungseinrichtung

15

Gehäuse

16

Kanal

17

Vereinzelungs- oder Bereitstellungsposition

18

,

19

Sperre

20

Austrittsdüse

21

Steuerventileinrichtung

22

Druckquelle

23

Druckstrahl

24

Steuereinrichtung

Claims

1. System zum Zuführen von Verbindungselementen (1) an eine vorzugsweise in einer Arbeitsmaschine montierte Einrichtung (4) zum Einfügen und/oder Befestigen der Verbindungselemente (1) in Werkstücken, mit einer Versorgungseinheit (2), die einen Vorrat (12) für die Verbindungselemente (1) sowie einen Anschluß bildet, an den eine wenigstens einen Förderkanal für die Verbindungselemente (1) aufweisende flexible Zuführung (3) mit einem Ende anschließbar ist, deren anderes Ende mit der Einrichtung (4) zum Einfügen und/oder Befestigen (4) verbindbar ist, gekennzeichnet durch eine Nachlade- und Vereinzelungseinrichtung (14), die zum gesteuerten Einbringen oder Nachladen jeweils einer vorgegebenen oder vorgewählten Anzahl von Verbindungselementen (2) über den Förderkanal der flexible Zuführung an die Vorrichtung (4) zum Verarbeiten der Verbindungselemente durch Einschießen in einer Förderrichtung (A) dient und zwischen dem Vorrat (12) und dem Anschluß vorgesehen ist,
durch eine in der Nachlade und Vereinzelungseinrichtung (14) gebildete Vereinzelungs- und Bereitstellungsposition (17), in der die jeweilige vorgegebene oder vorgewählte Anzahl von Verbindungselementen (1) bereit gestellt wird, durch einen diese Vereinzelungsposition bildenden oder an die Vereinzelungsposition anschließenden Kanal (16), der in den Förderkanal mündet, sowie
durch wenigstens eine im Kanal (16) angeordnete Austrittsdüse (20) für ein gasförmiges Druckmedium, vorzugsweise für Druckluft, wobei diese Austrittsdüse (20) derart orientiert ist, daß deren Austrittsöffnung bzw. der austretende Druckstrahl (23) mit der Förderrichtung (A) einen spitzen Winkel (α) derart einschließt, daß der austretende Druckstrahl (23) eine Bewegungskomponente in Förderrichtung (A) aufweist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vereinelungsposition (17) von wenigstens einem gesteuerten Vereinzelungselement (18, 19) gebildet ist.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vereinzelungs- oder Bereitstellungsposition (17) in dem Kanal (16) der Nachlade- und Vereinzelungseinrichtung (14) zwischen zwei in Förderrichtung (A) gegeneinander versetzten Sperren (18, 19) gebildet ist, von denen die eine Sperre (18) den Einlaß und die andere Sperre (19) den Auslaß dieser Position bildet.

4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die wenigstens eine Austrittsdüse (20) auf den Ausgang der Vereinzelungsposition (17) folgend in dem Kanal (16) angeordnet ist.

5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Sperre (18, 19) von einem Finger, Schieber und/oder Stift gebildet ist, der in einer Achsrichtung quer zur Förderrichtung (A) zwischen einer sperrenden, in den Kanal (16) hinein stehenden und einer nicht sperrenden Stellung bewegbar ist.

6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (24) zum Steuern des Öffnens und Schließens der Bereitstellungsposition (17) zum Kanal (16) sowie zum Öffnen und Schließen wenigstens eines Ventils (21) für die Austrittsdüse (20).

7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Vorrat (12) und der Nachlade- und Vereinzelungseinrichtung bzw. der Vereinzelungs- und Bereitstellungsposition (17) eine vorzugsweise von einer linearen Führung gebildete Pufferstrecke (13) für die Verbindungselemente (1) vorgesehen ist.