DE19830558A1

DE19830558A1 - Vorrichtung zum Ordnen, Zuführen und Vereinzeln von pilzförmigen Teilen, vorzugsweise von Schrauben

Info

Publication number: DE19830558A1
Application number: DE1998130558
Authority: DE
Inventors: Thomas Alber; Martin Braeucker; Stefan Nikolaus
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1998-07-08
Filing date: 1998-07-08
Publication date: 2000-01-27

Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung zum Ordnen, Zuführen und Vereinzeln von pilzförmigen Teilen, vorzugsweise Schrauben mit einem Schraubenkopf und einem -schaft, die in einem Teilereservoir vorgesehen und/oder von einer Teilezuführeinrichtung bereitgestellt werden, mit einer die Teile aus dem Teilereservoir und/oder von der Teilezuführeinrichtung aufnehmenden und wegtransportierenden Fördereinrichtung. DOLLAR A Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß eine Fördereinrichtung vorgesehen ist, die einen um eine Drehachse drehbar gelagerten rotationssymmetrischen Körper mit glatter Oberfläche aufweist, der in einer vorgebbaren Drehrichtung antreibbar ist und dessen Drehachse relativ zur Horizontalen geneigt ist, daß wenigstens eine über die glatte Oberfläche des Körpers erhabene Kontur vorgesehen ist, die den Körper wendelförmig umläuft, daß ein Flächenelement dem rotationssymmetrischen Körper gegenüberliegend vorgesehen ist, das derart relativ zu dem rotationssymmetrischen Körper angeordnet ist, daß die senkrechte Projektion eines Punktes von der dem Flächenelement unmittelbar gegenüberliegenden glatten Oberfläche des rotationssymmetrischen Körpers bei Drehung um die Drehachse auf dem Flächenelement eine Bewegung von unten nach oben in der Vertikalen beschreibt und daß das Flächenelement relativ zu der glatten Oberfläche des rotationssymmetrischen Körpers einen Abstand aufweist, der wenigstens der Höhe der umlaufenden Kontur entspricht.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ordnen, Zuführen und Vereinzeln von pilzförmigen Teilen, vorzugsweise Schrauben mit einem Schraubenkopf und einem -schaft, die in einem Teilereservoir vorgesehen und/oder von einer Teilezuführeinrichtung bereitgestellt werden, mit einer die Teile aus dem Teilereservoir und/oder von der Teilezuführeinrichtung aufnehmenden und wegtransportierenden Fördereinrichtung.

Stand der Technik

Vorrichtungen der vorstehend beschriebenen Gattung dienen dem Ordnen, Zuführen und Vereinzeln pilzförmiger Teile, insbesondere von Schrauben oder schraubenähnlichen Bauteilen. Derartige Vorrichtungen werden insbesondere in der Montagetechnik eingesetzt. Die Teile werden der Vorrichtung üblicherweise über ein Teilereservoir oder von einer Teilezuführeinrichtung ungeordnet zugeführt und durch die Vorrichtung an einer bestimmten Position, in einer definierten Orientierung einzeln bereitgestellt. Die genannten Vorgänge des Ordnens, Zuführens sowie Vereinzelns sind in der Montagetechnik typisch gestellte Aufgaben, die mit den unterschiedlichsten Mitteln gelöst werden.

Werden zum Beispiel Schrauben bei manuell durchgeführten Montageprozessen aus einem Behälter gegriffen und manuell orientiert, so ist dies mit einer langen Handhabungszeit verbunden. Hingegen sind bei teil- oder vollautomatisierten Montageprozessen automatische Schraubenzuführungen unabdingbar.

So werden von bekannten Systemen Schrauben bereitgestellt, die direkt automatischen Schraubern oder vollautomatischen Montagesystemen bereitgestellt werden können. Auch können Schrauben für die manuelle Montage an definierten Positionen einzeln bereitgestellt werden.

Zu den bekannten Vorrichtungen, die die vorstehend genannten Aufgaben "Ordnen", "Zuführen" und "Vereinzeln" teilweise oder ganz erfüllen, gehören u. a. Schneckenförderer, Vibrationswendelförderer, Schöpfsegmentförderer, Schöpfradbunker, Bunker mit Magnetscheiben-Austrag, Schleppkettenförderer, Trommelbunker und Drehtellerbunker.

Die bisher bekannten Systeme mit Schneckenförderern werden nur für die Vereinzelung und kontinuierliche Förderung großer Mengen von Schüttgut wie z. B. Kunststoffgranulat oder unempfindlichen und einfachen Bauteilen, wie z. B. Kugeln oder quaderförmigen Bauteilen in der Montage eingesetzt.

Zur Förderung, Vereinzelung und Orientierung von Schrauben für die automatisierte oder teilautomatisierte Montage sind vor allem Vibrationswendelförderer bekannt. Der mit einer Wendel versehene Fördertopf wird über ein geeignetes Antriebssystem zu sinusförmigen Schwingungen angeregt, bei denen die Bauteile durch Vibration (Mirkowurf) über eine spiralförmige Wendel aus dem Topf heraus gefördert werden. Hierdurch wird durch Barrieren und Schikanen eine Orientierung der Teile erreicht. Falsch orientierte Teile werden in den Topf zurückbefördert. Nachteile dieser bekannten Fördereinrichtung sind der hoher Preis, ein komplexer Aufbau der Schikanen, die an das zu orientierende Gut exakt angepaßt sein müssen und eine starke Lärmentwicklung. Durch die Schwingungen ist auch eine Verdichtung der Werkstücke zu einem Haufen möglich, wodurch die Förderwendel durch Verklemmung der Teile blockiert werden kann. Überdies können Teile mit empfindlichen Oberflächen leicht beschädigt werden.

Bei einem Schöpfsegmentförderer bewegt sich ein Schöpfsegment periodisch in einem Schüttbunker auf und ab. Durch die Aufwärtshubbewegung bleiben einzelne Teile in der gewünschten Förderrichtung auf dem entsprechend gestalteten Schöpfsegment liegen. Nach Erreichen des höchsten Punktes rutschen die Teile in eine Abführrinne. Teile, die nicht in der gewünschten Orientierung auf dem Schöpfsegment zu liegen kommen, fallen in den Teilebunker zurück. Nachteile dieser Vorrichtung sind eine geringe Sortierleistung und ein kinematisch aufwendiger Antrieb. Der Wirkungsgrad pro Schöpfsegmenthub ist zudem abhängig von der Vorzugslage der Teile.

Bei einem Schöpfradbunker läuft ein rotierendes Flügelrad mit seinen Flügeln durch die im Bunker ungeordnet lagernden Teile. Der in die Teile eintauchende Flügel nimmt dabei einzelne Teile in der gewünschten Orientierung auf. Nach Auftauchen des Flügels können die Teile über eine Rinne abrutschen. Nachteil dieses Gerätes ist, daß es nur für robuste Teile und im allgemeinen nur für hängende Teile eingesetzt werden kann.

Bei einem Bunker mit Magnetscheiben-Austrag dreht sich eine senkrecht angeordnete Scheibe, auf der einzelne Magnetscheiben angebracht sind, kontinuierlich und taucht mit einer Hälfte in einen Teilebunker ein. Das Magnetfeld der Magnete zieht beim Eintauchen jeweils ein oder mehrere Teile flach an. Diese Teile werden dann durch die Rotation der Scheibe aus dem Bunker herausgetragen. Über eine Rinne werden die Teile vereinzelt abgestreift werden. Nachteil dieses Geräts ist eine erhebliche Verschmutzung der Magnete durch in der Praxis vorkommende Metallspäne. Eine Orientierung der Teile ist nur eingeschränkt möglich.

Bei einem Schleppkettenförderer werden mit einem umlaufenden Förderband, das mit geeigneten Mitnehmern ausgerüstet ist, in einem Bunker ungeordnet gespeicherte Werkstücke ausgetragen und teilorientiert in eine Austragsrinne übergeben. Mit Schleppkettenförderern werden meist nur zylinderförmige Teile orientiert. Die hohe Bauweise ist ein weiterer Nachteil.

Bei einem Trommelbunker werden die in einer Trommel ungeordnet gespeicherten Werkstücke durch die Drehbewegung der Trommel, an deren Innenwand geeignete Mitnehmer angebracht sind, aus dem Werkstückvorrat ausgetragen. Im oberen Bereich der Trommel fallen die Teile dann durch Schwerkrafteinfluß auf eine in die Trommel hineinragende Austragsschiene. Diese Geräte sind in der Regel groß und nur für robuste Teile geeignet.

Bei einem Drehtellerbunker werden in einem feststehenden Trommelbunker ungeordnet gespeicherte Werkstücke durch formschlüssige Mitnahme oder durch die Zentrifugalkraft eines rotierenden Drehtellers mit entsprechenden Mitnehmern einer Austragsrinne zugeführt. Diese Geräte sind ebenfalls, wie der Trommelbunker, nur für robuste Teile geeignet.

Die bekannten Vorrichtungen weisen die jeweils angegebenen Nachteile in Bezug auf Betriebseffektivität, Komplexität sowie hohe Betriebs- und Anschaffungskosten auf. Überdies tritt beim Betrieb der Vorrichtungen ein erheblicher Lärmpegel auf, der eine Betriebsweise im nahen Umfeld zu Arbeitsplätzen erschwert.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß

- eine zuverlässige automatische Orientierung und Vereinzelung von pilzförmigen Teilen, vorzugsweise von Schrauben oder schraubenähnlichen Teilen erfolgt,
- sich die Vorrichtung durch einen einfachen konstruktiven Aufbau und durch eine hohe Förderleistung auszeichnet,
- ein geräuscharmer Betrieb der Vorrichtung erfolgt,
- die Vorrichtung einfach an die Verarbeitung eines anderen Förderguts anzupassen ist
- das Beschädigungspotential der Teile in der Vorrichtung gering ist.

Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist Gegenstand des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zum Ordnen, Zuführen und Vereinzeln von pilzförmigen Teilen, vorzugsweise Schrauben mit einem Schraubenkopf und einem Schraubenschaft, die in einem Teilereservoir vorgesehen und/oder von einer Teilezuführeinrichtung bereitgestellt werden, mit einer die Teile aus dem Teilereservoir und/oder von der Teilezuführeinrichtung aufnehmenden und wegtransportierenden Fördereinrichtung, derart ausgebildet, daß die Fördereinrichtung einen um eine Drehachse drehbar gelagerten rotationssymmetrischen Körper mit glatter Oberfläche aufweist, der in einer vorgebbaren Drehrichtung antreibbar ist und dessen Drehachse relativ zur Horizontalen geneigt ist, daß wenigstens eine über die glatte Oberfläche des Körpers erhabene Kontur vorgesehen ist, die den Körper wendelförmig umläuft, daß ein Flächenelement dem rotationssymmetrischen Körper gegenüberliegend vorgesehen ist, das derart relativ zu dem rotationssymmetrischen Körper angeordnet ist, daß die senkrechte Projektion eines Punktes von der dem Flächenelement unmittelbar gegenüberliegenden glatten Oberfläche des rotationssymmetrischen Körpers bei Drehung um die Drehachse auf dem Flächenelement eine Bewegung von unten nach oben in der Vertikalen beschreibt, und daß das Flächenelement relativ zu der glatten Oberfläche des rotationssymmetrischen Körpers einen Abstand aufweist, der wenigstens der Höhe der umlaufenden Kontur entspricht.

Im Vergleich zu den bisher bekannten Vorrichtungen handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung um einen konstruktiv einfachen Aufbau, der eine hohe Förderleistung ermöglicht und die Aufgaben "Vereinzeln", "Ordnen" und "Zuführen" der Teile zuverlässig erfüllt. Die Vorrichtung ist im Betrieb lärmarm und leicht an ein anderes Fördergut, z. B. andere Schraubentypen, individuell anpaßbar. Da die geförderten Teile wenig gegeneinander bewegt werden und nicht verklemmen können, ist das Beschädigungspotential, z. B. durch Verkratzen, für die Teile nicht vorhanden bzw. nur sehr gering. Die Förderleistung ist in weiten Grenzen frei wählbar. Zusätzlich bietet die Vorrichtung die Funktion der Zuteilung der vereinzelten Teile durch gezielte Förderung der Teile je nach Anforderung.

Alternativ zur vorstehenden Lösung, die einen horizontal geneigten rotationssymmetrischen Körper vorsieht, ist es auch möglich den rotationssymmetrischen Körper horizontal zu lagern, jedoch ist es zum Erzielen einer vereinzelten Abgabe von Teilen erforderlich, neben der beschriebenen erhabenen Kontur wenigstens eine zweite erhabene Kontur auf der glatten Oberfläche des rotationssymmetrischen Körpers aufzubringen, die vorzugsweise von dem Teilereservoir etwas beabstandet auf dem rotationssymmetrischen Körper angebracht ist. Die Steigung der mindestens zwei Konturen nimmt in Förderrichtung hinzu.

Schließlich ist eine Lösung der erfindungsgemäßen Fördereinrichtung denkbar, die anstelle des neben dem rotationssymmetrischen Körper angeordneten Flächenelements einen weiteren, drehbar gelagerten rotationssymmetrischen Körper vorsieht, dessen Rotationsrichtung gerade in entgegengesetzter Richtung zum ersten rotationssymmetrischen Körper eingestellt ist. Der zweite rotationssymmetrische Körper sieht vorzugsweise keine erhabene Kontur auf, sondern dient lediglich als Gegenwand für die zu vereinzelnden Teile.

Als rotationssymmetrische Körper eigenen sich bevorzugt innen hohl ausgebildete Zylinder, jedoch sind auch konische Körper sowie auch walzenartige Gebilde gegebenenfalls auch mit welliger Oberflächenbeschaffenheit geeignet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1a Prinzipdarstellung der Vorrichtung in Seitenansicht

Fig. 1b Prinzipdarstellung der Vorrichtung als Querschnittsdarstellung

Fig. 2 Prinzipdarstellung zur Anbringung von Nocken auf dem rotationssymmetrischen Körper zur Vereinzelung der Teile

Fig. 3 Prinzipdarstellung zur Ausführung mit zwei über die glatte Oberfläche des rotationssymmetrischen Körpers erhabenen umlaufenden Konturen mit variabler Steigung zur horizontalen Vereinzelung der Teile

Fig. 4 Ausführungsbeispiel mit zwei sich gegenläufig drehenden rotationssymmetrischen Körpern.

In Fig. 1a ist die erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch in Seitenansicht dargestellt. Die Vorrichtung besteht aus einem Schraubenreservoir 3 und einer die Schrauben 2 aus dem Schraubenreservoir 3 aufnehmenden und wegtransportierenden Fördereinrichtung 1. Die Fördereinrichtung 1 weist einen rotationssymmetrischen Körper 5 auf, vorzugsweise einen zylinderförmiger Körper mit glatter Oberfläche 5', der um eine Drehachse 4 mit vorgebbarer Drehrichtung drehbar gelagert ist. An seiner Oberfläche 5' ist eine, über die Oberfläche 5' erhabene Kontur 6 vorgesehen (siehe Fig. 1b), die den rotationssymmetrischen Körper 5 wendelförmig umläuft. Neben dem rotationssymmetrischen Körpers 5 ist überdies ein Flächenelement 7 vorgesehen, das vorzugsweise senkrecht angeordnet ist, eine Länge aufweist, die in etwa der Länge des Körpers 5 entspricht, und einen Abstand zur glatten Oberfläche des rotationssymmetrischen Körpers vorsieht, der wenigstens der Höhe der umlaufenden Kontur über der glatten Oberfläche des rotationssymmetrischen Körpers entspricht.

Abweichend von dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1a und b, in der die wendelförmige Kontur 6 einen konstanten Gang unterschied besitzt, ist es von besonderem Vorteil, falls die wendelförmige Kontur 6 einen variablen Gangunterschied aufweist, der mit zunehmenden Abstand vom Schraubenreservoir 3 zunimmt und der im Bereich kleiner Gangunterschiede wenigstens der Größe des Kopfdurchmessers der Schrauben 2 und im Bereich großer Gangunterschiede mindestens der Länge der Schrauben 2 entspricht.

Die Drehachse 4 des rotationssymmetrischen Körpers 5 ist relativ zur Horizontalen geneigt angeordnet, wodurch gezielte Reaktionskräfte zwischen den innerhalb eines Wendelganges befindlichen Schrauben hervorgerufen werden können, was nachstehend noch im Einzelnen beschrieben wird.

Die Drehung des rotationssymmetrischen Körpers 5 um seine Drehachse 4 wird durch einen Motor 9 mit regelbarer Drehzahl, vorzugsweise durch einen Schrittmotor bewirkt. Die Drehfrequenz mit der der rotationssymmetrische Körper 5 gedreht wird liegt typischerweise bei 0.1 bis 1 Hz. Je nach Anwendung und Bedarf ist die Drehfrequenz beliebig einzustellen sowie die Drehung auch vollkommen zu unterbrechen.

Das Teilereservoir 3 ist bevorzugt am tiefsten Punkt des Körpers 5 angebracht, wobei die zu vereinzelnden die Schrauben 2 vertikal von oben in einen Bereich zwischen dem Flächenelement 7 und dem rotationssymmetrischen Körper 5 eingebracht werden können.

Zur weiteren Vergabe der durch die Fördereinrichtung 1 vereinzelten und orientierten Schrauben 2 ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1a, b am oberen Ende der Fördereinrichtung 1, zwischen dem Flächenelement 7 und dem rotationssymmetrischen Körper 5 ein Trichter 10 angebracht, in den die geförderten Schrauben vereinzelt hinein fallen.

In Fig. 1b ist die erfindungsgemäße Vorrichtung im Querschnitt schematisch dargestellt. Es ist ersichtlich, daß der Abstand zwischen der glatten Oberfläche 5' des rotationssymmetrischen Körpers 5 und dem Flächenelement 7 größer als der Schaftdurchmesser der Schrauben 2 und kleiner als der Kopfdurchmesser der Schraube 2 ist. Die Drehrichtung um die Drehachse 4 des rotationssymmetrischen Körpers 5 definiert sich in Relation zu dem vertikal orientierten Flächenelement 7 derart, daß eine von oben zwischen Flächenelement 7 und rotationssymmetrischen Körper 5 eingebrachte Schraube durch die Drehung stets eine Bewegungskomponente vertikal nach oben erfährt.

Die Schrauben 2 liegen durch die Drehbewegung des rotationssymmetrischen Körpers 5 einerseits an dem Flächenelement 7, andererseits an der über die glatte Oberfläche 5' des rotationssymmetrischen Körpers 5 erhabenen wendelförmig umlaufenden Kontur 6 an oder berühren sich gegenseitig.

Im Bereich des Schraubenreservoirs 3 befinden sich zunächst mehrere Schrauben 2 innerhalb eines Wendelganges der umlaufenden Kontur 6. Da der Abstand zwischen der glatten Oberfläche 5' des rotationssymmetrischen Körpers 5 und dem Flächenelement 7 kleiner als die Kopfbreite der Schrauben ist, werden aus dem Schraubenreservoir, in dem die Schrauben in vollkommener Unordnung vorliegen, bevorzugt nur diejenigen Schrauben transportiert, deren Orientierung gerade so ist, daß der Schraubenkopf nach oben und der Schraubenschaft nach unten hin orientiert ist, d. h. wie es in Fig. 1a dargestellt ist.

Durch die ständigen gegenseitigen Stöße zwischen mehreren, innerhalb eines Wendelganges befindlichen Schrauben werden in der Regel all jene Schrauben in das Schraubenreservoir zurückgeworfen, die eine von der vorstehend beschriebenen, bevorzugten Orientierung abweichende Lage in der Fördereinrichtung besitzen. Dieser Trenn-Effekt ist um so ausgeprägter, je mehr Schrauben sich in einer Windung befinden. Das bedeutet, daß in der Nähe des Schraubenreservoirs zwar zunächst viele Schrauben entlang der Fördereinrichtung gefördert werden, aber auch wieder viele Schrauben zurückfallen, so daß in der Regel nur eine Schraube pro Windung tatsächlich weiter transportiert wird.

Sollten zwei Schrauben in der bevorzugten Orientierung in einem Wendelgang vorliegen, so wird die erste Schraube, die unmittelbar an der Kontur anliegt, durch die Reibung zwischen ihr und der Konturwand leicht angehoben, wodurch die unmittelbar die erste Schraube berührende zweite Schraube unter die erste Schraube rutscht und diese leicht anzuheben vermag. Durch das Anheben der ersten Schraube fällt diese um einen Wendelgang zurück. Zusätzlich zu diesem Effekt können für die Vereinzelung der Schrauben entlang der Fördereinrichtung auf dem rotationssymmetrischen Körper Nocken angebracht werden, die unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher erläutert werden.

In Fig. 2 ist das Prinzip zur Anbringung von Nockenelementen 8 auf dem rotationssymmetrischen Körper 5 zur weiter verbesserten Vereinzelung der Schrauben 2 dargestellt. Die Nocken 8, deren Konturhöhe kleiner ist als der minimale Abstand zwischen der glatten Oberfläche 5' des rotationssymmetrischen Körpers 5 und dem Flächenelement 7, sind derart auf der glatten Oberfläche 5' des rotationssymmetrischen Körpers 5 aufgebracht, daß der Abstand zwischen der wendelförmigen Kontur 6 und dem Nockenelement 8 größer ist als der Kopfdurchmesser der Schrauben 2. Dadurch ist gewährleistet, daß überflüssige Schrauben effektiv in jeweils einen Wendelgang zurückgeworfen werden.

Die Vereinzelungsleistung der Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel in den Fig. 1 und 2 hängt von der Höhe der wendelförmig umlaufenden Kontur, der Drehfrequenz des rotationssymmetrischen Körpers und der Steigung der Drehachse des rotationssymmetrischen Körpers gegenüber der Horizontalen ab. Da pro Umdrehung des rotationssymmetrischen Körpers meist eine Schraube gefördert wird, ist die Förderleistung in weiten Grenzen direkt proportional zur Drehfrequenz des rotationssymmetrischen Körpers.

Bei größeren Konturhöhen der umlaufenden Wendel fallen weniger Schrauben zurück. Die Wahrscheinlichkeit, daß pro Wendelgang mehr als eine Schraube gefördert wird, steigt entsprechend an. Auch ist die Orientierungsleistung durch weniger zurückfallende Schrauben geringer. Durch eine größere Konturhöhe der umlaufenden Wendel steigt dagegen die Förderleistung.

Durch Einstellen einer größeren Neigung der Drehachse des rotationssymmetrischen Körpers gegenüber der Horizontalen kann die vorstehend dargelegte Auswirkung bezüglich einer Vergrößerung der Konturhöhe der umlaufenden Wendel weitgehend kompensiert werden, d. h., für eine qualitativ und quantitativ gleiche Förderleistung bei größerer Konturhöhe der Wendel ist eine gegenüber der Horizontalen steilere Einstellung der Drehachse des rotationssymmetrischen Körpers erforderlich.

Auch ist es möglich den Wendelverlauf der Kontur relativ zum rotationssymmetrischen Körper zu variieren. So fallen um so mehr Schrauben zurück, d. h. in Richtung des Schraubenreservoirs, je steiler der Wendelverlauf ausgebildet ist. Hierbei ist mit Steigung des Wendelverlaufes der Winkel gemeint, der durch die die erhabene Kontur mit der Drehachse eingeschlossen wird, d. h. je kleiner der Winkel, um so steiler die Steigung. Auch dieser Effekt kann durch eine entsprechend andere Neigung der Drehachse des rotationssymmetrischen Körpers kompensiert werden.

Orientiert werden die Schrauben durch den ständigen Fluß an zurückgeworfenen Schrauben, die sich entgegen der Förderrichtung bewegen. Dadurch, daß das geförderte Bauteil pilzförmig und somit schaftlastig ist, ist die natürliche Vorzugslage in der Fördereinrichtung ein frei hängender Schaft mit eingekeiltem Kopf zwischen der glatten Oberfläche des rotationssymmetrischen Körpers und dem Flächenelement. Schrauben, die mit dem Kopf nach unten gefördert werden, befinden sich im labilen Gleichgewicht, so daß bereits ein leichter Anstoß, z. B. durch eine zurückrutschende Schraube genügt, um die Schraube umzudrehen.

Neben den Funktionen Fördern, Vereinzeln und Orientieren bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung auch die Funktion des gezielten Zuteilen der orientierten und vereinzelten Bauteile. Pro Wendelgang fördert die Fördereinrichtung eine Schraube, so daß durch diskontinuierlichen Betrieb des Motors - Stoppen und Starten der Drehbewegung - die Förderung einer Schraube nach Anforderung möglich ist.

Die Übergabe der Schrauben an eine Einrichtung zum Weitertransport kann auf verschiedene Arten erfolgen:

- Durch eine umlaufende Nut im rotationssymmetrischen Körper und/oder durch eine Öffnung im Flächenelement fällt die Schraube nach unten und wird auf einer Schiene oder in einem Rohr aufgefangen und so weitertransportiert. Eventuell auftretende Toleranzen in der Fallrichtung können beispielsweise durch eine trichterförmige Gestaltung des Rohrs kompensiert werden. Durch eine gabelförmige Gestaltung der Austragsschiene können die Schrauben in eine Schiene übernommen werden.
- Die Öffnung im rotationssymmetrischen Körper kann auch so ausgebildet sein, daß die vereinzelten Bauteile in den Körper hineinfallen und im Inneren des rotationssymmetrischen Körpers entlang der eingestellten Neigung hinabrutschen.
- Durch einen Mitnehmer, der sich senkrecht neben dem rotationssymmetrischen Körper befindet wird die Schraube mit der wendelförmig umlaufenden Kontur mitbefördert und rutscht, nachdem der obere Totpunkt überwunden wurde, auf eine Vorrichtung, die die Schraube wieder übernimmt. Diese Vorrichtung kann beispielsweise auch wieder aus einer Schiene oder einem Rohr bestehen.

Eine Anpassung der Fördereinrichtung an verschiedene Schraubentypen kann ebenso einfach erfolgen: Für Schraubentypen mit unterschiedlichem Durchmessern wird der Abstand zwischen der glatten Oberfläche des rotationssymmetrischen Körpers und dem Flächenelement derart angepaßt, daß dieser größer als der Durchmesser des Schraubenschafts und kleiner als der des Schraubenkopfs ist. Für Schrauben mit unterschiedlicher Länge müssen in der Regel keine Anpassungen vorgenommen werden. Es ist aber zu berücksichtigen, daß der Abstand zwischen den einzelnen Konturwindungen größer ist als die Länge der Schrauben. Zusätzlich kann für verschiedene Schraubentypen der Winkel der Drehachse des rotationssymmetrischen Körpers gegenüber der Horizontalen angepaßt werden.

In Fig. 3 ist eine Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei über die glatte Oberfläche 5' des rotationssymmetrischen Körpers 5 erhabenen umlaufenden Konturen 6, 6' mit variabler Steigung zur Vereinzelung der Teile dargestellt. Durch die Verwendung mehrerer Wendelgänge kann der rotationssymmetrische Körper 5 auch horizontal gelagert sein.

Bei der umlaufenden wendelförmigen Kontur 6 mit variabler Steigung nimmt die Ganghöhe mit zunehmender Steigung der Wendel stets zu, so daß in dem immer größer werdenden Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Wendelgängen eine zweite wendelförmig umlaufende Kontur 6' eingebracht ist, deren Steigung gleich oder größer ist als die der ersten Kontur. Es können je nach Raumbeschaffenheit auch mehrere Wendelgänge in die Zwischenräume eingefügt werden.

Sollten sich zwischen zwei Wendeln zwei oder mehr zu orientierende Schrauben befinden, werden diese Schrauben durch die zusätzlich eingebrachte Wendel vereinzelt.

Als sinnvolle Modifikation der erfindungsgemäßen Fördereinrichtung kann anstelle des vertikal orientierten Flächenelements auch ein zweiter rotationssymmetrischer Körper 51 vorgesehen werden, wie es aus dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 hervorgeht.

Hierbei besteht die Fördereinrichtung aus einem ersten, um eine Drehachse 4 drehbar gelagerten rotationssymmetrischen Körper 5 mit glatter Oberfläche 5', der mindestens eine über die glatte Oberfläche 5' des Körpers wendelförmig umlaufende, erhabene Kontur 6 aufweist, der in einer vorgebbaren Drehrichtung antreibbar ist und dessen Drehachse 4 relativ zur Horizontalen geneigt ist. Ferner ist ein zweiter rotationssymmetrischer Körper 51 vorgesehen, der derart relativ zum ersten rotationssymmetrischen Körper 5 um eine Drehachse 4' drehbar antreibbar angeordnet ist, daß der zweite rotationssymmetrische Körper 51 relativ zu der glatten Oberfläche 5' des ersten rotationssymmetrischen Körpers 5 einen Abstand aufweist, der wenigstens der Höhe der umlaufenden Kontur 6 entspricht. Beide rotationssymmetrische Körper 5, 51 weisen hierbei eine gegenläufige Drehrichtung auf.

Bezugszeichenliste

1

Fördereinrichtung

2

pilzförmige Teile, vorzugsweise Schrauben

3

Teilereservoir

4

,

4

' Drehachse

5

rotationssymmetrischer Körper

51

rotationssymmetrischer Körper

5

' glatte Oberfläche

6

,

6

' wendelförmige Kontur

7

Flächenelement

8

Nockenelement

9

Motor

10

Trichter

Claims

1. Vorrichtung zum Ordnen, Zuführen und Vereinzeln von pilzförmigen Teilen (2), vorzugsweise Schrauben mit einem Schraubenkopf und einem -schaft, die in einem Teilereservoir (3) vorgesehen und/oder von einer Teilezuführeinrichtung bereitgestellt werden, mit einer die Teile aus dem Teilereservoir (3) und/oder von der Teilezuführeinrichtung aufnehmenden und wegtransportierenden Fördereinrichtung (1),
dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (1) einen um eine Drehachse (4) drehbar gelagerten rotationssymmetrischen Körper (5) mit glatter Oberfläche (5') aufweist, der in einer vorgebbaren Drehrichtung antreibbar ist und dessen Drehachse (4) relativ zur Horizontalen geneigt ist,
daß wenigstens eine über die glatte Oberfläche (5') des Körpers (5) erhabene Kontur (6) vorgesehen ist, die den Körper (5) wendelförmig umläuft,
daß ein Flächenelement (7) dem rotationssymmetrischen Körper (5) gegenüberliegend vorgesehen ist, das derart relativ zu dem rotationssymmetrischen Körper (5) angeordnet ist, daß die senkrechte Projektion eines Punktes von der dem Flächenelement (7) unmittelbar gegenüberliegenden glatten Oberfläche des rotationssymmetrischen Körpers (5) bei Drehung um die Drehachse (4) auf dem Flächenelement (7) eine Bewegung von unten nach oben in der Vertikalen beschreibt,
und daß das Flächenelement (7) relativ zu der glatten Oberfläche des rotationssymmetrischen Körpers (5) einen Abstand aufweist, der wenigstens der Höhe der umlaufenden Kontur (6) entspricht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wendelförmige Kontur (6) auf der glatten Oberfläche (5') des rotationssymmetrischen Körpers (5) einen variablen Gangunterschied aufweist, der mit zunehmenden Abstand vom Teilereservoir (3) und /oder von der Teilezuführeinrichtung zunimmt und der im Bereich kleiner Gangunterschiede wenigstens der Größe des Kopfdurchmesser der Schrauben (2) und im Bereich großer Gangunterschiede mindestens der Länge der Schrauben (2) entspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der glatten Oberfläche (5') des rotationssymmetrischen Körpers (5) Nockenelemente (8), deren Konturhöhe kleiner ist als der Abstand zwischen der glatten Oberfläche (5') des rotationssymmetrischen Körpers (5) und dem Flächenelement (7), derart vorgesehen sind, daß der Abstand zwischen der wendelförmigen Kontur (6) und dem Nockenelement (8) größer ist als der Kopfdurchmesser der Schrauben (2).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der rotationssymmetrische Körper (5) der Fördereinrichtung (1) mit einem Motor (9) mit regelbarer Drehzahl, vorzugsweise einem Schrittmotor, antreibbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der rotationssymmetrische Körper (5) der Fördereinrichtung (1) um die Drehachse (4) mit einer Drehfrequenz zwischen 0.1 und 1 Hz, vorzugsweise mit 0.5 Hz antreibbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Fördereinrichtung (1) nachgeschaltete Einrichtung zur Aufnahme der Schrauben vorgesehen ist und zur Übergabe der Schrauben eine Öffnung im rotationssymmetrischen Körper (5) und/oder der eine Öffnung im Flächenelement (7) vorgesehen ist/sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Aufnahme als Schiene oder rohrförmiges Element (10) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtung eine Mitnehmereinheit vorsieht, die unmittelbar neben der wendelförmigen Kontur (6) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilereservoir (3) am tiefsten Punkt der Fördereinrichtung (1) derart angebracht ist, daß die Schrauben von oben in den Bereich zwischen Flächenelement (7) und dem rotationssymmetrischen Körper (5) zuführbar sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der rotationssymmetrische Körper (5) als zylinderförmiger Körper ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächenelement (7) eine Länge aufweist, die wenigstens der Länge rotationssymmetrischen Körpers (5) entspricht.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der glatten Oberfläche (5') des rotationssymmetrischen Körpers (5) und dem Flächenelement (7) größer als der Schaftdurchmesser der Schrauben (2) und kleiner als der Kopfdurchmesser der Schrauben (2) ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächenelement (7) vertikal angeordnet ist

14. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (1) einen um eine Drehachse (4) drehbar gelagerten ersten rotationssymmetrischen Körper (5) mit glatter Oberfläche (5') aufweist, der in einer vorgebbaren Drehrichtung antreibbar ist,
daß eine erste über die glatte Oberfläche (5') des Körpers (5) erhabene Kontur (6) vorgesehen ist, die den Körper wendelförmig umläuft und dessen Drehachse (4) horizontal verläuft,
daß wenigstens eine zweite wendelförmige Kontur (6) vorgesehen ist, die den rotationssymmetrischen Körper (5) wenigstens teilweise umläuft,
daß ein vertikal orientiertes Flächenelement (7) vorgesehen ist, das derart relativ zu dem rotationssymmetrischen Körper (5) angeordnet ist, daß die senkrechte Projektion eines Punktes der dem Flächenelement (7) unmittelbar gegenüberliegenden glatten Oberfläche (5') des rotationssymmetrischen Körpers (5) bei Drehung um die Drehachse (4) auf dem Flächenelement (7) eine Bewegung von unten nach oben in der Vertikalen beschreibt,
und daß das Flächenelement (7) relativ zu der glatten Oberfläche des rotationssymmetrischen Körpers (5) einen Abstand aufweist, der wenigstens der Höhe der umlaufenden Konturen (6) entspricht.

15. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (1) einen ersten, um eine Drehachse (4) drehbar gelagerten rotationssymmetrischen Körper (5) mit glatter Oberfläche aufweist, der in einer vorgebbaren Drehrichtung antreibbar ist und dessen Drehachse relativ zur Horizontalen geneigt ist,
daß wenigstens eine über die glatte Oberfläche des Körpers (5') erhabene Kontur (6) vorgesehen ist, die den Körper (5) wendelförmig umläuft,
daß ein zweiter rotationssymmetrischer Körper (51) vorgesehen ist, der derart relativ zum ersten rotationssymmetrischen Körper (5) um eine Drehachse (4') drehbar antreibbar angeordnet ist, daß der zweite rotationssymmetrische Körper (51) relativ zu der glatten Oberfläche (5') des ersten rotationssymmetrischen Körpers (5) einen Abstand aufweist, der wenigstens der Höhe der umlaufenden Kontur (6) entspricht, und
daß beide rotationssymmetrische Körper (5, 51) eine gegenläufige Drehrichtung aufweisen.