DE19842103A1 - Stanznietzuführung - Google Patents

Description

Einsatzgebiet der Erfindung ist das Stanznieten. Beim Stanznieten werden Werkstücke mit einem geeigneten Niet ohne Vorlochen der Werkstücke miteinander verbunden. Die zu verbindenden Werkstücke werden während des Nietvorgangs von Werkzeugen gehalten und eingespannt und ein Stempel führt die Nietbewegung aus. Bei dem Stanznietverfahren, bei dem die Erfindung eingesetzt wird, stanzt der Niet das Werkstück, daß dem Stempel zugewandt ist und verformt das Werkstück, daß dem Stempel abgewandt ist, plastisch, ohne es zu stanzen. Der Niet ist teilweise hohl und verformt sich ebenfalls plastisch und es entsteht eine formschlüssige Verbindung zwischen den Werkstücken und dem Niet. Der teilweise hohle Niet wird als Halbhohlniet bezeichnet und der Hohlraum des Niets nimmt das ausgestanzte Material des stempelseitigen Werkstücks auf. Die Durchführung des Stanznietverfahrens erfordert Druckkräfte von ca. 50 kN.

Vorteil des Stanznietverfahrens sind die Möglichkeiten, mehrere Werkstücke aus gleichen oder unterschiedlichen Werkstoffen ohne Vorlochen und ohne Entfernen von ausgestanztem Material miteinander zu verbinden.

Stanznietverfahren werden z. B. bei der Herstellung von Serienprodukten in automatisierten Fertigungseinrichtungen eingesetzt. Vorrichtungen, die das Stanznietverfahren ausführen, sind z. B. stationäre, feststehende Pressen oder bewegliche Stanznietzangen. Bei stationären Pressen werden die Werkstücke in die Presse eingelegt, während bewegliche Stanznietzangen an die Stanznietposition der Werkstücke zugestellt werden. Die Zustellung und Positionierung der Stanznietzange erfolgt dabei mittels Roboter oder anderer automatisierter Handlingeinrichtungen.

Vor dem eigentlichen Stanznietvorgang wird der Niet an das Stempelende zugeführt und die Vorrichtung führt anschließend den Stanznietvorgang aus. Bei Stanznietzangen oder anderen beweglichen Vorrichtungen zum Stanznieten werden die Nieten von einem stationärem Fördersystem zur beweglichen Vorrichtung zugeführt. Das stationäre Fördersystem besteht z. B. aus einem Vibrationsförderer mit einer Vielzahl von Nieten und anschließender Nietenvereinzelung. Die Verbindung von Nietenvereinzelung zur Stanznietvorrichtung erfolgt mittels flexibler Nietenleitung. Diese Nietenleitung ist z. B. ein Schlauch in dem die Nieten mit Druckluft einzeln zur Stanznietvorrichtung zugeschossen werden. Dieses Zuführungssystem ist verschleiß- und störanfällig, da die Schlauchleitung zerstört wird und Nieten im Schlauch stecken bleiben. Beides führt zum Stillstand der Fertigungsanlagen. Weiterhin begrenzt die Schlauchleitung die Bewegungsfreiheit der Handlingseinrichtung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stanznietenzuführung für automatisierte Handlingeinrichtungen zu schaffen, die ohne flexible Zuleitung zwischen stationärer Bevorratung der Nieten und der Stanznietvorrichtung auskommt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und der Unteransprüche gelöst.

Bei der Erfindung wird ein Magazin zur Speicherung mehrerer Stanznieten verwendet. Das Magazin ist mit der Vorrichtung zum Stanznieten verbunden und bildet damit eine Baueinheit. Diese Baueinheit wird von einer automatisierten Handlingseinrichtung entsprechend dem Fertigungsablauf positioniert. Es besteht keine Verbindung zum Nietenvorrat über eine flexible Schlauchleitung. Unterschreitet die Zahl der Nieten im Nietenmagazin eine Mindestanzahl, so wird das leere Nietenmagazin gegen ein volles Nietenmagazin ausgetauscht. Der Fertigungsablauf kann mit dem vollen Nietenmagazin ununterbrochen fortgesetzt werden, während das leere Magazin in in einer Vorrichtung wieder befüllt wird.

In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch Zuführung für Stanznieten mit Nietenmagazin (1), das an eine Vorrichtung (2) zum Stanznieten angebaut ist. Die Nieten (3) sind in einer Bohrung (4) des Magazins aneinandergereiht. Die 1. Niete (5) befindet sich in einer Aufnahme (7) des Drehschiebers (8). Am Ende der Nietenreihe (6) befindet sich ein verschiebbarer Anschlag (9), der über eine Spannkraft die Nietenreihe (6) zusammendrückt. Der Drehschieber (8) dreht 180° um die Achse (10), so daß sich anschließend die Aufnahme (7) mit Niete (5) an der Übergabeposition zum Stempel (11) der Vorrichtung zum Stanznieten (2) befindet. Die leere Aufnahme (12) befindet sich nach der Drehung an der Annahmeposition am Anfang der Nietenreihe (6). Die Niete (5) wird mittels Unterdruck vom Stempel (11) angesaugt, der Stempel fährt anschließend in die hintere Position zurück, so daß die Aufnahme (7) frei wird. Während der Drehung des Drehschiebers spannt die Nietenarretierung (13) die Niete (14) fest, so daß die Spannkraft die Nietenreihe nicht vorschieben kann. Nach der Drehung des Drehschiebers gibt die Nietenarretierung die Niete (14) wieder frei, so daß der Anschlag (9) die Nietenreihe (6) vorschiebt, bis die Niete (14) sich in der Aufnahme (12) befindet.

Die Drehung des Drehschiebers um 180° erfolgt in zwei Schritten je 90°. In der Zwischenstellung nach 90° führt die Vorrichtung zum Stanznieten (2) den Nietvorgang aus. Der Stempel (11) hat in dieser Drehschieberstellung die Möglichkeit am Drehschieber (8) vorbei zu fahren.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Nietenzuführung entlang der Linie A-A aus Fig. 1. Die Nietenarretierung (13) besteht aus zwei Spannbacken (15, 16), die die jeweilige Niete einspannen.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Nietenzuführung entlang der Linie B-B aus Fig. 2. Der Antriebsmotor (17) dreht den Drehschieber (6) über die Kupplung (18), die Welle (19), das Zahnrad (20) und den Zahnriemen (21) weiter. Der Antriebsmotor (17) ist mit einem Drehgeber ausgestattet, so daß der Antriebsmotor den Drehschieber positionieren kann. Die Spannkraft auf die Nietenreihe wird über die Rollfeder (22) aufgebracht. Die Rollfeder weist über den gesamten Federweg nahezu die gleiche Federkraft auf, so daß unabhängig von der Länge der Nietenreihe die Nieten immer mit der gleichen Kraft beaufschlagt wird.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Nietenzuführung entlang der Linie C-C aus Fig. 2. Der Druckluftzylinder (23) betätigt die Spannbacken (15, 16) der Nietenarretierung (13) über die Halter (24, 25).

Das Magazin wird nach Unterschreiten einer Mindestzahl von Stanznieten im Magazin wiederbefüllt. Dazu wird die Anzahl der Nietenentnahmen aus dem Magazin von einer übergeordneten Steuerung gezählt. Das leere Magazin wird dazu in einer nicht dargestellten Vorrichtung abgelegt und gegen ein volles Magazin ausgetauscht, so daß der Fertigungsablauf ohne große Unterbrechung weiterlaufen kann. Das leere Magazin wird parallel dazu wieder befüllt und später wieder ausgetauscht.

Claims (12)

1. Zuführung von Stanznieten zu einer Vorrichtung zur Durchführung des Stanznietverfahrens (1), wobei die Stanznieten einzeln und in immer gleicher Lage zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Stanznieten in einem Magazin (2) gespeichert sind und die Stanznieten aus dem Magazin entnommen und einzeln der Vorrichtung zugeführt werden,
daß das Magazin nach Unterschreiten einer Mindestzahl von Stanznieten im Magazin wiederbefüllt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Stanznieten im Magazin (2) eine Reihe (6) bilden, indem die hintere Stirnfläche einer Niete an der vorderen Stirnfläche der nächsten liegt und die Zentrumsachsen der Nieten eine gerade Linie bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanznietenreihe (6) im Magazin (2) mittels Spannkraft zwischen einer Nietenaufnahme (7) am Anfang der Nietenreihe (6) und einem hinteren, verschiebbaren Anschlag (9) am Ende der Nietenreihe eingespannt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (8) die Nietenaufnahme (7) mit Stanzniet (5) von der Aufnahmeposition am Magazin um die Drehachse (10) zur Übergabeposition am Stempelende und die Nietenaufnahme (12) ohne Stanzniet von der Übergabeposition am Stempelende zur Aufnahmeposition am Magazin dreht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (8) zwei Nietenaufnahmen (7, 12) beinhaltet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwinkel des Drehschiebers (8) 180° beträgt und in zwei Teilschritten zu je 90° durchgeführt wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß während des Drehvorgangs des Drehschiebers (8) die Nietenarretierung (13) die Niete (14) in der Nietenreihe (6) festhält, die der Niete (5) in der Nietenaufnahme folgt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung des Drehvorgangs des Drehschiebers die Nietenarretierung (13) die während dem Drehvorgang festgehaltene Niete (14) losläßt und die Spannkraft die Nietenreihe mittels des verschiebbaren Anschlags (9) in Richtung der Zentrumsachse der Nietenreihe verschiebt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannkraft mittels einer Rollfeder (22) aufgebracht wird.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Niete in der Nietenaufnahme an der Übergabeposition am Stempelende mittels Unterdruck vom Stempel (11) aus der Nietenaufnahme (7, 12) entnommen wird.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterschreiten einer Mindestanzahl von Stanznieten im Magazin dieses Magazin gegen ein volles Magazin ausgetauscht wird und das leere Magazin wiederbefüllt wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgetauschte, leere Magazin in einer Vorrichtung wieder befüllt wird.