DE19924157A1

DE19924157A1 - Park Feeder System

Info

Publication number: DE19924157A1
Application number: DE19924157A
Authority: DE
Inventors: James H Craig; Donald L Yake
Original assignee: Newfrey LLC
Current assignee: Newfrey LLC
Priority date: 1998-05-26
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 1999-12-30
Also published as: US6236018B1

Abstract

Ein System zum Zuführen von Teilen umfaßt einen Transportbehälter, der ein Gitter zusammengefügter Teile und eine Übergabeeinheit für Teile aufweist, die die Teile vor der Anordnung oder der Montage der Fertigteile bearbeitet. Bei einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Gitter von Teilen automatisch von dem Transportbehälter zur Übergabeeinheit für Teile zugeführt, wenn der Transportbehälter sich in einer vorbestimmten Position relativ zur Übergabeeinheit für Teile befindet.

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein System zum Zuführen von Teilen, und insbesondere ein System, das Teile auf automatisierte Weise an eine Maschine zum Anbringen dieser Teile, zum Beispiel durch sequentielles Schweißen einer Serie dieser Teile an einen Kraftfahrzeugkörper in einer Fertigungsstraße, liefert.

Es ist allgemein bekannt, in der Elektroindustrie eine Serie von Folgeschnitten einzusetzen, um ein verbundenes Gitter oder einen Streifen von elektrischen Klemmen für die spätere Befestigung getrennt isolierter Leitungen zu stanzen und zu falzen. Solch ein traditionelles Gitter von Anschlüssen wird vor der Leitungsbefestigung oft zeitweise auf einer Spule oder Rolle gelagert.

Es ist auch bekannt, Klammern und Bolzen mit Kraftfahrzeugkörpern zu verschweißen. Es sollte zum Beispiel auf die U.S.-Patente 5,868,303 mit dem Titel "Tack Gripper for a Tack Welding Gun and Process for Connecting a Strip- Form Workpiece to a Component" welches Röser am 09. Februar 1999 erteilt wurde, 5 834 728 mit dem Titel "Process and Device for the Application of Components which are Strung Together in the Manner of a Belt onto Workpieces", welches Mauer et al. am 10. November 1998 erteilt wurde, 5 349 152 mit dem Titel "Process for the Electric Welding of Two Weld Parts", welches Renner am 20. September 1994 erteilt wurde und 5 171 959 mit dem Titel "Arc Welding of a Weld Stud", welches Schmitt et al. am 15. Dezember 1992 erteilt wurde, verwiesen werden. Der Inhalt dieser Patente wird durch Bezugnahme mit eingebracht.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die bevorzugte Ausführungsform eines Systems zum Zuführen von Teilen einen Transportbehälter, der ein Gitter von untereinander verbundenen Teilen und eine Übergabeeinheit für Teile aufweist, die die Teile vor dem Einbau oder dem Anordnen der Fertigteile bearbeitet. Bei einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Gitter aus Teilen automatisch vom Transportbehälter zu der Übergabeeinheit für Teile zugeführt, wenn der Transportbehälter sich in einer vorbestimmten Position relativ zur Übergabeeinheit für Teile befindet. Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden ein oder zwei Rollen innerhalb des Transportbehälters zum Lagern eines Gitters von Teilen bereitgestellt. Bei einem noch weiteren Aspekt der Erfindung werden die Teile automatisch durch die Übergabeeinheit für Teile voneinander beabstandet und voneinander getrennt. Bei einem zusätzlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird Ausschuß von der Übergabeeinheit für Teile zum Transportbehälter zurückgeführt. Bei einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Fertigteile einzeln in getrennter Weise einem Roboter oder einer anderen Maschine zum abschließenden Schweißen, Zusammensetzen oder Einbau zugeführt. Ein Verfahren zum automatischen Transport von Teilen zwischen einem Behälter und einer Bearbeitungseinheit für Teile ist auch vorgesehen.

Das System der vorliegenden Erfindung zum Zuführen von Teilen ist gegenüber konventionellen Vorrichtungen darin vorteilhaft, daß die vorliegende Erfindung für den Einsatz in einer Montageanlage voll automatisiert ist. Die Gitter von Teilen werden zuerst manuell in dem Transportbehälter für Teile an einer ortsfremden Einrichtung oder sonstigen entfernt liegenden Gegend durch den Lieferanten der Teile gebildet. Der verschlossene Transportbehälter wird danach zur Montageeinrichtung des Kunden transportiert, wo ausreichend Platz für die Fertigungsstraße vorhanden ist. Weiterhin ist die Automatisierung der vorliegenden Erfindung in der Montageeinrichtung aufgrund der großen Schnelligkeit der abschließenden Montage der Teile auf Kraftfahrzeuge, zum Beispiel auf einem Fließband, äußerst vorteilhaft. Es ist wenig Zeit oder Raum für manuelle Bewegung, Bearbeitung oder Ausrichtung von kleinen Teilen für nachfolgende Schweißoperationen oder ähnliches vorhanden. Entsprechend werden durch das aufgrund der vorliegenden Erfindung erreichte automatische Zuführen, das Lokalisieren, das Abtrennen der Teile, die Ausrichtung der Teile und die Rückführung von Ausschuß im erheblichen Maße Arbeit, Zeit, Fabrikraum und Kosten in der Endmontageanlage gespart, wobei auch die Möglichkeit steigt, die Teile mit einer Roboteranwendung einzusetzen.

Das System zum Zuführen von Teilen der vorliegenden Erfindung ist auch vorteilhaft wegen der Transportfähigkeit in einem rückgabepflichtigen Behälter, der einfach wieder aufgeladen werden und vorbereitet werden kann. Zudem wird der Transportbehälter der vorliegenden Erfindung gegen Schmutz und Feuchtigkeit verschlossen, bevor er in der Übergabeeinheit für Teile angeordnet wird. Zusätzliche Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüchen deutlich, die in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen zugrunde gelegt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Perspektivansicht, die die bevorzugte Ausführungsform eines Systems zum Zuführen von Teilen der vorliegenden Erfindung zeigt, das in einem auseinandergebauten Zustand vorliegt,

Fig. 2 ist eine schematische Perspektivansicht von der entgegengesetzten Seite wie in Fig. 1 gezeigt, die das System zum Zuführen von Teilen der bevorzugten Ausführungsform in einem zusammengesetzten Zustand zeigt,

Fig. 3 ist eine maßstabsgerechte Ansicht, die ein Gitter von Teilen zeigt, das in dem System zum Zuführen von Teilen der bevorzugten Ausführungsform eingesetzt wird,

Fig. 4 ist eine Perspektivansicht, die eine in dem System zum Zuführen von Teilen der bevorzugten Ausführungsform eingesetzte Rolle zeigt,

Fig. 5 ist eine Teilperspektivansicht, die eine in herausgenommener Position angeordnete Palette zeigt, die in dem System zum Zuführen von Teilen der bevorzugten Ausführungsform eingesetzt wird,

Fig. 6 ist eine Teilperspektivansicht, die eine in dem System zum Zuführen von Teilen der bevorzugten Ausführungsform eingesetzte Bremse und die Rolle zeigt,

Fig. 7 ist eine Teilperspektivansicht, die die in dem System zum Zuführen von Teilen der bevorzugten Ausführungsform eingesetzte Ausgangsvorrichtung zum Zuführen von Teilen mit den Teilen und der Rolle zeigt, die sich in einer vorgespannten Stellung befinden,

Fig. 8 ist eine Teilperspektivansicht, die eine sich in Betrieb befindende Stange und einen Einlaß zeigen, die in dem System zum Zuführen von Teilen der bevorzugten Ausführungsform eingesetzt werden,

Fig. 9 ist eine Teilseitenansicht, die das System zum Zuführen von Teilen der bevorzugten Ausführungsform zeigt, bei dem die Abdeckung und die Führung von der Übergabeeinheit für Teile entfernt wurde,

Fig. 10 ist eine Teilseitenansicht entgegengesetzt zu der von Fig. 9, die Steuer- und Abtrennstationen des Systems zum Zuführen von Teilen der bevorzugten Ausführungsform zeigt, bei dem die Abdeckung von der Übergabeeinheit für Teile entfernt wurde,

Fig. 11 ist eine Teilperspektivansicht, die einen Hemmungsmechanismus und einen Ausschußschacht zeigen, die in dem System zum Zuführen von Teilen der bevorzugten Ausführungsform eingesetzt werden und

Fig. 12 ist eine Teilperspektivansicht, die das System zum Zuführen von Teilen der bevorzugten Ausführungsform zeigt, welches einen Schweißkopf eines Roboters einsetzt, der dabei ist, ein abgetrenntes und fertiges Teil von dem Hemmungsmechanismus zum Einsatz in einem nachfolgenden Schweißvorgang zu ergreifen.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt allgemein ein System zur Verfügung, in dem eine Serie einzelner von einem gestanzten Metall streifen oder Gitter geformter Metallteile zu einem automatischen Schweißapparat zum abschließenden Schweißvorgang in einem Kraftfahrzeugbetrieb zugeführt werden. In einer Kraftfahrzeuganordnung eingesetzte Metallteile werden mit Hilfe einer Stanzpresse auf einem Metallstreifen gestanzt, der zu diesem Zweck von einer geeigneten Rolle abgewickelt wurde.

Nach dem Stanzen wird der Metallstreifen wieder auf eine zweite Spule oder eine zweite Rolle aufgewickelt. Die wiederaufgewickelten gestanzten Teile werden dann zu einer speziell gestalteten Palette überführt, die eine Spindel zur Montage der Spule, eine Bremse zum Halten der Spule in Position während des Transportes und einen Anfangszuführmechanismus mit Zahnstange zum Drehen der Spule aufweist. Eine oder mehr Paletten werden dann in den Transportbehälter geladen. Der Behälter wird verschlossen und für den Transport gesichert.

An einer geeigneten Aufnahmestation wird der Transportbehälter durch einen Gabelstapler auf eine Ladestation oder auf einen Laderampenabschnitt einer Übergabemaschine für Teile geladen. Bei der Positionierung des Behälters trifft der Bremsmechanismus auf ein Stiftelement (nicht gezeigt, da es nur für eine alternative Ausführungsform eingesetzt würde) zur Freigabe der Spule, das sich von der Übergabemaschine für Teile aus erstreckt und die Bremse wird dabei bewegt oder gelöst. An dieser Verbindung für die bevorzugte Ausführungsform wird der Anfangszuführmechanismus mit Zahnstange von einem anderen Zuführstift oder Betätigungsstange zusammen mit der Übergabemaschine für Teile in Gang gesetzt, damit dabei die Rolle in Rotation versetzt wird. Dadurch wird der Metallstreifen mit den darauf gestanzten Metallteilen einer zweiten Zuführstation in der Übergabeeinheit oder der Maschine zugeführt. Eine Servo- Zuführwalze wird durch einen Sensor betätigt, der den Metallstreifen von der Rolle zu einer Abtrennstation befördert und bereitet somit für die Trennung eines Einzelteiles für die nachfolgende Übergabe an einen Schweißroboter für einen Schweißvorgang vor. Wenn das zu schweißende Teil von dem Metallstreifen abgeschnitten wird, wird Ausschuß von der Trennstation über einen Schacht zurück zum Transportbehälter zur Rückgabe zusammen mit dem leeren Behälter an den Lieferanten zurückgeführt, wo der Ausschuß zur gleichen Zeit wie neue Spulen von gestanzten Teilen in dem Behälter für einen Wiederholungsvorgang gelagert werden.

Insbesondere zeigen die Fig. 1-6 einen Transportbehälter 21, der mehrere Paletten 23 aufweist, die darin gelagerte Rollen 25 mit Teilen enthalten und der an einen vorbestimmten Platz auf eine Laderampe einer Übergabeeinheit 27 für Teile mit Hilfe eines Gabelstaplers 29 gebracht wird. Teile 31, wie ein Satz gestanzter Stahlklammern, sind miteinander über Brückenstreifensegmente 33 verbunden, um ein fortlaufendes Gitter oder einen Streifen von Teilen 31 zu bilden. Ein einzelnes fortlaufendes Gitter von Teilen 31 ist um jede Rolle 25 gewunden. Nur eine einzelne Rolle und eine entsprechende Palette werden nachfolgend erläutert. Die Rolle 25 weist ein zentrales Loch 35 auf, durch das sie manuell auf eine zentrale aus der Palette 23 hervorstehende Spindel 37 montiert wird. Ein Satz Walzen 39 oder anderer geeigneter Lager ist auf der Palette 23 angeordnet. So kann, falls erwünscht, die Rolle 25 sofort um die Spindel 37 gedreht werden. Die Paletten 23 sind in ein Gehäuse 41 aus Metallblech oder Kunststoff eines Transportbehälters 21 durch einen Satz linear verschiebbarer Führungsschienen 43 und Walzen hinein verschiebbar. Eine drehbare Reibbremse 61 befindet sich innerhalb des Transportbehälters 21. Die Bremse 61 ist aus einem mit Gummi beschichteten Metall gefertigt. Die Bremse 61 liegt reibschlüssig an eine Umfangskante von Rolle 25 an, um die Rolle in der abschließenden gewünschten Transportposition zu halten, bevor der Transportbehälter 21 in die Übergabeeinheit 27 für die Teile eingefügt wird. Die Palette ist vorzugsweise aus einem technischen Kunststoff gefertigt, es kann jedoch auch geschweißtes quadratisches Metallrohr eingesetzt werden.

Das Gitter aus Teilen 31 wird zuerst in eine Anfangszuführvorrichtung 63 im Transportbehälter 21 hineingeladen. Diese anfängliche Einstellung wird manuell an der Stanzanlage des Lieferanten vor dem Behältertransport durchgeführt. Bevor die Reibungsbremse 61 voll mit der Rolle 25 in Eingriff kommen kann, wird das Gitter von Teilen 31 teilweise von der Rolle 25 abgewickelt. Die führenden Teile 31 des Gitters werden durch ein Paar mit Gummi beschichteter Metallwalzen 65 und 67 der Anfangszuführeinrichtung 63 eingefügt. Diese Teile 31 werden dann nachfolgend durch ein Paar benachbarter Führungen 69 gedrückt. Die Führungen 69 weisen im wesentlichen ebene sich gegenüberliegende innere Oberflächen und äußere Führungsabschrägungen 71 auf. Die Teile 31 sind zwischen den sich gegenüberliegenden inneren Oberflächen positioniert.

Eine Antriebszahnstange 73 ist ein verlängertes Element, das einen Satz Verzahnungen 75 aufweist. Ein Ritzel 77, das koaxial an der Walze 65 befestigt ist, kommt betriebsmäßig in Eingriff mit den Zähnen 75 der Zahnstange 73. So bewirkt die lineare Bewegung der Zahnstange 73 die Rotation der Walze 65. Die Walze 67 wird durch eine Druckfeder 78 an die Walze 65 gedrückt, so daß die Rotation der Walzen 65 und 67 die Teile 31 dazu bringt, durch die Führungen 69 des Transportbehälters 21 zu wandern. Ein zahnloser Raum auf der Zahnstange 73 ermöglicht das freie Drehen der Walzen 65 und 67 nach der Anfangszuführung.

Mit Bezug auf Fig. 6-9 weist die Übergabeeinheit 27 für Teile einen verlängerten sich über ihre Länge hinweg erstreckenden Beförderungskanal 81 für Teile auf. Der Kanal 81 ist im wesentlichen aus zwei metallenen Elementen gebildet, die aneinander befestigt sind, um einen inneren Durchgang zu definieren. Es ist vorgesehen, daß eine Platte aus Polyethylen mit extrem hohem Molekulargewicht auf jede innere Oberfläche zu montieren ist, wobei der Durchgang im Kanal 81 definiert wird, um eine gleitfähige Oberfläche zur Verbesserung der Bewegung der Teile darin bereitzustellen. Ein konkaver und V-förmig geformter Einlaß 83 von jedem Kanal 81 trifft betriebsmäßig mit den Abschrägungen 71 der Führungen 69 zusammen, die sich vom Transportbehälter 21 aus erstrecken, wenn der Transportbehälter 21 mit der Übergabeeinheit 27 für Teile zusammengebaut ist, wie in den Fig. 2 und 9 gezeigt.

Eine die Zahnstange aktivierende Stange 85, auch als Spulenzuführstift bekannt, hat ein entfernt liegendes Ende, das mit einem inneren Rahmen 87 innerhalb der Übergabeeinheit 27 verschweißt ist. Die Stange 85 erstreckt sich durch eine Öffnung in einer Abdeckung 89 der Übergabeeinheit 27 für Teile, so daß das entfernt liegende Ende 91 in Eingriff mit dem erreichbaren entsprechenden Ende von Zahnstange 73 innerhalb des Transportbehälters für Teile in Eingriff kommt und dieses linear verschiebt. Eine dünne Kunststoffolie, oder Dampfsperre (nicht gezeigt), bedeckt die Öffnungen des Transportbehälters 21, so daß die Dampfsperre durch das Einfügen der Einlässe 83 und der Stangen 85 perforiert oder durchbrochen werden muß. Dies findet natürlich durch lineare Einfügung des Transportbehälters 21 statt, um mit der Übergabeeinheit 27 in Eingriff zu kommen. Wenn deswegen die Stange 85 die Anfangszuführvorrichtung 63 des Transportbehälters 21 betätigt, wird das Gitter von Teilen 31 automatisch einen vorbestimmten Abschnitt vorwärtsbewegt, was von den verschiedenen Zähnezahlverhältnissen, den Walzengrößen, den Stangenlängen oder ähnlichem abhängt. Diese automatische Aktivierung bewirkt, daß die Rolle 25 durch Überwindung des Druckes der Reibbremse 61 in Rotation versetzt wird, wobei die Teile 31 anfänglich in den Kanal 81 der Übergabeeinheit 27 für Teile zugeführt werden. Alternativ ist vorgesehen, daß ein getrennter Stift (nicht gezeigt) zum Lösen der Bremse nötig sein kann, um eine Bremse oder einen anderen Mechanismus zum Feststellen der Rolle ausrücken zu lassen oder zu lösen, so daß auf Wunsch die Drehung von Rolle 25 ermöglicht wird. Ein optischer Sensor oder elektrischer Schalter könnte auch alternativ eingesetzt werden, um die Positionierung des Behälters 21 zu bestimmen und die automatische Eingangszuführung der Teile 31 elektrisch zu bewirken. Das bevorzugte Zusammenwirken bei der mechanischen Zuführung wird als verläßlicher und kostensparender angesehen.

Die Fig. 9 und 10 zeigen eine Servo-Zuführstation 101, die Steuerstation 105 und die Abtrennstation 107 als Teil der Übergabeeinheit 27 für Teile. Ein erster magnetischer Näherungsschalter 109 erfaßt das Gitter der Teile 31, die daran vorbei in dem Kanal 83 wandern und sendet ein elektrisches Signal an eine elektronische Steuereinheit, wie einem Mikroprozessor oder einem Prozeßsteuerer 111 (siehe Fig. 1 und 12). Ein Prozeßsteuerer von Micrologics Inc. wurde als geeignet angesehen. Alternativ kann eine erste Erfassungsvorrichtung einfach die Gegenwart des Transportbehälters 21 erfassen, um zu bewirken, daß eine Zuführ-Servo-Steuereinheit und die Energieversorgung betätigt werden.

Zurück zur bevorzugten Ausführungsform: Wenn der Prozessor das geeignete Signal vom ersten Näherungsschalter 109 bekommt, aktiviert der Prozessor ein elektromagnetisches Solenoid 103, um ein Paar mit Gummi beschichteter Zuführwalzen innerhalb der Servo-Zuführstation 101 aufeinander zu zubewegen. Diese Walzen sehen allgemein wie die Walzen 65 und 67 (siehe Fig. 7) aus. Das Gitter von Teilen 31 wird zwischen die Walzen der Servo-Zuführstation 101 eingezwängt oder eingeklemmt, wenn das Solenoid 103 mit Energie beaufschlagt wird. Ein Gleichstrom, der elektrische Schrittmotor 121 wird nachfolgend durch den Prozessor mit Energie beaufschlagt. Der elektrische Motor 121 dreht betriebsmäßig die Walzen, was wiederum weiterhin das Gitter der Teile 31 von der Rolle innerhalb des Transportbehälters 21 zieht. Das Gitter der Teile 31 kommt aufgrund der sich gegenüberliegenden Lücken im Kanal 81 mit den Walzen in Kontakt.

Der Prozessor bewirkt, daß die Walzen innerhalb der Servo-Zuführstation 101 damit fortfahren, das Gitter von Teilen 31 durch den Kanal 81 hindurch zu bewegen, bis ein erfaßtes Zielteil linear zu einem zweiten Näherungsschalter 123 kontinuierlich bewegt wird. Wenn das erfaßte Zielteil durch den zweiten Näherungsschalter 123 erfaßt wird, wird ein Signal an den Prozessor gesendet, welches dann zeitweise den elektrischen Motor 121 abschaltet, um die Bewegung des Gitters von Teilen 31 zu stoppen. An diesem Punkt wird ein gabelförmiges Steuerblatt oder ein Stift 125 linear in den Schlitz an der Seite von Kanal 81 eingeführt, wenn ein pneumatischer Zylinder 127 durch den Prozessor betätigt wird. Eine Druckfeder dient dazu, den Führungsstift 125 zurückzuführen, wenn der Vorgang beendet ist. Wenn der Führungsstift 125 eingeführt ist, kommt er mit den oberen und unteren äußeren Kanten an den Brückenstreifen 33 zwischen benachbarten Teilen 31 in Eingriff. Dieser Führungsvorgang dient dazu, das Gitter von Teilen 31 für das anschließende Abtrennen zu erfassen und genau zu lokalisieren. Ein Begrenzungsschalter befindet sich auf dem pneumatischen Zylinder 127, um die Teile 31 vor weiterem Vorwärtswandern zu bewahren, wenn der Luftzylinder aufgrund der Fehl-Aneinanderreihung zwischen Führungsstift und Brückenstreifen nicht ganz ausgefahren ist.

Wenn der Führungsstift 125 mit dem Gitter von Teilen 31 in Eingriff kommt, wird die Abtrennstation 107 im Gegenzug durch den Prozessor mit Energie beaufschlagt. Zum Einführen in eine Öffnung von Kanal 81 bewegt ein hydraulischer Zylinder 141 der Abtrennstation 107 ein Stanzwerkzeug 143, das innerhalb eines Gußblockes 145 angeordnet ist, vorwärts. Das Ende von Stanzwerkzeug 143 hat eine ebene rechteckige Gestalt, die mit Gewalt den Brückenstreifen 33 (siehe Fig. 3) gegen einen entgegengesetzten stationären Stempel zusammendrückt. Diese Stanzaktion trennt betriebsmäßig den gesamten verbindenden Streifen, um ein einzelnes Fertigteil 31 aus dem fortlaufenden Gitter herauszuschneiden. Ein dritter Näherungsschalter 147 wirkt mit dem hydraulischen Zylinder 141 zusammen, um zu ermitteln, ob der Kolben in dem hydraulischen Zylinder nicht komplett vorwärts wandert. Wenn solch ein Zustand durch den Prozessor vom dritten Näherungsschalter 147 ermittelt wird, dann beaufschlagt der Prozessor den elektrischen Motor 121 mit Energie in einer entgegengesetzten Richtung, um das Gitter von Teilen 31 zu sichern und sie dann wieder für das nachfolgende Stanzen in der Abtrennstation 17 zu positionieren. Es sollte als Vorteil angesehen werden, daß obwohl die hydraulischen und pneumatischen Zylinder für viele Stationen offenbart werden, auch elektrische Antriebsmechanismen eingesetzt werden können.

Der durch die Entfernung der Brückenstreifen 33 zwischen den Teilen 31 erzeugte Ausschuß wird von dem Stanzer und dem Stempel mit Hilfe einer Stripfeder und/oder mit Hilfe der Schwerkraft entfernt. Jeder Ausschußstreifen 33 (siehe Fig. 3) fällt unterhalb des Gußblockes 145 und wird durch einen angewinkelten Schacht 159 in ein Aufnahmegefäß 158 hinein geleitet. Der Schacht 159 ist völlig geschlossen, aber fragmentarisch in den Figuren gezeigt. Der Ausschuß wird dann automatisch, vorzugsweise durch Schwerkraft, oder alternativ durch eine Vorrichtung mit Federvorspannung oder durch eine andere mechanische Schaufelvorrichtung, durch eine Öffnung 160 (siehe Fig. 1) der Übergabeeinheit 27 und in einen benachbarten offen zugänglichen Ausschußsammelbehälter 162 des Transportbehälters 21 hinein befördert. Danach kann der aufgefangene Ausschuß am entfernt liegenden Standort des Lieferanten entfernt werden.

Nun mit Bezug auf die Fig. 10-12, werden die abgetrennten und fertigen Teile 31 im Kanal 81 an einem Hemmungsmechanismus 151 aufeinandergestapelt. Das weitere Vorwärtsbewegen des Gitters bewirkt, daß das gerade führende Teil 31 linear am Hemmungsmechanismus 51 entlang gleitet, der einen halben Kanal 153 mit offener Oberseite umfaßt, welcher eine Weiterführung von Kanal 81 ist. Ein einzelnes führendes Teil 31 wird dann linear eins nach dem anderen von den anderen getrennt, wenn es in einer Pendelvorrichtung 155 mit Schlitz aufgenommen wird. Ein pneumatischer Kolbenzylinder 157 des Hemmungsmechanismus 151 ist an die Pendelvorrichtung 155 gekoppelt, um die Pendelvorrichtung 155 und das darin gehaltene Teil zu und weg von dem halben Kanal 153 zu bewegen. Diese Pendel-Übergabeaktion wird aufgrund der Vorschriften in bezug auf den Abstand zum Schutzgasmantel des Schweißkopfes relativ zur Übergabeeinheit als nötig erachtet.

Das gestanzte Metallteil 31 wird an einen Schweißkopf 161 eines sechsachsigen drehbaren Roboters 26 (siehe Fig. 1 und 2) übergeben, nachdem das Einzelteil von seinem Metallstreifen durch den Stanzer freigestanzt oder getrennt wurde. Der Schweißkopf 161 weist ein Paar Zungen oder eine Kneifzange 163 konventionellen Designs auf, die das übergebene Teil 31 für einen anschließenden Schweißvorgang an einem Kraftfahrzeug ergreifen. Das Teil 31 wird durch Lichtbogenschweißen auf den Fahrzeugkörper angebracht. Das Teil 31 ist eine flache Klammer, die ein offen zugängliches Paar von gekrümmten Fingern aufweist, die einen teilweise kreisförmigen inneren Rand zur Aufnahme von Bremsschläuchen, Benzinleitungen oder ähnlichem definieren. Ein Kunststoffelement kann dazu eingesetzt werden, die Schläuche oder die Leitungen mit der Klammer zu verbinden.

Drei Öffnungen und der Hemmungsmechanismus 151 werden in der Übergabeeinheit 27 für Teile in Fig. 2 gezeigt, die drei Paletten und Rollen in dem Transportbehälter 21 entsprechen. Die Mechanismen 151 können mehr oder weniger in Abhängigkeit von der Größe der Übergabeeinheit, der Anzahl der in dem Transportbehälter eingesetzten Paletten, der Anzahl oder der Geschwindigkeit der Roboter und der Art und Varietät der eingesetzten Teile bereitgestellt werden. Jede Rolle kann verschieden gestaltete Teile enthalten, die bei verschiedenen Fahrzeugstilen oder Anwendungen eingesetzt werden. Es sollte auch klar sein, daß, bei Einsatz von mehr als einer Zuführstation, einer Führungsstation, einer Trennstation und eines Hemmungsmechanismus, wie die drei dargestellten der Schweißkopf sequentiell mit einer Öffnung und dann mit der nächsten und der nächsten zusammenwirkt, bis alle Teile dem Schweißer zum Einsatz übergeben worden sind und daß dieser zeitabhängige Vorgang durch die elektronische Steuereinheit 111 gesteuert wird.

Obwohl die bevorzugte Ausführungsform des Systems zum Zuführen von Teilen offenbart wurde, sollte erkannt werden, daß andere Variationen eingesetzt werden können ohne den Rahmen der vorliegende Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel kann eine Varietät anderer Metall- oder Kunststoffteile mit der vorliegenden Erfindung statt der beispielhaft gezeigten Klammern eingesetzt werden. Weiterhin können Teile in dem Transportbehälter anders als in Rollenform gelagert werden, so lange das automatisierte Handhaben und Zuführen der Teile erzielt wird. Weiterhin ist vorgesehen, daß das Bremsen der Rolle, der Eingangszuführung für die Walze und die Betätigung durch Zahnstange durch andere elektrische oder mechanische Vorrichtungen ersetzt werden kann, so lange das automatisierte Wesen der Handhabung und des Zuführens der Teile erzielt wird. Gleichermaßen können andere elektrische oder mechanische Systeme ohne weiteres die Servo- Zuführ-, die Steuer-, die Trenn- und die Übergabestationen ersetzen, so lange diese automatischen Merkmale funktionell vorgesehen sind. Diese verschiedenen Stationen können auch außerhalb einer unabhängigen Einheit angeordnet sein, es muß jedoch gewährleistet sein, daß die automatische Handhabung der Teile eingesetzt wird. Weiterhin können die endgültig übergebenen Teile manuell aus dem Hemmungsmechanismus entnommen werden und können in anderen Montageschritten außer für Schweißen oder außer für Kraftfahrzeuge eingesetzt werden. Obwohl verschiedene Materialien und Betätiger offenbart wurden, sollte deutlich sein, daß andere Materialien und Betätiger eingesetzt werden können. Durch die folgenden Ansprüche ist beabsichtigt, diese und jegliche andere Abweichungen von den offenbarten Ausführungsformen zu schützen, die unter den Rahmen des wahren Erfindungsgedankens fallen.

Claims

1. Automatisiertes System zum Einsatz mit einem Satz zusammengefügter Teile, die Vorrichtung umfassend:

- einen Behälter der zum Lagern von Teilen betrieben werden kann und
- eine Einheit, die eine Zuführstation für Teile, eine Trennstation für Teile und eine Übergabestation für Teile umfaßt,

wobei der Behälter beweglich in bezug auf die Einheit ist, so daß bei Positionierung des Behälters in Nachbarschaft zur Einheit die Zuführstation so betrieben werden kann, daß die zusammengesetzten Teile automatisch aus dem Behälter entnommen werden können,
wobei die Zuführstation so betrieben werden kann, daß die zusammengesetzten Teile an die Trennstation weitergeleitet werden, wo die Teile betriebsmäßig voneinander getrennt werden und
die Übergabestation für die Teile so betrieben werden kann, daß die Entfernung der getrennten Teile von der Einheit möglich ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend einen Anfangszuführmechanismus für Teile, der sich in dem Behälter befindet, wobei der Anfangszuführmechanismus für Teile zur anfänglichen Bereitstellung der Teile vom Behälter für den Zugang durch die Zuführstation der Einheit betrieben werden kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, weiterhin umfassend eine im Behälter lokalisierte Rolle, wobei die Rolle zur spiralförmigen Lagerung der zusammengefügten Teile betrieben werden kann und die Rolle zum Vorwärtsbewegen der Teile vom Behälter zur Einheit drehbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Anfangszuführmechanismus ein Paar Walzen umfaßt, die betriebsmäßig eine Mehrzahl der Teile von der Rolle ziehen und die Mehrzahl von Teilen nach außen zum Behälter drücken, um den Eingriff mindestens einiger dieser Teile durch die Zuführstation innerhalb der Einheit zu ermöglichen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, weiterhin umfassend:

- ein Ritzel, das mit mindestens einer der Walzen des Anfangszuführmechanismus für Teile gekoppelt ist und
- eine Zahnstange, die einen Satz Verzahnungen aufweist, die das Ritzel und die Walzen eingreifenderweise antreiben, wenn ein Abschnitt der Einheit die Zahnstange in Gang setzt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, weiterhin umfassend eine zweite Rolle, die drehbar in dem Behälter lokalisiert ist und betriebsmäßig einen zweiten Satz zusammengefügter Teile enthält.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend einen Mechanismus zum Aneinanderreihen der Teile, der sich in der Einheit befindet und betrieben werden kann, damit das richtige Aneinanderreihen der zusammengefügten Teile gewährleistet ist, um an der Trennstation die richtige Trennung von mindestens einem Paar der Teile zu bewirken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Mechanismus zum Aneinanderreihen einen Führungsstift umfaßt, der mit einem Merkmal in Eingriff kommen kann, das mit den zusammengefügten Teilen bewegbar ist, wobei die Trennstation daran gehindert wird, mindestens ein Paar der Teile zu trennen, wenn der Mechanismus zum Aneinanderreihen ein unsauberes Aneinanderreihen der Teile angibt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Trennstation einen Stanzer umfaßt, der betriebsmäßig ein zueinander benachbartes Paar der Teile voneinander trennt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend:

- einen in der Einheit lokalisierten Sensor, der betriebsmäßig das Vorhandensein der Teile in der Einheit erfaßt,

wobei die Zuführstation in der Einheit ein Paar drehbarer Walzen und einen Walzenantrieb umfaßt und
wobei der Walzenantrieb mit Energie beaufschlagt werden kann, um die Walzen in der Einheit, dazu zu bringen, die zusammengefügten Teile aus dem Behälter und in die Einheit hinein zu ziehen, wenn der Sensor ermittelt, daß sich die zusammengefügten Teile in der Einheit befinden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend:

- einen Roboter der betrieben werden kann, um ein Teil zu entfernen, das in der Übergabestation für Teile zugänglich gemacht wurde und
- ein zweiter Antrieb, der das zugängliche Teil von der Trennstation für Teile weg bewegt, nachdem das Teil getrennt wurde.

12. Ein automatisiertes System zum Zuführen von Teilen umfassend:

- ein Gitter zusammengefügter Teile
- einen Transportbehälter, der das Gitter von Teilen lagert, wobei der Transportbehälter einen Zuführmechanismus für Teile aufweist und
- eine Bearbeitungseinheit für Teile, die betrieben werden kann, um die Teile vom Gitter zu trennen,

wobei das Gitter von Teilen automatisch vom Behälter zur Einheit zugeführt wird, wenn der Behälter an einem vorbestimmten Ort relativ zur Einheit positioniert ist, wobei die Teile nach dem automatischen Zuführen des Gitters in die Einheit in der Einheit voneinander getrennt werden.

13. System nach Anspruch 12, wobei das Gitter von Teilen eine Serie von gestanzten Metallteilen ist, die über trennbare Brückensegmente miteinander verbunden sind.

14. System nach Anspruch 13, wobei jedes Teil eine Klammer für ein Kraftfahrzeug ist.

15. System nach Anspruch 12, wobei die Einheit einen zweiten Zuführmechanismus für Teile, eine Trennstation für Teile und eine Übergabestation für Teile umfaßt.

16. Ein System zum Handhaben von Teilen, umfassend:

- einen Transportbehälter, der eine Rolle von Teilen aufweist,
- eine Bearbeitungseinheit für Teile mit einem Werkzeug, das auf die Teile wirkt, wobei unerwünschter Ausschuß verursacht wird, wobei der Behälter entfernbar mit der Einheit verbunden ist und wobei die Teile vom Behälter zur Einheit transportiert werden können und
- ein in der Einheit angeordneter Schacht, der betriebsmäßig den Ausschuß vom Werkzeug zum Behälter transportiert, so daß die Entfernung des Behälters von der Einheit die Entfernung von mindestens einer überwiegenden Menge des Ausschusses von der Einheit ermöglicht.

17. System nach Anspruch 16, wobei das Werkzeug mindestens eines der Teile von einem Gitter trennt, das eine Mehrzahl der Teile verbindet.

18. System nach Anspruch 17, wobei das Werkzeug ein Stanzer ist, welcher ein verbindendes Segment entfernt, das benachbarte Teile zusammenhält.

19. System nach Anspruch 16, weiterhin umfassend einen Zuführmechanismus, der betrieben werden kann, um die Teile automatisch vom Behälter zur Einheit zu transportieren, wenn der Behälter an einem vorbestimmten Ort relativ zur Einheit plaziert ist.

20. Verfahren zum Zuführen von Teilen, umfassend:

(a) Ausstanzen von Teilen als Teil eines Metallstreifens,
(b) Wickeln des Metallstreifens mit den gestanzten Teilen auf eine Rolle,
(c) Lagerung der Rolle in einen Transportbehälter,
(d) Zuführen der Teile von der Rolle in eine getrennt untergebrachte Übergabeeinheit für Teile,
(e) Entfernen der Teile vom Streifen und
(f) Befördern zum Transportbehälter des aus Schritt (e) übriggebliebenen Ausschusses vom Metallstreifen.

21. Verfahren nach Anspruch 20, weiterhin umfassend das sequentielle Zuführen der Teile zu einer automatischen Schweißvorrichtung.

22. Verfahren nach Anspruch 20, weiterhin umfassend:

(a) Bewegen des Transportbehälters zur Übergabeeinheit für Teile,
(b) Kontaktieren eines ersten Elementes der Übergabeeinheit für Teile gegen ein zweites Element des Transportbehälters und
(c) automatisches Zuführen des Streifens von der Rolle zu der Übergabeeinheit für Teile in Abhängigkeit von Schritt (b).

23. Verfahren zum Transport von Teilen von einem entfernbaren Transportbehälter zu einer im wesentlichen stationären Bearbeitungseinheit, die auf einer sich bewegenden Fertigungsstraße positioniert ist, das Verfahren umfassend:

(a) Bewegen des Behälters zu einem vorbestimmten Ort in Nachbarschaft zur Einheit,
(b) in Gang setzen eines automatischen Mechanismus zum Zuführen von Teilen nach Schritt (a),
(c) Erfassen des Vorhandenseins von mindestens einem der (i) Behälter relativ zur Einheit und (ii) der Teile in der Einheit,
(d) das automatische Vorwärtsbewegen der Teile vom Behälter zu einer Trennstation für Teile in Abhängigkeit von Schritt (b) und
(e) das Entfernen der getrennten Teile von der Einheit.

24. Verfahren nach Anspruch 23, weiterhin umfassend das Drehen einer Rolle, die einen Satz Teile enthält, die in dem Behälter zusammengefügt sind.

25. Verfahren nach Anspruch 24, weiterhin umfassend das Einführen eines Elementes zwischen ein Paar der Teile in der Einheit, um das Aneinanderreihen eines die Teile trennenden Stanzers zu gewährleisten.

26. Verfahren nach Anspruch 23, weiterhin umfassend das Entfernen der abgetrennten Teile von der Einheit mit einem Roboter.

27. Verfahren nach Anspruch 26, weiterhin umfassend das automatische Schweißen des entfernten Teils an ein Werkstück auf einer sich bewegenden Fertigungsstraße.