DE202019004147U1

DE202019004147U1 - Montagevorrichtung

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Publication number: DE202019004147U1
Application number: DE202019004147.8U
Authority: DE
Original assignee: Fritz Stepper GmbH and Co KG
Current assignee: Fritz Stepper GmbH and Co KG
Priority date: 2019-09-26
Filing date: 2019-10-09
Publication date: 2021-01-04
Anticipated expiration: 2029-10-10
Also published as: DE102019007019B4; DE102019007019A1

Abstract

Montagevorrichtung zur Montage eines ersten Bauteils (B1) an einem zweiten Bauteil (B2), wobei die Montagevorrichtung (1) ein Werkzeugunterteil (1a) und ein Werkzeugoberteil (1b) aufweist und eine erste Zuführeinrichtung und eine zweite Zuführeinrichtung, durch die sukzessive eine Anzahl von ersten Bauteilen und eine korrespondierende Anzahl von zweiten Bauteilen zwischen das Werkzeugoberteil (1b) und das Werkzeugunterteil (1a) einbringbar ist, besitzt, und wobei die Montagevorrichtung (1) eine Zustelleinrichtung (10) aufweist, durch welche mindestens ein erstes Bauteil (B1) und mindestens ein zweites Bauteil (B2) relativ zueinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustelleinrichtung (10) einen im Werkzeugunterteil (1a) angeordneten ersten Schlitten (20) aufweist, auf dem mindestens ein zweites Bauteil (B2) lagepositioniert anordbar ist, und dass die Zustelleinrichtung (10) eine Antriebseinrichtung (30) besitzt, durch welche der erste Schlitten (20) von einer ersten Endposition in eine zweite Endposition, in welcher das vom ersten Schlitten (20) aufgenommene mindestens eine zweite Bauteil (B2) im oder am ersten Bauteil (B1) montiert ist, bewegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Montagevorrichtung zur Montage eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil, wobei die Montagevorrichtung ein Werkzeugunterteil und ein Werkzeugoberteil aufweist und eine erste Zuführeinrichtung und eine zweite Zuführeinrichtung, durch die sukzessive eine Anzahl von ersten Bauteilen und eine korrespondierende Anzahl von zweiten Bauteilen zwischen das Werkzeugoberteil und das Werkzeugunterteil einbringbar ist, besitzt, und wobei die Montagevorrichtung eine Zustelleinrichtung aufweist, durch welche mindestens ein erstes Bauteil und mindestens ein zweites Bauteil relativ zueinander bewegbar sind.
Eine derartige Montagevorrichtung ist bekannt und wird zum Beispiel bei der Herstellung von elektrischen Anschlussteilen eingesetzt, bei der zwei das Anschlussteil ausbildende Komponenten zusammengefügt werden müssen. Als Beispiel für einen derartigen Vorgang soll die Herstellung eines Steckverbinders mit einer Überfeder genannt werden, bei welcher auf einen länglichen Grundkörper des Steckverbinders eine Überfeder aufgeschoben wird. Die erste Zuführeinrichtung der Montagevorrichtung führt sukzessive auf einem ersten Trägerstreifen angeordnete Grundkörper der Montagevorrichtung zu, während die zweite Zuführeinrichtung sukzessive die entsprechende Anzahl von Überfedern der Montagevorrichtung zuführt. Das Werkzeugoberteil ist zu diesem Zeitpunkt beabstandet vom Werkzeugunterteil angeordnet, sodass die beiden vorgenannten Bauteile in den zwischen dem Werkzeugoberteil und dem Werkzeugunterteil gegebenen Arbeitsraum der bekannten Montagevorrichtung eingebracht werden können. Um nun jeweils die Überfeder auf den länglichen Grundkörper des Steckverbinders aufschieben zu können, wird die Überfeder von der Zustelleinrichtung in Richtung des vorderen Endes des Steckverbinders bewegt und der längliche Grundkörper des Steckverbinders taucht in die Überfeder ein und durch eine weitere Vorschubbewegung wird die hülsenförmige Überfeder über den länglichen Grundkörper des Steckverbinders geschoben. Während dieser Vorschubbewegung bewegt sich das Werkzeugoberteil der Montagevorrichtung zum Werkzeugunterteil hin, sodass, nachdem die Überfeder auf dem Grundkörper des Steckverbinders lagepositioniert wurde, diese in einer an für sich bekannten und daher nicht mehr erläuterten Art und Weise auf dem Grundkörper des Steckverbinders befestigt wird. In einem darauffolgenden Aufwärtshub der Montagevorrichtung wird das Werkzeugoberteil vom Werkzeugunterteil wegbewegt und gleichzeitig wird die Zustelleinrichtung in ihre Ausgangsposition zurückbewegt. Die erste und die zweite Zuführeinrichtung transportieren die entsprechenden Bauteile weiter, sodass sich im nächsten Arbeitshub der bekannten Montagevorrichtung ein weiterer Grundkörper eines weiteren Steckverbinders und eine weitere Überfeder gegenüberliegen. Wie vorstehend beschrieben wird diese weitere Überfeder auf den weiteren Grundkörper des weiteren Steckverbinders aufgeschoben.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine schnellere Positionierung der zu montierenden Bauteile ermöglicht ist.
Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Montagevorrichtung dadurch gelöst, dass die Zustelleinrichtung einen im Werkzeugunterteil angeordneten ersten Schlitten aufweist, auf dem mindestens ein zweites Bauteil lagepositioniert anordbar ist, und dass die Zustelleinrichtung eine Antriebseinrichtung besitzt, durch welche der erste Schlitten von einer ersten Endposition in eine zweite Endposition, in welcher das vom ersten Schlitten aufgenommene mindestens eine zweite Bauteil im oder am ersten Bauteil montiert ist, bewegbar ist.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in vorteilhafter Art und Weise eine Montagevorrichtung ausgebildet, welche sich durch eine schnellere Positionierung der Bauteile auszeichnet, wodurch eine hohe Montagerate erreicht wird. Von Vorteil ist, wenn einer oder beide Schlitten in einer Leichtbauweise, also mit einem geringen Gewicht, ausgebildet sind, da dann nur geringe Massen beschleunigt und abgebremst werden müssen. Dies hat vorteilhafte Auswirkungen auf die Arbeitsgeschwindigkeit der erfindungsgemäßen Montagevorrichtung.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mindestens ein Schlitten von einer Antriebseinrichtung angetrieben wird, die einen Führungskanal mit einer ersten Öffnung und einer zweiten Öffnung aufweist, in dem eine Anzahl von Kraftübertragungselementen verschiebbar angeordnet sind, die über die zweite Öffnung einen an einer ersten Seite des Schlittens angreifenden Hebel beaufschlagen, wobei in die erste Öffnung des Führungskanals ein Betätigungsorgan eintaucht, welches von einer Betätigungskraft, die von einer Antriebsvorrichtung der Montagevorrichtung erzeugt ist, beaufschlagbar ist. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil einer besonders einfachen Übertragung der vorzugsweise in Hubrichtung der Montagevorrichtung wirkenden Betätigungskraft auf den den Schlitten beaufschlagenden Hebel, welcher eine Verschiebebewegung durchführt, die vorzugsweise orthogonal zu der vorgenannten Hubrichtung ist.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Zustelleinrichtung mindestens eine Rückstelleinrichtung mit mindestens einem Rückstellelement aufweist, durch welche der oder mindestens einer der Schlitten von seiner zweiten Endposition in seine erste Endposition bewegbar ist. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil einer besonders einfachen und schnellen Rückstellmöglichkeit des Schlittens, nach dem der Montagevorgang durchgeführt wurde.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mindestens ein Rückstellelement der Rückstelleinrichtung als mindestens eine Feder ausgebildet ist, welche am Schlitten angreift und den Schlitten in seine erste Endposition zurückbewegt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Rückstelleinrichtung einen weiteren Führungskanal mit einer dritten Öffnung und einer vierten Öffnung besitzt, dass in dem Führungskanal weitere Kraftübertragungselemente verschiebbar angeordnet sind, dass die weiteren Kraftübertragungselemente den mit dem Schlitten verbundenen Hebel an einer der ersten Seite des Hebels gegenüberliegenden zweiten Seite beaufschlagen, und dass in die vierte Öffnung des Führungskanals ein weiteres Betätigungsorgan eintaucht, welches von einer Rückstellfeder der Rückstelleinrichtung beaufschlagt ist. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch die Übertragung der von der Rückstelleinrichtung erzeugten Rückstellkraft auf den den Schlitten rückstellenden Hebel in besonders einfachen Art und Weise durchgeführt werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass im Werkzeugoberteil des erfindungsgemäßen Werkzeugs eine feststehende Führungseinheit angeordnet ist, welche mindestens einen Führungskanal besitzt, durch den hindurch vom ersten Schlitten mindestens ein Bauteil von der ersten Endposition in die zweite Endposition bewegbar ist.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind den Ausführungsbeispielen zu entnehmen, die im Folgenden anhand der Figuren beschrieben werden. Es zeigen:

1 eine isometrische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Montagevorrichtung,
2 eine Seitenansicht der 1,
3 eine isometrische Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels ohne eine Abdeckung des Werkzeugoberteils, wobei eine Zustelleinrichtung in einer ersten Position gezeigt ist,
4 eine Draufsicht auf das erste Ausführungsbeispiel gemäß 3, ohne einen oberen Schlitten der Zustelleinrichtung,
5 eine isometrische Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels gemäß 3, wobei die Zustelleinrichtung in einer zweiten Position gezeigt ist,
6 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel der 5, ohne den oberen Schlitten
7 einen Vertikalschnitt (ausschnittsweise) durch die 1, wobei die Schlitten der Zustelleinrichtung in ihrer ersten Position gemäß 3 gezeigt sind,
8 einen Vertikalschnitt (ausschnittsweise) durch die 1, wobei die Schlitten der Zustelleinrichtungen in ihrer zweiten Position gemäß 5 gezeigt sind,
9 bis 12 eine schematische Darstellung des prinzipiellen Aufbaus und der Funktionsweise der Zustelleinrichtung
13 eine isometrische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Montagevorrichtung,
14 einen Schnitt durch die Darstellung der 11,
15 eine Seitenansicht der 13, wobei der erste Schlitten in seiner ersten Endposition gezeigt ist,
16 eine isometrische Darstellung einer Zustelleinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels, wobei der erste Schlitten in seiner ersten Endposition gezeigt ist,
17 die Zustelleinrichtung der 15, wobei der erste Schlitten in seiner zweiten Endposition gezeigt ist,
18 einen Schnitt durch die Darstellung der 16, und
19 einen Schnitt durch die Darstellung der 17

In den 1 bis 12 ist nun ein erstes Ausführungsbeispiel einer allgemein mit 1 bezeichnete Montagevorrichtung dargestellt, welche ein Werkzeugoberteil 1b und ein Werkzeugunterteil 1a aufweist, die zueinander relativ beweglich in einer geeigneten Antriebsvorrichtung angeordnet sind, welche eine periodische Hubbewegung durchführt, wie zum Beispiel eine an für sich bekannte und daher nicht mehr näher beschriebene Presse. Das Werkzeugunterteil 1a ist auf einem Arbeitstisch der Antriebsvorrichtung angeordnet und das Werkzeugoberteil 1b an einer sich auf und ab bewegenden Aufnahmeplatte derselben, sodass sich während eines Aufwärtshubs eines Arbeitshubs das Werkzeugoberteil 1b vom Werkzeugunterteil 1a wegbewegt und während eines darauffolgenden Abwärtshubs das Werkzeugoberteil 1b wiederum zum Werkzeugunterteil 1a bewegt wird. Es ist auch möglich, dass das Werkzeugoberteil 1b feststehend angeordnet ist und sich das Werkzeugunterteil 1a entsprechend bewegt, genauso wie es möglich ist, dass sich während eines Arbeitshubs sowohl das Werkzeugunterteil 1a als auch das Werkzeugoberteil 1b voneinander weg- und zubewegen. Ein derartiger Aufbau ist bekannt und muss daher nicht mehr näher beschrieben werden.
Der Montagevorrichtung 1 wird durch eine ebenfalls bekannten und daher nicht mehr näher beschriebenen und auch in den Figuren nicht gezeigte erste Zuführvorrichtung eine Anzahl von ersten Bauteilen B1 sukzessive hinzugeführt, welche auf einem ersten Trägerstreifen S1 angeordnet sind (siehe 3). In entsprechender Art und Weise werden zweite Bauteile B2, die auf einem zweiten Trägerstreifen S2 angeordnet sind (siehe 4), von einer zweiten Zuführvorrichtung zugeführt, welche ebenfalls bekannt und daher nicht näher beschrieben und auch in den Figuren nicht gezeigt ist. Zumindest im oberen Totpunkt der Hubbewegung des Werkzeugoberteils 1b ist ein Zwischenraum zwischen den beiden Werkzeugteilen 1a und 1b gegeben, sodass das erste Bauteil B1 und das zweite Bauteil B2 voneinander beabstandet in die Montagevorrichtung 1 eingebracht werden können. Während des darauffolgenden Abwärtshubs des Werkzeugoberteils 1b wird das zweite Bauteil durch die nachstehend noch im Detail gezeigte und beschriebene Zustelleinrichtung 10 zum ersten Bauteil B1 bewegt, sodass das zweite Bauteil B2 auf dem ersten Bauteil B1 montiert werden kann. Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das erste Bauteil B1 als ein länglicher Grundkörper eines Steckverbinders und das zweite Bauteil B2 als eine hülsenartige Überfeder ausgebildet, wobei durch die Montagevorrichtung 1 die Überfeder auf den Grundkörper des Steckverbinders aufgeschoben wird. Die Montagevorrichtung 1 ist aber nicht auf einen derartigen Fall beschränkt, sondern für eine Vielzahl von Anwendungsfällen einsetzbar, bei denen zwei Bauteile B1 und B2 aneinander angenähert und insbesondere zusammengefügt werden.
Im unteren Totpunkt der Hubbewegung des Werkzeugoberteils 1b ist dann das zweite Bauteil B2, hier also die Überfeder, an dem ersten Bauteil B1, hier also dem Grundkörper des Steckverbinders montiert, indem durch die Zustelleinrichtung 10 das zweite Bauteil B2 auf das erste Bauteil B1 aufgeschoben wurde. In einem darauffolgenden Aufwärtshub des Werkzeugoberteils 1b wird die Zustelleinrichtung 10 wieder in ihre Ausgangsposition zurückbewegt. Der Wirkeingriff zwischen dem Werkzeugoberteil 1b und dem Zusammenführen der Bauteile B1 und B2 entstandenen Teil wird dadurch aufgehoben, sodass durch die beiden Zuführvorrichtungen die beiden Trägerstreifen S1 und S2 weiter bewegt werden, wodurch einerseits das vorstehend zusammengefügte Teil zu einer der Montagevorrichtung 1 nachfolgenden Trennstation gebracht wird, in welcher die beiden Bauteile B1 und B2 von ihren Trägerstreifen S1 und S2 getrennt werden. Den vorgenannten Bauteile B1 und B2 auf den Trägerstreifen S1 und S2 nachfolgenden Bauteile B1 und B2 werden zwischen die beiden Werkzeugteile 1a und 1b eingebracht, sodass in einem nachfolgenden Arbeitshub - wie vorstehend beschrieben - die beiden weiteren Bauteile B1 und B2 zusammen zu einem neuen Teil zusammengefügt werden können.
Wie aus den Figuren sowie der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich ist, ist bei der beschriebenen Montagevorrichtung 1 vorgesehen, dass nicht nur ein erstes Bauteil B1 und ein zweites Bauteil B2 während eines Arbeitshubs der Montagevorrichtung 1 zusammengefügt werden, sondern dass im beschriebenen Ausführungsbeispiel gleichzeitig zwei derartige Bauteile B1 und B2 montiert werden. Im Sinne einer einfachen Beschreibung wird im Folgenden aber nur der entsprechende Vorgang für ein Paar von Bauteilen B1, B2 beschrieben, der Montagevorgang für das in den Figuren jeweils dargestellte zweite Paar von Bauteilen B1, B2 erfolgt analog und wird daher nicht mehr näher beschrieben. Dem Fachmann ist außerdem aus den nachfolgenden Ausführungen ersichtlich, dass die Montagevorrichtung 1 nicht nur ein oder zwei Paare von Bauteilen B1, B2 zu einem Teil zusammengefügt werden können, indem eines der beiden Bauteile, hier das zweite Bauteil B2, am jeweils ersten Bauteil B1 montiert wird. Vielmehr ist es bei einer entsprechenden Ausgestaltung der Montagevorrichtung und insbesondere der Zuführeinrichtung 10 durch eine entsprechende Mehrfach-Ausbildung der nachstehend beschriebenen Komponenten möglich, auch drei oder mehr Paare von Bauteilen B1, B2 zu montieren.
Es ist anzumerken, dass die Begriffe „Montage“ oder „montiert“ in ihrer weitestgehenden Bedeutung zu verstehend sind und nicht nur ein Annähern der beiden Bauteile B1 und B2 zueinander, sondern auch und insbesondere ein Inkontaktbringen dieser beiden Bauteile B1 und B2 und hierbei insbesondere ein Zusammenfügen der beiden Bauteile B1, B2, wie zum Beispiel ein Aufschieben des zweiten Bauteils B2 auf das erste Bauteil B1, umfassen.
Die Zustelleinrichtung 10 weist einen ersten Schlitten 20 auf, der im Werkzeugunterteil 1a angeordnet ist. Dieser Schlitten 20 dient dazu, das zweite Bauteil B2 wie vorstehend beschrieben zum ersten Bauteil B1 zu bewegen. Im Werkzeugoberteil 1b ist ein mit dem ersten Schlitten 20 zusammenwirkender zweiter Schlitten 40 vorgesehen, welcher- wie nachstehend noch beschrieben - das auf einer Auflagefläche 21 des ersten Schlittens 20 aufliegende Werkstück B2 am Ende eines Abwärtshubs des Werkzeugoberteils 1b klemmend beaufschlagt, sodass das Werkstück B2 während seines Transports zum ersten Werkstück B1 lagefixiert auf dem ersten Schlitten 20 angeordnet ist. Die beiden Schlitten 20 und 40 sind jeweils in entsprechenden Schlittenführungen 22 und 42 geführt. Wie aus den 3 bis 5 ersichtlich ist, sind im Werkzeugunterteil 1a - im beschriebenen Ausführungsbeispiel - zwei Ausnehmungen 22a und 22b vorgesehen, in welchen der Schlitten 20 geführt ist. Dieser Schlitten 20 weist - wie am besten aus den 9 bis 12 ersichtlich ist - einen Schlittenkörper 23 auf, auf dem zwei Auflageblöcke 24a und 24b für die Bauteile B2 angeordnet sind, wobei jeweils einer der beiden Auflageblöcke 24a, 24b in der ihm zugeordneten Ausnehmungen 22a, 22b verschiebbar geführt ist, sodass der erste Schlitten 20 von einer in den 3 und 4 bzw. 9 und 10 gezeigten ersten Endposition in eine in den 5 und 6 bzw. 11 und 12 gezeigten zweiten Endposition bewegbar ist.
Wie am besten aus den vorgenannten Figuren ersichtlich ist, wird der untere Schlitten 20 von einer Antriebseinheit 30 angetrieben. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Antriebseinheit 30 einen Hebel 31 auf, dessen erstes Ende über eine Drehachse 32a drehbar im Werkzeugunterteil 1a gelagert und dessen zweites Ende über eine zweite Drehachse 32b drehbar im Grundkörper 23 des ersten Schlittens 20 aufgenommen ist, wobei die zweite Drehachse 32b verschiebbar in einem Mitnehmerschlitz 32c des Hebels 31 geführt ist.
Der Hebel 31 wird - wie in den Figuren schematisch dargestellt - von einer Betätigungseinheit 33 beaufschlagt, welche eine Schwenkbewegung des Hebels 31 um die Drehachse 32a bewirkt. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Hebel 31 von der Betätigungskraft angetrieben wird, welche von der die Montagevorrichtung 1 antreibenden Antriebsvorrichtung erzeugt und wie nachstehend beschrieben auf den Hebel 31 umgelenkt ist. Die Betätigungseinheit 33 ist also als eine Kraftumlenkungseinrichtung ausgebildet, wie sie bereits in der früheren Anmeldung DE 10 2018 003 620.1 der Anmelderin beschrieben ist, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorgenannte Anmeldung Bezug genommen und durch diese Bezugnahme deren Offenbarung zum Gegenstand dieser Anmeldung gemacht wird.
Der Einfachheit halber wird aber der prinzipielle Aufbau einer derartigen Kraftumlenkungseinrichtung nachstehend kurz skizziert: Wie am besten aus den 1 bis 3 sowie 7 und 8 ersichtlich, ist im Werkzeugunterteil 1a ein Führungskanal 35 vorgesehen, in dem eine Anzahl von Kraftübertragungselementen 36 verschiebbar angeordnet sind, wobei der Führungskanal 35 - wie am besten aus den 7 und 8 ersichtlich - bis zum Hebel 31 reicht, sodass über eine erste Öffnung 35a des Führungskanals 35 die Kraftübertragungselemente 36 den Hebel 31 beaufschlagen können. In eine zweite Öffnung 35b des Führungskanals 35 taucht ein Betätigungsorgan 37 ein, welches von der das Werkzeugoberteil 1b auf- und abbewegenden Antriebsvorrichtung beaufschlagt ist. Die Kraftübertragungselemente 36 sind hier als Wellen ausgebildet (siehe dazu insbesondere 7 und 8 sowie 9 bis 12), deren Enden in Führungselementen 38a, 38b (siehe 11) des Werkzeugunterteils 1a verschiebbar angeordnet sind. Wird das Betätigungsorgan 37 durch die Betätigungskraft nach unten bewegt, so werden die im Führungskanal 35 angeordneten Kraftübertragungselemente 36, hier also die Wellen, verschoben, wodurch der um die Drehachse 32a verschwenkbare Hebel 31 von seiner in 7 dargestellten ersten Endposition sukzessive in seine in 8 dargestellte zweite Endposition bewegt wird.
Für den Fachmann ist aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, dass eine derartige Ausbildung der Antriebseinrichtung 30 für den Schlitten 20 nicht zwingend ist. Es ist auch möglich, den Schlitten 20 auf andere Art und Weise, zum Beispiel durch einen Linearantrieb, anzutreiben. Die vorstehend beschriebene Ausgestaltung besitzt den Vorteil, dass hierdurch in einer einfachen Weise eine Korrelation zwischen der Bewegung des Werkzeugoberteils 1b und der des Schlittens 20 erzielbar ist.
Wie aus den vorgenannten Figuren ersichtlich ist, ist im Werkzeugunterteil 1a eine Rückstelleinrichtung 25 angeordnet, welche zur Rückstellung des ersten Schlittens 20 dienen. Im hier beschriebenen Fall weist die Rückstelleinrichtung 25 zwei Rückstellelemente 25a, 25b auf, die hier als Zugfedern 26 ausgebildet sind, deren erste Enden 26a am Hebel 31 über von diesem abstehende Achsen 26c (siehe 9 bis 11) angelenkt und deren zweite Enden 26b über weitere Achsen 26d im Werkzeugunterteil 1a befestigt sind. Bewegt sich nun das Werkzeugoberteil 1b und somit die dieses antreibende Aufnahmeplatte der Antriebsvorrichtung der Montagevorrichtung 1 nach unten, wird - wie vorstehend beschrieben - das Betätigungsorgan 37 beaufschlagt und verschiebt sich daher in diesem Abwärtshub im Führungskanal 35 nach unten. Dies bewirkt, dass die Kraftübertragungselemente 36 im Führungskanal 35 verschoben werden und daher den Hebel 31 auslenken, derart, dass er von seiner ersten Endposition (siehe 7) in seine zweite Endposition (siehe 8) verschoben wird. Dabei werden die beiden Zugfedern 26 expandiert. Bewegt sich nun die obere Aufnahmeplatte der Antriebsvorrichtung der Montagevorrichtung 1 im darauffolgenden Aufwärtshub nach oben, so wird das Betätigungsorgan 37 nicht mehr von der Betätigungskraft kraftbeaufschlagt. Das Rückstellelement 25, im hier beschriebenen Fall, die beiden Zugfedern 26 bewegen dann den Schlitten 20 in seine erste Endposition zurück.
Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der zweite Schlitten 40 vom ersten Schlitten 20 zumindest bei seiner Bewegung von der ersten Endposition in die zweite Endposition mitgenommen. Hierzu ist vorgesehen, dass - wie am besten aus den 7 und 8 ersichtlich ist - der erste und der zweite Schlitten 20 und 40 jeweils ein Mitnehmerelement 29 bzw. 49 aufweisen, durch deren Zusammenwirken der zweite Schlitten 40 der Verschiebebewegung des ersten Schlittens 20 folgt. Im hier beschriebenen Fall weist das Mitnehmerelement 29 des ersten Schlittens 20 zwei über die obere Fläche des ersten Schlittens 20 hervorragende Vorsprünge 29a und 29b und das im zweiten Schlitten 40 angeordnete zweite Mitnehmerelement 49 ist als eine entsprechende Vertiefung 49a ausgebildet, in welche die Vorsprünge 29a und 29b (siehe 7 und 8) des ersten Schlittens 20 eintauchen und derart dem zweiten Schlitten 40 bei seiner Verschiebebewegung von seiner ersten Endposition in seine zweite Endposition mitnehmen.
Zur Rückholung des zweiten Schlittens 40 ist wiederrum eine der Rückstelleinrichtung 25 entsprechende weitere Rückstelleinrichtung 45 vorgesehen, welche den Rückstellelementen 25a, 25b entsprechende Rückstellelemente 45a, 45b aufweist, die bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel als Zugfedern 46 ausgebildet sind. Die ersten Enden 46a der Zugfedern 46 sind über Achsen 46c an einem Grundkörper 43 des zweiten Schlittens 40 befestigt und deren zweite Enden 46b über weitere Achsen 46d im Werkzeugoberteil 1b festgelegt.
Die Funktionsweise der beschriebenen Montagevorrichtung ist nun wie folgt: Zu Beginn eines Arbeitshubs befindet sich das Werkzeugoberteil 1b in seinem oberen Totpunkt, die Schlitten 20 und 40 der Zustelleinrichtung 10 sind in ihrer ersten Endposition positioniert. Das Betätigungsorgan 37 wird von der von der Antriebsvorrichtung der Montagevorrichtung 1 erzeugten Betätigungskraft nicht beaufschlagt, sodass es sich in seiner in 7 gezeigten ersten Endposition befindet. Durch die beiden Zuführeinrichtungen werden der Montagevorrichtung 1 - im beschriebenen Ausführungsbeispiel - zwei Paare von Bauteilen B1, B2 zugeführt, wobei die Bauteile B1 und B2 eines Paares von Bauteilen gegenüberliegend positioniert werden, sodass durch eine Zustellbewegung der Zustelleinrichtung 10 das zweite Bauteil B2 auf das erste Bauteil B1 aufgeschoben werden kann. In dem nun folgenden Abwärtshub bewegt sich das Werkzeugoberteil 1b auf das Werkzeugunterteil 1a zu. Vor dem Erreichen des unteren Totpunkts dieses Abwärtshubs beaufschlagt der im Werkzeugoberteil 1b angeordnete obere Schlitten 40 das oder die auf dem unteren Schlitten 20 liegenden Bauteile B2, sodass diese Bauteile B2 zwischen dem ersten Schlitten 20 und dem zweiten Schlitten 40 der Zustelleinrichtung 10 geklemmt sind. Dies besitzt den Vorteil, dass die Lageausrichtung der Bauteile B2 auch während der Verschiebbewegung zu dem oder den ersten Bauteilen B1 hin erhalten bleibt. In entsprechender Art und Weise werden die ersten Bauteile B1 von einer Klemmeinheit 6 der Montagevorrichtung 1 geklemmt, sodass auch diese in einer definierten Lageausrichtung in der Montagevorrichtung 1 angeordnet sind. Bei einer weiteren Abwärtsbewegung des Werkzeugoberteils 1b wird nun das Betätigungsorgan 37 der Antriebseinheit 30 der Zustelleinrichtung 10 beaufschlagt, sodass dieses von seiner in 7 gezeigten ersten Endposition ausgelenkt wird und die im Führungskanal 35 befindlichen Kraftübertragungselemente 36 verschiebt. Hierdurch wird der Hebel 31 aus ersten Endposition ausgelenkt und in Folge der Schlitten 20 von seiner ersten Endposition in seine in 8 gezeigte zweite Endposition verschoben, wodurch die beiden zweiten Bauteile B2 über die beiden ersten Bauteile B1 geschoben und derart montiert werden. Während des darauffolgenden Aufwärtshubs eines Arbeitshubs entfernt sich das Werkzeugoberteil 1b vom Werkzeugunterteil 1a und somit von den jeweils aus Bauteilen B1, B2 gebildeten Teilen, sodass diese aus der Montagevorrichtung 1 zu einer dieser nachfolgend angeordneten Trennstation transportiert werden können, in welcher die Bauteile B1 und B2 von den sie tragenden Trägerstreifen S1 und S2 getrennt werden. Die Aufwärtsbewegung des Werkzeugoberteils 1b und somit der dieses bewegenden Antriebsvorrichtung bewirkt, dass nun das Betätigungsorgan 37 nicht mehr von der von der Antriebsvorrichtung erzeugten Betätigungskraft beaufschlagt wird, sodass die Schlitten 20 und 40 durch die ihnen zugeordneten Rückstelleinrichtungen 25 und 45, im beschriebenen Ausführungsbeispiel durch die Rückstellelemente 25a, 25b und 45a, 45b, hier also die Zugfedern 26 und 46, in ihre erste Endposition zurückbewegt werden. Am Ende des Aufwärtshubs dieses Arbeitshubs befindet sich das Werkzeugoberteil 1b wiederrum in seinem oberen Totpunkt und die beiden Schlitten 20 und 40 in ihrer ersten Endposition. Danach werden wieder zwei Paare von Bauteilen B1, B2 der Montagevorrichtung 1 zugeführt und die Herstellung von aus zwei Paaren von Bauteilen B1 und B2 zusammengefügten Teilen kann durchgeführt werden.
In den 13 bis 19 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Montagevorrichtung 1 dargestellt, das in seinem Grundaufbau demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels entspricht, sodass einander korrespondierende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und nicht mehr näher erläutert werden. Die wesentlichen Unterschiede zwischen diesen beiden Ausführungsbeispielen bestehen in der Ausgestaltung der den ersten Schlitten 20 rückführenden Rückstelleinheit 25 sowie in der Ausgestaltung des Werkzeugoberteils 1b der Montagevorrichtung 1. Beim ersten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Hebel 31 von der Betätigungseinheit 33 beaufschlagt wird, um den Schlitten 20 von seiner ersten in seine zweite Endposition zu bewegen, und dass die Rückstellbewegung dieses Schlittens 20 durch die beiden Rückstellelemente 25a und 25b der Rückstelleinrichtung 25 erfolgt. Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Rückstellbewegung des ersten Schlittens 20 von seiner zweiten in seine erste Endposition in einer der Zustellbewegung von der ersten in die zweite Endposition vergleichbarer Art und Weise erfolgt: Eine der Betätigungseinheit 33 des ersten Ausführungsbeispiel entsprechende Betätigungseinheit 133 des zweiten Ausführungsbeispiel weist wiederum einen Führungskanal 135' auf, in dem eine Anzahl von Kraftübertragungselementen 136a verschiebbar angeordnet sind und den den Schlitten 20 betätigenden Hebel 31 von einer ersten Seite 31a beaufschlagen, sodass durch eine entsprechende Verschiebung der Kraftübertragungselemente 136a in dem Führungskanal 135' der Hebel 31 und somit der Schlitten 20 von seiner ersten in seine zweite Endposition bewegt wird. Insoweit entsprechen sich somit die Betätigungseinheiten 33 und 133.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist aber vorgesehen, dass - wie am besten aus den 14 bis 19 ersichtlich ist - der Hebel 31 nicht nur von seiner ersten Seite 31a, sondern auch von seiner zweiten Seite 31b von Kraftübertragungselementen 136b beaufschlagt ist, welche in einem Führungskanal 135" angeordnet sind. Ein dadurch ausgebildeter Führungskanal 135 gliedert sich somit in zwei Führungskanäle 135' und 135", wobei der erste Führungskanal 135' von einer der ersten Öffnung 35a des ersten Ausführungsbeispiels entsprechenden Öffnung 135a bis zu einer der zweiten Öffnung 35b entsprechenden zweiten Öffnung 135b verläuft. Insoweit entspricht der erste Führungskanal 135' dem Führungskanal 35 des ersten Ausführungsbeispiels. Der zweite Führungskanal 135" verläuft von einer dritten Öffnung 135c bis zu einer vierten Öffnung 135d. Ein dem Betätigungsorgan 37 des ersten Ausführungsbeispiel entsprechendes Betätigungsorgan 137a taucht in die erste Öffnung 135a des Führungskanals 135' ein und bewirkt - wie beim ersten Ausführungsbeispiel - eine Verschiebung der im Führungskanal 135' angeordneten Kraftübertragungselemente 136a, welche ihrerseits bewirkt, dass der Hebel 31 und somit der Schlitten 20 von der ersten in seine zweite Endposition verschoben wird.
Der zweite Führungskanal 135" samt den in ihm verschiebbar geführten Kraftübertragungselementen 136b bildet zusammen mit einem Rückstellelement 125b, welches hier als Rückstellfeder 126 ausgebildet ist, eine Rückstelleinrichtung 125 aus, welche zwar hinsichtlich ihrer Funktion, nicht aber bezüglich ihres Aufbaus der Rückstelleinrichtung 25 des ersten Ausführungsbeispiels entspricht.
In die vierte Öffnung 135d des Führungskanals 135" taucht ein Betätigungsorgan 137b ein, welches von dem Rückstellelement 125b beaufschlagt ist. Wird nun in einem Abwärtshub der Montagevorrichtung 1 durch die Abwärtsbewegung des ersten Betätigungsorgan 137a der Hebel 31 und somit der Schlitten 20 - in der Darstellung der 16 bis 19 - nach links bewegt, so bewirkt dies eine Verschiebung der im zweiten Führungskanal 135" angeordneten Kraftübertragungselemente 136b nach links. Das Betätigungsorgan 137b wird dadurch im Führungskanal 135" ebenfalls nach links bewegt und komprimiert derart das Rückstellelement 125b. Bewegt sich nun die obere Aufnahmeplatte der Antriebsvorrichtung der Montagevorrichtung 1 in einem darauffolgenden Aufwärtshub nach oben, so wird das Betätigungsorgan 137a nicht mehr von der Betätigungskraft beaufschlagt, wie dies auch beim ersten Ausführungsbeispiel gegeben ist. Dies hat zur Folge, dass das zweite Betätigungsorgan 137b ebenfalls nicht mehr durch die Kraftübertragungselemente 136b kraftbeaufschlagt ist, sodass die wie zuvor beschrieben komprimierte Rückstellelement 125b expandieren kann. Infolgedessen werden die im zweiten Führungskanal 135" befindlichen Kraftübertragungselemente 136b durch die Wirkung des Rückstellelements 125b, hier der Rückstellfeder 126, zurückbewegt, mit der Folge, dass sich der Hebel 31 von seiner in den 17 und 19 gezeigten zweiten Endposition in seine in den 16 und 18 gezeigten ersten Endposition zurückbewegt.
Beim ersten Ausführungsbeispiel der Montagevorrichtung 1 ist vorgesehen, dass im Werkzeugoberteil 1b ein mit dem im Werkzeugunterteil 1a des ersten Ausführungsbeispiels angeordneten Schlitten 20 zusammenwirkender zweiter Schlitten 40 vorgesehen ist, welcher - wie vorstehend beschrieben - dass auf der Auflagefläche 21 des ersten Schlittens 20 aufliegende Bauteil B2 am Ende eines Abwärtshubs des Werkzeugoberteils 1b klemmend beaufschlagt, wobei - wie insbesondere aus den 7 und 8 ersichtlich - der zweite Schlitten 40 vom ersten Schlitten 20 mitgenommen wird.
Wie am besten aus den 13 bis 15 ersichtlich, ist beim zweiten Ausführungsbeispiel der Montagevorrichtung 1 vorgesehen, dass das Werkzeugoberteil 1b anstelle des beim ersten Ausführungsbeispiel vorgesehenen beweglichen zweiten Schlittens 40 eine feststehende Führungseinheit 140 besitzt, die bei der Montage des ersten Bauteils B1 und des zweiten Bauteils B2 mit dem Schlitten 20 des Werkzeugunterteils 1a des zweiten Ausführungsbeispiels zusammenwirkt und die Funktion des zweiten Schlittens 40 übernimmt.
Bei der hier beschriebenen Ausgestaltung des zweiten Ausführungsbeispiels ist vorgesehen, dass der Schlitten 20 das gleichzeitige Zusammenfügen von zwei Bauteilen B1 und B2 ermöglicht. Man erkennt folglich in den 16 und 17 zwei hier exemplarisch die ersten Bauteile B1 repräsentierenden Grundkörper der herzustellenden Steckverbinder und die zweite Bauteile B2 repräsentierenden Überfedern, welche auf die Grundkörper der beiden Steckverbinder aufgeschoben werden sollen. Selbstverständlich ist es beim zweiten Ausführungsbeispiel ebenfalls möglich, den Schlitten 20 und folglich die Führungseinheit 140 derart auszugestalten, dass bei einem Arbeitshub nur ein Paar von Bauteilen B1, B2 oder mehr als zwei Paare von Bauteilen B1, B2 montiert werden. Bei der folgenden Beschreibung sowie bei der in den Figuren dargestellten Ausgestaltung wird davon ausgegangen, dass gleichzeitig zwei Paare von Bauteilen B1, B2 zusammengefügt werden sollen. Die bei der vorstehend beschriebenen abweichenden Konstellationen vorzunehmenden Änderungen sind für den Fachmann ohne weiteres ersichtlich, sodass es einer detaillierten Beschreibung der dann erforderlichen Ausgestaltung des Schlittens 20 und der Führungseinheit 140 nicht bedarf.
Die Führungseinheit 140 weist im hier beschriebenen Fall zwei Führungskanäle 141a und 141b auf, welche in der Bewegungsrichtung des ersten Schlittens 20 verlaufen, sodass auf dem ersten Schlitten 20 angeordnete Bauteile B2 von diesem ersten Schlitten 20 von der ersten Endposition, indem die Bauteile B2 dem Schlitten 20 zugeführt werden, durch die Führungskanäle 141a, 141b hindurch zu der zweiten Endposition bewegbar sind. In dieser zweiten Endposition werden wieder Paare von entsprechenden Bauteilen B1, B2 zusammengefügt, genauso wie dies beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde.
Die Führungskanäle 141a, 141b sind hinsichtlich ihres Querschnitts derart dimensioniert, dass die auf dem ersten Schlitten 20 angeordneten Bauteile B2 auf diesem lagefixiert gehalten werden, genauso wie dies beim ersten Ausführungsbeispiel durch den mit dem ersten Schlitten 20 zusammenwirkenden zweiten Schlitten 40 erfolgt. Wie aus den 13 und 15 ersichtlich, ist bevorzugt, dass die Länge der Führungskanäle 141a, 141b, gesehen in der Bewegungsrichtung des Schlittens 20 von seiner ersten in seine zweite Endposition, möglichst groß ist, da längere Führungskanäle 141a, 141b eine bessere Ausrichtung und Fixierung der Bauteile B2 auf dem ersten Schlitten 20 ermöglichen. Bevorzugt wird, dass, wie am besten aus den 13 und 14 ersichtlich, die Führungseinheit 140 und die Führungskanäle 141a, 141b sich im Wesentlichen über den gesamten Bewegungsweg des ersten Schlittens 20 erstrecken, wobei aber, wenn es sein muss, das in der 13 dargestellten ersten Endposition des ersten Schlittens 20 einbeladen desselben mit dem oder den mit den entsprechenden ersten Bauteilen B1 zusammenzufügenden zweiten Bauteilen B2 ermöglicht ist.
Die beschriebene Ausgestaltung - ein beweglicher erster Schlitten 20 und eine feststehende Führungseinheit 140 - besitzt den Vorteil, dass hierdurch nur der erste Schlitten 20 bewegt werden muss, was im Hinblick auf eine hohe Taktfrequenz und somit eine hohe Montagerate vorteilhaft ist.
Die vorstehend zum ersten Ausführungsbeispiel gemachten Ausführungen zur Funktionsweise der Montagevorrichtung 1 gelten beim zweiten Ausführungsbeispiel entsprechend, sodass eine erneute Beschreibung der Funktion des zweiten Ausführungsbeispiels nicht mehr erforderlich ist.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass die beschriebenen Maßnahmen eine hohe Taktfrequenz und somit eine hohe Montagerate erreicht wird. Der Vorteil ist hierbei die Ausbildung der Schlitten 20 und/oder 40 in einer Leichtbauweise, da aufgrund des durch diese Maßnahme erzielbaren geringen Gewichts dieser beiden Schlitten 20, 40 nur geringe Massen beschleunigt und abgebremst werden müssen, sodass die beschriebene Zustelleinrichtung 10 und somit die Montagevorrichtung 1 sich durch eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit auszeichnen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102018003620 [0020]

Claims

Montagevorrichtung zur Montage eines ersten Bauteils (B1) an einem zweiten Bauteil (B2), wobei die Montagevorrichtung (1) ein Werkzeugunterteil (1a) und ein Werkzeugoberteil (1b) aufweist und eine erste Zuführeinrichtung und eine zweite Zuführeinrichtung, durch die sukzessive eine Anzahl von ersten Bauteilen und eine korrespondierende Anzahl von zweiten Bauteilen zwischen das Werkzeugoberteil (1b) und das Werkzeugunterteil (1a) einbringbar ist, besitzt, und wobei die Montagevorrichtung (1) eine Zustelleinrichtung (10) aufweist, durch welche mindestens ein erstes Bauteil (B1) und mindestens ein zweites Bauteil (B2) relativ zueinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustelleinrichtung (10) einen im Werkzeugunterteil (1a) angeordneten ersten Schlitten (20) aufweist, auf dem mindestens ein zweites Bauteil (B2) lagepositioniert anordbar ist, und dass die Zustelleinrichtung (10) eine Antriebseinrichtung (30) besitzt, durch welche der erste Schlitten (20) von einer ersten Endposition in eine zweite Endposition, in welcher das vom ersten Schlitten (20) aufgenommene mindestens eine zweite Bauteil (B2) im oder am ersten Bauteil (B1) montiert ist, bewegbar ist.
Montagevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustelleinrichtung (10) einen im Werkzeugoberteil (1b) angeordneten zweiten Schlitten (40) aufweist, und dass der zweite Schlitten (40) zusammen mit dem ersten Schlitten (20) von der vorgenannten ersten in die vorgenannte zweite Endposition bewegbar ist.
Montagevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schlitten (20) ein Mitnehmelement (29) und der zweite Schlitten (40) ein komplementär Mitnehmelement (49) aufweist.
Montagevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (30) einen kraftbeaufschlagten Hebel (31) aufweist, durch welche der erste und/oder der zweite Schlitten (20, 40) zumindest von der ersten Endposition in die zweite Endposition bewegbar ist oder sind.
Montagevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (30) der Zustelleinrichtung (10) als eine Kraftumlenkeinrichtung ausgebildet ist, durch welche eine in einer Hubrichtung der Montagevorrichtung (1) wirkende Betätigungskraft auf den Hebel (31) der Antriebseinrichtung (30) umlenkbar ist.
Montagevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (20; 40) von einer Betätigungskraft, die von einer Antriebsvorrichtung für die Montagevorrichtung (1) erzeugt ist, beaufschlagt ist.
Montagevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (30) einen Führungskanal (35; 135') mit einer ersten Öffnung (35a; 135a) und einer zweiten Öffnung (35b; 135b) aufweist, in dem eine Anzahl von Kraftübertragungselementen (36; 136a) verschiebbar angeordnet sind, die über die zweite Öffnung (35b; 135b) des Führungskanals (35; 135') den Hebel (31) an einer ersten Seite (31a) beaufschlagen, und in die erste Öffnung (35b) des Führungskanals (35; 135') ein Betätigungsorgan (37; 137a) eintaucht, welches von der Betätigungskraft beaufschlagbar ist.
Montagevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zustelleinrichtung (10) mindestens eine Rückstelleinrichtung (25; 125) mit mindestens einem Rückstellelement (25a, 25b; 45a, 45b; 125a) aufweist, durch welches mindestens einer der Schlitten (20; 40) von der zweiten Endposition in die erste Endposition bewegbar ist.
Montagevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Rückstellelement (25a, 25b; 45a, 45b; 125a) als ein Federelement (26; 46; 126) ausgebildet ist.
Montagevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstelleinrichtung einen Führungskanal (135") mit einer dritten Öffnung (135c) und einer vierten Öffnung (135d) besitzt, dass in dem Führungskanal (135") weitere Kraftübertragungselemente (136b) verschiebbar aufgenommen sind, dass die weiteren Kraftübertragungselemente (136b) durch die dritte Öffnung (135c) den Hebel (31) beaufschlagen, und dass in die vierte Öffnung (135d) des Führungskanals (135") ein Betätigungsorgan (137b) eintaucht, welches von dem Rückstellelement (125a) beaufschlagt ist.
Montagevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagevorrichtung (1) eine im Werkzeugoberteil (1b) angeordnete, feststehende Führungseinheit (140) aufweist, welche mindestens einen Führungskanal (141a, 141b) besitzt, wobei durch den mindestens einen Führungskanal (141a, 141b) mindestens ein auf dem ersten Schlitten (20) angeordnetes Bauteil (B2) von der ersten Endposition in die zweite Endposition bewegbar ist.