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Schraubensetz automat
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Die Erfindung betrifft einen Schraubeneetzautomat.
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Pneumatisch oder elektrisch betriebene Schraubenzieher wurden in
der Vergangenheit zum einsetzen von Schrauben, insbesonders am Montage-Fließband
vorgeschlagen, doch hatten sie einen Nachteil, da beide Hände der Arbeitskraft in
Anspruch genommen waren, also in einer Hand uurde der Schraubenzieher gehalten und
mit der anderen hat man die zu einsetzende Schraube in die Haltevorrichtung des
Schraubenziehers eingeben müssen, wonach dann das Gerät zum Werkstück geführt werden
mußte, wonach der Schraubenzieher in die Eingriffstelle der Schraube eingepaßt werden
mußte, damit sie in das Werkstück eingetrieben werden konnte. Automatisch geladene
Schraubenzieher sind ebenfalls vorgeschlagen worden, haben sich jedoch in der Praxis
nicht gut bewiesen, hauptsächlich dadurch, daß die im Antriebskopf des Schraubenziehers
eingegebenen Schrauben, oft wieder herausfielen bevor sie in das Werkstück eingsschraubt
werden konnten.
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Laut dieser Erfindung, besteht der Schraubensetzautomat aus einem
Gehäuse, einer Festhaltungsvorrichtung in oder am Gehäuse zur Festhaltung einer
Schraube, eins im Gehäuse montierte Antriebsvorrichtung damit ein drehender Antrieb
die Schraube einechraubt, die dann von der Feathaltungevorrichtung getrennt wird
und eine Vorsdhub-Spsisavorrichtung, damit je eine Schraube bereitgestellt werden
kann und damit sie anschließend in
der Haltevorrichtung positioniert
wird und für den Eingriff der Antriebseinheit bereitgestellt wird.
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Die Festhaltungsvorrichtung kann aus einem oder aus mehreren bewegsfähigen
Teilen bestehen, vorzugsweise Kugeln, die in die Wand eines vome montierten röhrenartigen
Bestandteiles des Gehäuses eingesetzt sind, welche mittels einer flexiblen Hülse
gefedert gegeneinander gedrückt werden.
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Eine weitere Möglichkeit besteht daraus, daß die Festhaltungsvorrichtung
aus bewegsfähigen Maulklemmen besteht, die rundum das Ende des vorne montierten
röhrenförmigen Bestandteiles eingesetzt sind und welche gefedert gegeneinander gedrückt
werden.
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Vorzugsweise bietet die Speisevorrichtung je eine Schraube an und
zwar mittels einem Speiserohres, welches sich mit dem vorne montierten röhrenartigen
Bestandteil des Gehäuses spitzwinkelig vereinigt. Vorzugsweise besteht der Antriebsteil
aus einer Luftturbine, die am Hinterteil des Gehäuses montiert ist und die mit dem
Schraubenzieherkopf gekuppelt ist, indem der Vorder- u. Hinterteil des Gehäuses
teleskopisch ineinander eingreift und zwar in solcher Weise, daß ein Vorwärtsschieben
des Hinterteiles des Gehäuses es verursacht, daß sich der Schraubenzieherkopf durch
den vorne montierten röhrenartigen Bestandteil vorwärtabewegt um in die Triebnute
einer Schraube einzugreifen und zwar ist die Triebnute derjenigen Schraube gemeint,
die gerade in der Feathaltungsvorrichtung bereitgestellt ist.
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Die Schrauben werden vorzugsweise mittels Druckluft dem Speiserohr
entlang bereitgestellt.
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Die Speisevorrichtung soll zu jeder Zeit nur eine Schraube im Speiseschlauch
bereitstellen und zwar wird sie mittels Druckluft dem Schlauch entlang befördert;
die Speisevorrichtung soll vorzugsweise mit einem Reziprokteil mit einer Aushöhlung
passender Größe ausgerüstet sein, damit die Schraube darin empfangen werden kann,
auch soll eine Reziprokverwendtschaft zwischen einer ersten Position, in welcher
die Aushöhlung eine Schraube aus der Schraubenspeisevorrichtung empfangen kann,
zum Beispiel eine vibrierende Schalenspeisevorrichtung und einer zweiten Position,
in welcher die Schraube aus der Aushöhlung in das Speiserohr geblasen werden kann
herrschen.
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Vorzugswai6s besteht der Teil aus einem Block, reziprok im Gehäuse
eingesetzt1 einschließend einen pneumatischen StöRel; die Aushöhlung im Bestandteil
soll
vorzugsweise aus einer Nute allgemeinen Halbkreis-Durchmessers bestehen. Das Gehäuse
hat eine teilweise ausgeschnittene Wand, damit die Schraube, welche vorzugsweise
aus der Uibrierschale weitergeleitet wird und die bei ihren Kopf zu einem Winkel
von ungefähr 450 zum senkrechten hängt, durch den Wandausschnitt durchgehen kann,
damit sie dann in die Nute einzeln eintreten kann sobald der Schieberblock seine
erste Position erreicht. Sobald der Block seine zweite Position erreicht, kann die
Schraube mittels Druckluft in den Speiseschlauch durch ein Loch im Gehäusahoden
geblasen werden.
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Der Querschnitt des unteren Teiles der Nute muß von passender Größe
sein, damit der Schraubenkopf durchgelassen werden kann wenn er aus dem Schieberblock
und in den Speiseschlauch eindringt, doch dies verursacht Schwierigkeiten, da dann
der untere Teil der Aushöhlung der den Schraubenspitz empfängt, deswegen viel größer
als der Schraubenspitzdurchschnitt sein muß, welche Tatsache es gewährleistet, daß
der Spitz der nachfolgenden Schraube ebenfalls in die Aushöhlung eindringt sobald
der Schiebsrblock seine erste Position erreicht, wobei die nachfolgende Schraube
es dann verhindert, daß der Schieberblock in seine zweite Position fahren darf.
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Un diese Schwierigkeit zu umgehen, wird das Gerät vorzugsweise mit
einer Stützvorrichtung versehen, die die Schraubenspitze in der Aushöhlung anhält,
wobei die vorgenannte Stützvorrichtung wieder aus der Aushöhlung entfernt wird,
sobald sich der Schieberblock zu seiner zweiten Position bewegt, wobei die Schraubenspitze
in der gewünschten Lage gehalten wird nur solange sich der Block in seiner ersten
Position befindet, jedoch in solcher Weise, daß der Ausgangsweg des Schraubenkopfes
in der Aushöhlung nicht blockiert wird als der Block in seine zweite Position fährt.
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Vorzugsweise stützt die Stützvorrichtung den Schraubenspitz in solcher
ideise, daß eine Seitenfläche des Schraubenspitzes fluchtrecht zu der angrenzenden
Seite des Schieberblockes liegt. Vorzugsweise wird die Stützvorrichtung an einem
Arm eines Kniehebels angebracht, welcher gefedert in eine Lage eingesetzt ist und
zwar in derjenigen Stelle, wo die Stützvorrichtung in die Aushöhlung hineinragt
und es ist eine Nase dort im Gehäuse angebracht, die den zweiten Arm des Kniehebels
festhält sobald der Schieberblock seine erste Position verläßt, wobei der Kniehebel
gegen die Federung anschlägt und die Stützvorrichtung aus der Aushöhlung entfernt
als der Schieberblock aus seiner ersten Position in seine zweite Position fährt,
wobei doch der Stützvorrichtung erlaubt wird, daß sie zurück in die Aushöhlung kommen
darf, sobald der Schieberblock zu seiner ersten Position zurückkehrt.
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Die Erfindung wird diagramatisch als Beispiel in den beigelegten
Zeichnungen abgebildet, wobei: -Fig. 1 ein Gesamtüberblick eines Schraubensetzautomates
laut dieser Erfindung darstellt, einschließlich eine vibrierende Schalenspeisevorrichtung;
Fig. 2 zeigt, wie sich die Schraube aus der Bahn der vibrierenden Schalenspeisung
in die Speisevorrichtung bewegt, sodaß zu jeder Zeit nur eine Schraube in das Speiserohr
gelangt; Fig. 3 eine Perspektivansicht der Unterseite ist, sowie ein Seitenablick
und ein Endanblick des Reziprokteiles des Speisemechanismuses; Fig. 4 eine Planansicht
der Speisevorrichtung ist; Fig. 5 ein Teil des Durchschnittsanblickes des Revolverteiles
des Schraubensetzautomates ist, woran die Schrsuben-Festhaltevorrichtung entfernt
wurde; Fig. 6 ein teilweise durchschnittener Anblick der Vorderseite des Revolverteiles
des Schraubensetzautomates ist, der eine Ausführung der Schraubenfesthaltevorrichtung
zeigt; Fig. 7 ein Anblick in Pfeilrichtung VII der Fig. 6 ist; Fig. 8 ein Anblick
laut Fig. 6 ist, der eine weitere Ausführung der Schraubenfesthaltevorrichtung zeigt;
und Fig. 9 die einen Anblick in Pfeilrichtung IX der Fig. 8 darstellt.
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Mit Bezug auf die Zeichnungen, wird ein Schraubenvorrat in einem
vibrierenden Schalenspeisegerät 1 montiert auf Grundplatte 2 gewährleistet, wobei
die zu bereitstellenden Schrauben mittels Vibration der Schale in eine Bereitstellungsbahn
3 und anschließend in eine Speisungsbahn 4 geführt werden, in welcher die Schrauben
an ihren Köpfen, laut Fig. 2 erfaßt werden und so beim Kopf hängen. Speisevorrichtungen,
die allgemein in 5 gezeigt werden, eind mittels Säule 6 von der Grundplatte 2 gestützt.
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Aus der Speisevorrichtung 5 werden die Schrauben jemals ein Stück
in einen flexiblen Speiseschlauch 7 zum Revolverteil 8 heruntergeleitet.
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Ein Steuerkasten 9 auf Grundplatte 2 steuert den elektrischen Strom
zum Schalenspeisegerät 1, mittels Kabel 10; die Luftapeisung erfolgt mittels Schlauch
11, der die Speisevorrichtung 5 betätigt; eine Luftspeisung mittels Schlauch 12
erfolgt, wobei Schrauben aus Speisevorrichtung 5 in den Speiseschlauch 7 und anschließend
in Revolverteil 8 befördert werden und Luftapeisung durch Schlauch 13 zum Revolverteil
8 gewährleistet die Betätigung des Drehantriebes für den Revolverteil.
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Speisevorrichtung 5 besteht aus einem Gehäuse 14 rechteckiger Form,
worin ein Schieberblock 15 für die Schiebebewegung montiert ist (angezeigt durch
Pfeilrichtung 16) unter Kontrolle eines Luftctößels (nicht gezeigt, doch die Luftbelieferung
folgt mittels Schlauch 11), der einen runden Kopf 17 hat, der in eine Nute 18 des
Schieberblockes 15 eingreift.
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Entlang der Speisebahn 4, mittels welcher die Schrauben bereitgestellt
werden, ist die Wand des Gehäuses 14 ausgeschnitten und formt eine Öffnung 19. In
der Position des Schieberblockes 15 in Gehäuse 14, welches in Fig. 4 gezeigt wird,
ist eine Aushöhlung 20 im Schieberblock 15 mit Öffnung 19 an der Wand des Gehäuses
14 angereiht und die erste Schraube der Schraubenreihe in Speisebahn 4, welche erste
Schraube von der Bahn ung. 450 zum senkrechten herunterhängt, kann nun in die Aushöhlung
20 in Schieberblock 15, wie in Fig. 2 gezeigt, durchdringen.
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Die Höhe des im Gehäuse 14 montierten Luftstößel ist verstellbar
und da Schieberblock 15 am Hopf 17 des Luftstößels montiert ist, ist die Höhe des
in Gehäuse 14 montierten Schieberblockes 15 ebenfalls verstellbar. In Fig. 2 wird
Schieberblock 15 bei Entfernung d über den Unterteil des Gehäuses 14 montiert gezeigt,
wobei Entfernung d gemäß Schraubenlänge der zu setzenden Schrauben eingestellt wird.
Ein Zapfen 21 mit einer Durchbohrung 22 wird in den oberen Teil der Aushöhlung 20
eingeschoben, dessen Länge so gewählt wird, daß die Unterseite genau über den Schraubenkopf
liegt und zwar in derjenigen Schraubenposition, wie sie in Aushöhlung 20 aus Speisebahn
4 geliefert wird. Eine Bohrung 23 die sich von der Oberseite bis zur Unterseite
des Blockes 15 ausdehnt, wird nebenan Aushöhlung 20 angebracht.
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Eine Stützvorrichtung ragt in den unteren Teil der Aushöhlung 20
hinein und zwar ist es ein Stützteil 24, versorgt mit einer Nute 25.
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Nute 25 hat eine Tiefe, die dem Durchmesser der Schraubenspitze entspricht,
wobei eine sich in Aushöhlung 20 befindende Schraube ihre Kopfaußenaeite sowie die
Außenzeite ihres Spitzes genau der Seitenfläche des Schieberblockes 15 anlegt. Deswegen
ist es unmöglich, daß ein Teil der nachfolgenden Schraube ebenfalls in die Aushöhlung
20 eindringt.
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Schlauch 12 von Steuerkasten 9 ist im Deckel 26 des Gehäuses 14 montiert,
und zwar angereiht mit Bohrung 23 in Block 15, zu der Zeit wann Block 15 in derjenigen
Position ist, die in Fig. 4 gezeigt wird.
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Falls der Luftstößel nachfolgend betätigt wird um Block 15 in Rechtarichtung
zu ziehen (wie in Fig. 4 dargestellt, wird Bohrung 22
in Zapfen
21 mit Schlauch 12 angereiht und Aushöhlung 20 wird mit Öffnung 27 in Gehäuseboden
14 angereiht, welche Öffnung mit Speiseschlauch 7 dann in Verbindung steht.
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Ein Stützteil 24 ist am Ende eines Armes 28 eines Kniehebels, gesetzt
auf Stift 29, auf der Unterseite des Blockes 15 angebracht und eine Feder 30 drückt
gegen den anderen Arm 31 des Kniehebels, damit der Kniehebel in seiner Position
festgehalten wird, wie in Fig. 3 gezeigt.
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Wenn Block 15 mittels den Luftstößel in Rechtsrichtung gezogen wird
(wie in Fig. 4 gezeigt), stoßt Arm 31 des Kniehebels gegen Stift 32 der unten im
Gehäuse 14 angebracht ist; anschließend wird der Kniehebel um Stift 29 gedreht,
wodurch Stützteil 24 aus der Aushöhlung 20 entfernt wird. Dann kann die Luft aus
Schlauch 12 die Schraube aus der Aushöhlung 20 und durch Öffnung 27 unten im Gehäuse
14 und in Speiseschlauch 7 hereinblasen - so wird die Schraube in den Revolverteil
8 geliefert. In dieser Weise stützt Teil 24 den Schraubenspitz in Aushöhlung 20
in der gewünschten Lage , wenn sich Schieberblock 15 in seiner Linkslage befindet,
doch wenn er in seine Rechtslage geschoben wird, verlaßt Stützteil 24 die Aushöhlung
20, damit er den Austritt des Schraubenkopfes aus Aushöhlung 20 durch Öffnung 27
und in den Speiseschlauch 7 nicht verhindert.
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Die Schraube bewegt sich jetzt schnell durch Speiseschlauch 7, bis
zum Revolverteil 8. Am vorderen Ende des Revolverteiles 8 trifft Schlauch 7 den
röhrenförmigen Teil 33 des Revolverteiles in spitzwinkeliger Richtung, sodaß die
Schraube in den röhrenförmigen Teil 33 hineinfährt. In der Ausführung laut Fig.
6 und 7, bewegt sich der Schraubenspitz außerhalb durch eine dreieckförmige Öffnung
34 zwischen drei Schraubenhalteklemmen 35, die vorzugsweise aus flexiblen Material
hergestellt worden sind und die mittels einem Klemmenband im Röhrenförmigem Teil
33 des Revolvers 8 festgehalten werden, welches Band vorzugsweise gefedert sein
soll wenn die Klemmmäuler 35 nicht aus flexiblem Material geformt worden sind.
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Der vorneliegende Röhren-Teil 33 des Revolvers 8 ist auf Block 37
montiert, welcher mit einem Drücker 38 versorgt ist; Block 37 ist mittels Tätigkeit
einer Feder 39 gegenüber einem Handgriff 41 des Revolvers Ober herausstehenden Vorsprung
40 verschiebbar. Handgriff 41 sitzt auf einer Turbine 42, die mittels Schlauch 13
mit Luft versorgt wird und welcher mit Schraubensetzkopf 43 in vorderer Lage des
röhrenförmigen Teiles 33 in Uerbindung steht.
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Wenn Drücker 38 in Richtung des Handgriffes 41 gezogen wird, unternimmt
der
Schraubensetzkopf 43 eine Vorwärtshewegung entlang röhrenförmigen Teil 33 des Revolvers
8 und greift in die Eintriebsvertiefung desjenigen Schraubenkopfes ein, der sich
in Klemmen 35 befindet, dann wird die Luftturbine 42 automatisch betätigt und treibt
die Schraube drehend in das Werkstück ein. Sobald die Schraube ihre völlig eingesetzte
Lage erreicht, drückt der Schraubenkopf außerhalb gegen die Maulklemmen 35, so wie
in Fig. 6 mittels Pfeilrichtung neben Maulklemmen 35 gezeigt, und fährt durch die
Maulklemmen 35, wobei die Klemmen gegeneinander auf Grund ihrer Flexibilität oder
durch die Federkraft des Bandes 36 zuruckspringen, sobald das Schraubensetzgerät
von der volleingesetzten Schraube weggezogen wird.
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Die Ausführung wie in Fig. 8 und 9 gezeigt, ist der vorwärtige röhrenartige
Teil 33 des Revolverteiles 8 mit einer Schraubenfesthaltevorrichtung aus beweglichen
Teilen, in diesen Fall 3 Stahlkugeln tS4, versorgt, die in die entsprechenden Aushöhlungen
45 in der Wand des röhrenartigen Teiles 33 montiert sind, sowie eine flexible elastische
Gummihülse 46, die über den röhrenartigen Teil 33 und die Kugeln 44 gezogen ist,
damit die Kugeln 44 innerhalb der Aushöhlung 54 in korrekter Lage gehalten werden.
Hülse 46 drückt die Kugeln 44 strahlenförmig und zum Inneren des röhrenartigen Teiles
33, doch dürfen sie sich strahlenförmig in Außenrichtung bewegen, damit der Schraubenkopf
sobald die Schraube in ihre völlig eingetriebene Lage eintrifft, befreit werden
kann.
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Die Aushöhlungen 45 sind vorzugsweise mittels einem Kugelend-Fräser
geschnitten und so geformt und bemißt, daß die Kugeln 44 nicht in das Rohr des Teiles
33 fallen können. Entweder mehr oder weniger als drei Kugeln können nach Wunsch
eingesetzt werden.
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Der vordere röhrenartige Teil 33 kann vorzugsweise abnehmbar sein,
damit er vom restlichen Revolverteil 8 entfernt werden kann, sodaß ein Auswechseln
der röhrenartigen Teile je nach Durchmesser der zu setzenden Schrauben gewährleistet
wird. Ein bestimmter röhrenartiger Teil 33, einschließlich Kugeln 44, kann jedoch
für eine ganze Reihe verschiedener Schraubenkopfgrößen benutzt werden, da der Winkel
der Kugelkontaktlage den verschiedenen Schraubenkopfgrößen angepaßt werden kann.
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Während dem Arbeitsvorgang befindet sich Block 15 normalerweise in
derjenigen Lage, wo die Aushöhlung 20 mit Öffnung 27 angereiht ist, wird jedoch
mittels einem in Steuerkasten 9 sich befindenden Fühigerät, empfindlich gegen Druckerscheinungen
im Schlauch 13 linkageschoben, wobei die Aushöhlung 20 gegenüber Öffnung 19 in der
Seitenwand des Gahäusse 14 angereiht wird und zwar dann, wenn Drücker 38 in Richtung
dee Hsndgriffea 41
des Revolvers 8 gezogen wird. Nachdem Drücker
38 nach Ablauf der Schraubensetzung freigelassen wird, bewegt sich Block 15 in Rechtsrichtung
innen im Gehäuse 14, damit die Schraube in Aushöhlung 20 mit Öffnung 27 angereiht
wird, sodaß die Luft aus Schlauch 12 die Schraube durch Speiseschlauch 7 in die
Maulklemmen einblasen kann, damit sie für die Fortsetzung des Arbeitsvorganges bereitsteht.
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Es wird ersehen, daß ein Betriebsarbeiter mittels diesen Schraubensetzautomat
dieser Erfindung mit einer Hand die Schrauben flink und mühelos in die Werkstücke
eintreiben kann. Dies ist besonders vorteilhaft mit Bezug auf Zusammenbauarbeiten
am Fließband, da dem Arbeiter eine Hand freigelassen wird, mit der er zwei zu verbindende
Werkstücke anreihen und festhalten kann.
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Nach Wunsch kann der Röhrenartige Teil 33 verlängert werden, damit
Schrauben auch in untenliegenden Lagen tiefer Aushöhlungen eingetrieben werden können.
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L e e r s e i t e