DE3711525A1 - Vorrichtung zum setzen von befestigungsmitteln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Setzen von Befesti­ gungsmitteln und insbesondere eine derartige Vorrichtung zum Set­ zen von Befestigungsmitteln, bei denen ein während des Setzens abgerissener Abschnitt abgefördert werden muß.

Obwohl in der Vergangenheit derartige Vorrichtungen zum Setzen von Befestigungsmitteln beispielsweise zum Setzen von Blindnie­ ten mit Abreißdorn normalerweise durch eine Bedienungsperson in der Hand gehalten wurden und wobei diese neue Befestigungsmittel einzeln in die Vorrichtung eingeführt hat, besteht nunmehr ein Bedürfnis nach derartigen Vorrichtungen, welche taktmäßig und oh­ ne direkte Überwachung durch eine Bedienungsperson arbeiten, um dadurch eine Vielzahl von Befestigungsmitteln nacheinander und automatisch zu setzen. Eine derartige Vorrichtung ist üblicher­ weise derart ausgebildet, daß neue Befestigungsmittel nacheinan­ der zu dem Setzkopf für die Befestigungsmittel gefördert werden und daß die abgerissenen Abschnitte der Befestigungsmittel von diesem Kopf abgefördert werden. Damit die Vorrichtung automatisch ohne Verstopfen, beispielsweise durch Zuführungsfehler bei neuen Befestigungsmitteln zum Setzkopf oder daß abgerissene Teile nicht vollständig oder richtig abgefördert werden, zu ermögli­ chen, ist es notwendig, daß die richtige Betriebsweise der ver­ schiedenen Teile der Vorrichtung selbsttätig überwacht und über­ prüft werden.

Die vorliegende Erfindung soll diese Funktionen verbessern und erleichtern.

Erfindungsgemäß wird hierzu eine Vorrichtung zum Setzen von Befe­ stigungsmitteln, bei denen beim Setzen ein Abschnitt abgerissen wird, vorgeschlagen, welche die folgenden Bestandteile aufweist: Eine Befestigungsmittelsetzeinrichtung zum Setzen eines Befesti­ gungsmittels, wobei ein abgerissener Abschnitt erzeugt wird; ei­ ne Fördereinrichtung zum Fördern des abgerissenen Abschnitts weg von der Setzeinrichtung und eine Erfassungseinrichtung zum Erfas­ sen, wenn der abgerissene Abschnitt eine vorbestimmte Position längs seines Weges entlang der Fördereinrichtung erreicht hat.

Vorzugsweise ist die zuvor erwähnte vorbestimmte Position eine Position, an welcher der abgerissene Abschnitt seinen Weg längs der Fördereinrichtung im wesentlichen oder vollständig beendet hat. Vorzugsweise fördert die Fördereinrichtung den abgerissenen Abschnitt in einen Aufnahmebehälter und die zuvor erwähnte vor­ bestimmte Position liegt im Bereich des Aufnahmebehälters.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Fördereinrich­ tung eine Rohrleitung oder Schlauch auf. Vorzugsweise ist die Erfassungseinrichtung für den abgerissenen Abschnitt mit einem Näherungssensor versehen, welcher im Bereich der Rohrleitung oder des Schlauches angeordnet ist.

Wenn die Vorrichtung derart ausgebildet ist, daß sie zyklisch zum Setzen einer Vielzahl von Befestigungsmitteln nacheinander arbeitet, sind vorzugsweise Steuereinrichtungen vorgesehen, wel­ che wirksam sind, die zyklische Betriebsweise der Vorrichtung nur dann zum Setzen eines weiteren Befestigungsmittels fortzu­ setzen, wenn die Erfassungseinrichtung die Anwesenheit eines abgerissenen Abschnitts an der oben erwähnten vorbestimmten Po­ sition erfaßt, welcher von dem zuvor gesetzten Befestigungsmit­ tel stammt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer automatischen Anlage zum Setzen von Blindnieten vor Anwendung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine axiale Schnittansicht durch das Vorderende des Setz­ kopfes;

Fig. 3 eine Endansicht des Vorderendes des Setzkopfes längs der Linie 3-3 von Fig. 2;

Fig. 4 ein schematisches Blockdiagramm des Systems nach vorlie­ gender Erfindung und

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Teil des Systems.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 weist ein System zum automatischen und wiederholten Setzen von Blindnieten mit Abreißdorn eine Setz­ einrichtung 11, welche in einem starren Rahmen 12 eingebaut ist, auf. Das System wird mit Kraft versorgt und betrieben durch pneu­ matische und pneumatisch/hydraulische Einrichtungen. Zu diesem Zweck ist eine pneumatische Druckquelle 13, eine elektronisch/ pneumatische Folgesteuerung 14, ein Unterdruckerzeuger 20 mit einem Dornaufnahmegefäß 15, ein pneumatisch/hydraulischer Ver­ stärker 16 zum Betreiben des hydraulisch betriebenen Nietsetz­ kopfes, eine Nietzuführungsschale 17 und eine Einzelnietzufüh­ rung 18 vorgesehen. Die Einheiten 11, 16, 18 und 20 sind durch den Sequenzkontroller 14 gesteuert und an diesen angeschlossen, um neue Nieten einzeln zu der Setzvorrichtung 11 zu fördern und um deren Betrieb in der unten beschriebenen Weise zu steuern.

Die Steuerung 14 enthält eine programmierbare elektronische lo­ gische Einheit 14 a und eine pneumatische Ventileinheit 14 b (Fig. 4).

Die Setzeinrichtung 11 enthält einen hin und her bewegbaren Niet­ setzkopf 19. Neue Nieten werden zu dessen Förderende einzeln ge­ fördert, wenn dieser in seiner hinteren Stellung befindlich ist und zwar mittels einer Nietfördereinrichtung, welche Niethalte­ vorrichtungen 21 aufweist, die auf einem Schlitten 22 querver­ schiebbar sind, welcher durch eine Kurbel 23 durch einen dop­ pelt wirkenden Pneumatikzylinder 24 bewegt wird, welcher durch die Sequenzsteuerung 14 gesteuert wird. Neue Nieten von der Ein­ zelzuführung 18 werden einzeln in eine Speiseleitung 25 hinein­ geblasen, von deren Vorderende die Niethaltevorrichtung 21 die Nieten einzeln in eine Übernahmestellung vor dem Setzkopf 19 Überträgt. Der Setzkopf 19 wird axial durch einen doppelt wir­ kenden Pneumatikzylinder 26 hin und her bewegt, welcher durch die Folgesteuerung 14 gesteuert wird. Der Kopf enthält einen hydraulischen Zylinder, welcher durch eine Hydraulikleitung 27 von dem Verstärker 16 gespeist wird, der ebenfalls durch die Folgesteuerung 14 gesteuert ist. Wenn der Hydraulikzylinder in dem Kopf betätigt wird, werden die Klauen 38 (Fig. 2) in dem Kopf betätigt, um den Schaft 36 des Niets zu greifen und zu zie­ hen, so daß der Nietkörper verformt wird. Nachdem ein Niet 32 in einer Bohrung, beispielsweise 28, in einem Werkstück 29 ein­ geführt wurde, wird der Teil des Schaftes, der durch die Klauen 38 gegriffen und gezogen wurde, von dem Rest des Niets abgeris­ sen und dann von den Klauen freigegeben, von wo er nach hinten und nach unten durch eine Schaftabförderleitung 31 in einen Schaftaufnahmebehälter 15 gefördert wird und zwar aufgrund des Unterdrucks oder Sogs, der durch den Unterdruckerzeuger 20 er­ zeugt wurde.

Der Vorderteil des Nietsetzkopfes ist in den Fig. 2 und 3 ver­ anschaulicht und weist ein zylindrisches Gehäuse 33 auf, an des­ sen Vorderende ein aus Stahl bestehender Gegenhalter 34 mit ei­ ner mittigen Öffnung 35 angeordnet ist. In diese Öffnung 35 wird der Schaft 36 jedes Niets 32 eingeführt. Der Schaft 36 ist in ausreichend dichter Passung in der Öffnung 35 befindlich und der durch die Öffnung 35 aufgebrachte Unterdruck über den Schaftauf­ nahmebehälter 15, die Schaftabförderleitung 31 und den Axialkanal 37 durch den Kopf dient dazu, den Niet auf dem Gegenhalter zu halten, bis er gesetzt wird. Nachdem jeder Niet gesetzt wurde, wird ein weiterer Niet zum Kopf durch die Nietfördereinrichtung zugeführt.

Die Verwendung einer elektronisch/pneumatischen Folgesteuerung, wie beispielsweise 14, zur automatischen Steuerung der verschie­ denen Elemente des Systems ist allgemein bekannt und wird nicht weiter erläutert. In der folgenden Beschreibung wird angenommen, daß der Betrieb der verschiedenen Elemente des Systems und der verschiedenen Elemente der Setzeinrichtung 11 insbesondere zu bestimmten Zeiten durch die Folgesteuerung 14 erfolgt.

Das Setzsystem soll taktmäßig arbeiten, um Nieten nacheinander zu setzen. Jeder Zyklus kann durch ein zweckdienliches Signal ausge­ löst werden, welches der Folgesteuerung 14 zugeleitet wird.

Wie oben erwähnt, ist es für die sichere und genaue Arbeitsweise des Systems erforderlich, daß der Betrieb nur dann zur nächsten Stufe fortschreiten kann, wenn die vorausgehende Stufe abgeschlos­ sen ist. Falls dies nicht der Fall ist, soll der Betrieb des Sy­ stems unmittelbar anhalten. Gleichermaßen sollte die Nietsetzvor­ richtung nur zum Setzen eines weiteren Niets fortschreiten kön­ nen, wenn das Setzen des vorangegangenen Niets abgeschlossen ist.

Da, wenn das Setzen eines jeden Nietes abgeschlossen ist, der Schaft abreißt und von dem Kopf 19 längs der Leitung 31 in Rich­ tung und in den Aufnahmebehälter 15 gefördert wird, ist die Er­ fassung der Anwesenheit eines abgerissenen Schafts an einer Stel­ le längs der Leitung eine Anzeige, daß der Niet gesetzt wurde.

Die Einrichtungen zum Erfassen eines derartigen Vakuumniveaus und der Anwesenheit eines Schaftes werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben.

Der Schaftaufnahmebehälter 15 besteht aus einem Metallkasten 39 mit einer abnehmbaren Seitenwand 41 zum Herausnehmen der abge­ rissenen Schäfte aus dem Kasten. Die Seitenwand 31 dichtet den Kasten gegen Lufteintritt ab. Die Schaftabförderleitung 31, wel­ che aus einem flexiblen Kunststoffschlauch besteht, tritt in die gegenüberliegende Seite des Kastens durch eine Kupplungshülse 42 ein.

Der Unterdruckerzeuger 20 ist vom Venturi-Typ, welcher durch ei­ ne Zufuhrleitung 43 mit Druckluft versorgt wird. Die Unterdruck­ seite des Erzeugers ist durch eine starre Verbindung 44 an den Aufnahmebehälter 15 angeschlossen. Der Unterdruckerzeuger läuft kontinuierlich und entleert den Aufnahmebehälter 15 und die Schaftabförderleitung 31. Das andere Ende der Leitung 31 ist an den Kanal 37 angeschlossen, welcher durch den Setzkopf 19 führt und folglich an die Öffnung 35.

Die Erfassung des Fortschreitens eines abgerissenen Schaftes längs der Abförderleitung 31 zu einer bestimmten Position 58, welche in der Nähe des Aufnahmebehälters 15 liegt, wird mittels eines Nähe­ rungsfühlers 48 durchgeführt. Bei dem Ausführungsbeispiel ist der Fühler ein induktiver Fühler, welcher die Anwesenheit eines aus Metall bestehenden Schaftes durch eine Änderung in der elektro­ magnetischen Induktivität erfaßt. Der Fühler 48 ist unmittelbar an der Leitung 31 an der Position 58 montiert, welche nahe an dem Aufnahmebehälter 15 liegt. Der Fühler ist in einem Träger 49 ge­ halten, durch welchen die Leitung 31 ebenfalls verläuft, um da­ durch den Fühler gegen die Leitung zu drücken. Der Träger 49 ist auf dem Kupplungsteil 42 der Leitung montiert. Die Anwesenheit eines abgerissenen Schaftes 36 a an der Position 58 gegenüber dem Fühler 48 führt dazu, während der Schaft längs der Leitung geför­ dert wird, daß der Fühler ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt. Da sich der Schaft längs der Leitung mit hoher Geschwindigkeit be­ wegt, wird der Fühler nur sehr kurzzeitig betätigt. Eine elektri­ sche Ausgangsgröße einer derartig kurzen Zeitdauer reicht nicht aus, um die elektro-pneumatische Folgesteuerung 14 zu betätigen, so daß ein Transistorregelrelais 51 (Fig. 4) zwischen dem Nähe­ rungsfühler 48 und der Steuerung 14 vorgesehen ist. Wenn der Fühler 48 den Durchgang eines Schaftes erfaßt und ein elektri­ sches Ausgangssignal erzeugt, löst dieses Ausgangssignal das Tran­ sistorrelais 51 aus, um ein kontinuierliches elektrisches Aus­ gangssignal zur Steuerung 14 zu erzeugen, bis das Relais später durch einen an dieses angelegten Rückstellimpuls zu geeigneter Zeit durch die Steuerung rückgestellt wird. Der Rückstellimpuls wird über eine Leitung angelegt, welche in Fig. 4 mit 53 bezeich­ net ist.

Das elektrische Ausgangssignal zur Steuerung 14, welches anzeigt, daß der abgerissene Nietschaft längs der Leitung 31 bis zum Sen­ sor 48 gewandert ist, dient dazu, die Steuerung zu betätigen, um es zu ermöglichen, daß das System zum Setzen von Nieten mit einem weiteren Arbeitszyklus zum Setzen eines weiteren Niets beginnt, beispielsweise aufgrund eines zweckdienlichen Auslösesignals, wel­ ches der Steuerung zugeleitet wird.

Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließ­ lich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, kön­ nen sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungs­ wesentlich sein.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Setzen von Befestigungsmitteln, bei denen beim Setzen ein Abschnitt abgerissen wird, wobei die Vorrichtung eine Setzvorrichtung zum Setzen eines Befestigungsmittels unter Erzeu­ gung eines abgerissenen Abschnitts aufweist und Fördereinrichtun­ gen vorgesehen sind, um den abgerissenen Abschnitt von der Setz­ einrichtung abzufördern, dadurch gekennzeich­ net, daß Erfassungsvorrichtungen (48) vorgesehen sind, welche erfassen, wenn ein abgerissener Abschnitt (36 a) eine vorbestimmte Position (58) längs seines Weges entlang der Fördereinrichtung (31) erreicht hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Position (58) an einer Stelle liegt, an welcher der abgerissene Abschnitt (36 a) seinen Weg längs der Fördereinrich­ tung (31) beendet oder im wesentlichen beendet hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung die abgerissenen Abschnitte (36 a) in einen Auf­ nahmebehälter (15) fördert, und daß die vorbestimmte Position (58) im Bereich des Aufnahmebehälters (15) liegt.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (31) durch eine Rohrlei­ tung oder einen Schlauch (31) gebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinrichtung (48) für die abgerissenen Abschnitte ei­ nen Näherungssensor (48) aufweist, welcher im Bereich der Lei­ tung oder des Schlauchs (31) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung für einen zyklischen Betrieb zum Setzen einer Vielzahl von Befestigungsmitteln nacheinander ausgebildet ist, und daß Steuereinrichtungen (14 a, 14 b) vorge­ sehen sind, welche die zyklische Betriebsweise der Vorrichtung derart steuern, daß das Setzen eines weiteren Befestigungsmit­ tels nur fortgesetzt wird, nachdem die Erfassungseinrichtung (48) für die abgerissenen Abschnitte (36 a) die Anwesenheit ei­ nes Abschnitts (36 a) des zuvor gesetzten Befestigungsmittels an der vorbestimmten Position (58) erfaßt.