DE3817671C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automati­ schen Einschrauben nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und geht aus von der gattungsbildenden DE-OS 33 22 754. Wenngleich die Erfindung insbesondere anhand einer Vorrichtung zum automatischen Einschrauben von Zünd­ kerzen in die Zündkerzenbohrungen einer Brennkraft­ maschine erläutert wird, bleibt sie dennoch nicht auf jenes Ausführungsbeispiel beschränkt; vielmehr ist der allgemeine Erfindungsgedanke auch auf ähnliche bolzen­ förmige Gewindestifte anwendbar.

Generell besteht die Tendenz, Fertigungs- und Montage­ vorgänge zu automatisieren. So ist in der Zeitschrift "wt" für industrielle Fertigung 74 (1984) auf den Seiten 137 bis 140 das automatische Schrauben mit Industrie­ robotern beschrieben. Als Anwendungsbeispiel ist ein Versuchsaufbau zum automatischen Aufnehmen, Eindrehen und Festziehen von Zündkerzen genannt. Nähere Erläute­ rungen hinsichtlich der genauen Arbeitsweise sind dem genannten Aufsatz nicht entnehmbar; es ist jedoch zu vermuten, daß der Industrieroboter während des gesamten Montagevorganges trotz Verwendung passiver Fügehilfen vollständig bahngesteuert ist. Derartige Bahnsteuerungen sind jedoch nicht nur äußerst aufwendig - erforderlich ist ein komplexes System von Sensoren zur Ermittlung der genauen Lage der Aufnahmebohrung -, sondern darüber hinaus auch sehr zeitintensiv. In komplexen Rechenvorgängen gilt es, den gesamten Bewegungsablauf auf die toleranzbehaftete, jeweils aktuelle Lage der Aufnahmebohrung abzustimmen.

Eine vereinfachte Maschine zur automatischen Verschraubung von in Bewegung befindlichen Werkstücken ist in der gattungsbildenden DE-OS 33 22 754 beschrieben. Mittels einer Federanordnung wird eine Schrauberstange dabei näherungsweise in Achsrichtung der Aufnahmebohrung gehalten. Die genaue Zuordnung zwischen Schraube bzw. Gewindestift und Aufnahmebohrung erfolgt dabei durch Relativbewegung des die Aufnahmebohrung beinhaltenden Werkstückes gegenüber der die Schraube bzw. den Gewindestift aufnehmenden Schrauberstange. Vom Grundgedanken her ist jene Lösung deutlich einfacher als die oben erläuterte Bahnsteuerung eines Industrieroboters, jedoch ist sie in der gezeigten Ausführungsform für eine Vielzahl von Anwendungsfällen ungeeignet. Allzu leicht kann es insbesondere bei Verwendung längerer Schrauben zu einem Verkanten der Schraube in der Aufnahmebohrung kommen. Eine Zerstörung der Gewindegänge ist die Folge. Wollte man Zündkerzen auf die vorgeschlagene Weise montieren, so würden darüber hinaus die Elektroden beschädigt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache, flexibel einsetzbare Vorrichtung zum automatischen Einschrauben eines bolzenförmigen Gewindestiftes nach Anspruch 1 in eine Aufnahmebohrung aufzuzeigen, welche, ohne eine exakt definierte Bahnkurve zu benötigen, jenen Gewindestift sicher und ohne gegenseitige Beschädigung in die Aufnahmebohrung zu setzen in der Lage ist.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen beschreiben die Unteransprüche.

Eine weitere, am stiftartigen Fortsatz formschlüssig angreifende Haltevorrichtung hält den Gewindestift sicher und exakt in der an der Schrauberstange angeordneten Schraubernuß.

Diese weitere formschlüssige Haltevorrichtung gewährleistet - anders als beispielsweise eine aus der US 26 24 223 bekannte Magnet-Schraubernuß - eine sicherste Führung. Die Gewindestange kann somit ohne Verkanten beschädigungsfrei in die Aufnahmebohrung eingeführt werden, wenn die Schraubernuß ihrerseits exakt geführt bzw. positioniert ist. Hierzu kann die Außenkontur der Schraubernuß an die als Leitbohrung ausgebildete Aufnahmebohrung angepaßt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Aufnahmebohrung versenkt angeordnet, so daß der umgebende, in etwa trichterförmig konisch-zylindrische Wandbereich als Leitbohrung dient, und die Schraubernuß ihrerseits ebenfalls zylindrisch geformt sein kann. Abweichend von der gattungsbildenden Schrift bietet es sich hierbei an, bei stillstehendem Werkstück bzw. zugehöriger Aufnahmebohrung im wesentlichen die Schraubernuß gegenüber der Schrauberstange in Achsrichtung der Aufnahmebohrung zu bewegen. Die zum Auffinden der Aufnahmebohrung erforderliche Relativbewegung zwischen Gewindestift und Aufnahmebohrung findet dabei unter deutlich reduziertem Arbeitsaufwand statt.

An dieser Stelle soll ausdrücklich darauf hingewiesen werden, daß die Federanordnung bei gegenüber der vertikalen Ebene geneigter Einbaulage so ausgelegt sein kann, daß die Gewichtskraft des Gewindestiftes, der Schraubernuß sowie der Schrauberstange kompensiert wird. Ohne Schwerkrafteinfluß ist es somit möglich, die Schraubernuß bezüglich der Schrauberstange unter Führung durch die Leitbohrung in Richtung der Aufnahmebohrung zu bewegen. Selbstredend kann anstelle der Federanordnung auch eine dazu äquivalente Lösung vorgesehen sein. Wesentlich ist es, die gelenkig aufgehängte Schrauberstange näherungsweise in Achsrichtung der Aufnahmebohrung zu halten. Besonders geeignet sind hierfür zweifelsohne Federanordnungen, welche zwei vorzugsweise orthogonale Koordinatenachsen der zur Achse der Aufnahmebohrung senkrechten Ebene darstellen.

Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 haben den Vorteil, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung dafür geeignet ist, nicht nur in der ersten, durch eine erste Federanordnung definierten Einbaulage zu arbeiten, sondern darüber hinaus auch Gewindestifte in eine zweite, gegenüber der ersten geneigt angeordnete Aufnahmebohrung einzuführen. Da sich in dieser zweiten, gegenüber der ersten geneigten Einbaulage andere Schwerkraft- Momente bezüglich des gelenkigen Aufhängepunktes der Schrauberstange einstellen, ist für diese zweite Einbaulage eine zweite Federanordnung mit anderer Federkraft erforderlich, welche erfindungsgemäß in der ersten Einbaulage durch einen Anschlag außer Kraft gesetzt ist.

Außer am Arm eines Industrieroboters kann die Schrauberstange auch an frei programmierbaren Portalmaschinen od. ä. Fertigungsvorrichtungen angebunden sein. In allen Fällen ist es möglich, weitere Arbeitsschritte durch den Industrieroboter bzw. die Fertigungsvorrichtung ausführen zu lassen. Insbesondere bietet sich dabei die Entnahme des Gewindestiftes aus einem Lagerbehälter an. Da der formschlüssige Aufnahmebereich der Schraubernuß für das Ergreifen des Gewindestiftes ungeeignet ist, empfiehlt es sich, diesen Greifvorgang mittels der weiteren Haltevorrichtung der Schraubernuß auszuführen.

Insbesondere bietet sich eine derartige Gestaltung bei der Montage von Zündkerzen an. Zündkerzen werden üblicherweise in Styroporpaletten steckend dem Arbeitsbereich der erfindungsgemäßen Einschraubvorrichtung zugeführt. Auch wegen des geringen Abstandes zwischen den einzelnen Zündkerzen ist es dabei nicht möglich, diese direkt mittels der formschlüssig den Zündkerzen- Sechskant ergreifenden Schraubernuß zu entnehmen. Hierfür bietet nun die zusätzliche Haltevorrichtung der Schraubernuß, welche vorzugsweise verschiebbar innerhalb der Schraubernuß angeordnet ist, Abhilfe.

Neben dieser Entnahmefunktion kann der Industrieroboter bzw. die Fertigungsvorrichtung weitere Arbeitsschritte übernehmen. Beispielhaft genannt sei hierbei wieder für den Fall der Zündkerzenmontage die Kontrolle des Zündkerzen- Wärmewertes. Zündkerzen unterschiedlichen Wärmewertes sind üblicherweise in verschiedenartig farbig gekennzeichneten Styroporpaletten abgelegt. Mit Hilfe einer weiteren Information über den momentan benötigten Zündkerzentyp ist es somit möglich, aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Styroporpaletten die jeweils geforderte Zündkerze zu entnehmen. Im übrigen empfiehlt es sich, während des Transportweges vom Zündkerzen- bzw. Gewindestift-Lagerbehälter zur Aufnahmebohrung die gelenkig aufgehängte Schrauberstange bezüglich des Roboterarmes mittels eines Steckbolzens oder eines äquivalenten Mittels lagezufixieren.

Anspruch 3 beschreibt eine Antriebseinheit für die Schraubernuß zum Ausführen der Einschraub-Drehbewegung. Da sich in Abhängigkeit der jeweiligen Toleranzen die Position der Schrauberstange bzw. Schrauber­ nuß beim Einschrauben verschiedenartig einstellt, empfiehlt es sich zur Vermeidung komplizierter Über­ tragungseinrichtungen, die Antriebseinheit an der Schrauberstange aufzuhängen. Die Drehmomentabstützung erfolgt dabei vorzugsweise mittels eines Kulissenbolzens innerhalb einer externen Kulissenführung. Zusätzlich kann die Antriebseinheit dabei mit einer Registrierein­ heit zur zumindest qualitativen Ermittlung des übertra­ genen Drehmomentes verbunden sein, um zum einen den Gewindestift bzw. die Zündkerze drehmomentgesteuert festziehen zu können und zum anderen eventuell überhöhte Drehmomentwerte zu Beginn des Einschraubvorganges - beispielsweise verursacht durch schadhafte Gewindegänge - zu erkennen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Zum besseren Verständnis erfolgt die Erläuterung zunächst anhand einer Prinzipdarstellung; im Anschluß daran werden die erfindungswesentlichen Merkmale nochmals in einem konstruktiv konkret ausgeführten bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel erläutert. Im einzelnen zeigt:

Fig. 1 in einer Prinzipskizze die Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung für zwei ver­ schiedenartig ausgerichtete Aufnahmebohrungen,

Fig. 2 den Teilschnitt A-A aus Fig. 1,

Fig. 3 die der Fig. 1 entsprechende Ansicht in konstruktiv konkreter Ausgestaltung,

Fig. 4 die Ansicht Z aus Fig. 3,

Fig. 5 die Teil-Ansicht X aus Fig. 4, sowie Fig. 6 die Teil-Ansicht Y aus Fig. 4.

Zunächst wird anhand der Fig. 1 und 2 der prinzipiel­ le Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert. Dabei soll in die mit 1 bezeichnete Zündkerzen-Auf­ nahmebohrung eine Zündkerze 2 eingeschraubt werden. Dazu dient die erfindungsgemäße Vorrichtung zum automatischen Einschrauben, welche im wesentlichen besteht aus der Schraubernuß 3, sowie der im Punkt 4 gelenkig aufgehäng­ ten Schrauberstange 5. Der Aufhängpunkt 4 besteht aus zwei Teilgelenken 4a, 4b welche - wie durch Pfeile dargestellt - eine Drehbewegung sowohl innerhalb der Zeichenebene als auch in der dazu senkrechten Ebene erlauben. Die Schraubernuß 3 ihrerseits ist innerhalb der Schrauberstange 5 - wie ebenfalls durch Pfeile 6a, 6b dargestellt - drehbar und längsverschieblich ge­ lagert.

Die Zündkerze 2 weist einen Sechskant 7 auf und wird in diesem Bereich von der entsprechend gestalteten Schrau­ bernuß formschlüssig aufgenommen. Des weiteren ist innerhalb der Schraubernuß 3 eine in Pfeilrichtung 8 längsverschiebbare Haltevorrichtung 9 vorgesehen, welche am sogenannten SAE-Anschluß der Zündkerze 2 angreift.

Nicht dargestellt ist der erste Teil des Montagevor­ ganges, bei welchem die Schrauberstange 5 inklusive ihres Aufhängepunktes 4 von einem - nicht gezeigten - Industrieroboter zu einem Zündkerzen-Lagerbehälter gefahren wird. Hier bewegt sich die Haltevorrichtung 9 so weit aus der Schraubernuß 3 heraus, daß eine Zünd­ kerze 2 am SAE-Anschluß ergriffen wird. Dann wird die Haltevorrichtung 9 zurück gefahren, bis die formschlüs­ sige Verbindung zwischen dem Sechskant 7 sowie der Schraubernuß 3 hergestellt ist. Nunmehr ist die Zünd­ kerze 2 innerhalb der Schraubernuß 3 an zwei Punkten gehalten.

Der eigentliche Einschraubvorgang in die dargestellte Zündkerzen-Aufnahmebohrung 1 erfolgt mit Hilfe einer neutralen Federanordnung 10a, 10b sowie einer ersten Feder­ anordnung 11a, 11b, welche beide lediglich äußerst abstrahiert dargestellt sind. Die erste Federanordnung 11a, 11b besteht aus einer Zugfeder 11a, welche zwischen der Schrauber­ stange 5 sowie einer Federplatte 11b eingespannt ist. Da sich jene Federplatte 11b auf einem ersten Anschlag 11c abstützt und die Zugfeder 11a kräftig genug ist, die Gewichtskraft der Zündkerze 2, der Schraubernuß 3 sowie der Schrauberstange 5 zu kompensieren, wird die Schrau­ berstange 5 bzw. die Schraubernuß 3 durch die erste Federanordnung 11a, 11b bezüglich des Gelenkpunktes 4a nähe­ rungsweise in Achsrichtung der Zündkerzen-Aufnahmeboh­ rung 1 gehalten. Bezüglich des Gelenkpunktes 4b ist die neutrale Federanordnung 10a, 10b vorgesehen, welche ebenfalls aus einer Zugfeder 10a besteht, die ebenfalls zwischen der Schrauberstange 5 sowie einer ortsfest fixierten Federplatte 10b eingespannt ist. Da in jener Schwenk­ richtung kein Schwerkraftanteil kompensiert werden muß, ist die Zug- bzw. Druckfeder 10a wesentlich schwächer ausgebildet als die Zugfeder 11a.

Nachdem nunmehr die Schraubernuß 3 bzw. die Schrauber­ stange 5 in näherungsweiser Achsrichtung der Zündker­ zen-Aufnahmebohrung 1 gehalten ist, wird die Schrauber­ nuß 3 in Pfeilrichtung 6a bewegt. Da die Außenkontur der Schraubernuß 3 der als Leitbohrung 13 ausgebildeten Zündkerzen-Aufnahmebohrung 1 angepaßt ist, wird die Zündkerze 2 dabei automatisch in ihre Aufnahmebohrung 1 geführt. Wie ersichtlich, genügt als Leitbohrung 13 eine einfache zylindrisch-konische Gestaltung, so daß die Schraubernuß 3 ebenfalls im wesentlichen zylindrisch geformt sein kann. An den Einführvorgang schließt sich das eigentliche Einschrauben der Zündkerze 2 an. Hierzu wird die Schraubernuß 3 mittels einer Antriebseinheit 14 gegen Pfeilrichtung 6b in eine Drehbewegung ver­ setzt.

Um mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch in einer zweiten Einbaulage - gekennzeichnet durch die Achs­ richtung 20 - arbeiten zu können, ist neben der ersten Federanordnung 11a, 11b eine zweite, ebenfalls stark abstra­ hiert dargestellte Federanordnung 12a, 12b vorgesehen. Diese besteht aus einer Zugfeder 12a, welche zwischen der Federplatte 11b sowie einer Federplatte 12b eingespannt ist. In der zweiten Einbaulage entsprechend Achsrichtung 20 ist dabei die Federplatte 12b von einer Vorrichtung 12c festgehalten. In jener Lage zieht dabei die Zugfeder 11a die zugehörige Federplatte 11b aufgrund des wesent­ lich geringeren bzw. nicht vorhandenen Schwerkraft- Momenteneinflusses bezüglich des Gelenkpunktes 4a gegen einen zweiten Anschlag 12d. Somit ist also die erste Federanordnung 11a, 11b außer Kraft gesetzt, und es kommt neben der weiterhin wirksamen neutralen Federanordnung 10a, 10b die zweite Federanordnung 12a, 12b zum Einsatz. Die Funk­ tionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist im übrigen jedoch in dieser zweiten Einbaulage gleich derjenigen der ersten bereits erläuterten Einbaulage.

In jener zweiten Einbaulage (Achsrichtung 20) ist des weiteren die die Schraubernuß 3 in Drehbewegung versetzende Antriebseinheit 14 schematisch dargestellt.

Angebunden ist jene Antriebseinheit 14 an der Schrau­ berstange 5, um trotz deren verschiedenartiger Posi­ tionen eine einfache Übertragung der Drehbewegung zu ermöglichen. Für die Abstützung des Reaktionsmomentes der Antriebseinheit 14 ist dabei ein an deren Gehäuse angeordneter Kulissenbolzen 15 vorgesehen, welcher in eine ortsfest gelagerte Kulissenführung 16 eingreift.

Wie insbesondere Fig. 2 entnommen werden kann, bietet jene Kulissenführung 16 dem Kulissenbolzen 15 dabei einen ausreichenden Bewegungsspielraum zum Auffinden der Leitbohrung 13 durch die Schraubernuß 3 - eine Bewe­ gung, welche sich über die Schrauberstange 5 direkt auf die Antriebseinheit 14 sowie deren Kulissenbolzen 15 überträgt. Nicht gezeigt ist eine mit der Antriebsein­ heit 14 verbundene Registriereinheit zur zumindest qualitativen Ermittlung des übertragenen Drehmomentes. Der Aufbau derartiger Registriereinheiten als solcher ist jedoch dem Fachmann hinreichend bekannt.

In den Fig. 3 bis 6 ist ein konstruktiv konkret ausgearbeitetes Ausführungsbeispiel dargestellt. Die bereits erläuterten Bauelemente sind dabei mit den bereits verwendeten Ziffern gekennzeichnet. Es sind jedoch weitere erfindungswesentliche Merkmale darge­ stellt. So zeigt Fig. 4 einen mit 22 bezeichneten Flansch zur Befestigung der erfindungsgemäßen Vor­ richtung am Arm eines Industrieroboters. Des weiteren zeigt jene Figur ein zwischen der Schraubernuß 3 sowie der Antriebseinheit 14 zugeordnetes Getriebe 23, welches zugleich mit dem zur Abstützung des Reaktionsdrehmomen­ tes vorgesehenen Kulissenbolzen 15 versehen ist. Darge­ stellt ist des weiteren ein Arretierzylinder 24, welcher die Schrauberstange 5 auf dem Weg vom Lagerbehälter in die näherungsweise Achsrichtung der Leitbohrung 13 bezüglich des Industrieroboter-Armes mittels eines Steckbolzens 25 lagefixiert.

Fig. 3 zeigt die Schraubernuß 3 sowie die Schrauber­ stange 5 im Schnitt. Dargestellt ist dabei auch die Haltevorrichtung 9, welche am SAE-Anschluß 21 der Zündkerze 2 angreift. Um jene Haltevorrichtung 9 inner­ halb der Schraubernuß 3 zum Ergreifen der Zündkerze 2 gemäß Pfeilrichtung 8 verschieben zu können, ist des weiteren ein Pneumatikzylinder 36 vorgesehen. Ein Pneumatikzylinder 26 sowie ein damit verbundenes Koppel­ getriebe 27 dient zum alleinigen Anheben bzw. Absenken der Schraubernuß 3 bezüglich der Schrauberstange 5. Gezeigt ist des weiteren ein Fügezylinder 28 zum Längs­ verschieben der teleskopartig aufgebauten Schrauber­ stange 5 gemäß Pfeilrichtung 6a. Mit diesem Bewegungs­ ablauf erübrigt sich eine Bahnsteuerung für den Roboter beim Eintauchen der Schraubernuß 3 in die Leitbohrung 13. Auf der gegenüberliegenden Seite ist der mit der Ziffer 29 bezeichnete elektrische Schraubermotor dar­ gestellt, welcher zusammen mit dem Getriebe 23 die Antriebseinheit 14 bildet. Gezeigt ist ferner eine zwischen der Schraubernuß 3 sowie der Haltevorrichtung 9 angeordnete Reibkupplung 30, sowie zwei Federpakete 31 und 32, welche die Schraubernuß 3 sowie die Haltevor­ richtung 9 gegenüber der Schrauberstange 5 abfedern. Mit der Ziffer 33 ist die Registriereinheit zur zumindest qualitativen Ermittlung des von der Antriebseinheit 14 übertragenen Drehmomentes bezeichnet.

Anhand insbesondere jener Fig. 3 soll nochmals der Arbeitsablauf beschrieben werden. Zunächst wird mittels der Haltevorrichtung 9 die Zündkerze 2 aus der Styro­ porpalette 34 entnommen. Während die Schraubernuß 3 unter Einwirkung des Pneumatikzylinders 26 angehoben ist, ergreift die Haltevorrichtung 9 unter Betätigung des Pneumatikzylinders 36 die Zündkerze 2 am SAE-An­ schluß 21. Danach wird die Schraubernuß 3 gegen Pfeil­ richtung 8 abgesenkt. Mittels der Antriebseinheit 14 (Schraubermotor 29 und Getriebe 23) wird dabei die Schraubernuß 3 solange gedreht, bis die formschlüssige Verbindung mit dem Sechskant 7 der Zündkerze 2 herge­ stellt ist. Während dieses Vorganges wird die Haltevor­ richtung 9 mittels der Reibkupplung 30 festgehalten.

In jenem Zustand bringt der Industrieroboter die erfin­ dungsgemäße Vorrichtung in eine derartige Position, daß die Schrauberstange 5 näherungsweise mit der Achsrich­ tung der Aufnahmebohrung 1 zusammenfällt. Nunmehr löst der Arretierzylinder 24 den Steckbolzen 25 und gibt somit der Schrauberstange 5 die für das Einführen der Schraubernuß 3 in die Leitbohrung 13 erforderliche Bewegungsfreiheit. Wie bereits erläutert ist jene Bewegungsfreiheit durch die gelenkige Aufhängung im Punkt 4 sowie durch die beiden Federanordnungen 10a, 10b und 11a, 11b bzw. 10a, 10b und 12a, 12b sichergestellt. In diesem Stadium veranlaßt der Zylinder 28 eine Bewegung der Schraubernuß 3 gegen Pfeilrichtung 8, so daß die Schrau­ bernuß 3 unter Einfluß der Leitbohrung 13 in Richtung der Aufnahmebohrung 1 geführt wird. Zur Unterstützung dreht dabei die Antriebseinheit 14 die Schraubernuß 3 in Gewinde-Ausdrehrichtung. Dieser Vorgang dauert solange an, bis die Zündkerze 2 mit einer leichten definierten Kraft am Gewinde der Aufnahmebohrung 1 anliegt. Jene Kraft läßt sich einfach ermitteln, da die Schraubernuß 3 sowie die Haltevorrichtung 9 unter Zwischenschaltung der Federpakete 31 und 32 abgefedert gelagert sind. Nunmehr gibt die Haltevorrichtung 9 die Zündkerze 2 frei. Im Anschluß daran dreht die Antriebseinheit 14 die Schrau­ bernuß 3 mit niedriger Drehzahl ca. drei Umdrehungen in Gewinde-Eindrehrichtung, dabei wird mittels der Regi­ striereinheit 33 das Reaktionsmoment überwacht. Diese Maßnahme dient der Qualitätssicherung; dabei erfolgt eine Abschaltung des Schraubermotors 29, bevor Gewinde­ gänge beschädigt werden. Im Anschluß daran wird die Zündkerze 2 auf das vorgegebene Moment festgezogen; dazu muß selbstredend die Registriereinheit 33 außer Kraft gesetzt werden. Schließlich verfährt der Zylin­ der 28 die Schraubernuß 3 sowie die Haltevorrichtung 9 in Pfeilrichtung 8, wonach die gesamte Vorrichtung vom Industrieroboter in die Abholposition der nächsten Zündkerze 2 bewegt wird.

Insgesamt betrachtet ist es mit diesem Montagekonzept möglich, flexibel die einzelnen Gewindestifte bzw. Zündkerzen 2 in einem einzigen Arbeitsgang mit hohem Qualitätsniveau einzufädeln und festzuschrauben. Flexi­ bilität dieses Montagekonzeptes ist gegeben, da Gewin­ destifte/Zündkerzen 2 mit unterschiedlichen Einbaulagen montiert werden können und dabei nur geringe Suchkräfte beim Suchen der Aufnahmebohrung 1 auftreten. Die Gewinde­ stifte bzw. Zündkerzen 2 werden äußerst schonend behan­ delt, obwohl der Einfädelvorgang lediglich eine kurze Zeitspanne in Anspruch nimmt. Aufgrund der sphärischen Aufhängung der Schrauberstange 5 sowie des relativ großen Abstandes zwischen Gewindestift/Zündkerze 2 und Aufhänge­ punkt darf beim ausgeführten Ausführungsbeispiel der Mittelpunkt der Aufnahmebohrung 1 gegenüber dem sphäri­ schen Aufhängepunkt 4 der Schrauberstange 5 um bis zu +/- 3 mm versetzt sein. Aus diesem Grunde ist auch die Schwenkbewegung der Schrauberstange 5 um den Aufhänge­ punkt 4 für den Suchvorgang der Aufnahmebohrung 1 bzw. der Leitbohrung 13 besser geeignet als beispielsweise ein achsparalleler Kreuzschlitten. Der darüber hinaus vorgesehene Industrieroboter kann zusätzliche Funktionen übernehmen, so daß insgesamt eine äußerst vorteilhafte, anwendungsfreundliche sowie günstige Vorrichtung zum automatischen Einschrauben eines bolzenförmigen Gewin­ destiftes in eine Aufnahmebohrung, insbesondere einer Zündkerze in die Zündkerzenbohrung einer Brennkraft­ maschine aufgezeigt wird.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum automatischen Einschrauben eines bolzenförmigen Gewindestiftes (2) mit einem Schraubgewinde, zumindest einer Aufnahmefläche (Sechskant 7) für ein Schraubwerkzeug sowie einem dem Schraubgewinde axial gegenüberliegenden, stiftartigen Fortsatz (21) (SAE-Anschluß) in eine Aufnahmebohrung (1), insbesondere zum Einschrauben einer Zündkerze in die Zündkerzenbohrung einer Brennkraftmaschine, bestehend aus einer den Gewindestift (2) formschlüssig aufnehmenden Schraubernuß (3), welche um ihre Achse drehbar und längs ihrer Achse verschiebbar an einer Schrauberstange (5) angeordnet ist, die ihrerseits gelenkig aufgehängt und durch eine Federanordnung (11) näherungsweise in Achsrichtung der Aufnahmebohrung gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubernuß (3) mit einer weiteren, am stiftartigen Fortsatz (21) formschlüssig angreifenden Haltevorrichtung (9) versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum näherungsweisen Ausrichten in eine gegenüber der ersten Aufnahmebohrungs- Achsrichtung geneigte zweite Einschraub-Achsrichtung (20) eine zweite Federanordnung (12) vorgesehen ist, welche an der dann mittels eines zweiten Anschlages (12d) stillgesetzten ersten Federanordnung (11) angreift, und ihrerseits bei Einschraubvorgängen in der ersten Achsrichtung durch einen ersten Anschlag (11c) außer Kraft gesetzt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit einer die Schraubernuß (3) um ihre Achse in Drehbewegung versetzenden Antriebseinheit (14), dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (14) an der Schrauberstange (5) aufgehängt ist und sich reaktionsmomentenmäßig mittels eines Kulissenbolzens (15) in einer ausreichenden Bewegungsspielraum zum Auffinden der Leitbohrung (13) durch die Schraubernuß (3) bereitstellenden Kulissenführung (16) abstützt.