EP3471905A1 - Kupplungsvorrichtung zum verbinden langgestreckter hohlkörper in einem montagesystem - Google Patents

Kupplungsvorrichtung zum verbinden langgestreckter hohlkörper in einem montagesystem

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Publication number
EP3471905A1
EP3471905A1 EP17728791.9A EP17728791A EP3471905A1 EP 3471905 A1 EP3471905 A1 EP 3471905A1 EP 17728791 A EP17728791 A EP 17728791A EP 3471905 A1 EP3471905 A1 EP 3471905A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coupling device
adapter
hollow bodies
hollow body
receiving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17728791.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Joesten
Torsten DENK
Sascha DANZ
Kay ANDREAS
Manuel REICH
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bizlink Industry Germany GmbH
Original Assignee
Leoni Kabel GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leoni Kabel GmbH filed Critical Leoni Kabel GmbH
Publication of EP3471905A1 publication Critical patent/EP3471905A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L21/00—Joints with sleeve or socket
    • F16L21/007—Joints with sleeve or socket clamped by a wedging action
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/10—Riveting machines
    • B21J15/30—Particular elements, e.g. supports; Suspension equipment specially adapted for portable riveters
    • B21J15/32—Devices for inserting or holding rivets in position with or without feeding arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/12—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting
    • F16L11/121—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting specially profiled cross sections

Definitions

  • the following disclosure relates to a coupling device for connecting elongate hollow bodies in a mounting system and a mounting system comprising such a coupling device.
  • hollow bodies for example in the form of hoses, pipes or channels used for a variety of purposes. Often they serve to transport fluids, components or, when receiving appropriate lines, also power and / or data between different areas and units of the mounting system.
  • the hollow body is subject to constant wear and must therefore be replaced regularly as part of maintenance. Since the hollow bodies are usually guided over long distances to or through the mounting system and in this case also have a complex course and can be fastened at several points, it can be extremely complicated to carry out such an exchange. Furthermore, in the case of wear in only a comparatively small area, often the entire hollow body has to be exchanged, which is correspondingly cost-intensive.
  • a coupling device for connecting elongated hollow bodies in a mounting system comprising: a first receiving opening for receiving a first elongated hollow body and a second receiving opening for receiving a second elongated hollow body, wherein the receiving openings are arranged relative to each other, that the first and second elongated hollow body can be coupled to one another after insertion into the respective receiving openings.
  • the coupling device may generally be positioned at an arbitrary position along the course of travel of the hollow bodies in the mounting system, for example centrally between a start and a finish of the track.
  • the first elongated hollow body of extend the distance beginning (or from a first port) to the coupling device and the second elongated hollow body may extend between the coupling device and the end of the travel (or up to a second port).
  • the two elongate hollow bodies can be connected in such a way that a continuous course and optionally a continuous conveyability of fluids or components through the hollow bodies from the first to the second connection can be achieved.
  • an elongated hollow body can be understood to mean any hollow body whose axial extent exceeds the cross-sectional dimensions. Examples include hoses, pipes and elongated channels or shafts.
  • the hollow body is flexible, for example, and may generally be made of a plastic material.
  • the hollow body may further be formed in one piece or composed of several individual components and / or layers.
  • the hollow body may have a casing.
  • the elongate hollow bodies may be rivet tubes or so-called rivet cores, and the mounting system may comprise an industrial robot and a rivet storage unit which can be connected by means of the rivet hoses and via the coupling device.
  • the receiving openings may have any cross-sectional profile and be formed generally in opposite areas of the coupling device. Furthermore, the receiving openings can define or be arranged along a connecting axis, wherein the hollow bodies can be introduced into the coupling device along the connecting axis in order to be coupled to one another. Coupling may be understood as meaning a (indirect or direct) connection of the two hollow bodies which permits the above-described continuous course or the continuous conveyability by means of and through the two hollow bodies. In particular, in this case, a contact between the hollow bodies are constructed. According to a variant, the hollow bodies can be introduced with open ends into the respective receiving openings, wherein the open ends can then be coupled to each other and in particular brought into contact. With In other words, the hollow bodies can be coupled to one another by pushing together or at least opposing arrangement of open cross-sectional areas and / or end-face areas.
  • At least one of the receiving openings comprises an exchangeable adapter piece, which is designed to receive an elongated hollow body having predetermined cross-sectional dimensions.
  • the adapter piece can generally be formed as a separate component and if necessary, in particular depending on the used hollow body, are arranged in the coupling device. For this purpose, it can be inserted into the receiving openings, screwed thereto and positively or otherwise releasably connected, so that the elongated hollow body can be inserted into the receiving opening and the adapter piece arranged therein.
  • the adapter piece may further comprise an opening, bore or an inner profile.
  • the adapter piece can generally be formed in one piece. Likewise, the adapter piece may be formed in several parts and in particular in two parts, wherein the individual components of the adapter piece can be selected depending on the current dimensions of the hollow body and connected to each other.
  • the adapter piece can also be designed in such a way and in particular be profiled in such a way that it encloses the associated elongate hollow body at least in sections substantially in a form-fitting manner.
  • the adapter piece may be made of a plastic material, in particular a slightly flexible material, but substantially fixed dimensions of the adapter piece are preferred and in particular the internal profile dimensions (i.e., no manual adjustability via threaded arrangements or the like).
  • the coupling device comprises an adapter piece per receiving opening, wherein the adapter pieces can be designed, for example, to receive similarly dimensioned and / or profiled hollow bodies.
  • the adapter piece allows the coupling device to be flexibly connected to various types of elongate hollow bodies without the need for additional separate arrangements on the coupling device itself. Rather, it may be sufficient to select only a matching adapter piece and arrange in the receiving opening.
  • the coupling device can thus essentially remain permanently and unchanged in the mounting system. ben, although the cross-sectional dimensions of the elongated hollow body may change depending on the current assembly task (for example, because different sized rivets must be transported by the hollow body). This increases the flexibility of the mounting system and reduces the Umrüstaufwand, while the generally achievable with the coupling device advantages can be maintained (see above discussion to reduced maintenance costs, etc.).
  • the coupling device further comprises a base body, in which the first and second receiving openings are formed, wherein the receiving openings are connected to each other via at least one connecting channel in the base body.
  • the main body may be substantially integrally formed or composed of several individual components.
  • the base body comprises a compressed air-resistant and possibly also not deformable material.
  • the main body is designed as a metal block and in particular as an aluminum block. But it is also conceivable to use a plastic base body or a combination of metal and plastic materials.
  • the connecting channel may further be formed as a bore or recess and extend between the two receiving openings, for example, straight through the body. Overall, this makes it possible for the elongate hollow bodies to be arranged reliably and positionally relative to one another and connected to one another.
  • the connecting channel is formed at least in sections with a closed cross-sectional profile, for example rectangular or circular. This allows a corresponding secure arrangement and holding the hollow body in the coupling device and can, as explained below, also prevent misalignment of the hollow body to each other. Furthermore, it can be provided that the connecting channel is formed along its entire length, predominantly or at least over a (cumulative) portion of 80% with a closed cross-sectional profile. The closed cross-sectional profile can thus only be interrupted locally,
  • the coupling device can furthermore be designed to substantially mold the hollow bodies with fluidic decoupling from the environment to each other.
  • the hollow bodies can be enclosed by the coupling device in such a way that they are substantially sealed from the surroundings.
  • a pressure medium eg compressed air
  • a "substantially fluidic decoupling” is to be understood in particular as a decoupling which, when the hollow bodies are pressurized, enables a pressure loss of less than 20% and, for example, less than 10% or less than 5% via the coupling device.
  • the coupling device is designed such that the adapter piece can be arranged therein only under predetermined orientations.
  • a region of the coupling device provided for receiving the adapter piece such as a receiving opening, any clamping device explained below and / or the connecting channel are designed such that the adapter piece can be arranged therein only under predetermined orientations.
  • the corresponding regions of the coupling device can be particularly profiled and / or dimensioned and the adapter piece can comprise a corresponding external profile.
  • the corresponding areas and in particular the receiving openings can be profiled generally arbitrarily and, for example, have a rectangular, oval or polygonal cross-sectional profile.
  • the coupling device can set at least one orientation of the adapter piece relative to this cross-sectional profile, with which this is not inserted into the receiving opening.
  • the coupling device is designed such that the adapter piece can be inserted only under a maximum of two different or only under a single orientation in this.
  • the term "orientation" may refer to a rotational position of the adapter piece about a connecting axis V of the coupling device, or to an orientation relative to a correspondingly profiled receiving area of the coupling device for the adapter piece.
  • both receiving openings comprise an adapter piece and are formed according to one of the preceding variants.
  • the insertion and thus also connecting both elongated hollow body can be ensured under a preferred orientation.
  • the design of the receiving areas of the coupling device be ensured for the adapter pieces, that the adapter pieces and thus also the hollow body accommodated therein are insertable only under preferred orientations relative to each other in the coupling device and then coupled together.
  • the elongated hollow body may further comprise a predetermined cross-sectional profile and the adapter piece may comprise a correspondingly profiled receiving area for receiving the hollow body.
  • the hollow body may be formed with a T-profile and the adapter piece may comprise a correspondingly profiled bore or a corresponding inner profile, which acts as a receiving area. Is the adapter piece formed in two parts, in particular such that each item at least part of the
  • Inner profiles of the adapter piece defined, the items of the adapter piece can be generally flexible and matching the current cross-sectional profile of the male hollow body to be assembled.
  • the coupling device may additionally comprise at least one clamping device, which is designed to clamp at least one of the hollow body and / or the adapter piece in the coupling device.
  • Clamping forces can generally allow a centering in the coupling device and / or a desired relative positioning of the hollow body to each other. Likewise, you can fix the hollow body at least temporarily, for example, in a manual replacement and "transposing" the hollow body.
  • the clamping device can fix the hollow body and / or the adapter piece permanently in the coupling device, especially during an ongoing operation of the mounting system and below an eventual pressurization of the hollow body with a pressure medium.
  • the clamping device can be designed to selectively build up the clamping forces only (for example, after a manual actuation) and otherwise to assume a clamping force-free state.
  • the deployable clamping forces may be limited so that they still allow a manual insertion and displacement of the hollow body and / or the adapter piece in the coupling device.
  • the clamping forces can generally act radially and, for example, be directed radially inwards, for example with respect to a transverse axis. sectional plane of the receiving openings, on a connecting axis of the coupling device and / or on the longitudinal axes of the hollow body.
  • the clamping device can be arranged in the region of one of the receiving openings, that is, for example, in or on one of the receiving openings.
  • the clamping device may comprise a nut-threaded arrangement in which a clamping element is received, wherein the clamping element is adapted to generate in accordance with a screwing movement of the nut radial clamping forces.
  • the thread may be formed on a base body, which may be generally fixed and / or arranged in a receiving opening or coupled thereto.
  • the nut can be movably arranged on the thread, in particular in such a way that it is easily accessible and manually adjustable from outside the coupling device.
  • the mother for example, continue to be screwed onto the thread ("screwing" the nut-threaded arrangement), whereby, for example, radially inwardly and thus in the direction of the hollow body and / or Adapter piece directed clamping forces can be generated.
  • the clamping element may comprise a flexible deformable material or be made of this and is for example annular. Furthermore, the clamping element may be designed to constrict or widen a receiving region of the clamping device for the hollow body and / or the adapter piece in accordance with the screwing movement. This can be achieved in that the clamping device undergoes an increasing or decreasing compression in this screwing, and thus is urged radially inwardly to varying degrees. According to a variant, the clamping element comprises at least one deformation section, which is increasingly forced out of an initial circumferential plane when the nut is screwed onto the thread and, so to speak, kinks radially inwards.
  • the thread may be formed on an outer peripheral surface of a cylindrical or annular base body of the nut-threaded assembly.
  • a stop surface can also be provided, on which the clamping element is supported.
  • the nut may be formed with a corresponding stop surface, so that the clamping element between the two Stop surface can be arranged.
  • the clamping device is arranged in the connecting channel of the base body.
  • the clamping device further comprises, for example, a pressure element which can be brought into contact with the hollow body and / or the adapter piece while generating clamping forces.
  • the pressure element may be spring-biased (e.g., in a radially inward direction), which biasing force may generally be selected such that the hollow body and / or adapter may still be manually moved past the pressure element.
  • the pressure element may also be formed spherical or roller-shaped and / or rotatably mounted to facilitate the passing past. Further, at least two opposing pressure elements of the aforementioned type may be provided to center the hollow body and / or the adapter piece in the connecting channel.
  • At least four pressure elements are provided which can be brought into contact with a respective side of the hollow body and / or the adapter piece.
  • at least one corresponding clamping device is provided on both sides of the (axial) center of the connecting channel along its course between the receiving openings.
  • each receiving opening is provided with a clamping device, for example in the form of a nut-threaded arrangement, and the connecting channel likewise comprises one of the protruding clamping devices, for example on both sides of its axial center.
  • the coupling device may further comprise at least one sensor unit, which detects the passage of an element to be conveyed and / or fluid volume through the coupling device and, for example, the passage of a transported through the hollow body metallic component.
  • the latter may take the form of a link assume mounting elements for mounting, such as a rivet.
  • the sensor unit which can also be referred to as an indicator, can work capacitively or inductively for this purpose, wherein the elements arranged between the sensor unit and the components to be conveyed (hollow body / rivet core, adapter piece) comprise, for example, plastic materials or are produced from these. If such a component transported by the hollow body within the coupling device (eg medium compressed air), the sensor unit can detect this and generate a corresponding signal or a signal pulse.
  • the detection range of the sensor unit is arranged in the region of a coupling region of the adapter pieces (eg in the region of the axial center of the connection channel).
  • the sensor unit can be assigned to one of the adapter pieces and / or detect, for example, a region which, viewed in the conveying direction, lies between the coupling region of the adapter pieces and an (initial) receiving opening of the coupling device, so that a successful passing of the coupling region can be detected.
  • the signal generated by the sensor unit can therefore indicate a successful conveyance of a component by the coupling device and thus at least indirectly confirm a successful coupling of the hollow body. Furthermore, it can be provided that the sensor unit or an associated control unit of the mounting system generates a warning signal if an expected passage of the component is not registered or if a "continuous signal" is present, indicating the sticking of a component in the detection range of the sensor unit.
  • the coupling device may further comprise a connection region for the supply of a pressure medium, for example in the form of a compressed air connection, wherein the connection region is fluid-conductively connectable with at least one of the hollow bodies.
  • the fluid-conducting connection can be effected via holes through the adapter piece and / or the hollow body.
  • the connection region may also be provided as a bore which extends to the connection channel and, for example, extends transversely to a main body longitudinal axis or connection axis.
  • the connection region can thus be generally channel-shaped and optionally comprise a thread for connecting a compressed air line.
  • the connection region is located in the region of an axial center of the connection channel or near a coupling region of the adapter pieces and / or the hollow body.
  • a mounting system comprising the coupling device is designed to continuously or temporarily make a compressed air supply via the connection region in accordance with operating states of the mounting system and / or sensor signals of the sensor unit.
  • the time, the duration and / or the volume of the supplied compressed air can be selected in accordance with a detected component passage through the coupling device, a predetermined cycle time and / or a length of the elongated hollow body.
  • the coupling device comprises an adapter adapter which can be arranged in the coupling device in such a way that at least one of the hollow bodies can be connected in a flow-conducting manner via the adapter adapter to the connection region.
  • the adapter adapter may be arranged adjacent to at least one adapter piece and in particular hereby in plant.
  • the adapter adapter between two adapter pieces is arranged, each receiving one of the hollow body, and thereby for example also positioned in the connecting channel of the hollow body.
  • the adapter adapter may further comprise a cavity, which is connectable with at least one of the hollow body fluit configuredd to ensure the compressed air supply described above.
  • the cavity is channel-shaped and / or formed as a through hole and, for example, has an inner profile that corresponds to that of the hollow body substantially (in particular a T-shaped profile for transporting rivets).
  • the adapter adapter may further comprise an annular groove which is fluidly connected to the compressed air connection region and from which, for example, bores extend into the cavity.
  • compressed air in the present case may also include suitable gases or gas mixtures and not merely compressed ambient air.
  • the disclosure further relates to an assembly, comprising a coupling device according to one of the preceding claims and at least one further exchangeable adapter piece, wherein the adapter pieces are designed to receive hollow bodies with mutually different cross-sectional dimensions.
  • the disclosure relates to a mounting system, comprising at least one coupling device according to one of the preceding claims and two elongated hollow bodies, which are connectable to the coupling device, wherein the elongated hollow bodies are formed as supply hoses for mounting elements to a tool unit.
  • the hollow bodies are therefore designed to guide components, for example, from a storage unit to a tool unit.
  • the storage and / or tool unit can be part of the mounting system or be formed separately from this.
  • the mounting elements comprise connecting elements and in particular rivets.
  • the hollow bodies may be rivet feed tubes, or so-called rivet cores. These may be generally elongated and formed with a suitable cross-sectional profile (in particular T-shaped) in order to transport the rivets to the tool unit while maintaining a preferred positional orientation.
  • the mounting system can also be designed to carry out the supply of the mounting elements to the tool unit under a compressed air loading of the feed hoses.
  • the rivet feed hoses may thus be provided that the rivets are moved by compressed air through and along the tubes to get to the tool unit.
  • the coupling device allows a fluid-sealing connection of the rivet hoses to be coupled, as explained above.
  • the mounting system may further comprise an industrial robot having a plurality of movable robot members, the coupling apparatus being disposed on one of the robot members.
  • the industrial robot can be known to be designed as a 6-axis articulated robot, wherein the robot members are connected via the robot axes and movable relative to each other.
  • Arranging the coupling device directly on the industrial robot makes it possible to arrange it close to the tool unit as well as a comparatively large distance to any storage unit of the mounting elements. This means that the most wear-resistant intensive and thus often exchanged areas of the hollow body can be formed near the tool unit as a comparatively short hollow body or hose sections, whereby the maintenance and renewal costs can be kept correspondingly low (see also below Erläute ⁇ tion).
  • a development provides that the robot members form a kinematic chain, at the end of which a connection region for the tool unit is arranged, and the coupling device is attached to a robot member, which is spaced from the connection region by a maximum of four robot members.
  • the coupling device may be attached to a robot member which is spaced from the connection region by a maximum of three, two or only one robot member or to that robot member which is directly upstream of or formed with the connection region.
  • this variant provides to arrange the coupling device as close as possible to the tool unit.
  • the inventors have recognized that in this area of the industrial robot comparatively large movements can take place in a small space, as a result of which the hollow bodies are correspondingly severely deformed and / or deflected several times. This increases the wear, so that running there hollow body sections must be replaced comparatively early.
  • By arranging the coupling device in this area can thus be ensured that a longer first hollow body, which leads for example to a storage unit for the mounting elements, can be used over a longer period.
  • a more deformed shorter second hollow body, which leads from the coupling device to the tool unit, however, can be replaced quickly and with little effort after shorter time intervals. As a result, this reduces the cost, since when reaching a wear limit usually only the shorter second hollow body has to be replaced, while the lightly loaded first hollow body can be maintained.
  • Figure 1 is an illustration of a mounting system comprising a coupling device according to an embodiment
  • Figure 2 is an exploded view of the coupling device of Figure 1 with hollow bodies received therein;
  • Figures 3a, 3b are partial views of an adapter piece of the coupling device of Figure 2 in an open as well as the hollow body enclosing state.
  • FIGS. 4a, 4b detailed views of the coupling device according to the embodiment, showing the adapter piece received in a guide channel;
  • Figure 5 is a detail view of the coupling device according to the embodiment, showing a clamping device in the form of a threaded nut assembly;
  • Figure 6 is a sectional view of the coupling device of Figure 2 for
  • Figure 7 is a sectional view of a coupling device according to another embodiment.
  • FIG. 8 is an exploded view of an adapter interface of the coupling device of FIG.
  • a specific exemplary area of application of the assembly system and its coupling device described in more detail below is in the field of automated assembly by means of an industrial robot, in particular for carrying out automated assembly. tieted riveting processes.
  • FIG 1 shows a mounting system 10 comprising a Kuppiungsvoriques 12 according to a first embodiment.
  • the mounting system 10 includes an industrial robot 14 that is formed as a conventional 6-axis articulated robot and includes a plurality of robot members Rl to R6. These are connected to each other via the individual axes XI to X6 and movable relative to each other.
  • the robot members R1-R6 form an open kinematic chain, at the end of which a connection region 16 is formed, which is coupled to a rivet tool unit 18. This can use their supplied rivets in components in a known manner and rivet (shown here schematically the example of a vehicle 20).
  • a memory unit 22 in which the loose rivets are first picked up in an unordered manner can be seen in FIG.
  • the rivets can be isolated and preferably position-oriented (for example, by a vibratory feeder with appropriate sorting baffles).
  • a vibratory feeder with appropriate sorting baffles.
  • the rivets with this alignment reaching into an elongated hollow body in the form of a rivet feed hose 26.
  • the rivet feed tube 26 is also T-profiled accordingly so that the orientation of the supplied rivets can be maintained when transported through the tube 26.
  • the storage unit 22 is further configured to generate a pressure gradient between the singling device 24 and the tool unit 18, so that the rivets are transported by compressed air through the rivet feed hose 26 in the direction of the tool unit 18.
  • FIG. 1 provides for the coupling device 12 in order to couple two individual rivet feed hoses 26, 28 to the robot 14. More specifically, a first rivet feed hose 26 extends from the storage unit 22, and more particularly the singulator 24, to the coupling device 12 on the robot 14. A second rivet feed hose 28 extends on the other hand, from the coupling device 12 along the further robot members R4-R6 to the tool unit 18.
  • the rivet feed hoses 26, 28 are connected to one another via the coupling device 12 in the manner explained below in such a way that the rivets can be transported from the storage unit 22 continuously and without substantial loss of air pressure to the tool unit 18.
  • FIG. 2 shows the coupling device 12 in a schematic single part illustration.
  • the coupling device 12 comprises a solid base body 30, which is designed here as an aluminum block.
  • the base body 30 has on opposite side wall regions in each case a first and second receiving opening 32,34, which are hidden in the view of Figure 2.
  • the receiving openings 32,34 each receive a clamping device in the form of a nut-threaded arrangement 36, which will be explained in more detail below.
  • the receiving openings 32,34 are arranged relative to each other so that they lie on a common connecting axis V, which extends in a straight line through the main body 30.
  • the receiving openings 32, 34 are connected to one another by a connection channel 41, likewise explained below, in the form of a through-hole.
  • FIG 2 the inclusion of open ends of the rivet feed hoses 26,28 indicated in the receiving openings 32,34.
  • a rivet feed hose 26 in the form of a so-called non-jacketed Nietseele is shown in Figure 2 left case, which is formed as an elongated T-profiled Ku nststoff height I body, which transports the rivets while maintaining the preferred orientation in the direction of the tool unit 18.
  • the Nietseele is not recognizable but encased in a flexible material to protect it from environmental influences.
  • the casing at the corresponding open end of the right rivet feed hose 28 is purposefully removed or "stripped off", thereby exposing the rivet core in this area.
  • the rivet feed hoses 26, 28 can generally be designed either as sheathed or non-sheathed cores of the rivet or as a simple round-profiled plastic hose.
  • the longitudinal axes L of the rivet feed hoses 26, 28 likewise run along the connecting axis V, so that the rivets can be transported substantially rectilinearly through the coupling device 12.
  • the adapter pieces 40 accommodated in the receiving openings 32, 34 and clamped in the connecting channel 41 will be explained in more detail below.
  • only one adapter piece 40 is explained by way of example, but in principle can be used in both receiving opening 32,34 and in which any of the rivet feed hoses 26,28 of FIG. 2 can be accommodated.
  • a rivet feed hose 26, 28 designed as a T-profiled rivet core is first recognized again. It is again clear that the rivets can be transported through the rivet feed hose 26, 28 with an upright T-alignment in this illustration along the longitudinal or connecting axis L, V. Furthermore, it can be seen that the adapter piece 40 is formed in two parts and comprises two component parts 42, 44 that can be assembled together. The items 42,44 are divided along a longitudinal axis L of the rivet feed hose 26,28 contained level and composable. Furthermore, they each have an elongate inner portion 46 in the form of a recess with a rectangular profile open on one side. The inner sections 46 each form a subregion of an inner profile 48 of the adapter piece 40 and thus define a receiving region of the adapter piece for the rivet feed hoses 26, 28 (see illustration of the inner profile 48 in FIG.
  • the inner section 46 of the left-hand individual part 42 which is left in FIG. 3a, has a greater width B1 transversely to the longitudinal or connecting axis L, V.
  • the inner profile 48 of the assembled adapter piece 40 has a corresponding to the associated rivet feed hose 26,28 T-shaped inner cross-sectional profile. Consequently, in the assembled state shown in FIG. 3b, the adapter piece 40 can surround the rivet feed hose 26, 28 in a form-fitting manner. It also follows from FIGS. 3a, b that the adapter piece 40 is formed with an octagonal outer profile.
  • the adapter piece 40 has an axial length X along the longitudinal or connecting axis L, V and a connection end face 45, with which it can be coupled with an opposing adapter piece 40 in the manner described below. It is provided that the recorded rivet supply hose 26,28 is inserted so far into the adapter piece 40, that an end face of the open end 47 (see FIG 3a) is aligned with the connection end face 45 of the adapter piece 40.
  • FIG. 4a shows by way of example a view through one of the nut threaded arrangements 36 and the associated receiving opening 32, 34 from FIG. 2 into the connecting channel 41.
  • an adapter piece 40 with a rivet feed hose 26 accommodated therein is provided in the opposite receiving opening 32, 34 in the opposite receiving opening 32, 34.
  • 28 can be seen that is pushed into the connecting channel 41.
  • the permeability or hollow configuration of the rivet feed hose 26, 28 can be seen again, as well as the T-shaped inner profile 48 of the adapter piece 40, which is designed corresponding to its cross-sectional profile.
  • clamping means in the form of spring-biased rollers 52 which form engageable with the adapter pieces 40 pressure elements.
  • the pressure elements 52 are positioned at mutually opposite positions in the side walls of the connection channel 41 and at the same axial height along the connection axis V, so that they can uniformly surround an inserted adapter piece 40.
  • the corresponding positions of the pressure elements 52 are schematically indicated in FIG. 4b.
  • FIG. 2 The axial position of the pressure elements 52 in the connecting channel 41 is further illustrated in FIG. 2.
  • the course of the connecting channel 41 is shown in this figure schematically indicated by dashed lines. It can be seen that this extends with an axial length LI straight along the connecting axis V between the receiving openings 32,34.
  • a middle cross-sectional plane M (or an axial center M) of the connecting channel 41 is marked separately and is located on half of the axial length LI.
  • two further cross-sectional planes D of the connecting channel 41 are registered, which lie on both sides of the axial center M, and in particular closer to the receiving openings 32, 34 are positioned as at the axial center M.
  • each adapter piece 40 which is inserted through one of the receiving opening 32, 34, surrounded by a respective Druckieri- arrangement 52 in the cross-sectional planes D and brought into abutment with these. Due to the roller-shaped design and rotatable mounting of the pressure elements 52, the adapter pieces 40 can be easily pushed past them. Gelichzeitig the spring bias of the pressure elements 52, however, generates radially inwardly acting clamping forces, so that the adapter pieces 40 are centered within the connecting channel 41.
  • the connecting channel 41 has a specially designed internal channel profile 54 in order to avoid misorientation of the adapter pieces 40.
  • the channel inner profile 54 is rectangular, with the corners are each rounded to accommodate the polygonal outer profile of the adapter pieces 40 can. Consequently, the channel inner profile has two different side lengths S1, S2, wherein the side length Sl shown in FIG. 4b slightly exceeds the side length S2.
  • the different side lengths S1, S2 correspond to the dimensions of the outer profile of the adapter piece 40 in such a way that the adapter piece 40 can be inserted into the coupling device 12 only under predetermined orientations.
  • an adapter piece 40 is selected.
  • suitable individual parts 42, 44 are combined with which an adapter profile 40 which is suitably profiled to this cross-sectional profile can be formed.
  • the adapter pieces 40 are inserted therein with Nietzuchtschiäuchen 26,28 inserted through each one of the receiving openings 32,34 in the coupling device 12 and moved along the connecting axis V to each other. They are centered by the action of the pressure elements 52 in the respective cross-sectional planes D.
  • the adapter pieces 40 In the region of the axial center M of the connecting channel 41, the adapter pieces 40 then collide with their connecting end faces 45, whereby the corresponding end faces of the rivet feed hoses 26,28 are brought into abutment with each other.
  • the length X of the adapter pieces 40 is selected such that they extend from the axial center M of the connecting channel 41 to close to the receiving openings 32,34 through the cross-sectional planes D therethrough and are clamped there by the pressure elements 52.
  • the above mode of operation, and in particular the clamping and low-loss connection of the rivet feed hoses 26, 28, is further controlled by the parent Thread arrangements 36 in the receiving openings 32,34 improved.
  • the nut threaded assemblies 36 each have an annular base body 60, on the outer peripheral surface of a thread 61 is formed.
  • a nut 62 is arranged and in response to a screw along the connecting axis V back and forth movable. Both the base body 60 and the nut 62 have on their inner peripheral surfaces on each other axially opposite stop surfaces 64, as indicated schematically in Figure 5 for the nut 60.
  • the right receiving opening 34 is shown in Figure 2, which receives the coated rivet feed hose 28 and clamped and sealed by means of the nut thread assembly 36.
  • the sheathing of the rivet feed hose 28 is removed at its end, so that the rivet core contained therein and constructed analogously to FIGS. 3a, b can be received directly in an adapter piece 40.
  • the left in Figure 2 left nut thread assembly 36 shows that even an uncoated rivet feed hose 28 in the form of a pure Nietseele directly in a nut-threaded assembly 36 is receivable and clamped.
  • a sensor unit 70 which is positioned according to FIGS. 2 and 6 in a through-threaded bore 72 in the base body 30 and positioned near the axial center M.
  • the sensor unit 70 is designed to detect a passage of the rivets through the adapter pieces 40 and the rivet cores 26, 28, which are accommodated therein and not sheathed in FIG. 6, in the region of the axial center M. In this case, it can generate corresponding sensor signals in order to give an operator (at least indirectly) feedback about a successful coupling and the continuity of the rivet feed hoses 26, 28.
  • the sensor unit 70 detects the passage of a metallic rivet through the plastic Fabric manufactured adapter pieces 40 and Nietzuschläuche 26,28 capacitive or inductive and generates a corresponding signal pulse. If a rivet remains stuck in the detection range of the sensor unit 70, the persistent presence of this component is indicated by a corresponding continuous signal, whereupon a control unit of the mounting system, not shown, can output warning signals or adjust the air pressure in the rivet feed hoses 26, 28.
  • a control unit of the mounting system not shown, can output warning signals or adjust the air pressure in the rivet feed hoses 26, 28.
  • a sensor signal fails at a predetermined time and is generated too late or too early, which is critical for the compliance with predetermined assembly cycle times (see also the following explanation).
  • FIG. 6 shows by way of example two sensor units 70 which are inserted in a respective through-threaded bore 72. However, it is also intended to use only one sensor unit 70. For the sake of completeness, it should also be mentioned that FIG. 6 also shows a widened receiving region 74 of the receiving openings 32, 34 in which the nut threaded arrangements 36 (not shown in this illustration) can be received. This is followed by the channel inner profile 54 to avoid the above-explained misalignment of the adapter pieces 40.
  • FIG. 7 shows a sectional view in which the
  • Cutting plane containing the connection axis V It again recognizes the base body 30, which is designed similarly to FIG. 6, with the elongate connecting channel 41, which accommodates two adapter pieces 40 with rivet feed hoses 26, 28 arranged therein. Furthermore, one recognizes a sensor unit 70 designed similarly to FIG. 6, but in this case it is arranged between the axial center M and the second rivet supply hose 28 (ie viewed in the conveying direction F between the axial center M and the output-side receiving opening 34 or between the coupling region the adapter pieces 40 and the corresponding receiving opening 34). Thus, the sensor unit 70 can still determine whether rivets to be conveyed are reliably transported through the coupling device 12 and, in particular, pass smoothly from one rivet feed hose 26, 28 into the other.
  • connection channels 74 formed by transverse bores are instead provided, wherein, in principle, a single such connection channel 74 is also sufficient.
  • These channels 74 are connected to a pressure, not shown. air supply device of the mounting system 10 and form connecting portions of the coupling device 12 to continuously or temporarily feed compressed air into the rivet feed hoses 26,28.
  • the coupling device 12 comprises an adapter intermediate piece 76, which is arranged along the connecting axis V between the adapter pieces 40 and is in contact therewith.
  • the adapter spacer 76 includes a channel-like cavity (not shown) similarly shaped to the T-shaped inner profile of the rivet feed tubes 26, 28 and formed as a through-bore along the connection axis V. Further, the adapter spacer 76 has a similar outer profile as the adapter pieces 40 and is thus also arranged with a predetermined orientation within the connecting channel 41.
  • the cavity of the adapter spacer 76 is aligned with the inner profiles of the rivet feed hoses 26,28, so that a rivet can be continuously transported along the connection axis V and from the first rivet feed hose 26 into the cavity of the adapter adapter 76 and from there into the second rivet feed hose 28.
  • the adapter spacer 76 further includes an annular groove 78 that orbits around an outer peripheral surface and the connection axis V.
  • a plurality of bores 80 extend into the profiled cavity of the adapter spacer 76.
  • a single such bore 80 is sufficient.
  • four holes 80 are provided, which are distributed uniformly along the annular groove 78.
  • compressed air can therefore pass through the channels 74 and the bores 80 into the cavity of the adapter piece 76 and also into the inner profiles of the rivet feed tubes 26, 28 in alignment therewith.
  • compressed air can be fed into the second rivet feed hose 28 leading to the tool unit 18 in order to accelerate the rivet transport.
  • the mounting system 10 or an unillustrated control unit thereof may generally be designed to activate and / or adjust the compressed air supply via the connection channels 74 continuously or in accordance with specific operating states of the mounting system 10.
  • the compressed air supply can be selectively activated when an unreasonably low air pressure level along the transport path of the rivets is detected.
  • it can generally be provided to control the compressed air supply in accordance with sensor signals of the sensor unit 70. For example, in the above-described continuous signal due to jamming of a rivet within the coupling device 12, the compressed air supply can be temporarily increased. The same applies if the passage of a rivet is detected by the sensor unit 70 unexpectedly late and the rivet transport is to be accelerated.
  • the compressed air supply can be reduced or interrupted if the passage of a rivet is detected unexpectedly early.
  • the adjustment of the compressed air supply can be carried out in particular in accordance with a predetermined cycle time and / or rivet delivery time of the mounting system 10.
  • a substantially continuous supply of compressed air for example in accordance with a total length of the conveying path of the rivets by the rivet feed hoses 26,28 and the coupling device 12 can be effected by this means that a pressure loss due to stretch or length can be prevented in a preventive manner.
  • a similar compressed air supply can alternatively be done without the adapter spacer 76, wherein corresponding annular grooves and / or holes can be provided directly in at least one of the adapter pieces 40.
  • the holes can extend through the adapter pieces 40 in the inner profiles of the rivet feed hoses 26,28 or the local Nietseelen inside and allow in the same way a continuous or temporary compressed air supply.

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Abstract

Kupplungsvorrichtung (12) zum Verbinden langgestreckter Hohlkörper (26, 28) in einem Montagesystem (10), umfassend: eine erste Aufnahmeöffnung (32) zur Aufnahme eines ersten langgestreckten Hohlkörpers (26) und eine zweite Aufnahmeöffnung (34) zur Aufnahme eines zweiten langgestreckten Hohlkörpers (28), wobei die Aufnahmeöffnungen (32, 34) derart relativ zueinander angeordnet sind, dass der erste und zweite langgestreckte Hohlkörper (26, 28) nach einem Einführen in die jeweiligen Aufnahmeöffnungen (32, 34) miteinander koppelbar sind.

Description

Kupplungsvorrichtung zum Verbinden langgestreckter Hohlkörper
in einem Montagesystem
Die folgende Offenbarung betrifft eine Kupplungsvorrichtung zum Verbinden langgestreckter Hohlkörper in einem Montagesystem sowie ein Montagesystem, das eine derartige Kupplungsvorrichtung umfasst.
In Montagesystemen werden langgestreckte Hohlkörper beispielsweise in Form von Schläuchen, Rohren oder Kanälen für vielfältige Zwecke eingesetzt. Oftmals dienen sie dazu, Fluide, Bauteile oder, bei der Aufnahme entsprechender Leitungen, auch Strom und/oder Daten zwischen verschiedenen Bereichen und Einheiten des Montagesystems zu transportieren. Hierbei sind die Hohlkörper einem ständigen Verschleiß unterworfen und müssen daher im Rahmen von Wartungsarbeiten regelmäßig ausgetauscht werden. Da die Hohlkörper meist über längere Strecken zu beziehungsweise durch das Montagesystem geführt werden und hierbei auch einen komplexen Verlauf aufweisen sowie an mehreren Punkten befestigt sein können, kann es sich äußerst aufwendig gestalten, einen derartigen Austausch vorzunehmen. Ferner muss bei einem Verschleiß in nur einem vergleichsweise kleinen Bereich oftmals der gesamte Hohlkörper ausgetauscht werden, was entsprechend kostenintensiv ist.
Es besteht daher ein Bedarf, das Anordnen und Warten von langgestreckten Hohlkörpern in einem Montagesystem zu verbessern.
Hierzu wird eine Kupplungsvorrichtung zum Verbinden langgestreckter Hohlkörper in einem Montagesystem bereitgestellt, umfassend: eine erste Aufnahmeöffnung zur Aufnahme eines ersten langgestreckten Hohlkörpers und eine zweite Aufnahmeöff- nung zur Aufnahme eines zweiten langgestreckten Hohlkörpers, wobei die Aufnahmeöffnungen derart relativ zueinander angeordnet sind, dass der erste und zweite langgestreckte Hohlkörper nach einem Einführen in die jeweiligen Aufnahmeöffnungen miteinander koppelbar sind.
Die Kupplungsvorrichtung kann allgemein an einer beliebigen Position entlang der Verlaufsstrecke der Hohlkörper in dem Montagesystem positioniert werden, beispielsweise mittig zwischen einem Streckenbeginn und -ende. Hierdurch wird ermöglicht, dass zwei langgestreckte Hohlkörper mit reduzierter Länge verwendet werden können, anstelle eines einzigen, sich über die gesamte Verlaufsstrecke erstreckenden Hohlkörpers. Mit anderen Worten kann sich der erste langgestreckte Hohlkörper von dem Streckenbeginn (beziehungsweise von einem ersten Anschluss) bis zu der Kupplungsvorrichtung erstrecken und der zweite langgestreckte Hohlkörper kann sich zwischen der Kupplungsvorrichtung und dem Streckenende erstrecken (beziehungsweise bis zu einem zweiten Anschluss). Mittels der Kupplungsvorrichtung können die beiden langgestreckten Hohlkörper dabei derart verbunden werden, dass ein kontinuierlicher Verlauf sowie gegebenenfalls eine kontinuierliche Förderbarkeit von Fluiden oder Bauteilen durch die Hohlkörper von dem ersten zu dem zweiten Anschluss erzielbar ist.
Tritt ein übermäßiger Verschleiß auf, muss nur derjenige langgestreckte Hohlkörper ausgetauscht werden, der davon tatsächlich betroffen ist. Der weniger stark betroffene Hohlkörper kann hingegen zunächst in dem Montagesystem verbleiben. Dies mindert die Kosten und erhöht die Wartungsfreundlichkeit.
Unter einem langgestreckten Hohlkörper kann dabei jeglicher Hohlkörper verstanden werden, dessen axiale Erstreckung die Querschnittsabmessungen überschreitet. Als Beispiele seien Schläuche, Rohre sowie längliche Kanäle oder Schächte genannt. Der Hohlkörper ist beispielsweise flexibel ausgebildet und kann allgemein aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein. Der Hohlkörper kann ferner einstückig ausgebildet oder aus mehreren Einzelkomponenten und/oder -schichten zusammengesetzt sein. Insbesondere kann der Hohlkörper eine Ummantelung aufweisen. Wie nachstehend erläutert, kann es sich bei den langgestreckten Hohlkörpern um Nietschläuche beziehungsweise sogenannte Nietseelen handeln und das Montagesystem kann einen Industrieroboter sowie einen Niet-Speichereinheit umfassen, die mittels den Nietschläuchen sowie über die Kupplungsvorrichtung verbindbar sind.
Die Aufnahmeöffnungen können jegliches Querschnittsprofil aufweisen und allgemein in einander gegenüberliegenden Bereichen der Kupplungsvorrichtung ausgebildet sein. Ferner können die Aufnahmeöffnungen eine Verbindungsachse festlegen oder entlang dieser angeordnet sein, wobei die Hohlkörper entlang der Verbindungsachse in die Kupplungsvorrichtung einführbar sind, um miteinander gekoppelt zu werden. Unter einem Koppeln kann ein (mittelbares oder unmittelbares) Verbinden der beiden Hohlkörper verstanden werden, das den vorstehend erläuterten kontinuierlichen Verlauf oder die kontinuierliche Förderbarkeit mittels und durch die beiden Hohlkörper ermöglicht. Insbesondere kann hierbei ein Kontakt zwischen den Hohlkörpern aufgebaut werden. Gemäß einer Variante können die Hohlkörper mit offenen Enden in die jeweiligen Aufnahmeöffnungen eingeführt werden, wobei die offenen Enden anschließend miteinander koppelbar und insbesondere in Anlage bringbar sind. Mit anderen Worten können die Hohlkörper durch Aneinanderschieben oder zumindest einander gegenüberliegendes Anordnen von offenen Querschnittsflächen und/oder Stirnflächenbereichen miteinander gekoppelt werden.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass wenigstens eine der Aufnahmeöffnungen ein austauschbares Adapterstück umfasst, das zur Aufnahme eines langgestreckten Hohlkörpers mit vorbestimmten Querschnittsabmessungen ausgebildet ist.
Das Adapterstück kann allgemein als separates Bauteil ausgebildet sein und bedarfsweise, insbesondere je nach verwendetem Hohlkörper, in der Kupplungsvorrichtung angeordnet werden. Hierzu kann es in die Aufnahmeöffnungen eingesetzt, mit diesen verschraubt sowie formschlüssig oder anderweitig lösbar verbunden werden, sodass der langgestreckte Hohlkörper in die Aufnahmeöffnung und das darin angeordnete Adapterstück eingeschoben werden kann. Zur Aufnahme des Hohlkörpers kann das Adapterstück ferner eine Öffnung, Bohrung oder ein Innenprofil umfassen.
Das Adapterstück kann allgemein einteilig ausgebildet sein. Ebenso kann das Adapterstück mehrteilig ausgebildet sein und insbesondere zweiteilig, wobei die einzelnen Bestandteile des Adapterstücks je nach den aktuellen Abmessungen des Hohlkörpers gewählt und miteinander verbunden werden können. Das Adapterstück kann ferner derart ausgebildet und insbesondere derart (innen-)profiliert sein, dass es den zugeordneten langgestreckten Hohlkörper zumindest abschnittsweise im Wesentlichen formschlüssig umschließt. Ferner kann das Adapterstück aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein, insbesondere einem geringfügig flexiblen Material, wobei jedoch im Wesentlichen feststehende Dimensionen des Adapterstück bevorzugt sind und insbesondere der Innenprofilabmessungen (d.h., keine manuelle Verstellbarkeit über Gewindeanordnungen o.ä.).
Beispielsweise umfasst die Kupplungsvorrichtung ein Adapterstück je Aufnahmeöff- nung, wobei die Adapterstücke zum Beispiel zur Aufnahme gleichartig bemessener und/oder profilierter Hohlkörper ausgebildet sein können.
Allgemein ermöglicht das Adapterstück, dass die Kupplungsvorrichtung flexibel mit verschiedenen Typen von langgestreckten Hohlkörpern verbindbar ist, ohne dass an der Kupplungsvorrichtung selbst weitere gesonderte Vorkehrungen getroffen werden müssen. Vielmehr kann es ausreichen, lediglich ein passendes Adapterstück auszuwählen und in der Aufnahmeöffnung anzuordnen. Die Kupplungsvorrichtung kann somit im Wesentlichen dauerhaft und unverändert in dem Montagesystem verblei- ben, obwohl sich die Querschnittsabmessungen der langgestreckten Hohlkörper je nach aktueller Montageaufgabe ändern können (beispielsweise da verschieden große Nieten mittels der Hohlkörper transportiert werden müssen). Dies erhöht die Flexibilität des Montagesystems und mindert den Umrüstaufwand, während die mit der Kupplungsvorrichtung allgemein erzielbaren Vorteile beibehalten werden können (sh. vorstehende Diskussion zu verringerten Wartungskosten etc.).
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Kupplungsvorrichtung ferner einen Grundkörper umfasst, in dem die ersten und zweiten Aufnahmeöffnungen ausgebildet sind, wobei die Aufnahmeöffnungen über wenigstens einen Verbindungskanal in dem Grundkörper miteinander verbunden sind. Der Grundkörper kann im Wesentlichen einstückig ausgebildet oder aus mehreren Einzelkomponenten zusammengesetzt sein. Beispielsweise umfasst der Grundkörper ein druckluftresistentes und gegebenenfalls auch nicht deformierbares Material. In einer Variante ist der Grundkörper als Metallblock und insbesondere als Aluminiumblock ausgebildet. Es ist aber auch das Verwenden eines Kunststoffgrundkörpers denkbar oder eine Kombination von Metall- und Kunststoffmaterialien.
Der Verbindungskanal kann ferner als Bohrung oder Ausnehmung ausgebildet sein und sich zwischen den beiden Aufnahmeöffnungen zum Beispiel geradlinig durch den Grundkörper erstrecken. Insgesamt ermöglicht dies, dass die langgestreckten Hohlkörper zuverlässig und lageorientiert relativ zueinander angeordnet und miteinander verbunden werden können.
In diesem Zusammenhang kann ferner vorgesehen sein, dass der Verbindungskanal zumindest abschnittsweise mit einem geschlossenen Querschnittsprofil ausgebildet ist, beispielsweise rechteckig oder kreisförmig. Dies ermöglicht ein entsprechendes sicheres Anordnen und Halten der Hohlkörper in der Kupplungsvorrichtung und kann, wie nachstehend erläutert, auch eine Fehlorientierung der Hohlkörper zueinander unterbinden. Ferner kann vorgesehen sein, dass der Verbindungskanal entlang seiner gesamten Länge, überwiegend oder zumindest über einen (kumulierten) Streckenanteil von 80% mit einem geschlossenen Querschnittsprofil ausgebildet ist. Das geschlossene Querschnittsprofil kann somit lediglich lokal unterbrochen sein,
beispielsweise durch Querbohrungen für nachstehend erläuterte Sensoreinheiten oder Druckluftanschlüsse.
Gemäß einer spezifischen Ausführungsform kann die Kupplungsvorrichtung ferner dazu ausgebildet sein, die Hohlkörper im Wesentlichen unter fluidischer Abkopplung von der Umgebung miteinander zu verbinden. Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass nach einem Einführen in die Aufnahmeöffnungen und gegebenenfalls in ein dortiges Adapterstück die Hohlkörper derart von der Kupplungsvorrichtung umschließbar sind, dass sie gegenüber der Umgebung im Wesentlichen abgedichtet sind. Dies ist besonders für Varianten relevant, bei denen die Hohlkörper mit einem Druckmedium beaufschlagt werden (z.B. Druckluft) und das Verbinden mittels der Kupplungsvorrichtung zu keinen wesentlichen Druckveriusten führen soll. Unter einer „im Wesentlichen fluidischen Abkopplung" ist insbesondere eine Abkopplung zu verstehen, die bei einer Druckbeaufschlagung der Hohlkörper einen Druckverlust von weniger als 20 % und beispielsweise weniger als 10 % oder weniger als 5 % über die Kupplungsvorrichtung ermöglicht.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Kupplungsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass das Adapterstück nur unter vorbestimmten Orientierungen darin anordenbar ist. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass ein zur Aufnahme des Adapterstücks vorgesehener Bereich der Kupplungsvorrichtung, wie zum Beispiel eine Aufnahmeöffnung, eine etwaige nachstehend erläuterte Klemmeinrichtung und/oder der Verbindungskanal derart ausgebildet sind, dass das Adapterstück nur unter vorbestimmten Orientierungen darin anordenbar ist. Hierzu können die entsprechenden Bereiche der Kupplungsvorrichtung besonders profiliert und/oder dimensioniert sein und das Adapterstück kann ein hierzu korrespondierendes Außenprofil umfassen. Die entsprechenden Bereiche und insbesondere die Aufnahmeöffnungen können dabei allgemein beliebig profiliert sein und beispielsweise ein rechteckiges, ovales oder polygonales Querschnittsprofil aufweisen. Dabei können sie wenigstens eine Orientierung des Adapterstücks relativ zu diesem Querschnittsprofil festlegen, mit der dieses nicht in die Aufnahmeöffnung einführbar ist. Beispielsweise ist die Kupplungsvorrichtung derart ausgebildet, dass das Adapterstück nur unter maximal zwei verschiedenen oder nur unter einer einzigen Orientierung in diese einführbar ist. Der Begriff „Orientierung" kann sich dabei auf eine Rotationsposition des Adapterstücks um eine Verbindungsachse V der Kupplungsvorrichtung beziehen, beziehungsweise um eine Ausrichtung relativ zu einem entsprechend gegenprofilierten Aufnahmebereich der Kupplungsvorrichtung für das Adapterstück.
In diesem Zusammenhang ist es ferner vorteilhaft, wenn beide Aufnahmeöffnungen ein Adapterstück umfassen und gemäß einer der vorstehenden Varianten ausgebildet sind. Hierdurch kann das Einführen und somit auch Verbinden beider langgestreckten Hohlkörper unter einer bevorzugten Orientierung sichergestellt werden. Mit anderen Worten kann über die Gestaltung der Aufnahmebereiche der Kupplungsvorrichtung für die Adapterstücke sichergestellt werden, dass die Adapterstücke und somit auch die darin aufnehmbaren Hohlkörper nur unter bevorzugten Orientierungen relativ zueinander in die Kupplungsvorrichtung einführbar und anschließend miteinander koppelbar sind.
Die langgestreckten Hohlkörper können ferner ein vorbestimmtes Querschnittsprofil umfassen und das Adapterstück kann einen korrespondierend profilierten Aufnahmebereich zur Aufnahme des Hohlkörpers umfassen. Hierdurch lässt sich eine besonders zuverlässige Aufnahme der Hohlkörper in dem Adapterstück gewährleisten. Insbesondere kann hierbei eine formschlüssige und gegebenenfalls sogar fluidisch abdichtende Aufnahme in dem Adapterstück vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Hohlkörper mit einem T-Profil ausgebildet sein und das Adapterstück kann eine entsprechend profilierte Bohrung beziehungsweise ein korrespondierendes Innenprofil umfassen, das als Aufnahmebereich fungiert. Ist das Adapterstück zweiteilig ausgebildet, insbesondere derart, dass jedes Einzelteil zumindest einen Teil des
Innenprofils des Adapterstücks definiert, können die Einzelteile des Adapterstücks allgemein flexibel und passend zu dem aktuellen Querschnittsprofil das aufzunehmenden Hohlkörpers zusammengestellt werden.
Die Kupplungseinrichtung kann zusätzlich wenigstens eine Klemmeinrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, wenigstens einen der Hohlkörper und/oder das Adapterstück in der Kupplungsvorrichtung festzuklemmen. Die dabei erzeugten
Klemm kräfte können allgemein eine Zentrierung in der Kupplungseinrichtung und/oder eine gewünschte Relativpositionierung der Hohlkörper zueinander ermöglichen. Ebenso können Sie die Hohlkörper zumindest vorübergehend Fixieren, beispielsweise bei einem manuellen Austauschen und„Umstecken" der Hohlkörper. Zusätzlich oder alternativ kann die Klemmeinrichtung die Hohlkörper und/oder das Adapterstück auch dauerhaft in der Kupplungsvorrichtung fixieren, insbesondere während eines laufenden Betriebs des Montagesystems und unter einem eventuellen Beaufschlagen der Hohlkörper mit einem Druckmedium.
Allgemein kann die Klemmeinrichtung dazu ausgebildet sein, die Klemmkräfte nur selektiv aufzubauen (zum Beispiel nach einer manuellen Betätigung) und andernfalls einen klemmkraftfreien Zustand einzunehmen. Ebenso können die bereitstellbaren Klemmkräfte derart begrenzt sein, dass sie nach wie vor ein manuelles Einführen und Verschieben der Hohlkörper und/oder des Adapterstücks in die Kupplungsvorrichtung ermöglichen. Schließlich können die Klemmkräfte allgemein radial wirken und beispielsweise radial einwärts gerichtet sein, zum Beispiel bezogen auf eine Quer- schnittsebene der Aufnahmeöffnungen, auf eine Verbindungsachse der Kupplungsvorrichtung und/oder auf die Längsachsen der Hohlkörper.
Ferner kann die Klemmeinrichtung im Bereich einer der Aufnahmeöffnungen angeordnet sein, also zum Beispiel in oder an einer der Aufnahmeöffnungen.
Ebenso kann die Klemmeinrichtung eine Mutter-Gewinde-Anordnung umfassen, in der ein Klemmelement aufgenommen ist, wobei das Klemmelement dazu ausgebildet ist, nach Maßgabe einer Schraubbewegung der Mutter radiale Klemmkräfte zu erzeugen. Bei dieser Variante kann das Gewinde an einem Basiskörper ausgebildet sein, der allgemein feststehenden und/oder in einer Aufnahmeöffnung angeordnet oder mit dieser gekoppelten sein kann. Die Mutter kann hingegen beweglich auf dem Gewinde angeordnet sein, insbesondere derart, dass sie von außerhalb der Kupplungsvorrichtung leicht zugänglich und manuell verstellbar ist. Wird der Hohlkörper und/oder das Adapterstück in die Aufnahmeöffnung eingesetzt, kann die Mutter beispielsweise weiter auf das Gewinde aufgeschraubt werden („ Zuschrauben" der Mutter-Gewinde-Anordnung), wodurch zum Beispiel radial einwärts und somit in Richtung des Hohlkörpers und/oder des Adapterstücks gerichtete Klemmkräfte erzeugt werden können.
Das Klemmelement kann dabei ein flexibel verformbares Material umfassen oder aus diesem hergestellt sein und ist beispielsweise ringförmig ausgebildet. Ferner kann das Klemmelement dazu ausgebildet sein, einen Aufnahmebereich der Klemmeinrichtung für den Hohlkörper und/oder das Adapterstück nach Maßgabe der Schraubbewegung zu verengen oder zu erweitern. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Klemmeinrichtung bei dieser Schraubbewegung eine zunehmende oder abnehmende Kompression erfährt, und somit in unterschiedlichem Maße radial einwärts gedrängt wird. Gemäß einer Variante umfasst das Klemmelement wenigstens einen Deformationsabschnitt, der bei einem Aufschrauben der Mutter auf das Gewinde zunehmend aus einer Ausgangsumfangsebene herausgedrängt wird und sozusagen radial nach innen knickt.
Im Detail kann das Gewinde an einer Außenumfangsfläche eines zylindrischen beziehungsweise ringförmigen Basiskörpers der Mutter-Gewinde-Anordnung ausgebildet sein. Im inneren Bereich dieses Basiskörpers, zum Beispiel nahe der Innenumfangs- fläche, kann ferner eine Anschlagfläche bereitgestellt sein, an der sich das Klemmelement abstützt. In gleicher Weise kann auch die Mutter mit einer entsprechenden Anschlagfläche ausgebildet sein, sodass das Klemmelement zwischen den beiden Anschlagfläche anordenbar ist. Wird nun die Mutter auf das Gewinde aufgeschraubt, verringert sich der Abstand zwischen den Anschlagflächen und das Klemmelement wird in einem zunehmenden Maße komprimiert. Hierbei kann es lediglich nach innen beziehungsweise radial einwärts ausweichen, sodass es einen entsprechenden Aufnahmebereich für den Hohlkörper und/oder das Adapterstück verengt und auf die darin angeordneten Elemente Klemmkräfte ausübt. Hierdurch lassen sich insgesamt besonders wirksame sogenannte„IP-" oder„System-Verschraubungen" bereitstellen.
Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Klemmeinrichtung in dem Verbindungskanal des Grundkörpers angeordnet ist. Hierbei umfasst die Klemmeinrichtung beispielsweise ferner ein Druckelement, das unter Erzeugen von Klemmkräften in Anlage mit dem Hohlkörper und/oder dem Adapterstück bringbar ist. Das Druckelement kann dabei federvorgespannt sein (z.B. in eine radial einwärts gerichtete Richtung), wobei die Vorspannungskraft allgemein derart gewählt sein kann, dass der Hohlkörper und/oder das Adapterstück manuell nach wie vor an dem Druckelement vorbei bewegt werden können. Das Druckelement kann ferner kugel- oder rollenförmig ausgebildet sein und/oder rotierbar gelagert sein, um das Vorbeischieben zu erleichtem. Ferner können wenigstens zwei einander gegenüberliegende Druckelemente der vorstehend genannten Art vorgesehen sein, um den Hohlkörper und/oder das Adapterstück in dem Verbindungskanal zu zentrieren. Beispielsweise sind wenigstens vier Druckelemente vorgesehen, die mit jeweils einer verschiedenen Seite des Hohlkörpers und/oder des Adapterstücks in Anlage bringbar sind. Ferner kann vorgesehen sein, dass beidseits der (axialen) Mitte des Verbindungskanals entlang dessen Verlaufs zwischen den Aufnahmeöffnungen wenigstens eine entsprechende Klemmeinrichtung vorgesehen ist.
Es versteht sich, dass allgemein mehrere Klemmeinrichtungen in einer Kupplungsvorrichtung vorgesehen sein können, wobei auch Klemmeinrichtungen gemäß unterschiedlichen Varianten kombiniert werden können. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass jede Aufnahmeöffnung mit einer Klemmeinrichtung zum Beispiel in Form einer Mutter-Gewinde-Anordnung versehen ist und der Verbindungskanal ebenfalls eine der vorstehenden Klemmeinrichtungen umfasst, zum Beispiel beidseitig von dessen axialer Mitte.
Die Kupplungsvorrichtung kann ferner wenigstens eine Sensoreinheit umfassen, die den Durchgang eines zu fördernden Elements und/oder Fluidvolumens durch die Kupplungsvorrichtung erfasst und zum Beispiel den Durchgang eines durch die Hohlkörper transportierten metallischen Bauteils. Letzteres kann die Form eines Verbin- dungselements für die Montage annehmen, wie beispielsweise ein Niet. Die Sensoreinheit, die auch als Indikator bezeichnet werden kann, kann hierzu kapazitiv oder induktiv arbeiten, wobei die zwischen der Sensoreinheit und den zu fördernden Bauteilen angeordneten Elemente (Hohlkörper/Nietseele, Adapterstück) zum Beispiel Kunststoffmaterialien umfassen oder aus diesen hergestellt sind. Wird eine solches Bauteil durch die Hohlkörper innerhalb der Kupplungsvorrichtung transportiert (z.B. mitteis Druckluft) kann die Sensoreinheit dies erfassen und ein entsprechendes Signal oder einen Signalimpuls erzeugen. Beispielsweise ist der Erfassungsbereich der Sensoreinheit hierfür im Bereich eines Kopplungsbereiches der Adapterstücke angeordnet (z. B. im Bereich der axialen Mitte des Verbindungskanals). Ebenso kann die Sensoreinheit einem der Adapterstücke zugeordnet sein und/oder zum Beispiel einen Bereich erfassen, der in Förderrichtung betrachtet zwischen dem Kopplungsbereich der Adapterstücke und einer (Ausgangs-)Aufnahmeöffnung der Kupplungsvorrichtung liegt, so dass ein erfolgreiches Passieren des Kopplungsbereiches detektiert werden kann.
Das von der Sensoreinheit erzeugte Signal kann demnach ein erfolgreiches Befördern eines Bauteils durch die Kupplungsvorrichtung anzeigen und somit zumindest indirekt ein erfolgreiches Koppeln der Hohlkörper bestätigen. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Sensoreinheit oder eine damit verbundene Steuereinheit des Montagesystems ein Warnsignal erzeugt, wenn ein erwarteter Durchgang des Bauteils nicht registriert wird oder falls ein„Dauersignal" vorliegt, was auf das Steckenbleiben eines Bauteils in dem Erfassungsbereich der Sensoreinheit hindeutet.
Die Kupplungsvorrichtung kann ferner einen Anschlussbereich für die Zufuhr eines Druckmediums umfassen, beispielsweise in Form eines Druckluftanschlusses, wobei der Anschlussbereich mit wenigstens einem der Hohlkörper fluidleitend verbindbar ist. Die fluidleitende Verbindung kann dabei über Bohrungen durch das Adapterstück und/oder die Hohlkörper erfolgen. Der Anschlussbereich kann ferner als eine Bohrung bereitgestellt sein, die sich bis zu dem Verbindungskanal erstreckt und beispielsweise quer zu einer Grundkörper-Längsachse oder Verbindungsachse verläuft. Der Anschlussbereich kann somit allgemein kanalförmig ausgebildet sein sowie optional ein Gewinde zum Anschließen einer Druckluftleitung umfassen. Beispielsweise befindet sich der Anschlussbereich dabei im Bereich einer axialen Mitte des Verbindungskanals beziehungsweise nahe eines Kopplungsbereiches der Adapterstücke und/oder der Hohlkörper. Allgemein kann dabei vorgesehen sein, dass ein die Kupplungsvorrichtung umfassendes Montagesystem dazu ausgebildet ist, nach Maßgabe von Betriebszuständen des Montagesystems und/oder von Sensorsignalen der Sensoreinheit kontinuierlich oder temporär eine Druckluftzufuhr über den Anschlussbereich vorzunehmen. Der Zeitpunkt, die Dauer und/oder das Volumen der zugeführten Druckluft können dabei nach Maßgabe eines erfassten Bauteil-Durchgangs durch die Kupplungsvorrichtung, einer vorgegebenen Taktzeit und/oder einer Länge der langgestreckten Hohlkörper gewählt sein.
In diesem Zusammenhang sieht eine Weiterbildung vor, dass die Kupplungsvorrichtung ein Adapterzwischenstück umfasst, das derart in der Kupplungsvorrichtung anordenbar ist, dass wenigstens einer der Hohlkörper über das Adapterzwischenstück mit dem Anschlussbereich fluitleitend verbindbar ist. Dabei kann das Adapterzwischenstück benachbart zu wenigstens einem Adapterstück angeordnet sein und insbesondere hiermit in Anlage stehen. Zum Beispiel ist das Adapterzwischenstück zwischen zwei Adapterstücken angeordnet, die jeweils einen der Hohlkörper aufnehmen, und dabei beispielsweise ebenfalls in dem Verbindungskanal des Hohlkörpers positioniert. Das Adapterzwischenstück kann ferner einen Hohlraum umfassen, der mit wenigstens einem der Hohlkörper fluitleitend verbindbar ist, um die vorstehend beschriebene Druckluftversorgung zu gewährleisten. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Hohlraum kanalförmig und/oder als Durchgangsbohrung ausgebildet ist sowie zum Beispiel ein Innenprofil aufweist, dass demjenigen der Hohlkörper im Wesentlichen entspricht (insbesondere ein T-förmiges Profil zum Transport von Nieten). Das Adapterzwischenstück kann ferner eine Ringnut umfassen, die mit dem Druckluft-Anschlussbereich fluidleitend verbunden ist und von der sich beispielsweise Bohrungen in den Hohlraum erstrecken.
Allgemein ist ferner festzuhalten, dass der Begriff Druckluft vorliegend auch geeignete Gase oder Gasgemische einschließen kann und nicht lediglich komprimierte Umgebungsluft.
Die Offenbarung betrifft ferner eine Baugruppe, umfassend eine Kupplungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche und wenigstens ein weiteres austauschbares Adapterstück, wobei die Adapterstücke zur Aufnahme von Hohlkörpern mit voneinander verschiedenen Querschnittsabmessungen ausgebildet sind.
Mit anderen Worten ist hierbei vorgesehen, dass sich die Querschnittsabmessungen der langgestreckten Hohlkörper, die von den Adapterstücken jeweils aufnehmbar sind, voneinander unterscheiden. Diese Baugruppe vereinfacht das vorstehende erläuterte Umrüsten der Kupplungsvorrichtung bei sich ändernden Montageaufgaben, da hier lediglich die Adapterstücke je nach den zu koppelnden Hohlkörpern ausgetauscht werden müssen.
Ferner betrifft Die Offenbarung ein Montagesystem, umfassend wenigstens eine Kupplungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche und zwei langgestreckte Hohlkörper, die mit der Kupplungsvorrichtung verbindbar sind, wobei die langgestreckten Hohlkörper als Zuführschläuche für Montageelemente zu einer Werkzeugeinheit ausgebildet sind. Bei dieser Variante sind die Hohlkörper demnach dazu ausgebildet, Bauteile beispielsweise von einer Speichereinheit zu einer Werkzeugeinheit zu leiten. Die Speicher- und/oder Werkzeugeinheit können dabei Bestandteil des Montagesystems oder separat von diesem ausgebildet sein.
In diesem Zusammenhang kann auch vorgesehen sein, dass die Montageelemente Verbindungselemente und insbesondere Nieten umfassen. Entsprechend kann es sich bei den Hohlkörpern um Nietzufuhrschläuche handeln, beziehungsweise sogenannte Nietseelen. Diese können allgemein langgestreckt und mit einem geeigneten Quer- schnittsprofil ausgebildet sein (insbesondere T-förmig), um die Nieten unter Aufrechterhaltung einer bevorzugten Lageorientierung zu der Werkzeugeinheit zu transportieren.
Schließlich kann das Montagesystem auch dazu ausgebildet sein, die Zufuhr der Montageelemente zu der Werkzeugeinheit unter einer Druckluftbeaufschlagung der Zuführschläuche vorzunehmen. Im Fall von Nietzufuhrschläuchen kann somit vorgesehen sein, dass die Nieten mittels Druckluft durch und entlang der Schläuche bewegt werden, um zu der Werkzeugeinheit zu gelangen. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kupplungsvorrichtung eine fluidisch abdichtende Verbindung der zu koppelnden Nietschläuche ermöglicht, wie vorstehend erläutert.
Das Montagesystem kann ferner einen Industrieroboter mit einer Mehrzahl von beweglichen Robotergliedern umfassen, wobei die Kupplungsvorrichtung an einem der Roboterglieder angeordnet ist. Der Industrieroboter kann bekanntermaßen als 6- Achsen-Knickarmroboter ausgebildet sein, wobei die Roboterglieder über die Roboterachsen verbunden und relativ zueinander beweglich sind. Das Anordnen der Kupplungsvorrichtung unmittelbar an dem Industrieroboter ermöglicht ein Anordnen nahe der Werkzeugeinheit sowie einen vergleichsweise großen Abstand zu einer etwaigen Speichereinheit der Montageelemente. Dies bedeutet, dass die besonders verschleiß- intensiven und somit häufig auszutauschenden Bereiche des Hohlkörpers nahe der Werkzeugeinheit als vergleichsweise kurze Hohlkörper- beziehungsweise Schlauchabschnitte ausgebildet sein können, wodurch die Wartungs- und Erneuerungskosten entsprechend niedrig gehalten werden können (siehe auch nachfolgende Erläute¬ rung).
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Roboterglieder einer kinematische Kette bilden, an deren Ende ein Anschlussbereich für die Werkzeugeinheit angeordnet ist, und die Kupplungsvorrichtung an einem Roboterglied angebracht ist, das um maximal vier Roboterglieder von dem Anschlussbereich beabstandet ist. Alternativ kann die Kupplungsvorrichtung an einem Roboterglied angebracht sein, das um maximal drei, zwei oder lediglich ein Roboterglied von dem Anschlussbereich beabstandet ist oder an demjenigen Roboterglied, das dem Anschlussbereich unmittelbar vorgelagert oder mit diesem ausgebildet ist. Mit anderen Worten sieht diese Variante vor, die Kupplungseinrichtung möglichst nahe an der Werkzeugeinheit anzuordnen.
Die Erfinder haben erkannt, dass in diesem Bereich des Industrieroboters vergleichsweise große Bewegungen auf kleinem Raum stattfinden können, wodurch die Hohlkörper entsprechend stark deformiert und/oder mehrfach umgelenkt werden. Dies erhöht den Verschleiß, sodass dort verlaufenden Hohlkörperabschnitte vergleichsweise früh ausgetauscht werden müssen. Durch Anordnen der Kupplungseinrichtung in diesem Bereich kann somit gewährleistet werden, dass ein längerer erster Hohlkörper, der beispielsweise zu einer Speichereinheit für die Montageelemente führt, über einen längeren Zeitraum verwendet werden kann. Ein stärker deformierter kürzerer zweiter Hohlkörper, der von der Kupplungsvorrichtung zu der Werkzeugeinheit führt, kann hingegen nach kürzeren Zeitabständen schnell und aufwandsarm ausgetauscht werden. Im Ergebnis verringert dies die Kosten, da beim Erreichen einer Verschleißgrenze in der Regel nur der kürzere zweite Hohlkörper ausgetauscht werden muss, während der wenig belastete erste Hohlkörper beibehalten werden kann.
Die vorliegende Offenbarung soll weiter anhand von Figuren erläutert werden. Diese Figuren zeigen schematisch:
Figur 1 eine Darstellung eines Montagesystems umfassend eine Kupplungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; Figur 2 eine Einzelteilansicht der Kupplungsvorrichtung aus Figur 1 mit darin aufgenommenen Hohlkörpern;
Figuren 3a, 3b Einzelteilansichten eines Adapterstücks der Kupplungsvorrichtung aus Figur 2 in einem geöffneten wie auch den Hohlkörper umschließenden Zustand;
Figuren 4a, 4b Detailansichten der Kupplungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel, die das in einem Führungskanal aufgenommene Adapterstück zeigen;
Figur 5 eine Detailansicht der Kupplungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel, die eine Klemmeinrichtung in Form einer Gewinde- Mutter-Anordnung zeigt;
Figur 6 eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung aus Figur 2 zum
Erläutern einer darin angeordneten Sensoreinheit;
Figur 7 eine Schnittansicht einer Kupplungsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; und
Figur 8 eine Einzelteilansicht eines Adapterzwischenstücks der Kupplungsvorrichtung aus Figur7.
Im Folgenden werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, spezifische Details dargelegt, um ein vollständiges Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu liefern. Es ist einem Fachmann jedoch klar, dass die vorliegende Offenbarung in anderen Ausführungsbeispielen verwendet werden kann, die von den nachfolgend dargelegten Details abweichen können. Beispielsweise werden im Folgenden spezifische
Konfigurationen und Ausgestaltungen einer Kupplungsvorrichtung und eines Montagesystems beschrieben, die nicht als einschränkend anzusehen sind. Ferner sind verschiedene Anwendungsgebiete der Kupplungsvorrichtung denkbar. Rein beispielhaft seien an dieser Stelle nur die Anwendung zum Verbinden von fluidführenden Schläuchen sowie von Kabelschächten oder -kanälen genannt.
Ein spezifischer beispielhafter Einsatzbereich des im Folgenden näher beschriebenen Montagesystems und dessen Kupplungsvorrichtung liegt im Bereich der automatisierten Montage mittels eines Industrieroboters, insbesondere zur Durchführung automa- tisierter Nietprozesse. In diesen Fällen ist es bekannt, einer an dem Industrieroboter angeordneten Werkzeugeinheit über druckluftbeaufschlagte Nietzuführschläuche Niete aus einer Speichereinheit zuzuführen, wobei die Nietzuführschläuche mittels der Kupplungsvorrichtung gekoppelt sind.
Figur 1 zeigt ein Montagesystem 10 umfassend eine Kuppiungsvorrichtung 12 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Montagesystem 10 umfasst einen Industrieroboter 14, der als herkömmlicher 6-Achsen-Knickarmroboter ausgebildet ist und eine Mehrzahl von Robotergliedern Rl bis R6 umfasst. Diese sind über die einzelnen Achsen XI bis X6 miteinander verbunden und relativ zueinander beweglich. Dabei bilden die Roboterglieder R1-R6 eine offene kinematische Kette, an deren Ende ein Anschlussbereich 16 ausgebildet ist, der mit einer Niet-Werkzeugeinheit 18 gekoppelt ist. Diese kann in bekannter Weise ihr zugeführte Nieten in Bauteile einsetzen und vernieten (hier schematisch am Beispiel eines Fahrzeugs 20 gezeigt).
Ferner erkennt man in Figur 1 eine Speichereinheit 22, in der die losen Nieten zunächst ungeordnet aufgenommen werden. Über eine Vereinzelungseinrichtung 24 der Speichereinheit 22 können die Nieten vereinzelt und in bevorzugter Weise lageorientiert werden (beispielsweise durch einen Vibrationswendelförderer mit entsprechenden Sortier-Schikanen). Bei den allgemeinen T-förmigen Nieten ist im gezeigten Fall eine aufrechte T-Ausrichtung am Auslauf der Vereinzelungseinrichtung 24 vorgesehen, wobei die Nieten mit dieser Ausrichtung in einen langgestreckten Hohlkörper in Form eines Nietzufuhrschlauchs 26 gelangen. Wie nachstehend erläutert, ist der Nietzufuhrschlauch 26 ebenfalls entsprechend T-profiliert, sodass die Ausrichtung der zugeführten Nieten bei einem Transport durch den Schlauch 26 aufrechterhalten werden kann.
Die Speichereinheit 22 ist ferner dazu ausgebildet, ein Druckgefälle zwischen der Vereinzelungseinrichtung 24 und der Werkzeugeinheit 18 zu erzeugen, sodass die Nieten per Druckluft durch den Nietzufuhrschlauch 26 in Richtung der Werkzeugeinheit 18 transportiert werden.
Derartige Lösungen sind aus dem Stand der Technik prinzipiell bekannt. In Abweichung hiervon sieht die Lösung gemäß Figur 1 jedoch die Kupplungsvorrichtung 12 vor, um zwei einzelne Nietzufuhrschläuche 26,28 an dem Roboter 14 miteinander zu koppeln. Genauer gesagt verläuft ein erster Nietzufuhrschlauch 26 von der Speichereinheit 22 und insbesondere der Vereinzelungseinrichtung 24 bis zu der Kupplungsvorrichtung 12 am Roboter 14. Ein zweiter Nietzufuhrschlauch 28 erstreckt sich hingegen von der Kupplungsvorrichtung 12 entlang der weiteren Roboterglieder R4- R6 bis zu der Werkzeugeinheit 18.
Die Nietzufuhrschläuche 26,28 sind dabei in der nachstehend erläuterten Weise derart über die Kupplungsvorrichtung 12 miteinander verbunden, dass die Nieten aus der Speichereinheit 22 durchgängig und ohne wesentlichen Luftdruckverlust zu der Werkzeugeinheit 18 transportiert werden können.
Im Folgenden werden anhand der weiteren Figuren einzelne Komponenten und Funktionen der Kupplungsvorrichtung 12 näher erläutert, wobei diese teilweise in verschiedenen Betriebszuständen gezeigt ist, beispielsweise mit einem lediglich einseitig aufgenommenen Nietzufuhrschlauch 26,28. Auch können die Ansichten in den verschiedenen Figuren unterschiedlich orientiert sein beziehungsweise aus unterschiedlichen Blickwinkeln erfolgen, was sich insbesondere in verschieden abgebildeten Ausrichtungen der T-Innenprofile der Nietzufuhrschläuche 26,28 äußern kann. Es versteht sich jedoch, dass sich die folgenden Abbildungen und Erläuterungen auf ein und dieselbe Ausführungsform beziehen.
Figur 2 zeigt die Kupplungsvorrichtung 12 in schematischer Einzelteildarstellung. Man erkennt, dass die Kupplungsvorrichtung 12 einen massiven Grundkörper 30 umfasst, der vorliegend als Aluminiumblock ausgebildet ist. Der Grundkörper 30 weist an gegenüberliegenden Seitenwandbereichen jeweils eine erste und zweite Aufnahmeöffnung 32,34 auf, die in der Ansicht von Figur 2 verdeckt sind. Die Aufnahmeöffnungen 32,34 nehmen jeweils eine Klemmeinrichtung in Form einer Mutter-Gewinde- Anordnung 36 auf, die nachstehend detaillierter erläutert wird.
Man erkennt ferner, dass die Aufnahmeöffnungen 32,34 derart relativ zueinander angeordnet sind, dass sie auf einer gemeinsamen Verbindungsachse V liegen, die sich geradlinig durch den Grundkörper 30 erstreckt. Hierbei sind die Aufnahmeöff- nungen 32,34 durch einen ebenfalls nachfolgend erläuterten Verbindungskanal 41 in Form einer Durchgangsbohrung miteinander verbunden.
Schließlich ist in Figur 2 auch die Aufnahme von offenen Enden der Nietzufuhrschläuche 26,28 in den Aufnahmeöffnungen 32,34 angedeutet. Dabei ist im Figur 2 linken Fall ein Nietzufuhrschlauch 26 in Form einer sogenannten nicht-ummantelten Nietseele gezeigt, die als ein langgestreckter T-profilierter Ku nststoff höh I körper ausgebildet ist, der die Nieten unter Aufrechterhaltung der bevorzugten Ausrichtung in Richtung der Werkzeugeinheit 18 transportiert. Im in Figur 2 rechten Fall ist die Nietseele hingegen nicht erkennbar sondern durch ein flexibles Material ummantelt, um sie vor Umwelteinflüssen zu schützen. Allerdings ist auch in diesem Fall vorgesehen, dass lediglich eine gleichartige ausgebildete Nietseele in die Aufnahmeöffnungen 34 eintritt sowie in einem dort angeordneten Adapterstück 40 aufgenommen ist (jeweils nicht dargestellt). Mit anderen Worten wird die Ummantelung an dem entsprechenden offenen Ende des rechten Nietzufuhrschlauchs 28 gezielt entfernt bzw. „abisoliert" und die Nietseele in diesem Bereich dadurch freigelegt.
Es versteht sich, dass diese Darstellungen lediglich beispielhaft sind und die Nietzufuhrschläuche 26,28 allgemein wahlweise als ummantelte oder nicht ummantelte Nietseele ausgebildet sein können oder auch als einfacher rund-profilierter Kunststoffschlauch. In jedem Fall ist in Figur 2 ferner angedeutet, dass die Längsachsen L der Nietzufuhrschläuche 26,28 ebenfalls entlang der Verbindungsachse V verlaufen, so dass die Nieten im Wesentlichen geradlinig durch die Kuppiungseinrichtung 12 transportiert werden können.
Bezugnehmend auf die Figuren 3a,3b werden im Folgenden die in den Aufnahmeöff- nungen 32,34 aufgenommenen und im Verbindungskanal 41 festgeklemmten Adapterstücke 40 näher erläutert. Dabei wird beispielhaft nur ein Adapterstück 40 erläutert, dass jedoch prinzipiell in beide Aufnahmeöffnung 32,34 einsetzbar und in dem jeglicher der Nietzufuhrschläuche 26,28 aus Fig. 2 aufnehmbar ist.
In Figur a erkennt man zunächst wiederum einen als T-profilierte Nietseele ausgebildeten Nietzufuhrschlauch 26,28. Dabei wird erneut deutlich, dass die Nieten mit einer bei dieser Darstellung aufrechten T-Ausrichtung entlang der Längs- beziehungsweise Verbindungsachse L,V durch den Nietzufuhrschlauch 26,28 transportiert werden können. Ferner wird ersichtlich, dass das Adapterstück 40 zweiteilig ausgebildet ist und zwei zusammensetzbare Einzelteile 42,44 umfasst. Die Einzelteile 42,44 sind dabei entlang einer die Längsachse L des Nietzufuhrschlauchs 26,28 enthaltenen Ebene geteilt und zusammensetzbar. Ferner weisen sie jeweils einen langgestreckten Innenabschnitt 46 in Form einer Ausnehmung mit einseitig geöffnetem Rechteckprofil auf. Die Innenabschnitte 46 bilden jeweils einen Teilbereich eines Innenprofils 48 des Adapterstücks 40 und definieren somit einen Aufnahmebereich des Adapterstücks für die Nietzufuhrschläuche 26,28 (s.a. nachfolgend erläuterte Darstellung des Innenprofils 48 in Figur 4a).
Man erkennt ferner, dass der Innenabschnitt 46 des in Figur 3a linken Einzelteils 42 mit einer größeren Breite Bl quer zu der Längs- bzw. Verbind ungsachse L,V ausge- bildet ist als die Breite B2 des rechten Einzelteils 44. Dies hat zur Folge, dass das Innenprofil 48 des zusammengesetzten Adapterstücks 40 ein zu dem zugeordneten Nietzufuhrschlauch 26,28 korrespondierendes T-förmiges Innenquerschnittsprofil aufweist. Folglich kann das Adapterstück 40 in dem in Figur 3b gezeigten zusammengesetzten Zustand den Nietzufuhrschlauch 26,28 formschlüssig umgeben. Aus den Figuren 3a, b ergibt sich ferner, dass das Adapterstück 40 mit einem achteckigen Außenprofil ausgebildet ist.
Schließlich erkennt man in Figur 3b, dass das Adapterstück 40 eine axiale Länge X entlang der Längs- bzw. Verbindungsachse L,V sowie eine Verbindungsstirnfläche 45 aufweist, mit der es in der nachstehend beschriebenen Weise mit einem gegenüberliegenden Adapterstück 40 koppelbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass der aufgenommene Nietzufuhrschlauch 26,28 derart weit in das Adapterstück 40 eingeschoben ist, dass eine Stirnfläche von dessen offenem Ende 47 (vgl. Figur 3a) mit der Verbindungsstirnfläche 45 des Adapterstückes 40 fluchtet.
Das Anordnen der Adapterstücke 40 mit den darin aufgenommenen Nietzufuhrschläuchen 26,28 in der Kupplungsvorrichtung 12 wird im Folgenden anhand der Figuren 4a,b erläutert. Figur 4a stellt beispielhaft eine Ansicht durch eine der Mutter- Gewinde-Anordnungen 36 und die zugeordnete Aufnahmeöffnung 32,34 aus Fig. 2 in den Verbindungskanal 41 dar. Dabei ist in der gegenüberliegenden Aufnahmeöffnung 32,34 ein Adapterstück 40 mit darin aufgenommenem Nietzufuhrschlauch 26,28 zu erkennen, dass in den Verbindungskanal 41 hineingeschoben ist. Man erkennt erneut die Durchlässigkeit beziehungsweise hohle Ausbildung des Nietzufuhrschlauches 26,28 (siehe Hohlraum 50 in Figur 4a) sowie das korrespondierend zu dessen Querschnittsprofil ausgebildete T-Innenprofil 48 des Adapterstücks 40.
Ferner erkennt man in den Seitenwänden des Verbindungskanals 41 Klemmeinrichtungen in Form von federvorgespannten Rollen 52, die in Anlage mit den Adapterstücken 40 bringbare Druckelemente bilden. Die Druckelemente 52 sind an jeweils einander gegenüberliegenden Positionen in den Seitenwänden des Verbindungskanals 41 und auf gleicher axialer Höhe entlang der Verbindungsachse V positioniert, so dass sie ein eingeschobenes Adapterstück 40 gleichmäßig umgeben können. Die entsprechenden Positionen der Druckelemente 52 sind in Figur 4b schematisch angedeutet.
Die axiale Position der Druckelemente 52 in dem Verbindungskanal 41 verdeutlicht sich ferner aus Figur 2. Der Verlauf des Verbindungskanals 41 ist in dieser Figur schematisch per Strichlinien angedeutet. Man erkennt, dass sich dieser mit einer axialen Länge LI geradlinig entlang der Verbindungsachse V zwischen den Aufnahmeöffnungen 32,34 erstreckt. Eine mittlere Querschnittsebene M (beziehungsweise eine axiale Mitte M) des Verbindungskanals 41 ist dabei gesondert markiert und befindet sich auf Hälfte der axialen Länge LI. Ferner sind zwei weitere Querschnittsebenen D des Verbindungskanals 41 eingetragen, die beidseits der axialen Mitte M liegen, und insbesondere näher an den Aufnahmeöffnungen 32, 34 als an der axialen Mitte M positioniert sind. In diesen Querschnittsebenen D sind jeweils vier Druckelemente 52 angeordnet und gemäß den Figuren 4a,4b in den Seitenwänden des Ver¬ bindungskanals 41 positioniert. Somit wird jedes Adapterstück 40, das durch eine der Aufnahmeöffnung 32, 34 eingeführt wird, von einer jeweiligen Druckelemente- Anordnung 52 in den Querschnittsebenen D umgeben und mit diesen in Anlage gebracht. Aufgrund der rollenförmigen Gestaltung und drehbaren Lagerung der Druckelemente 52 können die Adapterstücke 40 dabei leicht an diesen vorbeigeschoben werden. Gelichzeitig erzeugt die Federvorspannung der Druckelemente 52 jedoch radial einwärts wirkende Klemmkräfte, so dass die Adapterstücke 40 innerhalb des Verbindungskanals 41 zentriert werden.
Wie in Figur 4b gezeigt, ist ferner zu beachten, dass der Verbindungskanal 41 ein besonders gestaltetes Kanalinnenprofil 54 aufweist, um eine Fehlorientierung der Adapterstücke 40 zu vermeiden. Im Detail ist das Kanalinnenprofil 54 rechteckig ausgebildet, wobei die Ecken jeweils gerundet sind, um das polygonalen Außenprofil der Adapterstücke 40 aufnehmen zu können. Folglich weist das Kanalinnenprofil zwei unterschiedliche Seitenlängen S1,S2 auf, wobei die in Figur 4b gezeigte Seitenlänge Sl die Seitenlänge S2 geringfügig überschreitet. Die unterschiedlichen Seitenlängen S1,S2 korrespondieren mit den Abmessungen des Außenprofils des Adapterstücks 40 in der Art und Weise, dass das Adapterstück 40 nur unter vorbestimmten Orientierungen in die Kupplungsvorrichtung 12 eingeschoben werden kann. Genauer gesagt ist ein Einführen nur mit entweder der in Figur 4b angedeuteten Orientierung (auf dem Kopf stehendes T-Innenprofil 48) oder mit einer um 180° um die Verbindungsachse V gedrehten Orientierung möglich (aufrechtes T-Innenprofil 48, vergleiche Figur 3a). Es versteht sich, dass dies auf beide Adapterstücke 40 zutrifft, die durch die jeweiligen Aufnahmeöffnungen 32,34 eingeführt werden, sodass Fehlorientierung relativ zueinander vermieden werden können. Ferner versteht es sich, dass das Kanalinnenprofil 54 auch prinzipiell derart ausgebildet sein kann, dass nur eine Orientierung der Adapterstücke 40 bei einer Aufnahme in dem Verbindungskanal 41 möglich ist. Bezugnehmend auf die vorstehend diskutierten Figuren wird im Folgenden die Funktionsweise der Kupplungsvorrichtung 12 erläutert. Bei einem erstmaligen Einrichten des Montagesystems 10 oder einer zwischenzeitlich erfolgenden Wartung werden zunächst passende Nietzufuhrschläuche 26,28 für die aktuell zu transportierenden Nieten gewählt. Je nach Querschnittsprofil dieser Nietzufuhrschläuche 26,28 wird anschließend ein Adapterstück 40 gewählt. Hierzu werden jeweils geeignete Einzelteile 42,44 zusammengesetzt, mit denen ein passend zu diesem Querschnittsprofil profiliertes Innenprofil 48 das Adapterstück 40 gebildet werden kann. Anschließend werden die Adapterstücke 40 mit darin angeordneten Nietzufuhrschiäuchen 26,28 durch jeweils eine der Aufnahmeöffnungen 32,34 in die Kupplungsvorrichtung 12 eingeführt und entlang der Verbindungsachse V aufeinander zu bewegt. Dabei werden sie durch Einwirken der Druckelemente 52 in den jeweiligen Querschnittsebenen D zentriert. Im Bereich der axialen Mitte M des Verbindungskanals 41 stoßen die Adapterstücke 40 dann mit ihren Verbindungsstirnflächen 45 zusammen, wodurch auch die entsprechenden Stirnflächen der Nietzufuhrschläuche 26,28 in Anlage miteinander gebracht werden. Dabei ist die Länge X der Adapterstücke 40 derart gewählt, das diese sich ausgehend von der axialen Mitte M des Verbindungskanals 41 bis nahe zu den Aufnahmeöffnungen 32,34 durch die Querschnittsebenen D hindurch erstrecken und dort von den Druckelementen 52 geklemmt werden. Aufgrund des formschlüssigen Umschließens der Nietzufuhrschläuche 26,28 durch die Adapterstücke 40 sowie das Umschließen dieser Adapterstücke 40 durch den Verbindungskanal 41 können die Nieten aus der Speichereinheit 22 von Figur 1 ohne wesentlichen Druckluftverlust oder sonstige Komplikationen von dem ersten in den zweiten Nietzufuhrschlauch 26,28 übergehen und zu der Werkzeugeinheit 18 transportiert werden.
Ist es nun im Rahmen einer sich ändernden Montageaufgabe erforderlich, andere Nieten zu transportieren, die andere Nietzufuhrschläuche 26,28 erfordern, reicht es aus, lediglich die Adapterstücke 40 neu zu wählen und/oder anzupassen, sodass diese die andersartig profilierten Nietzufuhrschläuche 26,28 aufnehmen können. Die Kupplungsvorrichtung 12 muss hingegen nicht gesondert angepasst werden und kann ohne weitere Änderungen am Roboter 14 verbleiben. Tritt ferner Verschleiß auf, ist es in der Regel ausreichend, lediglich den kürzeren zweiten Nietzufuhrschlauch 28 zwischen der Kupplungsvorrichtung 12 und der Werkzeugeinheit 18 auszutauschen, während der längere erstere Nietzufuhrschlauch 26 über einen längeren Zeitraum verwendet werden kann.
Die vorstehende Funktionsweise sowie insbesondere das Klemmen und druckverlust- arme Verbinden der Nietzufuhrschläuche 26,28 wird ferner durch die Mutter- Gewinde-Anordnungen 36 in den Aufnahmeöffnungen 32,34 verbessert. Aus einer Zusammenschau der Figuren 2 und 5 erkennt man dabei, dass die Mutter-Gewinde- Anordnungen 36 jeweils einen ringförmigen Basiskörper 60 aufweisen, an dessen Außenumfangsfläche ein Gewinde 61 geformt ist. Auf dem Gewinde 61 ist eine Mutter 62 angeordnet und in Folge einer Schraubbewegung entlang der Verbindungsachse V vor und zurück bewegbar. Sowohl der Basiskörper 60 als auch die Mutter 62 weisen dabei an ihren Innenumfangsflächen einander axial gegenüberliegende Anschlagflächen 64 auf, wie in Figur 5 schematisch für die Mutter 60 angedeutet. Bei einem Aufschrauben der Mutter 62 auf das Gewinde 61 wird der axiale Abstand zwischen diesen Anschlagflächen 64 somit verringert. Hierdurch wird ein Klemmelement 66 axial komprimiert und radial einwärts gedrängt, so dass sich die jeweilige Aufnahmeöffnung 32,34 verengt. Hierdurch kann der darin aufgenommene Nietzufuhrschlauch 26,28 zusätzlich geklemmt und gegen über der Umgebung fluidisch abgedichtet werden.
Man beachte, dass in Figur 5 die rechte Aufnahmeöffnung 34 aus Figur 2 gezeigt ist, die den ummantelten Nietzufuhrschlauch 28 aufnimmt und mittels der Mutter- Gewinde-Anordnung 36 klemmt und abdichtet. Wie vorstehend erläutert, ist die Ummantelung des Nietzufuhrschlauchs 28 an dessen Ende entfernt, so dass die darin enthaltene und analog zu den Figuren 3a,b ausgebildete Nietseele unmittelbar in einem Adapterstück 40 aufnehmbar ist. Andererseits zeigt die in Figur 2 linke Mutter- Gewinde-Anordnung 36, dass auch ein nicht ummantelter Nietzufuhrschlauch 28 in Form einer reinen Nietseele unmittelbar in einer Mutter-Gewinde-Anordnung 36 aufnehmbar und klemmbar ist. Ferner ist eine Variante denkbar, bei der sich zumindest eines der Adapterstücke 40 von der axialen Mitte M des Verbindungskanals 41 mit einer vergrößerten Länge X bis über die zugeordnete Aufnahmeöffnung 32,34 hinaus erstreckt und somit ebenfalls unmittelbar von einer entsprechenden Mutter- Gewinde-Anordnung 36 aufnehmbar und klemmbar ist.
Abschließend sei ferner auf eine Sensoreinheit 70 verwiesen, die gemäß Figuren 2 und 6 in eine Durchgangsgewindebohrung 72 in den Grundkörper 30 einsetzbar und nahe der axialen Mitte M positioniert ist. Die Sensoreinheit 70 ist dazu ausgebildet, ein Passieren der Nieten durch die Adapterstücke 40 und den darin aufgenommenen, in Figur 6 jeweils nicht ummantelt dargestellten Nietseelen 26,28 im Bereich der axialen Mitte M zu erfassen. Dabei kann sie entsprechende Sensorsignale generieren, um einem Bediener (zumindest indirekt) Rückmeldung über ein erfolgreiches Koppeln und die Durchgängigkeit der Nietzufuhrschläuche 26,28 zu geben. Allgemein erfasst die Sensoreinheit 70 den Durchgang eines metallischen Niets durch die aus Kunst- Stoff hergestellten Adapterstücke 40 und Nietzufuhrschläuche 26,28 kapazitiv oder induktiv und erzeugt einen entsprechenden Signalimpuls. Bleibt ein Niet in dem Erfassungsbereich der Sensoreinheit 70 stecken, wird die anhaltende Präsenz dieses Bauteils durch ein entsprechendes Dauersignal angezeigt, woraufhin eine nicht dargestellte Steuereinheit des Montagesystems Warnsignale ausgeben oder den Luftdruck in den Nietzufuhrschläuche 26,28 anpassen kann. Gleiches gilt für den Fall, dass ein Sensorsignal zu einem vorbestimmten Zeitpunkt ausbleibt sowie zu spät oder zu früh erzeugt wird, was kritisch für das Einhalten vorgegebener Montagetaktzeiten ist (siehe auch nachfolgende Erläuterung).
Figur 6 zeigt beispielhaft zwei Sensoreinheiten 70, die in einer jeweiligen Durchgangsgewindebohrung 72 eingesetzt sind. Es ist jedoch ebenso vorgesehen, lediglich eine Sensoreinheit 70 zu verwenden. Der Vollständigkeit halber sei ferner erwähnt, dass man in Figur 6 auch einen aufgeweiteten Aufnahmebereich 74 der Aufnahmeöffnungen 32,34 erkennt, in dem die in dieser Darstellung nicht gezeigte Mutter- Gewinde-Anordnungen 36 aufnehmbar sind. Daran schließt sich das Kanalinnenprofil 54 an, um die vorstehend erläuterte Fehlorientierung der Adapterstücke 40 zu vermeiden.
Anhand der Figuren 7 und 8 wird eine weitere Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung 12 erläutert, die eine zusätzliche Druckluftzufuhr in die Nietzufuhrschläuche 26,28 ermöglicht. Dabei zeigt Figur 7 eine Schnittansicht, bei der die
Schnittebene die Verbindungsachse V enthält. Man erkennt wiederum den gleichartig zu Figur 6 ausgebildeten Grundkörper 30 mit dem länglichen Verbindungskanal 41, der zwei Adapterstücke 40 mit darin angeordneten Nietzufuhrschläuchen 26,28 aufnimmt. Ferner erkennt man eine gleichartig zu Figur 6 ausgebildete Sensoreinheit 70, die in diesem Fall jedoch zwischen der axialen Mitte M und dem zweiten Nietzufuhrschlauch 28 angeordnet ist (also in die Förderrichtung F betrachtet zwischen der axialen Mitte M und der ausgangsseitigen Aufnahmeöffnung 34 beziehungsweise zwischen dem Kopplungsbereich der Adapterstücke 40 und der entsprechenden Aufnahmeöffnung 34). Somit kann die Sensoreinheit 70 nach wie vor feststellen, ob zu fördernde Niete zuverlässig durch die Kupplungsvorrichtung 12 transportiert werden und insbesondere von einem Nietzufuhrschlauch 26,28 störungsfrei in den anderen übergehen.
Im Bereich der axialen Mitte M sind stattdessen durch Querbohrungen geformte Anschlusskanäle 74 vorgesehen, wobei prinzipiell auch ein einzelner derartiger Anschlusskanal 74 ausreicht. Diese Kanäle 74 sind mit einer nicht dargestellten Druck- luftversorgungseinrichtung des Montagesystems 10 verbunden und bilden Anschlussbereiche der Kupplungsvorrichtung 12, um kontinuierlich oder temporär Druckluft in die Nietzufuhrschläuche 26,28 einzuspeisen. Hierzu umfasst die Kupplungsvorrichtung 12 ein Adapterzwischenstück 76, das entlang der Verbindungsachse V betrachtet zwischen den Adapterstücken 40 angeordnet ist und mit diesen jeweils in Anlage steht. Das Adapterzwischenstück 76 umfasst einen kanalartigen Hohlraum (nicht dargestellt), der gleichartig zu dem T- Innenprofil der Nietzufuhrschläuche 26,28 geformt sowie als Durchgansbohrung entlang der Verbindungsachse V ausgebildet ist. Ferner weist das Adapterzwischenstück 76 ein gleichartiges Außenprofil wie die Adapterstücke 40 auf und ist somit ebenfalls mit einer vorbestimmten Orientierung innerhalb des Verbindungskanals 41 angeordnet.
Im Ergebnis fluchtet somit der Hohlraum des Adapterzwischenstücks 76 mit den Innenprofilen der Nietzufuhrschläuche 26,28, sodass ein Niet durchgängig entlang der Verbindungsachse V transportiert und von dem ersten Nietzufuhrschlauch 26 in den Hohlraum des Adapterzwischenstücks 76 und von dort in den zweiten Nietzufuhrschlauch 28 übergehen kann.
Wie in Figur 8 gesondert hervorgehoben, umfasst das Adapterzwischenstück 76 ferner eine Ringnut 78, die eine Außenumfangsfläche sowie die Verbindungsachse V umläuft. Ausgehend von der Ringnut 78 erstrecken sich mehrere Bohrungen 80 in den profilierten Hohlraum des Adapterzwischenstücks 76. Hierzu reicht prinzipiell eine einzige derartige Bohrung 80 aus. Zum Beispiel sind jedoch vier Bohrungen 80 vorgesehen, die gleichmäßig entlang der Ringnut 78 verteilt sind. Wie in den Figuren 7 und 8 durch Pfeile L2 angedeutet, kann somit Druckluft über die Kanäle 74 und die Bohrungen 80 in den Hohlraum des Adapterstückes 76 gelangen und hierüber auch in die damit fluchtenden Innenprofile der Nietzufuhrschläuche 26,28. Insbesondere kann Druckluft in den zu der Werkzeugeinheit 18 führenden zweiten Nietzufuhrschlauch 28 eingespeist werden, um den Niettransport zu beschleunigen.
Das Montagesystem 10 beziehungsweise eine nicht dargestellte Steuereinheit hiervon kann allgemein dazu ausgebildet sein, die Druckluftzufuhr über die Anschlusskanäle 74 kontinuierlich oder nach Maßgabe von bestimmten Betriebszuständen des Montagesystems 10 zu aktivieren und/oder anzupassen. Beispielsweise kann die Druckluftzufuhr selektiv aktiviert werden, wenn ein unangemessen niedriges Luft- druckniveau entlang des Transportweges der Nieten erfasst wird. Ebenso kann allgemein vorgesehen sein, die Druckluftzufuhr nach Maßgabe von Sensorsignalen der Sensoreinheit 70 zu steuern. Beispielsweise kann bei dem vorstehend beschriebenen Dauersignal in Folge eines Verklemmens eines Niets innerhalb der Kupplungsvorrichtung 12 die Druckluftzufuhr temporär erhöht werden. Gleiches gilt, wenn das Passieren eines Niets von der Sensoreinheit 70 unerwartet spät erkannt wird und der Nietentransport beschleunigt werden soll. Hingegen kann die Druckluftzufuhr reduziert oder unterbrochen werden, wenn das Passieren eines Niets unerwartet früh erkannt wird. Das Anpassen der Druckluftzufuhr kann dabei insbesondere nach Maßgabe einer vorgegebenen Taktzeit und/oder Niet-Förderzeit des Montagesystems 10 erfolgen. Zusätzlich oder alternativ kann eine im Wesentlichen kontinuierliche Druckluftzufuhr erfolgen, beispielsweise nach Maßgabe einer Gesamtlänge des Förderwegs der Nieten durch die Nietzufuhrschläuche 26,28 und die Kupplungsvorrichtung 12. Hierdurch kann ein strecken- beziehungsweise längenbedingter Druckabfall präventiv vermieden werden.
Eine gleichartige Druckluftzufuhr kann alternativ auch ohne das Adapterzwischenstück 76 erfolgen, wobei entsprechende Ringnuten und/oder Bohrungen unmittelbar in wenigstens einem der Adapterstücke 40 vorgesehen sein können. In diesem Fall können sich die Bohrungen durch die Adapterstücke 40 in die Innenprofile der Nietzufuhrschläuche 26,28 beziehungsweise der dortigen Nietseelen hinein erstrecken und in gleicher Weise eine kontinuierliche oder temporäre Druckluftzufuhr ermöglichen.

Claims

Patentansprüche
1. Kupplungsvorrichtung (12) zum Verbinden langgestreckter Hohlkörper (26,28) in einem Montagesystem (10), umfassend:
eine erste Aufnahmeöffnung (32) zur Aufnahme eines ersten langgestreckten Hohlkörpers (26) und eine zweite Aufnahmeöffnung (34) zur Aufnahme eines zweiten langgestreckten Hohlkörpers (28),
wobei die Aufnahmeöffnungen (32,34) derart relativ zueinander angeordnet sind, dass der erste und zweite langgestreckte Hohlkörper (26,28) nach einem Einführen in die jeweiligen Aufnahmeöffnungen (32,34) miteinander koppelbar sind.
2. Kupplungsvorrichtung (12) nach Anspruch 1,
wobei wenigstens eine der Aufnahmeöffnungen (32,34) ein austauschbares Adapterstück (40) umfasst, das zur Aufnahme eines langgestreckten Hohlkörpers (26,28) mit vorbestimmten Querschnittsabmessungen ausgebildet ist.
3. Kupplungsvorrichtung (12) nach Anspruch einem der vorangehenden Ansprüche,
ferner umfassend einen Grundkörper (30), in dem die ersten und zweiten Aufnahmeöffnungen (32,34) ausgebildet sind, wobei die Aufnahmeöffnungen (32,34) über wenigstens einen Verbindungskanal (41) in dem Grundkörper (30) miteinander verbunden sind.
4. Kupplungsvorrichtung (12) nach Anspruch 3,
wobei der Verbindungskanal (41) zumindest abschnittsweise mit einem geschlossenen Querschnittsprofil (48) ausgebildet ist.
5. Kupplungsvorrichtung (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei die Kupplungsvorrichtung (12) dazu ausgebildet ist, die Hohlkörper (26,28) im Wesentlichen unter fluidischer Abkopplung von der Umgebung miteinander zu verbinden.
6. Kupplungsvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
wobei die Kupplungsvorrichtung (12) derart ausgebildet ist, dass das Adapterstück (40) nur unter vorbestimmten Orientierungen darin anordenbar ist, insbeson- dere über ein entsprechendes Profil von wenigstens einer der Aufnahmeöffnungen (32,34).
7. Kupplungsvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
wobei die langgestreckten Hohlkörper (26,28) ferner ein vorbestimmtes Quer- schnittsprofii umfassen und das Adapterstück (40) einen korrespondierend profilier¬ ten Aufnahmebereich zur Aufnahme des Hohlkörpers (26,28) umfasst.
8. Kupplungsvorrichtung (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
ferner umfassend wenigstens eine Klemmeinrichtung (36,52), die dazu ausgebildet ist, wenigstens einen der Hohlkörper (26,28) und/oder das Adapterstück (40) in der Kupplungsvorrichtung (12) festzuklemmen.
9. Kupplungsvorrichtung (12) nach Anspruch 8,
wobei die Klemmeinrichtung (36,52) im Bereich einer der Aufnahmeöffnungen (32,34) angeordnet ist oder wobei die Klemmeinrichtung in dem Verbindungskanal (41) des Grundkörpers (30) angeordnet ist und beispielsweise ferner ein Druckelement (51) umfasst, das unter Erzeugen von Klemmkräften in Anlage mit dem Hohlkörper (26,28) und/oder dem Adapterstück (40) bringbar ist.
10. Kupplungsvorrichtung (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
ferner umfassend einen Anschlussbereich (74) für die Zufuhr eines Druckmediums, beispielsweise in Form eines Druckluftanschlusses, wobei der Anschlussbereich (74) mit wenigstens einem der Hohlkörper (26,28) fluidleitend verbindbar ist.
11. Kupplungsvorrichtung (12) nach Anspruch 10,
ferner umfassend ein Adapterzwischenstück (76), das derart in der Kupplungsvorrichtung (12) anordenbar ist, dass wenigstens einer der Hohlkörper (26,28) über das Adapterzwischenstück (76) mit dem Anschlussbereich (74) fluitleitend verbindbar ist.
12. Baugruppe, umfassend eine Kupplungsvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 2 bis 11 und wenigstens ein weiteres austauschbares Adapterstück (40), wobei die Adapterstücke (40) zur Aufnahme von Hohlkörpern (26,28) mit voneinander verschiedenen Querschnittsabmessungen ausgebildet sind.
13. Montagesystem (10),
umfassend wenigstens eine Kupplungsvorrichtung (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche und zwei langgestreckte Hohlkörper (26,28), die mit der Kupplungsvorrichtung (12) verbindbar sind, wobei die langgestreckten Hohlkörper als Zuführschläuche (26,28) für Montageelemente zu einer Werkzeugeinheit (18) ausgebildet sind.
14. Montagesystem (10) nach Anspruch 13,
wobei die Montageelemente Verbindungselemente und insbesondere Nieten umfassen und wobei das Montagesystem (10) beispielsweise dazu ausgebildet ist, die Zufuhr der Montageelemente zu der Werkzeugeinheit (18) unter einer Druckluftbeaufschlagung der Zuführschläuche (26,28) vorzunehmen.
15. Montagesystem (10) nach Anspruch 13 oder 14,
umfassend einen Industrieroboter (14) mit einer Mehrzahl von beweglichen Robotergliedern (R1-R6), wobei die Kupplungsvorrichtung (12) an einem der Roboterglieder (R1-R6) angeordnet ist und, beispielsweise,
wobei die Roboterglieder (R1-R6) eine kinematische Kette bilden, an deren Ende ein Anschlussbereich (16) für die Werkzeugeinheit (18) angeordnet ist, und die Kupplungsvorrichtung (12) an einem Roboterglied (R1-R6) angebracht ist, das um maximal vier Roboterglieder (R1-R6) von dem Anschlussbereich (16) beabstandet ist.
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