JP4615009B2 - 接着接合によって、小さい部品を取り付け表面に締結するための締結装置 - Google Patents
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Description
この目的は、請求項1に特定される本発明によって達成される。請求項2から請求項24までは、本発明の付加的な有利な実施形態を特定するものである。
電磁石が誘導コイルを通る保持装置の一部として具体化される本発明の機械的に簡単な設計により、保持段階中に誘導コイルをDC電圧源に接続することができる。締結位置において、部品を締結装置自体によって取り付け表面に押し付けることができるので、次に、誘導コイルをDC電圧源から切り離し、AC電圧源に接続することができる。本発明によると、誘導コイルは、コイルの軸線の方向に延びる中央に位置決めされた貫通開口部を有し、開口部の壁は、遮蔽管のような磁気的にやわらかい材料から構成される。遮蔽管は、磁場を、スタッドの加熱されることになる領域の方向に向け、例えば、セタッド・シャンクのような、開口部内に配置されるスタッドの部分、及び、電気的に又は磁気的に伝導性の材料から構成される保持装置の部分を、誘電加熱及び/又は磁気の過飽和から保護する。部品の温度を監視するための熱電対を遮蔽管の内側に配置し、誘電コイルの磁場の交番から保護することもできる。
案内要素を移動させるために、該案内要素を、誘電コイルと同軸に配置され、これに剛に接続された作動シリンダのピストン・ロッドの端部に締結することができる。作動シリンダは、空気式に作動されることが好ましい。
駆動装置を積極的に用いて、又は、組立体を端部位置に保持するばねを克服しながら、ハウジングを移動させることによって外側から消極的に、組立体とハウジングの相対的な動きを達成することができる。駆動装置は、電気式リニア・モータ又は磁気式リニア・モータのいずれかとすることができる。
コイル軸線に対して横断方向に配置された軸線の周りで回転可能なように、ハウジングがロボット・アーム上に支持され、該ハウジングを異なる角度の位置に移動させ、かつ、回転駆動装置によってこれらの位置にロックすることができる、付加的な有利な実施形態が提供される。この場合、部品を給送するための装置を、ロボット・アーム上に設け、締結装置を給送装置に面する装填位置にピボット回転させることができ、そこで、保持装置によって一度に1つの部品を把持することができる。このことにより、次の締結位置に移動させながら実行できる迅速な装填作業を特に簡単な方法で実行することが可能になる。
図1に示される締結装置は、円筒形の外側ハウジング1と、誘導コイル3及び長手方向に移動可能な保持装置4を含み、長手方向に移動可能な方法で内部に支持されている組立体2から構成される。ハウジング1は、該ハウジング1の長手方向軸線と平行に延びるキャリッジ・ガイド6上に長手方向に移動可能な方法で支持されるキャリッジ5に締結されている。キャリッジ5は、移動可能であり、ロボット・アームのキャリッジ・ガイド6上に配置された作動シリンダ7によって、所定位置の適所に固定することもできる。
圧力センサ25によって作動シリンダ8上に支持されている圧縮ばね24が、作動シリンダ8とハウジング1の下部23との間に配置される。圧縮ばね24は、ハウジング1から延長された下部位置内に組立体2を押し付けようと試み、そこで、組立体2は、案内ピン11によって適所に保持される。
図2に示される締結装置のハウジング1は、ロボット・アーム40に取り付けられているので、ハウジング1とロボット・アーム40との間の相対的な動きをハウジング軸線に沿って実行することはできない。ロボット・アーム40への結合は、ハウジングの長手方向軸線と垂直な回転軸線を有する回転軸受によって達成されることが好ましく、該回転軸受内に、ロボット・アーム40に対するハウジング1の定められた回転のために駆動装置を設けることができる。回転軸受をハウジング1の以前に定められた位置に固定するように備えることもできる。ロボット・アーム40に対するハウジング1の動きが必要でない場合には、ハウジング1をロボット・アーム40に剛に取り付けることもできる。
図2は、新しいスタッド28が、加工物35の取り付け表面34の方向に移動される位置にある締結装置を示す。スタッド28は、遮蔽管26のボア27内に配置され、保持装置4の、電磁石として設計された案内要素20によってこの位置に保持される。ここでは先のとがった先端部44が与えられたスタッド28の端部は、凹部21に係合し、これにより遮蔽管26の中央に位置決めされる。案内要素20の電磁石が及ぼす磁力により、接着フランジ29が支持リング30に押し付けられる。必要であれば、作業チャンバ15に適度に圧力を加えることによって、接触圧力をさらに増大させることができる。
の例示的な実施形態におけるように、案内要素52は、作動シリンダ8のピストン・ロッド18に取り付けられている。案内要素52は、接着区域の加熱のために遮蔽管26から後退される。このことにより遮蔽管26の遮蔽効果が回復され、交番する磁場がスタッド28のシャンクを過度に加熱することが回避される。
スタッドを保持するための能動把持部57の代わりに、ばねの力によって閉鎖位置に保持される受動把持部を用いることもできる。しかしながら、こうした把持部を用いる場合には、組立体の支持リングを接着フランジに押し当てながら、作動シリンダ8を用いて、把持部がスタッドを取り外すことが必要になる。これに対応して、次に、把持部のための長い移動距離が必要である。
組立体64の場合、把持部57は、組立体64内のコイル軸線に沿って移動することができない。したがって、スタッド28を把持するために、リニア・モータ41を用いて、支持リング30が接着フランジ29に当たるまで、開いた把持部57を有する組立体64を、例えば、支持体上に接着フランジがあるスタッドの上に押し付ける。スタッド28を把持するために把持部57が閉鎖されると、組立体64がハウジング1の中に後退され、該組立体64を再び拡張し、接着フランジ29を取り付け表面34上に取り付け、これに押し付けることができるようになる。
図7に示される給送装置を上述の他の組立体と共に用いることもできる。保持装置を組立体から延長することができない場合には、代わりに、保持装置がスタッドを把持し、保持するのに十分なだけ、スタッドのシャンクの上に組立体の誘導コイルを軸方向に押し付けなければならない。
Claims (13)
- 接着フランジが形成された締結用部品を加熱活性化接着剤により取り付け表面に固定するための締結装置であって、
ハウジングと、
前記部品及び前記接着剤の少なくとも一方を加熱するための、コイル・キャリアに保持された誘導コイルと、
前記誘導コイルに形成された貫通ボアを通して前記部品の前記接着フランジから延びるスタッド状部分の一端を保持することができる保持装置と、
を備え、
前記誘導コイルを保持する前記コイル・キャリアは、前記保持装置の軸線方向一端部に配置され、該保持装置とともに前記ハウジング内において該ハウジングの軸線方向に移動可能であり、
前記保持装置は、前記部品の前記スタッド状部分の一端を、該保持装置の反対側から前記誘導コイルの前記貫通ボアに挿入することにより前記貫通ボアを通して保持することができ、
前記保持装置により前記部品を保持した状態で、前記誘導コイルと前記コイルキャリアを該保持装置とともに、前記ハウジングに対して軸方向に移動させることにより、前記部品の前記接着フランジを前記取り付け表面に押し付け、前記誘導コイルを励磁して加熱活性化接着剤を活性化させ、該部品を前記取り付け表面に締結するように構成されており、
前記ハウジングはロボット・アームに取り付けられ、前記ロボット・アームには、前記締結用部品を把持して前記保持装置に受け渡す給送用把持装置が設けられ、
前記ハウジングは、前記保持装置が前記給送用把持装置から前記締結用部品を受け取ることができる受け取り位置に前記保持装置を動かすことができるように、前記ロボット・アーム上で可動である
ことを特徴とする締結装置。 - 前記保持装置が、保持力を生成するための電磁石を有することを特徴とする請求項1に記載の締結装置。
- 前記部品と係合する案内要素が前記保持装置に設けられ、該案内要素は、前記誘導コイルの前記貫通ボア内に位置させ得ることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれか1項に記載の締結装置。
- 前記案内要素は、作動装置によって前記誘導コイルの前記ボアの外に移動させ得ることを特徴とする請求項3に記載の締結装置。
- 前記案内要素は、電磁石として設計されることを特徴とする請求項3又は請求項4のいずれか1項に記載の締結装置。
- 前記案内要素は、永久磁石として設計されることを特徴とする請求項3又は請求項4のいずれか1項に記載の締結装置。
- 前記案内要素は、前記誘導コイルと同軸配置され、該案内要素は、作動シリンダのピストン・ロッドの端部に締結されたことを特徴とする請求項3から請求項6までのいずれか1項に記載の締結装置。
- 前記保持装置は、把持部アームが、前記誘導コイルの前記ボア内に突出するように設計された把持部を有することを特徴とする請求項1に記載の締結装置。
- 前記把持部は、作動装置によって前記コイル軸線の方向に沿って移動させ得ることを特徴とする請求項8に記載の締結装置。
- 前記把持部アームは、駆動装置によって、開放位置と閉鎖位置との間で移動させ得ることを特徴とする請求項8又は請求項9のいずれか1項に記載の締結装置。
- 前記誘導コイル及び前記保持装置からなる組立体を前記ハウジングに対して軸方向に移動させる駆動装置としてリニア・モータが設けられたことを特徴とする請求項1に記載の締結装置。
- 前記ハウジングは、前記誘導コイルの軸線に対して横断方向に配置された軸線の周りで回転可能なようにロボット・アーム上に支持され、異なる角度の位置に移動させ、それらの位置にロックできることを特徴とする請求項1に記載の締結装置。
- 前記部品のための前記給送用把持装置は、前記ロボット・アーム上に回動可能に設けられ、部品を前記保持装置に受け渡す位置に動くことができ、前記ハウジングは、前記給送用把持装置から一度に1つの部品を前記保持装置に受け取ることができる装填位置にピボット回転されることを特徴とする請求項1又は請求項12のいずれか1項に記載の締結装置。
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