WO2003049895A1 - Vorrichtung zum zuführen eines verbindungselementes zu einer verarbeitungseinheit - Google Patents

Vorrichtung zum zuführen eines verbindungselementes zu einer verarbeitungseinheit Download PDF

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WO2003049895A1
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connecting element
press
conveyor
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PCT/EP2002/013888
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Gotthard Weber
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Richard Bergner Verbindungstechnik Gmbh & Co Kg
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Definitions

  • the invention relates to a device for feeding a connecting element to a processing unit.
  • Connecting elements such as punching, riveting or press-in nuts are often used in a processing machine, in particular in a press, with a workpiece, e.g. connected with a sheet.
  • the punch nut punches itself a hole in the sheet during the joining process in the press, while the rivet or press-in nut is inserted into an opening already present in the sheet.
  • the nuts are first separated and fed according to their timing to a setting head installed in the press as a processing unit or attached to the press.
  • Such presses are used in particular in mass production, for example in the automotive industry, a fast process cycle and uninterrupted reliable operation being of particular importance.
  • a device for transferring connecting elements to setting heads in a press is e.g. known from DE 198 23 040 A1.
  • the connecting elements are fed from a sorting and conveying device to a lower tool part of the press via a guide realized as a guide hose. From there, the connecting elements are transferred to the upper part of the tool via a transfer device and from there distributed further via a distribution station.
  • the transfer of a connecting element between the lower and upper part of the tool can only take place at the bottom dead center of the press.
  • the performance of the press i.e. the achievable clock rate is hereby severely restricted.
  • a device is known from EP 0 758 285 B1, in which one connecting element in each case reaches a loading position in a conveying section by shooting in via a hose.
  • the connecting element is removed from the loading position by means of of a feed element pushed further into the conveyor line, with several connecting elements lying directly next to one another in the conveyor line up to a setting head.
  • This device is intended to enable a high number of strokes per unit of time in a press in that a sufficiently long time is available for reloading the connecting elements, for example nuts.
  • the feed element is normally in a non-effective position, a so-called normal position, completely outside the conveyor line.
  • the feed element is only moved into the conveyor line for reloading a connecting element and pushes the lined-up connecting elements in the direction of the press.
  • the feed element has a pneumatically operated cylinder, the piston rod of which engages via a bolt in an elongated hole in a feed rocker which can be pivoted into the conveying path through a slot. If a connecting element is positioned unfavorably in the conveyor line, there is a risk of the feed rocker jamming when trying to pivot it into the conveyor line. Furthermore, there is the disadvantage that the feed rocker must be removed from the conveyor line by actuating the pneumatic cylinder before the pneumatic insertion of a connecting element.
  • the invention is based on the object of specifying a device which feeds connecting elements reliably and with a high number of cycles to a processing unit, in particular a setting head of a press.
  • a feed element includes a flap that can be moved into a conveyor path and has a feed surface, on which a force permanently acts that presses the flap into the conveyor path.
  • the flap can be folded or displaced out of the conveyor line against the permanent force by a connecting element supplied to the conveyor line.
  • This configuration has the advantage that the flap protrudes into the conveyor path in a so-called open position, which is its normal position.
  • a backstop for at least one after the flap in the direction of a processing unit, for example a punching head of a press is simultaneously in the conveyor.
  • the connecting element formed.
  • the flap is displaced from the conveying path into a so-called closed position by the connecting element introduced into the device, for example by air pressure via a supply hose, in such a way that the connecting element can pass through, the flap immediately after the connecting element has passed through automatically returns to the open position.
  • the flap cannot be blocked.
  • a passive actuating element in particular a spring element, is connected to the flap, which presses the flap in the direction of its open position.
  • a weight-loaded lever or the weight of the flap itself can also be used, for example.
  • the flap can be pressurized directly or indirectly with compressed air.
  • at least one damping element can be provided.
  • the flap is advantageously designed such that it has a ramp which is inclined relative to the conveying path. This is, for example, laterally during insertion, in particular when pneumatically shooting a connecting element into the device, i.e. across the conveyor line, pushed away.
  • the inclined ramp is delimited in the conveying direction by the feed surface and acts as an inclined plane, which can be easily displaced from the conveying path by the connecting element.
  • the ramp increases in the direction of conveyance, i.e. the free cross-section of the conveyor line tapers in the conveying direction, and the flap can be held on any side of the conveyor line.
  • the flap including the ramp, is preferred about an axis of rotation which is located in the region of the flap opposite the feed surface, ie counter to the conveying the direction, located outside the conveyor line, pivotable. In this way, the flap is particularly easy to operate.
  • a flap with particularly small dimensions and thus particularly low mass can alternatively be realized by firstly designing the flap in the manner of a pin or plate and forming a right angle with the conveyor path.
  • this flap preferably only covers a small partial area of the cross section of the conveying path, which is, however, sufficient to engage the connecting element so that it can be conveyed to the processing machine.
  • this small, transversely arranged, for example pin-shaped flap also serves as a backstop.
  • a slide which can be displaced parallel to the conveying path and on which the flap can be moved, for example rotated or displaced transversely to the conveying direction, is provided according to a preferred embodiment is.
  • the carriage is preferably actuated directly by a lifting element, for example a pneumatic lifting cylinder.
  • the direct drive of the carriage enables a high acceleration in the conveying direction and thus a high cycle rate of the device.
  • a connecting element bearing against the feed surface is conveyed to the processing machine by actuating the lifting element.
  • several connecting elements arranged directly one behind the other can be conveyed simultaneously in the direction of the processing machine.
  • space is released for new connecting elements.
  • the movement of the carriage and the timing of the processing machine are preferably synchronized with the, in particular pneumatically operated, introduction of new connecting elements into the device.
  • the backward movement of the carriage against the conveying direction is coordinated with the introduction of new connecting elements into the device and the advancing movement of the carriage with the work cycles of the processing machine.
  • a connecting element If a connecting element is shot into the device, it can be connected, for example, to connecting elements already located in the conveyor line. back bounce.
  • an active or passive stop element is provided in the conveying channel in the conveying direction behind the flap, which brakes or stops the connecting element.
  • the stop element is, for example, a magnet.
  • a sensor is integrated in the flap or connected to it, which detects the passage of a connecting element.
  • the sensor is connected via a control unit to the processing machine and / or the pneumatic parts feed, for example, and thus plays a central role in the synchronization of the device with the machines connected to it.
  • the sensor is therefore a crucial element for controlling the overall process.
  • the number of nuts lined up in front of the setting head is known at all times. The supply of the setting head with nuts is guaranteed and malfunctions in the partial feed are recognized at an early stage.
  • An essential advantage for operational safety is that the connecting element is detected directly by the sensor, so that passing the connecting element is the triggering signal for the sensor.
  • a particularly high level of process reliability is provided by the fact that the flap and thus the sensor are only actuated or triggered passively by a conveyed connecting element. An "empty" actuation of the flap without the promotion of a connecting element is excluded.
  • a contactless and indirect actuation of the sensor which is preferably designed as a proximity switch, can also be used, for example, to detect a non-conductive or non-magnetic connecting element. This ensures that when actuated of the feed element, a connection element is actually conveyed to the processing unit.
  • a preferred embodiment with a feed device for magazining, that is for storing the connecting elements on the one hand and for feeding the connecting elements to the press on the other hand, is also advantageous.
  • the feed device and press are connected to one another via a hose which acts as a feed line.
  • the connecting elements are preferably fed individually to the press or even shot into the press to a certain extent.
  • the hose is preferably connected to a connection module connected. This connection module can be designed as a catching module for catching the connecting elements which have been shot in each case.
  • control unit for controlling the operating processes.
  • This control unit primarily serves to synchronize the feeding device, feed device and finally the clocking of the press. It is particularly advantageous not to provide this control device on the press itself, but rather on the feed device, because the press is impact-loaded with each press stroke and thus sets parts fixed to it in vibration. This oscillation is eliminated by attaching the control to the external feed device.
  • Several lines can be provided for the connection between the control, feed device and press, in particular in the form of communication or supply lines, for example in the form of signal lines or punching head control lines.
  • Fig. 1 schematically shows a press with a punching head as a processing unit and a parts feeder
  • Fig. 2 shows a schematic side view of a device for feeding a connecting element to the processing unit.
  • the press 1 shows as a processing machine a press 1 with a setting head 2 as a processing unit.
  • the press 1 has an upper tool part 3 and a lower tool part 4, to which a feed device 5 is connected as a device for feeding connecting elements (not shown), for example punch or rivet nuts with a round or rectangular basic shape.
  • the feed device 5 feeds the connecting elements to the setting head 2, which is designed in particular as a setting module, via a variable connection module 6.
  • the connection module 6 is formed from individual, modular sections, so that different lengths can be achieved in a simple manner are adjustable to enable the use of the feed device 5 in different processing machines in a simple manner.
  • the feed device 5 comprises a conveyor section 11 (cf. FIG. 2) which extends in the connection module 6 to the punching head 2.
  • the connecting elements lie directly next to one another in a defined orientation in this conveying or collecting section and are advanced in a clocked manner by the feed device 5 to the punching head 2.
  • the connecting elements are pneumatically injected into the feed device 5 in the conveying direction R from a feed device 7 via a hose 8 which has a cross section adapted to the shape of the connecting elements and is connected to a connecting or catching module 5A connected upstream of the feed device 5.
  • the feed device 7, which comprises, for example, a vibration conveyor, and the press 1 are also connected to one another via a signal line 9 and a punch head control line 10.
  • the feed device 7 is assigned a control unit 7B which serves to control the operating processes and in particular the synchronization between the feed device 7, feed device 5 and clocking of the press 1.
  • the control unit 7B is part of the feeding device 7.
  • FIG. 2 shows the essential function-determining parts of the feed device 5.
  • a number of connecting elements V successively pass through the conveying path 11, which is connected to the hose 8 (not shown in FIG. 2) in the conveying direction R.
  • a carriage 14 Parallel to the conveying direction R, a carriage 14 can be displaced between two stops 12, 13 with which one Flap 15 is connected such that it can engage through a slot 16 in the conveyor path 11.
  • the flap 15 is connected to the slide 14 so that it can rotate about an axis of rotation 17. Alternatively, it can also be linearly displaceable, for example, transversely to the carriage 14 and to the conveying direction R.
  • the flap 15 is held in the open position shown by a spring element 18 serving as a passive actuating element.
  • the flap 15 forms on the one hand a ramp 19, and on the other hand, in the direction of conveyance R, a feed surface 20 which, for example, can also be degenerate as an edge.
  • the connecting elements V are enclosed individually via the hose 8 and, after passing through the flap 15, are strung together in the conveying path 11 in front of the setting head 2.
  • the conveyor section 11 is therefore divided into a section in the form of a feed section for individual connecting elements in front of the flap 15 and a section in the form of a feed or collecting section after the flap 15, in which the connecting elements are pushed together in a row to the setting head 2.
  • the carriage 14 with the flap 15 is displaceable by a lifting element 21, for example a pneumatically operated lifting cylinder. Because of the direct mechanical connection of the linearly movable slide 14 with the linear element 21, which also executes a linear movement, both rapid and precise adjustment of the slide 14 is possible.
  • the lifting element 21 together with the slide 14 and the flap 15 is part of a feed element 22.
  • a signal is triggered by a sensor 23 that is operatively connected to the flap 15.
  • the sensor 23 is designed as a proximity switch which, when the flap 15 moves from the open to the closed position, approaches a plunger 24, which rests on the flap 15 and is guided centrally in the spring 18 designed as a helical spring. More senso- Ren can be provided at the stops 12, 13 to provide information about the position of the carriage 14 and thus the lifting element 21.
  • an additional stop element 25 can be provided, as shown in the exemplary embodiment, which engages in the conveying direction R after the flap 15 in the conveying path 11.
  • the stop element 25, which stops or at least brakes the connecting element V is designed to be passive, for example as a spring or spring-actuated element or as a magnet holder, or to be active, for example as a pneumatically actuated holding element.
  • additional sensors which detect the presence, the movement state and / or the position of one or more connecting elements V and with the control of the feed device 5 can be are linked, be provided. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Eine Vorrichtung zum Zuführen eines Verbindungselements (V) zu einer Bearbeitungseinheit (2), insbesondere zum Zuführen von Stanz- oder Nietmuttern zu einem Stanzkopf (2) einer Presse, über eine Förderstrecke (11) weist ein Vorschubelement (22) auf, das eine in die Förderstrecke (11) bewegbare und eine Vorschubfläche (20) aufweisende Klappe (15) beinhaltet, die in der Förderstrecke (11) durch eine passiv wirkende Kraft gehalten wird und durch ein der Förderstrecke (11) zugeführtes Verbindungselement (V) aus der Förderstrecke (11) heraus klappbar oder verschiebbar ist und die Sensorbetätigung übernimmt.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zum Zuführen eines Verbindungselementes zu einer Verarbeitungseinheit.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen eines Verbindungselementes zu einer Verarbeitungseinheit.
Verbindungselemente wie Stanz-, Niet- oder Einpressmuttern werden häufig in einer Verarbeitungsmaschine, insbesondere in einer Presse, mit einem Werkstück, z.B. mit einem Blech, verbunden. Hierbei stanzt sich die Stanzmutter während des Fügevorgangs in der Presse selbst ein Loch in das Blech, während die Niet- oder die Einpressmutter in eine im Blech bereits vorhandene Öffnung eingesetzt wird. Die Muttern werden jeweils vor der Zuführung zur Presse zunächst vereinzelt und entsprechend deren Taktung einem in der Presse als Verarbeitungseinheit eingebauten oder an die Presse angebauten Setzkopf zugeführt. Derartige Pressen werden insbesondere in der Massenproduktion, beispielsweise in der Automobilindustrie, eingesetzt, wobei einem schnellen Prozesstakt sowie einem unterbrechungsfreien zuverlässigen Betrieb besondere Bedeutung zukommt.
Eine Vorrichtung zur Übergabe von Verbindungselementen an Setzköpfe in einer Presse ist z.B. aus der DE 198 23 040 A1 bekannt. Die Verbindungselemente werden hierbei von einem Sortier- und Fördergerät über eine als Führungsschlauch realisierte Führung einem Werkzeugunterteil der Presse zugeführt. Von diesem aus werden die Verbindungselemente über eine Übergabeeinrichtung dem Werkzeugoberteil übergeben und von dort aus über eine Verteilerstation weiter verteilt. Die Übergabe eines Verbindungselementes zwischen Werkzeugunter- und -Oberteil kann ausschließlich im unteren Totpunkt der Presse erfolgen. Die Leistung der Presse, d.h. die erreichbare Taktrate, ist hierdurch stark eingeschränkt.
Aus der EP 0 758 285 B1 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der jeweils ein Verbindungselement durch Einschießen über einen Schlauch in eine Beladeposition in einer Förderstrecke gelangt. Aus der Beladeposition wird das Verbindungselement mittels eines Vorschubelementes weiter in die Förderstrecke geschoben, wobei in der Förderstrecke unmittelbar aneinander gereiht mehrere Verbindungselemente bis zu einem Setzkopf liegen. Diese Vorrichtung soll eine hohe Anzahl an Hüben pro Zeiteinheit bei einer Presse dadurch ermöglichen, dass zum Nachladen der Verbindungselemente, z.B. Muttern, eine ausreichend lange Zeit zur Verfügung steht. Hierzu befindet sich das Vorschubelement normalerweise in einer nicht wirksamen Stellung, einer so genannten Normalstellung, vollständig außerhalb der Förderstrecke. Das heißt, das Vorschubelement wird lediglich für das Nachladen eines Verbindungselementes in die Förderstrecke bewegt und schiebt die aufgereihten Verbindungselemente in Richtung zur Presse. Zur Betätigung des Vorschubelementes weist dieses einen pneumatisch betätigten Zylinder auf, dessen Kolbenstange über einen Bolzen in ein Langloch einer Vorschubschwinge eingreift, die durch einen Schlitz in die Förderstrecke schwenkbar ist. Ist ein Verbindungselement in der Förderstrecke ungünstig positioniert, so besteht die Gefahr des Blockierens der Vorschubschwinge beim Versuch, diese in die Förder- strecke zu schwenken. Weiterhin besteht der Nachteil, dass vor dem pneumatischen Einschießen eines Verbindungselementes die Vorschubschwinge durch Betätigung des Pneumatikzylinders aus der Förderstrecke entfernt werden muss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, die Verbin- dungselemente zuverlässig und mit hoher Taktzahl einer Verarbeitungseinheit, insbesondere einem Setzkopf einer Presse, zuführt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Hierbei beinhaltet ein Vorschubelement eine in eine Förderstrecke bewegbare und eine Vorschubfläche aufweisende Klappe, auf die permanent eine Kraft wirkt, die die Klappe in die Förderstrecke drückt. Die Klappe ist durch ein der Förderstrecke zugeführtes Verbindungselement entgegen der permanenten Kraft aus der Förderstrecke heraus klappbar oder verschiebbar.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Klappe in einer so genannten Offen- Stellung, die deren Normalstellung ist, in die Förderstrecke ragt. Durch die Vorschubfläche ist gleichzeitig eine Rücklaufsperre für mindestens ein nach der Klappe in Richtung einer Verarbeitungseinheit, beispielsweise eines Stanzkopfes einer Presse, in der För- derstrecke liegendes Verbindungselement gebildet. Eine gesonderte Rücklaufsperre, die bei der bekannten Zuführvorrichtung mit Normalstellung einer Vorschubschwinge außerhalb der Förderstrecke notwendig ist, ist daher nicht erforderlich. Ebenso ist ein aktives Zurückbewegen der Klappe aus der Förderstrecke, etwa nach erfolgtem Vor- schub mehrerer Verbindungselemente zur Bearbeitungseinheit, nicht erforderlich. Die Klappe wird durch das beispielsweise durch Luftdruck über einen Zuführschlauch in die Vorrichtung eingebrachte Verbindungselement zumindest so weit aus der Förderstrecke in eine so genannte Geschlossen-Stellung verdrängt, dass ein Durchtritt des Verbindungselementes möglich ist, wobei unmittelbar nach dem Durchtritt des Verbin- dungselementes die Klappe selbsttätig wieder die Offen-Stellung einnimmt. Ein Blockieren der Klappe ist ausgeschlossen.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist an die Klappe ein passives Stellelement, insbesondere ein Federelement, angeschlossen, das die Klappe in Richtung deren Offen- Stellung drückt. Anstelle des Federelements ist beispielsweise auch ein gewichtsbelasteter Hebel oder die Gewichtskraft der Klappe selbst nutzbar. Ebenso kann die Klappe direkt oder indirekt mit Druckluft beaufschlagt sein. Um die Klappe beim Wechsel zwischen deren Offen- und Geschlossen-Stellung beim Anschlagen an die jeweilige Endstellung zu dämpfen und/oder ein Flattern der Klappe zu vermeiden, kann minde- stens ein Dämpfungselement vorgesehen sein.
Vorteilhafterweise ist die Klappe derart ausgebildet, dass diese eine gegenüber der Förderstrecke schräg gestellte Rampe aufweist. Diese wird beim Einbringen, insbesondere beim pneumatischen Einschießen eines Verbindungselementes in die Vorrichtung beispielsweise seitlich, d.h. quer zur Förderstrecke, weggedrückt. Die schräg gestellte Rampe ist in Förderrichtung von der Vorschubfläche begrenzt und wirkt als schiefe Ebene, die durch das Verbindungselement leicht aus der Förderstrecke verdrängt werden kann. Die Rampe ist in Förderrichtung ansteigend, d.h. der freie Querschnitt der Förderstrecke verjüngt sich in Förderrichtung, wobei die Klappe an einer beliebigen Seite der Förderstrecke gehalten sein kann.
Bevorzugt ist die Klappe einschließlich der Rampe um eine Drehachse, die sich in dem der Vorschubfläche gegenüber liegenden Bereich der Klappe, d.h. entgegen der För- derrichtung, außerhalb der Förderstrecke befindet, schwenkbar. Auf diese Weise ist die Klappe besonders leicht betätigbar. Eine Klappe mit besonders geringen Abmessungen und damit besonders geringer Masse ist alternativ dadurch realisierbar, dass zum einen die Klappe nach Art eines Stiftes oder einer Platte ausgebildet ist und mit der Förder- strecke einen rechten Winkel bildet. Zum anderen deckt diese Klappe bevorzugt lediglich einen kleinen Teilbereich des Querschnitts der Förderstrecke ab, der jedoch ausreichend ist, um an dem Verbindungselement anzugreifen, so dass dieses zur Bearbeitungsmaschine gefördert werden kann. Zugleich dient auch diese kleine, quer angeordnete, beispielsweise stiftförmig ausgebildete Klappe als Rücklaufsperre.
Um die Klappe mit der in Förderrichtung an deren Vorderseite befindlichen Vorschubfläche auf einfache Weise zum Vorschieben des Verbindungselementes zu nutzen, ist nach einer bevorzugten Ausgestaltung ein parallel zur Förderstrecke verschiebbarer Schlitten vorgesehen, an dem die Klappe bewegbar, beispielsweise drehbar oder quer zur Förderrichtung verschiebbar, gelagert ist. Der Schlitten wird bevorzugt direkt durch ein Hubelement, beispielsweise einen pneumatischen Hubzylinder, betätigt. Durch den direkten Antrieb des Schlittens ist eine hohe Beschleunigung in Förderrichtung und damit eine hohe Taktrate der Vorrichtung erreichbar.
Ein an der Vorschubfläche anliegendes Verbindungselement wird durch Betätigung des Hubelementes zur Verarbeitungsmaschine gefördert. Entsprechend können mehrere unmittelbar hintereinander angeordnete Verbindungselemente gleichzeitig in Richtung Verarbeitungsmaschine gefördert werden. Durch Zurückbewegung des Schlittens wird Raum für neue Verbindungselemente freigegeben. Bevorzugt ist die Bewegung des Schlittens sowie die Taktung der Verarbeitungsmaschine mit dem insbesondere pneumatisch betätigten Einbringen neuer Verbindungselemente in die Vorrichtung synchronisiert. Hierbei ist insbesondere die Zurückbewegung des Schlittens entgegen der Förderrichtung auf das Einbringen neuer Verbindungselemente in die Vorrichtung und die Vorschubbewegung des Schlittens auf die Arbeitstakte der Bearbeitungsmaschine ab- gestimmt.
Wird ein Verbindungselement in die Vorrichtung eingeschossen, so kann dieses beispielsweise an bereits in der Förderstrecke befindlichen Verbindungselementen zu- rückprallen. Um diesen Effekt zumindest zu mindern ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung im Förderkanal in Förderrichtung hinter der Klappe ein aktiv oder passiv wirkendes Stoppelement vorgesehen, das das Verbindungselement bremst oder stoppt. Das Stoppelement ist beispielsweise ein Magnet.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Sensor in die Klappe integriert oder mit dieser verbunden, der den Durchgang eines Verbindungselementes detektiert. Der Sensor ist über eine Steuereinheit mit der Verarbeitungsmaschine und/oder der beispielsweise pneumatischen Teilezuführung verbunden und spielt damit eine zentrale Rolle bei der Synchronisation der Vorrichtung mit den an dieser angeschlossenen Maschinen. Der Sensor ist also ein entscheidendes Element für die Steuerung des Gesamtprozesses. Denn in Verbindung mit einer Steuereinheit ist jederzeit die Anzahl der vor dem Setzkopf aufgereihten Muttern bekannt. Die Versorgung des Setzkopfs mit Muttern ist gewährleistet und Betriebsstörungen in der Teilzuführung werden frühzeitig erkannt. Von wesentlichem Vorteil für die Betriebssicherheit ist dabei, dass vom Sensor das Verbindungselement quasi direkt detektiert wird, dass also das Passieren des Verbindungselements das auslösende Signal für den Sensor ist. Eine besonders hohe Prozesssicherheit ist dadurch gegeben, dass die Klappe und damit der Sensor ausschließlich passiv durch ein gefördertes Verbindungselement betätigt beziehungsweise ausgelöst wird. Eine „leere" Betätigung der Klappe, ohne Förderung eines Verbindungselementes ist ausgeschlossen. Durch eine berührungslose und indirekte Betätigung des bevorzugt als Nährungsschalter ausgebildeten Sensors, kann beispielsweise auch ein nicht leitendes oder nicht magnetisches Verbindungselement erkannt werden. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass bei Betätigung des Vorschubelementes tat- sächlich ein Verbindungselement zur Verarbeitungseinheit gefördert wird.
Weiterhin vorteilhaft ist eine bevorzugte Ausführungsform mit einem Zuführgerät zum Magazinieren, also zum Bevorraten der Verbindungselemente einerseits und zum Zuführen der Verbindungselemente zur Presse andererseits. In vorteilhafter Ausgestal- tung sind Zuführgerät und Presse über einen als Zuführleitung wirksamen Schlauch miteinander verbunden. Durch diesen Schlauch werden die Verbindungselemente bevorzugt jeweils einzeln der Presse zugeführt bzw. sogar in die Presse gewissermaßen eingeschossen. Pressenseitig ist der Schlauch vorzugsweise an ein Anschlussmodul angeschlossen. Dieses Anschlussmodul kann als Fangmodul ausgestaltet sein zum Fangen der jeweils eingeschossenen Verbindungselemente.
Des Weiteren ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, eine Steuereinheit zur Steuerung der Betriebsprozesse vorzusehen. Diese Steuereinheit dient in erster Linie zur Synchronisierung von Zuführgerät, Vorschubeinrichtung und schließlich der Taktung der Presse. Besonders vorteilhaft ist es, dieses Steuergerät nicht an der Presse selbst, sondern am Zuführgerät vorzusehen, weil die Presse bei jedem Pressenhub stoßbelastet ist und so an ihr fixierte Teile in Schwingung versetzt. Dieses Schwingen entfällt durch die Anbringung der Steuerung am externen Zuführgerät. Zur Verbindung zwischen Steuerung, Zuführgerät und Presse können mehrere Leitungen vorgesehen sein, insbesondere in Form von Kommunikations- oder Versorgungsleitungen, beispielsweise in Form von Signalleitungen oder Stanzkopfsteuerleitungen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen
Fig. 1 schematisch eine Presse mit einem Stanzkopf als Bearbeitungseinheit sowie eine Teilezuführung, und Fig. 2 in schematischer Seitenansicht eine Vorrichtung zum Zuführen eines Verbindungselementes zur Bearbeitungseinheit.
Einander entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt als Verarbeitungsmaschine eine Presse 1 mit einem Setzkopf 2 als Verarbeitungseinheit. Die Presse 1 weist ein Werkzeugoberteil 3 und ein Werkzeugunterteil 4 auf, an das als Vorrichtung zum Zuführen von (nicht dargestellten) Verbindungselementen, z.B. Stanz- oder Nietmuttern mit runder oder rechteckiger Grundform, eine Vorschubeinrichtung 5 angeschlossen ist. Die Vorschubeinrichtung 5 führt die Verbindungselemente dem insbesondere als Setzmodul ausgebildeten Setzkopf 2 über ein variables Verbindungsmodul 6 zu. Das Verbindungsmodul 6 ist hierzu aus einzelnen, modularen Teilstrecken gebildet, so dass in einfacher Weise unterschiedliche Längen einstellbar sind, um die Verwendung der Vorschubeinrichtung 5 in unterschiedlichen Bearbeitungsmaschinen in einfacher Weise zu ermöglichen. Die Vorschubeinrichtung 5 umfasst eine Förderstrecke 11 (vgl. Fig. 2), die im Verbindungsmodul 6 bis zum Stanzkopf 2 reicht. Im Betrieb liegen in dieser Förder- oder Sammelstrecke die Verbin- dungselemente unmittelbar aneinander gereiht in definierter Orientierung und werden getaktet durch die Vorschubeinrichtung 5 zum Stanzkopf 2 vorgeschoben. Die Verbindungselemente werden pneumatisch in die Vorschubeinrichtung 5 in Förderrichtung R aus einem Zuführgerät 7 über einen Schlauch 8 eingeschossen, der einen der Form der Verbindungselemente angepassten Querschnitt aufweist und an einem der Vor- Schubeinrichtung 5 vorgeschalteten Anschluss- oder Fangmodul 5A angeschlossen ist. Das Zuführgerät 7, das beispielsweise einen Vibrationsförderer umfasst, und die Presse 1 sind darüber hinaus über eine Signalleitung 9 und eine Stanzkopfsteuerleitung 10 miteinander verbunden. Dem Zufuhrgerät 7 ist neben einer Bedieneinheit 7A eine Steuereinheit 7B zugeordnet, die zur Steuerung der Betriebsprozesse und insbeson- dere der Synchronisation zwischen Zuführgerät 7, Vorschubeinrichtung 5 und Taktung der Presse 1 dient. Im Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit 7B Bestandteil des Zuführgerätes 7.
In Fig. 2 sind die wesentlichen funktionsbestimmenden Teile der Vorschubeinrichtung 5 dargestellt. Eine Anzahl Verbindungselemente V durchläuft nacheinander die Förderstrecke 11 , die an den Schlauch 8 angeschlossen ist (in Fig. 2 nicht angeschlossen dargestellt), in Förderrichtung R. Parallel zur Förderrichtung R ist zwischen zwei Anschlägen 12,13 ein Schlitten 14 verschiebbar, mit dem eine Klappe 15 derart verbunden ist, dass diese durch einen Schlitz 16 in die Förderstrecke 11 eingreifen kann. Im Ausführungsbeispiel ist die Klappe 15 um eine Drehachse 17 drehbar mit dem Schlitten 14 verbunden. Alternativ kann sie beispielsweise auch quer zum Schlitten 14 und zur Förderrichtung R linear verschiebbar sein. Die Klappe 15 wird durch ein als passives Stellelement dienendes Federelement 18 in der dargestellten Offen-Stellung gehalten. Hierbei bildet die Klappe 15 zum einen eine Rampe 19, zum anderen, in För- derrichtung R, eine Vorschubfläche 20, die beispielsweise auch als Kante entartet sein kann. Beim Betrieb werden die Verbindungselemente V über den Schlauch 8 einzeln eingeschlossen und werden nach Passieren der Klappe 15 in der Förderstrecke 11 vor dem Setzkopf 2 aneinandergereiht. Die Förderstrecke 11 ist daher unterteilt in ein als Zuführstrecke für einzelne Verbindungselemente ausgebildetes Teilstück vor der Klappe 15 und in ein als Vorschub- oder Sammelstrecke ausgebildetes Teilstück nach der Klappe 15, in der die Verbindungselemente aneinander gereiht zum Setzkopf 2 vorgeschoben werden.
Der Schlitten 14 mit der Klappe 15 ist durch ein Hubelement 21 , beispielsweise einen pneumatisch betätigten Hubzylinder, verschiebbar. Aufgrund der direkten mechanischen Verbindung des linear bewegbaren Schlittens 14 mit dem ebenso eine Linearbewegung ausführenden Hubelement 21 ist eine sowohl schnelle als auch präzise Verstellung des Schlittens 14 möglich. Das Hubelement 21 ist zusammen mit dem Schlitten 14 und der Klappe 15 Bestandteil eines Vorschubelementes 22.
Passiert ein mit Druckluft in Förderrichtung R gefördertes Verbindungselement V die Klappe 15, so wird die Feder 10 komprimiert, wobei die Klappe 15 in Geschlossen- Stellung übergeht, in der diese zumindest weitgehend aus der Förderstrecke 11 verdrängt ist und etwa parallel zum Schlitten 14 ausgerichtet ist. Der Schlitten 14 wird hierbei nicht bewegt. Das druckluftbetätigte Nachladen eines Verbindungselementes V in die Vorschubeinrichtung 5 geschieht taktgesteuert jeweils in Zeitabschnitten, in denen die Vorschubeinrichtung 5 kein Verbindungselement V in Richtung des Stanzkopfes 2 fördert.
Beim Verdrängen der Klappe 15 aus der Förderstrecke 11 , d.h. beim Übergang von der Offen-Stellung der Klappe 15 in deren Geschlossen-Stellung, streift das Verbindungselement V die Rampe 19, so dass sich die Klappe 15 um die Drehachse 17 auf den in Ruhe befindlichen Schlitten 14 zu dreht. Gleichzeitig wird durch einen mit der Klappe 15 in Wirkverbindung stehenden Sensor 23 ein Signal ausgelöst. Der Sensor 23 ist als Näherungsschalter ausgebildet, dem sich bei Bewegung der Klappe 15 von der Offen- in die Geschlossen-Stellung ein Stößel 24, der an der Klappe 15 anliegt und zentrisch in der als Schraubenfeder ausgebildeten Feder 18 geführt ist, nähert. Weitere Senso- ren können, um eine Information über die Stellung des Schlittens 14 und damit des Hubelementes 21 zu liefern, an den Anschlägen 12,13 vorgesehen sein.
Unmittelbar nachdem das Verbindungselement V, durch Druckluft angetrieben, die Rampe 19 der Klappe 15 passiert hat, klappt, durch die Feder 18 betätigt, die Klappe 15 zurück in deren dargestellte Offen-Stellung, in der die Vorschubfläche 20 innerhalb der Förderstrecke 11 liegt. Diese Offen-Stellung der Klappe 15 ist deren Normalstellung. Die Vorschubfläche 20 greift an dem Verbindungselement V an und schiebt dieses in Richtung des Stanzkopfes 2 weiter. Nach erfolgtem Vorschub fährt der Schlitten 14, vom Hubelement 21 angetrieben, in Richtung des Anschlags 12 entgegen der Förderrichtung R zurück. Auf diese Weise ist Raum für die Aufnahme eines neuen Verbindungselementes V in der Vorschubeinrichtung 5 frei. Die in Förderrichtung R nach der Klappe 15 in der Förderstrecke 11 liegenden Verbindungselemente V sind in diesem Teil der Förderstrecke 11 eingeschlossen, da die Klappe 15 zugleich als Rück- laufsperre wirkt.
Um insbesondere ein Zurückfedern eines Verbindungselementes V beim pneumatischen Einschießen in die Vorschubeinrichtung 5 zu vermeiden, kann - wie im Ausführungsbeispiel dargestellt - ein zusätzliches Stoppelement 25 vorgesehen sein, das in Förderrichtung R nach der Klappe 15 in die Förderstrecke 11 eingreift. Das Stoppelement 25, das das Verbindungselement V anhält oder zumindest bremst, ist passiv wirkend, z.B. als Feder oder federbetätigtes Element oder als Magnethalter, oder aktiv wirkend, z.B. als pneumatisch betätigtes Halteelement, ausgeführt. Zusätzlich können in der Förderstrecke 11 nach der Klappe 15 und/oder in der Presse 1 , insbesondere im Stanzkopf 2, zusätzliche Sensoren, die das Vorhandensein, den Bewegungszustand und/oder die Lage eines oder mehrerer Verbindungselemente V erfassen und mit der Steuerung der Vorschubeinrichtung 5 verknüpft sind, vorgesehen sein. Bezugszeichenliste
1 Presse, Bearbeitungsmaschine
2 Stanzkopf, Bearbeitungseinheit
3 Werkzeugoberteil
4 Werkzeugunterteil
5 Vorschubeinrichtung
5A Fangmodul
6 Verbindungsmodul
7 Zuführgerät
7A Bedieneinheit
7B Steuereinheit
8 Schlauch
9 Signalleitung
10 Stanzkopf-Steuerleitung
11 Förderstrecke
12 Anschlag
13 Anschlag
14 Schlitten
15 Klappe
16 Schlitz
17 Drehachse
18 Federelement
19 Rampe
20 Vorschubfläche
21 Hubelement
22 Vorschubelement
23 Sensor
24 Stößel
25 Stoppelement
R Förderrichtung
V Verbindungselement

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zum Zuführen eines Verbindungselementes (V) zu einer Verarbeitungseinheit (2), insbesondere zum Zuführen von Muttern zu einem Setzkopf (2) einer Presse, wobei eine Förderstrecke (11 ) zur Aufnahme zumindest des einen Verbindungselementes (V) sowie ein Vorschubelement (22) zum Vorschieben des Verbindungselementes (V) in eine Förderrichtung (R) zur Verarbeitungseinheit (2) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorschubelement (22) eine in die Förderstrecke (11) bewegbare und eine Vorschubfläche (20) aufweisende Klappe (15) aufweist, die in der Förderstrecke (11 ) durch eine passiv wirkende Kraft gehalten wird und die durch ein der Förderstrecke (11 ) zugeführtes Verbindungselement (V) aus der Förderstrecke (11 ) heraus bewegbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet dass zur Erzeugung der die Klappe (15) in die Förderstrecke (11 ) drückenden Kraft ein passiv wirkendes Stellelement (18), insbesondere ein Federelement, vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass die Klappe (15) eine in Förderrichtung (R) ansteigende Rampe (19) aufweist, die endseitig von der Vorschubfläche (20) begrenzt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (15) an deren der Vorschubfläche (20) gegenüberliegenden Seite außerhalb der Förderstrecke (11 ) an einer Drehachse (17) schwenkbar gehalten ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (15) auf einem parallel zur Förderstrecke (11 ) bewegbaren Schlitten (14) gelagert ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (14) durch ein Hubelement (21 ) verschiebbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung des Vorschubelementes (22) mit der Bearbeitungseinheit (2) synchronisiert ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein Stoppelement (25), das in Förderrichtung nach der Klappe (15) in oder an der Förderstrecke (11) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen mit der Klappe (15) in Wirkverbindung stehenden Sensor (23) zur Erfassung der Stellung und/oder Bewegung der Klappe (15).
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch ein Zuführgerät (7) zum Magazinieren und Zuführen der Verbindungselemente (V)
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Schlauch (8) als Zuführleitung zwischen Zuführgerät (7) und Vorschubeinrichtung (5), insbesondere zum stückweisen Zuführen jeweils eines einzelnen Verbindungselements (V).
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 , gekennzeichnet durch ein zwischen das Zuführgerät (7) bzw. den Schlauch (8) einerseits und die Vor- Schubeinrichtung (5) andererseits zwischengeschaltetes Anschluss- oder Fangmodul (5A) für die zugeführten Verbindungselement (V).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (7B) zur Steuerung der Betriebsprozesse, insbesondere der
Synchronisation des Zuführgeräts (7) mit der Vorschubeinrichtung (5) bzw. der Taktung der Presse (1 ).
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
• dass die Steuereinheit (7B) am Zuführgerät (7) angeordnet ist und
• dass das Zuführgerät (7) und die Presse (1 ) über mehrere Leitungen miteinander verbunden sind, beispielsweise eine Signalleitung (9) und eine Stanzkopfsteuerleitung (10).
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