WO2023144214A1 - Assembly gripper and method for inserting a blade fuse into a slot of a fuse box for a vehicle - Google Patents

Assembly gripper and method for inserting a blade fuse into a slot of a fuse box for a vehicle Download PDF

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WO2023144214A1
WO2023144214A1 PCT/EP2023/051821 EP2023051821W WO2023144214A1 WO 2023144214 A1 WO2023144214 A1 WO 2023144214A1 EP 2023051821 W EP2023051821 W EP 2023051821W WO 2023144214 A1 WO2023144214 A1 WO 2023144214A1
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WO
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fuse
holder
slot
pressure surface
flat plug
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/051821
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German (de)
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Inventor
Christian Selmeier
Original Assignee
Lisa Dräxlmaier GmbH
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/0208—Tools for inserting and removing fuses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00—Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02—Details
    • H01H85/04—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges
    • H01H85/041—Fuses, i.e. expendable parts of the protective device, e.g. cartridges characterised by the type
    • H01H85/044—General constructions or structure of low voltage fuses, i.e. below 1000 V, or of fuses where the applicable voltage is not specified
    • H01H85/045—General constructions or structure of low voltage fuses, i.e. below 1000 V, or of fuses where the applicable voltage is not specified cartridge type
    • H01H85/0456—General constructions or structure of low voltage fuses, i.e. below 1000 V, or of fuses where the applicable voltage is not specified cartridge type with knife-blade end contacts

Definitions

  • the present invention relates to an assembly gripper for inserting a flat plug fuse into a slot of a fuse box for a vehicle and a method for plugging a flat plug fuse into a slot of a fuse box for a vehicle.
  • the present invention is described below mainly in connection with blade fuses for vehicles.
  • Blade fuses are installed in a vehicle fuse box. These blade-type fuses are plugged into slots in the fuse box in a uniform plug-in direction. The slots are designed as depressions in which the flat plug fuses are essentially completely accommodated.
  • the flat plug fuses are arranged flat side to flat side close to one another in a particularly space-saving manner. A separating rib is then arranged between each two slots. Satellites or inserts that are plugged into the fuse box, in which individual blade fuses can be plugged in, are also possible. They can already be installed in the fuse box when the fuse box is fitted, but they still have to be fitted.
  • the flat plug fuses each have two knife contacts arranged in one plane and a melting area arranged between the knife contacts. The melting range defines a rated current of the blade fuse.
  • the melting area is arranged within a housing made of an electrically insulating plastic material.
  • the housing encloses a rear part of the blade contacts and serves as a handle for handling the blade fuse.
  • the rated current is indicated on the back of the blade fuse.
  • the blade fuses are standardized and have different designs.
  • Blade fuses sit very tightly in the slots of the fuse box. A lot of force is required to plug and unplug the blade fuses to prevent them from shaking loose due to vehicle vibrations. Due to the deep seating in the slots, a special tool may be required to pull the spade fuses.
  • the fuse boxes are fitted manually.
  • the blade fuses are inserted and pressed into their sockets by hand. After loading, some of the blade fuses are not yet in their end position and are then pressed in by a press plate, which is pressed down to an end position that is queried by a sensor. Alternatively, they can also be brought to the end position with a minimum force and force monitoring.
  • An improvement here can relate, for example, to an acceleration of a production process and, as a result, to a reduction in production costs.
  • a conventional fuse box can be fully equipped automatically.
  • the passive assembly gripper does not require any additional space next to the slot because it does not perform an actively controlled opening movement. A collision with an edge of the slot to be fitted or with a fuse already arranged in an adjacent slot is sufficient to detach the flat plug fuse from the assembly gripper.
  • an assembly gripper for inserting a flat plug fuse into a slot of a fuse box for a vehicle, the assembly gripper having a pressure surface aligned transversely to a plug-in direction of the flat plug fuse and a holder spring-loaded in the plug-in direction relative to the pressure surface, the holder encloses the pressure surface at least on two opposite sides and protrudes beyond the pressure surface in a spring-out position in the plug-in direction, the holder being designed to hold the blade fuse in the spring-out position on at least two opposite side surfaces and during a plug-in movement in the event of a collision with a next to the slot arranged interfering contour to deflect against the direction of insertion and to slide off the side surfaces, the pressure surface being designed to push the blade fuse further into the intended slot.
  • a method for plugging a blade fuse in a slot of a fuse box for a vehicle wherein the flat plug fuse is held using an assembly gripper according to the first aspect of the invention and is aligned by a positioning movement of the assembly gripper at the slot provided for the flat plug fuse in the fuse box, the flat plug fuse being inserted into the slot by a plugging movement of the assembly gripper in a plugging direction is plugged in, whereby during the plugging movement the spring-loaded holder collides with an interfering contour of the fuse box or another flat plug fuse arranged next to the slot, springs in and slides off the side surfaces of the flat plug fuse, the flat plug fuse being pushed further into the slot by the plugging movement from the pressure surface until the blade fuse is plugged into the slot as intended.
  • An assembly gripper can be designed without its own energy supply and actuators.
  • the assembly gripper can be purely passive and designed as an exchangeable attachment to a positioning device.
  • the positioning device can have driven axes.
  • the positioning device can have two driven axes for a positioning movement and one driven axis for an insertion movement.
  • the assembly gripper can have a device for holding a blade fuse up to its slot and a device for pushing the blade fuse into the slot.
  • the device for holding can be deactivated by a collision with an interfering contour, for example an edge of the slot or an adjacent flat plug fuse, in that it rests against the interfering contour and is deflected while the device for pressing is moved further by the positioning device until the flat plug fuse inserted in its end position in the slot.
  • the device for holding can be referred to as a holder.
  • the device for pressing can be referred to as a pressure surface.
  • the pressure surface can be arranged on an end face of an unsprung plunger of the assembly gripper.
  • the pressure surface can be adapted to the respective design of the flat plug fuse to be plugged in. When the flat plug fuse is pushed in, the pressure surface presses on a back of the flat plug fuse.
  • the holder can be elastic. For example, an internal dimension of the holder in an empty state can be slightly smaller than a width of the blade fuse across its side surfaces. As a result, the holder is pushed apart slightly when it is attached to a blade fuse and clamps with a restoring force on the side surfaces of the blade fuse.
  • the empty assembly gripper can be aligned with a blade fuse that has been provided and can be moved towards the blade fuse in the plugging direction with an assembly movement.
  • the protruding holder can be pushed over the flat plug fuse until the holder holds the opposite side surfaces of the plug fuse.
  • the empty assembly gripper can be loaded automatically.
  • the flat fuses can be made available, for example, by a shaker pot at an assembly station.
  • the positioning device can position the assembly gripper over the assembly station and automatically pick up the next blade fuse with the assembly gripper. Through a repeated sequence of picking up and plugging in, the slots of the fuse box can be automatically filled one after the other.
  • Different mounting grips can be used for different types of blade fuses.
  • An achieved insertion force at the end of the insertion movement can be measured.
  • a minimum force may be required to insert the blade fuse as intended.
  • the force can be measured, for example, by a load cell.
  • the measured force can be compared to an intended force for a pass/fail comparison.
  • the measured force can be documented in order to have proof of the insertion force for each fuse in the fuse box.
  • the plugging movement can be monitored. For example, the insertion of the flat plug fuse can be classified as good if the assembly gripper has been moved to a predetermined minimum position.
  • the predetermined minimum position can be arranged in front of an end stop of the blade fuse in the slot. As a result, a load on the fuse box can be reduced.
  • the holder can have two side parts that are spring-loaded independently of one another in the insertion direction.
  • the pressure surface can be arranged between the side parts.
  • the holder can be in two parts.
  • Each side panel can be used independently of the other side panel deflect if it collides with an interference contour.
  • the interfering contours can be arranged in different levels on the opposite sides of the blade fuse.
  • the interfering contour on one side can be a back surface of another flat plug fuse.
  • the interfering contour can be the edge of the slot.
  • One of the side parts can also be spring-loaded in a clamping direction transversely to the plug-in direction.
  • the clamping direction can be normal to the side surface of the blade fuse, on which the side part clamps.
  • the side part can be pressed towards the other side part by a spring.
  • a range of motion of the movable side part can be limited by a stop. For example, the range of motion can be limited to less than a millimeter. Due to the spring-loaded side part in the clamping direction, the clamping force of the holder can be varied by means of springs of different strengths.
  • the side part can be spring-mounted pivotably in the clamping direction using at least one torsion spring.
  • the side part can be rotatably mounted about an axis of rotation, the range of motion of the side part up to the stop can be so small that the movement within the range of motion can be assumed to be in a straight line. Due to the torsion spring and the rotatable mounting, the mechanics of the assembly gripper can be very simple. A complex linear guide for the side part can thus be dispensed with.
  • An insertion bevel directed towards the pressure surface can be arranged at a front end of the holder.
  • An insertion bevel can be designed as an inward chamfer on the holder.
  • FIG. 1 shows an illustration of an assembly gripper according to an embodiment
  • FIG. 2 shows an illustration of an assembly gripper according to an embodiment
  • FIG. 3 shows a representation of plugging in a flat plug-in fuse according to an exemplary embodiment.
  • the assembly gripper 100 is designed to receive a flat plug-in fuse for use in motor vehicles, to hold it securely during a positioning process and to insert it automatically into a slot provided in a fuse box for a vehicle.
  • the assembly gripper 100 is a purely mechanical tool.
  • the assembly gripper 100 is mounted on a robot and moved under computer control by the robot.
  • the assembly gripper 100 has no controllable actuators.
  • the assembly gripper 100 has a pressure surface 102 and a spring-loaded holder 104 .
  • the pressure surface 102 is aligned transversely, in particular perpendicularly, to a plug-in direction 106 of the blade terminal fuse or the slot in the fuse box.
  • Dimensions of the pressure surface 102 are adapted to the dimensions of a back of the flat plug fuse. The dimensions of the pressure surface 102 thus differ from design to design of different blade terminal fuses.
  • the pressure surface 102 is essentially rectangular here and corresponds to the elongated shape of the back of a flat plug fuse.
  • the printing surface 102 thus has two opposite wide sides and two opposite narrow sides.
  • the Pressure surface 102 is here an end face of a stamp 108 of the assembly gripper 100.
  • the stamp 108 is part of a guide of the holder 104.
  • the holder 104 is movably mounted in the insertion direction 106 .
  • the holder 104 is pressed into an extended position 112 by the spring force of at least one spring 110 .
  • the holder 104 protrudes beyond the pressure surface 102 in the insertion direction 106 .
  • the extended position 112 is defined by stop surfaces on the ram 108 .
  • the pressure surface 102 is set back behind the holder 104 in the insertion direction 106 .
  • the holder 104 extends along at least two opposite sides of the printing surface 102.
  • the holder 104 here extends along the broad sides of the printing surface 102.
  • the printing surface 102 is surrounded by the holder 104 at least along the two sides.
  • the holder 104 also extends partially along the narrow sides of the pressure surface 102.
  • the holder 104 is designed to grip or clamp the flat plug fuse on at least two opposite side surfaces of the flat plug fuse.
  • a clamping force of the holder 104 is aligned in a clamping direction 114 oriented transversely to the insertion direction 106 .
  • the holder 104 can be in one piece.
  • the clamping force is then generated by elastic deformation of the holder 104 .
  • the holder 104 can then have at least one spring area, for example, which is elastically deformed while the flat plug fuse is being held.
  • the assembly gripper 100 with the blade fuse is moved by the robot in a plug-in movement aligned with the plug-in direction 106 . If the holder 104 hits an obstacle when it is being plugged in, it gets caught on the obstacle and springs in counter to the plug-in direction 106 . In a compressed position, a position of the holder 104 relative to the pressure surface 102 is defined by the obstacle. The pressure surface 102 moves further with the rest of the assembly gripper 100 in the insertion direction 106. As a result, the pressure surface 102 is less and less behind the holder 104. The holder 104 slips off the side surfaces of the blade fuse. The holder 104 can also stand back behind the pressure surface 102 .
  • the holder 104 is divided into two side parts 116 .
  • the two side parts 116 are spring-loaded independently of one another in the insertion direction 106 .
  • the side parts 116 are arranged on opposite sides of the printing surface 102 .
  • the side parts 116 are pushed apart elastically.
  • the side parts 116 which are spring-loaded independently of one another, can be deflected to different extents. If, for example, one side part 116 hits an obstacle and the other does not, then only the side part 116 hitting the obstacle deflects.
  • one of the side parts 116 is movably mounted in the clamping direction 114 and is pressed against the side of the plunger 108 by at least one spring.
  • the clamping force is provided by elastic deformation of the spring.
  • the other side part 116 is guided by a linear guide in the insertion direction and cannot recede in the clamping direction 114 .
  • the side part 116 which is not spring-loaded in the clamping direction 114, thus defines a lateral position of the flat plug fuse in a repeatable manner.
  • the springs are torsion springs 118.
  • the side part 116 which is movably mounted in the clamping direction 114, is rotatably mounted at the foot of the stamp 108 about an axis of rotation 120 and is pressed against the stamp 108 by the torsion springs 118.
  • a stop 122 limits a range of motion of the side part 116 to approximately one millimeter. Within the range of movement, the movement of the side part 116 in the clamping direction 114 can be regarded as linear.
  • the torsion springs 118 are arranged at the base of the stamp 108 and thus do not require any installation space in the area of the side parts 116 .
  • the assembly gripper 100 can thus be made very slim and can be used in a limited assembly space.
  • the holder 104 or at least one side part 116 has an insertion bevel 124 on an edge directed toward the pressure surface 102 .
  • the insertion bevel 124 collides with at least one of the edges of the spine of the flat fuse when a new flat plug-in fuse is picked up.
  • the edge of the back slips over the insertion bevel 124 and the holder 104 or the side parts 116 are pushed apart in the clamping direction 114 and the clamping force is generated.
  • holder 104 grips or the side parts 116 grip the flat plug fuse on side surfaces of the flat plug fuse.
  • FIG. 2 shows an illustration of an assembly gripper 100 with a blade fuse 200 held.
  • the assembly gripper 100 essentially corresponds to the assembly gripper from FIG.
  • a back 202 of a housing 204 of the flat plug fuse 200 is arranged on or at a small distance from the pressure surface of the assembly gripper 100 and covers it here.
  • the holder 104 presses with the clamping force 206 in the clamping direction 114 on side surfaces 208 of the housing 204.
  • a clamped part of the side faces 208 is arranged here on a projecting edge of the housing 204 running around the back 202 .
  • the side faces 208 protrude beyond the holder 104 .
  • Two knife contacts 210 of the blade terminal fuse 200 protrude from the housing 204 at the end of the side surfaces 208 in the insertion direction 106.
  • FIG. 3 shows an illustration of plugging in a flat plug fuse 200 according to an exemplary embodiment.
  • the blade fuse 200 is automatically inserted into a slot 300 of a motor vehicle fuse box 302 using an assembly gripper 100 according to the approach presented here.
  • the assembly gripper 100 essentially corresponds to the assembly gripper in FIGS. 1 and 2.
  • the assembly gripper 100 is attached to a positioning device 304 and is moved by the positioning device 304 under computer control.
  • the positioning device 304 aligns the assembly gripper 100 in a Z-direction of the positioning device 304 above the slot 300 provided.
  • the Z direction corresponds to the plug-in direction 106.
  • the positioning device 304 moves the assembly gripper 100 with the flat plug fuse 200 held in a positioning movement 306 in an XY plane of the positioning device.
  • the positioning movement 306 is thus aligned transversely to the insertion direction 106 .
  • the aligned assembly gripper 100 is then moved with an insertion movement 308 in the insertion direction 106 in the direction of the slot 300 and the blade terminal fuse 200 is moved into the slot 300 with the blade contacts first.
  • the holder 104 of the assembly gripper 100 collides with an interfering contour 310.
  • the interfering contour 310 is a back 202 of a blade fuse 200 already inserted into an adjacent slot 300.
  • the holder 104 stops at the interfering contour 310 and now springs against the Plug-in direction 106, while the pressure surface with the flat plug-in fuse 200 is moved further on the plug-in movement 308.
  • the holder 104 slides off the side surface of the blade fuse 200 and the pressure surface pushes the blade fuse 200 out of the holder 104 and further into the slot 300 .
  • the holder 104 is now in a compressed position.
  • the plugging movement 308 ends when the flat plug fuse 200 has reached its intended place.
  • a path of the insertion movement 308 can be monitored.
  • an insertion force 312 can be monitored.
  • the path can be measured by a path measuring system of the positioning device 304 and compared with a stored setpoint. A result of the comparison enables a good/bad distinction to be made at the end of the insertion movement 308.
  • the insertion force 312 can be measured, for example, by a force measuring device 314 between the assembly gripper 100 and the positioning device 304.
  • the insertion force 312 can be measured at the end of the insertion movement 308 and compared with a target value. A result of the comparison enables a good/bad distinction to be made at the end of the insertion movement 308.
  • a profile of the insertion force 312 over the insertion movement 308 can be recorded. The history can contain information about the entire mating process.
  • the holder 140 is divided into two and the two side parts 116 can deflect independently of one another if they collide with an interference contour 310 .
  • a side part 116 collides with the back 202 of the adjacent blade fuse 200.
  • the other side part 116 collides with an edge 316 of the slot 300.
  • the back 202 projects beyond the edge 316 in the insertion direction 106. Therefore, the two side parts 116 deflect to different extents. The deflected positions of the side parts 116 are therefore dependent on the respective interfering contour 310.
  • the assembly gripper 100 is automatically fitted with a new flat plug fuse after the flat plug fuse 200 has been plugged in, and the latter is plugged into another slot 300 of the fuse box 302 .
  • raise the Positioning device 304 removes the assembly gripper 100 from the plugged flat plug fuse 200 with a retraction movement directed opposite to the plugging direction 106 and moves the empty assembly gripper with a further positioning movement, in particular in the XY plane, to an assembly station.
  • the holder 104 springs back out of the compressed position into the expanded position until it lifts off the interfering contour 310 .
  • the assembly gripper 100 is aligned with the back of the new blade fuse and is lowered onto the new blade fuse with an assembly movement.
  • the assembly movement takes place in the plug-in direction of the new blade fuse.
  • the spring-loaded holder 104 is pushed onto the side surfaces of the new flat plug fuse. Sliding on is simplified by the insertion bevels of the holder 104. When pushed on, the insertion bevels slide over the edges of the spine and the holder is widened in the clamping direction.
  • the clamping force on the side faces is generated by a restoring force of the holder or by springs deformed when being pushed on, and the blade fuse is held securely by the holder 104 .
  • the assembly movement ends when the pressure surface touches the back of the new blade fuse.
  • the loading movement can end when there is still a small distance between the spine and the printing surface. In this way, the effect of force on the assembly station can be reduced.
  • the flat pin fuse touches a contour of the other slot 300. If there is a distance between the back and the pressure surface, the flat pin fuse stops if a frictional force between the contour and the flat pin fuse is greater than a frictional force between the holder 104 and the side faces. The blade fuse remains in place until the pressure surface of the assembly gripper 100 is in contact with the back.
  • a mechanical assembly gripper for the automated insertion of blade-type vehicle fuses is presented.
  • fuses can be installed in the fuse box even if there is an extremely small or no distance to one another be plugged in automatically. Slow and error-prone manual plugging is no longer necessary.
  • the safety gripper is based purely on spring force in the interaction of different springs.
  • the jaws that initially hold the fuse collide with the interfering contour of the fuse box and spring away to the rear.
  • the stamp can now push the fuse into the fuse box.
  • the automated safety plugging can be carried out with pneumatic grippers. These require space on the longer side of the fuse so that they can be opened again after the fuse has been inserted. A minimum distance between the fuses is therefore required so that these grippers can be used. The distance required for this is available in very few fuse boxes. Therefore, they are usually loaded by hand.
  • the gripper presented here which works purely with spring force, is significantly faster than a pneumatic gripper due to the control times of the pneumatics. With the spring-loaded gripper, the fuses can be automatically inserted faster and more error-free.
  • the spring-loaded gripper presented here differs from other grippers for fuses in that it works purely with spring force.
  • Four compression springs are used to lift the jaws.
  • Two torsion springs are used to pivot the movable jaw, which hold the fuses between the two holding jaws.
  • the guides are constructed in such a way that the guide axis moves in the bushing, which is also the base of the punch.
  • the spring-back jaws ensure a defined position and secure hold of the fuse up to the fuse box.
  • the jaws spring from a collision when Plug the fuse back in.
  • the jaws allow two fuses to be plugged in next to each other without any distance between them.
  • the stationary stamp presses the fuse into the fuse box with the predefined force of the linear axis or the robot.
  • the torsion spring provides the necessary gripping force or lateral contact pressure by clamping the fuse between the two spring-loaded jaws.
  • the torsion spring opens via the chamfers on the gripper jaws.
  • the robot moves with the fuse directly over the position where the fuse is to be inserted and then moves linearly in the Z direction towards the fuse box.
  • the jaws of the gripper with the straight surface on the top collide with the interfering contours of the fuse box or with the adjacent fuses. This collision pushes back the spring-loaded jaws.
  • the fixed plunger of the gripper then pushes the fuse into the fuse box.
  • the jaws are no longer required at this point, since the position of the fuse is already defined by the fuse box. Reclaiming the jaws also ensures that the fuse can no longer be pulled out when the robot drives away.
  • the process can take place at the maximum traversing speed of the robot or the axis system, since the purely mechanical gripper does not require any control times. The grab can now pick up a new fuse.
  • the fuse gripper mounted on the robot or the linear system moves directly over the fuse provided by a separator (step conveyor, etc.), and makes a linear movement in Z in the direction of the fuse.
  • a separator step conveyor, etc.
  • the spring-loaded gripper jaw moves slightly to the side and clamps the fuse.
  • the gripper now has the fuse firmly between the two jaws and can move away from the pick-up position. Since the devices and methods described in detail above are exemplary embodiments, they can be modified to a large extent in the customary manner by a person skilled in the art without departing from the scope of the invention.
  • the mechanical arrangements and the size ratios of the individual elements to one another are merely exemplary

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Abstract

The present invention relates to an assembly gripper (100) for inserting a blade fuse (200) into a slot (300) of a fuse box (302) for a vehicle, wherein the assembly gripper (100) has a pressure surface (102) oriented transversely to an insertion direction (106) of the blade fuse (200) and has a holder (104) spring-mounted relative to the pressure surface (102) in the insertion direction (106), wherein the holder (104) surrounds the pressure surface (102) at least on two opposite sides and projects beyond the pressure surface (102) in the insertion direction (106) in an extended position (112), wherein the holder (104) is designed to hold the blade fuse (200) on at least two opposite side faces (208) in the extended position (112) and, during an insertion movement (308), to retract counter to the insertion direction (106) and slide off from the side faces (208) when it collides with a disruptive contour (310) arranged next to the slot (300), wherein the pressure surface (102) is designed to push the blade fuse (200) further into the intended slot (300).

Description

MONTAGEGREIFER UND VERFAHREN ZUM STECKEN EINERASSEMBLY GRIPPERS AND METHOD OF STICKING A
FLACHSTECKSICHERUNG IN EINEN STECKPLATZ EINES SICHERUNGSKASTENS FÜRBLADE FUSE INTO A FUSE BOX SLOT FOR
EIN FAHRZEUG A VEHICLE
Technisches Gebiet technical field
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Montagegreifer zum Stecken einer Flachstecksicherung in einen Steckplatz eines Sicherungskastens für ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Stecken einer Flachstecksicherung in einen Steckplatz eines Sicherungskastens für ein Fahrzeug. The present invention relates to an assembly gripper for inserting a flat plug fuse into a slot of a fuse box for a vehicle and a method for plugging a flat plug fuse into a slot of a fuse box for a vehicle.
Stand der Technik State of the art
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden hauptsächlich in Verbindung mit Flachstecksicherungen für Fahrzeuge beschrieben. The present invention is described below mainly in connection with blade fuses for vehicles.
In einem Sicherungskasten eines Fahrzeugs sind Flachstecksicherungen verbaut. Diese Flachstecksicherungen werden in einer einheitlichen Steckrichtung in Steckplätze des Sicherungskastens gesteckt. Die Steckplätze sind als Vertiefungen ausgebildet, in denen die Flachstecksicherungen im Wesentlichen vollständig aufgenommen sind. Besonders platzsparend werden die Flachstecksicherungen Flachseite an Flachseite nahe nebeneinanderliegend angeordnet. Dann ist zwischen zwei Steckplätzen jeweils eine trennende Rippe angeordnet. Möglich sind auch Satelliten beziehungsweise Einsätze, die in den Sicherungskasten gesteckt werden, in denen wiederrum einzelne Flachsicherungen gesteckt werden können. Sie können zum Zeitpunkt der Bestückung des Sicherungskastens schon im Sicherungskasten verbaut sein, müssen aber auch noch bestückt werden. Die Flachstecksicherungen weisen je zwei in einer Ebene angeordnete Messerkontakte und einen zwischen den Messerkontakten angeordneten Schmelzbereich auf. Der Schmelzbereich definiert eine Bemessungsstromstärke der Flachstecksicherung. Der Schmelzbereich ist innerhalb eines Gehäuses aus einem elektrisch isolierenden Kunststoffmaterial angeordnet. Das Gehäuse umschließt einen rückwärtigen Teil der Messerkontakte und dient als Griff zum Handhaben der Flachstecksicherung. Die Bemessungsstromstärke ist auf einem Rücken der Flachstecksicherung angegeben. Die Flachstecksicherungen sind genormt und weisen unterschiedliche Bauformen auf. Blade fuses are installed in a vehicle fuse box. These blade-type fuses are plugged into slots in the fuse box in a uniform plug-in direction. The slots are designed as depressions in which the flat plug fuses are essentially completely accommodated. The flat plug fuses are arranged flat side to flat side close to one another in a particularly space-saving manner. A separating rib is then arranged between each two slots. Satellites or inserts that are plugged into the fuse box, in which individual blade fuses can be plugged in, are also possible. They can already be installed in the fuse box when the fuse box is fitted, but they still have to be fitted. The flat plug fuses each have two knife contacts arranged in one plane and a melting area arranged between the knife contacts. The melting range defines a rated current of the blade fuse. The melting area is arranged within a housing made of an electrically insulating plastic material. The housing encloses a rear part of the blade contacts and serves as a handle for handling the blade fuse. The rated current is indicated on the back of the blade fuse. The blade fuses are standardized and have different designs.
Flachstecksicherungen sitzen sehr streng in den Steckplätzen des Sicherungskastens. Zum Stecken und Ziehen der Flachstecksicherungen ist viel Kraft erforderlich, um ein Losrütteln aufgrund von Vibrationen des Fahrzeugs zu verhindern. Durch den tiefen Sitz in den Steckplätzen kann ein spezielles Werkzeug zum Ziehen der Flachstecksicherungen erforderlich sein. Blade fuses sit very tightly in the slots of the fuse box. A lot of force is required to plug and unplug the blade fuses to prevent them from shaking loose due to vehicle vibrations. Due to the deep seating in the slots, a special tool may be required to pull the spade fuses.
In der Produktion werden die Sicherungskästen manuell bestückt. Dabei werden die Flachstecksicherungen von Hand in ihre Steckplätzen eingelegt und eingedrückt. Nach dem Bestücken sind die Flachstecksicherungen zum Teil noch nicht in ihrer Endlage angeordnet und werden anschließend durch eine Pressplatte die bis auf eine sensorisch abgefragte Endposition gedrückt wird eingepresst. Alternativ können sie auch mit einer Mindestkraft und Kraftüberwachung auf Endlage gebracht werden. In production, the fuse boxes are fitted manually. The blade fuses are inserted and pressed into their sockets by hand. After loading, some of the blade fuses are not yet in their end position and are then pressed in by a press plate, which is pressed down to an end position that is queried by a sensor. Alternatively, they can also be brought to the end position with a minimum force and force monitoring.
Beschreibung der Erfindung Description of the invention
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel ein verbessertes Verfahren zum Stecken einer Flachstecksicherung in einen Steckplatz eines Sicherungskastens für ein Fahrzeug und einen entsprechenden Montagegreifer bereitzustellen. Eine Verbesserung kann hierbei beispielsweise eine Beschleunigung eines Produktionsablaufs und einhergehend eine Reduktion von Produktionskosten betreffen. It is therefore an object of the invention to provide an improved method for inserting a flat plug fuse into a slot of a fuse box for a vehicle and a corresponding assembly gripper using means that are as simple as possible in terms of construction. An improvement here can relate, for example, to an acceleration of a production process and, as a result, to a reduction in production costs.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben. Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird zumindest eine Flachstecksicherung automatisch aufgenommen, an ihrem bestimmungsgemäßen Steckplatz ausgerichtet und in den Steckplatz bis zu ihrer Endlage eingesteckt. Ein dazu verwendeter Montagegreifer weist keine aktiv angetriebenen Teile auf und ist lediglich an eine zumindest zweiachsige Positioniereinheit angebaut. The object is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims, the description and the accompanying figures. In the approach presented here, at least one blade fuse is automatically picked up, aligned with its intended slot and inserted into the slot up to its end position. An assembly gripper used for this purpose has no actively driven parts and is only attached to an at least two-axis positioning unit.
Durch den hier vorgestellten Ansatz kann ein herkömmlicher Sicherungskasten automatisiert fertig bestückt werden. Der passive Montagegreifer benötigt keinen zusätzlichen Platz neben dem Steckplatz, da er keine aktiv angesteuerte Öffnungsbewegung ausführt. Eine Kollision mit einem Rand des zu bestückenden Steckplatzes oder aber auch mit einer bereits in einem benachbarten Steckplatz angeordneten Sicherung genügt zum Lösen der Flachstecksicherung von dem Montagegreifer. With the approach presented here, a conventional fuse box can be fully equipped automatically. The passive assembly gripper does not require any additional space next to the slot because it does not perform an actively controlled opening movement. A collision with an edge of the slot to be fitted or with a fuse already arranged in an adjacent slot is sufficient to detach the flat plug fuse from the assembly gripper.
Durch die Kollision federt ein bis dahin die Flachstecksicherung an zumindest zwei Seitenflächen haltender Halter des Montagegreifers zurück, und rutscht so von der Flachstecksicherung ab, während ein ungefederter Stempel die Flachstecksicherung weiter in ihren Steckplatz drückt. As a result of the collision, a holder of the assembly gripper that had previously held the flat plug fuse on at least two side surfaces springs back and thus slips off the flat plug fuse, while an unsprung plunger presses the flat plug fuse further into its slot.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Montagegreifer zum Stecken einer Flachstecksicherung in einen Steckplatz eines Sicherungskastens für ein Fahrzeug vorgestellt, wobei der Montagegreifer eine quer zu einer Steckrichtung der Flachstecksicherung ausgerichtete Druckfläche und einen in der Steckrichtung relativ zur Druckfläche federgelagerten Halter aufweist, wobei der Halter die Druckfläche zumindest an zwei gegenüberliegenden Seiten umschließt und in einer ausgefederten Position in der Steckrichtung über die Druckfläche übersteht, wobei der Halter dazu ausgebildet ist, die Flachstecksicherung in der ausgefederten Position an zumindest zwei gegenüberliegenden Seitenflächen zu halten und während einer Steckbewegung bei einer Kollision mit einer neben dem Steckplatz angeordneten Störkontur entgegen der Steckrichtung einzufedern und von den Seitenflächen abzugleiten, wobei die Druckfläche dazu ausgebildet ist, die Flachstecksicherung weiter in den vorgesehenen Steckplatz einzuschieben. According to a first aspect of the invention, an assembly gripper is presented for inserting a flat plug fuse into a slot of a fuse box for a vehicle, the assembly gripper having a pressure surface aligned transversely to a plug-in direction of the flat plug fuse and a holder spring-loaded in the plug-in direction relative to the pressure surface, the holder encloses the pressure surface at least on two opposite sides and protrudes beyond the pressure surface in a spring-out position in the plug-in direction, the holder being designed to hold the blade fuse in the spring-out position on at least two opposite side surfaces and during a plug-in movement in the event of a collision with a next to the slot arranged interfering contour to deflect against the direction of insertion and to slide off the side surfaces, the pressure surface being designed to push the blade fuse further into the intended slot.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Stecken einer Flachstecksicherung in einem Steckplatz eines Sicherungskastens für ein Fahrzeug, vorgestellt, wobei die Flachstecksicherung unter Verwendung eines Montagegreifers gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung gehalten wird und durch eine Positionierbewegung des Montagegreifers an dem für die Flachstecksicherung vorgesehenen Steckplatz des Sicherungskastens ausgerichtet wird, wobei die Flachstecksicherung durch eine Steckbewegung des Montagegreifers in einer Steckrichtung in den Steckplatz hinein gesteckt wird, wobei während der Steckbewegung der federgelagerte Halter mit einer neben dem Steckplatz angeordneten Störkontur des Sicherungskastens oder einer anderen Flachstecksicherung kollidiert, einfedert und von Seitenflächen der Flachstecksicherung abgleitet, wobei die Flachstecksicherung durch die Steckbewegung von der Druckfläche weiter in den Steckplatz eingeschoben wird, bis die Flachstecksicherung bestimmungsgemäß in den Steckplatz eingesteckt ist. According to a second aspect of the invention, a method for plugging a blade fuse in a slot of a fuse box for a vehicle, presented, wherein the flat plug fuse is held using an assembly gripper according to the first aspect of the invention and is aligned by a positioning movement of the assembly gripper at the slot provided for the flat plug fuse in the fuse box, the flat plug fuse being inserted into the slot by a plugging movement of the assembly gripper in a plugging direction is plugged in, whereby during the plugging movement the spring-loaded holder collides with an interfering contour of the fuse box or another flat plug fuse arranged next to the slot, springs in and slides off the side surfaces of the flat plug fuse, the flat plug fuse being pushed further into the slot by the plugging movement from the pressure surface until the blade fuse is plugged into the slot as intended.
Ein Montagegreifer kann ohne eigene Energieversorgung und Aktoren ausgeführt sein. Der Montagegreifer kann rein passiv sein und als wechselbares Anbauteil an eine Positioniereinrichtung ausgeführt sein. Die Positioniereinrichtung kann angetriebene Achsen aufweisen. Beispielsweise kann die Positioniereinrichtung zwei angetriebene Achsen für eine Positionierbewegung und eine angetriebene Achse für eine Steckbewegung aufweisen. An assembly gripper can be designed without its own energy supply and actuators. The assembly gripper can be purely passive and designed as an exchangeable attachment to a positioning device. The positioning device can have driven axes. For example, the positioning device can have two driven axes for a positioning movement and one driven axis for an insertion movement.
Der Montagegreifer kann eine Einrichtung zum Halten einer Flachstecksicherung bis zu ihrem Steckplatz und eine Einrichtung zum Drücken der Flachstecksicherung in den Steckplatz aufweisen. Die Einrichtung zum Halten kann dabei durch eine Kollision mit einer Störkontur, beispielsweise einem Rand des Steckplatzes oder einer benachbarten Flachstecksicherung, deaktiviert werden, indem sie an der Störkontur anliegt und eingefedert wird, während die Einrichtung zum Drücken von der Positioniereinrichtung weiterbewegt wird, bis die Flachstecksicherung in ihrer Endlage im Steckplatz eingesteckt ist. Die Einrichtung zum Halten kann als Halter bezeichnet werden. Die Einrichtung zum Drücken kann als Druckfläche bezeichnet werden. The assembly gripper can have a device for holding a blade fuse up to its slot and a device for pushing the blade fuse into the slot. The device for holding can be deactivated by a collision with an interfering contour, for example an edge of the slot or an adjacent flat plug fuse, in that it rests against the interfering contour and is deflected while the device for pressing is moved further by the positioning device until the flat plug fuse inserted in its end position in the slot. The device for holding can be referred to as a holder. The device for pressing can be referred to as a pressure surface.
Die Druckfläche kann an einer Stirnfläche eines ungefederten Stempels des Montagegreifers angeordnet sein. Die Druckfläche kann an die jeweilige Bauform der zu steckenden Flachstecksicherung angepasst sein. Die Druckfläche drückt beim Einschieben der Flachstecksicherung auf einen Rücken der Flachstecksicherung. Der Halter kann elastisch sein. Beispielsweise kann ein Innenmaß des Halters in einem leeren Zustand geringfügig kleiner als eine Breite der Flachstecksicherung über ihre Seitenflächen sein. Dadurch wird der Halter beim Aufstecken auf eine Flachstecksicherung geringfügig auseinandergedrückt und klemmt mit einer Rückstellkraft an den Seitenflächen der Flachstecksicherung. The pressure surface can be arranged on an end face of an unsprung plunger of the assembly gripper. The pressure surface can be adapted to the respective design of the flat plug fuse to be plugged in. When the flat plug fuse is pushed in, the pressure surface presses on a back of the flat plug fuse. The holder can be elastic. For example, an internal dimension of the holder in an empty state can be slightly smaller than a width of the blade fuse across its side surfaces. As a result, the holder is pushed apart slightly when it is attached to a blade fuse and clamps with a restoring force on the side surfaces of the blade fuse.
Der leere Montagegreifer kann an einer bereitgestellten Flachstecksicherung ausgerichtet werden und in der Steckrichtung mit einer Bestückungsbewegung an die Flachstecksicherung heranbewegt werden. Dabei kann der überstehende Halter über die Flachstecksicherung geschoben werden, bis der Halter die gegenüberliegenden Seitenflächen der Stecksicherung hält. Der leere Montagegreifer kann automatisiert bestückt werden. Die Flachsicherungen können beispielsweise von einem Rütteltopf an einer Bestückungsstation bereitgestellt werden. Die Positioniereinrichtung kann den Montagegreifer über der Bestückungsstation positionieren und mit dem Montagegreifer automatisiert die nächste Flachsicherung aufnehmen. Durch eine wiederholte Abfolge von Aufnehmen und Einstecken können die Steckplätze des Sicherungskastens nacheinander automatisiert aufgefüllt werden. Für unterschiedliche Bauformen der Flachstecksicherungen können unterschiedliche Montagegreifer verwendet werden. The empty assembly gripper can be aligned with a blade fuse that has been provided and can be moved towards the blade fuse in the plugging direction with an assembly movement. The protruding holder can be pushed over the flat plug fuse until the holder holds the opposite side surfaces of the plug fuse. The empty assembly gripper can be loaded automatically. The flat fuses can be made available, for example, by a shaker pot at an assembly station. The positioning device can position the assembly gripper over the assembly station and automatically pick up the next blade fuse with the assembly gripper. Through a repeated sequence of picking up and plugging in, the slots of the fuse box can be automatically filled one after the other. Different mounting grips can be used for different types of blade fuses.
Eine erreichte Steckkraft am Ende der Steckbewegung kann gemessen werden. Für das bestimmungsgemäße Einstecken der Flachstecksicherung kann eine Mindestkraft erforderlich sein. Die Kraft kann beispielsweise durch eine Kraftmessdose gemessen werden. Die gemessenen Kraft kann mit einer vorgesehenen Kraft für einen Gut-Schlecht Vergleich verglichen werden. Die gemessene Kraft kann dokumentiert werden, um für jede Sicherung des Sicherungskastens einen Nachweis über die Steckkraft zu haben. Alternativ oder ergänzend kann die Steckbewegung überwacht werden. Beispielsweise kann das Stecken der Flachstecksicherung als gut klassifiziert werden, wenn der Montagegreifer bis zu einer vorbestimmten Mindestposition bewegt worden ist. Die vorbestimmte Mindestposition kann vor einem Endanschlag der Flachstecksicherung im Steckplatz angeordnet sein. Dadurch kann eine Belastung des Sicherungskastens reduziert werden. An achieved insertion force at the end of the insertion movement can be measured. A minimum force may be required to insert the blade fuse as intended. The force can be measured, for example, by a load cell. The measured force can be compared to an intended force for a pass/fail comparison. The measured force can be documented in order to have proof of the insertion force for each fuse in the fuse box. Alternatively or additionally, the plugging movement can be monitored. For example, the insertion of the flat plug fuse can be classified as good if the assembly gripper has been moved to a predetermined minimum position. The predetermined minimum position can be arranged in front of an end stop of the blade fuse in the slot. As a result, a load on the fuse box can be reduced.
Der Halter kann zwei unabhängig voneinander in der Steckrichtung federgelagerte Seitenteile aufweisen. Die Druckfläche kann zwischen den Seitenteilen angeordnet sein. Der Halter kann zweiteilig sein. Jedes Seitenteil kann unabhängig von dem anderen Seitenteil einfedern, wenn es mit einer Störkontur kollidiert. So können die Störkonturen auf den gegenüberliegenden Seiten der Flachstecksicherung in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sein. Beispielsweise kann die Störkontur auf der einen Seite eine Rückenfläche einer anderen Flachstecksicherung sein. Auf der anderen Seite kann die Störkontur der Rand des Steckplatzes sein. The holder can have two side parts that are spring-loaded independently of one another in the insertion direction. The pressure surface can be arranged between the side parts. The holder can be in two parts. Each side panel can be used independently of the other side panel deflect if it collides with an interference contour. The interfering contours can be arranged in different levels on the opposite sides of the blade fuse. For example, the interfering contour on one side can be a back surface of another flat plug fuse. On the other hand, the interfering contour can be the edge of the slot.
Eines der Seitenteile kann ferner quer zu der Steckrichtung in einer Klemmrichtung federgelagert sein. Die Klemmrichtung kann normal zu der Seitenfläche der Flachstecksicherung sein, an welcher das Seitenteil klemmt. Das Seitenteil kann durch eine Feder in Richtung des anderen Seitenteils gedrückt werden. Ein Bewegungsspielraum des beweglichen Seitenteils kann durch einen Anschlag begrenzt sein. Beispielsweise kann der Bewegungsspielraum auf unter einen Millimeter begrenzt sein. Durch das in der Klemmrichtung federgelagerte Seitenteil kann die Klemmkraft des Halters durch unterschiedlich starke Federn variiert werden. One of the side parts can also be spring-loaded in a clamping direction transversely to the plug-in direction. The clamping direction can be normal to the side surface of the blade fuse, on which the side part clamps. The side part can be pressed towards the other side part by a spring. A range of motion of the movable side part can be limited by a stop. For example, the range of motion can be limited to less than a millimeter. Due to the spring-loaded side part in the clamping direction, the clamping force of the holder can be varied by means of springs of different strengths.
Das Seitenteil kann unter Verwendung zumindest einer Schenkelfeder in der Klemmrichtung schwenkbar federgelagert sein. Das Seitenteil kann um eine Rotationsachse drehbar gelagert sein, der Bewegungsspielraum des Seitenteils bis zu dem Anschlag kann so klein sein, dass die Bewegung innerhalb des Bewegungsspielraums als geradlinig angenommen werden kann. Durch die Schenkelfeder und die drehbare Lagerung kann eine Mechanik des Montagegreifers sehr einfach ausgeführt sein. Auf eine aufwendige Linearführung für das Seitenteil kann so verzichtet werden. The side part can be spring-mounted pivotably in the clamping direction using at least one torsion spring. The side part can be rotatably mounted about an axis of rotation, the range of motion of the side part up to the stop can be so small that the movement within the range of motion can be assumed to be in a straight line. Due to the torsion spring and the rotatable mounting, the mechanics of the assembly gripper can be very simple. A complex linear guide for the side part can thus be dispensed with.
An einem vorderen Ende des Halters kann eine zur Druckfläche gerichtete Einführschräge angeordnet sein. Eine Einführschräge kann als nach innen gerichtete Fase am Halter ausgeführt sein. Beim Aufnehmen beziehungsweise Bestücken des Montagegreifers mit der Flachstecksicherung kann die Einführschräge über eine Kante zwischen den Seitenflächen und dem Rücken der Flachstecksicherung abgleiten und über eine an der Einführschräge resultierende Keilwirkung den Halter öffnen, bis der Halter auf die Seitenflächen aufgesteckt ist und an den Seitenflächen klemmt. An insertion bevel directed towards the pressure surface can be arranged at a front end of the holder. An insertion bevel can be designed as an inward chamfer on the holder. When picking up or equipping the assembly gripper with the blade fuse, the insertion bevel can slide over an edge between the side surfaces and the back of the blade fuse and open the holder via a wedge effect resulting on the insertion bevel until the holder is placed on the side surfaces and clamps on the side surfaces.
Kurze Figurenbeschreibung Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen: Brief character description An advantageous exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to the accompanying figures. Show it:
Fig. 1 eine Darstellung eines Montagegreifers gemäß einem Ausführungsbeispiel; 1 shows an illustration of an assembly gripper according to an embodiment;
Fig. 2 eine Darstellung eines Montagegreifers gemäß einem Ausführungsbeispiel; und 2 shows an illustration of an assembly gripper according to an embodiment; and
Fig. 3 eine Darstellung eines Steckens einer Flachstecksicherung gemäß einem Ausführungsbeispiel. 3 shows a representation of plugging in a flat plug-in fuse according to an exemplary embodiment.
Die Figuren sind schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen. The figures are schematic representations and only serve to explain the invention. Elements that are the same or have the same effect are provided with the same reference symbols throughout.
Detaillierte Beschreibung Detailed description
Fig. 1 zeigt eine Darstellung eines Montagegreifers 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Montagegreifer 100 ist dazu ausgebildet, eine Flachstecksicherung für KFZ-Anwendung aufzunehmen, während eines Positioniervorgangs sicher zu halten und in einen vorgesehenen Steckplatz in einem Sicherungskasten für ein Fahrzeug automatisiert einzustecken. Der Montagegreifer 100 ist ein rein mechanisch funktionierendes Werkzeug. Zur Verwendung wird der Montagegreifer 100 an einem Roboter montiert und von dem Roboter computergesteuert bewegt. Der Montagegreifer 100 weist keine steuerbaren Aktoren auf. 1 shows an illustration of an assembly gripper 100 according to an embodiment. The assembly gripper 100 is designed to receive a flat plug-in fuse for use in motor vehicles, to hold it securely during a positioning process and to insert it automatically into a slot provided in a fuse box for a vehicle. The assembly gripper 100 is a purely mechanical tool. For use, the assembly gripper 100 is mounted on a robot and moved under computer control by the robot. The assembly gripper 100 has no controllable actuators.
Der Montagegreifer 100 weist eine Druckfläche 102 und einen federgelagerten Halter 104 auf. Die Druckfläche 102 ist in montiertem Zustand quer, insbesondere senkrecht zu einer Steckrichtung 106 der Flachstecksicherung beziehungsweise des Steckplatzes im Sicherungskasten ausgerichtet. Abmessungen der Druckfläche 102 sind an Abmessungen eines Rückens der Flachstecksicherung angepasst. Die Abmessungen der Druckfläche 102 unterscheiden sich so von Bauform zu Bauform unterschiedlicher Flachstecksicherungen. Die Druckfläche 102 ist hier im Wesentlichen rechteckig und entspricht der länglichen Form des Rückens einer Flachstecksicherung. Die Druckfläche 102 weist damit zwei gegenüberliegende breite Seiten und zwei gegenüberliegende Schmale Seiten auf. Die Druckfläche 102 ist hier eine Stirnfläche eines Stempels 108 des Montagegreifers 100. Der Stempel 108 ist Bestandteil einer Führung des Halters 104. The assembly gripper 100 has a pressure surface 102 and a spring-loaded holder 104 . In the installed state, the pressure surface 102 is aligned transversely, in particular perpendicularly, to a plug-in direction 106 of the blade terminal fuse or the slot in the fuse box. Dimensions of the pressure surface 102 are adapted to the dimensions of a back of the flat plug fuse. The dimensions of the pressure surface 102 thus differ from design to design of different blade terminal fuses. The pressure surface 102 is essentially rectangular here and corresponds to the elongated shape of the back of a flat plug fuse. The printing surface 102 thus has two opposite wide sides and two opposite narrow sides. The Pressure surface 102 is here an end face of a stamp 108 of the assembly gripper 100. The stamp 108 is part of a guide of the holder 104.
Der Halter 104 ist in der Steckrichtung 106 beweglich gelagert. Der Halter 104 wird durch die Federkraft zumindest einer Feder 110 in eine ausgefederte Position 112 gedrückt. In der ausgefederten Position 112 steht der Halter 104 in der Steckrichtung 106 über die Druckfläche 102 über. Die ausgefederte Position 112 ist durch Anschlagflächen am Stempel 108 definiert. Die Druckfläche 102 steht in der ausgefederten Position 112 des Halters 104 in der Steckrichtung 106 hinter dem Halter 104 zurück. The holder 104 is movably mounted in the insertion direction 106 . The holder 104 is pressed into an extended position 112 by the spring force of at least one spring 110 . In the extended position 112 , the holder 104 protrudes beyond the pressure surface 102 in the insertion direction 106 . The extended position 112 is defined by stop surfaces on the ram 108 . In the extended position 112 of the holder 104 , the pressure surface 102 is set back behind the holder 104 in the insertion direction 106 .
Der Halter 104 erstreckt sich entlang von zumindest zwei gegenüberliegenden Seiten der Druckfläche 102. Der Halter 104 erstreckt sich hier entlang der breiten Seiten der Druckfläche 102. Die Druckfläche 102 ist zumindest entlang der zwei Seiten von dem Halter 104 umgeben. Hier erstreckt sich der Halter 104 auch teilweise entlang der schmalen Seiten der Druckfläche 102. Der Halter 104 ist dazu ausgebildet, die Flachstecksicherung an zumindest zwei gegenüberliegenden Seitenflächen der Flachstecksicherung zu greifen beziehungsweise zu klemmen. Eine Klemmkraft des Halters 104 ist in einer quer zu der Steckrichtung 106 ausgerichteten Klemmrichtung 114 ausgerichtet. Der Halter 104 kann einstückig sein. Die Klemmkraft wird dann durch eine elastische Verformung des Halters 104 erzeugt. Der Halter 104 kann dann beispielsweise zumindest einen Federbereich aufweisen, der während des Haltens der Flachstecksicherung elastisch verformt ist. The holder 104 extends along at least two opposite sides of the printing surface 102. The holder 104 here extends along the broad sides of the printing surface 102. The printing surface 102 is surrounded by the holder 104 at least along the two sides. Here, the holder 104 also extends partially along the narrow sides of the pressure surface 102. The holder 104 is designed to grip or clamp the flat plug fuse on at least two opposite side surfaces of the flat plug fuse. A clamping force of the holder 104 is aligned in a clamping direction 114 oriented transversely to the insertion direction 106 . The holder 104 can be in one piece. The clamping force is then generated by elastic deformation of the holder 104 . The holder 104 can then have at least one spring area, for example, which is elastically deformed while the flat plug fuse is being held.
Zum Einstecken einer Flachstecksicherung wird der Montagegreifer 100 mit der Flachstecksicherung von Roboter auf einer an der Steckrichtung 106 ausgerichteten Steckbewegung bewegt. Wenn der Halter 104 beim Einstecken gegen ein Hindernis stößt, bleibt er an dem Hindernis hängen und federt entgegen der Steckrichtung 106 ein. In einer eingefederten Position wird eine Relativposition des Halters 104 zu der Druckfläche 102 durch das Hindernis definiert. Die Druckfläche 102 bewegt sich mit dem Rest des Montagegreifers 100 weiter in der Steckrichtung 106. Dadurch steht die Druckfläche 102 immer weniger hinter dem Halter 104 zurück. Der Halter 104 rutscht dabei von den Seitenflächen der Flachstecksicherung ab. Der Halter 104 kann auch hinter der Druckfläche 102 zurückstehen. Wenn der Halter 104 im Wesentlichen bündig zur Druckfläche 102 angeordnet ist, wird die zuvor geklemmte beziehungsweise gehaltene Flachsicherung freigegeben. In einem Ausführungsbeispiel ist der Halter 104 in zwei Seitenteile 116 zweigeteilt. Die beiden Seitenteile 116 sind unabhängig voneinander in der Steckrichtung 106 federgelagert. Die Seitenteile 116 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Druckfläche 102 angeordnet. Zum Halten der Flachstecksicherung werden die Seitenteile 116 elastisch auseinandergedrückt. Die unabhängig voneinander federgelagerten Seitenteile 116 können unterschiedlich weit eingefedert werden. Wenn beispielsweise das eine Seitenteil 116 gegen ein Hindernis stößt und das andere nicht, dann federt nur das an das Hindernis stoßende Seitenteil 116 ein. To insert a blade fuse, the assembly gripper 100 with the blade fuse is moved by the robot in a plug-in movement aligned with the plug-in direction 106 . If the holder 104 hits an obstacle when it is being plugged in, it gets caught on the obstacle and springs in counter to the plug-in direction 106 . In a compressed position, a position of the holder 104 relative to the pressure surface 102 is defined by the obstacle. The pressure surface 102 moves further with the rest of the assembly gripper 100 in the insertion direction 106. As a result, the pressure surface 102 is less and less behind the holder 104. The holder 104 slips off the side surfaces of the blade fuse. The holder 104 can also stand back behind the pressure surface 102 . If the holder 104 is arranged essentially flush with the pressure surface 102, the previously clamped or held blade fuse is released. In one embodiment, the holder 104 is divided into two side parts 116 . The two side parts 116 are spring-loaded independently of one another in the insertion direction 106 . The side parts 116 are arranged on opposite sides of the printing surface 102 . To hold the blade fuse, the side parts 116 are pushed apart elastically. The side parts 116, which are spring-loaded independently of one another, can be deflected to different extents. If, for example, one side part 116 hits an obstacle and the other does not, then only the side part 116 hitting the obstacle deflects.
In einem Ausführungsbeispiel ist eines der Seitenteile 116 in der Klemmrichtung 114 beweglich gelagert und wird durch zumindest eine Feder gegen die Seite des Stempels 108 gedrückt. Die Klemmkraft wird durch eine elastische Verformung der Feder bereitgestellt. Das andere Seitenteil 116 ist durch eine Linearführung in der Steckrichtung geführt und kann in der Klemmrichtung 114 nicht zurückweichen. Das in der Klemmrichtung 114 ungefederte Seitenteil 116 definiert dadurch eine seitliche Position der Flachstecksicherung wiederholbar. In one embodiment, one of the side parts 116 is movably mounted in the clamping direction 114 and is pressed against the side of the plunger 108 by at least one spring. The clamping force is provided by elastic deformation of the spring. The other side part 116 is guided by a linear guide in the insertion direction and cannot recede in the clamping direction 114 . The side part 116, which is not spring-loaded in the clamping direction 114, thus defines a lateral position of the flat plug fuse in a repeatable manner.
In einem Ausführungsbeispiel sind die Federn Schenkelfedern 118. Das in der Klemmrichtung 114 beweglich gelagerte Seitenteil 116 ist am Fuß des Stempels 108 um eine Rotationsachse 120 drehbar gelagert und wird durch die Schenkelfedern 118 gegen den Stempel 108 gedrückt. Ein Anschlag 122 begrenzt einen Bewegungsspielraum des Seitenteils 116 auf etwa einen Millimeter. Innerhalb des Bewegungsspielraums kann die Bewegung des Seitenteils 116 in der Klemmrichtung 114 als linear angesehen werden. Die Schenkelfedern 118 sind am Fuß des Stempels 108 angeordnet und benötigen so im Bereich der Seitenteile 116 keinen Bauraum. Der Montagegreifer 100 kann so sehr schlank gestaltet sein und in begrenztem Montageraum verwendet werden. In one exemplary embodiment, the springs are torsion springs 118. The side part 116, which is movably mounted in the clamping direction 114, is rotatably mounted at the foot of the stamp 108 about an axis of rotation 120 and is pressed against the stamp 108 by the torsion springs 118. A stop 122 limits a range of motion of the side part 116 to approximately one millimeter. Within the range of movement, the movement of the side part 116 in the clamping direction 114 can be regarded as linear. The torsion springs 118 are arranged at the base of the stamp 108 and thus do not require any installation space in the area of the side parts 116 . The assembly gripper 100 can thus be made very slim and can be used in a limited assembly space.
In einem Ausführungsbeispiel weist der Halter 104 beziehungsweise zumindest ein Seitenteil 116 an einer zur Druckfläche 102 gerichteten Kante eine Einführschräge 124 auf. Die Einführschräge 124 kollidiert beim Aufnehmen einer neuen Flachstecksicherung mit zumindest einer der Kanten des Rückens der Flachsicherung. Die Kante des Rückens rutscht über die Einführschräge 124 ab und der Halter 104 beziehungsweise die Seitenteile 116 werden in der Klemmrichtung 114 auseinandergedrückt und die Klemmkraft erzeugt. Wenn die Kante des Rückens über die Einführschräge gerutscht ist, greift der Halter 104 beziehungsweise greifen die Seitenteile 116 die Flachstecksicherung an Seitenflächen der Flachstecksicherung. In one exemplary embodiment, the holder 104 or at least one side part 116 has an insertion bevel 124 on an edge directed toward the pressure surface 102 . The insertion bevel 124 collides with at least one of the edges of the spine of the flat fuse when a new flat plug-in fuse is picked up. The edge of the back slips over the insertion bevel 124 and the holder 104 or the side parts 116 are pushed apart in the clamping direction 114 and the clamping force is generated. When the edge of the spine has slipped over the insertion bevel, holder 104 grips or the side parts 116 grip the flat plug fuse on side surfaces of the flat plug fuse.
Fig. 2 zeigt eine Darstellung eines Montagegreifers 100 mit einer gehaltenen Flachstecksicherung 200. Der Montagegreifer 100 entspricht im Wesentlichen dem Montagegreifer aus Fig. 1. Hier wird eine Flachstecksicherung 200 von dem Halter 104 gehalten. Ein Rücken 202 eines Gehäuses 204 der Flachstecksicherung 200 ist dabei an beziehungsweise in geringem Abstand zu der Druckfläche des Montagegreifers 100 angeordnet und verdeckt diese hier. Der Halter 104 drückt mit der Klemmkraft 206 in der Klemmrichtung 114 auf Seitenflächen 208 des Gehäuses 204. FIG. 2 shows an illustration of an assembly gripper 100 with a blade fuse 200 held. The assembly gripper 100 essentially corresponds to the assembly gripper from FIG. A back 202 of a housing 204 of the flat plug fuse 200 is arranged on or at a small distance from the pressure surface of the assembly gripper 100 and covers it here. The holder 104 presses with the clamping force 206 in the clamping direction 114 on side surfaces 208 of the housing 204.
Ein geklemmter Teil der Seitenflächen 208 ist hier an einem um den Rücken 202 umlaufenden, vorstehenden Rand des Gehäuses 204 angeordnet. Die Seitenflächen 208 ragen über dem Halter 104 hinaus. Zwei Messerkontakte 210 der Flachstecksicherung 200 ragen am Ende der Seitenflächen 208 in der Steckrichtung 106 aus dem Gehäuse 204. A clamped part of the side faces 208 is arranged here on a projecting edge of the housing 204 running around the back 202 . The side faces 208 protrude beyond the holder 104 . Two knife contacts 210 of the blade terminal fuse 200 protrude from the housing 204 at the end of the side surfaces 208 in the insertion direction 106.
Fig. 3 zeigt eine Darstellung eines Steckens einer Flachstecksicherung 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Flachstecksicherung 200 wird unter Verwendung eines Montagegreifers 100 gemäß dem hier vorgestellten Ansatz automatisiert in einen Steckplatz 300 eines KFZ-Sicherungskastens 302 eingesteckt. Der Montagegreifer 100 entspricht im Wesentlichen dem Montagegreifer in den Figuren 1 und 2. Der Montagegreifer 100 ist an einer Positioniervorrichtung 304 befestigt und wird von der Positioniervorrichtung 304 computergesteuert bewegt. FIG. 3 shows an illustration of plugging in a flat plug fuse 200 according to an exemplary embodiment. The blade fuse 200 is automatically inserted into a slot 300 of a motor vehicle fuse box 302 using an assembly gripper 100 according to the approach presented here. The assembly gripper 100 essentially corresponds to the assembly gripper in FIGS. 1 and 2. The assembly gripper 100 is attached to a positioning device 304 and is moved by the positioning device 304 under computer control.
Die Positioniervorrichtung 304 richtet den Montagegreifer 100 in einer Z-Richtung der Positioniervorrichtung 304 oberhalb des vorgesehenen Steckplatzes 300 aus. Die Z- Richtung entspricht der Steckrichtung 106. Zum Ausrichten bewegt die Positioniervorrichtung 304 den Montagegreifer 100 mit der gehaltenen Flachstecksicherung 200 auf einer Positionierbewegung 306 in einer XY-Ebene der Positioniervorrichtung. Die Positionierbewegung 306 ist damit quer zu der Steckrichtung 106 ausgerichtet. Der ausgerichtete Montagegreifer 100 wird dann mit einer Steckbewegung 308 in der Steckrichtung 106 in Richtung des Steckplatzes 300 bewegt und die Flachstecksicherung 200 mit den Messerkontakten voran in den Steckplatz 300 hineinbewegt. Im Verlauf der Steckbewegung 308 kollidiert der Halter 104 des Montagegreifers 100 mit einer Störkontur 310. Hier ist die Störkontur 310 ein Rücken 202 einer bereits in einen benachbarten Steckplatz 300 gesteckten Flachstecksicherung 200. Der Halter 104 bleibt an der Störkontur 310 stehen und federt nun entgegen der Steckrichtung 106 ein, während die Druckfläche mit der Flachstecksicherung 200 weiter auf der Steckbewegung 308 bewegt werden. Der Halter 104 gleitet an der Seitenfläche der Flachstecksicherung 200 ab und die Druckfläche drückt die Flachstecksicherung 200 aus dem Halter 104 heraus und weiter in den Steckplatz 300 hinein. Der Halter 104 befindet sich nun in einer eingefederten Position. The positioning device 304 aligns the assembly gripper 100 in a Z-direction of the positioning device 304 above the slot 300 provided. The Z direction corresponds to the plug-in direction 106. For alignment, the positioning device 304 moves the assembly gripper 100 with the flat plug fuse 200 held in a positioning movement 306 in an XY plane of the positioning device. The positioning movement 306 is thus aligned transversely to the insertion direction 106 . The aligned assembly gripper 100 is then moved with an insertion movement 308 in the insertion direction 106 in the direction of the slot 300 and the blade terminal fuse 200 is moved into the slot 300 with the blade contacts first. In the course of the insertion movement 308, the holder 104 of the assembly gripper 100 collides with an interfering contour 310. Here the interfering contour 310 is a back 202 of a blade fuse 200 already inserted into an adjacent slot 300. The holder 104 stops at the interfering contour 310 and now springs against the Plug-in direction 106, while the pressure surface with the flat plug-in fuse 200 is moved further on the plug-in movement 308. The holder 104 slides off the side surface of the blade fuse 200 and the pressure surface pushes the blade fuse 200 out of the holder 104 and further into the slot 300 . The holder 104 is now in a compressed position.
Die Steckbewegung 308 endet, wenn die Flachstecksicherung 200 ihren vorgesehenen Platz erreicht hat. Dazu kann ein Weg der Steckbewegung 308 überwacht werden. Alternativ oder ergänzend kann eine Steckkraft 312 überwacht werden. Der Weg kann durch ein Wegmesssystem der Positioniervorrichtung 304 gemessen werden und mit einem hinterlegten Sollwert verglichen werden. Ein Ergebnis des Vergleichs ermöglicht eine gut- schlecht-Unterscheidung am Ende der Steckbewegung 308. Die Steckkraft 312 kann beispielsweise durch eine Kraftmesseinrichtung 314 zwischen dem Montagegreifer 100 und der Positioniervorrichtung 304 gemessen werden. Dabei kann die Steckkraft 312 am Ende der Steckbewegung 308 gemessen werden und mit einem Sollwert verglichen werden. Ein Ergebnis des Vergleichs ermöglicht eine gut-schlecht-Unterscheidung am Ende der Steckbewegung 308. Zusätzlich kann ein Verlauf der Steckkraft 312 über die Steckbewegung 308 erfasst werden. Der Verlauf kann Informationen über den ganzen Steckvorgang enthalten. The plugging movement 308 ends when the flat plug fuse 200 has reached its intended place. For this purpose, a path of the insertion movement 308 can be monitored. Alternatively or additionally, an insertion force 312 can be monitored. The path can be measured by a path measuring system of the positioning device 304 and compared with a stored setpoint. A result of the comparison enables a good/bad distinction to be made at the end of the insertion movement 308. The insertion force 312 can be measured, for example, by a force measuring device 314 between the assembly gripper 100 and the positioning device 304. The insertion force 312 can be measured at the end of the insertion movement 308 and compared with a target value. A result of the comparison enables a good/bad distinction to be made at the end of the insertion movement 308. In addition, a profile of the insertion force 312 over the insertion movement 308 can be recorded. The history can contain information about the entire mating process.
In einem Ausführungsbeispiel ist der Halter 140 zweigeteilt und die beiden Seitenteile 116 können unabhängig voneinander einfedern, wenn sie mit einer Störkontur 310 kollidieren. Hier kollidiert ein Seitenteil 116 mit dem Rücken 202 der benachbarten Flachstecksicherung 200. Das andere Seitenteil 116 kollidiert mit einem Rand 316 des Steckplatzes 300. Der Rücken 202 steht in der Steckrichtung 106 über den Rand 316 über. Daher federn die beiden Seitenteile 116 unterschiedlich weit ein. Die eingefederten Positionen der Seitenteile 116 sind also abhängig von der jeweiligen Störkontur 310. In one exemplary embodiment, the holder 140 is divided into two and the two side parts 116 can deflect independently of one another if they collide with an interference contour 310 . Here, a side part 116 collides with the back 202 of the adjacent blade fuse 200. The other side part 116 collides with an edge 316 of the slot 300. The back 202 projects beyond the edge 316 in the insertion direction 106. Therefore, the two side parts 116 deflect to different extents. The deflected positions of the side parts 116 are therefore dependent on the respective interfering contour 310.
In einem Ausführungsbeispiel wird der Montagegreifer 100 nach dem Stecken der Flachstecksicherung 200 automatisiert mit einer neuen Flachstecksicherung bestückt und diese in einen anderen Steckplatz 300 des Sicherungskastens 302 gesteckt. Dazu hebt die Positioniervorrichtung 304 den Montagegreifer 100 nach dem Stecken mit einer entgegen der Steckrichtung 106 gerichteten Rückzugsbewegung von der gesteckten Flachstecksicherung 200 ab und bewegt den leeren Montagegreifer mit einer weiteren Positionierbewegung, insbesondere in der XY-Ebene zu einer Bestückungsstation. Beim Abheben federt der Halter 104 aus der eingefederten Position wieder in die ausgefederte Position aus, bis er von der Störkontur 310 abhebt. An der Bestückungsstation wird der Montagegreifer 100 an dem Rücken der neuen Flachstecksicherung ausgerichtet und mit einer Bestückungsbewegung auf die neue Flachstecksicherung abgesenkt. Die Bestückungsbewegung erfolgt dabei in der Steckrichtung der neuen Flachstecksicherung. Während der Bestückungsbewegung wird der ausgefederter Halter 104 auf die Seitenflächen der neuen Flachstecksicherung aufgeschoben. Das Aufschieben wird durch die Einführschrägen des Halters 104 vereinfacht. Beim Aufschieben gleiten die Einführschrägen über Kanten des Rückens ab und der Halter wird in der Klemmrichtung geweitet. Durch eine Rückstellkraft des Halters oder von beim Aufschieben verformten Federn wird die Klemmkraft auf die Seitenflächen erzeugt und die Flachstecksicherung durch den Halter 104 sicher gehalten. Die Bestückungsbewegung endet, wenn die Druckfläche den Rücken der neuen Flachstecksicherung berührt. Alternativ kann die Bestückungsbewegung enden, wenn noch ein geringer Abstand zwischen dem Rücken und der Druckfläche besteht. So kann eine Krafteinwirkung auf die Bestückungsstation verringert werden. Nach dem Aufschieben des Halters 106 wird der Montagegreifer 100 mit der geklemmten neuen Flachstecksicherung entgegen der Steckrichtung zurückgezogen und mit einer neuen Positionierbewegung 306 an dem anderen Steckplatz 300 ausgerichtet. In one exemplary embodiment, the assembly gripper 100 is automatically fitted with a new flat plug fuse after the flat plug fuse 200 has been plugged in, and the latter is plugged into another slot 300 of the fuse box 302 . To do this, raise the Positioning device 304 removes the assembly gripper 100 from the plugged flat plug fuse 200 with a retraction movement directed opposite to the plugging direction 106 and moves the empty assembly gripper with a further positioning movement, in particular in the XY plane, to an assembly station. When it is lifted off, the holder 104 springs back out of the compressed position into the expanded position until it lifts off the interfering contour 310 . At the assembly station, the assembly gripper 100 is aligned with the back of the new blade fuse and is lowered onto the new blade fuse with an assembly movement. The assembly movement takes place in the plug-in direction of the new blade fuse. During the assembly movement, the spring-loaded holder 104 is pushed onto the side surfaces of the new flat plug fuse. Sliding on is simplified by the insertion bevels of the holder 104. When pushed on, the insertion bevels slide over the edges of the spine and the holder is widened in the clamping direction. The clamping force on the side faces is generated by a restoring force of the holder or by springs deformed when being pushed on, and the blade fuse is held securely by the holder 104 . The assembly movement ends when the pressure surface touches the back of the new blade fuse. Alternatively, the loading movement can end when there is still a small distance between the spine and the printing surface. In this way, the effect of force on the assembly station can be reduced. After the holder 106 has been slid on, the assembly gripper 100 with the clamped new flat plug-in fuse is pulled back in the opposite direction to the plug-in direction and aligned with the other plug-in slot 300 with a new positioning movement 306 .
Im Verlauf der daran anschließenden Steckbewegung 308 berührt die Flachstecksicherung eine Kontur des anderen Steckplatzes 300. Wenn ein Abstand zwischen dem Rücken und der Druckfläche besteht, bleibt die Flachstecksicherung stehen, wenn eine Reibungskraft zwischen der Kontur und der Flachstecksicherung größer als eine Reibungskraft zwischen dem Halter 104 und den Seitenflächen ist. Die Flachstecksicherung bleibt so lange stehen, bis die Druckfläche des Montagegreifers 100 an dem Rücken anliegt. In the course of the subsequent insertion movement 308, the flat pin fuse touches a contour of the other slot 300. If there is a distance between the back and the pressure surface, the flat pin fuse stops if a frictional force between the contour and the flat pin fuse is greater than a frictional force between the holder 104 and the side faces. The blade fuse remains in place until the pressure surface of the assembly gripper 100 is in contact with the back.
Mit anderen Worten wird ein mechanischer Montagegreifer zum automatisierten Stecken von KFZ-Flachsicherungen vorgestellt. Durch den hier vorgestellten Ansatz können Sicherungen auch bei extrem geringen oder gar keinem Abstand zueinander in der Sicherungsbox automatisiert gesteckt werden. Langsames und fehleranfälliges Stecken von Hand kann entfallen. In other words, a mechanical assembly gripper for the automated insertion of blade-type vehicle fuses is presented. With the approach presented here, fuses can be installed in the fuse box even if there is an extremely small or no distance to one another be plugged in automatically. Slow and error-prone manual plugging is no longer necessary.
Der Sicherungsgreifer basiert rein auf Federkraft im Zusammenspiel verschiedener Federn. Die Backen, die die Sicherung anfangs festhalten kollidieren mit der Störkontur der Sicherungsbox und federn nach hinten weg. Der Stempel kann jetzt die Sicherung in die Sicherungsbox hineindrücken. The safety gripper is based purely on spring force in the interaction of different springs. The jaws that initially hold the fuse collide with the interfering contour of the fuse box and spring away to the rear. The stamp can now push the fuse into the fuse box.
Das automatisierte Sicherungsstecken kann alternativ mit pneumatischen Greifern durchgeführt werden. Diese benötigen auf der längeren Seite der Sicherung Platz, um nach dem Stecken der Sicherung wieder öffnen zu können. Es ist also ein Mindestabstand zwischen den Sicherungen erforderlich, damit diese Greifer einsetzbar sind. Der dafür nötige Abstand ist in den wenigsten Sicherungsboxen verfügbar. Daher werden sie meist von Hand bestückt. Der hier vorgestellte, rein mit Federkraft funktionierende Greifer ist aufgrund der Steuerungszeiten der Pneumatik wesentlich schneller als ein pneumatischer Greifer. Mit dem gefederten Greifer können die Sicherungen schneller & fehlerfreier automatisiert gesteckt werden. Alternatively, the automated safety plugging can be carried out with pneumatic grippers. These require space on the longer side of the fuse so that they can be opened again after the fuse has been inserted. A minimum distance between the fuses is therefore required so that these grippers can be used. The distance required for this is available in very few fuse boxes. Therefore, they are usually loaded by hand. The gripper presented here, which works purely with spring force, is significantly faster than a pneumatic gripper due to the control times of the pneumatics. With the spring-loaded gripper, the fuses can be automatically inserted faster and more error-free.
Bisherige Lösungen sind vergleichsweise langsam und können häufig nicht alle Sicherungen einer Sicherungsbox montieren, weil Störkonturen im Weg sind oder die Abstände zwischen den Sicherungen zu gering sind. Sie können daher nur für bestimmte Boxen verwendet werden, welche die nötigen Mindestabstände von beispielsweise vier bis fünf Millimetern erfüllen. Previous solutions are comparatively slow and often cannot mount all the fuses in a fuse box because there are interfering contours in the way or the distances between the fuses are too small. They can therefore only be used for certain boxes that meet the necessary minimum distances of four to five millimeters, for example.
Der hier vorgestellte gefederte Greifer unterscheidet sich dadurch von anderen Greifern für Sicherungen, dass er rein durch Federkraft funktioniert. Für den Hub der Backen werden vier Druckfedern verwendet. Für das Schwenken der beweglichen Backe werden zwei Schenkelfedern verwendet, die die Sicherungen zwischen den beiden Haltebacken festhalten. Die Führungen sind so gebaut, dass sich die Führungsachse in der Buchse bewegt, welche gleichzeitig das Grundteil des Stempels ist. The spring-loaded gripper presented here differs from other grippers for fuses in that it works purely with spring force. Four compression springs are used to lift the jaws. Two torsion springs are used to pivot the movable jaw, which hold the fuses between the two holding jaws. The guides are constructed in such a way that the guide axis moves in the bushing, which is also the base of the punch.
Die zurückfedernden Backen sorgen für eine definierte Position und sicheren Halt der Sicherung bis zum Sicherungskasten. Die Backen federn durch eine Kollision beim Einstecken der Sicherung zurück. Die Backen ermöglichen das Stecken von zwei Sicherungen nebeneinander ohne Abstand zueinander. The spring-back jaws ensure a defined position and secure hold of the fuse up to the fuse box. The jaws spring from a collision when Plug the fuse back in. The jaws allow two fuses to be plugged in next to each other without any distance between them.
Der feststehende Stempel drückt die Sicherung mit der vordefinierten Kraft der Linearachse beziehungsweise des Roboters in den Sicherungskasten. The stationary stamp presses the fuse into the fuse box with the predefined force of the linear axis or the robot.
Die Schenkelfeder sorgt für die nötige Greifkraft beziehungsweise seitliche Anpresskraft, indem sie die Sicherung zwischen den beiden gefederten Backen klemmt. Die Schenkelfeder öffnet über die Fasen an den Greifbacken. The torsion spring provides the necessary gripping force or lateral contact pressure by clamping the fuse between the two spring-loaded jaws. The torsion spring opens via the chamfers on the gripper jaws.
Beim Einstecken der Sicherung fährt der Roboter mit der Sicherung direkt über die Position, in der die Sicherung gesteckt werden soll, und bewegt sich dann linear in Z-Richtung auf den Sicherungskasten zu. Dabei kollidieren die Backen des Greifers mit der geraden Fläche auf der Oberseite mit den Störkonturen des Sicherungskastens, oder mit den angrenzenden Sicherungen. Durch diese Kollision werden die gefederten Backen zurückgedrückt. Der feststehende Stempel des Greifers drückt dann die Sicherung in den Sicherungskasten. Die Backen werden an dieser Stelle nicht mehr benötigt, da die Position der Sicherung durch die Sicherungsbox bereits definiert ist. Auch wird durch das Zurückfordern der Backen sichergestellt, dass die Sicherung beim Wegfahren mit dem Roboter nicht mehr herausgezogen werden kann. Theoretisch kann der Vorgang mit der maximalen Verfahrgeschwindigkeit des Roboters oder des Achsensystems stattfinden, da der rein mechanische Greifer keine Steuerzeiten benötigt. Der Greifer kann jetzt eine neue Sicherung abholen. When inserting the fuse, the robot moves with the fuse directly over the position where the fuse is to be inserted and then moves linearly in the Z direction towards the fuse box. The jaws of the gripper with the straight surface on the top collide with the interfering contours of the fuse box or with the adjacent fuses. This collision pushes back the spring-loaded jaws. The fixed plunger of the gripper then pushes the fuse into the fuse box. The jaws are no longer required at this point, since the position of the fuse is already defined by the fuse box. Reclaiming the jaws also ensures that the fuse can no longer be pulled out when the robot drives away. In theory, the process can take place at the maximum traversing speed of the robot or the axis system, since the purely mechanical gripper does not require any control times. The grab can now pick up a new fuse.
Zum Aufnehmen einer Sicherung fährt der auf dem Roboter oder dem Linearsystem montierte Sicherungsgreifer direkt über die durch einen Vereinzler (Stufenförderer, etc.) bereitgestellte Sicherung, und macht eine lineare Bewegung in Z in Richtung der Sicherung. Dadurch kollidieren die Fasen der Backen des Greifers mit der Sicherung und die Greiferbacke wird gegen die Schenkelfeder gedrückt. Die federgelagerte Greiferbacke bewegt sich dadurch leicht zur Seite und klemmt die Sicherung. Der Greifer hat die Sicherung jetzt fest zwischen den beiden Backen und kann von der Aufnahmeposition wegfahren. Da es sich bei der vorhergehend detailliert beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren um Ausführungsbeispiele handelt, können sie in üblicher weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind die mechanischen Anordnungen und die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander lediglich beispielhaft To pick up a fuse, the fuse gripper mounted on the robot or the linear system moves directly over the fuse provided by a separator (step conveyor, etc.), and makes a linear movement in Z in the direction of the fuse. As a result, the chamfers of the jaws of the gripper collide with the safety device and the gripper jaw is pressed against the torsion spring. The spring-loaded gripper jaw moves slightly to the side and clamps the fuse. The gripper now has the fuse firmly between the two jaws and can move away from the pick-up position. Since the devices and methods described in detail above are exemplary embodiments, they can be modified to a large extent in the customary manner by a person skilled in the art without departing from the scope of the invention. In particular, the mechanical arrangements and the size ratios of the individual elements to one another are merely exemplary
BEZUGSZEICHENLISTE REFERENCE LIST
100 Montagegreifer 100 assembly grippers
102 Druckfläche 102 print area
104 Halter 104 holder
106 Steckrichtung 106 mating direction
108 Stempel 108 stamps
110 Feder 110 spring
112 ausgefederte Position112 rebound position
114 Klemmrichtung 114 clamping direction
116 Seitenteil 116 side part
118 Schenkelfeder 118 torsion spring
120 Rotationsachse 120 axis of rotation
122 Anschlag 122 stop
124 Einführschräge 124 lead-in bevel
200 Flachstecksicherung200 blade fuse
202 Rücken 202 back
204 Gehäuse 204 housing
206 Klemm kraft 206 clamping force
208 Seitenfläche 208 side face
210 Messerkontakt 210 blade contact
300 Steckplatz 300 slot
302 Sicherungskasten302 fuse box
304 Positioniervorrichtung304 positioning device
306 Positionierbewegung306 positioning movement
308 Steckbewegung308 mating movement
310 Störkontur 310 interference contour
312 Steckkraft 312 insertion force
314 Kraftmesseinrichtung314 force measuring device
316 Rand 316 margins

Claims

ANSPRÜCHE EXPECTATIONS
1. Montagegreifer (100) zum Stecken einer Flachstecksicherung (200) in einen Steckplatz (300) eines Sicherungskastens (302) für ein Fahrzeug, wobei der Montagegreifer (100) eine quer zu einer Steckrichtung (106) der Flachstecksicherung (200) ausgerichtete Druckfläche (102) und einen in der Steckrichtung (106) relativ zur Druckfläche (102) federgelagerten Halter (104) aufweist, wobei der Halter (104) die Druckfläche (102) zumindest an zwei gegenüberliegenden Seiten umschließt und in einer ausgefederten Position (112) in der Steckrichtung (106) über die Druckfläche (102) übersteht, wobei der Halter (104) dazu ausgebildet ist, die Flachstecksicherung (200) in der ausgefederten Position (112) an zumindest zwei gegenüberliegenden Seitenflächen (208) zu halten und während einer Steckbewegung (308) bei einer Kollision mit einer neben dem Steckplatz (300) angeordneten Störkontur (310) entgegen der Steckrichtung (106) einzufedern und von den Seitenflächen (208) abzugleiten, wobei die Druckfläche (102) dazu ausgebildet ist, die Flachstecksicherung (200) weiter in den vorgesehenen Steckplatz (300) einzuschieben. 1. Assembly gripper (100) for inserting a flat plug fuse (200) into a slot (300) of a fuse box (302) for a vehicle, the assembly gripper (100) having a pressure surface ( 102) and a holder (104) which is spring-loaded relative to the pressure surface (102) in the insertion direction (106), the holder (104) enclosing the pressure surface (102) at least on two opposite sides and being in a spring-loaded position (112) in the Plug-in direction (106) protrudes beyond the pressure surface (102), the holder (104) being designed to hold the flat plug-in fuse (200) in the spring-out position (112) on at least two opposite side surfaces (208) and during a plug-in movement (308 ) in the event of a collision with an interfering contour (310) arranged next to the slot (300), to deflect counter to the plug-in direction (106) and to slide off the side surfaces (208), the pressure surface (102) being designed to hold the blade terminal fuse (200) further in into the intended slot (300).
2. Montagegreifer (100) gemäß Anspruch 1, bei dem der Halter (104) zwei unabhängig voneinander in der Steckrichtung (106) federgelagerte Seitenteile (116) aufweist, wobei die Druckfläche (102) zwischen den Seitenteilen (116) angeordnet ist. 2. Assembly gripper (100) according to claim 1, in which the holder (104) has two side parts (116) which are spring-loaded independently of one another in the insertion direction (106), the pressure surface (102) being arranged between the side parts (116).
3. Montagegreifer (100) gemäß Anspruch 2, bei dem eines der Seitenteile (116) ferner quer zu der Steckrichtung (106) in einer Klemmrichtung (114) federgelagert ist. 3. Assembly gripper (100) according to claim 2, wherein one of the side parts (116) is also spring-loaded transversely to the insertion direction (106) in a clamping direction (114).
4. Montagegreifer (100) gemäß Anspruch 3, bei dem das Seitenteil (116) ferner unter Verwendung zumindest einer Schenkelfeder (118) in der Klemmrichtung (114) schwenkbar federgelagert ist. 4. Assembly gripper (100) according to claim 3, in which the side part (116) is also spring-mounted using at least one leg spring (118) so that it can pivot in the clamping direction (114).
5. Montagegreifer (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem an einem vorderen Ende des Halters (104) eine zur Druckfläche (102) gerichtete Einführschräge (124) angeordnet ist. Verfahren zum Stecken einer Flachstecksicherung (200) in einem Steckplatz (300) eines Sicherungskastens (202) für ein Fahrzeug, wobei die Flachstecksicherung (200) unter Verwendung eines Montagegreifers (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 gehalten wird und durch eine Positionierbewegung (306) des Montagegreifers (100) an dem für die Flachstecksicherung (200) vorgesehenen Steckplatz (300) des Sicherungskastens (302) ausgerichtet wird, wobei die Flachstecksicherung (200) durch eine Steckbewegung (308) des Montagegreifers (100) in einer Steckrichtung (106) in den Steckplatz (300) hinein gesteckt wird, wobei während der Steckbewegung (308) der federgelagerte Halter (104) mit einer neben dem Steckplatz (300) angeordneten Störkontur (310) kollidiert, einfedert und von Seitenflächen (208) der Flachstecksicherung (200) abgleitet, wobei die Flachstecksicherung (200) durch die Steckbewegung (308) von der Druckfläche (102) weiter in den Steckplatz (300) eingeschoben wird bis die Flachstecksicherung (100) bestimmungsgemäß in den Steckplatz (300) eingesteckt ist. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei der unbestückte Montagegreifer (100) an einer bereitgestellten Flachstecksicherung (200) ausgerichtet wird und in der Steckrichtung (106) mit einer Bestückungsbewegung an die Flachstecksicherung (100) heranbewegt wird, wobei der überstehende Halter (104) über die Flachstecksicherung (200) geschoben wird, bis der Halter (104) die gegenüberliegenden Seitenflächen (208) der Flachstecksicherung (200) hält. 5. Assembly gripper (100) according to any one of the preceding claims, wherein at a front end of the holder (104) to the pressure surface (102) directed insertion bevel (124) is arranged. Method for plugging a flat plug fuse (200) into a slot (300) of a fuse box (202) for a vehicle, wherein the flat plug fuse (200) is held using an assembly gripper (100) according to one of claims 1 to 5 and by a positioning movement ( 306) of the assembly gripper (100) is aligned with the slot (300) of the fuse box (302) provided for the flat plug fuse (200), the flat plug fuse (200) being caused by a plugging movement (308) of the assembly gripper (100) in a plugging direction (106 ) is inserted into the slot (300), with the spring-loaded holder (104) colliding with an interference contour (310) arranged next to the slot (300) during the plugging movement (308), springing in and being released from side surfaces (208) of the flat plug fuse (200 ) slides off, the flat plug fuse (200) being pushed further into the slot (300) by the plugging movement (308) from the pressure surface (102) until the flat plug fuse (100) is plugged into the slot (300) as intended. The method according to claim 6, wherein the unequipped assembly gripper (100) is aligned with a provided flat plug fuse (200) and is moved in the plugging direction (106) with an assembly movement to the flat plug fuse (100), the protruding holder (104) over the flat plug fuse (200) is pushed until the holder (104) holds the opposite side surfaces (208) of the blade fuse (200).
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 7, bei dem eine erreichte Steckkraft (312) am Ende der Steckbewegung (308) gemessen wird. Method according to one of Claims 6 to 7, in which an achieved insertion force (312) is measured at the end of the insertion movement (308).
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