WO2006103263A1 - Vorrichtung zum zuführen von kleinteilen, wie niete, schrauben, schweissbolzen oder dergleichen - Google Patents

Vorrichtung zum zuführen von kleinteilen, wie niete, schrauben, schweissbolzen oder dergleichen Download PDF

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WO2006103263A1
WO2006103263A1 PCT/EP2006/061158 EP2006061158W WO2006103263A1 WO 2006103263 A1 WO2006103263 A1 WO 2006103263A1 EP 2006061158 W EP2006061158 W EP 2006061158W WO 2006103263 A1 WO2006103263 A1 WO 2006103263A1
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chambers
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chamber
rivet
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PCT/EP2006/061158
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Inventor
Jochen Hain
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Newfrey LLC
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/001—Article feeders for assembling machines
    • B23P19/003—Escapement mechanisms used therewith
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/02—Riveting procedures
    • B21J15/025—Setting self-piercing rivets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/10—Riveting machines
    • B21J15/30—Particular elements, e.g. supports; Suspension equipment specially adapted for portable riveters
    • B21J15/32—Devices for inserting or holding rivets in position with or without feeding arrangements

Definitions

  • Apparatus for feeding small parts such as rivets, screws, welding bolts or the like
  • the invention relates to a device for feeding small parts, such as rivets, screws, welding bolts or the like to a processing device with a magazine for receiving the small parts and associated with the magazine means for separating and transferring the small parts to the processing device.
  • small parts such as rivets, screws, welding bolts or the like
  • the automatic, automatic processing of small parts requires a fast and reliable supply of small parts to the processing device. Any fault in the feed leads to a delay in the production process and possibly expensive maintenance and therefore causes considerable costs.
  • One way to feed small parts to a processing machine at a high speed is to place a magazine directly on the processing machine so that the small parts can be fed quickly and accordingly quickly, even if the processing device is moved to different processing stations, for example by means of a handling device.
  • a device of the type mentioned above for supplying rivets to a punch riveter is known from DE 100 64 241 A1.
  • the rivets are lined up in a tubular magazine individually one behind the other, wherein the magazine is pressurized air and dimensioned so that a small stream of compressed air can flow past the rivets in the direction of the front end of the magazine.
  • a Nietledung and Nietübergabe consisting of a slide with a rivet receiving opening, which is transverse to the main extension of the magazine between a first position for receiving a rivet from the magazine and a second position for discharging the recorded rivet on the the pliers can be moved back and forth is.
  • the small parts are arranged in the same direction with the shaft forward in a column in a cylindrical supply pipe which is above with an opening for supply is provided with parts and with a compressed air inlet and below with an output, which is associated with an organ for the intermittent delivery of the parts.
  • the cylindrical tube is arranged annularly in several turns inside a rigid container and forms a magazine in which a large number of parts is stored.
  • the inner diameter of the tube is in a certain ratio greater than the largest diameter of the parts, so that an air flow through which the parts are driven in the direction of the exit along the tube to the parts over to the output end can flow.
  • the invention has for its object to provide a device of the type mentioned above, which is characterized by a reliable and störunan memorie operation.
  • the invention provides that the magazine has a plurality of successively arranged in an endless row of chambers, each chamber for receiving a single small part is determined and the chambers are gradually movable together so that each step
  • Chamber in place of the direction of movement in front of her chamber passes, and wherein in each case at one point of the endless row a chamber with a feed channel and at a second location of the endless row a
  • Chamber is connectable to a transfer channel.
  • the inventive design of the magazine storage and separation of small parts is linked together in a simple manner.
  • the supply of small parts to the magazine can be done individually or in a row.
  • the small parts are separated from each other and each one part per chamber in the chambers held and transported. Since the small parts are already isolated in the magazine, a separation is no longer necessary when transferring to the processing device, so that it can be particularly easy to make the single feed to the processing unit.
  • the small parts can be conveyed with an air jet directly from a chamber of the magazine in the transfer channel and through this to the loading position of the processing device.
  • any sequence can be connected to the feed or the transfer channel.
  • a sorting function is made possible, which allows small parts of different dimensions, for example, different lengths to be included in the magazine and fed to the processing device according to a predetermined requirement profile. If there is a loss of a part of certain dimensions during processing, this does not interfere with the further processing, since with the help of the magazine another chamber can be approached, in which a part of corresponding dimension is located. Also, interference by snagging a part in a chamber does not cause disability. The chamber is simply skipped and the next one connected to the transfer channel.
  • the spatial version of the chambers for receiving the small parts can be designed differently.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the chambers are arranged on the circumference of a circular conveyor disc, which is rotationally driven. But it is also possible to form the chambers by endless chains or belts, such as a toothed belt, which are mounted longitudinally movably by means of suitable guides and driven.
  • the conveyor disc is arranged in a cavity of a housing and the individual chambers are formed by the peripheral edge of the conveyor disc penetrating openings or slots, wherein the openings or slots adjacent walls of the cavity bound the chambers.
  • a stepping motor may be provided, whose rotational steps are matched to the angular distance of the individual chambers.
  • the detent engages in recesses in the conveyor disc, which are provided at an angular distance of the chambers on the conveyor disc.
  • the transport of a small part of a chamber of a magazine in the transfer channel and through this to the processing device is preferably carried out by means of compressed air.
  • the chambers in the position in which they can be connected to the transfer channel can be connected via a compressed air line to a compressed air source.
  • the compressed-air line can consist of first line sections arranged in the conveyor disc on each chamber and a second line section arranged in the housing, wherein in the transfer position only the first line section associated with this position is in communication with the second line section.
  • closure elements are provided at the outlet opening of the feed channel and at the inlet opening of the transfer channel, through which said openings are closable.
  • the closure elements are designed as slides, which are movable transversely to the longitudinal direction of the respective channel and close the opening of the channel directly on the channel adjacent the chamber, without thereby affecting the mobility of the chambers. If the slides are closed, the chambers filled with small parts can be moved back and forth as desired, in order to bring a particular chamber into the feed or transfer position.
  • the invention further provides for the monitoring of the filling state of at least the chambers located in the filling position and / or transfer position.
  • the mouth of the feed channel and the mouth of the transfer channel adjacent sensors are provided which detect the filling state of the present in the filling position or transfer position chambers.
  • the processing apparatus may include a charging sensor that monitors the state of charge, so that it can be determined whether a handover of a hardware has been successful or not.
  • this can be connected to the feed channel to a feeder, which holds a larger stock of small parts. That too proper connection of the magazine to the feeder is monitored according to the invention by a sensor.
  • FIG. 1 shows a rivet pliers for processing punch rivets, arranged at a filling station
  • FIG. 2 shows a cross section of a magazine arranged on the rivet plier according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a longitudinal section of the magazine according to FIG. 2,
  • FIG. 4 shows a cross section of the magazine according to FIG. 2 in the filling position
  • Figure 5 shows a cross section of another embodiment of a magazine according to the invention.
  • FIG. 6 shows a section VI - VI of the magazine according to FIG. 5.
  • FIG. 1 shows a riveting tongs 1, which is intended for processing punched rivets.
  • the rivet 1 consists of a C-shaped bracket 2 and a fixed to the bracket 2 housing 3.
  • the housing 3 is divided into two parallel, substantially cylindrical housing sections, namely a motor housing 4, which includes a drive motor, and a spindle housing fifth in which a rivet spindle 9 which can be driven longitudinally movably by the drive motor is located.
  • the riveting tongs 1 is held with its bracket 2 on an arm 6 of a handling device 7, for example a multi-axis industrial robot, and moved by the handling device 7 into the filling position shown in FIG. 1 and into different working positions on workpieces to be riveted together.
  • a linear slide 8 is arranged, which has a relative movement of the rivet tongs 1 relative to the arm 6 in a direction parallel to the longitudinal axis of the rivet spindle 9 allows direction.
  • a magazine 10 for storing punched rivets and for transferring individual punch rivets to the riveting tongs 1 is arranged on the housing 3 of the riveting pliers 1.
  • the magazine 10 is movably mounted on a carriage 11 parallel to the longitudinal axis of the rivet spindle 9 and connected by a tubular transfer channel 12 with a loading device 13 arranged at the front end of the rivet spindle 9.
  • Figure 1 further shows a filling station 15 for filling the magazine 10.
  • the filling station 15 comprises a stand 16 with a base plate 17 and a top plate 18, on which a feeder 19 is arranged.
  • the feeder 19 contains a storage container in which the punch rivets are loosely stored. He further has a conveyor 20, which removes the punch rivet in a defined orientation of the reservoir and individually in this orientation to a filling channel 21 for filling the magazine 10 passes.
  • the riveting tongs 1 are brought into a filling position at the filling station 15 with the aid of the handling device.
  • a holding device 22 arranged at the filling station 15 cooperates here with the housing 3 of the riveting tongs 1 and, if necessary, provides the necessary alignment of the filling opening of the magazine 10 with the filling channel 21.
  • the riveting tongs can also be fixed in the holding device 22 by clamping or locking become.
  • a arranged on the holding device 22 sensor 23 is used to detect whether the rivet 1 is in the correct position and whether it is held there. If the conditions are met, a control device, not shown, receives an acknowledgment signal, so that the filling process can be initiated.
  • the magazine has a housing 24 composed of two plate-shaped housing parts 25, 26.
  • the housing 24 encloses a cylindrical cavity 27, in which a conveyor disc 28 substantially filling the cavity is arranged.
  • the conveyor disc 28 has on one side a bearing pin 29 which is rotatably mounted in a bearing 30 in the housing part 25.
  • the conveyor disc 28 is rotatably driven by a rotary drive 31, for example a stepper motor.
  • the rotary drive 31 is mounted on the outside of the housing part 25 and has a drive shaft 32 which engages in a central, the bearing pin 29 and the conveyor disc 28 penetrating bore and by a key inserted in opposite grooves of the drive shaft and bore rotation with the conveyor disc 28th is coupled.
  • the conveyor disc 28 At its peripheral edge, the conveyor disc 28 on a plurality of chambers 33, which are formed by axially parallel slots.
  • the chambers 33 are at the same distance from each other and are each separated by a wall 34 from each other.
  • the width measured in the circumferential direction and the radial depth of the chambers 33 are adapted to the shaft diameter of rotationally symmetrical punch rivets 35, for their reception, the chambers 33 are determined. Both dimensions mentioned are slightly larger than the diameter of the shaft of the punch rivets 35 so that they can easily penetrate into the chambers 33 and leave them again.
  • Radially outwards and in the axial direction the chambers 33 are bounded by the housing parts 25, 26 surrounding the conveyor disk 28.
  • the chambers 33 At its end facing the housing part 26, the chambers 33 are widened by an annular recess 36 in the conveyor disc 28 and an adjacent recess in the housing part 25, so that there is enough space for receiving the head of the punch rivet 35 is present.
  • Each chamber 33 is connected by an initially radially and then axially in the conveyor disc 28 extending channel 37 having an opening 38 which extends at a radial distance from the recess 36 in the housing part 26th facing side surface of the conveyor disc 28 is located.
  • the openings 38 of all chambers 33 lie on a concentric to the axis of rotation of the conveyor disc 28 circle and have the same distance from each other.
  • a channel bore 39 which is connectable via a compressed air connection 40 with a compressed air source.
  • the channel bore 39 is always opposite to that opening 38 which is connected to the transfer position located in the chamber 33.
  • a sealing element 41 which causes under the action of incoming compressed air, an outwardly sealed connection between the channel bore 39 and the opening 38 opposite it.
  • Each chamber 33 is further associated with a bore 42 which is located on a concentric to the axis of rotation circle of smaller diameter in the housing part 26 facing side surface of the conveyor disc 28.
  • the holes 42 serve to receive a catch 43 which is arranged axially movable in a bore in the housing part 26 and is intended to align the conveyor disc 28 in an angular position exactly and to fix.
  • the catch 43 may be a spring-loaded ball catch or, as in the illustrated embodiment, with a pin so far into the bore 42 engage that for releasing the catch an activatable device 44, for example, a pneumatic cylinder is provided.
  • the housing 24 has a feed channel 45 and a transfer channel 46. Both channels 45, 46 are located on opposite sides of the housing 24 on a common axis which intersects the axis of rotation of the conveyor disc 28 at right angles.
  • position of the conveyor disc 28 of the feed channel 45 opens into a first chamber 33 and the transfer channel 46 in a first chamber opposite second chamber 33.
  • the position is therefore called Zunaturaloder transfer position.
  • the mouths of the feed channel 45 and the transfer channel 46 each closed by a closure element 47, 48.
  • the closure elements 47, 48 each have the shape of a plate-shaped slide which is aligned tangentially to the conveyor disc 28 and in the closed position adjoins the cylindrical inner wall of the cavity 27 almost seamlessly. In the open position, the respective closure element 47 and 48, the passage to the respective channel 45 and 46 associated chamber 33 is completely free.
  • pneumatically controllable actuating cylinders 49, 50 are provided for actuating the closure elements 47, 48.
  • a filling opening 51 which serves to receive the connection end of the filling channel 21.
  • the filling opening 51 is closed by a longitudinally movably mounted cover 52.
  • the lid 52 can be removed by means of a pneumatic cylinder 53 from the filling opening 51, thereby enabling the connection of the filling channel 21.
  • the lid 52 protects the filling opening 51 from contamination.
  • the position of the lid 52 is detected by a sensor 57.
  • the riveting tongs 1 is moved by the handling device 7 into the filling position at the filling station 15 and fixed there with the aid of the holding device 22.
  • the magazine 10 was previously brought by extending the rivet spindle 9 in a shifted in the direction of the bracket 2 position, so that it does not collide with the stationary at the filling station 15 held filling channel 21. If the sensor 23 has indicated the correct position of the riveting tongs 1 at the filling station 15, then the filling process is initiated next.
  • the lid 52 is opened.
  • the magazine 10 is moved upward, wherein the end of the filling channel 21 penetrates into the filling opening 51 until the end position shown in Figure 4 is reached.
  • the closure element 47 is now opened while the closure element 48 remains closed.
  • punch rivet are fed individually or in a closed row to the filling channel 21.
  • the punch rivets then pass through their gravity or assisted by introduced into the filling channel 21 compressed air into the feed channel 45 and from this into the chambers 33. Since each chamber 33 can accommodate only one punch rivet, after filling a chamber, the conveyor disc 28 in detail Step by step, chamber by chamber, until finally all the chambers 33 are filled with a rivet. During this process, the catch 43 is released by means of the device.
  • the catch 43 can also be activated in each case if a chamber 33 is located below the feed channel 45 in order to position the chamber and feed channel precisely. This is particularly useful when the punch rivets are supplied individually from the conveyor 20. If the filling process is assisted with air, then a venting bore can be provided in the housing part 26 in the region of the openings 38, by means of which venting of the chambers 33 is effected as long as they are connected to the feed channel 45.
  • the filling of the chambers 33 is monitored by a sensor 55 which is located in the housing part 26 below the mouth of the feed channel 45. By the sensor 55 it is determined whether the filling chamber located in the chamber 33 is free or whether a punch rivet is in the chamber. If the chamber is filled with a punch rivet, then the conveyor disc 28 is further rotated to the next free chamber. With the sensor 55 is also checked whether the required position for filling a chamber is reached. If it is found during further rotation with the aid of the sensor 55 that the following chamber already contains a punch rivet, this indicates that the magazine 10 is completely filled. The supply channel 45 is then closed by the closure element 47 and the magazine 10 is separated from the filling channel 21 by renewed movement in the direction of the bracket 2.
  • the lid 52 is closed and the fixation of the rivet 1 by the holding device 22 is released.
  • the riveting tongs 1 can be removed from the filling station 15 with the aid of the handling device 7 to perform a joining operation to a joint on a workpiece to be moved.
  • a punch rivet In order to carry out a joining operation with the aid of the riveting tongs 1, a punch rivet must first be fed to the loading device 13.
  • the conveyor disc 28 is aligned and held by means of the catch 43 in a transfer position, in which a filled chamber 33 of the mouth of the transfer channel 46 is opposite.
  • the closure element 48 is opened and the compressed air connection 40 is connected by actuating a control valve with a compressed air source.
  • the air flowing in via the channel bore 39 and the channel 37 into the chamber 33 in the transfer position drives the stamped rivet present in the transfer channel 46 and through the latter into the loading position in the charging device 13.
  • the charging process is carried out by a charging device 13 Sensor 56 monitors.
  • the conveyor disc 28 is further rotated by loosening the catch 43 and control of the rotary drive 31 until the next chamber 33 is in the transfer position, whereupon the transfer and charging process described above is repeated.
  • the magazine 10 can be fixed immovably to the housing 3 of the riveting pliers.
  • the transfer channel 46 is designed as a telescopic tube to compensate for the relative movement between the arranged on the Nietspindel 9 loading device 13 and the magazine 10.
  • the telescopic tube may have a T-shaped or double T-shaped profile.
  • the magazine 10 is attached to the bracket 2 and provide a flexible transfer channel, which is guided in an arc to the loading device and thereby is suitable to follow the working stroke of the rivet spindle 9 flexible.
  • the punch rivets are conveyed by T-shaped cross-section channels, with their axis of symmetry transverse to the conveying direction.
  • the delivery of the punch rivet into the chambers of the conveyor disc 28 takes place in the radial direction, so that the punch rivets occupy a position in the chambers 33 of the conveyor disc 28, in which their axes of symmetry are aligned parallel to the axis of rotation of the conveyor disc 28.
  • FIGS. 5 and 6 show a modified embodiment of a magazine 110, in which the punch rivets 135 are arranged with their symmetry axis orthogonal to the axis of rotation of the conveyor disk 128 in the chambers 133.
  • FIG. 5 shows the input of the transfer channel 146, which is opposite to a channel bore 139 with a compressed air connection 140.
  • Compressed air can the punch rivet 135 from the chamber 133 in the transfer channel
  • the feeding of the punch rivet is carried out in an analogous manner by a likewise formed parallel to the axis of rotation of the conveyor disc 128 in the housing 124
  • the described device has the advantage that the separation necessary for the transfer of the punch rivet to the loading device of the riveting pliers already takes place during the filling of the magazine and not later during the processing phase. Disturbances that sometimes occur during separation, therefore, at best, can occur during the filling of the magazine, but then without major disruption of the production process, in which the rivet tongs is involved, are fixed, since the filling of the magazine usually during an already provided Interruption of the joining process takes place.
  • Another significant advantage of the device according to the invention is that when snagging a punch rivet in a chamber of the magazine by further rotation of the conveyor disc skipped the chamber and the rivet from the next Chamber can be supplied.
  • each chamber of the magazine can be moved individually in transfer position, so that in any order longer and shorter rivets can be passed.
  • it is only necessary to determine by detecting the angular position of the conveyor disc, in which angular positions are the longer and in which the shorter rivets are.
  • the desired angular positions must then be transferred to the transfer position.
  • a rotary angle measuring device for example a resolver.
  • Another possibility is to use a sensor to detect the rivet length of the punch rivet located in the transfer chamber. If the punch rivet has the wrong length, the conveyor disc is further rotated until the chamber has reached the transfer position with a rivet of the correct length.
  • Another advantage of the device according to the invention is that the filling of the magazine can be performed automatically.
  • the separation of the punch rivets can be done either by means of the conveyor of the feeder, so that the punch rivets are fed individually to the magazine.
  • both feeders already in use which are set up for feeding in a rivet tongs using a feed tube, as well as redesigned feeders for filling the magazine can be used.
  • the device according to the invention allows greater freedom of movement and a discharge of the handling device. The space requirement of the rivet pliers and their accessibility to the workpiece is thereby improved.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Zuführen von Kleinteilen, wie Niete, Schrauben, Schweißbolzen oder dergleichen zu einem Verarbeitungsgerät mit einem Magazin (10) zur Aufnahme der Kleinteile und einer mit dem Magazin (10) verbundenen Einrichtung zur Vereinzelung und Übergabe der Kleinteile an das Verarbeitungsgerät weist das Magazin (10) eine Vielzahl in einer endlosen Reihe hintereinander angeordneter Kammern (33) auf, wobei jede Kammer (33) zur Aufnahme eines einzigen Kleinteiles bestimmt ist und die Kammern (33) gemeinsam schrittweise derart bewegbar sind, daß bei jedem Schritt jede Kammer (33) an die Stelle der in Bewegungsrichtung vor ihr befindlichen Kammer (33) gelangt. Jeweils an einer Stelle der endlosen Reihe ist eine Kammer (33) mit einem Zuführkanal (45) und an einer zweiten Stelle der endlosen Reihe ist eine andere Kammer (33) mit einem Übergabekanal verbindbar.

Description

Vorrichtung zum Zuführen von Kleinteilen, wie Niete, Schrauben, Schweißbolzen oder dergleichen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von Kleinteilen, wie Niete, Schrauben, Schweißbolzen oder dergleichen zu einem Verarbeitungsgerät mit einem Magazin zur Aufnahme der Kleinteile und einer mit dem Magazin verbundenen Einrichtung zur Vereinzelung und Übergabe der Kleinteile an das Verarbeitungsgerät.
Die maschinelle, automatische Verarbeitung von Kleinteilen, beispielsweise das Setzen von Nieten, das Befestigen von Schrauben oder das Anschweißen von Bolzen, erfordert eine schnelle und zuverlässige Zuführung der Kleinteile zu dem Bearbeitungsgerät. Jede Störung der Zuführung führt zu einer Verzögerung des Produktionsprozesses und unter Umständen aufwendigen Wartungsarbeiten und verursacht daher erhebliche Kosten. Eine Möglichkeit, Kleinteile in schnellem Rhythmus einer Verarbeitungsmaschine zuzuführen, besteht in der Anordnung eines Magazins unmittelbar an der Verarbeitungsmaschine, so daß die Kleinteile auf kurzem Weg und dementsprechend schnell zugeführt werden können, auch wenn das Verarbeitungsgerät beispielsweise mittels einer Handhabungseinrichtung an verschiedene Bearbeitungsstationen bewegt wird.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zum Zuführen von Nieten zu einer Stanznietzange ist aus der DE 100 64 241 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind die Niete in einem rohrförmigen Magazin einzeln hintereinander aufgereiht, wobei das Magazin druckluftbeaufschlagt und so bemessen ist, daß ein kleiner Druckluftstrom an den Nieten vorbei in Richtung des vorderen Endes des Magazins strömen kann. Am vorderen Ende des Magazins befindet sich eine Einrichtung zur Nietvereinzelung und Nietübergabe, bestehend aus einem Schieber mit einer Nietaufnahmeöffnung, der quer zur Haupterstreckung des Magazins zwischen einer ersten Position zur Aufnahme eines Niets aus dem Magazins und einer zweiten Position zur Abgabe des aufgenommenen Niets an der die Zange hin und her verschiebbar ist. Zur Entnahme des Niets aus der Nietaufnahmeöffnung des Schiebers wird diese in der zweiten Position mit Druckluft beaufschlagt, durch die der Niet in eine Nietaufnahmeöffnung der Stanznietzange befördert und dort durch Unterdruck gehalten, der am vorderen Ende des Nietstempels über eine den Nietstempel durchdringende Bohrung erzeugt wird. Nach der Nietübergabe wird zur Durchführung einer Nietung das rohrförmige Magazin und die Einrichtung zur Nietvereinzelung und Nietübergabe aus der Nietübergabestellung in eine Nietstellung verschwenkt, in der der Kopf der Stanznietzange freiliegt. Diese bekannte Vorrichtung ist aufwendig. Bleibt ein Niet bei der Nietübergabe hängen, so ist das Magazin blockiert und es kann erst weitergearbeitet werden, wenn die Störung behoben ist.
Bei einer aus EP 0 511 093 B1 bekannten Vorrichtung zur Konditionierung und Abgabe von zylindrischen Kleinteilen, wie Schrauben oder Niete werden die Kleinteile in der gleichen Richtung mit dem Schaft nach vorne in einer Säule in einem zylindrischen Versorgungsrohr angeordnet, das oberhalb mit einer Öffnung zur Versorgung mit Teilen und mit einem Drucklufteingang und unterhalb mit einem Ausgang versehen ist, der einem Organ zur stoßweisen Abgabe der Teile zugeordnet ist. Das zylindrische Rohr ist ringförmig in mehreren Windungen im Inneren eines starren Behälters angeordnet und bildet ein Magazin, in dem eine große Zahl von Teilen bevorratet ist. Der Innendurchmesser des Rohres ist in einem bestimmten Verhältnis größer als der größte Durchmesser der Teile, so daß ein Luftstrom durch den die Teile in Richtung des Ausgangs vorgetrieben werden entlang des Rohres an den Teilen vorbei bis zum Ausgangsende strömen kann. Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß es in der Nähe des Verarbeitungsgerätes einen vergleichsweise großen Bauraum benötigt, da der Krümmungsradius des Rohres nicht zu klein sein darf. Weiterhin ist der Energiebedarf zum Transport der Teile relativ groß, da bei jeder Abgabe eines Teiles die ganze Säule aus vielen Teilen gleitend bewegt werden muß. Ein kurzzeitiger Wechsel zwischen Teilen unterschiedlicher Länge ist nicht ohne weiteres möglich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch eine zuverlässige und störunanfällige Arbeitsweise auszeichnet.
Die Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung sieht vor, daß das Magazin eine Vielzahl von in einer endlosen Reihe hintereinander angeordneten Kammern aufweist, wobei jede Kammer zur Aufnahme eines einzigen Kleinteiles bestimmt ist und die Kammern gemeinsam schrittweise derart bewegbar sind, daß bei jedem Schritt jede
Kammer an die Stelle der in Bewegungsrichtung vor ihr befindlichen Kammer gelangt, und wobei jeweils an einer Stelle der endlosen Reihe eine Kammer mit einem Zuführkanal und an einer zweiten Stelle der endlosen Reihe eine
Kammer mit einem Übergabekanal verbindbar ist.
Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Magazins wird die Bevorratung und die Vereinzelung der Kleinteile in einfacher Weise miteinander verknüpft. Die Zuführung der Kleinteile zum Magazin kann einzeln oder auch hintereinander aufgereiht erfolgen. Im Magazin werden die Kleinteile voneinander getrennt und jeweils ein Teil pro Kammer in den Kammern bereitgehalten und transportiert. Da die Kleinteile in dem Magazin bereits vereinzelt sind, ist bei der Übergabe an das Verarbeitungsgerät eine Vereinzelung nicht mehr notwendig, so daß sich die Einzelzuführung zum Verarbeitungsgerät besonders einfach gestalten läßt. So können beispielsweise die Kleinteile mit einem Luftstrahl unmittelbar aus einer Kammer des Magazins in den Übergabekanal und durch diesen bis in die Ladeposition des Verarbeitungsgerätes gefördert werden.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß bedingt durch die Anordnung der Kammern hintereinanderliegend in einer endlosen Reihe und die Bewegbarkeit der Kammern in Richtung der Reihe sowohl beim Befüllen als auch bei der Übergabe die einzelnen Kammern in - A -
beliebiger Folge mit dem Zuführkanal oder dem Übergabekanal verbunden werden können. Hierdurch wird eine Sortierfunktion ermöglicht, die es gestattet, Kleinteile unterschiedlicher Abmessung, beispielsweise verschiedener Länge, in das Magazin aufzunehmen und nach vorgegebenem Anforderungsprofil dem Verarbeitungsgerät zuzuführen. Kommt es bei der Verarbeitung zu einem Verlust eines Teils bestimmter Abmessung, so stört dies den weiteren Verarbeitungsablauf nicht, da mit Hilfe des Magazins eine andere Kammer angefahren werden kann, in der sich ein Teil entsprechender Abmessung befindet. Auch eine Störung durch Hängenbleiben eines Teils in einer Kammer verursacht keine Behinderung. Die Kammer wird einfach übersprungen und die nächstrichtige mit dem Übergabekanal verbunden.
Die räumlich Fassung der Kammern zur Aufnahme der Kleinteile kann unterschiedlich gestaltet sein. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Kammern am Umfang einer kreisrunden Förderscheibe angeordnet sind, die drehend antreibbar ist. Es ist aber auch möglich, die Kammern durch endlose Ketten oder Riemen, beispielsweise einen Zahnriemen, zu bilden, die mittels geeigneter Führungen längsbeweglich gelagert und antreibbar sind.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist die Förderscheibe in einem Hohlraum eines Gehäuses angeordnet und die einzelnen Kammern sind durch den Umfangsrand der Förderscheibe durchdringende Öffnungen oder Schlitze gebildet, wobei die den Öffnungen oder Schlitzen benachbarten Wände des Hohlraums die Kammern begrenzen. Zur Drehung der Förderscheibe kann ein Schrittmotor vorgesehen sein, dessen Drehschritte auf den Drehwinkelabstand der einzelnen Kammern abgestimmt sind. Zur genauen Positionierung der Kammern der Förderscheibe ist diese außerdem mittels einer am Gehäuse angeordneten federnden Raste in den Zuführ- und Übergabestellungen winkel- genau arretierbar, wobei die Raste in Ausnehmungen in der Förderscheibe einrastet, die im Winkelabstand der Kammern an der Förderscheibe vorgesehen sind. Der Transport eines Kleinteils von einer Kammer eines Magazins in den Übergabekanal und durch diesen zum Verarbeitungsgerät erfolgt vorzugsweise mittels Druckluft. Hierzu sind die Kammern in der Stellung, in der sie mit dem Übergabekanal verbindbar sind, über eine Druckluftleitung an eine Druckluftquelle anschließbar. Die Druckluftleitung kann aus ersten, in der Förderscheibe an jeder Kammer angeordneten Leitungsabschnitten und einem zweiten, im Gehäuse angeordneten Leitungsabschnitt bestehen, wobei in der Übergabestellung nur der dieser Stellung zugeordnete erste Leitungsabschnitt mit dem zweiten Leitungsabschnitt in Verbindung steht.
Um die Zuführung der Kleinteile zum Magazin und die Übergabe der Kleinteile an das Verarbeitungsgerät steuern zu können, sind an der Austrittsöffnung des Zuführkanals und an der Eintrittsöffnung des Übergabekanals Verschlußelemente vorgesehen, durch welche die genannten Öffnungen verschließbar sind. Vorzugsweise sind die Verschlußelemente als Schieber ausgebildet, die quer zur Längsrichtung des jeweiligen Kanals bewegbar sind und die Öffnung des Kanals unmittelbar an der dem Kanal benachbarten Kammer verschließen, ohne dadurch die Bewegbarkeit der Kammern zu beeinträchtigen. Sind die Schieber geschlossen, so können die mit Kleinteile gefüllten Kammern beliebig hin und her bewegt werden, um jeweils eine bestimmte Kammer in Zuführ- oder Übergabeposition zu bringen.
Zur Steuerung und Überwachung der Arbeitsweise des Magazins sieht die Erfindung weiterhin die Überwachung des Füllzustandes zumindest der in Füllposition und/oder Übergabeposition befindlichen Kammern vor. Hierzu sind der Mündung des Zuführkanals und der Mündung des Übergabekanals benachbarte Sensoren vorgesehen, die den Füllzustand der in Füllposition oder Übergabeposition befindlichen Kammern erfassen. Weiterhin kann das Verarbeitungsgerät einen Ladesensor aufweisen, der den Ladezustand überwacht, so daß festgestellt werden kann, ob eine Übergabe eines Kleinteils erfolgreich war oder nicht.
Zum Füllen des Magazins ist dieses mit dem Zuführkanal an einen Zuführer anschließbar, der einen größeren Vorrat an Kleinteilen bereithält. Auch das richtige Anschließen des Magazins an den Zuführer wird erfindungsgemäß durch einen Sensor überwacht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen
Figur 1 eine Nietzange zur Verarbeitung von Stanznieten, angeordnet an einer Befüllstation,
Figur 2 einen Querschnitt eines an der Nietzange gemäß Figur 1 angeordneten Magazins,
Figur 3 einen Längsschnitt des Magazins gemäß Figur 2,
Figur 4 einen Querschnitt des Magazins gemäß Figur 2 in Befüllposition,
Figur 5 einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Magazins nach der Erfindung und
Figur 6 einen Schnitt VI - VI des Magazins gemäß Figur 5.
Figur 1 zeigt eine Nietzange 1 , die zur Verarbeitung von Stanznieten bestimmt ist. Die Nietzange 1 besteht aus einem C-förmigen Bügel 2 und einem mit dem Bügel 2 fest verbundenen Gehäuse 3. Das Gehäuse 3 ist in zwei parallele, im wesentlichen zylindrische Gehäuseabschnitte unterteilt, nämlich ein Motorgehäuse 4, das einen Antriebsmotor enthält, und ein Spindelgehäuse 5, in dem sich eine durch den Antriebsmotor längsbeweglich antreibbare Nietspindel 9 befindet. Die Nietzange 1 ist mit ihrem Bügel 2 an einem Arm 6 einer Handhabungseinrichtung 7, beispielsweise einem mehrachsigen Industrieroboter, gehalten und durch die Handhabungseinrichtung 7 in die in Figur 1 gezeigte Befüllposition sowie in unterschiedliche Arbeitspositionen an miteinander zu vernietenden Werkstücken bewegbar. Zwischen dem Bügel 2 und dem Arm 6 ist ein Linearschlitten 8 angeordnet, der eine Relativbewegung der Nietzange 1 gegenüber dem Arm 6 in einer zur Längsachse der Nietspindel 9 parallelen Richtung ermöglicht.
An dem Gehäuse 3 der Nietzange 1 ist ein Magazin 10 zur Bevorratung von Stanznieten und zur Übergabe einzelner Stanznieten an die Nietzange 1 angeordnet. Das Magazin 10 ist auf einem Schlitten 11 parallel zur Längsachse der Nietspindel 9 bewegbar gelagert und durch einen rohrförmigen Übergabekanal 12 mit einer am vorderen Ende der Nietspindel 9 angeordneten Ladevorrichtung 13 verbunden. Durch diese Verbindung wird die axiale Bewegung der Nietspindel 9 und der Ladevorrichtung 13 auf das Magazin 10 übertragen, so daß dieses den axialen Bewegungen der Nietspindel 9 folgt und immer den gleichen Abstand zum vorderen Arbeitsende der Nietspindel 9 hat.
Figur 1 zeigt weiterhin eine Befüllstation 15 zum Befüllen des Magazins 10. Die Befüllstation 15 umfaßt einen Ständer 16 mit einer Fußplatte 17 und einer Kopfplatte 18, auf der ein Zuführer 19 angeordnet ist. Der Zuführer 19 enthält einen Vorratsbehälter, in dem die Stanzniete lose bevorratet sind. Er weist weiterhin eine Fördereinrichtung 20 auf, welche die Stanzniete in definierter Ausrichtung dem Vorratsbehälter entnimmt und einzeln in dieser Ausrichtung an einen Befüllkanal 21 zum Befüllen des Magazins 10 übergibt.
Zum Befüllen des Magazins 10 wird die Nietzange 1 , wie in Figur 1 gezeigt, mit Hilfe der Handhabungseinrichtung in eine Befüllposition an der Füllstation 15 gebracht. Eine an der Befüllstation 15 angeordnete Haltevorrichtung 22 wirkt hierbei mit dem Gehäuse 3 der Nietzange 1 zusammen und sorgt bei Bedarf für die notwendige Ausrichtung der Befüllöffnung des Magazins 10 zum Befüllkanal 21. Zur Lagesicherung kann die Nietzange außerdem in der Haltevorrichtung 22 durch Klemmen oder Verriegeln fixiert werden. Ein an der Haltevorrichtung 22 angeordneter Sensor 23 dient zur Erfassung, ob die Nietzange 1 sich in der richtigen Lage befindet und ob sie dort festgehalten wird. Sind die Voraussetzungen gegeben, so erhält eine nicht näher dargestellte Steuereinrichtung ein Bestätigungssignal, so daß der Befüllvorgang eingeleitet werden kann. Unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 wird nachfolgend der Aufbau des Magazins 10 näher beschrieben. Das Magazin hat ein aus zwei plattenförmigen Gehäuseteile 25, 26 zusammengesetztes Gehäuse 24. Das Gehäuse 24 umschließt einen zylindrischen Hohlraum 27, in dem eine den Hohlraum im wesentlichen ausfüllende Förderscheibe 28 angeordnet ist. Die Förderscheibe 28 weist auf einer Seite einen Lagerzapfen 29 auf, der in einem Lager 30 in dem Gehäuseteil 25 drehbar gelagert ist. Die Förderscheibe 28 ist durch einen Drehantrieb 31 , beispielsweise einen Schrittmotor, drehend antreibbar. Der Drehantrieb 31 ist auf der Außenseite an dem Gehäuseteil 25 befestigt und hat eine Antriebswelle 32, die in eine zentrale, den Lagerzapfen 29 und die Förderscheibe 28 durchdringende Bohrung eingreift und durch eine in gegenüberliegende Nuten von Antriebswelle und Bohrung eingesetzte Paßfeder drehfest mit der Förderscheibe 28 gekuppelt ist.
An ihrem Umfangsrand weist die Förderscheibe 28 eine Vielzahl von Kammern 33 auf, die durch achsparallele Schlitze gebildet sind. Die Kammern 33 befinden sich in gleichem Abstand voneinander und sind jeweils durch eine Wand 34 voneinander getrennt. Die in Umfangsrichtung gemessene Breite und die radiale Tiefe der Kammern 33 sind an den Schaftdurchmesser von rotationssymmetrischen Stanznieten 35 angepaßt, zu deren Aufnahme die Kammern 33 bestimmt sind. Beide genannten Abmessungen sind dabei etwas größer als der Durchmesser des Schafts der Stanznieten 35, damit diese leicht in die Kammern 33 eindringen und diese auch wieder verlassen können. Radial nach außen und in axialer Richtung werden die Kammern 33 von den die Förderscheibe 28 umgebenden Gehäuseteilen 25, 26 begrenzt. An ihrem dem Gehäuseteil 26 zugekehrten Ende sind die Kammern 33 durch eine ringförmige Ausnehmung 36 in der Förderscheibe 28 und eine daran angrenzende Ausnehmung in dem Gehäuseteil 25 erweitert, damit dort genügend Raum zur Aufnahme des Kopfes der Stanzniete 35 vorhanden ist.
Jede Kammer 33 ist durch einen zunächst radial und dann axial in der Förderscheibe 28 verlaufenden Kanal 37 mit einer Öffnung 38 verbunden, die sich in einem radialen Abstand von der Ausnehmung 36 in der dem Gehäuseteil 26 zugekehrten Seitenfläche der Förderscheibe 28 befindet. Die Öffnungen 38 aller Kammern 33 liegen auf einem zur Drehachse der Förderscheibe 28 konzentrischen Kreis und haben den gleichen Abstand voneinander. Den Öffnungen 38 zugeordnet ist eine Kanalbohrung 39, die über einen Druckluftanschluß 40 mit einer Druckluftquelle verbindbar ist. Die Kanalbohrung 39 liegt immer derjenigen Öffnung 38 gegenüber, die mit der in Übergabeposition befindlichen Kammer 33 verbunden ist. In der Kanalbohrung 39 befindet sich ein Dichtelement 41 , welches unter der Wirkung einströmender Druckluft eine nach außen dichte Verbindung zwischen der Kanalbohrung 39 und der ihr gegenüberliegenden Öffnung 38 bewirkt.
Jeder Kammer 33 ist weiterhin eine Bohrung 42 zugeordnet, die sich auf einem zur Drehachse konzentrischen Kreis kleineren Durchmessers in der dem Gehäuseteil 26 zugekehrten Seitenfläche der Förderscheibe 28 befindet. Die Bohrungen 42 dienen zur Aufnahme einer Raste 43, die axial bewegbar in einer Bohrung im Gehäuseteil 26 angeordnet ist und dazu bestimmt ist, die Förderscheibe 28 in einer Winkelstellung genau auszurichten und zu fixieren. Die Raste 43 kann eine federbelastete Kugelraste sein oder, wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel, mit einem Zapfen so weit in die Bohrung 42 eingreifen, daß zum Lösen der Raste eine aktivierbare Einrichtung 44, beispielsweise ein Pneumatikzylinder, vorzusehen ist.
Das Gehäuse 24 weist einen Zuführkanal 45 und einen Übergabekanal 46 auf. Beide Kanäle 45, 46 befinden sich auf entgegengesetzten Seiten des Gehäuses 24 auf einer gemeinsamen Achse, die die Drehachse der Förderscheibe 28 rechtwinklig kreuzt. In jeder durch die Raste 42 verriegelten Stellung der Förderscheibe 28 mündet der Zuführkanal 45 in eine erste Kammer 33 und der Übergabekanal 46 in eine der ersten Kammer entgegengesetzte zweite Kammer 33. In jeder derartigen Stellung der Förderscheibe 28 kann somit ein Stanzniet aus dem Zuführkanal 45 einer Kammer zugeführt oder aus der entgegengesetzten Kammer 33 ein Stanzniet in den Übergabekanal 46 abgeführt werden. Die Stellung wird daher Zuführoder Übergabestellung bezeichnet. Um das Zuführen und Übergeben von Stanznieten steuern zu können, sind die Mündungen des Zuführkanals 45 und des Übergabekanals 46 jeweils durch ein Verschlußelement 47, 48 verschließbar. Die Verschlußelemente 47, 48 haben jeweils die Form eines plattenförmigen Schiebers, der tangential zur Förderscheibe 28 ausgerichtet ist und in der Schließstellung sich nahezu nahtlos an die zylindrische Innenwand des Hohlraums 27 anschließt. In der Offenstellung gibt das jeweilige Verschlußelement 47 bzw. 48 den Durchgang zu der dem jeweiligen Kanal 45 bzw. 46 zugeordneten Kammer 33 vollständig frei. Zum Betätigen der Verschlußelemente 47, 48 sind pneumatisch ansteuerbare Betätigungszylinder 49, 50 vorgesehen.
An den Zuführkanal 45 schließt sich nach außen eine Befüllöffnung 51 an, die zur Aufnahme des Anschlußendes des Befüllkanals 21 dient. Die Befüllöffnung 51 ist durch einen längsbeweglich gelagerten Deckel 52 verschlossen. Zum Befüllen kann der Deckel 52 mit Hilfe eines pneumatischen Zylinders 53 von der Befüllöffnung 51 entfernt werden, um dadurch den Anschluß des Befüllkanals 21 zu ermöglichen. Im Betrieb schützt der Deckel 52 die Befüllöffnung 51 vor Verschmutzung. Die Stellung des Deckels 52 wird von einem Sensor 57 erfasst.
Zum Befüllen des Magazins 10 wird die Nietzange 1 von der Handhabungseinrichtung 7 in die Befüllposition an der Befüllstation 15 bewegt und dort mit Hilfe der Haltevorrichtung 22 fixiert. Das Magazin 10 wurde zuvor durch Ausfahren der Nietspindel 9 in eine in Richtung des Bügels 2 verschobene Stellung gebracht, damit es nicht mit dem ortsfest an der Befüllstation 15 gehaltenen Befüllkanal 21 kollidiert. Hat der Sensor 23 die richtige Lage der Nietzange 1 an der Befüllstation 15 angezeigt, so wird als nächstes der Befüllvorgang eingeleitet. Durch Ansteuerung des Zylinders 53 wird der Deckel 52 geöffnet. Sodann wird durch Zurückfahren der Nietspindel 9 in das Gehäuse 3 das Magazin 10 nach oben bewegt, wobei das Ende des Befüllkanals 21 in die Befüllöffnung 51 eindringt, bis die in Figur 4 gezeigte Endstellung erreicht ist. Dies wird von einem an den Befüllkanal 21 angebrachten Sensor 54 erfaßt und der Steuerung gemeldet. Alternativ kann der Sensor 54 auch am Gehäuse 3 des Magazins angeordnet sein. Zum Befüllen des Magazins 10 wird nun das Verschlußelement 47 geöffnet, während des Verschlußelement 48 geschlossen bleibt. Von der Fördereinrichtung 20 des Zuführers 19 werden Stanzniete einzeln oder auch in einer geschlossenen Reihe dem Befüllkanal 21 zugeführt. Die Stanzniete gelangen dann durch ihre Schwerkraft oder auch unterstützt durch in den Befüllkanal 21 eingeleitete Druckluft in den Zuführkanal 45 und aus diesem in die Kammern 33. Da jede Kammer 33 nur einen Stanzniet aufnehmen kann, wird nach dem Füllen einer Kammer die Förderscheibe 28 in einzelnen Schritten Kammer für Kammer weitergedreht, bis schließlich alle Kammern 33 mit einem Niet gefüllt sind. Während dieses Vorgangs wird die Raste 43 mit Hilfe der Einrichtung gelöst. Bei Bedarf kann die Raste 43 auch jeweils aktiviert werden, wenn sich eine Kammer 33 unter dem Zuführkanal 45 befindet, um Kammer und Zuführkanal genau zu positionieren. Dies ist vor allem dann zweckmäßig, wenn die Stanzniete einzeln von der Fördereinrichtung 20 zugeführt werden. Wird der Füllvorgang mit Luft unterstützt, so kann im Gehäuseteil 26 im Bereich der Öffnungen 38 eine Entlüftungsbohrung vorgesehen sein, durch die eine Entlüftung der Kammern 33 bewirkt wird, solange diese an den Zuführkanal 45 angeschlossen sind.
Das Befüllen der Kammern 33 wird von einem Sensor 55 überwacht, der sich im Gehäuseteil 26 unterhalb der Mündung des Zuführkanals 45 befindet. Durch den Sensor 55 wird festgestellt, ob die in Füllposition befindliche Kammer 33 frei ist oder ob sich ein Stanzniet in der Kammer befindet. Ist die Kammer mit einem Stanzniet gefüllt, so wird die Förderscheibe 28 bis zur nächsten freien Kammer weitergedreht. Mit dem Sensor 55 wird auch überprüft, ob die für das Befüllen erforderliche Position einer Kammer erreicht ist. Wird beim Weiterdrehen mit Hilfe des Sensors 55 festgestellt, daß die folgende Kammer bereits einen Stanzniet enthält, so deutet dies darauf hin, daß das Magazin 10 vollständig gefüllt ist. Hierauf wird der Zuführkanal 45 durch das Verschlußelement 47 geschlossen und das Magazin 10 durch erneute Bewegung in Richtung des Bügels 2 von dem Befüllkanal 21 getrennt. Nach dieser Trennung wird auch der Deckel 52 geschlossen und die Fixierung der Nietzange 1 durch die Haltevorrichtung 22 gelöst. Nun kann die Nietzange 1 mit Hilfe der Handhabungseinrichtung 7 von der Befüllstation 15 entfernt und zur Durchführung eines Fügevorgangs zu einer Fügestelle an einem Werkstück bewegt werden.
Zur Durchführung eines Fügevorgangs mit Hilfe der Nietzange 1 muß zunächst der Ladevorrichtung 13 ein Stanzniet zugeführt werden. Hierzu wird die Förderscheibe 28 mit Hilfe der Raste 43 in einer Übergabeposition ausgerichtet und gehalten, in der eine gefüllte Kammer 33 der Mündung des Übergabekanals 46 gegenüberliegt. Sodann wird das Verschlußelement 48 geöffnet und der Druckluftanschluß 40 durch Betätigen eines Steuerventils mit einer Druckluftquelle verbunden. Hierdurch treibt die über die Kanalbohrung 39 und den Kanal 37 in die in Übergabeposition befindliche Kammer 33 einströmende Luft den dort vorhandenen Stanzniet in den Übergabekanal 46 und durch diesen bis in die Ladeposition in der Ladevorrichtung 13. Der Ladevorgang wird durch einen vor der Ladevorrichtung 13 befindlichen Sensor 56 überwacht. Zeigt der Sensor 56, daß ein Niet in die Ladevorrichtung 13 gelangt ist, so bewirkt dies, daß die Ansteuerung der Nietzange zur Durchführung des Fügevorgangs freigegeben wird. Nach Beendigung des daraufhin durchgeführten Fügevorgangs wird durch Lösen der Raste 43 und Ansteuerung des Drehantriebs 31 die Förderscheibe 28 weitergedreht, bis die nächste Kammer 33 sich in Übergabeposition befindet, worauf sich der beschriebene Übergabe- und Ladevorgang wiederholt.
In Abwandlung der beschriebenen Ausführung kann das Magazin 10 unbeweglich an dem Gehäuse 3 der Nietzange befestigt sein. In diesem Fall wird zum Ausgleich der Relativbewegung zwischen der an der Nietspindel 9 angeordneten Ladevorrichtung 13 und dem Magazin 10 der Übergabekanal 46 als Teleskoprohr ausgeführt. Das Teleskoprohr kann ein T-förmiges oder auch Doppelt-T-förmiges Profil haben.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Magazin 10 am Bügel 2 zu befestigen und einen flexiblen Übergabekanal vorzusehen, der in einem Bogen zur Ladevorrichtung geführt wird und dadurch geeignet ist, dem Arbeitshub der Nietspindel 9 flexibel zu folgen. Bei dem vorstehend beschriebenen Magazin werden die Stanznieten durch im Querschnitt T-förmige Kanäle gefördert, wobei ihre Symmetrieachse quer zur Förderrichtung verläuft. Die Zuführung der Stanzniete in die Kammern der Förderscheibe 28 erfolgt in radialer Richtung, so daß die Stanzniete in den Kammern 33 der Förderscheibe 28 eine Lage einnehmen, in der ihre Symmetrieachsen parallel zur Drehachse der Förderscheibe 28 ausgerichtet sind.
In den Figuren 5 und 6 ist eine abgewandelte Ausführung eines Magazins 110 dargestellt, bei der die Stanzniete 135 mit ihrer Symmetrieachse orthogonal zur Drehachse der Förderscheibe 128 in den Kammern 133 angeordnet sind.
Das Zuführen und die Übergabe der Stanzniete 135 erfolgt hierbei in einer zur
Drehachse der Förderscheibe 128 parallelen Richtung. In radialer Richtung sind die Kammern 133 durch die Wand des Gehäuses 124 geschlossen. Figur 5 zeigt den Eingang des Übergabekanals 146, dem eine Kanalbohrung 139 mit einem Druckluftanschluß 140 gegenüberliegt. Durch Zuführen von
Druckluft kann der Stanzniet 135 aus der Kammer 133 in den Übergabekanal
146 und die nachfolgende Ladeeinrichtung gefördert werden. Die Zuführung der Stanzniete erfolgt in analoger Weise durch einen ebenfalls parallel zur Drehachse der Förderscheibe 128 in dem Gehäuse 124 ausgebildeten
Zuführkanal.
Die beschriebene Vorrichtung hat den Vorteil, daß die bei der Übergabe der Stanzniete an die Ladevorrichtung der Nietzange notwendige Vereinzelung bereits beim Befüllen des Magazins stattfindet und nicht erst später während der Verarbeitungsphase. Störungen, die bei der Vereinzelung manchmal auftreten, können sich daher allenfalls während des Befüllens des Magazins ereignen, dann aber ohne größere Störung des Produktionsablaufs, in den die Nietzange eingebunden ist, behoben werden, da das Befüllen des Magazins in der Regel während einer ohnehin vorgesehenen Unterbrechung des Fügeprozesses erfolgt. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß bei Hängenbleiben eines Stanznietes in einer Kammer des Magazins durch Weiterdrehen der Förderscheibe die Kammer übersprungen und der Niet aus der nächsten Kammer zugeführt werden kann. Weiterhin kann das Magazin mit Stanznieten unterschiedlicher Länge befüllt werden, ohne daß es hierbei der Einhaltung einer bestimmten Reihenfolge bedarf, da während des Verarbeitungszykluses jede Kammer des Magazins individuell in Übergabeposition bewegt werden kann, so daß in beliebiger Reihenfolge längere und kürzere Niete übergeben werden können. Beim Befüllen des Magazins ist es hierzu lediglich erforderlich, durch Erfassung der Drehwinkellage der Förderscheibe festzulegen, in welchen Winkelpositionen sich die längeren und in welchen sich die kürzeren Niete befinden. Bei der Übergabe müssen dann jeweils die gewünschten Winkelpositionen in Übergabeposition gebracht werden. Beides ist mit Hilfe einer Drehwinkelmeßeinrichtung, z.B. einem Resolver, ohne weiteres möglich. Eine andere Möglichkeit besteht auch darin, mit Hilfe eines Sensors die Nietlänge des Stanzniets zu erfassen, der sich in der in Übergabeposition befindlichen Kammer befindet. Hat der Stanzniet die falsche Länge, so wird die Förderscheibe weitergedreht, bis die Kammer mit einem Niet richtiger Länge die Übergabeposition erreicht hat.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß das Befüllen des Magazins automatisch durchgeführt werden kann. Hierbei kann die Vereinzelung der Stanzniete entweder mit Hilfe der Fördereinrichtung des Zuführers erfolgen, so daß die Stanzniete einzeln dem Magazin zugeführt werden. Es ist aber auch möglich, die Vereinzelung erst unmittelbar beim Befüllen der Kammern des Magazins durchzuführen. Auf diese Weise können sowohl bereits im Einsatz befindliche Zuführer, die zur Einzelnietzuführung zu einer Nietzange unter Verwendung eines Zuführschlauches eingerichtet sind, als auch neu gestaltete Zuführer zum Befüllen des Magazins verwendet werden. Durch das Wegfallen eines Zuführschlauchs ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung größere Bewegungsfreiheit und eine Entlastung der Handhabungseinrichtung. Auch der Raumbedarf der Nietzange und ihre Zugänglichkeit am Werkstück wird dadurch verbessert.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zum Zuführen von Kleinteilen, wie Niete, Schrauben, Schweißbolzen oder dergleichen zu einem Verarbeitungsgerät mit einem Magazin zur Aufnahme der Kleinteile und einer mit dem Magazin verbundener Einrichtung zur Vereinzelung und Übergabe der Kleinteile an das Verarbeitungsgerät, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin eine Vielzahl von in einer endlosen Reihe hintereinander angeordneten Kammern aufweist, wobei jede Kammer zur Aufnahme eines einzigen Kleinteiles bestimmt ist und die Kammern gemeinsam schrittweise bewegbar sind, daß bei jedem Schritt jede Kammer an die Stelle der in Bewegungsrichtung vor ihr befindlichen Kammer gelangt, und wobei jeweils an einer Stelle der endlosen Reihe eine Kammer mit einem Zuführkanal und an einer zweiten Stelle der endlosen Reihe eine Kammer mit einem Übergabekanal verbindbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (33) am Umfang einer kreisrunden Förderscheibe (28) angeordnet sind, die drehend antreibbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderscheibe (28) in einem Hohlraum (27) eines Gehäuses (24) angeordnet und die einzelnen Kammern (33) durch den Umfangsrand der Förderscheibe (28) durchdringende Öffnungen oder Schlitze gebildet sind, wobei die den Öffnungen oder Schlitzen benachbarten Wände des
Hohlraums (27) die Kammern (33) begrenzen..
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegung der Kammern (33) ein Schrittmotor vorgesehen ist, dessen Drehschritte auf den Abstand der einzelnen
Kammern (33) abgestimmt sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Förderscheibe (28) mittels einer am Gehäuse angeordneten Raste (43) in den Zuführ- und Übergabestellungen winkelgenau arretierbar ist, wobei die Raste (43) in Ausnehmungen in der Förderscheibe (28) einrastet, die im Winkelabstand der Kammern (33) an der Förderscheibe (28) vorgesehen sind..
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Transport eines Kleinteils aus einer Kammer (33) eines Magazins (10) in den Übergabekanal (46) und durch diesen zum Verarbeitungsgerät (1 ) mittels Druckluft erfolgt.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (33) in der Stellung, in der sie mit dem Übergabekanal (46) verbindbar sind, über eine Druckluftleitung an eine Druckluftquelle anschließbar.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftleitung aus ersten, in der Förderscheibe (28) an jeder Kammer angeordneten Leitungsabschnitten (37) und einem zweiten, im Gehäuse (24) angeordneten Leitungsabschnitt (39) besteht, wobei in der Übergabestellung jeweils nur der dieser Stellung zugeordnete erste
Leitungsabschnitt (37) mit dem zweiten Leitungsabschnitt (39) in Verbindung steht.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Austrittsöffnung des Zuführkanals (45) und an der Eintrittsöffnung des Übergabekanals (46) Verschlußelemente (47, 48) vorgesehen sind, durch welche die genannten Öffnungen verschließbar sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußelemente (47, 48) als Schieber ausgebildet sind, die quer zur Längsrichtung des jeweiligen Kanals (45, 46) bewegbar sind und die Öffnung des Kanals (45, 46) unmittelbar an der dem Kanal (45, 46) benachbarten Kammer (33) verschließen, ohne dadurch die Bewegbarkeit der Kammern (33) zu beeinträchtigen.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllzustand zumindest der in Füllposition und/oder Übergabeposition befindlichen Kammern (33) überwacht wird.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mündung des Zuführkanals (45) und/oder der Mündung des Übergabekanals (46) benachbarte Sensoren (55) zur
Überwachung des Füllzustands vorgesehen sind.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verarbeitungsgerät (1) einen Ladesensor (56) aufweist, der das Laden des Verarbeitungsgeräts (1 ) mit einem Kleinteil überwacht.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (10) mit dem Zuführkanal an einen Zuführer (19) anschließbar ist, der einen größeren Vorrat an Kleinteilen bereithält.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschließen des Magazins (10) an den Zuführer (19) durch einen Sensor (54) überwacht wird.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführer (19) eine Fördereinrichtung (20) aufweist, welche die Kleinteile einzeln in einen an das Magazin (10) anschließbaren Befüllkanal (21 ) fördert.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (10) an dem Verarbeitungsgerät (1 ) angebracht ist und das Verarbeitungsgerät (1 ) an einem Arm (6) einer Handhabungseinrichtung (7) angeordnet ist und mittels dieser zu Arbeitsstationen zum Fügen der Kleinteile und an eine Befüllstation (15) zum Befüllen des Magazins (10) mit Kleinteilen bewegbar ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verarbeitungsgerät eine Nietzange (1 ) mit einer längsbeweglichen Nietspindel (9) ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (10) in einer Linearführung am Gehäuse (3) der Nietzange (1 ) gelagert und durch ein starres, den Übergabekanal (46) bildendes Rohr mit einer an der Niet- spindel (9) angeordneten und mit dieser bewegbaren Ladevorrichtung
(13) verbunden ist.
19. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Nietzange (1 ) an der Befüllstation (15) mittels einer Haltevorrichtung (22) festhaltbar ist, und daß das Magazin (10) mit
Hilfe der Nietspindel (9) in einer Anschlußstellung bewegbar ist, in der das Magazin (10) mit einem Befüllkanal (21 ) eines Zuführers (19) verbunden ist.
20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verarbeitungsgerät eine Nietzange (1 ) mit einer längsbeweglichen Nietspindel (9) ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (10) an dem Gehäuse (3) der Nietspindel (9) befestigt ist und durch ein Teleskoprohr, welches den Übergabekanal bildet, mit einer an der Nietspindel (9) angeordneten und mit dieser bewegbaren
Ladevorrichtung (13) verbunden ist.
PCT/EP2006/061158 2005-03-31 2006-03-30 Vorrichtung zum zuführen von kleinteilen, wie niete, schrauben, schweissbolzen oder dergleichen Ceased WO2006103263A1 (de)

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