CN116761754A - 用于将绝缘元件安装在结构元件上的*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将绝缘元件(16)安装在机动车的结构元件(12、14)上的***，所述***包括：多个提供的绝缘元件(16)、转移元件(30)、中间站(29)、机器人(8)和至少一个结构元件(12、14)。所述转移元件(30)构造用于将所提供的绝缘元件(16)设置在中间站(29)中，并且绝缘元件(16)在中间站(29)中设置在预定义的空间位置和方位中，以用于由机器人(8)取出。机器人(8)构造用于分别将各单个绝缘元件(16)从中间站(29)取出并将该绝缘元件设置在结构元件(12、14)上。

Description

用于将绝缘元件安装在结构元件上的***

技术领域

本发明涉及一种用于将绝缘元件安装在机动车中的结构元件上的***。此外，本发明涉及一种用于将这种绝缘元件安装在结构元件上的方法。

背景技术

在许多情况下，组件(例如交通和运输工具、尤其是水上交通工具或陆上交通工具或空中交通工具的车身和/或框架)具有带空腔的结构，以能够实现轻量化结构。但这些空腔引起各种问题。根据空腔的类型，必须将其密封以防止可导致组件腐蚀的水分和污物进入。通常还希望显著增强空腔和因此组件，但保持低的重量。通常还需要使空腔和因此组件稳定，以减少否则会沿着空腔或穿过空腔传递的噪声。这些空腔中的许多空腔具有不规则的形状或窄小的尺寸，使得其难以正确密封、增强和阻尼。

因此，尤其是在汽车制造中以及飞机和船艇制造中使用密封元件(英文：baffle)来密封和/或在声学上隔离空腔，或使用增强元件(英文：reinforcer)来增强空腔。

在图1中示意性示出汽车的车身。车身10在此具有多个带空腔的不同结构、如柱14和梁或支撑体12。这种带空腔的结构元件12、14通常用绝缘元件16来密封或增强。

通常，这这种绝缘元件16被手动地安装在结构元件12、14上。但这种已知的手动方法的缺点在于，由此需要很大的工作量，并且还存在如下的风险：将绝缘元件安装在非预定的位置上，并且还将错误的绝缘元件安装在结构元件的位置上。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种用于将绝缘元件安装在机动车中的结构元件上的改进的***，该***避免了现有技术的缺点。该***尤其是应具有改善的经济性以及尽可能防止错误安装的风险。

该任务首先通过一种用于将绝缘元件安装在机动车的结构元件上的***来解决，该***包括：多个提供的绝缘元件、一个转移元件、一个中间站、一个机器人和至少一个结构元件；所述转移元件构造用于将所提供的绝缘元件设置在中间站中；绝缘元件在中间站中设置在预定义的空间位置和方位中，以用于由机器人取出；并且机器人构造用于分别将各单个绝缘元件从中间站取出并将该绝缘元件设置在结构元件上。

在此提出的***的优点在于，通过将绝缘元件自动安装在结构元件上大大降低了工作量。通过在此提出的将绝缘元件设置在中间站中，尤其是能够装载和准备***或过程，使得***或过程能够在较长的时间内自主工作。由于通常为每个机动车安装许多这种绝缘元件，所以这意味着大大节省人力劳动。

此外，将绝缘元件自动安装在结构元件上的优点是由此能够降低错误操作的风险。例如有时会将类似形状的绝缘元件安装在车身的不同位置处。尤其也存在在车身的左侧和右侧使用镜像的绝缘元件的情况。在这样的和类似的情况下，在手动安装绝缘元件时分别存在在某个位置使用错误的绝缘元件或混淆左侧和右侧绝缘元件的风险。通过将这一过程自动化能够在很大程度上杜绝这种不正确的操作。

此外，在此提出的***尤其是具有这样的优点，即，通过在中间站中预定义地设置绝缘元件，能够更有效且低成本实施自动化。通过在中间站中在空间位置和方位方面预定义地设置绝缘元件，由机器人夹持绝缘元件的过程得以简化并且更有效。

术语“绝缘元件”在本发明范围中包括用于对结构元件进行隔离和/或密封和/或封闭和/或增强和/或绝缘的元件。这种绝缘元件的这些不同特性在此能够单独或相互组合地出现。

术语“上侧面”和“下侧面”在本发明范围中分别表示绝缘元件的两个主表面或两个最大的侧面。由于绝缘元件设计用于封闭结构元件中的横截面，因此这意味着，上侧面和下侧面在使用状态中分别基本上位于一个待绝缘的横截面的平面中。在此上侧面或下侧面也能够具有阶梯形的特征，也就是说，上侧面或下侧面并非必须构造成完全平坦的。

在本发明范围中，与多个相同的绝缘元件的堆垛中的绝缘元件的布置有关的术语“平行”意味着相同绝缘元件的相应相同的表面和/或棱边分别基本上彼此平行地设置。

在一种示例性实施方式中，绝缘元件分别包括：载体；和设置在载体上的可膨胀材料，所述绝缘元件具有上侧面和下侧面，所述上侧面和下侧面在使用状态中基本上在结构元件的待绝缘的横截面的平面中定向。

在一种示例性实施例中，所述多个提供的绝缘元件彼此堆叠地设置。

这首先具有这样的优点：由此提供了堆叠形式的绝缘元件。因此，这种绝缘元件能够彼此堆叠以用于运输并且在堆叠的状态中被包装和运输。这一方面带来运输成本上的节约，因为由此能够更节省空间地包装绝缘元件，使得在一定的体积中能够运输比在传统绝缘元件的情况下更多的绝缘元件。此外，这种绝缘元件的堆叠或者说堆垛具有以下优点：能够更简单地识别不同绝缘元件的混淆。例如如果一个第一绝缘元件被包装在具有多个第二绝缘元件的容器中，则这会被立刻注意到，因为第一绝缘元件通常不能与第二绝缘元件堆叠。由此能够大幅减少混淆。

以堆叠形式提供绝缘元件还具有以下优点：通过用于运输和储存的堆叠布置，各单个绝缘元件更不易损伤。如果如迄今为止那样在一个容器中松散地运输各单个绝缘元件，则绝缘元件之间会发生许多接触，在此有时可能会出现损伤。但如果绝缘元件以堆垛的方式运输，则绝缘元件彼此间机械接触的次数将大大减少。此外，绝缘元件能够这样构造，即，将预期的接触部位构造成坚固的或不易损伤的，和/或将绝缘元件的易损伤部位设置在受保护的位置处，该位置例如在堆叠时被相邻的绝缘元件遮盖。

在一种示例性实施方式中，所述多个提供的绝缘元件设置在容器中。

在一种示例性实施方式中，绝缘元件在上侧面和下侧面上分别具有至少一个或至少两个或至少三个接触位置，这些接触位置构造成，使得在多个相同的绝缘元件堆叠时分别相邻的绝缘元件通过这些接触位置上下靠置并且由此彼此平行地设置。

在一种示例性实施方式中，绝缘元件在上侧面和下侧面上分别具有正好三个接触位置，这三个接触位置在相邻的绝缘元件堆叠时上下靠置。

在一种可选的扩展方案中，绝缘元件在上侧面和下侧面上具有正好四个或至少四个这样的接触位置。

在另一种可选的实施方式中，绝缘元件在上侧面和下侧面上具有正好五个或至少五个这样的接触位置。

在一种示例性实施方式中，上侧面上的至少一个接触位置和下侧面上的分配给该接触位置的接触位置构造成，使得相邻的绝缘元件在沿竖直方向堆叠时被固定以防止水平移动。

在一种示例性扩展方案中，上侧面上的至少一个接触位置和下侧面上的分配给该接触位置的接触位置构造成，使得在堆叠时在相应的接触位置之间形成机械锁定。

在一种示例性实施方式中，上侧面上的接触位置构造为第一耦联元件并且下侧面上的分配给第一耦联元件的接触位置构造为第二耦联元件，在堆叠时第一耦联元件和第二耦联元件这样相互嵌接，使得由此实现相邻绝缘元件的暂时固定。

在一种示例性实施方式中，至少一个接触位置位于固定元件的区域中。

在本发明的范围中，“固定元件的区域”理解为固定元件本身、固定元件的基底以及固定元件基底处的可膨胀材料，所述可膨胀材料用于绝缘固定元件所***的结构元件中的开口。

在一种示例性实施方式中，固定元件构造为夹子。

在一种替代实施方式中，固定元件构造为接片、焊接接片、夹钳、钩子或铆钉。

在一种示例性实施方式中，固定元件由塑料、尤其是由聚酰胺、或者由金属制成。

在一种示例性实施方式中，固定元件沿堆叠方向的高度小于8mm、优选小于7mm、特别优选小于6mm。

在一种示例性实施方式中，固定元件基底上的沿堆叠方向的高度(该高度既包括固定元件的基底也包括固定元件基底处的可膨胀材料，所述可膨胀材料用于绝缘固定元件所***的结构元件中的开口)为固定元件沿堆叠方向的高度的至多130％或至多120％或至多110％。

这种相对高度的设计方案的优点是由此能够更节省空间地包装绝缘元件。

在一种示例性实施方式中，至少一个接触位置构造为间隔元件，该间隔元件在绝缘元件于结构元件中的使用状态中用于将绝缘元件支撑和/或定位在结构元件上。

在一种示例性扩展方案中，间隔元件本身构造成可堆叠的，两个嵌套堆叠的间隔元件沿堆叠方向的总高度为单个间隔元件高度的至多170％或至多160％或至多150％或至多140％或至多130％。

在一种示例性实施方式中，载体的阶梯与堆叠方向形成至少35°或至少40°或至少45°或至少50°或至少55°的角度。

如此设计的阶梯的优点在于，具有较平坦阶梯的绝缘元件能够比具有较陡峭阶梯的绝缘元件更好地堆叠。在较陡峭阶梯的情况下尤其是存在这样的问题，即相邻的绝缘元件不能在没有水平偏移的情况下竖直重叠地设置。

在一种示例性实施方式中，至少一个接触位置构造为支承元件，该支承元件沿堆叠方向从绝缘元件的上侧面或下侧面的一般表面突出。

在一种示例性实施方式中，所有或一些接触位置由载体形成。

在一种替代实施方式中，所有或一些接触位置由可膨胀材料形成。

在另一种实施方式中，至少一个接触位置由载体形成，并且至少一个接触位置由可膨胀材料形成。

由于载体通常能够比可膨胀材料以更小的公差制造，因此尽可能通过载体形成接触位置能够是有利的。

在一种示例性实施方式中，绝缘元件具有至少一个限动元件，该限动元件构造成，使得在绝缘元件彼此堆叠时，绝缘元件通过相邻绝缘元件的限动元件被固定以防其横向于堆叠方向移动和/或以防该绝缘元件围绕堆叠方向旋转。

在一种示例性实施方式中，限动元件构造成，使得在绝缘元件彼此堆叠时，两个相邻的绝缘元件的限动元件沿堆叠方向重叠。

在一种示例性扩展方案中，限动元件在堆叠方向上重叠至少3mm或至少5mm或至少7mm。

在一种示例性实施方式中，限动元件具有至少一个导向面，该导向面构造成，使得在堆叠时导向面引导待堆叠的绝缘元件，使得新堆叠的绝缘元件沿堆叠方向基本上重合地设置在绝缘元件上。

在一种示例性实施方式中，至少一个间隔元件构造为限动元件。

在一种示例性扩展方案中，间隔元件构造成基本上Y形的。例如在此Y形间隔元件的支腿的各个面能够构造为导向面。

在一种替代扩展方案中，间隔元件构造成基本上U形的或V形的。在此U形或V形间隔元件的支腿的各个面又能够构造为导向面。

在一种示例性实施方式中，至少一个阶梯构造为限动元件。

在一种示例性实施方式中，固定元件的至少一个区域构造为限动元件。

在一种示例性扩展方案中，固定元件的基底构造为限动元件。在此该基底例如能够构造成基本上U形的。在此固定元件的U形基底的支腿的各个面也能够构造为导向面。

在一种示例性实施方式中，所有或一些限动元件由载体形成。

在一种替代实施方式中，所有或一些限动元件由可膨胀材料形成。

在另一种实施方式中，至少一个限动元件由载体形成，并且至少一个限定元件由可膨胀材料形成。

由于载体通常能够以比可膨胀材料小的公差制造，因此限动元件尽可能由载体形成能够是有利的。

作为可膨胀材料原则上能够使用不同的材料，这些材料能够进行发泡。在此该材料能够具有或不具有增强特性。通常，可膨胀材料通过热、湿度或电磁辐射而膨胀。

这种可膨胀材料通常具有化学或物理发泡剂。化学发泡剂是在温度、湿度或电磁辐射的影响下分解的有机或无机化合物，其中至少一种分解产物是气体。作为物理发泡剂例如能够使用在温度升高时转化为气态聚集态的化合物。由此，化学和物理发泡剂都能够在聚合物中产生泡沫结构。

优选可膨胀材料是热发泡的，在此使用化学发泡剂。适合的化学发泡剂例如是偶氮二甲酰胺、磺酰肼、碳酸氢盐或碳酸盐。适合的发泡剂例如也能够从荷兰阿克苏诺贝尔公司以商品名或从美国Chemtura公司以商品名/>商购。发泡所需的热量能够通过外部热源或内部热源、如放热化学反应引入。可发泡材料优选可在≤250℃、尤其是100℃至250℃、优选120℃至240℃、优选130℃至230℃的温度下发泡。

适合的可膨胀材料例如是在室温下不流动的单组分环氧树脂体系，其尤其是具有增加的冲击韧性并且包含触变剂、如气溶胶或纳米粘土。此类环氧树脂体系例如包含20至50重量％的液态环氧树脂、0至30重量％的固体环氧树脂、5至30重量％的韧性改性剂、1至5重量％的物理或化学发泡剂、10至40重量％的填充剂、1至10重量％的触变剂和2至10重量％的热活化硬化剂。适合的韧性改性剂是基于丁腈橡胶或聚醚多元醇聚氨酯衍生物的反应性液体橡胶、核壳聚合物和技术人员已知的类似体系。

同样适合的可膨胀材料是含有发泡剂的单组分聚氨酯组合物，其由含有OH基团的结晶聚酯与其它多元醇、优选聚醚多元醇以及具有封端的异氰酸酯基团的多异氰酸酯混合而成。结晶聚酯的熔点应≥50℃。多异氰酸酯的异氰酸酯基团例如能够用亲核试剂如己内酰胺、苯酚或苯骈恶唑酮封端。此外，封端多异氰酸酯，例如用于粉末涂料技术并且可从德国Degussa有限公司例如以商品名BF 1350和/>BF 1540商购获得的封端多异氰酸酯也是适合的。技术人员已知并且例如在EP 0 204 970中描述的所谓的包封或表面失活的多异氰酸酯也用作异氰酸酯。

此外，例如WO 2005/080524 A1中描述的、含有发泡剂的双组分环氧树脂/聚氨酯组合物也适合作为可膨胀材料。

此外，含有发泡剂的乙烯醋酸乙烯酯组合物也适合作为可膨胀材料。

同样适合的可膨胀材料例如以商品名240、/>250或255由美国Sika公司出售并在US 5,266,133和US 5,373,027中被描述。这种可膨胀材料对于本发明是特别优选的。

优选的具有增强特性的可膨胀材料例如是由美国Sika公司以商品名941出售的材料。US 6,387,470中描述了这种材料。

在一种示例性实施方式中，可膨胀材料具有800％至5000％、优选1000％至4000％、更优选1500％至3000％的膨胀率。具有这种膨胀率的可膨胀材料的优点是由此能够实现结构元件相对于液体和声音的可靠密封或绝缘。

在一种示例性实施方式中，可膨胀材料构造为温度诱导材料。

这具有以下优点：由此可使用炉子来烘烤浸漆液体，以便使可膨胀材料膨胀并由此将空腔绝缘。因此，不需要额外的工作步骤。

载体可由任意材料制成。优选的材料是塑料、尤其是聚氨酯、聚酰胺、聚酯和聚烯烃、优选耐高温聚合物如聚苯醚、聚砜或聚醚砜，它们尤其也是发泡的；金属、尤其是铝和钢；或生长的有机材料、尤其是木材或其它(压制)纤维材料或玻璃状材料或陶瓷材料；尤其是此类发泡材料；或这些材料的任意组合。特别优选使用聚酰胺、尤其是聚酰胺6、聚酰胺6,6、聚酰胺11、聚酰胺12或它们的混合物。

此外，载体例如能够是实心的、中空的或发泡的或具有格栅状的结构。载体的表面通常能够是光滑的、粗糙的或结构化的。

在可膨胀材料位于载体上的绝缘元件的情况下，制造方法根据载体是否由可通过注塑加工的材料制成而不同。如果是这种情况，则通常使用双组分注塑方法。在此首先注入第一组分，在此情况下是载体。在第一组分固化后，扩大或调整模具中的型腔，或将制成的注塑坯件放置到新的模具中，并且借助第二注射单元将第二组分、在此情况下是可膨胀材料注射到第一组分上。

如果载体由不能通过注塑方法制造的材料、即例如由金属制成，则将载体放置到相应的模具中并将可膨胀材料注塑到载体上。当然，也存在用特殊的固定装置或固定方法将可膨胀材料固定在载体上的可能性。

此外，载体也能够通过其它方法、例如通过挤出来制造。

在一种示例性实施方式中，转移元件构造为机器人或协作机器人。

在一种替代实施方式中，转移元件是操作人员。

在一种示例性实施方式中，中间站包括至少一个基础元件，该基础元件包括用于将绝缘元件定位在基础元件上的定位元件，从而绝缘元件或堆垛能够以预定义的方式设置在基础元件上。

在一种替代实施方式中，中间站包括至少一个输送***，该输送***构造用于将绝缘元件或堆垛依次地输送到预定义的取出位置中。

在一种示例性扩展方案中，输送***实施为链斗式升降机。

在另一种替代实施方式中，中间站包括至少一个支架，该支架能够容纳多个绝缘元件，并且该支架能够将绝缘元件准备在预定义的取出位置中。

在一种示例性扩展方案中，支架具有至少一个导向元件，该导向元件至少部分地仿形绝缘元件的轮廓。

在一种示例性扩展方案中，所述至少一个导向元件或所述多个导向元件构造成，使得绝缘元件只能在一个空间位置上容纳在其中。

在一种示例性实施方式中，中间站对于由***提供用于处理的每种不同类型的绝缘元件分别包括一个自身的支架。在此每个支架尤其具有这样设计的导向元件，使得仅预定类型的绝缘元件能够设置在其中。

设置单独的和类型特定的支架的优点是由此能够防止错误操作。

绝缘元件具有堆叠高度，该堆叠高度相应于绝缘元件的堆垛沿堆叠方向的额外高度，当将另一绝缘元件堆叠到堆垛上时，该堆垛增加这个额外高度。

在一种示例性实施方式中，绝缘元件的堆叠高度为单个绝缘元件沿堆叠方向的总高度的至多80％、优选至多70％、优选至多60％、优选至多50％、优选至多40％、优选至多30％。

这具有以下优点：由此能够更节省空间地将绝缘元件设置在堆垛中。此外，通过堆垛中相邻绝缘元件的更强的竖直嵌套实现了整个堆垛的提高的稳定性。

在一种示例性实施方式中，堆垛包括至少10个或至少15个或至少20个或至少25个或至少30个堆叠的绝缘元件。

在另一种示例性实施方式中，堆垛包括至多150个或至多120个或至多100个或至多80个或至多60个堆叠的绝缘元件。

在一种示例性实施方式中，堆垛的最下面的绝缘元件平放在基础元件上。

设置这种基础元件的优点首先在于由此能够将绝缘元件的堆垛置于平面上，尤其是在此堆垛不会翻倒。

在一种示例性扩展方案中，基础元件构造成，使得堆垛这样设置在其上，以至于堆叠方向基本上竖直地延伸。

在一种示例性扩展方案中，基础元件包括至少一个定位元件，用于将堆垛的最下面的绝缘元件定位在基础元件上。

设置至少一个这样的定位元件的优点是，由此一方面能够改善堆垛的支撑或定向，并且另一方面也能够由此预定义堆垛在基础元件上的定位。

对于自动化过程来说通常重要的是，精确定义由机器人操纵的元件的空间位置。通过适当地选择基础元件上的这种定位元件，能够实现堆垛的这种预定义的定位。

在一种示例性扩展方案中，基础元件包括多个定位元件。

在一种示例性扩展方案中，第一定位元件构造用于容纳第一类型的绝缘元件的堆垛，并且相同基础元件上的至少一个另外的定位元件构造用于容纳相同类型的绝缘元件的堆垛。

在一种替代扩展方案中，基础元件又包括多个定位元件，其中第一定位元件构造用于容纳第一类型的绝缘元件的堆垛，并且相同基础元件上的至少一个另外的定位元件构造用于容纳不同类型的绝缘元件的堆垛。

由此，相同类型的绝缘元件或不同类型的绝缘元件的多个堆垛能够预定义地设置在同一基础元件上。

在一种示例性实施方式中，基础元件构造成凹凸状的，其中为每个堆垛在基础元件的表面上构造一个相应成形的凹部。

然而，这种基础元件也能够构造为不同的，例如能够设置平面的基板，在该基板上设置不同的支撑元件，如柱或类似物，这些支撑元件将堆垛在预定义的位置上定位、定向和支撑。

在一种示例性实施方式中，基础元件由纸板制成。

在一种替代的示例性实施方式中，基础元件构造成塑料泡罩的形式。

在一种替代实施方式中，基础元件由塑料制成，尤其是构造为注塑件或打印元件。

此外，能够想到基础元件的其它不同的实施可能性。

在一种示例性实施方式中，所提供的绝缘构件设置在容器中。在一种示例性扩展方案中，绝缘元件以堆叠形式设置在容器中。

使用这种容器的优点是例如能够正好将绝缘元件提供在也用于运输绝缘元件的容器中。由此能够避免重组或重新布置绝缘元件。

在一种示例性实施方式中，容器构造为盒子或箱子或托盘。

在一种示例性实施方式中，至少一个基础元件设置在容器内。

在一种替代实施方式中，仅一个基础元件设置在容器内。

一起使用至少一个基础元件与容器的优点是由此堆垛已经能够被定向和定位以用于运输，这对于绝缘元件通常是节省空间和保护材料的。

在一种示例性实施方式中，所述基础元件基本上覆盖容器的底部。

在另一种替代实施方式中，多个基础元件设置在容器中。

在一种示例性扩展方案中，所述多个基础元件基本上覆盖容器的底部。

在一种替代扩展方案中，所述多个基础元件至少部分相叠地布置。

在一种示例性扩展方案中，所述多个基础元件形成隔板，使得绝缘元件或堆垛以多个通过基础元件彼此分开的层设置在容器中。

在一种示例性实施方式中，堆垛这样设置在容器中，使得当容器位于其预定方位中时，堆叠方向竖直地延伸。

在一种替代实施方式中，堆垛这样定向，使得当容器位于其预定方位中时，堆叠方向基本上水平地延伸。

在一种示例性实施方式中，多个堆垛设置在容器内。在一种示例性扩展方案中，容器中的多个堆垛的堆叠方向基本上彼此平行地定向。

在一种示例性实施方式中，相同类型的绝缘元件的多个堆垛设置在一个容器中。

在一种示例实施方式中，相同类型的绝缘元件的多个堆垛设置在一个基础元件上。

在一种替代实施方式中，不同类型的绝缘元件的多个堆垛设置在一个容器中。

在一种替代实施方式中，不同类型的绝缘元件的多个堆叠设置在一个基础元件上。

在一种示例性实施方式中，容器还包括防滑中间层。

这种防滑中间层例如能够用于将容器中的多个堆垛层彼此分开，且在此不存在各层相对于彼此滑动的风险。

在一种示例性实施方式中，机器人包括一个多关节机器人臂和一个设置在该机器人臂上的夹持器。

在一种示例性扩展方案中，机器人包括多个夹持器。在此机器人构造成，使得机器人能够分别借助每个夹持器将单个绝缘元件从中间站取出并设置在结构元件上。

在此夹持器能够以不同方式形成。

例如夹持器能够包括抽吸式夹持器和/或平行夹持器和/或膨胀夹持器。

在一种示例性实施方式中，夹持器构造用于夹持多种不同类型的绝缘元件。

在一种示例性实施方式中，夹持器具有至少两个嵌接元件，所述嵌接元件构造成，使得它们能够接合到绝缘元件上的相应的嵌接元件中。

绝缘元件上的和机器人夹持器上的这些嵌接元件能够以不同方式实施。

例如绝缘元件上的嵌接元件能够以帽部或凹部的形式存在并且夹持器上的相应的嵌接元件能够与之互补地构造。或者夹持器上的嵌接元件能够构造为具有例如不同尺寸的孔或长孔，并且绝缘元件上的嵌接元件例如能够具有锥形设计。此外，绝缘元件上的嵌接元件例如能够构造为阶梯、边缘或肋。

在一种示例性扩展方案中，夹持器的所述至少两个嵌接元件不同地成形。

嵌接元件的不同成形的优点是由此能够明确地确定绝缘元件在夹持器上的定向，从而使绝缘元件不能颠倒180°地被夹持。由此能够避免机器人的错误操作。

在一种示例性实施方式中，结构元件是单个金属板或多个相互连接的金属板、尤其是柱或梁或支撑体，或者结构元件是车身的组成部分，或者结构元件是车身。

在一种示例性实施方式中，结构元件具有至少一个开口，并且绝缘元件具有至少一个固定元件，这两个元件构造成，使得固定元件能够卡入所述开口中。

在堆叠的绝缘元件的情况下，在一种示例性实施方式中，每个额外的绝缘元件将堆垛增高至多20mm、特别优选至多18mm、特别优选至多16mm、特别优选至多14mm、特别优选至多12mm、特别优选至多10mm。

绝缘元件的紧密堆叠具有由此能够更有效地包装和运输绝缘元件的优点。

此外，开头所提的任务通过一种用于将绝缘元件安装在机动车的结构元件上的方法来解决，该方法包括以下步骤：提供多个绝缘元件；将绝缘元件转移到中间站中；在中间站中以预定义的空间位置和方位提供绝缘元件，以用于由机器人取出；由机器人从中间站取出各单个绝缘元件；并且由机器人将绝缘元件安装在结构元件上。

在一种示例性实施方式中，该方法借助上述***实施。

在一种示例性实施方式中，所提供的绝缘元件以具有多个彼此堆叠的绝缘元件的堆垛的形式存在，在转移时运输这些堆垛。

在一种有利的实施方式中，机器人具有多个夹持器，从而多个绝缘元件能够单独地从中间站被取出。

在一种替代实施方式中，机器人仅具有一个夹持器并且每次只能从中间站单独地取出一个绝缘元件。

在一种示例性实施方式中，该方法还包括步骤：在容器中和/或在基础元件上运输绝缘元件；同一容器中和/或同一基础元件上的绝缘元件被提供以用于由机器人取出。

容器和/或基础元件既用于运输绝缘元件又用于提供绝缘元件以便由机器人取出的优点是由此能够大大简化整个物流并使其更高效。

在一种示例性实施方式中，在安装时由机器人在夹持方向上抓取绝缘元件并且将绝缘元件在施用方向上安装在结构元件上，所述夹持方向和施用方向基本上形成90°或180°的角度。

在一种替代实施方式中，夹持方向和施用方向形成90°至180°范围内的角度。

在将绝缘元件安装在结构元件上时使用这种定向的优点是由此能够选择较小的沿夹持方向的夹持力，因为在将绝缘元件安装在结构元件上时的力不反作用于夹持力。

在一种示例性实施方式中，由机器人在夹持方向上施加用于夹持绝缘元件的力小于由机器人在施用方向上施加用于将绝缘元件安装在结构元件上的力。

在一种示例性扩展方案中，沿施用方向的力在此至少是沿夹持方向的力的两倍或至少三倍或至少四倍。

在一种示例性实施方式中，夹持器和绝缘元件在施用方向上机械地啮合。

这具有由此能够选择更小的夹持力的优点，因为绝缘元件被固定以防止沿施用方向移动。

在一种示例性实施方式中，在安装时绝缘元件的固定元件卡入结构元件的开口中。

在一种示例性实施方式中，在由机器人夹持绝缘元件时，绝缘元件的至少两个嵌接元件接合到夹持器的至少两个相应的嵌接元件中，绝缘元件的所述至少两个嵌接元件构造为不同的。

设置不同的接合元件的优点是由此能够防止错误操纵、尤其是旋转180°的错误操纵。

绝缘元件上的和机器人夹持器上的这些嵌接元件能够以不同方式实施。

例如绝缘元件上的嵌接元件能够以帽部或凹部的形式存在并且夹持器上的相应的嵌接元件能够与之互补地构造。

或者夹持器上的嵌接元件能够构造为具有例如不同尺寸的孔或长孔并且绝缘元件上的嵌接元件例如能够具有锥形设计。

此外，绝缘元件上的嵌接元件例如能够构造为阶梯、边缘或肋。

在一种示例性实施方式中，如上所述的***构造成，使得能够实施上述方法。

附图说明

下面借助实施例并参照示意性附图来描述本发明的细节和优点。

附图如下：

图1示出车身的示例性视图；

图2a至2c示出示例性绝缘元件或具有多个这种绝缘元件的堆垛的示意图；

图3a至图6示出容器连同设置在其中的绝缘元件的示意图；

图7示出示例性基础元件的示意图；

图8a至8c示出示例性***的示意图；

图9a至10d示出示例性机器人和相配夹持器的示意图；

图11至图13示出机器人的夹持器和绝缘元件之间的示例性耦联的示意图；

图14至图19示出示例性中间站的示意图。

具体实施方式

在图2a中首先示出单个的绝缘元件16。该绝缘元件16具有载体11和设置在该载体上的可膨胀材料13。绝缘元件16构造成基本上平坦形状的，以便能够在使用状态中有效地绝缘结构元件的横截面。但在此绝缘元件16不完全构造成平坦的，而是具有不同的突起和阶梯状的凸肩、尤其是陡峭的阶梯5。

绝缘元件16在此具有上侧面17和下侧面18。此外，绝缘元件16在该实施例中具有两个分别构造为夹子的固定元件3以及两个分别在不同的侧面上定向的间隔元件4。

此外，绝缘元件16具有一个支承元件6，该支承元件在该实施例中设置在绝缘元件16的上侧面17上。

在该实施例中，绝缘元件16具有三个设置在上侧面17上的接触位置并且在下侧面18上具有三个分别与之对应的接触位置。在此，两个接触位置分别设置在固定元件3的区域中并且另一个接触位置构造为支承元件6或构造为在绝缘元件16的下侧面18上的支承点。

在图2b中示出具有根据图2a的绝缘元件16的多个堆垛1。这些绝缘元件16在此在堆叠方向19上彼此堆叠。在此堆叠的绝缘元件16彼此平行设置并且分别在其上侧面和下侧面上的接触位置上上下靠置。

在图2c中又示出具有堆叠的绝缘元件16的堆垛1，在该实施例中，堆垛1的最下面的绝缘元件16设置在基础元件2上。

在图3a至图6中示出不同的示例性容器7，该容器具有设置在其中的绝缘元件16或堆垛1。

在图3a中示出一个容器7，该容器具有松散地设置在其中的绝缘元件16，在图3b中示出具有堆叠的绝缘元件16的同一容器7，各个堆垛1这样设置在容器中，使得当容器7处于其预定方位时，堆叠方向基本上竖直地定向。

在图4a和4b中再次示意性示出一个容器7，在图4a中绝缘元件16是无序且松散的，并且在图4b中绝缘元件堆叠成多个堆垛1地设置。在该实施例中，这样选择堆叠方向，使得当容器7处于其预定方位时，堆叠方向基本上水平地延伸。

在图5中示意性示出另一容器，其包括具有绝缘元件的多个堆垛1。这种容器7例如既适合于运输绝缘元件的堆垛1又适合于提供绝缘元件的堆垛以用于由机器人取出各单个绝缘元件。

在图6中示意性示出另一示例性的容器7。在该实施例中，容器7构造为托盘。这种托盘特别好地适合于运输容器7。

图7示意性示出一个示例性的基础元件2。在该实施例中，基础元件2具有多个定位元件27。在此在该实施例中定位元件27构造为凹凸状或者说浮雕状的基础元件2中的凹部，每个凹部设置用于容纳绝缘元件的一个堆垛1。通过使用这种基础元件2能够预定义堆垛1的位置，从而机器人只需具有较少的或不具有单独的传感装置，以便抓取各单个绝缘元件。

这种基础元件2尤其是能够设置在容器7的底部上。

在图8a至8c中分别示意性示出用于将绝缘元件16安装在结构元件12、14上的***20的不同实施例。

在图8a中在容器7中提供具有绝缘元件的堆垛1。转移元件30在该实施例中构造为机器人。转移元件将堆垛1中的绝缘元件从容器7转移到中间站29中。转移元件30除了机器人臂和夹持器之外还具有位置识别装置28，该位置识别装置能够处理关于各单个绝缘元件或堆垛7的位置的信息。然后，由机器人8从中间站29取出绝缘元件16并将该绝缘元件设置在结构元件12、14上。作为机器人8在该实施例中使用具有夹持头的多轴机器人。

在根据图8b的实施例中，再次提供多个绝缘元件16，但这次绝缘元件松散地位于容器7中。转移元件30又构造为机器人。绝缘元件16由转移元件30设置在中间站29中。在该示例中，中间站29构造为输送***，该输送***将绝缘元件16分别依次地输送到预定义的取出位置。作为机器人8在该实施例中使用传送带，其具有设置在带上的夹持装置。该机器人8从中间站29的该取出位置取出绝缘元件16并且然后将各单个绝缘元件安装在结构元件12、14上，所述结构元件在该实施例中构造为单个金属板。

在图8c中示意性示出另一种示例性***20。在该实施例中，又设置一个用于提供绝缘元件16的容器7，这些绝缘元件在此作为堆垛1存在。与根据图8a的实施例不同，在该实施例中，不同类型的绝缘元件的堆垛1设置在一个容器7中。因此，借助这种***能够从单个容器7中将多个不同的绝缘元件设置在车身10上。在本示例中，转移元件30是操作人员。该操作人员将绝缘元件16的堆垛1布置在中间站29中，在该示例中布置在多个支架31中。在此例如可以为每种绝缘元件类型设置一个单独的支架31。机器人8从中间站29的这些支架31取出绝缘元件16并且然后将各单个绝缘元件安装在结构元件12、14上，所述结构元件在该实施例中是车身。车身的结构元件(绝缘元件16设置在这些结构元件上)在此是可接近的，也就是说，例如车身的柱和梁尚未封闭。

在图9a和9b中示意性示出具有示例性夹持器9的机器人8。在该实施例中，夹持器9包括抽吸式夹持器23，该抽吸式夹持器能够在夹持方向上吸住绝缘元件16。为了更好地将绝缘元件16固定在夹持器9上，还设置有不同的嵌接元件24、26，这些嵌接元件彼此嵌接并且机械地锁定绝缘元件16和夹持器9以防侧向移动。在该实施例中，这样定向绝缘元件的固定元件3，使得施用方向22与夹持方向21基本上形成90°角。

图10a示意性示出具有夹持器9的机器人8的另一种实施例。在该实施例中夹持器9作为膨胀夹持器示出。在此夹持器9构造成，使得其在未膨胀状态中能够穿过绝缘元件中的通过开口25，绝缘元件能够通过膨胀夹持器的膨胀而固定在夹持器9上，如在根据图10d的横截面中所示。

现在在图11中示例性且示意性示出由机器人将绝缘元件16安装在结构元件12、14上。在此机器人将绝缘元件16在施用方向22上这样压向结构元件12、14，使得固定元件3***结构元件12、14的开口15中并且机械地锁定在所述开口中。在该实施例中，在将绝缘元件16安装在结构元件12、14上时，夹持方向21和施用方向22也基本上形成90°的角度。

在图12中示意性且示例性示出嵌接元件26、24。在该实施例中，绝缘元件16具有两个圆柱形嵌接元件26，并且机器人的夹持器具有板形式的嵌接元件24，该板具有一个圆形和一个椭圆形以及一个长形的开口以用于容纳绝缘元件16的圆柱形嵌接元件26。

在图13中示意性且示例性示出机器人的夹持器9的另一种变型方案。在该实施例中，夹持器9包括至少两个夹钳状的、可运动的夹持元件，这些夹持元件能够在绝缘元件16的棱边上夹持绝缘元件16。

在图14中示意性示出一种示例性支架31。在此绝缘元件16以堆叠的形式设置在该支架31中，并且始终最前面的绝缘元件16被准备在预定义的取出位置中。

在图15a和15b中分别示出一个中间站，在其中绝缘元件16设置在一个支架31中。在图15a的实施例中，支架31是倾斜的，并且在图15b的实施例中，支架31是竖直定向的。例如根据图15a的位置能够用作支架31的填充位置，并且根据图15b的位置能够用作支架31的使用位置。

在图16a至19b中以横截面图示出不同的示例性支架31，分别具有和不具有设置在其中的绝缘元件16。在此支架31配备有导向元件，这些导向元件仿形绝缘元件16的轮廓。在图16和17中导向元件大致依循绝缘元件16横截面的下半部，并且在图18和19中导向元件仅依循绝缘元件16横截面的一些短的区段。

附图标记列表

1 堆垛

2 基础元件

3 固定元件

4 间隔元件

5 阶梯

6 支承元件

7 容器

8 机器人

9 夹持器

10 车身

11 载体

12 结构元件

13 可膨胀材料

14 结构元件

15 开口

16 绝缘元件

17 上侧面

18 下侧面

19 堆叠方向

20 ***

21 夹持方向

22 施用方向

23 抽吸式夹持器

24 嵌接元件

25 通过开口

26 嵌接元件

27 定位元件

28 位置识别装置

29 中间站

30 转移元件

31 支架

Claims (15)

1.用于将绝缘元件(16)安装在机动车的结构元件(12、14)上的***，所述***包括：

多个提供的绝缘元件(16)、转移元件(30)、中间站(29)、机器人(8)和至少一个结构元件(12、14)；

所述转移元件(30)构造用于将所提供的绝缘元件(16)设置在中间站(29)中；

绝缘元件(16)在中间站(29)中设置在预定义的空间位置和方位中，以用于由机器人(8)取出；并且

机器人(8)构造用于分别将各单个绝缘元件(16)从中间站(29)取出并将该绝缘元件设置在结构元件(12、14)上。

2.根据权利要求1所述的***，其中，所述绝缘元件(16)分别包括：

载体(11)；和

设置在载体(11)上的可膨胀材料(13)；

所述绝缘元件(16)具有上侧面(17)和下侧面(18)，所述上侧面和下侧面在使用状态中基本上在结构元件(12、14)的待绝缘的横截面的平面中定向。

3.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中，所述多个提供的绝缘元件(16)彼此堆叠地设置在容器(7)中。

4.根据上述权利要求中任一项所述的***，其中，所述转移元件(30)构造为机器人或协作机器人。

5.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中，所述中间站(29)包括至少一个基础元件(2)，该基础元件(2)包括用于将绝缘元件(16)定位在基础元件(2)上的定位元件，从而绝缘元件(16)或堆垛(1)能够以预定义的方式设置在基础元件(2)上。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的***，其中，所述中间站(29)包括至少一个输送***，该输送***构造用于将绝缘元件(16)或堆垛(1)依次地输送到预定义的取出位置中。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的***，其中，所述中间站(29)包括至少一个支架(31)，该支架能够容纳多个绝缘元件(16)，并且该支架能够将绝缘元件(16)准备在预定义的取出位置中。

8.根据权利要求7所述的***，其中，所述支架(31)具有至少一个导向元件，该导向元件至少部分地仿形绝缘元件(16)的轮廓。

9.根据权利要求8所述的***，其中，所述至少一个导向元件或所述多个导向元件构造成，使得绝缘元件(16)只能在一个空间位置上被容纳在该导向元件中。

10.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中，所述机器人(8)包括一个多关节的机器人臂和设置在该机器人臂上的夹持器(9)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中，所述结构元件(12、14)是单个金属板或多个相互连接的金属板、尤其是柱或梁或支撑体，或者结构元件是车身的组成部分，或者结构元件是车身。

12.用于将绝缘元件(16)安装在机动车的结构元件(12、14)上的方法，该方法包括以下步骤：

提供多个绝缘元件(16)；

将绝缘元件(16)转移到中间站(29)中；

在中间站(29)中以预定义的空间位置和方位提供绝缘元件(16)，以用于由机器人(8)取出；

由机器人(8)从中间站(29)取出各单个绝缘元件(16)；并且

由机器人(8)将绝缘元件(16)安装在结构元件(12、14)上。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所提供的绝缘元件(16)以具有多个彼此堆叠的绝缘元件(16)的堆垛(1)的形式存在，并且在转移时运输这些堆垛(1)。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，在安装时由机器人(8)在夹持方向(21)上抓取绝缘元件(16)并且在施用方向(22)上将绝缘元件安装在结构元件(12、14)上，所述夹持方向(21)和施用方向(22)基本上形成90°或180°的角度。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中，在由机器人(8)夹持绝缘元件(16)时，绝缘元件(16)的至少两个嵌接元件(24、26)接合到夹持器(9)的至少两个相应的嵌接元件(24、26)中，绝缘元件(16)的所述至少两个嵌接元件(24、26)构造为不同的。