DE102004006411B4 - Method and device for providing fastening means arranged in a loading device in a specific orientation - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, sowie eine Vorrichtung zum Bereitstellen von, in einer Ladeeinrichtung (2) in einer vorbestimmten Orientierung angeordneten, Befestigungsmitteln (3) für einen automatischen Befestigungsprozess, insbesondere von Befestigungsmitteln (3) mit einem Verhältnis Schaftlänge zu Kopfdurchmesser kleiner 1,5. Zunächst wird mittels einer Prüfeinrichtung (9) ermittelt, ob das Befestigungsmittel (3) in der vorbestimmten Orientierung in der Ladeeinrichtung (2) angeordnet ist, wobei ein in der vorbestimmten Orientierung angeordnetes Befestigungsmittel (3) dem automatischen Befestigungsprozess zugeführt wird. Ein nicht in der vorbestimmten Orientierung angeordnetes Befestigungsmittel (3) wird hingegen mittels einer stoßweise auf das Befestigungsmittel (3) einwirkenden und einer Schwerkraft entgegen gerichteten Kraft (F), insbesondere mittels Druckluft, vorübergehend von der Ladeeinrichtung (2) abgehoben und ausgerichtet. Hierdurch wird die Prozesssicherheit, insbesondere beim Zuführen von kurzschaftigen Befestigungsmitteln (3) erheblich gesteigert.

Figure DE102004006411B4_0000
The invention relates to a method and a device for providing fastening means (3) arranged in a predetermined orientation for automatic fastening process, in particular fastening means (3) with a shaft length to head diameter ratio smaller than 1.5 , First, it is determined by means of a testing device (9) whether the fastening means (3) is arranged in the predetermined orientation in the loading device (2), wherein a fastening means (3) arranged in the predetermined orientation is fed to the automatic fastening process. On the other hand, a fastening means (3) not arranged in the predetermined orientation is temporarily lifted and aligned by the loading device (2) by means of a force (F) applied in opposite directions to the fastening means (3) and counteracting gravity, in particular by means of compressed air. As a result, the process reliability, especially when supplying short-shaft fasteners (3) is significantly increased.
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von, in einer Ladeeinrichtung in einer vorbestimmten Orientierung angeordneten, Befestigungsmitteln für einen automatischen Befestigungsprozess, insbesondere von Befestigungsmitteln mit einem Verhältnis Schaftlänge zu Kopfdurchmesser kleiner 1,5. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Bereitstellen von, in einer Ladeeinrichtung in einer vorbestimmten Orientierung angeordneten, Befestigungsmitteln für einen automatischen Befestigungsprozess, insbesondere von Befestigungsmitteln mit einem Verhältnis Schaftlänge zu Kopfdurchmesser kleiner 1,5, wobei die Ladeeinrichtung zumindest eine die Befestigungsmittel zumindest abschnittsweise aufnehmende Ausnehmung und eine die vorbestimmte Orientierung der Befestigungsmittel ermittelnde Prüfeinrichtung aufweist.The invention relates to a method for providing, in a loading device in a predetermined orientation, arranged fastening means for an automatic fastening process, in particular fasteners with a ratio shaft length to head diameter less than 1.5. Furthermore, the invention relates to a device for providing, arranged in a loading device in a predetermined orientation, fastening means for an automatic fastening process, in particular fasteners with a ratio shaft length to head diameter smaller than 1.5, wherein the charging device at least one fastening means at least partially receiving recess and a test device which determines the predetermined orientation of the fastening means.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art sind in der Praxis durch offenkundige Vorbenutzung bekannt und zählen dadurch zum Stand der Technik. Bei dieser Vorrichtung bzw. bei diesem Verfahren werden die als Schrauben ausgebildeten Befestigungsmittel in einem Schraubensortiergerät vereinzelt und über einen Zuführschlauch mittels Druckluft in eine dafür vorgesehene Ausnehmung einer Ladeeinrichtung geschossen. Wenn eine der Ladeeinrichtung zugeordnete Prüfeinrichtung ermittelt, dass das Befestigungsmittel in der vorbestimmten Orientierung in der Ladeeinrichtung bzw. der Ausnehmung angeordnet ist, wird die Ladeplatte derart verfahren, dass das Befestigungsmittel für einen automatischen Befestigungsprozess, beispielsweise durch einen Automatikschrauber aufgenommen werden kann.A method and a device of the type mentioned are known in the art by public prior use and are therefore among the prior art. In this device or in this method, the fasteners designed as screws are separated in a screw sorting device and fired via a feed tube by means of compressed air into a recess provided for this purpose a charging device. When a testing device associated with the loading device determines that the fastening means is arranged in the predetermined orientation in the loading device or the recess, the loading plate is moved such that the fastening means for an automatic fastening process, for example by an automatic wrench can be accommodated.

Hierbei erweist es sich als nachteilig, dass Befestigungsmittel mit einem ungünstigen Verhältnis Schaftlänge zu Kopfdurchmesser (<1,5) der Ladeeinrichtung nicht prozesssicher zugeführt werden können. Aufgrund des ungünstigen Verhältnisses zwischen der Schaftlänge und dem Kopfdurchmesser kann es in dem Zuführschlauch zu einem Verdrehen oder auch zu einem Verkanten der Befestigungsmittel kommen. Als Folge hiervon liegen die Befestigungsmittel in einer undefinierten Orientierung auf der Ladeeinrichtung auf oder sind in einer Orientierung in der Ausnehmung der Ladeeinrichtung angeordnet, die nicht der vorbestimmten Orientierung entspricht. Dadurch können diese Befestigungsmittel nicht dem automatischen Befestigungsprozess zugeführt werden bzw. nicht durch den Automatikschrauber aufgenommen werden. Diese Befestigungsmittel mit einem ungünstigen Länge/Kopf-Verhältnis können daher nur mit einem erheblichen zusätzlichen Aufwand über einen Linearförderer und ein Übergabegreifmittel der Ladeeinrichtung zugeführt werden, was neben dem zusätzlichen Kostenaufwand auch einen enormen zusätzlichen Platzbedarf erfordert. Um diese Probleme zu umgehen werden in der Praxis zurzeit die Befestigungsmittel mit einem ungünstigen Länge/Kopf-Verhältnis derart verlängert, dass ein Verdrehen der Befestigungsmittel innerhalb der Zuführung zur Ladeeinrichtung verhindert wird. Um eine prozesssichere Zuführung der Befestigungsmittel zu gewährleisten werden also längere und dadurch auch schwerere Befestigungsmittel eingesetzt als eigentlich erforderlich.It proves to be disadvantageous that fastening means with an unfavorable ratio shank length to head diameter (<1.5) of the charging device can not be supplied reliably. Due to the unfavorable ratio between the shaft length and the head diameter, it can come in the feed tube to a twisting or tilting of the fastening means. As a result, the fastening means lie in an undefined orientation on the loading device or are arranged in an orientation in the recess of the charging device, which does not correspond to the predetermined orientation. As a result, these fastening means can not be supplied to the automatic fastening process or can not be accommodated by the automatic wrench. These fasteners with an unfavorable length / head ratio can therefore be supplied to the charger only with a considerable additional effort via a linear conveyor and a transfer gripping means, which in addition to the additional cost also requires a huge additional space. To circumvent these problems, in practice, the fastening means are now extended with an unfavorable length / head ratio such that twisting of the fastening means is prevented within the feed to the charging device. In order to ensure a reliable feed of the fasteners so longer and thus heavier fasteners are used as actually required.

Weiterhin ist aus der EP 0 068 857 A1 eine Vorrichtung zum Erzeugen einer vorbestimmten Orientierung von Befestigungsmitteln für einen automatischen Befestigungsprozess bekannt. Mittels Luftdruck wird eine Achse des Befestigungsmittels parallel zur Mittelachse eines Zuführschlauches ausgerichtet. Hierzu sind auf dem Umfang des Zuführkanals in einem gleichmäßigen Abstand zueinander Luftzuführungen angeordnet.Furthermore, from the EP 0 068 857 A1 a device for generating a predetermined orientation of fastening means for an automatic fastening process known. By means of air pressure, an axis of the fastening means is aligned parallel to the center axis of a feed tube. For this purpose, air supply lines are arranged on the circumference of the feed channel at a uniform distance from one another.

In der US 3 494 393 A wird eine weitere Vorrichtung zum Erzeugen einer vorbestimmten Orientierung von Befestigungsmitteln offenbart. Bei dieser Vorrichtung wird eine Achse des als Schraube ausgebildeten Befestigungsmittels mittels eines magnetischen Feldes parallel zu einer Mittelachse eines Schraubenzuführungskanals ausgerichtet.In the US Pat. No. 3,494,393 another device for generating a predetermined orientation of fasteners is disclosed. In this device, an axis of the fastening means formed as a screw is aligned by means of a magnetic field parallel to a central axis of a screw feed channel.

Darüber hinaus sind aus der DE 44 06 511 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fördern von Gegenständen in eine vorbestimmte Handhabungsposition bekannt.In addition, from the DE 44 06 511 A1 a method and a device for conveying objects in a predetermined handling position known.

Die DE 12 75 460 A beschreibt eine Vorrichtung zum Orientieren von in Längsrichtung unsymmetrischen Gegenständen.The DE 12 75 460 A describes a device for orienting longitudinally asymmetrical objects.

Weitere Vorrichtungen zum Orientieren und/oder Vereinzeln von Werkstücken sind aus der DE 931 557 B , der DE 102 19 118 A1 , der DE 197 25 104 A1 , der US 3,015,413 A und der DE 602 12 139 T2 bekannt.Other devices for orienting and / or separating workpieces are known from DE 931 557 B , of the DE 102 19 118 A1 , of the DE 197 25 104 A1 , of the US 3,015,413 A and the DE 602 12 139 T2 known.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen einer vorbestimmten Orientierung von Befestigungsmitteln zur Verfügung zu stellen, mittels welchen Befestigungsmittel, insbesondere solche mit einem ungünstigen Verhältnis Schaftlänge zu Kopfdurchmesser, einem automatischen Befestigungsprozess prozesssicher zugeführt werden können.Against this background, the invention has for its object to provide a method and apparatus for generating a predetermined orientation of fasteners available by means of which fastening means, in particular those with an unfavorable ratio shaft length to head diameter, an automatic fastening process can be reliably supplied.

Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst mittels eines Verfahrens gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche 2 bis 5 betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.The first object is achieved by means of a method according to the features of claim 1. The dependent claims 2 to 5 relate to particularly expedient developments of the invention.

Erfindungsgemäß ist also ein Verfahren vorgesehen, bei welchem zunächst ermittelt wird, ob das Befestigungsmittel in der vorbestimmten Orientierung in der Ladeeinrichtung angeordnet ist, wobei ein in der vorbestimmten Orientierung in der Ladeeinrichtung angeordnetes Befestigungsmittel dem automatischen Befestigungsprozess zugeführt und ein nicht in der vorbestimmten Orientierung angeordnetes Befestigungsmittel mittels einer stoßweise auf das Befestigungsmittel einwirkenden und einer Schwerkraft entgegen gerichteten Kraft, vorübergehend von der Ladeeinrichtung abgehoben wird. Hierdurch wird die Prozesssicherheit des Verfahrens erheblich verbessert, da auch Befestigungsmittel mit einem ungünstigen Verhältnis der Schaftlänge zum Kopfdurchmesser störungsfrei dem nachfolgenden automatischen Befestigungsprozess zugeführt werden können. Undefiniert auf der Ladeeinrichtung angeordnete, oder nicht in der vorbestimmten Orientierung in der Ladeeinrichtung angeordnete Befestigungsmittel werden mittels der einwirkenden Kraft kurzfristig von der Ladeeinrichtung entfernt und fallen aufgrund der ebenfalls auf das Befestigungsmittel einwirkenden Schwerkraft anschließend wieder in die Ladeeinrichtung bis sie in der vorbestimmten Orientierung in der Ladeinrichtung angeordnet sind. Somit werden ausschließlich in der vorbestimmten Orientierung in der Ladeeinrichtung angeordnete Befestigungsmittel dem automatischen Befestigungsprozess zugeführt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden ausschließlich solche Befestigungsmittel eingesetzt, die für den jeweiligen Befestigungsprozess erforderlich sind, wodurch sich unter anderem auch eine vorteilhafte Gewichtseinsparung ergibt. According to the invention, therefore, a method is provided in which it is first determined whether the fastening means is arranged in the predetermined orientation in the loading device, wherein an arranged in the predetermined orientation in the loading device fastening means supplied to the automatic fastening process and not arranged in the predetermined orientation fastening means by means of an intermittently acting on the fastener and a force of gravity counteracting force is temporarily lifted from the charger. As a result, the process reliability of the method is considerably improved, since also fasteners with an unfavorable ratio of the shaft length to the head diameter can be fed trouble-free the subsequent automatic fastening process. Undefined arranged on the charger, or not arranged in the predetermined orientation in the charger fasteners are removed by the force acting on the charger for a short time and fall due to the force acting on the fastener gravity then back into the charger until they are in the predetermined orientation in the Charging device are arranged. Thus, fastening means arranged exclusively in the predetermined orientation in the loading device are fed to the automatic fastening process. By the method according to the invention only those fasteners are used, which are required for the respective fastening process, resulting in, among other things, an advantageous weight saving.

Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung des vorliegenden Verfahrens wird auch dadurch erreicht, dass nach dem vorübergehenden Abheben des Befestigungsmittels von der Ladeeinrichtung ermittelt wird, ob das Befestigungsmittel in der vorbestimmte Orientierung in der Ladeeinrichtung angeordnet ist, wobei ein in der vorbestimmten Orientierung angeordnetes Befestigungsmittel dem automatischen Befestigungsprozess zugeführt und ein nicht in der vorbestimmten Orientierung angeordnetes Befestigungsmittel erneut mittels der Kraft beaufschlagt wird. Durch diese nochmalige Überprüfung wird ausgeschlossen, dass ein auch nach dem Einwirken der Kraft nicht in der vorbestimmten Orientierung angeordnetes Befestigungsmittel für den automatischen Befestigungsprozess zur Verfügung gestellt wird. Im Falle einer immer noch falschen Orientierung des Befestigungsmittels, wird diese erneut mit der der Schwerkraft entgegen gerichteten Kraft beaufschlagt. Dieser Vorgang wird derart oft wiederholt, bis dass das Befestigungsmittel in der vorbestimmten Orientierung in der Ladeeinrichtung angeordnet ist.A particularly expedient development of the present method is also achieved by determining, after the temporary lifting of the fastening means from the loading device, whether the fastening means is arranged in the predetermined orientation in the loading device, wherein a fastening means arranged in the predetermined orientation is fed to the automatic fastening process and a fixing means not disposed in the predetermined orientation is again urged by the force. By this re-examination is ruled out that even after the action of the force not arranged in the predetermined orientation fastener for the automatic fastening process is provided. In the case of a still incorrect orientation of the fastener, this is again applied to the force of gravity counteracting force. This process is repeated until the fastening means is arranged in the predetermined orientation in the loading device.

Eine andere vorteilhafte Abwandlung der Erfindung wird auch dadurch geschaffen, dass die auf das Befestigungsmittel einwirkende Kraft mittels Druckluft erzeugt wird. Durch die Verwendung von Druckluft kann die auf die Befestigungsmittel wirkende Kraft schnell und unkompliziert auf die Größe, das Gewicht und die Ausgestaltung des für den jeweiligen Befestigungsprozess ausgewählten Befestigungsmittels angepasst werden.Another advantageous modification of the invention is also provided in that the force acting on the fastening means is generated by means of compressed air. By using compressed air, the force acting on the attachment means can be quickly and easily adjusted to the size, weight and design of the fastener selected for the particular attachment process.

In einer wiederum abgewandelten Variante wird die auf das Befestigungsmittel einwirkende Kraft durch ein magnetisches Feld erzeugt. Hierdurch wird eine kostengünstige Möglichkeit zur Erzeugung der Kraft zur Verfügung gestellt, welche wenig Bauraum benötigt und sich nicht verbraucht.In a further modified variant, the force acting on the fastening means is generated by a magnetic field. As a result, a cost-effective way to generate the power is provided, which requires little space and does not consume.

Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass die auf das Befestigungsmittel einwirkende Kraft durch einen mechanischen Stoss erzeugt wird. Diese Variante ist insbesondere dann vorteilhaft wenn das Befestigungsmittel nicht magnetisch ist und wenn ausschließlich Befestigungsmittel von gleicher Größe, Gewicht und Ausgestaltung verwendet werden, so dass eine flexible Anpassung der Kraft nicht unbedingt erforderlich ist.According to the invention it is further provided that the force acting on the fastening means is generated by a mechanical shock. This variant is particularly advantageous if the fastener is not magnetic and if only fasteners of the same size, weight and design are used, so that a flexible adjustment of the force is not essential.

Die zweitgenannte Aufgabe wird gelöst mittels einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 6. Die Unteransprüche 7 bis 12 betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der ErfindungThe second-mentioned object is achieved by means of a device according to the features of patent claim 6. The dependent claims 7 to 12 relate to particularly expedient developments of the invention

Erfindungsgemäß ist also eine Vorrichtung vorgesehen, bei welcher ein nicht in einer vorbestimmten Orientierung auf oder in der Ladeinrichtung angeordnetes Befestigungsmittel mittels einer stoßweise auf das Befestigungsmittel einwirkenden und einer Schwerkraft entgegen gerichteten Kraft vorübergehend von der Ladeinrichtung abhebbar ist. Hierdurch wird die Prozesssicherheit der Vorrichtung erheblich verbessert, da auch Befestigungsmittel mit einem ungünstigen Verhältnis der Schaftlänge zum Kopfdurchmesser, insbesondere solche mit einem Verhältnis kleiner 1,5, störungsfrei dem nachfolgenden automatischen Befestigungsprozess zugeführt werden können. Undefiniert auf der Ladeeinrichtung angeordnete, oder nicht in der vorbestimmten Orientierung in der Ladeeinrichtung angeordnete Befestigungsmittel werden mittels der einwirkenden Kraft kurzfristig von der Ladeeinrichtung entfernt und fallen aufgrund der ebenfalls auf das Befestigungsmittel einwirkenden Schwerkraft anschließend wieder in die Ladeeinrichtung. Somit werden ausschließlich in der vorbestimmten Orientierung in der Ladeeinrichtung angeordnete Befestigungsmittel dem automatischen Befestigungsprozess zugeführt. Außerdem wird durch den Verzicht auf den Linearförderer und Übergabegreifmittel im Vergleich zum Stand der Technik sehr viel weniger Platz benötigt und es ergibt sich ein erheblicher Kostenvorteil. Außerdem werden hierdurch ausschließlich solche Befestigungsmittel eingesetzt, die für den jeweiligen Befestigungsprozess erforderlich sind, wodurch sich unter anderem auch eine vorteilhafte Gewichtseinsparung ergibt.According to the invention, therefore, a device is provided in which a fastening means arranged not in a predetermined orientation on or in the loading device can be temporarily lifted from the charging device by means of an intermittently acting on the fastening means and a gravity counteracting force. As a result, the process reliability of the device is significantly improved, since even fasteners with an unfavorable ratio of the shaft length to the head diameter, especially those with a ratio less than 1.5, can be fed smoothly to the subsequent automatic fastening process. Undefined fixing means arranged on the charging device or not arranged in the predetermined orientation in the charging device are temporarily removed from the charging device by means of the acting force and subsequently fall back into the charging device due to the gravitational force also acting on the fastening means. Thus, fastening means arranged exclusively in the predetermined orientation in the loading device are fed to the automatic fastening process. In addition, by dispensing with the linear conveyor and transfer gripping means compared to the prior art requires much less space and there is a significant cost advantage. In addition, this will be exclusive Used fasteners that are required for the particular fastening process, resulting in, among other things, a favorable weight saving.

Eine ebenfalls besonders zweckmäßige Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird auch dadurch geschaffen, dass die Vorrichtung eine weitere Prüfeinrichtung aufweist, welche die korrekte Lage des Befestigungsmittels in Bezug auf eine Oberfläche der Ladeinrichtung überprüft. Hierdurch werden Befestigungsmittel, welche von der ersten Prüfeinrichtung als in der vorbestimmten Orientierung angeordnet ermittelt wurden, nochmals auf Ihre Lage in Bezug auf die Oberfläche der Ladeeinrichtung überprüft. Hierdurch wird die Wahrscheinlichkeit, dass dem automatischen Befestigungsprozess Befestigungsmittel in der falschen Orientierung zugeführt werden, minimiert.A likewise particularly expedient development of the present invention is also provided in that the device has a further test device which checks the correct position of the fastening means with respect to a surface of the loading device. As a result, fastening means which were determined by the first checking device as arranged in the predetermined orientation are checked again for their position with respect to the surface of the loading device. This minimizes the likelihood that fasteners will be fed in the wrong orientation to the automatic fastening process.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass der Vorrichtung zur Erzeugung der auf das Befestigungsmittel einwirkenden Kraft eine Druckluftquelle zugeordnet ist. Durch diese Druckluftquelle kann die mittels der Druckluft erzeugte Kraft auf die Gestaltung, die Größe und das Gewicht des jeweilig eingesetzten Befestigungsmittels abgestimmt werden.According to the invention it is further provided that the device for generating the force acting on the fastening means is associated with a compressed air source. By this compressed air source, the force generated by the compressed air can be matched to the design, size and weight of the respective fastener used.

Eine andere Variante sieht vor, dass die auf das Befestigungsmittel einwirkende Kraft mittels eines Magneten erzeugbar ist. Hierdurch wird eine Möglichkeit zur Erzeugung der Kraft zur Verfügung gestellt, welche wenig Bauraum benötigt und außer einem sich nicht verbrauchenden oder abnutzenden Magneten keine zusätzliche Anschlüsse und Vorrichtungen benötigt.Another variant provides that the force acting on the fastening means by means of a magnet is generated. As a result, a possibility for generating the force is provided, which requires little space and requires no additional connections and devices except a non-consuming or wearing magnets.

Weiterhin ist in einer Abwandlung der Vorrichtung vorgesehen, dass die auf das Befestigungsmittel einwirkende Kraft mittels eines Stosselementes erzeugbar ist. Diese Abwandlung der Vorrichtung ist insbesondere dann vorteilhaft wenn das Befestigungsmittel nicht magnetisch ist und wenn ausschließlich Befestigungsmittel von gleicher Größe, Gewicht und Ausgestaltung verwendet werden, so dass eine flexible Anpassung der Kraft nicht unbedingt erforderlich ist.Furthermore, it is provided in a modification of the device that the force acting on the fastening means by means of a Stosselementes generated. This modification of the device is particularly advantageous when the fastener is not magnetic and when only fasteners of the same size, weight and design are used, so that a flexible adjustment of the force is not essential.

Eine weitere ebenfalls besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung wird auch dadurch erreicht, dass die Ausnehmung in der Ladeeinrichtung als Durchbrechung ausgebildet ist. Durch diese Durchbrechung hindurch kann beispielsweise das Stosselement oder die die Kraft erzeugende Druckluft Platz sparend in bzw. durch die Ladeeinrichtung hindurch geführt und auf das Befestigungsmittel gerichtet werden.Another also particularly useful development of the invention is also achieved in that the recess is formed in the charging device as an opening. Through this opening through, for example, the baffle element or the force-generating compressed air space can be performed in or through the charger and directed to the fastener.

In diesem Fall ist eine vereinfachende und Platz sparende Konstruktion insbesondere dadurch möglich, dass die Ladeeinrichtung einen der Durchbrechung zugeordneten Anschluss für die Druckluftquelle aufweist.In this case, a simplifying and space-saving construction is possible, in particular, in that the charging device has a connection for the compressed-air source assigned to the opening.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

  • 1 eine Prinzipskizze einer Vorrichtung zum Bereitstellen von Befestigungsmitteln für einen automatischen Befestigungsprozess;
  • 2 eine geschnittene und vergrößerte Darstellung einer Ladeeinrichtung mit einem in der vorbestimmten Orientierung in der Ladeeinrichtung angeordneten Befestigungsmittel;
  • 3 eine Darstellung gemäß 2, bei welcher ein Befestigungsmittel mit einem ungünstigen Verhältnis Schaftlänge zu Kopfdurchmesser undefiniert auf der Ladeinrichtung aufliegt;
  • 4A eine erfindungsgemäße Ladeeinrichtung mit einem undefiniert auf der Ladeeinrichtung aufliegenden Befestigungsmittel;
  • 4B eine Ladeeinrichtung gemäß 4A mit einem Befestigungsmittel während es durch eine Kraft F von der Ladeeinrichtung abgehoben wird;
  • 4C eine Ladeeinrichtung gemäß 4A mit einem in einer vorbestimmten Orientierung in der Ladeeinrichtung angeordneten Befestigungsmittel.
The invention allows numerous embodiments. To further clarify its basic principle, one of them is shown in the drawing and will be described below. This shows in
  • 1 a schematic diagram of an apparatus for providing fastening means for an automatic fastening process;
  • 2 a sectional and enlarged view of a loading device with a arranged in the predetermined orientation in the charger fasteners;
  • 3 a representation according to 2 in which a fastener with an unfavorable ratio shaft length to head diameter rests undefined on the charger;
  • 4A a loading device according to the invention with an undefined resting on the charger fasteners;
  • 4B a charging device according to 4A with a fastener while it is lifted by a force F from the charger;
  • 4C a charging device according to 4A with a fastening means arranged in a predetermined orientation in the loading device.

1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Bereitstellen von in einer Ladeeinrichtung 2 in einer vorbestimmten Orientierung angeordneten Befestigungsmittel 3 für einen automatischen Befestigungsprozess. Die für den automatischen Befestigungsprozess benötigten Befestigungsmittel 3, insbesondere Schrauben, Nieten, Nägel etc. werden zunächst in einem Schraubensortier- und Zuschießgerät 4 vereinzelt und einer Ladeeinrichtung 2 zugeführt. 1 shows a device 1 for providing in a charging device 2 arranged in a predetermined orientation fastening means 3 for an automatic fastening process. The fastening means 3 required for the automatic fastening process, in particular screws, rivets, nails, etc. are initially in a screw sorting and Zuschießgerät 4 isolated and a charging device 2 fed.

Hierzu ist das Schraubensortier- und Zuschießgerät 4 mittels einer als Schlauch ausgebildeten Zuführeinrichtung 5 mit der Ladeeinrichtung 2 verbunden. Die vereinzelten Befestigungsmittel 3 werden mittels Druckluft durch die Zuführeinrichtung 5 in die Ladeeinrichtung 2 geschossen. Ein in einer vorbestimmten Orientierung in der Ladeeinrichtung 2 angeordnetes Befestigungsmittel 3 wird mitsamt der Ladeeinrichtung 2 seitlich verfahren, was durch den Richtungspfeil 6 angedeutet ist, und wird im Rahmen des automatischen Befestigungsprozesses, beispielsweise von einem Automatikschrauber 7, aus der Ladeeinrichtung 2 entnommen und verarbeitet.This is the screw sorting and Zuschießgerät 4 by means of a feeder designed as a hose 5 with the charging device 2 connected. The separated fastening means 3 are by means of compressed air through the feed device 5 shot in the charging device 2. A in a predetermined orientation in the charging device 2 arranged fastener 3 comes complete with the charging device 2 move sideways, resulting in the directional arrow 6 is indicated, and is in the context of automatic fastening process, for example by an automatic screwdriver 7 , taken from the charger 2 and processed.

Die 2 zeigt eine vergrößerte und geschnittene Darstellung der Ladeeinrichtung 2 mit einem in einer vorbestimmten Orientierung in der Ladeeinrichtung 2 angeordneten Befestigungsmittel 3. Durch die Zuführeinrichtung 5 wird das Befestigungsmittel 3 der Ladeeinrichtung 2 derart zugeführt, dass eine Spitze des Befestigungsmittels 3 in einer Ausnehmung 8 der Ladeeinrichtung 2 angeordnet ist. Mittels einer als Gabellichtschranke ausgebildete Prüfeinrichtung 9 wird die vorbestimmte Orientierung des Befestigungsmittels 3 überprüft und anschließend dem automatischen Befestigungsprozess zur Verfügung gestellt.The 2 shows an enlarged and sectional view of the charging device 2 with one in a predetermined orientation in the loader 2 arranged fasteners 3. By the feeder 5 becomes the fastener 3 the charging device 2 is supplied such that a tip of the fastening means 3 in a recess 8 of the charging device 2 is arranged. By means of a test device designed as a fork light barrier 9 the predetermined orientation of the fastening means 3 is checked and then made available to the automatic fastening process.

Bei kurzschaftigen Befestigungsmitteln 3, insbesondere bei einem Verhältnis Schaftlänge zu Kopfdurchmesser kleiner 1,5, kann das Bereitstellen der Befestigungsmittel 3 für den automatischen Befestigungsprozess nicht prozesssicher gewährleistet werden, da es hier innerhalb der Zuführeinrichtung 5 zu einem Verdrehen oder Verkanten der Befestigungsmittel 3 kommen kann. Als Folge des Verdrehens liegen die Befestigungsmittel 3, wie in der 3 dargestellt, in undefinierter Lage bzw. Orientierung auf bzw. in der Ladeeinrichtung 2. Im Rahmen des nachfolgenden Befestigungsprozesses können diese Befestigungsmittel 3 nicht von dem Automatikschrauber 7 aufgenommen werden.For short-shaft fasteners 3 , Especially with a ratio shaft length to head diameter smaller than 1.5, can provide the attachment means 3 For the automatic fastening process can not be guaranteed process reliable, since it is here within the feeder 5 can come to a twisting or tilting of the fastening means 3. As a result of twisting are the fasteners 3 , like in the 3 represented in undefined position or orientation on or in the charging device 2. As part of the subsequent attachment process, these fasteners 3 can not by the automatic screwdriver 7 be recorded.

Anhand der 4A, 4B und 4C wird nunmehr das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben. Ein nicht in einer vorbestimmten Orientierung in der Ladeeinrichtung 2 bzw. in der Ausnehmung 8 der Ladeinrichtung 2 angeordnetes Befestigungsmittel 3 wird mittels einer stoßweise auf das Befestigungsmittel 3 einwirkenden und einer Schwerkraft entgegen gerichteten Kraft F vorübergehend von der Ladeinrichtung 2 abgehoben. Hierdurch dreht sich das Befestigungsmittel 3, wie in der 4B dargestellt, im Idealfall derart, dass es nach der Beaufschlagung mit der Kraft F aufgrund der Schwerkraft mit der Spitze voran in die Ausnehmung 8 der Ladeinrichtung 2 fällt. Wenn das Befestigungsmittel 3 wie in der 4C dargestellt in der vorbestimmten Orientierung in der Ladeeinrichtung 2 angeordnet ist, wird die Ladeeinrichtung 2 seitlich verfahren und das Befestigungsmittel 3 kann durch den Automatikschrauber 7 prozesssicher entnommen werden. Die auf das Befestigungsmittel 3 einwirkende Kraft F wird beispielsweise mittels Druckluft erzeugt. Hierzu ist die Ausnehmung 8 in der Ladeeinrichtung 2 als Durchbrechung 10 ausgebildet und weist einen Anschluss 14 auf, welcher über eine Druckleitung 15 mit der Druckluftquelle 11 verbunden ist. Somit wirkt die Druckluft entgegen der Schwerkraft durch die Durchbrechung 10 hindurch auf das Befestigungsmittel 3 ein.Based on 4A . 4B and 4C now the method of the invention will be described. Not in a predetermined orientation in the loader 2 or in the recess 8th the charging device 2 arranged fastener 3 is by means of an intermittent on the fastener 3 acting and a gravity opposing force F temporarily from the charging device 2 lifted. This causes the fastener to rotate 3 , like in the 4B shown, ideally so that it is after the application of force F due to gravity with the tip ahead in the recess 8th the charging device 2 falls. If the fastener 3 like in the 4C shown in the predetermined orientation in the charging device 2 is arranged, the charging device 2 moved laterally and the fastener 3 can by the automatic screwdriver 7 be taken reliably. The on the fastener 3 acting force F is generated for example by means of compressed air. For this purpose, the recess 8th in the charging device 2 as an opening 10 formed and has a connection 14 on, which via a pressure line 15 is connected to the compressed air source 11. Thus, the compressed air acts against gravity through the opening 10 through to the fastener 3 one.

Um die Prozesssicherheit zusätzlich zu erhöhen, weist die Vorrichtung 1 eine zweite Prüfeinrichtung 12 auf, welche die korrekte Lage des Befestigungsmittels 3 in Bezug auf eine Oberfläche 13 der Ladeeinrichtung 2 überprüft. Die als Gabellichtschranke ausgebildete Prüfeinrichtung 12 überprüft also ob der Kopf des Befestigungsmittels 3 vollständig auf der Oberfläche 13 bzw. ob das Befestigungsmittel 3 mit der Spitze voran und vollständig in der Aussparung 8 bzw. der Durchbrechung 10 angeordnet ist. Hierdurch kann ermittelt werden, ob das Befestigungsmittel 3 beispielsweise mit einem Kopfabschnitt in der Aussparung 8 angeordnet ist. Die erste Prüfeinrichtung 9 würde in diesem Fall melden, dass das Befestigungsmittel 3 die vorbestimmte Orientierung aufweist. Erst durch die zweite Prüfeinrichtung 12 wird erkannt, dass das Befestigungsmittel 3 nicht in der korrekten Lage und vorbestimmten Orientierung in der Ladeeinrichtung 2 bzw. der Ausnehmung 8 angeordnet ist.To further increase process reliability, the device features 1 a second test device 12, which shows the correct position of the fastener 3 in terms of a surface 13 the charging device 2 checked. The testing device designed as a forked light barrier 12 So check if the head of the fastener 3 completely on the surface 13 or whether the fastener 3 with the tip ahead and completely in the recess 8th or the opening 10 is arranged. In this way it can be determined whether the fastening means 3 for example, with a head portion in the recess 8th is arranged. The first test facility 9 would in this case report that the fastener 3 having the predetermined orientation. Only through the second test facility 12 it is recognized that the fastener 3 not in the correct position and predetermined orientation in the loader 2 or the recess 8 is arranged.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Vorrichtungcontraption
22
Ladeeinrichtungloader
33
Befestigungsmittelfastener
44
Schraubensortier- und ZuschießgerätScrew sorting and safety device
55
Zuführeinrichtung feeding
66
Richtungspfeilarrow
77
Automatikschrauberautomatic screwdriver
88th
Ausnehmungrecess
99
Prüfeinrichtungtest equipment
1010
Durchbrechung perforation
1111
DruckluftquelleCompressed air source
1212
Prüfeinrichtungtest equipment
1313
Oberflächesurface
1414
Anschlussconnection
1515
Druckleitung pressure line
FF
Kraftforce

Claims (11)

Verfahren zum Bereitstellen von, in einer Ladeeinrichtung in einer vorbestimmten Orientierung angeordneten, Befestigungsmitteln für einen automatischen Befestigungsprozess, insbesondere von Befestigungsmitteln mit einem Verhältnis Schaftlänge zu Kopfdurchmesser kleiner 1,5, bei welchem die für den automatischen Befestigungsprozess benötigten Befestigungsmittel zunächst in einem Schraubensortier- und Zuschießgerät vereinzelt und der Ladeeinrichtung zugeführt werden, wobei die vereinzelten Befestigungsmittel mittels Druckluft durch eine Zuführeinrichtung in die Ladeeinrichtung geschossen werden und bei welchem anschließend ermittelt wird, ob das Befestigungsmittel in der vorbestimmten Orientierung in der Ladeeinrichtung angeordnet ist, wobei ein in der vorbestimmten Orientierung in der Ladeeinrichtung angeordnetes Befestigungsmittel dem automatischen Befestigungsprozess zugeführt und ein nicht in der vorbestimmten Orientierung angeordnetes Befestigungsmittel mittels einer stoßweise auf das Befestigungsmittel einwirkenden und einer Schwerkraft entgegengerichteten Kraft, vorübergehend von der Ladeeinrichtung abgehoben wird, wobei nach dem vorübergehenden Abheben des Befestigungsmittels von der Ladeeinrichtung ermittelt wird, ob das Befestigungsmittel in der vorbestimmten Orientierung in der Ladeeinrichtung angeordnet ist, wobei ein in der vorbestimmten Orientierung angeordnetes Befestigungsmittel dem automatischen Befestigungsprozess zugeführt und ein nicht in der vorbestimmten Orientierung angeordnetes Befestigungsmittel erneut mittels der Kraft beaufschlagt wird.A method for providing, in a loading device in a predetermined orientation, fastening means for an automatic fastening process, in particular fasteners with a ratio shank length to head diameter smaller than 1.5, wherein the fastening means required for the automatic fastening process first in a screw sorting and Zuschießgerät isolated and the charging device are supplied, wherein the isolated fastening means are shot by compressed air by a feeder in the charging device and in which is subsequently determined whether the fastening means is arranged in the predetermined orientation in the charging device, wherein in the predetermined orientation in the Loading means disposed fastener supplied to the automatic fastening process and a not arranged in the predetermined orientation fastening means by means of a force acting on the fastener force and gravity counteracting force is temporarily lifted from the charger, wherein after the temporary lifting of the fastener is determined by the charging device, whether the fastening means is arranged in the predetermined orientation in the loading device, wherein a fastening means arranged in the predetermined orientation is supplied to the automatic fastening process and a fastening means not arranged in the predetermined orientation is acted upon again by the force. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Befestigungsmittel einwirkende Kraft mittels Druckluft erzeugt wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the force acting on the fastening means is generated by means of compressed air. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Befestigungsmittel einwirkende Kraft durch ein magnetisches Feld erzeugt wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the force acting on the fastener force is generated by a magnetic field. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Befestigungsmittel einwirkende Kraft durch einen mechanischen Stoss erzeugt wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the force acting on the fastener force is generated by a mechanical shock. Vorrichtung (1) zum Bereitstellen von, in einer Ladeeinrichtung (2) in einer vorbestimmten Orientierung angeordneten, Befestigungsmitteln (3) für einen automatischen Befestigungsprozess, insbesondere von Befestigungsmitteln (3) mit einem Verhältnis Schaftlänge zu Kopfdurchmesser kleiner 1,5, wobei die Ladeeinrichtung (2) zumindest eine die Befestigungsmittel (3) zumindest abschnittsweise aufnehmende Ausnehmung (8) und eine die vorbestimmte Orientierung der Befestigungsmittel (3) ermittelnde Prüfeinrichtung (9) aufweist, wobei ein nicht in einer vorbestimmten Orientierung auf oder in der Ladeeinrichtung (2) angeordnetes Befestigungsmittel (3) mittels einer stoßweise auf das Befestigungsmittel (3) einwirkenden und einer Schwerkraft entgegen gerichteten Kraft (F) vorübergehend von der Ladeeinrichtung (2) abhebbar ist.Device (1) for providing, in a loading device (2) in a predetermined orientation, fastening means (3) for an automatic fastening process, in particular fastening means (3) with a shaft length to head diameter ratio smaller than 1.5, wherein the loading device ( 2) at least one of the fastening means (3) at least partially receiving recess (8) and a predetermined orientation of the fastening means (3) investigating Prüfeinrichtung (9), wherein a not in a predetermined orientation on or in the loading device (2) arranged fastening means (3) by means of a force acting on the fastening means (3) and a force of gravity opposing force (F) temporarily from the charging device (2) can be lifted. Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine weitere Prüfeinrichtung (12) aufweist, welche die korrekte Lage des Befestigungsmittels (3) in Bezug auf eine Oberfläche (13) der Ladeeinrichtung (2) überprüft.Device (1) according to Claim 5 , characterized in that the device (1) comprises a further test device (12), which checks the correct position of the fastening means (3) with respect to a surface (13) of the charging device (2). Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrichtung (1) zur Erzeugung der auf das Befestigungsmittel (3) einwirkenden Kraft (F) eine Druckluftquelle (11) zugeordnet ist.Device (1) according to Claim 5 , characterized in that the device (1) for generating the force acting on the fastening means (3) force (F) is associated with a compressed air source (11). Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Befestigungsmittel (3) einwirkende Kraft (F) mittels eines Magneten erzeugbar ist.Device (1) according to Claim 5 , characterized in that on the fastening means (3) acting force (F) can be generated by means of a magnet. Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Befestigungsmittel (3) einwirkende Kraft (F) mittels eines Stosselementes erzeugbar ist.Device (1) according to Claim 5 , characterized in that on the fastening means (3) acting force (F) by means of a Stosselementes can be generated. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (8) in der Ladeeinrichtung (2) als Durchbrechung (10) ausgebildet ist.Device (1) according to at least one of Claims 5 to 9 , characterized in that the recess (8) in the charging device (2) as an opening (10) is formed. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeeinrichtung (2) einen der Durchbrechung (10) zugeordneten Anschluss (14) für die Druckluftquelle (11) aufweist.Device (1) according to at least one of Claims 5 to 10 , characterized in that the loading device (2) has one of the opening (10) associated with connection (14) for the compressed air source (11).
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