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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von Befestigungselementen zu einer Verarbeitungseinheit, insbesondere zum Zuführen von Nieten zu einer Nietzange.
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Die Vorrichtung umfasst zumindest zwei Bereitstellungskanäle für Befestigungselemente unterschiedlichen Typs, durch welche die Befestigungselemente in eine gemeinsame Zuführeinheit förderbar sind, und einen Verarbeitungskanal, durch welchen die Befestigungselemente einzeln von der Zuführeinheit zur Verarbeitungseinheit förderbar sind.
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Durch eine derartige Vorrichtung sind unterschiedliche Befestigungselemente, insbesondere Nieten einer Verarbeitungseinheit, wie einer Nietzange, zuführbar.
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Stand der Technik
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Eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art ist aus der
DE 10 2005 041 534 A1 bekannt. Diese Vorrichtung zum Zuführen von Verbindungselementen zu einem Verarbeitungsgerät umfasst ein Zuführgerät, durch das Verbindungselemente vereinzelt bereitgestellt werden, einen das Zuführgerät mit einer an einem Verarbeitungsgerät angeordneten Ladevorrichtung verbindenden Förderkanal und einen der Ladevorrichtung vorgeordneten Zwischenspeicher, der wenigstens zwei Speicherkammern hat, die jeweils eine Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung haben, wobei der zum Zuführgerät führende Abschnitt des Förderkanals mit einer beliebigen der Eintrittsöffnungen der Speicherkammern und der zur Ladevorrichtung führende Abschnitt des Förderkanals mit einer beliebigen der Austrittsöffnungen der Speicherkammer verbindbar ist.
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Aus der
DE 10 2010 053 220 A1 ist eine Nietbereitstellungseinrichtung zur Bereitstellung von Nietelementen aus einem Nietspeicher über mindestens einen Nietausgang bekannt, wobei der Nietspeicher mindestens zwei gestapelte, austauschbare Nietkassetten mit jeweils mindestens einem Ausgangsflansch zur Abgabe von Nietelementen aufweist. Dabei können Nieten mittels einer Übergabe-Fluidströmung von einem Eingangsabschnitt zu einem Ausgangsabschnitt einer Übergabe-Fördereinrichtung gelangen.
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Die
US 2011/0239448 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Anbringen von Befestigungselementen in einem Werkstück, die zur rechnergesteuerten Bewegung über der Werkstückoberfläche befestigt ist.
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Bekannte Vorrichtungen zum Zuführen von Befestigungselementen sind nur bedingt für den Einsatz mit Befestigungselementen unterschiedlichen Typs geeignet, daher werden üblicherweise auch nur wenige Typen von Befestigungselementen, mit möglichst geringen Unterschieden bezüglich deren Abmessungen und deren Gewicht eingesetzt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, Vorrichtungen der genannten Art in dieser Hinsicht zu verbessern und insbesondere eine Vorrichtung zum Zuführen von Befestigungselementen zu einer Verarbeitungseinheit anzugeben, die Befestigungselemente unterschiedlichen Typs, insbesondere unterschiedlicher Geometrie und unterschiedlichen Gewichts, optimal verarbeiten kann.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung zum Zuführen von Befestigungselementen zu einer Verarbeitungseinheit, umfassend zumindest zwei Bereitstellungskanäle für Befestigungselemente unterschiedlichen Typs, durch welche die Befestigungselemente in eine gemeinsame Zuführeinheit förderbar sind, und einen Verarbeitungskanal, durch welchen die Befestigungselemente einzeln von der Zuführeinheit zur Verarbeitungseinheit förderbar sind, wobei die Befestigungselemente im Verarbeitungskanal mit variabler Druckluft beaufschlagbar sind, um die Befestigungselemente zur Verarbeitungseinheit zu fördern, wobei der Druck der Druckluft abhängig vom Typ des jeweiligen Befestigungselementes einstellbar ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist daher mehrere Bereitstellungskanäle auf, beispielsweise etwa 5, 10 oder auch 30 Bereitstellungskanäle, über welche ohne Nachfüllen oder Umstellen der Vorrichtung maximal so viele verschiedenen Typen von Befestigungselementen, beispielsweise Nieten, bereitstellbar sind, wie es der Anzahl der Bereitstellungskanäle entspricht. Um die verschiedenen Befestigungselemente optimal, also rasch und wenig störanfällig zu einer Verarbeitungseinheit zu befördern, weist die Vorrichtung geeignete Mittel auf, um die Befestigungselemente abhängig von ihrem Typ mit unterschiedlich starker Druckluft durch den Verarbeitungskanal zur Verarbeitungseinheit zu führen.
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Beispielsweise können Befestigungselemente mit geringerem Gewicht und solche mit größerer Angriffsfläche quer zum Verarbeitungskanal durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit geringerem Luftdruck befördert werden, als solche mit höherem Gewicht und/oder geringerer Angriffsfläche. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben.
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Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Befestigungselemente auch in der gemeinsamen Zuführeinheit mit variabler Druckluft beaufschlagbar, wobei der Druck der Druckluft abhängig vom Typ des jeweiligen Befestigungselementes einstellbar ist. Die Befestigungselemente werden dadurch nicht nur im Verarbeitungskanal sondern bereits in der Zuführeinheit durch jeweils dem Typ des Befestigungselementes angepassten Druck der Druckluft befördert.
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Vorteilhaft ist der Druck der Druckluft mittels eines Proportionalventils einstellbar. Die Vorrichtung weist in diesem Fall zumindest ein, insbesondere bei Verwendung von mehreren Druckluft-Zufuhrschläuchen auch mehrere Proportionalventile auf, um den Druck gezielt einstellen zu können.
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Gemäß einer Ausführungsform wird die gemeinsame Zuführeinheit durch einen Zuführkanal gebildet, wobei die Bereitstellungskanäle in verschiedene Abschnitte des Zuführkanals einmünden. Die Abschnitte können seriell hintereinander am Zuführkanal angeordnet sein. Dadurch wird eine Vereinzelung aus mehreren Bereitstellungskanälen für die Verwendung der einzelnen Befestigungselemente im Verarbeitungskanal auf einfache und zuverlässige Weise erreicht.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die gemeinsame Zuführeinheit durch einen verfahrbaren Schlitten gebildet, der zu den einzelnen Bereitstellungskanälen verfahrbar ist. Diese Ausführungsform weist einen geringen Platzbedarf auf und ermöglicht die benötigten Befestigungselemente gezielt von den Bereitstellungskanälen abzuholen. Mit Hilfe des verfahrbaren Schlittens ist auch eine große Anzahl von Bereitstellungskanälen problemlos anfahrbar.
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Vorzugsweise wird der verfahrbare Schlitten elektrisch aktuiert entlang einer Linearachse geführt. Hierdurch ist eine exakte Steuerung des Schlittens auch für zahlreiche Bereitstellungskanäle möglich.
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Vorzugsweise ist das Eintreffen eines Befestigungselementes im Verarbeitungskanal durch einen Sensor ermittelbar, der insbesondere am der Zuführeinheit zugewandten Ende des Verarbeitungskanals angeordnet sein kann. Dadurch kann die Druckluftzufuhr für den Verarbeitungskanal exakt zum geeigneten Zeitpunkt gestartet werden.
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Der Typ des Befestigungselementes kann der Steuereinheit beispielsweise bereits dadurch bekannt sein, dass das Befestigungselement aus Bereitstellungskanälen abgeholt oder angefordert wird, deren Befestigungselementtypen vorkonfiguriert sind.
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Der Typ des Befestigungselementes kann auch durch einen geeigneten Sensor ermittelbar sein.
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Gemäß einer Ausführungsform weisen die Bereitstellungskanäle jeweils eine Vereinzelungseinheit auf, wobei die Vereinzelungseinheit die Befestigungselemente aus einem Befestigungselementgurt, insbesondere aus einem Nietgurt, löst und dem Bereitstellungskanal zuführt.
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Dabei weist die Vereinzelungseinheit vorzugsweise einen ersten Aktuator, zum Lösen der Befestigungselemente aus dem Befestigungselementgurt auf und einen zweiten Aktuator, zum Weitertransport des Befestigungselementgurtes. Die Aktuatoren können insbesondere als Pneumatikzylinder ausgeführt sein.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann einen dritten Aktuator, zum wechselweisen Verbinden des Verarbeitungskanals mit der gemeinsamen Zuführeinheit oder mit einer Druckluftquelle aufweisen. Auf diese Weise kann je nach Stellung des Aktuators entweder ein Befestigungselement in den Verarbeitungskanal aufgenommen werden, oder das Befestigungselement mittels Druckluft durch den Verarbeitungskanal befördert werden. Alternativ kann die Druckluftquelle über einen Druckluft-Zuführschlauch und ein geeignetes Anschlussstück auch permanent mit dem Verarbeitungskanal verbunden sein.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform.
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2 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer zweiten Ausführungsform.
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3 ist eine schematische Darstellung einer Vereinzelungseinheit für eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
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4 ist eine schematische Darstellung eines Funktionsablaufes in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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In 1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform dargestellt.
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Die Vorrichtung weist mehrere Bereitstellungskanäle 2 auf, welche der Zufuhr von unterschiedlichen Nieten je Bereitstellungskanal 2 zur Zuführeinheit 3 dienen. Die Bereitstellungskanäle 2 sind an einer gemeinsamen Halteplatte 15 befestigt. Die Nieten können beispielsweise über Vereinzelungseinheiten 9, wie in 3 dargestellt, in die Bereitstellungskanäle 2 gelangen.
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Die Zuführeinheit 3 wird durch einen verfahrbaren Schlitten 6 gebildet, der entlang einer Linearachse 7 elektrisch aktuiert bewegbar ist. Der verfahrbare Schlitten 6 kann unterhalb der einzelnen Bereitstellungskanäle 2 positioniert werden, um eine Niet aus dem gewählten Bereitstellungskanal 2 abzuholen und in den Verarbeitungskanal 4 fallen zu lassen.
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Der verfahrbare Schlitten 6 weist ein Anschlussstück 16 zum Anschluss eines Druckluft-Zuführschlauches 17 auf, der Druckluft aus der Druckluftquelle 14 dem Anschlussstück 16 und in weiterer Folge dem Verarbeitungskanal 4 zuführt.
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Ein Sensor 8 ist dazu eingerichtet, das Eintreffen einer Niet zu erfassen sobald sie in den Verarbeitungskanal 4 gelangt. Von einer nicht dargestellten Steuereinheit wird daraufhin entsprechend des Typs der Niet die Druckluftzufuhr über den Druckluft-Zufuhrschlauch 17 mittels eines Proportionalventils gesteuert.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Diese Vorrichtung unterscheidet sich von der Vorrichtung gem. 1 vor allem dadurch, dass als Zuführeinheit 3 ein Zuführkanal 5 verwendet wird. Der Zuführkanal 5 ist ein gemeinsamer Kanal in welchen alle Bereitstellungskanäle 2 einmünden. Nieten oder andere Befestigungselemente 1 werden in hintereinander liegende Abschnitte des Zuführkanals 5 befördert. Druckluft für die Zuführeinheit 19 wird über einen Druckluft-Zuführschlauch 17 an einem dem Verarbeitungskanal 4 abgewandten Ende des Zuführkanals 5 zugeführt. Diese Druckluftzuführung kann bereits abhängig vom Typ des Befestigungselementes 1 erfolgen und daher durch ein nicht dargestelltes Proportionalventil erfolgen, wozu nötigenfalls ein eigener Sensor in der Zuführeinheit 3 vorgesehen sein kann.
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Gelangt die Niet schließlich in den Verarbeitungskanal 4, so wird durch den dritten Aktuator 13, der als Pneumatikventil ausgeführt ist, eine Verbindung von der zweiten Druckluftquelle 14, die die Druckluft für den Verarbeitungskanal 20 liefert, zum Verarbeitungskanal 4 hergestellt. Der Typ des Befestigungselementes 1 wird vom Sensor 8 erfasst und entsprechend der Eigenschaften des Befestigungselementes 1 die Druckluft aus der Druckluftquelle 14 über ein Proportionalventil zugeführt, um das Befestigungselement 1 durch den Verarbeitungskanal 4 zu blasen.
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Eine Vereinzelungseinheit 9 umfasst, wie in 3 dargestellt, einen ersten Aktuator 11, der als Pneumatikzylinder ausgeführt ist. Ein Kolben des ersten Aktuators 11 ist ausfahrbar um ein Befestigungselement 1 aus einem Befestigungselementgurt 10 zu lösen. Das herausgelöste Befestigungselement 1 gelangt daraufhin in einen Bereitstellungskanal 2. Mittels eines zweiten Aktuators 12, ebenfalls ein Pneumatikzylinder, welcher durch eine Feder 18 zum Befestigungselementgurt 10 hin belastet wird, kann der Befestigungselementgurt 10 weiter geschoben werden, um das nächste Befestigungselement bereit zu halten.
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Ein Ablauf in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in 4 schematisch veranschaulicht. Darin ist horizontal die ablaufende Zeit t dargestellt und vertikal die jeweilige Komponente, die eine Änderung erfährt oder durchführt, nämlich der erste Aktuator 11, der zweite Aktuator 12 und der dritte Aktuator 13, sowie die Druckluft für die Zuführeinheit 19 und die Druckluft für den Verarbeitungskanal 20.
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Im Zeitabschnitt A befindet sich die Vorrichtung in einer Grundstellung, in welcher der Kolben des ersten Aktuators 11 eingefahren und die Kolben des zweiten und dritten Aktuators 12, 13 ausgefahren sind. Daraufhin wird im Zeitabschnitt B der Kolben des ersten Aktuators 11 ausgefahren um eine Niet aus dem Nietgurt zu lösen und in den Bereitstellungskanal zu drücken. In C wird der Kolben des zweiten Aktuators 12 eingefahren um einen Mitnahmeabschnitt des Kolbens vor dem nächsten Befestigungselement zu platzieren. Daraufhin wird in D der Kolben des ersten Aktuators 11 wieder eingefahren. In E wird der Kolben des zweiten Aktuators 12 ausgefahren und somit der Befestigungselementgurt weiter geschoben. Inzwischen wird zusätzlich die Druckluft für die Zuführeinheit 19 eingeschaltet um das Befestigungselement durch die Zuführeinheit zu blasen. In F wird die Druckluft für die Zuführeinheit 19 wieder gestoppt und stattdessen die Druckluft für den Verarbeitungskanal 20 eingeschaltet, während der Kolben des dritten Aktuators 13 eingefahren wird, um die Verbindung zwischen Druckluftzufuhr und Verarbeitungskanal herzustellen. Das Befestigungselement wird nun mittels für den Typ des Befestigungselementes geeigneten Drucks der Druckluft durch den Verarbeitungskanal geblasen und schließlich in G, während die Druckluft für den Verarbeitungskanal 20 wieder abgestellt wird, der Kolben des dritten Aktuators 13 wieder ausgefahren um das nächste Befestigungselement in den Verarbeitungskanal 4 übernehmen zu können.
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Alternativ zu den angegebenen Pneumatikzylindern können selbstverständlich auch beispielsweise Elektrozylinder für die Aktuatoren verwendet werden.
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Die Erfindung gibt somit eine Vorrichtung zum Zuführen von Befestigungselementen zu einer Verarbeitungseinheit an, die Befestigungselemente unterschiedlichen Typs optimal handhaben kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Befestigungselement
- 2
- Bereitstellungskanal
- 3
- Zuführeinheit
- 4
- Verarbeitungskanal
- 5
- Zuführkanal
- 6
- verfahrbarer Schlitten
- 7
- Linearachse
- 8
- Sensor
- 9
- Vereinzelungseinheit
- 10
- Befestigungselementgurt
- 11
- erster Aktuator
- 12
- zweiter Aktuator
- 13
- dritter Aktuator
- 14
- Druckluftquelle
- 15
- Halteplatte
- 16
- Anschlussstück
- 17
- Druckluft-Zuführschlauch
- 18
- Feder
- 19
- Druckluft für Zuführeinheit
- 20
- Druckluft für Verarbeitungskanal
- t
- Zeit
- A
- Grundstellung
- B
- Kolben erster Aktuator ausfahren
- C
- Kolben zweiter Aktuator einfahren
- D
- Kolben erster Aktuator einfahren
- E
- Kolben zweiter Aktuator ausfahren
- F
- Kolben dritter Aktuator einfahren
- G
- Kolben dritter Aktuator ausfahren
