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Die Erfindung betrifft eine Zuführvorrichtung zum Zuführen und/oder Plazieren zumindest eines Bauteils an eine Bearbeitungsanlage, mit zumindest einem Positionierelement zur Aufnahme zumindest eines der Bauteile und einem Zuführelement zur Aufnahme zumindest eines der Positionierelemente, wobei das Positionierelement zumindest erste und zweite Haltemittel für zumindest eines der Bauteile umfasst.
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Derartige Vorrichtungen werden regelmäßig bei einer taktunabhängigen Bauteilzuführung in oder an Fertigungsanlagen beziehungsweise Bearbeitungsanlagen verwendet. Der Arbeitsprozess einer solchen Fertigungsanlage kann beispielsweise nach dem Prinzip der Stapelverarbeitung (engl.: batch) erfolgen, wonach in einem ersten Stapel hintereinander Bauteile einer ersten Form verarbeitet werden und in einem zweiten Stapel hintereinander Bauteile einer zweiten Form verarbeitet werden. Beispiele für diese unterschiedlichen Bauteile können Blechteile für eine rechte und eine linke Fahrzeugstruktur sein. Weiterhin kann in einer solchen Fertigungsanlage eine typenbasierte Verarbeitung erfolgen, wonach in einer beliebigen Reihenfolge Bauteile unterschiedlichen Typs verarbeitet werden. Dies kann auch als Typenumstellung bezeichnet werden. Beispiele für Bauteile unterschiedlichen Typs können ausstattungsspezifische Einbaukomponenten in eine Fahrzeugstruktur sein. Die Übergabe von der Zuführvorrichtung an oder in die Fertigungsanlage kann entweder manuell durch eine Bedienperson oder automatisiert durch ein Handhabungsgerät, beispielsweise einen Greifarm, erfolgen. Es ergibt sich grundsätzlich die Anforderung, die zuzuführenden Bauteile mit möglichst geringem Platzbedarf bereitzuhalten. Zudem stehen für einen Wechsel zwischen der Verarbeitung von Stapeln oder einen Wechsel zu Bauteilen anderer Typen lediglich kurze Umbauzeiten zur Verfügung.
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Auch sind transportable Bauteilträger bekannt, die für eine fortlaufende Bauteilförderung auf einem Fertigungsband geeignet sind, auf dem beispielsweise verschiedene Karosserietypen komplettiert werden. Zu nennen sind die
DE 20 2007 009 014 U1 und die
FR 2 979 889 A1 . Ausgehend hiervon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin eine Zuführvorrichtung bereitzustellen, die den genannten Problemen verstärkt Rechnung trägt und die zuzuführenden Bauteile mit geringem Platzbedarf bereithält und kurze Umbauzeiten gewährleistet.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Zuführvorrichtung zum Zuführen und/oder Plazieren zumindest eines Bauteils an eine Bearbeitungsanlage, umfassend zumindest ein Positionierelement zur Aufnahme zumindest eines der Bauteile und ein Zuführelement zur Aufnahme zumindest eines der Positionierelemente, wobei das Positionierelement ein um eine horizontale Drehachse H drehbares Drehelement aufweist und das Drehelement zumindest erste und zweite Haltemittel für zumindest eines der Bauteile umfasst und wobei die ersten und zweiten Haltemittel zwischen einer Bereitschaftsstellung und einer Bauteilentnahmestellung bewegbar sind.
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Hierbei soll unter einer Bauteilentnahmestellung eine Stellung beziehungsweise Position der ersten und zweiten Haltemittel verstanden, in denen diese dem Ort der manuellen oder der automatisierten Entnahme unmittelbar zugewandt sind. Unter einer Bereitschaftsstellung soll eine Stellung der ersten und zweiten Haltemittel verstanden werden, in denen diese dem Ort der manuellen oder der automatisierten Entnahme nicht unmittelbar zugewandt sind. In der Bauteilentnahmestellung und der Bereitschaftsstellung müssen die ersten und die zweiten Haltemittel nicht zwingend mit einem Bauteil bestückt sein. Insbesondere kann für die ersten und zweiten Haltemittel vorgesehen sein, dass diese erst durch Bewegen in die Bauteilenentnahmestellung in eine relative Position zueinander gebracht werden, in der sie in der Lage sind zumindest ein Bauteil aufnehmen beziehungsweise halten zu können. Durch die erfindungsgemäße Zuführvorrichtung kann auf das Anstellen mehrerer Zuführvorrichtungen für unterschiedliche Bauteile verzichtet werden, so dass dies den regelmäßig begrenzten Platzverhältnissen im Umfeld der zu bestückenden Fertigungsanlagen beziehungsweise Bearbeitungsanlagen in vorteilhafterweise Rechnung trägt. Auch in zeitlicher Hinsicht ergeben sich durch die erfindungsgemäße Zuführvorrichtung Vorteile, da nämlich auf einen Austausch des oder der Positionierelemente auf dem Zuführelement und eine anschließende Montage der geänderten Positionierelemente beispielsweise durch einen Gabelstapler verzichtet werden kann.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar. In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die ersten und die zweiten Haltemittel durch eine Rotationsbewegung zwischen der Bereitschaftsstellung und der Bauteilentnahmestellung bewegbar sind. Eine Rotationsbewegung kann in der Regel ohne nennenswerten Energieaufwand in Gang gesetzt werden, insofern eine manuelle Betätigung durch eine Bedienperson möglich ist.
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In einer weiteren Ausführungsform ist eine Sensoreinrichtung vorgesehen, zur Erfassung der jeweils eingenommenen Stellung der ersten und zweiten Haltemittel. Hierdurch kann beispielsweise eine Bedienperson in ihrer Arbeit unterstützt werden, nämlich indem ihr die eingenommene Stellung durch die Sensoreinrichtung signalisiert wird.
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In einer weiteren Ausführungsform sind Arretierungsmittel vorgesehen, die die Positionierelemente jeweils in der Bereitschaftsstellung und einer Bauteilentnahmestellung festlegen. Hierdurch kann beispielsweise eine Bedienperson in ihrer Arbeit unterstützt werden, nämlich die Positionierelemente definiert und wahrnehmbar in die jeweilige Stellung einrasten.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Haltemittel als Klinkensäulen, Stapelsäulen oder Rechen ausgebildet sind. Hierdurch ergibt sich eine Vielfalt im Hinblick auf die Bestückbarkeit der Positionierelemente mit verschiedenartigen Bauteilen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Zuführelement überwiegend horizontal ausgerichtete Schiebeführungen umfasst, in denen das zumindest eine Positionierelement entlang der Schiebeführungen verfahrbar aufgenommen ist. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass die Schiebeführungen zu einer ihrer Seiten hin zumindest leicht abfallend geneigt ist, zum Verfahren des zumindest einen Positionierelements entlang der Schiebeführungen mittels Schwerkraft. Hierdurch ist eine einfache manuelle Betätigung durch die Bedienperson gewährleistet. Alternativ kann vorgesehen, dass die Schiebeführungen eine Antriebsvorrichtung umfassen, zum angetriebenen Verfahren des zumindest einen Positionierelements entlang der Schiebeführungen.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die ersten und die zweiten Haltemittel auf zumindest einem drehbar an dem Positionierelement gehaltenen Drehelement angeordnet sind. Eine Rotationsbewegung eines Drehelements kann in der Regel ohne nennenswerten Energieaufwand in Gang gesetzt werden, insofern eine manuelle Betätigung durch eine Bedienperson möglich ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Drehelement um eine vertikale oder eine horizontale Drehachse drehbar an dem Positionierelement angeordnet ist.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Zuführelement ein Förderband umfasst, zum geförderten Zuführen eines Bauteils an eine Bearbeitungsanlage. Hierdurch lässt sich eine gleichmäßige Bestückung der Fertigungsanlage bzw. Bearbeitungsanlage gewährleisten.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die ersten und die zweiten Haltemittel sowohl in der Bereitschaftsstellung als auch in der Bauteilentnahmestellung mit Bauteilen bestückbar sind. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn mit häufiger Typenumstellung gefertigt wird, da dann das Positionierelement mit mehreren Bauteilen unterschiedlichen Typs bestückt werden kann.
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Bevorzugt erfolgt eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Zuführvorrichtung in einem Fertigungsablauf, um für einen mehrseitigen Einbau in eine Karroseriestruktur eines Fahrzeug vorgesehene Bauteile der Bearbeitungsanlage zuzuführen, durch
- – Bewegen der ersten Haltemittel in die Bauteilentnahmestellung,
- – Bestücken der ersten Haltemittel mit einem Bauteil, vorgesehen für eine erste Einbauseite der Karosseriestruktur,
- – Entnehmen des Bauteils von den ersten Haltemitteln und Zuführen und/oder Platzieren des Bauteils an die Bearbeitungsanlage,
- – Bewegen der zweiten Haltemittel in die Bauteilentnahmestellung,
- – Bestücken der zweiten Haltemittel mit einem Bauteil, vorgesehen für eine zweite Einbauseite der Karosseriestruktur,
- – Entnehmen des Bauteils von den zweiten Haltemitteln und Zuführen und/oder Platzieren des Bauteils an die Bearbeitungsanlage.
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Ebenfalls bevorzugt erfolgt eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Zuführvorrichtung in einem Fertigungsablauf, um für einen typenbasierte Einbau in eine Korroseriestruktur eines Fahrzeug vorgesehene Bauteile der Bearbeitungsanlage zuzuführen, durch
- – Bestücken der ersten Haltemittel mit einem Bauteil eines ersten Typs und der zweiten Haltemittel mit einem Bauteil eines zweiten Typs,
- – Bewegen der ersten Haltemittel in die Bauteilentnahmestellung,
- – Entnehmen des Bauteils von den ersten Haltemitteln und Zuführen und/oder Platzieren des Bauteils an die Bearbeitungsanlage,
- – Bewegen der zweiten Haltemittel in die Bauteilentnahmestellung,
- – Entnehmen des Bauteils von den zweiten Haltemitteln und Zuführen und/oder Platzieren des Bauteils an die Bearbeitungsanlage.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Merkmalen, Einzelheiten und Vorteilen anhand der beigefügten Figuren erläutert. Die Figuren illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung. Hierin zeigen
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1 zwei hintereinander gereihte Zuführvorrichtungen in einer ersten erfindungsgemäßen Ausgestaltung,
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2 eine Einzelheit einer Zuführvorrichtungen in der ersten erfindungsgemäßen Ausgestaltung,
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3a eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Ausgestaltung gemäß den 1 und 2,
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3b eine schematische Draufsicht einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung,
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4a–4c eine Zuführvorrichtung in einer zweiten erfindungsgemäßen Ausgestaltung,
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5a, 5b eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Ausgestaltung gemäß der 4a–4c und
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6a, 6b eine Zuführvorrichtung in einer dritten erfindungsgemäßen Ausgestaltung.
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Die 1 zeigt eine Zuführvorrichtungen 10 in einer ersten erfindungsgemäßen Ausgestaltung. Die 2 zeigt ein Positionierelement 20 der Zuführvorrichtung 10 als Detail. Anhand der 1 und 2 erfolgt zunächst eine weitestgehend vollständige Beschreibung der Zuführvorrichtung 10, so dass anhand der weiteren Figuren ledlich die Unterschiede weiterhin möglicher Ausgestaltungen beschrieben werden.
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Die Zuführvorrichtung 10 umfasst zunächst ein Zuführelement 40 und ein von diesem aufgenommenes Positionierelement 20. Das Zuführelement 40 kann grundsätzlich die Gestalt eines Tisches mit einem viereckigen Grundrahmen 48 haben und an jeder der vier Ecken des Grundrahmens 48 angebrachte Standbeine 50 aufweisen. Weiterhin kann das Zuführelement 40 als Schubladen oder als Wagen ausgeführt sein. Das Positionierelement 20 umfasst eine Grundplatte 22, über die eine Aufnahme in dem oder eine Montage an dem Zuführelement 40 erfolgen kann. Auf der Grundplatte 22 können, wie vorliegend dargestellt, zwei um vertikale Drehachsen V1, V2 drehbare Drehelemente 24, 26 durch entsprechende Lagermittel gehalten sein. Die Drehelement 24, 26 können tellerförmig ausgebildet sein. Auf den Drehelementen 24, 26 sind bei der in den 1 und 2 gezeigten Ausgestaltung jeweils mehrere erste Haltemittel 30 und zweite Haltemittel 32 vertikal ausgerichtet zur Aufnahme eines oder mehrerer Bauteile angeordnet. Die ersten und zweiten Haltemittel 30, 32 können untereinander bezüglich der Anordnung auf dem jeweiligen Drehelement 24, 26 und bezüglich der vertikalen Länge unterschiedlich ausgeführt sein. Die ersten und zweiten Haltemittel 30, 32 können als Klinkensäulen – wie vorliegend gezeigt – oder als Stapelsäulen ausgeführt sein. Weiterhin können auf der Grundplatte 22 für jedes Drehelement 24, 26 Arretierungsmittel 38 vorgesehen sein, um eine Drehung der Drehelemente 24, 26 um die jeweilige Drehachse V1, V2 zu unterbinden. Weiterhin kann eine Sensoreinrichtung 28 vorgesehen sein, die mit den Arretierungsmitteln 38 integriert sein kann, um eine Drehposition des jeweiligen Drehelements 24, 26 gegenüber der Grundplatte 22 zu bestimmen.
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Die 3 ist in einen oberen Bereich a) und einen unteren Bereich b) unterteilt. In dem oberen Bereich a) ist die in den 1 und 2 beschriebene Ausgestaltung der Zuführvorrichtung 10 mit den ersten und zweiten Haltemitteln 30, 32 in einer Draufsicht schematisch dargestellt. Dargestellt ist allerdings nur die Grundplatte 22 mit den zwei Drehelementen 24, 26 einschließlich der ersten und zweiten Haltemitteln 30, 32. Die linke Darstellung im Bereich a) lässt erkennen, dass die Drehelemente 24, 26 sich in einer Drehposition befinden, in der die ersten Haltemittel 30 bezüglich der Grundplatte 22 innenliegend angeordnet sind und damit einander zugewandt sind. Weiterhin sind die ersten Haltemittel 30 exemplarisch mit der Bezeichnung „links“ versehen. Entsprechend ist zu erkennen, dass die zweiten Haltemittel 32 bezüglich der Grundplatte 22 außenliegend angeordnet sind und damit einander abgewandt sind. Die zweiten Haltemittel 32 sind exemplarisch mit der Bezeichnung „rechts“ versehen. Die Bezeichnungen „links“ und „rechts“ beziehen sich, wie gesagt rein exemplarisch, auf die fahrzeugbezogene Einbaulage eines in den Haltemitteln 30, 32 aufgenommen und hierüber einer Bearbeitungsanlage zugeführten Bauteils. Die fahrzeugbezogene Einbaulage eines Bauteils kann auch eine Unterscheidung in „vorne“ und „hinten“ oder „oben“ und „unten“ erfahren. In der rechten Darstellung im Bereich a) sind die beiden Drehelemente 24, 26 ein halbe Umdrehung gedreht dargestellt, so dass sich die Drehelemente 24, 26 sich in einer Drehposition befinden, in der die ersten Haltemittel 30 bezüglich der Grundplatte 22 außenliegendliegend angeordnet sind und damit einander abgewandt sind.
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Für die in den 1, 2 und 3a gezeigte Ausgestaltung der Zuführvorrichtung 10 ist vorgesehen, dass eins oder mehrere Bauteile von den erste Haltemitteln 30 oder von den zweiten Haltemitteln 32 aufgenommen werden, wenn diese bezüglich der Grundplatte 22 innenliegend angeordnet sind. Für einen nach einer Stapelverarbeitung organisierte Fertigungsablauf ergibt sich nun der Vorteil, dass die gleiche Zuführvorrichtung 10 für einen ersten Stapel, in dem beispielsweise „linke“ Bauteile verarbeitet werden, und einen anschließend „zweiten“ Stapel, in dem beispielsweise „rechte“ Bauteile verarbeitet werden, verwendet werden kann. Zwischen der Verarbeitung der beiden Stapel ist es lediglich erforderlich, die beiden Drehelemente 24, 26 jeweils eine halbe Umdrehung zu drehen, so dass entweder die ersten Haltemittel 30 (siehe 3a, links) oder die zweiten Haltemittel 32 (siehe 3a, rechts) zur Aufnahme eines oder mehrerer Bauteile bereit sind. Weiterhin zeichnet sich diese Ausgestaltung dadurch aus, dass erst das paarweise Bereitstellen jeweils der ersten und der zweiten Haltemittel 30, 32 eine Anordnung ergibt, über die ein oder mehrere Bauteile aufgenommen werden können.
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In dem unteren Bereich b) der 3 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung der Zuführvorrichtung 110 in einer Draufsicht schematisch dargestellt. Die Bezugszeichen sind gegenüber der zuvor beschriebenen Ausgestaltung um den Zähler 100 hochgesetzt. Der Unterschied der zweiten Ausgestaltung in der 3b besteht darin, dass auf jedem der Drehelemente 124, 126 erste, zweite, dritte und vierte Haltemittel 130, 132, 134, 136 angeordnet sein können. Jedes der vier Haltemittel 130–136 ist in der Lage autark eins oder mehrere Bauteile aufzunehmen. Ein paarweises Bereitstellen zweier Haltemittel ist nicht zwingend erforderlich. Für einen nach einer typbasierten Verarbeitung organisierten Fertigungsablauf ergibt sich nun der Vorteil, dass die gleiche Zuführvorrichtung 110 für Bauteile unterschiedlichen Typs eingesetzt werden kann.
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Vorliegend können, entsprechend der vier Haltemittel 130–136, auf den Drehelementen 124, 126, vier unterschiedliche Bauteiltypen aufgenommen werden. Wird in dem Fertigungsablauf von einem Bauteiltyp auf einen anderen Bauteiltyp umgestellt, ist es lediglich erforderlich die Drehelemente 124, 126 in eine Drehposition zu drehen, in der der Bauteiltyp, auf den umgestellt wird, sich in einer Entnahmeposition befindet.
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Die 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung der Zuführvorrichtung 210. Die Bezugszeichen sind gegenüber der zuvor beschriebenen Ausgestaltung ein weiteres Mal um den Zähler 100 hochgesetzt. Gezeigt ist ein Zuführelement 240, welches als Schublade oder als Wagen ausgeführt sein kann, an dem ein Positionierelement 220 aufgenommen ist. Das Postionierelement 220 umfasst einen Grundhalter 252, an dem ein Drehelement 224 um eine horizontale Drehachse H drehbar gehalten ist. Das Drehelement 224 umfasst zwei Bauteilrechen 256, 258, die jeweils an entgegengesetzten Seiten des Grundhalters 252 montiert sind und zwar derart, dass die Bauteilaufnahmen der Bauteilrechen 256, 258 voneinander wegzeigen. Bezogen auf die 4a ergibt sich daraus eine Anordnung, nach der der Bauteilrechen 256 mit seinen Bauteilaufnahmen nach oben zeigend angeordnet ist und der Bauteilrechen 258 entsprechend nach unten zeigend angeordnet ist. In der 4b ist eine Drehpositions des Drehelements 224 gezeigt, in der dieses um einen bestimmten Winkel um die Drehachse H gedreht wurde. Schließlich zeigt die 4c eine Drehposition des Drehelements 224, in der dieses gegenüber der Position der 4a um 180° gedreht wurde, so dass nunmehr der Bauteilrechen 256 mit seinen Bauteilaufnahmen nach unten zeigend angeordnet ist und der Bauteilrechen 258 entsprechend nach oben zeigend angeordnet ist. Eine Entnahme der Bauteile erfolgt in der Regel aus dem nach oben zeigend angeordneten Bauteilrechen 256, 258.
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Die 5 ist, wie die 3, in einen oberen Bereich a) und einen unteren Bereich b) unterteilt. In dem oberen Bereich a) ist die in der 4 beschriebene Ausgestaltung der Zuführvorrichtung 210 in einer Seitenansicht schematisch dargestellt. Dargestellt sind auch hier wieder nur der Grundhalter 252, die Bauteilrechen 256, 258 des Drehelements 224 und die Drehachse H. Entsprechend dem im Zusammenhang mit der 3 Beschriebenen, veranschaulicht die 5a einen nach einer Stapelverarbeitung organisierte Fertigungsablauf. Zunächst werden, wie links dargestellt, in einem ersten Stabel „linke“ Bauteile verarbeitet, so dass diese „linken“ Bauteile in dem Bauteilrechen 256, der mit seinen Bauteilaufnahmen nach oben zeigt, gehalten sind. Die „rechten“ Bauteile sind in dem Bauteilrechen 258 entsprechend nach unten zeigend gehalten. Für die Verarbeitung von „rechten“ Bauteilen in einem zweiten Stapel ist es lediglich erforderlich das Drehelement 224 um eine halbe Umdrehung um die Drehachse H zu drehen, so dass der Bauteilrechen 258 nach oben zeigend angeordnet ist und eine Bauteilentnahme erfolgen kann.
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Die 6 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung der Zuführvorrichtung 310. Die Bezugszeichen sind gegenüber der zuvor beschriebenen Ausgestaltung ein weiteres Mal um den Zähler 100 hochgesetzt. 6a zeigt ein Zuführelement 340, dass ein Förderband 346 umfassend ausgebildet ist. Das Zuführelement 340 ist über das Förderband 346 dazu ausgebildet, das Positionierelement 320 aufzunehmen und zu fördern. Ein Positionierelement 320 ist in einer Detaillierung in der 6b gezeigt. Das Positionierelement 320 umfasst einen Grundhalter 352 und ein daran um eine horizontale Drehachse H drehbar gehaltenes Drehelement 354. Das Drehelement 354 umfasst wiederum erste Haltemittel 330 und zweite Haltemittel 332 zur Aufnahme eines oder mehrer Bauteile. Durch nicht näher dargestellte Arretiermittel kann eine Drehung des Drehelements 354 gegenüber dem Grundhalter 352 arretiert werden. Hierbei kann vorgesehen sein, dass das Drehelement 354 in zwei überwiegend horizontalen Positionen arretierbar ist, so dass in der einen Position die ersten Haltemittel 330 nach oben zeigend angeordnet sind und in der anderen Position die zweiten Haltemittel 332 nach oben zeigend angeordnet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Zuführvorrichtung
- 20
- Positionierelement
- 22
- Grundplatte
- 24
- Drehelement
- 26
- Drehelement
- 28
- Sensoreinrichtung
- 30
- erste Haltemittel
- 32
- zweite Haltemittel
- 34
- dritte Haltemittel
- 36
- vierte Haltemittel
- 38
- Arretierungsmittel
- 40
- Zuführelement
- 42
- Schiebeführung
- 44
- Antriebsvorrichtung
- 48
- Grundrahmen
- 50
- Standbein
- 252
- Grundhalter
- 256
- Bauteilrechen
- 258
- Bauteilrechen
- 346
- Förderband
- V
- Drehachse
- H
- Drehachse
