DE102022129067A1 - Transport system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Transportsystem (10) zum Transport von vereinzelten Verbindungselementen (12), insbesondere Schrauben. Das Transportsystem (10) umfasst eine Führung (14), wobei die Führung (14) einen Führungskanal (16) und zumindest eine Anlagefläche (18) für magnetisierbare Verbindungselemente (12a) oder für magnetisierbare Halterungen (112) für eines der Verbindungselemente (12) definiert. Das Transportsystem (10) umfasst zudem zumindest einen in translatorischer Richtung bewegbar antreibbaren Magneten (20), wobei der Magnet (20) in dem Führungskanal (16) angeordnet ist und von mehreren den Führungskanal (16) definierenden Führungsflächen (22a, 22b, 22c, 22d) geführt entlang des Führungskanals (16) bewegbar ist. Der Magnet (20) ist dazu ausgebildet, eines der magnetisierbaren Verbindungselemente (12a) oder eine der magnetisierbaren Halterungen (112) für eines der Verbindungselemente (12) an der Anlagefläche (18) zu halten. Zudem ist der Magnet (20) dazu ausgebildet, das magnetisierbare Verbindungselement (12a) oder die magnetisierbare Halterung (112) für eines der Verbindungselemente (12), durch eine Bewegung des Magneten (20) entlang des Führungskanals (16), entlang der Anlagefläche (18) zu bewegen.
Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Transportieren von vereinzelten Verbindungselementen (12).
The invention relates to a transport system (10) for transporting individual connecting elements (12), in particular screws. The transport system (10) comprises a guide (14), wherein the guide (14) defines a guide channel (16) and at least one contact surface (18) for magnetizable connecting elements (12a) or for magnetizable holders (112) for one of the connecting elements (12). The transport system (10) also comprises at least one magnet (20) that can be driven in a translational direction, wherein the magnet (20) is arranged in the guide channel (16) and can be moved along the guide channel (16) guided by a plurality of guide surfaces (22a, 22b, 22c, 22d) defining the guide channel (16). The magnet (20) is designed to hold one of the magnetizable connecting elements (12a) or one of the magnetizable holders (112) for one of the connecting elements (12) on the contact surface (18). In addition, the magnet (20) is designed to move the magnetizable connecting element (12a) or the magnetizable holder (112) for one of the connecting elements (12) along the contact surface (18) by a movement of the magnet (20) along the guide channel (16).
The invention also relates to a method for transporting individual connecting elements (12).
Description
Die Erfindung betrifft allgemein ein Transportsystem zum Transport von vereinzelten Verbindungselementen, wie zum Beispiel Muttern, Stiften, Schrauben und Nieten. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Transportsystem zum Transport von vereinzelten Schrauben.The invention generally relates to a transport system for transporting individual fasteners, such as nuts, pins, screws and rivets. In particular, the invention relates to a transport system for transporting individual screws.
Transportsysteme zum Transport von vereinzelten, d.h. einzeln vorliegenden, Verbindungselementen sind grundsätzlich bekannt und werden beispielsweise dazu verwendet, um Schrauben einzeln von einem Magazin zu einem Schrauber zu transportieren. Hierzu nutzen bekannte Transportsysteme Druckluft, um die Schrauben durch einen Schlauch dem Schrauber zuzuführen.Transport systems for transporting individual fasteners are generally known and are used, for example, to transport screws individually from a magazine to a screwdriver. For this purpose, known transport systems use compressed air to feed the screws to the screwdriver through a hose.
Die Nutzung von Druckluft hat jedoch einige Nachteile. Beispielsweise entsteht bei den mit Druckluft betriebenen Transportsystemen Lärm, welcher für umstehende Personen unangenehm sein kann. Zudem benötigen die mit Druckluft betriebenen Transportsysteme relativ viel Energie.However, the use of compressed air has some disadvantages. For example, transport systems powered by compressed air produce noise, which can be unpleasant for people standing nearby. In addition, transport systems powered by compressed air require a relatively large amount of energy.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Transportsystem zum Transport von vereinzelten Verbindungselementen bereitzustellen, welches geräuscharm und energieeffizient betrieben werden kann.It is an object of the present invention to provide a transport system for transporting individual connecting elements, which can be operated in a low-noise and energy-efficient manner.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Transportsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Das Transportsystem umfasst:
- - eine Führung, wobei die Führung einen Führungskanal und zumindest eine erste Anlagefläche für magnetisierbare Verbindungselemente oder für magnetisierbare Halterungen für Verbindungselemente definiert;
- - zumindest einen in translatorischer Richtung bewegbar antreibbaren Magneten, wobei der Magnet in dem Führungskanal angeordnet ist und von mehreren den Führungskanal definierenden Führungsflächen geführt entlang des Führungskanals bewegbar ist,
wobei der Magnet dazu ausgebildet ist, eines der magnetisierbaren Verbindungselemente oder eine der magnetisierbaren Halterungen für ein Verbindungselement an der ersten Anlagefläche zu halten, und
wobei der Magnet dazu ausgebildet ist, das magnetisierbare Verbindungselement oder die magnetisierbare Halterung für eines der Verbindungselemente, durch eine Bewegung des Magneten entlang des Führungskanals, entlang der ersten Anlagefläche zu bewegen.The object is achieved by a transport system having the features of claim 1. The transport system comprises:
- - a guide, the guide defining a guide channel and at least one first bearing surface for magnetizable connecting elements or for magnetizable holders for connecting elements;
- - at least one magnet that can be driven in a translational direction, wherein the magnet is arranged in the guide channel and is movable along the guide channel guided by a plurality of guide surfaces defining the guide channel,
wherein the magnet is designed to hold one of the magnetizable connecting elements or one of the magnetizable holders for a connecting element on the first contact surface, and
wherein the magnet is designed to move the magnetizable connecting element or the magnetizable holder for one of the connecting elements along the first contact surface by a movement of the magnet along the guide channel.
Die Führung hat somit eine Doppelfunktion. Zum einen definiert die Führung die sich entlang der Führung erstreckende erste Anlagefläche, welche einen Transportweg für die Verbindungselemente definiert. Zum anderen weist die Führung den Führungskanal auf, entlang dessen der Magnet durch die Führung geführt bewegbar ist. Der Magnet wird zum Transport der Verbindungselemente durch den Führungskanal bewegt. Ein durch den Magneten erzeugtes Magnetfeld strahlt durch den die erste Anlagefläche bildenden Abschnitt der Führung und hält das jeweilige Verbindungselement oder die jeweilige Halterung für ein Verbindungselement an der ersten Anlagefläche. Genauer gesagt zieht der Magnet das jeweilige Verbindungselement oder die jeweilige Halterung gegen die erste Anlagefläche. Damit das Magnetfeld eine Kraft auf das Verbindungselement oder die Halterung für ein Verbindungselement ausüben kann und somit gegen die erste Anlagefläche ziehen kann, sind das Verbindungselement oder die Halterung für ein Verbindungselement magnetisierbar ausgebildet.The guide therefore has a dual function. On the one hand, the guide defines the first contact surface which extends along the guide and defines a transport path for the connecting elements. On the other hand, the guide has the guide channel along which the magnet can move, guided by the guide. The magnet is moved through the guide channel to transport the connecting elements. A magnetic field generated by the magnet radiates through the section of the guide forming the first contact surface and holds the respective connecting element or the respective holder for a connecting element to the first contact surface. More precisely, the magnet pulls the respective connecting element or the respective holder against the first contact surface. So that the magnetic field can exert a force on the connecting element or the holder for a connecting element and thus pull against the first contact surface, the connecting element or the holder for a connecting element is designed to be magnetizable.
Das Transportsystem ermöglicht es, Verbindungselemente wie z.B. Schrauben ohne Nutzung von Druckluft vereinzelt entlang der Führung zu transportieren und somit beispielsweise einem Schrauber zuzuführen. Der Transport kann relativ energieeffizient erfolgen, da lediglich Antriebsenergie zum Antrieb des zumindest einen Magneten entlang der Führung aufgebracht werden muss.The transport system makes it possible to transport connecting elements such as screws individually along the guide without using compressed air and thus to feed them to a screwdriver, for example. The transport can be carried out relatively energy-efficiently, since only drive energy needs to be applied to drive at least one magnet along the guide.
Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.Advantageous embodiments of the invention can be taken from the dependent claims, the description and the drawings.
Gemäß einer konstruktiv einfachen Ausführungsform ist der zumindest eine Magnet mit einer Förderstruktur gekoppelt. Die Förderstruktur kann über einen Antrieb antreibbar sein. Die Förderstruktur ist vorzugsweise zugsteif ausgebildet. Die Förderstruktur kann sich entlang der gesamten Führung erstrecken. Die Förderstruktur kann einteilig ausgebildet sein und somit als Förderelement ausgebildet sein. Alternativ dazu kann die Förderstruktur aus mehreren einzelnen, im Betrieb miteinander verbundenen Abschnitten gebildet sein. Die Förderstruktur ist vorzugsweise mehrgliedrig ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Länge der Förderstruktur durch ein Hinzufügen oder Reduzieren von Gliedern auf einfache Weise veränderbar ist. Die Glieder sind vorzugsweise so geformt, dass sie formschlüssig miteinander verbindbar sind. Die Glieder können hierzu erste Kopplungsmittel aufweisen, welche mit zweiten Kopplungsmitteln eines benachbarten Glieds verbindbar ist. Vorzugsweise ist zumindest eine Mehrzahl der Glieder zueinander identisch ausgebildet. Die Förderstruktur kann eine Aufnahme für den zumindest einen Magneten aufweisen. Beispielsweise kann die Förderstruktur Haltemittel umfassen, mit denen der zumindest eine Magnet koppelbar ist.According to a structurally simple embodiment, the at least one magnet is coupled to a conveyor structure. The conveyor structure can be driven by a drive. The conveyor structure is preferably designed to be rigid. The conveyor structure can extend along the entire guide. The conveyor structure can be designed in one piece and thus be designed as a conveyor element. Alternatively, the conveyor structure can be formed from several individual sections that are connected to one another during operation. The conveyor structure is preferably designed with multiple links. This has the advantage that the length of the conveyor structure can be easily changed by adding or reducing links. The links are preferably shaped so that they can be connected to one another in a form-fitting manner. For this purpose, the links can have first coupling means that can be connected to second coupling means of an adjacent link. Preferably, at least a majority of the links are designed to be identical to one another. The conveyor structure can have a receptacle for the at least one magnet. For example The conveyor structure may comprise holding means to which the at least one magnet can be coupled.
Um mehrere Verbindungselemente gleichzeitig transportieren zu können, ist es vorteilhaft, wenn mehrere in translatorischer Richtung, vorzugsweise in Transportrichtung, bewegbar antreibbare Magnete vorgesehen sind. Die mehreren Magnete sind vorzugsweise über die Förderstruktur miteinander verbunden. Die mehreren Magnete sind vorzugsweise in Transportrichtung beabstandet voneinander angeordnet. Die mehreren Magnete können in gleichen Abständen zueinander beabstandet an der Förderstruktur angebracht sein. Vorteilhafterweise sind die mehreren Magneten in dem Führungskanal angeordnet und von den mehreren den Führungskanal definierenden Führungsflächen geführt entlang des Führungskanals bewegbar. Jeder Magnet ist vorteilhafterweise dazu ausgebildet, eines der magnetisierbaren Verbindungselemente oder eine der magnetisierbaren Halterungen für ein Verbindungselement an der ersten Anlagefläche zu halten. Um Fehler zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn jeder Magnet dazu ausgebildet ist, genau eines der magnetisierbaren Verbindungselemente oder genau eine der magnetisierbaren Halterungen für ein Verbindungselement an der Führung, insbesondere an der ersten Anlagefläche zu halten. Vorzugsweise ist jeder Magnet dazu ausgebildet, das jeweilige magnetisierbare Verbindungselement oder die jeweilige magnetisierbare Halterung für ein Verbindungselement, durch eine Bewegung der Magneten entlang des Führungskanals, entlang der Führung, insbesondere entlang der ersten Anlagefläche, zu bewegen.In order to be able to transport several connecting elements at the same time, it is advantageous if several magnets are provided that can be driven in a translational direction, preferably in the transport direction. The several magnets are preferably connected to one another via the conveyor structure. The several magnets are preferably arranged at a distance from one another in the transport direction. The several magnets can be attached to the conveyor structure at equal distances from one another. The several magnets are advantageously arranged in the guide channel and can be moved along the guide channel guided by the several guide surfaces defining the guide channel. Each magnet is advantageously designed to hold one of the magnetizable connecting elements or one of the magnetizable holders for a connecting element on the first contact surface. In order to avoid errors, it is advantageous if each magnet is designed to hold exactly one of the magnetizable connecting elements or exactly one of the magnetizable holders for a connecting element on the guide, in particular on the first contact surface. Preferably, each magnet is designed to move the respective magnetizable connecting element or the respective magnetizable holder for a connecting element, by a movement of the magnets along the guide channel, along the guide, in particular along the first contact surface.
Um den zumindest einen Magneten, vorzugsweise die mehreren Magnete, auf einfache Weise mit der Förderstruktur koppeln zu können ist es vorteilhaft, wenn die Förderstruktur magnetisierbar, d.h. durch ein Magnetfeld mit einer Kraft beaufschlagbar, ist. Hierdurch kann der Magnet mittels seiner magnetischen Anziehungskraft mit der Förderstruktur gekoppelt werden. Gemäß einer preisgünstigen Variante ist die Förderstruktur durch einen oder mehrere Blechstreifen gebildet. Alternativ kann die Förderstruktur auch aus einem nicht magnetisierbaren Material, beispielsweise einem Kunststoffmaterial, hergestellt sein. Beispielsweise kann die Förderstruktur aus einem Kunststoffstreifen gebildet sein. Die Förderstruktur ist vorzugsweise verformbar, um sich an einen Streckenverlauf der Führung anpassen zu können. Wenn die Förderstruktur als Förderelement ausgebildet ist, ist das Förderelement vorzugsweise biegeelastisch ausgebildet. Wenn die Förderstruktur als mehrgliedrige Förderstruktur ausgebildet ist, sind vorzugsweise die Glieder zueinander beweglich miteinander gekoppelt. Dies hat den Vorteil, dass die Führung entlang einer Rundstrecke verlaufen kann und sich die Förderstruktur an unterschiedliche Krümmungsradien der Rundstrecke anpassen kann. Um sicherzustellen, dass der zumindest eine Magnet nicht relativ zu der Förderstruktur verrutscht, kann der Magnet über eine formschlüssige Verbindung mit der Förderstruktur gekoppelt sein. Vorzugsweise ist der zumindest eine Magnet kraftschlüssig über die Anziehungskraft des Magneten und zusätzlich über eine formschlüssige Verbindung mit dem Förderelement gekoppelt. Die formschlüssige Verbindung kann beispielsweise durch einen Stift erzeugt werden, welcher in eine Öffnung am Magneten und eine Öffnung am Förderelement gesteckt wird. Alternativ dazu kann die formschlüssige Verbindung durch eine Schraube erzeugt werden, welche durch eine Öffnung am Magneten gesteckt wird und dann beispielsweise in eine mit dem Förderelement verbundene Mutter eingeschraubt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die formschlüssige Verbindung zwischen dem zumindest einen Magneten und der Förderstruktur durch Kopplungsmittel hergestellt werden, welche an der Förderstruktur ausgebildet sind. Beispielsweise kann an der Förderstruktur zumindest ein Schnapp-Rast-Element ausgebildet sein, mittels dem ein Magnet formschlüssig an der Förderstruktur befestigbar ist.In order to be able to easily couple the at least one magnet, preferably the plurality of magnets, to the conveyor structure, it is advantageous if the conveyor structure is magnetizable, i.e. can be subjected to a force by a magnetic field. This allows the magnet to be coupled to the conveyor structure by means of its magnetic attraction force. According to an inexpensive variant, the conveyor structure is formed by one or more sheet metal strips. Alternatively, the conveyor structure can also be made from a non-magnetizable material, for example a plastic material. For example, the conveyor structure can be formed from a plastic strip. The conveyor structure is preferably deformable in order to be able to adapt to a route of the guide. If the conveyor structure is designed as a conveyor element, the conveyor element is preferably designed to be flexible. If the conveyor structure is designed as a multi-link conveyor structure, the links are preferably coupled to one another so that they can move relative to one another. This has the advantage that the guide can run along a circular route and the conveyor structure can adapt to different radii of curvature of the circular route. To ensure that the at least one magnet does not slip relative to the conveyor structure, the magnet can be coupled to the conveyor structure via a positive connection. Preferably, the at least one magnet is coupled to the conveyor element in a force-fitting manner via the attractive force of the magnet and additionally via a positive connection. The positive connection can be created, for example, by a pin which is inserted into an opening on the magnet and an opening on the conveyor element. Alternatively, the positive connection can be created by a screw which is inserted through an opening on the magnet and then screwed, for example, into a nut connected to the conveyor element. Alternatively or additionally, the positive connection between the at least one magnet and the conveyor structure can be created by coupling means which are formed on the conveyor structure. For example, at least one snap-locking element can be formed on the conveyor structure, by means of which a magnet can be fastened to the conveyor structure in a positive manner.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Transportsystem ein Antriebsrad zum Antrieb der Förderstruktur. Vorzugsweise überträgt das Antriebsrad eine Antriebskraft, insbesondere in Form einer Druckkraft, auf die Förderstruktur. Beispielsweise kann die Druckkraft über eine formschlüssige Kopplung zwischen einem Antriebsabschnitt des Antriebsrads und zumindest einem mit der Förderstruktur verbundenen Magneten übertragen werden. Gemäß einer Ausführungsform weist das Antriebsrad eine Vielzahl von entlang eines Umfangs des Antriebsrads angeordneter Antriebsabschnitte auf. Das Antriebsrad kann derart gestaltet sein, dass ein Abstand zwischen einer Rotationsachse des Antriebsrads und eines von der Rotationsachse beabstandeten Endes des zumindest einen Antriebsabschnitts einstellbar ist. In anderen Worten kann eine Länge der Antriebsabschnitte einstellbar sein.According to one embodiment, the transport system comprises a drive wheel for driving the conveyor structure. The drive wheel preferably transmits a drive force, in particular in the form of a pressure force, to the conveyor structure. For example, the pressure force can be transmitted via a positive coupling between a drive section of the drive wheel and at least one magnet connected to the conveyor structure. According to one embodiment, the drive wheel has a plurality of drive sections arranged along a circumference of the drive wheel. The drive wheel can be designed such that a distance between a rotation axis of the drive wheel and an end of the at least one drive section spaced apart from the rotation axis is adjustable. In other words, a length of the drive sections can be adjustable.
Die Führung kann einen Innenraum definieren, welcher den Führungskanal bildet. Die Führung ist vorzugsweise schlauchförmig ausgebildet. Gemäß einer Ausführungsform hat der Führungskanal einen viereckigen Querschnitt. In anderen Worten kann die Führung einen viereckigen Innenumfang aufweisen, der den Führungskanal definiert. Vorzugsweise hat der Führungskanal einen rechteckigen Querschnitt, d.h. ist rechteckig ausgebildet. In anderen Worten können die den Führungskanal definierenden Führungsflächen senkrecht zueinander angeordnet sein. Vorzugsweise wird der Führungskanal durch genau vier ebene Führungsflächen definiert, welche einen rechteckigen Querschnitt des Führungskanals definieren. Hierdurch können beispielsweise scheibenförmige Magnete besonders gut entlang des Führungskanals geführt werden.The guide can define an interior space which forms the guide channel. The guide is preferably tubular. According to one embodiment, the guide channel has a square cross-section. In other words, the guide can have a square inner circumference which defines the guide channel. Preferably, the guide channel has a rectangular cross-section, ie is rectangular. In other words, the guide surfaces defining the guide channel can be arranged perpendicular to each other. Preferably, the guide channel is defined by exactly four flat guide surfaces which define a rectangular cross-section of the guide channel. This allows For example, disc-shaped magnets can be guided particularly well along the guide channel.
Vorzugsweise ist die erste Anlagefläche entgegengesetzt zu einer Führungsfläche des Führungskanals angeordnet. Die erste Anlagefläche bildet vorzugsweise eine Außenfläche der Führung. Die Verbindungselemente werden somit entlang einer Außenfläche der Führung transportiert.Preferably, the first contact surface is arranged opposite a guide surface of the guide channel. The first contact surface preferably forms an outer surface of the guide. The connecting elements are thus transported along an outer surface of the guide.
Um zu vermeiden, dass Verunreinigungen in den Führungskanal eintreten und dadurch beispielsweise die Reibung erhöhen, kann die Führung zumindest entlang einer Transportstrecke einen vollständig geschlossenen Querschnitt aufweisen. Vorzugsweise weist die Führung nur an der Stelle keinen vollständig geschlossenen Querschnitt auf, in der ein Antrieb, beispielsweise ein Antriebsrad, an der Förderstruktur angreift.In order to prevent contaminants from entering the guide channel and thereby increasing friction, for example, the guide can have a completely closed cross-section at least along a transport path. Preferably, the guide only does not have a completely closed cross-section at the point where a drive, for example a drive wheel, engages the conveyor structure.
Um eine besonders gute Führung des zumindest einen Magneten in dem Führungskanal zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn der Führungskanal hinsichtlich seiner Abmaße an Abmaße des zumindest einen Magneten angepasst ist. In anderen Worten sollte der Führungskanal nur geringfügig breiter und höher sein, als der entlang des Führungskanals bewegte Magnet. Beispielsweise kann der Führungskanal eine Breite aufweisen, die weniger als 110% einer Breite oder eines Durchmessers des Magneten entspricht. Gleichermaßen kann der Führungskanal eine Höhe aufweisen, die weniger als 110% einer Höhe des Magneten aufweist. Es versteht sich, dass - sofern ein Verbindungselement von mehreren Einzelmagneten gemeinsam gehalten wird - die Maße der mehreren Einzelmagneten entsprechend addiert werden, um beispielsweise die Höhe „des Magneten“ zu berechnen. Vorzugsweise wird jeder Magnet durch zwei Einzelmagnete gebildet, die vorteilhafterweise auf entgegengesetzten Seiten der Förderstruktur mit dieser verbunden sind. Jeder Magnet kann aber auch durch drei, vier oder mehr Einzelmagnete gebildet werden. Die Anzahl der benötigten Einzelmagnete kann dabei von dem zu transportierenden Verbindungselement abhängen.In order to achieve particularly good guidance of the at least one magnet in the guide channel, it is advantageous if the dimensions of the guide channel are adapted to the dimensions of the at least one magnet. In other words, the guide channel should be only slightly wider and higher than the magnet moving along the guide channel. For example, the guide channel can have a width that corresponds to less than 110% of a width or diameter of the magnet. Likewise, the guide channel can have a height that corresponds to less than 110% of a height of the magnet. It goes without saying that - if a connecting element is held together by several individual magnets - the dimensions of the several individual magnets are added accordingly in order to calculate, for example, the height of "the magnet". Preferably, each magnet is formed by two individual magnets, which are advantageously connected to the conveyor structure on opposite sides of the latter. However, each magnet can also be formed by three, four or more individual magnets. The number of individual magnets required can depend on the connecting element to be transported.
Gemäß einer Ausführungsform ist zumindest der die erste Anlagefläche bildende Abschnitt der Führung nicht magnetisierbar und/oder magnetisch. In anderen Worten ist der die erste Anlagefläche bildende Abschnitt der Führung vorzugsweise durchlässig für das von dem zumindest einen Magneten erzeugte Magnetfeld. Hierdurch stört der die erste Anlagefläche bildende Abschnitt nicht das Magnetfeld des zumindest einen Magneten, sodass das Magnetfeld durch den die erste Anlagefläche bildenden Abschnitt hindurch geht und somit das jeweilige magnetisierbare Verbindungselement oder die jeweilige magnetisierbare Halterung für die Verbindungselemente sicher an der ersten Anlagefläche gehalten wird.According to one embodiment, at least the section of the guide forming the first contact surface is not magnetizable and/or magnetic. In other words, the section of the guide forming the first contact surface is preferably permeable to the magnetic field generated by the at least one magnet. As a result, the section forming the first contact surface does not disturb the magnetic field of the at least one magnet, so that the magnetic field passes through the section forming the first contact surface and thus the respective magnetizable connecting element or the respective magnetizable holder for the connecting elements is securely held on the first contact surface.
Gemäß einer Ausführungsform definiert die Führung eine zweite Anlagefläche für die magnetisierbaren Verbindungselemente oder für die magnetisierbaren Halterungen für Verbindungselemente. Die zweite Anlagefläche ist vorzugsweise schräg, insbesondere senkrecht, zur ersten Anlagefläche ausgerichtet. Ein die zweite Anlagefläche bildender Abschnitt der Führung ist vorzugsweise nicht magnetisierbar und/oder magnetisch. Die erste Anlagefläche und die zweite Anlagefläche sind vorzugsweise so zueinander angeordnet, dass an der ersten Anlagefläche ein Schaft einer Schraube anliegen kann und an der zweiten Anlagefläche eine dem Schaft zugewandte Stirnseite eines Kopfes der Schraube anliegen kann. According to one embodiment, the guide defines a second contact surface for the magnetizable connecting elements or for the magnetizable holders for connecting elements. The second contact surface is preferably aligned obliquely, in particular perpendicularly, to the first contact surface. A section of the guide forming the second contact surface is preferably non-magnetizable and/or magnetic. The first contact surface and the second contact surface are preferably arranged relative to one another in such a way that a shaft of a screw can rest on the first contact surface and an end face of a head of the screw facing the shaft can rest on the second contact surface.
Alternativ dazu können die erste Anlagefläche und die zweite Anlagefläche so zueinander angeordnet sein, dass an der ersten Anlagefläche eine Stirnseite einer Mutter anliegen kann und an der zweiten Anlagefläche eine Umfangsseite einer Mutter anliegen kann.Alternatively, the first contact surface and the second contact surface can be arranged relative to one another such that a front side of a nut can rest on the first contact surface and a peripheral side of a nut can rest on the second contact surface.
Damit die Verbindungselemente sicher an der ersten Anlagefläche anliegen, ist es vorteilhaft, wenn die erste Anlagefläche zumindest abschnittsweise als ebene Fläche ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann die zweite Anlagefläche zumindest abschnittsweise als ebene Fläche ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die erste Anlagefläche vollständig als ebene Fläche ausgebildet. Gemäß einer besonders einfach herzustellenden Variante weist die Führung einen viereckigen Außenumfang auf. Alternativ dazu kann die Führung mindestens eine sich entlang der Führung erstreckende Rippe aufweisen, welche sich in radialer Richtung von der Führung weg erstreckt. Eine solche Rippe kann beispielsweise beim Transport von Muttern dazu dienen, die Mutter formschlüssig an der Führung zu halten. Die zweite Anlagefläche kann durch die Rippe gebildet sein. Die Führung ist vorzugsweise auf einer nicht als Anlagefläche benötigten Umfangsfläche mit einer Befestigungsstruktur gekoppelt. Die Befestigungsstruktur, und somit auch die Führung, sind im Betrieb vorzugsweise im Wesentlichen ortsfest angeordnet.In order for the connecting elements to rest securely on the first contact surface, it is advantageous if the first contact surface is designed as a flat surface at least in sections. Alternatively or additionally, the second contact surface can be designed as a flat surface at least in sections. Preferably, the first contact surface is designed entirely as a flat surface. According to a variant that is particularly easy to manufacture, the guide has a square outer circumference. Alternatively, the guide can have at least one rib extending along the guide, which extends radially away from the guide. Such a rib can be used, for example, when transporting nuts to hold the nut in a form-fitting manner on the guide. The second contact surface can be formed by the rib. The guide is preferably coupled to a fastening structure on a peripheral surface that is not required as a contact surface. The fastening structure, and thus also the guide, are preferably arranged essentially stationary during operation.
Gemäß einer energieeffizienten Ausführungsform sind die Magnete als Permanentmagnete ausgebildet. Beispielsweise können die Magnete als Neodym-Magnete ausgebildet sein.According to an energy-efficient embodiment, the magnets are designed as permanent magnets. For example, the magnets can be designed as neodymium magnets.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Führung überwiegend, insbesondere vollständig, aus einem nicht magnetischen und/oder nicht magnetisierbaren Material. Vorzugsweise ist die Führung überwiegend, insbesondere vollständig, aus einem Material ausgebildet, welches durchlässig für Magnetfelder ist. Beispielsweise kann die Führung überwiegend oder vollständig aus Kunststoff hergestellt sein. According to one embodiment, the guide is predominantly, in particular completely, made of a non-magnetic and/or non-magnetizable material. Preferably, the guide is predominantly, in particular completely, made of a Material that is permeable to magnetic fields. For example, the guide can be made predominantly or completely from plastic.
Gemäß einer leicht herzustellenden Ausführungsform ist die Führung aus einem Kunststoffschlauch mit konstantem Querschnitt hergestellt.According to an easy-to-manufacture embodiment, the guide is made of a plastic tube with a constant cross-section.
Um die Führung, wie bei druckluftbetriebenen Transportsystemen, möglichst frei im Raum anordnen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Führung überwiegend, insbesondere vollständig, aus einem elastisch verformbaren Material, z.B. einem Elastomer, ausgebildet ist.In order to be able to arrange the guide as freely as possible in space, as is the case with compressed air-operated transport systems, it is advantageous if the guide is predominantly, in particular completely, made of an elastically deformable material, e.g. an elastomer.
Eine besonders gute Haltekraft kann erzielt werden, wenn der zumindest eine Magnet ringförmig oder scheibenförmig ist. Vorzugsweise ist die erste Anlagefläche tangential zu dem Magneten bzw. zu dem von dem Magneten gebildeten kreisförmigen Außenumfang angeordnet. In anderen Worten kann die erste Anlagefläche benachbart zur Umfangsfläche des Magneten angeordnet sein. Die zweite Anlagefläche kann parallel zu einer Oberseite des Magneten angeordnet sein. Um eine sichere axiale Ausrichtung der Verbindungselemente an der Führung zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn der Magnet aus mindestens zwei ringförmigen oder scheibenförmigen Einzelmagneten gebildet ist. Diese können beispielsweise fluchtend zueinander auf entgegengesetzten Seiten der Förderstruktur angeordnet sein.A particularly good holding force can be achieved if the at least one magnet is ring-shaped or disk-shaped. The first contact surface is preferably arranged tangentially to the magnet or to the circular outer circumference formed by the magnet. In other words, the first contact surface can be arranged adjacent to the peripheral surface of the magnet. The second contact surface can be arranged parallel to an upper side of the magnet. In order to enable a secure axial alignment of the connecting elements on the guide, it is advantageous if the magnet is formed from at least two ring-shaped or disk-shaped individual magnets. These can, for example, be arranged in alignment with one another on opposite sides of the conveyor structure.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform definiert die Führung eine Rundstrecke für den zumindest einen Magneten. Die Führung selbst weist somit keinen definierten Anfang und kein definiertes Ende auf. Dagegen kann die durch die Führung definierte Transportstrecke einen Anfang und ein Ende aufweisen, welche voneinander beabstandet sind. Vorteilhafterweise wird der zumindest eine Magnet stets in einer definierten Förderrichtung entlang der Rundstrecke bewegt. Hierdurch kann der Transport effizienter gestaltet werden. Die Förderstruktur ist vorzugsweise als Endlosförderstruktur ausgebildet, d.h. sie hat funktionell keinen Anfang und kein Ende.According to an advantageous embodiment, the guide defines a circular path for the at least one magnet. The guide itself therefore has no defined beginning and no defined end. In contrast, the transport path defined by the guide can have a beginning and an end that are spaced apart from one another. Advantageously, the at least one magnet is always moved in a defined conveying direction along the circular path. This makes transport more efficient. The conveyor structure is preferably designed as an endless conveyor structure, i.e. it functionally has no beginning and no end.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Transportsystem eine Zuführstation, an der die Verbindungselemente vereinzelt dem zumindest einen Magneten, insbesondere einem der mehreren Magneten, zugeordnet werden. Die Zuführstation kann einen Beginn der Transportstrecke definieren. Die Zuführstation kann einen Zuführkanal umfassen, durch den Schrauben oder andere Verbindungselemente zugeführt werden. Der Zuführkanal ist vorzugsweise so angeordnet, dass die Verbindungselemente so aus dem Zuführkanal nach unten herausfallen, dass die Verbindungselemente entweder von dem zumindest einen Magneten angezogen werden oder in eine der magnetisierbaren Halterungen für Verbindungselemente hineingleiten.According to one embodiment, the transport system comprises a feed station at which the connecting elements are individually assigned to the at least one magnet, in particular to one of the several magnets. The feed station can define a start of the transport path. The feed station can comprise a feed channel through which screws or other connecting elements are fed. The feed channel is preferably arranged such that the connecting elements fall downwards out of the feed channel in such a way that the connecting elements are either attracted by the at least one magnet or slide into one of the magnetizable holders for connecting elements.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Transportsystem eine Abgabestation, an der die Verbindungselemente einzeln von der Führung abgelöst oder von der jeweiligen magnetisierbaren Halterung entkoppelt und beispielsweise einem Zuführkanal zugeführt werden. Die Abgabestation kann ein Ablöseelement umfassen, welches dazu ausgebildet ist, das magnetisierbare Verbindungselement von der Anlagefläche abzulösen oder ein Verbindungselement aus der magnetisierbaren Halterung für Verbindungselemente herauszulösen. Das Ablöseelement kann keilförmig ausgebildet sein. Das Ablöseelement kann an der ersten und/oder zweiten Anlagefläche angeordnet oder ausgeformt sein.According to an advantageous embodiment, the transport system comprises a delivery station at which the connecting elements are individually detached from the guide or decoupled from the respective magnetizable holder and fed, for example, to a feed channel. The delivery station can comprise a detachment element which is designed to detach the magnetizable connecting element from the contact surface or to detach a connecting element from the magnetizable holder for connecting elements. The detachment element can be wedge-shaped. The detachment element can be arranged or formed on the first and/or second contact surface.
Um magnetisierbare Verbindungselemente für die weitere Verarbeitung vorzubereiten, kann das Transportsystem eine Entmagnetisierungseinheit umfassen. Diese kann die magnetisierbaren Verbindungselemente nachdem diese durch den Magneten während des Transports magnetisiert wurden, wieder entmagnetisieren, damit die Verbindungselemente nicht unbeabsichtigt an metallischen Gegenständen anhaften.In order to prepare magnetizable fasteners for further processing, the transport system can include a demagnetization unit. This can demagnetize the magnetizable fasteners again after they have been magnetized by the magnet during transport, so that the fasteners do not accidentally stick to metallic objects.
Falls eine magnetisierbare Halterung für ein Verbindungselement vorgesehen ist, kann diese magnetisierbare Halterung für ein Verbindungselement dazu ausgebildet sein, das Verbindungselement zu klemmen und somit mittels eines Kraftschlusses das Verbindungselement zu halten. Beispielsweise kann an der magnetisierbaren Halterung zumindest ein Klemmelement vorgesehen sein, welches mit einer Federkraft beaufschlagt ist und/oder selbst elastisch verformbar ist, um eine Klemmkraft auf das Verbindungselement auszuüben. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die magnetisierbare Halterung eine Aufnahme, beispielsweise eine trichterförmige Aufnahme, aufweisen, in die das Verbindungselement lose einlegbar ist. Die Aufnahme ist vorzugsweise so gestaltet, dass ein Kopf des zu transportierenden Verbindungselements in der Aufnahme angeordnet werden kann und ein Schaft des zu transportierenden Verbindungselements nach unten aus der Aufnahme heraushängt.If a magnetizable holder is provided for a connecting element, this magnetizable holder for a connecting element can be designed to clamp the connecting element and thus hold the connecting element by means of a frictional connection. For example, at least one clamping element can be provided on the magnetizable holder, which is subjected to a spring force and/or is itself elastically deformable in order to exert a clamping force on the connecting element. Alternatively or additionally, the magnetizable holder can have a receptacle, for example a funnel-shaped receptacle, into which the connecting element can be loosely inserted. The receptacle is preferably designed such that a head of the connecting element to be transported can be arranged in the receptacle and a shaft of the connecting element to be transported hangs downwards out of the receptacle.
Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Transportieren von vereinzelten Verbindungselementen. Das Verfahren kann beispielsweise mit dem zuvor oder nachstehend beschriebenen Transportsystem ausgeführt werden. Das Verfahren umfasst ein
- - Halten von zumindest einem magnetisierbaren Verbindungselement oder zumindest einer magnetisierbaren Halterung für eines der Verbindungselemente mittels eines in einem Führungskanal geführten Magneten an einer Anlagefläche,
- - Antreiben des zumindest einen Magneten, sodass sich der zumindest ein Magnet entlang des Führungskanals bewegt, und sodass sich das von dem Magneten gehaltene magnetisierbare Verbindungselement mit dem Magneten mitbewegt und dabei an der Anlagefläche entlangrollt oder sodass sich die von dem Magneten gehaltene magnetisierbare Halterung mit dem Magneten mitbewegt und dabei an der Anlagefläche entlanggleitet oder an der Anlagefläche abrollt.
- - Holding at least one magnetizable connecting element or at least one mag magnetizable holder for one of the connecting elements by means of a magnet guided in a guide channel on a contact surface,
- - Driving the at least one magnet so that the at least one magnet moves along the guide channel and so that the magnetizable connecting element held by the magnet moves with the magnet and rolls along the contact surface or so that the magnetizable holder held by the magnet moves with the magnet and slides along the contact surface or rolls along the contact surface.
Das Verfahren umfasst somit, wie auch die Vorrichtung, zwei Alternativen. Entweder das zu transportierende Verbindungselement ist magnetisierbar. Dann kann das zu transportierende Verbindungselement direkt von dem Magneten gehalten und von dem Magneten mitgenommen werden. Oder das zu transportierende Verbindungselement ist nicht magnetisierbar, beispielsweise eine Kunststoffschraube oder eine Keramikschraube. In diesem Fall ist eine magnetisierbare Halterung für Verbindungselemente nötig, welche von dem Magneten mitgenommen wird.The method, like the device, therefore includes two alternatives. Either the connecting element to be transported is magnetizable. In this case, the connecting element to be transported can be held directly by the magnet and carried along by the magnet. Or the connecting element to be transported is not magnetizable, for example a plastic screw or a ceramic screw. In this case, a magnetizable holder for connecting elements is required, which is carried along by the magnet.
Vorzugsweise wird das von dem Magneten gehaltene magnetisierbare Verbindungselement nach Absolvierung einer Transportstrecke von der Anlagefläche abgelöst. Anschließend kann das magnetisierbare Verbindungselement entmagnetisiert werden.Preferably, the magnetizable connecting element held by the magnet is detached from the contact surface after completing a transport path. The magnetizable connecting element can then be demagnetized.
Bei der Variante mit magnetisierbarer Halterung kann das von der magnetisierbaren Halterung gehaltene Verbindungselement nach Absolvierung einer Transportstrecke von der magnetisierbaren Halterung entkoppelt werden. Beispielsweise kann hierzu die Halterung geöffnet werden.In the variant with a magnetizable holder, the connecting element held by the magnetizable holder can be decoupled from the magnetizable holder after completing a transport route. For example, the holder can be opened for this purpose.
Um das Verbindungselement möglichst reibungsarm und somit energieeffizient zu transportieren, kann, wenn das magnetisierbare Verbindungselement eine Schraube mit einem Kopf und einem Schaft ist, die Schraube mit ihrem Schaft an der Anlagefläche entlangrollen. Der Schaft liegt dabei vorzugsweise mit seiner Umfangsfläche an der ersten Anlagefläche an. Der Kopf liegt vorzugsweise mit seiner dem Schaft zugewandten Stirnfläche an der zweiten Anlagefläche an.In order to transport the connecting element with as little friction as possible and thus as energy efficiently as possible, if the magnetizable connecting element is a screw with a head and a shaft, the screw can roll along the contact surface with its shaft. The shaft preferably rests with its peripheral surface on the first contact surface. The head preferably rests with its end face facing the shaft on the second contact surface.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand rein beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
-
1A eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Transportsystems in einem Startbereich einer Transportstrecke; -
1 B eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Transportsystems von1A in einem Endbereich der Transportstrecke; -
2A eine perspektivische Draufsicht auf den Startbereich der Transportstrecke von1A ; -
2B eine weitere perspektivische Darstellung des Startbereichs der Transportstrecke von1A ; -
3A eine perspektivische Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Transportsystems von1A ; -
3B eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Transportsystems von1A senkrecht zu einer Transportrichtung des Transportsystems; -
4A eine vereinfachte Schnittdarstellung des Transportsystems von1A zur Darstellung eines Antriebs des Transportsystems; -
4B eine perspektivische Darstellung eines Antriebsrads des Transportsystems von1A ; -
5A eine weitere perspektivische Darstellung des Antriebsrads von4B ; -
5B eine weitere perspektivische Darstellung des Endbereichs der Transportstrecke von1 B ; -
6 eine weitere perspektivische Darstellung des Endbereichs der Transportstrecke von1 B ; -
7 eine seitliche Schnittdarstellung einer Entmagnetisierungseinheit im Endbereich der Transportstrecke von1 B ; -
8A eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Transportsystems in einem Startbereich einer Transportstrecke gemäß einer zweiten Ausführungsform; und -
8B eine weitere perspektivische Darstellung des Transportsystems von8A .
-
1A a perspective view of a transport system according to the invention in a starting area of a transport route; -
1 B a perspective view of the transport system according to the invention of1A in an end area of the transport route; -
2A a perspective view of the starting area of the transport route from1A ; -
2 B another perspective view of the starting area of the transport route from1A ; -
3A a perspective sectional view of the transport system according to the invention of1A ; -
3B a sectional view of the transport system according to the invention of1A perpendicular to a transport direction of the transport system; -
4A a simplified sectional view of the transport system of1A to represent a drive of the transport system; -
4B a perspective view of a drive wheel of the transport system of1A ; -
5A another perspective view of the drive wheel of4B ; -
5B another perspective view of the end area of the transport route of1 B ; -
6 another perspective view of the end area of the transport route of1 B ; -
7 a side sectional view of a demagnetization unit in the end area of the transport section of1 B ; -
8A a perspective view of a transport system according to the invention in a starting area of a transport route according to a second embodiment; and -
8B another perspective view of the transport system of8A .
In
Um die Schraube 12 in den Zuführkanal 62 abzugeben, wird der Greifer 58 über einer Aufnahmeöffnung 66 (siehe
Die Führung 14 definiert einen Führungskanal 16 für Magnete 20. Um die Magnete 20 in dem Führungskanal 16 zu führen, weist die Führung 14 vier den Führungskanal 16 definierende Führungsflächen 22a, 22b, 22c, 22d auf. Die Führungsflächen 22a, 22b, 22c, 22d sind jeweils rechtwinklig zu ihren benachbarten Führungsflächen angeordnet, sodass der Führungskanal 16 einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Wie in
Die Führung 14 definiert eine Rundstrecke. In anderen Worten weist der Führungskanal 16 keinen Anfang und kein Ende auf. In dem Führungskanal 16 sind eine Vielzahl von Magneten 20 angeordnet. Die Magnete 20 sind jeweils mit einer Förderstruktur 24 verbunden, welche von einem Antriebsrad 26 (siehe
In den
Wenn eine Schraube 12, wie in
Wenn die Schraube 12 am Ende der Transportstrecke 30 an der Abgabestation 38 (siehe
Die Führung 14 kann sich parallel zu einem Abschnitt einer Befestigungsstruktur 50, beispielsweise einem Profil, erstrecken und durch mehrere der Befestigungselemente 72 an der Befestigungsstruktur 50 befestigt sein. Alternativ kann die Führung 14 auch, wie beispielsweise in
In den
Jede magnetisierbare Halterung 112 weist eine trichterförmige Aufnahme 56 auf, in der eine Schraube 12 aufgenommen werden kann. Das Transportsystem 10 weist einen nicht gezeigten Sensor auf, der ermittelt, ob sich unter dem ersten Zuführkanal 62 eine unbestückte Halterung 112 befindet. Wenn dies der Fall ist, wird der Greifer 58 geöffnet, sodass die Schraube 12 in die Aufnahme 56 hineinfallen kann. Die magnetisierbare Halterung 112 ist dabei so ausgebildet, dass sie den Kopf 42 der Schraube 12 hält, während der Schaft 44 der Schraube 12 aus der Halterung 112 heraushängt. Um die Schraube 12 noch sicherer zu halten, kann an der Halterung 112 ein Klemmelement 54 vorgesehen sein, welches die Schraube 12 mit einer Klemmkraft beaufschlagt. Wie in den
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- TransportsystemTransport system
- 1212
- VerbindungselementConnecting element
- 12a12a
- magnetisierbare Verbindungselementemagnetizable fasteners
- 1414
- Führungguide
- 1616
- FührungskanalGuide channel
- 1818
- AnlageflächeContact surface
- 2020
- Magnetmagnet
- 20a20a
- EinzelmagnetSingle magnet
- 20b20b
- EinzelmagnetSingle magnet
- 2222
- FührungsflächeGuide surface
- 2424
- FörderstrukturFunding structure
- 2626
- Antriebsraddrive wheel
- 26a26a
- AntriebsabschnittDrive section
- 2828
- InnenumfangInner circumference
- 3030
- TransportstreckeTransport route
- 3232
- Querschnittcross-section
- 3434
- AußenumfangOuter circumference
- 3636
- ZuführstationFeeding station
- 3838
- AbgabestationDrop-off station
- 4040
- EntmagnetisierungseinheitDemagnetization unit
- 4242
- KopfHead
- 4444
- Schaftshaft
- 4646
- StiftPen
- 4848
- RotationsachseRotation axis
- 5050
- BefestigungsstrukturMounting structure
- 5252
- AblöseelementRelease element
- 5454
- KlemmelementClamping element
- 5656
- AufnahmeRecording
- 5858
- GreiferGripper
- 6060
- GreiferfingerGripper fingers
- 6262
- ZuführkanalFeed channel
- 6464
- Vertiefungdeepening
- 6666
- AufnahmeöffnungReceiving opening
- 6868
- PositionierelementPositioning element
- 7070
- AnlageflächeContact surface
- 7272
- BefestigungselementFastener
- 7474
- BasisBase
- 7676
- DrehgelenkSwivel joint
- 7777
- AbschnittSection
- 7878
- SchrägflächeInclined surface
- 8080
- ZuführkanalFeed channel
- 8282
- Antriebsstrecke Drive line
- 112112
- magnetisierbare Halterungmagnetizable holder
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 1020221167798 [0037]EN 1020221167798 [0037]
Claims (20)
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- 2023-10-23 WO PCT/EP2023/079464 patent/WO2024094459A1/en unknown
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