DE19935853A1

DE19935853A1 - Multiple Fastener Application

Info

Publication number: DE19935853A1
Application number: DE19935853A
Authority: DE
Inventors: Kenneth Edwards
Original assignee: Ariel Industries PLC
Current assignee: Ariel Industries PLC
Priority date: 1998-07-30
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2000-04-20
Also published as: US6266871B1; GB9816472D0

Abstract

Mehrere Befestigungselemente (4) werden einem Werkstück (14, 20; 32, 34, 36, 38; 72; 76, 78) aus einem flexiblen Trägerband (2) zugeführt, in dem die Befestigungselemente angeordnet sind. Das Trägerband durchläuft eine Führung (25, 29, 60) und ein Mittel (16, 18; 26, 28; 64) zum periodisch unterbrochenen Antreiben, um ein Befestigungselement in axiale Ausrichtung mit einem Kolben (8, 58, 80) und ggf. einer Matrize (12, 66, 86) zu bringen. Das Trägerband ist mit dem Befestigungselement in einem Muster vorbestückt, welches gleichzeitig ein Befestigungselement in axiale Ausrichtung mit einem Kolben sowie einer Matrize an jedem der mehreren Befestigungspositionen gegenüber dem Werkstück bringt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein Vorrichtung zum gleichzeitigen Zuführen mehrerer Befestigungselemente zu einem Werkstück. Die Erfindung kann beispielsweise dazu eingesetzt werden, Befestigungselemente anzubringen, welche einen Schaft und einen vergrößerten Kopf besitzen, und ist insbesondere dort vorteilhaft, wo der Raum zwischen Befestigungspunkten nicht ausreicht, den Zugang für einzelne Befestigungselemente-Zuführmechanismen zu ermöglichen, und/oder wo die Befestigungspunkte in mehreren unterschiedlichen Ebenen liegen.

Befestigungselemente-Anbringmaschinen zum Anbringen einzelner Befestigungs elemente der Reihe nach sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Derartige Befestigungselemente-Anbringmaschinen können in Gruppen angeordnet werden, um mehrere Befestigungselemente gleichzeitig anzubringen, jedoch erfordert jede Maschine Raum um eine Achse, entlang der die Befestigungselemente an einem Werkstück anzubringen sind, wobei der Raum erforderlich ist, um einen Befesti gungselemente-Zuführmechanismus, einen Kolbenbetätigungsmechanismus und, wo erforderlich, ein Setzform-Haltemittel anzuordnen. Sogar wenn die Rahmen bzw. Gestelle der Maschinen in der Weise zusammengefaßt sind, daß ein Rahmen mehrere Kolben und Formen halten kann, ist ein einzelner Befestigungselemente- Zuführmechanismus für jeden Befestigungspunkt erforderlich.

Es gibt eine Vielzahl von industriellen Anwendungen, wie beispielsweise die Montage von Seitenwänden für Schwerlastanhänger, bei denen der erforderliche Abstand der Befestigungselemente kleiner als der minimale Abstand ist, der mit den heute bekannten Befestigungsmaschinen erzielbar ist. Die Anhängerseitenwände sind üblicherweise 15 m lang sowie 3 m hoch und werden in Abschnitten gebaut, welche mit Nieten-Doppelreihen aneinander befestigt werden, wobei die Reihen 50 mm voneinander beabstandet sind und die Teilung der Nieten innerhalb der Reihen kleiner als 40 mm sein kann. Für eine kostenminimale Produktion sollten alle Nieten in beiden Reihen gleichzeitig zugeführt und gesetzt werden, jedoch ist dies infolge des begrenzt, verfügbaren Raumes zwischen den Nieten nicht mit den augenblick lich verfügbaren Befestigungselemente-Anbringmaschinen möglich.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Zuführen von Befestigungselementen zu einem Werkstück bereitzustellen, die die vorstehend erläuterten Nachteile beseitigen.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Zuführen mehrerer Befestigungselemente zu einem Werkstück vorgeschlagen, bei dem die Befestigungselemente in einem flexiblen Trägerband angeordnet sind, welches durch eine Führung und Indexiermitteln bzw. Mitteln für eine periodisch unter brochene Antriebsbewegung (indexing means) hindurchläuft, um ein Befestigungs element in axiale Ausrichtung mit einem Kolben bzw. Stempel zu bringen, wobei das Trägerband mit den Befestigungselementen in einem Muster vorbestückt ist, welches gleichzeitig jeweils ein Befestigungselement in axiale Ausrichtung mit einem Kolben an jeder der mehreren Befestigungspositionen gegenüber bzw. relativ zu dem Werkstück bringt.

Ein derartiges Verfahren ermöglicht das gleichzeitige Anbringen mehrere Befesti gungselemente in Situationen, wo der Abstand zwischen den Befestigungspunkten deutlich kleiner ist, als es durch die im Augenblick verfügbare Befestigungs elemente-Anbringpraxis erreicht werden kann.

Vorzugsweise bringt das Trägerband gleichzeitig jeweils ein Befestigungselement in axiale Ausrichtung mit einem Kolben und eine Form an jedem der mehreren Befe stigungspunkte.

Der Abstand zwischen jedem Befestigungselement ist idealerweise ein Mehrfaches eines vorbestimmten Einheitsabstandes. Das Mittel zum periodisch unterbrochenen Antreiben bzw. das Mittel für eine (durch Rasten) periodisch unterbrochene Antriebsbewegung des Bandes ist vorzugsweise in der Lage, das Trägerband mit aufeinanderfolgenden, periodisch unterbrochenen Antriebsbewegungen über einen variablen Abstand periodisch unterbrochen anzutreiben, welcher ein Mehrfaches eines vorbestimmten Einheitsabstandes ist. Die Führung kann eine Weglänge zwischen jedem der mehreren Befestigungspositionen erzeugen, die ein ganzzah liges Vielfaches des vorbestimmten Einheitsabstandes ist.

Das Trägerband kann mit dem Befestigungselement in einem Abstandsmuster iden tisch zu dem Abstandsmuster der Befestigungspositionen vorbestückt werden. Weiterhin kann das Trägerband mit mehreren Befestigungselemente-Mustern vorbestückt werden, wobei sich die Befestigungselemente eines Musters zwischen den Befestigungselementen eines weiteren Musters verteilen.

Das Trägerband ist idealerweise flexibel um eine Achse quer zur Längsrichtung des Bandes und/oder um eine Achse parallel zur Längsrichtung des Bandes. Auf diese Weise ist es möglich, die Befestigungselemente zu jedem gewünschten Befesti gungspunkt in einer beliebigen Ebene zu bringen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Anbringen mehrerer Befestigungselemente an einem Werkstück vorgesehen, wobei die Vorrichtung einen Führungsverteiler enthält, der aufweist:
eine obere Platte, in der mehrere Kolben bzw. Stempel angebracht sind, welche axial mit mehreren Befestigungspositionen ausgerichtet sind,
zumindest eine Bandführung, die in der Lage ist, wenigstens ein Band, welches Befestigungselemente trägt, in der Weise zu führen, daß die Befestigungselemente axial mit den Befestigungspositionen ausgerichtet sind, und
zumindest ein Mittel zum periodisch unterbrochenen Antreiben bzw. ein Mittel zum periodisch unterbrochenen Antreiben des Bandes, welches in der Lage ist, jeweils ein Befestigungselement in axiale Ausrichtung mit dem Kolben an jeder der Befestigungspositionen zu bringen.

Die Vorrichtung kann eine Bodenplatte aufweisen, die mit mehreren Formen bzw. Matrizen versehen ist, welche mit den mehreren Befestigungspositionen axial ausgerichtet sind. Die Bodenplatte kann an einem unteren Pressentisch bzw. einer unteren Traverse einer mechanischen Presse angebracht sein.

Die obere Platte kann für eine Bewegung mit einem oberen Pressentisch bzw. einer oberen Traverse einer mechanischen Presse ausgebildet sein.

Alternativ können die obere Platte und die untere Platte den oberen und unteren Pressentisch einer mechanischen Presse enthalten.

Das Mittel zum periodisch unterbrochenen Antreiben (tape indexing means) kann in der Lage sein, das Trägerband mit aufeinanderfolgenden, periodisch unter brochenen Antriebsbewegungen über einen variablen Abstand periodisch unterbrochen anzutreiben, welcher ein Mehrfaches eines vorbestimmten Einheits abstandes ist. Die Bandführung kann eine Weglänge zwischen jedem der mehreren Befestigungspunkte erzeugen, welcher ein ganzzahliges Vielfaches desvorbestimm ten Einheitsabstandes ist.

Die Befestigungspositionen können im wesentlichen in einer geraden Linie angeordnet sein.

Klemmittel können zum Vorklemmen des Werkstückes vor dem Anbringen der Befestigungselemente vorgesehen sein.

Der Führungsverteiler kann an einer Antriebsmaschine in einer Weise angebracht sein, daß eine begrenzte Lagefreiheit gegenüber der Antriebsmaschine ermöglicht ist, wodurch der Führungsverteiler in Eingriff mit Positioniermitteln gebracht werden kann, um die Kolben in eine präzise axiale Ausrichtung gegenüber den Befesti gungspunkten zu bringen.

Die Kolben können in der Lage sein, die Befestigungselemente von dem Trägerband in Zuführrohre zum Führen der Befestigungselemente zu den gewünschten Befesti gungspositionen zu drängen bzw. zu treiben. Die Zuführrohre können eine sich kontinuierlich axial längs erstreckende Verengung beinhalten, um die Befestigungs elemente an einem freien Fall zu hindern und um eine gewünschte Ausrichtung der Befestigungselemente bereitzustellen. Derartige Zuführrohre sind in der europäi schen Patentanmeldung 0 567 240 beschrieben. Die Zuführrohre können in der Lage sein, die Befestigungselemente von dem Trägerband mit dem Kopf voraus aufzunehmen. Der Führungsverteiler kann eine Öffnung zwischen den Zuführrohren und den Formen bzw. Matrizen beinhalten, um den Durchgang eines Werkstückes mit ausreichendem Freiraum zu ermöglichen, so daß das Werkstück von den Formen bzw. Matrizen ohne Behinderung abgehoben werden kann, nachdem die Befestigungselemente angebracht worden sind.

Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung und um klar zu zeigen, wie sie ausgeführt werden kann, wird nun im Wege eines Beispiels auf die beigefügten Zeichnungsfiguren Bezug genommen. Hierbei ist:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teiles eines Ausführungsbei spiels eines Mehrfachbefestigungselemente-Anbringsystems gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Befestigungselemente in unter schiedlichen Ebenen angebracht werden;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Teiles eines weiteren Aus führungsbeispiels eines Mehrfachbefestigungselemente-Anbringsy stems gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Befestigungs elemente an unterschiedlichen Stellen in einer einzelnen Ebene angebracht werden;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Mehrfachbefestigungselemente- Anbringsystems, bei dem ein Trägerband mit einer Vielzahl von untereinander verteilten Mustern an Befestigungselementen vor bestückt ist;

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Mehrfachbefestigungselemente-Anbringsystems gemäß der vor liegenden Erfindung; und

Fig. 5 eine Darstellung des Gebrauches eines Mehrfachanbringsystems für Befestigungselemente gemäß der vorliegenden Erfindung zum Befestigen einer Sitzpfanne an Sitzhaltemitteln.

Fig. 1 gibt schematisch ein flexibles Trägerband 2 wieder, welches mit Befesti gungselementen bestückt ist, wobei das Band durch eine erste Befestigungsstation 6 hindurchläuft, welche einen Kolben 8, ein Zuführrohr 10 und eine Setzform bzw. Setzmatrize 12 zum Anbringen eines Befestigungselementes 4 aus dem Band 2 an einem Werkstück 14 aufweist. Nach dem Durchgang durch die Befestigungsstation 6 wird das Band 2 über Mittel zum periodisch unterbrochenen Antreiben in der Form eines ersten sowie eines zweiten Antriebrades 16, 18 für eine durch Rasten periodisch unterbrochene Antriebsbewegung geführt, welche das flexible Trägerband 2 um eine Achse quer zur Längsrichtung biegen, um das Trägerband und die Befestigungselemente in eine Linie mit einer zweiten Befestigungsstation 22 zu bringen, die ähnlich zu der ersten Befestigungsstation 6 ist und an der ein weiteres Befestigungselement 4 von dem Band 2 an einem Werkstück 20 gleichzeitig mit dem Befestigungselement angebracht wird, das an dem Werkstück 14 angebracht wird. Das Werkstück 14 kann, je nach Wunsch, Teil des gleichen Bauteiles wie das Werkstück 20 oder auch nicht sein. Die Befestigungselemente 4 werden aus dem Trägerband 2 mittels des Kolbens 8 herausgedrückt und in eine Bohrung des Zuführrohres 10 und weiterhin in Eingriff mit dem Werkstück 14 oder 20 gedrängt, welches im Gebrauch zwischen dem Zuführrohr und der Setzform bzw. Setzmatrize 12 eingespannt ist. Der Kolben 8, die Form bzw. Matrize 12 und die Befestigungsposition sind alle axial zueinander ausgerichtet. Das Zuführrohr 10 stellt eine Vorklemmung des Werkstückes gegen die Setzform bzw. Setzmatrize 12 vor dem Anbringen der Befestigungselemente bereit. Das Trägerband 2 wird mit den Befestigungselementen in einer Anordnung in der Weise vorbestückt, daß der Abstand zwischen jedem Befestigungselement ein Mehrfaches (1 oder mehr) eines vorbestimmten Einheitsabstandes ist. Die Antriebsräder 16, 18 für eine periodisch unterbrochene Antriebsbewegung sind mit Positionierstiften versehen, welche in Eingriff mit vorgeformten Positionierlöchern in dem Trägerband zum periodisch unterbrochenen Antreiben des Trägerbandes 2 mit aufeinanderfolgenden periodisch unterbrochenen Antriebsbewegungen über einen Abstand kommen, welcher ein ausgewähltes Mehrfaches (1 oder mehr) des vorbestimmten Einheitsabstandes ist, um ein Befestigungselement in axiale Ausrichtung mit den Befestigungspositionen zu bringen.

Derartige flexible Trägerbänder, welche aus Kunststoffmaterialien, wie Polypropylen extrudiert werden, werden seit vielen Jahr für die Zuführungen von Befesti gungselementen, wie Nieten, zu einzelnen Anbringungspunkten verwendet. Die Befestigungselemente sind in dem Band durch Einsetzen in vorgeformte Löcher gesichert, welche eine vorübergehende Fixierung an den Schäften der Befestigungs elemente bereitstellen. Um die erforderliche Länge des Bandes zu minimieren, sind die Befestigungselemente beabstandet entlang der Bandlänge in gleichen Abständen so dicht angeordnet, wie es für die Zwecke des periodisch unterbrochenen Antreibens des Bandes und des Abgebens der Befestigungselemente praktikabel ist. Es ist wünschenswert, einen (vorbestimmten) Standardabstand für jeden Befestigungselemente-Schaftdurchmesser zu haben, da jeder unterschiedliche Abstand ein teures Preßwerkzeug zum Durchstechen der Befestigungshaltelöcher in dem Trägerband und teuere Einsetzmechanismen zum Bestücken der Befesti gungselemente in die Löcher in dem Trägerband erfordert. In dieser Beschreibung wird der Ausdruck "Einheitsabstand" verwendet, um einen Standardabstand zu definieren.

Das Zuführrohr 10 kann eine axial kontinuierliche, längs erstreckende Einschnürung bzw. Verengung beinhalten, um die Befestigungselemente 4 am freien Fall zu hindern und um eine gewünschte Ausrichtung des Befestigungselementes bereitzustellen. Derartige Rohre sind in der europäische Patentanmeldung 0 567 240 beschrieben. Die Zuführrohre 10 können in der Lage sein, die Befestigungs elemente mit dem Kopf voraus von dem Trägerband 2 aufzunehmen. Die in dieser Weise aufgenommenen bzw. empfangenen Befestigungselemente können durch Bewegen des Zuführrohres seitlich oder durch Verschwenken des Zuführrohres verwendet werden, wie es in der internationalen Patentanmeldung 96/28 266 beschrieben ist. Das Ausstoßen der Befestigungselemente aus dem Trägerband mit dem Kopf voraus vermeidet eine Beschädigung des Trägerbandes in einer Weise, wie sie auftreten würde, wenn die Köpfe der Befestigungselemente durch das Band hindurchgeführt werden würden, so daß das Band viele Male wiederverwendet werden kann.

Das Befestigungselement kann jede geeignete Form eines Befestigungselementes aufweisen, wobei Befestigungselemente enthalten sind, die keine Setzform bzw. Setzmatrize erfordern, und Befestigungselemente, welche eine Setzform bzw. Setzmatrize bedürfen. Befestigungselemente, welche eine Setzform bzw. eine Setzmatrize erfordern, umfassen Massivkopfnieten, Doppelgabelnieten, halb rohrförmige Nieten und rohrförmige Nieten, welche selbstdurchstechend sein können oder welche vorgefertigte Löcher erfordern.

Fig. 2 gibt schematisch ein flexibles Trägerband 2 wieder, welches mit Befesti gungselementen 4 bestückt ist, wobei das Band durch eine erste Befestigungs station 24 (ähnlich zu der Befestigungsstation 6 der Fig. 1) zum Anbringen eines Befestigungselementes 4 aus dem Band 2 an einem Werkstück (nicht gezeigt) geführt wird. Nach dem Durchgang durch die Befestigungsstation 24 läuft das Band durch eine Führung 25, welche das flexible Trägerband 2 um eine Achse parallel zur Längsachse des Bandes dreht, um das Band in Eingriff mit einem ersten Antriebsrad 26 zu bringen, welches eine Biegung in dem Band 2 um eine Achse quer zur Längsrichtung des Bandes erzeugt, um das Band in Eingriff mit einem zweiten Antriebsrad 28 zu bringen, welches eine Biegung in dem Band in eine Richtung quer zur Längsrichtung des Bandes erzeugt, bevor das Band durch eine Führung 29 hindurchläuft, welche das Band veranlaßt, um eine Achse parallel zur Längsrichtung des Bandes zu drehen. Danach läuft das Band durch eine zweite Befestigungsstation 30 (ähnlich zu der Befestigungsstation 6 der Fig. 1) hindurch, in der ein weiteres Befestigungselement von dem Band 2 an einem Werkstück (nicht gezeigt) gleichzeitig mit dem Befestigungselement angebracht wird, welches an der ersten Befestigungsstation 24 angebracht wird.

Das Mehrfachanbringsystem für Befestigungselemente, das in Fig. 3 gezeigt ist, gibt ein typisches Beispiel für Befestigungselemente 4 wieder, die in dem Trägerband 2 mit minimalen, praktikablen Abständen angeordnet sind, wobei die Befestigungselemente 4 verwendet werden, um aufeinanderfolgend vier identische Bauteile 32, 34, 36, 38 zu befestigen. Zum Zwecke der Darstellung beträgt der Abstand zwischen den Befestigungspunkten 40, 42 vier Einheitsabstände, während der Abstand zwischen den Befestigungspunkten 42, 44 drei Einheitsabstände groß ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfaßt das Muster der Befestigungselemente bestückung für einen maximalen Gebrauch des Bandes neun aufeinanderfolgende Befestigungselemente 4, denen ein leeres Loch folgt. Zur Klarheit sei darauf hingewiesen, daß jedem der Löcher in dem Trägerband 2 ein Buchstabe zugewiesen worden ist.

Ein erstes Bauteil 32 wird durch die Befestigungselemente M, Q, T befestigt, welche in einem geradlinigen Abstandsmuster angeordnet sind, das identisch zu dem Abstandsmuster der geplanten Befestigungspunkte ist. Das Trägerband 2 wird daraufhin nach vorne um einen Einheitsabstand weiterbewegt (durch ein Mittel zum periodisch unterbrochenen Antreiben, wie es in bezug auf Fig. 1 vorstehend erläutert worden ist oder wie es nachstehend im Detail beschrieben werden wird), Bauteil 32 wird gegen Bauteil 34 ausgetauscht und Bauteil 34 durch die Befesti gungselemente L, P, S befestigt. Das Trägerband 2 wird wieder um einen Einheitsabstand intermittierend vorwärtsbewegt, Bauteil 34 durch Bauteil 36 ersetzt und Bauteil 36 durch die Befestigungselemente K, O, R befestigt. Auf diese Weise sind die Befestigungselemente eines Musters (beispielsweise L, P, S) zwischen den Befestigungselementen eines weiteres Musters (z. B. M, Q, T) verteilt angeordnet. Nachdem die drei Bauteile 32, 34, 36 befestigt worden sind, sind sämtliche Befestigungselemente in der Position K und darüber hinaus verwendet worden. Das Band wird daher um acht Einheitsabstände periodisch unterbrochen nach vorne bewegt bzw. nach vorne weitergeschaltet, um die Befestigungselemente C, G, J zu Befestigungspunkten an einem Bauteil 38 zu bringen, welches gegen das Bauteil 36 ausgetauscht worden ist, usw.

Auf diese Weise erlaubt der Gebrauch einer Einrichtung zum intermittierenden bzw. periodisch unterbrochenen Vorschieben eines Bandes, welche verschiedene Abstände intermittierend überbrücken bzw. periodisch verschieben kann, einen Bandgebrauch von 90% sogar dann, wenn die Befestigungspunkte keinen gleichen Abstand zueinander aufweisen.

Das Mehrfachanbringsystem für Befestigungselemente, das in Fig. 4 gezeigt ist, enthält einen Führungsverteiler 46, welcher sich innerhalb eines Raumes erstreckt, der zwischen einem oberen Pressentisch 48 und einem unteren Pressentisch 50 einer mechanischen Presse ausgebildet ist. Eine obere Platte 52 und eine untere Platte 54 des Führungsverteilers 46 sind durch die Führungshülsen 56 miteinander verbunden. Auf der oberen Platte 52 sind mehrere Kolben 58, Bandführungen 60 und Zuführrohre 62 angeordnet (ähnlich zu dem Kolben 8 und den Zuführrohren 10 der Fig. 1 und der Bandführung 24 der Fig. 2). Das Band wird von einer Bandspule 63 den Bandführungen 60 zugeführt und durch die Bandführungen mittels eines intermittierenden Vorschubmittels bzw. mittels zum periodisch unterbrochenen Antreiben 64 intermittierend vorgeschoben bzw. periodisch unterbrochen angetrieben, welches einen programmierbaren Motor enthält. Das leere Band wird um eine Spule 65 gewickelt. Die untere Platte 54 trägt mehrere Setzformen bzw. Setzmatrizen 56 (ähnlich zu den Setzformen bzw. Setzmatrizen 12 in Fig. 1).

Das Mittel zum periodisch unterbrochenen Antreiben ist in der Lage, das Band mit aufeinanderfolgenden periodisch unterbrochenen Antriebsbewegungen über einen Abstand vorzuschieben, welcher jedes erforderliche Vielfache des vorbestimmten Einheitsabstandes sein kann. Die periodisch unterbrochene Antriebsbewegung eines Bandes über einen Schritt bzw. die Einzelschrittschaltung für ein Band ist dem Fachmann bereits bekannt. Mehrfachschrittschaltung oder variable Schrittschaltung bzw. periodisch unterbrochene Antriebsbewegungen eines Bandes über mehrere Schritte bzw. über variable Schritte kann auf eine Vielzahl von Wegen beispiels weise durch Antreiben eines Einzelschrittschaltungsmechanismus über ein Getriebe mit dem erforderlichen Übersetzungsbereich oder durch Antreiben des Bandes mit einem programmierbaren Motor erreicht werden, welcher vorprogrammiert werden kann, um den Mechanismus für die periodisch unterbrochene Antriebseinrichtung in jeder gewünschten Zahl von Schritten anzutreiben. Der Gebrauch eines derartigen Bandschaltmechanismus ermöglicht deutliche Einsparungen hinsichtlich des Betrages des benötigten Bandes, wenn der Abstand der Befestigungspunkte in dem Werkstück größer als der minimale Abstand ist, der zum Montieren der Befestigungselemente in dem Band erforderlich ist.

Wenn die Mehrzahl der Befestigungspunkte in einer geraden Linie liegen und der Abstand zwischen jedem Befestigungspunkt ein Mehrfaches eines vorbestimmten Einheitsabstandes ist, kann das Trägerband 2 mit den Befestigungselementen 4 in einem Abstandsmuster identisch zu dem Abstandsmuster der Befestigungspunkte vorbestückt werden. Wenn der Abstand der Befestigungspunkte kein ganzzahliges Vielfaches eines vorbestimmten Einheitsabstandes ist, können die Bandführungen 60 verwendet werden, um eine Weglänge zwischen jedem der mehreren Befestigungspunkte zu erzeugen, die ein ganzzahliges Vielfaches des vorbestimm ten Einheitsabstandes ist.

Die obere Platte 52 und die untere Platte 54 werden durch Federn 68 beabstandet voneinander gehalten, welche um die Führungshülsen 56 gewickelt sind, um einer Halterung 70 zu ermöglichen, die ein Werkstück 72 trägt, zwischen der oberen und der untere Platte schrittweise bzw. periodisch unterbrochen bewegt zu werden. Die Halterung 70 ist nicht notwendig, kann jedoch vorteilhaft sein, um die Werkstücke in einer Anordnungshalterung voranzuordnen, die diese in den erforderlichen Relativpositionen hält, wenn die Werkstücke durch die Befestigungselementeein richtung getragen bzw. geführt werden. Die Halterung kann Mittel aufweisen, durch die sie in Verbindung mit einem Halterungsschrittmechanismus bzw. einen Mechanismus zum periodisch unterbrochenen Antreiben der Halterung (nicht gezeigt) betätigt bzw. verfahren werden kann, um jedes Teil der Anordnung der Werkstücke geführt in eine Position zu bringen, wo die Befestigungselemente an den gewünschten Befestigungspunkten angebracht werden können. Dies ist insbesondere dort wichtig, wo es die Werkstücke erfordern, präzise positioniert zu werden, um den Befestigungselementen zu ermöglichen, in vorgeformte Löcher zugeführt zu werden. Auf diese Weise können beispielsweise Indexier- bzw. Weiterschaltlöcher in dem Körper der Halterung verwendet werden, um die Werkstückanordnung an der Lochdurchstechebene zu positionieren. Die gleichen Weiterschaltlöcher können aufeinanderfolgend für eine genaue Positionseinstellung an der Befestigungselementeanbringstation verwendet werden, um entweder die Löcher in den Werkstücken präzise in Linie mit den Kolben und Matrizen bzw. Formen innerhalb des Führungsverteilers zu bringen, oder um, wo der Führungsver teiler einen begrenzten Freiheitsgrad aufweist, um sich relativ gegenüber den Pressentischen der Antriebsmaschine zu bewegen, seine Kolben und Formen in Linie mit den Löchern in dem Werkstück zu bringen.

Wenn sich der obere Pressentische 48 der Presse nach unten bewegt, übt der obere Pressentisch einen Federdruck auf die obere Platte 52 mittels der Schrauben federn 74 aus und drängt die obere Platte 52 nach unten, um die Zuführrohre 62 in Klemmkontakt mit dem Werkstück 72 zu bringen. Wenn der obere Pressentisch 48 seine Abwärtsbewegung fortsetzt, gelangt er in Kontakt mit den Kolben 58 und veranlaßt die Kolben 58, jeweils ein Befestigungselement 4 aus dem Trägerband 2 hinaus zu drängen bzw. hinaus zu drücken und in die Zuführrohre 62 und danach in Befestigungseingriff mit dem Werkstück 72 zu bringen. Auf diese Weise sind die Kolben 58, die entsprechenden Formen bzw. Matrizen 66 und die Befestigungs positionen axial ausgerichtet. Wie bereits vorstehend erläutert worden ist, stellen die Zuführrohre 62 eine Vorklemmung des Werkstückes gegen die Formen bzw. Matrizen 66 vor dem Anbringen der Befestigungselemente bereit.

Wenn der obere Pressentisch 48 danach nach oben bewegt wird, sind die Federn 68 in der Lage, die obere Platte 52 von der unteren Platte 54 abzuheben bzw. wegzubewegen, um der Halterung 70 zu ermöglichen, zu der nächsten Befesti gungsposition durch einen Halterungsweiterschaltmechanismus bzw. Mechanismus zum periodisch unterbrochenen Antreiben (nicht gezeigt) weitergeschaltet bzw. periodisch unterbrochen weiterbewegt zu werden. Das Trägerband wird ebenfalls zu dem nächsten Muster an Befestigungselementen durch die Bandweiterschalt mittel weitergeschaltet, um ein Befestigungselement in axiale Ausrichtung mit dem Kolben und der Form bzw. Matrize an jeder der ausgewählten Befestigungs positionen zu bringen. Wo mehr als ein Befestigungstyp für jedes Werkstück notwendig ist, kann das Trägerband mit einer geeigneten Mischung aus unter schiedlichen Befestigungselementen vorbestückt werden.

Für eine genaue Positionierung der Befestigungselemente an dem Befestigungs punkten können Antriebsräder (nicht gezeigt) innerhalb des Führungsverteilers verwendet werden, die in Eingriff mit vorgeformten Positionierlöchern in dem Trägerband gelangen. Die Antriebsräder können eine zweifache Funktion erfüllen. Die Antriebsräder können durch die Einrichtung zum periodisch unterbrochenen Antreiben angetrieben werden, um die Positionierlöcher in dem Trägerband zu einer präzisen Position relativ gegenüber jedem Befestigungspunkt zu bringen und um das Trägerband durch die Bandführungen mit einem minimalen Zug und damit mit einer minimalen Dehnung zu führen.

Wo die flexiblen Trägerbänder eine Querschnittsgeometrie aufweisen, welche eine Biegung bzw. Rotation um eine Längsachse, vorzugsweise die Längsachse, welche durch die Mittenlinie des Bandes verläuft, und eine Biegung um eine Querachse ermöglicht, vorzugsweise leicht versetzt von dem Band, um einen akzeptablen Biegeradius zu erhalten, können derartige Bänder, wenn sie durch geeignet gestaltete Bandführungen hindurchlaufen, welche eine Reihe von Drehungen und/oder Biegungen erzeugen, Befestigungselemente zu jedem gewünschten Befestigungspunkt in einer beliebigen Ebene transportieren. Derartige Anordnungen wurden vorstehend getrennt mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 erläutert. Die Gestaltung derartiger Bandführungen erfordert keine erfinderische Leistung. Obwohl durch derartige Mittel ein einzelnes Trägerband verwendet werden könnte, um die Befestigungselemente zu sämtlichen Befestigungspunkten eines Werkstückes zu führen, ist es für eine verhältnismäßig große Zahl an Befestigungspunkten bevorzugt, mehr als ein Band zu verwenden, wobei sämtlich Bänder gleichzeitig weitergeschaltet bzw. periodisch unterbrochen angetrieben werden können, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Beispielsweise können Doppelreihen an Nieten an den Anhängerseitenwänden vorteilhaft gleichzeitig durch zwei Trägerbänder zugeführt werden.

Das Mehrfachanbringsystem für Befestigungselemente, das in Fig. 5 gezeigt ist, ist in der Lage, ein erstes Werkstück in der Form eines Sitztiegels bzw. Sitzpfanne 76 an einem zweiten Werkstück in der Form eines Sitzhaltemittels 78 zu befestigen. Es ist zu bemerken, daß die Prinzipien, die mit Bezug auf Fig. 5 gezeigt und erläutert werden, in einem weiten Bereich an Werkstücken eingesetzt werden können. Mehrfachkolben 80 werden an einer oberen Platte 82 eines Führungsver teilers 88 angebracht, welche beispielsweise zwischen den Pressentischen einer Antriebsmaschine, wie beispielsweise einer mechanischen Presse (nicht gezeigt) passen, die ausreichend groß ist, um das Werkstück einzuspannen und die in der Lage ist, eine ausreichende Kraft aufzubringen, um die Befestigungselemente gleichzeitig zu setzen bzw. anzubringen. Eine nach unten gerichtete Bewegung der oberen Platte 82 veranlaßt die Kolben 80, sich jeweils nach unten durch ein Zuführrohr 84 zu bewegen, um ein Befestigungselement 4 aus einem Trägerband 2 herauszunehmen und nach unten durch das Rohr und in Befestigungseingriff mit den Werkstücken 76, 78 zu bringen, welche auf Setzformen bzw. Setzmatrizen 86 gehalten sind, die an einer unteren Platte des Führungsverteilers 88 vorgesehen sind, welche an dem unteren Pressentisch der mechanischen Presse eingepaßt ist. Auf diese Weise sind die Kolben 80, die entsprechenden Setzformen bzw. Setzmatrizen 86 und die Befestigungsposition 90 axial ausgerichtet. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, besitzen die Zuführrohre 84 unterschiedliche Längen, um die Befestigungspunkte zu erreichen, welche in unterschiedlichen Ebenen liegen. Sobald die Befestigungselemente angebracht worden sind, werden die Kolben 80 zurückgezogen, die Werkstücke 76, 78 ausgetauscht und das Trägerband zu den nächsten Befestigungspositionen durch die Bandweiterschalteinrichtungen weitergeschaltet, um jeweils ein Befestigungselement in axialer Ausrichtung mit dem Kolben und der Form an jeder der Befestigungspositionen zu bringen. Die Zuführrohre 84 stellen eine Vorklemmung des Werkstückes gegen die Formen bzw. Matrizen 86 vor dem Anbringen der Befestigungselemente bereit.

Da die Bandführung zwischen den Befestigungspunkten nicht einem minimalen Abstandsweg folgen muß, können die Befestigungselemente, mit denen das Trägerband in vorbestimmten Einheitsabständen bestückt ist, aufeinanderfolgend zu Befestigungspunkten geführt werden, welche weder in dem vorbestimmten Einheitsabstand noch in einem Mehrfachen dieses vorbestimmten Einheitsabstandes beabstandet angeordnet sind. Durch Abweichung von dem minimalen Abstandsweg können die Bandführungen einen Weg zwischen zwei beliebigen Befestigungs punkten bereitstellen, deren Länge ein Mehrfaches des vorbestimmten Einheits abstandes beabstandet ist. Wo die Befestigungspunkte nicht natürlicherweise ein Mehrfaches des vorbestimmten Einheitsabstandes sind, weisen die Bandführungen eine zweite Funktion zum Erhöhen der Weglänge zu dem nächst Höheren des Mehrfachen des vorbestimmten Einheitsabstandes auf.

Um die genaue Ausrichtung der Kolben und der Formen bzw. Matrizen mit den Befestigungspositionen sicherzustellen, kann der Führungsverteiler auf einer Antriebsmaschine in einer Weise angebracht sein, welche eine begrenzte Lagefreiheit relativ gegenüber der Antriebsmaschine erlaubt. Dies gestattet dem Führungsverteiler, in Eingriff mit Positioniermitteln zu gelangen, so daß die Kolben und die Formen bzw. Matrizen in präziser axialer Ausrichtung mit den Befestigungs punkten gebracht werden können.

Bei bestimmten Anwendungen können die mehreren Kolben direkt an dem oberen Pressentisch der Antriebsmaschine und die Setzformen bzw. Setzmatrizen unmittelbar an dem unteren Pressentisch der Antriebsmaschine angebracht werden und die Befestigungselemente aus dem Trägerband direkt ohne Durchlauf durch die Zuführrohre ausgetragen werden.

Claims

1. Verfahren zum Zuführen mehrere Befestigungselemente (4) zu einem Werkstück (14, 20; 32, 34, 36, 38; 72; 76, 78), wobei die Befestigungs elemente in einem flexiblen Trägerband (2) angeordnet sind, welches eine Führung (25, 29, 60) sowie Mittel (16, 18; 26, 28; 64) für eine periodisch unterbrochene Antriebsbewegung passiert, um ein Befestigungselement in axiale Ausrichtung mit einem Kolben (8, 58, 80) zu bringen, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerband mit den Befestigungs elementen in einem Muster vorbestückt wird, welches gleichzeitig ein Befestigungselement in axiale Ausrichtung mit einem Kolben an jedem der mehreren Befestigungspositionen relativ gegenüber dem Werkstück bringt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerband gleichzeitig ein Befestigungs element in axiale Ausrichtung mit einem Kolben und einer Matrize (12, 66, 86) an jedem der mehreren Befestigungspositionen bringt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen jedem Befestigungs element ein Mehrfaches eines vorbestimmten Einheitsabstandes ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (16, 18; 26, 28; 64) zum periodisch unterbrochenen Antreiben des Bandes in der Lage ist, das Trägerband (2) mit aufeinanderfolgenden periodisch unterbrochenen Antriebsbewegungen über einen variablen Abstand periodisch unterbrochen anzutreiben, wobei der Abstand ein Mehrfaches des vorbestimmten Einheitsabstandes ist.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (25, 29, 60) eine Weglänge zwischen jedem der mehreren Befestigungspositionen erzeugt, welche ein ganzzahliges Vielfaches des vorbestimmten Einheitsabstandes ist.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerband (2) mit den Befestigungs elementen (4) in einem Abstandsmuster vorbestückt wird, welches identisch zu dem Abstandsmuster der Befestigungspositionen ist.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerband (2) mit mehreren Mustern an Befestigungselementen (4) vorbestückt wird, wobei die Befestigungs elemente eines Musters zwischen den Befestigungselementen eines weiteren Musters verteilt sind.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerband (2) flexibel um eine Achse quer zur Längsrichtung des Bandes ist.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerband (2) flexibel um eine Achse parallel zur Längsrichtung des Bandes ist.

10. Vorrichtung zum Anbringen mehrerer Befestigungselemente an einem Werkstück, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Führungsverteiler aufweist, der enthält:
eine obere Platte (52, 82), in der eine Reihe von Kolben (8, 58, 80) angeordnet ist, welche axial mit mehreren Befestigungspositionen ausgerich tet sind,
zumindest eine Bandführung (25, 29, 60), die in der Lage ist, wenigstens ein Band, welches Befestigungselemente trägt, in der Weise zu führen, daß die Befestigungselemente mit den Befestigungspositionen axial ausgerichtet werden, und
zumindest ein Mittel (16, 18; 26, 28; 64) zum periodisch unterbrochenen Antreiben eines Bandes, welches in der Lage ist, ein Befestigungselement in axiale Ausrichtung mit dem Kolben an jeder der Befestigungspositionen zu bringen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, enthaltend eine Bodenplatte (54), welche mit einer Reihe von Formen (12, 66, 86) versehen ist, die axial mit den mehreren Befestigungspositionen ausgerichtet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (54) an einem unteren Pressentisch (50) einer mechanischen Presse angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Platte (52, 82) zu einer Bewegung mit einem oberen Pressentisch (48) einer mechanischen Presse in der Lage ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (16, 18; 26, 28; 64) zum periodisch unterbrochenen Antreiben des Bandes in der Lage ist, das Trägerband (2) mit aufeinanderfolgenden periodisch unterbrochenen Antriebsbewegungen über einen variablen Abstand periodisch unterbrochen anzutreiben, welcher ein Mehrfaches eines vorbestimmten Einheitsabstandes ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandführung (25, 29, 60) eine Weglänge zwischen jedem der mehreren Befestigungspositionen erzeugt, welche ein ganzzahliges Vielfaches des vorbestimmten Einheitsabstandes ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungspositionen im wesentlichen auf einer geraden Linie liegen.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Klemmittel zum Vorklemmen des Werkstückes vor dem Anbringen der Befestigungselemente vorgesehen ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsverteiler auf einer Antriebsma schine in einer Weise angeordnet ist, welche eine begrenzte Lagefreiheit relativ gegenüber der Antriebsmaschine ermöglicht, wodurch der Führungs verteiler in Eingriff mit Positioniermitteln gelangen kann, um die Kolben (8, 58, 80) in eine genaue axiale Ausrichtung gegenüber den Befestigungs positionen zu bringen.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (8, 58, 80) in der Lage sind, die Befestigungselemente (4) aus dem Trägerband (2) in Zuführrohre (10, 62, 84) zum Zuführen der Befestigungselemente zu den erforderlichen Befestigungspositionen zu drängen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführrohre (10, 62, 84) eine axial sich längserstreckende kontinuierliche Einschnürung beinhalten, um einen freien Fall der Befestigungselemente zu verhindern und eine gewünschte Ausrichtung der Befestigungselemente bereitzustellen.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführrohre (10, 62, 84) in der Lage sind, die Befestigungselemente (4) aus dem Trägerband (2) mit dem Kopf voraus aufzunehmen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 19, 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsverteiler eine Öffnung zwischen den Zuführrohren (10, 62, 84) und den Formen (12, 66, 86) aufweist, um den Durchgang eines Werkstückes (14, 20; 32, 34, 36, 38; 72; 76, 78) mit ausreichendem Freiraum zu ermöglichen, so daß das Werkstück von den Formen abgehoben werden kann, nachdem die Befestigungselemente (4) angebracht worden sind.