WO2022175004A1 - Vorvereinzelungsvorrichtung, fügevorrichtung und verfahren zum betreiben einer fügevorrichtung - Google Patents

Vorvereinzelungsvorrichtung, fügevorrichtung und verfahren zum betreiben einer fügevorrichtung Download PDF

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WO2022175004A1
WO2022175004A1 PCT/EP2022/051066 EP2022051066W WO2022175004A1 WO 2022175004 A1 WO2022175004 A1 WO 2022175004A1 EP 2022051066 W EP2022051066 W EP 2022051066W WO 2022175004 A1 WO2022175004 A1 WO 2022175004A1
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joining
compressed air
channel
blocking element
head
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PCT/EP2022/051066
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Johannes Scharrer
Manuel WALLA
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • B23P19/001—Article feeders for assembling machines
    • B23P19/004—Feeding the articles from hoppers to machines or dispensers
    • B23P19/005—Feeding the articles from hoppers to machines or dispensers by using flowing gases

Definitions

  • the invention relates to a pre-separation device for joining elements, a joining device and a method for operating a joining device.
  • the joining tools are usually mounted on an industrial robot, which positions the joining tool at the respective joint.
  • an industrial robot with a stud welding head moves to specified positions on a vehicle body one after the other and the joining tool welds a welding stud to the body at each of these positions.
  • An element feed system is usually used to provide the joining elements at the joining head.
  • the joining elements are provided, for example, as bulk goods, separated and aligned in a sorting device and individually transported with the element feed system by means of compressed air through a compressed air feed channel, which can be designed as a compressed air hose, for example, to the joining tool, where they are processed.
  • the sorting device is usually positioned outside the working area of the industrial robot, so that the joining elements have to be transported over a long distance of several meters to the joining tool. If the joints to be approached by the robot are close together, it may it may happen that no new joining element has arrived in the joining tool and the robot has to wait. This increases the process duration and downtime of the joining system.
  • a pre-separation device is specified for installation in an element feed system, with which joining elements can be conveyed through a compressed air conveying channel by means of compressed air to a joining element receptacle on a joining head.
  • Small welding elements such as spheres, double balls, nuts, welding studs with and without thread can be used as joining elements, as well as small joining elements for other joining processes, e.g. riveting or screwing elements.
  • the pre-separation device has a channel with a feed opening and an outlet opening through which the joining elements can be conveyed.
  • the joining elements are introduced into the pre-separation device through the feed opening and leave it after passing through the channel at the outlet opening.
  • the pre-separation device is integrated into the pressure conveying channel, so that this is adjacent to the feed opening or outlet opening.
  • the Separation device a first channel blocking element with a first actuating device and a second channel blocking element with a second actuating device.
  • the second channel blocking element is - viewed in the conveying direction of the joining elements - arranged behind the first channel blocking element.
  • the first channel blocking element is arranged closer to the supply opening and the second channel blocking element is arranged closer to the discharge opening.
  • the channel blocking elements are spaced far enough from one another that a channel section lying in between can accommodate at least one joining element and, in one embodiment, in particular exactly one joining element.
  • the channel blocking elements can each be moved between a blocking position and an open position. In the blocking position, the channel blocking element prevents a joining element from being able to be moved through the channel past the blocking element. In the open position, the channel blocking element releases the channel and a joining element can pass.
  • the channel blocking elements are moved in each case by means of the associated actuating devices.
  • the channel blocking elements can preferably be designed as slides, for example, which can be pushed transversely to the channel between the blocking position and the open position.
  • the pre-separation device has a first compressed air supply opening, which opens into the channel before the first channel blocking element in the conveying direction, and a second compressed air supply opening, which opens into the channel in the conveying direction between the first channel blocking element and the second channel blocking element .
  • the first and second compressed air supply openings are preferably designed to be connected to a compressed air supply. Due to the structure described above, the pre-separation device provides two channel sections in which a supplied joining element can be stopped in a targeted manner and then conveyed further via a blast of compressed air.
  • a first waiting position is in front of the first channel blocking element and a second waiting position in front of the second channel blocking element.
  • the final feed from the pre-separation device to the joining head takes much less time than the transport from the stud sorter to the joining head.
  • the time between two welds is no longer linked to the time required to transport a joining element from the storage container or joining element sorter to the joining head head. Rather, only a much shorter distance has to be covered, namely the distance from the waiting position to the joining head, so that the time required here also decreases. In this way, the non-productive time between two joining processes can be reduced, which reduces the overall process time and improves system utilization.
  • the pre-separation device is arranged in a stationary manner relative to a mobile joining head and is mounted on it, for example.
  • the first and second actuation devices are each pneumatic cylinders.
  • the movement of the channel blocking elements can thus take place via compressed air, which is required for the operation of the element feed system anyway.
  • Such a configuration has only low investment and installation costs.
  • the first actuating device has a single-acting cylinder in one embodiment for moving the first channel blocking element into the blocking position. There is only one connection for compressed air on a single-acting cylinder.
  • the incoming compressed air moves the piston in one direction, accordingly the channel blocking element is moved steeply into the blocking.
  • the channel blocking element releases the channel
  • the air is released from the cylinder and a mechanical spring pushes the piston back into the basic position.
  • the first channel blocking element which is closer to the feed opening, does not need to be returned to the open position particularly quickly, so the single-acting cylinder offers a particularly inexpensive option for technical implementation.
  • the second actuating device has a double-acting pneumatic cylinder for moving the second channel blocking element both into the blocking position and into the open position.
  • the double-acting cylinder requires compressed air for each direction of movement. With this type of cylinder, force is built up via the compressed air in both the extending and retracting directions. This results in a particularly rapid movement of the cylinder into the two end positions. On the one hand, additional security can be achieved in that the element pushed forward by the compressed air is actually stopped. On the other hand, this design enables a particularly compact design the pre-separation device, since the channel length required for a safe stopping of the joining element can be reduced.
  • the pre-separation device also has a first compressed air line, via which the first actuating device, the second actuating device and the second compressed air feed opening can be acted upon jointly with compressed air.
  • the first actuating device is set up to move the first channel blocking element into the blocking position and the second actuating device is set up to move the second channel blocking element into the open position when compressed air is applied to the first compressed air line.
  • the locking elements move in opposite directions, which means that no further joining element can shoot in from behind if a joining element is moved from a position in front of the second locking element into the tool head.
  • the common compressed air line enables a common control, which results in a simple and inexpensive structure.
  • a second compressed air line is also provided, via which compressed air can be applied to the second actuating device and the first compressed air supply opening together and the second actuating device is set up to move the second channel blocking element into the blocking position when the second compressed air line is pressurized with compressed air.
  • a joining device is specified with a mobile joining head with a joining tool, which is arranged on a multi-axis industrial robot.
  • the multi-axis robot holds and guides the joining head with the joining tool and enables it to be repositioned between two joining processes.
  • the joining device also has an element feed system with a compressed air transport channel in which the pre-separation device described above is integrated and with which the joining elements can be transported by means of compressed air from a sorting device in which they are separated and aligned in the correct position to the mobile joining head.
  • they are positioned in an element holder, which holds the joining element in a defined position at the beginning of the joining process.
  • the pre-separation device is stationary in relation to the joining head.
  • the compressed air transport channel preferably extends from the sorting device to the feed opening in the pre-separation device.
  • the compressed air transport channel can have a further section, which extends from the outlet opening of the pre-separation device to the joining element holder in the joining head.
  • the element delivery system may further include or be connected to a compressed air supply.
  • control device which is set up to control the joining tool and to control the element feed system.
  • the joining head is set up in particular to feed the joining elements supplied via the element feed system to, for example, others in a joining process to add component.
  • the joining head with joining tool can be, for example, a welding head for welding on the joining elements, in particular a fluid ignition welding head.
  • the joining device is designed as a welding device or drawn arc welding device.
  • the joining head can also be a rivet head for setting rivets or have a screwing tool for screwing in the joining elements. It is also conceivable that the joining head has other joining tools, such as a clinching tool.
  • the first control device is set up to generate a first signal which, on the one hand, causes a joining element to be moved through the compressed air transport channel into the pre-separation device and, on the other hand, causes the first compressed air line to be filled with compressed air is applied.
  • the feeding of a new joining element into the pre-separation device is linked to the fact that at the same time a joining element that is already in the “waiting position” in the pre-separation device is conveyed on to the joining head.
  • the first signal used is a signal that is also used to control the joining head.
  • the first signal preferably indicates that the joining head is in a loading state or the first signal causes the joining head to be placed in a loading state.
  • “Loading state” is understood here to mean that the joining head is ready to receive a joining element. If the joining head is, for example, a stud welding head with a loading pin, this welding head is in the loading state when the loading pin is withdrawn. A corresponding first signal then indicates that the loading pin has been withdrawn, or because of this signal, the charging pin in the welding head is retracted.
  • Other types of stud welding heads are, for example, designed with rotating segments or spoons that can be moved into different positions.
  • a first signal would be used here in an analogous manner, which either indicates that the rotary segment or the spoon is in a position in which a joining element can be loaded, or which causes the rotary segment or the spoon to move into the corresponding position position is moved.
  • the separation can also be controlled via the electrical signal, after which the joining head is in a loading state or is set to a loading state (“move the loading pin back” or “loading pin in reverse position”).
  • the feeding of the joining element from the pre-separation device into the joining head is coupled to a control of the joining device.
  • the control device can be set up to generate a second signal which causes the second compressed air line to be pressurized with compressed air and the joining head to move a supplied joining element further, for example by advancing the loading pin or moving the rotary segment or spoon.
  • This configuration achieves particular advantages because no separate control signals are required to operate the pre-separation device. Rather, the entire supply of the joining elements can be controlled using the same signals that are required to control the joining head.
  • a particularly simple implementation of this control results when the first compressed air line is coupled to a compressed air line which is used in the joining device to produce the loading state (eg retraction of the loading pin).
  • the second compressed air line can be coupled to another compressed air line, which termoving the joining element in the joining head (e.g. advancing the La destatt) is used.
  • the compressed air supply for separating the joining elements can be external via an additional air hose or internal via the air supply from the welding head.
  • a method for operating an above-described joining device with an element feed system in which joining elements are separated and fed to the joining head in the correct position by means of compressed air, each joining element being brought into a first waiting position in front of the first channel blocking element by a first stream of compressed air and by a A second stream of compressed air is transported from the first waiting position into a second waiting position in front of the second channel blocking element and is then transported by a third stream of compressed air from the second waiting position into the joining head.
  • FIG. 1 shows an exemplary pre-separation device
  • FIG. 2 shows an exemplary joining device with an integrated pre-separation device
  • FIGS. 3 and 4 show the pre-separation device from FIG. 1 in various operating positions to explain the method.
  • the pre-separation device 1 has a channel 10 through which joining elements 2 can be conveyed by means of compressed air.
  • the joining elements 2 pass the channel 10 in the conveying direction from a supply opening 11 to an outlet opening 12 and pass through a first compressed air supply opening 13, a first channel blocking element 20, a second compressed air supply opening 14 and a second channel blocking element 30.
  • the distance from the first and the second channel blocking element 20, 30 is selected in such a way that at least one joining element 2 and particularly preferably exactly one joining element 2 can be accommodated in the channel section lying between the channel blocking elements 20, 30.
  • the first and second channel blocking element 20, 30 has a first actuating device 22 and second actuating device 32, by means of which it can be moved between a blocking position and an open position.
  • the first actuating device 22 is designed with a single-acting pneumatic cylinder.
  • the first channel blocking element 20 can be moved into the blocking position by means of compressed air.
  • the second actuating device 32 is designed, for example, with a double-acting pneumatic cylinder and can be moved into the blocked position or into the open position by means of compressed air.
  • the pre-separation device 1 has a first compressed air line 40, via which the first actuating device 20, the second actuating device 30 and the second compressed air supply opening 14 can be acted upon jointly with compressed air. If the first compressed air line 40 is pressurized with compressed air, the first channel blocking element 20 moves into the blocking position, the second channel blocking element 30 moves into the open position and compressed air is blown into the channel via the second compressed air supply opening 14, shown in Figure 1 Furthermore, the pre-separation device 1 has a second compressed air line 50, via which the second actuating device 32 and the first compressed air supply opening 13 can be supplied with compressed air together. If the second compressed air line 50 is pressurized with compressed air, the second channel blocking element 30 moves into the blocking position and compressed air is blown into the channel 10 via the first compressed air supply opening 13, shown in Figure 3.
  • the pre-separation device 1 is preferably integrated into an automated joining device 100, see FIG.
  • the joining head 110 is moved to the respective joining points and there a joining element 2 is joined to a component (not shown) by means of the joining tool.
  • the joining device 100 also has an element feed system 120, with which the joining elements 2 can be transported individually in a sorting device 122 and in the correct position by means of compressed air to a discharge opening on the joining head 110.
  • the sorting device 122 is usually arranged at a spatial distance from the industrial robot 112 and is preferably arranged in a stationary manner.
  • the joining elements are guided through a compressed air transport channel 124, for example in the form of a hose or the like, from the sorting device 122 to the joining head 110.
  • the pre-separation device 1 is such integrated in that joining elements 2 coming from the sorting device 122 enter the pre-separation device 1 at the feed opening 11 from the compressed air conveying channel 124 and leave this at the outlet opening 12 and from there continue through the compressed air conveying channel 124 to the discharge opening on the joining head 112.
  • the pre-separation device 1 is arranged in a stationary manner relative to the joining head 112, for example screwed to it.
  • the joining device 100 has a control device 130, which is set up to control the joining head 112 with the joining tool and the element feed system 120 and, if necessary, to control the industrial robot 112.
  • pre-separation device 1 and the joining device 100 is explained in the figures using the example of a stud welding process and a stud welding device. However, it could also involve other joining elements, such as balls, weld nuts, etc., and/or another joining process with a different joining device, e.g. a riveting process with an automated riveting device.
  • a joining element 2 from the sorting device 122 is conveyed through the compressed air conveying channel 124 by means of compressed air.
  • compressed air is passed through the first compressed air line 40, as a result of which the first channel blocking element 20 moves into the blocking position, see Figure 1.
  • the welding stud (or the joining element) 2 coming from the sorting device 122 is stopped at the channel blocking element 20 and remains in a first waiting position in channel 10.
  • the supply of compressed air via the first compressed air line 40 is stopped, as a result of which the first channel blocking element 20 moves back into the open position.
  • compressed air is passed through the second compressed air line 50, whereby the second channel blocking element 30 moves in the blocking position and the compressed air is passed through the first compressed air supply opening 13 into the channel 10 and pushes the welding stud 2 located in the first waiting position (FIG. 1) to the second channel blocking element 30 .
  • the welding stud 2 is now in a second waiting position between the first and second channel blocking element.
  • the supply of compressed air via the second compressed air line 50 is stopped and, as already described for Figure 1, another welding stud 2A (or joining element) is pushed from the sorting device 122 into the pre-separation device 1, while the first compressed air line 40 is pressurized with compressed air.
  • the newly supplied weld stud 2A stops at the first channel blocking element 20.
  • the compressed air in the first compressed air line 40 moves the second channel blocking element 30 into the open position and the compressed air is fed into the channel 10 via the second compressed air supply opening, so that the Weld stud 2 is ejected from the second waiting position in the pre-separation device 1 and is transported further to the joining head 112 .
  • the common control device 130 is particularly preferably used to control both the loading of the compressed air lines 40 and 50 and the feeding of a joining element 2 from the sorting device 122 in the direction of the pre-separation device.
  • the control device is set up so that the feeding of a joining element from the sorting device 122 into the pre-separation device 1 is controlled at the same time as the first compressed air line 40 is pressurized and the loading pin of the stud welding head is retracted, e.g a common first signal. Furthermore, the control device is set up so that the loading of the second compressed air line 50 and advancing the loading pin of the stud welding head can be controlled simultaneously, for example by a common second signal.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorvereinzelungsvorrichtung (1) zum Einbau in ein Elementzuführsystem (120), mit welchem Fügeelemente (2, 2A) von einer Vereinzelungsvorrichtung (122) mittels Druckluft bis zu einer Fügeelementaufnahme an einem Fügekopf (110) beförderbar sind, eine Fügevorrichtung (100) und ein Verfahren zum Betreiben der Fügevorrichtung. Die Vorvereinzelungsvorrichtung (1) weist auf: einen Kanal (10) mit einer Zuführöffnung (11) und einer Austrittsöffnung (12), durch den die Fügeelemente (2, 2A) beförderbar sind, ein erstes Kanal-Sperrelement (20) mit einer ersten Betätigungsvorrichtung (22) und ein zweites Kanal-Sperrelement (30) mit einer zweiten Betätigungsvorrichtung (32), die jeweils zwischen einer Sperrstellung und einer Durchlassstellung bewegbar sind, wobei das zweite Kanal-Sperrelement (30) in Förderrichtung der Fügeelemente (2, 2A) hinter dem ersten Kanal-Sperrelement (20) angeordnet ist, eine erste Druckluftzuführöffnung (13), die in Förderrichtung vor dem ersten Kanal-Sperrelement (20) in den Kanal mündet und eine zweite Druckluftzuführöffnung (14), die in Förderrichtung zwischen dem ersten Kanal-Sperrelement (20) und dem zweiten Kanal-Sperrelement (30) in den Kanal (10) mündet.

Description

Vorvereinzelungsvorrichtung, Fügevorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Fügevorrichtung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorvereinzelungsvorrichtung für Fügeelemente, eine Fügevorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer Fügevorrich tung.
Im Automobilbau, z.B. im Karosseriebau, werden eine Vielzahl von kleinteili- gen Fügeelementen verarbeitet, beispielsweise Schweißfügeelemente oder Nietelemente. In automatisierten Prozessen sind die Fügewerkzeuge übli cherweise an einem Industrieroboter montiert, der die Positionierung des Fü gewerkzeugs an der jeweiligen Fügestelle vornimmt. So fährt ein Industriero boter mit einem Bolzenschweißkopf z.B. nacheinander vorgegebene Positio nen an einer Fahrzeugkarosserie an und das Fügewerkzeug schweißt an je der dieser Positionen einen Schweißbolzen an die Karosserie.
Zur Bereitstellung der Fügeelemente am Fügekopf wird üblicherweise ein Elementzuführsystem verwendet. Die Fügeelemente werden z.B. als Schütt gut bereitgestellt, in einer Sortiervorrichtung vereinzelt und ausgerichtet und mit dem Elementzuführsystem einzeln mittels Druckluft durch einen Druck- luftzuführkanal, der z.B. als Druckluftschlauch ausgebildet sein kann, zum Fügewerkzeug weitertransportiert, wo sie verarbeitet werden. Die Sortiervor richtung ist üblicherweise außerhalb des Arbeitsbereichs des Industrierobo ters positioniert, so dass die Fügeelemente über eine weite Strecke von meh reren Metern zum Fügewerkzeug transportiert werden müssen. Liegen die vom Roboter anzufahrenden Fügestellen nah beieinander, so kann es vor- kommen, dass noch kein neues Fügeelement im Fügewerkzeug angekom men ist und der Roboter warten muss. Dies erhöht die Prozessdauer und die Stillstandszeit der Fügeanlage.
Vor diesem Flintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit anzugeben, wie ein automatisierter Fügeprozess von Fügeele menten verbessert werden kann.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung nach Patentanspruch 1 , eine Fügevorrichtung nach Patentanspruch 6 und ein Verfahren nach Patentan spruch 11. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unter ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Es wird eine Vorvereinzelungsvorrichtung zum Einbau in ein Elementzuführ- system angegeben, mit welchem Fügeelemente durch einen Druckluftbeför derungskanal mittels Druckluft bis zu einer Fügeelementaufnahme an einem Fügekopf beförderbar sind. Als Fügelemente können kleinteilige Schweißele mente, wie z.B. Kugeln, Doppelkugeln, Muttern, Schweißbolzen mit und ohne Gewinde verwendet werden, ebenso kann es sich um kleinteilige Fügeele mente für andere Fügeverfahren, z.B. um Niet- oder Schraubelemente han deln.
Die Vorvereinzelungsvorrichtung weist einen Kanal auf mit einer Zuführöff nung und einer Austrittsöffnung, durch den die Fügeelemente beförderbar sind. Durch die Zuführöffnung werden die Fügeelemente im Betrieb in die Vorvereinzelungsvorrichtung eingebracht und verlassen diese nach Durch laufen des Kanals an der Austrittsöffnung. Beispielsweise wird die Vorverein zelungsvorrichtung in den Druckbeförderungskanal integriert, so dass dieser an die Zuführöffnung bzw. Austrittsöffnung angrenzt. Weiterhin weist die Vor- Vereinzelungsvorrichtung ein erstes Kanal-Sperrelement mit einer ersten Be tätigungsvorrichtung auf und ein zweites Kanal-Sperrelement mit einer zwei ten Betätigungsvorrichtung. Das zweite Kanal-Sperrelement ist - in Förder richtung der Fügeelemente betrachtet - hinter dem ersten Kanal-Sperrele- ment angeordnet. Mit anderen Worten gesagt, ist das erste Kanal-Sperrele- ment näher zur Zuführöffnung angeordnet und das zweite Kanal-Sperrele- ment ist näher zur Austrittsöffnung angeordnet. Die Kanal-Sperrelemente sind so weit voneinander beabstandet, dass ein dazwischen liegender Kanal abschnitt mindestens ein Fügeelement und in einer Ausgestaltung insbeson dere genau ein Fügeelement aufnehmen kann. Die Kanal-Sperrelemente sind jeweils zwischen einer Sperrsteilung und einer Durchlassstellung be wegbar. In Sperrsteilung verhindert das Kanal-Sperrelement, dass ein Fü geelement an dem Sperrelement vorbei durch den Kanal bewegt werden kann. In Durchlassstellung gibt das Kanal-Sperrelement den Kanal frei und ein Fügeelement kann passieren. Die Bewegung der Kanal-Sperrelemente erfolgt jeweils mittels der zugehörigen Betätigungsvorrichtungen. Die Kanal- Sperrelemente können z.B. vorzugsweise als Schieber ausgebildet sein, die quer zum Kanal zwischen der Sperrsteilung und der Durchlassstellung ver schiebbar sind.
Weiterhin weist die Vorvereinzelungsvorrichtung eine erste Druckluftzuführ- öffnung auf, die in Förderrichtung vor dem ersten Kanal-Sperrelement in den Kanal mündet und eine zweite Druckluftzuführöffnung, die in Förderrichtung zwischen dem ersten Kanal-Sperrelement und dem zweiten Kanal-Sperrele- ment in den Kanal mündet. Die erste und zweite Druckluftzuführöffnung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, an eine Druckluftversorgung angeschlossen zu werden. Aufgrund des voranstehend beschriebenen Aufbaus stellt die Vorvereinze lungsvorrichtung zwei Kanalabschnitte bereit, in denen ein zugeführtes Fü geelement gezielt gestoppt und anschließend über einen Druckluftstoß wei terbefördert werden kann. Dies ermöglicht es, die Fügeelemente bis nahe an den Fügekopf heran zu transportieren, dort in einer Art „Warteposition“ zwi schenzulagern und bei Bedarf dem Fügekopf zuzuführen, während bereits ein neues Fügeelement in eine „Warteposition“ befördert wird. Eine erste Warteposition befindet sich hierbei vor dem ersten Kanal-Sperrelement und eine zweite Warteposition vor dem zweiten Kanal-Sperreleement. Die finale Zuführung aus der Vorvereinzelungsvorrichtung bis zum Fügekopf benötigt dabei sehr viel weniger Zeit, als die Beförderung von dem Bolzensortierer bis zum Fügekopf. Bisher war der Beginn eines Fügeprozesses, z.B. eines Bol zenschweißens, davon abhängig, dass das Fügeelement den weiten Weg von dem Vorratsbehälter bzw. Fügeelementsortierer bis in den Schweißkopf zurücklegt. Der Prozess kann erst freigegeben werden wenn das Fügeele ment im Fügekopf angekommen ist. Durch die Vorvereinzelungsvorrichtung ist die Zeit zwischen zwei Schweißungen nun nicht mehr an die Zeit gekop pelt, die benötigt wird, um ein Fügeelement von dem Vorratsbehälter bzw. Fügeelementsortierer bis zum Fügekopfkopf zu transportieren. Vielmehr muss nur noch eine sehr viel kürzere Strecke überwunden werden, nämlich die Strecke von der Warteposition bis zum Fügekopf, so dass auch die hier für erforderliche Zeit sinkt. Somit kann die Nebenzeit zwischen zwei Fügepro zessen verringert werden, wodurch die Gesamtprozesszeit sinkt und die An lagenauslastung verbessert wird. Zur Optimierung der Prozesszeit ist es da bei in einer Ausgestaltung besonders vorteilhaft, wenn die Vorvereinzelungs vorrichtung ortsfest zu einem mobilen Fügekopf angeordnet ist und z.B. an diesem montiert ist. So kann die Strecke zwischen Vorvereinzelungsvorrich tung und Fügeelementaufnahme im Fügekopf auf ein Minimum reduziert wer den. In einer Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die erste und zweite Betäti gungsvorrichtung jeweils Pneumatikzylinder sind. Die Bewegung der Kanal- Sperrelemente kann somit über Druckluft erfolgen, die für den Betrieb des Elementzuführsystems sowieso benötigt wird. Eine derartige Ausgestaltung hat nur geringe Investitions- und Montagekosten. Für einen einfachen und kostengünstigen Aufbau der Vorvereinzelungsvorrichtung ist es vorteilhaft, wenn die erste Betätigungsvorrichtung in einer Ausgestaltung einen einfach wirkenden Zylinder aufweist zum Verfahren des ersten Kanal-Sperrelements in die Sperrsteilung. An einem einfachwirkenden Zylinder gibt es nur einen Anschluss für Druckluft. Die einströmende Druckluft bewegt den Kolben in eine Richtung, dementsprechend wird das Kanal-Sperrelement in die Sperr steilung bewegt. Um den Zylinder wieder in seine Grundstellung fahren (Ka- nal-Sperrelement gibt den Kanal frei) wird die Luft aus dem Zylinder abgelas sen und eine mechanische Feder drückt den Kolben wieder in die Grundstel lung. Das näher zur Zuführöffnung gelegene erste Kanal-Sperrelement benö tigt keine besonders schnelle Rückführung in die Durchlassstellung, daher bietet der einfachwirkende Zylinder eine besonders preiswerte Möglichkeit der technischen Realisierung.
In einerweiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die zweite Betätigungs vorrichtung einen doppeltwirkenden Pneumatikzylinder auf zum Verfahren des zweiten Kanal-Sperrelements sowohl in die Sperrsteilung als auch in die Durchlassstellung. Der doppeltwirkende Zylinder benötigt für jede Bewe gungsrichtung Druckluft. Bei diesem Zylindertyp wird in Aus- und in Einfahr richtung Kraft über die Druckluft aufgebaut. Hieraus ergibt sich eine beson ders schnelle Bewegung des Zylinders in die beiden Endlagen. Einerseits kann darüber eine zusätzliche Sicherheit erzielt werden, dass das durch die Druckluft vorgeschobene Element auch tatsächlich gestoppt wird. Anderer seits ermöglicht diese Ausgestaltung eine besonders kompakte Bauweise der Vorvereinzelungsvorrichtung, da die für ein sicheres Stoppen des Fü geelements erforderliche Kanallänge reduziert werden kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Vorvereinzelungsvorrichtung weiterhin eine erste Druckluftleitung auf, über welche die erste Betätigungs vorrichtung, die zweite Betätigungsvorrichtung und die zweite Druckluftzu- führöffnung gemeinsam mit Druckluft beaufschlagbar sind. Hierbei ist die erste Betätigungsvorrichtung dazu eingerichtet, das erste Kanal-Sperrele- ment in die Sperrsteilung zu fahren und die zweite Betätigungsvorrichtung ist dazu eingerichtet, das zweite Kanal-Sperrelement in die Durchlassstellung zu fahren, wenn die erste Druckluftleitung mit Druckluft beaufschlagt wird. Hie raus ergibt sich eine gegenläufige Bewegung der Sperrelemente, die bewirkt, dass von hinten kein weiteres Fügeelement nachschießen kann, wenn ein Fügeelement von einer Position vor dem zweiten Sperrelement bis in den Werkzeugkopf bewegt wird. Die gemeinsame Druckluftleitung ermöglicht eine gemeinsame Ansteuerung, wodurch sich ein einfacher und kostengüns tiger Aufbau ergibt.
Es ist vorteilhaft, wenn in einer Ausgestaltung weiterhin eine zweite Druck luftleitung vorgesehen ist, über die die zweite Betätigungsvorrichtung und die erste Druckluftzuführöffnung gemeinsam mit Druckluft beaufschlagbar sind und die zweite Betätigungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, das zweite Ka- nal-Sperrelement in die Sperrsteilung zu fahren, wenn die zweite Druckluftlei tung mit Druckluft beaufschlagt wird. Hierdurch kann umgesetzt werden, dass ein vor dem ersten Kanal-Sperrelement „geparktes“ Fügeelement durch die Druckluft nach vorne bewegt wird und gleichzeitig das zweite Kanal-Sper- relement in die Sperrposition bewegt wird, so dass das Fügeelement am zweiten Kanal-Sperrelement gestoppt wird. Die Weiterbewegung des Fü- geelements vom ersten Kanal-Sperrelement zum zweiten Kanal-Sperrele- ment kann so ohne separate Steuergeräte auf besonders einfache Art und Weise umgesetzt werden.
Weiterhin wird eine Fügevorrichtung angegeben mit einem mobilen Fügekopf mit Fügewerkzeug, der an einem mehrachsigen Industrieroboter angeordnet ist. Der mehrachsige Roboter hält und führt den Fügekopf mit Fügewerkzeug und ermöglicht eine Umpositionierung desselben zwischen zwei Fügeprozes sen. Die Fügevorrichtung weist weiterhin ein Elementzuführsystem auf mit ei nem Druckluftbeförderungskanal, in den die voranstehend beschriebene Vor vereinzelungsvorrichtung integriert ist und mit dem Fügeelemente von einer Sortiervorrichtung, in der sie vereinzelt und lagerichtig ausgerichtet werden, mittels Druckluft zu dem mobilen Fügekopf transportierbar sind. Im Fügekopf werden sie in einer Elementaufnahme positioniert, welche das Fügeelement zu Beginn des Fügeprozesses in definierter Position hält. Die Vorvereinze lungsvorrichtung ist dabei ortsfest zum Fügekopf angeordnet. Der Druckluft beförderungskanal erstreckt sich vorzugsweise von der Sortiervorrichtung bis zur Zuführöffnung in der Vorvereinzelungsvorrichtung. Der Druckluftbeförde rungskanal kann einen weiteren Abschnitt aufweisen, der sich von der Aus trittsöffnung der Vorvereinzelungsvorrichtung bis zu der Fügeelementauf nahme im Fügekopf erstreckt. Das Elementzuführsystem kann z.B. weiterhin eine Druckluftversorgung beinhalten oder an eine solche angeschlossen sein.
Weiterhin ist eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen, die eingerichtet ist zur Ansteuerung des Fügewerkzeugs und zur Steuerung des Elementzuführsys- tems.
Der Fügekopf ist insbesondere dazu eingerichtet, die über das Elementzu führsystem zugeführten Fügeelemente in einem Fügeprozess z.B. an weitere Bauteil zu fügen. Bei dem Fügekopf mit Fügewerkzeug kann es sich z.B. um einen Schweißkopf zum Aufschweißen der Fügeelemente, insbesondere um einen Flubzündungsschweißkopf handeln. Dementsprechend ist die Fügevor richtung in einer bevorzugten Ausgestaltung als Schweißvorrichtung bzw. Hubzündungsschweiß-vorrichtung ausgebildet. Der Fügekopf kann auch ein Nietkopf zum Nietsetzen sein oder ein Schraubwerkzeug zum Einschrauben der Fügeelemente aufweisen. Es ist auch denkbar, dass der Fügekopf an dere Fügewerkzeuge, wie z.B. ein Clinchwerkzeug, aufweist.
Es ist besonders bevorzugt, wenn in einer Ausgestaltung die erste Steue rungsvorrichtung dazu eingerichtet ist ein erstes Signal zu erzeugen, das ei nerseits veranlasst, dass ein Fügeelement durch den Druckluftbeförderungs kanal in die Vorvereinzelungsvorrichtung bewegt wird und das andererseits veranlasst, dass die erste Druckluftleitung mit Druckluft beaufschlagt wird. Hierdurch wird das Zuführen eines neuen Fügeelements in die Vorvereinze lungsvorrichtung daran gekoppelt, dass gleichzeitig ein bereits in der Vorver einzelungsvorrichtung in „Warteposition“ befindliches Fügeelement an den Fügekopf weiterbefördert wird.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass als erstes Signal ein Signal verwendet wird, das zudem auch zur Steuerung des Fügekopfes verwendet wird. Vorzugsweise zeigt das erste Signal an, dass sich der Fügekopf in ei nem Beladezustand befindet oder das erste Signal veranlasst, dass der Fü gekopf in einen Beladezustand versetzt wird. Unter „Beladezustand“ wird hierbei verstanden, dass der Fügekopf zur Aufnahme eines Fügeelements bereit ist. Handelt es sich bei dem Fügekopf beispielsweise um einen Bolzen schweißkopf mit Ladestift, so befindet sich dieser Schweißkopf im Beladezu stand, wenn der Ladestift zurückgezogen ist. Ein entsprechendes erstes Sig nal gibt dann an, dass der Ladestift zurückgezogen ist, oder aufgrund dieses Signals wird der Ladestift im Schweißkopf zurückgezogen. Bolzenschweiß köpfe anderer Bauart sind beispielsweise mit Drehsegmenten oder Löffeln ausgeführt, die in verschiedene Positionen bewegbar sind. Hier würde in analoger Weise ein erstes Signal verwendet, das entweder anzeigt, dass sich das Drehsegment bzw. der Löffel in einer Position befindet, in der ein Fügeelement geladen werden kann, oder das veranlasst, dass das Drehseg ment bzw. der Löffel in die entsprechende Position bewegt wird. Mit anderen Worten gesagt kann die Vereinzelung neben einer Druckluftansteuerung auch über das elektrische Signal gesteuert werden, wonach sich der Füge kopf in einem Beladezustand befindet oder in einen Beladezustand versetzt wird („Ladestift zurückfahren“ oder „Ladestift in Rückposition“).
Damit wird das Zuführen des Fügeelements aus der Vorvereinzelungsvor richtung in den Fügekopf an eine Steuerung der Fügevorrichtung gekoppelt. Weiterhin kann die Steuerungsvorrichtung dazu eingerichtet sein, ein zweites Signal zu erzeugen, das veranlasst, dass die zweite Druckluftleitung mit Druckluft beaufschlagt wird und dass der Fügekopf ein zugeführtes Fügeele ment weiterbewegt, z.B. durch Vorschieben des Ladestiftes oder Bewegen des Drehsegments oder Löffels. Hierdurch wird das Weiterschieben eines Fügeelements in der Vorvereinzelungsvorrichtung von der ersten in die zweite „Warteposition“ an den „Ladevorgang“ innerhalb des Fügekopfes ge koppelt. Diese Ausgestaltung erzielt besondere Vorteile, weil keine separaten Steuerungssignale notwendig sind um die Vorvereinzelungsvorrichtung zu betreiben. Vielmehr kann die gesamte Zuführung der Fügeelemente anhand derselben Signale gesteuert werden, die zur Ansteuerung des Fügekopfes benötigt werden. Eine besonders einfache Umsetzung dieser Ansteuerung ergibt sich, wenn die erste Druckluftleitung an eine Druckluftleitung gekoppelt ist, welche in der Fügevorrichtung zum Herstellen des Beladezustands (z.B. Zurückziehen des Ladestifts) verwendet wird. Ebenso kann die zweite Druck luftleitung an eine weitere Druckluftleitung gekoppelt sein, welche zum Wei- terbewegen des Fügeelements in dem Fügekopf (z.B. Vorschieben des La destifts) verwendet wird. Die Druckluftversorgung für die Vereinzelung der Fügeelemente kann extern über einen zusätzlichen Luftschlauch oder intern über die Luftversorgung vom Schweißkopf erfolgen.
Weiterhin wird ein Verfahren zum Betreiben einer voranstehend beschriebe nen Fügevorrichtung mit einem Elementzuführsystems angegeben, bei dem Fügeelemente mittels Druckluft vereinzelt und lagerichtig dem Fügekopf zu geführt werden, wobei jedes Fügeelement durch einen ersten Druckluftstrom in eine erste Warteposition vor dem ersten Kanal-Sperrelement und durch ei nen zweiten Druckluftstrom von der ersten Warteposition in eine zweite War teposition vor dem zweiten Kanal-Sperrelement transportiert wird und an schließend durch einen dritten Druckluftstrom aus der zweiten Warteposition bis in den Fügekopf transportiert wird.
Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der Vorvereinzelungsvor richtung oder der Fügevorrichtung beschrieben sind, gelten auch im Zusam menhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeich nungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungs wesentlich sein. Sofern in dieser Anmeldung der Begriff "kann" verwendet wird, handelt es sich sowohl um die technische Möglichkeit als auch um die tatsächliche technische Umsetzung. Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele an Hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
Figur 1 eine beispielhafte Vorvereinzelungsvorrichtung,
Figur 2 eine beispielhafte Fügevorrichtung mit integrierter Vorverein zelungsvorrichtung,
Figur 3 und 4 die Vorvereinzelungsvorrichtung aus Figur 1 in verschiede nen Betriebsstellungen zur Erläuterung des Verfahrens.
Die Vorvereinzelungsvorrichtung 1 weist einen Kanal 10 auf, durch den Fü geelemente 2 mittels Druckluft beförderbar sind. Die Fügeelemente 2 passie ren den Kanal 10 in Förderrichtung von einer Zuführöffnung 11 bis zu einer Austrittsöffnung 12 und passieren dabei eine erste Druckluftzuführöffnung 13, ein erstes Kanal-Sperrelement 20, eine zweite Druckluftzuführöffnung 14 und ein zweites Kanal-Sperrelement 30. Der Abstand von erstem und zwei tem Kanal-Sperrelement 20, 30 ist so gewählt, dass mindestens ein Fügeele ment 2 und besonders bevorzugt genau ein Fügeelement 2 in dem zwischen den Kanal-Sperrelementen 20, 30 liegendem Kanalabschnitt Platz findet.
Das erste bzw. zweite Kanal-Sperrelement 20, 30 weist eine erste Betäti gungsvorrichtung 22 bzw. zweite Betätigungsvorrichtung 32 auf, mittels der es zwischen einer Sperrsteilung und einer Durchlassstellung bewegbar ist. Beispielhaft ist die erste Betätigungsvorrichtung 22 mit einem einfachwirken den Pneumatikzylinder ausgeführt. Mittels Druckluft kann das erste Kanal- Sperrelement 20 in die Sperrsteilung bewegt werden. Bei Ablassen der Druckluft kehrt das erste Kanal-Sperrelement 20 in die Durchlassstellung zu rück. Die zweite Betätigungsvorrichtung 32 ist beispielhaft mit einem zwei fachwirkenden Pneumatikzylinder ausgeführt und kann mittels Druckluft in die Sperrsteilung bzw. in die Durchlassstellung verfahren werden. Weiterhin weist die Vorvereinzelungsvorrichtung 1 eine erste Druckluftleitung 40 auf, über die die erste Betätigungsvorrichtung 20, die zweite Betätigungsvorrich tung 30 und die zweite Druckluftzuführöffnung 14 gemeinsam mit Druckluft beaufschlagbar sind. Wird die erste Druckluftleitung 40 mit Druckluft beauf schlagt, so fährt das erste Kanal-Sperrelement 20 in die Sperrsteilung, das zweite Kanal-Sperrelement 30 fährt in die Durchlassstellung und Druckluft wird über die zweite Druckluftzuführöffnung 14 in den Kanal geblasen, darge stellt in Figur 1. Weiterhin weist die Vorvereinzelungsvorrichtung 1 eine zweite Druckluftleitung 50 auf, über die die zweite Betätigungsvorrichtung 32 und die erste Druckluftzuführöffnung 13 gemeinsam mit Druckluft beauf schlagbar sind. Wird die zweite Druckluftleitung 50 mit Druckluft beauf schlagt, so fährt das zweite Kanal-Sperrelement 30 in die Sperrsteilung und Druckluft wird über die erste Druckluftzuführöffnung 13 in den Kanal 10 ge blasen, dargestellt in Figur 3.
Die Vorvereinzelungsvorrichtung 1 wird vorzugsweise in eine automatisierte Fügevorrichtung 100 integriert, siehe Figur 2. Die Fügevorrichtung weist ei nen mobilen Fügekopf 110 mit Fügewerkzeug auf, der an einem mehrachsi gen Industrieroboter 112 befestigt und mittels diesem positionierbar ist. Für den Fügeprozess wird der Fügekopf 110 an die jeweiligen Fügestellen be wegt und dort wird mittels des Fügewerkzeugs ein Fügeelement 2 an ein nicht dargestelltes Bauteil gefügt. Zur Zuführung der Fügeelemente 2 zum Fügewerkzeug weist die Fügevorrichtung 100 weiterhin ein Elementzuführ- system 120 auf, mit welchem die Fügeelemente 2 in einer Sortiervorrichtung 122 vereinzelt und lagerichtig mittels Druckluft bis zu einer Ausgabeöffnung an dem Fügekopf 110 beförderbar sind. Die Sortiervorrichtung 122 ist dabei üblicherweise räumlich beabstandet zum Industrieroboter 112 angeordnet und ist vorzugsweise ortsfest angeordnet. Die Fügeelemente werden durch einen Druckluftbeförderungskanal 124, z.B. in Form eines Schlauchs oder ähnlichem von der Sortiervorrichtung 122 bis zum Fügekopf 110 geführt. In das Elementzuführsystem 120 ist die Vorvereinzelungsvorrichtung 1 derart integriert, dass Fügeelemente 2 von der Sortiervorrichtung 122 kommend, an der Zuführöffnung 11 aus dem Druckluftbeförderungskanal 124 in die Vorver einzelungsvorrichtung 1 eintreten und diese an der Austrittsöffnung 12 ver lassen und von dort weiter durch den Druckluftbeförderungskanal 124 bis zur Ausgabeöffnung am Fügekopf 112 gelangen. Die Vorvereinzelungsvorrich tung 1 ist ortsfest zum Fügekopf 112 angeordnet, z.B. mit diesem ver schraubt. Weiterhin weist die Fügevorrichtung 100 eine Steuerungsvorrich tung 130 auf, die eingerichtet ist zur Ansteuerung des Fügekopfs 112 mit Fü gewerkzeug und des Elementzuführsystems 120 und ggf. zur Ansteuerung des Industrieroboters 112.
Die Funktion der Vorvereinzelungsvorrichtung 1 und der Fügevorrichtung 100 wird in den Figuren am Beispiel eines Bolzenschweißprozesses und einer Bolzenschweißvorrichtung erläutert. Ebenso könnte es sich jedoch um an dere Fügeelemente, wie z.B. Kugeln, Schweißmuttern etc. handeln und/oder um einen anderen Fügeprozess mit anderer Fügevorrichtung, z.B. einem Nietprozess mit automatisierter Nietvorrichtung.
Ein Fügeelement 2 aus der Sortiervorrichtung 122 wird mittels Druckluft durch den Druckluftbeförderungskanal 124 befördert. Gleichzeitig wird Druck luft durch die erste Druckluftleitung 40 geleitet, wodurch das erste Kanal- Sperrelement 20 in die Sperrposition fährt, siehe Figur 1. Der von der Sortier vorrichtung 122 kommende Schweißbolzen (bzw. das Fügeelement) 2 wird am Kanal-Sperrelement 20 gestoppt und verbleibt in einer ersten Warteposi tion im Kanal 10.
Im nächsten Schritt, siehe Figur 3, ist die Druckluftzuführung über die erste Druckluftleitung 40 gestoppt, wodurch sich das erste Kanal-Sperrelement 20 in die Durchlassstellung zurück bewegt. Außerdem wird Druckluft über die zweite Druckluftleitung 50 geleitet, wodurch das zweite Kanal-Sperrelement 30 in Sperrsteilung fährt und die Druckluft über die erste Druckluftzuführöff- nung 13 in den Kanal 10 geleitet wird und den in der ersten Warteposition (Figur 1) befindlichen Schweißbolzen 2 bis zum zweiten Kanal-Sperrelement 30 weiterschiebt. Der Schweißbolzen 2 befindet sich nun zwischen erstem und zweitem Kanal-Sperrelement in einer zweiten Warteposition.
Im nächsten Schritt wird die Druckluftzuführung über die zweite Druckluftlei tung 50 gestoppt und es wird, wie bereits zu Figur 1 beschrieben, ein weite rer Schweißbolzen 2A (bzw. Fügeelement) von der Sortiervorrichtung 122 in die Vorvereinzelungsvorrichtung 1 zugeschoben, während die erste Druck luftleitung 40 mit Druckluft beaufschlagt ist. Der neu zugeführte Schweißbol zen 2A stoppt am ersten Kanal-Sperrelement 20. Durch die Druckluft in der ersten Druckluftleitung 40 fährt das zweite Kanal-Sperrelement 30 in die Durchlassstellung und über die zweite Druckluftzuführöffnung wird die Druck luft in den Kanal 10 geleitet, so dass der Schweißbolzen 2 aus der zweiten Warteposition in der Vorvereinzelungsvorrichtung 1 ausgeschoben und wei ter bis zum Fügekopf 112 befördert wird.
Besonders bevorzugt wird die gemeinsame Steuerungsvorrichtung 130 ver wendet um sowohl die Beaufschlagung der Druckluftleitungen 40 und 50 zu steuern als auch die Zuführung eines Fügeelements 2 aus der Sortiervorrich tung 122 in Richtung auf die Vorvereinzelungsvorrichtung zu steuern.
Bei der in Figur 2 dargestellten beispielhaften Fügevorrichtung ist die Steue rungsvorrichtung dazu eingerichtet, dass die Zuführung eines Fügeelements von der Sortiervorrichtung 122 in die Vorvereinzelungsvorrichtung 1 gleich zeitig mit einer Beaufschlagung der ersten Druckluftleitung 40 und einem Zu rückziehen des Ladestifts des Bolzenschweißkopfs angesteuert wird, z.B. durch ein gemeinsames erstes Signal. Weiterhin ist die Steuerungsvorrich tung dazu eingerichtet, dass die Beaufschlagung der zweiten Druckluftleitung 50 und ein Vorschieben des Ladestifts des Bolzenschweißkopfs gleichzeitig angesteuert werden, z.B. durch ein gemeinsames zweites Signal.
Bezugszeichenliste
I Vorvereinzelungsvorrichtung 2, 2A Fügeelemente
10 Kanal
I I Zuführöffnung 12 Austrittsöffnung
13, 14 Druckluftzuführöffnung
20, 30 Kanal-Sperrelement
22, 32 Betätigungsvorrichtung
40, 50 Druckluftleitung
100 Fügevorrichtung
110 Fügekopf
112 Industrieroboter
120 Elementzuführsystem
122 Sortiervorrichtung
124 Druckluftbeförderungskanal
130 Steuerungsvorrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Vorvereinzelungsvorrichtung (1) zum Einbau in ein Elementzuführsys- tem (120), mit welchem Fügeelemente (2, 2A) von einer Vereinzelungsvor richtung (122) mittels Druckluft bis zu einer Fügeelementaufnahme an einem Fügekopf (110) beförderbar sind, wobei die Vorvereinzelungsvorrichtung (1) aufweist: einen Kanal (10) mit einer Zuführöffnung (11) und einer Austrittsöffnung (12), durch den die Fügeelemente (2, 2A) beförderbar sind, ein erstes Kanal-Sperrelement (20) mit einer ersten Betätigungsvorrichtung (22) und ein zweites Kanal-Sperrelement (30) mit einer zweiten Betätigungs vorrichtung (32), die jeweils zwischen einer Sperrsteilung und einer Durch lassstellung bewegbar sind, wobei das zweite Kanal-Sperrelement (30) in Förderrichtung der Fügeele mente (2, 2A) hinter dem ersten Kanal-Sperrelement (20) angeordnet ist, eine erste Druckluftzuführöffnung (13), die in Förderrichtung vor dem ersten Kanal-Sperrelement (20) in den Kanal mündet und eine zweite Druckluftzuführöffnung (14), die in Förderrichtung zwischen dem ersten Kanal-Sperrelement (20) und dem zweiten Kanal-Sperrelement (30) in den Kanal (10) mündet.
2. Vorvereinzelungsvorrichtung (1) nach Patentanspruch 1, wobei die erste Betätigungsvorrichtung (22) einen einfachwirkenden Pneumatikzy linder aufweist zum Verfahren des ersten Kanal-Sperrelements (20) in die Sperrsteilung.
3. Vorvereinzelungsvorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die zweite Betätigungsvorrichtung (32) einen doppeltwirkenden Pneumatikzy linder aufweist zum Verfahren des zweiten Kanal-Sperrelements (30) sowohl in die Sperrsteilung als auch in die Durchlassstellung. 4. Vorvereinzelungsvorrichtung nach einem der Patentansprüche 2 oder 3, weiterhin mit: einer ersten Druckluftleitung (40), über die die erste Betätigungsvorrichtung
(22), die zweite Betätigungsvorrichtung (32) und die zweite Druckluftzuführ- öffnung (14) gemeinsam mit Druckluft beaufschlagbar sind, wobei die erste Betätigungsvorrichtung (22) dazu eingerichtet ist, das erste
Kanal-Sperrelement (20) in die Sperrsteilung zu fahren und die zweite Betätigungsvorrichtung (32) dazu eingerichtet ist, das zweite Ka- nal-Sperrelement (30) in die Durchlassstellung zu fahren, wenn die erste
Druckluftleitung (40) mit Druckluft beaufschlagt wird.
5. Vorvereinzelungsvorrichtung (1) nach Patentanspruch 4, weiterhin mit: einer zweiten Druckluftleitung (50), über die die zweite Betätigungsvorrich tung (32) und die erste Druckluftzuführöffnung (13) gemeinsam mit Druckluft beaufschlagbar sind und wobei die zweite Betätigungsvorrichtung (32) dazu eingerichtet ist, das zweite Kanal-Sperrelement (30) in die Sperrsteilung zu fahren, wenn die zweite Druckluftleitung (50) mit Druckluft beaufschlagt wird.
6. Fügevorrichtung (100) mit: einem mobilen Fügekopf (110) mit Fügewerkzeug, der an einem mehrachsi gen Industrieroboter (112) angeordnet ist, einem Elementzuführsystem (120), mit dem Fügeelemente (2, 2A) von einer Sortiervorrichtung (122) mittels Druckluft zu dem mobilen Fügekopf (110) transportierbar sind, und einer Steuerungsvorrichtung (130) zur Ansteuerung des Fügewerkzeugs und zur Steuerung des Elementzuführsystems (120) wobei das Elementzuführsystem (120) weiterhin eine Vorvereinzelungsvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Patentansprüche aufweist, die ortsfest zum Fügekopf (110) angeordnet ist.
7. Fügevorrichtung nach einem der Patentansprüche 6 , die ausgebildet ist als Bolzenschweißvorrichtung.
8. Fügevorrichtung nach Patentanspruch 6 oder 7, bei der die Steuerungsvorrichtung (130) dazu eingerichtet ist ein erstes Signal zu er zeugen, durch das ein Fügeelement (2, 2A) von der Sortiervorrichtung (122) mittels Druckluft in Richtung auf den Werkzeugkopf (110) bewegt wird und die erste Druckluftleitung (40) mit Druckluft beaufschlagt wird.
9. Fügevorrichtung nach Patentanspruch 8, bei der das erste Signal weiterhin verwendet wird um den Fügekopf in einen Belade zustand zu versetzen oder das erste Signal anzeigt, dass sich der Fügekopf in einem Beladezustand be findet.
10. Fügevorrichtung nach Patentanspruch 7 und 8, bei der der Fügekopf (110) als Bolzenschweißkopf mit Ladestift ausgebildet ist, das erste Signal weiterhin verwendet wird um ein Zurückziehen des Lade stifts zu veranlassen, und die Steuerungsvorrichtung (130) weiterhin dazu eingerichtet ist ein zweites Signal zu erzeugen, durch das die zweite Druckluftleitung (50) mit Druckluft beaufschlagt wird und der Ladestift vorgeschoben wird.
11. Verfahren zum Betreiben einer Fügevorrichtung (100) mit einem Ele- mentzuführsystems (120) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, bei dem Fügeelemente (2, 2A) mittels Druckluft vereinzelt und lagerichtig dem Füge kopf (110) zugeführt werden, wobei jedes Fügeelement (2, 2A) durch einen ersten Druckluftstrom in eine erste Warteposition vor dem ersten Kana-Sper- relement (20) und durch einen zweiten Druckluftstrom von der ersten War teposition in eine zweite Warteposition vor dem zweiten Kanal-Sperrelement (30) transportiert wird und anschließend durch einen dritten Druckluftstrom aus der zweiten Warteposition bis in den Fügekopf (110) transportiert wird.
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