DE19756798A1

DE19756798A1 - Connector components supply system for presses etc.

Info

Publication number: DE19756798A1
Application number: DE1997156798
Authority: DE
Inventors: Dieter Schmidt
Original assignee: SCHMIDT DIETER MASCHBAU
Current assignee: SCHMIDT DIETER MASCHBAU
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 1999-06-24

Abstract

The system has a supply unit for e.g. rivets, and a refill and separating unit (14). This is for controlled refill or insertion of a set or selected number of rivets via a feeder channel of a flexible supply unit, to a punching head etc. The refill and separating unit has a connected channel for this purpose. The channel contains a compressed air nozzle, which is orientated, so that the air jet forms an acute angle with the direction of feed (A), and incorporates a movement component in that direction.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein System gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 zum Zuführen von Verbindungselementen an Verarbeitungsgeräte, insbesondere an Stanzköpfe, wobei diese Verarbeitungsgeräte vorzugsweise zur Verwendung in Arbeitsmaschinen, beispielsweise in Pressen, in Niet-Zangen usw. bestimmt sind.The invention relates to a system according to the preamble of claim 1 Feeding connecting elements to processing devices, in particular to Punching heads, these processing devices preferably for use in Working machines, for example in presses, in riveting pliers, etc. are intended.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zuführ- und Versorgungssystem aufzuzeigen, welches bei einem möglichst geringen konstruktiven Aufwand ein einwandfreies Zuführen der Verbindungselemente gewährleistet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Versorgungssystem entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.The object of the invention is to demonstrate a supply and supply system which with the least possible design effort, a correct feeding of the Fasteners guaranteed. To solve this problem is a Supply system designed according to claim 1.

Eine Besonderheit des erfindungsgemäßen Systems besteht darin, daß bei einfacher konstruktiver Ausbildung der Nachlade- und Vereinzelungseinrichtung, von der die Verbindungselemente dann über die flexible Zuführung an das jeweilige Verarbeitungsgerät durch Einschießen nachgeladen werden, Störungen beim Nachladen dennoch wirksam verhindert sind.A special feature of the system according to the invention is that with simpler constructive training of the reloading and separating device, of which the Fasteners then via the flexible feed to the respective Processing device can be reloaded by shooting in, problems with reloading are still effectively prevented.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:Developments of the invention are the subject of the dependent claims. The invention will explained in more detail below with reference to the figures using an exemplary embodiment. It demonstrate:

Fig. 1 in vereinfachter Funktionsdarstellung ein System gemäß der Erfindung zusammen mit einem an einer Roboter-Nietzange vorgesehenen Stanzkopf; Fig. 1 is a simplified functional representation of a system according to the invention together with a provided on a robot rivet punch head;

Fig. 2 in vereinfachter Funktionsdarstellung die Vereinzelungs- und Abgabeposition der Versorgungseinheit; Fig. 2 is a simplified functional representation of the separating and dispensing position of the supply unit;

Fig. 3 in Einzeldarstellung ein Verbindungselement in Form eines Niets. Fig. 3 in a single representation of a connecting element in the form of a rivet.

Das in den Figuren dargestellte Versorgungssystem dient zum Zuführen von Verbindungselementen, die im vorliegenden Fall als Beispiel Nieten 1 sind, von einer Versorgungseinheit 2 über einen in einen flexiblen Schlauch 3 gebildeten Förderkanal 3' an einen Stanzkopf 4, der an einem Arbeitsgerät bzw. an einer Arbeitsmaschine zum Herstellen von Werkstücken vorgesehen ist, d. h. im vorliegenden Fall an einer Roboter-Niet zange 5 eines nicht dargestellten Roboters.The supply system shown in the figures is used to supply connecting elements, which in the present case are rivets 1 as an example, from a supply unit 2 via a delivery channel 3 'formed in a flexible hose 3 to a punching head 4 which is attached to a working device or to a Work machine is provided for the production of workpieces, ie in the present case on a robot rivet 5 of a robot, not shown.

Wie in der Fig. 3 dargestellt ist, sind die Nieten 1 jeweils als Hohlnieten ausgebildet, und zwar mit einem geschlossenen Ende im Bereich des Nietenkopfes 1' und einem offenen Ende an der dem Nietenkopf 1' abgewandten Seite des Nietenkörpers 1''.As shown in FIG. 3, the rivets 1 are each designed as hollow rivets, with a closed end in the area of the rivet head 1 'and an open end on the side of the rivet body 1 ''facing away from the rivet head 1 '.

Der Stanzkopf 4 dient in einer dem Fachmann an sich bekannten Weise dazu, in jeweils einem Arbeitshub der Roboter-Nietzange 5 einen Niet 1 zum Verbinden zweier Werkstückteile 5 und 6 einzubringen. Der Stanzkopf 4 ist zu diesem Zweck mit einem Gehäuse 8 einer Nietmatritze 9 gegenüberliegend an einem relativ zu dieser Matritze bewegten Teil der Zange 5 vorgesehen und besitzt in dem Gehäuse 8 einen Nietstem pel-Kanal, der zur Nietmatritze 9 hin offen ist und in dem ein pneumatisch betätigter Nietstempel 10 verschiebbar vorgesehen ist. An dem im Gehäuse 8 gebildeten Nietstempelkanal endet eine starre Führung 11, in der jeweils eine vorgegebene Anzahl an Nieten 1 in einer vorgegebenen Orientierung in einer einspurigen Reihe dicht aneinander anschließend vorgesehen ist. Bei jedem Nietvorgang wird somit der erste Niet 1 dieser Reihe vom Nietstempel 10 erfaßt und in die Werkstückteile 6 und 7 zu deren Verbinden eingebracht. Der Schlauch 8 ist mit der starren Führung 10 verbunden. Die Versorgungseinheit 2 wird vorzugsweise in Abhängigkeit vom Arbeitstakt der Nietzange 5 derart gesteuert, daß in die Führung 11 jeweils die erforderliche Anzahl von Nieten 1 nachgeladen wird.The punching head 4 is used in a manner known per se to the person skilled in the art to insert a rivet 1 for connecting two workpiece parts 5 and 6 in each working stroke of the robot riveting pliers 5 . The punching head 4 is provided for this purpose with a housing 8 of a rivet die 9 opposite to a part of the pliers 5 moving relative to this die and has in the housing 8 a Nietstem pel channel which is open to the rivet die 9 and in which a pneumatically operated rivet punch 10 is slidably provided. At the rivet punch channel formed in the housing 8 , a rigid guide 11 ends, in which a predetermined number of rivets 1 are provided in a predetermined orientation in a single-track row next to one another. With each riveting process, the first rivet 1 of this row is gripped by the riveting die 10 and introduced into the workpiece parts 6 and 7 for their connection. The hose 8 is connected to the rigid guide 10 . The supply unit 2 is preferably controlled as a function of the working cycle of the rivet pliers 5 in such a way that the required number of rivets 1 is reloaded into the guide 11 .

Die Versorgungseinheit 2 besitzt bei der dargestellten Ausführungsform einen Schwing- oder Vibrationstopf 12, welcher als Vorratsraum eine ungeordnete Menge von Nieten 1 aufnimmt. Mit Hilfe einer wendelartigen, am Topf 12 gebildeten Führung mit entsprechenden Schikanen wird erreicht, daß in einer an den Topf 12 anschließenden starren Zuführung 13 die Nieten 1 eine einspurige Reihe bilden, in der diese Nieten dicht aneinander anschließen und jeweils eine vorgegebene Orientierung aufweisen, d. h. beispielsweise mit der Nietachse in der vertikalen Achse und mit ihrem Nietenkopf 1' nach oben orientiert sind.In the embodiment shown, the supply unit 2 has a vibrating or vibrating pot 12 , which accommodates an unordered amount of rivets 1 as a storage space. With the help of a helical guide formed on the pot 12 with corresponding baffles it is achieved that in a rigid feed 13 adjoining the pot 12 the rivets 1 form a single-track row in which these rivets close together and each have a predetermined orientation, ie for example with the rivet axis in the vertical axis and with its rivet head 1 'oriented upwards.

An dem dem Topf 12 abgewandten Ende ist an der Führung 13 eine Vereinzelungs- und Nachladeeinrichtung 14 gebildet. Diese Einrichtung umfaßt ein Gehäuse 15, in welchem ein rundum geschlossener Kanal 16 (Schußkanal) gebildet ist, der die Fortsetzung der Führung 13 bildet und im Querschnitt ebenfalls so ausgeführt ist, daß die Nieten 1 nur in der richtigen Orientierung diesen Kanal 16 passieren können. Das der Führung 13 abgewandte Ende des bei der dargestellten Ausführungsform geradlinig ausgebildeten Kanales 16 bildet einen Anschluß 16', mit dem das an der Versorgungseinheit 2 vorgesehenen Ende des Schlauches 3 verbunden ist.At the end facing away from the pot 12, a separating and reloading device 14 is formed on the guide 13 . This device comprises a housing 15 in which an all-round closed channel 16 (firing channel) is formed, which forms the continuation of the guide 13 and is also designed in cross-section so that the rivets 1 can pass this channel 16 only in the correct orientation. The end of the channel 16 which is formed in a straight line in the embodiment shown and which faces away from the guide 13 forms a connection 16 ′ to which the end of the hose 3 provided on the supply unit 2 is connected.

Der Förderkanal 3' besitzt einen Querschnitt, der an die Form der Nieten 1 derart angepaßt ist, daß diese ihre gegenseitige Orientierung nicht ändern können, d. h. sämtliche Nieten 1 in der vorgegebenen Orientierung in die starre Führung 11 des Stanzkopfes 4 gelangen.The conveyor channel 3 'has a cross section which is adapted to the shape of the rivets 1 in such a way that they cannot change their mutual orientation, ie all the rivets 1 reach the rigid guide 11 of the punching head 4 in the predetermined orientation.

Die Führung 13, die beispielsweise Bestandteil eines Linear-Förderers, z. B. eines Linear-Vibra tions-Förderers ist, kann oben offen sein, so daß Störungen in der Zuführung der Nieten 1 an die Nachlade- und Vereinzelungseinrichtung 14 während des Betriebes vom Bedienungspersonal manuell behoben werden können.The guide 13 , which is part of a linear conveyor, for. B. a linear Vibra tion conveyor can be open at the top, so that malfunctions in the supply of the rivets 1 to the reloading and separating device 14 can be remedied manually by the operating personnel during operation.

Im Kanal 16 ist eine Vereinzelungsposition 17 gebildet, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform durch eine zwei Sperren 18 und 19 aufweisende Vereinzelungseinrichtung. Die Sperren 18 und 19 sind in Förderrichtung A der Nieten 1 gegeneinander versetzt, und zwar derart, daß im wesentlichen ein Niet 1 zwischen diesen Sperren stattfindet, wobei die Sperre 18 den Eingang und die Sperre 19 den Ausgang der Vereinzelungs- bzw. Bereitstellungsposition 17 bildet.A separating position 17 is formed in the channel 16 , specifically in the embodiment shown by a separating device having two locks 18 and 19 . The locks 18 and 19 are offset from one another in the conveying direction A of the rivets 1 , in such a way that essentially a rivet 1 takes place between these locks, the lock 18 forming the entrance and the lock 19 forming the exit of the separating or preparation position 17 .

In Förderrichtung A auf diese Vereinzelungsposition 17 bzw. die Sperre 19 folgend ist im Kanal 16 wenigstens eine Düse 20 für den Austritt eines unter Druck stehenden gasförmigen Mediums, beispielsweise Druckluft vorgesehen. Die Düse 20 ist für diesen Zweck über eine Steuerventileinrichtung 21 mit einer Druckquelle 22 für das Druckmedium verbunden. Die Düse 20 bzw. die Achse der Austrittsöffnung dieser Düse sind so orientiert, daß das austretende Druckmedium einen Druckstrahl 23 erzeugt, der mit der Längserstreckung L des Kanales 16 einen Winkel α einschließt, der kleiner als 90°, vorzugsweise auch kleiner als 45° ist und sich zu dem von der Sperre 18 gebildeten Einlaß hin öffnet bzw. eine Strömungskomponente in Förderrichtung A aufweist. Über eine elektrische Steuereinrichtung 24 werden die beiden Sperren 18 und 19 sowie die Steuerventileinrichtung 21 derart gesteuert, daß normalerweise die Sperre 18 und damit die Vereinzelungsposition 17 zur Führung 13 hin geöffnet ist und somit jeweils der erste Niet 1 der Nieten-Reihe in der Führung 13 an die Vereinzelungsposition 17 gelangen kann, wo dieser Niet 1 und über diesen auch die gesamte Nieten-Reihe an der geschlossenen Sperre 19 gestoppt wird. Immer dann, wenn ein Niet 1 aus der Nachlade- oder Vereinzelungsposition 17 an den Stanzkopf 4 durch Einschießen über den Schlauch 3 nachgeladen werden soll bzw. nachgeladen werden muß, wird über die Steuereinrichtung 24 die Steuerventilanordnung 21 derart angesteuert, daß die Verbindung zwischen der Düse 20 und der Druckquelle für eine vorgegebene kurze Zeitperiode geöffnet wird, so daß an der Düse 20 ein Impuls des Druckmediums in den Kanal 16 mit einer vorgegebenen Impulsdauer abgegeben wird. Gleichzeitig mit dem Öffnen der Steuerventilanordnung 21 wird durch die Steuereinrichtung 24 die Sperre 18 geschlossen und die Sperre 19 geöffnet. Durch den schrägen Druckstrahl 23 wird durch Venturi-Wirkung ein Unterdruck im Kanal 16 erzeugt, der bewirkt, daß jeweils der an der Vereinzelungsposition 17 bereit stehende Niet 1 durch den Unterdruck in den Bereich der Düse 20 angesaugt und dann von dort mit dem Druckimpuls über den Förderkanal 3' an den Stanzkopf 4 durch Einschießen nachgeladen wird. Mit dieser Ausbildung läßt sich ein zuverlässiges und störungsfreies Nachladen erreichen, und zwar bei sehr einfacher Konstruktion der Nachlade- und Vereinzelungseinrichtung 14, insbesondere auch der dortigen, die Vereinzelung bewirkenden Elemente, d. h. bei der dargestellten Ausführungsform der Sperren 18 und 19. In the conveying direction A following this separation position 17 or the lock 19, at least one nozzle 20 is provided in the channel 16 for the exit of a pressurized gaseous medium, for example compressed air. For this purpose, the nozzle 20 is connected to a pressure source 22 for the pressure medium via a control valve device 21 . The nozzle 20 or the axis of the outlet opening of this nozzle are oriented such that the emerging pressure medium generates a pressure jet 23 which, with the longitudinal extension L of the channel 16, encloses an angle α which is less than 90 °, preferably also less than 45 ° and opens towards the inlet formed by the barrier 18 or has a flow component in the conveying direction A. The two locks 18 and 19 and the control valve device 21 are controlled via an electrical control device 24 in such a way that the lock 18 and thus the separating position 17 towards the guide 13 are normally open and thus the first rivet 1 of the row of rivets in the guide 13 can reach the separating position 17 , where this rivet 1 and, via this, the entire row of rivets is stopped at the closed lock 19 . Whenever a rivet 1 is to be reloaded from the reloading or separating position 17 to the punching head 4 by shooting in via the hose 3 or has to be reloaded, the control valve arrangement 21 is controlled via the control device 24 such that the connection between the nozzle 20 and the pressure source is opened for a predetermined short period of time, so that a pulse of the pressure medium is emitted into the channel 16 with a predetermined pulse duration at the nozzle 20 . Simultaneously with the opening of the control valve arrangement 21 , the control device 24 closes the lock 18 and opens the lock 19 . Due to the oblique pressure jet 23 , a negative pressure is generated in the channel 16 by the Venturi effect, which causes the rivet 1 available at the separating position 17 to be sucked into the region of the nozzle 20 by the negative pressure and then from there with the pressure pulse via the Delivery channel 3 'to the punching head 4 is reloaded by shooting. With this design, a reliable and trouble-free reloading can be achieved, namely with a very simple construction of the reloading and separating device 14 , in particular also the elements there that effect the separating, ie in the illustrated embodiment of the locks 18 and 19 .

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke verlassen wird. Weiterhin versteht es sich, daß das beschriebene Versorgungssystem bzw. die beschriebene Versorgungseinheit bei entsprechender Anpassung auch für andere Verbindungselemente, beispielsweise für Muttern, Schrauben, Bolzen usw. Verwendung finden kann und/oder auch mit anderen Verarbeitungsgeräten für die Verarbeitung dieser Verbindungselemente und/oder an anderen Arbeitsvorrichtungen oder Maschinen, beispielsweise in Werkzeugen für Pressen zum Herstellen von Werkstücken von Blech usw. Anwendung finden kann. Weiterhin kann anstelle des Topfes 20 auch ein anderer Vorratsbehälter mit Förderer, beispielsweise mit einem Treppen- oder Stufenförderer zur Aufnahme des Vorrats an Nieten 1 vorgesehen sein. The invention has been described above using an exemplary embodiment. It goes without saying that changes and modifications are possible without departing from the idea on which the invention is based. Furthermore, it goes without saying that the described supply system or the described supply unit can also be used for other connecting elements, for example for nuts, screws, bolts etc., and / or with other processing devices for processing these connecting elements and / or with appropriate adaptation other working devices or machines, for example in tools for presses for producing workpieces from sheet metal, etc. can be used. Furthermore, instead of the pot 20 , another storage container with a conveyor, for example with a stair or step conveyor, can be provided to hold the supply of rivets 1 .

Reference list

11

Niet
rivet

11

' Nietenkopf
'Rivet head

11

'' Nietenkörper
'' Rivet body

22nd

Versorgungseinheit
Supply unit

33rd

Schlauch mit Versorgungskanal
Hose with supply channel

44th

Stanzkopf
Punching head

55

Roboter-Nietzange
Robot riveting pliers

66

, ,

77

Werkstück
workpiece

88th

Gehäuse
casing

99

Nietmatritze
Rivet die

1010th

Nietstempel
Rivet stamp

1111

starre Führung
rigid leadership

1212th

Topf
pot

1313

starre Führung
rigid leadership

1414

Nachlade- und Vereinzelungseinrichtung
Reloading and separation device

1515

Gehäuse
casing

1616

Kanal
channel

1717th

Vereinzelungs- oder Bereitstellungsposition
Separation or staging position

1818th

, ,

1919th

Sperre
Lock

2020th

Austrittsdüse
Outlet nozzle

2121

Steuerventileinrichtung
Control valve device

2222

Druckquelle
Pressure source

2323

Druckstrahl
Pressure jet

2424th

Steuereinrichtung
Control device

Claims

1. System for supplying connecting elements ( 1 ) to a device ( 4 ), preferably mounted in a work machine, for inserting and / or fastening the connecting elements ( 1 ) in workpieces, with a supply unit ( 2 ) which has a supply ( 12 ) for the Connecting elements ( 1 ) and a connection to which a flexible feed ( 3 ) having at least one conveying channel for the connecting elements ( 1 ) can be connected at one end, the other end of which is connected to the device ( 4 ) for inserting and / or fastening ( 4th ) can be connected, characterized by a reloading and separating device ( 14 ) which, for the controlled introduction or reloading, of a predetermined or preselected number of connecting elements ( 2 ) via the conveying channel of the flexible feed to the device ( 4 ) for processing the connecting elements by shooting serves in a conveying direction (A) and between the supply ( 12 ) and the connection ß is provided
through a separating and preparation position ( 17 ) formed in the reloading and separating device ( 14 ), in which the respective predetermined or preselected number of connecting elements ( 1 ) is provided, through a channel ( 16 ) forming this separating position or adjoining the separating position , which opens into the delivery channel, as well
by at least one outlet nozzle ( 20 ) arranged in the channel ( 16 ) for a gaseous pressure medium, preferably for compressed air, this outlet nozzle ( 20 ) being oriented such that its outlet opening or the emerging pressure jet ( 23 ) unites with the conveying direction (A) includes an acute angle (α) such that the emerging pressure jet ( 23 ) has a movement component in the conveying direction (A).

2. System according to claim 1, characterized in that the separating position ( 17 ) is formed by at least one controlled separating element ( 18 , 19 ).

3. System according to claim 2, characterized in that the separating or preparation position ( 17 ) in the channel ( 16 ) of the reloading and separating device ( 14 ) between two in the conveying direction (A) staggered barriers ( 18 , 19 ) is formed , of which one lock ( 18 ) forms the inlet and the other lock ( 19 ) forms the outlet of this position.

4. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one outlet nozzle ( 20 ) following the exit of the separating position ( 17 ) is arranged in the channel ( 16 ).

5. System according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one lock ( 18 , 19 ) is formed by a finger, slide and / or pin which in an axial direction transverse to the conveying direction (A) between a blocking, in the channel ( 16 ) standing in and a non-locking position is movable.

6. System according to any one of the preceding claims, characterized by a control device ( 24 ) for controlling the opening and closing of the ready position ( 17 ) for the channel ( 16 ) and for opening and closing at least one valve ( 21 ) for the outlet nozzle ( 20 ).

7. System according to any one of the preceding claims, characterized in that between the supply ( 12 ) and the reloading and separating device or the separating and preparation position ( 17 ) a buffer path ( 13 ) preferably formed by a linear guide for the connecting elements ( 1 ) is provided.