(57)【要約】  部品と取り付け表面との間に接着接合を形成する加熱活性化接着剤を用いて、小さい部品、特定的には接着フランジ（２９）が設けられたスタッド（２８）を、取り付け表面（３４）に締結するための締結装置が、部品及び／又は接着剤を加熱するための誘導コイル（３）と、締結装置が接合位置に移動する間、部品を保持する保持機構（４）とを有する。  部品を外側からもたらすことができる該部品のための座面（３０）が、取り付け表面に面する側に設けられる。保持装置（４）は、誘導コイル（３）によって部品まで前進させることができ、座面の方向に向けられる保持力を生成するための電磁石を有する。
2007529326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品及び／又は接着剤を加熱するための誘導コイルと、締結装置が接合位置に移動する間、部品を保持する保持機構とを有し、部品と取り付け表面との間に接着接合を形成する加熱活性化接着剤を用いて、小さい部品、特定的には接着フランジが設けられたスタッドを、取り付け表面に締結するための締結装置であって、前記部品を外側からもたらすことができる該部品のための座面が、前記取り付け表面に面する側に設けられ、前記保持装置は、前記座面の方向に向けられる保持力を用いて、該部品を適所に保持できることを特徴とする締結装置。
【請求項２】
前記保持装置が、前記保持力を生成するための電磁石を有することを特徴とする請求項１に記載の締結装置。
【請求項３】
前記誘導コイルが前記保持装置の前記電磁石を構成し、前記保持段階中に該誘導コイルをＤＣ電圧源に接続できることを特徴とする請求項２に記載の締結装置。
【請求項４】
前記誘導コイルが、コイル軸線の方向に延びる中央の開口部を有することを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の締結装置。
【請求項５】
前記開口部の壁が、磁気的にやわらかい材料で作られた遮蔽管から構成されることを特徴とする請求項４に記載の締結装置。
【請求項６】
前記部品と協働する案内要素が、前記誘導コイルの開口部内に配置されることを特徴とする請求項４又は請求項５のいずれか１項に記載の締結装置。
【請求項７】
前記案内要素は、磁気的にやわらかい材料で作られており、前記保持段階中に前記部品を保持する磁場を集中させるように設計されることを特徴とする請求項６に記載の締結装置。
【請求項８】
前記案内要素は、作動装置によって前記誘導コイルの開口部の外に移動させ得ることを特徴とする請求項６又は請求項７のいずれか１項に記載の締結装置。
【請求項９】
前記案内要素は、弱い磁性材料、特にプラスチックから作られることを特徴とする請求項６又は請求項８のいずれか１項に記載の締結装置。
【請求項１０】
前記案内要素は、電磁石として設計されることを特徴とする請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載の締結装置。
【請求項１１】
前記案内要素は、永久磁石として設計されることを特徴とする請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載の締結装置。
【請求項１２】
前記案内要素は、前記誘導コイルと同軸配置され、これに剛に接続された、作動シリンダのピストン・ロッドの端部に締結されることを特徴とする請求項６から請求項１１までのいずれか１項に記載の締結装置。
【請求項１３】
前記保持装置は、把持部アームが、前記誘導コイルの前記開口部内に突出するように設計された把持部を有することを特徴とする請求項１に記載の締結装置。
【請求項１４】
前記把持部は、前記部品と協働する案内要素上に配置されることを特徴とする請求項１３に記載の締結装置。
【請求項１５】
前記把持部は、作動装置によって前記コイル軸線の方向に沿って移動させ得ることを特徴とする請求項１３又は請求項１４のいずれか１項に記載の締結装置。
【請求項１６】
前記把持部アームは、駆動装置によって、開放位置と閉鎖位置との間で前後に移動させ得ることを特徴とする請求項１３から請求項１５までのいずれか１項に記載の締結装置。
【請求項１７】
前記誘導コイル及び前記保持装置が、２つの端部位置間で前記コイル軸線に沿って移動可能なように、ハウジング内に配置され、かつ、内部に支持される組立体を形成することを特徴とする請求項１に記載の締結装置。
【請求項１８】
前記組立体を端部位置に保持しようとするばねが、前記組立体と前記ハウジングとの間に配置されることを特徴とする請求項１７に記載の締結装置。
【請求項１９】
前記組立体を一方又は両方の端部位置に移動させる駆動装置、特定的にはリニア・モータが設けられることを特徴とする請求項１７又は請求項１８のいずれか１項に記載の締結装置。
【請求項２０】
前記ハウジング内の前記組立体を、クランプ固定具によって前記端部位置の少なくとも一方の適所に保持できることを特徴とする請求項１７から請求項１９までのいずれか１項に記載の締結装置。
【請求項２１】
前記締結装置の前記ハウジングが、ロボットの前記アームに剛に又は移動可能に取り付けられることを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の締結装置。
【請求項２２】
前記締結装置の前記ハウジングが、ロボット・アーム上に配置され、前記コイル軸線と平行なキャリッジ・ガイド内で長手方向に移動可能なキャリッジに締結されることを特徴とする請求項２１に記載の締結装置。
【請求項２３】
前記ハウジングは、前記コイル軸線に対して横断方向に配置された軸線の周りで回転可能なようにロボット・アーム上に支持され、異なる角度の位置に移動させ、回転駆動装置によってそれらの位置にロックできることを特徴とする請求項２１に記載の締結装置。
【請求項２４】
前記部品のための給送装置が前記ロボット・アーム上に設けられ、該ロボット・アーム上の前記締結装置は、一度に１つの部品を前記保持装置内に給送できる装填位置にピボット回転されることを特徴とする請求項２１から請求項２３までのいずれか１項に記載の締結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着区域を加熱するための誘導コイルと、締結装置を接合位置に移動させながら部品を保持する保持機構とを有し、部品と取り付け表面との間に接着接合を形成する加熱活性化接着剤を用いて、小さい部品、より特定的には接着フランジが設けられたスタッドを取り付け表面に締結するための締結装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
取り付け用スタッド、ドレイン・プラグ、ファスナ、釘等のような小さい部品を、自動車本体のような取り付け表面上の取り付け点に自動的に移送し、接着接合が確立されるまで該部品を保持し、加熱活性化接着剤を必要な温度まで加熱するために、特定のタイプの締結装置が用いられる。接着接合をもたらす接着剤は、部品上に配置しても、取り付け表面上に配置してもよい。
【０００３】
ホットメルト接着剤で被覆された取り付け用スタッドを自動的に取り付け、接合させるための、特定のタイプの装置が、ＥＰ第０，９２７，０９１  Ｂ１号から周知である。この装置は、スタッド受け部と、圧縮空気によって取り付け用スタッドをハウジング及び給送チャネル内に運ぶ給送管に接続されたスタッド給送チャネルとを有するハウジングを有する。取り付け表面上に配置することができ、ディスク・フランジを先頭に取り付け用スタッドを案内することができる、誘導コイルを搭載したシリンダが、給送チャネルの端部に配置される。シリンダ内の取り付け用スタッドを取り付け表面上の締結位置の上に押し付ける、該シリンダの中に移動することができるプランジャを有する装置が、シリンダの上に設けられる。１つの設計においては、プランジャは、スタッドの端部を位置決めするための円錐形の凹部を有する。別の設計においては、プランジャには、スタッドを案内する把持部が設けられる。誘導コイル内に配置されたシリンダの内径は、取り付け用スタッドのディスク・フランジの外径より大きくなくてはならないので、この周知の装置は、締結点に比較的大量の隙間を必要とする。
【０００４】
同様に、互いに電気的に接続された携帯用電力供給ユニットと、熱を生成するためのインダクタ機構を有するハンド・ユニットとを有する、携帯用スタッド接着装置も、ＤＥ第２０３  ００  ６２４  Ｕ１号から周知である。この装置のハンド・ユニットは、誘導コイルで囲まれた円筒形のドーナツ状フェライト磁心を支持するスタッド受け装置を有する。スタッドのシャンクは、スタッド受け装置に挿入され、ばねに取り付けられた永久磁石によってそこに保持される。スタッド受け装置の外に配置されたスタッド・フランジが、フェライト磁心の端面からある距離をおいて置かれ、締結工程中にハンド・ユニットに手動で加えられた力によってフェライト磁心に押し付けられる。
【０００５】
本発明の目的は、小さい部品を自動的に接合させるための改善された締結装置を生成することである。特に、この装置は、接合点に少量の空間だけを必要とするものでなければならない。さらに、この装置は、接合区域を迅速に加熱することができ、接着接合が確立された後、力を用いずに接合された部品から取り外すことができなければならない。
この目的は、請求項１に特定される本発明によって達成される。請求項２から請求項２４までは、本発明の付加的な有利な実施形態を特定するものである。
【発明の開示】
【０００６】
本発明による締結装置は、取り付け表面に面する側に、外側から部品をもたらすことができる部品のための座面を有し、保持装置は、座面の方向に向けられ、部品に伝えられる保持力を生成するための手段を有する。
【０００７】
本発明による締結装置は、部品が通過する開口部が存在しないため、非常にコンパクトに作ることができるという利点を有する。したがって、締結点における装置の所要スペースは、小さいものである。付加的な利点は、加熱されることになる締結区域に隣接する部品の一部を、誘導コイルのすぐ近くにもってくることができるので、締結区域の特に有効な、よって迅速な加熱を達成することができる。部品を接触表面に押し付けるために保持装置を用いることにより、簡単な手段により締結装置の部品をしっかりとつかむことができ、その結果、移送の動きが迅速である場合でさえも、部品は、締結装置に対して正確に定められた位置にとどまり、部品の正確に位置決めされた締結が保証されるという点である。さらに、このことにより、締結装置と部品との間の動きに対して適切な隙間が与えられるので、接合工程の終了後、力を用いることなく締結装置を部品から分離することができる。
【０００８】
保持装置が、部品を適所に保持するための保持力を生成する電磁石を有するとき、特に有利である。接合後、部品が保持装置から解放されることになるとき、この保持力は、電磁石を止めるのに十分なものである。
電磁石が誘導コイルを通る保持装置の一部として具体化される本発明の機械的に簡単な設計により、保持段階中に誘導コイルをＤＣ電圧源に接続することができる。締結位置において、部品を締結装置自体によって取り付け表面に押し付けることができるので、次に、誘導コイルをＤＣ電圧源から切り離し、ＡＣ電圧源に接続することができる。本発明によると、誘導コイルは、コイルの軸線の方向に延びる中央に位置決めされた貫通開口部を有し、開口部の壁は、遮蔽管のような磁気的にやわらかい材料から構成される。遮蔽管は、磁場を、スタッドの加熱されることになる領域の方向に向け、例えば、セタッド・シャンクのような、開口部内に配置されるスタッドの部分、及び、電気的に又は磁気的に伝導性の材料から構成される保持装置の部分を、誘電加熱及び／又は磁気の過飽和から保護する。部品の温度を監視するための熱電対を遮蔽管の内側に配置し、誘電コイルの磁場の交番から保護することもできる。
【０００９】
取り付け用スタッドのような、開口部内に突出する部品を案内するために、部品と協働する案内要素を開口部内に配置することができる。誘電コイルが電磁石として用いられる場合には、案内要素は、磁気的にやわらかい材料から作ることができ、保持段階中に部品に働く磁場を集中させるように設計することができる。案内要素は、作動装置によって遮蔽管の開口部の外に移動させ得ることが好ましい。このことは、誘電段階中に遮蔽管の有効性を増大させるのに、又は締結装置を部品から遠ざけるように持ち上げる前に案内要素を接合される部品から取り外すのに有用である。案内要素の可動性は、該案内要素の位置を異なる長さの部品に適合させることも可能にする。案内要素が非伝導性の弱い磁性材料、特にプラスチックで作られている場合には、案内要素を誘電コイルの開口部内又は遮蔽管内の定位置に配置することもできる。
【００１０】
本発明によると、案内要素は、部品を把持し、保持する役割を果たすことができるように、電磁石として設計することができる。
案内要素を移動させるために、該案内要素を、誘電コイルと同軸に配置され、これに剛に接続された作動シリンダのピストン・ロッドの端部に締結することができる。作動シリンダは、空気式に作動されることが好ましい。
【００１１】
本発明の別の提案によると、保持装置は、把持部アームが誘導コイルの開口部内に突出するように設計されたペンチのような把持部を有することができ、又は、該誘電コイルの開口部を通して移動させることができる。把持部は、案内要素上に配置することができ、かつ、作動装置によって案内要素と共にコイル軸線に沿って移動させることができる。コイル軸線に対して横断方向に移動する把持部アームを、ばね力によって簡単な方法で把持位置に押し付けることができる。しかしながら、このことは、部品を把持し、解放する際に、各々の把持部アームを別々に広げる力を克服しなければならないという欠点を有する。このように、駆動装置によって、把持部アームを前後に開放位置と閉鎖位置との間で移動させなければならない、本発明による実施形態は有利なものであるが、より費用のかかるものである。次に、把持部を部品に適用し、力を用いることなく部品から取り外すことができる。
【００１２】
本発明の別の提案は、誘導コイル及び保持装置が、ハウジング内に配置され、停止部によって制限されることが好ましい２つの端部位置間でコイル軸線に沿って移動可能なように内部に支持される組立体を形成するというものである。このことは、ハウジングを有する締結装置を位置決めし、その位置にある組立体を用いて、部品を把持するのに適した移動、又は部品を取り付け表面に移動するのに適した移動を行うことを可能にする。
駆動装置を積極的に用いて、又は、組立体を端部位置に保持するばねを克服しながら、ハウジングを移動させることによって外側から消極的に、組立体とハウジングの相対的な動きを達成することができる。駆動装置は、電気式リニア・モータ又は磁気式リニア・モータのいずれかとすることができる。
【００１３】
ハウジングをロボット・アームに剛に又は移動可能に取り付けることができ、この手段を用いて締結装置を種々の取り付け位置に移動させることができる。本発明によると、ハウジングとロボット・アームとの間の移動可能な結合が、ロボット・アーム上に配置され、コイル軸線と平行なキャリッジ・ガイド内で移動可能なハウジングに取り付けられたキャリッジから構成することができる。
コイル軸線に対して横断方向に配置された軸線の周りで回転可能なように、ハウジングがロボット・アーム上に支持され、該ハウジングを異なる角度の位置に移動させ、かつ、回転駆動装置によってこれらの位置にロックすることができる、付加的な有利な実施形態が提供される。この場合、部品を給送するための装置を、ロボット・アーム上に設け、締結装置を給送装置に面する装填位置にピボット回転させることができ、そこで、保持装置によって一度に１つの部品を把持することができる。このことにより、次の締結位置に移動させながら実行できる迅速な装填作業を特に簡単な方法で実行することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の付加的な詳細及び特徴は、図面に示される個々の例示的な実施形態についての下記の説明から明らかである。
図１に示される締結装置は、円筒形の外側ハウジング１と、誘導コイル３及び長手方向に移動可能な保持装置４を含み、長手方向に移動可能な方法で内部に支持されている組立体２から構成される。ハウジング１は、該ハウジング１の長手方向軸線と平行に延びるキャリッジ・ガイド６上に長手方向に移動可能な方法で支持されるキャリッジ５に締結されている。キャリッジ５は、移動可能であり、ロボット・アームのキャリッジ・ガイド６上に配置された作動シリンダ７によって、所定位置の適所に固定することもできる。
【００１５】
組立体２は、全てが剛に接合されている、作動シリンダ８、コイル・キャリア９、及びこれら２つを結合する中間部材１０からなる。各々がハウジング１の壁内のハウジング軸線と平行な長手方向スロット１２に係合し、組立体２が該ハウジング１に対して回転するのを防止する２つの正反対の案内ピン１１が、中間部材１０上に配置される。さらに、案内ピン１１及び案内スロット１２の両端部は、ハウジング１内の組立体２の２つの可能な端位置を定める。
【００１６】
作動シリンダ８は、ハウジング１の内側に配置される組立体２の上端部に配置される。この作動シリンダ８は、２つの作業チャンバ１４、１５を分離するピストン１３を含む。作業チャンバ１４、１５は、圧力接続部１６、１７及び図示されていない圧力ラインによって、圧縮空気を供給する弁装置に接続される。作業チャンバ１４、１５は、代替的に弁装置によって、圧縮空気源又は大気に接続することもできる。ピストン・ロッド１８は、中間部材１０に隣接する作動シリンダ８の壁を通って、ピストン１３から該中間部材１０で囲まれるチャンバ１９内に延びる。自由端において、ピストン・ロッド１８は、その端面内に円錐形の凹部２１を有する案内要素２０を支持する。案内要素２０は、電磁石として設計され、図示されていないラインによってＤＣ電圧源に接続できるコイル２２を支持する。
圧力センサ２５によって作動シリンダ８上に支持されている圧縮ばね２４が、作動シリンダ８とハウジング１の下部２３との間に配置される。圧縮ばね２４は、ハウジング１から延長された下部位置内に組立体２を押し付けようと試み、そこで、組立体２は、案内ピン１１によって適所に保持される。
【００１７】
誘導コイル３は、ハウジング１の外側に配置されたコイル・キャリア９上に配置される。コイル・キャリア９は、非導電性の絶縁材料から作られており、間に誘導コイル３が保持された半径方向外方に延びる２つの環状壁を備えたシリンダの形態を有する。ボア２７が、接合されることになる接着フランジ２９を有するスタッド２８を収容するように働く、磁気的にやわらかい材料でできた遮蔽管２６が、シリンダ内に配置される。遮蔽管２６は、コイル・キャリア９のシリンダより短い軸方向の長さを有するので、該コイル・キャリア９の下端部は、該遮蔽管２６を超えて延び、接着フランジ２９が支持される支持リング３０を形成する。このように、遮蔽管２６と接着フランジ２９との間に形成される空隙３１が、該遮蔽管２６の有効性を改善し、該フランジ２９からの断熱を行う。
【００１８】
図１は、接着区域３２内にある接着剤が溶け、部分的に外方に押しやられて接着ビード３３を形成するのに十分なだけ、締結装置内に配置されたスタッドの接着フランジ２９が加熱された、本質的に作動位置にある説明された締結装置を示す。この工程において、接着フランジ２９は、組立体２を介し、圧縮ばね２４によって加工物３５の取り付け表面３４に押し付けられる。キャリッジ５の加工物３５に向けた動きと、該キャリッジ５に取り付けられたハウジング１により、圧縮ばね２４が、圧縮センサ２５が測定する力が接着フランジ２９にかかる所望の圧力に対応する程度まで圧縮される。作業チャンバ１５に圧力を適用することによって、案内要素２０及びコイル２２を有する保持装置４は、スタッド２８から遠ざかるように遮蔽管２６の外側の位置に移動されるので、これらは、誘導コイル３の磁場を交番することによって加熱されない。
【００１９】
加熱活性化接着剤又は加熱再活性化接着剤が、スタッドを保持するのに十分なだけ硬くなると、作動シリンダ７が、キャリッジ５を使って、ハウジング１を加工物３５から遠ざかるように反対方向に移動させる。この工程中、案内ピン１１が案内スロット１２の両端部にある延長された端部位置に組立体２が達するまで、該組立体２を接着フランジ２９と接触した状態に保持しながら、圧縮ばね２４が解放される。その後、ハウジング１の動きにより、組立体２が該ハウジング１と共に運ばれるので、該組立体２も加工物３５から分離し、スタッド２８が遮蔽管２６のボア２７を出る。次に、ロボットは、締結装置を給送装置まで移動させ、新しいスタッドを受け取り、続いて該締結装置を別の締結位置に移動させる。
【００２０】
図２に示される締結装置は、以下に述べられる詳細を除いて、図１からの締結装置と同じものである。このため、同一の参照番号が同一の部品に用いられる。この同一の参照番号が、図３乃至図７に示される実施形態にも適用される。
図２に示される締結装置のハウジング１は、ロボット・アーム４０に取り付けられているので、ハウジング１とロボット・アーム４０との間の相対的な動きをハウジング軸線に沿って実行することはできない。ロボット・アーム４０への結合は、ハウジングの長手方向軸線と垂直な回転軸線を有する回転軸受によって達成されることが好ましく、該回転軸受内に、ロボット・アーム４０に対するハウジング１の定められた回転のために駆動装置を設けることができる。回転軸受をハウジング１の以前に定められた位置に固定するように備えることもできる。ロボット・アーム４０に対するハウジング１の動きが必要でない場合には、ハウジング１をロボット・アーム４０に剛に取り付けることもできる。
【００２１】
図２のハウジング１は、組立体２を移動させるために、リニア・モータ４１が、該ハウジング１の閉鎖端部に配置されている。リニア・モータ４１は、駆動シャフト４２によって、組立体２の作動シリンダ８に結合される。さらに、組立体２をリニア・モータ４１の方向に押し付けようとするばね４３が、該リニア・モータ４１と作動シリンダ８との間に配置される。
図２は、新しいスタッド２８が、加工物３５の取り付け表面３４の方向に移動される位置にある締結装置を示す。スタッド２８は、遮蔽管２６のボア２７内に配置され、保持装置４の、電磁石として設計された案内要素２０によってこの位置に保持される。ここでは先のとがった先端部４４が与えられたスタッド２８の端部は、凹部２１に係合し、これにより遮蔽管２６の中央に位置決めされる。案内要素２０の電磁石が及ぼす磁力により、接着フランジ２９が支持リング３０に押し付けられる。必要であれば、作業チャンバ１５に適度に圧力を加えることによって、接触圧力をさらに増大させることができる。
【００２２】
リニア・モータ４１が作動され、スタッド２８の接着フランジ２９を取り付け表面３４に押し付ける。その際に、リニア・モータは、ばね４３の力を克服し、接着剤４５で被覆された接着フランジ２９の表面が取り付け表面３４に当たるまで、組立体２をハウジング１の下方に押し付ける。接着剤４５を加熱する次の接合工程の間、リニア・モータ４１を作動させることによって、接着フランジの接触圧力を所望のように調整することができる。
【００２３】
図３は、図１及び図２に示される装置のハウジング１内にある組立体２の代わりに用いることができる組立体４８を示す。この組立体４８は、ボア２７の外側に配置されたスタッド２８の先のとがった端部を把持し、これを接着フランジ２９が支持リング３０に当たるまでボア２７の中に引き込むために、ここでは永久磁石からなる案内要素４９を遮蔽管２６のボア２７を通って移動させ得るという点で、組立体２とは異なる。この場合、スタッド２８は、保持装置４の移動によってのみ受けられるので、スタッド給送中の組立体４８の付加的な動きを排除することができる。
【００２４】
図４は、誘導コイル３が、スタッド２８の接着フランジ２９を保持するのに必要な磁力を生成することができる組立体５０の実施形態を示す。ここでは、遮蔽管２６は、中間部材１０に面する側に半径方向に延びる環状のフランジ５１を有し、この環状のフランジ５１が、該遮蔽管２６の内側端部における磁場の集中を増大させる。環状フランジ５１は、遮蔽管２６と同じ磁気的にやわらかい材料で構成される。磁場をスタッド２８内に効果的に導くために、磁気的にやわらかい案内要素５２が、環状フランジ５１の近くにある遮蔽管２６のボア２７内に配置される。案内要素５２の外径は、十分に大きく作られるので、遮蔽管２６と案内要素５２との間の空隙５３が、該遮蔽管２６の下端と支持リング３０に当たる接着フランジ２９との間の結果として生じる空隙３１より著しく小さくなる。さらに、前の例示的な実施形態におけるように、案内要素５２は、凹部に係合するスタッド端部を中央に位置決めする円錐形の凹部５４を有する。
【００２５】
誘導コイル３は、スタッド２８を保持するために、ＤＣ電圧源に接続される。これにより静磁場が生成され、この静磁場が、スタッド２８を遮蔽管２６の中に引き込む保持力を生成し、該スタッド２８を、遮蔽管２６、環状フランジ５１、及び案内要素５２の説明された設計の結果として示される位置に保持する。もちろん、これには、接着フランジ２９を含むスタッド２８が、鋼のような磁気的に伝導性の材料できていることが必要とされる。
の例示的な実施形態におけるように、案内要素５２は、作動シリンダ８のピストン・ロッド１８に取り付けられている。案内要素５２は、接着区域の加熱のために遮蔽管２６から後退される。このことにより遮蔽管２６の遮蔽効果が回復され、交番する磁場がスタッド２８のシャンクを過度に加熱することが回避される。
【００２６】
組立体５０は、簡単な設計によって特徴付けられ、誘導コイルを用いて比較的強い静磁場を生成することができるため、異なる形状のスタッド及び部品をしっかりと保持することができる。組立体５０が締結位置にあるとき、スタッド２８の接着フランジ２９は、支持リング３０を介し、組立体５０によって加工物の取り付け表面に押し付けられ、この手段によって適所に保持される。このように、ここで誘導コイル３をＤＣ電圧源から切り離し、ＡＣ電圧源に接続して、締結区域を加熱することができる。
【００２７】
図５は、保持装置４に、スタッド２８を把持し、保持するための把持部５７が設けられた、ハウジング１内で用いるための組立体５６を示す。把持部５７は、案内要素２０を支持するピストン・ロッド１８上に配置される。中間部材１０内には、把持部は、ピストン・ロッド１８に取り付けられた把持部フレーム５８を有し、該把持部フレーム５８の上には、ヒンジ結合された２つの対向する二重アーム式把持部アーム５９である。把持部アーム５９は、本質的にピストン・ロッド１８に対して平行に延び、保持ジョー６０を形成する把持部アーム５９の両端部は、該ピストン・ロッド１８の端部に配置された案内要素２０を超えて突出する。保持ジョー６０の反対側にある把持部アーム５９の両端部は、それぞれ空気式又は電気式駆動装置６１によって、把持部フレーム５８に結合される。
【００２８】
示される位置において、把持部５７が、ほぼ完全に下方まで移動され、スタッド２８を把持した。スタッド２８の先のとがった上端部は、案内要素２０上に支持される。ここで、案内要素２０は、把持部５７内のスタッド２８の存在を検知できるように、近接センサとして有利に設計することができる。作動シリンダ８の作業チャンバ１５に圧力を加えることによって、閉鎖された把持部５７が上方に移動され、スタッド２８は、接着フランジ２９が支持リング３０に当たるまで、誘電コイル３の内部のボア２７内に引き込まれる。この保持位置において、次に、スタッド２８は、締結位置に移送され、そこで、接合工程が開始される。接着接合が生成されると、把持部５７が開かれるので、スタッド２８に如何なる力も伝えることなく、組立体５６をスタッド２８から取り外すことができる。
スタッドを保持するための能動把持部５７の代わりに、ばねの力によって閉鎖位置に保持される受動把持部を用いることもできる。しかしながら、こうした把持部を用いる場合には、組立体の支持リングを接着フランジに押し当てながら、作動シリンダ８を用いて、把持部がスタッドを取り外すことが必要になる。これに対応して、次に、把持部のための長い移動距離が必要である。
【００２９】
図６は、簡単な構成及び短い全長によって特徴付けられる、本発明による締結装置の実施形態を示す。ロボット・アーム４０上に回転可能に配置されたハウジング１が、リニア・モータ４１によってハウジングの長手方向に移動する組立体６４の内部に配置された。この組立体６４は、誘導コイル３を有するコイル・キャリア９、及びこれに締結されたカップ形状の末端部６５で構成される。把持部フレーム５８及び把持部アーム５９を有する把持部５７を支持し、端部に案内要素２０を支持するロッド６６が、末端部６５の中央に配置されている。末端部６５の壁に取り付けられた駆動装置６１によって、把持部アーム５９を動かすことができる。把持部アーム５９の保持ジョー６０が、コイル・キャリア９のボア２７内に配置される。
組立体６４の場合、把持部５７は、組立体６４内のコイル軸線に沿って移動することができない。したがって、スタッド２８を把持するために、リニア・モータ４１を用いて、支持リング３０が接着フランジ２９に当たるまで、開いた把持部５７を有する組立体６４を、例えば、支持体上に接着フランジがあるスタッドの上に押し付ける。スタッド２８を把持するために把持部５７が閉鎖されると、組立体６４がハウジング１の中に後退され、該組立体６４を再び拡張し、接着フランジ２９を取り付け表面３４上に取り付け、これに押し付けることができるようになる。
【００３０】
図７は、取り付け用スタッド及び類似した部品を本発明による締結装置に給送するための有利な締結装置を示す。ここでの締結装置のハウジング１は、ロボット・アーム４０の端部に回転可能に配置され、駆動装置によって、様々な所望の角度の位置のいずれに移動させることもできる。スタッド２８を送出点７１に給送する給送装置７０が、ロボット・アーム４０上に配置される。例えば磁石である、ピボット駆動装置７３によって受け位置７４と送出位置７５との間で前後に移動させ得る給送用把持部７２が、送出点７１に設けられる。受け位置７４において、給送用把持部７２は、接着フランジ２９によって一度に１つのスタッド２８を把持し、スタッド２８の自由端がハウジング１の回転軸線の方向を指し示すような配向で、該スタッド２８を送出位置７５に保持する。
【００３１】
スタッド２８を締結装置に給送するために、例えば、内部に組立体５６が配置されたハウジング１が、点線で示される給送位置７６にピボット回転され、そこで、組立体５６のコイル・キャリア５６が、送出位置のスタッド２８の反対側に配置され、これと同軸に配向される。組立体５６の作動シリンダを作動させて、把持部５７を延長し、スタッド２８を把持し、接着フランジが支持リング３０に当たるまで、該スタッド２８を組立体５６の中に引き込む。この工程の後、給送用把持部７２が受け位置７４に戻る。同時に、ロボット・アーム４０が締結位置に移動され、ロボット・アーム４０上のハウジング１が、長手方向軸線が加工物３５の取り付け表面３４に対して垂直になる締結位置にピボット回転される。
【００３２】
点線で示される位置７７に組立体５６が移動することにより、スタッドの接着フランジ２９が取り付け表面３４に押し付けられ、次に、接合工程が開始される。
図７に示される給送装置を上述の他の組立体と共に用いることもできる。保持装置を組立体から延長することができない場合には、代わりに、保持装置がスタッドを把持し、保持するのに十分なだけ、スタッドのシャンクの上に組立体の誘導コイルを軸方向に押し付けなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】長手方向に移動可能な方法でロボット・アームに取り付けられたハウジングを有する、スタッドを取り付け表面に自動的に接合するための、本発明による締結装置の第１の実施形態である。
【図２】回転可能な方法でロボット・アーム上に支持されるハウジングを有する、本発明による締結装置の第２の実施形態である。
【図３】図１又は図２からの、本発明による締結装置の内部組立体の第１の修正された実施形態である。
【図４】図１又は図２からの、本発明による締結装置の内部組立体の第２の修正された実施形態である。
【図５】図１又は図２からの、本発明による締結装置の内部組立体の第３の修正された実施形態である。
【図６】インダクタ上に剛に配置された保持装置を有する、本発明による締結装置の実施形態である。
【図７】接着用スタッドを本発明による締結装置に給送するための、ロボット・アーム上に配置された装置である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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