(57)【要約】  プログラム可能操縦ユニット（１４）によって動かすことができ、かつ少なくとも１つの接合要素（２８）を受け入れるためのマガジン（３２）が装着された接合工具（２０）に、接合要素（２８）を給送するための方法であって、マガジン（３２）を、出口開口部（５０）を備えた管状部分（４８）を有する装填ステーション（４６）に移動させるステップと、マガジン（３２）の入口開口部（３６）を出口開口部（５０）に対して方向付けるステップと、少なくとも１つの接合要素（２８）を管状部分（４８）に搬送し、その結果、少なくとも１つの接合要素（２８）が、管状部分（４８）、出口開口部（５０）及び入口開口部（３６）を通ってマガジン（３２）に入るようにする、搬送ステップと、を含む方法。ここで、マガジン（３２）は、搬送ステップが行われている間、マガジン（３２）が装填ステーション（４６）から離間するように、方向付けステップにおいて出口開口部（５０）に対して方向付けられる。【選択図】図１
2014526385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プログラム可能操縦ユニット（１４）によって動かすことができ、かつ少なくとも１つの接合要素（２８）を受け入れるためのマガジン（３２）が装着された接合工具（２０）に、接合要素（２８）を給送するための方法であって、
・前記マガジン（３２）を、出口開口部（５０）を備えた管状部分（４８）を有する装填ステーション（４６）に移動させるステップと、
・前記マガジン（３２）の入口開口部（３６）を前記出口開口部（５０）に対して方向付けるステップと、
・少なくとも１つの接合要素（２８）を前記管状部分（４８）に搬送し、その結果、前記少なくとも１つの接合要素（２８）が、前記管状部分（４８）、前記出口開口部（５０）及び前記入口開口部（３６）を通って前記マガジン（３２）に入るようにする、搬送ステップと、
を含み、
前記マガジン（３２）は、前記搬送ステップが行われている間、前記マガジン（３２）が前記装填ステーション（４６）から離間するように、前記方向付けステップにおいて前記出口開口部（５０）に対して方向付けられる
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記マガジン（３２）の前記入口開口部（３６）と受入部分（３４）との間に挿入部分（３８）が形成され、前記挿入部分（３８）は、前記受入部分（３４）から前記入口開口部（３６）に向かって広がっており、その結果、前記マガジン（３２）の中に入る間に前記接合要素（２８）が心合わせされることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
心合わせ補助部（７４）が前記装填ステーション（４６）の前記出口開口部（５０）の周りに同心的に配置され、前記心合わせ補助部（７４）は、方向付け位置を教示するための前記操縦ユニット（１４）の教示動作中の方向付け補助部として機能し、及び／又は前記心合わせ補助部（７４）は、前記接合要素（２８）を前記出口開口部（５０）と前記入口開口部（３６）との間の自由飛行段階中に心合わせすることを特徴とする、請求項１〜請求項２のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
前記心合わせ補助部（７４）は、前記搬送ステップの間、前記挿入部分（３８）の中に、実質的に接触することなく差し込まれることを特徴とする、請求項２〜請求項３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記接合要素（２８）は、圧縮空気によって前記装填ステーション（４６）に給送され、停止することなく前記出口開口部（５０）及び入口開口部（３６）を通って前記マガジン（３２）の中に搬送されることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
縦方向に開口した半径方向ガイド部分（８０）が、前記入口開口部（３６）の領域内又は前記出口開口部（５０）の領域内に配置され、前記マガジンを前記装填ステーション（４６）に対して心合わせするために、前記装填ステーション（４６）の前記管状部分（４８）又は前記マガジン（３２）の管状部分を、前記半径方向ガイド部分（８０）の中に搬送方向を横切る方向で挿入することができることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の、又は請求項１の前文に記載の方法。
【請求項７】
特に請求項１〜請求項６に記載のいずれかの方法を実行するための、接合要素（２８）によって接合するための装置（１０）であって、
・プログラム可能操縦ユニット（１４）で動かすことができる接合工具（２０）と、
・少なくとも１つの接合要素（２８）を受け入れるために前記接合工具（２０）に装着された、入口開口部（３６）を有するマガジン（３２）と、
・出口開口部（５０）を備えた管状部分（４８）を有し、前記管状部分（４８）を介して接合要素（２８）を前記マガジン（３２）に給送することができる、装填ステーション（４６）と
を有し、
前記接合装置（１０）は、前記マガジン（３２）と前記装填ステーション（４６）とが互いに接触することなく前記マガジン（３２）の前記入口開口部（３６）が前記装填ステーション（４６）の前記出口開口部（５０）に位置合わせされたときに、接合要素（２８）を前記装填ステーション（４６）から前記マガジン（３２）の中に搬送するように設定されることを特徴とする、接合装置。
【請求項８】
前記装填ステーション（４６）が、前記出口開口部（５０）の周りに同心的に配置された心合わせ補助部（７４）を有することを特徴とする、請求項７に記載の接合装置。
【請求項９】
前記心合わせ補助部（７４）は、半径方向にたわむことができ、かつ一緒になって円錐形を形成する複数のウェブ（７８）を含む、心合わせケージ（７６）を有することを特徴とする、請求項８に記載の接合装置。
【請求項１０】
前記マガジン（３２）は、前記マガジン（３２）の前記入口開口部（３６）と受入部分（３４）との間に挿入部分（３８）を有し、前記挿入部分（３８）は、前記受入部分（３４）から前記入口開口部（３６）に向かって広がっており、その結果、前記接合要素（２８）が前記マガジン（３２）の中に入る間に心合わせされることを特徴とする、請求項７〜９のいずれかに記載の接合装置。
【請求項１１】
前記装填ステーション（４６）は、前記出口開口部（５０）の周りに同心的に形成されて出口方向に円錐状に先細にされた心合わせ補助部（７４）を有し、前記心合わせ補助部（７４）の自由端の直径及び前記入口開口部（３６）の直径（Ｄ１）は、前記心合わせ補助部（７４）が前記挿入部分（３８）の中に少なくとも一部が差し込まれるように互いに適合されることを特徴とする、請求項１０に記載の接合装置。
【請求項１２】
縦方向に開口した半径方向ガイド部分（８０）が、前記入口開口部（３６）の領域内又は前記出口開口部（５０）の領域内に配置され、前記マガジン（３２）を前記装填ステーション（４６）に対して心合わせするために、前記装填ステーション（４６）の前記管状部分（４８）又は前記マガジンの管状部分を、前記半径方向ガイド部分（８０）の中に搬送方向を横切る方向で挿入することができることを特徴とする、請求項７の前文に記載の接合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プログラム可能な操縦ユニットによって動かすことができ、かつ少なくとも１つの接合要素を受け入れるためのマガジンが装着された接合工具に、接合要素を給送するための方法に関する。
【０００２】
さらに、本発明は、上述の給送方法を実行するように構成することができる、接合要素による接合のための装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
接合技術の分野では、接合要素を用いて接続部の接合を行うことが知られている。これらの方法は、例えば、接合要素を被加工物上に接合することを含み、接合要素はこの場合、さらなる締結手段のための固定具として用いられることが多い。このタイプの接合方法は、スタッド溶接、スタッド接着又は熱可塑性スタッド接合の形態で知られている。ここで、スタッドは、回転対称形の接合要素とすることができるが、不規則な形の固定具とすることもできる。
【０００４】
さらに、少なくとも２つの被加工物を接合要素によって互いに接続することが知られている。このタイプの方法には、例えば、穿孔リベット締め法などのリベット締め法が含まれる。
このタイプの接合方法は、多年にわたって自動車技術の分野、特にボディ構築においてで確立されている。
【０００５】
これらの接合方法は、一般に手で行うことが可能である。ここで、接合工具はピストル様の把持部を有することが多く、これが手によってガイドされる。しかし、大量生産用途では、接合工具は、ロボットのようなプログラム可能な操縦ユニットによって動かすことが好ましい。この場合、ロボットアームに固定された接合工具に接合要素が給送されることが同様に好ましい。この目的で、接合工具を、給送管を介して給送装置に接続することが知られている。ここで、接合要素を給送するための実績のある方法は、接合要素を圧縮空気又は吹込み空気によって給送管を通して給送することを含む。
【０００６】
さらなる既知のシステムは、給送装置を、給送管を介してドッキングステーションに接続する。この場合、複数の接合要素を受け入れるためのバッファ貯蔵部が接合工具上に設けられる。マガジンを装填するためには、接合工具がドッキングステーションに移動され、そこにドッキングされる。ここで、ドッキングは、給送装置とバッファ貯蔵部との間に連続した接続部を作り出すために、ドッキングステーションの領域内の出口接続部とバッファ貯蔵部の入口接続部の両方がドッキング動作によって機械的に開放されるような方式で行われる。この場合、機械式の作動要素及びギア機構に必要とされる経費は相当なものとなる。そのうえ、ドッキング及びドッキング解除は、比較的時間のかかるプロセスである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この背景に照らして、本発明の目的は、接合要素を接合工具に給送するための改善された方法、及び改善された接合装置を特定することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、この目的は、プログラム可能操縦ユニットで動かすことができ、かつ少なくとも１つの接合要素を受け入れるためのマガジンが装着された接合工具に接合要素を給送するための方法であって、マガジンを、出口開口部を備えた管状部分を有する装填ステーションに移動させるステップと、マガジンの入口開口部を出口開口部に対して方向付けるステップと、少なくとも１つの接合要素を管状部分に搬送し、その結果、該少なくとも１つの接合要素が、管状部分、出口開口部及び入口開口部を通ってマガジンに入るようにする、搬送ステップと、を含み、マガジンは、搬送ステップが行われている間、マガジンが装填ステーションから離間するように、方向付けステップにおいて出口開口部に対して方向付けられる、方法によって達成される。
さらに、上述の目的は、対応する接合装置によって達成される。
【０００９】
さらに、本発明の第２の態様によれば、上述の目的は、プログラム可能操縦ユニットで動かすことができ、かつ少なくとも１つの接合要素を受け入れるためのマガジンが装着された接合工具に接合要素を給送するための方法であって、マガジンを、出口開口部を備えた管状部分を有する装填ステーションに移動させるステップと、マガジンの入口開口部を出口開口部に対して方向付けるステップと、少なくとも１つの接合要素を管状部分に搬送し、その結果、該少なくとも１つの接合要素が、管状部分、出口開口部及び入口開口部を通ってマガジンに入るようにする、搬送ステップと、を含み、縦方向に開口した半径方向ガイド部分が入口開口部の領域内又は出口開口部の領域内に配置され、マガジンを装填ステーションに対して心合わせするために、装填ステーションの管状部分又はマガジンの管状部分を、該半径方向ガイド部分の中に搬送方向を横切る方向で挿入することができる、方法によって達成される。
さらに、上述の目的は、対応する接合装置によって達成される。
【００１０】
第１の態様による方法及び第２の態様による方法は、各々の場合において、恒久的に連続した管状部分を有することが好ましい装填ステーションによって特色づけられる。従って、装填ステーションは、接合要素が装填ステーションから逃れ出ることを阻止する出口閉鎖部を有さないことが好ましい。その結果として、装填ステーションは、機械的な複雑さがかなり低減した構成とすることができる。
【００１１】
さらに、マガジンには入口閉鎖部が設けられず、これもまた同様に、装填ステーションにおけるマガジンの装填を容易にすることに役立つ。接合要素が妨げられずに装填ステーションから出てしまうことを回避するために、搬送及び給送ステップを開始する前に、マガジンの入口開口部が装填ステーションの出口開口部と位置合わせされているかどうかの照会が行われる。さらに、マガジンのガス閉鎖部（ｇａｓ  ｃｌｏｓｕｒｅ）が開放されているかどうかについての更なる照会が行われることが好ましい。給送装置による１つ又はそれ以上の接合要素の搬送及び給送プロセスは、これらの条件が満たされるまで開始されないことが好ましい。ガス閉鎖部内に弁機能を組み込むことができる。
【００１２】
装填ステーションでのドッキング動作によって機械式に可動の作動機構又はギア機構要素をなんら有していないということにより、マガジンが装填ステーションに向かう移動の動作及びマガジンが装填ステーションから戻る移動の動作を両方とも、よりすばやく行うことができることが有利である。
【００１３】
マガジンは、複数の接合要素を受け入れるように設計されることが好ましい。さらに、管状部分は、剛性の管状部分とすることも、又は限定された範囲で弾性的に変形することができるホース部分とすることもできる。
【００１４】
方向付けステップは、操縦ユニットを介して行われることが好ましい。この目的のために、操縦ユニットには、前もって方向付け位置が教示されることが好ましい。
【００１５】
マガジンが装填ステーションから離間するように方向付けステップの間にマガジンを方向付ける手段の結果として、マガジンを、マガジンと装填ステーションとをドッキング又は固定接続することなく装填することができる。それゆえ、具体的には、装填ステーションとマガジンとの間に能動的にガイドされる機械式接続部を実現することなく、マガジンを装填することが可能であることが好ましい。
【００１６】
マガジンは、接合工具上に剛に固定されることが好ましい。この場合、接合工具上に固定することは、操縦ユニットによってガイドされる接合ヘッドの任意の所望のポイントにマガジンが固定されることを含む。
【００１７】
プログラム可能操縦ユニットは、例えば、ロボットとすることができ、その上に接合工具が非交換可能方式で固定される。ここで、マガジンは、接合工具上に交換可能方式又は非交換可能方式のいずれかで装着することができる。さらに、接合工具は、交換可能方式で操縦ユニットに固定することもできる。従って、第１の選択肢において、マガジンを装填ステーションに移動させることは、接合工具をその上に装着されたマガジンと共に装填ステーションに移動させることを含むことができる。一選択肢として、マガジンを接合工具から一時的に取り外し、それらを個々に装填ステーションに移動させることが可能である。さらなる選択肢によれば、接合工具を操縦ユニットから取り外し、操縦ユニットのみをマガジンと共に装填ステーションに移動させることが可能である。
【００１８】
これらの方法及び装置において、センサ装置を用いて、マガジンが装填ステーション出口開口部に接近しているかどうかを検出し、接近している場合にのみ搬送ステップを開始することが好ましい。
【００１９】
ここで、センサ装置は、マガジンが単に装填ステーションに接近していることを検出することもできるが、マガジンが出口開口部に対して位置合わせされたかどうかも検出することができることが好ましい。センサ装置は、例えば光学的、磁気的又は電気的センサの形態の単純なセンサ装置とすることができる。最も単純な場合には、電気コンタクト又はスイッチとすることもできる。幾つかの実施形態において、安全上の理由で、ある程度の冗長性を達成するために、少なくとも２つの個別のセンサが、装填ステーションへのマガジンの接近を検出することが好ましい。方向付けを検出するために、複数のセンサを使用することも同様に適切であり得る。
【００２０】
これらの方法及び装置において、マガジンの入口開口部と受入部分との間に挿入部分が形成され、この挿入部分は、受入部分から入口開口部に向かって広がっており、その結果、マガジンに入る間に接合要素が心合わせされるようになっていることが好ましい。
ここで、受入部分は、少なくとも１つの、好ましくは複数の接合要素を受け入れるように機能する。この挿入部分の結果として、マガジンと装填ステーションとの間の非接触の方向付けにもかかわらず、接合要素を装填ステーションからマガジンの中に高い信頼性で移送することができる。
【００２１】
さらなる好ましい実施形態によれば、心合わせ補助部が装填ステーションの出口開口部の周りに同心的に配置され、この心合わせ補助部は、方向付け位置を教示するための操縦ユニットの教示動作中に方向付け補助部として機能し、及び／又は、この心合わせ補助部は、接合要素を出口開口部と入口開口部との間の自由飛行段階中に心合わせする。
【００２２】
ここで、心合わせ補助部は、まず教示動作を容易にするために用いることができる。しかしながら、具体的には、心合わせ補助部は、接合要素を、接合要素が装填ステーションからマガジンまで実質的に連続的な誘導なしで移動する自由飛行段階中に心合わせするよう機能することができる。
【００２３】
ここで、心合わせ補助部は、搬送ステップの間、挿入部分の中に、実質的に接触することなく差し込まれることが好ましい。
このことにより、移送領域での詰まり又は閉塞が防止されることを保証することができる。
【００２４】
これらの方法及び装置において、接合要素（又は複数の接合要素）は、圧縮空気によって装填ステーションに給送され、停止することなく出口開口部及び入口開口部を通ってマガジンの中に搬送されることが一般に好ましい。
換言すれば、１つ又は複数の接合要素の給送は、装填ステーションを通って直接マガジンの中に入るまで１ステップで行われる。
【００２５】
本発明による装置において、心合わせ補助部は、複数のウェブを含む心合わせケージを有することがさらに好ましく、この複数のウェブは半径方向にたわむことができ、かつ一緒になって円錐形を形成する。
【００２６】
心合わせ形状の結果として、満足すべきプロセス信頼度で、自由飛行段階中に詰まり又は傾きを防止することができる。装填ステーションは、出口開口部の周りに同心的に形成されて出口方向に円錐状に先細にされた心合わせ補助部を有し、心合わせ補助部の自由端の直径及び入口開口部の直径は、心合わせ補助部が挿入部分の中に少なくとも一部が差し込まれるように、互いに適合されることが特に好ましい。
ここで、差し込むことは、実質的に接触することなく行われることが好ましい。接触は、せいぜいウェブが半径方向にたわんだ場合に生じる可能性があり得るが、回避することが好ましい。
【００２７】
ここで、心合わせ補助部の自由端の内径は、搬送される接合要素の外径よりもわずかに小さい。
差し込むことで、接合要素が装填動作中に紛失することを防ぐことができる。加えて、心合わせ補助部は、マガジンと装填ステーションとの間でわずかに位置合わせのずれがあるときでも、接合要素の高信頼の給送を保証することができる。
【００２８】
装填動作を実質的に装填ステーションとマガジンとの接触なしで行う手段の結果として、具体的には、マガジンが装填ステーションに向かって移動する動作及び／又はマガジンが装填ステーションから遠ざかるように移動する動作をより迅速に行うことができるが、それは、具体的には、操縦ユニット用に、装填ステーションとその後の接合位置との間の直接曲線をプログラムすることができるからである。
【００２９】
縦方向に開口した半径方向ガイド部分によって心合わせが行われる本発明の第２の態様による方法及び装置において、この利点は、マガジンを装填ステーションから装填方向に引き抜くことができるのみならず、半径方向ガイド部分内に挿入する方向と反対の方向でも引き抜くことができることから、同様に大いに達成することができる。
【００３０】
マガジンは、Ｕ字形又はＶ字形のレセプタクルによって形成されることが好ましい半径方向ガイド部分によって、装填ステーションに対して正確に心合わせすることができる。このことは特に、管状部分が、限定された範囲で弾性的に可撓性のホース部分である場合に当てはまるので、位置合わせ位置をわずかに越えた理想位置をプログラムすることができ、その結果、ホース部分は、レセプタクル内に着座したときに、おそらくわずかにＳ字形に変形することになる。
【００３１】
さらに、マガジンのガス閉鎖部を電気的に作動可能なガス閉鎖部アクチュエータによって作動させることができることが全体として有利である。
【００３２】
この実施形態ではマガジン閉鎖部は設けられず、その結果、ドッキングステーションにおいてドッキング動作により閉鎖部を機械的に開放する必要がない。この実施形態では、ガス閉鎖部は、接合要素を受け入れるために開放される。ガス閉鎖部はその後、接合要素がマガジンに給送された後でマガジン内の加圧気体により該接合要素を輸送することができるようにするために閉鎖される（空気ばねの原理）。ガス閉鎖部は、ガス閉鎖部アクチュエータが作動される別々のプロセスで開放及び閉鎖される。この手段の結果として、マガジンのガス閉鎖部は、センサに基づく特定の状態の検出の関数として開放及び閉鎖することが可能である。例えば、ガス閉鎖部アクチュエータを作動するためのプロセスは、マガジンが装填ステーションに接近していることを確認する手段である近接センサの信号を待機することが好ましい。ガス閉鎖部の開放は、装填ステーションの出口開口部がマガジンの入口開口部と位置合わせされているかどうかを検出するセンサ装置の信号の関数として行われることが特に好ましい。
【００３３】
上述の特徴及び以下の文中でさらに説明される特徴は、それぞれ特定した組合せで用いられることができるのみならず、本発明の範囲から逸脱することなく、他の組合せでも又はそれ自体でも用いることができることは、いうまでもない。
【００３４】
本発明の例示的な実施形態を図面で示し、以下の説明でより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】接合組立体の１つの実施形態の図を示す。
【図２】接合組立体の代替的な実施形態の詳細図を示す。
【図３】接合組立体の代替的な実施形態の詳細図を示す。
【図４】接合組立体の代替的な実施形態の詳細図を示す。
【図５】図４のマガジン装置の平面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１において、接合要素によって接合された接続部を製造するための接合組立体の１つの実施形態を概略的に１０で示す。本件の場合、接合組立体１０は、具体的には、穿孔リベット締め用に構成されている。しかしながら、接合組立体１０は、例えば、スタッド接合された接続部（スタッド溶接、スタッド接着など）の製造用に構成することもできる。
【００３７】
接合組立体１０は、ロボット１４の形態のプログラム可能操縦ユニットに接続された接合ヘッド１２を有する。より正確に言えば、ロボット１４は、例えば、第１のアーム１６及び第２のアーム１８を有し、接合ヘッド１２は第２のアーム１８に固定されている。
【００３８】
穿孔リベット締めツールの形態の接合工具２０が接合ヘッド１２上に固定されている。接合工具２０は、Ｃ字形フレーム２２を含む。接合工具２０のラム２４がＣ字形フレーム２２の上端部に装着され、このラム２４は接合方向に可動である。Ｃ字形フレーム２２の他方の端部にはダイ２６が固定されている。
【００３９】
接合工具２０は、接合要素２８によって接合接続を実行するように設計されている。本件の場合には、接合要素２８は穿孔リベット要素、具体的には中空穿孔リベット要素である。
【００４０】
例えば、２つ又はそれ以上の被加工物（例えば、同じまたは異なる材料で作られた金属シートの形態の）をラム２４とダイ２６との間に挿入することができる。これらの被加工物はその後、穿孔リベット要素がラム２４によって被加工物構成の中に押し込まれることにより接続することができる。中空穿孔リベットの場合、元は実質的に円筒状の中空部分が半径方向に拡げられ、その結果、被加工物構成内でアンダーカットが行われる。このタイプの穿孔リベット締めプロセスは、一般に周知である。
ラム２４の移動は、概ね接合軸線３０に沿って行われる。
【００４１】
マガジン装置３２が、接合工具２０又は接合ヘッド１２に固定される。マガジン装置３２は、少なくとも１つの、好ましくは複数の接合要素２８を受け入れるためのマガジン部分又は受入部分３４を有する。
さらに、マガジン装置３２は、マガジン部分３４に対して同心状に形成された、直径Ｄ１を有する入口開口部３６を有する。入口開口部３６は、挿入部分３８を介してマガジン部分３４に接続される。挿入部分３８は、マガジン部分３４から入口開口部３６に向かって広くなっている。具体的には、挿入部分３８は、円錐形構造である。
【００４２】
さらに、マガジン装置３２はマガジン板を有し、このマガジン板は、接合軸線３０に対して横切る方向に延びることが好ましく、かつマガジン部分３４に固定接続されることが好ましい。マガジン板の領域内に、ガス閉鎖部アクチュエータによって作動することができるガス閉鎖部４０が設けられる。ガス閉鎖部アクチュエータは、ガス閉鎖部４０を閉鎖位置から開放位置に動かすことができ、その開放位置で接合要素２８をマガジン部分３４の中に供給することができる。
【００４３】
さらに、接合組立体１０は、装填ステーション４６を有する。装填ステーション４６は、出口開口部５０を含む管状部分４８を有する。さらに、装填ステーション４６は、装填ステーション板５２を有し、そこに管状部分４８が、出口開口部５０が装填ステーション板５２の表面（詳細に示さず）に対して実質的に面一に位置合わせされるように固定される。代替的な特に好ましい実施形態において、管状部分４８は、以下のいくつかの実施形態で説明されるように、装填ステーション板５２の表面から突出することもできる。装填ステーション板５２は、操縦ユニット１４の動作範囲の領域内に支持体５５によって静止状態で配置される。
【００４４】
さらに、管状部分４８は、供給開口部５６を有する。ここで、管状部分４８は、供給開口部５６と出口開口部５０との間で常に連続的であるように構成される。換言すれば、管状部分４８を貫通する通路を妨げ又は塞ぐ可能性がある締付ボルト等は、装填ステーション４６のこの領域内に設けない。
【００４５】
さらに、センサ装置５８は、装填ステーション４６上、特に装填ステーション板５２上に固定される。センサ装置５８は、マガジン部分３４が装填ステーション４６に接近しているかどうかを検出することができる。センサ装置５８は、マガジン部分３４が装填ステーション４６に対して、接合要素２８が該装填ステーションを通ってマガジン装置に移送されることができるように方向付けされていることを検出することができることが好ましい。位置合わせされた位置において、具体的には、マガジン部分３４の入口開口部（より詳細には図示せず）と管状部分４８の出口開口部５０とが互いに位置合わせされる。センサ装置は、例えば光学的、磁気的又は電気的センサの形態の単純なセンサとすることができる。最も単純な場合には、電気コンタクト又はスイッチとすることもできる。幾つかの実施形態において、安全上の理由で、ある程度の冗長性を達成するために、少なくとも２つの個別のセンサがマガジンの装填ステーションへの接近を検出することが好ましい。方向付けを検出するために、複数のセンサを使用することも同様に適切であり得る。
【００４６】
管状部分４８の供給開口部５６は、給送装置６０の給送ホース６２に接続される。給送装置６０は、複数の接合要素２８を受け入れるための静止供給容器６４を含む。さらに、給送装置６０は、その中で接合要素が分離される分離装置６６を含む。最後に、給送装置６０は、具体的には圧縮空気組立体６８の形態の、搬送装置を含む。接合要素２８は、図１に図式的に示すように、圧縮空気組立体６８によって給送ホース６２を通って装填ステーション５２に搬送されることができる。ここで、まず搬送される要素を個々に圧縮空気組立体６８によって中間位置に搬送すること、正確に言うと、好ましくは接合要素が接合工具２０によって接合されるたびに搬送することが可能である。マガジン部分３４が空になり次第、さしあたり利用することができる量の接合要素２８を、１ステップで直ちに、次々と留まることなく装填ステーション４６を通してマガジン部分３４の中に給送することができる。
【００４７】
さらに、接合組立体１０は、制御装置７０を含む。制御装置７０は、接合組立体１０の種々の個別のプロセス及び個別のユニットを制御するように設計される。さらに、制御装置７０は、随意にエネルギーを供給する役割も果たす。例えば、制御装置７０はセンサ装置５８に接続されることが示される。さらに、制御装置７０は、ガス閉鎖部アクチュエータ４０を作動させるように設計される。さらに、制御装置７０は、ロボット１４を規定のプログラムに従って制御するように同様に設計されることが好ましい。さらに、制御装置７０は、接合工具２０にも接続され、例えば、ラム２４を作動するように設計される。ここで、制御装置７０は、ケーブル構成を介してロボット１４及び／又は接合ヘッド１２に接続することができる。さらに、制御装置７０は、ケーブル構成、具体的には個別のセンサケーブルの形態のケーブル構成を介して装填ステーション４６に接続することができる。
【００４８】
接合組立体１０は、以下のように操作されることが好ましい。ここでは、複数の接合要素２８がマガジン部分３４内に受け入れられる状態を想定する。ここで、ロボット１４は、互いに接続されることになる被加工物がラム２４とダイ２６との間に配置される接合位置まで接合ヘッド１２を移動させる。その後、接合要素２８が、図１で矢印によって図式的に示されているようにマガジン部分３４から取り出される。この取り出しは、手動で行うこともできるが、例えば制御装置７０で作動される装填装置によって行うことが好ましい。
【００４９】
最初に、実際の接合プロセスを実行するためにラム２４を移動させる。その後、ラム２４は、その初期位置に戻るように移動し、接合ヘッド１２を次の接合位置等に移動させる。マガジン部分３４内に接合要素２８が全くなくなるか又は少数しかなくなり次第、接合ヘッド１２は、装填ステーション４６に移動する。ここで、マガジン部分３４内に位置する接合要素２８の数をセンサ装置によって監視することができる。しかしながら、マガジン部分３４内の接合要素２８の数は、制御装置７０内で次々に計数するコントローラによって常に把握されていることが好ましい。
【００５０】
マガジン板３６が装填ステーション板５２に接近し、出口開口部５０がマガジン部分３４の入口開口部３６と位置合わせされ次第、ガス閉鎖部４０を開放するためにガス閉鎖部アクチュエータ４０が作動される。その後、接合要素２８又は複数の接合要素２８が、圧縮空気組立体６８によって、妨げられることなく分離装置６６から（又はバッファ貯蔵部から）マガジン部分３４の中へと搬送され、すなわち、給送ホース６２及び管状部分４８を妨げられることのない状態で通って搬送される。
【００５１】
マガジン部分３４が再び満たされ次第、接合要素を圧縮ガスによってさらに輸送することが可能になるのに十分なガスの遮断を達成するように、ガス閉鎖部がガス閉鎖部アクチュエータによって再び閉鎖される。
【００５２】
次に、接合ヘッド１２は装填ステーション４６から遠ざかるように移動し、再びさらなる接合動作を実行する。
【００５３】
以下の図面は、構造及び操作方法に関して図１の接合組立体１０の対応する要素と概ね対応する、接合組立体又は給送装置及びマガジン装置の代替的な実施形態を示す。従って、同じ要素は同じ参照番号で示す。以下の文においては、違いを実質的に説明することになる。
【００５４】
接合組立体１０’の図２に示す実施形態は、管状部分４８が装填ステーション板５２から突出した装填ステーション４６’を含む。心合わせケージ７６の形態の心合わせ補助部７４が、この管状部分４８の突出部に対して同心状に装填ステーション板５２上に固定される。心合わせケージ７６は、複数のウェブ７８を有し、これらは半径方向にたわむことができ、一緒になって円錐形を囲む。半径方向に拡がっていない状態では、心合わせケージ７６の自由端の外径は入口開口部３６の直径よりも小さい。さらに、心合わせケージ７６の自由端の内径は、管状部分４８の内径よりも小さい。
図２は、ここでは、心合わせケージ７６が挿入部分３８の中にこれと接触することなく差し込まれていることを示す。
【００５５】
接合要素が管状部分４８を通って給送されるとき、それら接合要素は出口開口部５０から出てくる。ここで、出口開口部５０は、マガジン装置３２’の入口開口部３６から離間している。この自由飛行段階の間に、接合要素は、内側から心合わせケージ７６のウェブ７８に押し当たり該ウェブ７８を半径方向に外側にたわませて通過し、その結果として、挿入部分３８の中へ入るまでのその自由飛行段階中に心合わせされる。
さらに、この実施形態では、接合要素が出口開口部５０と入口開口部３６との間で紛失することを防止することができる。
さらに、心合わせケージ７６は、位置合わせ位置を教示する際の方向付けの補助として用いることができる。さらに、心合わせケージ７６の心合わせ作用の結果として、位置合わせ位置におけるわずかに不正確な位置決めを許容することができる。
【００５６】
図３は、接合組立体１０”のさらなる実施形態を示す。ここでもまた、管状部分４８は装填ステーション板５２の下側から突出している。図３に示す位置合わせ位置において、管状部分の自由端は、出口開口部５０とともに、入口開口部の上に直接位置決めされる。ここで、入口開口部３６の直径は、管状部分４８の外径よりも少なくともいくぶん大きいことが好ましい。
ここで、管状部分４８およびマガジン装置３２”は、互いに接触しないことが好ましいが、接触してもよい。この実施形態においては、操縦ユニット１４が位置決め補助によってプログラムされることが好ましい。
【００５７】
図４及び図５は、接合組立体１０’’’のさらなる実施形態を示す。この実施形態において、マガジン装置３２’’’は、挿入部分３８の上に半径方向ガイド部分８０を有し、この半径方向ガイド部分８０は、図５において平面図で示される。半径方向ガイド部分８０は、平面図ではＵ字形のレセプタクル８２を含み、この中に、管状部分４８の突出部を挿入方向８４で挿入することができる。
ここで、Ｕ字形のレセプタクル８２は、詳細には示されていない漏斗部分を介してより近づくように動くことができる。この実施形態において、管状部分４８は、給送ホースのわずかに可撓性のホース部分で形成されることが好ましい。操縦ユニット１４の教示中の不正確さは、半径方向ガイド部分８０によって補償することができる。
半径方向ガイド部分８０は、縦方向に開放されており、Ｕ字形又はＶ字形のレセプタクル８２を含むことができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０：接合組立体
１２：接合ヘッド
１４：ロボット
１６：第１のアーム
１８：第２のアーム
２０：接合工具
２２：Ｃ字形フレーム
２４：ラム
２６：ダイ
２８：接合要素
３０：接合軸線
３２：マガジン装置
３４：マガジン部分又は受入部分
３６：入口開口部
３８：挿入部分
４０：ガス閉鎖部
４６：装填ステーション
４８：管状部分
５０：出口開口部
５２：装填ステーション板
５５：支持体
５６：供給開口部
５８：センサ装置
６０：給送装置
６２：給送ホース
６４：静止供給容器
６６：分離装置
６８：圧縮空気組立体
７０：制御装置
７４：心合わせ補助部
７６：心合わせケージ
７８：ウェブ
８０：半径方向ガイド部分
８２：レセプタクル
８４：挿入方向
【図１】
2014526385.tif 000003
【図２】
2014526385.tif 000004
【図３】
2014526385.tif 000005
【図４】
2014526385.tif 000006
【図５】
2014526385.tif 000007
【国際調査報告】
2014526385.tif 000008
2014526385.tif 000009