用于给铆钉盒装填铆钉部件的方法与流程

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于给铆钉盒装填铆钉部件的方法、一种根据权利要求14的前序部分的用于制造结构构件的方法以及一种根据权利要求15的铆钉装载站。

背景技术：

由现有技术已知，为了装填铆钉盒，由构造成振动螺旋输送机的铆钉提供单元将铆钉部件分开，检查其方向，并且然后将所述铆钉部件供应给铆钉盒。如果要把其他类型的铆钉部件供应给铆钉盒，就必须根据分别要予以操作的铆钉部件及其几何造型手动地调节这些铆钉装载站。这种手动的调节造成并非不明显的布置开销。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于，能实现简单地且灵活地给铆钉盒装填铆钉部件。

所述目的在根据权利要求1的前序部分的方法中通过权利要求1的特征部分的特征得以实现。

把铆钉部件从铆钉提供单元供应给容纳在铆钉盒容纳部中的铆钉盒，并且对齐地容纳在该铆钉盒中，并且在此，从铆钉提供单元到铆钉盒的输送的至少一部分基于机器人进行，由此可以极为灵活地处理最为不同的铆钉部件。优选不必对铆钉提供单元进行机械的调节，以便根据一定的铆钉部件类型和/或铆钉部件的一定的几何造型调节所述铆钉提供单元。铆钉部件可以简单地由一个或者必要时多个机器人从铆钉提供单元中取出，并供应给铆钉盒。最为不同直径的或最为不同长度的铆钉部件也可以由抓手简单地抓紧并供应给铆钉盒。

在权利要求2至4中记载了所述方法的优选的改进，这些改进体现了用于给铆钉盒装填最为不同的铆钉部件的方法的灵活性。

根据权利要求5，铆钉部件在铆钉提供单元中被分离，且优选供应给抓取区域。这能实现由机器人特别简单地拣起铆钉部件。

在权利要求6至11中优选地记载了涉及到对铆钉部件的控制或检查的方法步骤。

权利要求12和13记载了由机器人将铆钉部件传送给铆钉盒的一种优选的设计。

开篇所述的目的在根据权利要求14的前序部分的用于制造结构构件的方法中通过权利要求14的特征部分的特征得以实现。得到了与前面结合用于装填铆钉盒的方法所描述的那样的相同的优点。

最后，开篇所述的目的也通过根据权利要求15的铆钉装载站得以实现。得到了与前面结合所述方法所描述的那样的相同的优点。结合该方法所描述的特征相应地适用于铆钉装载站。

附图说明

下面借助仅示出一个实施例的附图详述本发明。在附图中：

图1：a)在侧视图中、b)在俯视图中示出了符合建议的铆钉装载站的示意图，该铆钉装载站用于实施符合建议的方法；

图2：示意性地示出了带有铆钉存储单元和钻孔-铆钉-工具的制造机构；和

图3：示范性地示出了被抓手抓取的铆钉部件。

具体实施方式

在图1中示出了用于给铆钉盒2装填铆钉部件3的符合建议的铆钉装载站1。该铆钉装载站1具有用于提供铆钉部件3的铆钉提供单元4和用于容纳铆钉盒2的铆钉盒容纳部5。铆钉部件3从铆钉提供单元4被供应给容纳在铆钉盒容纳部5中的铆钉盒2，并且对齐地、特别是位置固定地容纳在该铆钉盒中。在这里，从铆钉提供单元4到铆钉盒2的输送的至少一部分基于机器人进行。

根据一种优选的实施例，铆钉部件3的从铆钉提供单元4到铆钉盒2的输送、特别是输送路径的至少50%、优选至少80%、进一步优选至少95%基于机器人进行。

基于机器人的输送借助机器人6进行。机器人6在此且优选是带有至少两个旋转轴的机器人6。但该机器人6也可以具有至少三个或四个或更多的旋转轴。特别优选地，机器人6是斯卡拉（skara）-机器人或工业机器人。

机器人6在此且优选从铆钉提供单元4中取出铆钉部件3并供应给铆钉盒2，铆钉装载站1由此可以采用简单的方式和方法操作多个不同的铆钉部件3并供应给不同的铆钉盒2。

铆钉部件3例如可以是铆钉3a和/或铆钉颈3b和/或垫圈。铆钉装载站1尤其可以具有多个用于容纳铆钉盒2的铆钉盒容纳部5。

铆钉部件3在此且优选根据特别是由要稍后详述的检查单元11进行的检查被容纳到不同的铆钉盒2中。

优选地，利用铆钉装载站1可以通过该铆钉装载站1将不同类型的、特别是不同型号的和/或不同公称长度的和/或不同公称直径的铆钉供应给一个铆钉盒2或不同的铆钉盒2，而不改变铆钉装载站1的机械配置。

附加地或替代地，可以利用铆钉装载站1将不同类型的、特别是不同型号的和/或不同公称长度的和/或不同公称直径的铆钉颈供应给一个铆钉盒2或不同的铆钉盒2，而不改变铆钉装载站的机械配置。

因而优选也可行的是，在不改变铆钉装载站1的机械配置的情况下，利用铆钉装载站1将铆钉和铆钉颈供应给一个铆钉盒2或不同的铆钉盒2。

相同的情况在此且优选也适用于垫圈。也可以利用铆钉装载站1将不同类型的、特别是不同型号的和/或不同公称长度的和/或不同公称直径的垫圈供应给一个铆钉盒2或不同的铆钉盒2，而不改变铆钉装载站1的机械配置。

这通过使用机器人6来实现。该机器人可以利用其抓手7、特别是双指抓手来抓取最为不同的设计的铆钉部件3，并且可靠地且对齐地、尤其是位置限定地供应给铆钉盒2。特别地，所有供应给铆钉盒的铆钉部件3都可以被机器人6拣起、对齐并且供应给铆钉盒2。因而优选所有的铆钉部件3都可以在从铆钉提供单元4到铆钉盒的输送路径上对齐。在容纳到铆钉盒2中之前不必检查它们的方向，并且因而在方向错误的情况下也不必转动它们或者将它们重新供应给铆钉提供单元4。

此外，可以设置用来控制铆钉装载站1的控制部8。在此，该控制部8可以中央地或分散地构造，即要么具有一个中央的控制单元，要么具有多个分散的控制单元。控制部8在此且优选控制铆钉提供单元4和机器人6。

为了提供铆钉部件3，优选将铆钉提供单元4构造成分离单元。根据所述方法的一种优选的设计，从外包装中将铆钉部件3供应给铆钉提供单元4。可以由控制部8检测关于铆钉部件3的信息、特别是与外包装相关的关于铆钉部件3的信息。在此例如可以涉及铆钉部件3的型号和/或几何额定尺寸和/或批次信息。就此而言，关于铆钉部件3的信息优选包括铆钉部件3的规格。可以例如借助条形码扫描器和/或rfid读取器进行检测。但此外也可以由操作者手动地输入和/或选择。

通过这种方式可以确定额定信息、特别是铆钉部件的公称尺寸和必要时特定批次的误差范围，可以针对所述额定信息检查铆钉部件3。

铆钉提供单元4在此且优选具有用于容纳和储备铆钉部件3的储备区域4a。于是，铆钉提供单元4优选具有用于分离铆钉部件3的分离区域4b且具有抓取区域4c。在此且优选地，分离区域4b和抓取区域4c可以顺畅地过渡到彼此内。在抓取区域4c中，铆钉部件3杂乱地但分离地布置在这里。

在该实施例中，为了提供铆钉部件3，铆钉提供单元4特别是通过摇晃运动把一些铆钉部件3从储备区域4a倒入到分离区域4b中，从那里，铆钉部件3特别是通过摇晃运动而分离，并被供应给抓取区域4c。铆钉部件3在此且优选地在抓取区域4c中基于机器人地被抓取、特别是被机器人6抓取。

此外，铆钉装载站1在此且优选地具有传感器布置结构9，特别是带有光学传感器10，控制部8借助该传感器布置结构或光学传感器检测铆钉部件3。优选地，传感器布置结构9进而必要时还有光学传感器10在此也由控制部8来控制。

光学传感器10优选布置在铆钉提供单元4上方、特别是抓取区域4c上方。光学传感器9的检测区域优选朝向抓取区域4c。在此，光学传感器9优选可以位置固定地布置在铆钉提供单元4上方、特别是抓取区域4c上方，但它也可以固定在机器人6上。

优选地，在此与机器人运动无关地固定在铆钉提供单元4上方。于是，特别是当机器人6从光学传感器10的检测区域中移出时，可以与机器人6的作业运动并行地检测铆钉部件3，并确定其位置和/或方向。

为了改善在抓取区域4c中对铆钉部件3的检测，在此且优选从下面至少对抓取区域4c进行照明。为此，抓取区域可以具有透光的底部。

在该实施例中，控制部8借助光学传感器10检测铆钉部件3在铆钉提供单元4中、特别是在抓取区域中的位置和/或方向。为了抓取铆钉部件3，控制部8基于铆钉部件3的位置和/或方向来操控机器人，以便容纳、特别是抓取铆钉部件3。所述方向在此且优选地可理解为铆钉部件3的且尤其是其顶头3c的纵轴线的取向。

在此且优选地，控制部8借助传感器布置结构9、特别是光学传感器10来检测由铆钉提供单元4提供的、特别是位于抓取区域4c中的铆钉部件3的类型、优选是型号。铆钉部件3的型号在下述范围内与其类型有别，类型确定了铆钉、铆钉颈和/或垫圈的种类，但是在其特征的尺寸方面、特别是在其公称尺寸方面不能确定。铆钉部件3的型号不仅说明了铆钉部件3的类型，而且说明了其公称尺寸，即特别是公称直径和公称长度。控制部8优选核对所述型号是否为要装入到铆钉盒2中的给定型号。通过这种方式可以只把相应于给定型号的这些铆钉部件3供应给一个铆钉盒2或多个铆钉盒2。

优选地，在供应给铆钉盒2之前，检测铆钉部件3的、特别是铆钉部件3本身的预定的对于钻孔过程和/或铆接过程至关重要的特性。优选地，所述预定的对于钻孔过程和/或铆接过程至关重要的特性是铆钉部件3的几何特性，并且控制部8借助传感器布置结构9、特别是借助指配给传感器布置结构9的光学传感器10和/或指配给传感器布置结构9的检查单元11，测量这些特性。这能在以后产生铆接连接时按照铆钉部件3的所检测的特性实现一致的钻孔和/或铆接，并且/或者实现与所进行的钻孔相适配地选择铆钉部件3。特别地，通过这种方式可以有效地避免铆钉部件3的顶头突出超过预定的误差范围。

铆钉部件3的对于钻孔过程和/或铆接过程至关重要的特性优选是如下特性：基于这些特性，特定于铆钉部件地、特别是针对相同型号的铆钉部件3调整钻孔过程和/或铆接过程；或者是如下特性：基于这些特性，针对所进行的钻孔为此相对于相同型号的铆钉部件3而选出所述铆钉部件3。

在此且优选地，对于钻孔过程和/或铆接过程至关重要的特性可以是铆钉长度和/或杆直径和/或杆长度。这些参数在此且优选地通过传感器布置结构9予以检测，特别是通过朝向抓取区域的传感器10予以检测。为了检测铆钉部件3的要借助光学传感器10检测的特性、特别是铆钉长度和/或杆直径和/或杆长度这些特性，控制部8对光学的测绘（aufnahme）进行转换。这是必要的，因为例如铆钉部件3的铆钉顶头在此且优选地在抓取区域4c中引起略微的倾斜位置。这种测量的测量误差优选处于至少500mμ、进一步优选至少200mμ、进一步优选至少100mμ的范围内。

在此且优选地，控制部8借助传感器布置结构9、特别是光学传感器10检查铆钉部件3的受损情况。在此例如可以识别出铆钉部件3的顶头3c是否缺失。优选在由机器人6抓取铆钉部件3之前，借助朝向抓取区域4c的传感器10对铆钉部件3进行检测或检查。

铆钉装载站1优选具有检查单元11，用于检测铆钉部件3的预定的对于钻孔过程和/或铆接过程至关重要的特性。检查单元11在此且优选地同样由控制部8控制。

在此且优选地，作为预定的对于钻孔过程和/或铆接过程至关重要的特性，利用检查单元11测量和检测铆钉顶头直径dk和/或铆钉顶头长度lk和/或铆钉顶头的角度w和/或过渡半径r。过渡半径r在此且优选是在铆钉部件3的两个区段之间的半径、特别是在铆钉3a的顶头3c和杆3d之间的半径。附加地，必要时也可以求取杆直径ds。在此且优选地，相比于在利用朝向铆钉提供单元4的光学传感器10进行测量时的测量误差，利用检查单元11进行的测量的测量误差明显更小、特别是至少小10倍。

另外，利用朝向铆钉提供单元4的光学传感器10进行的测量与利用检查单元11进行的测量的区别优选在于，利用朝向铆钉提供单元4的光学传感器9同时地并且特别是完全地检测多个铆钉部件3，而利用检查单元11优选仅仅检测铆钉部件3的一部分。

在此且优选地，检查单元11具有光学传感器11a。利用检查单元11的光学传感器11a检测预定的对于钻孔过程和/或铆接过程至关重要的特性。优选地，控制部8借助光学传感器11a检测这些特性。

朝向铆钉提供单元4的光学传感器10的观察轴线a和检查单元11a的光学传感器的观察轴线b在此且优选地不相互平行地伸展。进一步优选地，朝向铆钉提供单元4的光学传感器9的观察轴线a和检查单元11的光学传感器11a的观察轴线b基本上相互垂直。通过这种方式，可以从两个不同侧对铆钉部件3进行检查，并且可以更好地识别出铆钉部件3的仅在一侧显著的缺陷。

附加地或替代地，检查单元11可以具有照明部11b，用于测量预定的对于钻孔过程和/或铆接过程至关重要的特性，在检测期间所述照明部对铆钉部件3进行照明。照明部11b在此且优选地布置在检查单元11的传感器11a的对面。照明轴线和光学传感器11a的观察轴线b在此优选同轴地布置。传感器11的和照明部11b的观察方向在此彼此相向。

在该实施例中，检查单元11被构造成双侧远心的系统。这能实现精确的测量，而无需将铆钉部件3精确地定位在照明部11b和光学传感器11a之间。

在此且优选地，利用检查单元进行的测量误差低于+/-5μm，优选低于+/-3μm，进一步优选基本上为+/-2μm。

此外，可以规定进一步地检查铆钉部件3。该检查在此且优选地由另一检查单元12执行。该另一检查单元12优选地具有光学的和/或机械的传感器。根据铆钉部件3的要予以检测的特性而定，该另一检查单元12可以如同检查单元11那样地构造。但它也可以具有另一种结构。

检查单元12例如可以被设置用于检查铆钉部件3、特别是铆钉颈3b和/或垫圈。为了进行检查可以把铆钉部件3套到该检查单元上，和/或可以将铆钉部件3插入到该检查单元中。这种检查单元12已表明特别适宜于检查螺钉颈和/或挤压颈。利用这种检查单元12，可以特别是借助结构识别来检测和检查闭锁沟槽和/或闭锁螺纹。

在此且优选地，检查单元11、12进行结构识别，用于识别和/或测量在铆钉部件3的杆3d上的特征。例如，结构识别可以检测和检查闭锁沟槽3e和/或闭锁螺纹。

在此且优选地，机器人6把铆钉部件3特别是单独地从铆钉提供单元4输送给一个检查单元11、12或多个检查单元11、12。优选地，在利用一个检查单元11、12或多个检查单元11、12进行一个检查或多个检查期间，机器人6保持抓取铆钉部件3。这些检查在此且优选顺序地进行。在此且优选地由机器人6也在检查单元11、12之间输送铆钉部件3。必要时可能需要机器人6在两个检查单元11、12之间放下和包围铆钉部件3。这特别是在下述情况下是有益的，机器人6的抓手7由于铆钉部件3的尺寸而只能按如下方式抓取该铆钉部件：在抓取时遮挡待测量的尺寸。

在一个检查单元11、12或多个检查单元11、12中进行检查之后，铆钉部件3在此且优选地被供应给铆钉盒2。

特别优选地，所述方法按如下方式设计：所有被供应给铆钉盒2的铆钉部件3都针对预定的对于钻孔过程和/或铆接过程至关重要的特性受到了检查。但优选地，所有被供应给铆钉盒的铆钉部件3中的至少50%、进一步优选至少80%、进一步优选至少95%受到检查。就此而言，在此且优选地，所述方法与在铆钉制造商处按批次地抽样式地检查铆钉部件3的区别在于，在供应给铆钉盒2之前，由铆钉装载站1针对预定的对于钻孔过程和/或铆接过程至关重要的特性对大量的铆钉部件3进行检查。优选地，由控制部8检测有缺陷的铆钉部件3，并记录其缺陷。优选地，把有缺陷的铆钉部件3指配给外包装，这些铆钉部件曾从该外包装中取出。这能实现相对于铆钉部件3的制造商而对铆钉部件3进行广泛的索赔管理。

附加地或替代地，多个铆钉盒容纳部5都可以设有铆钉盒2，其中，根据铆钉部件3的所检测的特性将所检测的或所检查的铆钉部件3供应给铆钉盒2。优选地，把相同型号的铆钉部件3供应给多个铆钉盒2中的至少两个铆钉盒。这特别有利于对铆钉部件3分类，如下所述。

优选地，为了把一种型号的铆钉部件3分类，形成了子类，并且特别是分别把铆钉盒2指配给这些子类。附加地或替代地，可以根据关于铆钉部件3的信息、特别是铆钉部件3的规格形成子类，并且特别是分别把铆钉盒2指配给这些子类。然后，铆钉部件3可以根据其在检查单元11、12中的检查，按照其归入的子类，供应给指配给该子类的铆钉盒2。

优选地，子类由误差范围形成。通过这种方式可以将铆钉部件3的批次细分到铆钉盒2中。即可以由铆钉装载站1以如下方式对铆钉部件3分类：特别是来自于外包装的铆钉部件3被分类到不同的更小的误差范围内。于是，在分类之后，只有一些铆钉部件3位于各个铆钉盒2中，这些铆钉部件相比于最初从外包装供应给铆钉装载站1的那些铆钉部件3具有在整体上更小的误差范围宽度。

就此而言，已被证明特别适宜的是，将关于已供应给铆钉盒的铆钉部件3或者待供应给铆钉盒2的铆钉部件3的信息相关联。优选地，所述信息、特别是规格和/或子类与铆钉盒2相关联。这里尤其可以涉及到误差范围。但附加地或替代地，也可以使得每个单独的铆钉部件的特性、特别是尺寸和必要时铆钉部件3在铆钉盒2中的顺序与铆钉盒2相关联。这种关联可以例如按下述方式发生：将这些信息写到铆钉盒2的rfid芯片上。由此能够实现钻孔过程还有铆接过程与被设置用于铆接的铆钉部件3精确地相一致。

基于这些信息，以后可以针对一种型号的不同的铆钉部件3，在测量钻孔之后，选出一个铆钉部件3用于装入到该钻孔中，其方式为：一个制造机构14需要一个相应的铆钉部件3。附加地或替代地，有待利用制造机构14产生的钻孔基于有待采用的铆钉部件3—特别是基于其被归入的子类—予以确定或调整，例如，有待钻孔的沉入深度根据铆钉顶头的尺寸予以确定或调整。为此优选由制造机构14询问相关联的信息。

在此且优选地，铆钉盒容纳部5和/或铆钉盒2具有存放部5a，铆钉部件2被机器人6存放到该存放部中。必要时，铆钉盒2也可以直接从机器人6那接过铆钉部件3。

在此且优选地借助压差将铆钉部件3输送到铆钉盒2中，即特别是借助负压和/或借助压缩空气将其输送到铆钉盒2中。在此，可以把带有杆3d或顶头的铆钉部件3首先输送到铆钉盒2中。

在此，铆钉部件3对齐地、特别是位置限定地被铆钉盒2所容纳。这可以例如通过特别是卷绕的软管在铆钉盒2中进行，铆钉部件3被容纳在该铆钉盒中并且铆钉部件3被该铆钉盒所引导。已被证明特别适宜的是，按照先进先出的原则和/或按照先进后出的原则把铆钉部件3输送到铆钉盒2中或者从铆钉盒2中输出。铆钉部件3在铆钉盒2中的顺序可以优选地不在铆钉盒内改变。

如从前述说明和附图1可得知的那样，铆钉提供单元4、必要时检查单元11、12和铆钉盒容纳部5相互联结，即特别是在空间上并排地布置，所述铆钉盒容纳部带有必要时容纳于其中的铆钉盒2。铆钉部件3优选被特别是固定不动地安装的机器人6从铆钉提供单元4必要时经由检查单元11、12供应给铆钉盒2。但为了输送，必要时也可以设置多个机器人6。

有缺陷的铆钉部件3优选被供应给废品容器13a。这可以例如基于机器人地、特别是借助机器人6进行，但是或者，如果有缺陷的铆钉部件3出现在抓取区域4c中，则良好的铆钉部件3可以被机器人6供应给铆钉盒2，并且特别是如果仅仅有缺陷的铆钉部件3还保留在抓取区域中，则保留在抓取区域4c中的铆钉部件3由铆钉提供单元4例如通过摇晃运动被供应给废品容器13b。

在图2中示意性地示出了用于制造结构构件15的符合建议的制造机构14。在已采用前述方法装填了铆钉盒2之后，可以把该铆钉盒2装入到铆钉存储单元16中。为了进行钻孔和铆接，制造机构14具有钻孔-铆接-工具17。

基于与铆钉盒2相关联的信息，制造机构14可以使得钻孔过程和/或铆接过程适配于要采用的铆钉部件3。附加地或替代地，对于已经钻好的和必要时测量了的孔，可能需要一个合适的来自铆钉存储单元16的铆钉部件3。

因而优选地，基于铆钉部件3的在把铆钉部件3供应给铆钉盒2之前检测到的、预定的对于钻孔过程和/或铆接过程至关重要的特性，进行钻孔和/或铆接，并且/或者，基于铆钉部件3的在把铆钉部件3供应给铆钉盒2之前检测到的、预定的对于钻孔过程和/或铆接过程至关重要的特性，对于钻孔15a而言需要一个合适的来自铆钉存储单元16的铆钉部件3，并产生铆接连接。

在此特别重要的是：尤其是测量铆钉部件3的顶头3c，并且使得钻孔15a、特别是沉降部15b适配于铆钉部件3的顶头3c，或者选出带有对于钻孔15a、特别是钻孔15a的沉降部15b而言合适的顶头3c的铆钉部件3。根据该方法的一种特别优选的设计，作为铆钉部件3的预定的对于钻孔过程和/或铆接过程至关重要的特性，在供应给铆钉盒之前，铆钉装载站1例如检测铆钉顶头直径和/或铆钉顶头长度，并且制造机构基于铆钉顶头直径和/或铆钉顶头长度确定并采用钻孔，特别是确定并采用用于钻孔的沉降深度。

最后在图3中示范性地针对铆钉部件3，在a)中示出了带有沉降顶头的实心铆钉，在b)中示出了带有沉降顶头的配合铆钉和与该配合铆钉相对应的铆钉颈3b。另外，也可以利用铆钉装载站采用同一种方式和方法将多个其他的铆钉部件供应给铆钉盒。这尤其也可以是螺旋铆钉和/或盲铆钉。

对于在图3中示出的铆钉部件3，例如针对钻孔过程和/或铆接过程示出了可能的至关重要的特性，其中，对这些特性的选择可以分别取决于对要产生的铆接连接的要求。至关重要的特性在此且优选地被标注尺寸：铆钉长度ln和/或杆长度ls和/或顶头长度lk和/或顶头直径dk和/或杆直径ds。此外，沉降顶头角度w以及过渡半径r被示出为可能的对于钻孔过程和/或铆接过程至关重要的特性。另外还示出了铆钉结构，即图3b)中的配合铆钉的闭锁沟槽3e。

对于铆钉颈3b，作为对于铆接过程至关重要的特性，在此示出了铆钉颈长度lc以及铆钉颈内直径dci和铆钉颈外直径dca。