安装装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种安装装置，用于通过引导装置和柱塞将元件固定在工件上，所述引导装置可活动地与所述元件机械接触，所述引导装置具有用于引导所述元件的轴向的空腔，所述柱塞可以轴向移动，用于在安装方向上使所述元件移动穿过所述引导装置的所述空腔，其中，所述引导装置至少具有第一引导元件和第二引导元件，其中，所述引导元件限制所述轴向的空腔，并且借助于预紧装置通过径向向内作用在引导元件的预张紧力被预张紧，以及其中，引导装置分配有探测装置，通过该探测装置可探测在引导装置的区域中的所述元件的存在、位置和/或状态。

Installation device

【技术实现步骤摘要】
安装装置
本专利技术涉及一种将元件固定在工件上的安装装置。
技术介绍
在批量生产工件时，经常会用到安装装置，为了固定到提供特定功能的元件。这些元件可以例如是被用作其他组件的固定点的螺母元件或者螺栓元件。例如，当涉及到将紧固元件安装到金属板件上时，就可以采用这类元件。这种安装装置的典型的应用领域为汽车制造。但是安装装置在其他领域也有广泛的应用。其中，对于工件质量而言重要的是，将元件可靠地、并且以受控的方式固定在工件上。换言之，必须可重复地引入元件，并且将其压向或者压入工件。用于固定元件所必需的的压力由柱塞所施加。为了实现元件的精确的导入和定位，安装装置设置有引导装置。该引导装置在导入和施压元件时安全且位置准确地引导元件。出于此目的，引导装置具有轴向空腔。借助于轴向可移动的柱塞在安装方向上(即朝向工件)引导元件穿过该轴向空腔。引导装置具有至少两个引导元件，这些引导元件定义空腔或者在径向方向上限制空腔。引导元件借助于预紧装置被预张紧。该预紧装置在至少一个引导元件上产生径向向内(即朝向空腔的纵轴)作用的预张紧力。该预张紧确保了可以引导元件没有侧面空隙地穿过空腔，以最小化元件倾斜的风险。该至少两个引导元件可相对于彼此至少部分段地移动。优选地，该至少两个引导元件独立地形成。但是在特定情况，也可以引导元件彼此一体地形成，其中，允许元件相对于彼此的(弹性的)可弯曲性。例如，就这种情况下，可以想到两个半壳体。这两个半壳体在其各自的纵面的其中一个上彼此(例如，一体地)连接，并且由此形成一种具有缝隙的夹具或者环。还可以的是，将安装装置的容纳引导装置的组件的一部分用作引导元件，并且设置至少一个在径向方向上向内预张紧的第二引导元件。例如，待安装的紧固元件在其移动通过空腔时被预张紧的引导元件压向容纳引导装置的壳体组装件的内表面的一部分。这种安装装置基本上是已知的。但是，例如如果元件没有被正确引入时，则可能出现故障。这种故障导致工件缺陷和/或生产损失，导致相当高的成本。因而，可靠的安装装置的设计是非常重要的。但是这种安装装置很复杂且昂贵。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的在于提供一种成本低廉、可靠的上述类型的安装装置，该安装装置可识别故障。该目的的解决方案通过具有权利要求1的特征的安装装置来实现。根据本专利技术，引导装置分配有探测装置，通过该探测装置可探测在引导装置区域中的元件的存在、位置和/或状态。换言之，探测装置实现了对元件的导向的监测，或者它能够确定元件是否被导向工件或者(如果必须的话)确定元件是如何被导向工件的。在有故障的情况下，可以及早地给出警告信号和/或采取对策(例如，紧急停止安装过程或者阻止安装过程的重新启动)。在权利要求书、说明书以及附图中给出了本专利技术的有利的改进。根据一个实施例，探测装置具有电作用原理(尤其是电容、电感和/或电阻作用原理)和/或光学的和/或磁力的和/或声音的作用原理，和/或包括受力传感器和/或压力传感器。不同的传感器类型和/或探测器可以组合使用，以优化元件的捕捉。例如，探测装置至少部分地集成在引导元件的其中一个中。额外地或可替换地，安装装置中的探测装置的至少一个测试滑动端(Messabgriff)或传感器从安装方向而言被设置在引导装置的作用区域中。这实现了在引导装置的区域中能够直接或间接地观察元件。尤其地，探测装置包括被设置在第一引导元件的内侧上的第一接触元件和被设置在第二引导元件的内侧上的第二接触元件。其中，接触元件在元件移动穿过空腔时可活动地与其至少部分地接触，或者与其至少在一段时间保持接触，并且其中，借助于探测装置可在接触元件之间接通电压或电流。接触元件之间的电压、电流或电阻的测量以简单的方式捕捉到了元件的存在(以及在接触元件的相应设计中还可以捕捉到元件的位置或状态)。基本上可以设置多于两个的接触元件，例如每个引导元件设置两个或多个接触元件。尤其地，其中，接触元件设置在在安装方向轴向偏移的部分中，并且可被独立地控制，以捕捉元件的轴向的位置、状态和/或轴向的移动。引导元件本身可以形成接触元件，即，引导元件的内表面形成接触元件。探测装置可以包括至少一个磁场传感器，尤其为霍尔传感器。该传感器实现了捕捉具有顺磁性性能或永磁性性能的元件。还可以想到的是，设置至少一个磁场源(例如，一个或多个线圈和/或永磁体)，并且通过一个或多个磁场传感器来捕捉和评估由元件的存在和/或移动所产生的磁场的变化。在合理设计所产生的磁场以及相应地设置一个或多个传感器的的情况下，可以捕捉元件的轴向位置、状态和/或轴向的移动。基本上，该原理也可以通过电场以及对应的传感器来实现。根据另一个实施例，探测装置包括至少一个测量线圈，尤其地，该测量线圈设置为与空腔共轴。元件的存在改变了测量线圈的电感，这可以通过已知的测量方法容易地被识别出来。电感在时间上的变化也给出了元件的移动方面的结论。还可以想到的是，探测装置包括至少一个压电元件(Piezo-Aufnehmer)和/或至少一个应变仪，借助于此可捕捉到作用于引导元件中至少一个引导元件的力和/或作用在引导元件之间的力。额外地或可替换地，探测装置可以包括至少一个移动传感器或间距传感器，通过这些传感器可捕捉到引导装置的移动和/或引导元件中的至少一个引导元件的移动，尤其地，其中，可捕捉到引导元件中的至少一个引导元件相对于安装装置的其他组件的移动和/或间距变化，和/或捕捉到引导元件相对于彼此的移动和/或间距变化。借助于移动传感器，例如可以通过元件的存在来捕捉引导装置的固有频率的变化。为了实施该测量原理，可以设置激励振动。该激励振动借助于对应的振动源而被有意地产生。但是也可以，对在安装装置正常工作时出现的摆动/振动进行分析。探测装置可以包括至少一个声源和至少一个声音传感器。可以通过捕捉声音样本的变化和/或捕捉朝向元件反射的声波、和/或由元件传输的声波来确定元件的存在或者状态。根据另一个实施例，探测装置包括至少一个压缩空气源以及至少一个压力传感器。例如，将压缩空气引入空腔中，并且借助于压力传感器来确定在空腔区域中的压力。所测出的压力取决于元件是否在空腔中以及(如有必要)该元件在空腔中的哪里。因此，元件的探测最终是通过压力测量或对时间上压力的进程进行分析来进行的。根据简单且稳固的构建方式，引导元件至少部分地(尤其完全地)由导电的材料(优选由金属)制成。尤其地，在周向上相邻的引导元件通过至少一个间隔彼此分开，例如通过缝隙。引导元件通过桥接间隔的至少一个连接元件彼此连接。尤其地，连接元件包括电导体和/或压力传感器、受力传感器和/或间距传感器。如果引导元件通过元件的存在而彼此分离地推开，那么可能会导致间隔变大，这又对连接件产生影响。这种影响以一个测量值表示，评估该测量值可以用以表明安装装置的状态或元件的存在和/或状态。引导元件可以彼此为电性绝缘。这样，当引导元件(或其部分)本身作为电接触起作用时，是尤其有利的。在间隔中，可以分别设置至少一个绝缘元件，尤其地，其中该绝缘元件包括电性绝缘材料和/或弹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安装装置，用于通过引导装置和柱塞将元件固定在工件上，所述引导装置可活动地与所述元件机械接触，所述引导装置具有用于引导所述元件的轴向的空腔，所述柱塞可以轴向移动，用于在安装方向上使所述元件移动穿过所述引导装置的所述空腔，/n其中，所述引导装置至少具有第一引导元件和第二引导元件，/n其中，所述引导元件限制所述轴向的空腔，并且借助于预紧装置通过径向向内作用在至少一个所述引导元件的预张紧力被预张紧，尤其通过径向向内作用在所有的所述引导元件的预张紧力被预张紧，以及/n其中，所述引导装置分配有探测装置，通过所述探测装置可探测在所述引导装置的区域中元件的存在、位置和/或状态。/n

【技术特征摘要】
20180611 DE 102018113870.91.一种安装装置，用于通过引导装置和柱塞将元件固定在工件上，所述引导装置可活动地与所述元件机械接触，所述引导装置具有用于引导所述元件的轴向的空腔，所述柱塞可以轴向移动，用于在安装方向上使所述元件移动穿过所述引导装置的所述空腔，
其中，所述引导装置至少具有第一引导元件和第二引导元件，
其中，所述引导元件限制所述轴向的空腔，并且借助于预紧装置通过径向向内作用在至少一个所述引导元件的预张紧力被预张紧，尤其通过径向向内作用在所有的所述引导元件的预张紧力被预张紧，以及
其中，所述引导装置分配有探测装置，通过所述探测装置可探测在所述引导装置的区域中元件的存在、位置和/或状态。


2.根据权利要求1所述的安装装置，其特征在于，
所述探测装置具有电作用原理，尤其是电容、电感和/或电阻作用原理，和/或光学的和/或磁力的和/或声音的作用原理，和/或包括力传感器和/或压力传感器。


3.根据权利要求1或2所述的安装装置，其特征在于，
所述探测装置至少部分地集成在所述引导元件中的至少一个引导元件中，和/或所述探测装置的至少一个测试滑动端或传感器从安装方向而言被设置在所述引导装置的作用区域中。


4.根据上述权利要求中任一项所述的安装装置，其特征在于，
所述探测装置包括被设置在所述第一引导元件的内侧上的第一接触元件，以及被设置在所述第二引导元件的内侧上的第二接触元件，其中，所述接触元件在所述元件移动穿过所述空腔时可活动地与所述元件至少部分地接触，并且其中，借助于探测装置可在所述接触元件之间接通电压和/或电流。


5.根据上述权利要求中任一项所述的安装装置，其特征在于，
所述探测装置包括至少一个磁场传感器，尤其为霍尔传感器。


6.根据上述权利要求中任一项所述的安装装置，其特征在于，所述探测装置包括至少一个测量线圈，尤其地，所述测量线圈设置为与所述空腔共轴。


7.根据上述权利要求中任一项所述的安装装置，其特征在于，
所述探测装置包括至少一个压电元件和/或应变仪，借助于所述至少一个压电元件和/或应变仪可捕捉到作用于所述引导元件中的至少一个引导元件上的力和/或作用在所述引导元件之间的力。


8.根据上述权利要求中任一项所述的安装装置，其特征在于，
所述探测装置包括至少一个移动传感器或间距传感器，通过所述至少一个移动传感器或间距传感器可捕捉到所述引导装置的移动和/或所述引导元件中的至少一个引导元件的移动，尤其地，可捕捉到所述引导元件中的至少一个引导元件相对于所述安装装置的其他组件的移动和/或间距变化，和/或捕捉到所述引导元件相对彼此的移动和/或间距变化。


9.根据上述权利要求中任一项所述的安装装置，其特征在于，所述探测装置包括至少一个声源和至少一个声音传感器。


10.根据上述权利要求中任一项所述的安装装置，其特征在于，所述探测装置包括至少一个压缩空气源和至少一个压力传感器。
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【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·勒博，克劳斯·伊姆勒，本亚明·莱斯基，
申请(专利权)人：形状连接技术有限公司及两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE