一种用于固定一固定元件的接合头以及一种固定方法技术

本发明专利技术包括一种接合头1、一种带有所述接合头1的机械手以及一种用于将固定元件9固定在构件表面B上的固定方法。所述接合头1包括抓具30，所述抓具通过枢转运动将固定元件9从料箱70的取出位置E中取出。此外，所述接合头1还包括抓具30的补偿机构40，从而在将固定元件9安置在构件表面B上时所述固定元件9最佳地与硬化源60例如光源相邻地布置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于固定一固定元件的接合头以及一种固定方法
本专利技术涉及一种接合头，其能够与机械手或者接合自动装置一起将固定元件自动地固定在构件表面上。此外，本专利技术还涉及一种与这种接合头相连接的机械手以及一种固定元件在构件表面上的固定方法，所述固定方法借助于这种接合头能够实现。
技术介绍
在工业中越来越多地使用能够粘合的固定元件，其用于保持结构部件和功能部件。如果在横截面方面观察所述固定元件，这种固定元件例如由T形结构组成。这种T形结构包括盘形的固定面，在所述固定面上固定有不同构造方式的类似于栓的元件。所述类似于栓的元件例如具有螺纹、卡锁连接部或者任意其他的结构。所述类似于盘的元件提供了一种固定面，将粘合剂施加在所述固定面上或者在所述固定面上已施加有粘合剂。于是，将所述固定面为了保持而安置到构件表面上并且通过粘合剂在所述固定面上硬化而被固定。DE2233412描述了一种用于将粘接元件安置在构件表面上的、能手动操作的固定装置。所述粘接元件固定在保持器中，在保持器背侧上布置有红外光源，作为用于使粘接元件上的粘合剂硬化的热源。在将所述装置布置在构件表面的确定位置上之后，所述保持器与固定元件和后置的热源一起为了安置朝构件表面移动并且在那里使所述固定元件的粘合剂硬化。机械手引导的固定装置或者接合头例如在US4,853,075、EP2246140、DE102004012786和DE102009057332中有所描述。US4,853,075中的接合头利用其抓具来接收固定元件，所述固定元件存放在元件条中。与接合头和抓具相连的机械手到达构件表面上的固定元件应布置的各个位置。这要求对机械手进行无误的操控并且使其无误地运动，以便避免构件表面和固定元件的损坏。在EP2246140中，通过输送管将固定元件从容器中输送给固定在机械手上的接合头。如果要将不同类型的固定元件利用相同的接合头来固定的话，将不同的输入管与所述接合头连接。一方面，固定元件通过输送管的输送不利地影响带有接合头的机械手的介入轮廓。在构件表面上每个有待到达的固定位置中必须确保的是，例如不能由于汽车车身损坏输入管或者使其发生弯折，由于损坏和弯折可能阻碍固定元件的输送。这除了很高的设备开支还影响工艺控制和监测并且延长了用于安置单个固定元件的周期时间。在DE102004012786和DE102009057332中，在将固定元件安置在构件表面上之前，从料箱中取出固定元件。为了将固定元件从料箱中取出，接合头围绕转动轴线垂直于固定元件在构件表面上的接合方向地转动。在取出固定元件之后，通过接合头使固定元件沿接合方向取向，以便接下来将其固定在构件表面上。为了将固定元件安置在固定表面上，接合头包括线性调整装置，从而接合头可以沿接合方向伸长和缩短。接合头的运动中的这些不同自由度要求复杂的控制和过程监控，以便固定所述固定元件。
技术实现思路
考虑到所述现有技术，本专利技术的目的在于，提供一种结构上较为简单地构造的并且能够由其过程引导装置容易地操作的接合头，以便将固定元件固定在构件表面上。此外，本专利技术的目的还在于，提供一种用于固定元件在构件表面上的相应的固定方法。根据本专利技术的接合头能够与机械手或者接合自动装置连接，从而能够将固定元件自动地沿接合方向安置在构件表面上并且能够使其在那里固定，所述根据本专利技术的接合头具有如下特征：抓具，利用所述抓具能够通过枢转运动将所述固定元件优选从料箱中从取出位置取出到抓具位置中，并且能够使所述固定元件沿第一接合方向取向；所述抓具的补偿机构，利用所述补偿机构能够通过抓具的补偿运动将固定元件在安置在构件表面上时自动地定位在与用于固定元件上粘合剂的硬化源相邻的硬化位置中，从而确保了向所述固定元件的确定的能量输送。根据本专利技术的接合头的抓具借助于枢转运动将固定元件从料箱或者输送管的取出位置取出。然后，抓具的枢转运动使得固定元件沿接合方向取向，使得固定元件能够通过与接合头连接的机械手的进给运动安置在构件表面上。固定元件朝向构件表面的对准借助于接合头实现，而公知的机械手负责将固定元件位置精确地布置在构件表面上。基于这种功能分配，接合头并没有实现沿接合方向朝向构件表面的线性进给运动或者从构件表面离开的线性进给运动。这种运动通过公知的机械手来实施。通过这种方式，接合头的配置很简单并且不容易受干扰。在本专利技术的不同实施方式中，优选的是，所述接合头附加地装配有在接合方向上的线性调整装置。在料箱或者输送管的取出位置上的固定元件的接收与一定的公差联系在一起。这具有如下后果，即通过抓具保持的固定元件并非最佳地对准硬化源。这种硬化源例如是光源或者热源，利用它使对光敏性和热敏性的粘合剂进行硬化。当接合头通过机械手的运动将固定元件安置在构件表面上时，补偿机构通过抓具朝硬化源方向的相应的相对运动确保了固定元件与硬化源相邻的所期望的布置。该期望的布置确保了，用于硬化粘合剂的必要的能量需求例如光或者热以能复现的方式输送给构件表面上的固定元件。因为补偿机构与机械手的安置运动相结合地被激活，所以不需要在构件表面上的接合头附加的沿接合方向进行的安置运动。为了能够在将固定元件安置在构件表面上时沿接合方向上持久地吸收使机械手承受负载的力，所述抓具优选能够围绕枢转轴线以相对于接合头的接合方向45°的角度枢转。基于这种配置来支持接合头内部的力传输以将固定元件安置在构件表面上，并且同时确保最佳地将固定元件从取出位置取出。基于枢转轴线的这种布置，抓具沿着锥体侧面枢转，从而接合方向分别平行于母线地取向。上面提到的枢转轴线或者转动轴线平行于锥体的高线地分布。所述抓具可以占据锥体侧面上的任何位置，以便沿该方向上进行接合。所述锥体优选具有90°的锥体角度，其由两个彼此对置的侧面形成。与此相关，处于60°到120°的范围内的锥体角度也是优选的，以便有效地到达不同的接合位置。根据本专利技术的另一种优选实施方式，接合头的抓具具有沿所述接合方向突出的并且在径向上环绕的凸缘，所述凸缘包围所述硬化源，从而所述硬化源的硬化辐射能够在沿固定元件的方向聚集。此外，优选的是，带有凸缘的抓具具有止挡部，在所述抓具的补偿运动中固定元件能够支撑在所述止挡部上，从而固定元件相对硬化源以确定的间距布置。根据本专利技术的接合头的抓具优选由至少两个能运动的抓具钳块组成。所述抓具钳块在闭合的状态下形成沿接合方向上突出的且径向环绕的凸缘。在凸缘的径向内部布置有硬化源，例如光源或者热源。环绕的凸缘负责的是，使所述硬化源的热辐射或者光辐射不关于接合方向径向朝外地辐射。取而代之的是，径向环绕的凸缘相对于接合方向以确定的角度并因此朝构件表面反射硬化源的辐射。相对于使用不带有环绕凸缘的硬化源，所述硬化辐射到固定元件应该被固定的位置上的这种聚焦负责使固定元件的粘合剂加速硬化。环绕的凸缘上的止挡部负责的是，使固定元件相对于硬化源以总是相同的间距定位。为此目的，当机械手将固定元件安置在构件表面上时，固定元件逆着接合方向沉入接合头中，直至固定元件贴靠在凸缘的止挡部上。通过使固定元件逆着接合方向到接合头中的这种沉入运动补偿了在取出位置上接收固定元件时的公差。此外，所述凸缘以如下程度沿接合方向突出地构成，使得倒T形的固定元件的盘状部近似完全由所述凸缘包围。固定元件的盘在状部将固定元件安置在构件表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.01.24 DE 102011009259.51.一种接合头(1)，其能够与机械手或者接合自动装置连接，从而能够将固定元件(9)自动地沿第一接合方向(F1)安置在构件表面(B)上并且能够将固定元件在那里固定，所述接合头具有如下特征：a.抓具(30)，利用所述抓具能够通过枢转运动将所述固定元件(9)从取出位置(E)取出到抓具位置(G)中，并且能够使所述固定元件沿所述第一接合方向(F1)取向；b.所述抓具(30)的补偿机构(40)，利用所述补偿机构，通过抓具(30)的补偿运动能够将所述固定元件(9)在该固定元件安置在所述构件表面(B)上时自动地定位在与作为用于固定元件(9)上的粘合剂的硬化源(60)使用的光源相邻的硬化位置(A)中，从而确保向固定元件(9)的确定的能量输送，其中c.所述抓具(30)具有沿所述第一接合方向(F1)突出的在径向上环绕的外部凸缘(52)，从而所述光源布置在所述凸缘的径向内部，并且从而所述光源的光能够向所述固定元件(9)聚集。2.根据权利要求1所述的接合头(1)，其抓具(30)能够围绕枢转轴线以相对于所述第一接合方向(F1)45°的角度枢转。3.根据权利要求1或2所述的接合头(1)，其抓具(30)具有至少两个能运动的抓具钳块(32)，利用所述抓具钳块能够实施用于抓取所述固定元件(9)的打开和闭合运动并且能够实施沿所述第一接合方向(F1)的补偿运动。4.根据权利要求3所述的接合头(1)，其中，每个抓具钳块(32)分别具有一个光源。5.根据权利要求1所述的接合头(1)，其凸缘(52)具有止挡部(54)，在所述抓具(30)的补偿运动中，所述固定元件(9)能够支撑在所述止挡部上，从而所述固定元件(9)相对于光源以确定的间距布置。6.根据权利要求1所述的接合头(1)，其抓具(30)与缓冲单元(22)连接，所述缓冲单元对由于接合头(1)沿接合方向(F1、Fn)的具有误差的进给运动而出现的在所述接合头(1)上的过载状态进行缓冲。7.根据权利要求6所述的接合头(1)，其缓冲单元(22)包括抓具(30)的被动或者主动的线性调整装置，从而所述抓具(30)能够被动或者主动地平行于接合方向(F1、Fn)移动。8.根据权利要求1或2所述的接合头(1)，其料箱(70)具有至少一个存放轨(76)，固定元件(9)能够以能运动的方式容纳在所述存放轨中。9.根据权利要求8所述的接合头(1)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·德吕克，A·H·诺本修斯，T·德拉特，C·勒施纳，
申请(专利权)人：伯尔霍夫连接技术有限公司，
类型：
国别省市：