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Patent Searching and Data


Title:
ROBOT HOLE PUNCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/020333
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a robot hole punch (10, 30, 70), comprising a die (12, 32, 60, 72, 92) having an interaction area (62) and a through-hole (64) leading therein. A movable (52) ram (16, 36, 86) having an outer cross-section adapted to the inner cross-section of the through-hole (64) is provided along a reference axis (14, 34, 74) extending perpendicular to the interaction area. A drive apparatus is provided so as to move the ram (16, 36, 86) in a hole-punching movement (52) from an initial position, spaced from the die (12, 32, 60, 72, 92), through the through-hole (64) so that a hole is thus made in a flat material (54, 82) disposed between the interaction area (62) of the die (12, 32, 60, 72, 92) and the ram (16, 36, 86). On the side of the die (12, 32, 60, 72, 92) facing away from the interaction area (62), a collection container (50, 76) is provided for the waste (44, 46, 48, 84) of the flat material (54, 82) resulting from the hole and pressed through the through-hole (64). A retaining apparatus (22, 40, 66, 68, 80, 96) is provided in the region of the through-hole (64) for preventing the waste from falling out of the collection container (50, 76). The invention also relates to a robot system comprising a robot hole punch (10, 30, 70) according to the invention.

Inventors:
VOLLNHALS, Ralf (Schäffbräustr. 7, Ingolstadt, 85049, DE)
LUXENBURGER, Oliver (Zeppelinstraße 147, Ingolstadt, 85051, DE)
GEIER, Anton (Liebstöckelweg 17, Ingolstadt, 85051, DE)
RICHTER, Thomas (Händelstr. 42, Gaimersheim, 85080, DE)
FROSCHMEIER, Ralf (Geisenfelder Str. 22, Manching, 85077, DE)
Application Number:
EP2018/068107
Publication Date:
January 31, 2019
Filing Date:
July 04, 2018
Export Citation:
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Assignee:
AUDI AG (85045 Ingolstadt, 85045, DE)
International Classes:
B21D28/34; B21D28/26; B21D45/00; B25J11/00; B25J19/00
Domestic Patent References:
WO2006087607A12006-08-24
Foreign References:
DE9318967U11994-02-10
DE9318967U11994-02-10
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Claims:
Patentansprüche

1 . Roboterlochzange (10, 30, 70), umfassend

• eine Matrize (12, 32, 60, 72, 92) mit einer Interaktionsfläche (62) und einem darin mündenden Durchgangsloch (64),

• einen längs einer senkrecht zur Interaktionsfläche verlaufenden Bezugsachse (14, 34, 74) bewegbaren (52) Stempel (16, 36, 86) mit einem auf den Innenquerschnitt des Durchgangslochs (64) angepassten Außenquerschnitt,

• eine Antriebsvorrichtung, um den Stempel (16, 36, 86) in einer Lochbewegung (52) von einer von der Matrize (12, 32, 60, 72, 92) beab- standeten Initialposition durch deren Durchgangsloch (64) zu bewegen, so dass dabei eine Lochung eines zwischen Interaktionsfläche (62) der Matrize (12, 32, 60, 72, 92) und Stempel (16, 36, 86) befindlichen Flachmaterials (54, 82) erfolgt sowie

• einen an der der Interaktionsfläche (62) abgewandten Seite der Matrize (12, 32, 60, 72, 92) vorgesehenen Auffangbehälter (50, 76) für bei der Lochung entstehende und durch das Durchgangsloch (64) gedrückte Abfälle (44, 46, 48, 84) des Flachmaterials (54, 82),

dadurch gekennzeichnet,

dass im Bereich des Durchgangslochs (64) eine Rückhaltevorrichtung (22, 40, 66, 68, 80, 96) vorgesehen ist, um ein Herausfallen der Abfälle aus dem Auffangbehälter (50, 76) zu vermeiden.

2. Roboterlochzange nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass diese dafür vorgesehen ist, auch in einer Ausrichtung betrieben zu werden, bei welcher der Auffangbehälter (50, 76) oberhalb des Stempels (16, 36, 86) befindlich ist.

3. Roboterlochzange nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangbehälter (50, 76) mit seinem Innenquerschnitt unter Berücksichtigung eines Toleranzabstandes auf den Innenquerschnitt des Durchgangslochs (64) angepasst ist.

4. Roboterlochzange nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhaltevorrichtung (22, 40, 66, 68, 80, 96) wenigstens drei im Bereich der Matrize (12, 32, 60, 72, 92) angeordnete, sternförmig in den Bewegungsraum des Stempels (16, 36, 86) hineinragende und durch diesen daraus herausdrückbare Rückhaltestifte umfasst.

5. Roboterlochzange nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhaltestifte mit einer permanent wirkenden Federkraft beaufschlagt sind.

6. Roboterlochzange nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhaltestifte bewegliche Teile von Kugeldruckschrauben sind.

7. Roboterlochzange nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhaltestifte in einem aquidistanten Winkel zueinander angeordnet sind.

8. Roboterlochzange nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass längs des Umfangs des Durchgangslochs (64) wenigstens drei zackenähnliche Aussparungen (80, 96) vorgesehen sind, auf welche der Querschnitt des Stempels (16, 36, 86) mittels korrespondierender zackenähnlicher Ausbuchtungen (89, 98) angepasst ist, so dass die Matrize (12, 32, 60, 72, 92) selbst als Rückhaltevorrichtung (22, 40, 66, 68, 80, 96) wirkt.

9. Roboterlochzange nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Adaptervorrichtung (20) zur Montage an einem Roboter aufweist.

10. Roboterlochzange nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese für die Lochung von einem Flachmaterial (54, 82) aus Metall vorgesehen ist.

1 1 . Robotersystem, umfassend einen Industrieroboter mit einer Steuervorrichtung und einem Roboterarm, an dessen distalen Ende eine Roboterlochzange (10, 30, 70) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 befestigt ist.

12. Robotersystem nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung des Industrieroboters dafür vorgesehen ist, die Bewegungen des Roboterarms und der Roboterlochzange (10, 30, 70) koordiniert zu steuern.

Description:
Roboterlochzange

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Roboterlochzange, umfassend eine Matrize mit einer Interaktionsfiäche und einem darin mündenden Durchgangsloch, einen längs einer senkrecht zur Interaktionsfläche verlaufenden Bezugsachse bewegbaren Stempel mit einem auf den Innenquerschnitt des Durchgangslochs angepassten Außenquerschnitt sowie eine Antriebsvorrichtung , um den Stempel in einer Loch beweg ung von einer von der Matrize beabstandeten Initialposition durch deren Durchgangsloch zu bewegen, so dass dabei eine Lochung eines zwischen Interaktionsfläche der Matrize und Stempel befindlichen Flachmaterials erfolgt, wobei an der der Interaktionsfläche abgewandten Seite der Matrize ein Auffangbehälter für bei der Lochung entstehende und durch das Durchgangsloch gedrückte Abfälle des Flachmaterials vorgesehen ist.

Es ist allgemein bekannt, dass beim Rohbau von Karosserien in der Automobilindustrie im Bereich des Motorraums Masterlöcher in die jeweilige Karosserie eingebracht werden, welche als Referenzpunkte für den dann folgenden Fertigungsprozess - beispielsweise dem Anschweißen von Blechtei- len - verwendet werden. Typischerweise sind zwei beidseitig angeordnete Masterlöcher in einem Motorraum einer Karosserie vorgesehen. Ein Masterloch weist einen Durchmesser von beispielsweise 2cm bis 5cm auf.

Gemäß dem Stand der Technik werden die Masterlöcher mittels Lochzangen erzeugt, die auf Schweißteilen starr montiert sind und über Manipulator- Lineareinheiten von einer Parkposition zu ihrer Bearbeitungsposition zugestellt werden. Es besteht auch die Möglichkeit, eine Lochzange direkt mittels eines Roboters zuzustellen, wobei in diesem Fall noch Mittel zum Ableiten der beim Lochvorgang wirkenden Kräfte vorgesehen sein müssen, beispielsweise eine Abspannvorrichtung. Mittels der Zustellung einer Lochzange durch einen Roboter kann in vorteilhafter Weise ein höheres Maß an Flexibili- tat erreicht werden. Ein Roboter umfasst typischerweise eine Roboterbasis mit einem Roboterarm, an dessen distalem Ende eine Lochzange beziehungsweise eine Roboterlochzange montiert ist. Ein Roboter kann beispielsweise 4, 5, 6 oder 7 Bewegungsfreiheitsgrade aufweisen, wobei sich der Arbeitsbereich eines Roboters beispielsweise 2m - 3m um seine Roboterbasis erstrecken kann. Somit kann eine Roboterlochzange in flexibler Weise in verschiedenen Orientierung an verschiedene Positionen innerhalb des Motorraums einer Rohbaukarosserie zugestellt werden.

Eine Lochzange umfasst typischerweise eine Matrize, einen Stempel und einen Lochzangenkiefer. Die Matrize weist üblicherweise eine Interaktionsfläche mit einem darin mündenden Durchgangsloch auf, in welches mittels einer Lochbewegung ein Stempel mit einem auf den Lochquerschnitt ange- passtem Außenquerschnitt hineinbewegbar ist. Ein auf der Interaktionsfläche angeordnetes Flachmaterial, beispielsweise ein entsprechender Bereich ei- ner Rohbaukarosserie, wird bei einem solchen Lochvorgang gelocht. Eine typische Lochzange für Masterlöcher weist beispielsweise eine Gesamthöhe im Bereich von 40cm bis 60cm auf und weist ein typisches Gewicht im Bereich von größer 50kg bis 150kg auf. Ein Antrieb einer Lochzange kann beispielsweise einen Elektromotor umfassen.

Eine sich hierbei ergebende Problemstellung besteht in der Entsorgung der beim Lochen entstehenden Blech- beziehungsweise Butzenabfälle. Gemäß dem Stand der Technik können diese in einem kleinen Auffangbehälter innerhalb des Lochzangenkiefers gesammelt werden. Ein schwerkraftbeding- tes Zurückfallen der Butzenabfälle kann allerdings nicht ausgeschlossen werden, insbesondere wenn die Lochzange als Roboterlochzange verwendet wird und während der Zustellung durch den Roboter häufig umorientiert wird, so dass die Einwirkrichtung der Schwerkraft variiert. Auch kann es sich aus Gründen der einer störkonturbedingten Erreichbarkeit im Motorinnenraum einer Karosserie als sinnvoll erweisen, dass beim Lochen der Stempel der Lochzange unterhalb der Matrize befindlich ist. Hierbei besteht ein hohes Risiko, dass der Stempel und/oder die Matrize der Lochzange durch einen herausfallenden Butzenabfall beschädigt werden.

Um dieses zu vermeiden kann nach jedem Lochvorgang ein Vakuumabsaugsystem zugestellt werden, mittels welchem die Butzenabfälle in einen Auffangbehälter absaugt werden. Dies bedeutet aber in nachteiliger Weise einen erheblichen Zusatzaufwand und kann auch zu einem Verlust an Taktzeit in der Produktion führen.

Die Gebrauchsmusterschrift DE 9 318 967 U1 offenbart ein Werkzeug für eine Presse oder Stanze mit Stempel und Matrize sowie einem Ausstoßer für die Butzenabfälle im Stempel, wobei der Stempel einen vom Pressengestell lösbaren Amboss aufweist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Roboterlochzange bereitzustellen, durch welche auch bei häufiger Umorien- tierung aufwändige Zusatzvorrichtungen zur Handhabung der Butzenabfälle vermieden sind. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Robotersystem bereitzustellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Roboterlochzange der eingangs genannten Art. Diese ist dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Durchgangslochs der Matrize eine Rückhaltevorrichtung vorgesehen ist, um ein Herausfallen der Abfälle aus dem Auffangbehälter zu vermeiden. Die Grundidee der Erfindung basiert darauf, mit einer Rückhaltevorrichtung das typischerweise schwerkraftbedingte Herausfallen von in den Auffangbe- hälter hineingedrückten Butzenabfällen zu vermeiden, so dass die erfin- dungsgemäße Roboterzange beschädigungsfrei in jeder beliebigen Orientierung betrieben werden kann.

Eine erfindungsgemäße Rückhaltevorrichtung ist derart ausgestaltet, dass ein Butzenabfall direkt vom Stempel durch das Durchgangsloch der Matrize in den sich idealerweise rückwärtig daran anschließenden Auffangbehälter gedrückt werden kann, wobei ein Herausfallen des Butzenabfalls aus dem Auffangbehälter durch das Durchgangsloch jedoch ausgeschlossen ist. Dies wird erfindungsgemäß im weiteren Sinne dadurch erreicht, dass die Rückhal- tevorrichtung das Durchgansloch dann verengt, wenn der Stempel während eines Lochvorgangs nicht im Durchgangsloch der Matrize befindlich ist. Dies kann letztendlich aber auch so erklärt werden, dass das Durchgangsloch normalerweise verengt ist, also einen kleineren Querschnitt aufweist als die zurückzuhaltenden Butzenabfälle, und lediglich beim Lochvorgang auf den Querschnitt der Butzenabfälle geweitet wird, so dass diese in den Auffang - behälter gedrückt werden können. Somit ist in vorteilhafter Weise ein Herausfallen der Butzenabfälle aus dem Auffangbehälter vermieden. Der Auffangbehälter kann als innere Kavität direkt in den Lochzangenkiefer integriert sein und muss nicht zwangsläufig als separates Bauteil ausgeführt sein.

Hierdurch ist erreicht, dass die erfindungsgemäße Roboterlochzange auch dafür vorgesehen beziehungsweise geeignet ist, in einer Ausrichtung betrieben zu werden, bei welcher der Auffangbehälter oberhalb des Stempels befindlich ist. Hierdurch wird der Einsatz der Roboterlochzange an einem Robo- ter sehr vereinfacht und Umorientierungen der Roboterlochzange sind unproblematisch. Ein zusätzlicher Aufwand für Absaugsysteme oder dergleichen entfällt hierbei.

Gemäß einer weiteren Variante der Roboterlochzange ist der Auffangbehäl- ter mit seinem Innenquerschnitt unter Berücksichtigung eines Toleranzabstandes von beispielsweise 0,5mm bis 5mm auf den Innenquerschnitt des Durchgangslochs angepasst. Dies ermöglicht ein gezieltes Stapeln der zu- meist runden Butzenabfälle im Auffangbehälter, so dass eine unkontrollierte Bewegung der Butzenabfälle beim Bewegen der Roboterlochzange vermieden ist. Dieser Effekt kann beispielsweise auch durch eine Federvorrichtung, durch welche ein permanenter Druck auf das Ende des Stapels mit Butzen- abfällen ausgeübt wird, unterstützt werden.

Entsprechend einer weiteren Erfindungsvariante der Roboterlochzange weist die Rückhaltevorrichtung wenigstens drei im Bereich der Matrize angeordnete, sternförmig in den Bewegungsraum des Stempels hineinragende und durch diesen daraus herausdrückbare Rückhaltestifte auf. Durch die Rückhaltestifte erfolgt im Grundzustand eine Verengung des Querschnitts des Durchgangsloches, so dass ein Herausfallen der im Auffangbehälter befindlichen Butzenabfälle vermieden ist. Lediglich für den Fall, dass der Stempel durch das Durchgangsloch gedrückt ist, sind die Rückhaltestifte typischer- weise radial nach außen gedrückt, so dass ein auf dem Stempel befindlicher Butzenabfall durch diesen in den Auffangbehälter geschoben werden kann. Wenn der Stempel wieder ohne Butzenabfall aus dem Durchgangsloch herausgefahren ist, ist das Durchgangsloch durch die dann in ihre Ursprungslage zurückgekehrten Rückhaltestifte verengt und ein Herausfallen der But- zenabfälle dadurch vermieden. Selbstverständlich ist es auch möglich, anstatt von drei Rückhaltestiften eine höhere Anzahl wie beispielsweise vier oder fünf zu verwenden, wohingegen eine sichere Rückhaltefunktion durch nur einen oder zwei Rückhaltestifte nicht gegeben wäre. Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung sind die Rückhaltestifte mit einer jeweiligen permanent wirkenden Federkraft beaufschlagt. Somit ist sowohl beim Hineinfahren des Stempels eine den Durchmesser des Durchgangslochs freigebende Rückwärtsbewegung der Rückhaltestifte als auch beim Herausfahren des Stempels eine sichere definierte Vorwärtsbewegung der Rückhaltestifte in Richtung der Bezugsachse ermöglicht. In besonders bevorzugter Weise sind die Rückhaltestifte der Rückhaltevorrichtung als bewegliche Teile von Kugeldruckschrauben ausgeführt beziehungsweise die Rückhaltevorrichtung selber durch Kugeldruckschrauben realisiert, welche als gängige Standardkomponenten verfügbar sind. Eine Kugeldruckschraube weist wie letztendlich andere Rückhaltemittel auch einen festen und einen beweglichen Teil auf. Der bewegliche Teil ist dafür vorgesehen, bei einer Lochbewegung durch den Stempel zumindest teilweise in den festen Teil hineingedrückt zu werden. Der feste Teil kann an seiner Außenfläche beispielsweise ein Gewinde aufweisen, mittels dessen die Kugel- d ruckschraube im Bereich der Matrize oder auch direkt an der Matrize befestigt werden kann. Der feste Teil darf hierbei nicht in den Bewegungsraum des Stempels hineinragen, sonst wäre bei einer Lochbewegung eine Beschädigung des Stempels und/oder der Matrize die Folge. Distanzhülsen sind ein geeignetes Mittel, um eine entsprechend falsche Befestigung von Kugel- d ruckschrauben im Bereich der Matrize zu verhindern.

In ebenfalls bevorzugter Weise sind die Rückhaltestifte in einem äquidistan- ten Winkel zueinander um das typischerweise kreisrunde Durchgangsloch der Matrize angeordnet. Hierdurch werden ein hoher Symmetriegrad und damit eine weiter verbesserte Rückhaltefunktion erreicht.

Gemäß einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen Roboterlochzange sind längs des Umfangs des Durchgangslochs wenigstens drei zackenähnliche Aussparungen vorgesehen, auf welche der Querschnitt des Stempels mit dazu korrespondierenden Ausbuchtungen angepasst ist, so dass die Matrize selbst als Rückhaltevorrichtung wirkt. Der Grundgedanke bei dieser Erfindungsvariante besteht darin, durch die zackenähnlichen Aussparungen des Durchgangslochs der Matrize eine Differenz zwischen effektivem Durchmesser des Durchgangsloches und effektivem Durchmesser des Butzenabfalls zu realisieren, wobei hierbei der Ausrichtung der zurückzuhaltenden Butzen- abfälle eine Bedeutung zukommt. Der Querschnitt der typischerweise kreisrunden Butzenabfälle wird durch die aufgrund der zackenähnlichen Aussparungen des Durchgangslochs entstehenden Ausbuchtungen letztendlich effektiv vergrößert, wobei der effektive Durchmesser des Durchgangslochs davon nicht betroffen ist. Somit ist ein Herausfallen der Butzenabfälle aus dem Auffangbehälter faktisch ausgeschlossen, weil bereits eine marginale Winkelverdrehung zwischen Butzen- abfall und Matrize um die Bezugsachse ausreicht, um eben dies zu verhindern. Dennoch ist es problemlos möglich, einen Butzenabfall mit zackenähnlichen Ausbuchtungen beim Lochvorgang mit dem Stempel durch das Durchgangsloch zu drücken. Eine zackenähnliche Ausbuchtung des Butzenabfalls korreliert mit einer zackenähnlichen Aussparung im erzeugten Loch, was eine nur marginale Abweichung von einer für ein Masterloch idealen kreisrunden Form bedeutet. Dennoch ist der Begriff der zackenähnlichen Ausbuchtungen beziehungsweise Aussparungen theoretisch weit zu definie- ren, es muss letztendlich im Minimalfall lediglich eine gewisse Rotationsun- symmetrie bei korrespondierendem Querschnitt von Stempel und Matrize herrschen, so dass durch eine leichte Winkeldrehung des Butzenabfalls zur Matrize bereits dessen Herausfallen unterbunden ist. Entsprechend einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen Roboterlochzange weist diese eine Adaptervorrichtung zur Montage an einen Roboter beziehungsweise an das distale Ende des Roboterarms eines Roboters auf. Somit kann die Roboterlochzange problemlos an einen Roboter beziehungsweise dessen Roboterarm montiert werden. Idealerweise verfügt die Adap- tervorrichtung noch über Kopplungsmittel für eine Energieversorgung und/oder für die Ansteuerung der Antriebsvorrichtung der Roboterlochzange.

In einer besonders bevorzugten Variante der Roboterlochzange ist diese für die Lochung von einem Flachmaterial aus Metall vorgesehen, wie dem Blech einer Rohbaukarosserie mit einer Stärke im Bereich von beispielsweise 0,5mm bis 2,0mm. Hierzu können Stempel und Matrize beispielsweise aus einem gehärteten Stahl gefertigt sein, welcher den hohen mechanischen Belastungen beim Lochen eines Karosserieblechs widersteht.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch gelöst von einem Robotersystem, umfassend einen Industrieroboter mit einer Steuervorrichtung und einem Roboterarm, an dessen distalem Ende eine erfindungsgemäße Roboterlochzange befestigt ist. Eine Steuervorrichtung ist dafür vorgesehen, die Antriebe eines Roboterarms derart anzusteuern, dass dieser mit einem Bezugspunkt an dessen distalen Ende eine gewünschte und in einem Roboterprogramm festgelegte Bewegung ausführt. Somit ist es möglich, die Roboterlochzange in verschiedenen Orientierungen und auf einer Vielzahl von möglichen Bewegungspfaden durch den Roboterarm von einer Parkposition am Rande einer Bearbeitungsstation in eine Bearbeitungsposition an einer Rohbaukarosserie zu verbringen, insbesondere auch in den Bereich des Motorinnen- raums einer Rohbaukarosserie.

In vorteilhafter Weise ist die Steuervorrichtung des Industrieroboters dafür vorgesehen ist, die Bewegungen des Roboterarms und der Roboterlochzange koordiniert zu steuern. Die Öffnungs- und Schließbewegung der Lochzan- ge kann dann als weiterer Bewegungsfreiheitsgrad des Roboters angesehen werden. Hierdurch wird einerseits eine separate Steuervorrichtung für die Roboterlochzange vermieden und es ist darüber hinaus eine koordinierte Bewegung von Roboterarm und daran befestigter Roboterlochzange ermöglicht.

Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung, weitere Ausführungsformen und weitere Vorteile näher beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste exemplarische Roboterlochzange,

Fig. 2 eine zweite exemplarische Roboterlochzange, Fig. 3 eine Matrize,

Fig. 4 eine dritte exemplarische Roboterlochzange sowie

Fig. 5 einen Stempel in einer Matrize. Figur 1 zeigt eine erste exemplarische Roboterlochzange 10 in einer dreidimensionalen Ansicht. Eine scheibenähnliche Matrize 12 mit einer Interaktionsfläche und einem Durchgangsloch ist gegenüber einem längs einer Bezugsachse 14 beweglichen Stempel 16 angeordnet. An der der Interaktionsfläche abgewandten Seite der Matrize 12 ist ebenfalls längs der Bezugsach- se 14 ein Auffangbehälter 18 für bei einer Lochung entstehende und durch das Durchgangsloch der Matrize 12 gedrückte Abfälle an Flachmaterials vorgesehen. Die Lochzange weist eine beispielhafte Höhe von ca. 40cm auf und ist in ihrem hinteren Bereich mit einer Adaptervorrichtung 20 versehen, in diesem Fall eine Lochplatte zum Versch rauben mit einem Gegenstück eines Manipulators, insbesondere eines Industrieroboters.

Der Auffangbehälter 18 ist in diesem Beispiel oberhalb der Matrize 12 befindlich, so dass das Risiko eines schwerkraftbedingten Herausfallens von im Auffangbehälter 18 befindlichen Abfällen an Flachmaterial durch das Durch- gangsloch der Matrize 12 besteht. Um dies zu vermeiden ist eine in dieser Figur angedeutete Rückhaltevorrichtung 22 vorgesehen.

Figur 2 zeigt eine zweite exemplarische Roboteriochzange 30 in einer Schnittdarstellung. Längs einer gemeinsamen Bezugsachse 34 sind ein Stempel 36, eine Matrize 32 sowie ein Auffangbehälter 50 angeordnet. Der Stempel 36 ist in einer hülsenähnlichen Führung 38 gelagert, längs derer er mittels einer nicht gezeigten Antriebsvorrichtung entlang der Bezugsachse 34 bewegbar 52 ist. Eine Antriebsvorrichtung kann beispielsweise durch einen Elektromotor realisiert sein. In Vorbereitung auf einen Lochvorgang werden der Stempel 36 mit seiner Führung 38 relativ zur Matrize 32 in eine Lochposition überführt, von der aus der eigentliche Lochvorgang gestartet wird. Die Matrize 32 ist ringähnlich aufgebaut und weist ein Durchgangsloch auf, des- sen Innendurchmesser auf den Außendurchmesser des Stempels 36 ange- passt ist. Somit kann der Stempel 36 in einer Loch beweg ung zumindest teilweise durch das Durchgangsloch der Matrize 32 bewegt werden. In dieser Darstellung ist der Stempel 36 teilweise in dem Durchgangsloch befindlich, wobei oberhalb des Stempels 36 mehrere scheibenähnliche Abfälle 44, 46, 48 eines gelochten Flachmaterials 54, welches sich zwischen der Interaktionsfläche der Matrize 32 und der Führung 38 des Stempels 36 befindet, dargestellt sind. Im unteren Bereich der Matrize 32 ist eine exemplarische Rückhaltevorrichtung 40 gezeigt, in diesem Fall eine Kugeldruckschraube. Es ist zu beachten, dass bedingt durch die Schnittdarstellung nur eine einzige Kugeldruckschraube gezeigt ist, es sind jedoch in diesem Fall drei sternförmig mit gleichem Winkel zueinander um die Bezugsachse 34 angeordnete Kugeldruck- schrauben als vorhanden anzunehmen.

Die Rückhaltevorrichtung 40 stellt die untere Begrenzung des Auffangbehäl- ters 50 dar. Dieser besteht im Wesentlichen aus einer in den Lochzangenkiefer der Lochzange integrierten Kavität, welche zumindest in diesem Beispiel zu einem kleinen Teil in das Durchgangsloch der Matrize 32 übergeht. Die Rückhaltevorrichtung 40 beziehungsweise die Kugeldruckschraube weist einen festen Teil mit Außengewinde auf, mittels welchem sie in einer entsprechenden Gewindebohrung der Matrize 32 fixierbar ist, wobei der feste Teil der Kugeldruckschraube nicht in den Bewegungsraum des Stempels 36 hineinragt. Der bewegliche Teil der Kugeldruckschraube ragt jedoch in diesen Bewegungsraum hinein, insofern er nicht von dem Stempel 36 in der mit der Bezugsziffer 42 angedeuteten Bewegungsrichtung aus diesem heraus gedrückt wird, wie es in dieser Darstellung der Fall ist. Während des Lochvorgangs des Flachmaterials 54 wird der dabei entstehende scheibenähnliche Abfall 44, 46, 48 zumindest teilweise durch das Durchgansloch der Matrize 32 bis hinter die Rückhaltevorrichtung 40 ge- drückt. Hierbei bewegt sich der bewegliche Teil der Rückhaltevorrichtung 40 beziehungsweise der Kugeldruckschraube radial aus dem Bewegungsraum des Stempels 36, so dass die durch die Rückhaltevorrichtung 40 bewirkte Verengung des Durchgangslochs temporär nicht mehr besteht und der scheibenähnliche Abfall 44, 46, 48 in den Auffangbehälter gedrückt werden kann. Bei einer Rückbewegung des Stempels 36 bis vor die Rückhaltevorrichtung 40 werden deren beweglichen Teile mittels Federkraft wieder in den nunmehr freigewordenen Bewegungsraum des Stempels 36 gedrückt und der Querschnitt des Durchgangslochs wieder verengt. Somit ist ein Heraus- fallen der scheibenähnlichen Abfälle 44, 46, 48 aus dem Auffangbehälter 50 vermieden.

Figur 3 zeigt eine Matrize 60 in einer dreidimensionalen Darstellung. Die Matrize 60 ist hülsenähnlich aufgebaut und weist eine Interaktionsfläche 62 mit einem darin mündenden Durchgangsloch 64 auf. Sternförmig um das Durchgangsloch 64 herum sind mehrere Rückhaltevorrichtungen 66, 68 vorgesehen, welche mit einem beweglichen Teil beziehungsweise einem jeweiligen Rückhaltestift in das Durchgangsloch 64 hineinragen und welche dafür vorgesehen sind, mittels eines durch das Durchgangsloch 64 gedrückten Stem- pels radial nach hinten bewegt zu werden. Somit ist für den Fall, dass kein Stempel in das Durchgangsloch gedrückt ist, ein sicherer Rückhalt von in einem nicht gezeigten Auffangbehälter befindlichen Abfällen an Flachmaterial gewährleistet. Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsvariante 70 einer erfindungsgemäßen Roboterlochzange. Längs einer gemeinsamen Bezugsachse 74 sind ein Stempel 86, eine Matrize 72 sowie ein Auffangbehälter 76 mit einem Innenraum 78 angeordnet. Der Stempel 86 ist in einer hülsenähnlichen Führung 88 gelagert, längs derer er mittels einer nicht gezeigten Antriebsvorrichtung ent- lang der Bezugsachse 74 bewegbar ist. In diesem Fall ist das Durchgangsloch der Matrize 72 derart ausgeformt, dass diese selbst als Rückhaltevorrichtung dient. Das Durchgangsloch der Matrize 72 weist nämlich drei längs seines Umfangs verlaufende zackenähnliche Aussparungen 80 auf, welche mit drei um den Umfang des Stempels 86 angeordneten zackenähnlichen Ausbuchtungen 89 des Stempels 86 korrelieren. Auf diese Weise haben Abfälle 84 von gelochtem Flachmaterial 82 keinen rein symmetrischen und kreisrunden Durchmesser mehr, vielmehr wird deren effektiver Durchmesser durch die beim Lochen entstehenden zackenähnlichen Ausbuchtungen vergrößert, so dass deren schwerkraftbedingtes Herausfallen aus dem Auffang- behälter 76 durch das Durchgangsloch der Matrize 72 verhindert ist. Figur 5 zeigt in einer Darstellung 90 einen Stempel 94 in dem Durchgangsloch einer Matrize 92. Längs des Umfangs des Durchgangslochs der Matrize 92 sind drei zackenähnliche Aussparungen 96 vorgesehen, auf welche der Querschnitt des Stempels 94 mittels korrespondierender zackenähnlicher Ausbuchtungen 98 angepasst ist, so dass die Matrize 92 selbst als Rückhal- tevorrichtung wirkt.

Bezuqszeichenliste

10 erste exemplarische Roboterlochzange

12 Matrize

14 Bezugsachse

16 Stempel

18 Auffangbehälter

20 Adaptervorrichtung

22 Rückhaltevorrichtung

30 zweite exemplarische Roboterlochzange

32 Matrize

34 Bezugsachse

36 Stempel

38 Führung von Stempel

40 Rückhaltevorrichtung

42 Bewegungsrichtung von Rückhaltevorrichtung

44 Abfall von Flachmaterial

46 Abfall von Flachmaterial

48 Abfall von Flachmaterial

50 Auffangbehälter

52 Bewegungsrichtung von Stempel

54 Flachmaterial

60 Matrize

62 Interaktionsfläche von Matrize

64 Durchgangsloch

66 Rückhaltevorrichtung

68 Rückhaltevorrichtung

70 dritte exemplarische Roboterlochzange

72 Matrize

74 Bezugsachse

76 Auffangbehälter

78 Innenraum von Auffangbehälter

80 zackenähnliche Aussparung (Rückhaltevorrichtung in Matrize)

82 Flachmaterial Abfall von Flachmaterial

Stempel

Führung von Stempel

zackenähnliche Ausbuchtung (Stempel)

Stempel in Matrize

Matrize

Stempel

zackenähnliche Aussparung (Rückhaltevorrichtung in Matrize) zackenähnliche Ausbuchtung (Stempel)