Beschreibung

[0001 ] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Übergeben von Kleinteilen, die Vorrichtung aufweisend ein Basismodul, ein Übergabemodul mit einer horizontalen Übergabefläche und einen Schwingantrieb, wobei das Übergabemodul mithilfe des Schwingantriebs in vertikale Schwingungen versetzbar ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Übergeben von Kleinteilen.

[0002] Das Dokument DE 102 42 855 A1 betrifft eine Vorrichtung zum Vereinzeln und Ausrichten von jeweils mit einem Kopf versehenen Kleinteilen, wie Schrauben, Nieten oder dergleichen, die als Schüttgut in einem Vorratsbehälter deponiert sind. Um eine kompakte Raumform zu erreichen und die Vorrichtung hinsichtlich ihres wirtschaftlichen Betriebes zu optimieren, ist dem Vorratsbehälter eine Vereinzelungseinrichtung nachgeordnet, an die sich eine mit einer Übergabevorrichtung verbundene Ausrichtstation zum lagegenauen Positionieren und Übergeben jedes Kleinteiles an eine Verarbeitungseinheit anschließt.

[0003] Aus dem Dokument DE 10 2020 212 768 A1 ist ein Schüttgut-Zuführsystem bekannt zur lagerichtigen Zuführung von als Schüttgut vorliegenden Bauteilen, mit wenigstens einer Vorratskiste zur Bevorratung einer Vielzahl von Bauteilen, mit wenigstens einer Vereinzelungsvorrichtung zur Vereinzelung und/oder zur Beabstandung von mehreren Bauteilen, mit wenigstens einer Entnahmevorrichtung zur simultanen Entnahme mehrerer Bauteile aus der Vorratskiste und zur Übergabe der aus der Vorratskiste simultan entnommen mehreren Bauteile an die Vereinzelungsvorrichtung, mit wenigstens einer Ausrichtungsvorrichtung zur Aufnahme der durch die Vereinzelungsvorrichtung vereinzelten Bauteile und zur lagerichtigen Zuführung dieser aufgenommenen Bauteile. [0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Vorrichtung strukturell und/oder funktionell zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Vorrichtung strukturell und/oder funktionell zu verbessern.

[0005] Die Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte Ausführungen und/oder Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0006] Die Vorrichtung kann dazu ausgelegt und/oder angeordnet sein, Kleinteile an einen Roboter zu übergeben. Die Vorrichtung kann dazu ausgelegt und/oder angeordnet sein, einem Roboter Kleinteile zuzuführen. Die Vorrichtung kann dazu ausgelegt und/oder angeordnet sein, Kleinteile zum Aufnehmen mithilfe eines Roboters bereit zu stellen. Die Vorrichtung kann zur Verwendung in einer Montagelinie oder einem Fertigungssystem ausgelegt sein. Die Vorrichtung kann zur Verwendung in einer robotergestützten Montage oder Fertigung ausgelegt sein. Die Kleinteile können in schüttfähiger Form vorliegen. Die Kleinteile können als Schüttgut vorliegen. Insofern kann die Vorrichtung auch zum Übergeben, Zuführen und/oder Bereitstellen von Schüttgut ausgelegt und/oder angeordnet sein. Bei den Kleinteilen kann es sich beispielsweise um Montageteile oder Verbindungsteile, wie Schrauben, Muttern, Scheiben oder Ringe handeln.

[0007] Die Vorrichtung kann einen Boden aufweisen. Das Basismodul kann den Boden aufweisen oder bilden. Das Basismodul kann dazu ausgelegt und/oder angeordnet sein, das Übergabemodul zu tragen. Das Basismodul kann dazu ausgelegt und/oder angeordnet sein, den Schwingantrieb aufzunehmen. Das Basismodul kann einen Innenraum aufweisen. Der Innenraum kann öffenbar und/oder schließbar sein. Das Basismodul kann ein Bodenteil und ein Deckelteil aufweisen. Das Bodenteil und das Deckelteil können den Innenraum begrenzen. Das Bodenteil und das Deckelteil können miteinander verbunden und/oder voneinander lösbar sein.

[0008] Das Übergabemodul kann eine schalenartige Form aufweisen. Das Übergabemodul kann einen Bodenabschnitt, einen Wandabschnitt und/oder einen Randabschnitt aufweisen. Der Bodenabschnitt kann die Übergabefläche bilden. Der Bodenabschnitt kann eine Perforation aufweisen. Der Wandabschnitt kann umlaufend an dem Bodenabschnitt angeordnet sein. Der Wandabschnitt kann dazu ausgelegt und/oder angeordnet sein, die Übergabefläche zu begrenzen. Der Wandabschnitt kann zu dem Bodenabschnitt winklig angeordnet sein. Der Randabschnitt kann umlaufend an dem Wandabschnitt angeordnet sein. Der Randabschnitt kann umlaufend zu dem Wandabschnitt winklig angeordnet sein. Der Randabschnitt kann sich zumindest annähernd parallel zu dem Bodenabschnitt erstrecken. Das Übergabemodul kann relativ zu dem Basismodul vertikal begrenzt verlagerbar sein. Das Übergabemodul kann unterschiedlich schwingungsbeaufschlagbare Abschnitte aufweisen. Die Abschnitte können jeweils eine sektorartige Form aufweisen. Das Übergabemodul kann zwei oder vier Abschnitte aufweisen.

[0009] Der wenigstens eine Pneumatikzylinder kann als einfachwirkender Zylinder oder als doppeltwirkender Zylinder ausgeführt sein. Der wenigstens eine Pneumatikzylinder kann einen Zylinder und einen Kolben mit Kolbenstange aufweisen. Der wenigstens eine Pneumatikzylinder kann ein erstes Arbeitsende und ein zweites Arbeitsende aufweisen. Der wenigstens eine Pneumatikzylinder kann mit seinem ersten Arbeitsende mit dem Basismodul und mit seinem zweiten Arbeitsende mit dem Übergabemodul mechanisch bewegungsübertragend verbunden sein.

[0010] Die Ventileinrichtung kann wenigstens ein Pneumatikventil aufweisen. Das wenigstens eine Pneumatikventil kann dazu ausgelegt und/oder angeordnet sein, den wenigstens einen Pneumatikzylinder zu steuern. Die Ventileinrichtung kann für jeden Pneumatikzylinder ein Pneumatikventil aufweisen. Die Ventileinrichtung kann für jeden Pneumatikzylinder ein gemeinsames Pneumatikventil aufweisen. Das wenigstens eine Pneumatikventil kann als Oszillationsventil oder Umschaltventil ausgeführt sein. Das wenigstens eine Pneumatikventil kann als druckgesteuertes Oszillationsventil oder Umschaltventil ausgeführt sein. Mithilfe eines Oszillationsventils oder Umschaltventils kann nach einem Einschalten des Oszillationsventils ein Pneumatikzylinder ein- oder ausgefahren werden, bis am Oszillationsventils ein eingestellter Druck erreicht ist, und nach Erreichen des eingestellten Drucks kann das Oszillationsventils druckgesteuert selbsttätig umschalten, sodass der Pneumatikzylinder in umgekehrter Bewegungsrichtung gefahren wird, wobei sich dieser Vorgang solange wiederholt, bis das Steuerventil wieder ausgeschaltet wird.

[001 1 ] Eine Oszillationsfrequenz des wenigstens einen Pneumatikzylinders kann einstellbar sein. Die Oszillationsfrequenz des wenigstens einen Pneumatikzylinders kann in einem Bereich zwischen f=1 Hz und f=100Hz einstellbar sein. Das wenigstens eine Pneumatikventil kann einstellbar sein. Ein Einfahren des wenigstens einen Pneumatikzylinders und/oder ein Ausfahren des wenigstens einen Pneumatikzylinders kann einstellbar sein. Ein Einfahren und/oder ein Ausfahren des wenigstens einen Pneumatikzylinders kann gemeinsam oder voneinander unabhängig einstellbar sein.

[0012] Der Schwingantrieb kann mehrere Pneumatikzylinder aufweisen. Die Pneumatikzylinder können unterschiedlich schwingungsbeaufschlagbaren Abschnitten des Übergabemoduls zugeordnet sein. Die Abschnitten des Übergabemoduls zugeordneten Pneumatikzylinder können auf eine gemeinsame Oszillationsfrequenz oder auf unterschiedliche Oszillationsfrequenzen einstellbar sein. Der Schwingantrieb und/oder der wenigstens eine Pneumatikzylinder können/kann aktivierbar und/oder deaktivierbar sein. Der wenigstens eine Pneumatikzylinder kann durch Schalten der Ventileinrichtung aktivierbar und/oder deaktivierbar sein. Die Abschnitten des Übergabemoduls zugeordneten Pneumatikzylinder können gemeinsam und/oder voneinander gesondert aktivierbar und/oder deaktivierbar sein. Das Übergabemodul kann mithilfe des Schwingantriebs derart in vertikale Schwingungen (236) versetzbar sein, dass die Kleinteile verteilt, vereinzelt und/oder orientiert werden.

[0013] Der wenigstens eine Pneumatikzylinder und/oder die Ventileinrichtung können/kann in dem Innenraum angeordnet sein. Die Vorrichtung kann wenigstens einen Druckluftanschluss aufweisen. Der wenigstens eine Druckluftanschluss kann an dem Basismodul angeordnet sein. Der wenigstens eine Druckluftanschluss kann mit der Ventileinrichtung druckluftleitend verbunden sein. Die wenigstens eine Ventileinrichtung kann mit dem wenigstens einen Pneumatikzylinder druckluftleitend verbunden sein. [0014] Die Vorrichtung kann wenigstens ein zwischen dem wenigstens einen Pneumatikzylinder und dem Übergabemodul wirksames erstes Verbindungselement aufweisen. Das wenigstens eine erste Verbindungselement kann zum Übertragen von Schwingungen ausgelegt und/oder angeordnet sein. Das wenigstens eine erste Verbindungselement kann mit dem zweiten Arbeitsende des wenigstens einen Pneumatikzylinders einerseits und mit dem Übergabemodul, insbesondere mit dem Randabschnitt des Übergabemoduls, andererseits mechanisch bewegungsübertragend verbunden sein. Das wenigstens eine erste Verbindungselement kann winkelartig und/oder blattfederartig ausgeführt sein.

[0015] Die Vorrichtung kann wenigstens ein zwischen dem Basismodul und dem Übergabemodul wirksames zweites Verbindungselement aufweisen. Das wenigstens eine zweite Verbindungselement kann zum Abstützen und/oder zum Dämpfen von Schwingungen ausgelegt und/oder angeordnet sein. Das wenigstens eine zweite Verbindungselement kann mit dem Basismodul, insbesondere mit dem Deckelteil des Basismoduls, einerseits und mit dem Übergabemodul, insbesondere mit dem Bodenabschnitt des Übergabemoduls, andererseits mechanisch abstützend verbunden sein. Das wenigstens eine zweite Verbindungselement kann an einer vorgegebenen Stelle des Bodenabschnitts angeordnet sein. Das wenigstens eine zweite Verbindungselement kann vorgegebene Dämpfungseigenschaften aufweisen.

[0016] Das Basismodul und/oder das Übergabemodul können/kann zumindest abschnittsweise in einem Spritzverfahren hergestellt sein. Das Basismodul und/oder das Übergabemodul können/kann zumindest abschnittsweise aus einem Kunststoff hergestellt sein.

[0017] Die Kleinteile können auf die Übergabefläche geschüttet werden. Die Kleinteile können umverteilt, gezielt verteilt, umorientiert und/oder gezielt orientiert werden. Die Kleinteile können derart verteilt, vereinzelt und/oder orientiert werden, dass ein Aufnehmen der Kleinteile mithilfe des Roboters erleichtert oder ermöglicht wird. Die Kleinteile können gegriffen werden.

[0018] Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein pneumatisches Re-Positionierungsgerät sowie Verfahren für Teilevereinzelung. Ein Teilebecken kann mittels Pneumatikzylinder schnell hoch und runter bewegt werden. Das kann sowohl einmal als auch hundertmal in der Sekunde sein. Durch die Auf- und Abbewegung werden die Teile chaotisch herumgeschleudert und verteilen sich auf der Fläche bzw. orientieren sich um. Dies dient dazu, dass ein Roboter Teile in der richtigen Orientierung greifen kann oder dass Teile, die zu stark ineinander liegen, getrennt werden, damit Fehlgriffe durch den Roboter vermieden werden können. Eine Herstellung kann mittels Spritzguss erfolgen.

[0019] Die Pneumatikzylinder können in einem schnellen Rhythmus mit Druckluft befüllt und entleert werden, wodurch eine auf-ab-Bewegung des Teilebeckens entsteht. Die sich darin befindlichen Teile werden hoch und runter geschleudert, dadurch verteilen sich die zu vereinzelnden Bauteile, wodurch sie mit einem Roboter besser gegriffen werden können. Es kann mindestens ein Pneumatikzylinder vorgesehen sein, der das Teilebecken eindimensional nach oben und unten bewegt. Es können aber auch mehrere Pneumatikzylinder vorgesehen sein, die eine gezielte Bewegungsrichtung auslösen. Wird beispielsweise nur ein linker Pneumatikzlinder aktuiert, wandern alle Teile auf die rechte Seite, werden beide abwechselnd bedient, werden die Teile wieder in die Mitte befördert. Durch mehrere Pneumatikzylinder können dann unterschiedlichste Methoden angewendet werden, die eine Teilevereinzelung unterstützen können.

[0020] Mit der Erfindung wird ein Aufwand, wie Entwicklungsaufwand, Investitionsaufwand, Kostenaufwand und/oder Herstellungsaufwand reduziert.

[0021 ] Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben, dabei zeigen schematisch und beispielhaft:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Übergeben von Kleinteilen mit einem Basismodul und einem bewegbaren Übergabemodul in axonometrischer Ansicht,

Fig. 2 eine Vorrichtung zum Übergeben von Kleinteilen mit einem Basismodul, einem bewegbaren Übergabemodul und einen Schwingantrieb in Explosionsdarstellung und Fig. 3 eine Vorrichtung zum Übergeben von Kleinteilen mit einem Basismodul und einem bewegbaren Übergabemodul in seitlicher Ansicht.

[0022] Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 100 zum Übergeben von Kleinteilen, wie Kleinteil 102, mit einem Basismodul 104 und einem bewegbaren Übergabemodul 106 in axonometrischer Ansicht. Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung 200 zum Übergeben von Kleinteilen mit einem Basismodul 202, einem Übergabemodul 204 und einen Schwingantrieb in Explosionsdarstellung. Fig. 3 zeigt die Vorrichtung 200 in seitlicher Ansicht. Die Vorrichtung 100, 200 ist dazu ausgelegt bzw. angeordnet in einer Montagelinie oder einem Fertigungssystem als Schüttgut vorliegende Kleinteile 102 zum Aufnehmen mithilfe eines Roboters bereit zu stellen.

[0023] Das Übergabemodul 106, 204 weist eine schalenartige Form mit einem Bodenabschnitt 108, 206, einem Wandabschnitt 1 10, 208 und/oder einem Randabschnitt 1 12, 210 aufweisen. Der Bodenabschnitt 108, 206 bildet eine horizontale Übergabefläche 1 14, 212 des Übergabemoduls 106, 204.

[0024] Das Übergabemodul 106 der Vorrichtung 100 ist mit seinem Bodenabschnitt 108 unmittelbar an dem Basismodul 104 angeordnet. Das Übergabemodul 204 der Vorrichtung 200 ist mit seinem Bodenabschnitt 206 unter Zwischenschaltung von Verbindungselementen 214, 216, die zum Übertragen von Schwingungen ausgelegt und/oder angeordnet sind, und Verbindungselementen, wie Verbindungselement 218, die zum Abstützen und/oder zum Dämpfen von Schwingungen ausgelegt und/oder angeordnet sind, von dem Basismodul 202 beabstandet und relativ zu dem Basismodul 202 vertikal begrenzt verlagerbar angeordnet.

[0025] Das Übergabemodul 106, 204 ist mithilfe eines Schwingantriebs in vertikale Schwingungen versetzbar. Der Schwingantrieb der Vorrichtung 200 weist zwei Pneumatikzylindern 220, 222 und eine Ventileinrichtung 224 zum oszillierenden Ein- und Ausfahren der Pneumatikzylinder 220, 222 auf. Das Basismodul 202 der Vorrichtung 200 weist ein Bodenteil 226 und ein Deckelteil 228 auf, die einen Innenraum 230 begrenzen. Die Pneumatikzylinder 220, 222 und die Ventileinrichtung 224 sind in dem Innenraum 230 angeordnet. [0026] Die Pneumatikzylinder 220, 222 sind jeweils einerseits mit dem Bodenteil 226 und andererseits mit einem Verbindungselement 214, 216 mechanisch bewegungsübertragen verbunden und unterschiedlichen Abschnitten 232, 234 des Übergabemoduls 204 zugeordnet. Die Verbindungselemente 214, 216 sind jeweils einerseits mit einem Pneumatikzylinder 220, 222 und andererseits mit dem Randabschnitt 210 des Übergabemoduls 204 mechanisch bewegungsübertragen verbunden. Das Ein- und Ausfahren der Pneumatikzylinder 220, 222 ist in einem Bereich zwischen f=1 Hz und f=100Hz einstellbar.

[0027] Um Kleinteile zu übergeben, zuzuführen oder bereit zu stellen werden die Pneumatikzylinder 220, 222 mit Druckluft beaufschlagt, sodass über die Verbindungselemente 214, 216 die Übergabefläche 212 in vertikale Schwingung 236 versetzt und auf der befindliche Kleinteile voneinander getrennt, umpositioniert und/oder umorientiert werden und ein Roboter die Kleinteile ohne Fehlgriff greifen kann.

[0028] Mit „kann" sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es auch Weiterbildungen und/oder Ausführungsbeispiele der Erfindung, die zusätzlich oder alternativ das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweisen.

[0029] Aus den vorliegend offenbarten Merkmalskombinationen können bedarfsweise auch isolierte Merkmale herausgegriffen und unter Auflösung eines zwischen den Merkmalen gegebenenfalls bestehenden strukturellen und/oder funktionellen Zusammenhangs in Kombination mit anderen Merkmalen zur Abgrenzung des Anspruchsgegenstands verwendet werden.

Bezugszeichen

Vorrichtung Kleinteil

Basismodul

Übergabemodul Bodenabschnitt Wandabschnitt

Randabschnitt Übergabefläche

Vorrichtung Basismodul

Übergabemodul Bodenabschnitt Wandabschnitt

Randabschnitt Übergabefläche Verbindungselement Verbindungselement Verbindungselement Pneumatikzylinder Pneumatikzylinder Ventileinrichtung Bodenteil

Deckelteil

Innenraum

Abschnitt Abschnitt Schwingung