FLACHSTECKSICHERUNG IN EINEN STECKPLATZ EINES SICHERUNGSKASTENS FÜR

EIN FAHRZEUG

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Montagegreifer zum Stecken einer Flachstecksicherung in einen Steckplatz eines Sicherungskastens für ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Stecken einer Flachstecksicherung in einen Steckplatz eines Sicherungskastens für ein Fahrzeug.

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden hauptsächlich in Verbindung mit Flachstecksicherungen für Fahrzeuge beschrieben.

In einem Sicherungskasten eines Fahrzeugs sind Flachstecksicherungen verbaut. Diese Flachstecksicherungen werden in einer einheitlichen Steckrichtung in Steckplätze des Sicherungskastens gesteckt. Die Steckplätze sind als Vertiefungen ausgebildet, in denen die Flachstecksicherungen im Wesentlichen vollständig aufgenommen sind. Besonders platzsparend werden die Flachstecksicherungen Flachseite an Flachseite nahe nebeneinanderliegend angeordnet. Dann ist zwischen zwei Steckplätzen jeweils eine trennende Rippe angeordnet. Möglich sind auch Satelliten beziehungsweise Einsätze, die in den Sicherungskasten gesteckt werden, in denen wiederrum einzelne Flachsicherungen gesteckt werden können. Sie können zum Zeitpunkt der Bestückung des Sicherungskastens schon im Sicherungskasten verbaut sein, müssen aber auch noch bestückt werden. Die Flachstecksicherungen weisen je zwei in einer Ebene angeordnete Messerkontakte und einen zwischen den Messerkontakten angeordneten Schmelzbereich auf. Der Schmelzbereich definiert eine Bemessungsstromstärke der Flachstecksicherung. Der Schmelzbereich ist innerhalb eines Gehäuses aus einem elektrisch isolierenden Kunststoffmaterial angeordnet. Das Gehäuse umschließt einen rückwärtigen Teil der Messerkontakte und dient als Griff zum Handhaben der Flachstecksicherung. Die Bemessungsstromstärke ist auf einem Rücken der Flachstecksicherung angegeben. Die Flachstecksicherungen sind genormt und weisen unterschiedliche Bauformen auf.

Flachstecksicherungen sitzen sehr streng in den Steckplätzen des Sicherungskastens. Zum Stecken und Ziehen der Flachstecksicherungen ist viel Kraft erforderlich, um ein Losrütteln aufgrund von Vibrationen des Fahrzeugs zu verhindern. Durch den tiefen Sitz in den Steckplätzen kann ein spezielles Werkzeug zum Ziehen der Flachstecksicherungen erforderlich sein.

In der Produktion werden die Sicherungskästen manuell bestückt. Dabei werden die Flachstecksicherungen von Hand in ihre Steckplätzen eingelegt und eingedrückt. Nach dem Bestücken sind die Flachstecksicherungen zum Teil noch nicht in ihrer Endlage angeordnet und werden anschließend durch eine Pressplatte die bis auf eine sensorisch abgefragte Endposition gedrückt wird eingepresst. Alternativ können sie auch mit einer Mindestkraft und Kraftüberwachung auf Endlage gebracht werden.

Beschreibung der Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel ein verbessertes Verfahren zum Stecken einer Flachstecksicherung in einen Steckplatz eines Sicherungskastens für ein Fahrzeug und einen entsprechenden Montagegreifer bereitzustellen. Eine Verbesserung kann hierbei beispielsweise eine Beschleunigung eines Produktionsablaufs und einhergehend eine Reduktion von Produktionskosten betreffen.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben. Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird zumindest eine Flachstecksicherung automatisch aufgenommen, an ihrem bestimmungsgemäßen Steckplatz ausgerichtet und in den Steckplatz bis zu ihrer Endlage eingesteckt. Ein dazu verwendeter Montagegreifer weist keine aktiv angetriebenen Teile auf und ist lediglich an eine zumindest zweiachsige Positioniereinheit angebaut.

Durch den hier vorgestellten Ansatz kann ein herkömmlicher Sicherungskasten automatisiert fertig bestückt werden. Der passive Montagegreifer benötigt keinen zusätzlichen Platz neben dem Steckplatz, da er keine aktiv angesteuerte Öffnungsbewegung ausführt. Eine Kollision mit einem Rand des zu bestückenden Steckplatzes oder aber auch mit einer bereits in einem benachbarten Steckplatz angeordneten Sicherung genügt zum Lösen der Flachstecksicherung von dem Montagegreifer.

Durch die Kollision federt ein bis dahin die Flachstecksicherung an zumindest zwei Seitenflächen haltender Halter des Montagegreifers zurück, und rutscht so von der Flachstecksicherung ab, während ein ungefederter Stempel die Flachstecksicherung weiter in ihren Steckplatz drückt.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Montagegreifer zum Stecken einer Flachstecksicherung in einen Steckplatz eines Sicherungskastens für ein Fahrzeug vorgestellt, wobei der Montagegreifer eine quer zu einer Steckrichtung der Flachstecksicherung ausgerichtete Druckfläche und einen in der Steckrichtung relativ zur Druckfläche federgelagerten Halter aufweist, wobei der Halter die Druckfläche zumindest an zwei gegenüberliegenden Seiten umschließt und in einer ausgefederten Position in der Steckrichtung über die Druckfläche übersteht, wobei der Halter dazu ausgebildet ist, die Flachstecksicherung in der ausgefederten Position an zumindest zwei gegenüberliegenden Seitenflächen zu halten und während einer Steckbewegung bei einer Kollision mit einer neben dem Steckplatz angeordneten Störkontur entgegen der Steckrichtung einzufedern und von den Seitenflächen abzugleiten, wobei die Druckfläche dazu ausgebildet ist, die Flachstecksicherung weiter in den vorgesehenen Steckplatz einzuschieben.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Stecken einer Flachstecksicherung in einem Steckplatz eines Sicherungskastens für ein Fahrzeug, vorgestellt, wobei die Flachstecksicherung unter Verwendung eines Montagegreifers gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung gehalten wird und durch eine Positionierbewegung des Montagegreifers an dem für die Flachstecksicherung vorgesehenen Steckplatz des Sicherungskastens ausgerichtet wird, wobei die Flachstecksicherung durch eine Steckbewegung des Montagegreifers in einer Steckrichtung in den Steckplatz hinein gesteckt wird, wobei während der Steckbewegung der federgelagerte Halter mit einer neben dem Steckplatz angeordneten Störkontur des Sicherungskastens oder einer anderen Flachstecksicherung kollidiert, einfedert und von Seitenflächen der Flachstecksicherung abgleitet, wobei die Flachstecksicherung durch die Steckbewegung von der Druckfläche weiter in den Steckplatz eingeschoben wird, bis die Flachstecksicherung bestimmungsgemäß in den Steckplatz eingesteckt ist.

Ein Montagegreifer kann ohne eigene Energieversorgung und Aktoren ausgeführt sein. Der Montagegreifer kann rein passiv sein und als wechselbares Anbauteil an eine Positioniereinrichtung ausgeführt sein. Die Positioniereinrichtung kann angetriebene Achsen aufweisen. Beispielsweise kann die Positioniereinrichtung zwei angetriebene Achsen für eine Positionierbewegung und eine angetriebene Achse für eine Steckbewegung aufweisen.

Der Montagegreifer kann eine Einrichtung zum Halten einer Flachstecksicherung bis zu ihrem Steckplatz und eine Einrichtung zum Drücken der Flachstecksicherung in den Steckplatz aufweisen. Die Einrichtung zum Halten kann dabei durch eine Kollision mit einer Störkontur, beispielsweise einem Rand des Steckplatzes oder einer benachbarten Flachstecksicherung, deaktiviert werden, indem sie an der Störkontur anliegt und eingefedert wird, während die Einrichtung zum Drücken von der Positioniereinrichtung weiterbewegt wird, bis die Flachstecksicherung in ihrer Endlage im Steckplatz eingesteckt ist. Die Einrichtung zum Halten kann als Halter bezeichnet werden. Die Einrichtung zum Drücken kann als Druckfläche bezeichnet werden.

Die Druckfläche kann an einer Stirnfläche eines ungefederten Stempels des Montagegreifers angeordnet sein. Die Druckfläche kann an die jeweilige Bauform der zu steckenden Flachstecksicherung angepasst sein. Die Druckfläche drückt beim Einschieben der Flachstecksicherung auf einen Rücken der Flachstecksicherung. Der Halter kann elastisch sein. Beispielsweise kann ein Innenmaß des Halters in einem leeren Zustand geringfügig kleiner als eine Breite der Flachstecksicherung über ihre Seitenflächen sein. Dadurch wird der Halter beim Aufstecken auf eine Flachstecksicherung geringfügig auseinandergedrückt und klemmt mit einer Rückstellkraft an den Seitenflächen der Flachstecksicherung.

Der leere Montagegreifer kann an einer bereitgestellten Flachstecksicherung ausgerichtet werden und in der Steckrichtung mit einer Bestückungsbewegung an die Flachstecksicherung heranbewegt werden. Dabei kann der überstehende Halter über die Flachstecksicherung geschoben werden, bis der Halter die gegenüberliegenden Seitenflächen der Stecksicherung hält. Der leere Montagegreifer kann automatisiert bestückt werden. Die Flachsicherungen können beispielsweise von einem Rütteltopf an einer Bestückungsstation bereitgestellt werden. Die Positioniereinrichtung kann den Montagegreifer über der Bestückungsstation positionieren und mit dem Montagegreifer automatisiert die nächste Flachsicherung aufnehmen. Durch eine wiederholte Abfolge von Aufnehmen und Einstecken können die Steckplätze des Sicherungskastens nacheinander automatisiert aufgefüllt werden. Für unterschiedliche Bauformen der Flachstecksicherungen können unterschiedliche Montagegreifer verwendet werden.

Eine erreichte Steckkraft am Ende der Steckbewegung kann gemessen werden. Für das bestimmungsgemäße Einstecken der Flachstecksicherung kann eine Mindestkraft erforderlich sein. Die Kraft kann beispielsweise durch eine Kraftmessdose gemessen werden. Die gemessenen Kraft kann mit einer vorgesehenen Kraft für einen Gut-Schlecht Vergleich verglichen werden. Die gemessene Kraft kann dokumentiert werden, um für jede Sicherung des Sicherungskastens einen Nachweis über die Steckkraft zu haben. Alternativ oder ergänzend kann die Steckbewegung überwacht werden. Beispielsweise kann das Stecken der Flachstecksicherung als gut klassifiziert werden, wenn der Montagegreifer bis zu einer vorbestimmten Mindestposition bewegt worden ist. Die vorbestimmte Mindestposition kann vor einem Endanschlag der Flachstecksicherung im Steckplatz angeordnet sein. Dadurch kann eine Belastung des Sicherungskastens reduziert werden.

Der Halter kann zwei unabhängig voneinander in der Steckrichtung federgelagerte Seitenteile aufweisen. Die Druckfläche kann zwischen den Seitenteilen angeordnet sein. Der Halter kann zweiteilig sein. Jedes Seitenteil kann unabhängig von dem anderen Seitenteil einfedern, wenn es mit einer Störkontur kollidiert. So können die Störkonturen auf den gegenüberliegenden Seiten der Flachstecksicherung in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sein. Beispielsweise kann die Störkontur auf der einen Seite eine Rückenfläche einer anderen Flachstecksicherung sein. Auf der anderen Seite kann die Störkontur der Rand des Steckplatzes sein.

Eines der Seitenteile kann ferner quer zu der Steckrichtung in einer Klemmrichtung federgelagert sein. Die Klemmrichtung kann normal zu der Seitenfläche der Flachstecksicherung sein, an welcher das Seitenteil klemmt. Das Seitenteil kann durch eine Feder in Richtung des anderen Seitenteils gedrückt werden. Ein Bewegungsspielraum des beweglichen Seitenteils kann durch einen Anschlag begrenzt sein. Beispielsweise kann der Bewegungsspielraum auf unter einen Millimeter begrenzt sein. Durch das in der Klemmrichtung federgelagerte Seitenteil kann die Klemmkraft des Halters durch unterschiedlich starke Federn variiert werden.

Das Seitenteil kann unter Verwendung zumindest einer Schenkelfeder in der Klemmrichtung schwenkbar federgelagert sein. Das Seitenteil kann um eine Rotationsachse drehbar gelagert sein, der Bewegungsspielraum des Seitenteils bis zu dem Anschlag kann so klein sein, dass die Bewegung innerhalb des Bewegungsspielraums als geradlinig angenommen werden kann. Durch die Schenkelfeder und die drehbare Lagerung kann eine Mechanik des Montagegreifers sehr einfach ausgeführt sein. Auf eine aufwendige Linearführung für das Seitenteil kann so verzichtet werden.

An einem vorderen Ende des Halters kann eine zur Druckfläche gerichtete Einführschräge angeordnet sein. Eine Einführschräge kann als nach innen gerichtete Fase am Halter ausgeführt sein. Beim Aufnehmen beziehungsweise Bestücken des Montagegreifers mit der Flachstecksicherung kann die Einführschräge über eine Kante zwischen den Seitenflächen und dem Rücken der Flachstecksicherung abgleiten und über eine an der Einführschräge resultierende Keilwirkung den Halter öffnen, bis der Halter auf die Seitenflächen aufgesteckt ist und an den Seitenflächen klemmt.

Kurze Figurenbeschreibung Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung eines Montagegreifers gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 eine Darstellung eines Montagegreifers gemäß einem Ausführungsbeispiel; und

Fig. 3 eine Darstellung eines Steckens einer Flachstecksicherung gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Die Figuren sind schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Detaillierte Beschreibung

Fig. 1 zeigt eine Darstellung eines Montagegreifers 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Montagegreifer 100 ist dazu ausgebildet, eine Flachstecksicherung für KFZ-Anwendung aufzunehmen, während eines Positioniervorgangs sicher zu halten und in einen vorgesehenen Steckplatz in einem Sicherungskasten für ein Fahrzeug automatisiert einzustecken. Der Montagegreifer 100 ist ein rein mechanisch funktionierendes Werkzeug. Zur Verwendung wird der Montagegreifer 100 an einem Roboter montiert und von dem Roboter computergesteuert bewegt. Der Montagegreifer 100 weist keine steuerbaren Aktoren auf.

Der Montagegreifer 100 weist eine Druckfläche 102 und einen federgelagerten Halter 104 auf. Die Druckfläche 102 ist in montiertem Zustand quer, insbesondere senkrecht zu einer Steckrichtung 106 der Flachstecksicherung beziehungsweise des Steckplatzes im Sicherungskasten ausgerichtet. Abmessungen der Druckfläche 102 sind an Abmessungen eines Rückens der Flachstecksicherung angepasst. Die Abmessungen der Druckfläche 102 unterscheiden sich so von Bauform zu Bauform unterschiedlicher Flachstecksicherungen. Die Druckfläche 102 ist hier im Wesentlichen rechteckig und entspricht der länglichen Form des Rückens einer Flachstecksicherung. Die Druckfläche 102 weist damit zwei gegenüberliegende breite Seiten und zwei gegenüberliegende Schmale Seiten auf. Die Druckfläche 102 ist hier eine Stirnfläche eines Stempels 108 des Montagegreifers 100. Der Stempel 108 ist Bestandteil einer Führung des Halters 104.

Der Halter 104 ist in der Steckrichtung 106 beweglich gelagert. Der Halter 104 wird durch die Federkraft zumindest einer Feder 110 in eine ausgefederte Position 112 gedrückt. In der ausgefederten Position 112 steht der Halter 104 in der Steckrichtung 106 über die Druckfläche 102 über. Die ausgefederte Position 112 ist durch Anschlagflächen am Stempel 108 definiert. Die Druckfläche 102 steht in der ausgefederten Position 112 des Halters 104 in der Steckrichtung 106 hinter dem Halter 104 zurück.

Der Halter 104 erstreckt sich entlang von zumindest zwei gegenüberliegenden Seiten der Druckfläche 102. Der Halter 104 erstreckt sich hier entlang der breiten Seiten der Druckfläche 102. Die Druckfläche 102 ist zumindest entlang der zwei Seiten von dem Halter 104 umgeben. Hier erstreckt sich der Halter 104 auch teilweise entlang der schmalen Seiten der Druckfläche 102. Der Halter 104 ist dazu ausgebildet, die Flachstecksicherung an zumindest zwei gegenüberliegenden Seitenflächen der Flachstecksicherung zu greifen beziehungsweise zu klemmen. Eine Klemmkraft des Halters 104 ist in einer quer zu der Steckrichtung 106 ausgerichteten Klemmrichtung 114 ausgerichtet. Der Halter 104 kann einstückig sein. Die Klemmkraft wird dann durch eine elastische Verformung des Halters 104 erzeugt. Der Halter 104 kann dann beispielsweise zumindest einen Federbereich aufweisen, der während des Haltens der Flachstecksicherung elastisch verformt ist.

Zum Einstecken einer Flachstecksicherung wird der Montagegreifer 100 mit der Flachstecksicherung von Roboter auf einer an der Steckrichtung 106 ausgerichteten Steckbewegung bewegt. Wenn der Halter 104 beim Einstecken gegen ein Hindernis stößt, bleibt er an dem Hindernis hängen und federt entgegen der Steckrichtung 106 ein. In einer eingefederten Position wird eine Relativposition des Halters 104 zu der Druckfläche 102 durch das Hindernis definiert. Die Druckfläche 102 bewegt sich mit dem Rest des Montagegreifers 100 weiter in der Steckrichtung 106. Dadurch steht die Druckfläche 102 immer weniger hinter dem Halter 104 zurück. Der Halter 104 rutscht dabei von den Seitenflächen der Flachstecksicherung ab. Der Halter 104 kann auch hinter der Druckfläche 102 zurückstehen. Wenn der Halter 104 im Wesentlichen bündig zur Druckfläche 102 angeordnet ist, wird die zuvor geklemmte beziehungsweise gehaltene Flachsicherung freigegeben. In einem Ausführungsbeispiel ist der Halter 104 in zwei Seitenteile 116 zweigeteilt. Die beiden Seitenteile 116 sind unabhängig voneinander in der Steckrichtung 106 federgelagert. Die Seitenteile 116 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Druckfläche 102 angeordnet. Zum Halten der Flachstecksicherung werden die Seitenteile 116 elastisch auseinandergedrückt. Die unabhängig voneinander federgelagerten Seitenteile 116 können unterschiedlich weit eingefedert werden. Wenn beispielsweise das eine Seitenteil 116 gegen ein Hindernis stößt und das andere nicht, dann federt nur das an das Hindernis stoßende Seitenteil 116 ein.

In einem Ausführungsbeispiel ist eines der Seitenteile 116 in der Klemmrichtung 114 beweglich gelagert und wird durch zumindest eine Feder gegen die Seite des Stempels 108 gedrückt. Die Klemmkraft wird durch eine elastische Verformung der Feder bereitgestellt. Das andere Seitenteil 116 ist durch eine Linearführung in der Steckrichtung geführt und kann in der Klemmrichtung 114 nicht zurückweichen. Das in der Klemmrichtung 114 ungefederte Seitenteil 116 definiert dadurch eine seitliche Position der Flachstecksicherung wiederholbar.

In einem Ausführungsbeispiel sind die Federn Schenkelfedern 118. Das in der Klemmrichtung 114 beweglich gelagerte Seitenteil 116 ist am Fuß des Stempels 108 um eine Rotationsachse 120 drehbar gelagert und wird durch die Schenkelfedern 118 gegen den Stempel 108 gedrückt. Ein Anschlag 122 begrenzt einen Bewegungsspielraum des Seitenteils 116 auf etwa einen Millimeter. Innerhalb des Bewegungsspielraums kann die Bewegung des Seitenteils 116 in der Klemmrichtung 114 als linear angesehen werden. Die Schenkelfedern 118 sind am Fuß des Stempels 108 angeordnet und benötigen so im Bereich der Seitenteile 116 keinen Bauraum. Der Montagegreifer 100 kann so sehr schlank gestaltet sein und in begrenztem Montageraum verwendet werden.

In einem Ausführungsbeispiel weist der Halter 104 beziehungsweise zumindest ein Seitenteil 116 an einer zur Druckfläche 102 gerichteten Kante eine Einführschräge 124 auf. Die Einführschräge 124 kollidiert beim Aufnehmen einer neuen Flachstecksicherung mit zumindest einer der Kanten des Rückens der Flachsicherung. Die Kante des Rückens rutscht über die Einführschräge 124 ab und der Halter 104 beziehungsweise die Seitenteile 116 werden in der Klemmrichtung 114 auseinandergedrückt und die Klemmkraft erzeugt. Wenn die Kante des Rückens über die Einführschräge gerutscht ist, greift der Halter 104 beziehungsweise greifen die Seitenteile 116 die Flachstecksicherung an Seitenflächen der Flachstecksicherung.

Fig. 2 zeigt eine Darstellung eines Montagegreifers 100 mit einer gehaltenen Flachstecksicherung 200. Der Montagegreifer 100 entspricht im Wesentlichen dem Montagegreifer aus Fig. 1. Hier wird eine Flachstecksicherung 200 von dem Halter 104 gehalten. Ein Rücken 202 eines Gehäuses 204 der Flachstecksicherung 200 ist dabei an beziehungsweise in geringem Abstand zu der Druckfläche des Montagegreifers 100 angeordnet und verdeckt diese hier. Der Halter 104 drückt mit der Klemmkraft 206 in der Klemmrichtung 114 auf Seitenflächen 208 des Gehäuses 204.

Ein geklemmter Teil der Seitenflächen 208 ist hier an einem um den Rücken 202 umlaufenden, vorstehenden Rand des Gehäuses 204 angeordnet. Die Seitenflächen 208 ragen über dem Halter 104 hinaus. Zwei Messerkontakte 210 der Flachstecksicherung 200 ragen am Ende der Seitenflächen 208 in der Steckrichtung 106 aus dem Gehäuse 204.

Fig. 3 zeigt eine Darstellung eines Steckens einer Flachstecksicherung 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Flachstecksicherung 200 wird unter Verwendung eines Montagegreifers 100 gemäß dem hier vorgestellten Ansatz automatisiert in einen Steckplatz 300 eines KFZ-Sicherungskastens 302 eingesteckt. Der Montagegreifer 100 entspricht im Wesentlichen dem Montagegreifer in den Figuren 1 und 2. Der Montagegreifer 100 ist an einer Positioniervorrichtung 304 befestigt und wird von der Positioniervorrichtung 304 computergesteuert bewegt.

Die Positioniervorrichtung 304 richtet den Montagegreifer 100 in einer Z-Richtung der Positioniervorrichtung 304 oberhalb des vorgesehenen Steckplatzes 300 aus. Die Z- Richtung entspricht der Steckrichtung 106. Zum Ausrichten bewegt die Positioniervorrichtung 304 den Montagegreifer 100 mit der gehaltenen Flachstecksicherung 200 auf einer Positionierbewegung 306 in einer XY-Ebene der Positioniervorrichtung. Die Positionierbewegung 306 ist damit quer zu der Steckrichtung 106 ausgerichtet. Der ausgerichtete Montagegreifer 100 wird dann mit einer Steckbewegung 308 in der Steckrichtung 106 in Richtung des Steckplatzes 300 bewegt und die Flachstecksicherung 200 mit den Messerkontakten voran in den Steckplatz 300 hineinbewegt. Im Verlauf der Steckbewegung 308 kollidiert der Halter 104 des Montagegreifers 100 mit einer Störkontur 310. Hier ist die Störkontur 310 ein Rücken 202 einer bereits in einen benachbarten Steckplatz 300 gesteckten Flachstecksicherung 200. Der Halter 104 bleibt an der Störkontur 310 stehen und federt nun entgegen der Steckrichtung 106 ein, während die Druckfläche mit der Flachstecksicherung 200 weiter auf der Steckbewegung 308 bewegt werden. Der Halter 104 gleitet an der Seitenfläche der Flachstecksicherung 200 ab und die Druckfläche drückt die Flachstecksicherung 200 aus dem Halter 104 heraus und weiter in den Steckplatz 300 hinein. Der Halter 104 befindet sich nun in einer eingefederten Position.

Die Steckbewegung 308 endet, wenn die Flachstecksicherung 200 ihren vorgesehenen Platz erreicht hat. Dazu kann ein Weg der Steckbewegung 308 überwacht werden. Alternativ oder ergänzend kann eine Steckkraft 312 überwacht werden. Der Weg kann durch ein Wegmesssystem der Positioniervorrichtung 304 gemessen werden und mit einem hinterlegten Sollwert verglichen werden. Ein Ergebnis des Vergleichs ermöglicht eine gut- schlecht-Unterscheidung am Ende der Steckbewegung 308. Die Steckkraft 312 kann beispielsweise durch eine Kraftmesseinrichtung 314 zwischen dem Montagegreifer 100 und der Positioniervorrichtung 304 gemessen werden. Dabei kann die Steckkraft 312 am Ende der Steckbewegung 308 gemessen werden und mit einem Sollwert verglichen werden. Ein Ergebnis des Vergleichs ermöglicht eine gut-schlecht-Unterscheidung am Ende der Steckbewegung 308. Zusätzlich kann ein Verlauf der Steckkraft 312 über die Steckbewegung 308 erfasst werden. Der Verlauf kann Informationen über den ganzen Steckvorgang enthalten.

In einem Ausführungsbeispiel ist der Halter 140 zweigeteilt und die beiden Seitenteile 116 können unabhängig voneinander einfedern, wenn sie mit einer Störkontur 310 kollidieren. Hier kollidiert ein Seitenteil 116 mit dem Rücken 202 der benachbarten Flachstecksicherung 200. Das andere Seitenteil 116 kollidiert mit einem Rand 316 des Steckplatzes 300. Der Rücken 202 steht in der Steckrichtung 106 über den Rand 316 über. Daher federn die beiden Seitenteile 116 unterschiedlich weit ein. Die eingefederten Positionen der Seitenteile 116 sind also abhängig von der jeweiligen Störkontur 310.

In einem Ausführungsbeispiel wird der Montagegreifer 100 nach dem Stecken der Flachstecksicherung 200 automatisiert mit einer neuen Flachstecksicherung bestückt und diese in einen anderen Steckplatz 300 des Sicherungskastens 302 gesteckt. Dazu hebt die Positioniervorrichtung 304 den Montagegreifer 100 nach dem Stecken mit einer entgegen der Steckrichtung 106 gerichteten Rückzugsbewegung von der gesteckten Flachstecksicherung 200 ab und bewegt den leeren Montagegreifer mit einer weiteren Positionierbewegung, insbesondere in der XY-Ebene zu einer Bestückungsstation. Beim Abheben federt der Halter 104 aus der eingefederten Position wieder in die ausgefederte Position aus, bis er von der Störkontur 310 abhebt. An der Bestückungsstation wird der Montagegreifer 100 an dem Rücken der neuen Flachstecksicherung ausgerichtet und mit einer Bestückungsbewegung auf die neue Flachstecksicherung abgesenkt. Die Bestückungsbewegung erfolgt dabei in der Steckrichtung der neuen Flachstecksicherung. Während der Bestückungsbewegung wird der ausgefederter Halter 104 auf die Seitenflächen der neuen Flachstecksicherung aufgeschoben. Das Aufschieben wird durch die Einführschrägen des Halters 104 vereinfacht. Beim Aufschieben gleiten die Einführschrägen über Kanten des Rückens ab und der Halter wird in der Klemmrichtung geweitet. Durch eine Rückstellkraft des Halters oder von beim Aufschieben verformten Federn wird die Klemmkraft auf die Seitenflächen erzeugt und die Flachstecksicherung durch den Halter 104 sicher gehalten. Die Bestückungsbewegung endet, wenn die Druckfläche den Rücken der neuen Flachstecksicherung berührt. Alternativ kann die Bestückungsbewegung enden, wenn noch ein geringer Abstand zwischen dem Rücken und der Druckfläche besteht. So kann eine Krafteinwirkung auf die Bestückungsstation verringert werden. Nach dem Aufschieben des Halters 106 wird der Montagegreifer 100 mit der geklemmten neuen Flachstecksicherung entgegen der Steckrichtung zurückgezogen und mit einer neuen Positionierbewegung 306 an dem anderen Steckplatz 300 ausgerichtet.

Im Verlauf der daran anschließenden Steckbewegung 308 berührt die Flachstecksicherung eine Kontur des anderen Steckplatzes 300. Wenn ein Abstand zwischen dem Rücken und der Druckfläche besteht, bleibt die Flachstecksicherung stehen, wenn eine Reibungskraft zwischen der Kontur und der Flachstecksicherung größer als eine Reibungskraft zwischen dem Halter 104 und den Seitenflächen ist. Die Flachstecksicherung bleibt so lange stehen, bis die Druckfläche des Montagegreifers 100 an dem Rücken anliegt.

Mit anderen Worten wird ein mechanischer Montagegreifer zum automatisierten Stecken von KFZ-Flachsicherungen vorgestellt. Durch den hier vorgestellten Ansatz können Sicherungen auch bei extrem geringen oder gar keinem Abstand zueinander in der Sicherungsbox automatisiert gesteckt werden. Langsames und fehleranfälliges Stecken von Hand kann entfallen.

Der Sicherungsgreifer basiert rein auf Federkraft im Zusammenspiel verschiedener Federn. Die Backen, die die Sicherung anfangs festhalten kollidieren mit der Störkontur der Sicherungsbox und federn nach hinten weg. Der Stempel kann jetzt die Sicherung in die Sicherungsbox hineindrücken.

Das automatisierte Sicherungsstecken kann alternativ mit pneumatischen Greifern durchgeführt werden. Diese benötigen auf der längeren Seite der Sicherung Platz, um nach dem Stecken der Sicherung wieder öffnen zu können. Es ist also ein Mindestabstand zwischen den Sicherungen erforderlich, damit diese Greifer einsetzbar sind. Der dafür nötige Abstand ist in den wenigsten Sicherungsboxen verfügbar. Daher werden sie meist von Hand bestückt. Der hier vorgestellte, rein mit Federkraft funktionierende Greifer ist aufgrund der Steuerungszeiten der Pneumatik wesentlich schneller als ein pneumatischer Greifer. Mit dem gefederten Greifer können die Sicherungen schneller & fehlerfreier automatisiert gesteckt werden.

Bisherige Lösungen sind vergleichsweise langsam und können häufig nicht alle Sicherungen einer Sicherungsbox montieren, weil Störkonturen im Weg sind oder die Abstände zwischen den Sicherungen zu gering sind. Sie können daher nur für bestimmte Boxen verwendet werden, welche die nötigen Mindestabstände von beispielsweise vier bis fünf Millimetern erfüllen.

Der hier vorgestellte gefederte Greifer unterscheidet sich dadurch von anderen Greifern für Sicherungen, dass er rein durch Federkraft funktioniert. Für den Hub der Backen werden vier Druckfedern verwendet. Für das Schwenken der beweglichen Backe werden zwei Schenkelfedern verwendet, die die Sicherungen zwischen den beiden Haltebacken festhalten. Die Führungen sind so gebaut, dass sich die Führungsachse in der Buchse bewegt, welche gleichzeitig das Grundteil des Stempels ist.

Die zurückfedernden Backen sorgen für eine definierte Position und sicheren Halt der Sicherung bis zum Sicherungskasten. Die Backen federn durch eine Kollision beim Einstecken der Sicherung zurück. Die Backen ermöglichen das Stecken von zwei Sicherungen nebeneinander ohne Abstand zueinander.

Der feststehende Stempel drückt die Sicherung mit der vordefinierten Kraft der Linearachse beziehungsweise des Roboters in den Sicherungskasten.

Die Schenkelfeder sorgt für die nötige Greifkraft beziehungsweise seitliche Anpresskraft, indem sie die Sicherung zwischen den beiden gefederten Backen klemmt. Die Schenkelfeder öffnet über die Fasen an den Greifbacken.

Beim Einstecken der Sicherung fährt der Roboter mit der Sicherung direkt über die Position, in der die Sicherung gesteckt werden soll, und bewegt sich dann linear in Z-Richtung auf den Sicherungskasten zu. Dabei kollidieren die Backen des Greifers mit der geraden Fläche auf der Oberseite mit den Störkonturen des Sicherungskastens, oder mit den angrenzenden Sicherungen. Durch diese Kollision werden die gefederten Backen zurückgedrückt. Der feststehende Stempel des Greifers drückt dann die Sicherung in den Sicherungskasten. Die Backen werden an dieser Stelle nicht mehr benötigt, da die Position der Sicherung durch die Sicherungsbox bereits definiert ist. Auch wird durch das Zurückfordern der Backen sichergestellt, dass die Sicherung beim Wegfahren mit dem Roboter nicht mehr herausgezogen werden kann. Theoretisch kann der Vorgang mit der maximalen Verfahrgeschwindigkeit des Roboters oder des Achsensystems stattfinden, da der rein mechanische Greifer keine Steuerzeiten benötigt. Der Greifer kann jetzt eine neue Sicherung abholen.

Zum Aufnehmen einer Sicherung fährt der auf dem Roboter oder dem Linearsystem montierte Sicherungsgreifer direkt über die durch einen Vereinzler (Stufenförderer, etc.) bereitgestellte Sicherung, und macht eine lineare Bewegung in Z in Richtung der Sicherung. Dadurch kollidieren die Fasen der Backen des Greifers mit der Sicherung und die Greiferbacke wird gegen die Schenkelfeder gedrückt. Die federgelagerte Greiferbacke bewegt sich dadurch leicht zur Seite und klemmt die Sicherung. Der Greifer hat die Sicherung jetzt fest zwischen den beiden Backen und kann von der Aufnahmeposition wegfahren. Da es sich bei der vorhergehend detailliert beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren um Ausführungsbeispiele handelt, können sie in üblicher weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind die mechanischen Anordnungen und die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander lediglich beispielhaft

BEZUGSZEICHENLISTE

100 Montagegreifer

102 Druckfläche

104 Halter

106 Steckrichtung

108 Stempel

110 Feder

112 ausgefederte Position

114 Klemmrichtung

116 Seitenteil

118 Schenkelfeder

120 Rotationsachse

122 Anschlag

124 Einführschräge

200 Flachstecksicherung

202 Rücken

204 Gehäuse

206 Klemm kraft

208 Seitenfläche

210 Messerkontakt

300 Steckplatz

302 Sicherungskasten

304 Positioniervorrichtung

306 Positionierbewegung

308 Steckbewegung

310 Störkontur

312 Steckkraft

314 Kraftmesseinrichtung

316 Rand