本發(fā)明涉及一種機器人工具，用于通過布置裝置將塞子布置于車體部件中的開口內。本發(fā)明還涉及一種用于在使用機器人工具的同時將塞子布置于車體部件中的開口內的方法。

背景技術：

在車體部件中，液體漆能夠在涂漆后快速流出空腔，這些空腔帶有大量的開口，有時高達幾百個開口。必須提供孔以用于布置焊點。另外，蠟也能夠通過這些開口而注入空腔內，以便密封車體部件。所有開口都必須在裝配過程中再次封閉，以便防止?jié)駳饣蛩秩胍约胺乐管囕v在操作過程中被腐蝕。開口通過由塑料制造的所謂塞子來封閉，這些塞子可以有不同直徑。塞子通常通過雇員手動地插入開口內。

這種處理有多個缺點。對于布置這些塞子的雇員，工作并不符合人機工程，原因是他必須俯身和伸展，以便布置塞子。另外，需要一些力來將塞子壓入相應開口內，這在長時間工作時非常累人。這可能導致專注力降低，因此很容易產(chǎn)生錯誤。因為根據(jù)車輛型號，在整個生產(chǎn)范圍需要布置、分配高達幾百個塞子，因此它們總是由不同雇員在不同工位定位。這需要大量的操縱，這些操縱必須由大量不同雇員來學習，從而需要較長的培訓時間。

由于塞子的不同直徑，因此在各個情況下，塞子有可能不正確地布置。還不能排除這樣的情況，盡管相應塞子布置于正確的位置，但是沒有以足夠力將它壓入車體內，因此不具有完全密封效果，或者甚至可能在駕駛過程中掉落。各塞子還可能簡單地被遺忘。因此，濕氣或水能夠透入車體內并且引起腐蝕。

最后，開口是帶尖銳邊緣的孔，這可能在工人插入塞子時傷害工 人。

還有用于插入塞子的機器人支持方法。不過，在這種情況下，只有一種塞子能夠相應地容納于機器人工具的布置裝置處。另外，在布置各塞子之后，布置裝置必須返回至重新裝載儲料倉。這導致相當多的時間損失。

而且，除了電連接之外，機器人工具還通過真空或壓縮空氣操作，也需要空氣供給源。提供壓縮空氣通常非常消耗能量。由于需要使用壓縮空氣軟管，因此也有在該軟管上面卡住或絆倒的危險，即受傷的危險。

在先使用的機器人工具還有它們并不滿足MRK(Mensch-RoboterKooperation-人-機器人合作)要求的缺點。機器人工位將被圍住，使得在布置塞子時，不能有人在車體部件處工作。滿足人-機器人合作要求的工具必須相應地設計成用于功率和力受到限制的輕量機器人(根據(jù)DIN ISO標準DIN ISO 10218，部分1和部分2的定義)，以便因此允許根據(jù)TS-15066的協(xié)同操作。在這種情況下，重要的是工具的可想到的促動器沒有危險。

還一缺點是，機器人工具的通常使用的真空頭不能更換。因此，一直只能使用與真空頭匹配的特定直徑塞子。另外，在布置塞子之后，在沒有檢查的情況下假定塞子配合。如果塞子沒有保持住，濕氣將透入，如上所述。

技術實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是提供一種機器人工具，通過該機器人工具，塞子能夠以更快速和可變的方式來布置，而不需要一直重新裝載。而且，本發(fā)明的目的是提供一種方法，通過該方法，塞子能夠通過機器人工具而以更快速和可檢查的方式來布置，同時防止它們掉落。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種機器人工具用于通過布置裝置將塞子布置在車體部件中的開口內，塞子儲料倉布置在該布置裝置上，該塞子儲料倉具有多個塞子，這些塞子一個緊接一個地布置成排，并且能夠在 并不重新裝載的情況下通過布置裝置而布置于車體部件的相應開口中。塞子儲料倉和布置裝置的結合使得能夠一個接一個地布置多個塞子，而布置裝置不必重復地容納單個塞子。由于塞子在塞子儲料倉中的精確裝配引導，從而保證直接和理想地引導推出。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，還使得，相繼地，機器人工具能夠根據(jù)MRK(人-機器人合作)要求而被引導，且布置裝置能夠引導至相應開口，以便布置塞子。定位能夠以基于照相機的方式或通過本領域技術中已知的其它任意方法(例如機器人的動力控制定位、通過傳感器(電容、近側開關、光掃描儀等)來定位)來自動進行。在這種情況下，布置裝置被引導至開口；塞子的插入通過機器動力來進行。由于滿足MRK(人-機器人合作)要求的設計，除了布置塞子之外，還能夠在車體部件上同時進行其它工作，且塞子的布置能夠集成在其它裝配操作中。

在優(yōu)選實施例中，本發(fā)明還使得塞子能夠通過電動心軸驅動器在預定步驟中從容納于布置裝置中的塞子儲料倉推出。因此，能夠在布置操作之前和過程中針對穿透深度在開口中以精確方式定位塞子。還能夠保證為了將塞子更好地插入開口內的預先裝載定位。

在優(yōu)選實施例中，機器人工具的特征還在于：在它的出口處，它的布置裝置具有用于使得塞子的至少一個彈性部分至少部分彎曲的裝置，在從布置裝置推出的過程中，該裝置影響塞子的彈性部分。在優(yōu)選實施例中，用于彎曲的這種裝置設計為環(huán)繞布置裝置的出口的唇緣，或者設計為模制在布置裝置的出口上的凸起。

彈性塞子的一部分(例如環(huán)繞邊緣或蓋)的彎曲的目的是當塞子設置或布置在開口中時能夠在該塞子上實現(xiàn)拉伸力。塞子通常具有環(huán)繞的保持唇緣(到達后面的區(qū)段)，該保持唇緣在布置狀態(tài)中到達開口邊緣的后面。一旦實現(xiàn)了這種到達后面，就不再能夠從開口釋放塞子。通過用于彎曲的裝置，拉伸力在布置裝置的拉動運動過程中在塞子上在第二位置處引入，通過該拉伸力，能夠檢查塞子的可靠保持。當達到特定拉伸量時，塞子通過心軸驅動器而從布置裝置完全壓出，且至 少部分彎曲的區(qū)段彈性地布置成抵靠開口的外壁。

根據(jù)本發(fā)明，在一個實施例中，機器人工具的布置裝置能夠實施為可更換，使得不同塞子能夠布置在相應的不同開口中。根據(jù)車體和開口，可以布置不同的塞子尺寸和塞子結構。

本發(fā)明還提供了一種用于通過使用上述機器人工具而將塞子布置在車體部件中的開口內的方法，其特征在于：通過布置裝置的心軸驅動器，要布置的塞子首先從布置裝置的出口推出預定程度，且部分推出的塞子通過布置裝置而插入要封閉的開口中，使得塞子的一部分以保持方式到達開口的后面，最后，塞子從布置裝置推出，并移走布置裝置。

在這種情況下，優(yōu)選是，根據(jù)這樣的處理步驟：根據(jù)該步驟，為了插入塞子，布置裝置以自由搖擺的方式來保持，使得通過布置裝置和與它連接的部件的搖擺運動，塞子相對于要封閉的開口而獨立地自身居中定位。在這種情況下，優(yōu)選是塞子在要引入開口內的區(qū)域中構成為圓錐形。

根據(jù)本發(fā)明的方法還有這樣的優(yōu)點，在移除布置裝置之前，檢查塞子的可靠緊固，即，布置裝置在定位于開口中的塞子上實施拉伸力。在優(yōu)選的方法實施例中，拉伸力通過在布置裝置處構造的和在上面詳細介紹的、用于彎曲的裝置來產(chǎn)生。隨后，將供給塞子儲料倉中的下一個塞子。只有在儲料倉的全部塞子都已經(jīng)布置之后才進行儲料倉的更換或儲料倉的重新充裝。

由于使用根據(jù)本發(fā)明的機器人工具和相應方法，人們不必執(zhí)行在人機工程上對于他們不利的運動。用于布置塞子而花費的力通過機器來產(chǎn)生。由于快速布置操作，不必使得很多不同雇員負責布置塞子。節(jié)省了訓練和計劃的時間，即，每輛車輛的安裝所占據(jù)的雇員時間。塞子通過機器人來插入將比人工勞動更快速地進行，因此節(jié)省成本。而且，機器人將總是將塞子布置在正確的位置中，而不管它們的直徑如何。因此能夠減少錯誤，并能夠提高布置的質量。最后，雇員將不再接觸帶尖銳邊緣的開口，因此能夠不再在帶尖銳邊緣的開口處受傷。

與先前的、基于機器人的工具相比，由于將多個塞子成排地布置在塞子儲料倉中，因此不再需要在每次插入操作之后拾取新的塞子。因此能夠節(jié)省時間和成本。通過使用心軸驅動器和消除壓縮空氣真空機構，一方面節(jié)省能量和成本，另一方面也能夠省略壓縮空氣軟管。這降低了費用和受傷的危險。

由于可更換地設計的布置裝置，因此機器人工具能夠適用于各種要求或各種直徑的塞子。因此它可通用地使用。

在布置操作結束時檢查塞子的正確裝配排除了在布置過程中的錯誤或不正確布置的塞子，因此提高了質量。

例如，要使用的心軸馬達(步進馬達)能夠使得塞子在布置裝置中或它的出口處進行精確的供給運動和精確定位。

當技術上可設想時，全部上述特征能夠自由地組合。

本發(fā)明的其它有利的進一步發(fā)展形式將在下面通過附圖與對本發(fā)明優(yōu)選實施例的說明一起詳細表示。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的機器人工具的一部分的剖視圖；

圖2是布置在塞子儲料倉上的機器人工具的布置裝置的第一實施例的透視圖；以及

圖3是在預裝載狀態(tài)中布置在塞子儲料倉上的機器人工具的布置裝置的第二實施例的透視圖。

具體實施方式

附圖示意性地示出了實例。在全部附圖中，相同參考標號表示相同部件。

圖1是用于將塞子2布置于機動車輛的車體部件中的開口內的機器人工具1的一部分的剖視圖。機器人工具1包括布置裝置3，塞子儲料倉4布置在布置裝置3上，塞子儲料倉具有成排地布置于其中的多個塞子2。成排地布置在塞子儲料倉4中的塞子2在預定步驟中通 過滑架8而從出口9推出，以便保證將塞子2精確定位在相應開口中，所述滑架能夠通過心軸驅動器7而沿縱向方向移動。心軸驅動器7的其它部件未示出。機器人工具1滿足MRK(人-機器人合作)要求，且對于部分自動的或者手動操作，可以具有用于人工控制的相應接收裝置，該接收裝置未示出。作為用于使得塞子2的彈性蓋22部分彎曲的裝置，布置裝置3在它的出口9處具有環(huán)繞唇緣5，該唇緣5也在圖3中示出。布置裝置3以可拆卸的方式可互換地固定在(例如，螺紋連接在)塞子儲料倉4上。在相應類型的變化情況中，針對布置裝置3，相對于對應直徑，唇緣5也可以更換。

圖2是布置在塞子儲料倉4上的機器人工具1的布置裝置3的透視圖，在該情形中，用于使得塞子2的彈性蓋22部分彎曲的裝置設計為模制在布置裝置3的出口9上的凸起6。凸起6(以及圖3中的唇緣5)向著布置裝置3的中心凸出，使得塞子的、到達孔后面的區(qū)段21能夠在沒有任何接觸的情況下通過，并能夠引入開口內。一旦該區(qū)段21到達后面(即以保持方式到達壁中的開口的后面)，具有布置裝置3的整個工具將拉回，且當塞子2被推出布置裝置3時，塞子2的蓋22通過心軸驅動器7的前進而局部向后彎曲。這種彎曲產(chǎn)生作用在塞子2上的拉伸力，通過該拉伸力，能夠檢查塞子2在開口中的可靠保持。作為凸起6的可選方式，圖3示出了產(chǎn)生相同技術效果的環(huán)繞唇緣5。在圖3中，蓋22局部向后彎曲。對于到達后面的區(qū)段21已經(jīng)到達開口壁后面的程度，布置裝置3應當已經(jīng)在這種狀態(tài)中產(chǎn)生拉伸力。

在用于將塞子2布置于車體部件中的開口內的方法中，滑架8通過心軸驅動器7而沿縱向方向移動，因此塞子2能夠通過布置裝置3而相繼地被推出塞子儲料倉4。在從布置裝置3的出口9推出預定程度的狀態(tài)中(例如，根據(jù)圖3)，塞子2插入要封閉的開口內，以使得塞子2的、到達后面的區(qū)段21到達開口的壁的后面。為了插入塞子2，布置裝置3和與它連接的部件以自由搖擺的方式來保持，使得通過布置裝置3的搖擺運動，塞子將相對于要封閉的開口獨立地將自身居中定位。因此，塞子2的、到達后面的區(qū)段21可靠地到達開口的壁的后 面。通過心軸驅動器7，塞子2最終完全從塞子儲料倉4推出。在隨后取下布置裝置3的過程中，通過上述產(chǎn)生的拉伸力，對塞子在開口中的可靠保持進行檢查。

為了重新充裝塞子儲料倉4，該塞子儲料倉4能夠更換，或者通過布置裝置3，塞子摞能夠放置或運動至塞子儲料倉上。這里，心軸驅動器7沿相反方向以類似于機器人的放置速度緩慢前進，以便防止塞子2錯誤定向(在儲料倉中扭轉180度)。在這種情況下，塞子2摞優(yōu)選地布置在引導件中。

對于它的實施，本發(fā)明并不局限于上述優(yōu)選實施例。相反，可以設想多種變化形式，這些變化形式也在基本不同類型實施方式的情況下使用示出的方案。例如，可以設想不同的塞子結構，該塞子結構適用于相應的開口和壁厚。