装配可靠性检验方法、用于实施该方法的设备和上胶设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的、用于检验要借助粘接连接而固定到构件上的接合元件的装配可靠性的方法，其中，从一个粘合剂容器提取粘合剂并且该粘合剂能借助由光发射器发出的光的照射而硬化。本发明还涉及一种根据权利要求8前序部分的、用于实施该方法的设备，其包括设置在机械手臂上的接合头和用于从所述设备中取出接合元件的抓具，在此，接合元件可存储地设置在设备中并且可被进给装置输送到取出位置中。
[0002]另外，本发明涉及一种根据权利要求9前序部分的、包括第一和第二粘合剂容器的设备，所述粘合剂容器借助各自的流体管路与粘合剂施加器连接。
【背景技术】
[0003]同类的用于接收接合元件的设备通常是存储器或料匣，料匣尤其是能固定到接合头上。
[0004]同类的包括第一和第二粘合剂容器的设备通常是具有分配器的供应站或装载站。
[0005]接合元件在横截面中可具有T形形状，其包括盘状部和栓部，在盘状部上可施加粘合剂。因此T形接合元件的盘状部能借助粘接连接而固定到构件表面上，并且第二构件能借助螺纹连接或卡扣连接而固定到栓部上。
[0006]在汽车、飞机、轻型飞机以及任何其它任何类型的运输工具的生产、尤其是批量生产中，如今越来越多地使用由所谓的纤维复合材料制成的构件、如车身中的结构构件。这种纤维复合材料例如是碳纤维增强塑料、也称为CFK。相对于金属，CFK的优点尤其在于质量小且同时强度高。但在连接这种CFK构件与金属构件时应注意特殊要求。CFK构件不能简单地设置孔并且与金属构件连接，因为CFK和金属构件之间的连接位置易受腐蚀。
[0007]因此，为了连接CFK构件与金属构件通常使用T形接合元件，其具有由塑料制成的盘状部和由金属制成的螺栓，盘状部与CFK构件粘接并且螺栓与金属构件旋接。
[0008]DE102011009259A1公开了一种安置系统，该安置系统包括用于将接合元件借助粘接连接安置到构件上的接合头。另外该文献公开了一种用于将接合元件安置到构件上的方法。
[0009]这种接合头通常具有带有光发射器的抓具、摆动臂、料匣以及固定板。在此，接合头能借助固定板固定到机械手臂上。带有光发射器的抓具固定在摆动臂上，抓具单个地取出存储于料匣存储轨道中的接合元件。之后，接合头的摆动臂将分开地被取出的接合元件送到为其设置的构件上。接着，光发射器确保，被施加到接合元件上的粘合剂借助光照射来硬化。
[0010]在从取出位置取出接合元件后，存储轨道的另一接合元件被导入料匣的取出位置中。借助发生松弛的弹簧将另一接合元件补充送入或补充导入到料匣的取出位置中。
[0011]当最后的接合元件被摆动臂借助抓具从料匣中取出并且安置在构件表面上之后，接着可将接合头的料匣连接到装载站上。
[0012]在连接过程完成并且多个接合元件被装载站转移到料匣上之后，接合头的摆动臂可以以上面所描述的方式重新从料匣取出接合元件并且将其安置到为其设置的构件上。
[0013]根据上面提到的用于将T形接合元件安置在构件表面上的方法，首先在接合元件上施加粘合剂，将接合元件放入料匣中，接着使料匣沿其纵向方向运动并且抓具从料匣中取出一个接合元件，以便将该接合元件安置到构件上，最后激活硬化源。
[0014]DE102009057332A1公开一种具有分配器的装载站，在装载站中借助分配器或粘合剂施加器在T形接合元件的盘状部上施加粘合剂。接合元件可暂存在装载站的中间存储器轨道中和/或运动到料匣中。
[0015]料匣从装载站接收T形接合元件，在此抓具手动或自动地从料匣中取出处于料匣取出位置中的接合元件，并且手动或自动地借助机械手臂将其安置在构件表面上的预定的加工位置上。
[0016]借助弹簧预紧的滑动件将另一接合元件补充送入或补充导入到料匣的取出位置中。
[0017]根据上面提到的用于将T形接合元件安置在构件表面上的方法，在接合元件上施加粘合剂，将接合元件放入中间存储器中或直接放入料匣中，料匣和抓具这样摆动，使得抓具能够从料匣中取出一个接合元件并将其安置在构件表面上，并且最后该接合元件借助光照射，以致粘合剂硬化。
[0018]所描述的用于接合元件固定在构件表面上的方法的缺点在于，这些方法在固定方法过程中不具有用于装配可靠性或质量检验的步骤。因此这些方法易受干扰并且过程可靠性低。
【发明内容】
[0019]因此本发明的任务在于，提出一种用于将接合元件安置在构件上的方法，该方法在工业批量生产方面在固定方法过程中提供用于检验装配可靠性、检验质量、提高过程可靠性以及降低易受干扰性的步骤。还应提供一种用于实施该方法并且用于设置在机械手臂的接合头上的设备，借助该设备就接合元件在构件上的安置而言在工业批量生产中减小了易受干扰性并且提高了过程可靠性。
[0020]另外，本发明的任务在于提供一种上胶设备，借助该设备提高过程可靠性并且减少停机时间。
[0021]为了解决方法方面的任务，本发明具有权利要求1中提到的特征。有利方案在其余权利要求中给出。另外，为了解决在用于实施该方法的设备方面的任务，本发明具有权利要求8中提到的特征。本发明还包括根据权利要求9的上胶设备。
[0022]本发明提出一种用于检验要借助粘接连接而固定在构件上的接合元件的装配可靠性的方法，其中，从一个粘合剂容器提取粘合剂并且该粘合剂能借助由光发射器发出的光的照射而硬化，该方法包括下述步骤:
[0023]监测该粘合剂容器的料位并且当该粘合剂容器的确定料位达到下阈值时，操作用于导流连接第二粘合剂容器的装置，以便与上胶设备建立导流连接，第二粘合剂容器的粘合剂料位高于所述一个粘合剂容器的料位；
[0024]借助至少一个传感器检测由光发射器发出的光的光强，并且在由传感器接收的光低于阈值时发出信号。
[0025]检测粘合剂容器的料位是否达到下阈值能够及时发现粘合剂容器即将变空。一旦达到一个粘合剂容器的阈值，就切换到第二粘合剂容器。向第二粘合剂容器的切换例如可通过气动阀进行，以避免停机时间和因此方法过程的中断。
[0026]通过检测光的光强并且在达到阈值时发出信号，能够在以光照射时使粘合剂可靠地硬化。
[0027]这两个过程、即粘合剂容器阈值的监测和由光发射器发出的光的监测至少对于无中断地将粘合剂施加到接合元件上以及将接合元件可靠固定在构件上而言是必要的。
[0028]根据用于检验装配可靠性的方法的一种有利扩展方案规定，总是从所述两个粘合剂容器的一个中提取粘合剂，该粘合剂容器的确定的料位高于下阈值。
[0029]总是从一个粘合剂容器中提取粘合剂的目的在于，避免在固定方法过程中粘合剂容器可能提前变空并且接合过程中断。因而该方法适用于批量生产。
[0030]因此，设置一个粘合剂容器是不够的，该粘合剂容器在正常运行中为固定方法过程供应足够的粘合剂。对于上胶时的无中断运行而言，需要监测粘合剂容器的状态、如料位和压力，并且必要时能切换到第二粘合剂容器。
[0031]根据用于检验装配可靠性的方法的一种有利扩展方案规定，借助至少一个传感器监测是否达到两个粘合剂容器的下阈值。
[0032]根据用于检验装配可靠性的方法的一种有利扩展方案规定，为构件上的每个接合点定义用于要借助粘接连接而固定在接合点上的接合元件的接合参数。
[0033]为了考虑在CFK构件上接合点的不同位置定向而规定，可为应以不同位置定向被安置的接合元件定义不同的接合参数。
[0034]所述接合参数例如可以是摆动臂的定向和施加到接合元件上的安置压力以及将接合元件安置到构件上的力阈值和安置时间。
[0035]根据本方法的一种有利扩展方案规定，在接合元件照射过程进行时检测由光发射器发出的光的光强以及温度。
[0036]为了在接合元件的照射过程中检测由光发射器发出的光的光强，可与光发射器的射出面以定义距离间隔开地吸收光并且将其导向光谱仪。由此可在照射接合元件期间测量由光发射器发出的光的光强并且将其与光强的阈值进行比较。
[0037]根据本方法的一种有利扩展方案规定，在用光照射接合元件之后借助抓具以预定的拉力加载接合元件。
[0038]为了检验粘合剂在通过光发射器的照射过程之后是否在接合点上硬化，在粘合剂硬化后以拉力加载接合元件栓部来进行检验。在此，小的拉力即可，因为由此能识别粘合剂未进行硬化的情况并且同时不会损伤无缺陷被安置的接合元件。
[0039]根据本方法的一种有利扩展方案还规定，在预定的时间间隔中检测由光发射器发出的光的光强。
[0040]用于检测所发出的光强的预定的时间间隔可作为照射过程次数存储于控制单元中。
[0041]可在各个照射过程之间测量由光发射器发出的光的光强。在此在一定时间段上激活光发射器，借助传感器检测光强并且将其与阈值进行比较。
[0042]本发明还提出一种用于实施该方法的设备，该设备为了设置在机械手臂的接合头上而设有用于从所述设备中取出接合元件的抓具，接合元件可存储地设置在设备中并且能被进给装置输送到取出位置中，所述进给装置具有至少一个操作缸，该操作缸具有能被加载流体并且输送接合元件的操作活塞。
[0043]为了将接合元件向取出位置方向输送，通过供应管路以流体加载操作活塞。通过加载流体，操作活塞沿操作缸的轴向方向朝向进给方向运动。
[0044]由此，用于容纳接合元件的设备能实现操作活塞的始终精确并且可准确再现的进给运动，尤其是在极大量彼此相继的进给运动中，这通常出现在构件和功能件的批量生产中。因此接合元件始终精确并且可靠地向其取出位置方向输送。
[0045]本发明还提供一种包括第一和第二粘合剂容器的设备，所述第一和第二粘合剂容器借助各自的流体管路与粘合剂施加器连接，每个流体管路具有流体阻断阀并且各流体管路通入一个共同的通向粘合剂施加器的输入管路中。
[0046]使用两个粘合剂容器、监测一个粘合剂容器的料位是否达到阈值以及在低于该阈值时切换到第二粘合剂容器，允许上胶设备无中断地运行。由此无须像在仅以一个粘合剂容器运行时那样中断上胶的连续运行。这又有利于提高过程可靠性。
【附图说明】
[0047]下面参考附图详细说明本发明。附图如下:
[0048]图1为装配可靠性检验方法的一种优选实施方式的流程图；
[0049]图2为上胶设备的示意图；以及
[0050]图3为设置在接合头上的用于实施所述方法的设备的示意图。
【具体实施方式】
[0051]参考图1说明用于检验装配可靠性的方法的各步骤。
[0052]根据本发明的一种实施方式，为了在T形接合元件7的盘状部上连续施加粘合剂，借助传感器监测粘合剂容器I (