DE102014004045A1 - Robot tool and method for mounting plugs, in particular for motor vehicles - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Roboterwerkzeug (10) zum Montieren von Stopfen in jeweils korrespondierende Öffnungen, insbesondere eines Kraftwagens, mit wenigstens einem Magazin (12) zum Aufnehmen einer Mehrzahl von zu montierenden Stopfen, und mit wenigstens einem Fügeelement (16), welches zwischen einer Entnahmestellung, in welcher einer der Stopfen aus dem Magazin (12) mittels des Fügeelements (16) entnehmbar und am Fügeelement (16) anordenbar ist, und einer Fügestellung, in welcher der aus dem Magazin (12) mittels des Fügeelements (16) entnommene und am Fügeelement (16) gehaltene Stopfen in eine der Öffnungen zu montieren ist, relativ zu dem Magazin (12) bewegbar ist, wobei wenigstens ein zweites Fügeelement (20) vorgesehen ist, welches zwischen einer Entnahmestellung, in welcher ein weiterer der Stopfen aus dem Magazin (12) mittels des zweiten Fügeelements (20) entnehmbar und am zweiten Fügeelement (20) anordenbar ist, und einer Fügestellung, in welcher der aus dem Magazin (12) mittels des zweiten Fügeelements (20) entnommene und am zweiten Fügeelement (20) gehaltene weitere Stopfen in eine weitere der Öffnungen zu montieren ist, relativ zu dem Magazin (12) mit dem ersten Fügeelement (16) mitbewegbar ist.The invention relates to a robot tool (10) for mounting plugs in respectively corresponding openings, in particular of a motor vehicle, with at least one magazine (12) for receiving a plurality of plugs to be mounted, and with at least one joining element (16) which is disposed between a removal position in which one of the plugs can be removed from the magazine (12) by means of the joining element (16) and can be arranged on the joining element (16), and a joining position in which the magazine is removed from the magazine (12) by means of the joining element (16) Joining plug (16) is to be mounted in one of the openings plug, relative to the magazine (12) is movable, wherein at least a second joining element (20) is provided, which between a removal position in which another of the plugs from the magazine ( 12) by means of the second joining element (20) and can be arranged on the second joining element (20) can be arranged, and a joining position, in which the from the Magazi n (12) by means of the second joining element (20) removed and held on the second joining element (20) further plug is to be mounted in a further of the openings relative to the magazine (12) with the first joining element (16) is mitbewegbar.
Description
Die Erfindung betrifft ein Roboterwerkzeug zum Montieren von Stopfen, insbesondere für Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und ein Verfahren zum Montieren von Stopfen, insbesondere für Kraftwagen.The invention relates to a robot tool for mounting plugs, in particular for motor vehicles, according to the preamble of patent claim 1 and a method for mounting plugs, in particular for motor vehicles.
Ein solches Roboterwerkzeug zum Montieren von Stopfen in jeweils korrespondierende Öffnungen ist aus der
Das Roboterwerkzeug umfasst wenigstens ein Magazin zum Aufnehmen einer Mehrzahl von zu montierenden Stopfen. Ferner umfasst das Roboterwerkzeug wenigstens ein Fügeelement, welches zwischen einer Entnahmestellung und einer Fügestellung relativ zu dem Magazin bewegbar, insbesondere verschwenkbar, ist. In der Entnahmestellung ist einer der Stopfen aus dem Magazin mittels des Fügeelements entnehmbar und am Fügeelement anordenbar. In der Entnahmestellung ist das Fügeelement in zumindest teilweiser Überdeckung mit dem einen Stopfen angeordnet, so dass das Fügeelement den einen Stopfen aus dem Magazin entnehmen kann.The robotic tool includes at least one magazine for receiving a plurality of plugs to be mounted. Furthermore, the robot tool comprises at least one joining element which is movable, in particular pivotable, between a removal position and a joining position relative to the magazine. In the removal position, one of the plugs can be removed from the magazine by means of the joining element and can be arranged on the joining element. In the removal position, the joining element is arranged in at least partial covering with the one stopper, so that the joining element can remove the one stopper from the magazine.
In der Fügestellung ist der aus dem Magazin mittels des Fügeelements entnommene und am Fügeelement angeordnete und gehaltene Stopfen in eine der Öffnungen zu montieren. Befindet sich das Fügeelement in der Fügestellung, so können beispielsweise das Roboterwerkzeug und somit das Fügeelement mittels des Roboters im Raum relativ zu einem Bauteil bewegt und in Richtung des Bauteils bewegt werden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, den einen zu montierenden und am Fügeelement angeordneten Stopfen zu einer Fügestelle des Bauteils zu bewegen und in die korrespondierende, an der Fügestelle angeordnete Öffnung mittels des sich in der Fügestellung befindenden Fügeelements zu montieren. Beispielsweise wird der Stopfen mittels des Fügeelements in die Öffnung eingedrückt.In the joining position, the stopper removed from the magazine by means of the joining element and arranged and held on the joining element is to be mounted in one of the openings. If the joining element is in the joining position, then for example the robot tool and thus the joining element can be moved in space relative to a component by means of the robot and moved in the direction of the component. This makes it possible, for example, to move the plug to be assembled and arranged on the joining element to a joint of the component and to mount it in the corresponding opening arranged at the joint by means of the joining element located in the joining position. For example, the plug is pressed by means of the joining element in the opening.
Die
Darüber hinaus offenbart die
Darüber hinaus ist es aus dem allgemeinen Stand der Technik, insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau, bekannt, dass Stopfen, insbesondere für Personenkraftwagenkarosserien, manuell montiert werden, da die Automatisierung der Montage der Stopfen sehr schwer und aufwendig ist.Moreover, it is known from the general state of the art, in particular from production vehicle construction, that plugs, in particular for passenger vehicle bodies, are mounted manually, since the automation of the assembly of the plugs is very difficult and expensive.
Mittels solcher Stopfen werden üblicherweise Öffnungen von Bauteilen, insbesondere Karosseriebauteilen, verschlossen. Üblicherweise sind die Öffnungen als Durchgangsöffnungen ausgebildet, welche in einen Hohlraum münden. Diese Öffnungen werden beispielsweise für eine Konservierung des Hohlraums verwendet. Mit anderen Worten kann über eine solche Öffnung ein Konservierungsmittel in den Hohlraum eingebracht werden, so dass das den Hohlraum aufweisende Bauteil von Seiten des Hohlraums, das heißt von innen konserviert werden kann. Nach der Durchführung dieser Hohlraumkonservierung wird die jeweilige Öffnung fluidisch verschlossen, so dass das Konservierungsmittel nicht aus dem Hohlraum austreten kann und/oder so dass keine Objekte wie beispielsweise Schmutz und Feuchtigkeit in den Hohlraum eintreten können. Zum Verschließen der jeweiligen Öffnung wird ein korrespondierender Stopfen verwendet. Derartige Öffnungen sind beispielsweise in einem Bodenbereich einer Karosserie vorgesehen.By means of such plugs usually openings of components, in particular body components, sealed. Usually, the openings are formed as passage openings, which open into a cavity. These openings are used for example for a preservation of the cavity. In other words, a preservative can be introduced into the cavity via such an opening, so that the component having the cavity can be preserved from the side of the cavity, that is, from the inside. After performing this cavity preservation, the respective opening is fluidly closed, so that the preservative can not escape from the cavity and / or so that no objects such as dirt and moisture can enter the cavity. To close the respective opening, a corresponding plug is used. Such openings are provided for example in a floor area of a body.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Roboterwerkzeug sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen sich eine besonders einfache, zeit- und kostengünstige Montage von mehreren Stopfen realisieren lässt.Object of the present invention is to provide a robot tool and a method of the type mentioned, by means of which a particularly simple, time-consuming and cost-effective installation of several plugs can be realized.
Diese Aufgabe wird durch ein Roboterwerkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a robot tool having the features of patent claim 1 and by a method having the features of patent claim 4. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um ein Roboterwerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchem sich eine besonders einfache, zeit- und kostengünstige Montage von mehreren Stopfen in jeweilige Öffnungen realisieren lässt, ist erfindungsgemäß wenigstens ein zweites Fügeelement vorgesehen. Das zweite Fügeelement ist zwischen einer Entnahmestellung und einer Fügestellung relativ zu dem Magazin mit dem ersten Fügeelement mit bewegbar, insbesondere mit verschwenkbar. Dies bedeutet, dass beim Bewegen, insbesondere Verschwenken, des ersten Fügeelements das zweite Fügeelement zusammen mit dem ersten Fügeelement mitbewegt, insbesondere mitverschwenkt, wird. Mit anderen Worten erfolgt beispielsweise eine gleichzeitige Bewegung beziehungsweise ein gleichzeitiges Verschwenken der beiden Fügeelemente. In order to provide a robot tool of the aforementioned type, by means of which a particularly simple, time-consuming and cost-effective installation of a plurality of plugs can be realized in respective openings, at least one second joining element is provided according to the invention. The second joining element is movable between a removal position and a joining position relative to the magazine with the first joining element, in particular with a pivotable. This means that when moving, in particular pivoting, of the first joining element, the second joining element is moved together with the first joining element, in particular mitverschwenkt. In other words, for example, a simultaneous movement or a simultaneous pivoting of the two joining elements takes place.
In der Entnahmestellung des zweiten Fügeelements ist ein weiterer Stopfen aus dem Magazin mittels des zweiten Fügeelements entnehmbar und am zweiten Fügeelement anordenbar. In der Fügestellung des zweiten Fügeelements ist der aus dem Magazin mittels des zweiten Fügeelements entnommene, an dem zweiten Fügeelement angeordnete und gehaltene weitere Stopfen in eine weitere Öffnung zu montieren. Dies bedeutet, dass die Funktion des zweiten Fügeelements grundsätzlich der Funktion des ersten Fügeelements entspricht. Somit können die folgenden Ausführungen des zweiten Fügeelement ohne weiteres auf das erste Fügeelement übertragen werden und umgekehrt.In the removal position of the second joining element, a further plug can be removed from the magazine by means of the second joining element and can be arranged on the second joining element. In the joining position of the second joining element, the further stopper removed from the magazine by means of the second joining element and arranged and held on the second joining element is to be mounted in a further opening. This means that the function of the second joining element basically corresponds to the function of the first joining element. Thus, the following embodiments of the second joining element can be readily transferred to the first joining element and vice versa.
Durch das gleichzeitige Bewegen der Fügeelemente kann eine besonders zeit- und kostengünstige Montage der Stopfen realisiert werden, da die Zeit, während der das erste Fügeelement bewegt wird, genutzt wird, um auch das zweite Fügeelement zu bewegen.By simultaneously moving the joining elements, a particularly time-consuming and cost-effective installation of the plug can be realized, since the time during which the first joining element is moved, is used to move the second joining element.
In der Entnahmestellung befindet sich das zweite Fügeelement beispielsweise in zumindest teilweiser Überdeckung mit dem weiteren Stopfen, so dass das zweite Fügeelement den weiteren Stopfen aus dem Magazin entnehmen und halten kann. Im Anschluss daran wird das zweite Fügeelement aus seiner Entnahmestellung in seine Fügestellung bewegt, wobei sich der am zweiten Fügeelement angeordnete und gehaltene weitere Stopfen mit bewegt.In the removal position, the second joining element is, for example, in at least partial overlap with the further stopper, so that the second joining element can remove and hold the further stopper from the magazine. Following this, the second joining element is moved from its removal position into its joining position, the further stopper arranged and held on the second joining element also being moved.
In der Fügestellung oder bereits beim Bewegen aus der Entnahmestellung in die Fügestellung können das Roboterwerkzeug und somit das zweite Fügeelement und der daran angeordnete und gehaltene weitere Stopfen mittels eines Roboters, an welchem das Roboterwerkzeug befestigbar beziehungsweise befestigt ist, im Raum und beispielsweise relativ zu wenigstens einem Bauteil bewegt werden. Dadurch ist es möglich, den am zweiten Fügeelement angeordneten weiteren Stopfen in Richtung des Bauteils beziehungsweise zu dem Bauteil mittels des Roboters zu bewegen und schließlich an einer Fügestelle des Bauteils in die an der Fügestelle angeordnete und mit dem weiteren Stopfen korrespondierende Öffnung zu montieren. Die Montage des weiteren Stopfens in die korrespondierende Öffnung erfolgt dabei während sich das zweite Fügeelement in der Fügestellung befindet. Beispielsweise wird der weitere Stopfen mittels des sich in der Fügestellung befindenden zweiten Fügeelements in die Öffnung eingedrückt.In the joining position or already when moving from the removal position into the joining position, the robot tool and thus the second joining element and the further stopper arranged and held thereon can be fixed in space and for example relative to at least one robot by means of a robot to which the robot tool can be fastened or fastened Component to be moved. This makes it possible to move the second plug arranged on the other plug in the direction of the component or to the component by means of the robot and finally mounted at a joint of the component in the arranged at the joint and corresponding with the other plug opening. The assembly of the further plug in the corresponding opening takes place while the second joining element is in the joining position. For example, the further stopper is pressed into the opening by means of the second joining element located in the joining position.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass sich das zweite Fügeelement in seiner Entnahmestellung befindet, wenn sich das erste Fügeelement in dessen Fügestellung befindet. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, den einen Stopfen am zweiten Fügeelement anzuordnen, wenn sich das erste Fügeelement in seiner Fügestellung befindet. Somit kann die Anordnung des weiteren Stopfens am zweiten Fügeelement zeitlich mit dem Fügen des am ersten Fügeelement angeordneten, ersten Stopfens einhergehen.In an advantageous embodiment, it is provided that the second joining element is in its removal position when the first joining element is in its joining position. This makes it possible, for example, to arrange the one stopper on the second joining element when the first joining element is in its joining position. Thus, the arrangement of the further plug on the second joining element can coincide with the joining of the first plug arranged on the first joining element.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn sich das zweite Fügeelement in seiner Fügestellung befindet, wenn sich das erste Fügeelement in dessen Entnahmestellung befindet. Hierbei umfasst das Roboterwerkzeug beispielsweise genau zwei Fügeelemente, so dass die Bewegung des zweiten Fügeelements aus dessen Fügestellung in dessen Entnahmestellung gleichzeitig mit der Bewegung des ersten Fügeelements aus dessen Entnahmestellung in dessen Fügestellung einhergeht.It has proven particularly advantageous if the second joining element is in its joining position when the first joining element is in its removal position. In this case, the robot tool comprises, for example, exactly two joining elements, so that the movement of the second joining element from its joining position in its removal position is simultaneously accompanied by the movement of the first joining element from its removal position in its joining position.
Das Roboterwerkzeug funktioniert somit nach Art eines Revolvers beziehungsweise nach einem Revolver-Prinzip, wodurch eine besonders einfache, zeit- und kostengünstige Montage von mehreren Stopfen realisierbar ist. Durch das Revolver-Prinzip ist es möglich, dass die Zeit zwischen der Bewegung des ersten Fügeelements beispielsweise aus der Fügestellung zurück in die Entnahmestellung nicht vollständig unbenutzt bleibt, denn während der Bewegung des ersten Fügeelements aus dessen Fügestellung in dessen Entnahmestellung erfolgt auch eine Bewegung des zweiten Fügeelements, beispielsweise aus dessen Entnahmestellung in dessen Fügestellung. Dadurch ist das zweite Fügeelement zur Montage des weiteren Stopfens bereit. Somit kann die Montage eines Stopfens in Form eines weiteren Stopfens erfolgen, ohne dass das erste Fügeelement nach seiner Bewegung aus der Fügestellung in die Entnahmestellung gleich wieder in die Fügestellung bewegt werden müsste. Insbesondere lässt sich mittels des erfindungsgemäßen Roboterwerkzeugs eine kostengünstige Automatisierung der Stopfenmontage realisieren.The robot tool thus functions in the manner of a revolver or according to a turret principle, whereby a particularly simple, time-consuming and cost-effective installation of several plugs can be realized. Due to the turret principle, it is possible that the time between the movement of the first joining element, for example, from the joining position back to the removal position is not completely unused, because during the movement of the first joining element from its joining position in its removal position also takes place a movement of the second Joining element, for example, from its removal position in its joining position. As a result, the second joining element is ready for mounting the further plug. Thus, the assembly of a plug in the form of another plug can be done without the first joining element would have to be moved immediately after its movement from the joining position into the removal position again in the joining position. In particular, a cost-effective automation of the plug assembly can be realized by means of the robot tool according to the invention.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Roboterwerkzeug mehr als zwei Fügeelemente, beispielsweise drei oder vier Fügeelemente aufweist, welche gleichzeitig bewegbar sind. Hierbei ist es vorgesehen, dass sich eines der Fügeelemente in seiner Entnahmestellung befindet, wenn sich ein anderes der Fügeelemente in dessen Fügestellung befindet. Zumindest ein drittes der Fügeelemente kann sich dabei in einer Zwischenstellung befinden. Nach dem Fügen des am einen Fügeelement angeordnet Stopfens wird beispielsweise das eine Fügeelement in seine Entnahmestellung bewegt. Damit einher geht die Bewegung des dritten Fügeelements aus dessen Zwischenstellung in dessen Fügestellung. Ferner geht mit der Bewegung des einen Fügeelements aus dessen Fügestellung in die Entnahmestellung die Bewegung des anderen Fügeelements aus der Entnahmestellung in die Zwischenstellung einher. Furthermore, it can be provided that the robot tool has more than two joining elements, for example three or four joining elements, which are movable at the same time. In this case, it is provided that one of the joining elements is in its removal position when another of the joining elements is in its joining position. At least a third of the joining elements can be located in an intermediate position. After joining the plug arranged on a joining element, for example, the one joining element is moved into its removal position. This is accompanied by the movement of the third joining element from its intermediate position in its joining position. Furthermore, the movement of the other joining element from the removal position into the intermediate position is accompanied by the movement of the one joining element out of its joining position into the removal position.
Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Montieren von Stopfen in jeweilige Öffnungen, insbesondere eines Kraftwagens, bei welchem die Stopfen mittels wenigstens eines an einem Roboter angeordneten, erfindungsgemäßen Roboterwerkzeugs an jeweiligen Fügestellen wenigstens eines Bauteils in die jeweiligen Öffnungen montiert werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Roboterwerkzeugs sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt.The invention also includes a method for mounting plugs in respective openings, in particular of a motor vehicle, in which the plugs are mounted in the respective openings at respective joints of at least one component by means of at least one robot tool arranged on a robot. Advantageous embodiments of the robot tool according to the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the method according to the invention and vice versa.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn bei einem ersten Schritt des Verfahrens einer der in dem Magazin aufgenommenen Stopfen an einem der Fügeelemente angeordnet und gehalten wird. Bei einem zweiten Schritt des Verfahrens wird der an dem einen Fügeelement angeordnete und gehaltene Stopfen zur korrespondierenden Fügestelle mittels des Roboters bewegt. Dabei wird das Erreichen der Fügestelle des Bauteils mittels einer Kraftmessung erfasst, welche mittels einer in den Roboter integrierten Sensorik durchgeführt wird. Mit anderen Worten weist der Roboter eine interne Sensorik, insbesondere eine interne Kraft- bzw. Momenten- und gegebenenfalls Wegsensorik auf, die zum Fügen der Stopfen sowie insbesondere zum Auffinden der korrespondierenden Öffnungen verwendet wird. Auf diese Weise kann ein automatisiertes Fügen beziehungsweise Montieren der Stopfen mit einem nur geringen apparativen und messtechnischen Aufwand erreicht werden. Bei einem dritten Schritt des Verfahrens wird schließlich der eine Stopfen in die korrespondierende Öffnung an der Fügestelle montiert.It has proven to be particularly advantageous if, during a first step of the method, one of the plugs received in the magazine is arranged and held on one of the joining elements. In a second step of the method, the stopper arranged and held on the one joining element is moved to the corresponding joint by means of the robot. In this case, the reaching of the joint of the component is detected by means of a force measurement, which is carried out by means of a sensor integrated into the robot. In other words, the robot has an internal sensor system, in particular an internal force or torque and possibly displacement sensor, which is used for joining the plug and in particular for finding the corresponding openings. In this way, an automated joining or mounting of the plug can be achieved with only a small apparatus and metrological effort. In a third step of the method, finally, a plug is mounted in the corresponding opening at the joint.
Durch die Automatisierung der Stopfenmontage können ein manuelles Montieren der Stopfen und damit gegebenenfalls einhergehende Überkopfarbeiten sowie das Fügen in schlecht erreichbaren Positionen vermieden werden, so dass die Montagezeiten und der Aufwand zur Realisierung einer Fördertechnik reduziert werden können.By automating the plug assembly a manual mounting of the plug and thus possibly overhead work and the joining can be avoided in poorly accessible positions, so that the assembly times and the cost of implementing a conveyor technology can be reduced.
Der Roboter ist vorzugsweise als Leichtbauroboter (LBR) ausgebildet. Unter einem solchen Leichtbauroboter ist ein Roboter zu verstehen, der ein sehr geringes Eigengewicht und eine sehr präzise Steuerung, insbesondere Kraftsteuerung, oder Regelung, insbesondere Kraftregelung, aufweist. Leichtbauroboter sind dabei beispielsweise aus der
Mit anderen Worten können die integrierten Sensoren verwendet werden, um um die jeweilige Bewegungsachse und/oder entlang der jeweiligen Bewegungsachse wirkende Kräfte und/oder Drehmomente zu erfassen.In other words, the integrated sensors can be used to detect forces and / or torques acting around the respective movement axis and / or along the respective movement axis.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass beim ersten Schritt der eine Stopfen vom Fügeelement angesaugt und ansaugend am Fügeelement gehalten wird. Mit anderen Worten wird auf einer ersten Seite des Stopfens gegenüber einer der ersten Seite gegenüberliegenden, zweiten Seite des Stopfens ein Vakuum oder ein Unterdruck erzeugt, mittels welchem der Stopfen angesaugt und am Fügeelement gehalten wird. Hierdurch kann eine besonders einfache und für den Stopfen schonende Handhabung des Stopfens realisiert werden.A further embodiment is characterized in that in the first step, a plug is sucked by the joining element and held on the joining element sucking. In other words, a vacuum or a negative pressure is generated on a first side of the plug relative to a second side of the plug opposite the first side, by means of which the plug is sucked and held on the joining element. This allows a particularly simple and gentle for the stopper handling of the plug can be realized.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass beim ersten Schritt der Stopfen kraft- und/oder formschlüssig am Fügeelement gehalten wird. Durch dieses kraft- und/oder formschlüssige Halten des Stopfens am Fügeelement kann die Verwendung von zusätzlichen Techniken wie beispielsweise einer Drucklufttechnik zum Erzeugen des zuvor genannten Vakuums beziehungsweise Unterdrucks vermieden werden, so dass das Verfahren auf besonders einfache und kostengünstige Weise durchgeführt werden kann.In a further embodiment, it is provided that in the first step, the plug is non-positively and / or positively held on the joining element. Through this non-positive and / or positive retention of the plug on the joining element, the use of additional techniques such as a compressed air technique for generating the aforementioned vacuum or negative pressure can be avoided, so that the method can be performed in a particularly simple and cost-effective manner.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass nach dem ersten Schritt und vor dem zweiten Schritt ein Zwischenschritt durchgeführt wird, bei welchem der am Fügeelement gehaltene Stopfen mittels des Roboters in eine Zwischenposition bewegt wird, in welcher sich der Stopfen in Stützanlage mit dem Bauteil befindet. Das Erreichen der Zwischenposition wird mittels der in den Roboter integrierten Sensorik erfasst, wobei wenigstens ein mittels der in den Roboter integrierten Sensorik erfasster und die Zwischenposition charakterisierender Wert einer Messgröße als Referenzwert gespeichert wird. A further embodiment is characterized in that, after the first step and before the second step, an intermediate step is carried out in which the stopper held on the joining element is moved by means of the robot to an intermediate position in which the stopper is in support with the component , The reaching of the intermediate position is detected by means of the sensors integrated into the robot, whereby at least one value of a measured variable, which is detected by means of the sensors integrated in the robot and the intermediate position is characterized, is stored as a reference value.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es somit vorgesehen, zum Fügen des jeweiligen Stopfens sowie zum Auffinden der jeweiligen zugehörigen Öffnung die interne Sensorik, insbesondere Kraftsensorik, des Roboters zu nutzen. Dadurch kann der messtechnische und apparative Aufwand zum Durchführen des Verfahrens besonders gering gehalten werden.In the method according to the invention, it is thus provided to use the internal sensor system, in particular force sensor, of the robot for joining the respective plug and for finding the respective associated opening. As a result, the metrological and equipment costs for carrying out the method can be kept particularly low.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn beim zweiten Schritt der Stopfen mittels des Roboters von der Zwischenposition an die Fügestelle bewegt wird, wobei das Erreichen der Fügestelle mittels der Kraftmessung derart erfasst wird, dass die Messgröße bei Erreichen der Fügestelle einen vom Referenzwert unterschiedlichen Wert aufweist.It has proven to be particularly advantageous if, in the second step, the stopper is moved by means of the robot from the intermediate position to the joint, wherein the reaching of the joint is detected by means of the force measurement such that the measured variable reaches a value different from the reference value upon reaching the joint having.
Dieser Ausführungsform liegt die Idee zugrunde, den Stopfen in der Zwischenposition mittels des Roboters gegen einen Bereich des Bauteils zu drücken, wobei in dem Bereich keine Öffnung vorgesehen ist. Zum Drücken des Stopfens gegen das Bauteil wird der Stopfen mittels des Roboters, das heißt über das Roboterwerkzeug, mit einer Kraft beaufschlagt. Hieraus resultiert eine Reaktionskraft, die über den Stopfen auf den Roboter wirkt. Diese Reaktionskraft kann mittels der internen Sensorik des Roboters erfasst werden. Diese Reaktionskraft ist beispielsweise die genannte Messgröße, die einen Wert als Referenzwert hat.This embodiment is based on the idea to press the plug in the intermediate position by means of the robot against a portion of the component, wherein in the region no opening is provided. To press the plug against the component, the plug is acted upon by the robot, that is, via the robot tool, with a force. This results in a reaction force acting on the robot via the stopper. This reaction force can be detected by means of the robot's internal sensors. This reaction force is, for example, the named measurand having a value as a reference value.
Erreicht dann der Roboter beziehungsweise der Stopfen die Fügestelle, so kann der Stopfen – da er mittels des Roboters gegen das Bauteil gedrückt wird – ein Stück in die Öffnung eindringen, was mit einer Änderung der Messgröße beziehungsweise ihres Werts einhergeht. Die Messgröße weist somit zumindest vorübergehend einen vom Referenzwert unterschiedlichen Wert auf, wobei anhand dieser Differenz das Erreichen der Fügestelle auf einfache Weise erfasst werden kann. Alternativ oder zusätzlich zur Erfassung der Reaktionskraft als Messgröße ist es möglich, die Lage beziehungsweise Position des Stopfens beispielsweise zum Bauteil zu erfassen, wobei bei Erreichen der Fügestelle und Eindringen des Stopfens in die Öffnung sich die Lage ändert. Diese Lageänderung kann mittels der internen Sensorik erfasst werden, so dass dann auf das Erreichen der Fügestelle rückgeschlossen werden kann.If the robot or the stopper then reaches the joint, then the stopper - since it is pressed against the component by means of the robot - can penetrate into the opening a little, which is accompanied by a change in the measured variable or its value. The measured variable thus has, at least temporarily, a value different from the reference value, whereby the reaching of the joint can be detected in a simple manner on the basis of this difference. Alternatively or in addition to detecting the reaction force as a measured variable, it is possible to detect the position or position of the plug, for example, to the component, wherein upon reaching the joint and penetration of the plug into the opening, the situation changes. This change in position can be detected by means of the internal sensors, so that it is then possible to deduce the reaching of the joint.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn beim dritten Schritt der Stopfen mittels des Roboters mit einer Fügekraft so lange beaufschlagt und dadurch bewegt wird, bis ein vom Stopfen beim Fügen zurückgelegter Fügeweg und/oder die Fügekraft einen vorgebbaren Wert erreicht, wobei das Erreichen des vorgebbaren Werts durch den Fügeweg mittels der in den Roboter integrierten Sensorik erfasst wird. Hierdurch kann der Stopfen besonders schonend und präzise gefügt werden.Finally, it has proved to be particularly advantageous if in the third step the stopper is acted upon by the robot with a joining force and is thereby moved until a joining path covered by the stopper during joining and / or the joining force reaches a predeterminable value, wherein the reaching of the predeterminable value is detected by the joining path by means of the sensors integrated into the robot. As a result, the plug can be added very gently and precisely.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawings; these show in:
Das Roboterwerkzeug
Darüber hinaus weist das Roboterwerkzeug
Wie aus
Zum Verschwenken der Setzzylinder
Das Aufnahmerohr
In der jeweiligen Entnahmestellung befindet sich der jeweilige Setzzylinder
Die vorigen und folgenden Ausführungen zum Setzzylinder
Zum Halten des jeweiligen Stopfens am Setzzylinder
Alternativ ist es jedoch möglich, dass der jeweilige Stopfen vom Setzzylinder
Befindet sich der Setzzylinder
Das Roboterwerkzeug
Der Roboter
Gemäß
Das Roboterwerkzeug
Zur Realisierung einer schnellen Befüllung des Magazins
Der zuvor genannte, das Aufnahmerohr
Um bei vielen Karosserie-Öffnungen die entsprechend vielen Stopfen noch schneller und flexibler fügen zu können, kann auch zusätzlich noch ein hier nicht dargestelltes Zwischenmagazin vorgesehen werden, welches durch eine separate, hier nicht dargestellte Vorrichtung befüllt wird. Der Roboter
Anhand von
Aus
Die Roboter
Zum Montieren der Stopfen werden der Fahrwagen
Am Fahrwagen
Durch dieses zumindest mittelbare Koppeln des Fahrwagens
Im Zuge der Montage des jeweiligen Stopfens wird eine erste der Öffnungen angefahren, wobei diese erste Öffnung mit einem der Stopfen verschlossen wird. Diese erste Öffnung wird mit einer bestimmten Toleranz von beispielsweise +/–2 Millimetern angefahren. Dies dient dann als Referenz für die anderen Öffnungen. Vorzugsweise wird zuerst die Öffnung mit dem größten Durchmesser mit dem korrespondierenden Stopfen bestückt.In the course of assembly of the respective plug, a first of the openings is approached, wherein this first opening is closed with one of the plugs. This first opening is approached with a certain tolerance of, for example, +/- 2 millimeters. This then serves as a reference for the other openings. Preferably, the opening with the largest diameter is first equipped with the corresponding plug.
Nach dem Fügen des ersten Stopfens verfährt der entsprechende Roboter
Dies bedeutet, dass das Auffinden der exakten Fügeposition mit Hilfe der integrierten Sensorik des Roboters
Beim Eindrücken des Stopfens wirkt eine Reaktionskraft über den Stopfen auf den Roboter
Nachdem sämtliche Stopfen im Arbeitsbereich des Roboters
Gemäß
Der in
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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