DE19620195C1 - Joint or separation module for fine positioning and/or mounting and demounting of parts or tools on workpieces with vibration mounts, esp. for industrial robots - Google Patents

Joint or separation module for fine positioning and/or mounting and demounting of parts or tools on workpieces with vibration mounts, esp. for industrial robots

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DE19620195C1 DE1996120195 DE19620195A DE19620195C1 DE 19620195 C1 DE19620195 C1 DE 19620195C1 DE 1996120195 DE1996120195 DE 1996120195 DE 19620195 A DE19620195 A DE 19620195A DE 19620195 C1 DE19620195 C1 DE 19620195C1
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Abstract

The module has a movable vibrator head (2) with at least two plates (6,8). One plate (8) carries a holder (10) for parts or tools. The two plates are parallel to a base of the vibrator head remote from the workpiece and are driven in oscillation along a longitudinal direction so that the tool holder vibrates in a plane. Each plate has a through opening (18,20) for a rotary drive connection from the holder to a drive unit (24) on the other side of the plate from the workpiece. The plate on the workpiece side rotatably encloses the holder. The plates can be positioned wrt. each other and the head base for fine positioning. The positioning and oscillating drives for the plates are each provided by lifting magnets (28,30) interacting with a sprung return device (36,38).

Description

Die Erfindung betrifft ein Füge- oder Trennmodul zum Feinpositionieren und/oder Montieren bzw. Demontieren von Teilen oder von Werkzeugen an Werkstücken unter Vibrationsunterstützung insbesondere für einen Industrieroboter, mit einem bewegbaren und mindestens zwei Platten umfassenden Vibratorkopf, an dessen einer Platte ein Teile- oder Werkzeuggreifer angeordnet ist, wobei die zwei Platten parallel zu einer werkstückabgewandten Basis des Vibratorkopfs verlaufen und gegenüber dieser jeweils entlang einer Längsrichtung oszillierend antreibbar sind, so daß der Teile- oder Werkzeuggreifer in einer Ebene vibrierend bewegbar ist.The invention relates to a joining or separating module for Fine positioning and / or assembling or disassembling Parts or tools on workpieces under Vibration support especially for one Industrial robot, with one movable and at least two Vibrator head comprising plates, on one of which a plate Part or tool gripper is arranged, the two Plates parallel to a base of the Vibrator head run and each oscillating along a longitudinal direction are drivable so that the parts or tool gripper in a vibrating level is movable.

Aus der DE 38 22 435 C2 ist eine Montageeinrichtung zum Feinpositionieren und Montieren von Teilen unter Vibrationsunterstützung für einen Industrieroboter mit einem, wie vorstehend beschrieben, ausgebildeten Vibratorkopf bekannt. Mit dieser Montageeinrichtung wurden Positionsabweichungen bei der sog. Bolzen-Loch-Problematik dadurch gelöst, daß eine vibrierende Bewegung des Bauteilgreifers in einer Ebene erzeugt wird, so daß bei der Bewegung die IST- und SOLL-Position des zu montierenden Bauteils zu einem Zeitpunkt zufällig in Übereinstimmung gebracht werden und dann die entsprechende Montagebewegung ausgeführt wird. In dieser Druckschrift wurde auch darauf hingewiesen, daß bei der vorbekannten Montageeinrichtung die Möglichkeit besteht, die Positionsabweichung mittels eines Sensors festzustellen und durch ein Feinpositioniersystem eine Korrektur der IST-Position durchzuführen. Eine werkzeugunterstützte Montage bzw. Demontage von Bauteilen ist jedoch nicht möglich.From DE 38 22 435 C2 an assembly device for Fine positioning and assembly of parts under  Vibration support for an industrial robot with one, trained vibrator head as described above known. With this assembly facility Position deviations in the so-called bolt-hole problem solved in that a vibrating movement of the Component gripper is generated in one plane, so that at Movement the actual and target position of the to be assembled Component at random at a time brought and then the corresponding assembly movement is performed. This publication also referred to it noted that in the known assembly device It is possible to use a Sensors and a fine positioning system Correct the actual position. A tool-supported assembly or disassembly of components however not possible.

Aus der DE 41 08 317 C2 ist eine an einem Roboter einsetzbare Vorrichtung zum Positionieren von Bauteilen bekannt, bei der ein stangenförmiger Bauteilegreifer mit radial sich erstreckenden Leiterschleifen vorgesehen ist. Durch Zusammenwirken der Leiterschleifen mit Permanentmagnetfeldern ist der Bauteilgreifer umdrehbar. Hierdurch kann ein angularer Orientierungsausgleich der zu montierenden Bauteile durchgeführt werden. Eine Drehmomentübertragung, insbesondere bei höheren Drehzahlen ist jedoch nicht möglich. DE 41 08 317 C2 describes one that can be used on a robot Device for positioning components known in the a rod-shaped component gripper with radial itself extending conductor loops is provided. By Interaction of the conductor loops with permanent magnetic fields the component gripper is reversible. This can cause an angular Orientation compensation of the components to be assembled be performed. A torque transmission, in particular at higher speeds, however, is not possible.  

Schwingungs- bzw. Vibrationsbewegungen können bei dieser Vorrichtung ebenfalls nicht ausgeführt werden.Vibration or vibration movements can occur with this Device also can not be executed.

Aus der DT 26 40 256 A1 ist ein Bearbeitungszentrum bekannt, wobei mehrere Arbeitsköpfe über Schlitten entlang dreier Achsen linear verfahrbar sind. Die Arbeitsköpfe können über eine Kupplung einen in einem Magazin bevorrateten Werkzeughalter aufnehmen. Am Schlittern ist ein Antriebsmotor für ein rotierend antreibbares Werkzeug in dem Werkzeughalter vorgesehen. Anregungen zur Weiterbildung eines gattungsgemäßen Moduls lassen sich dieser Druckschrift nicht entnehmen.A machining center is known from DT 26 40 256 A1, with several working heads on sleds along three Axes can be moved linearly. The working heads can over a clutch one stored in a magazine Pick up tool holder. There is a drive motor on the skid for a rotationally drivable tool in the tool holder intended. Suggestions for the further education of a generic Modules cannot be found in this publication.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Füge- oder Trennmodul der eingangs erwähnten Art bereitzustellen, das also sowohl zum Feinpositionieren und/oder Montieren bzw. Demontieren von Bauteilen, wie dies bereits bei der DE 38 22 435 C2 durchführbar ist, als auch zur Handhabung von Werkzeugen bzw. zur werkzeugunterstützten Montage und Demontage geeignet ist. Das Füge- oder Trennmodul soll dabei eine kompakte Bauart aufweisen und auf wirtschaftliche Weise herstellbar sein.The present invention is based on the object Joining or separating module of the type mentioned at the beginning to provide, both for fine positioning and / or assembling or disassembling components, such as this is already feasible in DE 38 22 435 C2, as well as for Handling of tools or for tool-supported Assembly and disassembly is suitable. The joining or separating module should have a compact design and on be economical to produce.

Diese Aufgabe wird durch ein Füge- oder Trennmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a joining or separating module with the features of claim 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Füge- oder Trennmodul lassen sich hohe Antriebsmomente bei insbesondere hohen Drehzahlen auf ein rotierend antreibbares Werkzeug übertragen. Als Drehantriebsverbindung kann bspw. eine flexible, biegsame Welle oder auch eine Kardanwellenverbindung zwischen der Drehantriebseinheit und dem umdrehbar gelagerten Teile- oder Werkzeuggreifer vorgesehen sein. Durch die umdrehbare Lagerung des Teile- oder Werkzeuggreifers in der Durchtrittsöffnung der werkstückseitigen Platte läßt sich eine vibrationsunterstützte Toleranzausgleichsbewegung oder auch Suchbewegung für Montage- und Demontagevorgänge durchführen. Dadurch, daß die beiden Platten entlang zweier in einem Winkel zueinander verlaufender Längsrichtungen bewegbar sind, läßt sich das Füge- oder Trennmodul auch zum Feinpositionieren eines Bauteils oder eines an einer bestimmten Stelle anzusetzenden Werkzeugs verwenden. Bei rotierend antreibbaren Werkzeugen war eine solche Feinpositionierung bislang nur durch eine Nachsteuerung des Roboterarms möglich, was aufwendig und aufgrund der zu bewegenden Massen auch nicht zufriedenstellend durchgeführt werden konnte.In the joining or separating module according to the invention, high drive torques at high speeds in particular Transfer rotatable tool. As Rotary drive connection can, for example, be a flexible, bendable Shaft or a cardan shaft connection between the  Rotary drive unit and the rotatably mounted parts or Tool grippers may be provided. Thanks to the rotatable bearing of the parts or tool gripper in the passage opening of the workpiece-side plate can be a vibration-assisted Tolerance compensation movement or search movement for assembly and carry out disassembly operations. In that the two Plates along two at an angle to each other Longitudinal directions are movable, the joining or Separation module also for fine positioning of a component or of a tool to be applied at a certain point use. For tools that could be driven in rotation, there was one Such fine positioning so far only through readjustment of the robot arm possible, which is complex and due to the moving masses are also not performed satisfactorily could be.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung werden zugleich geringere Anforderungen an die Feinpositioniergenauigkeit des Roboters gestellt, wodurch die Kosten für Rechenleistung und Steuerung verringert werden können. Es kann somit auch die Standzeit des Roboters erhöht werden, und es können auch bereits verfügbare Roboter mit geringerer Positioniergenauigkeit eingesetzt werden.With the solution according to the invention, at the same time, fewer Requirements for the fine positioning accuracy of the robot posed, reducing the cost of computing power and control can be reduced. The service life of the Robot can be increased, and it can also be already available Robots with lower positioning accuracy used will.

Dadurch, daß erfindungsgemäß die Übertragung einer Drehbewegung realisiert wurde, lassen sich Prozesse, wie z. B. das Auffinden einer beliebigen Schraube mit anschließendem Entschrauben, Aufbohren, Formfräsen o. dgl., durchführen. Gegenüber der aus der DE 38 22 435 C2 bekannten Montageeinrichtung wird eine höhere Prozeßflexibilität bei gleichbleibender Positionier- und Fügegenauigkeit erzielt.The fact that, according to the invention, the transmission of a rotary movement processes, such as B. finding any screw with subsequent unscrewing,  Drilling out, form milling or the like. Opposite the from the assembly device known from DE 38 22 435 C2 becomes a higher process flexibility with constant positioning and joining accuracy achieved.

Die Verwendung einer Hubmagnetanordnung zum Feinpositionieren und Oszillieren der Platten gegeneinander bzw. gegenüber der Basis des Vibratorkopfs hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da sich hiermit eine lineare Bewegung sehr einfach erzeugen und sehr genau steuern läßt. Es ergibt sich auch die Möglichkeit, die Frequenz- und Schwingungsamplitude bei einem Vibrationsantrieb der beiden Platten im niederen Frequenzbereich von weniger als 50 Hz, vorzugsweise von 0 Hz bis 40 Hz und in besonders vorteilhafter Weise von 0 Hz bis 20 Hz einstellen zu können.The use of a solenoid assembly for fine positioning and oscillating the plates against each other or against the The base of the vibrator head has proven to be particularly advantageous proven that this makes linear motion very easy generate and control very precisely. It also results in the Possibility of the frequency and vibration amplitude at one Vibration drive of the two plates in the lower Frequency range of less than 50 Hz, preferably 0 Hz up to 40 Hz and in a particularly advantageous manner from 0 Hz to 20 Hz.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Füge- oder Trennmoduls ist eine Arretiereinheit zum Festlegen der Position der Platten am Vibratorkopf vorgesehen, die bei der Durchführung einer reinen Rotationsbewegung an einer feinpositionierten Stelle zur Einhaltung der Prozeßanforderungen, wie z. B. Rundlauf oder zur Gewährleistung der Prozeßsicherheit betätigt ist. In besonders vorteilhafter Weise umfaßt die Arretiereinheit eine Klemmeinrichtung, die vorzugsweise pneumatisch ansteuerbar ist.In a preferred embodiment of the joining or Separation module is a locking unit for setting the Position of the plates provided on the vibrator head, which at the Performing a purely rotational movement on one finely positioned position to comply with the Process requirements, such as B. runout or to guarantee the process security is activated. In a particularly advantageous way The locking unit comprises a clamping device which is preferably pneumatically controllable.

In Weiterbildung der Erfindung ist die werkstückabgewandte Platte über eine erste Linearführung direkt an der Basis des Vibratorkopfs längsverschieblich gehalten, und die werkstückseitige Platte ist über eine zweite Linearführung an dieser werkstückabgewandten Platte gehalten. Dadurch wird gewährleistet, daß der Bauteile- oder Werkzeuggreifer unabhängig von der Stellung der Platten zueinander bzw. zur Basis des Vibratorkopfs in einer Ebene bewegt wird. In a further development of the invention, the one facing away from the workpiece Plate via a first linear guide directly at the base of the Vibrator head held longitudinally displaceable, and the workpiece-side plate is attached via a second linear guide this plate facing away from the workpiece. This will ensures that the component or tool gripper regardless of the position of the plates to each other or to Base of the vibrator head is moved in one plane.  

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen und der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung. In der Zeichnung zeigt:Further features, details and advantages of the invention result from the appended claims and the graphic representation and the following description an advantageous embodiment of the invention. In the Drawing shows:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Füge- oder Trennmoduls; Fig. 1 is a perspective view of the joining or separation module according to the invention;

Fig. 2 eine Ansicht einer vom Werkstück abgewandten Basisplatte des Füge- oder Trennmoduls nach Fig. 1 von unten; FIG. 2 is a bottom view of a base plate of the joining or separating module according to FIG. 1 facing away from the workpiece;

Fig. 3 eine Ansicht der vom Werkstück abgewandten Mittelplatte des Füge- oder Trennmoduls nach Fig. 1 von unten; und . Fig. 3 is a view of the center plate of the joining or separation module facing away from the workpiece of Figure 1 from below; and

Fig. 4 eine Seitenansicht des Füge- und Trennmoduls. Fig. 4 is a side view of the joining and separating module.

Das in der perspektivischen Ansicht der Fig. 1 bzw. in der Seitenansicht der Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Füge- oder Trennmoduls ist in der Form eines an einem Roboterarm montierbaren und insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 bezeichneten Vibratorkopfs ausgebildet. Der Vibratorkopf 2 umfaßt eine werkstückabgewandte Basisplatte 4, die starr an dem nicht dargestellten Roboterarm oder auch einer feststehenden Maschinenkomponente montierbar ist, sowie zwei weitere auf der Werkstückseite der Basisplatte 4 vorgesehene Platten 6 und 8 und einen an der Platte 8 gehaltenen Teile- oder Werkzeuggreifer 10. Die Platte 6 ist über eine Linearführung 12 längsverschieblich an der Basisplatte 4 gehalten, und die Platte 8 ist parallel zu der Basisplatte 4 und der Platte 6 verlaufend über eine entsprechende Linearführung 14 an der Platte 6 gehalten. Die Längsverschieberichtung der Linearführungen 12 und 14 verlaufen senkrecht zueinander und parallel zur Basisplatte 4, so daß die in der Fig. 1 untere Platte 8 in ihrer parallel zu der Basisplatte 4 verlaufenden Ebene gegenüber der Basisplatte 4 verschiebbar ist. The embodiment of a joining or separating module according to the invention shown in the perspective view of FIG. 1 or in the side view of FIG. 4 is designed in the form of a vibrator head which can be mounted on a robot arm and is designated overall by reference number 2 . The vibrator head 2 comprises a base plate 4 facing away from the workpiece, which can be rigidly mounted on the robot arm (not shown) or a stationary machine component, as well as two further plates 6 and 8 provided on the workpiece side of the base plate 4 and a parts or tool gripper 10 held on the plate 8 . The plate 6 is held by a linear guide 12 to be longitudinally displaceable on the base plate 4 and the plate 8 is maintained parallel to the base plate 4 and the plate 6 to extend a corresponding linear guide 14 on the plate. 6 The longitudinal direction of displacement of the linear guides perpendicular 12 and 14 to each other and so that the lower one in FIG. 1 plate 8 is displaceable parallel to the base plate 4 in its running parallel to the base plate 4 level with respect to the base plate 4.

Wie insbesondere aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, ist in der Basisplatte 4 sowie in den Platten 6 und 8 jeweils eine Durchtrittsöffnung 16, 18 bzw. 20 zur Durchführung einer Drehantriebsverbindung 22 zwischen dem rotierend antreibbaren Bauteile- oder Werkzeuggreifer 10 und einer Drehantriebseinheit 24 vorgesehen, die auf der werkstückabgewandten Seite der Basisplatte 4 montiert ist. Es wäre jedoch auch denkbar, daß die Drehantriebseinheit 24 an der Unterseite der Basisplatte 4 oder aber an dem Roboter selbst angeordnet ist. Als Drehantriebsverbindung 22 kommt insbesondere eine flexible biegsame Welle oder eine kardangelenkartige Kupplung 23 zwischen zwei starren Wellenabschnitten in Frage (Fig. 4). Die Durchtrittsöffnung 18 in der Platte 6 ist dabei im Querschnitt größer als der Durchmesser der Drehantriebsverbindung, so daß eine Bewegung der Platten 6, 8 gegenüber der Basisplatte 4 möglich ist. Der Teile- oder Werkzeuggreifer 10 ist in der Durchtrittsöffnung 20 der werkstückseitigen Platte 8 in einer Lagerbuchse 26 umdrehbar gelagert und folgt somit einer Bewegung der Platte 8 in der Ebene parallel zu der werkstückabgewandten Basisplatte 4.As can be seen in particular from FIGS. 2 and 3, in the base plate 4 and in the plates 6 and 8 there is in each case a passage opening 16 , 18 and 20 for carrying out a rotary drive connection 22 between the rotatably drivable component or tool gripper 10 and a rotary drive unit 24 is provided, which is mounted on the side of the base plate 4 facing away from the workpiece. However, it would also be conceivable for the rotary drive unit 24 to be arranged on the underside of the base plate 4 or else on the robot itself. A flexible drive shaft or a cardan joint-like coupling 23 between two rigid shaft sections can be considered as the rotary drive connection 22 ( FIG. 4). The passage opening 18 in the plate 6 is larger in cross section than the diameter of the rotary drive connection, so that a movement of the plates 6 , 8 relative to the base plate 4 is possible. The parts or tool gripper 10 is rotatably supported in the through opening 20 of the workpiece-side plate 8 in a bearing bush 26 and thus follows a movement of the plate 8 in the plane parallel to the base plate 4 facing away from the workpiece.

Zum Antrieb der werkstückseitigen Platte 8 bzw. des Teile- oder Werkzeugsgreifers 10 in der genannten Ebene ist jeder Linearführung 12, 14 ein Tauchankermagnetantrieb 28 bzw. 30 zugeordnet, der entlang der Führungen 12 bzw. 14 eine Positionierbewegung oder eine Schwingbewegung der Platte 6 gegenüber der Basisplatte 4 bzw. der Platte 8 gegenüber der Platte 6 bewirkt. Die Rückstellbewegung wird im dargestellten Fall über Druckfedern 36 bzw. 38 erreicht. Durch Überlagerung der beiden senkrecht zueinander verlaufenden Schwingbewegungen kann eine vibrierende Bewegung des Teile- oder Werkzeuggreifers 10 in einer Ebene erzeugt werden und zur Durchführung von Toleranzausgleichsstrategien oder Suchstrategien bei Montage- und Demontagevorgängen benutzt werden. Durch die Möglichkeit des rotierenden Antriebs des Teile- oder Werkzeuggreifers 10 lassen sich Drehmomente übertragen, so daß eine Schraube gelöst, eine Öffnung aufgebohrt oder ein Formfräsvorgang durchgeführt werden kann, oder es können Bauteile, insbesondere drehunterstützt an Werkstücken montiert oder von Werkstücken abgenommen werden. Für den ausschließlichen Rotationsantrieb sind zwischen den gegeneinander bewegbaren Platten 4, 6, 8 Arretiereinrichtungen 40 bzw. 42 vorgesehen, die als pneumatisch steuerbare Klemmeinrichtungen ausgebildet sind.To drive the workpiece-side plate 8 or the parts or tool gripper 10 in the plane mentioned, each linear guide 12 , 14 is assigned a plunger magnet drive 28 or 30 which along the guides 12 or 14 has a positioning movement or an oscillating movement of the plate 6 relative to the Base plate 4 or the plate 8 causes relative to the plate 6 . The restoring movement is achieved in the illustrated case via compression springs 36 or 38 . By superimposing the two mutually perpendicular oscillating movements, a vibrating movement of the parts or tool gripper 10 can be generated in one plane and used to carry out tolerance compensation strategies or search strategies during assembly and disassembly processes. Due to the possibility of the rotating drive of the parts or tool gripper 10 , torques can be transmitted so that a screw can be loosened, an opening can be drilled out or a form milling operation can be carried out, or components, in particular with rotational support, can be mounted on workpieces or removed from workpieces. For the exclusive rotary drive, locking devices 40 and 42 are provided between the mutually movable plates 4 , 6 , 8 , which are designed as pneumatically controllable clamping devices.

Zwischen den gegeneinander bewegbaren Platten 4, 6 bzw. 6, 8 ist überdies ein induktiver Wegmeßsensor 50 bzw. 52 vorgesehen, um die Position der Platten 6, 8 gegenüber der Basisplatte 4 exakt feststellen zu können, was zum Feinpositionieren durch Ansteuerung des Tauchankermagnetantriebs erforderlich ist. Between the mutually movable plates 4 , 6 and 6 , 8 , an inductive displacement sensor 50 and 52 is also provided in order to determine the position of the plates 6 , 8 relative to the base plate 4 , which is necessary for fine positioning by controlling the plunger magnet drive .

Mit den Bezugszeichen 60, 62 sind Durchbrüche in der Basisplatte 4 und der Platte 6 für Leitungen zur Stromversorgung, Meßdatenerfassung und Pneumatik bezeichnet.With the reference numerals 60 , 62 openings in the base plate 4 and the plate 6 for lines for power supply, measurement data acquisition and pneumatics are designated.

Claims (9)

1. Füge- oder Trennmodul zum Feinpositionieren und/oder Montieren bzw. Demontieren von Teilen oder von Werkzeugen an Werkstücken unter Vibrationsunterstützung, insbesondere für einen Industrieroboter, mit einem bewegbaren und mindestens zwei Platten (6, 8) umfassenden Vibratorkopf (2), an dessen einer Platte (8) ein Teile- oder Werkzeuggreifer (10) angeordnet ist, wobei die zwei Platten (6, 8) parallel zu einer werkstückabgewandten Basis (4) des Vibratorkopfs verlaufen und gegenüber dieser jeweils entlang einer Längsrichtung oszillierend antreibbar sind, so daß der Teile- oder Werkzeuggreifer (10) in einer Ebene vibrierend bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Platten (6, 8) je eine Durchtrittsöffnung (18, 20) für eine Drehantriebsverbindung des Teile- oder Werkzeuggreifers (10) mit einer auf der werkstückabgewandten Seite der Platten (6, 8) angeordneteten Drehantriebseinheit (24) vorgesehen ist, wobei die werkstückseitige Platte (8) den Teile- oder Werkzeuggreifer (10) umdrehbar lagert, und daß zum Feinpositionieren des Teile- oder Werkzeuggreifers (10) die beiden Platten (6, 8) gegeneinander bzw. gegenüber der Basis (4) des Vibratorkopfs (2) positionierend verstellbar sind, wobei der positionierende und der oszillierende Antrieb der Platten über jeweils eine mit einem federnden Rückstellmittel (36, 38) zusammenwirkende Hubmagnetanordnung (28, 30) erfolgt.1. Joining or separating module for fine positioning and / or assembling or dismantling of parts or tools on workpieces with vibration support, in particular for an industrial robot, with a movable and at least two plates ( 6 , 8 ) comprising vibrator head ( 2 ), on the latter a plate ( 8 ) a parts or tool gripper ( 10 ) is arranged, wherein the two plates ( 6 , 8 ) run parallel to a base ( 4 ) of the vibrator head facing away from the vibrator head and can each be driven to oscillate along a longitudinal direction, so that the Parts or tool gripper ( 10 ) can be vibrated in one plane, characterized in that in the plates ( 6 , 8 ) each have a passage opening ( 18 , 20 ) for a rotary drive connection of the parts or tool gripper ( 10 ) with one on the side facing away from the workpiece Rotary drive unit ( 24 ) arranged on the side of the plates ( 6 , 8 ) is provided, the plate ( 8 ) the parts or tool gripper ( 10 ) is rotatably supported, and that for fine positioning of the parts or tool gripper ( 10 ) the two plates ( 6 , 8 ) can be adjusted in relation to one another or relative to the base ( 4 ) of the vibrator head ( 2 ), wherein the positioning and the oscillating drive of the plates each take place via a lifting magnet arrangement ( 28 , 30 ) which interacts with a resilient return means ( 36 , 38 ). 2. Füge- oder Trennmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Durchführung eines Rotationsantriebs des Teile- oder Werkstückgreifers (10) eine Arretiereinheit (40, 42) zum Festlegen der Position der Platten (6, 8) am Vibratorkopf (2) vorgesehen ist.2. Joining or separating module according to claim 1, characterized in that for the implementation of a rotary drive of the parts or workpiece gripper ( 10 ) a locking unit ( 40 , 42 ) for determining the position of the plates ( 6 , 8 ) on the vibrator head ( 2 ) is provided. 3. Füge- oder Trennmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiereinheit (40, 42) eine Klemmeinrichtung umfaßt.3. Joining or separating module according to claim 2, characterized in that the locking unit ( 40 , 42 ) comprises a clamping device. 4. Füge- oder Trennmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung pneumatisch steuerbar ist.4. joining or separating module according to claim 3, characterized characterized in that the clamping device is pneumatic is controllable. 5. Füge- oder Trennmodul nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die werkstückabgewandte Platte (6) über eine erste Linearführung (12) an der Basis (4) des Vibratorkopfs (2) längsverschieblich gehalten ist und daß die werkstückseitige Platte (8) über eine zweite Linearführung (14) an der werkstückabgewandten Platte (6) gehalten ist. 5. Joining or separating module according to one of the preceding claims, characterized in that the workpiece-facing plate ( 6 ) via a first linear guide ( 12 ) on the base ( 4 ) of the vibrator head ( 2 ) is held longitudinally displaceably and that the workpiece-side plate ( 8 ) is held on the plate ( 6 ) facing away from the workpiece via a second linear guide ( 14 ). 6. Füge- oder Trennmodul nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz- und Schwingungsamplitude im niederen Frequenzbereich von weniger als 50 Hertz, vorzugsweise von 0 bis 20 Hertz einstellbar ist.6. Joining or separating module according to one or more of the preceding claims, characterized in that the Frequency and vibration amplitude in the lower Frequency range less than 50 Hertz, preferably is adjustable from 0 to 20 Hertz. 7. Füge- oder Trennmodul nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Durchtrittsöffnung (22) der werkstückseitigen Platte (8) eine Lagerbuchse (26) als Drehdurchführung montiert ist.7. Joining or separating module according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the passage opening ( 22 ) of the workpiece-side plate ( 8 ) a bearing bush ( 26 ) is mounted as a rotary union. 8. Füge- oder Trennmodul nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Linearführungen ein Wegmeßsensor (50, 52) zugeordnet ist, um eine Verlagerung zwischen den Platten (6, 8) bzw. zwischen der werkstückabgewandten Platte (6) und der Basis (4) des Vibratorkopfs (2) messen zu können.8. Joining or separating module according to one or more of the preceding claims, characterized in that a linear measuring sensor ( 50 , 52 ) is assigned to the linear guides to a displacement between the plates ( 6 , 8 ) or between the plate ( 6 ) facing away from the workpiece and to be able to measure the base ( 4 ) of the vibrator head ( 2 ). 9. Füge- oder Trennmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Teile- oder Werkzeuggreifer (10) in einer Ebene an einem beliebigen Ort positionierbar ist.9. Joining or separating module according to one of the preceding claims, characterized in that the parts or tool gripper ( 10 ) can be positioned in a plane at any location.
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DE (1) DE19620195C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0970783A2 (en) 1998-07-08 2000-01-12 Robert Bosch Gmbh Apparatus for positioning and/or assembling and disassembling components
DE10052613A1 (en) * 2000-10-24 2002-05-08 Bosch Gmbh Robert Pin pressing-in device includes device to induce vibrations in pin
EP2065144A1 (en) 2007-11-28 2009-06-03 ZIS Industrietechnik GmbH Device to protect movable processing heads, especially ones that work without reaction power
WO2013013988A1 (en) 2011-07-28 2013-01-31 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Positioning device and method for positioning
DE102019128931A1 (en) * 2019-10-25 2021-04-29 Schunk Gmbh & Co. Kg Spann- Und Greiftechnik Compensation unit for an automation system
DE102020103416A1 (en) 2020-02-11 2021-08-12 Kln Ultraschall Ag Security device
DE102008032322B4 (en) 2008-07-09 2024-01-11 Kuka Roboter Gmbh Method for assembling two components using a lightweight robot

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2640256A1 (en) * 1975-09-03 1977-03-10 Olivetti & Co Spa SELF-ADAPTING SWITCH DEVICE FOR WORK MACHINES
US4718798A (en) * 1985-01-24 1988-01-12 Societe Nationale Industrielle Aerospatiale Elastically connected, two-part tool support, particularly for a robot
DE3822435A1 (en) * 1988-07-02 1990-01-04 Fraunhofer Ges Forschung Assembly device for precise positioning and mounting of parts with vibration support
DE4126032A1 (en) * 1991-08-06 1993-02-11 Wolfgang Ziegler Motor-powered finishing machine esp. grinder, polisher or milling machine - has sensor unit for force and/or torque with sensor shaft coupled to drive shaft of drive mechanism
DE4108317C2 (en) * 1990-03-15 1994-11-10 Matsushita Electric Works Ltd Positioning device with several degrees of freedom

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2640256A1 (en) * 1975-09-03 1977-03-10 Olivetti & Co Spa SELF-ADAPTING SWITCH DEVICE FOR WORK MACHINES
US4718798A (en) * 1985-01-24 1988-01-12 Societe Nationale Industrielle Aerospatiale Elastically connected, two-part tool support, particularly for a robot
DE3822435A1 (en) * 1988-07-02 1990-01-04 Fraunhofer Ges Forschung Assembly device for precise positioning and mounting of parts with vibration support
DE4108317C2 (en) * 1990-03-15 1994-11-10 Matsushita Electric Works Ltd Positioning device with several degrees of freedom
DE4126032A1 (en) * 1991-08-06 1993-02-11 Wolfgang Ziegler Motor-powered finishing machine esp. grinder, polisher or milling machine - has sensor unit for force and/or torque with sensor shaft coupled to drive shaft of drive mechanism

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0970783A2 (en) 1998-07-08 2000-01-12 Robert Bosch Gmbh Apparatus for positioning and/or assembling and disassembling components
EP0970783A3 (en) * 1998-07-08 2000-04-05 Robert Bosch Gmbh Apparatus for positioning and/or assembling and disassembling components
DE19830386C5 (en) * 1998-07-08 2004-03-11 Robert Bosch Gmbh Device, in particular for positioning and / or joining or separating components
DE10052613A1 (en) * 2000-10-24 2002-05-08 Bosch Gmbh Robert Pin pressing-in device includes device to induce vibrations in pin
EP2065144A1 (en) 2007-11-28 2009-06-03 ZIS Industrietechnik GmbH Device to protect movable processing heads, especially ones that work without reaction power
DE102008032322B4 (en) 2008-07-09 2024-01-11 Kuka Roboter Gmbh Method for assembling two components using a lightweight robot
WO2013013988A1 (en) 2011-07-28 2013-01-31 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Positioning device and method for positioning
DE102011080042A1 (en) 2011-07-28 2013-01-31 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Positioning device and method for positioning
DE102019128931A1 (en) * 2019-10-25 2021-04-29 Schunk Gmbh & Co. Kg Spann- Und Greiftechnik Compensation unit for an automation system
DE102019128931B4 (en) 2019-10-25 2021-08-26 Schunk Gmbh & Co. Kg Spann- Und Greiftechnik Compensation unit for an automation system
DE102020103416A1 (en) 2020-02-11 2021-08-12 Kln Ultraschall Ag Security device
EP3865258A1 (en) * 2020-02-11 2021-08-18 KLN Ultraschall AG Safety device

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