DE102005044362A1 - Fügewerkzeug und Verfahren zum Fügen eines Elementes auf ein Bauteil - Google Patents

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Abstract

Es wird vorgeschlagen ein Fügewerkzeug (10) zum Fügen von Elementen (18) auf Bauteile, mit einer Halteeinrichtung (16) zum Halten eines Elementes (18), wobei die Halteeinrichtung (16) mittels einer Fügeantriebseinrichtung (20) entlang einer Fügerichtung (22) in Bezug auf ein Fügewerkzeuggehäuse (12) bewegbar ist, um das gehaltene Element (18) auf ein Bauteil zu fügen. Dabei sind Rückhaltemittel (32) vorgesehen, um die Halteeinrichtung (16) während einer Bewegung des Fügewerkzeuggehäuses (12) in einer definierten Position zu halten (Fig. 1).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fügewerkzeug zum Fügen von Elementen auf Bauteile, mit einer Halteeinrichtung zum Halten eines Elementes, wobei die Halteeinrichtung mittels einer Fügeantriebseinrichtung entlang einer Fügerichtung in Bezug auf ein Fügewerkzeuggehäuse bewegbar ist, um das gehaltene Element auf ein Bauteil zu fügen.
  • Ein derartiges Fügewerkzeug ist bekannt aus dem Dokument DE 102 23 147 A1 .
  • Der Begriff "Fügen" soll sich im vorliegenden Zusammenhang auf sämtliche Verbindungsarten von Elementen mit Bauteilen beziehen, insbesondere Verbindungen von Metallelementen mit Metallbauteilen, beispielsweise durch Kleben, Umformen, wie z.B. Nieten, oder durch Stoffvereinigen, wie z.B. Schweißen, einschließlich von Kurzzeit-Lichtbogenschweißen.
  • Das Kurzzeit-Lichtbogenschweißen wird häufig als Bolzenschweißen bezeichnet, obgleich nicht ausschließlich Bolzen geschweißt werden.
  • Das Bolzenschweißen findet hauptsächlich, jedoch nicht ausschließlich, in der Fahrzeugtechnik Anwendung. Dabei werden Metallelemente, wie Metallbolzen mit und ohne Gewinde, Ösen, Muttern etc., auf das Blech der Fahrzeugkarosserie aufgeschweißt. Die Metallelemente dienen dann als Anker bzw. Befestigungselemente, um beispielsweise Innenraumausstattungen, Leitungen und Ähnliches an dem Karosserieblech festzulegen.
  • Bei bekannten Fügewerkzeugen ist die Fügeantriebseinrichtung entweder als elektrischer Linearmotor oder als Kombination aus einem Hubmagneten und einer Feder gebildet.
  • Die Halteeinrichtung ist regelmäßig gebildet durch eine einteilige Spannzange, die in radialer Richtung elastisch aufweitbar ist.
  • Die Elemente sind in der Regel Schweißbolzen, die einen Kopf mit einem etwas größeren Durchmesser als der Bolzenschaft aufweisen. Die Bolzen werden bei dem bekannten System mittels Druckluft über geeignete Zuführschläuche dem Fügewerkzeug zuge führt. Dabei werden die Bolzen "Kopf voran" von hinten in die Spannzange gefördert. Hierbei schlägt der Bolzen gewöhnlich von innen an die Spannzange an, ohne jedoch durch diese hindurchzutreten. Ein koaxial vorgesehener Ladestift wird anschließend betätigt, um den so zugeförderten Bolzen von hinten durch die Spannzange nach vorne hindurchzudrücken. Dabei wird die Spannzange radial elastisch aufgeweitet, wenn der Kopf hindurchtritt. Anschließend schnappt die Spannzange elastisch um den Schaft des Bolzens herum zu und hält diesen in der Lage fest, die durch den Hub des Ladestiftes bestimmt ist.
  • Ein derartiges Fügewerkzeug kann beispielsweise an einem Roboter angebracht werden.
  • Das Fügewerkzeug, das aus der eingangs genannten DE 102 23 147 A1 bekannt ist, arbeitet hinsichtlich der Zuführung von Bolzen nach einem anderen Prinzip. Dabei ist das Fügewerkzeug um eine Drehachse drehbar an einem Träger festgelegt. Bolzen werden mittels einer Zuführeinrichtung zu einer Übergabestation an dem Träger gefördert. Die Übergabestation ist so angeordnet, dass das Fügewerkzeug durch eine Drehung in Richtung hin zu der Übergabestation sich einen dort bereitgestellten Bolzen abholen kann. Dabei wird der Bolzen "Schaft voran" bereitgestellt und wird von einer Halteeinrichtung des Fügewerkzeuges am Schaft ergriffen.
  • Für einen anschließenden Fügevorgang wird das Fügewerkzeug um die Drehachse gedreht, hin zu einer Schweißposition.
  • Anschließend erfolgt ein Fügevorgang (Bolzenschweißvorgang). Dann wird das Fügewerkzeug wieder in Richtung hin zu der Übergabestation gedreht, an der inzwischen ein weiterer Bolzen bereitgestellt worden ist. Der weitere Bolzen wird übernommen, und es folgt ein weiterer Fügevorgang.
  • Um bei dieser Art von Fügesystem hohe Taktzeiten zu erzielen, ist es angestrebt, das Fügewerkzeug jeweils schnell von einer Schweißposition hin zu der Übergabestation zu drehen und umgekehrt.
  • Die dabei auftretenden Fliehkräfte (Zentrifugalkräfte) können so hoch sein, dass die Halteeinrichtung sich in Bezug auf das Fügewerkzeuggehäuse bewegt.
  • Dies kann durch Verringern der Drehgeschwindigkeit des Fügewerkzeuges verhindert werden. Dies geht jedoch auf Kosten der Taktzeiten.
  • Auch das eingangs genannte Fügesystem, bei dem die Bolzen von hinten durch eine Spannzange zugeführt werden, kann an einer solchen Problematik leiden. Dort erfolgen jedoch beim Verfahren des Fügewerkzeuges mittels eines Roboters in der Regel keine Bewegungen, die unmittelbar in Fügerichtung verlaufen, wie dies bei einer Drehung eines Fügewerkzeuges um eine Drehachse senkrecht zur Fügerichtung der Fall ist.
  • Es ist demzufolge die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fügewerkzeug anzugeben, mit dem sich verbesserte Taktzeiten erzielen lassen.
  • Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Fügewerkzeug dadurch gelöst, dass Rückhaltemittel vorgesehen sind, um die Halteeinrichtung während einer Bewegung des Fügewerkzeuggehäuses in einer definierten Position zu halten.
  • Die obige Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Fügen eines Elementes auf ein Bauteil, insbesondere zum Bolzenschweißen, wobei ein zu fügendes Element von einer Halteeinrichtung eines Fügewerkzeuges übernommen wird, die in Bezug auf ein Gehäuse des Fügewerkzeuges verschiebbar ist, wobei das Fügewerkzeug anschließend in eine Fügeposition bewegt wird, wobei die Halteeinrichtung während dieser Bewegung durch Rückhaltemittel in einer definierten Position in Bezug auf das Gehäuse gehalten wird.
  • Die Rückhaltemittel können dabei realisiert sein, indem die Fügeantriebseinrichtung während einer Bewegung des Fügewerkzeuggehäuses angesteuert wird, um die Halteeinrichtung in der definierten Position zu halten. Dies erfordert jedoch insbesondere während Drehbewegungen eines Fügewerkzeuges, dass die Fügeantriebseinrichtung die Position der Halteeinrichtung in Bezug auf das Fügewerkzeuggehäuse ständig nachregelt. Dies führt zu einem hohen Stromverbrauch und folglich zu einer großen Wärmeentwicklung.
  • Um dies zu vermeiden, sind die Rückhaltemittel vorzugsweise durch separate Mittel gebildet, beispielsweise durch mechanische Lösungen wie eine Kugelraste.
  • Hierbei wird die Halteeinrichtung in der definierten Position mittels der Kugelraste gehalten. Um die Halteeinrichtung aus dieser Position herauszufahren, muss die Fügeantriebseinrichtung dann eine etwas erhöhte Kraft aufbringen, um die Rastierung zu lösen.
  • Auch ist es generell denkbar, Klemmmittel vorzusehen, beispielsweise einen Klemmzylinder wie einen pneumatischen Klemmzylinder. Dies bedingt jedoch häufig die Zufuhr weiterer Energiequellen (Pneumatikquelle).
  • Von besonderem Vorzug ist es daher, wenn die Rückhaltemittel einen mit dem Fügewerkzeuggehäuse verbundenen Magneten und ein mit der Halteeinrichtung verbundenes weichmagnetisches Ankerbauteil aufweisen, und wenn das Ankerbauteil in der definierten Position an dem Magneten anliegt.
  • Magnete sind vergleichsweise kostengünstige Bauteile und lassen sich konstruktiv vergleichsweise einfach in ein Fügewerkzeug integrieren. Zudem sind sie in der Regel wartungsarm.
  • Von besonderem Vorzug ist es, wenn der Magnet ein Permanentmagnet ist.
  • In diesem Fall wird für den Magneten auch keine separate Energiequelle benötigt. Ein Permanentmagnet ist zudem von langer Lebensdauer und bedarf keiner Wartung.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn der Permanentmagnet mit NdFeB hergestellt ist.
  • Ein Permanentmagnet mit bzw. aus einem solchen Material kann bei vergleichsweise geringem Bauvolumen vergleichsweise hohe Haltekräfte entwickeln.
  • Ferner ist es vorteilhaft, dass dieses Material die relativ hohen Haltekräfte nur dann entwickelt, wenn der Luftspalt zwischen dem Permanentmagneten und dem Ankerbauteil sehr klein ist, vorzugsweise gegen null geht. Denn bereits bei einem kleinen Luftspalt lassen die magnetischen Anziehungskräfte eines Permanentmagneten, insbesondere eines Permanentmagneten aus NdFeB, stark nach.
  • Demzufolge muss die Fügeantriebseinrichtung nur relativ kurzzeitig eine erhöhte Kraft aufbringen, um bei einem Fügevorgang die Halteeinrichtung aus der definierten Position herauszubewegen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein Raum zwischen dem Magneten und dem Ankerbauteil gegenüber der Umgebung gekapselt.
  • Da die erfindungsgemäßen Fügewerkzeuge häufig in vergleichsweise rauen Umgebungen verwendet werden, besteht die Gefahr, dass Fremdpartikel in den Raum gelangen.
  • Dies kann dazu führen, dass die Fremdpartikel verhindern, dass das Ankerbauteil den Magneten in der definierten Position berührt bzw. der Luftspalt gegen null geht. Dies kann wiederum zur Folge haben, dass die erforderliche Haltekraft von dem Magneten nicht ausgeübt werden kann.
  • Durch die Verkapselung dieses Raumes kann während des Betriebes erreicht werden, dass Fremdpartikel nicht in diesen Raum hinein gelangen können. Demzufolge kann auch bei längerer Betriebsdauer eine gleichbleibend hohe Haltekraft erzielt werden.
  • Von besonderem Vorteil ist es, wenn das Ankerbauteil Teil eines Kolbens ist, insbesondere einen Kolben bildet, der in einem gekapselten Zylindergehäuse geführt ist.
  • Auf diese Weise lässt sich die Verkapselung der magnetischen Rückhaltemittel mit vergleichsweise wenigen Bauteilen realisieren.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bildet der Magnet einen Teil des Zylindergehäuses.
  • Bei dieser Ausführungsform kann die Bauteileanzahl ebenfalls reduziert werden.
  • Zudem kann bei dieser Ausführungsform konstruktiv auf einfache Weise ermöglicht werden, dass das Ankerbauteil den Magneten in der definierten Position berührt bzw. daran anliegt.
  • Bevorzugt ist es ferner, wenn der Raum zwischen dem Magneten und dem Ankerbauteil über wenigstens ein Filter gegenüber der Umgebung gekapselt ist.
  • Bei dieser Ausführungsform kann ein Fluidmedium wie Luft bei Bewegung des Ankerbauteils gegen den Magneten über das Filter zur Umgebung entweichen. Bei Bewegung des Ankerbauteils von dem Magneten weg kann das Fluidmedium über das Filter in den Raum gelangen. Demzufolge muss das Medium bei Stellbewegungen mittels der Fügeantriebseinrichtung nicht komprimiert werden. Durch das Filter wird verhindert, dass Fremdpartikel in den Raum gelangen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Magnet in einem Gehäuse des Fügewerkzeugs beabstandet von der Fügeantriebseinrichtung angeordnet.
  • Diese Ausführungsform ermöglicht vorteilhafterweise, dass der Rückhaltemagnet den bestimmungsgemäßen Betrieb der Fügeantriebseinrichtung nicht stört, die häufig auch auf der Grundlage von Magnetkräften arbeitet, wie beispielsweise ein Hubmagnet oder ein elektrischer Linearmotor.
  • Insgesamt ist es ferner vorteilhaft, wenn das Ankerbauteil über ein im Wesentlichen nicht magnetisierbares Verbindungsglied mit der Halteeinrichtung verbunden ist.
  • Bei dieser Ausführungsform wirkt das Verbindungsglied als "magnetischer Isolator" zwischen den magnetischen Rückhaltemitteln und den Fügeantriebsmitteln, die in der Regel unmittelbar der Halteeinrichtung zugeordnet sind.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Fügewerkzeuges gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine schematische Darstellung eines Teils eines Fügewerkzeuges gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
  • 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III von 2.
  • In 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fügewerkzeugs generell mit 10 bezeichnet.
  • Das Fügewerkzeug 10 weist ein Gehäuse 12 auf, das um eine Drehachse 14 drehbar gelagert ist.
  • Das Fügewerkzeug 10 kann dabei grundsätzlich so aufgebaut sein, wie es in dem Dokument DE 102 23 147 A1 beschrieben ist. Der Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift soll vorliegend durch Bezugnahme enthalten sein.
  • Wie es dort beschrieben ist, kann das Fügewerkzeug 10 mittels einer Drehantriebseinrichtung um die Drehachse 14 herum gedreht werden, um das Fügewerkzeug 10 zwischen einer Übergabestation zur Aufnahme eines zu fügenden Elementes 18 und einer Fügeposition zu verdrehen.
  • An dem Fügewerkzeug 10 ist ferner eine Halteeinrichtung 16 für ein Element 18 wie einen Schweißbolzen vorgesehen. Die Halteeinrichtung 16 ist mittels einer Antriebseinrichtung 20 in einer Fügebewegungsachse 22 bewegbar.
  • Die Fügebewegungsachse 22 verläuft quer zu der Drehachse 14 und kann diese schneiden oder windschief hierzu ausgerichtet sein.
  • Die Halteeinrichtung 16 weist ferner zwei Backen 24A, 24B auf, die um Drehachsen 26A, 26B herum drehbar gelagert sind. Die Drehachsen 26A, 26B sind quer zu der Fügebewegungsachse 22 und vorzugsweise auch quer zu der Drehachse 14 ausgerichtet.
  • An der Halteeinrichtung 16 ist ein Aktuator 28 zum Öffnen und Schließen der Backen 24A, 24B vorgesehen, um ein Element 18 zu halten oder freizugeben.
  • Bei einer Drehbewegung des Gehäuses 12 des Fügewerkzeugs 10 um die Drehachse 14 herum wirken auf die Halteeinrichtung 16 Zentrifugalkräfte 30, die parallel zu der Fügebewegungsachse 22 ausgerichtet sind. Mit anderen Worten wird die Halteeinrichtung 16 von den Zentrifugalkräften 30 bei einer Drehbewegung des Gehäuses 12 aus diesem herausgedrückt.
  • Hierbei könnte eine definierte Position zwischen der Halteeinrichtung 16 und dem Gehäuse 12 verloren gehen.
  • Um dies zu unterbinden, sind Rückhaltemittel 32 vorgesehen, um die Halteeinrichtung 16 bei Drehbewegungen des Gehäuses 12 in einer definierten Position zu halten. Die definierte Position ist in 1 gezeigt und entspricht beispielsweise einer voll ständig eingezogenen Position, bei der die Halteeinrichtung 16 maximal in das Gehäuse 12 eingefahren ist.
  • Bei dieser definierten Position ist der von dem Fügewerkzeug und einem von der Halteeinrichtung 16 gehaltenen Element 18 eingenommene Bauraum minimiert. Von daher können auch bei beengten Raumverhältnissen Drehvorgänge des Gehäuses 12 um die Drehachse herum durchgeführt werden.
  • Die Rückhaltemittel 32 weisen einen Permanentmagneten 34 auf, der an dem Gehäuse 12 festgelegt ist. Ferner weisen die Rückhaltemittel 32 ein weichmagnetisches, d.h. magnetisierbares Ankerbauteil 36 auf, das mit der Halteeinrichtung 16 verbunden ist.
  • Im vorliegenden Fall ist der Permanentmagnet 34 in dem Gehäuse 12 beabstandet von der Antriebseinrichtung 20 angeordnet. Denn bei der Antriebseinrichtung 20 kann es sich auch um eine magnetisch wirkende Antriebseinrichtung wie einen elektrischen Hubmagnet oder einen elektrischen Linearmotor handeln.
  • Hierdurch wird gewährleistet, dass das von dem Permanentmagneten 34 ausgehende Magnetfeld den bestimmungsgemäßen Betrieb der Antriebseinrichtung 20 nicht stört.
  • Das Ankerbauteil 36 ist im vorliegenden Fall als Ankerstab ausgebildet, der am hinteren Ende der Halteeinrichtung 16, d.h. hinweisend zu der Drehachse 14, festgelegt ist.
  • In der definierten Position stößt die freie Stirnseite des Ankerstabes 36 an dem Permanentmagneten 34 an. Der Permanentmagnet 34 magnetisiert das Ankerbauteil 36, und es entwickeln sich hierzwischen starke Magnetkräfte, die in 1 schematisch bei 38 gezeigt sind.
  • Man erkennt, dass diese Magnetkräfte 38 den Zentrifugalkräften 30 diametral entgegenwirken.
  • Der Permanentmagnet 34 kann beispielsweise aus NdFeB hergestellt sein. Ein solcher Permanentmagnet übt auf ein weichmagnetisches Ankerbauteil 36 dann relativ große Kräfte aus, auch bei geringem Bauvolumen des Magneten, wenn der Luftspalt dazwischen sehr klein ist, idealerweise gegen null geht oder sogar null ist.
  • Mit steigendem Luftspalt gehen die magnetischen Kräfte 38 stark zurück.
  • Um demzufolge die Halteeinrichtung 16 für einen Fügevorgang oder zum Übernehmen des Elementes von einer Übergabestation aus der definierten Position herauszubewegen, muss die Antriebseinrichtung 20 nur für einen vergleichsweise kurzen Weg eine hohe Kraft aufbringen, um die Magnetkräfte 38 zu überwinden und das Ankerbauteil 36 von dem Permanentmagneten 34 zu lösen.
  • Sobald ein nicht unerheblicher Luftspalt dazwischen eingerichtet ist, kann die Antriebseinrichtung 20 im Wesentlichen unbeeinflusst von den Magnetkräften 38 arbeiten.
  • Um den Raum zwischen dem Ankerbauteil 36 und dem Permanentmagneten 34 zu verkapseln, kann es sinnvoll sein, das Ankerbauteil 36 gegenüber dem Gehäuse 12 abzudichten.
  • Um zu verhindern, dass magnetische Kräfte von dem magnetisierten Ankerbauteil (in der definierten Position der Halteeinrichtung 16) auf die Antriebseinrichtung 20 wirken, kann auch vorgesehen sein, dass zunächst eine nicht magnetisierbare Stange mit der Rückseite der Halteeinrichtung 16 verbunden ist, an deren Ende ein weichmagnetisches Bauteil zur Anlage an dem Permanentmagneten 34 festgelegt ist.
  • Die 2 und 3 zeigen eine weitere alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fügewerkzeuges 10. Die weitere Ausführungsform entspricht hinsichtlich Aufbau und hinsichtlich Funktionsweise generell dem Fügewerkzeug 10 der 1. Gleiche Elemente tragen daher gleiche Bezugszeichen. Im Folgenden wird lediglich auf die Unterschiede eingegangen.
  • Die magnetischen Rückhaltemittel 32 sind bei dem Fügewerkzeug 10 der 2 und 3 gekapselt ausgebildet. Die Rückhaltemittel 32 weisen zu diesem Zweck eine Zylinder-Kolbenanordnung 40 auf, wobei eine – vorzugsweise nicht magnetisierbare – Kolbenstange 42 mit der Halteeinrichtung 16 verbunden ist. Die Zylinder-Kolbenanordnung 40 weist ferner ein Zylindergehäuse 44 auf, in dem ein Kolben 46 verschieblich gelagert ist. Der Kolben 46 ist mittels einer Dichtung 48 im Zylindergehäuse 44 abgedichtet und trennt den Innenraum des Zylindergehäuses 44 in einen ersten Zylinderraum 50 und einen zweiten Zylinderraum 52.
  • Im vorliegenden Fall ist eine Stirnseite des Zylindergehäuses 44 durch einen Permanentmagneten 34 gebildet. In der in 3 gezeigten definierten Position liegt der Kolben 46 unmittelbar an dem Permanentmagneten 34 an. Der Kolben 46 ist dabei zumindest teilweise als weichmagnetisches Ankerbauteil 36 ausgebildet.
  • In der gezeigten definierten Position der Halteeinrichtung 16 liegt der Kolben 46 an dem Permanentmagneten 34 an. Der erste Zylinderraum 50 ist hierbei minimiert.
  • Der erste Zylinderraum 50 ist ferner mit der Umgebung über ein Filter 54 verbunden, das beispielsweise an dem Zylindergehäuse 44 oder in dem Zylindergehäuse 44 festgelegt sein kann.
  • Sofern die in 2 und 3 nicht dargestellte Antriebseinrichtung 20 die Halteeinrichtung 16 aus der gezeigten definierten Position herausbewegt, wird über das Filter 54 Luft in den ersten Zylinderraum 50 angesaugt, und der zweite Zylinderraum 52 wird verkleinert. Dabei filtert das Filter 54 Fremdpartikel aus der Luft, so dass vermieden wird, dass diese zwischen Kolben 46 und Permanentmagnet 34 gelangen.
  • Für den zweiten Zylinderraum 52 kann eine entsprechende Lösung vorgesehen sein, obgleich Fremdpartikel in dem zweiten Zylinderraum 52 nicht so kritisch sind. In diesem Fall kann der zweite Zylinderraum 52 auch unmittelbar über eine (nicht dargestellte) Entlüftungsöffnung mit der Umgebung verbunden sein.
  • Bei Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Gehäuse 12 zunächst in eine nicht dargestellte Übergabeposition gedreht. Dort steht ein Bolzen 18 zur Übernahme bereit. Während der Drehung befindet sich die Halteeinrichtung 16 in der definierten Position und wird von den Magnetkräften 38 gehalten. Demzufolge kann die Drehung mit einer hohen Geschwindigkeit erfolgen. Die dabei auftretenden hohen Zentrifugalkräfte 30 führen aufgrund der Rückhaltemittel 32 nicht dazu, dass sich die Halteeinrichtung 16 aus dem Gehäuse 12 heraus bewegt.
  • In der Übergabeposition wird die Halteeinrichtung 16 dann mittels der Antriebseinrichtung 20 aus dem Gehäuse 12 herausgefahren, wobei die Backen 24A, 24B geöffnet sind.
  • Anschließend werden die Backen 24A, 24B geschlossen, und ein bereitstehendes Element (Bolzen) wird ergriffen.
  • Dann wird die Halteeinrichtung 16 wieder mittels der Antriebseinrichtung 20 in die definierte, in 1 gezeigte Position verfahren. Im Anschluss hieran oder bereits kurz vorher wird das Gehäuse 12 wieder in Drehung versetzt, und zwar hin in eine Fügeposition. Während dieser Drehung wird die Halteeinrichtung 16 wiederum von den magnetischen Rückhaltemitteln 32 gehalten. Auch diese Drehung kann dabei mit einer hohen Geschwindigkeit erfolgen.
  • In der Fügeposition erfolgt dann ein Bolzenschweißprozess oder ein anderer Fügevorgang. Hierbei wird die Halteeinrichtung 16 mittels der Antriebseinrichtung 20 in Richtung der Fügeachse 22 bewegt, um das Element 18 auf ein nicht dargestelltes Bauteil wie ein Karosserieblech oder Ähnliches zu fügen (beispielsweise Bolzenschweißen, Kleben, Nieten oder Ähnliches).
  • Mit Abschluss des Fügevorganges werden die Backen 24A, 24B geöffnet oder gelöst, und das Gehäuse 12 kann wiederum in Richtung zur Übergabeposition gedreht werden. Dabei wird zu Beginn dieser Drehung oder vorher die Halteeinrichtung 16 wiederum in die in 1 gezeigte definierte Position zurückgefahren.
  • Anschließend wird das nächste bereitstehende Element ergriffen, und der Vorgang wiederholt sich.

Claims (11)

  1. Fügewerkzeug (10) zum Fügen von Elementen (18) auf Bauteile, mit einer Halteeinrichtung (16) zum Halten eines Elementes (18), wobei die Halteeinrichtung (16) mittels einer Fügeantriebseinrichtung (20) entlang einer Fügerichtung (22) in Bezug auf ein Fügewerkzeuggehäuse (12) bewegbar ist, um das gehaltene Element (18) auf ein Bauteil zu fügen, gekennzeichnet durch Rückhaltemittel (32), um die Halteeinrichtung (16) während einer Bewegung des Fügewerkzeuggehäuses (12) in einer definierten Position zu halten.
  2. Fügewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhaltemittel (32) einen mit dem Fügewerkzeuggehäuse (12) verbundenen Magneten (34) und ein mit der Halteeinrichtung (16) verbundenes weichmagnetisches Ankerbauteil (36) aufweisen und dass das Ankerbauteil (36) in der definierten Position an dem Magneten (34) anliegt.
  3. Fügewerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet ein Permanentmagnet (34) ist.
  4. Fügewerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (34) mit NdFeB hergestellt ist.
  5. Fügewerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Raum (50) zwischen dem Magneten (34) und dem Ankerbauteil (36) gegenüber der Umgebung gekapselt ist.
  6. Fügewerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ankerbauteil (36) Teil eines Kolbens (46) ist, der in einem gekapselten Zylindergehäuse (44) geführt ist.
  7. Fügewerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (34) einen Teil des Zylindergehäuses (44) bildet.
  8. Fügewerkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (50) zwischen dem Magneten (34) und dem Ankerbauteil (36) über wenigstens ein Filter (54) gegenüber der Umgebung gekapselt ist.
  9. Fügewerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (34) in einem Gehäuse (12) des Fügewerkzeuges (10) beabstandet von der Fügeantriebseinrichtung (20) angeordnet ist.
  10. Fügewerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ankerbauteil (36) über ein im Wesentlichen nicht magnetisierbares Verbindungsglied (42) mit der Halteeinrichtung (16) verbunden ist.
  11. Verfahren zum Fügen eines Elementes (18) auf ein Bauteil, insbesondere zum Bolzenschweißen, wobei ein zu fügendes Element von einer Halteeinrichtung (16) eines Fügewerkzeuges (10) übernommen wird, die in Bezug auf ein Gehäuse (12) des Fügewerkzeuges verschiebbar ist, wobei das Fügewerkzeug anschließend in eine Fügeposition bewegt wird, wobei die Halteeinrichtung (16) während dieser Bewegung durch Rückhaltemittel (32) in einer definierten Position in Bezug auf das Gehäuse (12) gehalten wird.
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