DE102006014282A1 - Clamping system for sheet metal components to be joined comprises two beds which hold components and can be fastened together by couplings mounted at their ends which push them together - Google Patents

Clamping system for sheet metal components to be joined comprises two beds which hold components and can be fastened together by couplings mounted at their ends which push them together Download PDF

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Christian KÖRBEL
Stefan Reith
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Abstract

Clamping system for components (B1, B2) to be joined comprises two beds (4, 6) which hold the components. These can be fastened together by couplings (16, 17) mounted at their ends which push the beds together. An independent claim is included for a method for joining components using the clamping system.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für miteinander zu fügende Bauteile, ein Spannvorrichtungsteil als solches, eine bevorzugte Verwendung der Spannvorrichtung und ein Fügeverfahren. Die Erfindung ist insbesondere für das Rollfalzen von Blechstrukturen einsetzbar, bevorzugt im Fahrzeugbau. Ein besonders bevorzugtes Einsatzgebiet ist die Serienfertigung von Karosserien oder Karosserieteilen, insbesondere Anbauteilen, von Automobilen.The Invention relates to a clamping device for components to be joined together, a tensioner part as such, a preferred use the clamping device and a joining method. The Invention is particularly for the roll-folding of sheet metal structures used, preferably in vehicle construction. A particularly preferred application is mass production of bodies or bodywork parts, in particular attachments, of automobiles.
  • Zum Fügen von Bauteilen werden die Bauteile mittels Spannvorrichtungen relativ zueinander in einer Fügeposition gespannt. In der Fügeposition nehmen die Bauteile relativ zueinander jeweils die Position ein, die sie in dem zu schaffenden Fügeverbund einnehmen sollen. In dem Fügeprozess werden die gespannten Bauteile dauerhaft fest miteinander verbunden. Für die Herstellung beispielsweise eines Fahrzeugdachs, das eine Öffnung für ein Schiebedach aufweist, werden ein Außenblech und ein Innenblech durch Rollfalzen miteinander verbunden. Das Außenblech liegt bei dem Rollfalzen in einem Falzbett, und das Innenblech wird mittels geeigneter Niederhalter in Position gegen das Außenblech angedrückt. Der Niederhalter fixiert und spannt in diesem Sinne das Innenblech relativ zu dem Außenblech. In dieser Fügeposition der Bleche wird durch Rollfalzen längs der Dachöffnung umlaufend eine feste Falzverbindung der beiden Bleche geschaffen. Die Handhabung der Bauteile, im genannten Beispielfall der beiden Bleche, ist jedoch umständlich. So muss beispielsweise das kostspielige Falzbett in einem ersten Schritt das Außenblech aufnehmen, dann seine eigentliche Funktion bei dem Falzprozess erfüllen und dient schließlich auch als Entnahmeeinrichtung des geschaffenen Fügeverbunds. Das Falzbett ist daher vergleichsweise lange belegt. Aufwendig ist des Weiteren die Positionierung des Niederhalters.To the Joining of Components are the components by means of fixtures relative to each other in a joining position curious; excited. Take in the joining position the components relative to each other in each case the position they in the joining compound to be created should take. In the joining process The tensioned components are permanently connected to each other permanently. For the Production of, for example, a vehicle roof which has an opening for a sunroof has, be an outer panel and an inner panel interconnected by Rollfalzen. The outer panel lies in the roll folds in a folding bed, and the inner panel is by means of suitable hold-down in position against the outer panel pressed. The hold-down fixes and tensions the inner panel in this sense relative to the outer panel. In this joining position The sheets are circulated by roll-folds along the roof opening created a solid fold connection of the two sheets. The handling of the components, in the example of the two sheets mentioned, however, is laborious. So For example, the expensive folding bed has to be done in a first step the outer panel then fulfill its actual function in the folding process and finally serves also as a removal device of the created joint assembly. The folding bed is therefore occupied for a comparatively long time. Furthermore, the elaborate is the Positioning of the hold-down.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, dass Spannen von zu fügenden Bauteilen auf einfachere Weise zu ermöglichen, vorzugsweise die für das Spannen der Bauteile und somit für das Fügen insgesamt erforderliche Zeit zu reduzieren.It It is an object of the invention that clamping of components to be joined to allow in a simpler way preferably the for the clamping of the components and thus for joining total required Reduce time.
  • Eine Spannvorrichtung, wie die Erfindung sie betrifft, ist mehrteilig, vorzugsweise zweiteilig, und umfasst ein erstes Spannvorrichtungsteil mit einer ersten Bauteil-Aufnahme für ein erstes Bauteil und ein zweites Spannvorrichtungsteil mit einer zweiten Bauteil-Aufnahme für ein mit dem ersten Bauteil zu fügendes zweites Bauteil. Wenigstens eine der Bauteil-Aufnahmen bildet ein Aufnahmebett für das ihr zugeordnete Bauteil.A Tensioning device, as the invention relates to it, is multi-part, preferably in two parts, and comprises a first clamping device part with a first component receptacle for a first component and a second clamping device part with a second component receptacle for a with the first component to be joined second component. At least one of the component recordings forms Recording bed for the component assigned to it.
  • Nach der Erfindung umfassen das erste Spannvorrichtungsteil eine erste Kupplungshälfte und das zweite Spannvorrichtungsteil eine zweite Kupplungshälfte, die mit der ersten Kupplungshälfte in einem festen Kupplungseingriff ist oder in einen solchen gebracht werden kann. Die erste Kupplungshälfte ist mit der ersten Bauteil-Aufnahme fest verbunden, und die zweite Kupplungshälfte ist mit der zweiten Bauteil-Aufnahme fest verbunden. Im Kupplungseingriff sind die Bauteil-Aufnahmen relativ zueinander in einer Fügeposition fixiert, indem sie in eine Spannrichtung aufeinander zu gespannt sind. Die Kupplungshälften bilden zusammenwirkend eine Kupplung, die im Kupplungseingriff die beiden Spannvorrichtungsteile in vorgegebener Weise fest miteinander verbindet.To According to the invention, the first clamping device part comprises a first one Coupling half and the second tensioner part a second coupling half, the with the first coupling half in is a solid clutch engagement or brought into such can be. The first coupling half is with the first component holder firmly connected, and the second coupling half is with the second component receiving firmly connected. In clutch engagement are the component recordings relative to each other in a joining position fixed by being stretched toward each other in a tightening direction are. The coupling halves cooperatively form a clutch engaging in clutch engagement two clamping device parts in a predetermined manner firmly together combines.
  • In bevorzugten Ausführungen wird die Spannkraft, mit der die Bauteil-Aufnahmen aufeinander zu gespannt sind, von der Kupplung erzeugt. Die Kupplungshälften sind im Kupplungseingriff deshalb so miteinander verspannt, dass durch diese Verspannung die Spannkraft erzeugt wird. Vorzugsweise sind die Kupplungshälften so geformt, dass sie sich durch den Kupplungseingriff, genauer gesagt bei dessen Herstellung, aufeinander zu ziehen. Im Kupplungseingriff wird in derartigen Ausführungen die zwischen den Bauteil-Aufnahmen wirkende Spannkraft übertragen. Grundsätzlich wäre es jedoch möglich, die Spannkraft auf andere Weise zu erzeugen und die Kupplung nur zum Verbinden der Spannvorrichtungsteile zum Zwecke der einheitlichen Handhabung zu benutzen.In preferred embodiments The clamping force with which the component holders approach each other are tense, generated by the clutch. The coupling halves are in the clutch engagement so braced together so that by this tension the clamping force is generated. Preferably, the coupling halves shaped so that they are engaged by the clutch, more precisely during its manufacture, pull each other. In clutch engagement is in such embodiments the between the component shots transmit effective clamping force. in principle would it be however possible, to generate the clamping force in another way and the clutch only for connecting the tensioner parts for the purpose of uniform Handling to use.
  • Die Kupplungshälften sind vorzugsweise so angeordnet und geformt, dass sie jeweils eine Andockseite für die andere Kupplungshälfte aufweisen, die in Spannrichtung der zum gleichen Spannvorrichtungsteil gehörenden Bauteil-Aufnahme weist. Dies erleichtert das Verbinden der Spannvorrichtungsteile und kommt insbesondere solchen Ausführungsformen zugute, in denen die Kupplung die Spannkraft überträgt und vorzugsweise überhaupt erst erzeugt. Obgleich weniger bevorzugt, könnten die im Kupplungseingriff einander zugewandten Andockseiten der zusammenwirkenden Kupplungshälften alternativ in eine Richtung quer, d.h. rechtwinklig oder mit einer Neigung zu der Spannrichtung weisen.The coupling halves are preferably arranged and shaped so that they each have a Docking side for the other coupling half have, in the clamping direction of the same clamping device part belonging Component recording points. This facilitates the connection of the clamping device parts and especially comes in such embodiments benefit, in which the coupling transmits the clamping force and preferably at all first generated. Although less preferred, those in clutch engagement could facing docking sides of the cooperating coupling halves alternatively in one direction across, i. at right angles or with a slope pointing to the clamping direction.
  • Aufgrund der Ausbildung der Spannvorrichtungsteile mit Kupplungshälften, die in dem Sinne komplett sind, dass sie durch bloße Kontaktierung in den Kupplungseingriff gelangen, der zur Sicherung und auch zur Erleichterung des Lösens des Kupplungseingriffs blockierbar sein sollte, ist die Spannvorrichtung bestens geeignet für den Einsatz in Serienfertigungen mit kurzen Taktzeiten. Die Kupplungshälften sind hierfür vorteilhafterweise so geformt und am betreffenden Spannvorrichtungsteil angeordnet, dass der Kupplungseingriff durch eine einfache Bewegung des einen Spannvorrichtungsteils relativ zu dem anderen hergestellt werden kann, vorzugsweise mittels einer kurzhubigen Linearbewegung. In den bevorzugten Ausführungen genügt allein die Herstellung des Kupplungseingriffs, um die Bauteil-Aufnahmen und dadurch die aufgenommenen Bauteile relativ zueinander in der Fügeposition zu spannen. Falls beispielsweise die erste Bauteil-Aufnahme an einem im Raum frei bewegbaren Aktor, vorzugsweise einem Roboterarm, befestigt ist, kann mit der ersten Bauteil-Aufnahme ein erstes Bauteil aufgenommen werden, indem die erste Bauteil-Aufnahme relativ zu dem betreffenden ersten Bauteil positioniert und das erste Bauteil aufgenommen und gehalten wird, um mit der ersten Bauteil-Aufnahme die zweite Bauteil-Aufnahme und damit gemeinsam auch das zweite Bauteil aufzunehmen, nämlich einfach durch Herstellung des Kupplungseingriffs. Von besonderem Vorteil ist ferner, dass die zweite Bauteil-Aufnahme nicht nur als Ablage für jeweils ein zweites Bauteil, sondern in weiterer Funktion nach Durchführung des Fügeprozesses auch als Entnahmeeinrichtung verwendet werden kann, indem die erste Bauteil-Aufnahme nach dem Fügen das erste Bauteil und damit den aus den Bauteilen erhaltenen Fügeverbund freigibt. Der freigegebene Fügeverbund kann anschließend aus der zweiten Bauteil-Aufnahme genommen werden. Die erste Bauteil-Aufnahme ist bereits wieder frei und kann beispielsweise das nächste erste Bauteil aufnehmen.Due to the design of the clamping device parts with coupling halves, which are complete in the sense that they reach by mere contact in the clutch engagement, which should be blocked to secure and also to facilitate the release of the clutch engagement, the clamping device is ideally suited for use in mass production with short cycle times. For this purpose, the coupling halves are advantageously shaped and arranged on the respective clamping device part such that the coupling engagement can be produced by a simple movement of one clamping device part relative to the other, preferably by means of a short-stroke linear movement. In the preferred embodiments, the manufacture of the clutch engagement alone suffices to tension the component receptacles and thereby the received components relative to one another in the joining position. If, for example, the first component receptacle is fastened to an actuator which is freely movable in space, preferably a robot arm, a first component can be received with the first component receptacle by positioning the first component receptacle relative to the respective first component and positioning the first component receptacle first component is received and held in order to record with the first component receiving the second component receptacle and thus together also the second component, namely simply by producing the clutch engagement. Of particular advantage is further that the second component receiving not only as a shelf for a second component, but in a further function after performing the joining process can also be used as a removal device by the first component recording after joining the first component and thus releasing the joining compound obtained from the components. The shared joint assembly can then be removed from the second component holder. The first component holder is already free again and can record, for example, the next first component.
  • In einer ersten Ausführung ist das zweite Spannvorrichtungsteil mobil, so dass es nach dem Aufnehmen mit dem ersten Spannvorrichtungsteil gemeinsam die Spannvorrichtung bildend im Raum zu dem Fügewerkzeug und zum Verbinden der Bauteile relativ zu dem Fügewerkzeug ebenfalls im Raum entsprechend der Geometrie der herzustellenden Verbindung bewegbar ist. In einer zweiten Ausführung ist das zweite Spannvorrichtungsteil bei dem Verbinden der Bauteile ortsfest, während das Fügewerkzeug relativ zu der Spannvorrichtung im Raum bewegt wird. In der zweiten Ausführungsform ist das zweite Spannvorrichtungsteil in der Fügestation vorzugsweise permanent ortsfest angeordnet und nicht nur während des Fügeprozesses.In a first embodiment the second tensioner part is mobile, so after picking it up together with the first clamping device part, the clamping device forming in space to the joining tool and for connecting the components relative to the joining tool also in the room accordingly the geometry of the compound to be produced is movable. In a second embodiment is the second tensioner part in connecting the components stationary while the joining tool is moved relative to the clamping device in space. In the second embodiment the second clamping device part in the joining station is preferably permanent fixed in place and not only during the joining process.
  • Die Spannvorrichtung umfasst in bevorzugten Ausführungen eine Spannstruktur, welche die erste Bauteil-Aufnahme und die zweite Bauteil-Aufnahme spannt und dadurch relativ zueinander in einer Fügeposition fixiert. Die Spannkraft wird mittels der Spannstruktur in die Bauteil-Aufnahmen eingeleitet. Vorzugsweise ist die erste Kupplungshälfte an dem ersten Strukturteil und die zweite Kupplungshälfte an dem zweiten Strukturteil angeordnet.The Clamping device in preferred embodiments comprises a tensioning structure, which the first component holder and the second component holder clamped and thereby fixed relative to each other in a joining position. The resilience is introduced by means of the clamping structure in the component recordings. Preferably, the first coupling half is on the first structural part and the second coupling half arranged on the second structural part.
  • Um die in der Fügeposition gespannten Bauteile längs eines in sich zurücklaufenden Pfads mittels eines den Pfad durchlaufenden Fügewerkzeugs verbinden zu können, kann die Spannvorrichtung vollständig innerhalb des Pfads, der vorzugsweise mit dem äußeren Umfangsrand der gespannten Bauteile zusammenfällt, angeordnet sein, so dass sie das umlaufende Fügewerkzeug nicht behindert. Dies erfordert allerdings eine beiden Bauteilen gemeinsame Durchbrechung. In bevorzugten Ausführungen ist die Spannstruktur daher aus dem Innenbereich, d.h. dem von dem Pfad umschlossenen Flächenbereich, in dem die Spannkraft in die Bauteil-Aufnahmen eingeleitet wird, nach außen geführt und umgreift den äußeren Umfangsrand der Bauteil-Aufnahmen. Der Pfad kann sich insbesondere vollständig längs des äußeren Umfangsrands der Bauteile erstrecken. Die Kupplungshälften sind in solchen Ausführungsformen vorzugsweise ebenfalls außerhalb des äußeren Umfangsrands der Bauteil-Aufnahmen angeordnet. Falls die Kupplungshälften im Kupplungseingriff in Bezug auf die Spannrichtung nicht auf gleicher Höhe wie die aufeinander zu gespannten Bauteil-Aufnahmen angeordnet sind, kommt eine gedachte Parallelprojektion der Kupplung vollständig neben den Bauteil-Aufnahmen zu liegen, wobei die Projektion in Spannrichtung vorzunehmen ist.Around in the joining position longitudinally stretched components a retreating one Path can connect by means of a path passing through the joining tool can the jig completely within the path, preferably with the outer peripheral edge of the tensioned Components coincide, be arranged so that it does not hinder the circumferential joining tool. However, this requires a common opening for both components. In preferred embodiments Therefore, the tensioning structure is from the inside, i. that of the Path enclosed area, in which the clamping force is introduced into the component recordings, after Outside guided and surrounds the outer peripheral edge the component recordings. In particular, the path may be completely along the outer peripheral edge extend the components. The coupling halves are in such embodiments preferably also outside the outer peripheral edge the component recordings arranged. If the coupling halves in Clutch engagement with respect to the clamping direction is not the same Height like arranged on each other to clamped component recordings, An imaginary parallel projection of the clutch is completely beside lie the component recordings, the projection in the tensioning direction is to be made.
  • In der Fügeposition der Bauteil-Aufnahmen nehmen die von den Bauteil-Aufnahmen aufgenommenen Bauteile relativ zueinander ebenfalls die Fügeposition ein, die sie nach Durchführung des Fügeprozesses im dauerhaft fest gefügten Fügeverbund einnehmen. Eine oder beide Bauteil-Aufnahmen kann oder können das jeweilige Bauteil greifen, beispielsweise mit einem oder mehreren Klemmgreifern oder Sauggreifern oder gegebenenfalls auch eine Kombination unterschiedlicher Greifer. Vorzugsweise greift nur eine der Bauteil-Aufnahmen das betreffende Bauteil. Die andere Bauteil-Aufnahme nimmt ihr Bauteil vorzugsweise lediglich lose auf, indem das betreffende Bauteil auf Auflagen der Bauteil-Aufnahme nur aufliegt, jedoch nicht geklemmt wird. Die Bauteil-Aufnahmen weisen je eine das Bauteil kontaktierende Innenseite und eine von der Innenseite gegenüberliegend abgewandte Außenseite auf. Die Bauteil-Aufnahmen sind vorzugsweise flächenhafte Strukturen. Die jeweilige Dicke, die in Richtung einer Draufsicht auf die jeweilige Außenseite gemessen wird, ist jeweils deutlich kleiner als die in der Ebene der Draufsicht gemessene Länge und Breite. Das Gleiche gilt vorzugsweise für die Bauteile. Die Bauteil-Aufnahmen weisen vorzugsweise je einen Träger mit einem oder mehreren an dem jeweiligen Träger angeordneten, der Aufnahme des jeweiligen Bauteils dienenden Funktionsteilen auf. Die Funktionsteile können insbesondere die bereits genannten Greifer oder Auflagen oder der Positionierung der Bauteile dienende Positionierelemente sein. Vorteilhafterweise bildet eine der Bauteil-Aufnahmen ein Aufnahmebett, das die zum Fügen als solches erforderlichen Kräfte aufnehmen kann. Ein bevorzugtes Beispiel ist ein Falzbett, das den zu falzenden Bauteilrand abstützt. Der Träger kann schalenförmig oder insbesondere plattenförmig oder alternativ beispielsweise auch netzförmig oder fachwerkartig sein und ist im vorstehenden Sinne vorzugsweise eine flächenhafte Struktur.In the joined position of the component receptacles, the components received by the component receptacles also assume relative to one another the joining position, which they occupy in the permanent firmly joined joining compound after the joining process has been carried out. One or both component receptacles can or can grip the respective component, for example with one or more clamping grippers or suction grippers or possibly also a combination of different grippers. Preferably, only one of the component receptacles accesses the relevant component. The other component holder preferably takes its component only loosely by the relevant component only rests on requirements of the component holder, but is not clamped. The component receptacles each have an inner side contacting the component and an outer side facing away from the inner side. The component recordings are preferably areal structures. The respective thickness, which is measured in the direction of a plan view of the respective outer side, is in each case significantly smaller than the length and width measured in the plane of the plan view. The same applies preferably to the components. The component receptacles preferably each have a carrier with one or more arranged on the respective carrier, the recording of the respective component serving functional parts. The functional parts may in particular be the already mentioned grippers or supports or the positioning of the components serving positioning. Advantageously, one of the component receptacles forms a receiving bed, which can absorb the forces required for joining as such. A preferred example is a folding bed, which supports the component edge to be folded. The carrier may be dish-shaped or, in particular, plate-shaped or alternatively, for example also be net-shaped or truss-like and is in the above sense preferably a planar structure.
  • Wie bereits erwähnt umgreift die Spannstruktur in bevorzugten Ausführungen die Bauteil-Aufnahmen, wenn diese relativ zueinander die Fügeposition einnehmen. Die Spannstruktur erstreckt sich von der Außenseite der ersten Bauteil-Aufnahme bis zu der Außenseite der zweiten Bauteil-Aufnahme und umgreift somit den Umfangsrand der beiden Bauteil-Aufnahmen. Die Spannstruktur kann die Form eines Bügels aufweisen oder wenigstens einen Bügel bilden, wobei der Bügel oder die mehreren Bügel den Umfangsrand der Bauteil-Aufnahmen umgreift oder jeweils umgreifen. Sie kann insbesondere die Form eines Doppelbügels aufweisen, d.h. eines Rahmens, der die Bauteil-Aufnahmen an zwei Seiten des Umfangsrands umgreift. Der oder die Bügel oder der Rahmen ist oder sind vorzugsweise zumindest im Wesentlichen zweidimensionale Gebilde, so dass im Falle eines Mehrfachbügels, beispielsweise des bevorzugten Rahmens, die mehreren Bügel oder der Rahmen die Bauteil-Aufnahmen an voneinander gegenüberliegend abgewandten Seiten den Umfangsrand umgreifen. Ein Rahmen wird hinsichtlich der erhöhten mechanischen Stabilität im Vergleich zu einem einfachen Bügel der Vorzug gegeben. Andererseits bildet ein einfacher Bügel weniger Störkonturen.As already mentioned In preferred embodiments, the clamping structure surrounds the component receptacles, if these relative to each other, the joining position taking. The tensioning structure extends from the outside the first component receiving up to the outside of the second component receiving and thus surrounds the peripheral edge of the two component recordings. The tension structure can be the shape of a temple or at least form a bracket, wherein the bracket or the several stirrups surrounds the peripheral edge of the component recordings or embrace each. In particular, it may take the form of a double hanger, i. one Frame that holds the component receptacles on two sides of the perimeter edge embraces. The or the hanger or the frame is or is preferably at least substantially two-dimensional structures, so that in the case of a multiple bracket, for example of the preferred frame, the plurality of brackets or the frame the component receptacles facing away from each other Surround sides of the peripheral edge. A framework will be in terms of increased mechanical stability given preference compared to a simple bracket. on the other hand makes a simple strap less interference contours.
  • Falls die Spannstruktur den Umfangsrand der Bauteil-Aufnahmen in einem Abstand umgreift, ist der Umfangsrand zumindest grundsätzlich überall zugänglich. Um die Zugänglichkeit noch zu verbessern, können die in der Fügeposition relativ zueinander fixierten Bauteil-Aufnahmen und die Spannstruktur relativ zueinander bewegbar sein, wobei die Bewegbarkeit derart ist, dass durch die Relativbewegung die Position zumindest eines den Umfangsrand umgreifenden Spannstrukturbereichs oder vorzugsweise die Position der Spannstruktur insgesamt in Längsrichtung des Umfangsrands verändert werden kann. Auf diese Weise kann bei dem Fügeprozess ein Fügewerkzeug aus einer Startposition in einem geschlossenen Umlauf um den Bereich der Bauteil-Aufnahmen bewegt werden, in dem die Spannstruktur für die Einleitung der Spannkraft abgestützt ist. Die Spannstruktur kann während des Umlaufs zumindest ein Stück weit in die gleiche Richtung vor- oder nachlaufen, so dass das Fügewerkzeug von der Spannstruktur unbehindert bis in die Startposition zurückbewegt werden kann. Eine den Umfangsrand umgreifende Spannstruktur ist allerdings auch dann vorteilhaft, wenn der Pfad, längs dem die Bauteile miteinander verbunden werden, nicht geschlossen ist. Auch in solchen Fällen ist die relative Bewegbarkeit vorteilhaft, um Behinderungen des Fügewerkzeugs zu vermeiden.If the clamping structure the peripheral edge of the component recordings in one Distance surrounds, the peripheral edge is at least generally accessible everywhere. For accessibility can still improve in the joining position relative to each other fixed component recordings and the clamping structure be movable relative to each other, wherein the mobility such is that by the relative movement, the position of at least one the circumferential edge encompassing clamping structure region or preferably the position of the clamping structure as a whole in the longitudinal direction of the peripheral edge changed can be. In this way, in the joining process, a joining tool from a start position in a closed loop around the area the component receptacles are moved, in which the tensioning structure for the initiation the clamping force is supported. The tensioning structure can during the circulation at least a piece run forward or backward in the same direction, so that the joining tool unhindered from the tensioning structure back to the starting position can be. A clamping structure encompassing the peripheral edge is but also advantageous if the path, along the the components are connected to each other, not closed. Even in such cases the relative mobility is advantageous to obstructions of the joining tool to avoid.
  • Für die Erzeugung der Relativbewegung zwischen der Spannstruktur und den Bauteil-Aufnahmen kann beispielsweise entweder die Spannstruktur oder die von den Bauteil-Aufnahmen gebildete Bauteil-Aufnahmeeinrichtung in einer Fügestation ortsfest, d.h. unbeweglich angeordnet und das jeweils andere bewegbar sein. Alternativ kann die Relativbewegung auch durch eine koordinierte Bewegung sowohl der Spannstruktur als auch der Bauteil-Aufnahmen erzeugt werden. In bevorzugten Ausführungen sind die Bauteil-Aufnahmen für die Durchführung des Fügeprozesses in der Fügestation bewegbar angeordnet. In derartigen Ausführungen werden die in der Fügeposition relativ zueinander gespannten Bauteile während des Fügeprozesses im Raum relativ zu einem Fügewerkzeug bewegt. Im bevorzugten Extremfall ist das Fügewerkzeug in der Fügestation ortsfest angeordnet, und es wird nur die Spannvorrichtung oder es werden nur die Bauteil-Aufnahmen relativ zu dem Fügewerkzeug entsprechend der Kontur des Umfangsrands bewegt. In diesem Sinne ist die Erfindung insbesondere auf ein "fliegendes Fügen" gerichtet. Soweit Bewegungen des Fügewerkzeugs, der Bauteil-Aufnahmen und der Spannstruktur nicht konkret bezüglich des Raums beschrieben werden, handelt es sich um Bewegungen dieser Komponenten relativ zueinander, und es bleibt offen, welche der Komponenten eine Absolutbewegung ausführt oder ausführen.For the generation the relative movement between the clamping structure and the component recordings, for example either the tensioning structure or the component formed by the component receptacles Component receiving device in a joining station stationary, i. motionless arranged and the other be movable. Alternatively, you can the relative movement also by a coordinated movement both the clamping structure and the component recordings are generated. In preferred embodiments the component recordings for the implementation of the joining process in the joining station movably arranged. In such embodiments, the in the joining position relatively tensioned components during the joining process in space relative to a joining tool emotional. In the preferred extreme case, the joining tool is in the joining station Fixed, and it will only the jig or it are only the component shots relative to the joining tool moved according to the contour of the peripheral edge. In this sense the invention is directed in particular to a "flying joint". As far as movements of the joining tool, the Component recordings and the clamping structure is not specific regarding the Space are described, these are movements of these components relative to each other, and it remains open which of the components executes an absolute movement or execute.
  • Die Spannvorrichtung wird vorzugsweise in Verbindung mit einer Fügeeinrichtung verwendet, mittels der die Bauteile längs des gemeinsamen Umfangsrands miteinander verbunden werden. Die Fügeeinrichtung ist vorzugsweise eine Falzeinrichtung, besonders bevorzugt eine Rollfalzeinrichtung, kann alternativ aber beispielsweise auch eine Schweißeinrichtung, Löteinrichtung oder Klebeeinrichtung sein.The Clamping device is preferably in connection with a joining device used, by means of which the components along the common peripheral edge be connected to each other. The joining device is preferably a folding device, particularly preferably a roll folding device, Alternatively, however, for example, a welding device, soldering or adhesive device.
  • Die Spannvorrichtung ist in bevorzugten Ausführungen an einem im Raum beweglichen Aktor befestigt. Der Aktor ist vorzugsweise in allen drei Freiheitsgraden der Translation und allen drei Freiheitsgraden der Rotation frei im Raum beweglich. Insbesondere kann ein Roboterarm, an dessen Ende die Spannvorrichtung befestigt ist, den Aktor bilden. In ersten Ausführungsformen sorgt der Aktor für die Relativbewegbarkeit zwischen der Spannstruktur und den in der Fügeposition befindlichen Bauteil-Aufnahmen. In diesem Fall sind eine der Bauteil-Aufnahmen mit einer der Bewegungsachsen des Aktors und die Spannstruktur mit einer anderen der Bewegungsachsen des Aktors jeweils unbeweglich verbunden. Handelt es sich bei dem Aktor wie bevorzugt beispielsweise um einen Roboterarm mit mehreren steifen Gelenkelementen und von diesen gebildeten Gelenken, die von einer Basis des Roboters aus bis zu dem Ende des Roboterarms hintereinander angeordnet sind, kann in derartigen Ausführungen die Spannstruktur oder vorzugsweise die betreffende Bauteil-Aufnahme fest mit dem in der kinematischen Kette letzten, d.h. von der Roboterbasis am weitesten entfernten Gelenkelement befestigt sein, während die andere der beiden Komponenten fest mit einem anderen, vorzugsweise dem vorletzten Gelenkelement des Aktors verbunden sein kann. Das letzte und das vorletzte Gelenkelement bilden miteinander das von der Roboterbasis am weitesten entfernte Gelenk der Kette. In alternativen zweiten Ausführungsformen ist eine der Bauteil-Aufnahmen fest mit einer der Bewegungsachsen des Aktors verbunden, während die Spannstruktur einen zusätzlichen, eigenen Freiheitsgrad der Bewegung hat, sozusagen als 7. Freiheitsgrad. In den zweiten Ausführungsformen umfasst die Spannvorrichtung zusätzlich einen eigenen Antrieb. In Umkehrung der Verhältnisse kann die Spannvorrichtung fest mit einer Bewegungsachse des Aktors verbunden und die Bauteil-Aufnahme mittels eines Zusatzantriebs bewegbar sein. In den ersten Ausführungsformen ist die Spannstruktur sozusagen am Aktor gefesselt, nämlich in Bezug auf den Bewegungsfreiheitsgrad des Gelenkelements, an dem die Bauteil-Aufnahmen befestigt sind. Dessen Freieheitsgrad besitzt die Spannstruktur nicht. In den zweiten Ausführungsformen macht die Spannstruktur alle Bewegungen der Bauteil-Aufnahmen mit, weist aber einen zusätzlichen Bewegungsfreiheitsgrad auf, und Bewegungen im Rahmen des zusätzlichen Freiheitsgrads werden der Aktorbewegung überlagert.The tensioning device is attached in preferred embodiments to a movable in space actuator. The actuator is preferably freely movable in space in all three degrees of freedom of translation and all three degrees of freedom of rotation. In particular, a robot arm, at the end of which the tensioning device is fastened, form the actuator. In first embodiments, the actuator provides for the relative movement between the clamping structure and the component receptacles located in the joining position. In this case, one of the component holders with one of the axes of movement of the actuator and the clamping structure with one of the axes of movement of the actuator are each immovably connected. When the actuator is as preferred, for example, a robot arm having a plurality of rigid hinge elements and hinges formed therefrom, which are arranged one behind the other from a base of the robot to the end of the robot arm, in such embodiments, the tensioning structure or preferably the construction concerned Partial recording firmly with the last in the kinematic chain, that is to be fixed by the robot base farthest joint element, while the other of the two components can be firmly connected to another, preferably the penultimate joint element of the actuator. The last and penultimate hinge elements together form the hinge of the chain farthest from the robot base. In alternative second embodiments, one of the component receptacles is fixedly connected to one of the axes of movement of the actuator, while the tensioning structure has an additional, own degree of freedom of movement, so to speak as the 7th degree of freedom. In the second embodiment, the tensioning device additionally comprises a separate drive. In reversal of the conditions, the clamping device can be firmly connected to a movement axis of the actuator and the component receiving means of an auxiliary drive to be movable. In the first embodiments, the tensioning structure is, so to speak, tied to the actuator, namely in relation to the degree of freedom of movement of the joint element to which the component receptacles are fastened. Its degree of freedom does not have the tensioning structure. In the second embodiments, the tensioning structure carries along all movements of the component receptacles, but has an additional degree of freedom of movement, and movements within the framework of the additional degree of freedom are superimposed on the actuator movement.
  • Wenn die Position eines den Umfangsrand der Bauteil-Aufnahmen umgreifenden Bereichs der Spannstruktur relativ zu dem Umfangsrand verändert werden kann, genügt es, wenn nicht die gesamte Spannstruktur, sondern nur der betreffende Bereich relativ zu dem Umfangsrand beweglich ist. Der betreffende Bereich kann beispielsweise an einem Spannstrukturausleger, der in Richtung Umfangsrand von einem zentralen Bereich der Spannstruktur abragt, beweglich befestigt sein, beispielsweise linearbeweglich oder vorzugsweise schwenkbeweglich. Bevorzugter ist nicht nur ein äußerer Bereich der Spannstruktur relativ zu den Bauteil-Aufnahmen beweglich, sondern die Spannstruktur insgesamt. Auch für die relative Beweglichkeit der Spannstruktur im Ganzen gilt, dass eine Schwenkbeweglichkeit oder Drehbeweglichkeit bevorzugt wird. Alternativ kann aber auch die Spannstruktur im Ganzen relativ zu den Bauteil-Aufnahmen linearbeweglich und hierfür beispielsweise als linearbeweglicher Schlitten gebildet sein. Wenn vorstehend von der Bewegbarkeit der Spannstruktur oder nur eines äußeren Spannstrukturbereichs die Rede ist, so umfasst dies wegen der relativen Beweglichkeit auch den Fall, dass die Spannstruktur bei dem Fügeprozess ortsfest und stattdessen die Bauteil-Aufnahmen für die Positionsänderung beweglich sind. Dies ist auch eine bevorzugte Art der relativen Beweglichkeit der Spannstruktur.If the position of the peripheral edge of the component recordings embracing Be changed range of the clamping structure relative to the peripheral edge can, is enough it, if not the entire tensioning structure, but only the relevant one Area is movable relative to the peripheral edge. The concerned For example, the area can be attached to a tensioning structure boom protrudes towards the peripheral edge of a central region of the clamping structure, be movably mounted, for example linearly movable or preferably pivotable. More preferable is not only an outer portion of the tension structure movable relative to the component recordings, but the clamping structure all in all. Also for the relative mobility of the tensioning structure as a whole is that a pivoting or rotational mobility is preferred. Alternatively, however, the clamping structure as a whole relative to the Component recordings linearly movable and this example, as a linearly movable Be formed sled. If above of the mobility of the clamping structure or only an outer tensioning structure region there is talk about this because of the relative agility also the case that the clamping structure in the joining process stationary and instead the component recordings for the position change are mobile. This is also a preferred type of relative Mobility of the tensioning structure.
  • In einer bevorzugten Ausführung wird die Spannkraft in die Bauteil-Aufnahmen je nur an einer Stelle eingeleitet, vorzugsweise über je eine kurze Säule, d.h. einen Sockel. Eine Längsachse der Säule kann mit Vorteil auch eine Dreh- oder Schwenkachse der Spannstruktur bilden. Bei großflächigen Bauteilen kann es vorteilhaft sein, wenn die Spannkraft an mehreren Stellen in die Bauteil-Aufnahmen eingeleitet wird, vorzugsweise ebenfalls je mittels einer kurzen Säule. Auch in derartigen Ausführungen kann die Spannstruktur eine zusammenhängende Struktur mit einem oder mehreren relativ zu den Bauteil-Aufnahmen beweglichen Bereichen sein. Alternativ können mehrere Spannstrukturen der zuvor beschriebenen Art vorgesehen sein, um die Bauteil-Aufnahmen relativ zueinander zu spannen. Falls die mehreren Spannstrukturen wie bevorzugt jeweils relativ zu den Bauteil-Aufnahmen beweglich sind, um einen Werkzeugumlauf trotz ihrer den Umfangsrand umgreifenden Bereiche zu ermöglichen, können die Spannstrukturen oder jeweils nur bewegliche Bereich der Spannstrukturen mit eigenen Antrieben ausgestattet sein, oder die Relativbewegungen werden mittels eines Getriebes bewirkt. Bei Verwendung mehrerer nicht einheitlich beweglicher Spannstrukturen oder Spannstrukturbereichen kommen auch mehrere Fügewerkzeuge zum Einsatz und führen je nur einen Teilumlauf aus.In a preferred embodiment The clamping force in the component receptacles is only ever in one place initiated, preferably over one short column each, i.e. a pedestal. A longitudinal axis the pillar can Advantageously, a rotary or pivot axis of the clamping structure form. For large-area components It may be advantageous if the clamping force in several places is introduced into the component recordings, preferably also each by means of a short column. Also in such versions the tensioning structure can be a coherent structure with one or more several relative to the component recordings movable areas be. Alternatively, several can Clamping structures of the type described above be provided to to clamp the component receptacles relative to one another. If the multiple tension structures as preferably each movable relative to the component recordings are to a tool circulation in spite of their peripheral edge embracing To enable areas can the tension structures or only movable area of the tension structures be equipped with their own drives, or the relative movements are effected by means of a transmission. When using several not uniformly movable clamping structures or clamping structure areas also come several joining tools to use and lead only one partial revolution each.
  • Die Spannstruktur ist in bevorzugten Ausführungen mehrteilig mit einem ersten Strukturteil und wenigstens einem weiteren, zweiten Strukturteil. Das erste Strukturteil und das zweite Strukturteil können permanent, relativ zueinander beweglich miteinander verbunden sein. In derartigen Ausführungen werden in einem ausgefahrenen Zustand die Bauteile aufgenommen und die Strukturteile mit den Bauteil-Aufnahmen und den aufgenommenen Bauteilen in die Fügeposition aufeinander zu bewegt und mit der Kupplung aneinander fixiert. Bevorzugter sind das erste Strukturteil und das zweite Strukturteil mittels der Kupplung für das Spannen der Bauteile zwar fest miteinander verbunden, die Strukturteile sind jedoch voneinander separierbar, so dass das erste Strukturteil mit der zugeordneten ersten Bauteil-Aufnahme und das zweite Strukturteil mit der zugeordneten zweiten Bauteil-Aufnahme je separat und unabhängig voneinander gehandhabt werden können, insbesondere für das Aufnehmen der Bauteile. Die Spannstruktur kann ein oder mehrere weitere Strukturteile umfassen, das oder die mit einem der beiden genannten Strukturteile permanent beweglich und fixierbar oder aber über je wieder eine Kupplung der genannten Art verbunden ist oder sind. Bevorzugt besteht die Spannstruktur jedoch nur aus dem ersten und dem zweiten Strukturteil, d.h. sie ist bevorzugt zweiteilig.The Clamping structure is in several preferred embodiments with a first structural part and at least one further, second structural part. The first structural part and the second structural part can be permanent, be relatively movably connected to each other. In such versions be taken in an extended state, the components and the structural parts with the component receptacles and the recorded Components in the joining position moved towards each other and fixed together with the coupling. preferred are the first structural part and the second structural part by means of Clutch for Although the clamping of the components firmly connected to each other, the structural parts However, they are separable from each other, so that the first structural part with the associated first component receptacle and the second structural part with the associated second component receiving each separately and independently can be handled, especially for picking up the components. The tensioning structure can be one or more Other structural parts include, the or with one of the two said structural parts permanently movable and fixable or over each again a coupling of the type mentioned is connected or are. Prefers However, the tensioning structure consists only of the first and the second Structural part, i. it is preferably in two parts.
  • Die Kupplungshälften sind wie bereits erwähnt vorteilhafterweise so gestaltet, dass sie durch eine Linearbewegung in einen Kupplungseingriff gebracht werden können. Die Richtung der Linearbewegung stimmt vorzugsweise mit der Richtung der Spannkraft überein, mit der die Bauteile in der Fügeposition mittels der Spannstruktur aufeinander zu, vorzugsweise unmittelbar gegeneinander, gepresst werden. Die Kupplungshälften sind vorzugsweise so geformt, dass sie sich bei der Herstellung des Kupplungseingriffs aneinander fest ziehen, sozusagen fest krallen, und dadurch die Spannkraft erzeugen. Von den Kupplungshälften bildet vorzugsweise die eine einen Kupplungsfinger und die andere eine Kupplungsaufnahme, die miteinander den Kupplungseingriff eingehen. So kann die Kupplung im verbundenen Zustand der Kupplungshälften vorzugsweise eine Stecker/Buchsenverbindung bilden. Vorzugsweise weist die Kupplungshälfte mit der Kupplungsaufnahme wenigstens ein Eingriffselement auf und lagert dieses Eingriffselement quer zu der Richtung, in welche die Kupplungshälften in den Kupplungseingriff bewegt werden, d.h. quer zu der Spannrichtung, vorzugsweise senkrecht zu der Spannrichtung oder aber mit einer Neigung. Das wenigstens eine Eingriffselement ist im Kupplungseingriff vorteilhafterweise blockierbar. Die betreffende Kupplungshälfte weist in derartigen Ausführungen wenigstens ein Blockierelement auf und lagert dieses Blockierelement zwischen einer Blockierposition und einer Freigabeposition hin und her beweglich. In der Blockierposition verhindert das Blockierelement, dass das wenigstens eine Eingriffselement sich aus dem Kupplungseingriff bewegen kann. Der Kupplungseingriff ist nur in der Freigabeposition des Blockierelements möglich. Die Blockierung und das Lösen werden vorteilhafterweise von einer Steuerung, zweckmäßigerweise einer Aktorsteuerung, bewirkt, beispielsweise rein mechanisch oder vorzugsweise elektrisch oder pneumatisch.The coupling halves are advantageously already designed, as already mentioned, that they pass through a linear movement can be brought into a clutch engagement. The direction of the linear movement preferably coincides with the direction of the clamping force, with which the components in the joining position by means of the clamping structure toward each other, preferably directly against each other, are pressed. The coupling halves are preferably shaped so that they tighten in the preparation of the clutch engagement, so to speak firmly claw, and thereby generate the clamping force. Of the coupling halves, preferably one forms a coupling finger and the other a coupling receptacle, which enter into the coupling engagement with each other. Thus, the coupling may preferably form a plug / socket connection in the connected state of the coupling halves. Preferably, the coupling half has at least one engagement element with the coupling receptacle and supports this engagement element transversely to the direction in which the coupling halves are moved into the coupling engagement, ie transversely to the clamping direction, preferably perpendicular to the clamping direction or with an inclination. The at least one engagement element is advantageously blockable in the clutch engagement. The respective coupling half has, in such embodiments, at least one blocking element and supports this blocking element between a blocking position and a release position movable back and forth. In the blocking position, the blocking element prevents the at least one engagement element from moving out of the clutch engagement. The clutch engagement is possible only in the release position of the blocking element. The blocking and the release are advantageously effected by a controller, expediently an actuator control, for example purely mechanically or preferably electrically or pneumatically.
  • Die Erfindung betrifft von einer Spannvorrichtung auch ein einzelnes der Spannvorrichtungsteile als solches. Das Spannvorrichtungsteil umfasst entweder die erste Bauteil-Aufnahme mit der ersten Kupplungshälfte oder die zweite Bauteil-Aufnahme mit der zweiten Kupplungshälfte. Die vorstehenden Ausführungen zu Ausgestaltungen der Spannvorrichtung im Ganzen gelten auch in Bezug auf das Spannvorrichtungsteil. Das Spannvorrichtungsteil als solches umfasst vorzugsweise auch das Strukturteil der Spannstruktur, das mit der betreffenden Bauteil-Aufnahme verbunden ist.The The invention also relates to a clamping device of a single the tensioner parts as such. The tensioner part includes either the first component receptacle with the first coupling half or the second component holder with the second coupling half. The above to embodiments of the clamping device as a whole also apply in With respect to the tensioner part. The tensioner part as such preferably also comprises the structural part of the tensioning structure, which is connected to the relevant component receptacle.
  • Vorteilhafte Merkmale werden auch in den Unteransprüchen und deren Kombinationen beschrieben. Die Merkmale der Ansprüche und die vorstehend beschriebenen Merkmale ergänzen einander wechselseitig.advantageous Features are also set out in the subclaims and their combinations described. The features of the claims and those described above Complement features each other mutually.
  • Anhand der Spannvorrichtung mit wenigstens zwei, vorzugsweise genau zwei Bauteil-Aufnahmen offenbarten Merkmale können mit Vorteil auch bei einer Spannvorrichtung verwirklicht sein, die nur eine der Bauteil-Aufnahmen umfasst, beispielsweise eine Spannvorrichtung nur zum Bördeln eines Umfangsrands eines Bauteils. Das Bördeln kann einen Rollfalzprozess, d.h. ein Verbinden mit einem weiteren Bauteil beinhalten, kann aber auch allein nur zum Umformen eingesetzt werden. In solchen Anwendungen wird die weitere Bauteil-Aufnahme vorzugsweise durch einen Niederhalter ersetzt, der das zu bearbeitende Bauteil in das Bördelbett der Bauteil-Aufnahme drückt.Based the tensioning device with at least two, preferably exactly two Component seats disclosed features be realized with advantage also in a clamping device, the only one of the component recordings includes, for example, a clamping device only for beading a peripheral edge of a component. Beading can be a roll-folding process, i.e. but may include connecting to another component also be used only for forming alone. In such applications is the further component receiving preferably by a hold-down replacing the component to be machined in the flanging bed the component recording presses.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren erläutert. An den Ausführungsbeispielen offenbar werdende Merkmale bilden je einzeln und in jeder Merkmalskombination die Gegenstände der Ansprüche und auch die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen vorteilhaft weiter. Es zeigen:following Be exemplary embodiments of Invention explained with reference to figures. On the embodiments Obviously emerging features form each individually and in each combination of features the objects the claims and also the embodiments described above advantageous further. Show it:
  • 1 eine Spannvorrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels in einer perspektivischen Sicht, 1 a tensioning device of a first embodiment in a perspective view,
  • 2 die Spannvorrichtung in einer anderen perspektivischen Sicht, 2 the tensioning device in another perspective view,
  • 3 einen Falzprozess, 3 a folding process,
  • 4 eine erste Hälfte der Spannvorrichtung, 4 a first half of the tensioning device,
  • 5 eine zweite Hälfte der Spannvorrichtung, 5 a second half of the tensioning device,
  • 6 Kupplungshälften der Spannvorrichtung, 6 Coupling halves of the tensioning device,
  • 7 die zweite Hälfte der Spannvorrichtung mit einem aufgenommenen Bauteil, 7 the second half of the clamping device with a recorded component,
  • 8 eine Fügestation für ein erstes Fügeverfahren, 8th a joining station for a first joining method,
  • 9 eine Spannvorrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels in perspektivischer Sicht, 9 a tensioning device of a second embodiment in a perspective view,
  • 10 die Spannvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels in einer weiteren Sicht und 10 the tensioning device of the second embodiment in a further view and
  • 11 eine Fügestation für ein zweites Fügeverfahren. 11 a joining station for a second joining process.
  • 1 zeigt eine Spannvorrichtung, wie sie vorzugsweise für ein fliegendes Fügen, insbesondere Rollfalzen verwendet werden kann, in einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Spannvorrichtung dient dem Spannen zweier Bauteile B1 und B2, die längs ihres äußeren Umfangsrands umlaufend in einem Fügeprozess fest miteinander verbunden werden, um nach dem Fügen einen Fügeverbund zu bilden. Die Spannvorrichtung spannt die Bauteile B1 und B2 relativ zueinander in einer Fügeposition, die sie nach dem Fügen auch im Fügeverbund einnehmen. Die Bauteile B1 und B2 werden im gespannten Zustand längs ihres äußeren Umfangsrands umlaufend gefügt, vorzugsweise durch Rollfalzen. Für die Herstellung der Verbindung kann ein einziges Fügewerkzeug einen kompletten Umlauf ausführen. Alternativ können über den äußeren Umfangsrand verteilt auch mehrere Werkzeuge vorgesehen sein und entsprechend je nur einen Teilabschnitt des Umfangsrands fügen. Bei dem bevorzugten Fügeprozess des Rollfalzens können mehrere Werkzeugköpfe mit der Neigung nach unterschiedlich angestellten Falzrollen oder ein einziger Werkzeugkopf mit gleichzeitig arbeitenden, unterschiedlich angestellten Falzrollen eingesetzt werden. Ein bevorzugtes Beispiel eines derartigen Falzkopfes wird in der europäischen Patentanmeldung EP 06 001 600 beschrieben. Wie bereits zu Fügewerkzeugen allgemein erwähnt, können mehrere derartige Rollfalzköpfe über den Umfangsrand der Bauteile B1 und B2 verteilt gleichzeitig je nur einen Teilumlauf ausführen. Bei dem fliegenden Fügen ist das Fügewerkzeug oder sind die mehreren Fügewerkzeuge in einer Fügestation ortsfest angeordnet, und der Umlauf wird durch eine entsprechende Bewegung der relativ zueinander in Fügeposition befindlichen Bauteile B1 und B2 bewirkt. Ein Rollfalzprozess als bevorzugtes Beispiel eines solchen Fügeprozesses ist Gegenstand der DE 103 38 170 B4 , die diesbezüglich in Bezug genommen wird. 1 shows a clamping device, as it can preferably be used for a flying joining, in particular roll hemming, in a first embodiment. The clamping device is used for clamping two components B1 and B2, which along its outer peripheral edge circumferentially in a Joined joining process firmly together to form a joint after joining. The clamping device clamps the components B1 and B2 relative to one another in a joining position, which they also occupy in the joint assembly after joining. The components B1 and B2 are circumferentially joined in the tensioned state along its outer peripheral edge, preferably by roll hemming. For the preparation of the compound, a single joining tool can perform a complete circulation. Alternatively, distributed over the outer peripheral edge and several tools may be provided and accordingly add only a portion of the peripheral edge. In the preferred joining process of roll creasing several tool heads can be used with the inclination for differently employed folding rollers or a single tool head with simultaneously working, differently employed folding rollers. A preferred example of such a folding head is in the European patent application EP 06 001 600 described. As already mentioned in general for joining tools, several such Rollfalzköpfe distributed over the peripheral edge of the components B1 and B2 at the same time perform only a partial revolution. In the case of flying joining, the joining tool or the plurality of joining tools is arranged stationarily in a joining station, and the circulation is brought about by a corresponding movement of the components B1 and B2 located in the joining position relative to one another. A Rollfalzprozess as a preferred example of such a joining process is the subject of DE 103 38 170 B4 , which is referred to in this regard.
  • Die Spannvorrichtung umfasst eine erste Bauteil-Aufnahme 1 für das Bauteil B1 und eine zweite Bauteil-Aufnahme 5 für das Bauteil B2. Die Bauteile B1 und B2 sind Blechstrukturen. Das Bauteil B1 ist ein Außenblech und das Bauteil B2 ist ein Innenblech für ein Kraftfahrzeug-Anbauteil, beispielsweise eine Tür. Entsprechend sind auch die Bauteil-Aufnahmen 1 und 5 flächenhafte Strukturen mit einer Länge und einer Breite, die je mehrfach größer als die Dicke der betreffenden Struktur sind. Die Bauteil-Aufnahme 1 umfasst einen Träger, der im Ausführungsbeispiel als Tragplatte geformt und in den Figuren unmittelbar mit den Bezugszeichen "1" versehen ist, und ein fest mit dem Träger verbundenes Aufnahmebett 4, das im bevorzugten Verwendungsfall des Rollfalzens ein Falzbett ist. Das Aufnahmebett 4 bildet eine Innenseite der Bauteil-Aufnahme 1, an der das Bauteil B1 zumindest in einem Randstreifen, der den Umfangsrand bildet, anliegt. Die Bauteil-Aufnahme 1 umfasst ferner mehrere Greifer 2, mittels denen das Bauteil B1 hängend getragen werden kann. Die Greifer 2 ragen von einer Außenseite der Bauteil-Aufnahme 1 durch Öffnungen des Trägers und des Aufnahmebetts 4 und sind so angeordnet, dass sie das Bauteil B1 an dem Aufnahmebett 4 anliegend hängend tragen können. Die Greifer 2 sind Sauggreifer, im Ausführungsbeispiel pneumatische Sauggreifer, die wahlweise mit Unterdruck oder Überdruck beaufschlagbar sind. Des Weiteren umfasst die Bauteil-Aufnahme 1 ein Positionierelement 3, das im Ausführungsbeispiel als Zentrierstift gebildet ist. Das Positionierelement 3 ragt von der Außenseite der Bauteil-Aufnahme 1 durch einen Ausschnitt des Aufnahmebetts 4 und ragt über die Innenseite der Bauteil-Aufnahme 1 in Richtung auf die zweite Bauteil-Aufnahme 5 vor.The tensioning device comprises a first component receptacle 1 for the component B1 and a second component holder 5 for the component B2. The components B1 and B2 are sheet metal structures. The component B1 is an outer panel and the component B2 is an inner panel for a motor vehicle attachment, such as a door. Corresponding are also the component recordings 1 and 5 planar structures with a length and a width, which are each several times larger than the thickness of the structure in question. The component holder 1 comprises a support which in the exemplary embodiment is shaped as a support plate and in the figures directly with the reference symbol " 1 "is provided, and a fixed bed connected to the carrier 4 which in the preferred case of roll creasing is a folding bed. The recording bed 4 forms an inside of the component holder 1 in which the component B1 abuts at least in an edge strip which forms the peripheral edge. The component holder 1 also includes several grippers 2 , by means of which the component B1 can be suspended hanging. The grippers 2 protrude from an outside of the component receptacle 1 through openings of the carrier and the receiving bed 4 and are arranged so that they the component B1 on the receiving bed 4 can wear hanging down. The grippers 2 are suction pads, in the embodiment pneumatic suction pads, which can be acted upon either with negative pressure or pressure. Furthermore, the component holder includes 1 a positioning element 3 , which is formed in the embodiment as a centering pin. The positioning element 3 protrudes from the outside of the component holder 1 through a section of the recording bed 4 and protrudes over the inside of the component holder 1 towards the second component holder 5 in front.
  • 2 zeigt die Spannvorrichtung in einer Sicht auf die zweite Bauteil-Aufnahme 5. Die Bauteil-Aufnahme 5 weist ebenfalls einen Träger auf, der beispielhaft als Tragplatte geformt und in den Figuren unmittelbar mit dem Bezugszeichen "5" versehen ist. An dem Träger sind mehrere Auflagen 6 und Positionierelemente 7a, 7b und 8 angeordnet. Das aufgenommene Bauteil B2 liegt auf den Auflagen 6. Die Auflagen 6 bilden ein Aufnahmebett 6 für das Bauteil B2. Die Auflagen 6 können in Zweitfunktion auch der Positionierung des Bauteils B2 relativ zu der Bauteil-Aufnahme 5 dienen. Die Positionierelemente 7a dienen als Einweiser beim Auflegen des Bauteils B2, und die stiftförmigen weiteren Positionierelemente 7b dienen der genaueren Positionierung des Bauteils B2 relativ zu der Bauteil-Aufnahme 5. Das Positionierelement 8 dient im Zusammenwirken mit dem Positionierelement 3 der ersten Bauteil-Aufnahme 1 der Positionierung der Bauteil-Aufnahmen 1 und 5 relativ zueinander und ist im Ausführungsbeispiel daher als Stiftaufnahme gebildet, in die das Positionierelement 3 einfährt, wenn die Bauteil-Aufnahmen 1 und 5 aufeinander zu in die dargestellte Fügeposition bewegt und die von den Bauteil-Aufnahmen 1 und 5 gebildete Bauteil-Aufnahmeeinrichtung 1, 5 geschlossen wird. 2 shows the clamping device in a view of the second component receiving 5 , The component holder 5 also has a support, which is exemplified as a support plate and in the figures directly with the reference numeral " 5 On the carrier are several editions 6 and positioning elements 7a . 7b and 8th arranged. The recorded component B2 lies on the supports 6 , The terms 6 form a recording bed 6 for the component B2. The terms 6 can in secondary function and the positioning of the component B2 relative to the component recording 5 serve. The positioning elements 7a serve as an instructor when placing the component B2, and the pin-shaped further positioning 7b serve the more accurate positioning of the component B2 relative to the component receiving 5 , The positioning element 8th serves in cooperation with the positioning element 3 the first component recording 1 the positioning of the component recordings 1 and 5 relative to each other and is therefore formed in the embodiment, therefore, as a pin holder into which the positioning element 3 retracts when the component shots 1 and 5 moved toward each other in the illustrated joining position and that of the component shots 1 and 5 formed component receiving device 1 . 5 is closed.
  • Die Spannvorrichtung umfasst ferner eine Spannstruktur 10 mit einem ersten Strukturteil 11, das mit der Bauteil-Aufnahme 1 permanent verbunden ist, und einen zweiten Strukturteil 11, 12, das mit der Bauteil-Aufnahme 2 permanent verbunden ist. Die Strukturteile 11 und 12, 13 sind mittels einer lösbaren Verbindung fest miteinander verbunden. Im dargestellten, verbundenen Zustand nimmt die Spannstruktur 11 die Spannkraft auf, mit der die Bauteile B1 und B2 in eine Spannrichtung X gegeneinander gepresst und so in der Fügeposition gespannt werden. Die Spannstruktur 10 weist im Ganzen die Form eines Rahmens oder Doppelbügels auf, der die Bauteil-Aufnahmen 1 und 2 und die darin aufgenommenen Bauteile B1 und B2 an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Umfangsrands in einem Abstand umgreift.The tensioning device further comprises a tensioning structure 10 with a first structural part 11 that with the component recording 1 permanently connected, and a second structural part 11 . 12 that with the component recording 2 permanently connected. The structural parts 11 and 12 . 13 are firmly connected to each other by means of a detachable connection. In the illustrated, connected state, the tensioning structure decreases 11 the clamping force with which the components B1 and B2 are pressed against one another in a clamping direction X and thus clamped in the joining position. The tension structure 10 as a whole has the form of a frame or double hanger, the component recordings 1 and 2 and the components B1 and B2 received therein at a distance surrounds on two opposite sides of the peripheral edge.
  • Die Spannstruktur 10 umfasst ein zentrales Gelenkelement 14, von dem zwei balkenförmige, gerade Ausleger, die zusammen das Strukturteil 11 bilden, nach außen abragen. Das Strukturteil 11 und das Gelenkelement 14 bilden ein einziges steifes Teil. Das Gelenkelement 14 bildet mit einem Gelenkelement 24 ein Drehgelenk mit einer in die Spannrichtung X weisenden Gelenkachse X. Das Gelenkelement 24 ragt zentral in X-Richtung von der Außenseite der Bauteil-Aufnahme 1 ab und ist mit dieser steif verbunden. Die Bauteil-Aufnahme 1 ist über das Gelenkelement 24 und ein Andockglied 20 mit einem im Raum beweglichen Aktor, vorzugsweise dem Ende eines Roboterarms, verbunden. Das Gelenkelement 24 bildet mit dem Andockglied 20 ein Anschlussgelenk 20, 24 als weiteres Drehgelenk mit ebenfalls der X-Achse als Gelenkachse. Das Gelenkelement 24 ist somit um die X-Achse sowohl relativ zu der Spannstruktur 10 als auch dem Andockglied 20 drehbeweglich. Das Andockglied 20 weist einen Anschluss 21 in der Form eines Anschlussflansches auf. Der Anschluss 21 dient der Befestigung am Aktor. Das Anschlussende des Aktors, an dem das Andockglied 20 befestigt wird, ist um eine zu der X-Achse rechtwinklige Y-Achse drehbeweglich. Die beiden Achsen X und Y sind die beiden äußersten Bewegungsachsen des Aktors und bestimmen zwei Freiheitsgrade der Rotation. Von einem zentralen Bereich des Andockglieds 20 ragt in Richtung der X-Achse nach beiden Seiten je ein Schenkel starr ab, um ein Gelenkelement 22 für die gelenkige Verbindung mit dem Gelenkelement 24 zu bilden. Im Ergebnis ist die Spannvorrichtung im Ganzen um die Y-Achse schwenkbar, und die Bauteil-Aufnahmen 1 und 5 sind um die X-Achse drehbar.The tension structure 10 includes a central hinge element 14 from which two beam-shaped, straight cantilevers that together form the structural part 11 form, protrude outwards. The structural part 11 and the joint element 14 form a single rigid part. The joint element 14 forms with a joint element 24 a hinge with a pointing in the clamping direction X hinge axis X. The hinge element 24 protrudes centrally in the X direction from the outside of the component receptacle 1 off and is connected to this stiff. The component holder 1 is about the joint element 24 and a docking member 20 with a movable in space actuator, preferably the end of a robot arm connected. The joint element 24 forms with the docking member 20 a connecting joint 20 . 24 as another hinge with also the X-axis as joint axis. The joint element 24 is thus about the X-axis both relative to the clamping structure 10 as well as the docking member 20 rotatably. The docking member 20 has a connection 21 in the form of a connecting flange. The connection 21 serves for attachment to the actuator. The connection end of the actuator to which the docking member 20 is rotatable about a perpendicular to the X-axis Y-axis. The two axes X and Y are the two outermost axes of movement of the actuator and determine two degrees of freedom of rotation. From a central area of the docking member 20 protrudes in the direction of the X-axis on each side rigidly from a leg to a joint element 22 for the articulated connection with the joint element 24 to build. As a result, the fixture as a whole is pivotable about the Y-axis, and the component fixtures 1 and 5 are rotatable about the X-axis.
  • Das Strukturteil 11 ist über eine Verbindung 23 steif, d.h. unbeweglich, mit dem Andockglied 20 verbunden. Wenn die Bauteil-Aufnahmen 1 und 2 mittels eines Antriebs des Aktors relativ zu dem Andockglied 20 um die X-Achse gedreht werden, folgt die Spannvorrichtung 10 dieser Drehbewegung daher nicht, sondern bewegt sich entsprechend gegenläufig relativ zu den Bauteil-Aufnahmen 1 und 2. Die Verbindung 23 umfasst zwei Winkelelemente, die je drehsteif über einen Verbindungsring mit dem Gelenkelement 22 und somit drehsteif mit dem Andockglied 20 und am gegenüberliegenden Ende jeweils mit dem Strukturteil 11 verbunden sind. Die Verbindung mit dem Strukturteil 11 kann eine feste, permanente Verbindung, beispielsweise eine Schraubverbindung oder stoffschlüssige Verbindung, oder bevorzugter eine reine Pressverbindung sein.The structural part 11 is about a connection 23 stiff, ie immovable, with the docking member 20 connected. When the component shots 1 and 2 by means of a drive of the actuator relative to the docking member 20 to be rotated about the X-axis, the tensioning device follows 10 This rotational movement therefore not, but moves in opposite directions relative to the component recordings 1 and 2 , The connection 23 comprises two angle elements, each torsionally rigid via a connecting ring with the joint element 22 and thus torsionally rigid with the docking member 20 and at the opposite end respectively to the structural part 11 are connected. The connection with the structural part 11 may be a solid, permanent connection, for example a screw or cohesive connection, or more preferably a pure press connection.
  • Das zweite Strukturteil 12, 13 der Spannstruktur 10 ist in einem Drehgelenk drehbeweglich mit dem Träger der Bauteil-Aufnahme 5 verbunden. Das Drehgelenk ist insbesondere in 2 zu erkennen. Der Träger der Bauteil-Aufnahme 5 bildet eines der Gelenkelemente dieses Drehgelenks. Das andere Gelenkelement ist mit 15 bezeichnet und ist zentral und steif an dem Ausleger 12 angeordnet. Die X-Achse ist auch die Gelenkachse dieses Gelenks 5, 15. Das zweite Strukturteil 12, 13 ist U-förmig mit einem durchgehenden Querbalken, der einen zu dem Strukturteil 11 parallelen Ausleger 12 bildet und sich bis über die beiden am weitesten voneinander entfernten Punkte des Umfangsrands der Bauteil-Aufnahmen 1 und 5 und Bauteile B1 und B2 erstreckt. Von den beiden äußeren Enden des Auslegers 12 ragt je ein Verbindungsbalken 13 senkrecht ab und auf das Strukturteil 11 zu. Das Strukturteil 12, 13 weist so die Form eines zu dem Strukturteil 11 offenen "U" auf. Im verbundenen Zustand schließt das Strukturteil 11 die offene Seite des U-förmigen Strukturteils 12, 13.The second structural part 12 . 13 the tensioning structure 10 is rotatable in a rotary joint with the carrier of the component holder 5 connected. The swivel joint is in particular in 2 to recognize. The carrier of the component holder 5 forms one of the hinge elements of this rotary joint. The other joint element is with 15 and is central and stiff on the boom 12 arranged. The X-axis is also the hinge axis of this joint 5 . 15 , The second structural part 12 . 13 is U-shaped with a continuous crossbar, the one to the structural part 11 parallel boom 12 forms and extends beyond the two furthest apart points of the peripheral edge of the component receptacles 1 and 5 and components B1 and B2 extends. From the two outer ends of the boom 12 protrudes ever a connection bar 13 perpendicular from and onto the structural part 11 to. The structural part 12 . 13 thus has the shape of one to the structural part 11 open "U" on. In the connected state, the structural part closes 11 the open side of the U-shaped structural part 12 . 13 ,
  • Die Strukturteile 11 und 12, 13 sind mittels einer automatisch verschließbaren und auch automatisch lösbaren Kupplung steif miteinander verbunden, so dass sie die für das Spannen der Bauteile B1 und B2 erforderliche Spannkraft aufnehmen können. Genauer gesagt wird die Spannkraft mittels der Spannstruktur 10 erzeugt und über die Gelenke 5, 15 und 14, 24 in die Bauteil-Aufnahmen 1 und 5 geleitet. Die Bauteil-Aufnahmen 1 und 5 werden mit der so erzeugten Spannkraft und mit ihren Innenseiten aufeinander zu weisend in Spannrichtung X aufeinander zu gespannt, so dass die Bauteile B1 und B2 über ihren Umfangsrand überall ausreichend fest gegeneinander gedrückt werden.The structural parts 11 and 12 . 13 are rigidly connected to each other by means of an automatically closable and automatically releasable coupling so that they can absorb the required for the clamping of the components B1 and B2 clamping force. More specifically, the clamping force by means of the clamping structure 10 generated and over the joints 5 . 15 and 14 . 24 in the component shots 1 and 5 directed. The component shots 1 and 5 be stretched toward one another in the clamping direction X with the clamping force thus generated and with their inner sides facing each other, so that the components B1 and B2 are pressed over their peripheral edge everywhere sufficiently strong against each other.
  • Die Kupplung besteht aus zwei ersten Kupplungshälften 16, von denen je eine an einem der beiden äußeren Enden des Strukturteils 11 angeordnet ist, und zwei zweiten Kupplungshälften 17, von denen je eine an den beiden im gelösten Zustand freien Enden des Strukturteils 12, 13 angeordnet ist. Die Spannkraft wird durch den Kupplungseingriff der beiden ersten Kupplungshälften 16 und der jeweils zugeordneten zweiten Kupplungshälfte 17 erzeugt. Das Strukturteil 11 wird durch das Zusammenwirken der Kupplungshälften 16 und 17 in Spannrichtung X gegen das Strukturteil 12, 13 gepresst. Das Strukturteil 11 wird so zu einem Joch. Die Spannstruktur 10 schafft zwei geschlossene Kraftflusskreise, die sich in dem zentralen Bereich in den Anschlussstellen der Spannstruktur 10 und der Bauteil-Aufnahme 1 und 5, d.h. in den Gelenken 14 und 15 treffen, von dort über je einen Sockel in die Bauteil-Aufnahmen 1 und 5 eingeleitet und verteilt werden und ferner getrennt die beiden Bügel der Spannstruktur 10, d.h. je eines der Paare von Kupplungshälften 16 und 17 durchziehen.The coupling consists of two first coupling halves 16 of which one each at one of the two outer ends of the structural part 11 is arranged, and two second coupling halves 17 of which one each at the two in the released state free ends of the structural part 12 . 13 is arranged. The clamping force is due to the clutch engagement of the first two coupling halves 16 and the respectively associated second coupling half 17 generated. The structural part 11 is due to the interaction of the coupling halves 16 and 17 in the clamping direction X against the structural part 12 . 13 pressed. The structural part 11 becomes a yoke The tension structure 10 creates two closed power circuits, located in the central area in the junctions of the tensioning structure 10 and the component intake 1 and 5 ie in the joints 14 and 15 from there via a socket in each of the component recordings 1 and 5 be introduced and distributed and also separated the two brackets of the tensioning structure 10 ie one each of the pairs of coupling halves 16 and 17 pull through.
  • 3 zeigt die Geometrie des Umfangsrands der Bauteile B1 und B2 in einem Querschnitt. Das Bauteil B1 weist umlaufend einen in Richtung auf das Bauteil B2 gewinkelten Flansch auf, der beim Falzen vollständig bis gegen einen Blechrand des Bauteils B2 umgeschlagen und so eine feste Falzverbindung erzeugt wird. Der Flansch des Bauteils B1 wird sukzessive in mehreren Falzschritten, beispielsweise zwei oder drei Falzschritten umgeschlagen. Die Ausgangsgeometrie ist in durchgezogener Linie dargestellt, ein Zwischenschritt und der Zustand nach dem vollständigen Umschlagen sind je strichliert angedeutet. Für ein zweistufiges Falzen erforderliche Falzrollen 30a und 30b sind ebenfalls in gestrichelten Linien skizziert. 3 shows the geometry of the peripheral edge of the components B1 and B2 in a cross section. The component B1 has circumferentially an angled in the direction of the component B2 flange, which is folded over during folding completely up against a sheet edge of the component B2 and so a solid rabbet joint is generated. The flange of the component B1 is successively folded in several folding steps, for example two or three folding steps. The initial geometry is shown in solid line, an intermediate step and the state after complete handling are indicated by dashed lines. Folding rollers required for two-stage folding 30a and 30b are also outlined in dashed lines.
  • Die Spannstruktur 10 ist wie bereits erwähnt zweiteilig, und die beiden Teile, nämlich das Strukturteil 11 mit dem Gelenkelement 14 einerseits und das Strukturteil 12, 13 mit dem Gelenkelement 15 andererseits, sind über eine Kupplung lösbar miteinander verbunden. Hierdurch entstehen auch zwei voneinander lösbare und im gelösten Zustand separat voneinander handhabbare Spannvorrichtungsteile, nämlich ein erstes Spannvorrichtungsteil mit der Bauteil-Aufnahme 1 und ein zweites Spannvorrichtungsteil mit der Bauteil-Aufnahme 5 und dem jeweils zugeordneten Teil der Spannstruktur 10. Die beiden Spannvorrichtungsteile sind über die gleiche Kupplung voneinander lösbar und im gelösten Zustand separat voneinander handhabbar.The tension structure 10 is as already mentioned in two parts, and the two parts, namely the structural part 11 with the joint element 14 on the one hand and the structural part 12 . 13 with the joint element 15 On the other hand, are detachably connected to each other via a coupling. This results in two detachable and in the detached state separately manageable clamping device parts, namely a first clamping device part with the component holder 1 and a second tensioner part with the component receptacle 5 and the respectively assigned part of the tensioning structure 10 , The two clamping device parts are detachable from each other via the same coupling and can be handled separately in the released state.
  • 4 zeigt das erste Spannvorrichtungsteil in einer perspektivischen Sicht auf die Innenseite des Aufnahmebetts 4. Das Bauteil B1 ist in gestrichelter Linie angedeutet, aber durchsichtig dargestellt. Zu erkennen sind die das Aufnahmebett 4 durchgreifenden Greifer 2, die über die Innenseite des Aufnahmebetts 4 verteilt angeordnet sind. Zu erkennen ist des Weiteren das Positionierelement 3, welches das Aufnahmebett 4 durchragt und über dessen Innenseite hinaus in Spannrichtung X der Bauteil-Aufnahme 1 vorragt. 4 zeigt auch die zur Spannrichtung X hin offenen zweiten Kupplungshälften 16. Die Kupplungshälften 16 weisen je eine Andockseite 16a auf, die in die Spannrichtung X gewandt ist. Die Kupplungshälften 16 weisen an ihrer Andockseite 16a je eine tellerartige, quer zu Spannrichtung X erstreckte Andockfläche für die jeweils zugeordnete der Kupplungshälften 17 auf. 4 shows the first tensioner part in a perspective view of the inside of the receiving bed 4 , The component B1 is indicated in dashed line, but shown transparent. To recognize the are the recording bed 4 powerful gripper 2 passing over the inside of the recording bed 4 are arranged distributed. Furthermore, the positioning element can be seen 3 which the recording bed 4 protrudes and beyond the inside beyond in the clamping direction X of the component recording 1 projects. 4 also shows the second coupling halves open towards the clamping direction X. 16 , The coupling halves 16 each have a docking side 16a on, which is turned in the clamping direction X. The coupling halves 16 have at their docking side 16a depending on a plate-like, extending transversely to the clamping direction X docking surface for each assigned to the coupling halves 17 on.
  • 5 zeigt das zweite Spannvorrichtungsteil separat in einer perspektivischen Sicht auf die Innenseite der Bauteil-Aufnahme 5. Über deren Träger verteilt sind mehrere der Auflagen 6 angeordnet, auf die das zweite Bauteil B2 auflegbar ist. Der Träger bildet mit den Auflagen 6 somit ein Aufnahmebett 6 für das zweite Bauteil B2. Das Positionierelement 8 ist für das Zusammenwirken mit dem als Zentrierstift gebildeten Positionierelement 3 als Stiftaufnahme gebildet. Die als Einweiser dienenden Positionierelemente 7 ragen in Spannrichtung X der Bauteil-Aufnahme 5 soweit von dem Träger 5 vor, dass sie bei dem Auflegen des Bauteils B2 mit dessen der Positionierung dienenden Konturen in einen Führungskontakt gelangen, bevor das Bauteil B2 auf den Auflagen 6 aufliegt. Die Bauteil-Aufnahme 5 weist weitere Positionierelemente 9 auf, die der Positionierung der Bauteil-Aufnahme 5 in einer Ablage einer Fügestation dienen. Die Positionierelemente 9 sind beispielhaft als Bohrungen in dem Träger gebildet. In der Ablage der Fügestation sind entsprechend Positioniergegenelemente angeordnet, im Ausführungsbeispiel aufragende Positionierstifte, die bei dem Positionieren der Bauteil-Aufnahme 5 in der Ablage in die Bohrungen einfahren. Das zweite Spannvorrichtungsteil wird in der Ablage der Fügestation mit seiner Unterseite auf einer Unterlage in einer vorgegebenen Position abgelegt, so dass es auf der Unterlage ruht und in fünf Freiheitsgraden der Bewegung mittels des Strukturteils 12, 13 fixiert ist. Die Festlegung des sechsten Freiheitsgrads, im Ausführungsbeispiel der Drehbeweglichkeit der Bauteil-Aufnahme 5 relativ zu dem Strukturteil 12, 13, wird durch das Zusammenwirken besagter Positionierelemente 9 und Positioniergegenelemente bewirkt. Anstatt die Positionierelemente 9 und die Positioniergegenelemente durch Bohrungen und Stifte bereitzustellen, kann auch der Außenrand des Trägers der Bauteil-Aufnahme 5 als Positionierelement des zweiten Spannvorrichtungsteils verwendet werden; in der Ablage wäre ein entsprechender Anschlag für den Träger vorzusehen. 5 zeigt des Weiteren die beiden zweiten Kupplungshälften 17 mit Blick auf deren Andockseite 17a. Die beiden Kupplungshälften 17 weisen an ihren Andockseiten 17a je eine Andockfläche für die zugeordnete Kupplungshälfte 16 auf. Die Andockflächen der Kupplungshälften 17 sind ebenfalls tellerartig und erstrecken sich quer zu der Spannrichtung X. 5 shows the second tensioner part separately in a perspective view of the inside of the component receptacle 5 , Distributed over the carrier are several of the requirements 6 arranged on which the second component B2 can be placed. The carrier forms with the pads 6 thus a recording bed 6 for the second component B2. The positioning element 8th is for the interaction with the positioning element formed as a centering pin 3 formed as a pen holder. The serving as a guide positioning 7 protrude in the clamping direction X of the component holder 5 as far as the carrier 5 before that, when the component B2 is placed with its positioning contours, it comes into contact with a guide before the component B2 rests on the supports 6 rests. The component holder 5 has additional positioning elements 9 on, the positioning of the component holder 5 serve in a tray of a joining station. The positioning elements 9 are exemplified as holes in the carrier. In the filing of the joining station corresponding positioning counter-elements are arranged in the exemplary embodiment towering positioning pins, which in the positioning of the component receiving 5 Retract into the holes in the tray. The second fixture part is deposited in the tray of the joining station with its underside on a base in a predetermined position, so that it rests on the base and in five degrees of freedom of movement by means of the structural part 12 . 13 is fixed. The definition of the sixth degree of freedom, in the embodiment of the rotational mobility of the component recording 5 relative to the structural part 12 . 13 , is due to the interaction of said positioning elements 9 and Positioniergegenelemente causes. Instead of the positioning elements 9 and to provide the positioning counter-elements through holes and pins, also the outer edge of the carrier of the component holder 5 be used as a positioning element of the second clamping device part; in the tray a corresponding stop for the carrier would be provided. 5 further shows the two second coupling halves 17 with a view of their docking side 17a , The two coupling halves 17 show at their docking sites 17a one docking area each for the assigned coupling half 16 on. The docking surfaces of the coupling halves 17 are also plate-like and extend transversely to the clamping direction X.
  • 6 zeigt eine erste Kupplungshälfte 16 und eine zweite Kupplungshälfte 17 losgelöst von der Spannstruktur 10 im Vergleich nebeneinander. Die beiden zusammenwirkenden anderen Kupplungshälften 16 und 17 entsprechen den in 6 dargestellten. Die Kupplungshälfte 17 weist einen stift- oder bolzenförmigen Kupplungsfinger 19 auf, der an der Andockseite 17a in Spannrichtung X von der Andockfläche vorragt. Der Kupplungsfinger 17 ist bezüglich der Andockfläche zentral angeordnet. Er weist in einem mittleren Bereich umlaufend eine Verdickung 19a auf. Die Verdickung 19a bildet für die erste Kupplungshälfte 16 einen hintergreifbaren Vorsprung. Die Kupplungshälfte 16 weist eine Kupplungsaufnahme 18 für den Kupplungsfinger 19 auf. Die Kupplungsaufnahme 18 ist entsprechend der Form des Kupplungsfingers 19 zylindrisch und an der Andockseite 16a offen, so dass der Kupplungsfinger 19 von der Bauteil-Aufnahme 5 aus gesehen in deren Spannrichtung X in die Kupplungsaufnahme 18 einfahren kann, um den Kupplungseingriff herzustellen und dadurch die beiden Spannvorrichtungsteile fest miteinander zu verbinden. Die Kupplungsaufnahme 18 ist bezüglich der Andockfläche der Kupplungshälfte 17 ebenfalls zentral angeordnet. Die Kupplungshälfte 16 umfasst ferner mehrere Eingriffselemente, beispielsweise Kugeln, Stifte oder Bolzen, die quer zu der Spannrichtung X, vorzugsweise rechtwinklig zu der Spannrichtung X, beweglich geführt sind. In der Kupplungsaufnahme 18 sind seitliche Bohrungen erkennbar. Durch jede der Bohrungen ragt im Kupplungseingriff jeweils eines der Eingriffselemente in den Hohlraum der Kupplungsaufnahme 18 hinein radial vor. Die Eingriffselemente hintergreifen im Kupplungseingriff den von der Verdickung 19a gebildeten Vorsprung und halten den Kupplungsfinger 19 so in der Kupplungsaufnahme 18. Die Verdickung 19a weitet sich in Spannrichtung X der zweiten Bauteil-Aufnahme 5 radial auf, entweder einfach konisch oder vorzugsweise trompetenförmig progressiv, so dass der Kupplungsfinger 19 durch die hintergreifenden Eingriffselemente der Kupplungshälfte 16 in Spannrichtung X der Bauteil-Aufnahme 5 in die Kupplungsaufnahme 18 hineingezogen wird und die beiden Spannvorrichtungsteile, insbesondere die beiden Bauteil-Aufnahmen 1 und 5, in ihre jeweilige Spannrichtung X aufeinander zu gespannt werden. Die Andockseiten 16a und 17a der Kupplungshälften 16 und 17 sind ferner so gebildet, dass die Andockflächen durch den Kupplungseingriff gegeneinander gepresst werden. Auf diese Weise wird mittels des Kupplungseingriffs eine definierte Spannkraft in die Bauteil-Aufnahmen 1 und 5 eingeleitet. Die Abstände zwischen den Eingriffselementen und der Andockfläche der Kupplungshälften 16 und des Vorsprungs 19a und der Andockfläche der Kupplungshälfte 17 sind entsprechend gewählt. 6 shows a first coupling half 16 and a second coupling half 17 detached from the tensioning structure 10 compared side by side. The two cooperating other coupling halves 16 and 17 correspond to the in 6 shown. The coupling half 17 has a pin or bolt-shaped coupling finger 19 on, on the docking side 17a in the clamping direction X protrudes from the docking surface. The clutch finger 17 is centrally located with respect to the docking area. He has in a central area circumferentially thickening 19a on. The thickening 19a forms for the first coupling half 16 a tangible advantage. The coupling half 16 has a coupler pocket 18 for the clutch finger 19 on. The coupler holder 18 is according to the shape of the clutch finger 19 cylindrical and on the docking side 16a open, leaving the clutch finger 19 from the component holder 5 seen in the clamping direction X in the coupling receptacle 18 can retract to make the clutch engagement and thereby firmly connect the two clamping device parts together. The coupler holder 18 is with respect to the docking surface of the coupling half 17 also centrally located. The coupling half 16 Also comprises a plurality of engagement elements, such as balls, pins or bolts, which are guided transversely to the clamping direction X, preferably at right angles to the clamping direction X, movable. In the coupler pocket 18 lateral holes are visible. Through each of the holes protrudes in the Kupp lunging engagement each one of the engagement elements in the cavity of the coupling receptacle 18 in radially in front. The engagement elements engage behind the clutch from the thickening 19a formed projection and hold the clutch finger 19 so in the coupler pocket 18 , The thickening 19a widens in the clamping direction X of the second component recording 5 radially on, either simply conical or preferably trumpet-shaped progressively, so that the coupling finger 19 through the engaging engagement elements of the coupling half 16 in clamping direction X of the component holder 5 in the coupler pocket 18 is drawn in and the two clamping device parts, in particular the two component shots 1 and 5 , are stretched towards each other in their respective clamping direction X. The docking pages 16a and 17a the coupling halves 16 and 17 are further formed so that the docking surfaces are pressed against each other by the clutch engagement. In this way, by means of the clutch engagement a defined clamping force in the component recordings 1 and 5 initiated. The distances between the engagement elements and the docking surface of the coupling halves 16 and the projection 19a and the docking surface of the coupling half 17 are chosen accordingly.
  • Die Eingriffselemente der Kupplungshälfte 16 werden im Kupplungseingriff blockiert bzw. verriegelt. Die beiden Kupplungshälften 16 weisen für diesen Zweck je ein Blockierelement für die Eingriffselemente auf. Gegebenenfalls können auch mehrere Blockierelemente pro Kupplungshälfte 16 vorgesehen sein. Das Blockierelement ist in der betreffenden Kupplungshälfte 16 beispielsweise in Spannrichtung X axial hin und her beweglich aufgenommen und an beiden Stirnseiten mit einer Pneumatikkraft beaufschlagbar. Durch wahlweise Beaufschlagung einer der beiden Seiten, wird das Blockierelement wahlweise in eine Blockierposition oder eine Freigabeposition bewegt. Das Blockierelement bildet einen zweiseitig beaufschlagbaren Kolben. In der Blockierposition verriegelt es die Eingriffselemente der betreffenden Kupplungshälfte 16 im Kupplungseingriff und in der Freigabeposition gibt es die Eingriffselemente frei, so dass der Kupplungseingriff gelöst werden kann. Die Kupplungshälften 16 werden über das Strukturteil 11 mit der erforderlichen Druckluft versorgt. Das Blockierelement kann beispielsweise in Spannrichtung X konisch geformt sein und in der Blockierposition mit seinem dickeren Bereich in der axialen Überdeckung zu den Eingriffselementen liegen, während es in der Freigabeposition mit seinem dünneren Bereich auf die axiale Höhe der Eingriffselemente gebracht wird und die Eingriffselemente daher zum Lösen des Kupplungseingriffs nach radial außen nachgeben können. Die Blockierung kann anstatt pneumatisch auch elektrisch bewirkt werden. Die Druckluftversorgung entfällt in solchen Ausführungen; stattdessen ist pro Kupplungshälfte 16 ein Elektroantrieb zur Betätigung der Blockierelemente vorgesehen und wird mit entsprechenden Stellsignalen angesteuert, vorzugsweise von einer Aktorsteuerung.The engagement elements of the coupling half 16 are blocked or locked in the clutch engagement. The two coupling halves 16 have for this purpose depending on a blocking element for the engagement elements. Optionally, a plurality of blocking elements per coupling half 16 be provided. The blocking element is in the relevant coupling half 16 For example, in the clamping direction X axially reciprocally received and acted upon at both ends with a pneumatic force. By selectively loading one of the two sides, the blocking element is selectively moved to a blocking position or a release position. The blocking element forms a two-sided acted upon piston. In the blocking position, it locks the engagement elements of the relevant coupling half 16 in the clutch engagement and in the release position, there are the engagement elements free, so that the clutch engagement can be solved. The coupling halves 16 be about the structural part 11 supplied with the required compressed air. The blocking element may for example be conically shaped in the clamping direction X and lie in the blocking position with its thicker region in the axial overlap to the engagement elements, while it is brought in the release position with its thinner portion to the axial height of the engagement elements and the engagement elements therefore to release the clutch engagement can yield radially outward. The blocking can also be effected electrically instead of pneumatically. The compressed air supply is omitted in such versions; instead, it is per coupling half 16 an electric drive for actuating the blocking elements is provided and is controlled by corresponding actuating signals, preferably by an actuator control.
  • 7 zeigt nochmals das zweite Spannvorrichtungsteil, allerdings mit aufgelegtem Bauteil B2. Das zweite Spannvorrichtungsteil ist wie in 7 dargestellt in der Ablage der Fügestation abgelegt und kann mit dem bereits aufgenommenen Bauteil B2 von dem ersten Spannvorrichtungsteil aufgenommen werden. Das zweite Spannvorrichtungsteil ist in der Ablage mittels des Auslegers 12 und der Positionierelemente 9 in einer definierten Position abgelegt, so dass der Aktor mit dem ersten Spannvorrichtungsteil das abgelegte zweite Spannvorrichtungsteil programmgesteuert anfahren und aufnehmen kann. In der letzten Phase des Anfahrens bewegt der Aktor das erste Spannvorrichtungsteil in dessen Spannrichtung X, so dass die Kupplungsfinger 19 der beiden Kupplungshälften 17 in die Kupplungsaufnahmen 18 einfahren und von den Eingriffselementen der ersten Kupplungshälften 16 hintergriffen werden. Der so hergestellte Kupplungseingriff wird durch Betätigung der Blockierelemente der Kupplungshälften 16 blockiert, so dass die feste Verbindung der Spannvorrichtungsteile hergestellt ist. 7 shows again the second clamping device part, but with applied component B2. The second tensioner part is as in 7 shown stored in the filing of the joining station and can be recorded with the already recorded component B2 of the first fixture part. The second tensioner part is in the tray by means of the boom 12 and the positioning elements 9 stored in a defined position, so that the actuator with the first clamping device part, the stored second clamping device part programmatically approach and record. In the last phase of the start-up, the actuator moves the first clamping device part in its clamping direction X, so that the coupling fingers 19 the two coupling halves 17 in the clutch receptacles 18 retract and the engagement elements of the first coupling halves 16 be underrun. The coupling engagement thus produced is achieved by actuation of the blocking elements of the coupling halves 16 blocked, so that the firm connection of the clamping device parts is made.
  • Das zweite Spannvorrichtungsteil dient in der Fügestation nicht nur dem Ablegen der Bauteile B2 und somit dem Bestücken der Fügestation, sondern wird in weiterer Funktion auch als Entnahmeeinrichtung für den geschaffenen Fügeverbund verwendet.The second clamping device part is used in the joining station not only the depositing the components B2 and thus the loading of the joining station, but is in Another function as a removal device for the created joining compound used.
  • 8 zeigt beispielhaft eine Fügestation in schematischer Darstellung für die Durchführung eines ersten Fügeverfahrens. In der Fügestation ist ein Roboter angeordnet, der eine ortsfeste, um eine Hochachse drehbare Basis 27 und einen von der Basis 27 abragenden Roboterarm 28 aufweist, der eine Kette aus steifen Gelenkelementen und die Gelenkelemente paarweise verbindenden Gelenken bildet, die sich von der Basis 27 bis zu einem letzten der Gelenkelemente am Ende des Roboterarms 28 erstreckt. An dem den Aktor bildenden Roboterarm 28 ist das erste Spannvorrichtungsteil mittels des Andockglieds 20 befestigt (1 und 2), so dass das Gelenkelement 24 das letzte Gelenkelement des Roboterarms 28 ist. Um die Roboterbasis 27 sind vier Substationen F1 bis F4 verteilt angeordnet, die der Roboter bei einer Umdrehung nacheinander anfährt. In der ersten Substation F1 sind übereinander mehrere erste Bauteile B1 angeordnet. Der Roboter nimmt mit dem ersten Spannvorrichtungsteil das oberste Bauteil B1 auf, indem er das erste Spannvorrichtungsteil relativ zu dem Bauteil B1 positioniert und nach der Positionierung die Greifer 2 aktiviert, so dass das Bauteil B1 saugend an dem Aufnahmebett 4 gehalten wird. 8th shows by way of example a joining station in a schematic representation for the implementation of a first joining method. In the joining station, a robot is arranged, which is a stationary base rotatable about a vertical axis 27 and one from the base 27 protruding robotic arm 28 comprising a chain of rigid hinge elements and the hinge elements forming pairwise connecting joints extending from the base 27 up to a last of the hinge elements at the end of the robot arm 28 extends. At the robot arm forming the actuator 28 is the first tensioner part by means of the docking member 20 attached ( 1 and 2 ), so that the joint element 24 the last joint element of the robot arm 28 is. To the robot base 27 four substations F1 to F4 are distributed, which the robot approaches one after the other in one turn. In the first substation F1 a plurality of first components B1 are arranged one above the other. The robot picks up the uppermost component B1 with the first clamping device part by positioning the first clamping device part relative to the component B1 and after positioning the grippers 2 activated, so that the component B1 sucking on the receiving bed 4 is held.
  • Im nächsten Schritt dreht der Roboter weiter zur zweiten Substation F2. Die zweite Substation F2 ist die Ablage für das zweite Spannvorrichtungsteil. Das zweite Spannvorrichtungsteil hat bereits ein Bauteil B2 aufgenommen. Das betreffende Bauteil B2 wurde zuvor entweder maschinell oder per Hand auf dem Aufnahmebett 6 der zweiten Bauteileaufnahme 5 abgelegt. Der Roboter dockt das erste Spannvorrichtungsteil an dem zweiten Spannvorrichtungsteil an, nämlich die beiden ersten Kupplungshälften 16 an den beiden zweiten Kupplungshälften 17, und blockiert die beiden Blockierelemente der Kupplungshälften 16, so dass der feste Kupplungseingriff hergestellt ist. Die beiden Bauteile B1 und B2 sind nun in der Fügeposition relativ zueinander gespannt.In the next step, the robot continues to turn to the second substation F2. The second substation F2 is the shelf for the second fixture part. The second tensioner part has already received a component B2. The relevant component B2 was previously either by machine or by hand on the recording bed 6 the second component receiving 5 stored. The robot docks the first tensioner part to the second tensioner part, namely the first two coupling halves 16 at the two second coupling halves 17 , and blocks the two blocking elements of the coupling halves 16 so that the solid clutch engagement is established. The two components B1 and B2 are now stretched in the joining position relative to each other.
  • Der Roboter bewegt die Spannvorrichtung mit den in der Fügeposition befindlichen Bauteilen B1 und B2 zu der dritten Substation F3, der eigentlichen Fügestation. In der Station F3 ist ein Fügewerkzeug 30, vorzugsweise ein Rollfalzwerkzeug, ortsfest angeordnet. Der Roboter positioniert die Spannvorrichtung so, dass das Fügewerkzeug 30 an einer bestimmten Stelle der zu schaffenden Fügeverbindung ansetzt. Nachdem diese Startposition in der Station F3 erreicht ist, bewegt der Roboter die Spannvorrichtung in vorgegebener Weise so, dass der Umfangsrand in einem geschlossenen Umlauf sozusagen durch das Fügewerkzeug 30 gezogen wird. Diese Bewegung der Spannvorrichtung und entsprechend der gespannten Bauteile B1 und B2 umfasst insbesondere eine Drehbewegung der Spannvorrichtung um die X-Achse (1 und 2). Vorzugsweise besteht sie aus solch einer Drehbewegung. Da die Bauteil-Aufnahmen 1 und 5 steif, insbesondere drehsteif mit der X-Achse des letzten Gelenkelements 24 des Roboterarms 28 und die Spannstruktur 10 mit der unmittelbar vorgelagerten Y-Achse steif verbunden und in diesem Sinne an die Y-Achse gefesselt ist, drehen die Bauteil-Aufnahmen 1 und 5 relativ zu der Spannstruktur 10 um die X-Achse. Das Fügewerkzeug 30 kann sich daher in einem geschlossenen Umlauf längs des Umfangsrands der Bauteile B1 und B2 relativ zu den Bauteilen B1 und B2 unbehindert von der Spannstruktur 10 bewegen. Im gewählten Ausführungsbeispiel mit der rahmenartigen Spannstruktur 10 befindet sich das Fügewerkzeug 30 während des Fügeprozesses stets an einem Ort zwischen den beiden Verbindungsbalken 13 und den Kupplungshälften 16 und 17. Diese äußeren Bereiche der Spannstruktur 10 laufen dem Fügewerkzeug 30 vor bzw. nach, vom Standpunkt der Bauteil-Aufnahmen 1 und 5 aus betrachtet. Um den Fügeprozess zu beschleunigen, können in der Station F3 beispielsweise zwei Werkzeuge 30 jeweils ortsfest angeordnet sein und auf einander gegenüberliegende Seiten des Umfangsrands wirken.The robot moves the clamping device with the components B1 and B2 in the joining position to the third substation F3, the actual joining station. In station F3 is a joining tool 30 , preferably a Rollfalzwerkzeug, stationarily arranged. The robot positions the clamping device so that the joining tool 30 attaches at a certain point of the joint connection to be created. After this starting position is reached in the station F3, the robot moves the clamping device in a predetermined manner so that the peripheral edge in a closed circuit so to speak through the joining tool 30 is pulled. This movement of the tensioning device and corresponding to the tensioned components B1 and B2 comprises, in particular, a rotational movement of the tensioning device about the X-axis (FIG. 1 and 2 ). Preferably, it consists of such a rotational movement. Because the component shots 1 and 5 stiff, in particular torsionally rigid with the X-axis of the last joint element 24 of the robot arm 28 and the tensioning structure 10 rigidly connected to the immediately upstream Y-axis and tied to the Y-axis in this sense, rotate the component recordings 1 and 5 relative to the tensioning structure 10 around the X-axis. The joining tool 30 Therefore, in a closed circuit along the peripheral edge of the components B1 and B2 relative to the components B1 and B2 unhindered by the clamping structure 10 move. In the selected embodiment with the frame-like clamping structure 10 is the joining tool 30 during the joining process always at a location between the two connecting bars 13 and the coupling halves 16 and 17 , These outer areas of the tensioning structure 10 run the joining tool 30 before or after, from the point of view of component recordings 1 and 5 out of view. To speed up the joining process, for example, two tools can be used in station F3 30 each be arranged stationarily and act on opposite sides of the peripheral edge.
  • Nach Schaffung der Fügeverbindung bewegt der Roboter die Spannvorrichtung in die letzte, vierte Substation F4. Die Spannvorrichtung wird positioniert und auf der Unterseite des zweiten Spannvorrichtungsteils in der Station F4 abgesetzt. Nach dem Absetzen löst der Roboter die Kupplung 16, 17 und hebt das erste Spannvorrichtungsteil von dem abgesetzten zweiten Spannvorrichtungsteil nach oben ab. Während der Roboter den beschriebenen Arbeitszyklus erneut ausführt, wird der aus den Bauteilen B1 und B2 gebildete Fügeverbund B1 und B2 aus dem zweiten Spannvorrichtungsteil genommen. Das zweite Spannvorrichtungsteil steht nun wieder für die Aufnahme eines neuen zweiten Bauteils B2 zur Verfügung. Falls die Taktzeiten in den einzelnen Stationen F1 bis F4 es zulassen, wird das gleiche zweite Spannvorrichtungsteil für den nächstfolgenden Arbeitszyklus wieder in der zweiten Station F2 positioniert. Falls die Taktzeiten der einzelnen Stationen dies nicht zulassen, verfügt die Station über ein weiteres zweites Spannvorrichtungsteil, um die beiden Spannvorrichtungsteile alternierend einzusetzen.After creating the joint, the robot moves the jig into the last, fourth substation F4. The tensioning device is positioned and deposited on the underside of the second tensioner part in station F4. After settling the robot releases the clutch 16 . 17 and lifts the first jig part up from the stepped second jig part. While the robot is executing the described duty cycle again, the joining compound B1 and B2 formed from the components B1 and B2 is taken out of the second fixture part. The second clamping device part is now available again for receiving a new second component B2. If the cycle times in the individual stations F1 to F4 allow it, the same second clamping device part for the next following cycle is again positioned in the second station F2. If the cycle times of the individual stations do not permit this, the station has another second clamping device part in order to use the two clamping device parts alternately.
  • Die 9 und 10 zeigen eine Spannvorrichtung in einem modifizierten zweiten Ausführungsbeispiel. Die Bauteil-Aufnahmen 1 und 5 entsprechen denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels. Nachfolgend werden lediglich die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, während im Übrigen auf das erste Ausführungsbeispiel verwiesen werden kann. Dementsprechend werden für funktionsgleiche Komponenten die gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel verwendet.The 9 and 10 show a tensioning device in a modified second embodiment. The component shots 1 and 5 correspond to those of the first embodiment. In the following, only the differences from the first exemplary embodiment will be described, while, incidentally, reference may be made to the first exemplary embodiment. Accordingly, the same reference numerals are used for functionally identical components as in the first embodiment.
  • Die Spannstruktur 10 bildet nur einen einfachen Bügel, der den Umfangsrand der Bauteil-Aufnahmen 1 und 5 wie jede Hälfte des Doppelbügels des ersten Ausführungsbeispiels umgreift. Die Spannstruktur 10 entspricht in Bezug auf die Mechanik und Geometrie jeder einzelnen der beiden Hälften des Doppelbügels des ersten Ausführungsbeispiels. Dies gilt insbesondere auch für die im zweiten Ausführungsbeispiel nur insgesamt zwei Kupplungshälften 16 und 17.The tension structure 10 just forms a simple bracket, which is the peripheral edge of the component holders 1 and 5 as each half of the double hanger of the first embodiment embraces. The tension structure 10 corresponds with respect to the mechanics and geometry of each of the two halves of the double bow of the first embodiment. This is especially true for the only in the second embodiment, a total of two coupling halves 16 and 17 ,
  • Die Spannvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels umfasst einen eigenen Antrieb 26, um die Relativbewegung zwischen der Spannstruktur 10 und den gespannten Bauteil-Aufnahmen 1 und 5 zu bewirken. Der Antrieb 10 ist ein pneumatischer Linearantrieb bestehend aus einem Zylinder und einem Kolben mit Kolbenstange. Der Zylinder ist an der Bauteil-Aufnahme 1 befestigt, und die Kolbenstange ist gegenüberliegend an der Spannstruktur 10, im Ausführungsbeispiel an deren Strukturteil 11 befestigt. Die Befestigung ist jeweils ortsfest, aber drehbeweglich gestaltet, so dass der Antrieb 26 die durch ihn erzeugbaren Schwenkbewegungen der Spannstruktur 10 ausgleichen kann. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel wird die Relativbewegung nicht durch einen Antrieb des Aktors, sondern durch einen eigenen Antrieb 26 der Spannvorrichtung bewirkt. Die Spannvorrichtung kann somit über das Gelenkelement 24, das steif mit der Bauteil-Aufnahme 1 verbunden ist, an dem Aktor befestigt werden. Das Gelenk 14, 24 existiert allerdings nach wie vor. In dem Gelenk 14, 24 sind die Bauteil-Aufnahmen 1, 5 einerseits und die Spannstruktur 10 andererseits relativ zueinander beweglich, im Ausführungsbeispiel drehbeweglich. Der pneumatische Antrieb 26 kann durch einen Elektroantrieb ersetzt werden.The tensioning device of the second embodiment comprises its own drive 26 to the relative movement between the tensioning structure 10 and the tense component shots 1 and 5 to effect. The drive 10 is a pneumatic linear actuator consisting of a cylinder and a piston with piston rod. The cylinder is at the component holder 1 attached, and the piston rod is opposite to the tensioning structure 10 , In the embodiment of the structural part 11 attached. The attachment is fixed in each case, but rotatably designed so that the drive 26 the swivel movements of the tensioning structure that can be generated by it 10 can compensate. In contrast to the first embodiment, the relative movement is not by a drive of the actuator, but through its own drive 26 causes the tensioning device. The tensioning device can thus via the joint element 24 Stiff with the component holder 1 is connected to be attached to the actuator. The joint 14 . 24 exists however still. In the joint 14 . 24 are the component recordings 1 . 5 on the one hand and the tensioning structure 10 on the other hand movable relative to each other, rotatable in the embodiment. The pneumatic drive 26 can be replaced by an electric drive.
  • In den perspektivischen Sichten der 9 und 10 ist eine der beiden Extrempositionen dargestellt, welche die Spannstruktur 10 relativ zu den Bauteil-Aufnahmen 1 und 5 einnehmen kann. Ferner ist ein Rollfalzwerkzeug 30 angedeutet, genauer gesagt ist ein zusammenwirkendes Paar von Fertigfalzrollen gezeigt, von denen die untere Rolle die Falzrolle bildet und bei dem Umschlagen des Flansches auf dem Flansch (3) abrollt, während die obere Rolle, die Gegenrolle, auf einer Laufbahn des Aufnahmebetts 4 abrollt. Anstatt eines solchen Rollenpaares kann auch nur die auf dem Flansch des Bauteils B1 abrollende Falzrolle vorgesehen sein; allerdings müsste der Roboter dann die für das Falzen erforderliche Kraft aufnehmen. In den bevorzugten Ausführungen von Rollfalzwerkzeugen umfassen diese daher auch eine Gegenrolle für die jeweilige Falzrolle. Das Aufnahmebett 4 ist für die Gegenrolle an seiner Außenseite, dem Umfangsrand des Bauteils B1 abgewandt gegenüberliegend mit einer dem Umfangsrand des Bauteils B1 folgenden Laufbahn für die Gegenrolle geformt.In perspective views of 9 and 10 is one of the two extreme positions shown, which the tensioning structure 10 relative to the component shots 1 and 5 can take. There is also a roller hemming tool 30 indicated, more precisely, a cooperating pair of Fertigfalzrollen is shown, of which the lower roller forms the seaming roller and when turning the flange on the flange ( 3 ) rolls while the upper roller, the counter roller, on a track of the recording bed 4 rolls. Instead of such a pair of rollers, only the rolling on the flange of the component B1 folding roller can be provided; however, the robot would then have to absorb the force required for folding. In the preferred embodiments of Rollfalzwerkzeugen these therefore also include a counter-roll for the respective folding roller. The recording bed 4 is for the counter roller on its outer side, facing away from the peripheral edge of the component B1 opposite formed with a peripheral edge of the component B1 following career for the counter-roller.
  • Die Spannvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels kann von den beschriebenen Unterschieden abgesehen in gleicher Weise wie die Spannvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels verwendet und in einem Fügeprozess wie beispielhaft beschrieben eingesetzt werden.The Clamping device of the second embodiment may be of the described differences except in the same way as the clamping device of the first embodiment and in a joining process as used by way of example.
  • 11 zeigt beispielhaft eine Fügestation in schematischer Darstellung für die Durchführung eines zweiten Fügeverfahrens. Die Fügestation umfasst lediglich zwei Substationen F1 und F2. In der Substation F1 sind Bauteile B1 abgelegt. Die Stationen F1 der beiden Ausführungsbeispiele sind gleich. Die zweite Bauteil-Aufnahme 5 ist in der Substation F2 allerdings ortsfest unbeweglich angeordnet. Von der ortsfesten Anordnung der Bauteil-Aufnahme 5 abgesehen können die Bauteil-Aufnahme 5 und das Strukturteil 12, 13 das beschriebene zweite Spannvorrichtungsteil bilden. 11 shows by way of example a joining station in a schematic representation for the implementation of a second joining method. The joining station comprises only two substations F1 and F2. In the substation F1 components B1 are stored. The stations F1 of the two embodiments are the same. The second component shot 5 is, however, stationary immovably in the substation F2. From the stationary arrangement of the component holder 5 Apart from that, the component holder can 5 and the structural part 12 . 13 form the described second clamping device part.
  • Der Roboter 27, 28 entspricht bis einschließlich zu seinem vorletzten Gelenkelement 20-22 dem Roboter der Fügestation der 8. Allerdings bildet ein Gelenkelement 25, das gegenüber dem Gelenkelement 24 modifiziert ist, das von der Basis 27 aus gesehen letzte Gelenkelement des Roboterarms 28. Das Gelenkelement 25 ist gegabelt. An einem Gabelende ist die Bauteil-Aufnahme 1 befestigt. Insoweit entspricht die Anordnung aus Gelenkelement 25 und Bauteil-Aufnahme 1 der beschriebenen Kombination aus Gelenkelement 24 und Bauteil-Aufnahme 1. An dem anderen Gabelende ist ein Fügewerkzeug 31 angeordnet. Das Fügewerkzeug 31 als solches kann dem Fügewerkzeug 30 entsprechen. Es umfasst zumindest eine Falzrolle und vorzugsweise auch eine Gegenrolle für die Falzrolle, wie dies in 11 angedeutet ist. Vorzugsweise umfasst das Fügewerkzeug wenigstens eine weitere Falzrolle. Die in einer derartigen Weiterbildung wenigstens zwei Falzrollen sind zueinander geneigt am Gabelende angeordnet und können wahlweise in Arbeitsposition gebracht werden. In der EP 1 420 908 A1 wird ein Rollfalzkopf beschrieben, wie er insbesondere an dem Gabelende des Gelenkelements 25 angeordnet sein kann. Das betreffende Gabelende kann auch nochmals als Gelenk gebildet sein, um mehrere Falzrollen wahlweise in die Arbeitsposition bringen zu können. Alternativ zu einem Rollfalzkopf oder Gabelende mit wahlweise in die Arbeitsposition bringbaren Falzrollen kann mit Vorteil auch das in der EP 06 001 600 beschriebene Fügewerkzeug an dem Gabelende eingesetzt werden; dieses Fügewerkzeug erfordert kein zusätzliches Gelenk am Gabelende, da es mehrere Falzrollen umfasst, die im gleichen Arbeitslauf einander vor- und nachlaufend angeordnet sind.The robot 27 . 28 corresponds up to and including its penultimate hinge element 20-22 the robot of the joining station of 8th , However, it forms a joint element 25 , opposite to the hinge element 24 that's modified from the base 27 seen from last joint element of the robot arm 28 , The joint element 25 is forked. At a fork end is the component holder 1 attached. In that regard, the arrangement corresponds to the joint element 25 and component recording 1 the described combination of hinge element 24 and component recording 1 , At the other end of the fork is a joining tool 31 arranged. The joining tool 31 as such, the joining tool can 30 correspond. It comprises at least one folding roller and preferably also a counter roller for the folding roller, as shown in FIG 11 is indicated. Preferably, the joining tool comprises at least one further folding roller. The at least two folding rollers in such a development are arranged inclined to each other at the fork end and can be selectively brought into working position. In the EP 1 420 908 A1 a Rollfalzkopf is described, as in particular at the fork end of the joint element 25 can be arranged. The relevant fork end can also be formed again as a joint to bring several folding rollers either in the working position can. As an alternative to a Rollfalzkopf or fork end with optionally be brought into the working position folding rollers can also be used in the EP 06 001 600 described joining tool are used at the fork end; this joining tool requires no additional joint at the fork end, since it comprises a plurality of folding rollers, which are arranged in the same work before each other and trailing.
  • Das erste Spannvorrichtungsteil kann insbesondere entweder das erste Spannvorrichtungsteil der 1 bis 7 oder das erste Spannvorrichtungsteil der 9 und 10 sein, wobei der einzige Unterschied darin besteht, dass eine Verbindung 23 das erste Strukturteil 11 steif mit dem Gelenkelement 25 verbindet und nicht mit dem Gelenkelement 20-22. Die Verbindung 23 ist eine lösbare Verbindung und so ausgeführt, dass der Roboter 27, 28 sie automatisch lösen kann.The first clamping device part can in particular either the first clamping device part of 1 to 7 or the first tensioner part of 9 and 10 be the only difference is that a connection 23 the first structural part 11 stiff with the hinge element 25 connects and not with the joint element 20 - 22 , The connection 23 is a detachable connection and designed so that the robot 27 . 28 can solve them automatically.
  • Der Fügezyklus startet wieder in der Substation F1, indem der Roboter 27, 28 mit der Bauteil-Aufnahme 1 dort das nächste Bauteil B1 aufnimmt. Nach dem Aufnehmen bewegt der Roboter 27, 28 die Bauteil-Aufnahme 1 mit dem aufgenommenen Bauteil B1 in die Substation F2 und dockt das erste Spannvorrichtungsteil mittels der Kupplungshälften 16 und 17 an dem zweiten Spannvorrichtungsteil an. Nach Herstellung und Blockierung des Kupplungseingriffs wird die Verbindung zwischen dem Gelenkelement 25 und der Bauteil-Aufnahme 1 gelöst. Die Verbindung 23 wird ebenfalls gelöst. Die zueinander gespannten Bauteil-Aufnahmen 1 und 5 sind in der Substation F2 nun ortsfest und absolut unbeweglich angeordnet.The joining cycle starts again in the Substation F1 by the robot 27 . 28 with the component holder 1 there picks up the next component B1. After recording, the robot moves 27 . 28 the component holder 1 with the recorded component B1 in the substation F2 and docks the first clamping device part by means of the coupling halves 16 and 17 on the second clamping device part. After making and blocking the clutch engagement, the connection between the joint element becomes 25 and the component intake 1 solved. The connection 23 is also solved. The taut component images 1 and 5 are now stationary in the substation F2 and absolutely immovable.
  • Nachdem der Roboterarm 28 von den Bauteil-Aufnahmen 1 und 5 und dem Strukturteil 11 gelöst wurde, bewegt der Roboter 27, 28 das Fügewerkzeug 31 in die Startposition für den Fügeprozess und bewegt das Fügewerkzeug 31 anschließend längs des Umfangsrands, um die Falzverbindung herzustellen. Die durch den Kupplungseingriff der Kupplungshälften 16 und 17 hergestellte Spannstruktur wird in Abstimmung auf die Bewegung des Fügewerkzeugs 31 ebenfalls bewegt, wie bereits anhand der anderen Ausführungsbeispiele beschrieben, so dass das Fügewerkzeug 31 in einem geschlossenen Umlauf den Umfangsrand der Bauteile B1 und B2 abfahren kann. Die Bewegung der Spannstruktur kann mittels eines bei dem zweiten Spannvorrichtungsteil angeordneten Antriebs bewirkt werden. Der Antrieb kann beispielsweise unmittelbar auf das Gelenkelement der Bauteil-Aufnahme 5 wirken, welches das Gelenk 5, 15 bildet. In einer derartigen Ausführung kann der Rotor eines Drehmotors, vorzugsweise elektrischen Drehmotors, drehsteif mit dem Gelenkelement der Bauteil-Aufnahme 5 verbunden sein.After the robotic arm 28 from component recordings 1 and 5 and the structural part 11 ge was released, the robot moves 27 . 28 the joining tool 31 in the starting position for the joining process and moves the joining tool 31 then along the peripheral edge to make the seaming connection. The by the clutch engagement of the coupling halves 16 and 17 produced clamping structure is in coordination with the movement of the joining tool 31 also moves, as already described with reference to the other embodiments, so that the joining tool 31 in a closed circuit the peripheral edge of the components B1 and B2 can depart. The movement of the tensioning structure can be effected by means of a drive arranged at the second tensioning device part. The drive can, for example, directly on the joint element of the component recording 5 which affects the joint 5 . 15 forms. In such an embodiment, the rotor of a rotary motor, preferably electric rotary motor, torsionally rigid with the hinge element of the component receptacle 5 be connected.
  • Nach dem Fügen werden das Fügewerkzeug 31 aus der Arbeitsposition bewegt und das Gelenkelement 25 wieder mit der Bauteil-Aufnahme 1 verbunden. Der Kupplungseingriff der Kupplungshälften 16 und 17 wird gelöst, und die Bauteil-Aufnahme 1 von der Bauteil-Aufnahme 5 abgehoben. Der aus den Bauteilen B1 und B2 gebildete Fügeverbund liegt nun frei auf der Bauteil-Aufnahme 5 und wird aus der Bauteil-Aufnahme 5 genommen, während der Roboter 27, 28 das erste Spannvorrichtungsteil bereits wieder für den nächsten Zyklus zur Substation F1 bewegt.After joining, the joining tool 31 moved from the working position and the hinge element 25 again with the component holder 1 connected. The coupling engagement of the coupling halves 16 and 17 is solved, and the component recording 1 from the component holder 5 lifted. The joining composite formed from the components B1 and B2 is now free on the component holder 5 and gets out of the component intake 5 taken while the robot 27 . 28 the first fixture part already moved again to the substation F1 for the next cycle.
  • Bezugszeichen:
  • 1
    Bauteil-Aufnahme
    2
    Greifer
    3
    Positionierelement, Zentrierstift
    4
    Aufnahmebett, Falzbett
    5
    Bauteil-Aufnahme
    6
    Aufnahmebett, Auflagen
    7a
    Positionierelement, Einweiser
    7b
    Positionierelement, Stift
    8
    Positionierelement, Stiftaufnahme
    9
    Positionierelement
    10
    Spannstruktur
    11
    Strukturteil, Ausleger
    12
    Strukturteil, Ausleger
    13
    Strukturteil
    14
    Gelenkelement
    15
    Gelenkelement
    16
    Kupplungshälfte
    16a
    Andockseite
    17
    Kupplungshälfte
    17a
    Andockseite
    18
    Kupplungsglied, Kupplungsaufnahme
    19
    Kupplungsglied, Kupplungsfinger
    19a
    Verdickung
    20
    Andockglied
    21
    Anschluss
    22
    Gelenkelement
    23
    Verbindung
    24
    Gelenkelement
    25
    Gelenkelement
    26
    Antrieb
    27
    Roboterbasis
    28
    Roboterarm
    29
    30
    Fügewerkzeug
    30a
    Falzrolle
    30b
    Gegenrolle
    31
    Fügewerkzeug
    B1
    Bauteil
    B2
    Bauteil
    X
    Spannachse, Drehachse
    Y
    Drehachse
    F1-F4
    Substationen
    Reference numerals:
    1
    Component pickup
    2
    grab
    3
    Positioning element, centering pin
    4
    Recording bed, folding bed
    5
    Component pickup
    6
    Recording bed, pads
    7a
    Positioning element, referrer
    7b
    Positioning element, pin
    8th
    Positioning element, pin holder
    9
    positioning
    10
    span structure
    11
    Structural part, outrigger
    12
    Structural part, outrigger
    13
    structure part
    14
    joint element
    15
    joint element
    16
    coupling half
    16a
    docking side
    17
    coupling half
    17a
    docking side
    18
    Coupling member, coupling receptacle
    19
    Coupling member, coupling finger
    19a
    thickening
    20
    docking member
    21
    connection
    22
    joint element
    23
    connection
    24
    joint element
    25
    joint element
    26
    drive
    27
    robot base
    28
    robot arm
    29
    30
    joining tool
    30a
    seaming roll
    30b
    counter-roller
    31
    joining tool
    B1
    component
    B2
    component
    X
    Clamping axis, rotation axis
    Y
    axis of rotation
    F1-F4
    substations

Claims (36)

  1. Spannvorrichtung zum Fügen von Bauteilen (B1, B2), umfassend: a) ein erstes Spannvorrichtungsteil mit einer ersten Bauteil-Aufnahme (1) für ein erstes Bauteil (B1) und einer ersten Kupplungshälfte (16), die mit der ersten Bauteil-Aufnahme (1) fest verbunden ist, b) ein zweites Spannvorrichtungsteil mit einer zweiten Bauteil-Aufnahme (5) für ein zweites Bauteil (B2) und einer zweiten Kupplungshälfte (17), die mit der zweiten Bauteil-Aufnahme (5) fest verbunden ist, c) wobei wenigstens eine der Bauteil-Aufnahmen (1, 5) ein Aufnahmebett (4, 6) für das ihr zugeordnete Bauteil (B1, B2) bildet, d) und wobei die Bauteil-Aufnahmen (1, 5) in einem Kupplungseingriff der Kupplungshälften (16, 17) relativ zueinander in einer Fügeposition in eine Spannrichtung (X) aufeinander zu gespannt sind und die wenigstens eine der Bauteil-Aufnahmen (1, 5) mit ihrem Aufnahmebett (4, 6) der anderen der Bauteil-Aufnahmen (1, 5) zugewandt ist.Clamping device for joining components (B1, B2), comprising: a) a first clamping device part with a first component receptacle ( 1 ) for a first component (B1) and a first coupling half ( 16 ) with the first component holder ( 1 ), b) a second clamping device part with a second component receptacle ( 5 ) for a second component (B2) and a second coupling half ( 17 ) connected to the second component receptacle ( 5 ), at least one of the component receptacles ( 1 . 5 ) a recording bed ( 4 . 6 ) for the component (B1, B2) assigned to it, d) and wherein the component recordings ( 1 . 5 ) in a clutch engagement of the coupling halves ( 16 . 17 ) are stretched toward one another in a joining position in a clamping direction (X) relative to each other and at least one of the component receptacles ( 1 . 5 ) with her recording bed ( 4 . 6 ) of the other of the component recordings ( 1 . 5 ) is facing.
  2. Spannvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine der Bauteil-Aufnahmen (1, 5) einen Träger und mehrere voneinander beabstandete, von dem Träger abragende Auflagen (6) aufweist, die gemeinsam das Aufnahmebett (6) bilden.Clamping device according to the preceding claim, characterized in that the at least one of the component receptacles ( 1 . 5 ) a carrier and a plurality of spaced, projecting from the carrier pads ( 6 ), which together the recording bed ( 6 ) form.
  3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmebett (4) ein Falzbett ist.Clamping device according to claim 1, characterized in that the receiving bed ( 4 ) is a folding bed.
  4. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Bauteil-Aufnahmen (1, 5) wenigstens einen Greifer (2), vorzugsweise Sauggreifer, für ein hängendes Tragen des zugeordneten Bauteils (B1) aufweist,Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the component receptacles ( 1 . 5 ) at least one gripper ( 2 ), preferably suction gripper, for a suspended support of the associated component (B1),
  5. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine der Bauteil-Aufnahmen (1, 5) Positionierelemente (7) zur Positionierung des zugeordneten Bauteils (B2) relativ zu dem Aufnahmebett (6) aufweist.Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one of the component receptacles ( 1 . 5 ) Positioning elements ( 7 ) for positioning the associated component (B2) relative to the receiving bed ( 6 ) having.
  6. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteil-Aufnahmen (1, 5) je wenigstens ein Positionierelement (3, 8) aufweisen für eine Positionierung der Bauteil-Aufnahmen (1, 5) relativ zueinander, wobei diese Positionierelemente (3, 8) vorzugsweise einen Zentrierstift (3) und eine Stiftaufnahme (8) umfassen.Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the component receptacles ( 1 . 5 ) at least one positioning element ( 3 . 8th ) for positioning the component recordings ( 1 . 5 ) relative to each other, these positioning elements ( 3 . 8th ) preferably a centering pin ( 3 ) and a pen recording ( 8th ).
  7. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungshälften (16, 17) automatisch im Kupplungseingriff verriegelbar und die Verriegelung automatisch lösbar ist, vorzugsweise mittels eines elektrisch oder mit einem Fluiddruck beaufschlagbaren Blockierelements.Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling halves ( 16 . 17 ) can be locked automatically in the clutch engagement and the lock is automatically releasable, preferably by means of an electrically or with a fluid pressure acted upon blocking element.
  8. Spannvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine (18) der Kupplungshälften (16, 17) wenigstens ein in den und aus dem Kupplungseingriff bewegliches Eingriffselement und ein Blockierelement aufweist, das zwischen einer Blockierposition, in der es das Eingriffselement im Kupplungseingriff blockiert, und einer Freigabeposition hin und her beweglich ist, und dass das Blockierelement automatisch betätigbar, vorzugsweise elektrisch oder fluidisch betätigbar ist.Clamping device according to the preceding claim, characterized in that a ( 18 ) of the coupling halves ( 16 . 17 ) has at least one engagement element movable into and out of the clutch engagement and a blocking element that is reciprocable between a blocking position in which it blocks the engagement element in the clutch engagement and a release position, and that the blocking element is automatically actuated, preferably electrically or fluidically is operable.
  9. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungshälften (16, 17) je wenigstens ein Kupplungsglied (18, 19) aufweisen und die Kupplungsglieder (18, 19) im Kupplungseingriff miteinander verspannt sind.Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling halves ( 16 . 17 ) at least one coupling member ( 18 . 19 ) and the coupling members ( 18 . 19 ) are clamped together in the clutch engagement.
  10. Spannvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine (17) der Kupplungshälften als Kupplungsglied (19) einen Kupplungsfinger und die andere Kupplungshälfte (16) als Kupplungsglied (18) eine Kupplungsaufnahme (18) für den Kupplungsfinger aufweist.Clamping device according to the preceding claim, characterized in that a ( 17 ) of the coupling halves as a coupling member ( 19 ) a coupling finger and the other coupling half ( 16 ) as a coupling member ( 18 ) a coupling receptacle ( 18 ) has for the clutch finger.
  11. Spannvorrichtung nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungshälften (16, 17) je eine Andockseite (16a, 17a) aufweisen und die Andockseiten (16a, 17a) im Kupplungseingriff aufeinander zu weisen und dass eines der Kupplungsglieder (19) an einer der Andockseiten (16a, 17a) in Spannrichtung (X) abragt.Clamping device according to one of the two preceding claims, characterized in that the coupling halves ( 16 . 17 ) one docking side each ( 16a . 17a ) and the docking pages ( 16a . 17a ) facing each other in the clutch engagement and that one of the coupling members ( 19 ) on one of the docking sites ( 16a . 17a ) protrudes in the clamping direction (X).
  12. Spannvorrichtung nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine (17) der Kupplungshälften ein sich in Spannrichtung (X) erstreckendes Kupplungsglied (19) mit einem Vorsprung (19a) aufweist, den ein Eingriffselement der anderen Kupplungshälfte (16) im Kupplungseingriff hintergreift.Clamping device according to one of the three preceding claims, characterized in that a ( 17 ) of the coupling halves in the clamping direction (X) extending coupling member ( 19 ) with a lead ( 19a ) has an engagement element of the other coupling half ( 16 ) engages behind in the clutch engagement.
  13. Spannvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sich das den Vorsprung (19a) aufweisende Kupplungsglied (19) von der anderen Kupplungshälfte (16) aus gesehen hinter dem Vorsprung (19a) verjüngt, vorzugsweise kontinuierlich.Clamping device according to the preceding claim, characterized in that the projection ( 19a ) having a coupling member ( 19 ) from the other coupling half ( 16 ) seen from behind the projection ( 19a ) tapers, preferably continuously.
  14. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungshälften (16, 17) je eine Andockseite (16a, 17a) aufweisen und die Andockseiten (16a, 17a) im Kupplungseingriff aufeinander zu gespannt, vorzugsweise gegeneinander gepresst sind.Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling halves ( 16 . 17 ) one docking side each ( 16a . 17a ) and the docking pages ( 16a . 17a ) are stretched towards each other in the clutch engagement, preferably pressed against each other.
  15. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungshälfte (16, 17) der wenigstens einen der Bauteil-Aufnahmen (1, 5) eine Andockseite (16a, 17a) für die andere Kupplungshälfte (17, 16) hat und die Andockseite (16a, 17a) in die gleiche Richtung wie das Aufnahmebett (4, 6) der wenigstens einen der Bauteil-Aufnahmen (1, 5) weist.Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling half ( 16 . 17 ) the at least one of the component recordings ( 1 . 5 ) a docking side ( 16a . 17a ) for the other coupling half ( 17 . 16 ) and the docking side ( 16a . 17a ) in the same direction as the recording bed ( 4 . 6 ) the at least one of the component recordings ( 1 . 5 ).
  16. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Spannstruktur (10), welche die Bauteil-Aufnahmen (1, 5) in der Fügeposition in die Spannrichtung (X) spannt und einen Umfangsrand der Bauteil-Aufnahmen (1, 5) umgreift, vorzugsweise in einem Abstand umgreift.Clamping device according to one of the preceding claims, comprising a tensioning structure ( 10 ), which the component images ( 1 . 5 ) in the joining position in the clamping direction (X) and a peripheral edge of the component receptacles ( 1 . 5 ) surrounds, preferably surrounds at a distance.
  17. Spannvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannstruktur (10) ein mit der ersten Bauteil-Aufnahme (1) verbundenes erstes Strukturteil (11) und ein mit der zweiten Bauteil-Aufnahme (5) verbundenes zweites Strukturteil (12, 13) umfasst und dass das erste Strukturteil (11) die erste Kupplungshälfte (16) und das zweite Strukturteil (12, 13) die zweite Kupplungshälfte (17) trägt.Clamping device according to the preceding claim, characterized in that the tensioning structure ( 10 ) with the first component receptacle ( 1 ) connected first structural part ( 11 ) and one with the second component receptacle ( 5 ) connected second structural part ( 12 . 13 ) and that the first structural part ( 11 ) the first coupling half ( 16 ) and the second structural part ( 12 . 13 ) the second coupling half ( 17 ) wearing.
  18. Spannvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturteile (11, 12, 13) wenigstens einen durch Lösen des Kupplungseingriffs teilbaren Bügel bilden.Clamping device according to the preceding claim, characterized in that the structural parts ( 11 . 12 . 13 ) form at least one divisible by releasing the clutch engagement bracket.
  19. Spannvorrichtung nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein den Umfangsrand umgreifender Bereich der Spannstruktur (10) relativ zu dem Umfangsrand beweglich ist, so dass die Position eines äußeren Endes der Spannstruktur (11; 12, 13) in Längsrichtung des Umfangsrands verändert werden kann.Clamping device according to one of the three preceding claims, characterized in that at least one region of the clamping structure encompassing the peripheral edge (FIG. 10 ) is movable relative to the peripheral edge, so that the position of an outer end of the clamping structure ( 11 ; 12 . 13 ) are changed in the longitudinal direction of the peripheral edge can.
  20. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Rollfalzen verwendet wird.Clamping device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that it is used for roll-folding.
  21. Spannvorrichtungsteil zum Aufnehmen eines zu fügenden Bauteils (B1; B2), umfassend: a) eine Bauteil-Aufnahme (1; 5) mit einem Aufnahmebett (4; 6) für das Bauteil (B1; B2) b) und eine Kupplungshälfte (16; 17) mit einem Kupplungsglied (18; 19) für einen Kupplungseingriff mit einem Kupplungsglied (19; 18) einer anderen Kupplungshälfte (5; 1) einer weiteren Bauteil-Aufnahme (5; 1).Clamping device part for receiving a component to be joined (B1, B2), comprising: a) a component holder ( 1 ; 5 ) with a recording bed ( 4 ; 6 ) for the component (B1; B2) b) and a coupling half ( 16 ; 17 ) with a coupling member ( 18 ; 19 ) for a clutch engagement with a coupling member ( 19 ; 18 ) of another coupling half ( 5 ; 1 ) another component recording ( 5 ; 1 ).
  22. Spannvorrichtungsteil nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass – das Aufnahmebett (4; 6) eine dem aufzunehmenden Bauteil (B1; B2) zugewandte Innenseite und die Bauteil-Aufnahme (1; 5) eine der Innenseite abgewandt gegenüberliegende Außenseite und einen das Aufnahmebett (4; 6) umgebenden Umfangsrand aufweist, – und dass ein Strukturteil (11; 12, 13) einer Spannstruktur (10) über der Außenseite der Bauteil-Aufnahme (1) in Richtung auf den Umfangsrand nach außen ragt.Clamping device part according to the preceding claim, characterized in that - the receiving bed ( 4 ; 6 ) a the male component (B1; B2) facing inside and the component receptacle ( 1 ; 5 ) facing away from the inside opposite the outside and a receiving bed ( 4 ; 6 ) has peripheral edge, - and that a structural part ( 11 ; 12 . 13 ) a tensioning structure ( 10 ) over the outside of the component receptacle ( 1 ) protrudes outwards in the direction of the peripheral edge.
  23. Spannvorrichtungsteil nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturteil (11; 12, 13) über den Umfangsrand nach außen vorragt und die Kupplungshälfte (16, 17) an dem Strukturteil (11; 12, 13) außerhalb des Umfangsrands angeordnet ist.Clamping device part according to the preceding claim, characterized in that the structural part ( 11 ; 12 . 13 ) projects beyond the peripheral edge to the outside and the coupling half ( 16 . 17 ) on the structural part ( 11 ; 12 . 13 ) is arranged outside the peripheral edge.
  24. Spannvorrichtungsteil nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungshälfte (16; 17) eine Andockseite (16a, 17a) für die andere Kupplungshälfte (17; 16) hat, die in die gleiche Richtung wie die Innenseite des Aufnahmebetts (4; 6) weist.Clamping device part according to one of the two preceding claims, characterized in that the coupling half ( 16 ; 17 ) a docking side ( 16a . 17a ) for the other coupling half ( 17 ; 16 ) in the same direction as the inside of the recording bed ( 4 ; 6 ).
  25. Spannvorrichtungsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturteil (12, 13) zumindest im Wesentlichen U- oder L-förmig ist.Clamping device part according to one of the preceding claims, characterized in that the structural part ( 12 . 13 ) is at least substantially U- or L-shaped.
  26. Spannvorrichtungsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gelenk (14, 24; 5, 15) die Bauteil-Aufnahme (1; 5) und das Strukturteil (11; 12, 13) beweglich miteinander verbindet, so dass die Position eines äußeren Endes des Strukturteils (11; 12, 13) in Längsrichtung des Umfangsrands verändert werden kann.Clamping device part according to one of the preceding claims, characterized in that a joint ( 14 . 24 ; 5 . 15 ) the component receptacle ( 1 ; 5 ) and the structural part ( 11 ; 12 . 13 ) movably interconnects, so that the position of an outer end of the structural part ( 11 ; 12 . 13 ) can be changed in the longitudinal direction of the peripheral edge.
  27. Spannvorrichtungsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eines der Spannstrukturteile der Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19 ist.Clamping part according to one of the preceding Claims, characterized in that it is one of the tensioning structure parts of Clamping device according to one of claims 1 to 19.
  28. Verfahren zum Fügen von Bauteilen unter Verwendung der Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei dem a) ein erstes Bauteil (B1) mit dem ersten Spannvorrichtungsteil aufgenommen wird, b) ein zweites Bauteil (B2) in das Aufnahmebett (6) des zweiten Spannvorrichtungsteils eingelegt wird, c) die Spannvorrichtungsteile mittels der Kupplungshälften (16, 17) miteinander verbunden und dadurch die aufgenommenen Bauteile (B1, B2) relativ zueinander in einer Fügeposition gespannt werden, d) die in der Spannvorrichtung befindlichen Bauteile (B1, B2) mittels eines Fügewerkzeugs (30; 31) dauerhaft fest miteinander zu einem Fügeverbund (B1 + B2) verbunden werden, e) die Spannvorrichtungsteile voneinander gelöst werden f) und der Fügeverbund (B1, B2) aus dem Aufnahmebett (6) genommen wird.Method for joining components using the clamping device according to one of Claims 1 to 19, in which a) a first component (B1) is received by the first clamping device part, b) a second component (B2) is inserted into the receiving bed ( 6 ) of the second clamping device part is inserted, c) the clamping device parts by means of the coupling halves ( 16 . 17 ) and thereby the recorded components (B1, B2) are clamped relative to each other in a joining position, d) the components located in the clamping device (B1, B2) by means of a joining tool ( 30 ; 31 ) permanently fixed together to form a joining compound (B1 + B2), e) the tensioning device parts are detached from each other f) and the joint assembly (B1, B2) from the receiving bed (FIG. 6 ) is taken.
  29. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Spannvorrichtung nach Herstellung des Fügeverbunds (B1 und B2) mit einer Unterseite des zweiten Spannvorrichtungsteils auf oder an einer Unterlage platziert und die Spannvorrichtungsteile nach dem Platzieren voneinander gelöst werden.Method according to the preceding claim, in the clamping device after production of the joining compound (B1 and B2) with an underside of the second clamping device part on or at a Pad placed and the tensioner parts after placing detached from each other become.
  30. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Spannvorrichtung mit den in der Fügeposition relativ zueinander gespannten Bauteilen (B1, B2) mittels eines im Raum beweglichen Aktors (27, 28) zu dem Fügewerkzeug (30) bewegt und relativ zu dem Fügewerkzeug (30) in einer Startposition für das Verbinden der Bauteile (B1, B2) positioniert wird.Method according to one of the preceding claims, in which the clamping device with the components (B1, B2) clamped in the joining position relative to one another by means of an actuator ( 27 . 28 ) to the joining tool ( 30 ) and relative to the joining tool ( 30 ) is positioned in a start position for connecting the components (B1, B2).
  31. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eines aus zueinander gespannten Bauteil-Aufnahmen (1, 5) und Fügewerkzeug (30; 31) bei dem Verbinden der Bauteile (B1, B2) relativ zu dem anderen im Raum bewegt wird, so dass die Bauteile (B1, B2) längs eines durch die Relativbewegung zwischen den Bauteil-Aufnahmen (1, 5) und dem Fügewerkzeug (30; 31) bestimmten Pfads miteinander zu dem Fügeverbund verbunden werden.Method according to one of the preceding claims, in which one of component parts ( 1 . 5 ) and joining tool ( 30 ; 31 ) is moved in the connection of the components (B1, B2) relative to the other in space, so that the components (B1, B2) along a by the relative movement between the component receptacles ( 1 . 5 ) and the joining tool ( 30 ; 31 ) certain path are connected to each other to the joining group.
  32. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem das andere aus Bauteil-Aufnahmen (1, 5) und Fügewerkzeug (30; 31) bei dem Verbinden der Bauteile (B1, B2) ortsfest ist.Method according to the preceding claim, in which the other consists of component recordings ( 1 . 5 ) and joining tool ( 30 ; 31 ) is stationary in the connection of the components (B1, B2).
  33. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bauteile (B1, B2) durch Rollfalzen miteinander verbunden werden.Method according to one of the preceding claims, in the components (B1, B2) connected by roll hemming become.
  34. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem ein Aufnahmebett (4) des ersten Spannvorrichtungsteils als Falzbett verwendet wird.Method according to the preceding claim, in which a receiving bed ( 4 ) of the first fixture part is used as a folding bed.
  35. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das erste Spannvorrichtungsteil das erste Bauteil (B1) fest hält, vorzugsweise mittels Saugkraft.Method according to one of the preceding claims, in the first clamping device part, the first component (B1) firmly holds, preferably by suction.
  36. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Spannvorrichtung nach Anspruch 19 verwendet und die Position des den Umfangsrand umgreifenden Bereichs der Spannstruktur (10) während des Verbindens verändert wird.Method according to one of the preceding claims, in which a clamping device according to claim 19 is used and the position of the peripheral edge of the clamping structure ( 10 ) is changed during connection.
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