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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fügekopfanordnung zum
Fügen von Bauteilen auf Werkstücke, mit einem
Gehäuse sowie einem an dem Gehäuse gelagerten
Schlitten, der parallel zu einer Fügeachse relativ zu dem
Gehäuse bewegbar ist, und mit wenigstens einem Bauteilhalter,
an dem ein Bauteil konzentrisch zu der Fügeachse während
eines Fügevorganges gehalten werden kann.
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Ferner
betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Zuführen
eines Bauteils zu einem Bauteilhalter und zum Fügen des
Bauteils entlang einer Fügeachse auf ein Werkstück.
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Eine
Fügekopfanordnung der oben beschriebenen Art ist bspw.
aus dem Dokument
EP
1 495 828 B1 bekannt.
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Der
Begriff des Fügens soll sich im vorliegenden Zusammenhang
auf sämtliche Verbindungsarten von Elementen wie Befestigungselementen
an Werkstücken wie Blechen beziehen, einschließlich
Kleben, Umformen wie z. B. Nieten, oder Stoffvereinigen wie z. B.
Schweißen. Insbesondere soll der Begriff des Fügens
sich vorliegend auf das Fügen von rotationssymmetrischen
Bauteilen wie Bolzen auf Werkstücke beziehen, die bspw.
durch Kurzzeit-Lichtbogenschweißen (Bolzenschweißen)
und/oder durch thermoplastische Verbindungsverfahren wie thermoplastisches
Kleben oder thermoplastisches Schweißen mit dem jeweiligen
Werkstück zu verbinden sind.
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Die
Bauteile können Bolzen sein, die einen Schaft und einen
Kopf bzw. Flanschabschnitt mit einem etwas größeren
Durchmesser als der Schaft aufweisen.
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Auf
dem Gebiet des Bolzenschweißens, das heißt des
Schweißens von metallischen Bolzen auf Bleche, ist es bekannt,
die Bolzen einer Fügekopfanordnung mittels einer Zuführeinrichtung
automatisiert zuzuführen.
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Bei
der Fügekopfanordnung, die aus dem oben genannten Dokument
EP 1 495 828 B1 bekannt ist,
erfolgt das Zuführen von vereinzelten Bolzen zu der Fügekopfanordnung
durch Druckluft. Der Bolzenhalter ist als Spannzange ausgebildet,
die sich auf einen Durchmesser von mindestens dem Flanschdurchmesser
aufweiten lässt. Die Bolzen werden mit dem Flanschabschnitt
voraus von hinten in die Halteeinrichtung zugeführt, bis
der Flanschabschnitt axial aus der Spannzange herausgetreten ist
und die Spannzange nur noch den Schaft des Bolzens hält. Ausgehend
von dieser Position kann dann ein Bolzenschweißvorgang
durchgeführt werden, der bspw. die Schritte beinhalten
kann, den Flanschabschnitt auf das Werkstück aufzusetzen,
einen Pilotstrom durch den Bolzen und das Werkstück zu
leiten, anschließend den Bolzen von dem Werkstück
abzuheben, um einen Lichtbogen zu ziehen, auf einen Schweißstrom umzuschalten,
so dass die einander gegenüberliegenden Flächen
von Flanschabschnitt und Werkstück angeschmolzen werden,
und schließlich den Bolzen wieder auf das Werkstück
abzusetzen, bis der Lichtbogen erlischt. Etwa gleichzeitig hiermit
wird der Schweißstrom abgeschaltet, so dass die Gesamtschmelze
erstarrt und der Bolzen stoffschlüssig mit dem Werkstück
verbunden ist.
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Problematisch
bei der obigen Fügekopfanordnung ist es, dass der Bauteilhalter
einem großen Verschleiß unterliegt. Dies ist bedingt
dadurch, dass die elastischen Spannelemente des Bauteilhalters durch
den relativ großen Querschnitt des Flanschabschnittes überdehnt
werden.
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Aus
dem Dokument
DE 102
23 147 A1 ist eine weitere Fügekopfanordnung bekannt.
Bei dieser ist ein Gehäuse, an dem ein Schlitten linear
beweglich gelagert ist, an einem länglichen Arm drehbar
gelagert. Die Zuführeinrichtung ist an dem Arm festgelegt
und endet in einer Übergabestation. Das Gehäuse
kann so in Bezug auf den Arm verdreht werden, dass ein an der Übergabestation
bereitgestellter Bolzen dort übernommen wird, um anschließend
mit dem übernommenen Bolzen und nach Rückdrehen in
eine Fügeposition einen Fügevorgang durchzuführen.
Bei dieser Fügekopfanordnung sind die Taktzeiten relativ
lang. Zudem ist der Bauteilhalter relativ komplex ausgebildet, um
die an der Übergabestation bereitgestellten Bolzen sicher übernehmen
zu können.
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Vor
dem obigen Hintergrund ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Fügekopfanordnung
sowie ein Fügeverfahren anzugeben, mit denen sich relativ kurze
Taktzeiten erzielen lassen.
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Die
obige Aufgabe wird bei der eingangs genannten Fügekopfanordnung
dadurch gelöst, dass der Bauteilhalter an einem Klappelement
angeordnet ist, das an dem Schlitten um eine Schwenkachse schwenkbar
ist, die quer zu der Fügeachse ausgerichtet ist und windschief
zu der Fügeachse verläuft.
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Der
Begriff ”windschief” ist dabei in seiner mathematischen
Bedeutung zu verstehen. Die Fügeachse und die Schwenkachse
schneiden somit einander nicht und verlaufen nicht parallel zueinander.
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Ferner
wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Zuführen
eines Bauteils zu einem Bauteilhalter und zum Fügen des
Bauteils entlang einer Fügeachse auf ein Werkstück,
mit den Schritten:
- – Verschwenken
eines Klappelements an einem Schlitten in eine Übergabeposition,
in der der Bauteilhalter mit einem Zuführkanal ausgerichtet ist,
und zwar um eine Schwenkachse herum, die quer zu der Fügeachse
ausgerichtet ist und windschief zu der Fügeachse verläuft;
- – Zuführen des Bauteils durch den Zuführkanal hindurch
in den Bauteilhalter;
- – Verschwenken des Klappelements in eine Fügeposition;
und
- – Durchführen eines Fügevorganges,
wobei der Schlitten parallel zu der Fügeachse verfahren wird.
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Bei
dieser Fügekopfanordnung bzw. diesem Fügeverfahren
ist es von besonderem Vorteil, dass sich aufgrund des geringen Schwenkweges
des Klappelements kürzere Taktzeiten erzielen lassen als dies
bei einem Verschwenken des gesamten Gehäuses der Fall ist.
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Die
Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.
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Des
weiteren ist es von Vorteil, wenn wenigstens eine Zuführeinrichtung
zum Zuführen des Bauteils vorgesehen ist, wobei das Bauteil
an einem Übergabeort von der Zuführeinrichtung
an den Bauteilhalter übergeben wird, und die Fügeachse
derart verläuft, dass der Bauteilhalter zwischen dem Übergabeort
und einer Fügeposition schwenkbar ist.
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Auf
diese Weise kann der Bauteilhalter konstruktiv einfach aufgebaut
werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn Bolzen mit einem Flanschabschnitt
gefügt werden. Diese können an dem Übergabeort
mit dem Schaft voraus in den Bauteilhalter übergeben werden,
so dass eine Überdehnung des Bolzenhalters vermieden werden
kann. Die Lebensdauer des Bauteilhalters kann hierdurch wesentlich verlängert
werden.
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Von
besonderem Vorteil ist es, wenn der Übergabeort in Bezug
auf das Gehäuse oder den Schlitten festgelegt ist. Die
Festlegung an dem Gehäuse ist dabei besonders bevorzugt,
da die Zuführeinrichtung im Bereich des Übergabeortes
folglich nicht mitbewegt werden muss.
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Vorteilhafterweise
kann vorgesehen sein, dass das Klappelement zwischen der Fügeposition und
dem Übergabeort um etwa 180° verschwenkbar ist.
Auf diese Weise wird ermöglicht, die Bauteile an dem Übergabeort
aus der Zuführeinrichtung einfach in den Bauteilhalter
hineinfallen zu lassen.
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Von
Vorteil ist es des Weiteren, wenn an dem Schlitten eine Welle drehbar
gelagert ist, an der das Klappelement festgelegt ist. Die Welle
bildet dabei die Schwenkachse.
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Insgesamt
ist es ferner vorteilhaft, wenn eine Antriebseinrichtung zum Verdrehen
des Klappelements an dem Schlitten festgelegt ist.
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Hierdurch
kann das Verdrehen des Klappelements, bspw. durch Verdrehen der
Welle, konstruktiv einfach realisiert werden.
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Von
besonderem Vorteil ist es, wenn die Antriebseinrichtung einen Pneumatikzylinder
oder Ähnliches aufweist. Alternativ kann die Antriebseinrichtung
einen elektrischen Motor aufweisen, der bspw. als Schrittmotor ausgebildet
sein kann.
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Darüber
hinaus ist es des Weiteren von Vorteil, wenn der elektrische Motor
konzentrisch zu der Welle angeordnet ist.
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Hierdurch
kann eine Abtriebswelle des elektrischen Motors unmittelbar mit
der Welle verbunden werden, an der das Klappelement festgelegt ist.
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Von
besonderem Vorteil ist es, wenn ein Übergang einer Schweißstromleitung
von dem Schlitten zu dem Klappelement derart ausgebildet ist, dass
die Schweißstromleitung getrennt ist, wenn sich der Bauteilhalter
in der Übergabeposition befindet, und geschlossen ist,
wenn sich der Bauteilhalter in einer Fügeposition befindet.
Auf diese Weise wird erreicht, dass das Klappelement in der Übergabeposition
frei von Schweißstrom ist.
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Vorteilhafterweise
kann vorgesehen sein, dass der Übergang mittels eines in
Richtung des Klappelements federvorgespannten elektrischen Kontaktes
bereitgestellt ist. Der federvorgespannte Kontakt stellt auf konstruktiv
einfache Weise eine Verbindung zwischen dem Klappelement und der Schweißstromleitung
her, wobei die Verbindung eine sichere Stromübertragung
bereitstellt und gleichzeitig einfach und verschleißfrei
gelöst und wieder geschlossen werden kann. Der Kontakt
ist bei geschlossenem Übergang vorzugsweise von dem Klappelement
bedeckt, so dass er nicht durch Schweißspritzer verunreinigt
werden kann.
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Von
besonderem Vorteil ist es, wenn dann eine Sensoreinrichtung vorgesehen
ist, die in der Übergabeposition mittels einer Hilfsspannung
ermittelt, ob ein Bauteil in dem Bauteilhalter vorhanden ist. Zu
diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass der Bauteilhalter, insbesondere
ein Spannfutter des Bauteilhalters, zwei zumindest vor dem Einführen
eines Bauteils elektrisch voneinander isolierte Segmente umfasst.
In einer Übergabeposition ist das Klappelement von der
Schweißstromleitung getrennt. Daher ist vorzugsweise die
an dem Schlitten drehbar gelagerte Welle, an der das Klappelement
festgelegt ist, elektrisch leitend auszugestalten, um die Hilfsspannung
auf konstruktiv einfache Weise anlegen zu können, wenn
sich der Bauteilhalter in der Übergabeposition befindet.
Wird die Hilfsspannung angelegt und es befindet sich ein metallisches
Bauteil, bspw. ein Bolzen, in dem Bauteilhalter bzw. dem Spannfutter, kann
ein nun aufgrund des Anlegens der Hilfsspannung fließender
Teststrom von der Sensoreinrichtung erfasst werden.
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Somit
kann verhindert werden, dass die anschließenden Schritte
eines Fügeverfahrens durchgeführt werden, obwohl
sich kein Bauteil in dem Bauteilhalter befindet.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es von Vorteil,
wenn das Zuführen des Bauteils durch den Zuführkanal
hindurch in den Bauteilhalter unterbrechungsfrei erfolgt.
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Bei
dieser Ausführungsform ist zur Bereitstellung des Bauteils
keine Übergabestation vorgesehen, an der das Bauteil zum
Stillstand kommt und dann von dem jeweiligen Bauteilhalter ”abgeholt” wird.
Vielmehr kann insbesondere bei Ausrichtung des Zuführkanals
mit dem Bolzenhalter an dem Übergabeort ein Bolzen direkt
von dem Zuführkanal ohne Zwischenhalt in den Bauteilhalter überführt
werden, bspw. durch Druckluft oder dergleichen.
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Durch
diese Maßnahme kann der Bauteilhalter konstruktiv einfach
ausgebildet sein, bspw. als im Wesentlichen zylindrisch geformte
Spannzange, in die ein Schaft des Bolzens eingeführt wird.
Ein derartiger zylindrischer Bolzenhalter kann mit wenigstens einem,
vorzugsweise mehreren Längsschlitzen ausgebildet sein,
um die notwendige radiale Elastizität bereitzustellen.
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Alternativ
kann zu einer weiteren Erhöhung der Taktzeit ferner vorgesehen
sein, dass dann, wenn der Bauteilhalter in die Fügeposition
verschwenkt wird, wenigstens ein weiteres Bauteil an der Übergabeposition
vorgehalten wird. Die Zuführung des Bauteils erfolgt dann
somit nicht unterbrechungsfrei. Es können jedoch ein Fügevorgang
und ein Zuführvorgang im Wesentlichen parallel durchgeführt
werden.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder
in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der
nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Fügesystems mit einer erfindungsgemäßen
Fügekopfanordnung in einer Fügeposition;
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2 die
in 1 dargestellte Fügekopfanordnung in einer Übergabeposition;
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3 eine
schematische Ansicht einer alternativen Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Fügekopfanordnung
in einer Fügeposition.
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In 1 ist
ein Fügesystem generell mit 10 bezeichnet. Das
Fügesystem 10 ist im vorliegenden Fall zum Bolzenschweißen
im Hubzündungsverfahren ausgelegt. Alternativ kann das
Fügesystem auch für andere Fügeprozesse
ausgelegt sein, wie bspw. thermoplastisches Schweißen oder
Kleben.
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Das
Fügesystem 10 beinhaltet einen Roboter 12 mit
einer ortsfesten Basis 14, an der ein erster Arm 16 gelenkig
gelagert ist, an dessen freien Ende ein zweiter Arm 18 gelenkig
gelagert ist.
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An
dem freien Ende des zweiten Arms 18 ist eine Fügekopfanordnung 20 festgelegt.
die Fügekopfanordnung 20 kann jedoch auch Teil
einer manuell betätigbaren Schweißpistole oder
dergleichen sein.
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Mittels
des Roboters 12 kann die Fügekopfanordnung 20 an
verschiedene Orte bewegt werden. Bevorzugt, jedoch nicht ausschließlich,
wird ein derartiges Fügesystem in der Kraftfahrzeugtechnik
verwendet, und zwar zum Fügen von Bolzen auf Karosseriebleche.
Derartig am Karosserieblech festgelegte Bolzen können als
Anker für Kunststoffclips zum Befestigen von Leitungen
oder dergleichen genutzt werden, oder zum Festrasten von Anbauteilen
wie Verkleidungen etc.
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In 1 ist
Werkstück 24 in Form eines Bleches dargestellt,
auf das ein Bauteil 22 in Form eines Bolzens mittels des
Fügesystems 10 gefügt worden ist. Der
Bolzen umfasst einen Schaft 26 und einen Flanschabschnitt 28 mit
einem größeren Durchmesser. Der Bolzen ist dabei
so auf das Werkstück 24 gefügt, dass
der Schaft 26 etwa senkrecht gegenüber einer Oberfläche
des Werkstückes vorsteht und folglich als Befestigungselement,
bspw. als Anker oder dergleichen dienen kann.
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Die
Fügekopfanordnung 20 beinhaltet ein Gehäuse 30,
das am freien Ende des zweiten Arms 18 festgelegt ist.
An dem Gehäuse 30 ist ein Schlitten 32 linear
verschieblich gelagert. An dem Gehäuse 30 ist
ferner ein schematisch dargestellter Linearantrieb 34 vorgesehen,
mittels dessen der Schlitten 32 parallel zu einer Fügeachse 36 in
Bezug auf das Gehäuse 30 bewegbar ist. Der Linearantrieb 34 kann
ein elektrischer Linearmotor sein, der Linearantrieb 34 kann jedoch
auch einen mechanischen Antrieb wie eine Feder beinhalten.
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An
dem Schlitten 32 ist ein Klappelement 37 schwenkbar
um eine Schwenkachse 40 gelagert. Die Schwenkachse 40 verläuft
windschief zu der Fügeachse 36 und ist quer, insbesondere
senkrecht, zu der Fügeachse 36 ausgerichtet.
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An
dem Klappelement 37 ist ein Bauteilhalter 38 in
Form eines Bolzenhalters festgelegt. In 1 befindet
sich das Klappelement 37 in einer Fügeposition,
in der der Bauteilhalter 38 einen Bolzen 22' hält, der
als nächstes auf das Werkstück 24 zu
fügen ist.
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Eine
Zuführeinrichtung 42 zum Zuführen von Bauteilen 22 zu
der Fügekopfanordnung 20 ist mit einer Vereinzelungseinrichtung 44 verbunden,
in der als Schüttgut bereitgestellte Bauteile 22 vereinzelt werden
und dann einzeln von der ortsfesten Vereinzelungseinrichtung 44 zu
der Fügekopfanordnung 20 gefördert werden,
bspw. durch Druckluft.
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Das
Fügesystem 10 beinhaltet ferner eine Versorgungseinrichtung 46,
die bspw. eine Schweißspannung und Steuersignale zum Betrieb
der Fügekopfanordnung 20 bereitstellen kann. Die
Versorgungseinrichtung 46 ist über einen ersten
Kabelstrang 48 mit einer Steuereinrichtung 52 in
dem Gehäuse 30 verbunden. Ferner kann die Steuereinrichtung 52 über
einen zweiten Kabelstrang 50 mit der Basis 14 des
Roboters 12 verbunden sein. Auch können die Versorgungseinrichtung 46 und
die Basis 14 über einen dritten Kabelstrang 54 miteinander
verbunden sein. Über den ersten Kabelstrang 48 wird die
zum Bolzenschweißen erforderliche Schweißspannung
bzw. der erforderliche Schweißstrom bereitgestellt und über
eine Schweißstromleitung 53 zu einem Kontakt 55 geleitet.
Der Kontakt 55 ist mittels eines Federelements 57 in
Richtung des Klappelements 37 vorgespannt, so dass ein
festes Anliegen des Kontakts 55 an dem Klappelement 37 sichergestellt
ist, wenn sich das Klappelement 37 in der Fügeposition
befindet. Über den Kabelstrang 48 sowie über
die anderen Kabelstränge erfolgt ferner eine Koordination
der Bewegungen des Roboters 12 und des Schlittens 32 in
Bezug auf das Gehäuse 30.
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In 2 ist
der Bauteilhalter 38 in eine Übergabeposition
verdreht, bei der der Bauteilhalter 38 mit der Zuführeinrichtung 42 ausgerichtet
ist.
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Die
Zuführeinrichtung 42 beinhaltet einen Zuführkanal 58,
bspw. in Form eines flexiblen Schlauches, durch den hindurch die
Bauteile 22 mittels Luftdruck 56 hin zu der Fügekopfanordnung 20 gefördert werden
können, wie es durch ein Bauteil 22'' angedeutet
ist. Der Zuführkanal 58 ist im vorliegenden Fall an
dem Gehäuse 30 festgelegt und endet im Bereich eines Übergabeortes 60.
Der Übergabeort 60 ist so angeordnet, dass sich
der Bauteilhalter 38 durch Verschwenken des Klappelements 37 um
die Schwenkachse 40 herum hiermit ausrichten lässt.
Hierdurch ist es möglich, ein Bauteil im Wesentlichen unterbrechungsfrei
von dem Zuführkanal 58 mittels der Druckluft 56 in
den hiermit ausgerichteten Bauteilhalter 38 hinein zu fördern.
Dabei wird der Bolzen mit dem Schaft voraus in den Bauteilhalter 38 übergeben,
so dass dessen Spannelemente nicht auf den Durchmesser des Flanschabschnittes 28 aufgeweitet werden
müssen. Der Bolzen wird dann in dem Bauteilhalter 38 durch
eine radialelastische Wirkung gehalten, wie es für das
Bauteil 22' in 1 dargestellt ist. Der Zuführkanal 58 ist
dabei entsprechend flexibel auszugestalten, so dass er der Bewegung
des Gehäuses 30 und damit des Übergabeorts 60 folgen kann.
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Aus
der in 2 gezeigten Position wird das Klappelement 37 mit
dem Bauteilhalter 38 im Anschluss in die Fügeposition
verschwenkt, wie es durch einen Pfeil angedeutet ist. Die Fügeposition kann
bspw. diametral zu dem Übergabeort ausgerichtet sein, so
dass das Klappelement 37 mit dem Bauteilhalter 38 um
die Schwenkachse 40 herum um 180° versetzt wird.
In der Fügeposition wird das Bauteil 22' dann
bereits lagerichtig gehalten, so dass im Anschluss hieran der Schlitten 32 in
Bezug auf das Gehäuse 30 versetzt werden kann,
um das Bauteil 22' auf die Oberfläche des Werkstückes 24 aufzusetzen.
Anschließend wird ein Pilotstrom durch den Kontakt 55,
den Bauteilhalter 38, das daran gehaltene Bauteil 22' und
durch das Werkstück 24 hindurchgeleitet. Danach
wird das Bauteil 22' mittels des Schlittens 32 wieder
von der Oberfläche des Werkstückes 24 abgehoben,
so dass ein Lichtbogen gezogen wird. Anschließend wird
der elektrische Strom auf einen Schweißstrom erhöht,
der im Bereich > 1000
A liegen kann. Hierbei werden die einander gegenüberliegenden
Flächen des Bauteils 22' und des Werkstücks 24 angeschmolzen.
Anschließend wird der Schlitten 32 mittels des
Linearantriebs 34 wieder auf das Werkstück 24 abgesenkt,
so dass sich die Schmelzen vermischen. Der Schweißstrom
wird abgeschaltet. Die Gesamtschmelze erstarrt, so dass das Bauteil 22' anschließend
stoffschlüssig mit dem Werkstück 24 verbunden
ist.
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Anschließend
wird der Schlitten 32 zurückgefahren, und das
Klappelement 37 mit dem Bauteilhalter 38 wird
wieder in die Übergabeposition verdreht, um ein neues Bauteil 22'' zu übernehmen.
Anschließend wird ein erneuter Fügevorgang in
Form eines Bolzenschweißprozesses durchgeführt.
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Das
Klappelement 37 ist an einer Welle 62 festgelegt,
die an dem Schlitten 32 drehbar gelagert ist. Zum Verschwenken
des Klappelements 37 kann ein Pneumatikzylinder 64,
der in 1 schematisch angedeutet ist, vorgesehen sein.
Alternativ kann eine Antriebseinrichtung durch einen elektrischen
Motor 64' gebildet sein, der konzentrisch zu der Welle
angeordnet ist (wie in 2 schematisch angedeutet).
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Die
Welle 62, die an dem Schlitten 32 drehbar gelagert
und konzentrisch zu der Schwenkachse 40 angeordnet ist,
ist vorzugsweise elektrisch leitend. In dem Klappelement 37 ist
eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Sensoranordnung 66 und der
Welle 62 vorgesehen. Der Bauteilhalter 38 umfasst
mindestens zwei elektrisch voneinander isolierte Segmente, die jeweils
elektrisch leitend sind, so dass über die Welle 62 und
den Bauteilhalter 38 eine Hilfsspannung zum Überprüfen
des Vorhandenseins eines Bauteils 22 in dem Bauteilhalter 38 angelegt werden
kann. Zur Übertragung der Hilfsspannung von dem Gehäuse 30 bzw.
dem Schlitten 32 auf die Welle 62 kann ein Gleitkontakt
vorgesehen sein oder eine Kontaktanordnung, die schließbar
und lösbar ist, so dass ein Kontakt immer dann hergestellt
wird, wenn sich das Klappelement 37 in der Übergabeposition
befindet.
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Die Übertragung
des Schweißstroms an das Klappelement 37 und den
Bauteilhalter 38 erfolgt wie voranstehend beschrieben mittels
der Schweißstromleitung 53 und des Kontakts 55.
Alternativ kann natürlich auch vorgesehen sein, dass zur Übertragung
des Schweißstroms von dem Gehäuse 30 bzw. dem
Schlitten 32 über die Welle 62 zu dem
Klappelement 37 und den Bauteilhalter 38 ein Gleitkontakt oder
eine Kontakt anordnung vorgesehen ist. Diese kann dann derart schließbar
und lösbar sein, dass ein Kontakt immer dann hergestellt
wird, wenn sich das Klappelement 37 in einer Fügeposition
befindet.
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In 3 ist
eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Fügekopfanordnung dargestellt, die hinsichtlich Aufbau
und Funktionsweise generell der Fügekopfanordnung 20 der 1 entspricht.
Gleiche Elemente sind daher mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.
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Die
Fügekopfanordnung 20 weist einen starren länglichen
Arm 70 auf, an dessen Ende ein Gehäuse 30 um
eine Kopfdrehachse 72 herum drehbar gelagert ist. An dem
Gehäuse 30 ist wiederum ein Schlitten 32 parallel
zu der Fügeachse 36 axial verschieblich bewegbar,
wie bei den obigen Ausführungsformen. Diese Anordnung bietet
den Vorteil, dass das Gehäuse 30 mit dem Schlitten 32 um
die Kopfdrehachse 72 verschwenkt werden kann, um ein Fügen
von Bauteilen 22 auch an schwer zugänglichen Positionen
zu ermöglichen.
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Bei
dieser Ausführungsform werden die Bauteile 22 über
die Zuführeinrichtung 42 entlang des Arms 70 zugeführt.
Dort werden die Bolzen bzw. Bauteile 22 in einer an dem Übergabeort 60 befindlichen Übergabestation 69 gestoppt
und bereitgestellt, wie es in 3 für
das Bauteil 22''' gezeigt ist. Zum Übernehmen
eines Bauteils wird das Klappelement 37 um die Schwenkachse 40 herum
in die Übergabeposition verschwenkt und gegebenenfalls
der Schlitten 32 derart verfahren, dass eine Übergabe
des Bauteils 22''' erfolgen kann.
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Bei
allen Ausführungsformen kann die Zufuhr von Bauteilen 22 in
den Bauteilhalter 38 in zwei Schritten erfolgen, also nicht
unterbrechungsfrei. Zunächst wird ein Bauteil in die Übergabestation 69 zugeführt.
In einem zweiten Schritt wird das Bauteil von der Übergabestation 69 in
einen jeweiligen Bauteilhalter 38 übergeben. Hierzu
ist eine entsprechende Mechanik vorzusehen. Gegebenenfalls kann
die Übergabe in dem Bauteilhalter 38 auch dadurch
erfolgen, dass der Bauteilhalter 38 mit der Übergabestation 69 ausgerichtet
wird und anschließend der Schlitten 32 bewegt
wird, um den jeweiligen Bolzenhalter auf das an der Übergabestation 69 bereitgestellte
Bauteil 22 aufzuschieben. Alternativ hierzu kann der Bauteilhalter 38 auch
als Spannzange ausgebildet sein, die im geöffneten Zustand über
den Schaft eines Bauteils 22 hinweggeführt werden
kann, das in der Übergabestation 69 bereitgestellt
wird. Insbesondere kann bei dieser Zuführung in zwei Schritten
der erste Schritt ausgeführt werden, während ein Fügeprozess
ausgeführt wird und sich der Bauteilhalter 38 in
einer Fügeposition befindet, und daher durch dieses parallele
Vorgehen die Taktzahl des Fügesystems 10 erhöht
wird.
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Alternativ
kann selbstverständlich auch eine unterbrechungsfreie Zuführung
der Bauteile 22 in den Bauteilhalter 38 erfolgen,
indem das Klappelement 37 zunächst in die Übergabeposition
verschwenkt wird und das Bauteil 22 dann unterbrechungsfrei
durch den Zuführkanal 58, bspw. durch Luftdruck 56,
in den an dem Klappelement 37 angeordneten Bauteilhalter 38 gefördert
wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1495828
B1 [0003, 0007]
- - DE 10223147 A1 [0009]