DE102016005850A1

DE102016005850A1 - Method and device for joining at least two components, in particular for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102016005850A1
Application number: DE102016005850.1A
Authority: DE
Inventors: Daniel Kohl
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2016-05-12
Filing date: 2016-05-12
Publication date: 2017-11-16
Anticipated expiration: 2036-05-13
Also published as: DE102016005850B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fügen eines ersten Bauteils (10) mit wenigstens einem zweiten Bauteil (12), bei welchem das erste Bauteil (10) mit dem zweiten Bauteil (12) mittels wenigstens einer Komponente (14) gefügt wird, indem die Komponente (14) mittels einer Fügevorrichtung (16) bewegt wird, wobei wenigstens ein das Fügen charakterisierender Parameter mittels wenigstens eines in die Fügevorrichtung (16) integrierten Sensorelements (22) erfasst wird, wobei die Komponente in Abhängigkeit von dem erfassten Parameter bewegt wird.The invention relates to a method for joining a first component (10) with at least one second component (12), in which the first component (10) is joined to the second component (12) by means of at least one component (14) (14) is moved by means of a joining device (16), wherein at least one parameter characterizing the joining is detected by means of at least one sensor element (22) integrated in the joining device (16), the component being moved in dependence on the detected parameter.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fügen wenigstens zweier Bauteile, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie eine Vorrichtung zum Fügen wenigstens zweier Bauteile, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for joining at least two components, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1 and a device for joining at least two components, in particular for a motor vehicle.

Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung zum Fügen eines ersten Bauteils mit wenigstens einem zweiten Bauteil sind bereits der DE 10 2006 002 237 B4 als bekannt zu entnehmen. Bei dem Verfahren wird das erste Bauteil mit dem zweiten Bauteil mittels wenigstens einer Komponente gefügt, indem die Komponente mittels einer Fügevorrichtung bewegt wird. Bei der DE 10 2006 002 237 B4 ist die wenigstens eine Komponente ein separat von den Bauteilen ausgebildetes und zusätzlich zu den Bauteilen vorgesehenes Fügeelement, welches als Setzbolzen ausgebildet ist und auch als Nagel oder Tack bezeichnet wird. Die Fügevorrichtung ist dabei ein sogenanntes Setzwerkzeug, mittels welchem das Fügeelement in die Bauteile eingetrieben wird, um dadurch die Bauteile zu fügen.Such a method and such a device for joining a first component with at least one second component are already the DE 10 2006 002 237 B4 to be known as known. In the method, the first component is joined to the second component by means of at least one component by moving the component by means of a joining device. In the DE 10 2006 002 237 B4 the at least one component is a separately formed from the components and provided in addition to the components joining element, which is designed as a set bolt and is also referred to as a nail or tack. The joining device is a so-called setting tool, by means of which the joining element is driven into the components, thereby to add the components.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass Bauteile, insbesondere für Kraftfahrzeuge, besonders prozesssicher gefügt werden können.Object of the present invention is to provide a method and an apparatus of the type mentioned in such a way that components, especially for motor vehicles, can be added particularly reliable process.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and by a device having the features of claim 9. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass Bauteile, insbesondere für Kraftfahrzeuge, besonders prozesssicher gefügt, das heißt miteinander verbunden werden können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die während des Fügens auf die Komponente wirkende Kraft mittels wenigstens eines in die Fügevorrichtung integrierten Sensorelements erfasst wird, wobei die Bewegung der Komponente in Abhängigkeit von der ermittelten Kraft durchgeführt wird. Durch das Erfassen der Kraft und infolge des Bewegens der Komponente in Abhängigkeit von der erfassten Kraft kann eine besonders hohe Fügequalität prozesssicher gewährleistet werden, sodass beispielsweise im Rahmen einer Massenproduktion jeweilige Bauteile prozesssicher fest miteinander verbunden werden können. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kommt somit eine Prozessregelung oder eine Prozesssteuerung zum Einsatz, mittels welcher in Abhängigkeit von der erfassten Kraft, das heißt beispielsweise in Abhängigkeit von wenigstens einem Wert der Kraft, die Komponente bewegt wird. Dadurch kann die Komponente besonders präzise derart bewegt beziehungsweise in eine Position oder Stellung bewegt werden, dass die Bauteile prozesssicher mit einer besonders hohen Fügequalität verbunden werden können. Eine übermäßige Bewegung sowie eine unzureichende Bewegung der Komponente können im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vermieden werden, sodass eine hohe Fügequalität und somit eine feste Verbindung der Bauteile sichergestellt werden kann. Insbesondere ist es möglich, in Abhängigkeit von der erfassten Kraft, das heißt beispielsweise je nach deren Wert, die Komponente mehr oder weniger zu bewegen, bis eine Verbindung zwischen den Bauteilen mit einer hinreichenden Qualität zustande kommt.In order to develop a method specified in the preamble of claim 1 type such that components, especially for motor vehicles, particularly reliable, that is connected to each other, it is inventively provided that the force acting on the component during joining by means of at least one is detected in the joining device integrated sensor element, wherein the movement of the component is performed in dependence on the determined force. By detecting the force and as a result of the movement of the component as a function of the detected force, a particularly high joint quality can be reliably ensured, so that, for example, in the context of mass production, respective components can be securely connected to one another. In the context of the method according to the invention thus a process control or a process control is used, by means of which, depending on the detected force, that is, for example, depending on at least one value of the force, the component is moved. As a result, the component can be moved particularly precisely in such a way or moved in a position or position that the components can be reliably connected to a particularly high joint quality. An excessive movement and insufficient movement of the component can be avoided in the context of the method according to the invention, so that a high joint quality and thus a firm connection of the components can be ensured. In particular, it is possible, depending on the detected force, that is, for example, depending on their value, to move the component more or less until a connection between the components with a sufficient quality comes about.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird als die Komponente ein separat von den Bauteilen ausgebildetes Fügeelement verwendet, welches beispielsweise als Bolzen, insbesondere Setzbolzen, Nagel oder Tack ausgebildet ist. Das Fügeelement wird mittels der Fügevorrichtung relativ zu den Bauteilen bewegt und dadurch in die Bauteile eingetrieben, wodurch die Bauteile miteinander verbunden werden. Im Rahmen des Verfahrens ist dabei vorgesehen, das Fügeelement in Abhängigkeit von der Kraft zu bewegen und somit in Abhängigkeit von der Kraft in die Bauteile einzutreiben. Das Fügeelement zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass das Fügeelement nach dem Fügen der Bauteile an den Bauteilen verbleibt. Mit anderen Worten wird das Fügeelement nach dem Fügen der Bauteile nicht von den Bauteilen gelöst. Durch den Einsatz des Fügeelements können die Bauteile besonders prozesssicher fest miteinander verbunden werden. Um das Fügeelement in die Bauteile einzutreiben, wird mittels der Fügevorrichtung eine Kraft auf das Fügeelement ausgeübt, wobei diese Kraft auch als Fügekraft bezeichnet wird. Aus der Fügekraft resultiert beispielsweise eine mit der Fügekraft korrespondierende Reaktionskraft, die über das Fügeelement auf die Fügevorrichtung wirkt. Beispielsweise wird mittels des Sensorelements die Fügekraft beziehungsweise die Reaktionskraft umfasst. Im Rahmen des Eintreibens wird das Fügeelement derart relativ zu den Bauteilen bewegt, dass das Fügeelement die Bauteile durchdringt.In an advantageous embodiment of the invention is used as the component separately formed from the components joining element, which is designed for example as a bolt, in particular setting bolt, nail or tack. The joining element is moved by means of the joining device relative to the components and thereby driven into the components, whereby the components are interconnected. As part of the process is provided to move the joining element in dependence on the force and thus drive in dependence on the force in the components. The joining element is characterized in particular by the fact that the joining element remains after the joining of the components to the components. In other words, the joining element is not detached from the components after joining the components. Through the use of the joining element, the components can be securely connected to each other particularly process reliable. In order to drive the joining element into the components, a force is exerted on the joining element by means of the joining device, this force also being referred to as the joining force. For example, the joining force results in a reaction force corresponding to the joining force, which acts on the joining device via the joining element. For example, the joining force or the reaction force is encompassed by means of the sensor element. As part of the driving, the joining element is moved relative to the components in such a way that the joining element penetrates the components.

Bei einem derartigen herkömmlichen Fügen ist die Fügevorrichtung üblicherweise derart programmiert, dass eine Koordinate im Raum, an welcher die Fügevorrichtung das Fügeelement stoppt, genau die Koordinate ist, bei welcher ein Kopf des Fügeelements genau auf einem der Bauteile aufliegt und mit einer geringen Kraft auf dieses Bauteil gedrückt wird. Wird das Fügeelement zu geringfügig in die Bauteile eingetrieben beziehungsweise eingedrückt, so liegt der Kopf nicht auf dem einen Bauteil auf und der Kopf des Fügeelements steht über, was auch als Kopfüberstand bezeichnet wird. Wird das Fügeelement mittels der Fügevorrichtung jedoch zu stark gegen die Bauteile gedrückt und somit zu weit in die Bauteile eingetrieben, so verliert das Fügeelement seine Haltekraft, was als Durchschlag bezeichnet wird. Kommt es somit zu dem Kopfüberstand oder dem Durchschlag, so war das Fügen der Bauteile nicht erfolgreich. Das präzise Stoppen des Fügeelements, wenn das Fügeelement die oben genannte Koordinate erreicht, ist somit sehr wichtig zur Realisierung einer hinreichenden Fügequalität.In such conventional joining, the joining device is usually programmed such that a coordinate in the space at which the joining device stops the joining element is exactly the coordinate at which a head of the joining element rests exactly on one of the components and with a small force on this Component is pressed. If the joining element is too slightly driven into the components or pressed, so the head is not on the one component and the head of the joining element is over, which is also referred to as head overhang. However, if the joining element is pressed too strongly against the components by means of the joining device and thus driven too far into the components, then the joining element loses its retaining force, which is referred to as a breakdown. Thus, if it comes to the head overhang or the breakdown, the joining of the components was not successful. The precise stopping of the joining element, when the joining element reaches the above-mentioned coordinate, is thus very important for the realization of a sufficient joining quality.

Ein Problem eines solchen herkömmlichen Fügeprozesses ist jedoch, dass die Fügevorrichtung auf die Koordinate und somit auf einen bestimmten Punkt im Raum eingelernt ist. Sind die Bauteile, insbesondere ihre Oberflächen, jedoch bezogen auf den Punkt, auf den die Fügevorrichtung eingelernt ist, etwas vor- oder zurückversetzt, so kommt es zum Fehlerfall, also beispielsweise zum Kopfüberstand oder zum Durchschlag. Dies geschieht beispielsweise aufgrund von Toleranzen hinsichtlich der Geometrie des jeweiligen Bauteils und/oder aufgrund von Dickentoleranzen und/oder aufgrund von ungenauen Passungen. Ferner kann es zum Fehlerfall kommen, wenn beispielsweise eine Halterung zum Halten der Bauteile geändert wird. Ferner besteht üblicherweise das Problem, dass ein Einlernprozess zum Einlernen der Fügevorrichtung auf die Koordinate sehr präzise erfolgen muss. Mit anderen Worten muss die Fügevorrichtung sehr präzise auf die Lage des Fügeelements, insbesondere dessen Kopfes, relativ zur Oberfläche wenigstens eines der Bauteile eingelernt werden.A problem of such a conventional joining process, however, is that the joining device is taught to the coordinate and thus to a certain point in space. If the components, in particular their surfaces, but with respect to the point to which the joining device is taught, slightly forward or backward, so it comes to a fault, so for example, head overhang or breakdown. This happens, for example, due to tolerances with respect to the geometry of the respective component and / or due to thickness tolerances and / or due to inaccurate fits. Furthermore, a fault may occur if, for example, a holder for holding the components is changed. Furthermore, there is usually the problem that a learning process for teaching the joining device on the coordinate must be very precise. In other words, the joining device must be taught very precisely to the position of the joining element, in particular its head, relative to the surface of at least one of the components.

Trotz dieses präzisen Einlernens kann es jedoch zu Prozessschwankungen kommen. Beispielsweise durch Verunreinigungen der Bauteiloberfläche kann es zur Erhöhung der Fügestelle kommen. Darüber hinaus können Toleranzen der Steifigkeit der Bauteile, der Fügevorrichtung und/oder der Lage, der Geometrie und/oder Passung auftreten, wodurch es zu fehlerhaften Fügeprozessen kommen kann. Somit wird beispielsweise der Fügeprozess auf Basis einer Kraftmessung gestoppt, obwohl das Fügeelement seine gewünschte Lage noch nicht erreicht hat. Oder das Fügeelement wird zu spät gestoppt, sodass es zum Durchschlag kommt.Despite this precise learning, however, there may be process fluctuations. For example, contamination of the component surface can lead to an increase in the joint. In addition, tolerances of the rigidity of the components, the joining device and / or the position, the geometry and / or fit can occur, which can lead to faulty joining processes. Thus, for example, the joining process is stopped based on a force measurement, although the joining element has not yet reached its desired position. Or the joining element is stopped too late, so it comes to the breakdown.

Um dieses Problem nun zu vermeiden, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, die Kraft als einen das Fügen charakterisierenden Parameter mittels des integrierten Sensorelements zu erfassen, sodass diese besonders präzise ermittelt werden kann. Dadurch kann beispielsweise das Fügeelement beziehungsweise die Komponente präzise bewegt werden, um eine besonders hohe Fügequalität prozesssicher darstellen zu können. Somit erfolgt eine Regelung oder Steuerung des Fügens in Abhängigkeit von der erfassten.In order to avoid this problem now, it is provided according to the invention to detect the force as a parameter characterizing the joining by means of the integrated sensor element, so that it can be determined particularly precisely. As a result, for example, the joining element or the component can be moved precisely in order to be able to represent a particularly high joint quality in a process-reliable manner. Thus, a control or control of the joining takes place as a function of the detected.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Sensorelement in einem Kraftpfad, über welchen die zuvor genannte Kraft (Fügekraft) zum Eintreiben des Fügeelements in die Bauteile von der Fügevorrichtung auf das Fügeelement übertragen wird, angeordnet ist. Somit umfasst der mittels des Sensorelements erfasste Parameter die Kraft (Fügekraft), welche als Messgröße direkt mittels des Sensorelements gemessen, das heißt erfasst wird. Dadurch kann das Fügeelement besonders präzise bewegt und insbesondere gestoppt werden, sodass sowohl ein Kopfüberstand als auch ein Durchschlag des Fügeelements vermieden werden können. Der Kraftpfad beginnt beispielsweise in einer Antriebseinheit der Fügevorrichtung, geht durch das Fügeelement hindurch und mündet in den zu fügenden Bauteilen. Beispielsweise wird das Fügeelement mittels der Fügevorrichtung zumindest translatorisch relativ zu den Bauteilen bewegt, um dadurch das Fügeelement in die Bauteile einzutreiben, wobei der Kraftpfad beispielsweise einer Achse folgt, entlang welcher das Fügeelement translatorisch bewegt wird. Durch diese Messung des Parameters ist es nicht vorgesehen und nicht erforderlich, über eine Art von Hilfsgröße auf eine tatsächlich wirkende Fügekraft zurückrechnen zu müssen. Vielmehr kann die Fügekraft unmittelbar selbst erfasst werden.A further embodiment is characterized in that the sensor element is arranged in a force path, via which the aforementioned force (joining force) for driving the joining element into the components is transferred from the joining device to the joining element. Thus, the parameter detected by means of the sensor element comprises the force (joining force), which is measured as a measured variable directly by means of the sensor element, that is to say detected. As a result, the joining element can be moved and stopped particularly precisely, so that both a head overhang and a breakdown of the joining element can be avoided. The force path begins, for example, in a drive unit of the joining device, passes through the joining element and opens into the components to be joined. For example, the joining element is moved by means of the joining device at least translationally relative to the components, thereby driving the joining element into the components, wherein the force path follows, for example, an axis along which the joining element is moved translationally. Due to this measurement of the parameter, it is not provided and it is not necessary to have to calculate back to an actually acting joining force via a type of auxiliary variable. Rather, the joining force can be detected directly.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Fügeelement mit einer Geschwindigkeit von weniger von 5 Metern pro Sekunde in die Bauteile eingetrieben wird. Dadurch kann eine Geräuschentwicklung beim Fügen der Bauteile besonders gering gehalten werden. Ferner kann dadurch eine besonders hohe Fügequalität realisiert werden. Für die Nutzung besonders geringer Fügegeschwindigkeiten, mit welchen das Fügeelement bewegt wird, ist es von Vorteil, eine besonders gute Überwachung der Fügequalität sicherzustellen, was durch das erfindungsgemäße Verfahren realisiert werden kann. So kann auch sichergestellt werden, dass eine ausreichend feste Verbindung hergestellt wurde. Selbstverständlich eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren auch für hohe Eintreib- beziehungsweise Fügegeschwindigkeiten, beispielsweise in einem Bereich von 20 bis 40 Metern pro Sekunde.It has proven to be particularly advantageous if the joining element is driven into the components at a speed of less than 5 meters per second. As a result, a noise during the joining of the components can be kept particularly low. Furthermore, a particularly high joint quality can be realized thereby. For the use of particularly low joining speeds with which the joining element is moved, it is advantageous to ensure particularly good monitoring of the joining quality, which can be realized by the method according to the invention. This can also ensure that a sufficiently strong connection has been made. Of course, the inventive method is also suitable for high Eintreib- or joining speeds, for example in a range of 20 to 40 meters per second.

Alternativ zur Verwendung eines separat von den Bauteilen ausgebildeten, zusätzlich dazu vorgesehenen Fügeelements zum Fügen der Bauteile ist es bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass als die Komponente ein separat von den Bauteilen ausgebildetes Werkzeug verwendet wird, welches relativ zu den Bauteilen mittels der Fügevorrichtung bewegt wird, wodurch die Bauteile umgeformt und dadurch miteinander gefügt werden, wobei das Werkzeug nach dem Fügen von den Bauteilen wegbewegt wird. Im Gegensatz zu dem Fügeelement verbleibt das Werkzeug nach dem Fügen der Bauteile nicht an den Bauteilen, sondern das Bauteil wird nach dem Umformen und dem daraus resultierendem Fügen der Bauteile von diesen wegbewegt und kann dann zum Umformen und zum daraus resultierendem Fügen von wenigstens zwei weiteren Bauteilen wieder verwendet werden. Somit ist es bei dieser Ausführungsform vorgesehen, dass die Bauteile mittels des als Umformwerkzeug ausgebildeten Werkzeugs umgeformt und dadurch ohne separat von den Bauteilen ausgebildetes Fügeelement miteinander gefügt, das heißt miteinander verbunden werden. Zum Umformen und daraus resultierenden Fügen der Bauteile wird das Werkzeug vorzugsweise in direktem Kontakt mit wenigstens einem der Bauteile bewegt, sodass das Werkzeug während des Umformens wenigstens eines der Bauteile berührt. Nach dem Umformen wird das Werkzeug von den Bauteilen entfernt, sodass dann das Werkzeug das wenigstens eine Bauteil nicht mehr berührt.Alternatively to the use of a separately formed from the components, additionally provided joining element for joining the components, it is provided in a further advantageous embodiment of the invention that is used as a component separately formed from the components tool, which relative to the components by means of Joining device is moved, whereby the components are formed and thereby joined together, the tool after joining is moved away from the components. In contrast to the joining element, the tool does not remain on the components after the components have been joined, but the component is moved away from the components after the forming and the resulting joining of the components and can then be used for forming and for the resulting joining of at least two further components to be used again. Thus, it is provided in this embodiment that the components are formed by means of the tool formed as a forming tool and thereby joined together without separately formed by the components joining element, that is, connected to each other. For forming and resulting joining of the components, the tool is preferably moved in direct contact with at least one of the components, so that the tool touches at least one of the components during forming. After forming, the tool is removed from the components, so that then the tool no longer touches the at least one component.

Durch das Umformen der Bauteile greifen diese beispielsweise ineinander, sodass die Bauteile formschlüssig zusammenwirken, wodurch diese miteinander verbunden sind. Dadurch, dass ein separat von den Bauteilen ausgebildetes, zusätzliches Fügeelement nicht vorgesehen und nicht erforderlich ist, können die Teileanzahl, das Gewicht und die Kosten einer die miteinander gefügten Bauteile umfassenden Baueinheit besonders gering gehalten werden. Ferner ist es im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, das Werkzeug besonders präzise zu bewegen und somit die Bauteile besonders präzise umzuformen, sodass eine besonders hohe Fügequalität realisiert werden kann. Insbesondere bei Verwendung des zuvor beschriebenen, von den Bauteilen separat ausgebildeten Fügeelements wird als die Fügevorrichtung beispielsweise ein sogenanntes Setzwerkzeug verwendet, welches wenigstens ein Eintreibelement umfasst, das beispielsweise relativ zu einem Gehäuse des Setzwerkzeugs translatorisch, insbesondere entlang der zuvor genannten Achse, bewegbar ist. Das Eintreibelement wird auch als Stempel bezeichnet. Durch translatorisches Bewegen des Eintreibelements, insbesondere entlang der Achse, wird beispielsweise das Fügeelement, insbesondere entlang der Achse, translatorisch relativ zu den Bauteilen bewegt und dadurch in die Bauteile eingetrieben, sodass das Fügeelement mittels des Eintreibelements in die Bauteile eingetrieben wird. Dabei wird das Setzwerkzeug üblicherweise auch als Bolzensetzwerkzeug bezeichnet, sodass im Rahmen des Verfahrens beispielsweise ein Bolzensetzen durchgeführt wird.By reshaping of the components, for example, they engage with each other so that the components cooperate in a form-fitting manner, whereby they are connected to one another. The fact that a separately formed from the components, additional joining element is not provided and not required, the number of parts, the weight and the cost of a component comprising the assembled components can be kept particularly low. Furthermore, it is possible in the context of the method according to the invention to move the tool particularly precisely and thus to reshape the components particularly precisely, so that a particularly high joint quality can be realized. In particular, when using the above-described, separately formed by the components joining element is used as the joining device, for example, a so-called setting tool comprising at least one driving element, for example, relative to a housing of the setting tool translationally, in particular along the aforementioned axis, movable. The driving element is also referred to as a stamp. By translational movement of the driving element, in particular along the axis, for example, the joining element, in particular along the axis, translationally moved relative to the components and thereby driven into the components, so that the joining element is driven by the driving element into the components. In this case, the setting tool is usually also referred to as a bolt setting tool, so that, for example, a bolt setting is carried out within the scope of the method.

Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch gezeigt, wenn als die Fügevorrichtung ein Roboter verwendet wird, welcher eine Mehrzahl von gelenkig miteinander verbundenen Roboterachsen verwendet wird. Bei Verwendung des separat von den Bauteilen ausgebildeten Fügeelements ist beispielsweise das Fügeelement zunächst an dem Roboter gehalten. Mittels des Roboters wird das Fügeelement beispielsweise in die Bauteile eingetrieben. Danach verbleibt das Fügeelement an den Bauteilen, und der Roboter kann von den Bauteilen wegbewegt und beispielsweise zum Eintreiben eines weiteren Fügeelements in die Bauteile oder in andere, weitere Bauteile genutzt werden.However, it has proven particularly advantageous if a robot is used as the joining device, which uses a plurality of robot axes connected in an articulated manner. When using the separately formed from the components joining element, for example, the joining element is first held on the robot. By means of the robot, the joining element is driven, for example, into the components. Thereafter, the joining element remains on the components, and the robot can be moved away from the components and used for example for driving in a further joining element in the components or in other, further components.

Kommt kein separat von den Bauteilen ausgebildetes Fügeelement zum Fügen der Bauteile zum Einsatz, so ist beispielsweise das zuvor genannte und als Umformwerkzeug genutzte Werkzeug, insbesondere als Endeffektor, an dem Roboter gehalten und kann somit mittels des Roboters im Raum bewegt werden. Dabei kann das Werkzeug mittels des Roboters derart bewegt werden, dass die Bauteile umgeformt und dadurch miteinander gefügt werden.If no joining element designed separately from the components is used to join the components, then the tool mentioned above and used as forming tool, in particular as end effector, for example, is held on the robot and can thus be moved in space by means of the robot. In this case, the tool can be moved by means of the robot so that the components are formed and thereby joined together.

Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Kraft mittels des Roboters selbst ermittelt wird. Kommt beim Fügevorgang beispielsweise der genannte Roboter zum Einsatz, so ist das Sensorelement beispielsweise als in den Roboter integrierter Kraft- und/oder Weg- und/oder Drehmomentsensor ausgebildet, wobei unter der Erfassung der Kraft selbstverständlich auch die Erfassung eines Drehmoments zu verstehen ist.Finally, it has proven to be particularly advantageous if the force is determined by means of the robot itself. If, for example, the said robot is used during the joining process, then the sensor element is embodied, for example, as a force and / or displacement and / or torque sensor integrated in the robot, whereby the detection of the force is, of course, also to be understood as the detection of a torque.

Der Roboter weist beispielsweise eine Mehrzahl von Bewegungsachsen auf, wobei die Roboterachsen entlang der Bewegungsachsen relativ zueinander translatorisch bewegbar und/oder um die Bewegungsachsen relativ zueinander drehbar sind. Dabei ist das Sensorelement beispielsweise dazu ausgebildet, entlang der jeweiligen Bewegungsachse und/oder um die jeweilige Bewegungsachse wirkende Kräfte beziehungsweise Drehmomente zu erfassen, wodurch eine besonders präzise Kraft- und/oder Wegmessung darstellbar ist.The robot has, for example, a plurality of axes of movement, wherein the robot axes are movable in translation relative to one another along the axes of motion and / or are rotatable relative to one another about the axes of movement. In this case, the sensor element is designed, for example, to detect forces or torques acting along the respective movement axis and / or about the respective movement axis, as a result of which a particularly precise force and / or distance measurement can be represented.

Vorteilhafterweise wird die Bewegung der Fügevorrichtung bzw. der Komponente in Abhängigkeit von der ermittelten Kraft geregelt. So kann eine besonders hohe und zuverlässige Verbindungsqualität hergestellt werden.Advantageously, the movement of the joining device or the component is regulated as a function of the determined force. Thus, a particularly high and reliable connection quality can be produced.

Zur Erfindung gehört auch eine Vorrichtung zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung anzusehen und umgekehrt. Die Vorrichtung umfasst beispielsweise die Komponente und die Fügevorrichtung, mittels welcher die Komponente bewegbar ist beziehungsweise bewegt wird.The invention also includes an apparatus for carrying out a method according to the invention. Advantages and advantageous embodiments of the method according to the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the device according to the invention and vice versa. The device comprises, for example, the component and the joining device, by means of which the component is movable or is moved.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigen in: Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing; these show in:

1 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Fügen wenigstens zweier Bauteile gemäß einer ersten Ausführungsform, bei welchem ein erstes der Bauteile mit dem zweiten Bauteil mittels wenigstens einer Komponente gefügt wird, indem die Komponente mittels einer Fügevorrichtung bewegt wird, wobei eine Kraft mittels wenigstens eines in die Fügevorrichtung integrierten Sensorelements erfasst wird, und wobei die Komponente in Abhängigkeit von der ermittelten Kraft bewegt wird; 1 a schematic representation of a method for joining at least two components according to a first embodiment, in which a first of the components is joined to the second component by means of at least one component by the component is moved by means of a joining device, wherein a force by means of at least one in the joining device integrated sensor element is detected, and wherein the component is moved in response to the detected force;

2 eine schematische Seitenansicht auf eine als Roboter ausgebildete Fügevorrichtung; und 2 a schematic side view of a trained as a robot joining device; and

3 ein Diagramm zum Veranschaulichen von Fügequalitäten. 3 a diagram to illustrate joining qualities.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Verfahren gemäß einer ersten Ausführungsform zum Fügen eines ersten Bauteils 10 mit wenigstens einem zweiten Bauteil 12. Die Bauteil 10 und 12 werden beispielsweise zum Herstellen eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens wie beispielsweise eines Personenkraftwagens verwendet. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, werden die Bauteile 10 und 12 miteinander verbunden, das heißt miteinander gefügt. Dadurch bilden die Bauteile 10 und 12 beispielsweise eine Baueinheit, welche zum Herstellen des Kraftfahrzeugs verwendet wird. 1 shows a schematic representation of a method according to a first embodiment for joining a first component 10 with at least one second component 12 , The component 10 and 12 are used for example for producing a motor vehicle, in particular a motor vehicle such as a passenger car. As will be explained in more detail below, the components 10 and 12 interconnected, that is, joined together. This forms the components 10 and 12 For example, a structural unit which is used for producing the motor vehicle.

Im Rahmen des Verfahrens wird das erste Bauteil 10 mit dem zweiten Bauteil 12 mittels wenigstens einer Komponente 14 gefügt, indem die Komponente 14 mittels einer in 1 besonders schematischen Fügevorrichtung bewegt wird, welche vorliegend als ein Roboter 16 ausgebildet ist. Bei der ersten Ausführungsform ist die Komponente 14 ein separat von den Bauteilen 10 und 12 ausgebildetes, zusätzlich zu den Bauteilen 10 und 12 vorgesehenes Fügeelement in Form eines Nagels, welcher auch als Tack bezeichnet wird. Dabei ist die Fügevorrichtung der genannte in 2 in einer schematischen Seitenansicht gezeigter Roboter 16, welcher eine Mehrzahl von gelenkig miteinander verbundenen Roboterachsen 18a–d umfasst. Ferner umfasst der Roboter 16 eine Basis 20, über welche der Roboter 16 an einem Boden einer Anlage befestigt ist.As part of the process, the first component 10 with the second component 12 by means of at least one component 14 added by the component 14 by means of an in 1 moving particularly schematic joining device, which present as a robot 16 is trained. In the first embodiment, the component 14 a separate from the components 10 and 12 trained, in addition to the components 10 and 12 provided joining element in the form of a nail, which is also referred to as tack. In this case, the joining device is mentioned in 2 in a schematic side view shown robot 16 comprising a plurality of articulated robot axes 18a -D covers. Furthermore, the robot includes 16 One Base 20 about which the robot 16 attached to a floor of a facility.

Um nun die Bauteile 10 und 12 besonders prozesssicher mit einer hohen Fügequalität fügen zu können, ist es im Rahmen des Verfahrens vorgesehen, dass eine Kraft mittels wenigstens eines in die Fügevorrichtung integrierten Sensorelements 22 erfasst wird, wobei die Komponente 14 in Abhängigkeit von der erfassten Kraft bewegt wird. Bei der ersten Ausführungsform ist das Sensorelement 22 beispielsweise als Kraftsensor, insbesondere als Kraftmessdose, ausgebildet, wobei mittels des Sensorelements 22 wenigstens eine beim Fügen der Bauteile 10 und 12 auftretende Kraft erfassbar ist beziehungsweise erfasst wird.To now the components 10 and 12 To be able to attach particularly reliably with a high joining quality, it is provided in the context of the method that a force by means of at least one sensor element integrated in the joining device 22 is detected, the component 14 is moved in response to the detected force. In the first embodiment, the sensor element is 22 For example, as a force sensor, in particular as a load cell formed, wherein by means of the sensor element 22 at least one when joining the components 10 and 12 occurring force is detected or detected.

Aus 1 ist erkennbar, dass das Fügeelement (Komponente 14) zunächst an dem Roboter 16, insbesondere an einem Endeffektor 24 des Roboters 16, angeordnet wird, sodass die Komponente 14 mittels des Roboters 16 im Raum umher und insbesondere relativ zu den Bauteilen 10 und 12 bewegt werden kann. Bei einem ersten Schritt S1 des Verfahrens wird die Komponente 14 mittels des Roboters 16 auf die Bauteile 10 und 12 zubewegt.Out 1 it can be seen that the joining element (component 14 ) first on the robot 16 , in particular at an end effector 24 of the robot 16 , is arranged so that the component 14 by means of the robot 16 in the room and in particular relative to the components 10 and 12 can be moved. In a first step S1 of the method, the component 14 by means of the robot 16 on the components 10 and 12 moved.

Aus 1 ist erkennbar, dass die Bauteile 10 und 12 zumindest in jeweiligen Überlappungsbereichen 26 in gegenseitiger Überlappung beziehungsweise Überdeckung angeordnet sind. Dabei ist das Bauteil 10 während des Fügens dem Roboter 16 beziehungsweise dem Fügeelement zugewandt, wobei das Bauteil 12 auf einer dem Roboter 16 beziehungsweise dem Fügeelement abgewandten Seite des Bauteils 10 und somit unter dem Bauteil 10 angeordnet ist. Bei dem ersten Schritt S1 wird das Fügeelement zunächst in Stützanlage mit einer Oberfläche 28 des Bauteils 10 bewegt, wobei das Fügeelement von der Oberfläche 28 her in die Bauteile 10 und 12 mittels des Roboters 16 eingetrieben wird. Somit wird das Fügeelement mittels des Roboters 16 derart relativ zu den Bauteilen 10 und 12 bewegt, dass das Fügeelement in die Bauteile 10 und 12 eingetrieben wird.Out 1 is recognizable that the components 10 and 12 at least in respective overlapping areas 26 arranged in mutual overlap or overlap. Here is the component 10 while joining the robot 16 or facing the joining element, wherein the component 12 on a the robot 16 or the joining element facing away from the component 10 and thus under the component 10 is arranged. In the first step S1, the joining element is initially in support system with a surface 28 of the component 10 moves, with the joining element of the surface 28 into the components 10 and 12 by means of the robot 16 is driven. Thus, the joining element by means of the robot 16 so relative to the components 10 and 12 that moves the joining element into the components 10 and 12 is driven.

Bei einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens ist das Fügeelement noch nicht weit genug in die Bauteile 10 und 12 eingetrieben. Bei einem dritten Schritt S3 des Verfahrens ist das Fügeelement hinreichend weit in die Bauteile 10 und 12 eingetrieben, sodass das Fügeelement die Bauteile 10 und 12 durchdringt. Bei dem dritten Schritt S3 ist das Fügeelement noch nicht übermäßig weit in die Bauteile 10 und 12 eingetrieben. Somit ist es vorteilhaft, das Verfahren bei beziehungsweise nach dem dritten Schritt S3 zu beenden. Wird das Verfahren jedoch nicht bei dem dritten Schritt S3 beendet, sondern wird das Fügeelement mittels des Roboters 16 weiterbewegt, so dringt das Fügeelement bei einem vierten Schritt S4 des Verfahrens zu weit in die Bauteile 10 und 12 ein, sodass es zu einem sogenannten Durchschlag kommt. Wird das Verfahren beispielsweise bereits bei beziehungsweise nach dem zweiten Schritt S2 beendet, so ist das Fügeelement nicht hinreichend weit in die Bauteile 10 und 12 eingetrieben, woraus ein sogenannter Kopfüberstand resultiert.In a second step S2 of the method, the joining element is not yet far enough into the components 10 and 12 driven. In a third step S3 of the method, the joining element is sufficiently far into the components 10 and 12 driven, so that the joining element, the components 10 and 12 penetrates. In the third step S3, the joining element is not yet excessive in the components 10 and 12 driven. Thus, it is advantageous to terminate the method at or after the third step S3. However, if the method is not ended at the third step S3, but the joining element by means of the robot 16 moved further, the joining element penetrates in a fourth step S4 of the process too far into the components 10 and 12 a, so that it comes to a so-called breakdown. If the method is terminated, for example, already at or after the second step S2, then the joining element is not sufficiently far into the components 10 and 12 driven, resulting in a so-called head overhang results.

Das Fügeelement umfasst dabei einen Schaft 30, welcher durch die Bauteile 10 und 12 hindurchgetrieben wird. Ferner umfasst das Fügeelement einen mit dem Schaft 30 verbundenen und beispielsweise einstückig mit dem Schaft 30 ausgebildeten Kopf 32. Kommt es zu dem genannten Kopfüberstand, so ist der Kopf 32 von der Oberfläche 28 des Bauteils 10 beabstandet. Kommt es zu dem Durchschlag, so befindet sich der Kopf 32 beispielsweise zu weit in dem Bauteil 10. Eine hinreichende Fügequalität ist dann erreicht, wenn das Verfahren bei dem dritten Schritt S3 beendet wird, sodass der Kopf 32 an der Oberfläche 28 aufliegt und nicht zu weit in die Bauteile 10 und 12 eingetrieben ist.The joining element comprises a shaft 30 which through the components 10 and 12 is driven through. Furthermore, the joining element comprises one with the shaft 30 connected and, for example, integral with the shaft 30 trained head 32 , If it comes to the head overhang mentioned, then the head is 32 from the surface 28 of the component 10 spaced. If it comes to the punch, so is the head 32 For example, too far in the component 10 , A sufficient joining quality is achieved when the method is ended at the third step S3, so that the head 32 on the surface 28 rests and not too far in the components 10 and 12 is driven.

Dadurch, dass im Rahmen des Verfahrens die Kraft mittels des Sensorelements 22 erfasst wird und dadurch, dass die Komponente 14 in Abhängigkeit von der erfassten Kraft bewegt wird, kann das Fügeelement (Komponente 14) präzise bewegt und somit präzise in die Bauteile 10 und 12 eingetrieben werden, sodass das Fügeelement derart präzise gestoppt werden kann, dass sowohl der Durchschlag als auch der Kopfüberstand vermieden werden. Somit lässt sich mittels des Verfahrens ein prozesssicheres Fügen mit einer hohen Fügequalität realisieren.Characterized in that in the context of the method, the force by means of the sensor element 22 is detected and in that the component 14 is moved in response to the detected force, the joining element (component 14 ) moves precisely and thus precisely into the components 10 and 12 be driven so that the joining element can be stopped so precisely that both the breakdown and the head supernatant are avoided. Thus, by means of the method, a process-reliable joining with a high joint quality can be realized.

Um das Fügeelement in die Bauteile 10 und 12 einzutreiben, wird mittels des Roboters 16 eine sogenannte Fügekraft auf das Fügeelement ausgeübt. Diese Fügekraft wirkt von dem Roboter 16 auf das Fügeelement und von dem Fügeelement auf die Bauteile 10 und 12, wobei die Fügekraft entlang eines Kraftpfades von dem Roboter 16 auf das Fügeelement übertragen wird. Mit anderen Worten bildet sich beim Fügen der Bauteile 10 und 12 ein Kraftpfad aus, über welchen die Fügekraft zum Eintreiben des Fügeelements in die Bauteile 10 und 12 vom Roboter 16 auf das Fügeelement übertragen wird. Der Kraftpfad und somit die Fügekraft verlaufen beispielsweise von dem Roboter 16 über das Fügeelement zu den Bauteilen 10 und 12 und münden in die Bauteile 10 und 12. Dabei ist das Sensorelement 22 in dem Kraftpfad angeordnet, sodass der Parameter und somit die Fügekraft besonders präzise erfasst werden können. Vorliegend ist das Sensorelement 22 in den Endeffektor 24 integriert.To the joining element in the components 10 and 12 to drive in, by means of the robot 16 exerted a so-called joining force on the joining element. This joining force acts on the robot 16 on the joining element and of the joining element on the components 10 and 12 wherein the joining force along a force path from the robot 16 is transferred to the joining element. In other words, forms when joining the components 10 and 12 a force path, via which the joining force for driving the joining element into the components 10 and 12 from the robot 16 is transferred to the joining element. The force path and thus the joining force run, for example, from the robot 16 over the joining element to the components 10 and 12 and flow into the components 10 and 12 , Here is the sensor element 22 arranged in the force path, so that the parameter and thus the joining force can be detected very precisely. The present is the sensor element 22 in the end effector 24 integrated.

Die Roboterachsen 18a–d sind beispielsweise jeweils paarweise relativ zueinander bewegbar und dabei beispielsweise entlang wenigstens einer Bewegungsachse translatorisch relativ zueinander bewegbar und/oder um wenigstens eine Bewegungsachse relativ zueinander drehbar. Wenigstens einer der Roboterachsen 18ad kann zumindest ein Sensor zugeordnet sein, mittels welchem eine entlang und/oder um die Bewegungsachse der wenigstens einen Roboterachse 18a–d wirkende Kraft beziehungsweise ein Drehmoment erfassbar ist.The robot axes 18a For example, -d are each movable in pairs relative to each other and thereby, for example, along at least one movement axis translationally movable relative to each other and / or rotatable relative to each other about at least one axis of movement. At least one of the robot axes 18ad At least one sensor can be assigned, by means of which one along and / or about the axis of movement of the at least one robot axis 18a -D acting force or torque can be detected.

3 zeigt ein Diagramm, anhand dessen unterschiedliche Fügequalitäten bzw. Verbindungsfestigkeiten veranschaulicht sind. Auf der Abszisse 34 des Diagramms ist eine sogenannte Fügeposition aufgetragen, welche die Stellung der als Fügeelement ausgebildeten Komponente 14 veranschaulicht. Auf der Ordinate 36 ist die Fügequalität aufgetragen. Ferner ist in 3 der Kopfüberstand mit KÜ bezeichnet. Kommt es somit zu dem Kopfüberstand KÜ, so weist der Kopf 32 einen übermäßigen Abstand zur Oberfläche 28 auf. In das Diagramm ist ein Verlauf 38 eingetragen, welcher die Fügequalität in Abhängigkeit von der Fügeposition veranschaulicht. Mit dem Kopfüberstand KÜ korrespondiert ein Bereich 40 des Verlaufs 38. Ferner ist in 3 der Durchschlag mit D bezeichnet. Mit dem Durchschlag D korrespondiert ein Bereich 42 des Verlaufs 38. Die gewünschte Lage beziehungsweise Position des Fügeelements ist in 3 mit G bezeichnet. In dieser gewünschten Lage G liegt weder der Kopfüberstand KÜ noch der Durchschlag D vor, sodass der Kopf 32 die Oberfläche 28 gewünschterweise berührt. 3 shows a diagram by means of which different joining qualities or bond strengths are illustrated. On the abscissa 34 of the diagram is plotted a so-called joining position, which is the position of the component formed as a joining element 14 illustrated. On the ordinate 36 the joining quality is applied. Furthermore, in 3 the head supernatant is designated by KÜ. Thus, if it comes to the head supernatant KÜ, then the head 32 an excessive distance to the surface 28 on. In the diagram is a gradient 38 registered, which illustrates the joint quality depending on the joining position. An area corresponds to the head overhang KÜ 40 of the course 38 , Furthermore, in 3 the breakdown is denoted by D. With the breakdown D corresponds to an area 42 of the course 38 , The desired position or position of the joining element is in 3 denoted by G. In this desired position G, neither the head projection KÜ nor the punch D is present, so that the head 32 the surface 28 desirably touched.

Mit der Lage G, welche auch als Kopfauflage bezeichnet wird, korrespondiert ein Bereich 44 des Verlaufs 38. Ferner ist ein zwischen den Bereichen 42 und 44 angeordneter Übergangsbereich 46 erkennbar. Nimmt das Fügeelement eine solche Lage ein, die zu einem der Bereiche 40, 42 und 46 gehört, so war das Fügen der Bauteile 10 und 12 nicht erfolgreich, da ihre Verbindung eine unzureichende Fügequalität bzw. Verbindungsfestigkeit aufweist. Nur wenn das Fügeelement eine solche Lage aufweist, welche zu dem Bereich 44 gehört, weist die Verbindung der Bauteile 10 und 12 eine hinreichende Fügequalität auf.With the layer G, which is also referred to as head rest, corresponds to an area 44 of the course 38 , Furthermore, one is between the areas 42 and 44 arranged transition area 46 recognizable. If the joining element assumes such a position that belongs to one of the areas 40 . 42 and 46 heard, so was the joining of the components 10 and 12 unsuccessful because their connection has insufficient joint quality or joint strength. Only if the joining element has such a position, which to the area 44 heard, indicates the connection of the components 10 and 12 a sufficient joining quality.

Mittels des geschilderten Verfahrens können beispielsweise im Rahmen einer Massenproduktion Bauteile besonders prozesssicher mit einer hinreichenden Fügequalität gefügt werden. Dabei ist beispielsweise eine Prozessregelung vorgesehen, in deren Rahmen das Fügeelement in Abhängigkeit von der erfassten Kraft bewegt wird. Die Prozessregelung kann dabei aktiv vorgenommen werden. Dies erfolgt beispielsweise in Form einer Erfassung beziehungsweise Aufnahme des Parameters über wenigstens ein Sensorelement, welches beispielsweise als Messring, insbesondere Kraftmessring, ausgebildet ist. Der erfasste Parameter wird beispielsweise einem Steuergerät beziehungsweise einer Software zugeführt, die das Bewegen der Komponente 14 in Abhängigkeit der Kraft regelt beziehungsweise steuert.By means of the described method, for example, components can be added in a particularly reliable manner with sufficient joining quality within the framework of mass production. In this case, for example, a process control is provided in the context of which the joining element is moved as a function of the detected force. The process control can be carried out actively. This takes place, for example, in the form of detection or recording of the parameter via at least one sensor element, which is designed, for example, as a measuring ring, in particular a force-measuring ring. The detected parameter is supplied, for example, to a control unit or software that controls the movement of the component 14 depending on the force regulates or controls.

Dabei wird, wie oben beschrieben, die Fügekraft bzw. die Reaktionskraft gemessen. Wird beispielsweise ein Fügeelement verwendet, so tritt beim Fügevorgang ein Kraftanstieg beim Eintreiben der Spitze des Fügeelements in das obere Bauteil 10 auf. Ein weiterer Kraftanstieg erfolgt, sobald der Kopf des Fügeelements in Anlage mit dem Bauteil kommt. Bei Erfassen des zweiten Kraftanstiegs kann dann die Bewegung des Fügeelements gestoppt werden. In this case, as described above, the joining force or the reaction force is measured. If, for example, a joining element is used, an increase in force occurs during the joining process when the tip of the joining element is driven into the upper component 10 on. A further increase in force takes place as soon as the head of the joining element comes into contact with the component. Upon detection of the second increase in force then the movement of the joining element can be stopped.

Das Verfahren ermöglicht es somit, Bauteile prozesssicher auch dann zu fügen, wenn es zu beispielsweise fertigungsbedingten Schwankungen, das heißt Toleranzen der Bauteile 10 und 12 und/oder zu Schwankungen hinsichtlich der Positionierung der Bauteile 10 und 12 beim Fügen kommt. Mittels des Verfahrens kann so lange nachgeregelt werden, bis eine hinreichende Fügequalität erreicht ist. Ferner kann beispielsweise die Fügekraft auf einfache Weise erfasst werden. Insbesondere ist es möglich, den Fügevorgang an sich im Rahmen eines Regelkreises zu überwachen. Darüber hinaus kann ein selbsteinlernender und intelligenter Prozess dargestellt werden.The method thus makes it possible to reliably add components even when there are, for example, production-related fluctuations, that is to say tolerances of the components 10 and 12 and / or fluctuations in the positioning of the components 10 and 12 when joining comes. By means of the method can be readjusted until a sufficient joining quality is achieved. Furthermore, for example, the joining force can be detected in a simple manner. In particular, it is possible to monitor the joining process itself as part of a control loop. In addition, a self-learning and intelligent process can be presented.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006002237 B4 [0002, 0002]

Claims

Method for joining a first component ( 10 ) with at least one second component ( 12 ), in which the first component ( 10 ) with the second component ( 12 ) by means of at least one component ( 14 ) is added by the component ( 14 ) by means of a joining device ( 16 ), which during the joining on the component ( 14 ) acting force by means of at least one in the joining device ( 16 ) integrated sensor element ( 22 ), characterized in that the movement of the component ( 14 ) is performed depending on the determined force.

Method according to claim 1, characterized in that the movement of the component ( 14 ) is regulated as a function of the determined force.

Method according to claim 1, characterized in that as the component ( 14 ) a separate from the components ( 10 . 12 ) trained joining element is used, which by means of the joining device ( 16 ) relative to the components ( 10 . 12 ) and thereby into the components ( 10 . 12 ) is driven.

Method according to claim 3, characterized in that the sensor element ( 22 ) in a force path, via which a force for driving the joining element into the components ( 10 . 12 ) of the joining device ( 16 ) is transferred to the joining element is arranged.

A method according to claim 3 or 4, characterized in that the joining element at a speed of less than 5 meters per second in the components ( 10 . 12 ) is driven.

A method according to claim 1, characterized in that as the component a separately from the components ( 10 . 12 ) trained tool which relative to the components ( 10 . 12 ) by means of the joining device ( 16 ), whereby the components ( 10 . 12 ) are formed and thereby joined together, wherein the tool after the joining of the components ( 10 . 12 ) is moved away.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that as the joining device ( 16 ) a robot ( 16 ) with a plurality of articulated robot axes ( 18a -D) is used.

A method according to claim 7, characterized in that during the joining to the component ( 14 ) acting force by means of the robot ( 16 ) is determined.

Apparatus adapted to perform a method according to any one of the preceding claims.