DE102018217921A1 - Application unit and method for processing self-adhesive stamped parts for closing openings in a vehicle element - Google Patents

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Marten Rohde
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R13/00—Elements for body-finishing, identifying, or decorating; Arrangements or adaptations for advertising purposes
    • B60R13/08—Insulating elements, e.g. for sound insulation

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Aufbringen eines selbstklebenden Stanzteils (7) auf ein Fahrzeugelement (1) durch eine an einem Roboterarm befestigte Applikationseinheit (100), wobei mittels eines Zylinders (5), aufweisend eine Wirkachse (W) und umfassend einen Vakuumstempel (6), ein selbstklebendes Stanzteil (7) von einem Stanzteilband (8), aufweisend eine Längsrichtung (L), abgelöst wird und dann auf ein Fahrzeugelement (1) aufgestempelt wird.The invention relates to a method for the automated application of a self-adhesive stamped part (7) to a vehicle element (1) by means of an application unit (100) attached to a robot arm, whereby by means of a cylinder (5) having an effective axis (W) and comprising a vacuum stamp ( 6), a self-adhesive stamped part (7) from a stamped part tape (8), having a longitudinal direction (L), is detached and then stamped onto a vehicle element (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von selbstklebenden Stanzteilen zum Verschluss von Öffnungen in einem Fahrzeugelement. Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch eine Applikationseinheit zur Verarbeitung von selbstklebenden Stanzteilen zum Verschluss von Öffnungen in einer Automobilkarosse.The invention relates to a method for processing self-adhesive stamped parts for closing openings in a vehicle element. The invention also relates to an application unit for processing self-adhesive stamped parts for closing openings in an automobile body.

Bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen entsteht häufig das Problem, dass in Karosserieteilen eingebrachte Öffnungen nach Bearbeitungsvorgängen wieder verklebt werden müssen. Beispielsweise können Karosserieteile mit Flüssigkeit oberflächenbehandelt werden. Die zur Oberflächenbehandlung erforderliche Flüssigkeit läuft über in die Karosserieteile vorher eingebrachte Öffnungen von selbst ab. Nachträglich werden die Öffnungen wieder verschlossen. Das Verschließen der Öffnungen erfolgt häufig per Hand, indem Stanzteile von einem Stanzteilband oder einem Stanzteilblatt abgenommen und per Hand auf die Öffnungen aufgeklebt werden. Die Stanzteile weisen eine Trägerschicht auf und eine auf der einen Seite der Trägerschicht aufgebrachte Klebmasseschicht. Die Klebmasseschicht ist in der Regel vollflächig auf die Trägerschicht aufgebracht.The problem often arises in the manufacture of motor vehicles that openings made in body parts have to be glued again after machining operations. For example, body parts can be surface-treated with liquid. The liquid required for surface treatment runs off automatically through openings previously made in the body parts. The openings are then closed again. The openings are often closed by hand, in that stamped parts are removed from a stamped part tape or a stamped part sheet and glued onto the openings by hand. The stamped parts have a backing layer and an adhesive layer applied to one side of the backing layer. The layer of adhesive is generally applied to the entire surface of the backing layer.

Im Stand der Technik sind darüber hinaus die Applikation von Stanzteilen mittels Roboterarmen bekannt. Dazu wird üblicherweise eine Stanzteilrolle, auf der ein Stanzteilband in herkömmlicher Weise aufgewickelt ist, zur Verfügung gestellt. Bei dem Stanzteilband handelt es sich in der Regel um einen sogenannten Liner, der bandförmig vorliegt. Auf diesen Liner sind der Reihe nach voneinander beabstandet Stanzteile mit Trägerschicht und Klebmasseschicht derart aufgebracht, dass die freie Seite der Klebmasseschicht auf dem Liner aufgeklebt ist, so dass die dem Liner gegenüberliegende Seite der Klebmasseschicht von der Trägerschicht abgedeckt ist, so dass die Klebmasse vollständig geschützt ist. Das Stanzteilband kann dann aufgewickelt werden, und zwar so, dass der Liner wicklungsaußenseitig und die Stanzteile wicklungsinnenseitig auf einer Stanzteilrolle angeordnet sind. Ebenso können Stanzteile wicklungsaußenseitig auf einer Stanzteilrolle angeordnet sind. Bekannterweise wird das freie Ende des Stanzteilbandes abgezogen und in einer Vorrichtung eingespannt, und ein Roboterarm saugt die Stanzteile nacheinander vom Stanzteilband ab. Dazu ist der Roboterarm rüsselartig ausgebildet und saugt das Stanzteil an der Trägerschicht an, löst es von dem Liner ab und drückt das Stanzteil auf die Öffnung in der vorgegebenen Position.In addition, the application of stamped parts by means of robot arms is known in the prior art. For this purpose, a stamped part roll, on which a stamped part strip is wound in a conventional manner, is usually provided. The stamped part tape is usually a so-called liner, which is in the form of a tape. Stamped parts with a backing layer and adhesive layer are applied to this liner at a distance from one another in such a way that the free side of the adhesive layer is glued to the liner, so that the side of the adhesive layer opposite the liner is covered by the backing layer, so that the adhesive is fully protected is. The stamped part tape can then be wound up, in such a way that the liner is arranged on the outside of the winding and the stamped parts are arranged on the inside of the winding on a stamped part roll. Stamped parts can also be arranged on the outside of the winding on a stamped part roll. As is known, the free end of the stamped strip is pulled off and clamped in a device, and a robot arm sucks the stamped parts off the stamped strip one after the other. For this purpose, the robot arm is designed like a trunk and sucks the stamped part onto the carrier layer, detaches it from the liner and presses the stamped part onto the opening in the predetermined position.

Aus der DE10 2010 051 786 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatisierten Aufbringen eines Klebeelements auf ein Fahrzeugbauteil bekannt. Dabei wird mittels mehrerer Fügestempel eines Fügewerkzeugs jeweils ein Klebeelement von einem Trägerelement gelöst und anschließend auf das Fahrzeugbauteil aufgebracht.From the DE10 2010 051 786 A1 a method and a device for the automated application of an adhesive element to a vehicle component is known. In this case, an adhesive element is detached from a carrier element by means of several stamps of a joining tool and then applied to the vehicle component.

Nachteiligerweise ist dieses Verfahren relativ zeitaufwendig, da der Roboterarm nach jedem Klebevorgang wieder in eine Spendeposition zurückbewegt werden muss, um das nächste Stanzteil vom Stanzteilband abzulösen.Disadvantageously, this method is relatively time-consuming, since the robot arm has to be moved back into a dispensing position after each gluing process in order to detach the next stamped part from the stamped part band.

Darüber hinaus sind Applikatoren in Form von Etikettenspendern bekannt. Dabei ist der Etikettenspender an einem Roboterarm angeordnet. Der Etikettenspender weist die Stanzteilrolle auf. Die Stanzteilrolle wird zu einer Andruckwalze geführt und der Liner automatisch abgezogen und das Stanzteil durch Verfahren des Etikettenspenders mithilfe der Andruckwalze auf das Loch aufgedrückt. Nachteiligerweise erfordert die exakte Abrollung eine präzise Bewegung des Roboterarms, die nur durch geringe Bewegungsgeschwindigkeit des Roboters erreicht werden kann. Weiterhin ist an diesem Verfahren nachteilig, dass es platzaufwendig ist, da der Etikettenspender mithilfe des Roboterarms über eine gewisse Strecke gezogen werden muss. Das z. B. ist nachteilig in schlecht zugänglichen Bereichen eines Autoblechs, beispielsweise, wenn die zu verschließende Öffnung direkt neben einer hochgebogenen Kante platziert ist.In addition, applicators in the form of label dispensers are known. The label dispenser is arranged on a robot arm. The label dispenser has the stamped part roll. The stamped part roll is guided to a pressure roller and the liner is automatically pulled off and the stamped part is pressed onto the hole by moving the label dispenser with the aid of the pressure roller. Disadvantageously, the exact rolling requires a precise movement of the robot arm, which can only be achieved by the robot moving at a low speed. Another disadvantage of this method is that it takes up a lot of space because the label dispenser has to be pulled over a certain distance with the aid of the robot arm. The Z. B. is disadvantageous in poorly accessible areas of a car sheet, for example when the opening to be closed is placed directly next to a bent edge.

Es ist daher in einem ersten Aspekt Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verarbeitung von selbstklebenden Stanzteilen zur Verfügung zu stellen, der die oben genannten Nachteile verringert.It is therefore a first aspect of the present invention to provide a method for processing self-adhesive stamped parts, which reduces the disadvantages mentioned above.

Es ist in einem zweiten Aspekt Aufgabe der Erfindung, eine Applikationseinheit zur Verfügung zu stellen, mit dem Stanzteile aufgeklebt werden können und die oben genannten Nachteile verringert werden.In a second aspect, the object of the invention is to provide an application unit with which stamped parts can be glued on and the disadvantages mentioned above are reduced.

Die Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by the method according to claim 1. Advantageous embodiments result from the subclaims.

Demgemäß betrifft die Erfindung ein Verfahren zum automatisierten Aufbringen eines selbstklebenden Stanzteils auf ein Fahrzeugelement durch eine an einem Roboterarm befestigte Applikationseinheit, wobei mittels eines Zylinders, aufweisend eine Wirkachse (W) und umfassend einen Vakuumstempel, ein selbstklebendes Stanzteil von einem Stanzteilband, aufweisend eine Längsrichtung (L), abgelöst wird und dann auf ein Fahrzeugelement aufgestempelt wird,

  • - wobei das Stanzteilband über eine Umlenkeinheit geführt wird, und
  • - das Stanzteilband durch die Umlenkeinheit in eine Übernahmeposition vor den Vakuumstempel bewegt wird, wobei
  • - in der Übernahmeposition ein Vakuum in dem Vakuumstempel aktiviert wird und das selbstklebende Stanzteil durch das Vakuum am Vakuumstempel fixiert wird, und
  • - das selbstklebende Stanzteil von dem Stanzteilband abgelöst wird, indem die Umlenkeinheit mindestens so weit von der Wirkachse (W) des Zylinders wegbewegt wird, dass das selbstklebende Stanzteil vollständig von dem Stanzteilband abgelöst wird, und
das selbstklebende Stanzteil auf dem Fahrzeugelement aufgebracht wird, indem der Vakuumstempel durch den Zylinder aus der Übernahmeposition entlang der Wirkachse (W) in eine Applikationsposition gebracht wird, in der das selbstklebende Stanzteil auf das Fahrzeugelement gestempelt wird.Accordingly, the invention relates to a method for the automated application of a self-adhesive stamped part to a vehicle element by means of an application unit fastened to a robot arm, whereby by means of a cylinder having an effective axis ( W ) and comprising a vacuum stamp, a self-adhesive stamped part from a stamped part tape, having a longitudinal direction ( L ), is removed and then stamped on a vehicle element,
  • - wherein the stamped part tape is guided over a deflection unit, and
  • - The stamped part tape is moved by the deflection unit in a takeover position in front of the vacuum stamp, wherein
  • - In the takeover position, a vacuum is activated in the vacuum stamp and the self-adhesive stamped part is fixed to the vacuum stamp by the vacuum, and
  • - The self-adhesive stamped part is detached from the stamped part tape by the deflection unit at least as far from the effective axis ( W ) the cylinder is moved away so that the self-adhesive stamped part is completely detached from the stamped part tape, and
the self-adhesive stamped part is applied to the vehicle element by moving the vacuum stamp through the cylinder from the transfer position along the effective axis ( W ) is brought into an application position in which the self-adhesive stamped part is stamped onto the vehicle element.

Unter einem Fahrzeugelement soll ein Teil einer Karosserie verstanden werden, z. B. eine Automobilkarosserie oder ein Teil davon, ein einzelnes Blech, ein Chassis, oder ein anderes Element, das als Teil einer Karosserie verstanden wird. Hierunter können auch Bauteile fallen, die den Innenraum oder Trägerstrukturen eines Fahrzeugs betreffen. Die Fahrzeugelemente können aus verschiedenen Materialien bestehen, z. B. aus Metallen, Kunststoffen, Naturmaterialien oder Verbundwerkstoffen.A vehicle element should be understood to mean part of a body, e.g. B. an automobile body or a part thereof, a single sheet, a chassis, or another element that is understood as part of a body. This can also include components that relate to the interior or support structures of a vehicle. The vehicle elements can consist of different materials, e.g. B. from metals, plastics, natural materials or composite materials.

Unter einem selbstklebendem Stanzteil sollen im Sinne dieser Erfindung alle flächigen Gebilde wie in zwei Dimensionen ausgedehnte Folien oder Folienabschnitte, Bänder mit ausgedehnter Länge und begrenzter Breite, Bandabschnitte und dergleichen verstanden werden die mindestens einseitig mit einem Haftkleber beschichtet sind. Aber auch selbstklebende Stanzteile, die beidseitig mit einem Haftkleber beschichtet sind können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verarbeitet werden. Ein selbstklebendes Stanzteil ist vorzugsweise rund oder oval, kann aber auch eine rechteckige oder quadratische Grundform aufweisen. Die Größe eines Stanzteils ist variabel und auf den jeweiligen Einsatzzweck angepasst, sprich auf die Abmaße des zu maskierenden Fahrzeugelements.For the purposes of this invention, a self-adhesive stamped part is to be understood to mean all flat structures such as foils or foil sections extended in two dimensions, tapes with extended length and limited width, tape sections and the like, which are coated on at least one side with a pressure-sensitive adhesive. However, self-adhesive stamped parts that are coated on both sides with a pressure sensitive adhesive can also be processed with the method according to the invention. A self-adhesive stamped part is preferably round or oval, but can also have a rectangular or square basic shape. The size of a stamped part is variable and adapted to the respective application, i.e. the dimensions of the vehicle element to be masked.

Die selbstklebenden Stanzteile sind auf einem Stanzteilband aufgebracht. Ein Stanzteilband hat eine Vorder- und eine Rückseite. Unter einem Stanzteilband ist im Sinne der Erfindung ein Band zu verstehen, welches die klebrige Seite eines Selbstklebenden Stanzteils aufgebracht ist und diese teilweise oder vollständig abdeckt. Die Seite auf der selbstklebende Stanzteile aufgebracht sind, wird im Sinne dieser Erfindung als Vorderseite des Stanzteilbandes definiert, die Rückseite des Stanzteilbandes wird als Rückseite definiert. Dem Fachmann ist solch ein Stanzteilband auch als sogenannter „Liner“ bekannt. Das Stanzteilband soll zwar an der Klebemasse des selbstklebenden Stanzteils haften, aber keine innige, also stoffschlüssige, Klebeverbindung mit diesem eingehen, damit das Stanzteilband bei der Verarbeitung der selbstklebenden Stanzteile möglichst rückstandslos entfernt werden kann. Stanzteilbänder können aus verschiedenen Materialien bestehen. Als Stanzteilband eignen sich bevorzugt nicht-fusselnde Materialien, die keine stoffschlüssige Verbindung mit der Klebmasse eingehen, wie beispielsweise Folien aus Polyethylen oder Polypropylen.The self-adhesive stamped parts are applied on a stamped part tape. A stamped part tape has a front and a back. In the context of the invention, a stamped part tape is to be understood as a tape which is applied to the sticky side of a self-adhesive stamped part and partially or completely covers it. The side on which self-adhesive stamped parts are applied is defined in the sense of this invention as the front of the stamped part tape, the back of the stamped part tape is defined as the back. Such a stamped part strip is also known to the person skilled in the art as a so-called “liner”. The stamped part tape should adhere to the adhesive of the self-adhesive stamped part, but should not enter into an intimate, that is to say integral, adhesive bond with it, so that the stamped part tape can be removed as completely as possible during processing of the self-adhesive stamped parts. Stamped part tapes can consist of different materials. Non-fluffing materials that do not form an integral connection with the adhesive, such as, for example, films made of polyethylene or polypropylene, are preferably suitable as the stamped part tape.

Ein Stanzteilband weist eine Längsrichtung auf. Unter einer Längsrichtung L des Stanzteilbandes soll dabei diejenige Richtung verstanden werden, in der ein Stanzteilband üblicherweise von einer Spule oder einem Wickel abgewickelt wird. Sie wird durch die längliche Ausdehnung des Stanzteilbandes bestimmt. Das Stanzteilband, samt der darauf befindlichen Stanzteile, ist dann üblicherweise auf eine Spule oder einen Wickel aufgewickelt. Die Spule mit aufgewickelten Stanzteilen wird im Sinne dieser Erfindung als Materialspule verstanden.A stamped part tape has a longitudinal direction. Under a longitudinal direction L of the stamped strip is to be understood as the direction in which a stamped strip is usually unwound from a spool or a winding. It is determined by the elongated extent of the stamped part strip. The stamped part tape, together with the stamped parts located thereon, is then usually wound onto a spool or a winding. The coil with wound stamped parts is understood in the sense of this invention as a material coil.

Erfindungsgemäß wird das Stanzteilband über eine Umlenkeinheit geführt. Eine Umlenkeinheit im Sinne der Erfindung, ist eine Vorrichtung, mit der das Stanzteilband geführt und in seiner Richtung umgelenkt wird. Üblicherweise hat eine Umlenkeinheit mindestens eine Oberseite und eine Unterseite. Vorzugsweise wird das Stanzteilband mit seiner Rückseite über die Oberseite der Umlenkeinheit geführt, um eine Kante geführt, die die Oberseite einer Umlenkeinheit mit der Unterseite verbindet, und dann auf der Unterseite einer Umlenkeinheit weitergeführt. Die Umlenkeinheit ist somit in der Regel etwas breiter als das Stanzteilband auszuführen; Ihre Länge kann sich auf die Länge eines Stanzteils beschränken, wobei die Länge eines Stanzteils durch seine Ausdehnung in Richtung der Längsrichtung L des Stanzteilbandes gemeint ist. Die Umlenkeinheit ist so konfiguriert, dass das Stanzteilband über diese „hinweggleiten“ kann, insbesondere also keine Elemente aufweist, die dazu führen können, dass das Stanzteilband verhakt, einreist oder von der Umlenkeinheit abrutscht. Bei der Führung über die Umlenkeinheit entsteht weiterhin nur eine geringe Reibkraft zwischen der Oberfläche der Oberseite der Umlenkeinheit und der Rückseite des Stanzteilbandes bzw. zwischen der Oberfläche der Unterseite der Umlenkeinheit und der Rückseite des Stanzteilbandes. Dadurch kann das Stanzteilband mit geringem Kraftaufwand über die Umlenkeinheit befördert werden.According to the invention, the stamped part strip is guided over a deflection unit. A deflection unit in the sense of the invention is a device with which the stamped part strip is guided and deflected in its direction. A deflection unit usually has at least one upper side and one lower side. The stamped part tape is preferably guided with its rear side over the upper side of the deflection unit, around an edge which connects the upper side of a deflection unit with the underside, and then continued on the underside of a deflection unit. The deflection unit is therefore generally somewhat wider than the stamped part strip; Their length can be limited to the length of a stamped part, the length of a stamped part due to its extension in the direction of the longitudinal direction L of the stamped part tape is meant. The deflection unit is configured in such a way that the stamped part strip can “slide over” it, in particular, therefore, has no elements that can cause the stamped part strip to get caught, enter or slide off the deflection unit. When guided over the deflection unit, there is still only a slight frictional force between the surface of the upper side of the deflection unit and the rear of the stamped part strip or between the surface of the underside of the deflection unit and the rear of the stamped part strip. As a result, the stamped part strip can be conveyed over the deflection unit with little effort.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mittels der Umlenkeinheit mindestens ein selbstklebendes Stanzteil in einer Übernahmeposition bereitgestellt in der das selbstklebende Stanzteil durch einen Zylinder mittels eines Vakuumstempels von dem Stanzteilband abgelöst wird.According to the method according to the invention, at least one is by means of the deflection unit Self-adhesive stamped part is provided in a takeover position in which the self-adhesive stamped part is detached from the stamped part tape by a cylinder by means of a vacuum stamp.

Unter einem Zylinder soll im Sinne dieser Erfindung ein mechanischer oder elektromechanischer Aktor verstanden werden, der eine bewegliche Hubstange umfasst, deren Bewegungsrichtung eine Gerade entlang einer Wirkachse W beschreibt. Bei dem Zylinder kann es sich beispielsweise um einen Pneumatikzylinder oder einen Hydraulikzylinder handeln. Der Zylinder kann als einfachwirkender oder doppeltwirkender Zylinder ausgeführt sein. Besonders bevorzugt kann ein doppeltwirkender Zylinder sein, da durch seine zweikammrige Ausführung eine bessere Steuerung und damit eine genauer Positionierbarkeit der Kolbenstange erlaubt wird. Bei dem Zylinder kann es sich auch um einen Elektrohubzylinder handeln. Aber auch andere mechanisch oder elektromechanische Aktoren, die eine ausreichend exakte Positionierung erlauben sind als Zylinder einsetzbar.Within the meaning of this invention, a cylinder is to be understood as a mechanical or electromechanical actuator which comprises a movable lifting rod, the direction of movement of which is a straight line along an active axis W describes. The cylinder can be, for example, a pneumatic cylinder or a hydraulic cylinder. The cylinder can be designed as a single-acting or double-acting cylinder. A double-acting cylinder can be particularly preferred, since its two-chamber design allows better control and therefore more precise positioning of the piston rod. The cylinder can also be an electric lifting cylinder. But other mechanical or electromechanical actuators that allow sufficiently precise positioning can also be used as cylinders.

Unter einem Vakuumstempel soll im Sinne der Erfindung ein speziell geformter Sauggreifer verstanden werden. Der Vakuumstempel verfügt ist an einen Vakuum-Erzeuger angeschlossen. Dies kann wahlweise auch über ein Ventil erfolgen, welches durch eine Steuereinheit gesteuert wird. Der Vakuumstempel ist über die Hubstange mit dem Zylinder verbunden. Sobald der Vakuumstempel die Oberfläche des selbstklebenden Stanzteils berührt und die Oberfläche gegen den Umgebungsdruck abdichtet, wird ein Unterdruck erzeugt, der eine Haltekraft zur Folge hat, wodurch das selbstklebende Stanzteil an dem Vakuumstempel fixiert wird. Der Vakuumstempel kann auch mit einer Sensorik ausgestattet sein, die es ermöglicht die Saugkraft und/oder die Stempelkraft zu messen. Unter der Stempelkraft ist diejenige kraft zu verstehen, die aufgebracht wird, wenn der Vakuumstempel ein selbstklebendes Stanzteil auf ein Fahrzeugelement drückt. Durch den erzeugten Andruck wird eine klebende Verbindung zwischen selbstklebenden Stanzteil und dem Fahrzeugelement erzeugt.A vacuum stamp is to be understood in the sense of the invention as a specially shaped suction pad. The vacuum stamp is connected to a vacuum generator. This can optionally be done via a valve, which is controlled by a control unit. The vacuum stamp is connected to the cylinder via the lifting rod. As soon as the vacuum stamp touches the surface of the self-adhesive stamped part and seals the surface against the ambient pressure, a negative pressure is generated which results in a holding force, whereby the self-adhesive stamped part is fixed to the vacuum stamp. The vacuum stamp can also be equipped with a sensor system that makes it possible to measure the suction force and / or the stamp force. The stamp force is to be understood as the force that is applied when the vacuum stamp presses a self-adhesive stamped part onto a vehicle element. The pressure created creates an adhesive connection between the self-adhesive stamped part and the vehicle element.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird somit ein selbstklebendes Stanzteil in einer Übernahmeposition bereitgestellt und ausgehend von dieser Position durch den Zylinder direkt auf das Fahrzeugelement aufgestempelt. Dies hat gegenüber der Applikation mittels eines Roboterarmes nach dem Pick-and-place Verfahren die Vorteile, dass eine Vielzahl von Fahrwegen entfallen und auch das Applizieren eines selbstklebenden Stanzteils in kürzerer Zeit erfolgen kann. Die Vielzahl von Fahrstrecken für den Roboterarm wird vermieden, da der Roboterarm eine Position über einem Fahrzeugelement anfahren kann und in dieser Position ein selbstklebendes Stanzteil aufstempeln kann. Da die Applikationseinheit eine Materialspulenaufnahme zur Aufnahme einer Materialspule umfassen kann und eine Stanzteilbandspulenaufnahme, zur Aufnahme einer Stanzteilbandspule umfassen kann, werden die selbstklebenden Stanzteile mit dem Roboterarm mitgeführt. Das Anfahren einer Spendeposition entfällt damit. Zum anderen ist auch das Aufstempeln durch den Zylinder an sich, der nur eine lineare Bewegung ausführt, sehr zeiteffizient, da die „Stempelbewegung“ des Zylinders mit einer hohen Geschwindigkeit ausgeführt werden. Eine Applikation direkt mittels eines Roboterarms wäre dagegen allein schon aufgrund der wesentlich größeren bewegten Massen der Einzelsegmente eines Roboters und der damit verbundenen Trägheit nicht so schnell möglich.The method according to the invention thus provides a self-adhesive stamped part in a takeover position and, starting from this position, is stamped directly onto the vehicle element by the cylinder. This has the advantages over the application by means of a robotic arm using the pick-and-place method that a large number of travel paths are eliminated and the application of a self-adhesive stamped part can also take place in a shorter time. The large number of travel distances for the robot arm is avoided since the robot arm can move to a position above a vehicle element and can stamp a self-adhesive stamped part in this position. Since the application unit can comprise a material spool receptacle for receiving a material spool and a punched part tape spool receptacle for accommodating a stamped part spool, the self-adhesive punched parts are carried along with the robot arm. This eliminates the need to approach a dispensing position. On the other hand, stamping by the cylinder itself, which only carries out a linear movement, is very time-efficient, since the "stamping movement" of the cylinder is carried out at a high speed. An application directly using a robot arm, on the other hand, would not be possible as quickly because of the much larger moving masses of the individual segments of a robot and the associated inertia.

Weiterhin ist an dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft, dass durch den begrenzten Querschnitt des Vakuumstempels der Platzaufwand zum Aufstempeln sehr gering ist. Dies ermöglicht also auch die Applikation an schlecht zugänglichen Bereichen eines Fahrzeugelements, wie beispielsweise direkt neben hochgebogenen Kanten oder in Hohlkehlen. Besonders vorteilhaft ist dies im Vergleich zu Verfahren, die selbstklebende Stanzteile nach dem Prinzip von Etikettenspender aufbringen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist das Applizieren auf gebogenen Fahrzeugelementen wesentlich erleichtert oder gar erst ermöglicht. Beispielsweise können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren selbstklebende Stanzteile auch in Hohlkehlen aufgestempelt werden, was mit Roboter, die mit Applikatoren, die nach dem Prinzip des Etikettenspenders arbeiten auf Grund des begrenzten Platzangebots in Hohlkehlen häufig nicht möglich ist.Another advantage of the method according to the invention is that the space required for stamping is very small due to the limited cross section of the vacuum stamp. This also enables application to poorly accessible areas of a vehicle element, such as directly next to bent edges or in fillets. This is particularly advantageous compared to processes that apply self-adhesive stamped parts according to the principle of label dispensers. With the method according to the invention, application to curved vehicle elements is made considerably easier or even made possible. For example, self-adhesive die-cut parts can also be stamped into fillets using the method according to the invention, which is often not possible with robots using applicators that work on the principle of the label dispenser due to the limited space available in fillets.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft weitergebildet werden, indem die Umlenkeinheit auf einer Geraden parallel zur Richtung der Längsrichtung (L) des Stanzteilbandes aus der Übernahmeposition in die Applikationsposition bewegt wird.The method according to the invention can advantageously be developed further by the deflection unit being on a straight line parallel to the direction of the longitudinal direction ( L ) of the stamped part tape is moved from the takeover position into the application position.

Dies kann vorteilhaft sein, da eine geradlinige Bewegung durch eine einfache und platzsparende Mechanik, beispielsweise mittels Linearlagern und wenigstens einer Exzenterstange, welche durch einen pneumatischen, mechanischen oder elektromechanischen Aktor bewegt wird, umgesetzt werden kann. Die Umlenkeinheit kann so beispielsweise in die Übernahmeposition bewegt werden, wenn der Aktor aktiviert wird und in die Applikationsposition bewegt werden, wenn der Aktor deaktiviert wird. Eine Bewegung der Umlenkeinheit auf einer Geraden, ist zudem zeiteffizient, da lediglich die räumlich klein ausgedehnte Umlenkeinheit, in Bewegung versetzt werden muss.This can be advantageous since a straight-line movement can be implemented by a simple and space-saving mechanism, for example by means of linear bearings and at least one eccentric rod which is moved by a pneumatic, mechanical or electromechanical actuator. The deflection unit can thus be moved, for example, into the takeover position when the actuator is activated and into the application position when the actuator is deactivated. Moving the deflection unit on a straight line is also time-efficient, since only the deflection unit, which is spatially small in size, has to be set in motion.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann ebenso vorteilhaft weitergebildet werden, indem die Umlenkeinheit auf einer Kreisbahn aus der Übernahmeposition in die Applikationsposition bewegt wird, wobei die Drehachse (D) der Kreisbahn parallel oder senkrecht zu der Wirkachse (W) des Zylinders angeordnet ist.The method according to the invention can also be advantageously developed by the Deflection unit is moved on a circular path from the transfer position to the application position, the axis of rotation ( D ) the circular path parallel or perpendicular to the effective axis ( W ) of the cylinder is arranged.

Dies kann vorteilhaft sein, da eine Bewegung der Umlenkeinheit auf einer Kreisbahn durch eine einfache und platzsparende Mechanik, beispielsweise mittels eines Kugellagers und wenigstens einer Exzenterstange, welche durch einen pneumatischen, mechanischen oder elektromechanischen Aktor bewegt wird. Alternativ kann als Aktor auch ein Servomotor oder eine Schrittmotor eingesetzt werden, der die Exzenterstange bewegt oder direkt mit der Drehachse verbunden ist.
Die Umlenkeinheit kann so beispielsweise in die Übernahmeposition bewegt werden, wenn der Aktor aktiviert wird und in die Applikationsposition bewegt werden, wenn der Aktor deaktiviert wird. Eine Bewegung der Umlenkeinheit auf einer Kreisbahn, ist ebenfalls zeiteffizient, da lediglich die räumlich klein ausgedehnte Umlenkeinheit, in Bewegung versetzt werden muss. Die vorgenannten Ausrichtungen der Drehachse, können abhängig von der Anwendung vorteilhaft sein.This can be advantageous since a movement of the deflection unit on a circular path by a simple and space-saving mechanism, for example by means of a ball bearing and at least one eccentric rod, which is moved by a pneumatic, mechanical or electromechanical actuator. Alternatively, a servo motor or a stepper motor can be used as the actuator, which moves the eccentric rod or is connected directly to the axis of rotation.
The deflection unit can thus be moved, for example, into the takeover position when the actuator is activated and into the application position when the actuator is deactivated. Moving the deflection unit on a circular path is also time-efficient, since only the deflection unit, which is spatially small in size, has to be set in motion. The aforementioned orientations of the axis of rotation can be advantageous depending on the application.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft weitergebildet werden, indem das selbstklebende Stanzteil in der Übernahmeposition bereits teilweise von dem Stanzteilband abgelöst ist.The method according to the invention can advantageously be developed further in that the self-adhesive stamped part is already partially detached from the stamped part tape in the takeover position.

Die zuvor erwähnte Kante der Umlenkeinheit, führt das Stanzteilband um die Umlenkeinheit herum. Die Kante weist dabei einen bestimmten Umlenkradius auf. Ist der Radius der Kante groß gewählt, so würde, wenn das selbstklebende Stanzteil nicht durch den Vakuumstempel fixiert werden würde, das Stanzteil auf dem Stanzteilband haften bleiben, um die Kante herumgeführt werden und auf die Unterseite der Umlenkeinheit gelangen. Wird der Radius der Kante allerdings klein gewählt, kommt es in der Regel dazu, dass sich ein selbstklebendes Stanzteil von dem Stanzteilband ablöst und sich nicht um die Kante herum bewegt. Das Selbstklebende Stanzteil wird mit anderen Worten von dem Stanzteilband „abgeschält“. Dies führt dazu, dass das selbstklebende Stanzteil bereits teilweise abgelöst ist, und die Umlenkeinheit bereits aus der Übernahmeposition in die Applikationsposition bewegt werden kann, während der Zylinder den Vakuumstempel noch in der Übernahmeposition hält und das selbstklebende Stanzteil fixiert. Das Stanzteilband wird bei dieser weiteren vorteilhaften Weitebildung durch die Umlenkeinheit rückseitig von dem selbstklebenden Stanzteil abgezogen. Dies reduziert die Applikationszeit, da die Umlenkeinheit nicht mehr die Übernahmeposition einnehmen muss, sondern die Umlenkeinheit nur das selbstklebende Stanzteil in die Übernahmeposition befördern muss.The aforementioned edge of the deflection unit guides the stamped part tape around the deflection unit. The edge has a certain deflection radius. If the radius of the edge is chosen large, if the self-adhesive stamped part were not fixed by the vacuum stamp, the stamped part would stick to the stamped part tape, be guided around the edge and reach the underside of the deflection unit. If, however, the radius of the edge is chosen to be small, it usually happens that a self-adhesive stamped part detaches from the stamped part tape and does not move around the edge. In other words, the self-adhesive stamped part is “peeled off” from the stamped part tape. This means that the self-adhesive stamped part is already partially detached, and the deflection unit can already be moved from the take-over position to the application position while the cylinder is still holding the vacuum stamp in the take-over position and fixes the self-adhesive stamped part. In this further advantageous further development, the stamped part tape is pulled off the rear of the self-adhesive stamped part by the deflection unit. This reduces the application time since the deflection unit no longer has to assume the take-over position, but rather the deflection unit only has to convey the self-adhesive stamped part into the take-over position.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft weitergebildet werden, indem das Vakuum im Vakuumstempel vor Erreichen der Übernahmeposition und nach Erreichen der Applikationsposition deaktiviert wird.The method according to the invention can advantageously be further developed by deactivating the vacuum in the vacuum stamp before reaching the takeover position and after reaching the application position.

Durch das Deaktivieren des Vakuums nach dem Erreichen der Applikationsposition kann sichergestellt werden, dass das selbstklebende Stanzteil nicht versehentlich durch das Vakuum am Vakuumstempel fixiert bleibt. Dies kann immer dann vorkommen, wenn die Kraft, die bedingt durch das Vakuum auf das selbstklebende Stanzteil einwirkt, größer ist als die Adhäsionskraft zwischen der haftklebrigen Klebeschicht und dem Fahrzeugelement.By deactivating the vacuum after reaching the application position, it can be ensured that the self-adhesive stamped part is not accidentally fixed to the vacuum stamp by the vacuum. This can always occur if the force that acts on the self-adhesive stamped part due to the vacuum is greater than the adhesive force between the pressure-sensitive adhesive layer and the vehicle element.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft weitergebildet werden, indem zumindest in der Übernahmeposition das Stanzteilband rückseitig auf der Umlenkeinheit fixiert wird, indem ein in der Umlenkeinheit ausgebildetes Vakuum das Stanzteilband rückseitig ansaugt.The method according to the invention can advantageously be developed further, in that at least in the take-over position, the stamped part tape is fixed on the back on the deflection unit, in that a vacuum formed in the deflection unit sucks the stamped part strip on the back.

Hierdurch kann sichergestellt werden, dass das Stanzteilband nicht verrutsch, wenn die Umlenkeinheit bewegt wird oder das selbstklebende Stanzteil in der Übernahmeposition durch das Vakuum des Vakuumstempels fixiert wird. Dies ist vorteilhaft, da dadurch zum einen fehlerhafte Applikationen vermieden werden können, z. B. dass das selbstklebende Stanzteil mit sich selbst verklebt ist oder teilweise umknickt. Zum anderen wird vermieden, dass das Stanzteilband durch die Bewegung der Umlenkeinheit oder das Fixieren des selbstklebenden Stanzteils durch den Vakuumstempel beschädigt wird, z. B. einreißt oder abreißt.This can ensure that the stamped part tape does not slip when the deflection unit is moved or the self-adhesive stamped part is fixed in the transfer position by the vacuum of the vacuum stamp. This is advantageous because, on the one hand, incorrect applications can be avoided, e.g. B. that the self-adhesive stamped part is glued to itself or partially bent. On the other hand, it is avoided that the stamped part tape is damaged by the movement of the deflection unit or the fixing of the self-adhesive stamped part by the vacuum stamp, e.g. B. tears or tears.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann weitergebildet werden, indem in weiteren Schritten der Zylinder den Vakuumstempel aus der Applikationsposition entlang der Wirkachse (W) in die Übernahmeposition bewegt wird, und dann die Umlenkeinheit aus der Applikationsposition in die Übernahmeposition bewegt wird, und die vorangegangen Schritte mindestens ein weiteres Mal widerholt werden, um mindestens ein weiteres selbstklebendes Stanzteil auf das Fahrzeugelement aufzustempeln. Durch diese weiteren Schritte werden Umlenkeinheit und Vakuumstempel wieder in die Übernahmeposition gebracht und das erfindungsgemäße Verfahren kann wiederholt zur Ausführung gebracht werden. Vorzugsweise bewegt der Roboterarm die Applikationseinheit vor dem nächsten Aufstempeln in eine weitere Position in der ein selbstklebendes Stanzteil auf einem Fahrzeugelement aufgebracht werden soll.The method according to the invention can be further developed by moving the cylinder from the application position along the effective axis ( W ) is moved into the take-over position, and then the deflection unit is moved from the application position into the take-over position, and the preceding steps are repeated at least one more time in order to stamp at least one further self-adhesive stamped part onto the vehicle element. Through these further steps, the deflection unit and the vacuum stamp are brought back into the takeover position and the method according to the invention can be carried out repeatedly. Before the next stamping, the robot arm preferably moves the application unit into a further position in which a self-adhesive stamped part is to be applied to a vehicle element.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann weitergebildet werden, indem das Stanzteilband vorbefördert wird, während der Zylinder den Vakuumstempel von der Übernahmeposition in die Applikationsposition bewegt, insbesondere, dass das Stanzteilband vorbefördert wird, während der Zylinder den Vakuumstempel von der Übernahmeposition in die Applikationsposition und wieder in die Übernahmeposition bewegt wird, sodass ein weiteres auf dem Stanzteilband aufgebrachtes selbstklebendes Stanzteil bereitgestellt wird. Durch diese vorteilhafte Weiterbildung kann zeitgleich zu der Applikation des Stanzteils durch den Zylinder, auf der Umlenkeinheit ein weiteres selbstklebendes Stanzteil bereitgestellt werden. Durch die zeitgleiche Ausführung kann die Applikationszeit reduziert werden.The method according to the invention can be further developed by advancing the stamped part tape while the cylinder moves the vacuum stamp from the take-over position into the Application position moves, in particular that the stamped part tape is advanced, while the cylinder moves the vacuum stamp from the takeover position into the application position and back into the takeover position, so that another self-adhesive stamped part is provided on the stamped part tape. As a result of this advantageous development, a further self-adhesive stamped part can be provided on the deflection unit at the same time that the stamped part is applied by the cylinder. The application time can be reduced by the simultaneous execution.

Darüber hinaus wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch eine Applikationseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.In addition, the object of the invention is achieved by an application unit with the features of claim 9. Advantageous embodiments result from the subclaims.

Demgemäß betrifft die Erfindung auch eine Applikationseinheit für selbstklebende Stanzteile, umfassend

  • - einen Zylinder aufweisend eine Wirkachse (W), umfassend einen Vakuumstempel, und der Vakuumstempel ein Vakuum bereitstellen kann, und
  • - eine Umlenkeinheit, die dazu ausgebildet ist, das Stanzteilband zu führen, und ausgebbildet ist
    • - eine Übernahmeposition einzunehmen, in der die Umlenkeinheit so konfiguriert ist, dass ein selbstklebendes Stanzteil vor dem Vakuumstempel positioniert ist oder
    • - eine Applikationsposition einzunehmen, in der die Umlenkeinheit so konfiguriert ist, dass sie außerhalb der Wirkachse (W) des Zylinders positioniert ist
  • - und der Zylinder dazu ausgebildet ist,
    • - den Vakuumstempel in eine Übernahmeposition zu bewegen, in der der Vakuumstempel das selbstklebende Stanzteil fixiert, oder
    • - den Vakuumstempel in eine Applikationsposition zu bewegen, in der das selbstklebende Stanzteil auf dem Fahrzeugelement aufgestempelt wird, wobei
die Umlenkeinheit konfiguriert ist, um durch die Bewegung der Umlenkeinheit aus der Übernahmeposition in die Applikationsposition, ein selbstklebendes Stanzteil vollständig von dem Stanzteilband abzulösen und der Zylinder konfiguriert ist, um durch die Bewegung der Umlenkeinheit aus der Übernahmeposition in die Applikationsposition, ein selbstklebendes Stanzteil auf das Fahrzeugelement aufzustempeln.Accordingly, the invention also relates to an application unit for self-adhesive stamped parts, comprising
  • a cylinder having an active axis ( W ), comprising a vacuum stamp, and the vacuum stamp can provide a vacuum, and
  • - A deflection unit which is designed to guide the stamped part tape and is designed
    • - assume a takeover position in which the deflection unit is configured such that a self-adhesive stamped part is positioned in front of the vacuum stamp or
    • - assume an application position in which the deflection unit is configured so that it is outside the effective axis ( W ) of the cylinder is positioned
  • - And the cylinder is designed to
    • - to move the vacuum stamp into a takeover position in which the vacuum stamp fixes the self-adhesive stamped part, or
    • - To move the vacuum stamp into an application position in which the self-adhesive stamped part is stamped on the vehicle element, wherein
the deflection unit is configured to completely detach a self-adhesive stamped part from the stamping tape by the movement of the deflection unit from the take-over position into the application position, and the cylinder is configured to move a self-adhesive stamped part on the through the movement of the deflection unit from the take-over position into the application position Stamp vehicle element.

Die Applikationseinheit kann vorteilhaft weitergebildet werden, indem die Umlenkeinheit so konfiguriert ist, dass die Bahn, die die Umlenkeinheit bei der Bewegung aus der Übernahmeposition in die Applikationsposition, eine Gerade beschreibt, wobei die Gerade parallel zur Längsrichtung (L) des Stanzteilbandes verläuft. Zu den Vorteilen diese Weiterbildung sei auf die vorangegangen Ausführungen zur Durchführung des Verfahrens verwiesen.The application unit can advantageously be further developed by configuring the deflection unit such that the path that the deflection unit describes during the movement from the transfer position into the application position describes a straight line, the straight line parallel to the longitudinal direction ( L ) of the stamped part tape runs. Regarding the advantages of this further training, reference is made to the previous explanations regarding the implementation of the method.

Die Applikationseinheit kann vorteilhaft weitergebildet werden, indem die Umlenkeinheit so konfiguriert ist, dass die Bahn, die die Umlenkeinheit bei der Bewegung aus der Übernahmeposition in die Applikationsposition, eine Kreisbahn beschreibt, wobei die Drehachse (D) der Kreisbahn parallel oder senkrecht zu der Wirkachse (W) des Zylinders angeordnet ist. Zu den Vorteilen diese Weiterbildung sei auf die vorangegangen Ausführungen zur Durchführung des Verfahrens verwiesen.The application unit can advantageously be further developed by configuring the deflection unit such that the path that the deflection unit describes during the movement from the transfer position into the application position is a circular path, the axis of rotation ( D ) the circular path parallel or perpendicular to the effective axis ( W ) of the cylinder is arranged. Regarding the advantages of this further training, reference is made to the previous explanations regarding the implementation of the method.

Die Applikationseinheit kann vorteilhaft weitergebildet werden, indem die Umlenkeinheit wenigstens eine Umlenkrolle (26) umfasst. Durch eine Umlenkrolle kann die ein Einreißen oder ein Abreißen des Stanzteilbandes vermieden werden. Dies vermeidet Ausfallzeiten des Applikators.The application unit can advantageously be further developed by the deflection unit having at least one deflection roller ( 26 ) includes. A deflection roller prevents tearing or tearing of the stamped part tape. This avoids downtime of the applicator.

Die Applikationseinheit kann vorteilhaft weitergebildet werden, indem die Applikationseinheit eine Materialspulenaufnahme zur Aufnahme einer Materialspule umfasst und eine Stanzteilbandspulenaufnahme, zur Aufnahme einer Stanzteilbandspule umfasst und die Stanzteilbandspulenaufnahme mit einer Antriebseinheit gekoppelt ist.The application unit can advantageously be developed further in that the application unit comprises a material spool receptacle for receiving a material spool and comprises a punched tape reel receptacle for receiving a punched part tape reel and the punched part tape spool receptacle is coupled to a drive unit.

Die Applikationseinheit kann vorteilhaft weitergebildet werden, indem der Vakuumstempel (6) eine an die Geometrie des selbstklebenden Stanzteils (7) angepasste Geometrie aufweist und/oder dass der Vakuumstempel (6) einen elastischen Gummistempel oder einen elastischen Schaum umfasst. Vorzugsweise ist der Vakuumstempel so geformt, dass er an die Kontur des selbstklebenden Stanzteils angepasst ist. Unter der Anpassung kann sowohl eine Anpassung an die zweidimensionale Kontur des selbstklebenden Stanzteils, als auch an eine dreidimensionale Kontur verstanden werden. Insbesondere kann es bevorzugt sein, dass der Vakuumstempel aus einem elastischen Gummi oder Kunststoff bestehet. Dies ermöglicht zum einen eine bessere Anpassung an die Form des selbstklebenden Stanzteils, zum anderen ermöglicht es einen Ausgleich von Unebenheiten oder Kurven auf einem Fahrzeugelement. The application unit can advantageously be developed further by the vacuum stamp ( 6 ) a to the geometry of the self-adhesive stamped part ( 7 ) has adapted geometry and / or that the vacuum stamp ( 6 ) comprises an elastic rubber stamp or an elastic foam. The vacuum stamp is preferably shaped such that it is adapted to the contour of the self-adhesive stamped part. The adaptation can be understood to mean both an adaptation to the two-dimensional contour of the self-adhesive stamped part and to a three-dimensional contour. In particular, it can be preferred that the vacuum stamp consists of an elastic rubber or plastic. On the one hand, this enables a better adaptation to the shape of the self-adhesive stamped part, on the other hand, it enables compensation for unevenness or curves on a vehicle element.

Weiterhin kann die Applikationseinheit weitergebildet werden, indem der Vakuumstempel wenigstens einen Drucksensoren umfasst, oder gefedert gelagert ist. Dadurch können Mindestandruckwerte überwacht oder erzeugt werden. Dies kann vorteilhaft sein, da die Klebkraft u. a. von der Anpresskraft als auch von der Anpressdauer abhängig ist. Die haftklebrigen Schichten auf einem selbstklebenden Stanzteil sind in der Regel viskoelastische Schichten, die durch Krafteinwirkung auf einer Materialoberfläche auffließen. Insofern kann durch eine höhere Krafteinwirkung die Applikationszeit reduziert werden. Sofern also ein Mindestanpressdruck gewährleistet ist, kann nach einer bestimmten Zeit eine ausreichende Adhäsionskraft sichergestellt werden. Dadurch kann die Anpressdauer dann jedoch reduziert werden, da eine Sicherheitsmarge bei der Dauer des Anpressens reduziert werden kann. Dies führt zu einer weiteren Reduktion der Applikationszeit von selbstklebenden Stanzteilen. Dies ist besonders Vorteilhaft, wenn sich die Geometrie auf einem oder unterschiedlichen Fahrzeugelementen unterscheidet, ist aber auch vorteilhaft bei der Prozessüberwachung bei der Fertigung einsetzbar.Furthermore, the application unit can be further developed by the vacuum stamp comprising at least one pressure sensor or being spring-mounted. This allows minimum pressure values to be monitored or generated. This can be advantageous since the adhesive strength depends, inter alia, on the Contact force as well as the contact time is dependent. The pressure-sensitive layers on a self-adhesive stamped part are usually viscoelastic layers that flow onto a material surface due to the action of force. In this respect, the application time can be reduced by applying greater force. If a minimum contact pressure is guaranteed, a sufficient adhesive force can be ensured after a certain time. However, the pressing time can then be reduced because a safety margin can be reduced for the duration of the pressing. This leads to a further reduction in the application time for self-adhesive stamped parts. This is particularly advantageous if the geometry on one or different vehicle elements differs, but can also be used advantageously in process monitoring during production.

Die Applikationseinheit kann vorteilhaft weitergebildet werden, indem die Applikationseinheit als wechselbarer Effektor für einen Roboterarm ausgeführt ist, insbesondere, dass die Applikationseinheit mindestens einen Schnellverschluss aufweist, über den zumindest elektrische Verbindungen und/oder Vakuumleitungen verbunden werden. Außerdem können eine Mehrzahl von erfindungsgemäßen Applikationseinheiten vorgehalten werden, und in dem Fall, dass das Material einer Materialspule in einer ersten Applikationseinheit aufgebraucht ist, eine zweite, bereits vorbereitete Applikationseinheit als „Austausch-Applikationseinheit“ bereitzuhalten. Durch die Ausstattung der Applikationseinheit mit einem Schnellverschluss, kann zudem die Umrüstzeit eines Roboters reduziert werden. Beispielsweise kann ein Roboter, der zuerst selbstklebende Stanzteile mit einer ersten Geometrie aufstempeln soll durch einfachen Austausch der Applikationseinheit zur Applikation von selbstklebenden Stanzteilen mit einer zweiten Geometrie umgerüstet werden.The application unit can advantageously be developed further in that the application unit is designed as a replaceable effector for a robot arm, in particular that the application unit has at least one quick-release fastener, via which at least electrical connections and / or vacuum lines are connected. In addition, a plurality of application units according to the invention can be kept available, and in the event that the material of a material spool in a first application unit is used up, a second, already prepared application unit can be kept ready as an “exchange application unit”. By equipping the application unit with a quick release, the changeover time of a robot can also be reduced. For example, a robot that should first stamp self-adhesive stamped parts with a first geometry can be converted by simply exchanging the application unit for applying self-adhesive stamped parts with a second geometry.

Die Erfindung wird anhand verschiedener Ausführungsbeispiele in den 1 - 6 beschrieben. Dabei zeigen:

  • 1 Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Applikators gemäß einer ersten Ausführungsvariante - Umlenkeinheit und Vakuumstempel in Übernahmeposition
  • 2 Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Applikators gemäß einer ersten Ausführungsvariante - Umlenkeinheit und Vakuumstempel in Applikationsposition
  • 3a Draufsicht eines erfindungsgemäßen Applikators gemäß einer zweiten Ausführungsvariante - Umlenkeinheit und Vakuumstempel in Übernahmeposition
  • 3b Draufsicht eines erfindungsgemäßen Applikators gemäß einer zweiten Ausführungsvariante - Umlenkeinheit und Vakuumstempel in Applikationsposition
  • 4a Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Applikators gemäß einer dritten Ausführungsvariante - Umlenkeinheit und Vakuumstempel in Übernahmeposition
  • 4b Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Applikators gemäß einer dritten Ausführungsvariante - Umlenkeinheit und Vakuumstempel in Applikationsposition
  • 5 Erfindungsgemäße Applikationseinheit an einem Roboterarm
  • 6 Gegenüberstellung der Wegfolge eines Roboterarms bei der Applikation von selbstklebende Stanzteilen; a) mit dem erfindungsgemäßen Verfahren; b) nach dem pick-and-place-Verfahren
The invention is based on various embodiments in the 1 - 6 described. Show:
  • 1 Side view of an applicator according to the invention according to a first embodiment variant - deflection unit and vacuum stamp in the take-over position
  • 2nd Side view of an applicator according to the invention in accordance with a first embodiment variant - deflection unit and vacuum stamp in the application position
  • 3a Top view of an applicator according to the invention according to a second embodiment variant - deflection unit and vacuum stamp in the takeover position
  • 3b Top view of an applicator according to the invention in accordance with a second embodiment variant - deflection unit and vacuum stamp in the application position
  • 4a Side view of an applicator according to the invention according to a third embodiment variant - deflection unit and vacuum stamp in the take-over position
  • 4b Side view of an applicator according to the invention in accordance with a third embodiment variant - deflection unit and vacuum stamp in the application position
  • 5 Application unit according to the invention on a robot arm
  • 6 Comparison of the sequence of a robot arm when applying self-adhesive stamped parts; a ) with the method according to the invention; b ) using the pick-and-place method

1 stellt eine erfindungsgemäße Applikationseinheit 100 gemäß einer ersten Ausführungsvariante dar. Die Materialspulenaufnahme 10 ist mit einer Materialspule 11 bestückt. Auf der Materialspule 11 ist ein Stanzteilband 8 mit einer Vielzahl von selbstklebenden Stanzteilen 7 aufgewickelt. Das Stanzteilband 8 wurde beim Einlegen entlang seiner Längsachse (L) über die Umlenkeinheit 13 geführt und an der Vorderkante der Umlenkeinheit um diese herumgeführt. Auf der Stanzteilbandspule 21, welche in der Stanzteilbandspulenaufnahme 20 aufgenommen ist, kann das Stanzteilband 8 aufgewickelt werden. Dafür wird das Stanzteilband beispielsweise auf der Unterseite der Umlenkeinheit in Richtung der Stanzteilbandspule 21 geführt. Verschiedene Umlenkrollen 25 können dabei vorgesehen sein, um den Verlauf des Stanzteilbandes anwendungsspezifisch zu beeinflussen und anzupassen. Die Umlenkeinheit 13 kann an der Umlenkkante selber eine Umlenkrolle 26 aufweisen. Zwischen der Unterseite der Umlenkeinheit 13 und der Oberfläche des Fahrzeugelements 1 besteht der Abstand d. In dem Fahrzeugelement 1 befindet sich auch die durch das selbstklebende Stanzteil 7 zu verschließende Öffnung 2. Zudem weist die erfindungsgemäße Applikationseinheit 100 einen Zylinder 5 auf. Am Ende der Kolbenstange des Zylinders 5 ist ein Vakuumstempel 6 befestigt, der beispielsweise durch Pneumatikschläuche mit Vakuum versorgt wird. In der 1 befinden sich die Umlenkeinheit 13 und der Vakuumstempel 6 in einer Übernahmeposition in der das selbstklebende Stanzteil 7 durch die Umlenkeinheit 13 unterhalb des Vakuumstempels 6 bereitgestellt wird. Eine Steuerung 4 ermittelt mit einem Sensor 9, ob sich das selbstklebende Stanzteil 7 auf der Umlenkeinheit 13 befindet und ob es sich in der Übernahmeposition befindet. Die Steuerungseinheit 4 ist darüber hinaus mit der der Umlenkeinheit 13, dem Zylinder 5 und einem Aktor (nicht dargestellt) verbunden Stanzteilbandspulenaufnahme 20 über geeignete, um diese steuern zu können. 1 represents an application unit according to the invention 100 according to a first embodiment. The material spool holder 10th is with a material spool 11 equipped. On the material spool 11 is a stamped part tape 8th with a variety of self-adhesive stamped parts 7 wound up. The stamping tape 8th was inserted along its longitudinal axis ( L ) via the deflection unit 13 guided and guided around the front edge of the deflection unit. On the stamping tape reel 21 which in the stamping tape reel seat 20th is included, the stamped part tape 8th be wound up. For this purpose, the stamped strip is, for example, on the underside of the deflection unit in the direction of the stamped strip reel 21 guided. Different pulleys 25th can be provided in order to influence and adapt the course of the stamped part strip in an application-specific manner. The deflection unit 13 can use a deflection roller on the deflection edge itself 26 exhibit. Between the underside of the deflection unit 13 and the surface of the vehicle element 1 there is the distance d. In the vehicle element 1 there is also the self-adhesive stamped part 7 opening to be closed 2nd . In addition, the application unit according to the invention 100 a cylinder 5 on. At the end of the piston rod of the cylinder 5 is a vacuum stamp 6 attached, which is supplied with vacuum for example by pneumatic hoses. In the 1 are the deflection unit 13 and the vacuum stamp 6 in a takeover position in which the self-adhesive stamped part 7 through the deflection unit 13 below the vacuum stamp 6 provided. One control 4th determined with a sensor 9 whether the self-adhesive stamped part 7 on the deflection unit 13 and whether it is in the takeover position. The control unit 4th is also with that of the deflection unit 13 , the cylinder 5 and an actuator (not shown) connected to the punched tape reel holder 20th suitable ones to be able to control them.

Die Applikationseinheit wird mit einer Materialspule 11 bestückt, indem die Materialspule in die dafür vorgesehen Materialspulenaufnahmegesetzt 10 wird. Das darauf aufgewickelte Stanzteilband 8 enthält selbstklebende Stanzteile 7, die eine Öffnung 2 in einer Fahrzeugelement 1 verschließen sollen. Die selbstklebenden Stanzteile sind beabstandet auf dem Stanzteilband 8 aufgesetzt und lassen sich leicht von diesem ablösen. Das Stanzteilband 8 wird durch die Umlenkeinheit 13 geführt und wird durch diese umgelenkt. Soll eine Öffnung 2 in einem Fahrzeugelement 1 verschlossen werden, so wird die Stanzteilbandspule 21 solange in Rotation versetzt und damit aufgewickelt, bis ein Sensor 9 erkennt, dass ein selbstklebendes Stanzteil 7 auf der Umlenkeinheit 13 unterhalb des Vakuumstempels 6, in Übernahmeposition befindet. The application unit comes with a material spool 11 assembled by placing the material spool in the material spool receptacle provided 10th becomes. The stamped part tape wound on it 8th contains self-adhesive stamped parts 7 that have an opening 2nd in a vehicle element 1 should close. The self-adhesive stamped parts are spaced on the stamped part tape 8th put on and can be easily detached from it. The stamping tape 8th is through the deflection unit 13 guided and is redirected by this. Should be an opening 2nd in a vehicle element 1 be closed, so the punched tape reel 21 rotated and wound up until a sensor 9 recognizes that a self-adhesive stamped part 7 on the deflection unit 13 below the vacuum stamp 6 , is in the takeover position.

In einem nächsten Schritt wird durch die Steuereinheit 4 in den Vakuumstempel 6 ein Vakuum aktiviert. Dadurch entsteht an der Unterseite, die dem selbstklebenden Stanzteil 7 zugewandt ist, ein Unterdruck. Vorzugsweise wird in einem nächsten Schritt der Zylinder 5 um eine geringe Weglänge ausgefahren, sodass sichergestellt ist, dass das selbstklebende Stanzteil 7 durch den Vakuumstempel 6 fixiert ist. Der Zylinder 5 wird durch die Steuerungseinheit 4 wieder in die Übernahmeposition bewegt, wodurch das selbstklebende Stanzteil 7 von dem Stanzteilband 8 abgelöst wird.The next step is through the control unit 4th in the vacuum stamp 6 a vacuum is activated. This creates the self-adhesive stamped part on the underside 7 is facing a negative pressure. In a next step, the cylinder is preferably 5 extended by a short distance so that it is ensured that the self-adhesive stamped part 7 through the vacuum stamp 6 is fixed. The cylinder 5 is through the control unit 4th moved back to the takeover position, causing the self-adhesive stamped part 7 from the stamping tape 8th is replaced.

In einem weiteren Schritt wird die Umlenkeinheit 13 in die Applikationsposition bewegt. Die Umlenkeinheit 13 wird dazu soweit entgegen der Längsrichtung (L) des Stanzteilbandes bewegt, sodass die Wirkachse (W) des Zylinders 5 freigegeben wird. Die Umlenkeinheit 13 sollte dazu mindesten um die Länge des Stanzteils 7 bewegt werden, wobei die Länge durch die Länge des Stanzteils 7 in Längsrichtung (L) des Stanzteilbandes 8 bestimmt ist.In a further step, the deflection unit 13 moved to the application position. The deflection unit 13 so far against the longitudinal direction ( L ) of the stamped part tape so that the effective axis ( W ) of the cylinder 5 is released. The deflection unit 13 should at least around the length of the stamped part 7 be moved, the length being determined by the length of the stamped part 7 longitudinal ( L ) of the stamped part tape 8th is determined.

2 stellt die Applikationseinheit 100 gemäß der ersten Ausführungsvariante in der Applikationsposition dar. Sobald die Wirkachse (W) des Zylinders 5 freigegeben ist, kann das selbstklebende Stanzteil 7 ohne die Umlenkeinheit 13 oder das Stanzteilband 8 zu berühren auf das Fahrzeugelement 1 aufgebracht werden. Das Aufbringen erfolgt dadurch, dass der Zylinder 5 aus der Übernahmeposition in die Applikationsposition bewegt wird. Die Steuereinheit 4 gibt dazu die entsprechenden Signale an die Umlenkeinheit 13 und den Zylinder 5. Der Zylinder 5 presst dann den Vakuumstempel 6 samt des fixierten selbstklebenden Stanzteils 7 auf das Fahrzeugelement 1 und verschließt beispielsweise eine zu verschließende Öffnung 2. Durch die Anpresskraft, die der Zylinder 5 über den Vakuumstempel 6 auf das selbstklebende Stanzteil 7 ausübt, wird das selbstklebende Stanzteil fest auf dem Fahrzeugelement 1 verklebt. Sobald das Stanzteil 7 aufgebracht ist, kann das Vakuum in dem Vakuumstempel 6 deaktiviert werden. 2nd provides the application unit 100 according to the first embodiment in the application position. As soon as the effective axis ( W ) of the cylinder 5 is released, the self-adhesive stamped part 7 without the deflection unit 13 or the stamping tape 8th to touch on the vehicle element 1 be applied. The application is done by the cylinder 5 is moved from the transfer position to the application position. The control unit 4th gives the appropriate signals to the deflection unit 13 and the cylinder 5 . The cylinder 5 then presses the vacuum stamp 6 including the fixed self-adhesive stamped part 7 on the vehicle element 1 and closes, for example, an opening to be closed 2nd . By the contact pressure that the cylinder 5 via the vacuum stamp 6 on the self-adhesive stamped part 7 exercises, the self-adhesive stamped part is firmly on the vehicle element 1 glued. Once the stamped part 7 is applied, the vacuum in the vacuum stamp 6 be deactivated.

Um ein weiteres Stanzteil 7 auf einem Fahrzeugelement 1 aufzustempeln wird der Vakuumstempel 6 durch den Zylinder 5 wieder in die Übernahmeposition gebracht. Dazu wird die Umlenkeinheit 13 wieder um mindesten die Länge des Stanzteils 7 zurückbewegt, sodass ein weiteres selbstklebendes Stanzteil 7 vor dem Vakuumstempel 6 positioniert wird. Ein Vorschub des Stanzteilbandes 8 kann durch die eine Antriebseinheit in der Stanzteilbandspulenaufnahme 20 erfolgen. Dazu wird nach dem Ablösen eines selbstklebenden Stanzteils 7 durch die Steuereinheit 4 ein pneumatischer oder elektrischer Aktor aktiviert, der die Stanzteilbandspulenaufnahme 20 in Rotation versetzt, um das Stanzteilband 8 aufzuwickeln. In gleichem Maße wie das Stanzteilband 8 auf die Stanzteilbandspule 21 aufgewickelt wird, wird dieses von der Materialspule 11 abgewickelt. Durch den Sensor 9 kann die Steuereinheit dann die Position ermitteln, in der ein selbstklebendes Stanzteil 7 korrekt auf der Umlenkeinheit 13 positioniert ist, um durch den Vakuumstempel 6 abgelöst zu werden. Alternativ ist es möglich, dass das Stanzteilband 8 beim Bewegen der Umlenkeinheit 13 von der Übernahmeposition in die Applikationsposition durch Aufwickeln auf die Stanzteilbandspule 21 aufgewickelt wird. Während der gegenläufigen Bewegung, also aus Applikationsposition in die Übernahmeposition, kann dann die Stanzteilbandspule 21 blockiert werden und durch die Bewegung der Umlenkeinheit 13 Stanzteilband 8 mit darauf befindlichen selbstklebenden Stanzteilen 7 von der Materialspule 11 abgewickelt werden.Another stamped part 7 on a vehicle element 1 the vacuum stamp will be stamped 6 through the cylinder 5 brought back into the takeover position. For this, the deflection unit 13 again by at least the length of the stamped part 7 moved back so that another self-adhesive stamped part 7 in front of the vacuum stamp 6 is positioned. A feed of the stamped part tape 8th can by the one drive unit in the punched tape reel seat 20th respectively. This is done after removing a self-adhesive stamped part 7 by the control unit 4th A pneumatic or electrical actuator activates the punched tape reel holder 20th rotated around the stamping tape 8th wind up. To the same extent as the stamped part tape 8th on the stamping tape reel 21 is wound up, this is from the material spool 11 handled. Through the sensor 9 the control unit can then determine the position in which a self-adhesive stamped part 7 correctly on the deflection unit 13 is positioned to go through the vacuum stamp 6 to be replaced. Alternatively, it is possible that the stamped part tape 8th when moving the deflection unit 13 from the take-over position to the application position by winding onto the punched tape reel 21 is wound up. During the opposite movement, i.e. from the application position to the takeover position, the punched tape reel can then 21 be blocked and by the movement of the deflection unit 13 Stamping tape 8th with self-adhesive stamped parts on it 7 from the material spool 11 be handled.

Die Steuerungseinheit 4 kann so ausgeführt sein, dass sie in Reaktion auf ein von einer externen Quelle, z. B. einem Fertigungsroboter oder einer Fertigungsstraße, empfangenes Signal, z. B. ein Triggersignal, das erfindungsgemäße Verfahren einmalig durchführt. Alternativ können zwei solcher Signale vorgesehen sein, wovon in Reaktion auf ein erstes Triggersignal (Übernahmesignal) die Umlenkeinheit 13 und der Vakuumstempel 6 in die Übernahmeposition bewegt werden und das selbstklebende Stanzteil 7 an dem Vakuumstempel 6 durch das Vakuum fixiert wird. Durch ein zweites Triggersignal (Applikationssignal) werden die Umlenkeinheit 13 und der Vakuumstempel 6 in die Applikationsposition bewegt. Das erste und das zweite Triggersignal können dann widerholt erfolgen, um so eine Vielzahl von selbstklebenden Stanzteilen 7 aufzustempeln. Vorzugsweise bewegt sich der Roboterarm, nach einem zweiten und vor einem ersten Triggersignal, so dass die Applikationseinheit 100 sich über der nächsten zu Position befindet, an der das nächste selbstklebende Stanzteil 7 aufgestempelt werden soll. Dadurch kann zusätzlich Zeit eingespart werden, da die Bewegung der Applikationseinheit und die Bewegung in die Übernahmeposition zeitgleich erfolgen können.The control unit 4th may be designed to respond in response to an external source, e.g. B. a manufacturing robot or a production line, received signal, e.g. B. a trigger signal that performs the inventive method once. Alternatively, two such signals can be provided, of which the deflection unit in response to a first trigger signal (takeover signal) 13 and the vacuum stamp 6 be moved into the transfer position and the self-adhesive stamped part 7 on the vacuum stamp 6 is fixed by the vacuum. The deflection unit is activated by a second trigger signal (application signal) 13 and the vacuum stamp 6 moved to the application position. The first and second trigger signals can then be repeated, in order to create a large number of self-adhesive stamped parts 7 stamp on. The robot arm preferably moves after a second and before a first trigger signal, so that the application unit 100 is located over the next to the position where the next self-adhesive stamped part 7 should be stamped. This can save additional time, since the movement of the application unit and the movement into the transfer position can take place at the same time.

Die Distanz d zwischen dem Fahrzeugelement 1 und der Applikationseinheit 100 beträgt ca. 100 mm, und ist üblicherweise zwischen 50 mm und 300 mm. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können selbstklebende Stanzteile 7 in weniger als 1,5 s aufgestempelt werden. The distance d between the vehicle element 1 and the application unit 100 is approximately 100 mm, and is usually between 50 mm and 300 mm. With the method according to the invention, self-adhesive stamped parts can 7 stamped in less than 1.5 s.

Die 3a) und 3b) zeigen eine zweite Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dargestellt ist ein Ausschnitt der Applikationseinheit in einer Draufsicht. Gemäß dieser zweiten Ausführungsvariante wird die Umlenkeinheit 23 von der Übernahmeposition in die Applikationsposition gebracht, indem diese um eine Drehachse D' bewegt, bzw. geschwenkt, wird. Die Drehachse D' liegt dabei parallel zur Wirkachse (W) des Zylinders 5. Die Umlenkeinheit 23 kann beispielsweise durch einen pneumatischen oder elektromechanischen Aktor, der exzentrisch an der Umlenkeinheit 23 angebracht ist, bewegt werden.The 3a) and 3b) show a second embodiment of the method according to the invention. A section of the application unit is shown in a top view. According to this second embodiment variant, the deflection unit 23 brought from the takeover position into the application position by turning it around an axis of rotation D ' is moved or pivoted. The axis of rotation D ' lies parallel to the effective axis ( W ) of the cylinder 5 . The deflection unit 23 can, for example, by a pneumatic or electromechanical actuator, which is eccentric on the deflection unit 23 is appropriate to be moved.

Die 4a) und 4b) zeigen eine dritte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dargestellt ist wiederum ein Ausschnitt der Applikationseinheit in einer Seitenansicht. Gemäß dieser dritten Ausführungsvariante wird die Umlenkeinheit 33 von der Übernahmeposition in die Applikationsposition gebracht, indem diese um eine Drehachse D" bewegt, bzw. gekippt, wird. Die Drehachse D" liegt dabei in einer Ebene senkrecht zur Wirkachse (W) des Zylinders 5. Die Umlenkeinheit 33 kann beispielsweise durch einen pneumatischen oder elektromechanischen Aktor, der exzentrisch an der Umlenkeinheit 33 angebracht ist, bewegt werden.The 4a) and 4b) show a third embodiment of the method according to the invention. A section of the application unit is again shown in a side view. According to this third embodiment variant, the deflection unit 33 brought from the takeover position into the application position by turning it around an axis of rotation D " is moved or tilted. The axis of rotation D " lies in a plane perpendicular to the effective axis ( W ) of the cylinder 5 . The deflection unit 33 can, for example, by a pneumatic or electromechanical actuator, which is eccentric on the deflection unit 33 is appropriate to be moved.

Die 5 ist eine schematische Darstellung einer Fertigungsstation, beispielsweise einer Automobilfertigung. An einem Mehrachsen-Roboter 101 ist als Effektor die Applikationseinheit 100 angebracht. Bei dem Mehrachsen-Roboter kann es sich auch um einen SCARA-Roboter handeln. Die Applikationseinheit 100 kann mittels Schnellkupplungen mit einem Vakuumgenerator (nicht dargestellt) verbunden werden und mittels elektrischen Verbindern mit Energie und Signalen, z. B. die vorgenannten Triggersignale, versorgt werden. Durch den Roboter kann die Applikationseinheit an verschiedene Orte bewegt werden, um dann ein selbstklebendes Stanzteil aufzustempeln.The 5 is a schematic representation of a manufacturing station, for example an automobile manufacturing. On a multi-axis robot 101 is the application unit as effector 100 appropriate. The multi-axis robot can also be a SCARA robot. The application unit 100 can be connected to a vacuum generator (not shown) by means of quick couplings and by means of electrical connectors with energy and signals, e.g. B. the aforementioned trigger signals are supplied. The application unit can be moved to different locations by the robot in order to then stamp a self-adhesive stamped part.

Die 6 stellt exemplarisch die Wegfolge der Positionen eines Roboterarms bei der Applikation von selbstklebende Stanzteilen dar. Dabei zeigt die 3a) eine Wegfolge gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren. Die 3b) stellt für die gleiche Anordnungen von Öffnungen 2 in einem Fahrzeugelement 1 eine Wegfolge nach dem pick-and-place-Verfahren dar. Während mit der erfindungsgemäßen Applikationseinheit die Öffnungen nacheinander auf kürzestem Wege durch den Roboter angefahren werden können, ist es bei einem nach dem pick-and-place arbeitenden Applikator erforderlich, ein Vielfaches des Weges zurückzulegen. Der Grund hierfür liegt darin, dass nach jedem Applizieren eines Stanzteils eine Spendeposition 102 anzufahren um ein weiteres selbstklebendes Stanzteil aufzunehmen. Somit sind für jede Applikation ein Hin- und ein Rückweg erforderlich, was einen größeren Zeitaufwand zur Folge hat.The 6 shows an example of the sequence of the positions of a robot arm when applying self-adhesive stamped parts 3a) a sequence according to the inventive method. The 3b) provides for the same arrangements of openings 2nd in a vehicle element 1 represents a sequence following the pick-and-place method. While the application unit according to the invention can be used to approach the openings one after the other by the shortest route, it is necessary for an applicator operating according to the pick-and-place to take a multiple of the route to cover. The reason for this is that after each application of a stamped part, a dispensing position 102 to start to take up another self-adhesive stamped part. This means that a return journey is required for each application, which means that more time is required.

BezugszeichenlisteReference list

11
FahrzeugelementVehicle element
22nd
Abzudeckende ÖffnungOpening to be covered
44th
SteuereinheitControl unit
55
Zylindercylinder
66
VakuumstempelVacuum stamp
77
Selbstklebendes StanzteilSelf-adhesive stamped part
88th
StanzteilbandStamping tape
99
Sensorsensor
1010th
MaterialspulenaufnahmeMaterial spool holder
1111
MaterialspuleMaterial spool
1313
UmlenkeinheitDeflection unit
2020th
StanzteilbandspulenaufnahmeStamping tape reel holder
2121
StanzteilbandspuleStamping tape reel
2323
UmlenkeinheitDeflection unit
2525th
UmlenkrollenPulleys
2626
UmlenkrollePulley
3333
UmlenkeinheitDeflection unit
100100
ApplikationseinheitApplication unit
101101
RoboterarmRobotic arm
102102
SpendepositionDonation position

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102010051786 A1 [0004]DE 102010051786 A1 [0004]

Claims (15)

Verfahren zum automatisierten Aufbringen eines selbstklebenden Stanzteils (7) auf ein Fahrzeugelement (1) durch eine an einem Roboterarm befestigte Applikationseinheit (100), wobei mittels eines Zylinders (5), aufweisend eine Wirkachse (W) und umfassend einen Vakuumstempel (6), ein selbstklebendes Stanzteil (7) von einem Stanzteilband (8), aufweisend eine Längsrichtung (L), abgelöst wird und dann auf ein Fahrzeugelement (1) aufgestempelt wird, - wobei das Stanzteilband (8) über eine Umlenkeinheit (13, 23, 33) geführt wird, und - das Stanzteilband (8) durch die Umlenkeinheit (13, 23, 33) in eine Übernahmeposition vor den Vakuumstempel (6) bewegt wird, wobei - in der Übernahmeposition ein Vakuum in dem Vakuumstempel (6) aktiviert wird, und - das selbstklebende Stanzteil (7) durch Bewegen des Vakuumstempels in Richtung des selbstklebenden Stanzteils (7), so dass das Stanzteil mittels des Vakuums am Vakuumstempel (6) fixiert wird, und - das selbstklebende Stanzteil (7) von dem Stanzteilband (8) abgelöst wird, indem die Umlenkeinheit (13, 23, 33) mindestens so weit von der Wirkachse (W) des Zylinders (5) wegbewegt wird, dass das selbstklebende Stanzteil (7) vollständig von dem Stanzteilband (8) abgelöst wird, und - das selbstklebende Stanzteil (7) auf dem Fahrzeugelement (1) aufgebracht wird, indem der Vakuumstempel (6) durch den Zylinder (5) aus der Übernahmeposition entlang der Wirkachse (W) in eine Applikationsposition gebracht wird, in der das selbstklebende Stanzteil (7) auf das Fahrzeugelement (1) gestempelt wird.Method for the automated application of a self-adhesive stamped part (7) to a vehicle element (1) by an application unit (100) attached to a robot arm, wherein by means of a cylinder (5), having an active axis (W) and comprising a vacuum stamp (6), a self-adhesive stamped part (7) from a stamped part tape (8), having a longitudinal direction (L), is detached and then onto a vehicle element (1 ) is stamped, - The punched part tape (8) is guided over a deflection unit (13, 23, 33), and - The punched strip (8) is moved by the deflection unit (13, 23, 33) into a takeover position in front of the vacuum stamp (6), wherein - In the transfer position, a vacuum is activated in the vacuum stamp (6), and - The self-adhesive stamped part (7) by moving the vacuum stamp in the direction of the self-adhesive stamped part (7), so that the stamped part is fixed by means of the vacuum on the vacuum stamp (6), and - The self-adhesive stamped part (7) is detached from the stamped part tape (8) by moving the deflection unit (13, 23, 33) at least so far from the effective axis (W) of the cylinder (5) that the self-adhesive stamped part (7) is completely detached from the stamping tape (8), and - The self-adhesive stamped part (7) is applied to the vehicle element (1) by bringing the vacuum stamp (6) through the cylinder (5) from the takeover position along the active axis (W) into an application position in which the self-adhesive stamped part (7 ) is stamped on the vehicle element (1). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, indem die Umlenkeinheit (13, 23, 33) auf einer Geraden parallel zur Richtung der Längsrichtung (L) des Stanzteilbandes aus der Übernahmeposition in die Applikationsposition bewegt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the deflection unit (13, 23, 33) is moved on a straight line parallel to the direction of the longitudinal direction (L) of the stamped part strip from the takeover position into the application position. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, indem die Umlenkeinheit (13, 23, 33) auf einer Kreisbahn aus der Übernahmeposition in die Applikationsposition bewegt wird, wobei die Drehachse (D) der Kreisbahn parallel oder senkrecht zu der Wirkachse (W) des Zylinders (5) angeordnet ist.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the deflection unit (13, 23, 33) is moved on a circular path from the takeover position into the application position, the axis of rotation (D) of the circular path being arranged parallel or perpendicular to the active axis (W) of the cylinder (5) . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das selbstklebende Stanzteil (7) in der Übernahmeposition bereits teilweise von dem Stanzteilband (8) abgelöst ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the self-adhesive stamped part (7) is already partially detached from the stamped part tape (8) in the takeover position. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuum im Vakuumstempel (7) vor Erreichen der Übernahmeposition und nach Erreichen der Applikationsposition deaktiviert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the vacuum in the vacuum stamp (7) is deactivated before reaching the transfer position and after reaching the application position. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in der Übernahmeposition das Stanzteilband (8) rückseitig auf der Umlenkeinheit (13, 23, 33) fixiert wird, indem ein in der Umlenkeinheit ausgebildetes Vakuum das Stanzteilband rückseitig ansaugt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least in the take-over position, the stamped part tape (8) is fixed on the back on the deflection unit (13, 23, 33) by a vacuum formed in the deflection unit sucking the stamped part strip on the back. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in weiteren Schritten - der Zylinder (5) den Vakuumstempel (6) aus der Applikationsposition entlang der Wirkachse (W) in die Übernahmeposition bewegt wird, und dann - die Umlenkeinheit (13, 23, 33) aus der Applikationsposition in die Übernahmeposition bewegt wird, und - die vorangegangen Schritte mindestens ein weiteres Mal widerholt werden, um mindestens ein weiteres selbstklebendes Stanzteil (7) auf das Fahrzeugelement (1) aufzustempeln.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in further steps - the cylinder (5) moves the vacuum stamp (6) from the application position along the active axis (W) to the takeover position, and then - the deflection unit (13, 23, 33) is moved from the application position into the takeover position, and - the previous steps are repeated at least one more time in order to stamp at least one further self-adhesive stamped part (7) onto the vehicle element (1). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stanzteilband (8) vorbefördert wird, während der Zylinder (5) den Vakuumstempel (6) von der Übernahmeposition in die Applikationsposition bewegt, insbesondere, dass das Stanzteilband (8) vorbefördert wird, während der Zylinder (5) den Vakuumstempel (6) von der Übernahmeposition in die Applikationsposition und wieder in die Übernahmeposition bewegt wird, sodass ein weiteres auf dem Stanzteilband (8) aufgebrachtes selbstklebendes Stanzteil (7) bereitgestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the stamped part band (8) is advanced while the cylinder (5) moves the vacuum stamp (6) from the takeover position into the application position, in particular that the stamped part band (8) is advanced while the cylinder (5) moves the vacuum stamp (6) from the take-over position into the application position and back into the take-over position, so that a further self-adhesive punched part (7) applied to the punched part band (8) is provided. Applikationseinheit (100) für selbstklebende Stanzteile (7), umfassend ◯ einen Zylinder (5) aufweisend eine Wirkachse (W), umfassend einen Vakuumstempel (6), und der Vakuumstempel (6) ein Vakuum bereitstellen kann, und ◯ eine Umlenkeinheit (13, 23, 33), die dazu ausgebildet ist, das Stanzteilband (8) zu führen, und ausgebbildet ist ■ eine Übernahmeposition einzunehmen, in der die Umlenkeinheit (13, 23, 33) so konfiguriert ist, dass ein selbstklebendes Stanzteil (7) vor dem Vakuumstempel (6) positioniert ist oder ■ eine Applikationsposition einzunehmen, in der die Umlenkeinheit (13, 23, 33) so konfiguriert ist, dass sie außerhalb der Wirkachse (W) des Zylinders (5) positioniert ist ◯ und der Zylinder (5) dazu ausgebildet ist, ■ den Vakuumstempel (6) in eine Übernahmeposition zu bewegen, in der der Vakuumstempel (6) das selbstklebende Stanzteil (7) fixiert, oder ■ den Vakuumstempel (6) in eine Applikationsposition zu bewegen, in der das selbstklebende Stanzteil (7) auf dem Fahrzeugelement (1) aufgestempelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinheit (13, 23, 33) konfiguriert ist, um durch die Bewegung der Umlenkeinheit (13, 23, 33) aus der Übernahmeposition in die Applikationsposition, ein selbstklebendes Stanzteil (7) vollständig von dem Stanzteilband (8) abzulösen und der Zylinder (8) konfiguriert ist, um durch die Bewegung der Umlenkeinheit (13, 23, 33) aus der Übernahmeposition in die Applikationsposition, ein selbstklebendes Stanzteil (7) auf das Fahrzeugelement (1) aufzustempeln.Application unit (100) for self-adhesive stamped parts (7), comprising ◯ a cylinder (5) having an active axis (W), comprising a vacuum stamp (6), and the vacuum stamp (6) can provide a vacuum, and ◯ a deflection unit (13, 23, 33), which is designed to guide the stamped part tape (8) and is designed to assume a takeover position in which the deflection unit (13, 23, 33) is configured such that a self-adhesive stamped part (7) in front of the Vacuum stamp (6) is positioned or ■ take an application position in which the deflection unit (13, 23, 33) is configured so that it is positioned outside the effective axis (W) of the cylinder (5) ◯ and the cylinder (5) is designed to ■ move the vacuum stamp (6) into a takeover position in which the vacuum stamp (6) fixes the self-adhesive stamped part (7), or ■ move the vacuum stamp (6) into an application position in which the self-adhesive stamped part (7 ) on stamped on the vehicle element (1), characterized in that the deflection unit (13, 23, 33) is configured to move from the takeover position into the position by the movement of the deflection unit (13, 23, 33) Application position, completely detach a self-adhesive stamped part (7) from the stamped part tape (8) and the cylinder (8) is configured to move a self-adhesive stamped part (7. By moving the deflection unit (13, 23, 33) from the transfer position into the application position ) stamped on the vehicle element (1). Applikationseinheit (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinheit (13, 23, 33) so konfiguriert ist, dass die Bahn, die die Umlenkeinheit (13, 23, 33) bei der Bewegung aus der Übernahmeposition in die Applikationsposition, eine Gerade beschreibt, wobei die Gerade parallel zur Längsrichtung (L) des Stanzteilbandes (8) verläuft.Application unit (100) after Claim 9 , characterized in that the deflection unit (13, 23, 33) is configured so that the path that the deflection unit (13, 23, 33) describes during the movement from the transfer position into the application position, a straight line, the straight line being parallel to the longitudinal direction (L) of the stamped part tape (8). Applikationseinheit (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinheit (13, 23, 33) so konfiguriert ist, dass die Bahn, die die Umlenkeinheit (13, 23, 33) bei der Bewegung aus der Übernahmeposition in die Applikationsposition, eine Kreisbahn beschreibt, wobei die Drehachse (D) der Kreisbahn parallel oder senkrecht zu der Wirkachse (W) des Zylinders (5) angeordnet ist.Application unit (100) after Claim 9 , characterized in that the deflection unit (13, 23, 33) is configured such that the path which the deflection unit (13, 23, 33) moves during the movement from the transfer position into the application position describes a circular path, the axis of rotation ( D) the circular path is arranged parallel or perpendicular to the effective axis (W) of the cylinder (5). Applikationseinheit (100) nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinheit (13, 23, 33) wenigstens eine Umlenkrolle (26) umfasst.Application unit (100) according to the Claims 9 to 11 , characterized in that the deflection unit (13, 23, 33) comprises at least one deflection roller (26). Applikationseinheit (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationseinheit (100) eine Materialspulenaufnahme (10) zur Aufnahme einer Materialspule (11) umfasst und eine Stanzteilbandspulenaufnahme (20), zur Aufnahme einer Stanzteilbandspule (21) umfasst und die Stanzteilbandspulenaufnahme (20) mit einer Antriebseinheit gekoppelt ist.Application unit (100) according to one of the Claims 9 to 12th , characterized in that the application unit (100) comprises a material spool receptacle (10) for receiving a material spool (11) and a punched tape reel receptacle (20) for receiving a punched tape reel (21) and the punched tape reel receptacle (20) is coupled to a drive unit. Applikationseinheit (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Vakuumstempel (6) eine an die Geometrie des selbstklebenden Stanzteils (7) angepasste Geometrie aufweist und/oder dass der Vakuumstempel (6) einen elastischen Gummistempel oder einen elastischen Schaum umfasst.Application unit (100) according to one of the Claims 9 to 13 , characterized in that the vacuum stamp (6) has a geometry adapted to the geometry of the self-adhesive stamped part (7) and / or in that the vacuum stamp (6) comprises an elastic rubber stamp or an elastic foam. Applikationseinheit (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet dass die Applikationseinheit (100) als wechselbarer Effektor für einen Roboterarm ausgeführt ist, insbesondere, dass die Applikationseinheit (100) mindestens einen Schnellverschluss aufweist, über den zumindest elektrische Verbindungen und/oder Vakuumleitungen verbunden werden.Application unit (100) according to one of the Claims 9 to 14 , characterized in that the application unit (100) is designed as a replaceable effector for a robot arm, in particular in that the application unit (100) has at least one quick-release fastener, via which at least electrical connections and / or vacuum lines are connected.
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