DE202015105472U1 - Stopfensetzwerkzeug - Google Patents

Abstract

Robotergeführtes Werkzeug (3) zum automatischen Setzen von Stopfen (4) an einer Aufnahmestelle (6) eines Werkstücks (5), insbesondere Karosserieteils, wobei das Stopfensetzwerkzeug (3) ein Gestell (22) mit einem Anschluss (23) für einen Industrieroboter (2), eine Stopfenaufnahme (24) und eine Vorschubeinheit (25) zum Ansetzen des Stopfens (4) in oder an der Aufnahmestelle (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an der magazinartigen Stopfenaufnahme (24) eine steuerbare und bewegliche Halteeinrichtung (26) angeordnet ist, die den Stopfen (4) beim Setzvorgang gesteuert hält und freigibt.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Stopfensetzwerkzeug mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.
• Die DE 10 2010 005 798 A1 zeigt ein solches Stopfensetzwerkzeug und eine Stopfensetzeinrichtung. Das Stopfensetzwerkzeug weist neben einem Gestell und einem Anschluss für einen Industrieroboter eine Stopfenaufnahme und eine Vorschubeinheit auf, die zusammen als Zustellzylinder ausgebildet sind und zum Ansetzen eines einzelnen mit Saugunterdruck gehaltenen Stopfens in einer Werkstücköffnung ausgebildet sind. Die als Saugeinrichtung ausgebildete Halteeinrichtung weist keine zusätzliche steuerbare Betätigungseinrichtung auf.
• Die DE 20 2014 102 559 U1 befasst sich mit der MRK-tauglichen Ausbildung eines Stopfensetzwerkzeugs. In einer Ausführungsvariante können die Setzeinheit und die Stopfenaufnahme für einzelne Stopfen entsprechend der vorgenannten Entgegenhaltung ausgebildet sein. Das Stopfensetzwerkzeug kann von einem taktilen Roboter geführt werden, wobei dessen taktile Eigenschaften zum Suchen der Setzöffnung und zur Überwachung der im Setzprozess auftretenden mechanischen Belastungen benutzt werden.
• Die DE 10 2014 210 401 A1 ist nachveröffentlicht und nicht relevant.
• Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Stopfensetztechnik aufzuzeigen.
• Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.
• Die beanspruchte Stopfensetztechnik hat verschiedene Vorteile. Die Stopfensetzeinrichtung kann einen Stopfen an einer Aufnahmestelle eines Werkstücks ansetzen und auch die Stopfenlage in der Ansetzstellung am Werkstück erfassen. Hierdurch lässt sich prüfen, ob der Stopfen korrekt angesetzt ist oder nicht. Bei korrekter Stopfenlage kann anschließend ggf. ein Fertigsetzen erfolgen.
• Die Erfassungseinrichtung kann den mit einem kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Setzrückhalt in Ansetzstellung an der Aufnahmestelle befindlichen Stopfen mit einer Prüfkraft beaufschlagen, die in einer von der Setzeinrichtung abweichenden Richtung, insbesondere in Gegenrichtung, wirkt. Dabei kann von der Erfassungseinrichtung eine Reaktionskraft, insbesondere eine Rückhaltekraft, und/oder eine Bewegung des angesetzten Stopfens detektiert werden. Die Erfassungseinrichtung kann hierfür eine geeignete Sensorik aufweisen. Diese detektiert bevorzugt eine Reaktionskraft, insbesondere eine Rückhaltekraft des angesetzten Stopfens, welche durch den Setzrückhalt bewirkt wird.
• Die Sensorik kann dem Stopfensetzwerkzeug und/oder einem Industrieroboter der Stopfensetzeinrichtung zugeordnet sein. Besondere Vorteile ergeben sich bei Einsatz eines taktilen Industrieroboters, bei dem bevorzugt die Sensorik bereits vorhanden und integriert ist. Die Sensorik kann auch zu anderen Zwecken beim Stopfensetzprozess eingesetzt werden, z.B. zum taktilen Suchen der Aufnahmestelle.
• Die Stopfenlage kann alternativ oder zusätzlich beim Vorschub und gleich beim Ansetzen des Stopfens an der Aufnahmestelle detektiert werden. Es hat sich allerdings gezeigt, dass die bevorzugte Variante der Detektion der Stopfenlage nach dem Ansetzen und in der bereits eingenommenen Ansetzstellung des Stopfens mit wirksamem Setzrückhalt besser, verlässlicher und genauer ist.
• Die Erfassungseinrichtung kann die Stopfenlage am Werkstück bei einer von der Setzrichtung abweichenden, bevorzugt entgegengesetzt gerichteten Rückzugsbewegung des Stopfensetzwerkzeugs detektieren. Diese Detektion, insbesondere die Detektion einer Reaktionskraft, kann sehr schnell erfolgen. Das Stopfensetzwerkzeug kann den Stopfen sofort anschließend wieder freigeben. Diese Freigabe kann mit einem Nachsetzen oder Fertigsetzen des Stopfens überlagert werden. Das Halten und Freigeben des Stopfens kann auf beliebig geeignete Weise erfolgen, z.B. wie beim eingangs genannten Stand der Technik durch gesteuerten Saugdruck. In der bevorzugten Ausführungsform wird der Stopfen mit steuerbarem Formschluss am Stopfensetzwerkzeug gehalten.
• Das Stopfensetzwerkzeug kann eine steuerbare und bewegliche Halteeinrichtung an der bevorzugt magazinartigen Stopfenaufnahme aufweisen, welche den Stopfen beim Setzvorgang gesteuert hält und freigibt. Vorzugsweise hält die Halteinrichtung den Stopfen bei dessen Ansetzen an der Aufnahmestelle sowie bei dem anschließenden Erfassen der Stopfenlage in Ansetzstellung und gibt den Stopfen erst bei einem nachfolgenden Fertigsetzen frei. Das gesteuerte Halten kann z.B. mit Saugunterdruck, mit Kraftschluss und/oder Formschluss erfolgen. Der Stopfen wird dabei vorzugsweise an einer Auslassöffnung der Stopfenaufnahme gehalten, an der er bereichsweise austreten und hinausragen kann, wobei die Halteeinrichtung einen anderen, insbesondere rückwärtigen Stopfenbereich gesteuert hält und freigibt.
• Die Halteeinrichtung kann eine steuerbare Betätigungseinrichtung aufweisen. Diese kann eine Spreizeinrichtung und eine Vorschubeinrichtung für die bevorzugt aus mehreren Halteelementen zusammengesetzte Halteeinrichtung aufweisen, wobei der bevorzugt formschlüssige Halteeingriff mit dem Stopfen gesteuert gelöst und geschlossen werden kann.
• In den Unteransprüchen ist hierfür eine besonders günstige Ausführungsform angegeben, die einen niedrigen Bauaufwand und eine kompakte Bauform sowie eine hohe Betriebssicherheit und Präzision aufweist.
• Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigen:
• 1: eine Stopfensetzeinrichtung mit einem Industrieroboter und einem Stopfensetzwerkzeug,
• 2 und 3: das Stopfensetzwerkzeug von 1 in verschiedenen rückwärtigen Ansichten,
• 4 und 5: das teilweise aufgebrochene Stopfensetzwerkzeug von 1 in einer perspektivischen Seitenansicht und einer Frontansicht,
• 6: eine weiter aufgebrochene perspektivische Seitenansicht des Stopfensetzwerkzeugs,
• 7: einen Längsschnitt durch das Stopfensetzwerkzeug und,
• 8 und 9: einen abgebrochen und vergrößert dargestellten vorderen Bereich des Stopfensetzwerkzeugs in verschiedenen Betriebsstellungen an einem Werkstück beim Stopfensetzen.
• Die Erfindung betrifft ein robotergeführtes Stopfensetzwerkzeug (3) und ein Stopfensetzverfahren. Sie betrifft ferner eine Stopfensetzeinrichtung (1).
• Das robotergeführte Stopfensetzwerkzeug (3) dient zum automatischen Setzen von Stopfen (4) an Werkstücken (5), insbesondere Karosserieteilen, wie sie in 8 und 9 schematisch angedeutet sind. Der Stopfen (4) wird dabei in oder an eine Aufnahmestelle (6), z.B. eine Öffnung, am Werkstück (5) gesetzt und unter Bildung eines Setzrückhalts (7), z.B. einer Klemm- oder Rastverbindung, gedrückt. Die Aufnahmestelle (6) kann alternativ als Vorsprung ausgebildet sein.
• Die Raumlage der Aufnahmestelle (6), insbesondere Öffnung, ist in manchen Fällen bekannt und kann direkt angefahren werden. Sie kann alternativ mit einer Erfassungseinrichtung optisch, taktil oder auf andere Weise gesucht werden.
• Der in 6 und 7 beispielhaft dargestellte Stopfen (4) kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Seine Formgebung ist an die Aufnahmestelle (6) angepasst. In den gezeigten Ausführungsformen weist er einen Korpus (17) mit einem axialen, vorstehenden Schaft (18) und einem rückseitigen nach außen gerichteten Überstand (19) auf. Der Überstand (19) kann als Kappenrand einer rückwärtigen Kappe (20) des Korpus (17) ausgebildet sein, welche z.B. eine Werkstücköffnung (6) überdeckt. Der Schaft (18) kann massiv oder hohl ausgebildet und einteilig oder mehrteilig sein. Er kann z.B. als umfangseitig geschlossener zylindrischer Rohrabschnitt ausgebildet sein. Er kann alternativ von einzelnen axialen Armen in steifer oder federnder Ausführung gebildet sein. Die Kappe (20) kann geschlossen ausgeführt sein oder eine Durchgangsöffnung aufweisen. Der Überstand (19) bzw. Kappenrand kann eine gebogene Form haben und kann sich gegebenenfalls biegeelastisch verformen. In einer anderen Ausführungsform kann der Überstand (19) gegebenenfalls nach innen zur zentralen Korpusachse gerichtet sein. Der Korpus (17) kann eine beliebige Querschnittsform aufweisen, die z.B. kreisrund oder prismatisch ausgebildet ist.
• Der Setzrückhalt (7) ist vorzugsweise als formschlüssiger Rückhalt ausgebildet. Hierfür kann der Schaft (18) an einer Außenseite seines Mantels ein oder mehrere Sperrelemente (21) aufweisen, die z.B. als umlaufende oder lokale und diskrete Keilnasen ausgebildet sind. Sie können auch mehrfach hintereinander am Schaft (18) angeordnet sein oder sich an anderer geeigneter Stelle des Korpus (17) befinden. Die Sperrelemente (21) können starr oder federnd beweglich am Schaft (18), z.B. an dortigen Federarmen, angeordnet sein.
• Die Aufnahmestelle (6) weist kooperierende, insbesondere komplementäre Sperrelemente (nicht dargestellt) auf, die z.B. als keilförmige oder nutenförmige Vertiefungen am Rand bzw. Mantel der Öffnung (6) ausgebildet sind. 8 und 9 zeigen diese Ausbildung.
• Alternativ können die formschlüssig zusammenwirkenden Vorsprünge und Vertiefungen für den Setzrückhalt (7) eine andere Form und Anordnung aufweisen. Die Zuordnung zur Aufnahmestelle (6) und zum Stopfen (4) kann auch umgekehrt sein. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Setzrückhalt (7) durch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Aufnahmestelle (6) und dem Stopfen (4), z.B. durch eine Klemmverbindung, geschaffen werden.
• Die Stopfensetzeinrichtung (1) weist zumindest ein robotergeführtes Stopfensetzwerkzeug (3) auf. Sie kann außerdem einen mehrachsigen, programmierbaren Industrieroboter (2) zum Führen des Stopfensetzwerkzeugs (3) beinhalten. Dieser kann zum Lieferumfang der Stopfensetzeinrichtung (1) gehören oder anwenderseitig vorhanden sein oder anderweitig beigestellt werden. 1 zeigt beispielhaft diese Ausgestaltung mit einem Industrieroboter (2).
• Der Industrieroboter (2) ist mehrgliedrig ausgebildet und besitzt mehrere steuerbare und regelbare Roboterachsen. Er kann dabei eine beliebige Zahl und Kombination von rotatorischen und/oder translatorischen Roboterachsen haben. Der mehrachsige Industrieroboter (2) ist vorzugsweise als Gelenkarmroboter oder als Kickarmroboter ausgebildet. Er ist programmierbar und weist eine Robotersteuerung (9) auf, an die auch das Stopfensetzwerkzeug (3) angeschlossen sein kann.
• Der in 1 gezeigte Industrieroboter (2) hat sieben Roboterachsen I-VII und z.B. fünf Roboterglieder (10–14). Diese bestehen aus einem Sockel (10), einem Basisglied (11), zwei Zwischengliedern (12, 13) und einem Endglied oder Abtriebsglied (14), welches ein bewegliches, insbesondere rotierendes Abtriebselement (15) in Form eines Flansches oder dgl. aufweist. Die Zwischenglieder (12, 13) des Industrieroboters (2) können eine abgewinkelte Form haben und mittels einer integrierten Roboterachse II, V in sich um ihre Längserstreckung verdrehbar sein. Die Robotersteuerung (9) kann im Sockel (10) angeordnet sein. Statt der gezeigten Anordnung sind beliebig andere Roboterkonfigurationen möglich. Der Industrieroboter (2) kann stationär oder instationär angeordnet sein. Bei einer instationären Anordnung kann der Industrieroboter (2) eine Fahrachse aufweisen oder auf einem ggf. mehrachsig im Raum beweglichen Fahrzeug angeordnet sein.
• Ferner kann für das Stopfensetzwerkzeug (3) eine Betriebsmittelzuführung für die erforderlichen Betriebsmittel, z.B. elektrische Signal- und/oder Leistungsströme, Fluide, insbesondere Druckluft, Kühlmittel oder dergleichen, vorhanden sein. Die Betriebsmittelzuführung kann von außen oder intern durch die Roboterglieder erfolgen. Am Abtriebselement (15) kann hierfür eine geeignete Kupplung angebaut sein, die z.B. als Medienkupplung ausgebildet ist und die ggf. auch einen automatischen Werkzeugwechsel ermöglicht.
• Das Stopfensetzwerkzeug (3) weist ein Gestell (22) und einen Anschluss (23) zur Verbindung mit einem Industrieroboter (2) auf. Ferner weist es eine Stopfenaufnahme (24) für ein oder mehrere Stopfen (4) sowie eine Vorschubeinheit (25) für den Vorschub von einem oder mehreren Stopfen (4) in oder an der Stopfenaufnahme (24) auf. Das Stopfensetzwerkzeug (3) beinhaltet ferner eine steuerbare Halteeinrichtung (26) für einen zu setzenden und an der Stopfenaufnahme (24) befindlichen Stopfen (4).
• Der Stopfen (4) wird an der Stopfenaufnahme (24) aufgenommen und von der steuerbaren Halteeinrichtung (26) gehalten sowie von der Vorschubeinheit (25) zum Setzen an der Aufnahmestelle (6) in Setzrichtung vorgeschoben. Der Industrieroboter (2) positioniert hierfür das Setzwerkzeug (3) entsprechend an der Aufnahmestelle (6). Der Industrieroboter (2) kann auch die Setzbewegung unterstützen und zumindest teilweise ausführen.
• Beim Setzprozess wird zunächst der Stopfen (4) mit seinem Schaft oder Fußteil (18) mit der Aufnahmestelle (6) in Eingriff gebracht, vorzugsweise in eine Werkstücköffnung (6) eingesteckt. Hierbei wird der Setzrückhalt (7) gebildet bzw. in Eingriff gebracht. Der Ansetzvorgang kann in geeigneter Weise gesteuert und sensorisch überwacht werden. Anschließend erfolgt eine nachfolgend näher beschriebene Detektion der Stopfenlage am Werkstück (5), wobei sich der Stopfen (4) bereits in der erwähnten Ansetzstellung befindet und mit einer z.B. gegen die Setzrichtung wirkenden Prüfkraft beaufschlagt wird. Bei einem positiven Detektionsergebnis wird eventuell der Stopfen (4) noch fertig gesetzt und in die vorgesehene Endstellung in oder an der Aufnahmestelle (6) gebracht.
• Die Stopfenaufnahme (24), die Vorschubeinheit (25) und die steuerbare Halteeinrichtung (26) können in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. Die Stopfenaufnahme kann den Stopfen (4) in beliebig geeigneter Weise aufnehmen, was z.B. durch bloße Anlage oder durch Formschluss erfolgen kann. Mit der Halteeinrichtung (26) wird dabei der Stopfen (4) steuerbar beim Ansetzen und auch bei der Detektion der Stopfenlage gehalten. Zum evtl. Fertigsetzen oder auch nach Beendigung des Setzprozesses kann die Halteeinrichtung (26) den Stopfen (4) wieder freigeben.
• Die Vorschubeinheit (25) bewegt den Stopfen (4) in Setzrichtung. Sie kann dabei mit der Stopfenaufnahme (24) und ggf. auch mit der Halteeinrichtung (26) zusammenwirken. In einer nicht dargestellten Ausführungsform können die Stopfenaufnahme (24), die Vorschubeinheit (25) und die Halteeinrichtung (26) z.B. als Hubzylinder mit einem steuerbaren Sauggreifer ausgeführt sein. Der Stopfen (4) wird dabei mit Saugunterdruck an einer z.B. tellerförmigen Stopfenaufnahme festgehalten.
• In den Ausführungsbeispielen ist eine andere und bevorzugte Ausführungsform dargestellt. Die magazinartige Stopfenaufnahme (24) nimmt eine oder mehrere Reihen von hintereinander angeordneten Stopfen (4) auf. Der zu setzende Stopfen kann sich an einer Auslassöffnung (32) der Stopfenaufnahme (24) befinden, aus der er gemäß 8 bereichsweise austritt und hinausragt, insbesondere mit seinem Schaft (18). Die Halteeinrichtung (26) hält einen anderen Stopfenbereich, insbesondere den Überstand (19) mit Kraftschluss und/oder Formschluss und kann diesen gemäß 8 und 9 freigeben. Die Vorschubeinheit (25) kann mit der Halteeinrichtung (26) zusammenwirken und den oder die Stopfen (4) zur Auslassöffnung (32) fördern sowie den Eingriff des vorderen Stopfens (4) in oder an der Halteeinrichtung (26) unterstützen oder bewirken.
• Die Halteeinrichtung (26) besitzt eine steuerbare Betätigungseinrichtung (27) zum Öffnen und Schließen der Halteeinrichtung (26) bzw. zum Halten und Freigeben des betreffenden Stopfens (4). Die Betätigungseinrichtung (27) ist mit einer Steuerung (9) verbunden, die auch den Industrieroboter (2) beaufschlagen kann. Vorzugsweise ist dies die Robotersteuerung.
• Das Stopfensetzwerkzeug (3) hat ferner eine Längsachse (28), entlang der auch die in 7 durch einen Pfeil gekennzeichnete Setzbewegung des oder der Stopfen (4) erfolgt. Die Längsachse (28) kann die Zentralachse des Stopfensetzwerkzeugs (3) und seiner Komponenten darstellen.
• Das gezeigte Stopfensetzwerkzeug (3) weist die erwähnte Stopfenaufnahme (24) nebst Vorschubeinheit (25) zum Ansetzen des Stopfens (4) in oder an der Aufnahmestelle (6) auf. An der Stopfenaufnahme (24) ist die steuerbare und bewegliche Halteeinrichtung (26) angeordnet, die den Stopfen (4) beim Setzprozess gesteuert hält und freigibt. Insbesondere hält die Halteeinrichtung (26) den Stopfen (4) bei dessen Ansetzen und bei dem anschließenden Erfassen der Stopfenlage am Werkstück (5) in der Ansetzstellung. Die Halteeinrichtung (26) gibt andererseits den Stopfen (4) bei einem nachfolgenden Fertigsetzen frei.
• Ein Fertigsetzen kann stattfinden, wenn der zunächst angesetzte Stopfen (4) noch nicht seine endgültige Setzstellung eingenommen hat. Er kann dabei z.B. gemäß 8 und 9 mit seinem Überstand bzw. Kappenrand (19) noch vom benachbarten Wandbereich des Werkstücks (5) distanziert sein und wird beim Fertigsetzen dort angelegt und ggf. auch an seinem Überstand (19) bzw. Kappenrand verformt. Der Stopfen (4), insbesondere sein Schaft (18), kann dabei noch weiter an oder in die Aufnahmestelle (6) geschoben werden. Hierbei kann auch der Setzrückhalt (7) verändert werden, insbesondere wenn bei einem formschlüssigen Setzrückhalt (7) mehrere in Reihen hintereinander angeordnete Sperrelemente (21) und Gegenelemente angeordnet sind.
• Bei einer alternativen Ausführung des Stopfensetzwerkzeugs (3), die den Stopfen (4) mit Saugunterdruck oder auf andere Weise festhält, kann der Stopfen (4) beim Ansetzen gleich in die Endposition gebracht und fertiggesetzt werden, wobei anschließend die Detektion der Stopfenlage erfolgt.
• Die Stopfenaufnahme (24) ist gemäß 2 bis 6 mit dem Gestell (22) verbunden. Die Stopfenaufnahme (24) kann ferner eine Stützeinrichtung (34) für die Betätigungseinrichtung (27) aufweisen.
• In den gezeigten und bevorzugten Ausführungsbeispielen weist die Stopfenaufnahme (24) einen Aufnahmebehälter (29) für einen oder mehrere axiale Reihen von Stopfen (4) auf. Der Aufnahmebehälter (29) führt die aufgenommenen Stopfen (4) und besitzt einen Behältermantel (30) mit der frontseitigen Auslassöffnung oder Behältermündung (32) sowie einen rückseitigen Behälterboden (33). Der rohrförmige Aufnahmebehälter (29) ist in der Form seines Innenraums (31) an die Form der aufgenommenen Stopfen (4) angepasst und hat z.B. einen kreisrunden Querschnitt. Der Behältermantel (30) hat z.B. eine dünnwandige Hülsenform. 4, 5 und 7 zeigen diese Ausbildung. In der aufgebrochenen Darstellung von 6 ist der Aufnahmebehälter (29) nicht dargestellt.
• Die Vorschubeinheit (25) für den oder die in oder an der Stopfenaufnahme (24) befindlichen Stopfen (4) weist einen steuerbaren Vorschubantrieb (35) für den oder die Stopfen (4) auf. Der Vorschubantrieb (35) ist vorzugsweise als fluidischer Antrieb ausgebildet. Er kann beim Ansetzen eines Stopfens (4) eine moderate Vorschubkraft in Setzrichtung entwickeln. Durch die Vorschubkraft wird der vordere Stopfen (4) an der Auslassöffnung (32) in bevorzugt formschlüssigen Eingriff mit der steuerbaren Halteeinrichtung (26) gebracht und gehalten. Zum Fertigsetzen des Stopfens (4) kann eine höhere Vorschubkraft als beim Ansetzen entwickelt werden. Die Halteeinrichtung (26) ist dabei geöffnet.
• Der Vorschubantrieb (35) kann in beliebiger Weise ausgebildet und angeordnet sein sowie auf den oder die Stopfen (4) in oder an der Stopfenaufnahme (24) wirken. In der bevorzugten Ausführungsform weist der Vorschubantrieb (35) gemäß 6 und 7 einen Kolben (36) auf, der im Aufnahmebehälter (29) axial und in Richtung der Längsachse (28) frei beweglich und mit Abdichtung gelagert ist. Zwischen dem Kolben (36) und dem Behälterboden (33) ist eine Druckkammer (37) angeordnet und mit einem externen Fluidanschluss (38) verbunden. Hier kann z.B. gesteuert Druckluft zugeführt werden. Der Fluiddruck und die Vorschubkraft des Vorschubantriebs (35) können gemessen und gesteuert bzw. geregelt werden. Alternativ kann der Vorschubantrieb (35) in anderer Weise, z.B. extern angeordnet sein und mit einem Mitnehmer in den Aufnahmebehälter (29) greifen.
• Die Halteeinrichtung (26) weist ein oder mehrere bewegliche Halteelemente (39) auf, die den Stopfen (4) an der Auslassöffnung (32) der Stopfenaufnahme (24) bzw. des Aufnahmebehälters (29) kraftschlüssig und/oder formschlüssig halten. In der gezeigten und bevorzugten Ausführungsform sind drei Halteelemente (39) vorhanden, die außenseitig auf den Aufnahmebehälter (29) angeordnet sind und diesen ringförmig umgeben. Die Zahl und Anordnung der Halteelemente (39) kann abgewandelt werden. In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Halteelemente (39) als bewegliche Haltefinger ausgebildet, die biegeelastisch verformt werden können. Die Halteelemente (39) weisen am rückwärtigen Bereich eine oder mehrere Ausnehmungen (42) auf, die einen seitlichen Zugang und eine Versorgung für die Vorschubeinheit (25) und für die Betätigungseinrichtung (27) ermöglichen.
• Ein oder mehrere der beweglichen Halteelemente (39) weisen frontseitig einen Vorsprung (40) auf, der von außen am Behälterrand vorbei in die Auslassöffnung (32) ragt. Er bildet einen Anschlag für den von der Vorschubeinheit (25) beaufschlagten vorderen Stopfen (4) und dessen Überstand (19). Der Vorsprung (40) ist am vorderen Ende eines Mantelteils (41) angeordnet, welches am Behältermantel (30) über einen Bogenbereich anliegt und dort bevorzugt auch axial beweglich geführt ist.
• Die Betätigungseinrichtung (27) weist eine Spreizeinrichtung (43) für die Halteeinrichtung (26), insbesondere für das oder die Halteelemente (39), auf. Mit der Spreizeinrichtung (43) kann die Halteeinrichtung (26) geöffnet und geschlossen werden, wobei der beaufschlagte Stopfen (4) beim Öffnen freigegeben und beim Schließen bevorzugt formschlüssig gehalten wird. Die Spreizeinrichtung (43) weist eine Rückstelleinrichtung (47) auf, welche die Halteeinrichtung (26) zum Schließen wieder in die in 6 und 7 gezeigte Ausgangsstellung zurückbewegt. Die Rückstelleinrichtung (47) kann z.B. von ein oder mehreren federelastischen Ringen, z.B. Gummiringen, gebildet werden, welche in die in 6 und 7 gezeigten ringartigen Außennuten an dem Halteelement (39) eingelegt werden. Die Rückstelleinrichtung (47) ist der Übersicht halber nicht dargestellt.
• Die Betätigungseinrichtung (27) weist ferner eine Vorschubeinrichtung (44) für die Halteeinrichtung (26), insbesondere die Halteelemente (39) auf, welche deren Relativbewegung gegenüber der Stopfenaufnahme (24), insbesondere dem Aufnahmebehälter (29), erzeugt. Die Vorschubeinrichtung (44) wirkt auch mit der Spreizeinrichtung (43) zusammen. In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Vorschubeinrichtung (44) mit der Stützeinrichtung (34) verbunden.
• Die Spreizeinrichtung (43) weist ein Keilelement (45), z.B. eine vertiefte Keilaufnahme, an der Halteeinrichtung, insbesondere dem Halteelement (39) und ein Keilelement (46), z.B. einen vorstehenden Keilring oder Keilbogen, an der Stopfenaufnahme (24), insbesondere am Aufnahmebehälter (29), auf. Die Keilelemente (45, 46) haben eine in Setzrichtung wirksame Keilfläche. Bei einer Betätigung der Vorschubeinrichtung (44) in Setzrichtung gleiten die Halteelemente (39) mit ihren Keilelementen (45) an dem Keilelement (46) am Behältermantel (30) auf und werden dadurch an der Vorderseite mit ihrem jeweiligen Vorsprung (40) nach außen gebogen und gespreizt. 9 zeigt diese Spreizstellung. Hierbei wird der vordere Stopfen (4) freigegeben und kann von der Vorschubeinheit (25) in Setzrichtung zum Fertigsetzen vorgeschoben werden.
• Die Vorschubeinrichtung (44) weist einen Vorschubantrieb (50) und eine gestellfeste Führung (48) hierfür auf. Der Vorschubantrieb (50) kann beliebig ausgebildet und angeordnet sein. In der gezeigten Ausführungsform ist er zwischen der Stopfenaufnahme (24), insbesondere dem Aufnahmebehälter (29), und einer rückwärtigen Stützplatte (49) der Stützeinrichtung (34) angeordnet. Die Stützplatte (49) ist axial vom Aufnahmebehälter (29) distanziert und ist mit diesem über mehrere im Kreis verteilt angeordnete Führungsstangen (48) fest verbunden. An den Führungsstangen (48) wird der Vorschubantrieb (50) axial und bevorzugt konzentrisch zur Längsachse (28) geführt.
• In der gezeigten Ausführungsform weist der fluidische Vorschubantrieb (50) einen mit den Führungsstangen (48) verbundenen Antriebskörper (51) mit in Vorschubrichtung beidseits angeordneten Druckkammern (52, 55) nebst Membranen (53, 56) und Fluidanschlüssen (54, 57) auf. Die Fluidanschlüsse (38, 54, 57) sind durch die vorerwähnten Ausnehmungen (42) von außen zugänglich.
• Der Vorschubantrieb (50), insbesondere der Antriebskörper (51), ist über eine Koppelung (58) mit der Halteeinrichtung (26), insbesondere den Halteelementen (39), verbunden und kann diese in Axialrichtung vorwärts und rückwärts bewegen. Der Vorwärts- und Rückwärtshub dieser Bewegungen kann durch einen Hubbegrenzer (59) begrenzt sein. Dieser weist z.B. gem. 7 für die Vorwärtsrichtung einen radialen Vorsprung an den Halteelementen (39) auf, der am Behälterboden (33) anschlägt. Für die Rückwärtsrichtung bilden die Vorsprünge (40) den Hubbegrenzer (59), wobei sie das vordere Stirnende des Behältermantels (30) übergreifen und dort anschlagen.
• Der Antriebskörper (51) besteht z.B. aus mehreren axial hintereinander angeordneten Scheiben, wobei die zentrale Scheibe einen geschlossenen Mittelsteg und beidseits anschließende Ausnehmungen zur Bildung eines Teils der jeweiligen Druckkammer (52, 55) aufweist. Die Ausnehmungen sind über jeweils eine radiale Bohrung mit dem jeweiligen Fluidanschluss (54, 57) verbunden. Die vordere und hintere Membran (53, 56) sind jeweils über eine ringartige Klemmscheibe mit der Zentralscheibe des Antriebskörpers (51) verbunden und eingeklemmt.
• Wenn die in Setzrichtung vordere Druckkammer (52) fluidisch beströmt wird, wölbt sich deren Membran (53) aus und stützt sich am Behälterboden (33) ab, wobei der Antriebskörper (51) gegen die Setzrichtung nach hinten gedrückt wird und die Halteeinrichtung (26) bzw. deren Halteelemente (39) mitnimmt. Hierdurch gelangt die Halteeinrichtung (26) in die in 7 und 8 gezeigte Schließstellung.
• Wenn die rückwärtige Druckkammer fluidisch beströmt wird, stützt sich die auswölbende Membran (56) an der gestellfesten Stützplatte (49) ab und schiebt den Antriebskörper (51) unter Mitnahme der Halteeinrichtung (26) in Setzrichtung nach vorn, wodurch die Halteeinrichtung (26) gem. 9 geöffnet und gespreizt wird.
• Die Stopfensetzeinrichtung (1) weist eine Erfassungseinrichtung (8) für die Detektion der Stopfenlage am Werkstück (5) und an der Aufnahmestelle (6) auf. Der Stopfen (4) ist dabei bereits in der besagten Weise mit der Aufnahmestelle (6) in Eingriff gebracht und angesetzt worden. Er befindet sich dabei mit dem wirksamen Setzrückhalt (7) in der besagten Ansetzstellung an der Aufnahmestelle (6).
• Die Erfassungseinrichtung (8) beaufschlagt den angesetzten Stopfen (4) mit einer Prüfkraft, die in einer von der Setzrichtung abweichenden Richtung, insbesondere in der Gegenrichtung, wirkt. Hierbei wird eine Reaktionskraft, insbesondere die am Setzrückhalt (7) entwickelte Rückhaltekraft, und/oder eine Bewegung des angesetzten Stopfens (4) detektiert. Der Stopfen (4) wird dabei noch von der Halteeinrichtung (26) gehalten. Die Erfassungseinrichtung (8) kann die Prüfkraft durch den Industrieroboter (2) und/oder durch einen nicht dargestellten Antrieb des Setzwerkzeugs (3) aufbringen.
• In den gezeigten Ausführungsbeispielen werden die Detektion der Stopfenlage und das Fertigsetzen des Stopfens (4) einander überlagert. Wenn der Industrieroboter (2) die Prüfkraft aufbringt, z.B. am Stopfen (4) entgegen der Setzrichtung zieht, ist die Halteeinrichtung (26) geschlossen, sodass die Reaktionskraft oder eine Reaktionsbewegung detektiert werden kann. Dabei oder anschließend kann sich der Industrieroboter (2) zurückbewegen, wobei zugleich die Betätigungseinrichtung (27) die Halteeinrichtung (26) unter Freigabe des Stopfens (4) öffnet. Die Vorschubeinheit (25) kann dann das Fertigsetzen des Stopfens (4) bewirken und kann dabei ggf. eine erhöhte Vorschubkraft aufbringen. Der Vorschubantrieb (35), insbesondere der Kolben (36), kann dabei die im Aufnahmebehälter (29) befindliche Stopfenreihe in Setzrichtung vorschieben und den vordersten Stopfen (4) zum Fertigsetzen austreiben. Durch die Betätigungseinrichtung (27) wird anschließend sofort wieder die Halteeinrichtung (26) geschlossen und hält den nächstfolgenden Stopfen (4) in der Stopfenreihe an der Auslassöffnung (32) fest.
• In den gezeigten und bevorzugten Ausführungsbeispielen wird die Reaktionskraft, insbesondere Rückhaltekraft, des angesetzten Stopfens (4) detektiert. Hierfür weist die Erfassungseinrichtung (8) eine geeignete Kräfte oder Momente messende Sensorik (16) auf. Die Halteeinrichtung (26) hält dabei noch den Stopfen (4) in der genannten Weise, bevorzugt formschlüssig, fest. In einer anderen und nicht dargestellten Variante kann detektiert werden, ob bei Anlegen der besagten Prüfkraft am Stopfen (4) eine Stopfenbewegung relativ zum Werkstück (5) stattfindet oder nicht.
• Bei korrekt angesetztem Stopfen (4) wird durch den Setzrückhalt (7) eine detektierbare Reaktions- bzw. Rückhaltekraft entwickelt und auch eine Stopfenbewegung verhindert. Wenn der Stopfen nicht oder nicht korrekt an der Aufnahmestelle (6) angesetzt ist, bewegt sich der Stopfen (4) und/oder die Reaktionskraft ist stark gemindert oder nicht vorhanden. Beides kann von der Erfassungseinrichtung (8) als Fehler detektiert und an die besagte Steuerung (9) gemeldet werden. Diese kann dann eine entsprechende Gegenmaßnahme einleiten, z.B. ein erneutes Ansetzen des gleichen Stopfens (4) oder ein Entfernen des möglicherweise fehlerhaften Stopfens (4) und dessen Ersatz durch einen neuen Stopfen oder dgl..
• Die Erfassungseinrichtung (8) kann konstruktiv in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Die Sensorik (16) kann dem Stopfwerkzeug (3) und/oder dem Industrieroboter (2) zugeordnet sein. Der Antrieb für die Erzeugung der Prüfkraft kann ebenfalls dem Stopfwerkzeug (3) und/oder dem Industrieroboter (2) zugeordnet sein.
• In der gezeigten und bevorzugten Ausführungsform wird die Erfassungseinrichtung (8) vom Industrieroboter (2) gebildet. Vorzugsweise ist dabei der Industrieroboter (2) als taktiler Roboter ausgebildet, der sensitive Fähigkeiten hat. Die in 1 durch einen Pfeil symbolisierte Sensorik (16) ist dem Industrieroboter (2) zugeordnet und bevorzugt in diesen integriert. Alternativ kann die Sensorik (16) z.B. an der Anschlussstelle zwischen dem Industrieroboter (2) und dem Stopfensetzwerkzeug (3) angeordnet sein.
• Die Sensorik (16) detektiert von außen einwirkende Belastungen, insbesondere Kräfte und/oder Momente und wertet diese aus. Sie kann insbesondere die vom Setzrückhalt (7) entwickelte Rückhaltekraft oder ein hierauf beruhendes Moment erfassen und auswerten.
• Bei der gezeigten Roboteranordnung von 1 ist die Sensorik (16) in den Industrieroboter (2), insbesondere in ein oder mehrere, vorzugsweise alle Roboterglieder (10–14) integriert. Hierfür können sich z.B. Kraft- und/oder Momentensensoren an den bevorzugt rotatorischen Roboterachsen I bis VII und an deren Lagerungen befinden. Außerdem sind hier Weggeber, insbesondere Drehgeber, angeordnet, mit denen die aktuelle Achsposition detektiert werden kann.
• Der taktile Industrieroboter (2) kann als kraft- und/oder momentengeregelter Roboter ausgebildet sein. Er kann eine oder mehrere kraftgesteuerte oder kraftgeregelte Achsen (I-VII) bzw. kraftgesteuerte oder kraftgeregelte Achsantriebe aufweist. Die besagte Kraftsteuerung oder Kraftregelung der Roboterachsen bezieht sich auf die Wirkung nach außen am Abtriebselement (15) des Abtriebsglieds (14), sowie auf die dort einwirkenden Reaktionskräfte. Roboterintern findet an den Roboterachsen oder Achsantrieben eine Momentensteuerung oder Momentenregelung statt.
• Der taktile Industrieroboter (2) weist bevorzugt mindestens eine nachgiebige Achse (I-VII) bzw. mindestens einen nachgiebigen Achsantrieb mit einer Nachgiebigkeitsregelung, insbesondere einer reinen Kraftregelung oder einer Kombination aus Positions- und Kraftregelung, auf. Der taktile Industrieroboter (2) kann das Stopfensetzwerkzeug (3) federnd ausweichfähig halten und führen.
• Die Sensorik (16) kann auch zu weiteren Zwecken eingesetzt werden, z.B. zum Suchen der Aufnahmestelle (6) und zum dortigen Positionieren und Ansetzen des Stopfens (4).
• Der taktile Industrieroboter (2) kann verschiedene Betriebsmodi mit unterschiedlichen Steifigkeiten bzw. Nachgiebigkeiten seiner Roboterachsen haben. Dies kann z.B. ein Handführmodus, ein Positionier- oder Suchmodus und ein Steifigkeitsmodus sein. Zwischen den Betriebsmodi kann bedarfsweise umgeschaltet werden.
• Der bevorzugte taktile Industrieroboter (2) ist für eine Mensch-Roboter-Kooperation oder -Kollaboration (MRK) vorgesehen und tauglich ausgebildet. Seine ein oder mehrere nachgiebigen Roboterachsen vermeiden Unfälle mit einem Werker und Crashs mit Gegenständen im Arbeitsbereich durch Kraftbegrenzung und ggf. Stillstand oder federndes Ausweichen im Fall unvorhergesehener Kollisionen. Der taktile Industrieroboter (2) kann dadurch auch für eine MRK bei einer Teilautomatisierung eingesetzt werden. Er kann auf einen Berührungskontakt mit dem menschlichen Körper unter Vermeidung von Verletzungen reagieren. Es kann dabei auch zu schmerzfreien Kontakten kommen.
• Der in 1 dargestellte taktile Industrieroboter (2) kann als Leichtbauroboter ausgebildet sein und aus leichtgewichtigen Materialien, z.B. Leichtmetallen und Kunststoff, bestehen. Er hat auch eine kleine Baugröße. Das Stopfensetzwerkzeug (3) hat ebenfalls ein geringes Gewicht.
• Das Stopfensetzwerkzeug (3) und die Stopfensetzeinrichtung (1) können eine MRK geeignete Ausbildung haben.
• Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiele sind in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können die Merkmale der Ausführungsbeispiele bzw. Varianten beliebig miteinander kombiniert und ggf. auch vertauscht werden.
• Die Stopfenaufnahme (24), die Vorschubeinheit (25), die Halteeinrichtung (26) und die Betätigungseinrichtung (27) können konstruktiv in anderer Weise ausgebildet sein.
• Bezugszeichenliste

1

Stopfensetzeinrichtung

2

Industrieroboter

3

Stopfensetzwerkzeug

4

Stopfen

5

Werkstück, Karosserie

6

Aufnahmestelle, Öffnung, Werkstücköffnung

7

Setzrückhalt

8

Erfassungseinrichtung

9

Steuerung, Robotersteuerung

10

Sockel

11

Roboterglied, Basisglied

12

Roboterglied, Zwischenglied

13

Roboterglied, Zwischenglied

14

Roboterglied, Abtriebsglied, Roboterhand

15

Abtriebselement

16

Sensorik

17

Korpus

18

Schaft

19

Überstand, Kappenrand

20

Kappe

21

Sperrelement

22

Gestell

23

Anschluss

24

Stopfenaufnahme

25

Vorschubeinheit

26

Halteeinrichtung

27

Betätigungseinrichtung

28

Längsachse

29

Aufnahmebehälter

30

Behältermantel

31

Innnenraum

32

Auslassöffnung, Behältermündung

33

Behälterboden

34

Stützeinrichtung

35

Vorschubantrieb, Zylinder

36

Kolben

37

Druckkammer

38

Fluidanschluss

39

Halteelement, Haltefinger

40

Vorsprung

41

Mantelteil

42

Ausnehmung

43

Spreizeinrichtung

44

Vorschubeinrichtung

45

Keilelement, Keilaufnahme

46

Keilelement, Keilring, Keilbogen

47

Rückstelleinrichtung

48

Führung, Führungsstange

49

Stützplatte

50

Vorschubantrieb

51

Antriebskörper, Kolben

52

Druckkammer vorwärts

53

Membran

54

Fluidanschluss

55

Druckkammer rückwärts

56

Membran

57

Fluidanschluss

58

Koppelung, Mitnehmer

59

Hubbegrenzer

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 102010005798 A1 [0002]
• DE 202014102559 U1 [0003]
• DE 102014210401 A1 [0004]

Claims (40)

1. Robotergeführtes Werkzeug (3) zum automatischen Setzen von Stopfen (4) an einer Aufnahmestelle (6) eines Werkstücks (5), insbesondere Karosserieteils, wobei das Stopfensetzwerkzeug (3) ein Gestell (22) mit einem Anschluss (23) für einen Industrieroboter (2), eine Stopfenaufnahme (24) und eine Vorschubeinheit (25) zum Ansetzen des Stopfens (4) in oder an der Aufnahmestelle (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an der magazinartigen Stopfenaufnahme (24) eine steuerbare und bewegliche Halteeinrichtung (26) angeordnet ist, die den Stopfen (4) beim Setzvorgang gesteuert hält und freigibt.
2. Stopfensetzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (26) den Stopfen (4) beim Ansetzen und bei einem anschließenden Erfassen der Stopfenlage am Werkstück (5) in Ansetzstellung hält und bei einem nachfolgenden Fertigsetzen freigibt.
3. Stopfensetzwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (26) den Stopfen (4) an einer Auslassöffnung (32) der Stopfenaufnahme (24) bereichsweise austreten und hinausragen lässt und einen anderen Stopfenbereich gesteuert hält und freigibt.
4. Stopfensetzwerkzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (26) eine steuerbare Betätigungseinrichtung (27) aufweist.
5. Stopfensetzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stopfenaufnahme (24) mit dem Gestell (22) verbunden ist.
6. Stopfensetzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stopfenaufnahme (24) eine Stützeinrichtung (34) für die Betätigungseinrichtung (27) aufweist.
7. Stopfensetzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stopfenaufnahme (24) einen Aufnahmebehälter (29) für einen oder mehrere Stopfen (4) aufweist.
8. Stopfensetzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebehälter (29) einen Behältermantel (30) mit der Auslassöffnung (32) und einen Behälterboden (33) aufweist.
9. Stopfensetzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (26) ein oder mehrere bewegliche Halteelemente (39) aufweist, die den Stopfen (4) an der Auslassöffnung (32) der Stopfenaufnahme (24) kraftschlüssig und/oder formschlüssig halten.
10. Stopfensetzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Halteelement (39) einen in die Auslassöffnung (32) ragenden Vorsprung (40) aufweist, der einen Anschlag für den von der Vorschubeinheit (25) beaufschlagten Stopfen (4) bildet.
11. Stopfensetzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Halteelemente (39) die Stopfenaufnahme (24), insbesondere den Aufnahmebehälter (29), außenseitig umschließen.
12. Stopfensetzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (27) eine Spreizeinrichtung (43) für die Halteeinrichtung (26), insbesondere die Halteelemente (39), aufweist.
13. Stopfensetzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizeinrichtung (43) Keilelemente (45, 46) an der Halteeinrichtung (26), insbesondere den Halteelementen (39), und an der Stopfenaufnahme (24), insbesondere am Aufnahmebehälter (29), aufweist.
14. Stopfensetzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizeinrichtung (43) eine Rückstelleinrichtung (47) aufweist.
15. Stopfensetzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (27) eine Vorschubeinrichtung (44) für die Halteeinrichtung (26), insbesondere für die Halteelemente (39), aufweist, welche eine Relativbewegung gegenüber der Stopfenaufnahme (24), insbesondere dem Aufnahmebehälter (29), erzeugt.
16. Stopfensetzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (27) einen Hubbegrenzer (59) für den Vor- und Rückhub der Vorschubeinrichtung (44) aufweist.
17. Stopfensetzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubeinrichtung (44) mit der Stützeinrichtung (34) verbunden ist.
18. Stopfensetzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubeinrichtung (44) einen Vorschubantrieb (50) und eine gestellfeste Führung (48) für die Halteeinrichtung (26), insbesondere die Halteelemente (39), aufweist.
19. Stopfensetzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubeinrichtung (44) einen fluidischen Vorschubantrieb (50) aufweist, der mit der Halteeinrichtung (26), insbesondere mit den Halteelementen (39), gekoppelt (58) und an der Stützeinrichtung (34) geführt und abgestützt ist.
20. Stopfensetzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der fluidische Vorschubantrieb (50) einen geführten Antriebskörper (51) mit in Vorschubrichtung beidseits angeordneten Druckkammern (52, 55) nebst Membranen (53, 56) und Fluidanschlüssen (54, 57) aufweist.
21. Stopfensetzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskörper (51) zwischen der Stopfenaufnahme (24), insbesondere dem Aufnahmebehälter (29), und einer Stützplatte (49) der Stützeinrichtung (34) angeordnet und abgestützt sowie koaxial mit der Halteeinrichtung (26), insbesondere den Halteelementen (39), geführt (48) ist.
22. Stopfensetzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubeinheit (25) einen steuerbaren, bevorzugt fluidischen Vorschubantrieb (35) für den oder die Stopfen (4) an oder in der Stopfenaufnahme (24) aufweist.
23. Stopfensetzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der steuerbare, bevorzugt fluidische Vorschubantrieb (35) beim Fertigsetzen des Stopfens (4) eine höhere Vorschubkraft als beim Ansetzen entwickelt.
24. Stopfensetzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der fluidische Vorschubantrieb (35) einen Kolben (36) im Aufnahmebehälter (29) und eine zwischen Kolben (36) und Behälterboden (33) angeordnete Druckkammer (37) mit einem Fluidanschluss (38) aufweist.
25. Stopfensetzeinrichtung zum automatischen Setzen von Stopfen (4) an einer Aufnahmestelle (6) eines Werkstücks (5), insbesondere Karosserieteils, wobei die Stopfensetzeinrichtung (1) ein robotergeführtes Stopfensetzwerkzeug (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stopfensetzeinrichtung (1) eine Erfassungseinrichtung (8) für die Stopfenlage am Werkstück (5) aufweist, welche den mit einem Setzrückhalt (7) in Ansetzstellung an der Aufnahmestelle (6) befindlichen Stopfen (4) mit einer Prüfkraft beaufschlagt, die in einer von der Setzrichtung abweichenden Richtung, insbesondere in Gegenrichtung, wirkt, wobei eine Reaktionskraft und/oder eine Bewegung des angesetzten Stopfens (4) detektiert wird.
26. Stopfensetzeinrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (8) eine Sensorik (16) aufweist, welche eine Reaktionskraft, insbesondere eine Rückhaltekraft des angesetzten Stopfens (4) detektiert.
27. Stopfensetzeinrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (8) die Stopfenlage am Werkstück (5) bei einer von der Setzrichtung abweichenden Rückzugsbewegung des Stopfensetzwerkzeug (3) detektiert.
28. Stopfensetzeinrichtung nach Anspruch 25, 26 oder 27 dadurch gekennzeichnet, dass das Stopfensetzwerkzeug (3) den Stopfen (4) bei der Erfassung der Stopfenlage am Werkstück (5) hält und bei einem nachfolgenden Fertigsetzen freigibt.
29. Stopfensetzeinrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das gesteuerte Halten des Stopfens (4) mit Kraftschluss und/oder Formschluss oder mit Saugunterdruck erfolgt.
30. Stopfensetzeinrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopfensetzwerkzeug (3) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 24 ausgebildet ist.
31. Stopfensetzeinrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Stopfensetzeinrichtung (1) einen mehrachsigen, programmierbaren Industrieroboter (2) aufweist, der das Stopfensetzwerkzeug (3) hält und führt.
32. Stopfensetzeinrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (8), insbesondere deren Sensorik (16), dem Stopfensetzwerkzeug (3) und/oder dem Industrieroboter (2) zugeordnet ist.
33. Stopfensetzeinrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Industrieroboter (2) als taktiler Roboter mit einer integrierten, Belastungen aufnehmenden Sensorik (16) ausgebildet ist.
34. Stopfensetzeinrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass der taktile Industrieroboter (2) als kraft- und/oder momentengeregelter Roboter ausgebildet ist.
35. Stopfensetzeinrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass der taktile Industrieroboter (2) eine oder mehrere kraftgesteuerte oder kraftgeregelte Achsen (I-VII) bzw. kraftgesteuerte oder kraftgeregelte Achsantriebe aufweist.
36. Stopfensetzeinrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass der taktile Industrieroboter (2) mindestens eine nachgiebige Achse (I-VII) bzw. nachgiebigen Achsantrieb mit einer Nachgiebigkeitsregelung, insbesondere einer reinen Kraftregelung oder einer Kombination aus Positions- und Kraftregelung, aufweist.
37. Stopfensetzeinrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass der taktile Industrieroboter (2) das Stopfensetzwerkzeug (3) federnd ausweichfähig hält und führt.
38. Stopfensetzeinrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass eine im Industrieroboter (2) integrierte Sensorik (16) mindestens einen Kraft- und/oder Momentensensor an einer bevorzugt rotatorischen Roboterachse (I-VII) aufweist.
39. Stopfensetzeinrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass eine im Industrieroboter (7) integrierte Sensorik (16) Bewegungen und ggf. Positionen einer Roboterachse (I-VII) detektiert.
40. Stopfensetzeinrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der Roboterglieder (11–14) Versorgungsleitungen für Betriebsmittel geführt sind.

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