DE4017580C2 - Einrichtung zum freien Positionieren von Bearbeitungs-Hilfsmitteln - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum freien Positionieren von Bearbeitungs-Hilfsmitteln.

Für eine Vielzahl von mit einem Industrieroboter oder dgl. ausgeführten Handhabungsaufgaben, beispielsweise die Her­ stellung von Kabelbäumen, das Fügen und/oder Verbinden von Werkstücken usw., ist es erforderlich, Bearbeitungs-Hilfs­ mittel, wie beispielsweise Halteelemente für Stecker von Kabelbäumen, Werkstücke oder Verlegehilfsmittel für Kabel im Arbeitsraum des Industrieroboters frei zu positionie­ ren.

Hierzu sind vielerlei Einrichtungen bekannt, die einen Grundteil aufweisen, mit dem die einzelnen Bearbeitungs-Hilfsmittel mechanisch verbindbar sind. Insbesondere sind derzeit am Markt keine Halteeinrichtungen für unterschiedliche Werkstückformen verfügbar, bei denen der Realisierungsauf­ wand für die wünschenswerte Flexibilität und die für die Automatisierung erforderliche Verfügbarkeit in wirtschaft­ lich vertretbaren Grenzen liegen.

Andere herkömmliche Halteeinrichtungen besitzen werk­ stückspezifische Formelemente, wie beispielsweise spanend gefertigte Formnester, die auf eine stationäre Grundplatte geschraubt werden. Derartige Halteeinrichtungen sind nicht nur unflexibel und erfordern aufgrund der vorwiegend spa­ nenden Fertigung eine aufwendige Herstellung, sondern es ist auch eine große Anzahl von Paletten bzw. Palettenein­ sätzen und insbesondere bei instationärem Einsatz eine große Anzahl von Werkstückträgern mit entsprechendem Lager und Kapitaleinsatz für die werkstückspezifischen Form­ nester dieser Halteeinrichtungen erforderlich.

Ferner ist es bekannt, die Bearbeitungs-Hilfsmittel an einem Grundteil, beispielsweise einer Platte pneumatisch, adhäsiv oder durch Magnetkräfte zu halten.

Wenn die Bearbeitungs-Hilfsmittel pneumatisch, also bei­ spielsweise durch das Vakuum, das bei der Volumenvergröße­ rung eines abgedichteten Raums entsteht, gehalten werden, können nur begrenzte Haltekräfte aufgebracht werden.

Die Verwendung von Klebeschichten zwischen den Bearbei­ tungs-Hilfsmitteln und dem Grundteil hat den Nachteil, daß zum Abnehmen der Bearbeitungs-Hilfsmittel eine große Kraft aufgebracht werden muß, die in vielen Fällen die von einem Industrieroboter aufbringbare Kraft übersteigt. Deshalb beschränkt sich der Einsatz adhäsiver Folien im Vorrich­ tungsbau auf das direkte Aufbringen der zu sichernden Werkstücke auf die Adhäsionsfolie der Grundplatte. Zum kraftarmen Entnehmen der festgeklebten Werkstücke werden adhäsive Folien mit geringer Haftkraft verwendet, so daß in vielen Anwendungsfällen die Werkstücke nur ungenügend gegen "Verrutschen" gesichert sind; des weiteren können Werkstücke mit geringer Aufstands- bzw. Klebefläche (z. B. Hohlzylinder) aufgrund des direkten Aufbringens auf die Adhäsionsfolie und der geringen Haftkraft dieser Folien nicht ausreichend gesichert werden.

In dem Prospektblatt der Fa. Pfeil Magnetspanntechnik werden "Schaltbare Permanentmagnetspannblöcke" beschrieben, die zum Einsatz bei Einrichtungen zum freien Positionieren von Bearbeitungs-Hilfsmitteln auf einem Grundteil, wie beispielsweise einer Permanent- oder Elektromagnetspannplatte vorgesehen sind.

Diese Permanentmagnetspannblöcke liegen an der Spannplatte mit einer Anlagefläche an und werden durch eine zwischen der Spannplatte und der Anlagefläche wirkende Haltekraft gehalten, die - zumindest im Falle von Permanentmagnetspannplatten - ohne äußere Engergiequelle aufrechterhaltbar sowie vor dem Abnehmen der Bearbeitungs-Hilfsmittel zumindest reduzierbar ist.

Derartige schaltbare Permanentmagnetspannblöcke sind offensichtlich nicht für Montagezellen geeignet, die mit Industrierobotern rüstbar sein sollen, da ihr Ein- und Ausschalten mittels Drehknopf erfolgt.

Bei den derzeit bekannten Industrierobotern stellt aber das Umlegen eines Drehknopfes zum Ein- bzw. Ausschalten der Haltekraft ein in der Praxis - beispielsweise aufgrund der bei Industrierobotern inhärenten Fehler bei der absoluten Positionierung - ein nur schwer lösbares Problem dar. Beispielsweise dann, wenn der Schalter durch den Industrieroboter betätigt werden soll, besteht die Gefahr, daß aufgrund von Positionier-Ungenauigkeiten das Bearbeitungs- Hilfsmittel durch den Bedienvorgang verrutscht.

Darüberhinaus sind die in dem genannten Prospektblatt beschriebenen Permanentmagnetspannblöcke vergleichsweise aufwendig aufgebaut und damit teuer. Zudem erlauben sie - wenn man einmal von der Möglichkeit, an einer Frontplatte Winkel anzuschrauben absieht - keine reversible Anpassung an bestimmte, zu spannende Werkstücke.

Für jedes Bearbeitungs-Hilfsmittel, von denen beispielsweise bei einer automatischen Montagezelle mehrere Stück benötigt werden, wird eine eigene Einrichtung zum Verringern der Haltekraft erforderlich.

In dem Artikel "Elektrisch abschaltbare Dauermagnet-Spannsysteme" von H. Haug in TZ für praktische Metallbearbeitung 61, Jahrgang 1967, Seite 204 f. wird zwar ein elektrisch abschaltbares Dauermagnet-Spannsystem vorgestellt, bei diesem Spannsystem werden aber nicht die Bearbeitungs- Hilfsmittel, sondern die Werkstücke selbst gespannt. Darüberhinaus muß die Haltekraft in der Regel durch äußere Betätigungselemente erst eingeschaltet werden.

Das deutsche Gebrauchsmuster 81 06 833 beschreibt eine dauermagnetische Spannvorrichtung, die die Aufgabe lösen soll, Gegenstände, die aus nicht-ferromagnetischem Material hergestellt sind, auf einer ferromagnetischen Unterlage aufzuspannen. Hierzu wird eine ferromagnetische Spannvorrichtung verwendet, die mit einem Klemmelement versehen ist, das einen Klemmansatz besitzt.

Die Ein- bzw. Ausschaltung der Haltekraft erfolgt bei bekannten Lösungen in den meisten Fällen durch Verschieben oder Verdrehen der Dauermagnete gegenüber den Polstücken. Diese Vorgehensweise erfordert einen hohen Kraftaufwand zur Überwindung der Haltekraft, so daß derartige Spannvorrichtungen schon aus diesem Grunde nicht zur Verwendung in einer von einem Industrieroboter gerüsteten Montagezelle verwendbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum freien Positionieren von Bearbeitungs-Hilfsmitteln anzugeben, die während der Betriebszeit, in der die Bear­ beitungs-Hilfsmittel auf dem Grundteil angeordnet sind, ohne Energiequelle zur Erzeugung der Haltekraft auskommt, und bei der die Bearbeitungs-Hilfsmittel mit einem Kraft­ aufwand entnehmbar sind, der deutlich unter der im statio­ nären Betrieb aufgebrachten Haltekraft liegt, so daß auch die Entnahme beispielsweise mit einem Industrieroboter möglich ist.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren Weiterbildungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung geht von der Grundüberlegung aus, daß eine Einrichtung zum freien Positionieren von Bearbeitungs- Hilfsmitteln, die für eine Bestückung und Entnahme der Hilfsmittel mit Industrierobotern geeignet ist, derart aufgebaut sein muß, daß beim Aufsetzen des Bearbeitungs- Hilfsmittels auf das Grundteil die Haltekraft sofort wirk­ sam ist, ohne daß der Industrieroboter beispielsweise noch einen Spannhebel oder dgl., wie er bei bekannten Halte­ einrichtungen, die mit Unterdruck arbeiten, vorgesehen ist, umlegen müßte. Dabei weist das Grundteil wenigstens eine ebene Fläche auf, an der die Bearbeitungs-Hilfsmittel mit einer Anlagefläche anliegen. Wenn nämlich der Industrieroboter zunächst das Hilfsmittel auf dem Grundteil abstellen und dann das Element betätigen muß, das die Haltekraft "ein­ schaltet", besteht beispielsweise die Gefahr, daß das zunächst noch nicht gehaltene Hilfsmittel verrutscht, und so die Positioniergenauigkeit verloren geht. Weiterhin ist es - wie ebenfalls erfindungsgemäß erkannt worden ist - ungünstig, wenn zum Aufrechterhalten der Haltekraft eine Energiequelle - beispielsweise elektrische Energie zum Betreiben von Elektromagneten - benötigt wird, da dann ein "ungesicherter" Dauerbetrieb beispielsweise über das ar­ beitsfreie Wochenende nicht bzw. nur mit erhöhten Kosten und speziellen Sicherungsmaßnahmen möglich ist.

Deshalb ist die erfindungsgemäße Einrichtung so ausgebil­ det, daß die zwischen der ebenen Fläche und der Anlageflä­ che wirkende Haltekraft eine ohne äußere Betätigungsele­ mente erzeugbare und ohne äußere Energiequelle aufrechter­ haltbare Kraft ist.

Andererseits sind beispielsweise beim Fügen von Bauelemen­ ten oder beim Anbringen von Hilfsmitteln an nicht horizon­ talen, beispielsweise senkrechten Flächen vergleichsweise große Haltekräfte erforderlich, die beim Abnehmen nicht oder nur schwerlich mit üblichen Industrierobotern über­ wunden werden können.

Deshalb ist erfindungsgemäß im Bereich des Grundteils eine Einrichtung vorgesehen, die die Haltekraft vor dem Abnehmen der Bearbeitungs-Hilfsmittel zumindest redu­ ziert.

Unabhängig von der Erzeugung der "stationären" Haltekraft ist es von besonderem Vorteil, wenn die Bearbeitungs- Hilfsmittel ein Werkstück-unspezifisches Halteelement aufweisen, an dem die Anlagefläche vorgesehen ist, und mit dem formschlüssig ein Werkstück-spezifisches Formelement verbindbar ist. Durch Aufstecken von Formelementen auf die positionierten Halteelemente, die sozusagen als Grundbausteine dienen, können auch schwierige Haltesituationen erzeugt bzw. kompliziert geformte Werkstücke zuverlässig gehalten werden.

Selbstverständlich können aber, da die Halteelemente nicht über einen kompliziert herzustellenden Befestigungsmechanismus verfügen müssen, auch die Formelemente beispielsweise das erforderliche dauermagnetische Unterteil besitzen und damit direkt (ohne Grundbausteine) auf der Grundplatte befestigt werden.

Die erfindungsgemäße Einrichtung hat damit eine Reihe von Vorteilen:

Die Bearbeitungs-Hilfsmittel besitzen Permanentmagneten, d. h. sie arbeiten ohne elektrisch erregte Energiequelle, so daß sich eine geringe Störanfälligkeit ergibt. Ferner ist das Halten von mehreren Hilfsmitteln und damit Werkstücken mit einer Einrichtung möglich. Durch die lösbare Verbindung ist ein kraftfreies Entnehmen der Hilfsmittel möglich.

Weiterhin hat die erfindungsgemäße Einrichtung durch die freie Positionierbarkeit der Halteelemente eine hohe Fle­ xibilität bei verhältnismäßig geringem Realisierungsauf­ wand, der Anpaßaufwand ist gering, während die Einstell­ zeit bei hoher Reproduzierbarkeit des Haltevorgangs gering ist.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran­ sprüche:

Gemäß Anspruch 2 weisen die Bearbeitungs-Hilfsmittel zur Erzeugung der Haltekraft ein dauermagnetisches Unterteil auf, während der Grundteil einen magnetisierbaren Werk­ stoff enthält. Hierdurch entsteht, ohne daß es eines Ein­ schaltvorgangs oder dgl. bedürfte, im Moment des Aufset­ zens eines Bearbeitungs-Hilfsmittels auf dem Grundteil eine große Haltekraft. Bei dieser Ausbildung ist die Ein­ richtung zum Reduzieren bzw. Aufheben der Haltekraft eine Magneteinheit, die ein Magnetfeld erzeugt, das dem Magnet­ feld des dauermagnetischen Unterteils entgegengerichtet ist, und dieses in etwa kompensiert. Diese Magneteinheit kann ein unter dem Grundteil angeordneter Elektromagnet sein (Anspruch 3); ferner ist es möglich, daß das Grund­ teil und die Magneteinheit, die in diesem Falle gemäß Anspruch 5 auch ein Dauermagnet sein kann, relativ zuein­ ander verfahrbar sind (Anspruch 4). Durch beide Lösungen wird ein nur für den Abnehmvorgang wirksames "Gegen-Mag­ netfeld" erzeugt, das das "Halte-Magnetfeld" in einem Maße kompensiert, daß ein Abnehmen der Bearbeitungs-Hilfsmittel mit geringem Kraftaufwand möglich ist.

Ferner ist es gemäß Anspruch 6 möglich, daß die Bearbei­ tungs-Hilfsmittel zur Erzeugung der Haltekraft auf der Anlagefläche eine Adhäsionsschicht aufweisen. In diesem Falle ist die Einrichtung zum Reduzieren bzw. Aufheben der Haltekraft so ausgebildet, daß sie die mit der Anlageflä­ che des Bearbeitungs-Hilfsmittels in Kontakt stehende Fläche des Grundteils verringert. Die Einrichtung zum Reduzieren bzw. Aufheben der Haltekraft ist dabei bevor­ zugt so ausgebildet, daß sie Teile der Anlagefläche ab­ senkt (Anspruch 7).

Durch die Verstellung der Auflagefläche des Grundteils kann beispielsweise eine Adhäsionsfolie mit großer Haft­ kraft verwendet werden, da die Kontaktfläche durch die Verstellelemente, insbesondere vor dem Entnehmen von Werk­ stücken und Halteelementen mit großer Aufstandsfläche, verkleinert werden kann und somit ein kraftarmes Entnehmen der Werkstücke oder Halteelemente ermöglicht wird.

Aufgrund der lösbaren Verbindung ist es selbstverständlich aber auch möglich, die Bearbeitungs-Hilfsmittel nicht nur mit einem Industrieroboter abzunehmen, sondern es ist auch möglich, daß das Grundteil verschiebbar ist, und daß zum Abnehmen der Bearbeitungshilfsmittel eine Abstreifeinheit vorgesehen ist (Anspruch 8).

Mit den erfindungsgemäß ausgebildeten Halteelementen ist ein schnelles und sicheres Halten von Werkstücken, die unterschiedlichste Geometrien aufweisen können, möglich, da Werkstück-unspezifische Halteelemente auf einer Grund­ platte mit Adhäsionsfolie, Magnetkräften oder entsprechen­ den Verstellelementen unbeschränkt positioniert und fi­ xiert werden können.

Durch die Gestaltung der werkstückunspezifischen Halteele­ mente können unterschiedlichste Halte- bzw. Abstützsitua­ tionen erzeugt werden, so daß beispielsweise bei der Mon­ tage auftretende Kräfte optimal abgestützt, empfindliche Werkstückstellen zum Halten nicht verwendet und Montage­ flächen nicht verdeckt werden. Des weiteren kann durch das (zusätzlich) indirekte Halten der Werkstücke durch Einsatz von Halteelementen mit ausreichender Aufstandsfläche ein Halten von Werkstücken mit unzureichender Auflagefläche gewährleistet werden.

Die einfach herzustellenden Halteelemente weisen Werk­ stück-unspezifische Formen auf und verfügen über eine der Klebekraft der verwendeten Adhäsionsfolie bzw. dem erzeug­ ten Magnetfeld entsprechend große und ebene Aufstandsflä­ che. Durch die Werkstück-unspezifischen Ausformungen der Halteelemente können auch schwierige Haltesituationen erzeugt bzw. kompliziert geformte Werkstücke zuverlässig gehalten werden.

Damit ist eine Auswahl von Halteflächen aufgrund bereitge­ stellter Flexibilität möglich, so daß insbesondere durch verschiedene Formelemente keine Montagestellen verdeckt bzw. empfindliche Stellen verletzt werden. Ferner ergibt sich eine freie obere Fügefläche durch seitliches Halten und Abstützen von unten. Die Halteelemente können darüber hinaus durch Industrieroboter, eine externe Verstellein­ heit oder manuell verstellt werden.

In jedem Falle hat die erfindungsgemäße Einrichtung den Vorteil, daß sie einen geringen Bauraum der Halteelemente im Verhältnis zu den möglichen Werkstückgrößen hat und keine ständig angeschalteten Energiequellen erfordert, so daß auch ein nichtstationärer Einsatz möglich ist.

Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht ein Halten an der Außenkontur und der Innenkontur, z. B. bei Bohrungen, durch Einsatz verschiedener Halteelemente, wobei sich in jedem Falle eine nahezu starre Verbindung zwischen Halte­ element und Grundplatte und dennoch ein kraftarmes Entneh­ men der Halteelemente durch die lösbare Verbindung ergibt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 und 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung,

Fig. 3 und 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung, und

Fig. 5 verschiedene Ausbildungen der Grundplatte in Befestigungs- und Löseposition.

In den Fig. 1 und 2 ist in einer Seiten-Schnittansicht und einer Draufsicht eine erfindungsgemäße Einrichtung zum freien Positionieren von Bearbeitungs-Hilfsmitteln darge­ stellt, die eine Grundplatte (1), eine Einrichtung (2) zum Aufheben der Haltekraft, Halteelemente (3) sowie gegebe­ nenfalls Formelemente (4) aufweist.

Die Grundplatte (1) ist ein (instationärer) Werkstückträ­ ger mit ferromagnetischer Platte oder eine plane ferromag­ netische (stationäre) Tischfläche. Durch Positionierung mehrerer Halteelemente und ggf. das Absetzen von Formele­ menten auf diesen Halteelementen werden die kennzeichnen­ den Flächen herkömmlicher spanend gefertigter oder aus Kunststoff hergestellten "Formnester" nachgebildet.

Das Positionieren der Halteelemente kann durch einen Indu­ strieroboter, durch eine Verstelleinheit oder manuell erfolgen. Bei Einsatz der flexiblen Montagevorrichtung innerhalb von automatischen Montagezellen ist eine Ver­ stellung durch den ohnehin vorhandenen Industrieroboter besonders wirtschaftlich.

Der Einsatz in einer automatischen Montagezelle wird im folgenden beschrieben:

Der Industrieroboter fährt zu einer Halteelementplatte und entnimmt dort ein Halteelement (3) mit dauermagne­ tischen Unterteil (5) und setzt dieses auf die stationäre oder instationäre Grundplatte (1) ab. Nach Befestigung weiterer Halteelemente nach dem vorstehend beschriebenen Prinzip, können falls erforderlich Formelemente (4) vom Industrieroboter aus der Formelementpalette entnommen werden und auf die jeweiligen Halteelemente aufgesteckt werden. Wenn die Formelemente ebenfalls über ein dauermag­ netisches Unterteil verfügen, können diese ohne Halteele­ mente direkt auf der Grundplatte befestigt werden.

Nach Einlegen des Werkstücks (6) und erfolgter Montage - beispielsweise einer Teilefertigung - kann die Halteein­ richtung beispielsweise auf einem Gurtband (7) mit dem Werkstück zu einer anderen Station gefahren werden, das Endprodukt entnommen und ein neues Werkstück eingelegt werden. Des weiteren kann nach Entnahme der Formelemente und Neupositionierung der Halteelemente durch Gegenfeld­ aufbau in der Entnahmestation die gleiche Grundplatte (Tischfläche oder Werkstückträger) und die gleichen Halte­ elemente bzw. Formelemente für ein neues Werkstück mit anderer Geometrie verwendet werden.

Zur Entnahme bzw. Umstellung der Halteelemente wird der bei instationärem Einsatz vorhandene Werkstückträger über die Entnahmeeinrichtung (2) gefahren und beispielsweise mit Magnetspulen ein Gegenfeld zu dem entsprechenden Pol der Unterseite des Halteelements aufgebaut, so daß auf­ grund der abstoßenden Kräfte das Halteelement nahezu kraftfrei entnommen werden kann.

Dieses Prinzip erfordert eine Entnahmeeinrichtung an den jeweiligen Entnahmestationen, der Aufbau der Halteelemente gegenüber einem Prinzip mit Halteelementen, die durch Polverschiebung oder mechanischem Abdrücker von einer ferromagnetischen Grundplatte gelöst werden können, ver­ einfacht sich jedoch; auch die Greifereinheit bzw. das Handhabungsgerät kann ggf. einfacher aufgebaut sein, da keine gesonderten Bewegungen zur Befestigung der Halteele­ mente erforderlich sind.

Durch die nicht vorhandene Energieverbindung ist ein in­ stationärer Einsatz problemlos möglich und ein freies und ungehindertes (z. B. keine Leitungen) Positionieren und Befestigen der Halte- und Formelemente ohne magnetische Energiequelle möglich.

Durch diese Eigenschaft kann mit den oben beschriebenen Halteelementen eine Halteeinrichtung gebildet werden, die bei instationärem Einsatz keine Energieschnittstelle (z. B. elektrische Zuleitungen) benötigt.

Um die Flexibilität der eingesetzten Elemente zu erhöhen, können die Halte- oder Formelemente Verstelleinheiten besitzen, die eine Formänderung dieser Elemente erzeugen. Bei ausreichender Haftkraft der Halteelemente können diese auch als Basisteil für Spannelemente eingesetzt werden, beispielsweise durch Verklemmen von Spannbrücken oder Aufschrauben von großflächigen Muttern auf die Verstell­ einheit, so daß der Einsatz der Halteeinrichtung auch als Spanneinrichtung denkbar ist.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die flexible Halteeinrichtung weist eine Grundplatte (1) auf, die von Verstellelementen (13) und feststehenden Elementen (14) gebildet wird. Fig. 5 zeigt verschiedene Ausführungs­ formen der Grundplatte in unterschiedlichen Ansichten. Die Verstellelemente können dabei bei der einen Ausführungs­ form abgesenkt und bei der anderen Ausführungsform ge­ schwenkt werden. Auf der Grundplatte (1) ist eine Adhä­ sionsfolie (2′) aufgebracht, die zur Befestigung von Hal­ teelementen (3) dient. Die Grundplatte (1) kann hierbei ein (instationärer) Werkstückträger oder eine plane (sta­ tionäre) Tischfläche sein.

Durch Positionierung mehrerer Halteelemente (3) auf dieser Grundplatte werden die kennzeichnenden Flächen herkömmli­ cher spanend gefertigter oder aus Kunststoff hergestellten "Formnester" nachgebildet.

Die Positionierung bzw. das Befestigen und das Lösen der Halteelemente ebenso wie das Bewegen der Verstellelemente kann durch einen Industrieroboter, durch eine Verstellein­ heit oder manuell erfolgen. Bei Einsatz der flexiblen Montageeinrichtung innerhalb von automatischen Montagezel­ len ist wiederum ein Aktivieren der Verstellelemente und die Handhabung der Halteelemente (5) und Werkstücke (6) durch den ohnehin vorhandenen Industrieroboter besonders wirtschaftlich.

Im folgenden wird der Einsatz in einer automatischen Mon­ tagezelle mit einem Industrieroboter beschrieben:

Der Industrieroboter fährt zu einer Bereitstellungspalette und entnimmt dort ein Halteelement (3) und setzt dieses auf die in der Befestigungsposition befindlichen Verstell­ elemente (13) und die feststehenden Elemente (14) der Grundplatte 1 ab. Die in Befestigungsstellung gebildete ebene Grund- bzw. Klebefläche (2) gewährleistet eine sichere und zuverlässige Verbindung zwischen Halteelement und Grundplatte.

Nach Bildung der kompletten Einrichtung aus mehreren Hal­ teelementen und Einlegen des Werkstücks (6) in die posi­ tionierten Halteelemente kann die Montage erfolgen und/oder bei instationärem Einsatz die Halteeinrichtung aufgrund der nicht benötigten Energiequelle zu weiteren Montage­ station transportiert werden.

Zur Entnahme der Werkstücke oder Halteelemente erfolgt durch den Industrieroboter eine translatorische und/oder rotatorische Bewegung der Verstellelemente, die ein Drehen oder Absenken der Grundplattenverstellelemente (13) verur­ sacht, so daß die Kontaktfläche zwischen Halteelement- bzw. Werkstückunterseite auf die feststehenden Elemente (14) oder die verbleibende Fläche der Grundplattenverstell­ elemente reduziert wird.

Dadurch wird ein kraftarmes Lösen der Halteelemente und ggf. Werkstücke von der Adhäsionsfolie der Grundplatte durch den Industrieroboter möglich. Zur weiteren Reduzie­ rung der Entnahmekraft können die feststehenden Elemente der Grundplatte keine Adhäsionsfolie besitzen, so daß die Halteelemente oder Werkstücke nach Absenken der beklebten Grundplattenverstellelemente nur noch entgegen ihrer Ge­ wichtskraft entnommen werden müssen.

Die für die Bewegung der Verstellelemente erforderliche lineare und/oder rotatorische Bewegung kann manuell, durch eine Verstelleinheit oder durch einen Industrieroboter erfolgen. Nach Einlegen des Werkstücks (6) und erfolgter Montage kann entweder das Endprodukt entnommen und das gleiche Teil eingelegt werden oder nach Entnahme und Neu­ positionierung der Halteelemente die gleiche Grundplatte (Tischfläche oder Werkstückträger) und die gleiche Halte­ elemente für ein neues Werkstück mit anderer Geometrie verwendet werden.

Das Werkstück kann hierbei vor oder nach der Verstellung der Halteelemente eingesetzt bzw. aufgesetzt werden. Durch die nicht vorhandene Energieverbindung ist ein instationä­ rer Einsatz problemlos möglich und ein freies und ungehin­ dertes (z. B. keine Leitungen) Positionieren der Halteele­ mente auf der Grundplatte möglich.

Um die Flexibilität der eingesetzten Elemente zu erhöhen, können die Halteelemente Verstelleinheiten besitzen, die eine Formänderung dieser Elemente erzeugt. Bei ausreichen­ der Haftkraft der Halteelemente können diese auch als Basisteil für Spannelemente eingesetzt werden, beispiels­ weise durch Verklemmen von Spannbrücken oder Aufschrauben von großflächigen Muttern, so daß der Einsatz der Halte­ einrichtung auch als Spanneinrichtung denkbar ist.

Claims (9)

1. Einrichtung zum freien Positionieren von Bearbeitungs­ hilfsmitteln auf einem Grundteil (1), das wenigstens eine ebene Fläche aufweist, an der die Bearbeitungs-Hilfsmittel (3, 4) mit einer Anlagefläche anliegen und durch eine zwischen der ebenen Fläche und der Anlagefläche wirkende Haltekraft gehalten sind, die ohne äußere Betätigungselemente erzeugbar und ohne äußere Energiequelle aufrechterhaltbar sowie vor dem Abnehmen der Bearbeitungshilfsmittel zu ihrer Handhabung mit einer Handhabungseinrichtung (2) und insbes. mit einem Industrieroboter mittels einer Einrichtung (13, 14) im Grundteil (1) reduzierbar ist wobei die Bearbeitungshilfsmittel ein werkstückspezifisches Halteelement (3) aufweisen, an dem die Anlagefläche vorgesehen ist sowie ein werkstückspezifisches Formelement (4), das mit dem Halteelement formschlüssig verbindbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungs-Hilfsmittel (3, 4) zur Erzeugung der Haltekraft ein dauermagnetisches Unterteil (5) aufweisen,
daß das Grundteil (1) einen magnetischen Werkstoff enthält, und
daß die Einrichtung (2) zum Reduzieren bzw. Aufheben der Haltekraft eine Magneteinheit ist, die ein Magnetfeld erzeugt, das dem Magnetfeld des dauermagnetischen Unterteils entgegengerichtet ist, und dieses in etwa kompensiert.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magneteinheit ein unter dem Grundteil (1) angeordneter Elektromagnet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundteil (1) und die Magnneteinheit (2) relativ zueinander verfahrbar sind.

15. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Magneteinheit (2) ein Dauermagnet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungs-Hilfsmittel (3, 4) zur Erzeugung der Haltekraft auf der Anlagefläche eine Adhäsionsschicht (2′) aufweisen, daß die Einrichtung zum Reduzieren bzw. Aufheben der Haltekraft die mit der Anlagefläche des Bearbeitungs- Hilfsmittels in Kontakt stehende Fläche (13, 14) des Grundteils (1) verringert.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Reduzieren bzw. Aufheben der Haltekraft Teile der Anlagefläche (13) absenkt bzw. schwenkt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundteil (1) verschiebbar ist, und daß zum Abnehmen der Bearbeitungs-Hilfsmittel (3, 4) eine Abstreifeinheit vorgesehen ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich die absenkbaren oder schwenkbaren Teile (13) eine Adhäsionsschicht (2′) aufweisen.