EP3148863A1 - Stopfensetzeinrichtung - Google Patents

Stopfensetzeinrichtung

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Publication number
EP3148863A1
EP3148863A1 EP15732549.9A EP15732549A EP3148863A1 EP 3148863 A1 EP3148863 A1 EP 3148863A1 EP 15732549 A EP15732549 A EP 15732549A EP 3148863 A1 EP3148863 A1 EP 3148863A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plug
stopper
setting
magazine
mrk
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15732549.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Mayr
Yücel KARA
Julian STOCKSCHLÄDER
Richard ZUNKE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KUKA Systems GmbH
Original Assignee
KUKA Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KUKA Systems GmbH filed Critical KUKA Systems GmbH
Publication of EP3148863A1 publication Critical patent/EP3148863A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0019—End effectors other than grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/04—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/06—Safety devices
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41805—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by assembly
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P2700/00—Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
    • B23P2700/50—Other automobile vehicle parts, i.e. manufactured in assembly lines
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40202—Human robot coexistence
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
    • G05B2219/43057—Adjust acceleration, speed until maximum allowable moment for axis
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00—Robots
    • Y10S901/30—End effector
    • Y10S901/41—Tool

Definitions

  • the invention relates to a plug setting device with the features in the preamble of the main claim.
  • the plugging device comprises a multi-axis industrial robot with a plug setting tool, which is provided with a plug magazine
  • the invention solves this problem with the features in the main claim.
  • the claimed plugging technique i. the
  • the human body and the industrial robot or its process tool are admittedly permitted within limits by the use of tactile protective measures.
  • tactile protective measures In the case of an MRI and the use of tactile protective measures, certain limit values must be observed which differ with respect to the type of stress and which are also dependent on the affected body region of the human, in particular a worker.
  • a touch contact with the human body can be distinguished according to the impact force occurring and the clamping and squeezing force.
  • the impact force is a dynamic force that is transmitted in the first momentum in contact with the human body (peak).
  • the clamping and squeezing force is the static force that remains after a first momentum.
  • the force limit values for the respective types of stress are defined for individual body regions in a body model.
  • Standardization in particular ISO / TS 15066 and EN ISO 10218-1,2, contain specifications for the MRC with regard to protective measures, sensory reliability and the like.
  • a collision of the robot or its tool with a detector is carried out with a detection device Obstacle, especially with a worker, detected and for safety a protective measure, in particular a standstill or a backward movement of the robot initiated.
  • the collision detection can be done touching and possibly with a measurement of occurring collision forces.
  • the claimed plugging technique is designed MRK-suitable and is in contrast to
  • the plugs can be set automatically, with a
  • Workers in the vicinity can perform other activities on the same workpiece. This involves a check of the set plugs by the worker.
  • the MRK capability protects the worker from accidents and, in particular, from their negative consequences.
  • the MRK fitness of the plugging device can be achieved by various measures and be optimized. These measures can act individually and in combination.
  • the plug setting tool may also be provided with a MRK-compatible protective cover for defusing
  • Variant width can be increased arbitrarily.
  • Plugs recording can rotate with the other and less expansive rotational movements than in the
  • a MRK-safe closed contour and tight contact of plug magazine and plug receptacle can be achieved in setting mode.
  • the protective cover can be recessed, with the
  • Stopper magazine and stopper receptacle A separate actuator is not required for the rotation lock.
  • Inserting and setting a plug can be like with the
  • claimed plugging technique offers additional other possibilities.
  • feed and force can be applied by the industrial robot. This allows a reduction of the construction and space requirements of the
  • Plug setting tool The independent drive in the Stopper intake can be omitted.
  • the Stopfenset zrind can be accelerated. Placing a plug and reloading another plug on the plug receiver can be overlapped in time.
  • the tactile capabilities of the industrial robot also have advantages for MRK capability. Any resistance, in particular collisions with obstacles, in particular also a worker, which occur unexpectedly, can be detected and evaluated with the sensors. With appropriate program equipment, the
  • a tactile industrial robot can be designed in different ways. For the plug insert
  • suitable tactile articulated arm industrial robots are e.g. from DE 10 2007 063 009 AI, DE 10 2007 014 023 AI and
  • FIG. 1 shows a plug-setting device with a
  • FIG. 2 an enlarged perspective view of the plug setting tool of FIG. 1 and FIG.
  • Figure 3 a perspective top view of the
  • the invention relates to a plug setting device (1) and a plug setting method. It also concerns a
  • Plug setting tool (3) The claimed device (1) is used for automatic placement of plugs (5) on workpieces (6), in particular body parts, as shown in Figure 1.
  • the schematically indicated plug (5) is inserted into an opening on the workpiece (6) and pressed in to form a clamping or latching connection.
  • the spatial position of the opening is known and can be approached directly.
  • the plugging device (1) has a multi-axis handling device (2), in particular a
  • Figure 1 shows an example of such a configuration.
  • the industrial robot (2) is multi-membered and has several controllable and controllable robot axes. He can do any number and combination of
  • the industrial robot (1) shown in FIG. 1 has seven robot axes and four robot members
  • the intermediate links of the industrial robot (1) may have an angled shape and be rotatable about their longitudinal extent by means of an integrated robot axis. Instead of the arrangement shown, any other robot configurations are possible.
  • the industrial robot (2) can be arranged stationary or unsteady. In a transient arrangement of the industrial robot (2) may have a driving axis or be arranged on a possibly multi-axially movable in space vehicle.
  • the industrial robot (2) has tactile properties and has a corresponding sensor system (9) that detects and evaluates externally applied or external loads, in particular forces and / or moments.
  • the sensor (9) in the illustrated robot assembly the sensor (9) in the illustrated robot assembly
  • Moment sensors are located on the rotary robot axes and their bearings.
  • here Weggeber in particular encoders are arranged.
  • Output range of the industrial robot (2) may be arranged, for. between the output element (8) and the
  • the multi-axis industrial robot (1) is preferably designed as a articulated arm robot or as Kickarmroboter. It is programmable and has a robot controller (not shown), to which also the plug setting tool (3) can be connected.
  • Resources e.g. electrical signal and / or
  • Coolant or the like may be present.
  • Resource supply can be done externally or internally by the robot members.
  • a suitable coupling can be attached to the output element (8), which, e.g. is designed as a media coupling and possibly also allows automatic tool change.
  • the plugging device (1) is suitable for human-robot collaboration (MRK).
  • the tactile industrial robot (1) with the sensor system (9) can be designed for MRK-suitable.
  • corresponding software can be stored and implemented in the robot controller.
  • the plug setting tool (3) is also designed MRK-suitable.
  • the plug setting tool (3) is inserted
  • the plugging tool (3) includes a plug magazine (12) and a setting unit (18). Both may be required, one or more times.
  • the setting unit (18) has a plug receptacle (19) and a rotating device (20) for generating a controlled rotational movement of the plug receptacle (19) about an axis of rotation, which is shown in FIG.
  • the axis of rotation is aligned transversely to the longitudinal axis of the preferably rod-shaped or cylindrical plug magazine (12).
  • the axes can intersect.
  • the plug setting tool (3) and its components are surrounded by an MRK-compatible protective cover (4).
  • Protective cover (4) consists of a soft and im
  • Collision case resilient material e.g. Rubber or a foamed plastic, and has rounded contours.
  • the protective cover (4) surrounds and encloses the frame (10), the rotating device (20), an advancing device (17), a loading device (22) and the one or more drives (23, 24, 25) explained below for the
  • the protective cover (4) can be in one piece or in several parts.
  • a cap-like shell part can also cover the plug receptacle (19) at least in some areas. in the functional area of the stopper magazine (12) has the
  • Protective cover (4) has an opening (16) which allows access to the stopper magazine (12) and an automatic change or reloading of the stopper magazine (12)
  • the plug magazine (12) also has rounded contours and is fitted to the opening (16), thereby avoiding accident-prone crushing gaps or the like. In the area of the setting unit (18), the
  • Protective cover (4) also be recessed, wherein
  • the setting unit (18) also has a MRK-favorable rounded shape. Below the
  • the frame (10) is covered with the protective cover (4).
  • the plugging device (1) can for the aforementioned automatic magazine change a corresponding stationary provision for one or more plug magazines (12) and corresponding auxiliary devices for the
  • the industrial robot (2) moves on a programmed path, the plug setting tool (3) for this provision and positions it with the opening (16) opposite said auxiliary device.
  • the plug setting tool (3) is preferably modular and can accommodate different plug magazines (12) for different plug formats.
  • the plug (5) indicated by way of example in the drawings can be designed in different ways. He has a plate or cap-like headboard for at least
  • the plug (5) has a shape suitably adapted to the workpiece opening. He can in the plan view, for example
  • the head part of the plug (5) may have a closed wall or a passage opening.
  • the plugs (5) are in a container (13) of the
  • the plug container (13) has a rod or tube shape and in particular
  • the plug magazine (12) may further comprise a loading device (22), which is indicated in the drawings only by arrows and preferably hidden within the protective cover (4) is arranged.
  • a loading device 22
  • the charging device (22) can alternatively also for inserting and reloading a Use the stopper row in the stopper magazine (12).
  • the plug setting tool (3) has a uniform
  • the different stopper magazines (12) each have a stopper container (13) adapted to the respective stopper format. This one has one
  • Stopper magazines (12) each have the same and preferably outer receiving contour, the uniform
  • Stopper geometry varying container formats are equalized via the receiving adapter (14).
  • the magazine holder (15) and the receiving adapter (14) are detachably coupled together. This is preferably done via a positive connection, in particular a resilient latching connection or clip connection. This is also for the aforementioned automatic magazine change advantage. By means of said snap connection, positioning of the bar magazine (12) in the magazine receptacle (15) also takes place automatically.
  • the plug setting tool (3) can be a feed device (17) for an axial relative movement between the
  • the feed device (17) can effect, for example, an axial feed and return stroke of the bar magazine (12).
  • the plug magazine (12) can be approximated to the plug receptacle (19) and, if appropriate, also brought into engagement therewith in a form-fitting manner.
  • the feed device (17) can move part of the plug receptacle (19).
  • the feed device (17) may also be hidden in the protective cover (4).
  • the plug receptacle (19) is rotated, wherein it is loaded at the rear end of the plug magazine (12) with a new plug (5) and with the front end of the here recorded plug (5) in the
  • the rotating device (20) may also be hidden in the protective cover (4).
  • This advancing and setting movement can be effected by a setting drive integrated in the plug receptacle (19) with an extendable plunger according to DE 10 2010 005 798 A1.
  • a setting drive integrated in the plug receptacle (19) with an extendable plunger according to DE 10 2010 005 798 A1.
  • the feed and setting movement by the industrial robot (2)
  • the flow of forces during setting of a plug (5) can thereby be determined.
  • Axial force rapidly decreases, which can be detected and evaluated as a signal for success and completion of the setting process. After snapping the plug, the force increases again.
  • the described setting unit (18) can also have a different structural design and function, wherein the feed movement and the feed force from the industrial robot (2) is applied and the plug (5) in
  • the plug receptacle (19) has in the shown
  • Embodiment two receiving points for a stopper (5), so that at the same time a front stopper (5) set and behind a new plug (5) can be reloaded.
  • Plug receptacle (19) be smaller or larger. It can e.g. one, three, four, or five or more. in the illustrated and preferred embodiment, the plug receptacle (19) is aligned in the setting operation in alignment with the plug magazine (12). Alternatively, another angular position can also be realized, in particular if the plug receptacle (19) has a plurality of receiving points and / or several more on the plug setting tool (3)
  • Plug magazines (12) are arranged.
  • the rotating device (20), the loading device (22) and the feed device (17) each have a suitable drive (23, 24, 25). This is shown in the
  • the said electric drives (23, 24, 25) are accommodated, for example, on the rear tool area and enclosed by the protective cover (4).
  • the electric drives (23, 24, 25) have an MRK-compatible design, their speed and the developed moment or force being limited to MRK-permissible values. This is based on the outwardly effective output elements of the respective driven devices (17,21,22). Due to this limitation, a corresponding device movement in the event of a collision can not cause any injury. In addition, the unexpected occurrence of resistors, in particular collisions, can be detected via an appropriate sensor system and used to control or regulate the corresponding drive
  • the drives (23,24,25) are suitably connected to the robot controller, e.g. wired or wirelessly connected, and are of the robot control, if necessary, in coordination with the
  • Embodiments are possible in various ways.
  • the features of the embodiments can be arbitrarily combined with each other and possibly also swapped.
  • the stopper (5) can alternatively be placed on differently designed setting or joining points of a workpiece (6). This can e.g. Projections instead of the

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung (1) zum automatischen Setzen von Stopfen (5) an Karosserieteilen (6) und ein zugehöriges Verfahren. Die Stopfensetzeinrichtung (1) weist einen Industrieroboter (2) mit einem Stopfensetzwerkzeug (3) und einem Stopfenmagazin (12) auf und ist für eine Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) tauglich ausgebildet. Das Stopfensetzwerkzeug (3) weist einen oder mehrere MRK-taugliche elektrische Antriebe (23, 24, 25) auf, deren Geschwindigkeit und Kraft oder Moment auf MRK-zulässige Werte begrenzt sind.

Description

BESCHREIBUNG
Stopfenset zeinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Stopfensetzeinrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Eine solche Einrichtung zum automatischen Setzen von Stopfen an Karosserieteilen ist aus der
DE 10 2010 005 798 AI bekannt. Die Stopfensetzeinrichtung umfasst einen mehrachsigen Industrieroboter mit einem Stopfensetzwerkzeug, das mit einem Stopfenmagazin
ausgestattet ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
verbesserte Stopfensetztechnik aufzuzeigen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch .
Die beanspruchte Stopfensetztechnik, d.h. die
Stopfensetzeinrichtung und das Stopfensetzverfahren, haben funktionale und sicherheitstechnische Vorteile.
In der modernen automatisierten Arbeits- und
Fertigungswelt ist es vorteilhaft, wenn Menschen mit
Industrierobotern, insbesondere taktilen Robotern, kooperieren oder kollaborieren können. Dies wird als Mensch-Roboter-Kooperation oder -Kollaboration (abgekürzt MRK) bezeichnet. Berührungskontakte zwischen dem
menschlichen Körper und dem Industrieroboter bzw. seinem Prozesswerkzeug sind dabei unter Einsatz von berührend wirkende Schutzmaßnahmen in Grenzen zugelassen. Bei einer MRK und bei Einsatz berührend wirkender Schutzmaßnahmen sind bestimmte Grenzwerte einzuhalten, die sich bzgl. der Beanspruchungsart unterscheiden und die auch abhängig von der betroffenen Körperregion des Menschen, insbesondere eines Werkers, sind. Ein Berührungskontakt mit dem menschlichen Körper kann nach der auftretenden Stoßkraft und der auftretenden Klemm- und Quetschkraft unterschieden werden. Die Stoßkraft ist eine dynamische Kraft, die im ersten Kraftimpuls bei Kontakt mit dem menschlichen Körper übertragen wird (Peak) . Die Klemm- und Quetschkraft ist die statische Kraft, die nach einem ersten Kraftimpuls erhalten bleibt. Die Kraftgrenzwerte für die jeweiligen Beanspruchungsarten sind für einzelne Körperregionen in einem Körpermodell festgelegt.
Die Normung, insbesondere die ISO/TS 15066 und die EN ISO 10218-1,2 beinhalten Vorgaben für die MRK hinsichtlich Schutzmaßnahmen, sensorische Ausfallsicherheit und dgl .. Bei der MRK wird mit einer Erfassungseinrichtung eine erfolgte Kollision des Roboters bzw. seines Werkzeugs mit einem Hindernis, insbesondere mit einem Werker, detektiert und zur Sicherheit eine Schutzmaßnahme, insbesondere ein Stillstand oder eine Rückwärtsbewegung des Roboters, eingeleitet. Die Kollisionserfassung kann berührend und ggf. mit einer Messung von auftretenden Kollisionskräften erfolgen .
Die beanspruchte Stopfensetztechnik ist MRK-tauglich ausgebildet und eignet sich im Gegensatz zur
DE 10 2010 005 798 AI für den Einsatz in einer
Arbeitsumgebung, zu der auch Personen Zutritt haben. Dies hat Vorteile für die Verdichtung der Arbeitsinhalte und die damit erzielbare Erhöhung der Wirtschaftlichkeit. Die Stopfen können automatisch gesetzt werden, wobei ein
Werker in der näheren Umgebung andere Tätigkeiten am gleichen Werkstück ausführen kann. Dies schließt eine Kontrolle der gesetzten Stopfen durch den Werker ein.
Durch die MRK-Tauglichkeit wird andererseits der Werker vor Unfällen und insbesondere vor deren negativen Folgen geschützt. Die MRK-Tauglichkeit der Stopfensetzeinrichtung kann dabei durch verschiedene Maßnahmen erreicht und optimiert werden. Diese Maßnahmen können einzeln und kombinativ wirken.
Durch die MRK-taugliche elektrische Antriebstechnik werden im Kollisionsfall mit dem Werker durch Begrenzung der
Geschwindigkeit und der Kraft bzw. des Moments vermieden. Dies kann insbesondere Quetschgefahren bei Bewegungen von Werkzeugteilen, insbesondere der Setzeinheit und ihrer Stopfenaufnahme, betreffen. Die DE 10 2005 005 798 AI birgt hier besondere Gefahren und ist für einen MRK- Einsatz untauglich.
Das Stopfensetzwerkzeug kann ferner mit einer MRK- tauglichen Schutzhülle zur Entschärfung von
Verletzungsgefahren abgeschirmt werden. Eine weiche und nachgiebige sowie gerundete Ausbildung ist hierbei von Vorteil. Bei der beanspruchten Stopfensetzeinrichtung ist es trotz dieser Abschirmung des Stopfenwerkzeugs möglich, ein Stopfenmagazin automatisch zu wechseln oder
nachzuladen, sodass trotz MRK-Schutz ein Dauereinsatz möglich ist. Insbesondere ist es nicht erforderlich, die MRK-Schut zhülle für die Ergänzung des Stopfenvorrats abzunehmen und dafür den Stopfenset zprozess zu
unterbrechen. Mit der beanspruchten modularen Ausbildung des Stopfensetzwerkzeugs ist es zudem möglich, mit einer großen Variantenbreite von Stopfen hinsichtlich deren Form und Größe wirtschaftlich zu arbeiten. Der Magazinwechsel kann automatisch erfolgen. Andererseits ist es auch möglich, am Stopfensetzwerkzeug mehrere Magazine mit gleichen oder unterschiedlichen Stopfenformaten
unterzubringen. Durch die einheitliche Magazinaufnahme und den einheitlichen Aufnahmeadapter an den ansonsten
unterschiedlichen Stopfenmagazinen kann die
Variantenbreite beliebig vergrößert werden. Bei einem Wechsel des Stopfenformats kann mit dem gleichen
Stopfensetzwerkzeug weitergearbeitet werden. Ein
Werkzeugwechsel ist nicht erforderlich. Die beanspruchte Stopfensetztechnik bietet auch
funktionale und konstruktive Verbesserungen. Die
Stopfenaufnahme kann mit der Dreheinrichtung andere und weniger ausladende Drehbewegungen als bei der
DE 10 2010 005 798 AI ausführen. Dies verbessert die
Werkzeugfunktion und die Geschwindigkeit. Außerdem kann das Auftreten von großen Spalten oder Abständen und die damit einhergehende Quetschgefahr vermieden werden.
Insbesondere kann eine MRK-sichere geschlossene Kontur und dichte Anlage von Stopfenmagazin und Stopfenaufnahme im Setzbetrieb erreicht werden. In diesem Werkzeugbereich kann die Schutzhülle ausgespart sein, wobei die
Quetschgefahr durch die genannten Maßnahmen vermieden wird.
Außerdem ist es möglich, eine Dreharretierung für die Stopfenaufnahme zu erreichen und damit deren Lage im
Setzbetrieb, d.h. beim Einführen und Setzen eines Stopfens an einer Öffnung des Werkstücks, zu sichern. Dies hat funktionelle und sicherheitstechnische Vorteile,
insbesondere unter Bildung der vorerwähnten MRK-sicheren, geschlossenen Kontur und der dichten Anlage von
Stopfenmagazin und Stopfenaufnahme. Eine separater Aktor ist für die Dreharretierung nicht erforderlich.
Ferner ergeben sich Vorteile für die Funktion und
Kinematik beim Setzen der Stopfen. Die hierfür
erforderliche Anpresskraft und Vorschubbewegung zum
Einführen und Setzen eines Stopfens kann wie bei der
DE 10 2010 005 798 AI durch einen eigenen und in die
Stopfenaufnahme integrierten Antrieb erfolgen. Die
beanspruchte Stopfensetztechnik bietet zusätzliche andere Möglichkeiten. Insbesondere können Vorschub und Kraft vom Industrieroboter aufgebracht werden. Dies ermöglicht eine Reduzierung des Bauaufwands und Platzbedarfs des
Stopfensetzwerkzeugs. Der eigenständige Antrieb in der Stopfenaufnahme kann entfallen. Andererseits kann der Stopfenset zprozess beschleunigt werden. Das Setzen eines Stopfens und das Nachladen eines anderen Stopfens an der Stopfenaufnahme können zeitlich überschnitten werden.
Bei einer solchen Ausbildung des Stopfensetzwerkzeugs empfiehlt sich der Einsatz eines taktilen
Industrieroboters, der mit einer angebauten oder ggf. auch integrierten Sensorik den Stopfenset zprozess schnell und sicher realisieren kann. Mit der Sensorik kann einerseits die Werkstücköffnung gesucht und der Stopfen korrekt hierzu ausgerichtet werden. Andererseits kann der
automatische Setzprozess über die Erfassung der dabei auftretenden mechanischen Belastungen bzw. Kräfte/Momente gesteuert und kontrolliert werden. Dies schließt eine aus dem Belastungsverlauf ableitbare Erfassung der korrekten Stopfenlage am Werkstück und die Möglichkeit einer
Qualitätsüberwachung ein. Die taktilen Fähigkeiten des Industrieroboters haben auch Vorteile für die MRK-Tauglichkeit . Etwaige Widerstände, insbesondere Kollisionen mit Hindernissen, insbesondere auch einem Werker, die unerwartet auftreten, können mit der Sensorik erfasst und evaluiert werden. Mit einer entsprechenden Programmausstattung kann der
Industrieroboter dann entsprechende MRK-Maßnahmen
einleiten, z.B. einen Bewegungsstopp, einen Rückwärtslauf, ggf. auch ein Umfahren des Hindernisses. Ein taktiler Industrieroboter kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Für den Stopfensetzeinsatz
geeignete taktile Gelenkarm-Industrieroboter sind z.B. aus der DE 10 2007 063 009 AI, DE 10 2007 014 023 AI und
DE 10 2007 028 758 B4 bekannt.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigen:
Figur 1 : eine Stopfensetzeinrichtung mit einem
Industrieroboter und einem
Stopfensetzwerkzeug an einem Werkstück,
Figur 2: eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Stopfensetzwerkzeugs von Figur 1 und
Figur 3: eine perspektivische Draufsicht auf das
Stopfensetzwerkzeug von Figur 1 und 2.
Die Erfindung betrifft eine Stopfensetzeinrichtung (1) und ein Stopfensetzverfahren. Sie betrifft ferner ein
Stopfensetzwerkzeug (3) . Die beanspruchte Einrichtung (1) dient zum automatischen Setzen von Stopfen (5) an Werkstücken (6), insbesondere Karosserieteilen, wie sie in Figur 1 dargestellt sind. Der schematisch angedeutete Stopfen (5) wird dabei in eine Öffnung am Werkstück (6) eingesetzt und unter Bildung einer Klemm- oder Rastverbindung eingedrückt. Die Raumlage der Öffnung ist bekannt und kann direkt angefahren werden. Andererseits ist es auch möglich, mit der
Stopfensetzeinrichtung (1) die Werkstücköffnung zu suchen. Dies reduziert den Programmieraufwand und erhöht die
Flexiblität.
Die Stopfensetzeinrichtung (1) weist eine mehrachsige Handhabungseinrichtung (2), insbesondere einen
Industrieroboter, und ein vom Roboter geführtes
Stopfensetzwerkzeug (3) auf. Figur 1 zeigt beispielhaft eine solche Ausgestaltung. 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 in Figur 1 gezeigte Industrieroboter (1) hat sieben Roboterachsen und vier Roboterglieder
einschließlich einer Basis, zwei Zwischengliedern und einem Endglied oder Abtriebsglied (7), welches ein
bewegliches, insbesondere rotierendes Abtriebselement (8) in Form eines Flansches oder dergleichen aufweist. Die Zwischenglieder des Industrieroboters (1) können eine abgewinkelte Form haben und mittels einer integrierten Roboterachse in sich um ihre Längserstreckung verdrehbar 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.
Der Industrieroboter (2) hat taktile Eigenschaften und weist eine entsprechende Sensorik (9) auf, die von außen einwirkende bzw. externe Belastungen, insbesondere Kräfte und/oder Momente erfasst und auswertet. Bei der gezeigten Roboteranordnung kann die Sensorik (9) in den
Industrieroboter (2) integriert sein, wobei sich z.B.
Momentensensoren an den rotatorischen Roboterachsen und deren Lagerungen befinden. Außerdem sind hier Weggeber, insbesondere Drehgeber, angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann eine Belastungen aufnehmende Sensorik im
Abtriebsbereich des Industrieroboters (2) angeordnet sein, z.B. zwischen dem Abtriebselement (8) und dem
Stopfensetzwerkzeug (3) . Der mehrachsige Industrieroboter (1) ist vorzugsweise als Gelenkarmroboter oder als Kickarmroboter ausgebildet. Er ist programmierbar und weist eine Robotersteuerung (nicht dargestellt) auf, an die auch das Stopfensetzwerkzeug (3) angeschlossen sein kann.
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 (8) kann hierfür eine geeignete Kupplung angebaut sein, die z.B. als Medienkupplung ausgebildet ist und die ggf. auch einen automatischen Werkzeugwechsel ermöglicht. Die Stopfensetzeinrichtung (1) ist für eine Mensch- Roboter-Kollaboration (MRK) tauglich ausgebildet. Der taktile Industrieroboter (1) mit der Sensorik (9) kann für sich MRK-tauglich ausgebildet sein. Hierfür kann in der Robotersteuerung eine entsprechende Software gespeichert und implementiert sein. Das Stopfensetzwerkzeug (3) ist ebenfalls MRK-tauglich ausgebildet.
Wie Figur 2 und 3 in einer vergrößerten Darstellung verdeutlichen, weist das Stopfensetzwerkzeug (3) ein
Gestell (10) mit einem Anschluss (11) zur Verwendung mit dem Roboter und dessen Abtriebselement (8) auf. Ferner beinhaltet das Stopfensetzwerkzeug (3) ein Stopfenmagazin (12) und eine Setzeinheit (18) . Beide können bedarfsweise einzeln oder mehrfach vorhanden sein. Die Setzeinheit (18) weist eine Stopfenaufnahme (19) und eine Dreheinrichtung (20) zur Erzeugung einer gesteuerten Drehbewegung der Stopfenaufnahme (19) um eine Drehachse auf, die in Figur 2 dargestellt ist. Die Drehachse ist quer zur Längsachse des bevorzugt stangenförmig oder zylindrischen Stopfenmagazin (12) ausgerichtet. Die Achsen können sich schneiden. Das Stopfensetzwerkzeug (3) und seine Komponenten sind von einer MRK-tauglichen Schutzhülle (4) umgeben. Die
Schutzhülle (4) besteht aus einem weichen und im
Kollisionsfall nachgiebigen Material, z.B. Gummi oder einem geschäumten Kunststoff, und hat gerundete Konturen.
Die Schutzhülle (4) umgibt und umschließt das Gestell (10), die Dreheinrichtung (20), eine Vorschubeinrichtung (17), eine Ladeeinrichtung (22) und die ein oder mehreren, nachfolgend erläuterten Antriebe (23,24,25) für die
Komponenten des StopfWerkzeugs (3) . Die Schutzhülle (4) kann einteilig oder mehrteilig sein. Ein kappenartiges Hüllenteil kann auch die Stopfenaufnahme (19) zumindest bereichsweise überdecken. im Funktionsbereich des Stopfenmagazins (12) weist die
Schutzhülle (4) eine Öffnung (16) auf, die einen Zugriff zum Stopfenmagazin (12) erlaubt und ein automatisches Wechseln oder Nachladen des Stopfenmagazins (12)
gestattet. Das Stopfenmagazin (12) hat ebenfalls gerundete Konturen und ist an die Öffnung (16) angepasst, wodurch unfallträchtige Quetschspalten oder dergleichen vermieden werden. Im Bereich der Setzeinheit (18) kann die
Schutzhülle (4) ebenfalls ausgespart sein, wobei
funktionale Bewegungen der Setzeinrichtung (18) ermöglicht werden und andererseits verletzungsträchtige
Quetschspalten oder dergleichen möglichst weitgehend vermieden werden. Die Setzeinheit (18) hat ebenfalls eine MRK-günstige gerundete Formgebung. Unterhalb der
Setzeinheit (18) ist das Gestell (10) mit der Schutzhülle (4) verkleidet.
Die Stopfensetzeinrichtung (1) kann für den vorgenannten automatischen Magazinwechsel eine entsprechende stationäre Bereitstellung für ein oder mehrere Stopfenmagazine (12) sowie entsprechende Hilfseinrichtungen für den
Magazinwechsel aufweisen. Diese sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Der Industrieroboter (2) bewegt auf einer programmierten Bahn das Stopfensetzwerkzeug (3) zu dieser Bereitstellung und positioniert es mit der Öffnung (16) gegenüber der besagten Hilfseinrichtung . Das Stopfensetzwerkzeug (3) ist vorzugsweise modular ausgebildet und kann verschiedene Stopfenmagazine (12) für unterschiedliche Stopfenformate aufnehmen. Der in den Zeichnungen beispielhaft angedeutete Stopfen (5) kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Er weist ein teller- oder kappenartiges Kopfteil zur zumindest
bereichsweisen Überdeckung der Werkstücköffnung und ein zur Stopfenarretierung geeignetes Fußteil mit einer oder mehreren quer abstehenden Füßen und einer für eine Rast¬ oder Schnappverbindung geeigneten Kontur auf. Der Stopfen (5) hat eine an die Werkstücköffnung geeignet angepasste Formgebung. Er kann in der Draufsicht z.B.
rotationssymmetrisch, insbesondere kreisrund, alternativ oval oder prismatisch ausgebildet sein. Das Kopfteil des Stopfens (5) kann eine geschlossene Wandung oder eine Durchgangsöffnung haben.
Die Stopfen (5) sind in einem Behälter (13) des
Stopfenmagazins (12) in einer Reihe hintereinander
aufgenommen. Vorzugsweise hat der Stopfenbehälter (13) eine Stangen- oder Rohrform und kann insbesondere
zylindrisch ausgebildet sein. Er ist längs der
Setzrichtung und quer zur Abtriebsachse des
Abtriebselements (8) ausgerichtet. Das Stopfenmagazin (12) kann ferner eine Ladeeinrichtung (22) aufweisen, die in den Zeichnungen nur durch Pfeile angedeutet ist und bevorzugt verborgen innerhalb der Schutzhülle (4) angeordnet ist. Mit der Ladeeinrichtung (22) werden die Stopfen (5) im Stopfenbehälter (13) nach der bevorzugt einzelnen Abnahme des jeweils vorderen
Stopfens (5) nachgeschoben. Die Ladeeinrichtung (22) kann alternativ auch zum Einsetzen und Nachladen einer Stopfenreihe in das Stopfenmagazin (12) dienen.
Das Stopfensetzwerkzeug (3) weist eine einheitliche
Magazinaufnahme (15) für verschiedene Stopfenmagazine (12) auf, die bedarfsweise auch automatisch gewechselt werden können. Die verschiedenen Stopfenmagazine (12) weisen hier jeweils einen an das jeweilige Stopfenformat angepasste Stopfenbehälter (13) auf. Dieser besitzt einen
einheitlichen Aufnahmeadapter (14), der an die
Magazinaufnahme (15) angepasst ist. Der einheitliche
Aufnahmeadapter (14) hat bei den verschiedenen
Stopfenmagazinen (12) jeweils die gleiche und bevorzugt äußere Aufnahmekontur, die an die einheitliche
Magazinaufnahme (15) angepasst ist. Die mit der
Stopfengeometrie variierenden Behälterformate werden über den Aufnahmeadapter (14) egalisiert.
Die Magazinaufnahme (15) und der Aufnahmeadapter (14) sind lösbar miteinander gekoppelt. Dies erfolgt vorzugsweise über eine formschlüssige Verbindung, insbesondere eine federnde Rastverbindung oder Clipsverbindung. Dies ist auch für den vorerwähnten automatischen Magazinwechsel von Vorteil. Durch die genannte Schnappverbindung erfolgt automatisch auch eine Positionierung des Stangenmagazins (12) in der Magazinaufnahme (15) .
Das Stopfensetzwerkzeug (3) kann eine Vorschubeinrichtung (17) für eine axiale Relativbewegung zwischen dem
Stopfenmagazin (12) und der Stopfenaufnahme (19)
aufweisen. Die Vorschubeinrichtung (17) kann z.B. einen axialen Vorschub und Rückhub des Stangenmagazins (12) bewirken. Hierüber kann das Stopfenmagazin (12) an die Stopfenaufnahme (19) angenähert und mit dieser ggf. auch formschlüssig in Eingriff gebracht werden. Alternativ kann die Vorschubeinrichtung (17) ein Teil der Stopfenaufnahme (19) bewegen. Die Vorschubeinrichtung (17) kann ebenfalls verborgen in der Schutzhülle (4) angeordnet sein. Durch diese axiale Relativbewegung kann eine in Figur 2 und 3 dargestellte MRK-sichere, geschlossene Außenkontur gebildet werden, wobei das Stopfenmagazin (12) mit seinem vorderen Ende und die Stopfenaufnahme (19) mit dem
rückwärtigen Ende dicht aneinanderliegen . Sie können dabei formschlüssig mittels Vorsprüngen und Ausnehmungen
ineinander greifen. Hierdurch kann auch eine
Dreharretierung (21) gebildet werden, die vorzugsweise mit mechanischem Formschluss wirkt.
Mit der Dreheinrichtung (20) wird die Stopfenaufnahme (19) gedreht, wobei sie am rückwärtigen Ende am Stopfenmagazin (12) mit einem neuen Stopfen (5) beladen wird und mit dem vorderen Ende den hier aufgenommenen Stopfen (5) in die
Werkstücköffnung einsetzen kann. Die Dreheinrichtung (20) kann ebenfalls verborgen in der Schutzhülle (4) angeordnet sein . Diese Vorschub- und Setzbewegung kann von einem in der Stopfenaufnahme (19) integrierten Setzantrieb mit einem ausfahrbaren Stößel entsprechend der DE 10 2010 005 798 AI bewirkt werden. Alternativ ist es möglich, die Vorschub- und Setzbewegung durch den Industrieroboter (2)
auszuführen.
Durch die besagte Sensorik (9), die alternativ auch an der Setzeinheit (18) angeordnet sein kann, lässt sich dabei der Kräfteverlauf beim Setzen eines Stopfens (5)
verfolgen. Zunächst wird der Stopfen (5) an der
Werkstücköffnung angesetzt, was durch eine entsprechend genaue Positionsvorgabe oder durch eine Suchfunktion des Industrieroboters (2) erfolgen kann. Anschließend wird der Stopfen (5) vorgeschoben, wobei er mit seinem Fußbereich in die Werkstücköffnung eintaucht. Hierbei wird bevorzugt der Fußbereich zur Bildung einer mechanischen Rast- oder Schnappverbindung verformt, was sich in einem entsprechenden Kraftanstieg äußert. Bei erfolgtem
Einschnappen sinkt die in Vorschubrichtung wirkende
Axialkraft rapide wieder ab, was als Signal für Erfolg und Beendigung des Setzvorgangs erfasst und ausgewertet werden kann. Nach dem Einschnappen des Stopfens steigt die Kraft wieder an.
Die beschriebene Setzeinheit (18) kann auch eine andere konstruktive Ausbildung und Funktion haben, wobei die Vorschubbewegung und die Zustellkraft vom Industrieroboter (2) aufgebracht wird und der Stopfen (5) dabei in
geeigneter Weise aus der Stopfenaufnahme (19) ausgetrieben wird. Dies kann z.B. durch eine andere Relativbewegung zwischen dem Stopfen und einem Stößel als bei der
DE 10 2010 005 798 AI erfolgen.
Die Stopfenaufnahme (19) hat in der gezeigten
Ausführungsform zwei Aufnahmestellen für einen Stopfen (5) , sodass gleichzeitig vorne ein Stopfen (5) gesetzt und hinten ein neuer Stopfen (5) nachgeladen werden kann.
Alternativ kann die Zahl der Aufnahmestellen der
Stopfenaufnahme (19) kleiner oder größer sein. Sie kann z.B. eins, drei, vier oder fünf oder mehr betragen. in der gezeigten und bevorzugten Ausführungsform ist die Stopfenaufnahme (19) im Setzbetrieb fluchtend mit dem Stopfenmagazin (12) ausgerichtet. Alternativ kann auch eine andere Winkellage realisiert werden, insbesondere, wenn die Stopfenaufnahme (19) mehrere Aufnahmestellen hat und/oder am Stopfensetzwerkzeug (3) mehrere
Stopfenmagazine (12) angeordnet sind.
Die Dreheinrichtung (20), die Ladeeinrichtung (22) und die Vorschubeinrichtung (17) haben jeweils einen geeigneten Antrieb (23, 24, 25) . Dieser ist in den gezeigten
Ausführungsbeispielen als MRK-tauglicher elektrischer Antrieb mit einem entsprechend Steuer- oder regelbaren Elektromotor ausgebildet. Ferner ist ein entsprechendes Getriebe zur Kraft- und Bewegungsübertragung vorhanden. Die besagten elektrischen Antriebe (23,24,25) sind z.B. am rückwärtigen Werkzeugbereich untergebracht und von der Schutzhülle (4) eingehaust.
Die elektrischen Antriebe (23,24,25) haben eine MRK- taugliche Ausbildung, wobei deren Geschwindigkeit sowie das entwickelte Moment bzw. die Kraft auf MRK-zulässige Werte begrenzt werden. Dies stellt auf die nach außen wirksamen Abtriebselemente der betreffenden angetriebenen Einrichtungen (17,21,22) ab. Durch diese Begrenzung kann eine entsprechende Vorrichtungsbewegung bei einer etwaigen Kollision keine Verletzung hervorrufen. Außerdem kann über eine entsprechende Sensorik das unerwartete Auftreten von Widerständen, insbesondere Kollisionen, detektiert und zur Steuerung bzw. Regelung des entsprechenden Antriebs
(23,24,25) herangezogen werden. Die Antriebe (23,24,25) sind mit der Robotersteuerung in geeigneter Weise, z.B. leitungsgebunden oder drahtlos, verbunden und werden von der Robotersteuerung ggf. in Abstimmung mit den
Roboterbewegungen, angesteuert. Alternativ kann das
Stopfensetzwerkzeug (3) eine eigene integrierte Steuerung aufweisen. Daneben sind andere Abwandlungen der
Steuerungsarchitektur möglich.
Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen
Ausführungsbeispiele sind in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können die Merkmale der Ausführungsbeispiele beliebig miteinander kombiniert und ggf. auch vertauscht werden .
Der Stopfen (5) kann alternativ an anders ausgebildeten Setz- oder Fügestellen eines Werkstücks (6) gesetzt werden. Dies können z.B. Vorsprünge statt der
vorbeschriebenen Werkstücköffnungen sein. BEZUGSZEICHENLISTE
1 Stopfenset zeinrichtung
2 Handhabungseinrichtung, Industrieroboter
3 Stopfenset zwerkzeug
4 Schutzhülle
5 Stopfen
6 Werkstück, Karosserie
7 Abtriebsglied, Roboterhand
8 Abtriebselement
9 Sensorik
10 Gestell
11 Anschluss
12 Stopfenmagazin
13 Stopfenbehälter
14 Aufnähmeadapter
15 Magazinaufnahme
16 Öffnung, Ausnehmung
17 Vorschubeinrichtung
18 Setzeinheit
19 Stopfenaufnahme
20 Dreheinrichtung
21 Dreharretierung
22 Ladeeinrichtung
23 Antrieb Vorschubeinrichtung
24 Antrieb Dreheinheit
25 Antrieb Ladeeinrichtung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. ) Einrichtung zum automatischen Setzen von Stopfen (5) an Werkstücken (6), insbesondere Karosserieteilen, wobei die Stopfensetzeinrichtung (1) einen
Industrieroboter (2) mit einem Stopfensetzwerkzeug (3) und einem Stopfenmagazin (12) aufweist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Stopfensetzeinrichtung (1) für eine Mensch-Roboter- Kollaboration (MRK) tauglich ausgebildet ist.
2. ) Stopfensetzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass das
Stopfensetzwerkzeug (3) einen Antrieb (23,24,25) aufweist, der als MRK-tauglicher elektrischer
Antrieb ausgebildet ist, dessen Geschwindigkeit und Kraft oder Moment auf MRK-zulässige Werte begrenzt ist .
3. ) Stopfensetzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das
Stopfensetzwerkzeug (3) eine MRK-taugliche
Schutzhülle (4) mit einer Öffnung (16) im
Magazinbereich zum automatischen Wechseln oder
Nachladen eines Stopfenmagazins (12) aufweist.
4. ) Stopfensetzeinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das
Stopfensetzwerkzeug (3) modular ausgebildet ist und verschiedene Stopfenmagazine (12) für
unterschiedliche Stopfenformate aufnimmt.
5. ) Stopfensetzeinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Stopfensetzwerkzeug (3) eine einheitliche
Magazinaufnahme (15) für verschiedene
Stopfenmagazine (12) aufweist, die jeweils einen an das Stopfenformat angepassten Stopfenbehälter (13) mit einem einheitlichen und an die Magazinaufnahme (15) angepassten Aufnahmeadapter (14) aufweisen.
6. ) Stopfensetzeinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Magazinaufnahme (15) und der Aufnahmeadapter (14) lösbar, insbesondere über eine Rastverbindung, koppelbar sind.
7. ) Stopfensetzeinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Stopfensetzwerkzeug (3) eine Setzeinheit (18) mit einer Stopfenaufnahme (19) und einer
Dreheinrichtung (20) aufweist, wobei die
Stopfenaufnahme (19) im Setzbetrieb fluchtend mit dem Stopfenmagazin (12) ausgerichtet ist und dabei beide (19,12) durch eine axiale Relativbewegung unter Bildung einer MRK-sicheren geschlossenen
Kontur dicht aneinander liegen.
8. ) Stopfensetzeinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Stopfenaufnahme (19) und das Stopfenmagazin (12) im Setzbetrieb formschlüssig und unter Bildung einer Dreharretierung (21) ineinander greifen.
9. ) Stopfensetzeinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Stopfensetzeinrichtung (1) einen MRK-tauglichen taktilen Industrieroboter (2) mit einer externe Belastungen aufnehmenden Sensorik (9) aufweist.
10. ) Verfahren zum automatischen Setzen von Stopfen (5) an Werkstücken (6), insbesondere Karosserieteilen, mittels einer Stopfensetzeinrichtung (1), wobei ein Industrieroboter (2) ein Stopfensetzwerkzeug (3) mit einem Stopfenmagazin (12) führt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Stopfensetzeinrichtung (1) für eine Mensch-Roboter- Kollaboration (MRK) eingesetzt wird und eine hierfür taugliche Ausbildung hat.
11. ) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass die Vorschub- und Setzbewegung beim Setzen eines Stopfens (5) durch den Industrieroboter (2) ausgeführt werden.
12. ) Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass das
Stopfensetzwerkzeug (3) von einem taktilen und für eine Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK)
ausgebildeten Industrieroboter (2) geführt wird.
13. ) Verfahren nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass mit einer dem taktilen Industrieroboter (2) zugeordneten,
insbesondere integrierten, Sensorik (9) von außen einwirkende Belastungen, insbesondere Kräfte
und/oder Momente erfasst und auswertet werden.
14.) Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der automatische Setzprozess über die Erfassung der dabei auftretenden mechanischen Belastungen bzw. Kräfte/Momente gesteuert und kontrolliert wird.
15.) Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass aus dem sensorisch erfassten Belastungsverlauf die korrekte Stopfenlage am Werkstück (6) detektiert und/oder die Prozessqualität überwacht wird.
16. ) Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Geschwindigkeit und die Kraft oder das Moment eines Antriebs (23,24,25) des Stopfensetzwerkzeugs (3) auf MRK-zulässige Werte begrenzt werden.
17. ) Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das
Stopfensetzwerkzeug (3) mit einer MRK-tauglichen Schutzhülle (4) zur Entschärfung von
Verletzungsgefahren abgeschirmt wird.
18. ) Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das
Stopfenmagazin (12) automatisch gewechselt oder nachgeladen wird.
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