EP3436245A1 - Applikationstechnik zum längenangepassten anbringen eines flexiblen profils an einem werkstück - Google Patents

Applikationstechnik zum längenangepassten anbringen eines flexiblen profils an einem werkstück

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Publication number
EP3436245A1
EP3436245A1 EP17717638.5A EP17717638A EP3436245A1 EP 3436245 A1 EP3436245 A1 EP 3436245A1 EP 17717638 A EP17717638 A EP 17717638A EP 3436245 A1 EP3436245 A1 EP 3436245A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
profile
deformation
length
applicator tool
application
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17717638.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Kurth
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 Deutschland GmbH
Original Assignee
KUKA Deutschland 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 Deutschland GmbH filed Critical KUKA Deutschland GmbH
Publication of EP3436245A1 publication Critical patent/EP3436245A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C31/00—Handling, e.g. feeding of the material to be shaped, storage of plastics material before moulding; Automation, i.e. automated handling lines in plastics processing plants, e.g. using manipulators or robots
    • B29C31/04—Feeding of the material to be moulded, e.g. into a mould cavity
    • B29C31/08—Feeding of the material to be moulded, e.g. into a mould cavity of preforms to be moulded, e.g. tablets, fibre reinforced preforms, extruded ribbons, tubes or profiles; Manipulating means specially adapted for feeding preforms, e.g. supports conveyors
    • B29C31/085—Feeding of the material to be moulded, e.g. into a mould cavity of preforms to be moulded, e.g. tablets, fibre reinforced preforms, extruded ribbons, tubes or profiles; Manipulating means specially adapted for feeding preforms, e.g. supports conveyors combined with positioning the preforms according to predetermined patterns, e.g. positioning extruded preforms on conveyors
    • 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
    • B23P19/047—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 for flexible profiles, e.g. sealing or decorating strips in grooves or on other profiles by devices moving along the flexible profile
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J10/00—Sealing arrangements
    • B60J10/45—Assembling sealing arrangements with vehicle parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C37/00—Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
    • B29C37/005—Compensating volume or shape change during moulding, in general

Definitions

  • the invention relates to an application technique for the length-adapted attachment of a flexible profile to a workpiece, in particular to a vehicle body or an associated body part.
  • driven application roller can be achieved at the end of the section, that the tension in the profile can be adjusted at the moment of application.
  • Voltage change because length changes can occur with and without elastic tension. For example, by thermal expansion, moisture-induced swelling or by creeping a change in length occur that does not lead to a tensile or compressive stress in the profile.
  • the materials used for profiles according to the present disclosure often have an inhomogeneous elasticity factor, so that no clear relationship between a mechanical stress and the associated longitudinal deformation can be determined. Accordingly, by a
  • tension-adapted application of the profile usually only as an uncontrolled side effect a change in length, but no controlled length adjustment can be achieved.
  • the application technology includes a Application method, an applicator tool and a provisioning device for a profile and an associated working device.
  • Length-adapted manner attached to a workpiece, in particular on a vehicle body or an associated body part.
  • the attachment is made by a manipulator-guided applicator, the
  • At least one position marker sensor for detecting position marks on the profile and a
  • Deforming device for length deformation or for
  • Length adjustment can be a global deformation and / or a regional deformation of the profile.
  • the length adjustment leads to an adapted positioning of
  • Position marks are identifiable, at designated points of the application path - in other words is as an essential control criterion, the length or
  • position marks on the profile are detected by the at least one position mark sensor and a length deformation of the profile dependent on the position mark recognition takes place.
  • the deformed profile is length fitted to the workpiece under a controlled feed of the profile.
  • the feeding of the profile causes at least one feed movement (feed) of the profile towards a pressing element or to a Application point at which the supplied profile is brought into contact with the workpiece.
  • the position markers can be detected in any manner, in particular by optical scanning.
  • Position mark may preferably be a mark applied to the surface of the profile, for example a printed grid.
  • the position mark may preferably be temporarily mounted on the profile for the application process. Alternatively, the
  • Position mark remain permanently on the profile.
  • the position markers are each firmly connected to a local area of the profile. When a section of the profile is stretched, the distance increases
  • Position marks an actual stretching or compression (in the sense of a change in length) of one or more
  • a marker that forms a marker may, if appropriate, be invisible to the human eye, removed after an application procedure, or self-dissolve, thereby avoiding aesthetic impairments.
  • the Position marks be attached to a point or side of the profile, which is hidden after application or difficult to see.
  • Deformation device to the value of a desired deformation (target deformation / nominal length deformation) can be controlled.
  • Application track can be adjusted.
  • a deviation between the target deformation and the actual deformation may be detected in another way.
  • the longitudinal sections indicated by the position markers can be attached to the desired positions of the application path - essentially independently of an existing or to be generated tension in the profile.
  • deformation means a deformation of the length of the profile, that is, an extension (elongation-increase in length) or shortening (compression-decrease in length).
  • the profile can be segmented in different ways, ie at
  • one or more profile segments can be deformed differently for adaptation to a local geometry of the application path.
  • an extended / stretched profile segment can be applied to an outer rounding of the application path.
  • On an inner rounding can be a compressed / shortened profile segment
  • the degree of stretching or compression may preferably be selected as a function of the respective radius of curvature and / or the length of the respective rounding.
  • the profile length is the length of the cut profile piece in undeformed
  • Application path on which it is to be mounted is particularly useful if the application path has predominantly outer curves.
  • the profile length of the undeformed profile can be shorter than the path length of the application path.
  • the track length and the profile length in the undeformed state may be previously known.
  • the track length and / or the profile length can be detected by sensors, in particular before and / or during the application of the profile.
  • cut profile piece can preferably be done to compensate for a difference in length between the profile length and the track length. It is thus possible that the
  • Applicator tool instead of an endless strip or a profile piece with significant excess length compared to the track length, which would have to be cut off at the end of the application path, applied for the application task, if necessary. Only roughly pre-cut profile piece. Due to the controlled deformation and length adjustment is
  • Deformation of a cut-to-length profile piece are controlled such that in the length-adapted application of the profile piece on the annular application path a ring closure is generated.
  • the applicator tool need not have a device for cutting to length, with which an excessively long profile is cut to size at the end of the application path. Furthermore, it is not necessary to use the leading end of the
  • the material efficiency is increased and the applicator tool can be made smaller and lighter than comparable tools in the absence of a separator.
  • the tool disclosed herein may need to accommodate only a single profile piece per application process. Alternatively, there may be a memory for several profile pieces exhibit. Furthermore, the control engineering effort is reduced.
  • various deformations i.e., types of deformation and degrees of deformation
  • a profile and in particular a pre-stretched section
  • various deformations can be superimposed and / or distributed over the profile length.
  • Compression of a profile piece can be distributed over one or more local deformation sections.
  • an error compensation for the length compensation can be performed. If it is determined during application by the position mark detection that an actual deformation on a first profile segment has deviated from the desired deformation, a compensating deformation at a
  • Application process is the actual global deformation of the desired global deformation, even if during the application process deviations of an actual regional deformation of the desired regional deformation occur.
  • the applicator tool according to the present disclosure is configured to be a strip-shaped elastic To attach profile in a length-adapted manner to a workpiece.
  • the applicator tool has a
  • Feeding device for controlled feeding of the profile. It also has at least one position mark sensor for detecting the position marks on or on the profile and a deformation device for stretching or swaging the profile.
  • the deformation device is actuated or regulated in dependence on the position mark detection.
  • the applicator tool may have a profile memory for receiving an overlong profile, i. for receiving a profile that is significantly longer than a track length to be covered on the workpiece.
  • Memory device for example, a
  • Memory roll include, from which the elastic profile is withdrawn.
  • the applicator tool can accommodate exactly or at least one pre-lengthed profile piece with a predetermined profile length, wherein the
  • Profile length is at least coarsely matched to the track length on the workpiece.
  • Applicator tool designed to be exact or
  • Control has. On the other hand, if the applicator tool receives a plurality of profile pieces, shorter ones can possibly be used Cycle times for applying in one
  • the applicator tool may be a measuring device
  • a working device for the length-adapted attachment of a strip-shaped elastic profile to a workpiece comprises a manipulator and an applicator tool guided by the manipulator and having an embodiment according to the present disclosure.
  • the working device is preferably designed to carry out an application method according to the present disclosure. It can also be the provisioning device according to the disclosure for providing and passing a profile or
  • Profile piece include.
  • Figure 1 A schematic representation of a
  • Figure 1A an exemplary representation of the
  • Figure 2 An enlarged view of the
  • FIG. 3 an alternative detailed representation for a pressing element
  • the applicator tool (10) is guided by a multi-axis manipulator (30).
  • the manipulator (30) may preferably have six or seven separately controllable axes or axes of movement (31). It is preferably an industrial robot or a lightweight robot.
  • the applicator tool (10) comprises a support body (without reference numeral) on which the further functional components of the applicator tool (10) are arranged.
  • the support body further comprises an interface, in particular a flange plate, which is prepared and adapted to a manipulator hand (32) of the
  • Manipulator (30) to be attached.
  • Applicator tool (10) on the manipulator hand (32) may be provided.
  • the manipulator (30) and the applicator tool (10) are preferably individually or jointly part of a
  • the working device (50) can furthermore comprise further functional and objective components, such as in particular a delivery device (40) explained below and a static or dynamic / moving workpiece holder (56). Furthermore, the working device may have a controller (55) or be connected to a system controller. The controller (55) may alternatively or additionally be part of the manipulator (30). The control (55) of the working device (50), the
  • Manipulator control and / or the plant control are individually or jointly preferably designed to carry out the application method according to the present disclosure. Alternatively or additionally, the
  • machine-readable software product which is preferably stored on a machine-readable data carrier.
  • the applicator tool (10) is also for the
  • the said application method is used for
  • Applicator tool (10) having at least one sensor (15,16) for detecting position marks
  • the applicator tool (10) comprises at least one position mark sensor (15, 16).
  • the applicator tool (10) further comprises a
  • profile is used below as a generic term, which is both a vorabgellindtes “profile piece”, as well as an "overlong profile” or “endless profile”.
  • overlong profile or continuous profile at least regional deformations can be carried out while controlling the compression / expansion.
  • profile piece is used for this purpose.
  • Position marks (12) on the profile (11) read or recorded.
  • a deformation of the profile (11) in particular a controlled length deformation.
  • an operation of the deformation device (17) is controlled in dependence on the position mark detection and regulated in particular.
  • a nominal deformation of the profile (11) is determined and the
  • Deformation device (17) is actuated such that the actual deformation of the profile (11) is equalized or follows the desired deformation.
  • a desired deformation can be determined on the basis of different criteria presented below.
  • the actual deformation of the profile (11) can be determined before and / or during and / or after the application of the profile (11). In particular, a local actual deformation of the profile (11) can be determined. It can for this purpose several position mark sensors (15,16) in
  • the determination of the actual deformation can be based on any parameters or determination instructions based on the
  • Training are the position marks (12) on an undeformed profile or on the profile (11) before performing a deformation by means of
  • Deformation device (17) applied in a known structure, for example in a uniform
  • An actual deformation of the profile (11) may be based on a change in a detected distance between two or more adjacent
  • Profile marks (12) are detected. Alternatively or additionally, an actual deformation based on the number of profile marks (12) can be determined, which are determined in a certain length section of the profile (11).
  • the applicator tool (10) has a profile memory (14) from which the profile (11) can be conveyed in the direction of a pressing element (19).
  • the profile memory (14) can have any design. He can, for example, as
  • the profile memory (14) can record exactly or at least one cut profile piece whose profile length (PL) is at least roughly matched to the web length (BL) of the application web (54). Alternatively, the profile memory (14) can record a long profile or an endless profile.
  • Running direction can be arranged one behind the other on a flexible support.
  • the carrier may be received in the profile memory (14), in particular rolled up.
  • Carrier may for example be a cover strip (13) on which a self-adhesive profile / adhesive profile (11)
  • the carrier may be any suitable carrier.
  • the carrier may be any suitable carrier.
  • the carrier may be any suitable carrier.
  • the profile length (PL) of the cut profile piece can have an undersize or an oversize, in particular, with respect to the web length (BL).
  • the profile length (PL) of the cut profile piece can have an undersize or an oversize, in particular, with respect to the web length (BL).
  • Applicator tool (10) arranged a length detecting device by which the profile length (PL) is detected.
  • the profile length detection can take place, for example, when receiving or adopting a profile piece by the applicator tool (10), in particular when receiving the profile piece in the profile memory (14).
  • the structure of the profile marks (12) can be detected on the profile piece.
  • the profile length detection can take place, for example, when receiving or adopting a profile piece by the applicator tool (10), in particular when receiving the profile piece in the profile memory (14).
  • the structure of the profile marks (12) can be detected on the profile piece.
  • the profile length detection can take place, for example, when receiving or adopting a profile piece by the applicator tool (10), in particular when receiving the profile piece in the profile memory (14).
  • Profile length (PL) can be detected in another way or a profile piece can be cut to have a predetermined profile length (PL).
  • both the current profile length (PL) of the undeformed profile piece and the current structure of the position marks (12) to be known can be known.
  • the number of position marks (12) arranged on the profile piece can be known.
  • the known number (and structure) of the position marks can be calculated for all or individual points of the application path, whether there is a
  • Position mark is expected.
  • the actual detected position marks may be compared with the expected positions for the position marks to detect a deviation between the desired deformation and the actual deformation.
  • Figure 1A shows a profile piece in the undeformed state with a profile length (PL). On this profile piece is exemplarily an evenly distributed number of
  • the profile length (PL) is compared in FIG. 1A with the track length (BL) of an application track (54) which is to be covered by the profile piece.
  • the profile piece (11) is deformed according to a first aspect of the present disclosure for length compensation between the profile length (PL) and the track length (BL). For this purpose, a total extension or total compression is made on the profile piece.
  • the total extension or total compression is distributed uniformly over the length of the profile piece.
  • the deformation device (17) is actuated such that the profile (11) is deposited in each segment with an actual deformation that corresponds to this target deformation , If it is determined during the application process that the actual deformation in an already deposited profile segment has deviated from the desired deformation, for example because a position mark is detected sooner or later than expected, the value of the desired deformation for a subsequent
  • the setpoint deformation is compensatorily changed for the rest or a subsequent part of the application path.
  • one or more profile segments may be provided
  • FIG. 5 shows an example of an application track (54) with an outer curve (52) and an inner curve (53).
  • the profile (11) applied there may be a cut-to-length profile piece which, when being deposited, is subjected to a total stretching or total compression according to the preceding explanation. Alternatively, it may be an over-long profile (11) or an endless profile, without prior
  • cutting is fed from an overflow store (14) and attached to the workpiece (51).
  • the profile (11) has a first profile segment (IIa) which is applied to an outer rounding (52) of the application web (54). This profile segment (IIa) is stretched, which is due to the increased distance between the adjacent ones
  • a second subsequent profile segment (Hb) is attached to a substantially straight portion of the application path (54) and less stretched or unstretched relative to the first profile segment (IIa).
  • a third profile segment (11c) is applied, which relative to the previous profile segments (IIb, IIa) and / or compressed relative to the undeformed state of the profile (11).
  • the profile segments (1 la, 1 lb, 1 lc) shown in Figure 5 provide an example of
  • Deviation compensation is done, provide another exemplary possibility for deformation distances with a locally different degree of deformation
  • Sections of the application path (54) are attached, taking into account an intended or actual stretching or compression, which is provided to adapt to a local geometry of the application path, in particular in such profile segments (IIa, 11c), which at an outer rounding (52) or an inner rounding (53) are stored.
  • an intended or actual stretching or compression which is provided to adapt to a local geometry of the application path, in particular in such profile segments (IIa, 11c), which at an outer rounding (52) or an inner rounding (53) are stored.
  • the compensatory adaptation of the desired deformation can be provided predominantly or exclusively for the straight sections of the application path or the straight profile segments (IIb) to be deposited there.
  • a deformation for length compensation can also as
  • Global deformation of a profile piece are referred to, which is referred to a segmental deformation to adapt to a web geometry as regional deformation.
  • the deformation of a profile (11) or a profile piece can be carried out in any desired way by the deformation device (17).
  • the profile (11) by a
  • Application point (20) deformed. If the profile (11) is supplied more slowly to the application point (20) than it is deposited at the application point (20), an extension of the profile (11) occurs. If the feed, however, at a higher speed than the
  • the feeding speed of the Profiles (11) for example by a control of the speed of the counter-roller (27) and / or the pressure roller (19a) are predetermined, with which the profile (11) is supplied to the application point (20).
  • Applicator tool (10) by the manipulator (30) via the application path (54) is moved.
  • (17a) are particularly upsetting of the profile (11) by a relative overspeed of the pressure roller (19a) with respect to the web speed easily reached.
  • a deformation of the profile can then by an increase or decrease of the
  • a second deformation portion (17b) is formed, in which the profile (11) if necessary, can hang freely.
  • a side guide may be provided to prevent buckling of a longitudinal portion which is to be compressed in the second deformation portion (17b).
  • Deformation section (17b) can also be combined with each other. Any errors in the regulation of the actual deformation that occur in the first deformation section (17a) can take place in the running direction at or behind the application point (20)
  • Deforming portion (17b) are compensated.
  • a sensor (not shown) for position marker detection in the wake of the pressure roller (19 a) may be provided by the actual deformation of the profile (11) in one of the
  • Figure 3 shows an alternative embodiment for performing the aforementioned deformation by
  • a pressing element (19) of the applicator tool (10) is alternatively formed a pressing-stamp (19b), which instead of the one shown in Figures 1 and 2
  • Application point (20) is given here for example via the control of the counter-roller (27) or
  • Position mark sensor (15) arranged, which preferably in advance shortly before the application point (20) or directly in the application point (20) detected by a position mark detection the actual deformation of the profile (11).
  • Application point (20) determines the actual deformation, are also arranged on or in a pressure roller (19a) according to Figure 2.
  • the pressure roller (19a) or the pressure piston (19b) optionally form in
  • these conveying elements are, on the one hand, the pressure roller (19a) and / or the counter roller (27) and, on the other hand, the conveyor roller (25) and / or counter roller (25a) arranged in advance.
  • Deformation section (17b) is preferably in the flow to the application point (20) and the first
  • Deformation section (17a) arranged, i. in the
  • the deformation device (17) of the applicator tool (10) thus preferably forms at least one
  • Application point (20) guided path length of the profile (11) is changed, i. stretched or compressed. From the
  • Deformation section (17a, 17b) per unit time a certain path length of the profile (11) to the application point (20) are removed. Furthermore, in the
  • Deformation section (17a) per unit time a certain path length of the profile (11) are introduced.
  • Deformation section (17a, 17b) can by the
  • Conveying elements can be specified or influenced.
  • Conveying elements are controlled sequentially.
  • Embodiments may be combined, replaced, supplemented, or otherwise arbitrarily combined
  • Deformation portion (17 a) formed between the clamping zone between the application point (20) and the pressure roller (19 a) (outlet side) and a clamping zone between the pressure roller (19 a) and the counter roller (27) (inlet side) extends.
  • the outlet side of the first deformation section (17a) is here the web guide of the application point (20) and the pressure roller (19a), which may be relatively faster or slower in relation to it.
  • Deformation section (17a) here are the pressure roller (19a) and, if appropriate, the counter roller (27) driven faster or slower in relation to it.
  • the second deforming portion (17b) extends from the nipping zone between the pressing roller (19a) and the associated counter roller (27) (outlet side) to a nipping zone between the conveying roller (25) and the
  • Deformation section (17b) are the pressure roller (19a) and / or the counter roller (25) and the conveying means on the inlet side are the conveyor roller (25) and / or the counter roller (25a).
  • the conveying means on the outlet side are preferably controlled to control or specify the discharge speed of the profile (11) from the respective deformation section (17a, 17b).
  • the conveying means at the inlet side are controlled alternatively or in addition to controlling the introduction speed into the deformation section (17a).
  • the aforementioned conveying means may each have separate controllable drives for this purpose.
  • Deformation section (17a, 17b) may optionally be provided guide means to a lateral
  • the deformation in the first deformation section (17a) can be controlled or regulated in particular by a change in the ratio between the feed speed at the application point (20) (relative acceleration or deceleration of the pressure roller (19a)) and the delivery speed at the application point (20) (web speed) become.
  • Deformation section (17 a) is carried out a regional deformation.
  • Application point (20) can be increased or decreased, each to achieve a desired compression or extension. If a nominal deformation is defined as percentage elongation, the activation of the
  • Conveying elements in a simple manner by corresponding percentage increase or decrease of the respective Delivery speeds can be achieved.
  • any other control method may be performed.
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment variant for the formation of one or more deformation sections (17a, 17b).
  • the gripping device (23) comprises a gripper rail (26) on which at least a first gripper (23a) and a second gripper (23b) are displaceably mounted in the feed direction of the profile (11).
  • the first gripper (23a) can be used to specify a feed rate of the profile (11) for
  • Application point (20) are moved while he attacks the profile (11) at a certain point stationary.
  • the second gripper (23b) can grip the profile (11) in advance to the first gripper (23a) at another stationary location. Between the engagement points of the first gripper (23a) and the second gripper (23b), a (first) deformation portion (17a) is formed.
  • the second gripper (23b) is moved along the gripping device (23) at the same speed as the first gripper (23a), the path length between the gripping points and thus the length of the gripping point remain
  • Deformation section (17a) constant. If, on the other hand, the second gripper (23b) moves more slowly relative to the first gripper (23a), the distance between the grippers (23b) becomes slower
  • an eye (24) is arranged at the inlet-side end of the gripper rail (26), through which the profile (11) can be fed or retightened. Still further in the lead to the eyelet (24) can
  • a profile memory (14) for example, a profile memory (14) according to the
  • a third gripper in the flow to the second gripper (23b) may be arranged (shown in phantom).
  • a second deformation section (17b) can be formed between the second gripper (23b) and the third gripper.
  • the parts of the profile (11) contained in the first deformation section (17a) and in the second deformation section (17b) can be substantially independent
  • one or more deformed lengths of the profile (11) may be interposed between the grippers of the gripper (23).
  • a designated length of the profile (11) can first be gripped between the second gripper (23b) and the additional gripper and stretched or compressed by increasing or shortening the distance between these grippers.
  • the first gripper (23a) can be moved directly adjacent to the second gripper (23b) to take over the starting point of the just deformed part of the profile (11).
  • the second gripper (23b) can be opened and moved directly next to the third gripper (23c) to take over the end point of the straight deformed part of the profile (11).
  • the straight deformed part of the profile (11) i. the compressed or stretched profile segment from the second deformation portion (17b) in the first deformation portion (17a) transferred. During this transfer can continue the profile (11)
  • Deformation portion (17a) has been passed, the additional gripper (23c) in the direction of the eyelet (24), i. be moved in the forward direction to again grab a stationary point on the profile (11) and thus again to form a second deformation portion (17b).
  • One or more sensors (15,16) for position mark detection can each on one of the gripper
  • Position markers (12) and the relative movement length of the respective gripper (23a, 23b, 23c) over the profile (11), the actual deformation of the profile (11) can be determined.
  • a position mark sensor according to the abovementioned arrangement variants may be arranged before, at or behind the application point (20), in particular on or in the pressing element (19). According to a further embodiment, the
  • Deformation sections (17a, 17b) are combined according to Figure 4 with each other.
  • an additional gripping device (23) with a single gripper can be arranged in advance of the conveyor roller (25) on the gripper tool according to FIG.
  • FIG. 10 likewise forms a second deformation section (17b).
  • one or more deformation sections (17a, 17b) can be formed on an applicator tool between two or more controllable conveying elements, wherein each of these conveying elements can be a driven roller or a movable gripper.
  • each of these conveying elements can be a driven roller or a movable gripper.
  • a conveying element can be a movable
  • Length section of the profile (11) can be made in any combination of one or more of the
  • Insertion speed can be determined by the number or
  • the one or more drives of the conveyor elements can thus be controlled so that a given number or structure
  • Deformation portion (17 a) is conveyed out or is conveyed in per unit time. Accordingly, on an applicator tool (10) according to the present disclosure, a first sensor (15) for detecting position marks (12) at the outlet region of the
  • Deformation portion (17 a) may be arranged, in particular on a pressing element (19) or on a first
  • a second sensor (16) for detecting position marks (10) can at the inlet region of
  • Deformation section (17a) may be arranged, in particular on a conveyor roller (25) or on a second or further gripper (23b, 23c).
  • the position marks (12) can be attached to the profile (11) in any manner.
  • the applicator tool (10) has a marking device (not shown) for
  • position marks (12) on the profile (11). The application of the position mark can in particular parallel to the detection of a profile length of
  • Embodiment variant may have a provision device for providing and passing a profile (11) to the applicator tool (10) a marking device (42) for applying the position marks (12) on the profile (11).
  • a delivery device (40) is exemplified.
  • the provisioning device may include a (stationary) profile memory (43) and a
  • Provisioning device (40) is provided.
  • the free end can be gripped to receive the profile and to introduce into the applicator tool (10).
  • the one or more conveying elements in the opposite direction to the above-described
  • Feeding direction of the profile (11) to the application point (20) are moved.
  • separate Receiving means to be provided on the applicator tool (10). If necessary, from the
  • Provision device (40) two or more cut profile pieces together or in a direct sequence to the applicator tool (10) are passed.
  • the delivery device may transfer a continuous carrier to the applicator tool that is the length of two or more profile pieces, wherein on the
  • Carrier two or more cut profile pieces are arranged sequentially or in parallel.
  • Provision device (40) is passed to the applicator tool (10), the position mark (12) by a on the supply device (40) arranged marking device (42) can be applied.
  • the delivery device (40) may include a profile (11) on which the
  • an output profile length can be determined and / or a cutting device (41) on the delivery device (40) can be used to produce a desired profile length (PL) of the at least one profile piece to be transferred be operated.
  • the provisioning device (40) may be preferably connected to the controller (55) or one of the aforementioned controllers to provide the provided or detected profile length (PL) for use in the present invention
  • a cutting device for producing a profile piece may possibly be arranged on the applicator tool (10).
  • the profile (11) may preferably be an adhesive profile or a plug-in profile, in particular a sealing rubber or edge protection.
  • a self-adhesive layer can be arranged on the profile (11), which is optionally protected by a cover strip (13).
  • the applicator tool (10) according to the example in Figure 1, a trigger device (13a) for the removal of the carrier (masking tape) of the profile (11).
  • the take-off device (13a) can be designed as desired. It is preferred on the in
  • Extraction device also be provided at any other point, especially in the running direction of the profile just before the pressure element (19).
  • a trigger device may be provided on the delivery device (40).
  • Application tool (10) a cutting device have a profile piece with coarse or fine
  • the applicator tool can be designed to perform only one or more regional deformations in a controlled or regulated manner for length adaptation, and to cut off the profile only at the end of the application process. On a global deformation for length adjustment is omitted in this case.
  • the cutting of the profile before or during the application process can be carried out with merely rough adaptation to the web length. In such a case, a global deformation becomes
  • Length adjustment possibly only for a not yet applied at the time of cutting part of the
  • counter-roller 30 manipulator / industrial robot / lightweight robot

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Applikationsverfahren zum längenangepassten Anbringen eines streifenförmigen elastischen Profils (11) an einem Werkstück (51), insbesondere an einer Fahrzeug-Karosserie, durch ein manipulatorgeführtes Applikatorwerkzeug (10). Das Applikatorwerkzeug (10) weist mindestens einen Positionsmarken-Sensor (15, 16) zum Erfassen von Positionsmarken (12) auf dem Profil (11) auf sowie eine Verformungseinrichtung (17) zum Strecken oder Stauchen des Profils (11). Die Positionsmarken (12) auf dem Profil (11) werden durch den mindestens einen Positionsmarken-Sensor (15, 16) erfasst und die Längenverformung des Profils (11) wird in Abhängigkeit von der Positionsmarken-Erfassung gesteuert. Das Profil (11) wird an dem Werkstück (51) unter gesteuerter Zuführung des Profils (11) längenangepasst appliziert. Die Erfindung betrifft ferner eine Bereitstellungsvorrichtung (40) zur Bereitstellung und Übergabe eines mit Positionsmarken versehenen Profils (11) und eine Arbeitseinrichtung (40) umfassend einen Manipulator (30) und ein Applikatorwerkzeug (10).

Description

Applikationstechnik zum längenangepassten Anbringen eines flexiblen Profils an einem Werkstück
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Applikationstechnik zum längenangepassten Anbringen eines flexiblen Profils an einem Werkstück, insbesondere an einer Fahrzeug- Karosserie oder einem zugehörigen Karosserieteil.
In der Praxis sind verschiedene Applikationsverfahren und Applikatorwerkzeuge bekannt, mit denen streifenförmige Profile an einem Werkstück entlang einer Applikationsbahn angebracht werden. Die bisher bekannten
Applikationstechniken sind nicht optimal und können insbesondere zu Haftungsproblemen zwischen dem
aufgebrachten Profil und dem Werkstück führen, weshalb in der Regel eine umfassende Qualitätskontrolle und ggf. Nachbearbeitung notwendig wird.
In der Praxis ist ein Verfahren zur spannungsangepassten Anbringung eines flexiblen Profils an einem Werkstück bekannt. Vor der Anbringung wird das Profilelement zwischen zwei Führungsrollen in einer gekrümmten Bahn gehalten. Wenn das Profil unter einer Zugspannung steht, wird es sich in dem Bereich zwischen den Führungsrollen zusammenziehen. Wenn das Profil unter einer Druckspannung steht, wird es sich in dem Bereich zwischen den
Führungsrollen weiten. In beiden Fällen wird die Spannung in dem gekrümmten Abschnitt abgebaut, wobei sich der Krümmungsradius des Abschnitts zwischen den Führungsrollen ändert. Dementsprechend kann aus der
Änderung des Krümmungsradius ein Rückschluss auf die Spannung gezogen werden, die zuvor in dem Abschnitt vorlag. Ferner soll durch das Vorsehen einer
angetriebenen Applikationsrolle am Ende des Abschnitts erreicht werden, dass die Spannung im Profil im Moment der Aufbringung angepasst werden kann.
Das spannungsangepasste Anbringen eines Profils führt in der Regel zu anderen Ergebnissen als ein
langenangepasstes Anbringen, denn es besteht kein
direkter und eindeutiger Zusammenhang zwischen einer Längenänderung eines Profilabschnitts und einer
Spannungsänderung, denn Längenänderungen können mit und ohne elastische Spannung auftreten. Beispielsweise kann durch Wärmedehnung, feuchtigkeitsbedingte Quellung oder durch Kriechen eine Längenänderung eintreten, die nicht zu einer Zug- oder Druckspannung im Profil führt.
Andererseits weisen die Materialien, die für Profile gemäß der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, häufig einen inhomogenen Elastizitätsfaktor auf, sodass kein klarer Zusammenhang zwischen einer mechanischen Spannung und der damit verbundenen Längenverformung feststellbar ist. Dementsprechend kann durch ein
spannungsangepasstes Aufbringen des Profils in der Regel nur als unkontrollierter Nebeneffekt eine Längenänderung, jedoch keine gesteuerte Längenanpassung erreicht werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
verbesserte Applikationstechnik aufzuzeigen, die ein längenangepasstes Anbringen eines Profilstreifens
ermöglicht. Die Applikationstechnik umfasst ein Applikationsverfahren, ein Applikatorwerkzeug sowie eine Bereitstellungsvorrichtung für ein Profil sowie eine zugehörige Arbeitseinrichtung .
Gemäß der vorliegend offenbarten Applikationstechnik wird ein streifenförmiges elastisches Profil in einer
längenangepassten Weise an einem Werkstück angebracht, insbesondere an einer Fahrzeug-Karosserie oder einem zugehörigen Karosserieteil. Die Anbringung erfolgt durch ein manipulatorgeführtes Applikatorwerkzeug, das
mindestens einen Positionsmarken-Sensor zum Erfassen von Positionsmarken auf dem Profil und eine
Verformungseinrichtung zum Längenverformen bzw. zum
Strecken oder Stauchen des Profils aufweist. Eine
Längenanpassung kann eine Globalverformung und/oder eine Regionalverformung des Profils sein. Die Längenanpassung führt zu einer angepassten Positionierung von
Längenbereichen des Profils, die durch die
Positionsmarken identifizierbar sind, an vorgesehenen Stellen der Applikationsbahn - mit anderen Worten steht als wesentliches Steuerkriterium die Längen- oder
Positionskoordinate im Vordergrund.
Vor und/oder während der Applikation des Profils werden Positionsmarken auf dem Profil durch den mindestens einen Positionsmarken-Sensor erfasst und es erfolgt eine von der Positionsmarken-Erkennung abhängige Längenverformung des Profils. Das verformte Profil wird längenangepasst an dem Werkstück unter einer gesteuerten Zuführung des Profils angebracht. Die Zuführung des Profils bewirkt zumindest eine Vorschubbewegung (Zuführung) des Profils hin zu einem Andrück-Element bzw. zu einem Applikationspunkt, an dem das zugeführte Profil mit dem Werkstück in Kontakt gebracht wird.
Die Positionsmarken können auf beliebige Weise erfasst werden, insbesondere durch optische Abtastung. Eine
Positionsmarke kann bevorzugt eine auf die Oberfläche des Profils aufgebrachte Markierung, beispielsweise ein aufgedrucktes Raster sein. Die Positionsmarke kann bevorzugt temporär für den Applikationsprozess auf dem Profil angebracht sein. Alternativ kann die
Positionsmarke dauerhaft an dem Profil verbleiben.
Die Positionsmarken sind jeweils fest mit einem lokalen Bereich des Profils verbunden. Wenn ein Längenabschnitt des Profils gedehnt wird, erhöht sich der Abstand
zwischen zwei oder mehr von der Dehnung betroffenen
Positionsmarken, sodass das Maß der Dehnung aus der
Änderung des jeweiligen Abstandes erfassbar ist. Wenn ein Längenabschnitt des Profils gestaucht wird, verringert sich der Abstand zwischen zwei oder mehr von der
Stauchung betroffenen Positionsmarken, sodass das Maß der Stauchung ebenfalls aus der Änderung des jeweiligen
Abstands erfassbar ist. Somit ist anhand der
Positionsmarken eine tatsächliche Dehnung oder Stauchung (im Sinne einer Längenänderung) eines oder mehrerer
Bereiche des Profils erfassbar. Eine Markierung, die eine Positionsmarke bildet, kann ggf. für das menschliche Auge unsichtbar sein, nach einem Applikationsvorgang entfernt werden oder sich selbst auflösen, sodass ästhetische Beeinträchtigungen vermieden werden. Alternativ oder zusätzlich können die Positionsmarken an einer Stelle bzw. Seite des Profils angebracht sein, die nach dem Applizieren verdeckt oder nur schwer einsehbar ist.
Durch die Erfassung der Positionsmarken ist eine exakte Steuerung bzw. Regelung der Verformung des Profils möglich. Mit anderen Worten kann die tatsächliche
Verformung (Ist-Verformung / Ist-Längenverformung) des Profils durch den mindestens einen Positionsmarken-Sensor erfasst und durch eine gesteuerte Betätigung der
Verformungseinrichtung auf den Wert einer gewünschten Verformung (Soll-Verformung / Soll-Längenverformung) geregelt werden.
Auf Basis der Soll-Verformung und der Positionsdaten des Manipulators, welcher das Applikationswerkzeug führt, kann berechnet werden, an welcher Stelle der
Applikationsbahn eine Positionsmarke bei korrekter
Stauchung bzw. Dehnung erwartet wird. Wenn durch die Positionsmarken-Erfassung demgegenüber eine Abweichung erkannt wird (Ist-Verformung ungleich Soll-Verformung), kann im weiteren Prozess eine kompensierende Verformung vorgesehen werden. Mit anderen Worten kann die Soll- Verformung kompensatorisch für den Rest der
Applikationsbahn angepasst werden. Alternativ kann eine Abweichung zwischen der Soll-Verformung und der Ist- Verformung auf andere Weise detektiert werden. Somit lassen sich die durch die Positionsmarken kenntlich gemachten Längenabschnitte an den erwünschten Positionen der Applikationsbahn anbringen - und zwar im Wesentlichen unabhängig von einer bestehenden oder zu erzeugenden Spannung im Profil. Nachfolgend wird davon ausgegangen, dass unter einer Verformung eine Längenverformung des Profils gemeint ist, d.h. eine Streckung (Dehnung - Erhöhung der Länge) oder Verkürzung (Stauchung - Verringerung der Länge) . Gemäß einer bevorzugten Ausführung kann das Profil segmentweise in unterschiedlicher Weise, d.h. bei
unterschiedlichen Verformungsgraden (starke, schwache oder keine Verformung) und/oder Verformungsarten (Dehnung / Stauchung), verformt werden. Insbesondere können ein oder mehrere Profil-Segmente zur Anpassung an eine lokale Geometrie der Applikationsbahn jeweils unterschiedlich verformt werden. Beispielsweise kann an einer Außen- Rundung der Applikationsbahn ein gestrecktes / gedehntes Profil-Segment aufgebracht werden. An einer Innen-Rundung kann ein gestauchtes / verkürztes Profil-Segment
aufgebracht werden. Hierdurch wird jeweils einem
unerwünschten Abheben des Profils von der
Applikationsbahn in der Rundung vorgebeugt. Der Grad der Streckung oder Stauchung kann bevorzugt in Abhängigkeit von dem jeweiligen Krümmungsradius und/oder der Länge der jeweiligen Rundung gewählt sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung kann ein (bereits vor der Applikation) abgelängtes Profilstück mit einer bestimmten bzw. bekannten Profillänge an dem
Werkstück aufgebracht werden. Die Profillänge ist die Länge des abgelängten Profilstücks im unverformten
Zustand. Sie kann von einer Bahnlänge, die durch das Profilstück am Werkstück überdeckt werden soll,
abweichen . Bevorzugt kann die Profillänge des unverformten
Profilstücks kürzer sein als die Bahnlänge der
Applikationsbahn, auf der es angebracht werden soll. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Applikationsbahn überwiegend Außen-Rundungen aufweist. Ein solcher Fall liegt beispielsweise vor, wenn ein Dichtungsprofil an einer Fahrzeugtür angebracht wird. Alternativ kann die Profillänge des unverformten Profils kürzer sein als die Bahnlänge der Applikationsbahn. Dies kann sinnvoll sein, wenn die Applikationsbahn vorwiegend Innen-Rundungen aufweist. Ein solcher Fall liegt beispielsweise vor, wenn ein Dichtungsprofil an einem Türausschnitt an einer
Fahrzeugkarosserie angebracht werden soll oder an einem Schiebedachausschnitt . Die Bahnlänge und die Profillänge im unverformten Zustand können vorbekannt sein. Alternativ können die Bahnlänge und/oder die Profillänge sensorisch erfasst werden, insbesondere vor und/oder während der Applikation des Profils . Eine Verformung des Profils, insbesondere eines
abgelängten Profilstücks, kann bevorzugt zum Ausgleich eines Längenunterschieds zwischen der Profillänge und der Bahnlänge erfolgen. Es wird somit möglich, dass das
Applikatorwerkzeug anstelle eines Endlos-Streifens oder eines Profilstücks mit deutlicher Überlänge gegenüber der Bahnlänge, das am Ende der Applikationsbahn abgeschnitten werden müsste, ein für die Applikationsaufgabe ggfs. nur grob vorabgelängtes Profilstück appliziert. Durch die gesteuerte Verformung und Längenanpassung wird
sichergestellt, dass durch dieses abgelängte Profilstück genau die vorgesehene Bahnlänge am Werkstück bedeckt wird. Mit anderen Worten wird die Verformung des
abgelängten Profilstücks derart in einem geschlossenen Regelkreis geregelt, dass der Längenunterschied zwischen der Profillänge und der Bahnlänge ausgeglichen wird.
Insbesondere kann bei umlaufenden bzw. ringförmig
geschlossenen Applikationsbahnen erreicht werden, dass diese passgenau mit einem vorabgelängten Profilstück bedeckt werden, wobei die Enden (Anfangskante /
vorauslaufendes Ende und Schlusskante / nachlaufendes
Ende) des Profilstücks genau aneinander zu liegen kommen und ein unterbrechungsfreier sowie überlappungsfreier Ring gebildet wird. Mit anderen Worten kann die
Verformung eines abgelängten Profilstücks derart geregelt werden, dass bei der längenangepassten Applikation des Profilstücks an der ringförmigen Applikationsbahn ein Ringschluss erzeugt wird. In einem solchen Fall braucht das Applikatorwerkzeug keine Vorrichtung zum Ablängen aufzuweisen, mit der am Ende der Applikationsbahn ein überlanges Profil auf Maß abgeschnitten wird. Ferner ist es nicht erforderlich, das vorauslaufende Ende des
Profils sensorisch zu erfassen, um beim erneuten
Erreichen von dessen Position den Abschnitt des
nachlaufenden Endes anzupassen. Durch die Vermeidung von überflüssigem Verschnitt an den Endabschnitten wird die Materialeffizienz erhöht und das Applikatorwerkzeug kann bei Wegfall einer Trennvorrichtung kleiner und leichter ausgeführt werden als vergleichbare Werkzeuge. Das hier offenbarte Werkzeug muss gegebenenfalls nur ein einzelnes Profilstück pro Applikationsprozess aufnehmen. Alternativ kann es einen Speicher für mehrere Profilstücke aufweisen. Ferner wird der steuerungstechnische Aufwand verringert .
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante können verschiedene Verformungen (d.h. Verformungsarten und Verformungsgrade) , die für die Applikation eines Profils und insbesondere eines vorabgelängten Profilstücks vorzusehen sind, einander überlagert und/oder über die Profillänge verteilt ausgeführt werden. Eine zum
Längenausgleich zwischen der Profillänge und der
Bahnlänge erforderliche Gesamt-Streckung oder Gesamt-
Stauchung eines Profilstücks (Globalverformung) kann über eine oder mehrere lokale Verformungsstrecken verteilt werden .
Aufgrund der für jeden Längenabschnitt erfassbaren tatsächlichen Verformung, kann eine Fehlerkompensation für den Längenausgleich ausgeführt werden. Wenn während des Applizierens durch die Positionsmarken-Erfassung festgestellt wird, dass eine Ist-Verformung an einem ersten Profil-Segment von der Soll-Verformung abgewichen ist, kann eine kompensierende Verformung an einem
nachfolgenden Profil-Segment vorgenommen werden. Die Kompensation bewirkt, dass zum Ende des
Applikationsvorgangs die tatsächliche Globalverformung der gewünschten Globalverformung entspricht, selbst wenn während des Applikationsvorgangs Abweichungen einer tatsächlichen Regionalverformung von der gewünschten Regionalverformung auftreten.
Das Applikatorwerkzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung ist dazu ausgebildet, ein streifenförmiges elastisches Profil in längenangepasster Weise an einem Werkstück anzubringen. Das Applikatorwerkzeug weist eine
Zuführvorrichtung zum gesteuerten Zuführen des Profils auf. Es weist ferner mindestens einen Positionsmarken- Sensor zum Erfassen der Positionsmarken auf oder an dem Profil auf sowie eine Verformungseinrichtung zum Strecken oder Stauchen des Profils. Die Verformungseinrichtung wird in Abhängigkeit von der Positionsmarken-Erfassung betätigt bzw. gesteuert oder geregelt. Das Applikatorwerkzeug kann einen Profilspeicher zur Aufnahme eines überlangen Profils aufweisen, d.h. zur Aufnahme eines Profils, das deutlich länger ist als eine zu bedeckende Bahnlänge am Werkstück. Die
Speichereinrichtung kann beispielsweise eine
Speicherrolle (Coil) umfassen, von der das elastische Profil abgezogen wird.
Alternativ und bevorzugt kann das Applikatorwerkzeug genau oder mindestens ein vorabgelängtes Profilstück mit einer festgelegten Profillänge aufnehmen, wobei die
Profillänge auf die Bahnlänge am Werkstück zumindest grob abgestimmt ist. Mit anderen Worten ist das
Applikatorwerkzeug dazu ausgebildet, genau oder
mindestens ein vorabgelängtes Profilstück aufzunehmen. Wenn durch das Applikatorwerkzeug genau ein Profilstück aufgenommen wird, kann auf eine Speichervorrichtung für zusätzliche Profilstücke verzichtet werden, was Vorteile hinsichtlich der Gewichtsreduktion und einfachen
Steuerung hat. Wenn das Applikatorwerkzeug hingegen mehrere Profilstücke aufnimmt, können ggfs. kürzere Taktzeiten für das Applizieren in einem
Produktionsprozess erreicht werden.
Das Applikatorwerkzeug kann eine Messeinrichtung
aufweisen, um die Profillänge des aufgenommenen
Profilstücks (im unverformten Zustand) zu erfassen.
Alternativ oder zusätzlich kann die Profillänge eines aufzunehmenden Profilstücks von einer externen
Einrichtung dem Applikatorwerkzeug oder einer
zugeordneten Steuerung mitgeteilt werden, insbesondere von einer BereitStellungseinrichtung zum Bereitstellen und Übergeben eines Profils an das Applikatorwerkzeug, auf die weiter unten eingegangen wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante umfasst eine Arbeitseinrichtung zum längenangepassten Anbringen eines streifenförmigen elastischen Profils an einem Werkstück einen Manipulator und ein von dem Manipulator geführtes Applikatorwerkzeug mit einer Ausbildung gemäß der vorliegenden Offenbarung. Die Arbeitseinrichtung ist bevorzugt dazu ausgebildet, ein Applikationsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung auszuführen. Sie kann ferner die offenbarungsgemäße BereitStellungseinrichtung zum Bereitstellen und Übergeben eines Profils bzw.
Profilstücks umfassen.
In der nachfolgenden Beschreibung, den beigefügten
Ansprüchen sowie den Zeichnung sind weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung enthalten. Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Es zeigen:
Figur 1: Eine schematische Darstellung einer
Arbeitsstation mit einem
manipulatorgeführten Applikatorwerkzeug zum Anbringen eines Profils an einem Werkstück und einer
Bereitstellungs orrichtung;
Figur 1A: eine beispielhafte Darstellung zur
Erläuterung einer Verformung des Profils (11) zum Ausgleich eines
Längenunterschieds zwischen einer
Profillänge und einer Bahnlänge.
Figur 2: Eine vergrößerte Darstellung des
Applikatorwerkzeugs aus Figur 1;
Figur 3: Eine alternative Detaildarstellung für ein Andrück-Element ;
Figur 4: Eine alternative Ausführungsform für
eine Verformungseinrichtung an einem Applikatorwerkzeug;
Figur 5: Eine beispielhafte Darstellung für die
Anbringung eines segmentweise in
unterschiedlicher Weise verformten
Profils an einem Werkstück. Ein Applikatorwerkzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung ist in einer beispielhaften Ausführungsform in Figur 1 dargestellt. Das Applikatorwerkzeug (10) wird von einem mehrachsigen Manipulator (30) geführt. Der Manipulator (30) kann bevorzugt sechs oder sieben separat steuerbare Achsen bzw. Bewegungsachsen (31) aufweisen. Er ist bevorzugt ein Industrieroboter oder ein Leichtbauroboter.
Das Applikatorwerkzeug (10) umfasst einen Tragkörper (ohne Bezugszeichen) , an dem die weiteren funktionalen Bestandteile des Applikatorwerkzeugs (10) angeordnet sind. Der Tragkörper umfasst ferner eine Schnittstelle, insbesondere eine Flanschplatte, die dazu vorbereitet und angepasst ist, an einer Manipulatorhand (32) des
Manipulators (30) befestigt zu werden. Alternativ oder zusätzlich können ein Adapterelement oder eine
Werkzeugwechselvorrichtung zur Befestigung des
Applikatorwerkzeugs (10) an der Manipulatorhand (32) vorgesehen sein.
Der Manipulator (30) und das Applikatorwerkzeug (10) sind bevorzugt einzeln oder gemeinsam Bestandteil einer
Arbeitseinrichtung (50). Die Arbeitseinrichtung (50) kann darüber hinaus weitere funktionale und gegenständliche Bestandteile umfassen, wie insbesondere eine weiter unten erläuterte Bereitstellungsvorrichtung (40) und eine statische oder dynamische / bewegte Werkstückhalterung (56) . Ferner kann die Arbeitseinrichtung eine Steuerung (55) aufweisen oder mit einer Anlagensteuerung verbunden sein. Die Steuerung (55) kann alternativ oder zusätzlich Bestandteil des Manipulators (30) sein. Die Steuerung (55) der Arbeitseinrichtung (50), die
Manipulatorsteuerung und/oder die Anlagensteuerung sind einzeln oder gemeinsam bevorzugt dazu ausgebildet, das Applikationsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung auszuführen. Alternativ oder zusätzlich kann das
Applikationsverfahren in der Form einer Software
vorliegen, insbesondere in der Form eines
maschinenlesbaren Softwareprodukts, das bevorzugt auf einem maschinenlesbaren Datenträger abgelegt ist. Das Applikatorwerkzeug (10) ist ebenfalls für die
Durchführung des Applikationsverfahrens gemäß der
vorliegenden Offenbarung eingerichtet.
Das besagte Applikationsverfahren dient zum
längenangepassten Anbringen eines streifenförmigen elastischen Profils (11) an einem Werkstück (51), insbesondere an einer Fahrzeug-Karosserie oder einem zugehörigen Karosserieteil. Die Anbringung des Profils
(11) erfolgt durch ein manipulatorgeführtes
Applikatorwerkzeug (10), das mindestens einen Sensor (15,16) aufweist, der zum Erfassen von Positionsmarken
(12) auf dem Profil (11) ausgebildet ist. Mit anderen Worten umfasst das Applikatorwerkzeug (10) mindestens einen Positionsmarken-Sensor (15,16).
Das Applikatorwerkzeug (10) umfasst ferner eine
Verformungseinrichtung (17) zum Strecken oder Stauchen des Profils (11).
Die Bezeichnung „Profil" wird nachfolgend als Oberbegriff verwendet, der sowohl ein vorabgelängtes „Profilstück", als auch ein „überlanges Profil" oder „Endlosprofil" umfasst. Bei einem überlangen Profil oder Endlosprofil können zumindest Regionalverformungen unter Regelung der Stauchung/Dehnung ausgeführt werden. Soweit nachfolgend die Applikation eines zumindest grob abgelängten Profilstücks mit einer bekannten Profillänge im unverformten Zustand gemeint ist, das weiterhin einer Globalverformung zum Ausgleich des Längenunterschieds zwischen der Profillänge und der Bahnlänge unterzogen werden kann, wird hierfür der Begriff „Profilstück" verwendet .
In dem Applikationsverfahren gemäß der vorliegenden
Offenbarung werden die nachfolgend erläuterten Schritte in der dargestellten oder einer beliebigen anderen
Reihenfolge ausgeführt.
Durch den mindestens einen Sensor (15,16) werden
Positionsmarken (12) auf dem Profil (11) eingelesen bzw. erfasst. In Abhängigkeit von der Positionsmarken- Erfassung erfolgt eine Längenverformung des Profils (11), insbesondere eine geregelte Längenverformung. Mit anderen Worten wird eine Betätigung der Verformungseinrichtung (17) in Abhängigkeit von der Positionsmarken-Erfassung gesteuert und insbesondere geregelt. Eine Soll-Verformung des Profils (11) wird ermittelt und die
Verformungseinrichtung (17) wird derart betätigt, dass die Ist-Verformung des Profils (11) der Soll-Verformung angeglichen wird oder nachfolgt. Eine Soll-Verformung kann anhand unterschiedlicher weiter unten dargestellter Kriterien ermittelt werden. Die Ist-Verformung des Profils (11) kann vor und/oder während und/oder nach dem Applizieren des Profils (11) ermittelt werden. Insbesondere kann eine lokale Ist- Verformung des Profils (11) ermittelt werden. Es können hierfür mehrere Positionsmarken-Sensoren (15,16) in
Laufrichtung des Profils vorgesehen sein, insbesondere jeweils ein Positionsmarken-Sensor vor, an oder hinter dem Applikationspunkt (20) .
Die Ermittlung der Ist-Verformung kann anhand beliebiger Parameter bzw. Ermittlungsanweisungen auf Basis der
Positionsmarken-Erfassung durch den mindestens einen Sensor (15,16) erfolgen. Gemäß einer bevorzugten
Ausbildung sind die Positionsmarken (12) auf einem unverformten Profil bzw. auf dem Profil (11) vor der Durchführung einer Verformung mittels der
Verformungseinrichtung (17), in einer bekannten Struktur aufgebracht, beispielsweise in einem einheitlichen
Raster. D.h. zwischen zwei benachbarten Positionsmarken (12) ist im unverformten Zustand des Profils (11) ein einheitlicher und insbesondere ein bekannter
einheitlicher Abstand vorgesehen. Eine Ist-Verformung des Profils (11) kann anhand einer Änderung eines erfassten Abstands zwischen zwei oder mehr benachbarten
Profilmarken (12) festgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Ist-Verformung anhand der Anzahl an Profilmarken (12) festgestellt werden, die in einem bestimmten Längenabschnitt des Profils (11) ermittelt werden .
In dem Beispiel von Figur 1 weist das Applikatorwerkzeug (10) einen Profilspeicher (14) auf, aus dem das Profil (11) in Richtung zu einem Andrück-Element (19) gefördert werden kann. Der Profilspeicher (14) kann eine beliebige Ausbildung haben. Er kann beispielsweise als
Rollenspeicher ausgebildet sein. Der Profilspeicher (14) kann genau oder mindestens ein abgelängtes Profilstück aufnehmen, dessen Profillänge (PL) zumindest grob an die Bahnlänge (BL) der Applikationsbahn (54) angepasst ist. Alternativ kann der Profilspeicher (14) ein überlanges Profil oder eine Endlosprofil aufnehmen. Mehrere
abgelängte Profilstücke können beispielsweise in der
Laufrichtung hintereinander auf einem flexiblen Träger angeordnet sein. Der Träger kann in dem Profilspeicher (14) aufgenommen, insbesondere aufgerollt sein. Der
Träger kann beispielsweise ein Abdeckband (13) sein, auf dem ein selbstklebendes Profil / Klebeprofil (11)
angeordnet ist. Alternativ kann der Träger ein
Transportband sein, auf dem ein Steckprofil (11)
aufgebracht ist.
Die Profillänge (PL) des abgelängten Profilstücks kann insbesondere gegenüber der Bahnlänge (BL) ein Untermaß oder ein Übermaß aufweisen. In der Praxis wird die
Profillänge (PL) einerseits durch die Ablängung des
Profilstücks beeinflusst. Andererseits können
verschiedene Ursachen eine zusätzliche Verlängerung oder Verkürzung des Profilstücks bewirken, insbesondere
Umgebungseinflüsse wie eine Temperaturänderung des
Materials, ein Feuchtigkeitseintrag des Materials, eine Trocknung des Materials, eine Alterung des Materials etc. Es kann daher vorteilhaft sein, die Profillänge (PL) möglichst zeitnah vor dem Anbringen des Profilstücks an dem Werkstück (51) zu erfassen. Gemäß einer ersten Ausführungsvariante ist an dem
Applikatorwerkzeug (10) eine Längenerfassungseinrichtung angeordnet, durch die die Profillänge (PL) erfasst wird. Die Profillängenerfassung kann beispielsweise bei der Aufnahme bzw. Übernahme eines Profilstücks durch das Applikatorwerkzeug (10) erfolgen, insbesondere bei der Aufnahme des Profilstücks in dem Profilspeicher (14). Gleichzeitig oder zeitlich separiert kann die Struktur der Profilmarken (12) auf dem Profilstück erfasst werden. Gemäß einer anderen Ausführungsvariante kann die
Profillänge (PL) auf andere Weise erfasst sein oder ein Profilstück kann so abgelängt werden, dass es eine vorbestimmte Profillänge (PL) aufweist. Somit können in dem Applikationsverfahren und beispielsweise in der
Steuerung (55) oder einer der anderen vorgenannten
Steuerungen vor einem Applikationsvorgang sowohl die momentane Profillänge (PL) des unverformten Profilstücks sowie die momentane Struktur der Positionsmarken (12) bekannt sein. Insbesondere kann die Anzahl der auf dem Profilstück angeordneten Positionsmarken (12) bekannt sein. Auf Basis der bekannten Anzahl (und Struktur) der Positionsmarken kann für alle oder einzelne Stellen der Applikationsbahn berechnet werden, ob dort eine
Positionsmarke erwartet wird. Die tatsächlich erfassten Positionsmarken können mit den erwarteten Stellen für die Positionsmarken verglichen werden, um eine Abweichung zwischen der Soll-Verformung und der Ist-Verformung festzustellen.
Figur 1A zeigt ein Profilstück im unverformten Zustand mit einer Profillänge (PL) . Auf diesem Profilstück ist beispielhaft eine gleichmäßig verteilte Anzahl von
Positionsmarken (12) aufgebracht. Der Profillänge (PL) ist in Figur 1A die Bahnlänge (BL) einer Applikationsbahn (54) gegenübergestellt, die durch das Profilstück zu bedecken ist.
Das Profilstück (11) wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung zum Längenausgleich zwischen der Profillänge (PL) und der Bahnlänge (BL) verformt. Hierzu wird eine Gesamt-Streckung oder Gesamt-Stauchung an dem Profilstück vorgenommen.
Gemäß einer ersten Ausführungsvariante wird die Gesamt- Streckung oder Gesamt-Stauchung gleichmäßig über die Länge des Profilstücks verteilt. Mit anderen Worten wird in diesem Fall für jedes Teilsegment des Profilstücks (11) dieselbe Soll-Verformung ermittelt, die sich im
Wesentlichen aus der erforderlichen Gesamt-Streckung oder Gesamt-Stauchung für den Ausgleich des Längenunterschieds ergibt und die Verformungseinrichtung (17) wird derart betätigt, dass das Profil (11) in jedem Segment mit einer Ist-Verformung abgelegt wird, die dieser Soll-Verformung entspricht. Falls während des Applikationsvorgangs festgestellt wird, dass die Ist-Verformung in einem bereits abgelegten Profilsegment von der Soll-Verformung abgewichen ist, beispielsweise weil eine Positionsmarke früher oder später als erwartet erfasst wird, kann der Wert der Soll-Verformung für ein nachfolgend
anzubringendes Längensegment des Profils kompensatorisch angepasst werden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Profilstück bis zum Ende der Anbringung genau die vorgegebene Bahnlänge (BL) bedeckt. Mit anderen Worten wird die Soll-Verformung für den Rest oder einen nachfolgenden Teil der Applikationsbahn kompensatorisch verändert .
Gemäß einem weiteren Aspekt, der für sich allein oder in Kombination mit dem vorgenannten Aspekt vorgesehen sein kann, können ein oder mehrere Profil-Segmente
( 1 la, 1 lb, 1 lc) zur Anpassung an eine lokale Geometrie der Applikationsbahn (54) verformt werden. Figur 5 zeigt beispielhaft eine Applikationsbahn (54) mit einer Außen- Rundung (52) und einer Innen-Rundung (53) . Das dort applizierte Profil (11) kann ein abgelängtes Profilstück sein, das bei der Ablage einer Gesamt-Streckung oder Gesamt-Stauchung gemäß der vorhergehenden Erläuterung unterzogen wird. Alternativ kann es ein überlanges Profil (11) oder ein Endlosprofil sein, das ohne vorherige
Ablängung beispielsweise aus einem Übervorratsspeicher (14) zugeführt und an dem Werkstück (51) angebracht wird.
Das Profil (11) weist in dem Beispiel von Figur 5 ein erstes Profil-Segment (IIa) auf, das an einer Außen- Rundung (52) der Applikationsbahn (54) aufgebracht wird. Dieses Profil-Segment (IIa) ist gestreckt, was durch den erhöhten Abstand zwischen den benachbarten
Positionsmarken (12) in dem Profil-Segment (IIa)
ersichtlich ist. Ein zweites nachfolgendes Profil-Segment (Hb) ist an einem im Wesentlichen geraden Abschnitt der Applikationsbahn (54) angebracht und relativ zu dem ersten Profil-Segment (IIa) weniger gestreckt oder nicht gestreckt. An der Innen-Rundung (53) ist ein drittes Profil-Segment (11c) aufgebracht, das relativ zu den vorhergehenden Profil-Segmenten (IIb, IIa) und/oder relativ zu dem unverformten Zustand des Profils (11) gestaucht ist. Die in Figur 5 dargestellten Profil- Segmente ( 1 la, 1 lb, 1 lc) stellen ein Beispiel für
Verformungsstrecken mit einem lokal unterschiedlichen Grad der Verformung sowie unterschiedlicher
Verformungsart dar. Die weiter oben beschriebenen
Segmente eines Profilstücks, in denen die Ist-Verformung von einer Soll-Verformung abweicht oder eine
Abweichungskompensation erfolgt ist, stellen eine andere beispielhafte Möglichkeit für Verformungsstrecken mit einem lokal unterschiedlichen Grad der Verformung
und/oder einer unterschiedlichen Verformungsart dar.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann eine zum
Längenausgleich erforderliche Gesamt-Streckung oder
Gesamt-Stauchung (Globalverformung) eines Profilstücks über eine oder mehrere lokale Verformungsstrecken
(Regionalverformungen) verteilt werden. Es ist
insbesondere möglich, eine zum Längenausgleich
erforderliche Gesamt-Streckung oder Gesamt-Stauchung nur in solchen Profil-Segmenten vorzugsehen, die an im
Wesentlichen oder vergleichsweise geradlinigen
Abschnitten der Applikationsbahn (54) angebracht werden und dabei eine vorgesehene oder tatsächliche Streckung oder Stauchung zu berücksichtigen, die zur Anpassung an eine lokale Geometrie der Applikationsbahn vorgesehen wird, insbesondere in solchen Profil-Segmenten (IIa, 11c), die an einer Außen-Rundung (52) oder einer Innen-Rundung (53) abgelegt werden. Alternativ können die Soll- Verformungen zum Längenausgleich und zur Anpassung an eine lokale Geometrie der Applikationsbahn nach dem
Superpositionsprinzip überlagert werden. In jedem der vorgenannten Fälle ist ferner eine kompensatorische
Anpassung der Soll-Verformung auf Basis einer
festgestellten Abweichung der lokalen Ist-Verformung eines bereits abgelegten Profil-Segments möglich.
Insbesondere kann die kompensatorische Anpassung der Soll-Verformung überwiegend oder ausschließlich für die geraden Abschnitte der Applikationsbahn bzw. die dort abzulegenden geraden Profil-Segmente (IIb) vorgesehen sein .
Eine Verformung zum Längenausgleich kann auch als
Globalverformung eines Profilstücks bezeichnet werden, der gegenüber eine segmentweise Verformung zur Anpassung an eine Bahngeometrie als Regionalverformung bezeichnet wird .
Die Verformung eines Profils (11) bzw. eines Profilstücks kann auf beliebige Weise durch die Verformungseinrichtung (17) ausgeführt werden. Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsvariante wird das Profil (11) durch eine
Veränderung des Verhältnisses zwischen der
Abgabegeschwindigkeit des Profils (11) im
Applikationspunkt (20), an dem das zugeführte Profil (11) mit dem Werkstück (51) in Kontakt gebracht wird, und der Zuführgeschwindigkeit des Profils (11) zum
Applikationspunkt (20) verformt. Wenn das Profil (11) langsamer zum Applikationspunkt (20) zugeführt wird, als es am Applikationspunkt (20) abgelegt wird, tritt eine Streckung des Profils (11) ein. Erfolgt die Zuführung hingegen mit einer höheren Geschwindigkeit als die
Abgabe, tritt eine Stauchung ein. In dem Beispiel von Figuren 1 und 2 kann die Zuführgeschwindigkeit des Profils (11) beispielsweise durch eine Steuerung der Geschwindigkeit der Gegenrolle (27) und/oder der Andrück- Rolle (19a) vorgegeben werden, mit denen das Profil (11) an den Applikationspunkt (20) zugeführt wird. Die
Abgabegeschwindigkeit kann demgegenüber durch die
Bahngeschwindigkeit vorgegeben sein, mit der das
Applikatorwerkzeug (10) durch den Manipulator (30) über die Applikationsbahn (54) bewegt wird. In einem solchen Fall wird eine Verformung des Profils auf dem kurzen Längenabschnitt zwischen dem Haltepunkt zwischen den
Rollen (19a, 17) und dem Applikationspunkt (20) erzeugt, der in Figur 2 als erster Verformungsabschnitt (17a) bezeichnet ist. Eine solche Art der Verformung ist gegenüber weiter unten beschriebenen Varianten zwar etwas schwerer zu steuern, weil die Verformung in einem
Längenabschnitt des Profils auftritt, der mit der
Oberfläche der Andrück-Rolle (19a) in Kontakt steht. Sie hat aber den Vorteil, dass die Verformung in direkter Nähe zum Applikationspunkt (20) erfolgt. Wegen der Kürze der Verformungsstrecke im ersten Verformungsabschnitt
(17a) sind besonders Stauchungen des Profils (11) durch eine relative Übergeschwindigkeit der Andrückrolle (19a) gegenüber der Bahngeschwindigkeit leicht zu erreichen.
Alternativ kann die Geschwindigkeit der Applikationsrolle (19,19a) und/oder der Gegenrolle (27) an die
Bahngeschwindigkeit im Applikationspunkt (20) angeglichen oder angepasst sein. Eine Verformung des Profils kann dann durch eine Erhöhung oder Absenkung der
Geschwindigkeit einer Förderrolle (25) und/oder einer zugeordneten Gegenrolle (25a) erfolgen. In einem solchen Fall ist zwischen der Andrückrolle (19a) und der Förderrolle (27) ein zweiter Verformungsabschnitt (17b) gebildet, in dem das Profil (11) ggfs. frei hängen kann. Alternativ kann eine Seitenführung vorgesehen sein, um ein Ausknicken eines Längenabschnittes zu vermeiden, der in dem zweiten Verformungsabschnitt (17b) gestaucht werden soll.
Die vorgenannten Varianten der Verformung im ersten
Verformungsabschnitt (17a) und im zweiten
Verformungsabschnitt (17b) können auch miteinander kombiniert werden. Etwaig im ersten Verformungsabschnitt (17a) auftretende Fehler bei der Regelung der Ist- Verformung können durch eine in Laufrichtung an oder hinter dem Applikationspunkt (20) erfolgende
Positionsmarken-Erfassung erkannt und durch eine
adaptierte Regelung der Verformung im zweiten
Verformungsabschnitt (17b) kompensiert werden.
An dem Applikatorwerkzeug (10) kann ein Sensor (nicht dargestellt) zur Positionsmarken-Erfassung im Nachlauf zu der Andrück-Rolle (19a) vorgesehen sein, durch den die Ist-Verformung des Profils (11) in einem zu dem
Applikationspunkt (20) nachlaufenden Bereich erfasst wird .
Figur 3 zeigt eine alternative Ausführungsvariante zur Durchführung der vorgenannten Verformung durch
Veränderung eines Geschwindigkeitsverhältnisses. Hier wird ein Andrück-Element (19) des Applikatorwerkzeugs (10) alternativ einen Andrück-Stempel (19b) gebildet, der anstelle der in Figuren 1 und 2 dargestellten
Andrückrolle (19a) vorgesehen ist. Die Zuführgeschwindigkeit des Profils (11) zu dem
Applikationspunkt (20) wird hier beispielsweise über die Steuerung der Gegenrolle (27) vorgegeben oder
beeinflusst, mit der das Profil (11) ggf. unter
Anpressung an den Andrück-Stempel (19b) zugeführt wird. An oder in dem Andrück-Stempel (19b) ist ein
Positionsmarken-Sensor (15) angeordnet, der bevorzugt in Vorlauf kurz vor dem Applikationspunkt (20) oder direkt im Applikationspunkt (20) durch eine Positionsmarken- Erfassung die Ist-Verformung des Profils (11) erfasst.
Gemäß alternativen Ausführungsvarianten kann ein
(weiterer) Sensor (15) gemäß der Anordnung nach Figur 3, der im Vorlauf zum Applikationspunkt (20) bzw. am
Applikationspunkt (20) die Ist-Verformung ermittelt, auch an oder in einer Andrück-Rolle (19a) gemäß Figur 2 angeordnet werden.
In den zuvor beschriebenen Beispielen für die Verformung im ersten Verformungsabschnitt (17a) bilden die Andrück- Rolle (19a) oder der Andrück-Stempel (19b) ggf. in
Kombination mit der Gegenrolle (27) eine
Verformungseinrichtung (17).
Wie bereits ausgeführt wurde, kann alternativ oder zusätzlich zu der Verformung im ersten
Verformungsabschnitt (17a), die durch eine Veränderung des Verhältnisses zwischen der Bahngeschwindigkeit und der Zuführungsgeschwindigkeit zum Applikationspunkt (20) erfolgt, das Profil (11) in mindestens einem weiteren Verformungsabschnitt (17b) verformt werden, der zwischen zwei steuerbaren Förderelementen an dem Applikatorwerkzeug (10) gebildet ist. In dem Beispiel von Figuren 1 und 2 sind diese Förderelemente einerseits die die Andrückrolle (19a) und/oder die Gegenrolle (27) und andererseits die im Vorlauf dazu angeordnete Förderrolle (25) und/oder Gegenrolle (25a) . Der weitere
Verformungsabschnitt (17b) ist bevorzugt im Vorlauf zum Applikationspunkt (20) und zum ersten
Verformungsabschnitt (17a) angeordnet, d.h. in der
Zuführrichtung des Profils (11) zumindest anteilig vor dem Andrück-Element (19) des Applikatorwerkzeugs (10). Weiter unten wird aufgezeigt, dass verschiedene andere Ausbildungsformen für einen ersten und einen weiteren Verformungsabschnitt (17a, 17b) möglich sind. Diese können jeweils einzeln oder in beliebiger Kombination vorgesehen sein.
Die Verformungseinrichtung (17) des Applikatorwerkzeugs (10) bildet also bevorzugt mindestens einen
Verformungsabschnitt (17a, 17b) in dem eine zum
Applikationspunkt (20) geführte Weglänge des Profils (11) verändert, d.h. gestreckt oder gestaucht wird. Aus dem
Verformungsabschnitt (17a, 17b) kann pro Zeiteinheit eine bestimmte Weglänge des Profils (11) zum Applikationspunkt (20) hin abgeführt werden. Ferner kann in den
Verformungsabschnitt (17a) pro Zeiteinheit eine bestimmte Weglänge des Profils (11) eingebracht werden. Die
Einbringgeschwindigkeit in den Verformungsabschnitt
(17a, 17b) und/oder die Ausbringgeschwindigkeit aus dem
Verformungsabschnitt (17a, 17b) können durch die den
Verformungsabschnitt (17a, 17b) begrenzenden
Förderelemente vorgegeben oder beeinflusst werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die Größe des Verformungsabschnitts (17a) durch eine Bewegung zumindest eines der Förderelemente relativ zum Applikationspunkt (20) und/oder relativ zu dem anderen Förderelement veränderlich sein. Wenn zwei oder mehr
Verformungsabschnitte (17a, 17b) hintereinander
angeordnet sind, können die jeweils zugehörigen
Förderelemente sequentiell gesteuert werden.
Nachfolgend werden beispielhafte Ausbildungen einer
Verformungseinrichtung (17) mit einem
Verformungsabschnitt (17a, 17b) unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 4 erläutert. Die Merkmale dieser
Ausführungsformen können in beliebiger Weise miteinander kombiniert, gegeneinander ersetzt, ergänzt oder
weggelassen werden. In dem Beispiel von Figur 2 wird ein erster
Verformungsabschnitt (17a) gebildet, der sich zwischen der Klemmzone zischen dem Applikationspunkt (20) und der Andrückrolle (19a) (Auslauf-Seite) und einer Klemmzone zwischen der Andrückrolle (19a) und der Gegenrolle (27) (Einlauf-Seite) erstreckt. Die Fördermittel an der
Auslauf-Seite des ersten Verformungsabschnitts (17a) sind hier die Bahnführung des Applikationspunktes (20) und die relativ gegebenenfalls ihr gegenüber schneller oder langsamer angetriebene Andrückrolle (19a). Die
Fördermittel an der Einlauf-Seite des ersten
Verformungsabschnittes (17a) sind hier die Andrückrolle (19a) und die gegebenenfalls ihr gegenüber schneller oder langsamer angetriebene Gegenrolle (27). Der zweite Verformungsabschnitt (17b) erstreckt sich von der Klemmzone zwischen der Andrück-Rolle (19a) und der zugeordneten Gegenrolle (27) (Auslauf-Seite) zu einer Klemmzone zwischen der Förderrolle (25) und der
zugeordneten Gegenrolle (25a) (Einlauf-Seite) . Die
Fördermittel an der Auslauf-Seite des zweiten
Verformungsabschnitts (17b) sind die Andrückrolle (19a) und/oder die Gegenrolle (25) und die Fördermittel an der Einlauf-Seite sind die Förderrolle (25) und/oder die Gegenrolle (25a) .
Die Fördermittel an der Auslauf-Seite werden bevorzugt zur Steuerung oder Vorgabe der Abfuhrgeschwindigkeit des Profils (11) aus dem jeweiligen Verformungsabschnitt (17a, 17b) gesteuert. Die Fördermittel an der Einlauf- Seite werden alternativ oder zusätzlich zur Steuerung der Einbringgeschwindigkeit in den Verformungsabschnitt (17a) gesteuert. Die vorgenannten Fördermittel können hierfür jeweils separate steuerbare Antriebe aufweisen.
Wenn die Einbringgeschwindigkeit relativ geringer
vorgegeben wird als die Ausbringgeschwindigkeit, wird der in dem Verformungsabschnitt (17a) momentan geführte
Längenabschnitt des Profils (11) gestreckt. Wenn hingegen die Einbringgeschwindigkeit relativ größer gewählt wird als die Abfuhrgeschwindigkeit, wird der in dem
Verformungsabschnitt (17a) momentan geführte
Längenabschnitt des Profils (11) gestaucht. An dem
Verformungsabschnitt (17a, 17b) können gegebenenfalls Führungsmittel vorgesehen sein, um ein seitliches
Ausknicken des Profils (11) zu vermeiden oder zu begrenzen, so dass eine kontrollierte Stauchung
erfolgreich durchführbar ist.
Eine Streckung oder Stauchung in dem zweiten
Verformungsabschnitt (17b) gemäß dem vorgenannten
Beispiel bzw. der Ausführung nach Figur 2 kann
vorteilhafter Weise mit einer Streckung oder Stauchung im ersten Verformungsabschnitt (17a) kombiniert werden. Die Verformung im ersten Verformungsabschnitt (17a) kann insbesondere durch eine Änderung des Verhältnisses zwischen der Zuführgeschwindigkeit am Applikationspunkt (20) (Relative Beschleunigung oder Verlangsamung der Andrück-Rolle (19a)) und der Abgabegeschwindigkeit am Applikationspunkt (20) (Bahngeschwindigkeit ) gesteuert oder geregelt werden.
Über die Verformung im zweiten Verformungsabschnitt (17b) kann die oben genannte Globalverformung ausgeführt werden, während über die Regelung des
Geschwindigkeitsverhältnisses im ersten
Verformungsabschnitt (17a) eine Regionalverformung ausgeführt wird. Die Geschwindigkeit der Andrück-Rolle
(19a) und/oder der Gegenrolle (27) einerseits sowie der Förderrolle (25) und/oder der zugeordneten Gegenrolle
(15a) andererseits können jeweils relativ zu der
Abgabegeschwindigkeit des Profils (11) am
Applikationspunkt (20) erhöht oder verringert werden, um jeweils eine gewünschte Stauchung oder Streckung zu erreichen. Wenn eine Soll-Verformung als prozentuale Dehnung definiert ist, kann die Ansteuerung der
Förderelemente auf einfache Weise durch entsprechend prozentuale Erhöhung oder Verringerung der jeweiligen Fördergeschwindigkeiten erreicht werden. Alternativ kann ein beliebiges anderes Steuer- oder Regelverfahren ausgeführt werden.
Figur 4 zeigt eine alternative Ausführungsvariante für die Bildung eines oder mehrerer Verformungsabschnitte (17a, 17b) . In dem hier gezeigten Beispiel weist das Applikatorwerkzeug (10) im Vorlauf zu dem Andrück-Element (19), hier im Vorlauf zu einer Andrück-Rolle (19a), eine Greifeinrichtung (23) auf. Die Greifeinrichtung (23) umfasst eine Greiferschiene (26), an der zumindest ein erster Greifer (23a) und ein zweiter Greifer (23b) in der Zuführrichtung des Profils (11) verschieblich gelagert sind. Der erste Greifer (23a) kann zur Vorgabe einer Zuführgeschwindigkeit des Profils (11) zum
Applikationspunkt (20) hinbewegt werden, während er das Profil (11) an einer bestimmten Stelle stationär greift. Der zweite Greifer (23b) kann das Profil (11) im Vorlauf zu dem ersten Greifer (23a) an einer anderen stationären Stelle greifen. Zwischen den Angriffspunkten des ersten Greifers (23a) und des zweiten Greifers (23b) wird ein (erster) Verformungsabschnitt (17a) gebildet. Wenn der zweite Greifer (23b) mit der gleichen Geschwindigkeit entlang der Greifeinrichtung (23) bewegt wird wie der erste Greifer (23a) , bleibt die Weglänge zwischen den Greifpunkten und damit die Länge des
Verformungsabschnitts (17a) konstant. Wird hingegen der zweite Greifer (23b) relativ zu dem ersten Greifer (23a) langsamer bewegt, so wird der Abstand zwischen den
Angriffspunkten vergrößert und somit wird die Länge des Verformungsabschnitts (17a) erhöht. Dementsprechend wird der in dem Verformungsabschnitt (17a) enthaltene Längenabschnitt des Profils (11) lokal gestreckt. Wenn der zweite Greifer (23b) relativ zu dem ersten Greifer (23a) schneller bewegt wird, wird hingegen die Länge des Verformungsabschnitts (17a) verkürzt und das enthaltene Profil (11) wird gestaucht, was gegebenenfalls unter seitlicher Abstützung gegen Ausknicken erfolgen kann.
In dem Beispiel von Figur 4 ist am einlaufseitigen Ende der Greiferschiene (26) eine Öse (24) angeordnet, durch die das Profil (11) zugeführt bzw. nachgezogen werden kann. Noch weiter im Vorlauf zur Öse (24) kann
beispielsweise ein Profilspeicher (14) gemäß der
Ausbildung von Figur 1 vorgesehen sein.
Die Ausbildung eines Verformungsabschnitts (17a) zwischen zwei relativ zu dem Profil (11) statischen
Angriffspunkten, deren relativer Abstand verändert wird, bietet den besonderen Vorteil, dass aufeinander folgende Profil-Segmente mit unterschiedlichen Verformungsgraden in genau definierter Weise vorsehbar und gegeneinander abgrenzbar sind. In dem Beispiel von Figur 4 kann beispielsweise ein dritter Greifer im Vorlauf zu dem zweiten Greifer (23b) angeordnet sein (gestrichelt dargestellt) . Zwischen dem zweiten Greifer (23b) und dem dritten Greifer kann somit ein zweiter Verformungsabschnitt (17b) gebildet sein. Die in dem ersten Verformungsabschnitt (17a) und in dem zweiten Verformungsabschnitt (17b) enthaltenen Teile des Profils (11) können im Wesentlichen unabhängig
voneinander zur Bildung von klar abgegrenzten Profil- Segmenten bei unterschiedlichen Verformungsgraden und etwaig unterschiedlichen Verformungsarten verformt werden .
Wenn zwei oder mehr Verformungsabschnitte (17a, 17b) an dem Applikatorwerkzeug (10) gebildet sind, können ein oder mehr verformte Längenabschnitte des Profils (11) zwischen den Greifern der Greifeinrichtung (23)
sukzessive gebildet und weitergereicht werden. In dem Beispiel von Figur 4 kann jeweils zwischen dem zweiten Greifer (23b) und dem zusätzlichen Greifer zunächst eine vorgesehene Länge des Profils (11) gegriffen und durch eine Erhöhung oder Verkürzung des Abstands zwischen diesen Greifern gestreckt oder gestaucht werden. Dabei können beide vorgenannten Greifer gemäß der
Abgabegeschwindigkeit des Profils (11) in der
Zuführrichtung zu dem Applikationspunkt (20) hin bewegt werden. Sobald die Streckung oder Stauchung abgeschlossen ist kann der erste Greifer (23a) direkt neben den zweiten Greifer (23b) bewegt werden, um den Anfangspunkt des soeben verformten Teils des Profils (11) zu übernehmen. Der zweite Greifer (23b) kann geöffnet werden und direkt neben den dritten Greifer (23c) bewegt werden, um den Endpunkt des gerade verformten Teils des Profils (11) zu übernehmen. Hierdurch wird der gerade verformte Teil des Profils (11), d.h. das gestauchte oder gestreckte Profil- Segment von dem zweiten Verformungsabschnitt (17b) in den ersten Verformungsabschnitt (17a) überführt. Während dieser Übergabe kann weiterhin das Profil (11)
(kontinuierlich) zu dem Applikationspunkt (20) zugeführt werden. Mit anderen Worten können die Versatzbewegungen zwischen den Greifern zur Bildung von gestauchten oder gestreckten Profil-Segmenten sowie zur Übergabe zwischen den Verformungsabschnitten (17b, 17a) in Überlagerung zu der Zuführgeschwindigkeit des Profils (11) zum
Applikationspunkt (20) ausgeführt werden. Nachdem das verformte Profil-Segment in den ersten
Verformungsabschnitt (17a) übergeben wurde, kann der zusätzliche Greifer (23c) in Richtung der Öse (24), d.h. in Vorlauf-Richtung verschoben werden, um erneut einen stationären Punkt am Profil (11) zu greifen und somit erneut einen zweiten Verformungsabschnitt (17b) zu bilden.
Ein oder mehrere Sensoren (15,16) zur Positionsmarken- Erfassung können jeweils an einem der Greifer
(23a, 23b, 23c) angeordnet sein. Wenn die
Zuführgeschwindigkeit des Profils (11) einerseits und die Versatzbewegungsgeschwindigkeit der Greifer (23a, 23b, 23c) andererseits bekannt sind, kann jeweils während einer Bewegung eines geöffneten Greifers (23a, 23b, 23c) über das Profil (11) die Positionsmarken-Erfassung ausgeführt werden. Auf Basis eines Vergleichs zwischen der Anzahl oder Struktur oder Beabstandung der erfassten
Positionsmarken (12) und der relativen Bewegungslänge des jeweiligen Greifers (23a, 23b, 23c) über das Profil (11) kann die Ist-Verformung des Profils (11) ermittelt werden . Alternativ oder zusätzlich kann ein Positionsmarkensensor gemäß den oben genannten Anordnungsvarianten vor, am oder hinter dem Applikationspunkt (20) angeordnet sein, insbesondere an oder in dem Andrück-Element (19) . Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante können das
Konzept zur Bildung eines ersten oder zweiten
Verformungsabschnitts (17a, 17b) gemäß Figur 2 und das Konzept zur Bildung eines, zwei oder mehrerer
Verformungsabschnitte (17a, 17b) gemäß Figur 4 miteinander kombiniert werden. Beispielsweise kann im Vorlauf zu der Förderrolle (25) an dem GreifWerkzeug gemäß Figur 10 eine zusätzliche Greifeinrichtung (23) mit einem einzelnen Greifer angeordnet sein. Durch diese zusätzliche
Greifeinrichtung würde an dem Applikatorwerkzeug gemäß
Figur 10 ebenfalls ein zweiter Verformungsabschnitt (17b) gebildet .
Dementsprechend können an einem Applikatorwerkzeug ein oder mehrere Verformungsabschnitte (17a, 17b) zwischen zwei oder mehr steuerbaren Förderelementen gebildet sein, wobei jedes dieser Förderelemente eine angetriebene Rolle oder ein beweglicher Greifer sein kann. Wiederum
alternativ kann ein Förderelement eine bewegliche
Förderrolle sein. Eine Verformung zum Stauchen oder Strecken eines in einem Verformungsabschnitt (17a, 17b) enthaltenen
Längenabschnitts des Profils (11) kann in beliebiger Kombination erfolgen aus einer oder mehreren der
nachfolgend genannten Maßnahmen:
1. Erhöhung oder Verringerung der Abfuhrgeschwindigkeit des Profils (11) aus dem Verformungsabschnitt
(17a, 17b) , 2. Erhöhung oder Verringerung der
Einbringgeschwindigkeit des Profils (11) in den Verformungsabschnitt (17a, 17b), 3. Veränderung der Länge des Verformungsabschnitts
(17a, 17b), insbesondere durch Veränderung des relativen Abstands zwischen den Förderelementen, die den jeweiligen Verformungsabschnitt (17a, 17b) begrenzen .
Eine Abfuhrgeschwindigkeit und eine
Einbringgeschwindigkeit können durch die Zahl oder
Struktur der auf dem Verformungsabschnitt pro Zeiteinheit an einem Positionsmarkensensor (15) vorbei geführten Positionsmarken bestimmt werden. Der oder die Antriebe der Förderelemente können somit derart gesteuert werden, dass eine vorgegebene Zahl oder Struktur an
Positionsmarken pro Zeiteinheit aus dem
Verformungsabschnitt (17a) herausgefördert wird oder pro Zeiteinheit hineingefördert wird. Dementsprechend kann an einem Applikatorwerkzeug (10) gemäß der vorliegenden Offenbarung ein erster Sensor (15) zur Erfassung von Positionsmarken (12) am Auslauf-Bereich des
Verformungsabschnitts (17a) angeordnet sein, insbesondere an einem Andrück-Element (19) oder an einem ersten
Greifer (23a) . Ein zweiter Sensor (16) zur Erfassung von Positionsmarken (10) kann am Einlauf-Bereich des
Verformungsabschnitts (17a) angeordnet sein, insbesondere an einer Förderrolle (25) oder an einem zweiten oder weiteren Greifer (23b, 23c) . Die Positionsmarken (12) können auf beliebige Weise an dem Profil (11) angebracht werden. Gemäß einer ersten Ausführungsvariante weist das Applikatorwerkzeug (10) eine Markierungsvorrichtung (nicht dargestellt) zur
Aufbringung von Positionsmarken (12) auf dem Profil (11) auf. Das Aufbringen der Positionsmarken kann insbesondere parallel zur Erfassung einer Profillänge eines
aufgenommenen bzw. übergebenen Profilstücks erfolgen.
Gemäß einer alternativen oder zusätzlichen
Ausführungsvariante kann eine Bereitstellungsvorrichtung zum Bereitstellen und Übergeben eines Profils (11) an das Applikatorwerkzeug (10) eine Markierungsvorrichtung (42) zum Aufbringen der Positionsmarken (12) auf dem Profil (11) aufweisen. In dem Beispiel von Figur 1 ist eine solche Bereitstellungsvorrichtung (40) beispielhaft dargestellt. Die Bereitstellungsvorrichtung kann einen (stationären) Profilspeicher (43) und eine
Abzugsvorrichtung (44) aufweisen. Zur Übergabe eines Profils (11) oder mindestens eines abgelängten
Profilstücks kann das Applikatorwerkzeug (10) durch den Manipulator (30) an ein freies Ende des Profils (11) heranbewegt werden, das von der
Bereitstellungsvorrichtung (40) zur Verfügung gestellt wird. Durch eines oder mehrere der vorgenannten
Förderelemente an dem Applikatorwerkzeug (10) kann das freie Ende gegriffen werden, um das Profil aufzunehmen und in das Applikatorwerkzeug (10) einzubringen. Hierbei können insbesondere die ein oder mehreren Förderelemente in der Gegenrichtung zu der oben beschriebenen
Zuführrichtung des Profils (11) zum Applikationspunkt (20) bewegt werden. Alternativ können separate Aufnahmemittel an dem Applikatorwerkzeug (10) vorgesehen sein. Gegebenenfalls können von der
Bereitstellungsvorrichtung (40) zwei oder mehr abgelängte Profilstücke gemeinsam oder in direkter Abfolge an das Applikatorwerkzeug (10) übergeben werden. Beispielsweise kann die Bereitstellungsvorrichtung einen durchgehenden Träger an das Applikatorwerkzeug übergeben, der die Länge von zwei oder mehr Profilstücken hat, wobei auf dem
Träger zwei oder mehr abgelängte Profilstücke sequenziell oder parallel angeordnet sind.
Bevor oder während das Profil (11) von der
Bereitstellungsvorrichtung (40) an das Applikatorwerkzeug (10) übergeben wird, können die Positionsmarken (12) durch eine an der Bereitstellungsvorrichtung (40) angeordnete Markierungsvorrichtung (42) aufgebracht werden. Alternativ kann in der Bereitstellungsvorrichtung (40) ein Profil (11) enthalten sein, auf dem die
Positionsmarken (12) bereits aufgebracht sind.
Ferner kann während der Übergabe des Profils (11) an das Applikatorwerkzeug (10) eine abgegebene Profillänge bestimmt werden und/oder eine Ablängvorrichtung (41) an der Bereitstellungsvorrichtung (40) kann zur Erzeugung einer gewünschten Profillänge (PL) des mindestens einen zu übergebenden Profilstücks betätigt werden. Die
Bereitstellungsvorrichtung (40) kann bevorzugt mit der Steuerung (55) oder einer der vorerwähnten Steuerungen verbunden sein, um die bereitgestellte oder erfasste Profillänge (PL) zur Verwendung in dem
Applikationsverfahren mitzuteilen. Abwandlungen der Erfindung sind in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können alle zu den vorgenannten Ausführungsbeispielen beschriebenen, gezeigten,
beanspruchten oder in sonstiger Weise offenbarten
Merkmale in beliebiger Weise miteinander kombiniert, gegeneinander ersetzt, ergänzt oder weggelassen werden.
Eine Ablängvorrichtung zur Herstellung eines Profilstücks kann etwaig an dem Applikatorwerkzeug (10) angeordnet sein . Das Profil (11) kann bevorzugt ein Klebeprofil oder ein Steckprofil sein, insbesondere ein Dichtungsgummi oder ein Kantenschutz. Im Fall eines Klebeprofils kann eine selbstklebende Schicht an dem Profil (11) angeordnet sein, die gegebenenfalls durch ein Abdeckband (13) geschützt ist. Das Applikatorwerkzeug (10) kann gemäß dem Beispiel in Figur 1 eine Abzugsvorrichtung (13a) zur Entfernung des Trägers (Abdeckband) von dem Profil (11) aufweisen. Die Abzugsvorrichtung (13a) kann beliebig ausgebildet sein. Sie ist bevorzugt an dem in
Vorlaufrichtung ersten Förderelement angeordnet, um den Träger vor der Durchführung einer Verformung zu
entfernen. Wenn der Träger elastisch ist, kann die
Abzugsvorrichtung auch an beliebiger anderer Stelle vorgesehen sein, insbesondere in Laufrichtung des Profils kurz vor dem Andrückelement (19) . Alternativ kann eine Abzugsvorrichtung an der Bereitstellungsvorrichtung (40) vorgesehen sein.
Gemäß einer weiteren Alternative kann das
Applikationswerkzeug (10) eine Schneidvorrichtung aufweisen, um ein Profilstück mit grob oder fein
angepasster Profillänge vor oder während der Applikation aus einem überlangen Profilstück oder einem Endlosprofil zu erzeugen. Das Applikatorwerkzeug kann ggfs. dazu ausgebildet sein, zur Längenanpassung ausschließlich eine oder mehrere Regionalverformungen in gesteuerter oder geregelter Weise vorzunehmen, und das Profil erst zum Ende des Applikationsvorgangs abzuschneiden. Auf eine Globalverformung zur Längenanpassung wird in diesem Fall verzichtet. Alternativ kann das Ablängen des Profils vor oder während des Applikationsvorgangs unter lediglich grober Anpassung an die Bahnlänge erfolgen. In einem solchen Fall wird eine Globalverformung zur
Längenanpassung etwaig nur für einen zum Zeitpunkt des Abschneidens noch nicht applizierten Teil des
Profilstücks erfolgen. In der bevorzugten
Ausführungsvariante findet ein Ablängen des Profils zur Bildung eines Profilstücks vor dem Beginn oder
gleichzeitig zu dem Beginn des Applikationsvorgangs statt, sodass die Globalverformung die gesamte Länge des Profilstücks betreffen kann.
BEZUGSZEICHENLISTE
Applikatorwerkzeug
Profil / Klebeprofil / Steckprofil
a Erstes Profil-Segment
b Zweites Profil-Segment
c Drittes Profil-Segment
Positionsmarke
Abdeckband / Transportband
a AbzugsVorrichtung
ProfilSpeicher
Erster Sensor / Positionsmarkensensor
Zweiter Sensor / Positionsmarkensensor
Verformungseinrichtung
a Erster Verformungsabschnitt
b Zweiter Verformungsabschnitt
Zuführvorrichtung
Andrück-Element
a Andrück-Rolle
b Andrück-Stempel
Applikationspunkt
Tagkörper
Flansch / Flanschplatte / Aufnahme-Schnittstelle
Greifeinrichtung
a Erster Greifer
b Zweiter Greifer
c Dritter Greifer
Öse
Förderrolle
Greiferschiene
Gegenrolle 30 Manipulator / Industrieroboter / Leichtbauroboter
31 Achse / Bewegungsachse
32 Manipulatorhand
40 Bereitstellungsvorrichtung
41 Ablängvorrichtung / Schneidvorrichtung
42 Markierungsvorrichtung
43 Profilspeicher / Coil
44 Abzugsvorrichtung
50 Arbeitseinrichtung
51 Werkstück
52 Außen-Rundung
53 Innen-Rundung
54 Applikationsbahn
55 Steuerung / Anlagensteuerung
56 Werkstückhalterung
BL Bahnlänge
PL Profillänge (unverformt)
PL λ Profillänge gestreckt (verformt)

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Applikationsverfahren zum längenangepassten
Anbringen eines streifenförmigen elastischen Profils (11) an einem Werkstück (51), insbesondere an einer Fahrzeug-Karosserie oder einem zugehörigen
Karosserieteil, durch ein manipulatorgeführtes
Applikatorwerkzeug (10), wobei das
Applikatorwerkzeug (10) mindestens einen
Positionsmarken-Sensor (15, 16) zum Erfassen von Positionsmarken (12) auf dem Profil (11) und eine Verformungseinrichtung (17) zum Strecken oder
Stauchen des Profils (11) aufweist, und wobei das Applikationsverfahren die folgenden Schritte
umfasst :
Einlesen von Positionsmarken (12) auf dem
Profil durch den mindestens einen
Positionsmarken-Sensor (15, 16) und davon abhängige Längenverformung des Profils (11);
Längenangepasstes Anbringen des Profils (11) an dem Werkstück (51) unter gesteuerter Zuführung des Profils (11), wobei insbesondere das Profil (11) segmentweise (IIa, lb, 11c) in
unterschiedlicher Weise verformt wird. Applikationsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein abgelängtes Profilstück mit einer bekannten oder erfassten Profillänge (PL) an dem Werkstück (51) aufgebracht wird, insbesondere wobei die Profillänge (PL) vor oder während dem Applizieren durch eine Messeinrichtung am
Applikatorwerkzeug (11) erfasst wird.
Applikationsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verformung des Profils (11) zum Ausgleich eines Längenunterschieds zwischen einer Profillänge (PL) eines zu applizierenden
Profilstücks und der bekannten oder erfassten
Bahnlänge (BL) einer Applikationsbahn (54), die durch das Profil (11) und insbesondere ein
vorabgelängtes Profilstück zu bedecken ist, erfolgt.
Applikationsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche wobei eine zum Längenausgleich
erforderliche Gesamt-Streckung oder Gesamt-Stauchung eines Profilstücks über eine oder mehrere lokale Verformungsstrecken verteilt wird (Globalverformung) und/oder wobei ein oder mehrere Profil-Segmente
(IIa, IIb, 11c) zur Anpassung an eine lokale
Geometrie der Applikationsbahn (54) verformt werden
(Regionalverformung) . Applikationsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein gestrecktes Profil-Segment (IIa) an einer Außen-Rundung (52) der
Applikationsbahn (54) aufgebracht wird und/oder wobei ein gestauchtes Profil-Segment (11c) an einer Innen-Rundung (53) der Applikationsbahn (54) aufgebracht wird.
Applikationsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Globalverformung, insbesondere eine Verformung zum Längenausgleich zwischen der Profillänge (PL) und der Bahnlänge (BL) , und eine oder mehrere Regionalverformungen, insbesondere zur Anpassung an eine Bahngeometrie, überlagert
ausgeführt werden.
Applikationsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Profil (11) durch eine
Veränderung des Verhältnisses zwischen der
Abgabegeschwindigkeit des Profils (11) im
Applikationspunkt (20), an dem das zugeführte Profil
(11) mit dem Werkstück (51) in Kontakt gebracht wird, und der Zuführungsgeschwindigkeit des Profils
(11) zum Applikationspunkt (20) verformt wird, und/oder wobei das Profil (11) innerhalb eines
Verformungsabschnitts (17a, 17b) verformt wird, der zwischen zwei steuerbaren Förderelementen (19a, 27, 17, 23a, 23b, 23c) gebildet ist. Applikatorwerkzeug zum langenangepassten Anbringen eines streifenförmigen elastischen Profils (11) an einem Werkstück (51), insbesondere an einer
Fahrzeug-Karosserie, wobei das Applikatorwerkzeug
(10) eine Zuführvorrichtung (18) zum gesteuerten Zuführen des Profils (11) aufweist, dadurch
gekennzeichnet , dass das Applikatorwerkzeug
(10) mindestens einen Profilmarken-Sensor (15, 16) zum Erfassen von Positionsmarken (12) auf dem Profil sowie eine Verformungseinrichtung (18) zum Strecken oder Stauchen des Profils (11) aufweist, wobei insbesondere das Applikatorwerkzeug (10) dazu ausgebildet ist, die Betätigung der
Verformungseinrichtung (18) in Abhängigkeit von der Positionsmarken-Erfassung zu steuern.
Applikatorwerkzeug nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Applikatorwerkzeug (10) ein Andrück- Element (19) zum lokalen Andrücken des Profils an das Werkstück (51) aufweist, insbesondere eine
Andrück-Rolle (19a) oder einen Andrück-Stempel
(19b) .
Applikatorwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verformungseinrichtung (18) mindestens einen Verformungsabschnitt (17a, 17b) bildet, in dem die aus dem Verformungsabschnitt (17a, 17b) zum Applikationspunkt (20) abgeführte
Weglänge des Profils (11) gegenüber der in den Verformungsabschnitt (17a, 17b) eingebrachten
Weglänge verändert wird, und wobei insbesondere der Verformungsabschnitt (17a, 17b) zwischen zwei steuerbaren Förderelementen (19a, 27, 17, 23a, 23b,
23c) gebildet ist. Applikatorwerkzeug nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei zumindest eines der Förderelemente eine Förderrolle (25) oder die Andrück-Rolle (19a) und/oder eine zugeordnete Gegenrolle (15a, 27) ist, und/oder wobei zumindest eines der Förderelemente ein Greifer (23a, 23b, 23c) ist.
Applikatorwerkzeug, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verformungseinrichtung dazu ausgebildet ist, eine Streckung oder Stauchung des Profils (11) innerhalb eines Verformungsabschnitts (17a, 17b) zu erzeugen, indem die Zahl der aus dem
Verformungsabschnitt (17a) pro Zeiteinheit heraus geförderten Positionsmarken gegenüber der in den Verformungsabschnitt (17a) pro Zeiteinheit hinein geförderten Positionsmarken verändert wird, und/oder indem der Abstand der Förderelemente verändert wird, die Anfang oder Ende des im Verformungsabschnitt (17a, 17b) aufgenommenen Längenabschnitts des
Profils (11) definieren, und/oder indem der Abstand zwischen den Förderelementen verändert wird, die den Verformungsabschnitt (17a, 17b) begrenzen. Applikatorwerkzeug nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei ein erster Positionsmarken-Sensor (15) zur Erfassung von Positionsmarken (12) am
Auslauf-Bereich des Verformungsabschnitts (17a) angeordnet ist, insbesondere an dem Andrück-Element
(19) oder an einem ersten Greifer (23a), und wobei insbesondere ein zweiter Positionsmarken-Sensor (16) zur Erfassung von Positionsmarken (12) am Einlauf- Bereich des Verformungsabschnitts (17a) angeordnet ist, insbesondere an einer Förderrolle (25) oder an einem zweiten Greifer (23b) .
14. ) Applikatorwerkzeug nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei das Applikatorwerkzeug (10) eine Messeinrichtung aufweist, um die Profillänge (PL) eines aufgenommenen Profilstücks zu erfassen, und/oder eine Markierungsvorrichtung zur Aufbringung von Positionsmarken (12) auf einem Profil (11) .
15. ) Bereitstellungsvorrichtung zum Bereitstellen und
Übergeben eines Profils (11) an ein
Applikatorwerkzeug (10), wobei die
Bereitstellungsvorrichtung einen Profilspeicher (43) und eine Abzugsvorrichtung (44) aufweist, dadurch gekennzeichnet , dass die
Bereitstellungsvorrichtung (40) eine
Markierungsvorrichtung (42) zum Aufbringen von
Positionsmarken (12) auf dem Profil (11) aufweist.
16. ) Bereitstellungsvorrichtung nach dem Oberbegriff von
Anspruch 15 oder nach Anspruch 15, wobei die
Bereitstellungsvorrichtung eine Ablängvorrichtung
(41) zur Herstellung mindestens eines Profilstücks aus einem überlangen Profil oder Endlosprofil umfasst und dazu ausgebildet ist, ein vorabgelängtes Profilstück an ein Applikatorwerkzeug (10) zu übergeben, insbesondere an das Applikatorwerkzeug
(10) nach einem der Ansprüche 8 bis 14. Arbeitseinrichtung zur längenangepassten Anbringung eines streifenförmigen elastischen Profils (11) an einem Werkstück (51), umfassend einen Manipulator (30) und ein von dem Manipulator geführtes
Applikatorwerkzeug (10), dadurch
gekennzeichnet , dass das Applikatorwerkzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 14 ausgebildet ist, und/oder dass die Arbeitseinrichtung dazu
ausgebildet ist, ein Applikationsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen, und/oder dass die Arbeitseinrichtung eine
BereitStellungseinrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 16 umfasst.
EP17717638.5A 2016-03-31 2017-03-30 Applikationstechnik zum längenangepassten anbringen eines flexiblen profils an einem werkstück Withdrawn EP3436245A1 (de)

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