DE102018126250A1 - Assembly tool and assembly method - Google Patents

Abstract

Es wird eine Montagetechnik zur gleichzeitigen Montage mehrerer Baugruppen mit einem Roboter offenbart. Das offenbarte Montagewerkzeug umfasst einen Träger, mindestens zwei Greifeinheiten, in denen eine Baugruppe in einer Greifposition aufnehmbar ist, eine Zustellvorrichtung zur Zustellung der Greifeinheiten, sowie eine schwimmende Lagerung mindestens einer Greifeinheit (130). Die Montagetechnik umfasst außerdem einen kraftsensitiven Roboter mit dem offenbarten Montagewerkzeug und ein Montageverfahren.An assembly technique for assembling several assemblies with one robot is disclosed. The assembly tool disclosed comprises a carrier, at least two gripping units in which an assembly can be received in a gripping position, an infeed device for infeed of the gripping units, and a floating mounting of at least one gripping unit (130). The assembly technology also includes a force-sensitive robot with the disclosed assembly tool and an assembly method.

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Produktionsautomatisierung mit Industrierobotern.The invention lies in the field of production automation with industrial robots.

Die Erfindung betrifft ein Montagewerkzeug, einen kraftsensitiven Industrieroboter und ein Montageverfahren zum automatisierten Montieren, insbesondere Greifen und Stecken, von Bauteilen und/oder Baugruppen.The invention relates to an assembly tool, a force-sensitive industrial robot and an assembly method for automated assembly, in particular gripping and plugging, of components and / or assemblies.

Komplexe Produkte werden in der Regel in einer Prozesskette mit mehreren Fertigungsschritten gefertigt. Für eine effiziente Produktion müssen die Fertigungszeiten der einzelnen Fertigungsschritte berücksichtigt und möglichst homogenisiert werden. In vielen Fällen kann es für die Auslastung der Produktionsmittel vorteilhaft sein, wenn in einem Fertigungsschritt mehrere Bauteile und/oder Baugruppen gleichzeitig montiert bzw. gefertigt werden.Complex products are usually manufactured in a process chain with several manufacturing steps. For efficient production, the manufacturing times of the individual manufacturing steps must be taken into account and, if possible, homogenized. In many cases, it can be advantageous for the utilization of the production means if several components and / or assemblies are assembled or manufactured simultaneously in one production step.

Roboter im Sinne dieser Offenbarung sind in der Regel Industrieroboterarme mit mehreren Gelenken. Solche Roboter sind programmgesteuert und programmierbar. Für den Einsatz des Roboters können unterschiedliche Werkzeuge als Endeffektor an einem Roboter montiert werden. Kraftsensitive Roboter verfügen über Kraft- und/oder Drehmomentsensoren und können kraftgeregelt gesteuert werden. Der Begriff Kraft meint hier Kräfte und Drehmomente.Robots in the sense of this disclosure are generally industrial robot arms with several joints. Such robots are program controlled and programmable. For the use of the robot, different tools can be mounted on a robot as an end effector. Force-sensitive robots have force and / or torque sensors and can be controlled in a force-controlled manner. The term force here means forces and torques.

Eine Montage im Sinne dieser Offenbarung kann das Zusammenfügen mehrerer Bauteile und/oder das Anordnen von Bauteilen an einem Montageziel betreffen. Das durch die Montage geformte Produkt kann insbesondere ein Zwischenprodukt eines Fertigungsprozesses darstellen. Bei einer Montage können mehrere Bauteile fest verbunden und/oder lösbar zusammengesetzt werden.Assembly in the sense of this disclosure can relate to the assembly of several components and / or the arrangement of components at an assembly target. The product formed by the assembly can in particular represent an intermediate product of a manufacturing process. During assembly, several components can be firmly connected and / or detachably assembled.

Bei einer Montage kann es sich insbesondere um das Auf- oder Einstecken von Bauteilen auf oder in eine andere Vorrichtung handeln. Insbesondere kann es sich bei der Bestückung einer Maschine oder einer Vorrichtung um eine Montage im Sinne dieser Offenbarung handeln.Assembly can involve, in particular, the plugging or plugging of components onto or into another device. In particular, the assembly of a machine or a device can be an assembly in the sense of this disclosure.

Besonders bei der automatisierten Montage von Bauteilen müssen in der Praxis häufig Bauteile einzeln montiert werden. Die einzelne Montage von Bauteilen ist zeitaufwendig und kann einen Flaschenhals in einer Produktionskette erzeugen. Schwankungen innerhalb der Fertigungstoleranzen stellen hohe Anforderungen an die Automatisierung eines Montageprozesses mit einem Roboter.In practice, especially in the automated assembly of components, components often have to be assembled individually. The individual assembly of components is time-consuming and can create a bottleneck in a production chain. Fluctuations within the manufacturing tolerances place high demands on the automation of an assembly process with a robot.

Aufgabe der Erfindung ist es eine verbesserte Montagetechnik aufzuzeigen.The object of the invention is to show an improved assembly technology.

Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen der eigenständigen Ansprüche.The invention solves the problem with the features of the independent claims.

Es werden ein Montagewerkzeug, ein kraftsensitiver Roboter mit einem Montagewerkzeug und ein Montageverfahren offenbart.An assembly tool, a force-sensitive robot with an assembly tool and an assembly method are disclosed.

Das Montagewerkzeug ermöglicht das gleichzeitige Montieren mehrerer Baugruppen mit einem Roboter. Die Montage kann insbesondere ein Greifen und ein Stecken von Bauteilen umfassen. Gleichzeitig im Sinne dieser Offenbarung bedeutet, dass die Montage von mehreren Baugruppen während desselben Fertigungsschritts, d.h. innerhalb eines Fertigungstaktes durchgeführt werden kann. Diese im Wesentlichen gleichzeitige Montage von mehreren Baugruppen ermöglicht eine effizientere Nutzung der Fertigungsressourcen.The assembly tool enables the simultaneous assembly of several assemblies with one robot. The assembly can in particular include gripping and inserting components. Simultaneously in the sense of this disclosure means that the assembly of several assemblies during the same manufacturing step, i.e. can be carried out within one production cycle. This essentially simultaneous assembly of several assemblies enables a more efficient use of manufacturing resources.

Das Montagewerkzeug ist dazu ausgebildet mindestens zwei Baugruppen gleichzeitig zu greifen und im Wesentlichen gleichzeitig zu montieren.The assembly tool is designed to grip at least two assemblies simultaneously and to assemble them essentially simultaneously.

Im offenbarten Anwendungsbeispiel werden vier Baugruppen mit jeweils drei übereinander liegenden Bauteilen auf jeweils einen Montagedorn gesteckt. Die Montage dient der Bestückung einer Maschine für einen nachfolgenden Fertigungsschritt. Zum Beispiel können die vier aufgesteckten Baugruppen anschließend in einer Spritzgussmaschine umspritzt werden.In the application example disclosed, four assemblies, each with three superimposed components, are plugged onto a mounting mandrel. The assembly serves to equip a machine for a subsequent manufacturing step. For example, the four attached assemblies can then be overmolded in an injection molding machine.

Der Einsatz des offenbarten Montagewerkzeugs ermöglicht die gleichzeitige Montage von mehreren, insbesondere vier, Baugruppen mit demselben Roboter. Es kann so eine besonders kurze Taktzeit erreicht werden.The use of the disclosed assembly tool enables the simultaneous assembly of several, in particular four, assemblies with the same robot. A particularly short cycle time can be achieved in this way.

Das Montagewerkzeug umfasst einen Träger, der mit einem Werkzeugflansch eines Roboters verbindbar ist. Der Träger dient als Bezugselement für die Anordnung der weiteren Bauteile des Montagewerkzeugs. Der Träger weist insbesondere eine standardisierte Schnittstelle zur Befestigung und ggf. Energie- und/oder Datenübertragung mit dem Roboter auf.The assembly tool comprises a carrier which can be connected to a tool flange of a robot. The carrier serves as a reference element for the arrangement of the other components of the assembly tool. The carrier has, in particular, a standardized interface for fastening and possibly energy and / or data transmission with the robot.

Das Montagewerkzeug umfasst außerdem mindestens zwei Greifeinheiten, die dazu ausgebildet sind, jeweils eine Baugruppe mit einem oder mehreren Bauteilen zu greifen. Die Greifeinheit ist dazu ausgebildet eine Baugruppe in einer Greifposition zu greifen. Die Greifeinheit umfasst ein oder mehrere Greifmittel, insbesondere Greifbacken. Die Greifmittel sind zur Herstellung eines Kraft- oder Formschlusses mit einer Baugruppe zustellbar. Für die Zustellung werden eine oder mehrere Greifmittel der Greifeinheit aufeinander zu oder zu einem Bezugspunkt bewegt.The assembly tool also includes at least two gripping units, which are designed to grip an assembly with one or more components. The gripping unit is designed to grip an assembly in a gripping position. The gripping unit comprises one or more gripping means, in particular gripping jaws. The gripping means can be delivered with an assembly to produce a force or form fit. For the infeed, one or more gripping means of the gripping unit are moved towards one another or to a reference point.

Weiterhin umfasst das Montagewerkzeug eine Zustellvorrichtung. Die Zustellvorrichtung ist dazu ausgebildet ein oder mehrere Greifmittel einer oder mehrerer Greifeinheiten zuzustellen. Die Greifeinheiten können sowohl zum Herstellen oder zum Lösen eines Greifkontakts zugestellt werden. Die Zustellung kann in einer oder mehreren Richtungen erfolgen. Bevorzugt werden zwei Greifbacken bei der Zustellung aufeinander zubewegt oder voneinander entfernt. Es kann insbesondere nur ein Greifmittel einer Greifeinheit bei der Zustellung bewegt werden. Furthermore, the assembly tool comprises an infeed device. The delivery device is designed to deliver one or more gripping means to one or more gripping units. The gripping units can be delivered both for making or releasing a gripping contact. The delivery can take place in one or more directions. Two gripping jaws are preferably moved towards one another or removed from one another during delivery. In particular, only one gripping means of a gripping unit can be moved during delivery.

Mindestens eine Greifeinheit des Montagewerkzeugs weist eine schwimmende Lagerung auf. Die schwimmende Lagerung ermöglicht mindestens einen Freiheitsgrad in einer Ausgleichsrichtung. Durch die schwimmende Lagerung kann die Greifposition, in der eine Baugruppe von einer Greifeinheit aufgenommen wird, in einer oder mehreren Ausgleichsrichtungen verschoben werden. Insbesondere kann die Greifposition unter Aufbringung einer Montagekraft in einer Ausgleichsrichtung ausweichen. Sowohl die Greifeinheit selbst als auch die Greifmittel können schwimmend gelagert sein.At least one gripping unit of the assembly tool has a floating bearing. The floating bearing allows at least one degree of freedom in one direction of compensation. As a result of the floating mounting, the gripping position in which an assembly is picked up by a gripping unit can be shifted in one or more compensation directions. In particular, the gripping position can deviate in a compensating direction by applying an assembly force. Both the gripping unit itself and the gripping means can be floating.

Durch die Verschiebung der Greifposition in einer oder mehreren Ausgleichsrichtungen können Toleranzen ausgeglichen werden. Insbesondere können Lagetoleranzen zwischen den zu greifenden Baugruppen und/oder den einzelnen Montagezielen ausgeglichen werden. Außerdem können andere Fertigungstoleranzen beispielsweise der Baugruppen oder der Greifmittel durch die schwimmende Lagerung ausgeglichen werden.Tolerances can be compensated for by shifting the gripping position in one or more compensation directions. In particular, positional tolerances between the modules to be gripped and / or the individual assembly targets can be compensated for. In addition, other manufacturing tolerances, for example of the assemblies or the gripping means, can be compensated for by the floating bearing.

Für die Ausbildung der schwimmenden Lagerung der mindestens einen Greifeinheit kennt der Fachmann verschiedene Lagerungsformen. Bevorzugt werden die Greifmittel und/oder die Greifeinheit linear verschieblich gelagert. Die schwimmende Lagerung kann eine Bewegung in eine oder mehrere Richtungen, insbesondere ein- oder beidseitig, ermöglichen.The person skilled in the art knows various forms of storage for the formation of the floating bearing of the at least one gripping unit. The gripping means and / or the gripping unit are preferably mounted so as to be linearly displaceable. The floating bearing can allow movement in one or more directions, in particular on one or both sides.

Durch die schwimmende Lagerung mindestens einer Greifeinheit können besonders enge Fertigungstoleranzen zuverlässig automatisiert montiert werden. Besonders in Kombination mit einem kraftsensitiven und insbesondere kraftgeregelten Roboter ermöglicht die offenbarte Montagetechnik neue Automatisierungsmöglichkeiten.Due to the floating mounting of at least one gripping unit, particularly tight manufacturing tolerances can be reliably and automatically assembled. Particularly in combination with a force-sensitive and in particular force-controlled robot, the disclosed assembly technology enables new automation options.

Es wird außerdem ein Roboter, insbesondere Industrieroboter, mit einem Montagewerkzeug offenbart. Der Roboter ist kraftsensitiv und/oder kraftgeregelt. In Verbindung mit dem hier offenbarten Montagewerkzeug können mit einem solchen Roboter mehrere Baugruppen gleichzeitig montiert werden. Der Roboter und insbesondere die Robotersteuerung sind auf die kraftsensitive Montage adaptiert. Bevorzugt ist der Roboter ein Industrie-Leichtbau-Roboter.A robot, in particular industrial robot, with an assembly tool is also disclosed. The robot is force sensitive and / or force controlled. In connection with the assembly tool disclosed here, several assemblies can be assembled simultaneously with such a robot. The robot and in particular the robot controller are adapted to the force-sensitive assembly. The robot is preferably an industrial lightweight robot.

Weiterhin wird ein Montageverfahren offenbart. Das Montageverfahren ermöglicht die im Wesentlichen gleichzeitige automatisierte Montage mehrerer Bauteile mit einem Roboter. Insbesondere ermöglicht das Montageverfahren in Verbindung mit dem Montagewerkzeug eine Montage von mehreren Baugruppen bei besonders engen Toleranzen, insbesondere Montagetoleranzen am Montageziel. Das Montageverfahren umfasst mehrere Schritte. Die offenbarte Reihenfolge der Schritte ist nicht beschränkend.An assembly method is also disclosed. The assembly process enables the essentially simultaneous automated assembly of several components with one robot. In particular, the assembly method in connection with the assembly tool enables assembly of several assemblies with particularly narrow tolerances, in particular assembly tolerances at the assembly target. The assembly process involves several steps. The sequence of steps disclosed is not limitative.

Es werden mindestens zwei Baugruppen mit einem Montagewerkezug aufgenommen. Jeweils eine Baugruppe wird mit einer Greifeinheit in einer Greifposition gegriffen. Schon bei der Aufnahme können sich die schwimmend gelagerten Greifpositionen an die Positionen der Baugruppen an einer Bauteilquelle anpassen.At least two assemblies are added with one assembly tool. One assembly at a time is gripped with a gripping unit in a gripping position. The floating gripping positions can adapt to the positions of the assemblies on a component source as soon as they are picked up.

Die aufgenommenen Baugruppen werden an ein Montageziel angenähert. Die Annäherung umfasst das Anfahren bis zum Kontakt mindestens einer Baugruppe mit dem Montageziel.The included modules are approximated to an assembly target. The approach includes starting up until at least one assembly contacts the assembly target.

Mit dem kraftsensitiven Roboter wird eine Montagekraft auf das Montagewerkzeug aufgebracht. Die Montagekraft kann mit dem kraftgeregelten Roboter gezielt aufgebracht werden. Der Einsatz eines kraftgeregelten Roboters bietet für die automatisierte Montage daher einen besonderen Vorteil gegenüber positionsgeregelten Robotern.With the force-sensitive robot, an assembly force is applied to the assembly tool. The assembly force can be applied with the force-controlled robot. The use of a force-controlled robot therefore offers a special advantage for automated assembly compared to position-controlled robots.

Die Greifposition mindestens einer Greifeinheit des Montagewerkzeugs wird am Montageziel eingeschwommen. Durch das Einschwimmen können Toleranzen ausgeglichen werden. Insbesondere können Lagetoleranzen des Montageziels oder der Baugruppen in den Greifpositionen ausgeglichen werden. Beim Einschwimmen passt sich die Greifposition einer Baugruppe an das Montageziel an. Bauteile der Greifeinheit werden durch die Montagekraft in mindestens einer Ausgleichsrichtung verschoben.The gripping position of at least one gripping unit of the assembly tool is floated in at the assembly target. Tolerances can be compensated for by floating. In particular, positional tolerances of the assembly target or of the assemblies in the gripping positions can be compensated for. When floating in, the gripping position of an assembly adapts to the assembly target. Components of the gripping unit are displaced in at least one compensation direction by the assembly force.

Durch das Einschwimmen werden Beschädigungen an den Bauteilen oder am Montageziel verhindert.Floating in prevents damage to the components or the assembly target.

Eine besondere Herausforderung ist der Ausgleich von Abweichungen in den Abständen und der Lage der gegriffenen Baugruppen gegenüber den Abständen und der Lage der einzelnen Montageziele für jede Baugruppe. Insbesondere durch Temperaturveränderungen können die Maße, Abstände und Lagen der Baugruppen oder Montageziele schwanken. Besonders bei urformenden Fertigungsprozessen spielen Temperaturschwankungen eine besondere Rolle. Die offenbarte Montagetechnik ist für die Bestückung urformender Maschinen besonders geeignet.A particular challenge is the compensation of deviations in the distances and the position of the gripped modules compared to the distances and the position of the individual assembly targets for each module. The dimensions, distances and locations of the assemblies or assembly targets can fluctuate, particularly as a result of temperature changes. Temperature fluctuations are particularly important in the case of archetypal manufacturing processes special role. The assembly technology disclosed is particularly suitable for equipping primary forming machines.

Je mehr Baugruppen gleichzeitig montiert werden sollen, desto mehr müssen (Lage-)Toleranzen berücksichtigt werden. Bereits bei zwei Bauteilen wäre eine feste Anordnung der Greifpositionen am Montagewerkezeug (und damit am Roboter) überbestimmt. Mehrere Greifpositionen liegen in der Regel nicht mehr auf einer exakten Linie und weisen unterschiedliche Abstände zueinander auf.The more assemblies to be assembled at the same time, the more (position) tolerances must be taken into account. A fixed arrangement of the gripping positions on the assembly tool (and therefore on the robot) would be overdetermined even with two components. Several gripping positions are usually no longer on an exact line and are at different distances from each other.

Die Greifpositionen der mindestens zwei Greifeinheiten können gleichzeitig oder zeitlich versetzt (während desselben Montagetakts) am Montageziel eingeschwommen werden. Dabei kann das Montagewerkzeug zuerst mit einer Baugruppe schräg an das Montageziel angefahren werden. Anschließend werden die übrigen Baugruppen durch eine Kippbewegung mit dem Montageziel in Kontakt gebracht.The gripping positions of the at least two gripping units can be floated in at the assembly target at the same time or at different times (during the same assembly cycle). The assembly tool can first be approached diagonally to the assembly target. Then the other modules are brought into contact with the assembly target by a tilting movement.

In einem weiteren Schritt werden die Baugruppen am Montageziel montiert. Das Montieren kann ein Ein- oder Aufstecken umfassen. Alternativ oder zusätzlich können Drehbewegungen oder eine andere spezielle Montageweise eingesetzt werden. Die Montage erfolgt bevorzugt in der eingeschwommenen Greifposition der Baugruppen.In a further step, the modules are assembled at the assembly target. The assembly can include plugging in or plugging on. Alternatively or additionally, rotary movements or another special assembly method can be used. The assembly is preferably carried out in the floating gripping position of the modules.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Montagetechnik sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart. Es folgt eine ausführliche Beschreibung der Zeichnungen und der verschiedenen Ausführungsformen.Further advantageous features of the assembly technology are disclosed in the dependent claims. The following is a detailed description of the drawings and the various embodiments.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Es zeigen:

• 1: eine perspektivische Ansicht eines Montagewerkzeugs mit vier Greifeinheiten an einem Werkzeugflansch eines Roboters;
• 2: eine zu montierende Baugruppe aus drei Bauteilen;
• 3: eine Seitenansicht eines Montagewerkzeugs an einem Roboter sowie eine Vergrößerung eines Ausschnitts;
• 4: eine Frontalansicht eines Montagewerkzeugs;
• 5: eine Schnittdarstellung (A-A) einer Greifeinheit aus 4;
• 6: eine Schnittdarstellung (B-B) eines Montagewerkzeugs aus 4;
• 7: eine perspektivische Ansicht eines Montagewerkzeugs mit vier aufgenommenen Baugruppen in Annährung an ein Montageziel mit vier Montagedornen;

The invention is illustrated by way of example and schematically in the drawings. Show it:

• 1 a perspective view of an assembly tool with four gripping units on a tool flange of a robot;
• 2nd : an assembly to be assembled from three components;
• 3rd : a side view of an assembly tool on a robot and an enlargement of a section;
• 4th : a front view of an assembly tool;
• 5 : a sectional view ( AA ) a gripping unit 4th ;
• 6 : a sectional view ( BB ) an assembly tool 4th ;
• 7 a perspective view of an assembly tool with four housed assemblies approximating an assembly target with four assembly mandrels;

1 zeigt ein Montagewerkzeug (100) an einem Werkzeugflansch (210) eines Roboters (200). Der Roboter (200) ist nur mit einem letzten Segment dargestellt. Die übrigen Teile des Roboterarms sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht abgebildet. 1 shows an assembly tool ( 100 ) on a tool flange ( 210 ) of a robot ( 200 ). The robot ( 200 ) is only shown with a last segment. The remaining parts of the robot arm are not shown for reasons of clarity.

Das Montagewerkzeug (100) umfasst einen Träger (110). Der Träger (110) hat eine geeignete Schnittstelle für die Befestigung an einem Werkzeugflansch (210) des Roboters (200). Der Träger (110) umfasst einen Basisträger (112) und einen Zustellträger (111).The assembly tool ( 100 ) includes a carrier ( 110 ). The carrier ( 110 ) has a suitable interface for attachment to a tool flange ( 210 ) of the robot ( 200 ). The carrier ( 110 ) includes a base support ( 112 ) and a delivery agent ( 111 ).

In dieser vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Montagewerkzeug (100) vier Greifeinheiten (130). Eine Greifeinheit (130) umfasst zwei Greifbacken (135). Alternativ oder zusätzlich kann eine Greifeinheit (130) andere Greifmittel (135), insbesondere Greiffinger oder Saugelemente, umfassen.In this advantageous embodiment, the assembly tool ( 100 ) four gripping units ( 130 ). A gripping unit ( 130 ) includes two gripping jaws ( 135 ). Alternatively or additionally, a gripping unit ( 130 ) other gripping means ( 135 ), in particular gripping fingers or suction elements.

Die Greifeinheiten (130) sind am Träger (110) angeordnet. In dieser vorteilhaften Ausführungsform sind die Greifeinheiten (130) geteilt. Ein Teil der Greifeinheit, insbesondere eine Greifbacke (135), ist auf dem Basisträger (112) angeordnet, der andere Teile der Greifeinheit ist auf dem Zustellträger (111) angeordnet.The gripping units ( 130 ) are on the carrier ( 110 ) arranged. In this advantageous embodiment, the gripping units ( 130 ) divided. Part of the gripping unit, in particular a gripping jaw ( 135 ), is on the base support ( 112 ) arranged, the other part of the gripping unit is on the delivery carrier ( 111 ) arranged.

Das Montagewerkzeug umfasst weiterhin eine Zustellvorrichtung (120). In dieser Ausführungsform hat das Montagewerkzeug eine gemeinsame Zustellvorrichtung für alle Greifeinheiten (130). Alternativ können auch mehrere Zustellvorrichtungen eingesetzt werden, insbesondere um die Greifeinheiten getrennt zuzustellen. The assembly tool also includes an infeed device ( 120 ). In this embodiment, the assembly tool has a common feed device for all gripping units ( 130 ). Alternatively, several delivery devices can also be used, in particular in order to deliver the gripping units separately.

Die Zustellvorrichtung (120) ist dazu ausgebildet ein oder mehrere Greifelemente (135) zuzustellen. In dieser Ausführungsform stellt die Zustellvorrichtung (120) den ganzen Zustellträger (111) zu, auf dem mehrere Greifelemente (135) angeordnet sind.The delivery device ( 120 ) one or more gripping elements ( 135 ) to send. In this embodiment, the delivery device ( 120 ) the whole delivery carrier ( 111 ) on which several gripping elements ( 135 ) are arranged.

Bevorzugt umfasst die Zustellvorrichtung einen Fluidzylinder, insbesondere Pneumatik-Zylinder. Mit der Zustellvorrichtung ist eine Zustellkraft und/oder eine Zustellbewegung erzeugbar. Es können auch andere Antriebsmittel für die Zustellvorrichtung eingesetzt werden, z.B. ein Elektromotor.The feed device preferably comprises a fluid cylinder, in particular a pneumatic cylinder. A delivery force and / or a delivery movement can be generated with the delivery device. Other drive means can also be used for the feed device, e.g. an electric motor.

Die Anordnung der verschiedenen Elemente der Greifeinheiten (130) in unterschiedlichen Ausführungsformen fest oder schwimmend gelagert ausgebildet sein.The arrangement of the different elements of the gripping units ( 130 ) be designed to be fixed or floating in different embodiments.

Eine Greifeinheit (130) weist eine Greifposition (131, 131a, 131b, 131c, 131d) auf. In der Greifposition (131) ist eine Baugruppe (300) greifbar. Der Griff kann durch einen Kraft- und/oder Formschluss hergestellt werden. In dieser Ausführungsform werden die Greifmittel (135) einer Greifeinheit (130) von außen auf die Baugruppe (300) gedrückt, um diese zu halten. Die Greifbacken (135) weisen eine für den Anwendungsfall angepasste Außenkontur auf.A gripping unit ( 130 ) has a gripping position ( 131 , 131a , 131b , 131c , 131d ) on. In the gripping position ( 131 ) is an assembly ( 300 ) tangible. The handle can be made by a force and / or positive connection. In this embodiment, the gripping means ( 135 ) a gripping unit ( 130 ) from outside of the module ( 300 ) to hold it. The gripping jaws ( 135 ) have an outer contour adapted for the application.

Die Greifeinheit (130) umfasst eine Lagerung (132). Die Lagerung (132) kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Mindestens ein Teil einer Lagerung (132) einer Greifeinheit (130) ist schwimmend ausgebildet.The gripping unit ( 130 ) includes storage ( 132 ). Warehousing ( 132 ) can be formed in one or more parts. At least part of a storage ( 132 ) a gripping unit ( 130 ) is floating.

In dieser Ausführungsform sind die Greifmittel (135) schwimmend am Träger (110) gelagert. Die Lagerung (132) ermöglicht zwei Freiheitsgrade für die Greifposition (131) der Greifeinheit (130). Das Lagerspiel beträgt bevorzugt 1 bis 5 mm. Das Lagerspiel kann in verschiedenen Ausgleichsrichtungen unterschiedlich sein.In this embodiment, the gripping means ( 135 ) floating on the carrier ( 110 ) stored. Warehousing ( 132 ) allows two degrees of freedom for the gripping position ( 131 ) of the gripping unit ( 130 ). The bearing clearance is preferably 1 to 5 mm. The bearing play can be different in different compensation directions.

2 zeigt eine beispielhafte Baugruppe (300) mit drei Bauteilen (301). Eine Baugruppe (300) ist mit einer Greifeinheit (130) in einer Greifposition (131) aufnehmbar. 2nd shows an exemplary assembly ( 300 ) with three components ( 301 ). An assembly ( 300 ) is with a gripping unit ( 130 ) in a gripping position ( 131 ) recordable.

Die Baugruppe (300) wird bevorzugt in einer Bauteilquelle bereitgestellt. Die Bauteilquelle kann Dorne umfassen, auf denen die einzelnen Bauteile (301) der Baugruppe (300) vormontiert sind. Die Vormontage kann beispielsweise mit gröberen Toleranzen stattfinden. Dabei werden geringere Anforderungen an die Montagetechnik gestellt.The assembly ( 300 ) is preferably provided in a component source. The component source can include mandrels on which the individual components ( 301 ) of the assembly ( 300 ) are pre-assembled. The pre-assembly can take place with coarser tolerances, for example. This places lower demands on the assembly technology.

Das Montagewerkzeug (100) greift bevorzugt mehrere Baugruppen (300) mit jeweils einer Greifeinheit (130) gleichzeitig. Bei der Aufnahme können die Baugruppen (300) mit dem Werkzeug (100) von einem Dorn abgezogen werden. Während des Griffs werden die Bauteile (301) sicher zusammengehalten. Die Greifmittel (135) sind bevorzugt an die Bauteile (301) angepasst. The assembly tool ( 100 ) prefers several modules ( 300 ) with one gripping unit each ( 130 ) at the same time. The modules ( 300 ) with the tool ( 100 ) from a mandrel. During the grip, the components ( 301 ) held together securely. The gripping means ( 135 ) are preferred to the components ( 301 ) customized.

3 zeigt ein Montagewerkzeug (100) in einer Seitenansicht. Die Greifeinheit (130) umfasst einen Anschlag (140) für eine zu greifende Baugruppe (300). Der Anschlag (140) ist bevorzugt ein Axialanschlag in Querrichtung zur Zustellrichtung der Greifmittel (135). Mit dem Anschlag kann eine, insbesondere mehrteilige, Baugruppe (300) sicher in der Greifposition (131) gehalten werden. Es kann insbesondere ein Verrutschen der Bauteile (301) während der Montage verhindert werden. 3rd shows an assembly tool ( 100 ) in a side view. The gripping unit ( 130 ) includes a stop ( 140 ) for an assembly to be gripped ( 300 ). The attack ( 140 ) is preferably an axial stop in the transverse direction to the feed direction of the gripping means ( 135 ). With the stop a, in particular multi-part, assembly ( 300 ) securely in the gripping position ( 131 ) being held. In particular, the components can slip ( 301 ) can be prevented during assembly.

Bevorzugt ist der Anschlag (140) federnd ausgebildet. Der Anschlag kann in Anschlagsrichtung ausweichen und einen Gegendruck aufbringen. Insbesondere in Kombination mit einem kraftgeregelten Roboter (200) ist ein federnder Anschlag vorteilhaft für ein präzises Greifen der Baugruppen (300). Durch den Anschlag (140) ist die korrekte Lage der Baugruppe (300) in der Greifposition (131), insbesondere in Anschlagsrichtung, für die Robotersteuerung erfassbar. Der Anschlag (140) ist bevorzugt auf die zu greifende Baugruppe (300) angepasst.The stop ( 140 ) springy. The stop can deflect in the stop direction and apply a counter pressure. Especially in combination with a force-controlled robot ( 200 ) a resilient stop is advantageous for precise gripping of the assemblies ( 300 ). By the stop ( 140 ) is the correct position of the assembly ( 300 ) in the gripping position ( 131 ), especially in the stop direction, can be detected by the robot controller. The attack ( 140 ) is preferred on the assembly to be gripped ( 300 ) customized.

Das Montagewerkzeug (100) umfasst eine Lagerung (132) der Greifeinheiten (130) jeweils einer Schiene. Mit der Schiene sind die Greifeinheiten (130) auf dem Träger (110) angeordnet. In dieser Ausführungsform sind die Greifeinheiten (130) geteilt und jeweils mit einem Teil auf einer Schiene des Zustellträgers (111) und auf einer Schiene des Basisträgers (112) angeordnet (vgl. auch 4).The assembly tool ( 100 ) includes storage ( 132 ) of the gripping units ( 130 ) one rail each. With the rail, the gripping units ( 130 ) on the carrier ( 110 ) arranged. In this embodiment, the gripping units ( 130 ) divided and each with a part on a rail of the delivery agent ( 111 ) and on a rail of the base support ( 112 ) arranged (see also 4th ).

4 zeigt eine Frontalansicht eines Montagewerkzeugs (100). Das Montagewerkzeug umfasst vier Greifeinheiten (130a, 130b, 130c, 130d). Die Greifeinheiten (130) umfassen jeweils eine schwimmende Lagerung (132x, 132y) in einer ersten Ausgleichsrichtung (134x) und in einer zweiten Ausgleichsrichtung (134y). 4th shows a front view of an assembly tool ( 100 ). The assembly tool comprises four gripping units ( 130a , 130b , 130c , 130d ). The gripping units ( 130 ) each include a floating bearing ( 132x , 132y ) in a first direction of compensation ( 134x ) and in a second compensation direction ( 134y ).

Die Lagerung (132x, 132y) ist als Linearlagerung ausgebildet. Die Lagerung (132) ermöglicht ein Ausweichen der Greifposition (131) in mindestens einem Freiheitsgrad. Die Greifposition (131c) kann in Bezug auf eine andere Greifeinheit (130a, 130b, 130d) und/oder in Bezug auf einen Bezugspunkt des Trägers (110, 112) entlang einer Ausgleichsrichtung (134x, 134y) verschiebbar sein.Warehousing ( 132x , 132y ) is designed as a linear bearing. Warehousing ( 132 ) allows the gripping position to be avoided ( 131 ) in at least one degree of freedom. The gripping position ( 131c ) in relation to another gripping unit ( 130a , 130b , 130d ) and / or with respect to a reference point of the carrier ( 110 , 112 ) along a compensation direction ( 134x , 134y ) can be moved.

Bevorzugt ist die Lagerung (132) zweiteilig mit einer ersten Lagerung (132x) und einer zweiten Lagerung (132y) ausgebildet. Die Lagerung (132) ermöglicht ein Spiel in einer Ausgleichsrichtung (134x, 134y). Das Spiel ist in mindestens einem Freiheitsgrad begrenzt.Storage ( 132 ) in two parts with a first storage ( 132x ) and a second storage ( 132y ) educated. Warehousing ( 132 ) enables play in a compensating direction ( 134x , 134y ). The game is limited in at least one degree of freedom.

5 zeigt einen Schnitt entlang A-A aus 4. Die Greifmittel (135) sind mit einer Lagerung (132x) in einer Ausgleichsrichtung (134x) schwimmend gelagert. Die Lagerung (132x) umfasst ein oder mehrere Federelemente (136) . 5 shows a section along AA out 4th . The gripping means ( 135 ) are with storage ( 132x ) in a direction of compensation ( 134x ) floating. Warehousing ( 132x ) includes one or more spring elements ( 136 ).

6 zeigt einen Schnitt entlang B-B aus 4. Die Greifeinheit (130a) ist entlang einer Ausgleichsrichtung (134y) schwimmend gelagert. Die Lagerung (132y) umfasst ebenfalls Federelemente (136). 6 shows a section along BB out 4th . The gripping unit ( 130a ) is along a compensation direction ( 134y ) floating. Warehousing ( 132y ) also includes spring elements ( 136 ).

Durch die Federelemente (136) lässt sich die Greifposition (131) in einer Vorzugsposition (137) halten. Die Greifposition (131) kann in mindestens eine Ausgleichsrichtung (134x, 134y) ausweichen. Beim Ausweichen wirken die Federelemente (136) der Ausweichbewegung entgegen.Due to the spring elements ( 136 ) the gripping position ( 131 ) in a preferred position ( 137 ) hold. The gripping position ( 131 ) can move in at least one direction of compensation ( 134x , 134y ) dodge. When deflecting, the spring elements ( 136 ) against the evasive movement.

Das Montagewerkzeug (100) umfasst bevorzugt eine oder mehrere Linearführungen (139). Bevorzugt sind mehrere Greifeinheiten (130) auf einer gemeinsamen Linearführung (139) angeordnet. Die Linearführung (139) kann Teil einer oder mehrerer Lagerungen (132) sein.The assembly tool ( 100 ) preferably comprises one or more linear guides ( 139 ). Several gripping units are preferred ( 130 ) on a common linear guide ( 139 ) arranged. The Linear guide ( 139 ) can be part of one or more bearings ( 132 ) be.

Bevorzugt umfasst die Lagerung (132) Einstellmittel (138). Mit den Einstellmitteln (138) ist eine Vorzugsposition (137) einer Greifposition (131) einer Greifeinheit (130) einstellbar. Bevorzugt sind die Federelemente (136) über Schrauben einstellbar.The storage preferably comprises ( 132 ) Adjusting means ( 138 ). With the setting means ( 138 ) is a preferred position ( 137 ) a gripping position ( 131 ) a gripping unit ( 130 ) adjustable. The spring elements ( 136 ) adjustable with screws.

Die Greifelemente (135) haben in einer vorteilhaften Ausführungsform eine Stufenkontur. Die Stufenkontur bildet eine besonders vorteilhafte Greiffläche für eine mehrteilige Baugruppe (300).The gripping elements ( 135 ) have a step contour in an advantageous embodiment. The step contour forms a particularly advantageous gripping surface for a multi-part assembly ( 300 ).

Eine Greifeinheit (130) kann eine ein- oder mehrteilige Basis umfassen. Die Greifelemente (135) sind bevorzugt an einer Basis der Greifeinheit angeordnet. Die Lagerung (132) kann direkt oder indirekt die Basis einer Greifeinheit (130) oder ein Greifmittel lagern. Im Effekt bewirkt die Lagerung (132) mindestens einen Freiheitsgrad der Greifposition (131).A gripping unit ( 130 ) can comprise a one-part or multi-part basis. The gripping elements ( 135 ) are preferably arranged on a base of the gripping unit. Warehousing ( 132 ) can directly or indirectly form the basis of a gripping unit ( 130 ) or store a gripping device. In effect, the storage ( 132 ) at least one degree of freedom of the gripping position ( 131 ).

Die Zustellung der Greifmittel (135) kann weg- oder kraftgesteuert erfolgen. Zur Steuerung der Zustellung können auch Federelemente (136) eingesetzt werden.The delivery of the gripping means ( 135 ) can be path or force controlled. To control the infeed, spring elements ( 136 ) are used.

Die Greifposition (131) kann gegenüber einer Vorzugsposition (137) ein- oder beidseitig entlang einer Ausgleichsrichtung (134x, 134y) beweglich sein.The gripping position ( 131 ) compared to a preferred position ( 137 ) on one or both sides along a compensation direction ( 134x , 134y ) be agile.

In einer alternativen Ausführungsform kann die Lagerung (132) auch einen Freiheitsgrad mit einem Rotationsanteil ermöglichen. Eine Schwenklagerung kann insbesondere für einen Ausgleich von Lagetoleranzen vorteilhaft sein.In an alternative embodiment, the storage ( 132 ) also allow a degree of freedom with a rotation component. A pivot bearing can be particularly advantageous for compensating for position tolerances.

7 zeigt ein Montagewerkzeug (100) mit vier gegriffenen Baugruppen (300) in Annäherung an ein Montageziel (450). Das Montageziel (450) umfasst vier Montagedorne (451), auf die jeweils eine Baugruppe (300) montiert werden soll. 7 shows an assembly tool ( 100 ) with four gripped assemblies ( 300 ) approaching an assembly target ( 450 ). The assembly target ( 450 ) includes four mandrels ( 451 ), each with an assembly ( 300 ) should be installed.

Die Baugruppen (300) müssen innerhalb einer besonders engen Toleranz auf den Montagedorn (451) gesetzt werden.The assemblies ( 300 ) must be within a particularly tight tolerance on the assembly mandrel ( 451 ) can be set.

Vorteilhafterweise werden die Baugruppen (300) mit dem Montagewerkzeug (100) schräg an das Montageziel (450) angefahren. Es kann ein erster gezielter Teilkontakt einer Baugruppe (300) mit dem Montageziel hergestellt werden. So können die Montage und insbesondere das Einschwimmen der Greifpositionen (131) präziser durchgeführt werden.The assemblies ( 300 ) with the assembly tool ( 100 ) diagonally to the assembly target ( 450 ) approached. A first targeted partial contact of an assembly ( 300 ) with the assembly target. In this way, the assembly and in particular the floating in of the gripping positions ( 131 ) can be carried out more precisely.

Das Montagewerkzeug (100) ist vorteilhafterweise dazu ausgebildet, bei Beaufschlagung mit einer Montagekraft durch einen Roboter (200) mindestens eine Greifposition (131a, 131b, 131c, 131d) entlang einer Ausgleichsrichtung (134) an ein Montageziel (450) anzupassen. Die Anpassung ermöglicht eine Montage von mehreren Baugruppen in sehr kurzen Taktzeiten. Durch die Anpassung können außerdem sehr enge Toleranzen zwischen einer Baugruppe (300) und einem Montageziel (450) montiert werden.The assembly tool ( 100 ) is advantageously designed to be subjected to a mounting force by a robot ( 200 ) at least one gripping position ( 131a , 131b , 131c , 131d ) along a compensation direction ( 134 ) to an assembly target ( 450 ) to adapt. The adaptation enables the assembly of several modules in very short cycle times. The adjustment can also result in very tight tolerances between an assembly ( 300 ) and an assembly target ( 450 ) to be assembled.

In einer weiteren Ausführungsform ist mindestens eine Greifeinheit (130) fest Montagewerkzeug (100) angeordnet. Mindestens eine weitere Greifeinheit (130) umfasst eine schwimmende Lagerung (132). Durch die feste Anordnung einer Greifeinheit (130) kann eine Referenz-Greifposition (131) gebildet werden. Die übrigen Greifpositionen (131) können sich gegenüber der Referenz-Greifposition einschwimmen.In a further embodiment, at least one gripping unit ( 130 ) fixed assembly tool ( 100 ) arranged. At least one further gripping unit ( 130 ) includes floating storage ( 132 ). The fixed arrangement of a gripping unit ( 130 ) a reference gripping position ( 131 ) are formed. The other gripping positions ( 131 ) can float in relation to the reference gripping position.

Die Lagerungen (132) der mehreren Greifeinheiten (130) können sich unterscheiden. Zum Beispiel kann eine Greifposition in nur einer Ausgleichsrichtung beweglich sein. Eine andere Greifposition kann in keiner oder mehreren Ausgleichsrichtungen beweglich sein.The bearings ( 132 ) of the several gripping units ( 130 ) can differ. For example, a gripping position can be movable in only one compensation direction. Another gripping position can be movable in none or more compensation directions.

Der kraftsensitive Roboter (200) umfasst bevorzugt eine kraftgeregelte Rüttelfunktion. Die Rüttelfunktion ist besonders vorteilhaft für das Stecken von Baugruppen. Durch die Rüttelfunktion können Verkeilungen verhindert oder gelöst werden.The force-sensitive robot ( 200 ) preferably includes a force-controlled vibration function. The vibration function is particularly advantageous for the insertion of assemblies. Wedging can prevent or loosen wedges.

Die Rüttelfunktion ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit dem offenbarten Montagewerkzeug. Beim Aufrütteln können die Lagerungen (132) Stöße gegen das Montageziel (450) ausgleichen. Beschädigungen werden verhindert.The vibration function is particularly advantageous in connection with the disclosed assembly tool. When shaken, the bearings ( 132 ) Impacts against the assembly target ( 450 ) balance. Damage is prevented.

Bevorzugt werden die Baugruppen unter Anwendung einer Rüttelfunktion des Roboters (200) montiert. Die Anwendung einer Sinus-Rüttelbewegung ist besonders für die Montage geeignet.The assemblies are preferably used using a vibration function of the robot ( 200 ) assembled. The use of a sinus shaking motion is particularly suitable for assembly.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird zuerst eine Baugruppe (300) in Kontakt mit dem Montageziel (450) gebracht. Alternativ können auch alle aufgenommenen Baugruppen (300) gleichzeitig in Kontakt mit dem Montageziel gebracht werden.In an advantageous embodiment, an assembly ( 300 ) in contact with the assembly target ( 450 ) brought. Alternatively, all included modules ( 300 ) are brought into contact with the assembly target at the same time.

Vorteilhafterweise werden die Baugruppen (300) zur Montage auf das Montageziel (450) gekippt. Die Baugruppen werden aus einer schrägen Ausrichtung während der Annäherung in die Ziel-Ausrichtung gekippt. Besonders bei zylindrischen Baugruppen kann dadurch die Montagelage besonders effizient gefunden werden.The assemblies ( 300 ) for mounting on the mounting target ( 450 ) tilted. The assemblies are tilted from an oblique orientation as they approach the target orientation. This enables the assembly position to be found particularly efficiently in the case of cylindrical assemblies.

Bevorzugt umfasst eine Greifeinheit (130) Einstellmittel (138) zur Justierung der Vorzugsposition (137) entlang einer oder mehrerer Ausgleichsrichtungen (134, 134x, 134y) .A gripping unit preferably comprises ( 130 ) Adjusting means ( 138 ) to adjust the preferred position ( 137 ) along one or more compensation directions ( 134 , 134x , 134y ).

In einer Ausführungsform weisen die Greifmittel (135) gegenüber der Greifeinheit (130) eine schwimmende Lagerung (132x) auf.In one embodiment, the gripping means ( 135 ) opposite the gripping unit ( 130 ) floating storage ( 132x ) on.

Alternativ oder zusätzlich kann die Greifeinheit (130) gegenüber einem Träger (110) eine schwimmende Lagerung (132y) aufweisen.Alternatively or additionally, the gripping unit ( 130 ) towards a carrier ( 110 ) floating storage ( 132y ) exhibit.

Der Träger (110) ist bevorzugt geteilt. Das Montagewerkzeug (100) umfasst bevorzugt einen geteilten Träger (110) mit einem beweglichen Zustellträger (111) und einem Basisträger (112).The carrier ( 110 ) is preferably divided. The assembly tool ( 100 ) preferably comprises a divided carrier ( 110 ) with a movable delivery carrier ( 111 ) and a base support ( 112 ).

Die Greifmittel (135) mindestens einer Greifeinheit (130) sind bevorzugt über eine Zustellung des Zustellträgers (111) zustellbar. Die Zustellung der Greifmittel (135) wird bevorzugt über eine gemeinsame Zustellbewegung ausgeführt. Diese Kinematik ist besonders vorteilhaft für einen kompakten Aufbau des Werkzeugs.The gripping means ( 135 ) at least one gripping unit ( 130 ) are preferred via a delivery of the delivery carrier ( 111 ) deliverable. The delivery of the gripping means ( 135 ) is preferably carried out via a common infeed movement. This kinematics is particularly advantageous for a compact design of the tool.

Die Baugruppen (300) werden bevorzugt schräg zur Ziel-Montagelage (452) an das Montageziel (450) angenähert.The assemblies ( 300 ) are preferred at an angle to the target mounting position ( 452 ) to the assembly target ( 450 ) approximated.

Die Baugruppen (300) werden am Montageziel (450) bevorzugt in die Ziel-Montagelage (452) gekippt. Eine Kipp-Bewegung ist besonders vorteilhaft für ein robustes Einschwimmen der gelagerten Greifpositionen.The assemblies ( 300 ) at the assembly target ( 450 ) preferably in the target mounting position ( 452 ) tilted. A tilting movement is particularly advantageous for a robust floating in of the stored gripping positions.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahren werden die Baugruppen (300) vor der Montage vorgewärmt. Es wird bevorzugt eine vorbestimmte Montagetemperatur eingestellt. Die Vorwärmung ermöglicht eine Montage in besonders engen Toleranzen. Besonders bei einem heißen Montageziel (z.B. einem Werkzeug einer Spritzgussmaschine) kann eine Vorwärmung vorteilhaft für eine automatisierte Montage insbesondere mehrerer Teile sein.In an advantageous embodiment of the method, the assemblies ( 300 ) preheated before assembly. A predetermined assembly temperature is preferably set. The preheating enables installation in particularly tight tolerances. Especially with a hot assembly target (eg a tool of an injection molding machine), preheating can be advantageous for automated assembly, particularly of several parts.

Abwandlungen der Erfindung sind in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können die zu den jeweiligen Ausführungsbeispielen gezeigten, beschriebenen oder beanspruchten Merkmale in beliebiger Weise miteinander kombiniert, gegeneinander ersetzt, ergänzt oder weggelassen werden.Modifications of the invention are possible in various ways. In particular, the features shown, described or claimed for the respective exemplary embodiments can be combined with one another in any manner, replaced with one another, supplemented or omitted.

BezugszeichenlisteReference list

100100

MontagewerkzeugAssembly tool

110110

Trägercarrier

111111

ZustellträgerDelivery carrier

112112

BasisträgerBase carrier

120120

ZustellvorrichtungDelivery device

121121

ZustellrichtungInfeed direction

130,130,

GreifeinheitGripping unit

130a, 130b,130a, 130b,

......

131,131,

Greifposition, GreifachseGripping position, gripping axis

131a, 131b,131a, 131b,

......

132,132,

Lagerungstorage

132x, 132y132x, 132y

 

133133

BezugspunktReference point

134,134,

AusgleichsrichtungCompensating direction

134x, 134y134x, 134y

 

135135

Greifmittel, GreifbackeGripping means, gripping jaw

136136

FederelementSpring element

137137

VorzugspositionPreferred position

138138

EinstellmittelAdjusting means

139139

LinearführungLinear guide

140140

Anschlag attack

200200

Roboterrobot

210210

Werkzeugflansch Tool flange

300300

BaugruppeAssembly

301301

BauteilComponent

450450

MontagezielAssembly target

451451

MontagedornAssembly mandrel

452452

Ziel-MontagelageTarget mounting location

Claims (15)

Montagewerkzeug zum gleichzeitigen Montieren mehrerer Baugruppen (300) mit einem Roboter (200) umfassend die folgenden Merkmale: - einen Träger (110), der mit einem Werkzeugflansch (210) eines Roboters (200) verbindbar ist; - mindestens zwei Greifeinheiten (130, 130a, 130b), die dazu ausgebildet sind, jeweils eine Baugruppe (300) mit einem oder mehreren Bauteilen (301) in einer Greifposition (131, 131a, 131b) zu greifen; - eine Zustellvorrichtung (120), die dazu ausgebildet ist, ein oder mehrere Greifmittel (135) einer oder mehrerer Greifeinheiten (130) zum Herstellen oder Lösen eines Greifkontakts zuzustellen; - wobei mindestens eine Greifeinheit (130) eine schwimmende Lagerung (132, 132x, 132y) aufweist. Assembly tool for assembling several assemblies (300) with one robot (200) at the same time, comprising the following features: - a carrier (110) which can be connected to a tool flange (210) of a robot (200); - At least two gripping units (130, 130a, 130b), which are designed to grip one assembly (300) each with one or more components (301) in a gripping position (131, 131a, 131b); - an infeed device (120) which is designed to deliver one or more gripping means (135) to one or more gripping units (130) for establishing or releasing a gripping contact; - At least one gripping unit (130) has a floating bearing (132, 132x, 132y). Montagewerkzeug nach Anspruch 1, wobei die Greifposition (131) mindestens einer Greifeinheit (130) gegenüber einem Bezugspunkt (133) am Montagewerkzeug (100) zum Toleranzausgleich in mindestens einer Ausgleichsrichtung (134, 134x, 134y) schwimmend gelagert ist.Assembly tool after Claim 1 , wherein the gripping position (131) of at least one gripping unit (130) is floatingly supported with respect to a reference point (133) on the assembly tool (100) for tolerance compensation in at least one compensation direction (134, 134x, 134y). Montagewerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens eine Greifeinheit (130) einen federnden Anschlag (140), insbesondere einen Axialanschlag, für eine zu greifende Baugruppe (300) umfasst. Assembly tool after Claim 1 or 2nd wherein at least one gripping unit (130) comprises a resilient stop (140), in particular an axial stop, for an assembly (300) to be gripped. Montagewerkzeug nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei eine Greifeinheit (130) Federelemente (136) für eine schwimmende Lagerung (132, 132x, 132y) umfasst.Assembly tool according to one of the Claims 1 , 2nd or 3rd , wherein a gripping unit (130) comprises spring elements (136) for a floating bearing (132, 132x, 132y). Montagewerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Greifeinheit (130) eine, insbesondere einstellbare, Vorzugsposition (137) der Greifposition (131) aufweist.Assembly tool according to one of the preceding claims, wherein a gripping unit (130) has an, in particular adjustable, preferred position (137) of the gripping position (131). Montagewerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Montagewerkzeug (100) eine oder mehrere gemeinsame Linearführungen (139) zur Anordnung von mindestens zwei Greifeinheiten (130) am Träger (110) umfasst.Assembly tool according to one of the preceding claims, wherein the assembly tool (100) comprises one or more common linear guides (139) for arranging at least two gripping units (130) on the carrier (110). Montagewerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Montagewerkzeug (100) dazu ausgebildet ist, bei Beaufschlagung mit einer Montagekraft eines Roboters (200) mindestens eine Greifposition (131a) einer Baugruppe (300) entlang mindestens einer Ausgleichsrichtung (134) an ein Montageziel (450) anzupassen.Assembly tool according to one of the preceding claims, wherein the assembly tool (100) is designed to apply at least one gripping position (131a) of an assembly (300) along at least one compensating direction (134) to an assembly target (450) when an assembly force of a robot (200) is applied ) to adapt. Montagewerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Greifeinheit (130) fest am Träger (110) des Montagewerkzeugs (100) angeordnet ist und mindestens eine weitere Greifeinheit (130) eine schwimmende Lagerung (132) aufweist.Assembly tool according to one of the preceding claims, wherein a gripping unit (130) is fixedly arranged on the carrier (110) of the assembly tool (100) and at least one further gripping unit (130) has a floating bearing (132). Roboter mit einem Montagewerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Roboter (200) eine kraftsensitive und/oder kraftgeregelte Steuerung umfasst.Robot with an assembly tool according to one of the preceding claims, wherein the robot (200) comprises a force-sensitive and / or force-controlled control. Roboter nach Anspruch 13, wobei der Roboter mindestens eine, insbesondere kraftgeregelte, Rüttelfunktion umfasst.Robot after Claim 13 , wherein the robot comprises at least one, in particular force-controlled, vibrating function. Montageverfahren zum gleichzeitigen Montieren mehrerer Baugruppen (300) mit einem Roboter nach Anspruch 12 umfassend die folgenden Schritte: - Aufnehmen von mindestens zwei zu montierenden Baugruppen (300) mit einem Montagewerkzeug (100) in jeweils einer Greifposition (131a, 131b) einer Greifeinheit (130a, 130b); - Annähern der aufgenommenen Baugruppen (300) an ein Montageziel (450); - Einschwimmen mindestens einer Greifposition (131a, 131b) der Greifeinheiten (130a, 130b) des Montagewerkzeugs (100) am Montageziel (450) durch Aufbringen einer Montagekraft mit dem Roboter (200); - Montieren der Baugruppen (300) am Montageziel (450) .Assembly method for the simultaneous assembly of several assemblies (300) with one robot Claim 12 comprising the following steps: - picking up at least two assemblies (300) to be assembled with an assembly tool (100) in a respective gripping position (131a, 131b) of a gripping unit (130a, 130b); - Approaching the picked-up modules (300) to an assembly target (450); - Floating in of at least one gripping position (131a, 131b) of the gripping units (130a, 130b) of the assembly tool (100) at the assembly target (450) by applying an assembly force with the robot (200); - Assembling the modules (300) on the assembly target (450). Montageverfahren nach Anspruch 15, wobei die Baugruppen (300) unter Anwendung einer Rüttelfunktion des Roboters (200) montiert werden.Assembly procedure according to Claim 15 The assemblies (300) are assembled using a vibration function of the robot (200). Montageverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine Greifposition (131a, 131b) einer Baugruppe (300) durch Kontakt an einer gerundeten Fläche oder Kante des Montageziels (450) eingeschwommen wird.Assembly method according to one of the preceding claims, wherein at least one gripping position (131a, 131b) of an assembly (300) is floated in by contact on a rounded surface or edge of the assembly target (450). Montageverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die aufgenommenen Baugruppen (300) zeitlich versetzt, insbesondere während desselben Montagetakts, in Kontakt mit dem Montageziel (450) gebracht werden.Assembly method according to one of the preceding claims, wherein the picked-up modules (300) are brought into contact with the assembly target (450) at different times, in particular during the same assembly cycle. Montageverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Baugruppen (300) am Montageziel (450) in die Ziel-Montagelage (452) gekippt werden.Assembly method according to one of the preceding claims, wherein the assemblies (300) on the assembly target (450) are tilted into the target assembly position (452).

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