AUSGLEICHSEIWHEIT FüR EINE WERKZEUGEINHEIT UND VERFAHREN ZUM EINFüGEN EINES ELEMENTS IN EIN WERKSTüCK

Die Erfindung betrifft eine Ausgleichseinheit für eine Werkzeugeinheit, mit der ein EIe- ment, beispielsweise ein Bauteil oder ein Fügeelement, in einem Werkstück anbringbar ist.

Unter Werkzeugeinheit im vorliegenden Sinne wird insbesondere eine Setzeinheit zum Setzen von beispielsweise Blindnieten, eine Schraubeinheit zum Einschrauben eines Schraubelements oder sonstige Einpress- oder Einfügeeinheiten verstanden. Mit derartigen Werkzeugeinheiten werden die Elemente in Aufnahmen/ Löcher des vorgelochten Werkstücks eingebracht. Ein automatisiertes Einbringen der Elemente in das vorgelochte Werkstück insbesondere mit Hilfe eines Roboters ist jedoch problematisch.

Bedingt durch Positionsabweichungen der Werkzeugeinheit am Roboter oder Bauteiltoleranzen der Werkstücke kann es zu unerwünschten Abweichungen der Relativlage zwischen dem jeweiligen Element und dem vorbereiteten Loch kommen. So werden beispielsweise bei der Kraftfahrzeugfertigung mehrere vorgelochte Blechteile überein- andergefügt, so dass die Befestigungslöcher der Blechteile miteinander fluchten. Aller- dings besteht die Gefahr, dass die Befestigungslöcher nicht optimal zueinander ausgerichtet sind. Auch weist der Roboter eine - wenn auch geringe - Anfahrungenauigkeit an eine eingelernte Sollposition auf.

Derartige unerwünschte Abweichungen führen daher insbesondere zu einem Versatz der Längsachse des Elements zu dem Mittelpunkt des vorgelochten Lochs und / oder zu einer Winkelabweichung der Längsachse des Elements von der des vorgelochten Lochs.

Derartige Abweichungen können die Verbindungsqualität zwischen dem Element und dem Werkstück erheblich beeinträchtigen.

Ein Anwendungsbeispiel ist der Setzvorgang eines Blindniets. Beim Nietvorgang wird der Blindniet zunächst von einem Mundstück einer Setzeinheit oder Nieteinheit aufge-

nommen und mit seiner Niethülse voraus durch eine axiale Zustellbewegung der Nieteinheit in das Nietloch eingeführt, bis der Blindniet mit seinem Setzkopf auf dem oberen Bauteil aufliegt. Anschließend übt die Nieteinheit auf einen Nietdorn des Blindniets eine Zugkraft aus, derart, dass der Nietdorn gegen die Niethülse verschoben wird und dabei die Niethülse zur Ausbildung eines Schließkopfes verformt, so dass die zu verbindenden Bauteile zwischen Schließkopf und dem Setzkopf geklemmt sind.

Die Blindniet-Technologie wird zunehmend insbesondere auch im Kraftfahrzeug- Bereich zur Verbindung von Bauteilen eingesetzt, welche bisher beispielsweise durch Schweißen miteinander verbunden wurden. Die Kraftfahrzeug-Fertigung ist in hohem Grade automatisiert und die Verbindung der Karosseriebauteile wird größtenteils mit Hilfe von Schweißrobotern vorgenommen, welche die Schweißpunkte automatisch anfahren und die Bauteile automatisch miteinander verschweißen.

Für eine qualitativ hochwertige und auch langfristig zuverlässige Blindniet-Verbindung ist es erforderlich, dass der Blindniet achsparallel zu einer Durchgangsbohrung ausgerichtet ist, in die der Blindniet zur Verbindung zumindest zweier Bauteile eingesetzt wird. Hier besteht allerdings das Problem, dass zum einen nicht immer gewährleistet ist, dass beispielsweise die Bohrlöcher zweier zu verbindender Bauteile exakt überein- ander liegen. Eine exakte Positionierung der Bohrlöcher ist in der Regel nur dann gegeben, wenn diese bei einem gemeinsamen Bohr- oder Stanzvorgang unmittelbar vor dem nachfolgenden Blindniet-Setzvorgang eingebracht werden. Beim Zusammenfügen zweier Bauteile mit vorgefertigten Bohrlöchern weisen diese in aller Regel einen zumindest geringen Versatz auf. Dies kann dazu führen, dass beim Einführen des Blindniets dieser nicht exakt achsparallel ausgerichtet ist bzw. dass sein Nietkopf nicht planparallel zu der Bauteiloberfläche orientiert ist. Durch die beim Nietvorgang auftretenden Kräfte wird der Blindniet bei einem manuellen Setzvorgang mit einer manuell geführten Setzeinheit in der Regel zwangsläufig in seine achsparallele Position gezogen, so dass der Nietkopf plan auf der Werkstückoberfläche zum Aufliegen kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausgleichseinheit für eine Werkzeugeinheit anzugeben, die insbesondere zur Anordnung an einem Roboter zum automatisierten Einfügen eines Bauteils oder Fügeelements in ein vorgelochtes Werkstück ist.

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem zuverlässig und sicher ein automatisiertes Einfügen eines Bauteils oder Fügeelements in ein vorgelochtes Werkstück ermöglicht ist. Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein sicheres automatisiertes Setzen eines Blindniets zu gewährleisten.

Die Aufgabe wird gemäß dieser Erfindung gelöst durch eine Ausgleichseinheit für eine Werkzeugeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Werkzeugeinheit selbst ist an einer Halterung befestigt. über die Halterung ist die Werkzeugeinheit insbesondere an einer Roboterhand befestigt. Die Werkzeugeinheit ist in einer Axialrichtung orientiert und in dieser Richtung derart gelagert, dass beim Bearbeitungsvorgang eine Ausgleichbewegung in einer senkrecht zur Axialrichtung orientierten Ebene ermöglicht ist. Durch diese spezielle und separate Lagerung der Werkzeugeinheit zur Ermöglichung der Ausgleichsbewegung an der Roboterhand und damit zu einer durch die mechanische Befestigung der Werkzeugeinheit an der Roboterhand vorgegebenen Axialrich- tung ist beim Bearbeitungsvorgang eine automatische Selbstausrichtung der Werkzeugeinheit ermöglicht. Die Werkzeugeinheit ist hierbei insbesondere eine Niet- Setzeinheit, so dass durch diese Maßnahme eine sichere und dauerhafte Blindniet- Verbindung zwischen zwei Werkstücken oder zwei Bauteilen ausbildbar ist.

Die hier beschriebene Lagerung ist prinzipiell auf alle Werkzeugeinheiten anwendbar, bei denen eine derartige Ausgleichsbewegung einer x-y-Ebene senkrecht zur Axialrichtung beim Bearbeitungsvorgang erforderlich oder wünschenswert ist.

Durch diese Ausgestaltung ist die Werkzeugeinheit insgesamt nach Art einer elasti- sehen Lagerung gehalten, die zum einen bei Bedarf ein Ausweichen aus der exakten axialen Ausrichtung erlaubt. Zum anderen sorgt diese Lagerung nach Art einer elastischen Lagerung dafür, dass die Nieteinheit nach dem Setzvorgang wieder in ihre exakte axiale Orientierung überführt wird.

Die Ausgleichseinheit ermöglicht ein sicheres und zuverlässiges automatisiertes Einfügen von Elementen in vorgelochte Löcher in Werkstücken. Hierdurch wird als besonderer Vorteil eine automatisierte, zuverlässige und sicher Prozessüberwachung ermöglicht und bevorzugt auch eingesetzt. Hierzu werden über Sensoren relevante Daten jedes

- A - θinzelnen Fügevorgangs ermittelt und ausgewertet. Bei Fehlern ergeht ein Fehlersignal. Mangelhafte Verbindungen beispielsweise aufgrund von Fehlem beim manuellen Setzen eines Blindniets sind dadurch ausgeschlossen.

Durch die Ausgleichsbewegung in einer Ebene senkrecht zur Axialrichtung erfolgt eine Selbstausrichtung der Werkzeugeinheit automatisch, sobald eine unerwünschte relative Abweichung zwischen dem einzufügenden Element und dem Bohr- oder Fügeloch besteht. Sowohl für den Fall, dass die Längsachse des Elements zur Lochmitte versetzt ist, als auch für den Fall, dass die Längsachse des Elements zur Lochachse gekippt ist, treten beim Einfügen des Elements in das Loch Kräfte auf, die das Element in die richtige Lage bringen. Dadurch, dass eine Ausgleichsbewegung zugelassen wird, werden diese auftretenden Kräfte daher zur automatischen Selbstausrichtung ausgenutzt.

Von besonderem Vorteil dieser Selbstausrichtung ist, dass beispielsweise Anfahrunge- nauigkeiten des Roboters an die tatsächliche Lochposition (Versatz der Längsachse des Elements zur Lochmitte) allein durch diese Selbstausrichtung ausgeglichen wird. Es ist daher kein aufwändiges Nachfahren des Roboters und insbesondere keine aufwändige Lochfindung erforderlich. Beides verlängert die Taktzeit in unerwünschter Weise. Voraussetzung für diese Selbstausrichtung ist lediglich, dass das Loch und / oder das Element eine Einführschräge oder Einführfase aufweist, und dass das Element zumindest derart genau an das Loch herangefahren wird, dass ein Einführschrägen des Elements und des Lochs sich zumindest teilweise überdecken bzw. dass die zumindest eine Einführschräge den Lochrand oder den Rand des Elements teilweise überdeckt, so dass bei einer axialen Zustellbewegung eine Kraft auf das Element mit einer radialen Kraftkomponente erzeugt wird. Diese radiale Kraftkomponente sorgt schließlich für die gewünschte automatische Verschiebung der Werkzeugeinheit in einer X-Y-Ebene senkrecht zur Axial richtung.

Zweckdienlicherweise ist hierbei ein Halteelement vorgesehen, welches die Nieteinheit an einer definierten Position innerhalb der Ebene senkrecht zur Axialrichtung orientiert hält und erst bei Einwirken einer vorbestimmten Kraft diese zur Ermöglichung der Ausgleichsbewegung frei gibt. Dieser Ausgestaltung liegt die überlegung zugrunde, dass die Werkzeugeinheit insgesamt üblicherweise vergleichsweise schwer ist, so dass das

Halten der Werkzeugeinheit in der axialen Orientierung eine hohe Haltekraft erfordert. Weiterhin liegt dieser Ausgestaltung die überlegung zugrunde, dass beim Bearbeitungsvorgang eine Ausgleichsbewegung möglichst kräftefrei erfolgen soll, dass also keine der Ausgleichsbewegung entgegenstehenden Rückstellkräfte beispielsweise auf den Blindniet wirken.

Zur Ermöglichung der Ausgleichsbewegung ist in einer zweckdienlichen Weiterbildung ein Ausgleichselement vorgesehen, welches mit der Halterung verbunden ist. Das Ausgleichselement ist hierbei in der Ebene senkrecht zur Axialrichtung beweglich an der Halterung angeordnet und ist insbesondere ein Gleitelement, beispielsweise eine Gleitplatte, die zwischen zwei Führungen der Halterung insbesondere innerhalb vordefinierter Grenzen frei gleiten kann.

Zweckdienlicherweise ist die Werkzeugeinheit über ein Lager mit dem Ausgleichsele- ment verbunden, die Werkzeugeinheit selbst ist also am Ausgleichselement über das Lager gehalten. Das Lager ist hierbei derart ausgebildet, dass eine Kippbewegung der Werkzeugeinheit gegenüber der Axialrichtung ermöglicht ist. Das Ausgleichselement selbst vollführt für die Ausgleichsbewegung keine Kippbewegung.

Im Hinblick auf die Arretierung in Axialrichtung greift das Halteelement zweckdienlicherweise in das Ausgleichselement ein, und zwar insbesondere in Axialrichtung mit einer in Axialrichtung wirkenden Haltekraft.

Diese wird hierbei zweckdienlicherweise von einem Federelement ausgeübt.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist eine Rückholeinrichung vorgesehen, die das Ausgleichselement nach einer erfolgten Ausgleichsbewegung wieder in seine Ruhe- oder Ausgangsposition bringt. Diese Rückholbewegung erfolgt hierbei insbesondere automatisch, sobald der Setzvorgang beendet ist und die auf die Werkzeugeinheit einwirkende Kraft, die die Ausgleichsbewegung hervorgerufen hat, wieder entfällt.

Zweckdienlicherweise umfasst hierbei die Rückholeinrichtung das Halteelement. Dieses weist daher eine Doppelfunktion auf, nämlich zum einen hält es das Ausgleichselement

in seiner Ausgangsposition und holt es zum anderen bei Bedarf wieder in die Ausgangsposition zurück.

Aufgrund des in der x-y-Ebene verschieblichen Ausgleichselements und dem in Axial- richtung orientierten Halteelement wird auf dieses eine radiale Kraft über das Ausgleichselement ausgeübt, sofern eine Ausgleichsbewegung erforderlich ist. Um hier eine automatische Freigabe als auch Rückholung des Ausgleichselements zu ermöglichen ist zweckdienlicherweise das Halteelement mit einer kugel- oder kegelförmigen Spitze ausgebildet. Diese greift vorzugsweise in eine komplementäre kugel- oder ke- gelförmige Aufnahme im Ausgleichselement ein. Aufgrund dieser kegelförmigen oder schrägen Ausgestaltung wird bei Ausüben einer radialen Kraft auf das Halteelement eine in Axialrichtung wirkende Kraftkomponente erzeugt, die das Halteelement automatisch entgegen der über das Federelement ausgeübten elastischen Rückstellkraft zurückdrängt, so dass die Arretierung freigegeben wird. Umgekehrt wird durch diese Ausgestaltung eine automatische Rückholung erreicht, sofern das Halteelement wieder durch eine äußere Kraft in die Aufnahme hinein gedrückt wird.

Für die Rückholung nach dem Setzvorgang muss die Werkzeugeinheit wieder in die exakte axiale Orientierung gebracht werden, um für den nächsten Setzvorgang eine definierte Ausgangsposition zu haben. Aufgrund des vergleichsweise hohen Gewichts der Werkzeugeinheit ist hierzu eine vergleichsweise hohe Rückholkraft erforderlich. Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Halteelement mit einer Druckeinheit verbunden ist, über die auf das Halteelement eine in Richtung zum Ausgleichselement wirkende Druckkraft ausübbar ist. Das Halteelement wird also mittels der Druckkraft gegen das Ausgleichselement verschoben. Aufgrund der kegelförmigen Ausgestaltung erfolgt hierbei eine automatische Rückführung des Ausgleichselements in die Ausgangslage. Somit wird die Werkzeugeinheit in die Axialrichtung zurückgeholt. Um diese automatische Rückholung zu ermöglichen ist hierbei die Gleitbewegung des Ausgleichselements zweckdienlicherweise derart begrenzt, dass die zu- einander korrespondierenden Kegelflächen der Ausgleichsplatte und des Halteelements sich noch in Radialrichtung überlappen, um die Rückstellkraft ausüben zu können.

Im Hinblick auf einen möglichst kompakten Aufbau ist die Halterung zugleich als eine Zustelleinheit ausgebildet, die eine Zustellbewegung der Werkzeugeinheit in Axialrichtung ermöglicht. Die Halterung verfährt daher in Axial richtung, verschiebt dabei gleichzeitig die Ausgleichsplatte und mit dieser die Werkzeugeinheit in Axialrichtung.

Die auf das Verfahren bezogene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Die im Hinblick auf die Ausgleichseinheit angeführten Merkmale, bevorzugte Weiterbildungen und Funktionen sind sinngemäß auf das Verfahren zu übertragen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren und beispielhaft anhand einer Blindniet-Setzvorrichtung näher erläutert. Es zeigen jeweils in teilweise schematischen und vereinfachten Darstellungen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Industrie-Roboters, dessen Roboterhand gebildet ist durch ein als Blindniet-Setzvorrichtung ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug,

Fig. 2 eine Seitendarstellung einer alternativen Ausführungsform einer Blindniet-

Setzvorrichtung, Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitendarstellung einer Nieteinheit sowie

Fig. 4 eine Aufsicht auf ein als Gleitplatte ausgeführtes Ausgleichselement.

In den Figuren sind gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Gemäß Fig. 1 ist als Bearbeitungswerkzeug eine Blindniet-Setzvorrichtung 2 als abgewinkelte Roboterhand 3 an einen mehrachsigen Industrie-Roboter 4 angeordnet. Die Setzvorrichtung 2 ist hierbei an der so genannten sechsten Achse des sechsachsigen Industrie-Roboters 4 austauschbar über Flansche 5A, B befestigt. Die Setzvorrichtung 2 umfasst eine Setz- oder Nieteinheit 6, eine Nietzuführeinheit 8, eine Hydraulikeinheit 10 sowie, eine Locherkennungseinheit 12. Bei der Ausführungsvariante gemäß Fig. 2 ist zusätzlich noch eine Nachpositioniereinheit 14 zur Feinpositionierung der Nieteinheit 6 innerhalb einer X-Y-Ebene vorgesehen, die senkrecht zu einer Axialrichtung 16 aufgespannt ist. Die Setzvorrichtung 2 ist insgesamt ein mechanisch steifes Gebilde. Ledig-

lich die Nieteinheit 6 ist in gewissen Grenzen beweglich angeordnet. Der Industrie- Roboter 4 mit der Setzvorrichtung 2 ist zum vollautomatischen Setzen eines Blindniets 18 geeignet. Zur Zuführung des Blindniets 18 zu der Nietzuführeinheit 8 gemäß Fig. 1 ist als Bereitstellungseinheit 20 zur Bereitstellung und Zuführung der Niete 18 in einen Schlauch vorgesehen. über den Schlauch werden beispielsweise von einer hier nicht näher dargestellten Vereinzelungsstation Blindniete 18 einzelweise pneumatisch eingeschossen. Im Ausführungsbeispiel ist weiterhin die Nieteinheit 6 an ihrer Rückseite mit einem weiteren Schlauch verbunden, welcher ein Teil einer Restdornabführeinheit 22 ist und über den ein beim Setzvorgang anfallender Restdorn abgesaugt wird.

Zum automatischen Setzvorgang wird der Blindniet 18 zunächst über die Bereitstellungseinheit 20 einem Greifelement 24 der Nietzuführeinheit 8 zugeführt und von diesem aufgefangen. Das Greifelement 24 wird anschließend in Axialrichtung 16 nach vorne verfahren, anschließend erfolgt eine Drehbewegung um eine parallel zu Axial- richtung 16 orientierte Drehachse 26, so dass der Blindniet 18 vor einem Mundstück 28 der Nieteinheit 6 positioniert ist. Anschließend wird das Greifelement 24 wieder in Axialrichtung 16 zurückverschoben und der Blindniet 18 wird mit seinem Nietdorn voraus in das Mundstück 28 eingeführt. Danach dreht das Greifelement 24 wieder ab, die Nieteinheit 26 wird zu einem hier nur als Strich schematisch dargestellten Werkstück 30 in Axialrichtung 16 zugestellt. Hierbei wird der Blindniet 18 mit seinem Schaft voraus in ein Nietloch 29 (vgl. Fig. 3) eingefügt, welches als Durchgangsbohrung durch zumindest zwei zu verbindende Werkstücke 30 ausgebildet ist. Der Blindniet 18 wird so weit eingefügt, bis er mit seinem Setzkopf auf der Werkstückoberfläche aufliegt. Anschließend wird der im Mundstück 28 befindliche und von der Nieteinheit 6 fest umgriffene Nietdorn in Axialrichtung 16 mit Hilfe eines hydraulischen Antriebs nach hinten gezogen. Hierzu ist die Nieteinheit 6 mittels hier nicht näher dargestellten Hydraulikleitungen mit der Hydraulikeinheit 10 verbunden. Dabei bildet sich auf der dem Setzkopf abgewandten Seite des Blindniets 18 ein Schließkopf aus, so dass die beiden Werkstücke 30 miteinander fest verbunden werden. Sobald eine vorbestimmte Zugkraft überschritten wird, reißt der Nietdorn ab und wird als Restdorn über die Restdornabführungseinheit 22 abgesaugt. Anschließend fährt die Nieteinheit 6 wieder zurück und wird mittels des Industrie-Roboters 4 an die nächste, eingelernte Soll-Position verfahren, um den nächsten Setzvorgang durchzuführen.

Für einen qualitativ hochwertigen Setzvorgang ist es erforderlich, dass der Blindniet 18 genau zum Loch 29 orientiert ist, und dass der Setzkopf plan auf der Werkstückoberfläche aufliegt. Fährt der Roboter 4 das Loch 29 nicht exakt an, so dass der Blindniet 18 außermittig zum Loch 29 angeordnet ist, so muss die Längsachse des Blindniets 18 noch zentrisch zum Loch ausgerichtet werden, d.h. der Blindniet 18 muss noch lateral verschoben werden. Ist die Längsachse des Blindniets 18 gekippt, also nicht parallel zur Lochachse ausgerichtet, so muss der Blindniet 18 achsparallel ausgerichtet werden, um eine plane Auflage auf dem Werkstück 30 zu gewährleisten. In diesem Fall ist es daher erforderlich, dass die Nieteinheit 6 insgesamt eine Kippbewegung um die Axialrichtung 16 ausführt. Dies ist in Fig. 2 dadurch illustriert, dass die Nieteinheit 6 einmal in exakter axialer Ausrichtung und einmal um einen Kippwinkel α versetzt dargestellt ist. Der Kippwinkel α beträgt hierbei beispielsweise 3°. Die Kippbewegung wird hierbei lediglich von der Nieteinheit 6 ausgeführt. Die restlichen Komponenten der Setzeinheit 2 sind ortsfest angeordnet. Insgesamt ist daher die Nieteinheit 6 nach Art einer elastischen Lagerung an einer Halterung 32 gelagert oder gehalten.

Sowohl die laterale Verschiebung als auch die achsparallele Ausrichtung durch eine Kippbewegung werden beim Setzen des Blindniets allein durch die beim Setzvorgang auftretenden Kräfte durch die nachfolgend im Detail beschriebene Ausgleichseinheit automatisch ermöglicht.

Die Konstruktion und Wirkungsweise der Ausgleichseinheit zur Ermöglichung der Ausgleichsbewegung ist aus den Fig. 3 und Fig. 4 zu entnehmen. Die Nieteinheit 6 ist an einem als Gleitplatte 34 ausgebildeten Ausgleichselement über ein als Pendel- oder Gelenklager ausgebildetes Lager 36 befestigt. Das Lager 36 ermöglicht die Kippbewegung um die Axialrichtung 16 und damit relativ auch zur Gleitplatte 34. Die Gleitplatte 34 selbst ist senkrecht zur Axialrichtung 16 in der X-Y-Ebene zwischen zwei Führungswänden 38A, B der Halterung 32 verschieblich gehalten. Die Gleitplatte 34 kann inner- halb vorbestimmter Grenzen zwischen den beiden Führungswänden 38A, B in der E- bene senkrecht zur Axial richtung 16 gleiten. Die Gleitplatte 34 umschließt im Lagerbereich die Nieteinheit 6 ringförmig unter Freilassung eines Spalts 37. Die Nieteinheit 6 wird mit Hilfe eines Halterings 39 in der Ausgleichseinheit gehalten. Die Nieteinheit 6 ist

daher in einer topfartigen Aufnahme der Gleitplatte angeordnet. Die Gleitplatte 34 ist über das Lager 36 mit dem Haltering 39 verbunden. Durch den Spalt 37 ist gegenüber der lediglich in X-Y-Richtung beweglichen Gleitplatte 34 eine Kippbewegung der Nieteinheit 6 ermöglicht. Die beiden Führungswände 38A ₁ B sind über einen Bolzen 40 miteinander fest beabstandet verbunden. Der Bolzen 40 ist durch eine Aussparung 41 in der Gleitplatte 34 durch diese mit ausreichend großem Spiel durchgeführt.

Im unteren Bereich ist durch die rechte Führungswand 38B ein Halteelement 42 geführt, welches mit einer kegelstumpfartigen Spitze 44 in eine kegelförmige Aufnahme 46 in der Gleitplatte 34 eingreift. Alternativ zur kegelartigen ist eine kugelartige Ausgestaltung vorgesehen. Das Halteelement 42 wird mittels Federkraft in die Aufnahme 46 gedrückt. Das Halteelement 42 schnappt daher nach Art eines Rastelements in die Aufnahme 46 ein. Hierzu ist ein Federelement 48 vorgesehen, welches auf das Halteelement 42 in Axialrichtung 16 eine Federkraft ausübt. Die Vorspannung des Feder- elements 48 ist einstellbar. Auf seiner der Aufnahme 46 abgewandten Rückseite weist das Halteelement 42 eine scheibenförmige Druckplatte 50 auf. Das Halteelement 42 ist daher insgesamt nach Art eines Druckkolbens ausgebildet, der an seiner vorderen Seite die Spitze 44 aufweist. Die Druckplatte 50 ist innerhalb einer nach Art eines Druckzylinders ausgebildeten und einen Druckraum 52 aufweisenden Druckeinheit 54 gleitend gelagert. Der Druckraum 52 ist in hier nicht näher dargestellter Weise an eine Druckluftleitung angeschlossen und kann bei Bedarf mit Druckluft beaufschlagt werden.

Durch das Zusammenwirken der einzelnen Bauteile, nämlich die Führungswände 38A.B, die Gleitplatte 34, das Haiteelement 42, die Lager 36 und die Druckeinheit 54, ist die die Ausgleichsbewegung ermöglichende Ausgleichseinheit geschaffen. Diese ist als eine einheitliche Komponente ausgebildet und weist ein gemeinsames Gehäuse für die einzelnen Bauteile auf. Insbesondere sind die Führungswände 38A,B Gehäusewände.

Falls beim Setzvorgang der Blindniet 18 nicht achsparallel zu dem Nietloch angeordnet ist, wenn also der Setzkopf nicht plan auf der Oberfläche des Werkstücks 30 aufliegt, wird der Blindniet 18 durch die beim Setzen auftretenden Kräfte versuchen, sich achsparallel zu dem Nietloch 29 auszurichten. über den Blindniet 18 wird daher eine Kraft

auf das Mundstück 28 und damit auf die Nieteinheit 6 ausgeübt. Diese Kraft führt nun dazu, dass die Nieteinheit 6 auf die Gleitplatte 34 eine Kraft in Richtung senkrecht zur Axialrichtung 16 ausübt. Diese radial zur Axialrichtung 16 orientierte Kraft wird auf das Halteelement 42 übertragen. Durch die kegelförmige Ausgestaltung der Aufnahme 46 und der Spitze 44 ergibt sich eine resultierende Kraft in Axialrichtung 16, die das Halteelement 42 gegen die Federkraft des Federelements 48 nach hinten drückt, so dass die Gleitplatte 34 in der X-Y-Ebene verschiebbar ist. Die Federkraft und der Kegelwinkel sind hierbei insbesondere derart gewählt, dass die Gleitplatte 34 beispielsweise bei einem Drehmoment oberhalb von 10 Nm freigegeben wird.

Nach dem Setzvorgang muss die Nieteinheit 6 wieder in die Orientierung in Axialrichtung 16 überführt werden. Um diese Rückführung sicher zu gewährleisten wird die Druckplatte 50 mit Druck beaufschlagt, so dass die Spitze 44 wieder in die Aufnahme 46 gepresst wird. Hierdurch wird die Gleitplatte 34 wieder in ihre Ursprungsposition zu- rückgezogen.

Wie weiterhin aus Fig. 3 zu entnehmen ist, dient die Halterung 32 zugleich als Zustelleinheit für die Zustellung der Nieteinheit 6 in Axialrichtung 16. Hierzu umfasst die Halterung 32 eine Führungsstange 56, die in einer Schlittenführung 58 gehalten und hydraulisch in Axialrichtung 16 verschiebbar ist. Die Führungsstange 56 ist hierbei mit der rechten Führungswand 38B mechanisch fest verbunden und wirkt auf diese ein. Mit der rechten Führungswand 38B ist weiterhin das Gehäuse der Druckeinheit 54 verbunden, welches also mit der Führungswand 38B mitbewegt wird. über die Führungsstange 56 wird also die Einheit - bestehend aus den beiden Führungswänden 38A, B, der Gleitplatte 34 sowie der Druckeinheit 54 - in Axialrichtung 16 verschoben.

In Fig. 3 ist weiterhin eine kombinierte Laser-Kameraeinheit 60 dargestellt, die schräg zur Axialrichtung 16 orientiert in hier nicht näher dargestellter Weise an der Setzeinheit 2 befestigt ist. Die Einheit 60 weist als Lichtquelle einen Laser sowie eine optische Ka- mera auf, die hier nicht im Einzelnen dargestellt sind. Die Locherkennungseinheit 12 ist insbesondere in Zusammenhang mit der Anordnung der Nachpositioniereinheit 14 sinnvoll. Ein besonderer Vorteil der hier beschriebenen Ausgleichseinheit ist darin zu sehen, dass auf die Nachpositionierung und Lochfindung verzichtet werden kann. Be-

vorzugt sind daher diese beiden Komponenten nicht vorgesehen, wenn die Ausgleichseinheit verwirklicht ist.

Weiterhin ist in Fig. 3 das Greifelement 24 in der zurückgezogenen Position sowie in der vorderen ausgezogenen Position dargestellt. Aus der vorderen ausgezogenen Position, die auch als Drehposition bezeichnet wird, wird der Blindniet 18 durch eine Drehbewegung um die Drehachse 26 vor das Mundstück 28 gebracht.

Bezugszeichenliste

Blindniet-Setzvorrichtung 32 Halterung

Roboterhand 34 Gleitplatte

Industrie-Roboter 36 Lager

Flansch 37 Spalt

Nieteinheit 38A ₁ B Führungswand

Nietzuführeinheit 39 Haltering

Hydraulikeinheit 40 Bolzen

Locherkennungseinheit 41 Aussparung

Nachpositioniereinheit 42 Halteelement

Axial richtung 44 Spitze

Blindniet 46 Aufnahme

Bereitstellungseinheit 48 Federelement

Restdomabführeinheit 50 Druckplatte

Greifelement 52 Druckraum

Drehachse 54 Druckeinheit

Mundstück 56 Führungsstange

Nietloch 58 Schlittenführung

Werkstück 60 Laser-Kameraeinheit