Zuführeinheit und Verfahren zur Zuführung eines Elements zu einer Verarbeitungseinheit

Die Erfindung betrifft eine Zuführeinheit sowie ein Verfahren zur Zuführung eines Elements zu einer Verarbeitungseinheit eines Bearbeitungswerkzeugs.

Bei der automatisierten Verarbeitung eines Elements, beispielsweise ein Bauteil oder ein Fügeelement, insbesondere mit Hilfe eines Roboters ist eine automatisierte und einzelweise Zuführung der einzelnen Elemente zu der Verarbeitungseinheit erforderlich. Die Fügelemente sind hierbei beispielsweise Schrauben, Muttern, Befestigungsbolzen sowie Nieten, insbesondere Blindnieten und Blindnietmuttern.

Unter Verarbeitungseinheit wird hier daher allgemein eine Einheit verstanden, mit der ein Bauteil oder Fügeelement an eine vorgesehene Position in oder an einem Werkstück eingebracht oder angebracht wird. Die Verarbeitungseinheit ist hierbei insbesondere eine Setzeinheit, mit der ein Niet in das Werkstück eingefügt wird. Die Verarbeitungseinheit kann auch eine Schraubeinheit zum Einschrauben eines Schraubelements in das Werkstück oder eine Stanzeinheit zum Einschießen eines Bolzens in ein Werk- stück sein. Das die Verarbeitungseinheit aufweisende Bearbeitungswerkzeug ist daher insbesondere ein Einsteck-, Einpress-,Stanz-, Schraub-, Niet-, oder Blindnietwerkzeug.

Zum Anbringen des Elements am Werkstück ist üblicherweise eine Zustellbewegung der Verarbeitungseinheit zum Werkstück erforderlich. Um den Verarbeitungsvorgang nicht zu stören sollte daher die Zuführeinheit außerhalb der durch das Werkstück aufgespannten Verarbeitungsebene liegen. Für eine gute Zugänglichkeit auch von beengten Einbauräumen, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, sollt die Zuführeinheit möglichst klein bauen, um die Bewegungsfreiheit beispielsweise einer die Verarbeitungseinheit aufweisenden Roboterhand eines Industrieroboters nicht zu behindern. Weiter- hin muss die Zuführeinheit ein schnelles Zuführen des Elements zur Verärbeitungsein- heit gewährleisten, um möglichst kurze Taktzyklen zu erreichen.

Bei der Verbindung zweier Bauteile mittels Blindniete wird beispielsweise eine Nieteinheit eingesetzt, bei der der zu setzende Blindniet zunächst von vorne manuell einem Mundstück der Nieteinheit zugeführt wird. Anschließend wird die Nieteinheit mit dem Blindniet voraus in eine Durchgangsbohrung (Nietloch) der zu verbindenden Bauteile eingeführt und der Blindniet wird gesetzt. Ein beim Setzvorgang abgerissener Blindniet- Restdorn wird üblicherweise in einem Auffangbehälter der Nieteinheit aufgefangen, welcher in Axialrichtung am hinteren Ende der Nieteinheit angeordnet ist.

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 den automatisierten Setzvorgang eines Blindniets mit Hilfe eines Industrie-Roboters ist eine automatisierte Zuführung der Blindniete zur Nieteinheit erforderlich. Um möglichst kurze Taktraten zu ermöglichen ist hierbei ein schnelles Zuführen erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schnelle automatische Zuführung eines Bauteils oder eines Fügeelements zu einer Verarbeitungseinheit zu ermöglichen.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Zuführeinheit, die ein Greifelement für das allgemein als Element bezeichnete Bauteil oder Fügeelement zur au- tomatischen Aufnahme des Elements aus einer Bereitstellungseinheit und zur automatischen Zuführung zur Verarbeitungseinheit, insbesondere Setzeinheit aufweist. Das Greifelement ist hierbei an einem um eine Axialrichtung rotierbaren Drehelement angeordnet, wobei ein Elektromagnet vorgesehen ist, welcher derart ausgebildet ist, dass durch eine magnetische Kraft ein auf das Drehelement einwirkendes Drehmoment er- zeugt wird. Um das Element aus der Bereitstellungseinheit automatisch aufzunehmen weist die Zuführeinheit bevorzugt ein Fangelement auf, in das das Element eingefügt, insbesondere eingeschossen wird.

Mit einer derartigen Zuführeinheit ist ein vollautomatischer Verarbeitungsvorgang zur Befestigung des Elements an einem Werkstück ermöglicht. Insbesondere bei der Ausgestaltung als Niet-Setzwerkzeug zum Setzen eines Blindniets wird das bisher manuell vorgenommene Bestücken eines Mundstücks der als Nieteinheit ausgebildeten Verar- beitungseinheit mittels der Zuführeinheit automatisiert. Hierdurch lassen sich durch den Entfall der Notwendigkeit einer manuellen Betätigung Kosten einsparen. Zudem erlaubt der automatisierte Setzvorgang auch eine verbesserte Prozessüberwachung, da die Arbeitsabläufe eines Industrie-Roboters bevorzugt automatisch überwacht werden. Es besteht keine Gefahr einer willentlichen oder versehentlichen Fehlbedienung beim Setzvorgang durch das Bedienpersonal.

Ein besonderer Vorteil der Ausgestaltung besteht darin, dass unmittelbar auf das Drehelement eine magnetische Kraft ausgeübt. Eine mechanische Kraftübertragung über ein Getriebe oder dergleichen erfolgt nicht. Dies hat den besonderen Vorteil, dass die Drehbewegung zum einen sehr verschleißarm und zum anderen im Vergleich zu einem mechanischen Getriebe auch sehr schnell erfolgen kann, so dass sich geringe Taktraten erzielen lassen. Unter Taktrate wird hierbei die Zeitspanne zwischen zwei Setzvorgängen verstanden. Ein weiterer besonderer Vorteil des magnetischen Antriebs besteht darin, dass bei einer Behinderung des Drehelements oder des Greifelements durch ein Hindernis diese einfach stehen bleiben. Anders als bei einem mechanischen Zwangsantrieb entstehen hier also keine mechanischen Kräfte, die eine Beschädigung hervorrufen könnten. Zweckdienlicherweise ist hierbei das Drehelement nach Art einer Stange oder eines langgestreckten Elements ausgebildet. Insbesondere ist das Drehelement ein Rotor eines nach Art eines Elektromotors ausgebildeten Antriebs.

Die nachfolgend angeführten bevorzugten Weiterbildungen werden in Verbindung mit dem Setzen eines Blindniets erläutert. Diese Weiterbildungen gelten gleichermaßen jedoch auch auf Zuführeinheiten für andere Elemente.

Vorzugsweise ist das Drehelement zwischen zumindest zwei definierten Winkelstellungen drehbar. Die beiden Winkelstellungen entsprechen der Drehstellung zum einen für die Übernahme des Blindniets aus der als Nietzuführung ausgebildeten Zuführeinheit und zum anderen für die Übergabe des Blindniets an das Mundstück. Die Winkel-

- A - stellungen sind hierbei durch die Anordnung der magnetischen Pole definiert. Ein Umpolen der jeweiligen Pole führt daher dazu, dass das Drehelement von der einen Winkelstellung in die andere Winkelstellung rotiert. Es sind daher keine mechanischen Anschläge oder Stoppelemente erforderlich. Vielmehr ist bereits der magnetische Antrieb derart ausgebildet, dass das Drehelement in vordefinierten Winkelpositionen zum Stehen kommt.

Vorzugsweise ist eine dritte definierte Winkelstellung vorgesehen, die der Drehstellung für eine Übernahme eines Restdorns aus der Setzeinheit entspricht. Dieser Ausgestal- tung liegt die Überlegung zugrunde, auch den Restdom wieder von der Setzeinheit mit Hilfe der Zuführeinheit aufzunehmen und an eine Restdornabführeinheit, beispielsweise einen Sammelbehälter, zu übergeben.

Zur Ausbildung des magnetischen Antriebs sind die magnetischen Pole um den Um- fang des Drehelements verteilt angeordnet. Zweckdienlicherweise sind hierbei am Drehelement die Pole eines Permanentmagneten und um das Drehelement herum die Pole eines Elektromagneten angeordnet, die sich in einfacher Weise umpolen lassen. Da die Pole des Elektromagneten statisch angeordnet sind, lässt sich hier die Stromversorgung problemlos sicherstellen.

Allgemein hat die Verwendung von Permanentmagneten den besonderen Vorteil, dass durch die Magnetisierung des Drehelements auf dieses - selbst bei abgeschaltetem Elektromagneten - eine permanente magnetische Kraft wirkt, die das Drehelement in einer definierten Drehstellung hält, beziehungsweise in die das Drehelement automa- tisch verfahren wird. Diese hierdurch bedingte magnetische Haltekraft ist bevorzugt derart eingestellt, dass das Drehelement ohne Arretierelemente allein durch die magnetische Kraft in allen Betriebssituationen in einer definierten Drehstellung und damit in einer definierten Lage gehalten wird.

Im Hinblick auf eine kompakte Ausgestaltung ist das Drehelement bevorzugt zugleich auch in Axialrichtung verschiebbar. Das Drehelement ist also in der Lage, eine überlagerte Bewegung sowohl in Axial- als auch in Rotationsrichtung auszuführen.

Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung ist hierzu das Drehelement teleskopartig in einem Führungsrohr geführt, das insbesondere als Pneumatikzylinder ausgebildet ist. Innerhalb des Führungsrohrs sind hierbei insbesondere die Pole des Elektromagneten angeordnet. Insgesamt ist hierdurch ein einfacher und kompakter Aufbau erreicht.

Für die Bewegung in Axialrichtung ist vorzugsweise ein pneumatischer Antrieb vorgesehen. Am Führungsrohr sind hierbei insbesondere entsprechende Pneumatikanschlüsse, Ventile und dergleichen vorgesehen. Zweckdienlicherweise wird das in dem Führungsrohr axial gelagerte Drehelement unmittelbar mit Druck beaufschlagt. Das Drehelement ist innerhalb des Führungsrohrs zu diesem abgedichtet, um einen Druckaufbau zu ermöglichen.

Gemäß einer zweckdienlichen Ausgestaltung ist das Drehelement als Doppelrohr mit einem Außenrohr und einem Innenrohr oder Innenwelle ausgebildet. Insgesamt ist das Drehelement zweckdienlicherweise nach Art einer Hohlkolbenstange ausgebildet. Durch die Doppelrohr-Ausgestaltung wird der besondere Vorteil erzielt, dass die Axialoder Translationsbewegung von der Dreh- oder Rotationsbewegung entkoppelbar ist. Insbesondere bei der Variante mit der Beaufschlagung des Drehelements mit Druckluft zur axialen Verschiebung braucht daher lediglich das Außenrohr zum Führungsrohr hin nach Art eines Pneumatikzylinders abgedichtet sein. Das Außenrohr vollzieht hier lediglich eine Axialbewegung, der keine Drehbewegung überlagert ist. Die Drehbewegung wird ausschließlich über das Innenrohr vorgenommen, auf das daher das vom Elektromagneten erzeugte Drehmoment einwirkt.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Führungsrohr in einem rückwärtigen Bereich eine axiale Zwangsführung für das Drehelement auf, so dass eine Drehbewegung desselben verhindert ist. Bei der axialen Verschiebung des Drehelements bewegt sich dieses aus einer rückgezogenen Position in eine vordere Drehposition, in der dann die Drehbewegung stattfindet. Durch diese Ausgestaltung ist gewährleistet, dass die Drehbewegung erst ab einer definierten Axialposition erfolgen kann und nicht etwa durch eine zu frühe Drehbewegung beispielsweise das Mundstück der Nieteinheit beschädigt wird. Im Hinblick auf möglichst kurze Taktzeiten besteht durch die Zwangsführung zudem die Möglichkeit, den magnetischen Antrieb frühzeitig zu aktivieren, wenn

das Drehelement sich noch in der rückgezogenen Position befindet. Für die axiale Zwangsführung ist bevorzugt eine Nut-Federführung zwischen dem Drehelement und der Führungshülse ausgebildet.

Zur Aktivierung des Magnetantriebs ist eine Steuereinheit vorgesehen. Diese aktiviert den magnetischen Antrieb insbesondere bereits dann, wenn die Nietzuführeinheit von der Nietzuführung einen Blindniet erhält. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Drehelement noch in seiner rückgezogenen Position, da in dieser Position der Blindniet von der Nietzuführung an die Nietzuführeinheit gegeben wird.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung weiterhin gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 11. Die im Hinblick auf die Zuführeinheit angeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind gleichermaßen auch auf das Verfahren zu übertragen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren und anhand einer Blindniet-Setzvorrichtung näher erläutert. Der hierin gezeigte prinzipielle Aufbau und die beschriebene Funktion der Zuführeinheit insbesondere in Kombination mit einem Industrieroboter ist gleichermaßen auch auf andere Verarbeitungswerkzeuge zum Verarbeiten von anderen Bauteilen oder Fügeelementen anwendbar. Es zeigen jeweils in teilweise schematischen und vereinfachten Darstellungen:

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

Fig. 2 eine Seitendarstellung einer alternativen Ausführungsform einer Blindniet- Setzvorrichtung,

Fig. 3a eine Nietzuführeinheit mit ausgefahrenem Greifelement,

Fig. 3b eine Nietzuführeinheit mit eingefahrenem Greifelement,

Fig. 3c eine Vorderansicht auf das Greifelement,

Fig. 3d - 3g Schnittdarstellungen durch die Nietzuführungseinheit an unterschiedlichen Längspositionen,

Fig. 3h eine vergrößerte Schnittdarstellung durch die Nietzuführeinheit im Bereich eines Elektromagneten,

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. Lediglich 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 ein 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 Restdomabführeinheit 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 ist daher insbesondere als Fangelement aus- gebildet und weist einen konischen Einführtrichter für den Blindniet 18 auf. Im Greifelement 24 wird der Blindniet beispielsweise durch eine magnetische oder mechanische Haltekraft gegen ein Herausfallen gesichert. Das Greifelement 24 wird anschließend in Axialrichtung 16 nach vorne verfahren, anschließend erfolgt eine Drehbewegung um eine parallel zur Axial richtung 16 orientierte Drehachse 26, so dass der Blind- niet 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 Werkstück- Oberfläche 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 dargestellter 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.

In den Fig. 1 und 2 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 ist ein Teil der Locherkennungseinheit 12 und weist als Lichtquelle einen Laser sowie eine optische Kamera auf, die hier nicht im Ein- zelnen dargestellt sind.

Der Aufbau der Nietzuführeinheit 8 sowie ihre Funktion wird nachfolgend anhand der Figuren 3a bis 3h näher erläutert. Wie aus den Fig. 3a und 3b zu entnehmen ist, um- fasst die Nietzuführeinheit 8 ein äußeres als Pneumatikzylinder ausgebildetes Füh- rungsrohr 62, in dem teleskopartig eine als Drehelement ausgebildete Hohlkolbenstange 64 in Axialrichtung 16 verschieblich gehalten und geführt ist. Die Hohlkolbenstange 64 ist als Doppelrohr mit einem Außenrohr 64a und einem Innenrohr 64b ausgebildet. Am vorderen Ende des Innenrohrs 64b ist das Greifelement 24 angeordnet. Die Hohlkolbenstange 64 ist zum Führungsrohr 62 über eine vordere als Kolbenring ausgebil- dete Kolbendichtung 66a und eine hintere Gleitdichtung 66b abgedichtet. Im Raum zwischen diesen beiden Dichtungen 66a,66b im Bereich der hinteren Gleitdichtung 66b ist ein Pneumatikantrieb zur Verschiebung der Hohlkolbenstange 64 innerhalb des Füh-

rungsrohrs 62 in Axialrichtung 16 vorgesehen. Hierzu ist ein Anschluss 68 angeordnet, über den eine Pneumatikleitung anschließbar ist.

Zur Ausübung der Drehbewegung ist ein magnetischer Antrieb vorgesehen. Zur Aus- bildung dieses magnetischen Antriebs ist am rückseitigen Ende des Innenrohrs 64b ein Permanentmagnet 70 angeordnet. Umlaufend um die das Innenrohr 64b sind am Führungsrohr 62 ortsfest gehalten mehrere Magnetspulen 72 geeignet angeordnet, so dass um den Umfang des Innenrohrs 64b mehrere elektromagnetische Pole 74 ausgebildet sind, die bei Bedarf umgepolt werden können (vgl. hierzu insbesondere die Fig. 3e,3f sowie 3h). Das Innenrohr 64b kann daher als ein Rotor eines Elektromotors angesehen werden.

Bei der hier beschriebenen Doppelrohr-Ausgestaltung der Hohlkolbenstange ist in vorteilhafter Weise eine Entkopplung der Drehbewegung von der Axialbewegung erreicht. Alternativ hierzu kann die Hohlkolbenstange prinzipiell auch als einfaches Rohr oder einfache Welle ausgebildet sein.

Bei der in Fig. 3h dargestellten Ausführungsvariante sind insgesamt vier elektromagnetische Pole 74 vorgesehen, wobei jeweils zwei Pole 74 um 180° versetzt einander ge- genüberliegend angeordnet sind. Diese Anordnung der versetzt zueinander angeordneten Pole 74 definieren feste Winkelpositionen. Durch geeignete Ansteuerung der Magnetspulen 72 besteht daher die Möglichkeit, das Innenrohr 64b in eine gewünschte definierte Winkelstellungen zu bringen. Das Innenrohr 64b und damit das Greifelement 24 werden daher in die jeweils gewünschte, fest definierte Drehposition entweder zur Übernahme des Blindniets 18 aus der Nietzuführung 20 oder zur Übergabe des Blindniets 8 in das Mundstück 28 gebracht.

Wie aus der Fig. 3h zu entnehmen ist der Permanentmagnet 70 in einen Schlitz der Hohlkolbenstange 64 eingefügt und durchringt daher diese. Im Bereich seiner Pole weist der Permanentmagnet jeweils eine Nase oder einen Vorsprung auf. Korrespondierend hierzu ist auch der Kern der Elektromagnete 74 mit einem entsprechenden Vorsprung versehen. Durch diese Ausgestaltung ist in diesem Bereich nur ein sehr kleiner Spalt erzielt, so dass der magnetische Fluss möglichst nicht unterbrochen ist.

Zudem liegt durch die Verengung in diesem Bereich eine hohe magnetische Flussdichte vor, so dass eine große magnetische Haltekraft in der definierten Winkelstellung erreicht ist. Diese Haltekraft ist durch die Magnetisierung bereits alleine durch den Permanentmagneten 70 ausreichend groß, so dass das Innenrohr 64b bereits ohne Elektromagnet in der definierten Winkelstellung gehalten wird. Soll eine andere Winkelstellung eingenommen werden, so wird durch die Zuschaltung des Elektromagneten durch einen gegengerichteten Magnetfluss ein „Umpolen" hervorgerufen und das Innenrohr 64b dreht sich in die neue Sollposition.

Bei der Querschnittsdarstellung gemäß Fig. 3e ist eine alternative Ausführungsvariante mit insgesamt drei Paaren von Polen 74 dargestellt, wodurch drei diskrete Winkelstellungen definiert sind. Die dritte Winkelstellung definiert hier eine Winkelstellung, bei der der Restdorn an definierter Stelle aus der Nieteinheit 6 nach erfolgtem Setzvorgang wieder übernommen wird und anschließend an die Restdornabführeinheit 22 abgege- ben wird. In den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 und 2 ist dies nicht erforderlich, da hier die Restdornabführung rückwärtig über eine Restdornabsaugung erfolgt.

Am rückseitigen Ende der Holkolbenstange 64 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei um 180° zueinander drehversetzte Führungsstege 76 vorgesehen, die me- chanisch fest mit dem Innenrohr 64b verbunden sind. Hierzu ist ein entsprechendes Element an der Rückseite der Hohlkolbenstange 64 befestigt. Korrespondierend hierzu ist das Führungsrohr 62 mit komplementär hierzu ausgebildeten Führungsnuten 78 versehen (vgl. Fig. 3g). Diese Führungsnuten 78 sind in einem rückwärtigen Bereich 80 ausgebildet. Die Führungsnuten 78 dienen zur axialen Führung des Führungsrohrs 62 in einer definierten Winkelposition, verhindern also eine Drehbewegung des Innenrohrs 64b. Prinzipiell ist auch ein einzelner Führungssteg 76 ausreichend. In einer hier nicht dargestellten Alternative ist zur Führung in einer weiteren definierten Winkelposition zumindest ein weiterer Führungssteg und korrespondierend hierzu eine weitere Führungsnut vorgesehen.

Zur Steuerung des Bewegungsablaufs der Nietzuführeinheit 8 ist eine Steuereinheit 82 vorgesehen, die in Fig. 3c nur schematisch dargestellt ist. Diese ist mit einem hier nicht näher dargestellten Sensor verbunden, welcher erfasst, ob in der Auffangposition des

Greifelements 24 ein Blindniet 18 bereits eingeschossen ist. Weiterhin ist die Steuereinheit mit den Magnetspulen 72 zu deren Ansteuerung verbunden. Auch wird über die Steuereinheit 82 der pneumatische Vorschub der Welle 64 gesteuert.

Sobald erfasst wird, dass sich ein Blindniet 18 in der Auffangposition befindet, werden die Magnetspulen 72 entsprechend gepolt, um die Hohlkolbenstange 64 von der unteren Winkelstellung in die obere Winkelstellung zu überführen. Da jedoch in der zurückgezogenen Position, in der der Blindniet 18 aufgefangen wird, der Permanentmagnet 70 sich im rückwärtigen Bereich 80 befindet, erfolgt noch keine Drehung. Gleichzeitig wird der Pneumatikantrieb aktiviert, so dass die Welle 64 nach vorne in Axialrichtung 16 verfährt. Sobald der Permanentmagnet 70 den Bereich erreicht, in dem die Magnetspulen 72 angeordnet sind, erfolgt die magnetisch gesteuerte Drehbewegung bis zu einer definierten Drehposition, in der sich der Blindniet 18 vor dem Mundstück 28 der Setzeinheit 6 befindet. Da die Magnetspulen 72 ortsfest positioniert sind, erfolgt die Drehbewegung immer nur in ausgefahrener Stellung an der vorbestimmten Drehposition. Im nächsten Schritt wird der Blindniet 18 mit seinem Dorn durch ein axiales Zurückfahren in das Mundstück 28 eingeführt. Hierbei wird die Hohlkolbenstange 64 durch hier nicht dargestellte weitere Führungsstege in einer zweiten Winkelposition definiert in Axialrichtung 16 geführt.

Bezugszeichenliste

Blindniet-Setzvorrichtung 30 Werkstück

Roboterhand 32 Halterung

Industrie-Roboter 60 Laser-Kameraeinheit A, B Flansch 62 Führungsrohr

Nieteinheit 64 Hohlkolbenstange

Nietzuführeinheit 64a Außenrohr 0 Hydraulikeinheit 64b Innenrohr 2 Locherkennungseinheit 66a vordere Kolbendichtung 4 Nachpositioniereinheit 66b hintere Gleitdichtung 6 Axial richtung 68 Anschluss 8 Blindniet 70 Permanentmagnet 0 Bereitstellungseinheit 72 Magnetspule 2 Restdomabführeinheit 74 Pole

Greifelement 76 Führungssteg 6 Drehachse 78 Führungsnut

Mundstück 80 rückwärtiger Bereich

Nietloch 82 Steuereinheit