Verfahren zum Positionieren eines Stanzniet-Setzwerkzeugs mittels eines

Roboters

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und System zum Positionieren eines Stanzniet-Setzwerkzeugs mittels eines Roboters sowie ein Computerprogramm bzw. Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das robotergestützte Stanznieten zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 7 gelöst. Ansprüche 9-11 stellen ein System bzw. Computerprogramm bzw.

Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum robotergestützten Stanznieten die Schritte auf: - Kommandieren eines Roboters zum Positionieren eines Stanzniet-Setzwerkzeugs in eine Nietpose an wenigstens zwei miteinander zu fügenden Werkstücken; und - Kommandieren des Stanzniet-Setzwerkzeugs zum Setzen eines (Stanz)Niet zum Fügen der wenigstens zwei Werkstücke mittels Stanznieten; wobei während dieses Stanznietens der Roboter zum Verändern der Pose des Stanzniet-Setzwerkzeugs, insbesondere ausgehend von bzw. gegenüber der Nietpose, derart bzw. mit der Maßgabe kommandiert wird, dass durch dieses Verändern eine stanznietbedingte elastische Deformation des Stanzniet- Setzwerkzeugs, insbesondere wenigstens eines matrizenseitigen Schenkels des Stanzniet-Setzwerkzeugs, wenigstens teilweise kompensiert, insbesondere wenigstens teilweise korrigiert, wird.

Beim Stanznieten müssen häufig hohe Prozesskräfte aufgebracht werden, oft im Bereich von, zum Teil deutlich, über 20 kN. Dadurch kann es selbst bei massiv ausgebildeten Stanzniet-Setzwerkzeugen zu elastische Deformationen kommen, die das Ergebnis des Stanznietens beeinträchtigen. Auf der anderen Seite sollen solche Stanzniet-Setzwerkzeuge oft möglichst leicht ausgebildet sein, um die Traglast des Roboters zu reduzieren, und/oder Schenkel, die Nietstempel und Matrize tragen, lang ausgebildet sein, um die Nieten weit von einem Bauteilrand setzen zu können.

Durch ein entsprechendes Verändern der Pose des Stanzniet-Setzwerkzeugs während des Stanznietens mittels des Roboters können in einer Ausführung Setzwerkzeuge verwendet werden, die leicht(er) sind und/oder längere Schenkel aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann in einer Ausführung das Ergebnis des Stanznietens verbessert werden.

Somit wird in einer Ausführung mithilfe des Roboters während des Stanznietes eine Ausgleichsbewegung des Stanzniet-Setzwerkzeugs kommandiert bzw. durchgeführt und dadurch eine stanznietbedingte elastische Deformation des Stanzniet- Setzwerkzeugs, insbesondere wenigstens eines matrizenseitigen Schenkels des Stanzniet-Setzwerkzeugs, wenigstens teilweise kompensiert bzw. korrigiert bzw. ist, insbesondere wird, diese Ausgleichsbewegung derart vorgegeben, in einer Ausführung programmiert.

Ein Verändern der Pose des Stanzniet-Setzwerkzeugs zur wenigstens teilweisen Kompensierung einer stanznietbedingten elastischen Deformation des Stanzniet- Setzwerkzeugs umfasst in einer Ausführung eine Verschiebung und/oder Verdrehung des Stanzniet-Setzwerkzeugs derart, dass diese Verschiebung und/oder Verdrehung des Stanzniet-Setzwerkzeugs eine Aufbiegung des, in einer Ausführung C-artigen, Stanzniet-Setzwerkzeugs und/oder eine Verschiebung und/oder Verdrehung einer Matrize und/oder Achse des Stanzniet-Setzwerkzeugs infolge einer stanznietbedingten elastischen Deformation des Stanzniet-Setzwerkzeugs, insbesondere wenigstens eines matrizenseitigen Schenkels des Stanzniet- Setzwerkzeugs, ganz oder teilweise kompensiert, in einer Ausführung dieser stanznietbedingten Aufbiegung des Stanzniet-Setzwerkzeugs bzw. Verschiebung und/oder Verdrehung der Matrize und/oder Achse gleich- oder entgegengerichtet ist.

In einer Ausführung entspricht ein Betrag einer Verschiebung der Matrize des Stanzniet-Setzwerkzeugs infolge des Veränderns der Pose des Stanzniet- Setzwerkzeugs zur wenigstens teilweisen Kompensierung wenigstens 25% und/oder höchstens 200% eines Betrags einer (nicht kompensierten) Verschiebung der Matrize infolge einer stanznietbedingten elastischen Deformation des Stanzniet- Setzwerkzeugs, insbesondere des matrizenseitigen Schenkels, und/oder ein Betrag einer Verdrehung der Matrize des Stanzniet-Setzwerkzeugs infolge des Veränderns der Pose des Stanzniet-Setzwerkzeugs zur wenigstens teilweisen Kompensierung wenigstens 25% und/oder höchstens 200% eines Betrags einer (nicht kompensierten) Verdrehung der Matrize infolge einer stanznietbedingten elastischen Deformation des Stanzniet-Setzwerkzeugs, insbesondere des matrizenseitigen Schenkels, bzw. ist bzw. wird das Verändern der Pose derart bzw. mit dieser Maßgabe kommandiert, insbesondere vorgegeben. Gleiches gilt in einer Ausführung analog für eine wenigstens teilweise Kompensierung einer elastischen Rückformung des Stanzniet- Setzwerkzeugs infolge eines Abbaus einer durch das Stanzniet-Setzwerkzeug aufgebrachten Kraft. In einer Ausführung wird das Verändern der Pose des Stanzniet- Setzwerkzeugs zur wenigstens teilweisen Kompensierung derart bzw. mit der Maßgabe kommandiert, dass eine Position und/oder Orientierung der Matrize des Stanzniet-Setzwerkzeugs während des Stanznietens weniger von der Pose der Matrize bzw. Achse in der Nietpose abweicht als ohne Kompensierung bzw. Veränderung der Pose des Stanzniet-Setzwerkzeugs.

In einer Ausführung wird der Roboter während des Stanznietens auf Basis eines, in einer Ausführung in einer Robotersteuerung, abgespeicherten, insbesondere mathematischen bzw. numerischen, Deformationsmodells des Stanzniet- Setzwerkzeugs kommandiert.

Das Deformationsmodell umfasst in einer Ausführung eine direkte oder indirekte Zuordnung zwischen Prozesswerten des Stanznietens, insbesondere Kräften, insbesondere Kraftverläufen, Stellwegen, insbesondere Stellwegverläufen, oder dergleichen, und Posen(änderungen) des Setzwerkzeugs zur wenigstens teilweisen Kompensation, beispielsweise in tabellarischer oder funktionaler Form oder dergleichen.

Durch eine solche (deformations)modellgestütze Kommandierung der Posenänderung des Stanzniet-Setzwerkzeugs während des Stanznietens kann eine stanznietbedingte elastische Deformation des Stanzniet-Setzwerkzeugs in einer Ausführung besonders vorteilhaft, insbesondere präzise(r) und/oder prozesssicher(er), wenigstens teilweise kompensiert und dadurch in einer Ausführung das Ergebnis des Stanznietens (weiter) verbessert werden.

In einer Ausführung ist, insbesondere wird, das Deformationsmodell auf Basis des Stanzniet-Setzwerkzeugtyps oder des individuellen Stanzniet-Setzwerkzeugs kalibriert, vorzugsweise in nachfolgend erläuterter Weise.

Dabei kann durch ein individuelles bzw. Stanzniet-Setzwerkzeug- spezifisch( kalibriertes Deformationsmodell in einer Ausführung die Präzision der Kompensation (weiter) verbessert werden, durch ein typweise( kalibrierte)s Deformationsmodell in einer Ausführung der Kalibrierungsaufwand reduziert werden.

Zusätzlich oder alternativ ist, insbesondere wird, das Deformationsmodell in einer Ausführung, vorzugsweise nach dem Kalibrieren, auf Basis des durchzuführenden Stanznietens und/oder auf Basis der zu fügenden Werkstücke parametriert.

Durch ein applikationsspezifisch( parametriert)es Deformationsmodell kann in einer Ausführung die Präzision der Kompensation (weiter) verbessert und/oder der Kalibrierungsaufwand reduziert werden.

Eine Ausführung eines solchen, in einer Ausführung wenigstens zweistufigen, Verfahrens mit Kalibrierung und anschließender Parametrierung lässt sich am vereinfachten Beispiel eines Deformationsmodells veranschaulichen, das die Matrize bzw. den matrizenseitigen Schenkel des Setzwerkzeugs als einfache Feder modelliert. Dabei kann zunächst die Federsteifigkeit c = F/s mit der Nietdruckkraft F und dem Ausweichweg s der Matrize ermittelt und das Deformationsmodell solcherart kalibriert werden. Dann kann in einem zweiten Schritt für ein werkstückspezifisches Stanznieten ein Kraftverlauf F = F(t) über dem Stellweg oder der Zeit t vorgegeben bzw. ermittelt werden. Mit diesem kann dann eine entsprechende Posenänderung des Stanzniet-Setzwerkzeugs, beispielhaft A(t) = 5-F(t)/c mit einem Korrekturfaktor 5 ^ 0 oder dergleichen, bestimmt bzw. das Deformationsmodell solcherart parametriert werden.

In einer Ausführung wird der Roboter nach dem Stanznieten zum weiteren Verändern der Pose des Stanzniet-Setzwerkzeugs, vorzugsweise auf Basis des abgespeicherten Deformationsmodells und/oder gegensinnig zum Verändern während des Stanznietens, derart bzw. mit der Maßgabe kommandiert, das durch dieses weitere Verändern eine elastische Rückformung des Stanzniet-Setzwerkzeugs, vorzugsweise wenigstens eines matrizenseitigen Schenkels des Stanzniet-Setzwerkzeugs, die durch einen Abbau einer durch das Stanzniet-Setzwerkzeug (beim bzw. zum Stanznieten) aufgebrachten Kraft wenigstens teilweise kompensiert, insbesondere wenigstens teilweise korrigiert, wird.

Dadurch können in einer Ausführung das Stanzniet-Setzwerkzeug und/oder die gefügten Werkstücke geschont werden.

In einer Ausführung umfasst das Verändern der Pose des Stanzniet-Setzwerkzeugs während des Stanznietens und/oder das Verändern der Pose des Stanzniet- Setzwerkzeugs nach Fügen der wenigstens zwei Werkstücke wenigstens eine (translatorische) Verschiebung, vorzugsweise wenigstens eine Verschiebung in oder entgegen einer Achsrichtung, insbesondere Hauptachsrichtung, eines TCPs („Tool Center Point“) bzw. Endeffektorkoordinatensystems zum Steuern, insbesondere Programmieren, des Roboters und/oder in oder entgegen einer Schließ-, insbesondere Schließkraftrichtung des Stanzniet-Setzwerkzeugs und/oder quer zur Schließ(kraft)richtung, insbesondere in einer Längsrichtung eines, insbesondere matrizenseitigen, Schenkels des Stanzniet-Setzwerkzeugs . Dabei kann insbesondere eine Verschiebung in Schließ(kraft)richtung während des Stanznietens und eine Verschiebung entgegen der Schließ(kraft)richtung nach dem Fügen oder umgekehrt eine Verschiebung entgegen der Schließ(kraft)richtung während des Stanznietens und eine Verschiebung in Schließ(kraft)richtung nach dem Fügen kommandiert werden.

Zusätzlich oder alternativ umfasst das Verändern der Pose des Stanzniet- Setzwerkzeugs während des Stanznietens und/oder nach Fügen der wenigstens zwei Werkstücke in einer Ausführung wenigstens eine (rotatorische) Verdrehung, vorzugsweise wenigstens eine Verdrehung um eine Achse, insbesondere Hauptachse, eines bzw. des TCPs („Tool Center Point“) bzw. Endeffektorkoordinatensystems zum Steuern, insbesondere Programmieren, des Roboters und/oder quer zur Schließ-, insbesondere Schließkraftrichtung des Stanzniet-Setzwerkzeugs und/oder quer zu einer Längsrichtung eines, insbesondere matrizenseitigen, Schenkels des Stanzniet- Setzwerkzeugs.

Durch Verschiebungen und Verdrehungen in bzw. entgegen bzw. um TCP- Achs(richtung)en kann in einer Ausführung das Kommandieren vereinfacht und/oder die Präzision verbessert werden. Durch das Verschieben in bzw. entgegen Schließ(kraft)richtung und Verdrehung um eine hierzu und zur Schenkellängsrichtung quere Achse können in einer Ausführung wesentliche Teile der Deformation kompensiert und dadurch die Präzision (weiter) verbessert werden. Durch Verschiebungen kann in einer Ausführung eine Deformation einfach kompensiert und dadurch die Präzision (weiter) verbessert werden, durch Verdrehungen in einer Ausführung Biegedeformationen besonders gut kompensiert und dadurch das Ergebnis des Stanznietes (weiter) verbessert werden.

In einer Ausführung umfasst ein hier beschriebenes Verfahren die weiteren Schritte:

- Kommandieren des Roboters zum Positionieren des Stanzniet-Setzwerkzeugs in eine weitere Nietpose; und

- Kommandieren des Stanzniet-Setzwerkzeugs zum Setzen eines weiteren Niet zum Fügen der wenigstens zwei Werkstücke oder von wenigstens zwei weiteren Werkstücke mittels weiterem Stanznieten; wobei auch während dieses weiteren Stanznietens der Roboter auf Basis des abgespeicherten Deformationsmodells des Stanzniet-Setzwerkzeugs zum Verändern der Pose des Stanzniet-Setzwerkzeugs, insbesondere ausgehend von bzw. gegenüber der weiteren Nietpose, zur wenigstens teilweisen Kompensierung einer durch das weitere Stanznieten bedingten elastischen Deformation des Stanzniet- Setzwerkzeugs kommandiert wird, wobei das Deformationsmodell auf Basis dieses weiteren durchzuführenden Stanznietens und/oder der dabei zu fügenden Werkstücke umparametriert ist.

Dadurch kann in einer Ausführung die Präzision verbessert und so das Ergebnis der beiden Stanznietungen verbessert werden. Eine Ausführung eines solchen wenigstens zwei-, insbesondere wenigstens dreistufigen Verfahrens mit Parametrierung des Deformationsmodells für das eine Stanznieten und anschließender Umparametrierung des Deformationsmodells für das weitere Stanznieten sowie gegebenenfalls anfänglicher Kalibrierung lässt sich am oben erläuterten vereinfachten Beispiel veranschaulichen, indem in einem dritten Schritt für ein weiteres Stanznieten ein anderer Kraftverlauf F = F‘(t) über dem Stellweg oder der Zeit t vorgegeben bzw. ermittelt und mit diesem dann eine entsprechende Posenänderung, beispielhaft A(t) = 5-F‘(t)/c, bestimmt bzw. das Deformationsmodell solcherart (um)parametriert wird.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Positionieren eines Stanzniet-Setzwerkzeugs mittels eines Roboters die Schritte auf:

- Kommandieren des Roboters zum Positionieren des Stanzniet-Setzwerkzeugs in eine Nietpose, in einer Ausführung an einem Testelement, in einer Weiterbildung einem Testcoupon;

- Kommandieren einer Stanznietbewegung des Stanzniet-Setzwerkzeugs, insbesondere an dem Testelements, ohne oder besonders bevorzugt mit Setzen eines Niets; und

- manuelles oder sensorisches, in einer Ausführung automatisiertes, Erfassen einer Posenänderung des Testelement infolge, insbesondere während, der Stanznietbewegung oder einer Posenänderung einer Matrize des Stanzniet- Setzwerkzeugs infolge, insbesondere während, der Stanznietbewegung.

Das sensorische Erfassen erfolgt in einer Ausführung mithilfe eines oder mehrerer optoelektronischer Sensoren und/oder Positionssensoren, insbesondere also optoelektronischer Positionssensoren. Hierdurch kann in einer Ausführung die Präzision verbessert werden,

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird auf Basis der erfassten Posenänderung ein Deformationsmodell kalibriert und in einer Weiterbildung nach diesem Kalibrieren ein hier beschriebenes Verfahren zum robotergestützten Stanznieten mit diesem (solcherart) kalibrierten Deformationsmodell und diesem oder einem typgleichen Stanzniet-Setzwerkzeug und diesem oder einem anderen Roboter durchgeführt.

Durch ein sensorisches, insbesondere automatisiertes, Erfassen einer Posenänderung des Testelement bzw. der Matrize kann in einer Ausführung die Präzision verbessert werden, durch ein manuelles Erfassen in einer Ausführung der apparative Aufbau vereinfacht werden. In einer Ausführung erfolgen das Erfassen zum Kalibrieren des Deformationsmodells und das robotergestützte Stanznieten auf Basis des kalibrierten Deformationsmodells an unterschiedlichen Standorten. Dadurch kann in einer Ausführung die Präzision der Kalibrierung verbessert, vorzugsweise ein stationärer Messaufbau zum sensorischen, insbesondere automatisierten, Erfassen verwendet, und/oder das robotergestützte Stanznieten verbessert, insbesondere ohne Messplatz für das Kalibrieren durchgeführt werden.

Zusätzlich oder alternativ zu einem Kalibrieren eines Deformationsmodells können nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung auf Basis der erfassten Posenänderung das Stanzniet-Setzwerkzeug geprüft und dadurch in einer Weiterbildung Langzeiteffekte wie Verschleiß oder dergleichen detektiert, insbesondere überwacht, werden. Hierzu wird in einer Ausführung das Kommandieren zum Positionieren des Stanzniet-Setzwerkzeugs in eine Nietpose, Kommandieren einer Stanznietbewegung des Stanzniet-Setzwerkzeugs und Erfassen einer Posenänderung des (jeweiligen) Testelements bzw. der Matrize infolge der (jeweiligen) Stanznietbewegung mehrfach, vorzugsweise zyklisch, wiederholt. Dies lässt sich wiederum am oben erläuterten vereinfachten Beispiel veranschaulichen: vergrößert sich beispielsweise die erfasste Posenänderung über mehrere Zyklen, kann daraus eine Veränderung des Setzwerkzeugs detektiert werden.

In einer Ausführung werden Messwerte der sensorisch erfassten Posenänderung zum Steuern des Roboters und/oder Kalibrieren des Deformationsmodells an eine Steuerung des Roboters übertragen. Dadurch kann in einer Ausführung das Steuern bzw. Kalibrieren verbessert werden.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Positionieren eines Stanzniet-Setzwerkzeugs mittels eines Roboters, insbesondere zum robotergestützten Stanznieten, in einer Ausführung hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein System zum robotergestützten Stanznieten, auf: - Mittel zum Kommandieren eines Roboters zum Positionieren eines Stanzniet- Setzwerkzeugs in eine Nietpose an wenigstens zwei miteinander zu fügenden Werkstücken;

- Mittel zum Kommandieren des Stanzniet-Setzwerkzeugs zum Setzen eines Niet zum Fügen der wenigstens zwei Werkstücke mittels Stanznieten; und

- Mittel zum Kommandieren des Roboters zum Verändern der Pose des Stanzniet- Setzwerkzeugs zur wenigstens teilweisen Kompensierung einer stanznietbedingten elastischen Deformation des Stanzniet-Setzwerkzeugs während dieses Stanznietens.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein System zum

Positionieren eines Stanzniet-Setzwerkzeugs mittels eines Roboters auf:

- Mittel zum Kommandieren des Roboters zum Positionieren des Stanzniet- Setzwerkzeugs in eine Nietpose, insbesondere an einem Testelement;

- Mittel zum Kommandieren einer Stanznietbewegung des Stanzniet-Setzwerkzeugs, insbesondere an dem Testelement, mit oder ohne Setzen eines Niets; und

- Mittel zum manuellen oder sensorischen, insbesondere automatisierten, Erfassen einer Posenänderung des Testelements oder einer Matrize des Stanzniet- Setzwerkzeugs infolge der Stanznietbewegung.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist dieses System auf:

- Mittel zum Prüfen des Stanzniet-Setzwerkzeugs auf Basis der erfassten Posenänderung.

Zusätzlich oder alternativ weist dieses System nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung auf:

- Mittel zum Kalibrieren eines Deformationsmodells, insbesondere des Deformationsmodells, das in einem hier beschriebenen System zum robotergestützten Stanznieten verwendet wird.

In einer Ausführung weist eines der oben genannten Systeme bzw. sein(e(r)) Mittel auf:

- Mittel zum Kommandieren des Roboters während des Stanznietens auf Basis eines abgespeicherten Deformationsmodells des Stanzniet-Setzwerkzeugs, in einer Weiterbildung Mittel zum Kalibrieren des Deformationsmodells auf Basis des Stanzniet-Setzwerkzeugtyps oder des individuellen Stanzniet-Setzwerkzeugs und/oder zum Parametrieren auf Basis des durchzuführenden Stanznietens und/oder der zu fügenden Werkstücke; und/oder

- Mittel zum Kommandieren des Roboters zum weiteren Verändern der Pose des Stanzniet-Setzwerkzeugs zur wenigstens teilweisen Kompensierung einer elastischen Rückformung des Stanzniet-Setzwerkzeugs infolge eines Abbaus einer durch das Stanzniet-Setzwerkzeug aufgebrachten Kraft nach dem Stanznieten, insbesondere auf Basis des abgespeicherten Deformationsmodells; und/oder

- Mittel zum Kommandieren des Roboters zum Positionieren des Stanzniet- Setzwerkzeugs in eine weitere Nietpose und Kommandieren des Stanzniet- Setzwerkzeugs zum Setzen eines weiteren Niet zum Fügen der wenigstens zwei Werkstücke oder von wenigstens zwei weiteren Werkstücke mittels weiterem Stanznieten, wobei auch während dieses weiteren Stanznietens der Roboter auf Basis des abgespeicherten Deformationsmodells des Stanzniet-Setzwerkzeugs zum Verändern der Pose des Stanzniet-Setzwerkzeugs zur wenigstens teilweisen Kompensierung einer stanznietbedingten elastischen Deformation des Stanzniet- Setzwerkzeugs kommandiert wird, wobei das Deformationsmodell auf Basis dieses weiteren durchzuführenden Stanznietens und/oder der dabei zu fügenden Werkstücke umparametriert ist; und/oder

- Mittel zum Übertragen von Messwerten der sensorisch erfassten Posenänderung zum Steuern des Roboters und/oder Kalibrieren des Deformationsmodells an eine Steuerung des Roboters.

Ein System und/oder ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere wenigstens eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU), Graphikkarte (GPU) oder dergleichen, und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die Verarbeitungseinheit kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die Verarbeitungseinheit die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit insbesondere den Roboter und/oder das Stanzniet-Setzwerkzeug steuern kann. Ein Computerprogrammprodukt kann in einer Ausführung ein, insbesondere computerlesbares und/oder nicht-flüchtiges, Speichermedium zum Speichern eines Programms bzw. von Anweisungen bzw. mit einem darauf gespeicherten Programm bzw. mit darauf gespeicherten Anweisungen aufweisen, insbesondere sein. In einer Ausführung veranlasst ein Ausführen dieses Programms bzw. dieser Anweisungen durch ein System bzw. eine Steuerung, insbesondere einen Computer oder eine Anordnung von mehreren Computern, das System bzw. die Steuerung, insbesondere den bzw. die Computer, dazu, ein hier beschriebenes Verfahren bzw. einen oder mehrere seiner Schritte auszuführen, bzw. sind das Programm bzw. die Anweisungen hierzu eingerichtet.

In einer Ausführung werden ein oder mehrere, insbesondere alle, Schritte des Verfahrens vollständig oder teilweise automatisiert durchgeführt, insbesondere durch das System bzw. sein(e) Mittel.

In einer Ausführung weist das System den Roboter und/oder das Stanzniet- Setzwerkzeug und/oder eine bzw. die Robotersteuerung auf.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:

Fig. 1 : ein System beim Positionieren eines Stanzniet-Setzwerkzeugs mittels eines Roboters nach einem Verfahren einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2: das System bei einem weiteren Schritt des Verfahrens;

Fig. 3: das System bei einem robotergestützten Stanznieten nach einem Verfahren nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; Fig. 4: das System bei einem weiteren Schritt dieses Stanznietens;

Fig. 5: ein Verfahren nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 6: ein Verfahren nach einerweiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein System bzw. einen Verfahrensschritt nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.

Das System weist einen Roboter 10 auf, der ein Stanzniet-Setzwerkzeug 20 mit einem Schenkel mit einer Matrize 23 („matrizenseitiger Schenkel“) 21 und einem Schenkel mit einem beweglichen Nietstempel 22 zum Setzen von Stanznieten führt.

Eine Robotersteuerung 11 kommandiert den Roboter so, dass er das Stanzniet- Setzwerkzeug 20 in eine in Fig. 1 gezeigte Nietpose an einem Testcoupon 30 positioniert (Fig. 5: Schritt S10).

Anschließend (Fig. 1 Fig. 2) kommandiert die Robotersteuerung 11 eine Stanznietbewegung des Stanzniet-Setzwerkzeugs 20 an dem Testcoupon 30 (Fig. 5: Schritt S20).

Infolge dieser Stanznietbewegung verformt sich das Stanzniet-Setzwerkzeug 20, insbesondere sein matrizenseitiger Schenkel 21 , und die Pose des Testcoupons 30 ändert sich entsprechend (vgl. Fig. 2).

Diese Posenänderung des Testcoupons 30 wird mittels einer stationären Messvorrichtung mit Sensoren 31 erfasst und an die Robotersteuerung 11 übertragen (Fig. 5: Schritt S30).

Alternativ kann die Posenänderung auch manuell erfasst und in die Robotersteuerung 11 eingegeben werden.

Auf Basis dieser erfassten Posenänderung wird in einer Ausführung das Stanzniet- Setzwerkzeug 20 geprüft (Fig. 5: Schritt S40). Beispielsweise kann der oben beschriebene Vorgang zyklisch wiederholt werden: vergrößert sich dabei die Posenänderung, kann (daraus) eine Veränderung des Stanzniet-Setzwerkzeugs 20 detektiert werden.

Fig. 6 zeigt ein Verfahren nach einerweiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung. Die Schritte S10-S30 entsprechen den vorstehend mit Bezug auf Fig. 5 beschriebenen.

Bei diesem Verfahren wird auf Basis der in Schritt S30 erfassten Posenänderung ein Deformationsmodell kalibriert (Fig. 6: Schritt S100), beispielsweise eine Zuordnung zwischen Prozess-, insbesondere Schließkräften und entsprechenden Verschiebungen und/oder Verdrehungen des Testcoupons 30 bzw. diesen wenigstens teilweise kompensierenden Verschiebungen und/oder Verdrehungen des Stanzniet- Setzwerkzeugs 20, ermittelt bzw. bestimmt.

Danach wird bei einer Inbetriebnahme des Stanzniet-Setzwerkzeugs 20 an einem von der stationären Messvorrichtung verschiedenen Standort, zum Beispiel in einer Fertigungsstraße oder dergleichen, das abgespeicherte, auf Basis des Stanzniet- Setzwerkzeugs 20 kalibrierte Deformationsmodell auf Basis eines durchzuführenden Stanznietens und/oder dabei zu fügender Werkstücke parametriert (Fig. 6: Schritt S110). Wurden beispielsweise in Schritt S100 für verschiedene Schließkräfte oder dergleichen entsprechende Verschiebungen bzw. Verdrehungen zur Kompensation ermittelt und das Deformationsmodell solcherart kalibriert, kann nun mit einem vorgegebenen Schließkraftverlauf auch ein Verlauf der Verschiebungen bzw. Verdrehungen zur Kompensation während dieses Stanznietens ermittelt und das kalibriert Deformationsmodell solcherart parametriert werden.

Nun kommandiert die Robotersteuerung 11 den Roboter so, dass er das Stanzniet- Setzwerkzeug 20 in eine in Fig. 3 gezeigte Nietpose an wenigstens zwei miteinander zu fügenden Werkstücken 40, 41 positioniert (Fig. 6: Schritt S120).

Dann (Fig. 3 Fig. 4) kommandiert die Robotersteuerung 11 das Stanzniet- Setzwerkzeug zum Setzen eines Niet 3 zum Fügen der wenigstens zwei Werkstücke 40, 41 mittels Stanznieten (Fig. 6: Schritt S130). Während dieses Stanznietens kommandiert die Robotersteuerung 11 auf Basis des abgespeicherten, kalibrierten und parametrierten Deformationsmodells den Roboter 10 so, dass er die Pose des Stanzniet-Setzwerkzeugs 20 während des Stanznietens derart bzw. mit der Maßgabe ändert, dass eine stanznietbedingte elastische Deformation des Stanzniet-Setzwerkzeugs 20 wenigstens teilweise kompensiert wird.

Dies lässt sich am Vergleich der Fig. 2, 4 vereinfacht veranschaulichen: in Fig. 2 ist eine Verschiebung und Verdrehung des Testcoupons 30 infolge der stanznietbedingten Verformung des Stanzniet-Setzwerkzeugs 20, insbesondere seines matrizenseitigen Schenkels 21 , angedeutet, in Fig. 4 eine entsprechende Posenänderung des Stanzniet-Setzwerkzeugs 20 durch den Roboter 10. Rein beispielshaft wird hierzu in einer Ausführung während eines bzw. mit zunehmendem Aufbau(s) einer Niet- bzw. Schließkraft des Stanzniet-Setzwerkzeugs 20 das Stanzniet-Setzwerkzeug 20 entgegen einer Biegerichtung des Schenkels 21 bzw. in Fig. 4 gegen den Uhrzeigersinn verdreht und dabei in Achsrichtung des Nietstempels und/oder quer hierzu entsprechend verschoben, um so insbesondere eine Verbiegung des Schenkels 21 wenigstens teilweise zu kompensieren. Zur Vereinfachung ist nur eine Verbiegung des matrizenseitigen Schenkels 21 dargestellt bzw. berücksichtigt, wobei alternativ oder zusätzlich auch eine Verbiegung des restlichen Stanzniet- Setzwerkzeugs 20 bzw. Aufbiegung in Achsrichtung des Nietstempels berücksichtigt werden kann.

Nach dem Stanznieten kommandiert die Robotersteuerung 11 auf Basis des abgespeicherten, kalibrierten und parametrierten Deformationsmodells den Roboter 10 so, dass er die Pose des Stanzniet-Setzwerkzeugs 20 während des (Wieder)Abbaus einer durch das Stanzniet-Setzwerkzeug aufgebrachten Kraft derart bzw. mit der Maßgabe ändert, dass eine durch diesen Kraftabbau bedingte elastische Rückformung des Stanzniet-Setzwerkzeugs 20 wenigstens teilweise kompensiert wird (Fig. 6: Schritt S140).

Sollen später andere Werkstücke mittels weiterem Stanznieten gefügt werden (S150: „Y“), werden die oben genannten Schritte S120 - S140 entsprechend widerholt wobei zuvor das abgespeicherte Deformationsmodell auf Basis dieses weiteren durchzuführenden Stanznietens und/oder der dabei zu fügenden Werkstücke umparametriert wird (Fig. 6: Schritt S160). Falls weitere Stanznieten an den Werkstücken 40, 41 gesetzt werden sollen, kann auch hierzu das Deformationsmodell umparametriert werden, falls die Prozessparameter dieses weiteren Stanznietens dies erfordern. Gleichermaßen kann gegebenenfalls auch das in Schritt S110 parametrierte Deformationsmodell weiterverwendet werden. Beides ist ebenso wie ein Beenden des Verfahrens in Fig. 6 gemeinsam vereinfacht durch einen Schritt S170 angedeutet.

Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist.

So kann insbesondere anstelle des sensorischen, automatisierten Vermessens der Posenänderung des Testcoupons auch manuell die Posenänderung der Matrize des Stanzniet-Setzwerkzeugs erfasst bzw. verwendet werden.

Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.

Bezuaszeichenliste

10 Roboter

11 Robotersteuerung 20 Stanzniet-Setzwerkzeug

21 matrizenseitiger Schenkel

22 Nietstempel

23 Matrize

3 Niet 30 Testcoupon (Testelement)

31 Sensor

40, 41 Werkstück