Beschreibung

Technisches Gebiet

Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Montageadapter zur Befestigung an einem Flansch eines Roboterarms, insbesondere eines Industrieroboters. In einem Aspekt ist der Montageadapter zur lösbaren Aufnahme eines Folien- Applikationswerkzeugs, insbesondere einer Rakel, etwas einer Filzrakel ausgestaltet. In einem weiteren Aspekt betrifft die Offenbarung einen Industrieroboter mit einem Roboterarm, an welchem ein Montageadapter ggf. mit einem daran befestigten Folien-Applikationswerkzeug angeordnet ist.

Hintergrund

Die Applikation von Folien, insbesondere von Dekorfolien an Kraftfahrzeugkarosseriekomponenten erfreut sich zunehmender Beliebtheit. Konventionelle Lackierprozesse, insbesondere für zwei- oder mehrfarbige Kraftfahrzeugkarosserien, können hierdurch ersetzt werden. Die manuelle Applikation etwa selbstklebender Folien, insbesondere Dekorfolien auf Kraftfahrzeugkarosserien, erfüllt hinsichtlich der Reproduzierbarkeit jedoch mitunter nicht die an einen Massenherstellungsprozess geforderten Qualitätskriterien. Dies insbesondere, wenn zum Beispiel ein zum Aufbringen der Folie zu verwendendes Applikationswerkzeug, etwa in Form einer Folierungsrakel, von Hand gehalten und geführt wird.

Die manuelle Folienapplikation eignet sich ferner nicht für die Anwendung auf großen Flächen, wie beispielsweise am Dach einer Kraftfahrzeugkarosserie. Die Anpresskraft oder eine Rakeldruckkraft ist bei der manuellen Folienapplikation meist nicht konstant. Die einzelnen Rakelbahnen weisen im manuellen Applizierprozess unterschiedliche, bzw. nicht konstante Überlappungsgrade auf. Manuelle Applizierprozesse benötigen ferner vergleichsweise viel Zeit. Bei einer manuellen Applizierung einer Folie an einer Kraftfahrzeugkarosseriekomponente kann die für die Serienfertigung üblicherweise geforderte Präzision und Reproduzierbarkeit nicht oder kaum erreicht werden.

Aus der DE 103 11 267 A1 ist zwar bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatisierten Applizieren von Lackfolie auf ein Karosserieteil mittels eines robotergeführten Applikationswerkzeugs bekannt. Die dort beschriebene Vorrichtung ist jedoch vergleichsweise komplex und aufwendig aufgebaut. Sie kann nur bedingt zum Folieren unterschiedlichster Karosseriekomponenten verwendet werden. Es ist ferner vorgesehen, dass hierbei ein Rakelblatt unabhängig von einer werkzeugseitigen Positionierung in Relation zum Karosserieteil dessen Querneigung zwanglos zu folgen vermag. Insoweit ist das Rakelblatt in zweifacher Hinsicht schwenkbar in einem Rakelhalter gehaltert. Das Rakelblatt soll hierbei im Sinne einer Wankbewegung beweglich sein. Ferner soll es im Sinne einer Gierbewegung schwenken können.

Bei dem bekannten robotergeführten Applikationswerkzeug bleibt der Rakelhalter bzw. das Rakelblatt hinsichtlich zumindest zweier Drehachsen vergleichsweise unkontrolliert schwenkbar am Roboter gelagert. Es kann und soll stets entsprechende Ausweichbewegungen bzw. Schwenkbewegungen vollziehen. Dies kann sich im Zuge einer robotergeführten Rakelbewegung relativ zum Karosseriebauteil mitunter auch als nachteilig erweisen. Die freie Beweglichkeit des Rakelhalters könnte mitunter dazu führen, dass ein geforderter Anpressdruck nicht erreicht oder nicht eingehalten wird oder dass sich die Position des Rakels aufgrund der Karosserieform unkontrolliert, quasi selbsttätig verändert.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine verbesserte robotergeführte Applizierung einer Folie an einem Karosseriebauteil bereitzustellen, die eine besonders präzise, reproduzierbare und für die Serienfertigung geeignete Folienapplikation auf dem Karosserieteil ermöglicht. Des Weiteren ist es Aufgabe, einen dementsprechend ausgestalteten Roboter, insbesondere einen dementsprechend ausgestalteten Industrieroboter bereitzustellen. Vorteilhafte Ausgestaltungen

Diese Aufgabe wird mit einem Montageadapter zur Befestigung an einem Flansch eines Roboterarms sowie mit einem dementsprechenden Industrieroboter nach den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind dabei jeweils Gegenstand abhängiger Patentansprüche.

Insoweit ist ein Montageadapter zur Befestigung an einem Flansch eines Roboterarms vorgesehen. Der Montageadapter weist eine zur Anordnung am

Flansch ausgebildete Grundplatte auf. An der Grundplatte ist eine Halterung für ein Folien-Applikationswerkzeug angeordnet. Die Halterung ist zur lösbaren und klemmenden Halterung des Folien-Applikationswerkzeugs ausgestaltet. Die Halterung weist ferner eine Aufnahme für das Folien-Applikationswerkzeug auf. Diese Aufnahme ist mit einer Klemmeinrichtung versehen, insbesondere, um das Folien-Applikationswerkzeug klemmend an der Aufnahme zu fixieren.

Die klemmende Aufnahme bzw. die klemmende Befestigung des Folien- Applikationswerkzeugs ermöglicht es, das Folien-Applikationswerkzeug starr und unbeweglich am Flansch des Roboterarms zu befestigen bzw. relativ zum

Roboterarm bzw. Flansch des Roboterarms zu fixieren. Auf diese Art und Weise kann ein Roboterarm programmgesteuert eine in der Robotersteuerung hinterlegte Oberflächenform des Karosseriebauteils abfahren und auf diese Art und Weise, insbesondere aber durch die starre und unbewegliche Halterung des Folien- Applikationswerkzeugs am Flansch des Roboterarms den geforderten Druck auf die am Karosseriebauteil anliegende Folie ausüben.

Nach einer Weiterbildung des Montageadapters weist die Grundplatte eine Unterseite und eine gegenüberliegende Oberseite auf. Die Grundplatte ist mit ihrer Unterseite zur unmittelbaren Anlage und Befestigung am Flansch des Roboterarms ausgebildet. Insbesondere kann die Unterseite der Grundplatte eine ebene Anlagefläche aufweisen, welche korrespondierend bzw. komplementär zur ebenfalls ebenen Anlagefläche des Flanschs des Roboterarms ausgestaltet ist. Am Flansch des Roboterarms sind typischerweise eine oder mehrere Befestigungsstellen ausgebildet, welche mit komplementär ausgestalteten Gegenbefestigungsstellen der Grundplatte bzw. der Unterseite der Grundplatte form- und/oder kraftschlüssig Zusammenwirken können. Auf diese Art und Weise kann die Grundplatte lösbar am Flansch oder Montageflansch des Roboterarms befestigt und fixiert werden.

Die Grundplatte kann eine weitreichend ebene Geometrie aufweisen. Sie kann kreisrund, oval, aber auch drei- oder mehreckig ausgestaltet sein. Dadurch, dass ein Großteil der Unterseite der Grundplatte unmittelbar an einer hiermit korrespondierenden Anbindungsfläche des Flanschs des Roboterarms zur Anlage bringbar ist, kann eine verkippungsfreie und feste wechselseitige Anlage von Flansch und Grundplatte erreicht werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Aufnahme für das Folien- Applikationswerkzeug an der Oberseite der Grundplatte angeordnet. Die Aufnahme weist mit ihrer Aufnahmeöffnung typischerweise von der Grundplatte weg. Das heißt, eine Einführrichtung für das Folien-Applikationswerkzeug in die Aufnahme ist in Richtung Grundplatte gerichtet.

Typischerweise weist das Folien-Applikationswerkzeug eine Rakel bzw. ein Rakelblatt auf, welches einen Ends in der Aufnahme fixierbar ist und dessen gegenüberliegendes Ende mit der Folie bzw. mit der Karosseriekomponente in Kontaktstellung bringbar ist. Die Rakel kann insbesondere als Filzrakel ausgestaltet sein. Die Rakel kann auch einen Kunststoffkörper mit einer Filzlippe aufweisen oder mit einem Filzrand ausgestaltet sein. Der Montageadapter muss jedoch nicht zur Aufnahme einer Rakel beschränkt sein. Er kann auch gleichermaßen zur klemmenden Aufnahme anderweitiger Folien-Applikationswerkzeuge, etwa einer Andrückwalze ausgestaltet sein.

Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Aufnahme für das Folien- Applikationswerkzeug einen ersten Schenkel und einen parallel hierzu ausgerichteten zweiten Schenkel auf. Der Abstand der Schenkel zueinander ist mittels der Klemmeinrichtung veränderbar. Insbesondere ist das Folien- Applikationswerkzeug zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel mittels der Klemmeinrichtung einklemmbar. In einer Lösestellung kann der lichte Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel größer sein als eine Dicke oder zumindest eine entsprechende geometrische Außenabmessung des Folien- Applikationswerkzeugs.

Das Folien-Applikationswerkzeug kann alsdann in den Bereich zwischen den ersten und den zweiten Schenkel eingeführt werden. Mittels der Klemmeinrichtung kann alsdann der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel derart verringert werden, dass das Folien-Applikationswerkzeug zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel eingeklemmt wird. Hierdurch wird das Folien- Applikationswerkzeug klemmend zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel gehalten. Es ist gegenüber der Aufnahme als auch gegenüber der Grundplatte fixiert und unbeweglich.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Montageadapters ist der erste Schenkel mit der Grundplatte verbunden. Der zweite Schenkel ist ausschließlich über die Klemmeinrichtung mit dem ersten Schenkel verbindbar. Hierdurch kann erreicht werden, dass der zweite Schenkel beweglich an der Grundplatte gelagert bzw. beweglich an der Grundplatte gehalten ist. Die bewegliche Halterung bzw. bewegliche Lagerung des zweiten Schenkels erfolgt typischerweise über die am ersten Schenkel angeordnete bzw. am ersten Schenkel anordenbare Klemmeinrichtung.

Bei einigen Ausgestaltungen kann der zweite Schenkel auch lösbar an der Grundplatte angeordnet sein. Beispielsweise kann die gesamte Klemmeinrichtung mitsamt dem zweiten Schenkel demontiert werden. Dies ermöglicht es, beispielsweise den zweiten Schenkel in Abhängigkeit der jeweiligen Konfiguration des Folien-Applikationswerkzeugs durch einen andersartigen ausgestalteten zweiten Schenkel auszutauschen. Insoweit ist der Montageadapter durch die Austauschbarkeit des zweiten Schenkels rekonfigurierbar ausgestaltet.

Nach einerweiteren Ausgestaltung ist das Folien-Applikationswerkzeug mittels der Klemmeinrichtung zwischen dem ersten Schenkel und dem zweiten Schenkel lösbar einklemmbar. Wie bereits erläutert, kann mittels der Klemmeinrichtung der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel verändert, bzw. verringert werden. Der erste und der zweite Schenkel weisen typischerweise unmittelbar miteinander korrespondierende bzw. komplementäre Geometrien auf. Der erste als auch der zweite Schenkel können beispielsweise in Form einer eben ausgestalteten Leiste ausgebildet sein. Der erste und der zweite Schenkel können hierbei bezüglich der Flächennormalen jener Leisten bzw. Schenkel überdeckend zueinander und parallel zueinander am Montageadapter angeordnet bzw. ausgerichtet sein.

Der zweite Schenkel kann insbesondere in Richtung der Flächennormalen des ersten Schenkels bzw. der Flächennormalen der dementsprechend ersten Leiste versetzt am Montageadapter angeordnet sein. Bei dieser Ausgestaltung oder wechselseitigen Anordnung von ersten und zweiten Schenkeln kann das Applikationswerkzeug über die gesamte Längserstreckung der Aufnahme gleichmäßig und über die Länge der Schenkel mit konstantem Druck oder konstanter Klemmkraft eingeklemmt werden.

Nach einerweiteren Ausgestaltung weist die Klemmeinrichtung zumindest einen längserstreckten, die Aufnahme in einer Querrichtung durchsetzenden Bolzen, insbesondere in Form eines Schraubbolzens, und zumindest eine korrespondierend hierzu ausgestaltete Mutter oder Fassung, insbesondere eine Gewindemutter auf. Anstelle eines Schraubbolzens kann auch ein anderweitiger längserstreckter Bolzen die Aufnahme durchsetzen, welcher mit einem Ende am ersten Schenkel anliegt und welcher mit einem gegenüberliegenden Ende am zweiten Schenkel anliegt. Der Bolzen bzw. der Schraubbolzen liegt bevorzugt an den voneinander abgewandten Außenseiten von erstem und zweitem Schenkel an bzw. steht mit diesen Außenseiten in Eingriff, sodass eine nach innen gerichtete, den lichten Abstand zwischen erstem und zweitem Schenkel verringernde Klemmkraft mittels der Klemmeinrichtung auf die Schenkel ausübbar ist.

Bei einer Ausgestaltung als Schraubbolzen kann dieser mit einem Bolzenkopf beispielsweise an der Außenseite des ersten Schenkels anliegen. Der Schraubbolzen durchsetzt alsdann eine passend zum Bolzen ausgestaltete Durchgangsöffnung des ersten Schenkels. Der Bolzen durchsetzt den Zwischenraum zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel und durchsetzt ferner eine fluchtend hierzu angeordnete Durchgangsöffnung des zweiten Schenkels. An der Außenseite des zweiten Schenkels ist alsdann die Gewindemutter vorgesehen. Diese kann auf den Bolzen aufgeschraubt werden. Die Gewindemutter kann auch als Schweißmutter fest an der Außenseite des zweiten Schenkels angeordnet sein. Der Schraubbolzen kann alsdann mit dieser Gewindemutter verschraubt werden, um eine Klemmwirkung von erstem und zweitem Schenkel herbeizuführen.

Nach einerweiteren Ausgestaltung definiert die Aufnahme des Montageadapters eine Einführrichtung für das Applikationswerkzeug. Diese erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu einer Flächennormalen der Grundplatte oder sie erstreckt sich unter einem vorgegebenen Winkel, welcher kleiner als 75° zur Flächennormalen der Grundplatte verläuft. Die Folienapplizierung, insbesondere das Überstreichen der Folie mit einer Rakel erfolgt unter einem vorgegebenem Anstellwinkel zur Tangente des mit der Rakel in Kontakt befindlichen Stelle des Karosseriebauteils. Neigungen der Rakel gegenüber der Tangente des Karosseriebauteils können in einem Bereich zwischen 15° bis 75° liegen.

In Abhängigkeit des konkreten Anstellwinkels kann durch die hier geforderte quasi unmittelbare Anbindung des Montageadapters an den Flansch des Roboterarms, insbesondere durch die Größe des Roboterarms oder die Größe des Flanschs die geforderte Winkelstellung des Folien-Applikationswerkzeugs unter Umständen nur dann erreicht werden, wenn der Flansch mit der Karosseriekomponente in Kontakt gelangt. Mitunter kann die Erstreckung des Flanschs derart groß sein und der Montageadapter kann derart kompakt ausgestaltet sein, dass ein geforderter Anstellwinkel für das Applikationswerkzeug nicht realisiert werden kann, da ansonsten der Flansch oder der Montageadapter mit seiner Grundplatte mit dem Karosseriebauteil kollidiert.

Für derartige Szenarien ist es von Vorteil, einen Montageadapter zu verwenden, bei welchem sich eine von der Aufnahme vorgegebene Einführrichtung für das Applikationswerkzeug unter einem vorgegebenen Winkel größer 0°, aber kleiner als 75° zur Flächennormalen der Grundplatte verläuft. Typische Winkelbereiche sind größer als 15° und kleiner als 60° gegenüber der Flächennormalen der Grundplatte.

Auch bei einer geneigten Ausrichtung kann die Aufnahme quasi fest und starr mit dem Montageadapter, mithin mit dessen Grundplatte verbunden sein. Zumindest der erste Schenkel kann auch bei einer geneigten Ausrichtung der Aufnahme fest mit der Grundplatte verbunden sein. In diesem Fall kann der Anstellwinkel bzw. der Ausrichtungswinkel der Aufnahme gegenüber der Grundplatte nicht verändert werden. Mit der unveränderlichen, aber gegenüber dem Roboterflansch bzw. der Grundplatte geneigten Ausrichtung der Aufnahme und der frei beweglichen Ausgestaltung des Roboterarms können sämtliche geforderten Stellungen und Ausrichtungen das Applikationswerkzeugs im Zuge der Anbringung der Folie an der Karosseriekomponente verwirklicht werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Aufnahme für das Folien- Applikationswerkzeug bezüglich einer Drehachse schwenkbar an der Grundplatte angeordnet. Die Schwenkbarkeit der Aufnahme gegenüber der Grundplatte ermöglicht es, unterschiedliche Anstellwinkel für das Applikationswerkzeug gegenüber der Grundplatte zu realisieren. Insoweit kann der Montageadapter situationsabhängig bzw. bedarfsgerecht an unterschiedliche Geometrien unterschiedlichster Karosseriebauteile variabel angepasst werden.

Nach einerweiteren Ausgestaltung ist die Aufnahme des Montageadapters mit einer Drehfixierung versehen, mittels welcher die Aufnahme in zumindest zwei unterschiedlichen Ausrichtungen bezüglich der Drehachse an der Grundplatte des Montageadapters fixierbar ist. Die Drehfixierung ermöglicht eine Fixierung der Aufnahme in zumindest zwei unterschiedlichen Ausrichtungen. Die Drehfixierung kann eine stufenlose oder diskrete bzw. gerasterte Ausrichtung der Aufnahme gegenüber der Grundplatte unterstützen.

Die Drehfixierung selbst kann eine Fixierstellung und eine Lösestellung aufweisen.

In der Lösestellung der Drehfixierung kann die Aufnahme relativ zur Grundplatte bezüglich der Drehachse frei verschwenkt werden. In der Fixierstellung sorgt die Drehfixierung dafür, dass die Aufnahme unbeweglich an der Grundplatte fixiert ist. Nach einerweiteren Ausgestaltung ist die Aufnahme über ein Scharniergelenk an der Grundplatte angeordnet. Das Scharniergelenk definiert eine Scharnierachse, bezüglich welcher die Aufnahme an der Grundplatte schwenkbar gelagert ist.

Typischerweise erstreckt sich die Drehachse in etwa parallel zur Längserstreckung von erstem und/oder zweitem Schenkel der Aufnahme. Die Drehachse erstreckt sich insbesondere in Längsrichtung der Aufnahme.

Das Scharniergelenk kann einerseits mit dem ersten Schenkel verbunden sein. Es kann andererseits mit der Grundplatte verbunden sein. Mithin kann beispielsweise der erste Schenkel ausschließlich über das Scharniergelenk mit der Grundplatte schwenkbar verbunden sein. Auf diese Art und Weise kann durch eine Drehbewegung des Scharniergelenks der erste Schenkel in einer geforderten Ausrichtung relativ zur Grundplatte angeordnet werden.

Mittels der Drehfixierung ist der erste Schenkel in der geforderten Ausrichtung gegenüber der Grundplatte bzw. an der Grundplatte fixierbar. Der zweite Schenkel kann nach wie vor ausschließlich über die Klemmeinrichtung mit dem ersten Schenkel verbunden sein. Dadurch dass der zweite Schenkel quasi am ersten Schenkel angeordnet oder an diesem aufgehängt ist, ergibt sich durch die Schwenkbewegung des ersten Schenkels inhärent eine entsprechende Schwenkbewegung der von erstem und zweitem Schenkel gebildeten Aufnahme.

Nach einer weiteren Ausgestaltung weist zumindest einer von Drehfixierung und Scharniergelenk zumindest eine Winkelskala und/oder eine Winkel-Klemmschraube auf. Die Winkelskala kann an einem der beweglichen Komponenten des Scharniergelenks, mithin entweder an der Grundplatte oder an der Aufnahme, mithin an deren ersten Schenkel angeordnet oder ausgebildet sein. Die Drehfixierung kann insbesondere eine Winkel-Klemmschraube aufweisen, die eine Drehbewegung des Scharniergelenks in der Lösestellung freigibt und in der Fixierstellung die Drehbewegung des Scharniergelenks blockiert.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Montageadapters weist das Scharniergelenk eine Gelenkgabel und eine drehbar hieran gelagerte Gelenklasche auf. Die Gelenkgabel ist an der Grundplatte oder an der Aufnahme angeordnet oder ausgebildet. Die Gelenklasche ist an der jeweils komplementären Komponente des Scharniergelenks angeordnet oder ausgebildet. Mit anderen Worten ist die Gelenkgabel an einem von Grundplatte und Aufnahme angeordnet oder ausgebildet und die Gelenklasche ist an dem anderen von Grundplatte und Aufnahme angeordnet oder ausgebildet. Typischerweise ist die Gelenklasche beidseits von der Gelenkgabel in Längsrichtung bzw. in Axialrichtung der Drehachse umfasst. Hierdurch kann eine besonders sichere, stabile sowie dauerhaibare gelenkige Verbindung der Aufnahme und der Grundplatte bereitgestellt werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Montageadapters ist der erste Schenkel der Aufnahme unmittelbar mit der Gelenkgabel oder unmittelbar mit der Gelenklasche verbunden oder er ist einstückig hiermit ausgebildet. Beispielsweise kann die Gelenkgabel an der Grundplatte fest angeordnet, hiermit verschweißt oder auch an die Grundplatte angeformt sein. Der erste Schenkel kann hierbei beispielsweise mit der Gelenklasche verbunden oder auch einstückig hiermit ausgebildet sein. Insbesondere kann der erste Schenkel einen als Gelenklasche umgeformten Fortsatz aufweisen, mit welchem er über einen Gelenkbolzen drehbar an der Gelenkgabel angeordnet ist. Die schwenkbare Lagerung der Aufnahme kann insoweit mit einem Minimum an Bauteilen erzielt werden. Der Montageadapter kann insoweit besonders kompakt ausgestaltet werden und er kann ferner recht kostengünstig hergestellt werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist in der Aufnahme des Montageadapters ein Folien-Applikationswerkzeug klemmend gehalten oder klemmend hierin angeordnet. Das Applikationswerkzeug kann insbesondere als Rakel, insbesondere als Filzrakel ausgestaltet sein.

Nach einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Offenbarung einen Industrieroboter mit einem Roboterarm und mit einem am Roboterarm ausgebildeten Montageflansch. An dem Montageflansch ist ein zuvor beschriebener Montageadapter angeordnet. Bevorzugt ist der Montageadapter auswechselbar am Flansch bzw. Montageflansch des Roboterarms angeordnet. Der Roboter weist ferner eine Robotersteuerung auf. Der Roboterarm ist typischerweise frei beweglich. Insbesondere weist der Roboterarm einen Kopf auf, an welchem der Flansch bzw. Montageflansch für den Montageadapter angeordnet ist. Der Kopf ist typischerweise bezüglich sämtlicher Raumachsen drehbar als auch in sämtlichen Raumrichtungen beweglich.

Nach einerweiteren Ausgestaltung des Industrieroboters weist dieser eine Steuerung auf. In der Steuerung sind insbesondere die Geometriedaten der mit der Folie zu versehenden Karosseriekomponente. Der Roboterarm bzw. dessen Steuerung ist dazu ausgebildet, das am Montageadapter angeordnete

Applikationswerkzeug bestimmungsgemäß über die an der Karosseriekomponente anliegende Folie zu streichen und hierbei einen geforderten Anpressdruck auf die Folie bzw. auf die Karosseriekomponente auszuüben. Kurzbeschreibung der Figuren

Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Entwicklung werden in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Industrieroboters, mit einem Flansch zur Aufnahme eines Montageadapters,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer mit einer Folie zu beschichtenden Karosseriekomponente,

Fig. 3 eine erste Ausführungsform des Montageadapters in perspektivischer Darstellung, Fig. 4 eine Darstellung des Montageadapters gemäß Fig. 3 in Seitenansicht,

Fig. 5 eine weitere Darstellung des Montageadapters in einer gedrehten Seitenansicht, Fig. 6 eine Draufsicht von oben auf den Montageadapter,

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung einerweiteren Ausführungsform des Montageadapters,

Fig. 8 eine Draufsicht von vorn auf dem Montageadapter gemäß Fig. 7,

Fig. 9 eine Seitenansicht des Montageadapters gemäß Fig. 7 und

Fig. 10 eine Draufsicht auf den Montageadapter gemäß Fig. 7 von oben,

Fig. 11 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung des Montageadapters ,

Fig. 12 eine Draufsicht von vorn auf den Montageadapter gemäß Fig. 11 ,

Fig. 13 eine Seitenansicht des Montageadapters nach Fig. 11 und Fig. 14 eine Draufsicht von oben auf den Montageadapter gemäß Fig. 11. Detaillierte Beschreibung

In Fig. 2 ist eine Karosseriekomponente 10 gezeigt, die beispielsweise als Kraftfahrzeugdach 11 ausgestaltet sein kann. Auf der Karosseriekomponente 10 ist zumindest bereichsweise eine Folie 12 zu applizieren. Bei der Folie kann es sich um eine selbstklebende Lackfolie handeln. Für die Anordnung der Folie 12 auf der Karosseriekomponente 10 ist ein Folien-Applikationswerkzeug 80 der Kontur der Folie 12 bzw. der Kontur der Karosseriekomponente 10 folgend an der Folie 12 bzw. an der Karosseriekomponente 10 entlangzuführen. Für die Applikation der Folie muss hierbei ein gewisser Pressdruck auf die Folie 12 bzw. die darunterliegende Karosseriekomponente 10 ausgeübt werden. Bei dem Folien-Applikationswerkzeug kann es sich beispielsweise um eine Rakel 82 handeln, die beispielsweise als Filzrakel ausgestaltet sein kann. Das Folien-Applikationswerkzeug 82 ist mittels Montageadapters 40 am Flansch 30 eines Roboterarms 21 angeordnet bzw. es ist hieran anordenbar.

In Fig. 1 ist ein Beispiel eines solchen Roboters 20 gezeigt. Der Roboter 20 weist einen mehrgelenkigen Roboterarm 21 sowie einen Roboterfuß 22 auf. Der Roboterfuß 22 ist ortsfest zu verankern. Am Roboterfuß zweigt ein Gelenk 23 ab, welches mit einem ersten Glied 24 des Arms verbunden ist. Das Glied 24 kann bezüglich einer vom Gelenk 23 vorgegebenen Schwenkachse relativ zum Roboterfuß 22 bewegt werden. Am anderen Ende des ersten Glieds 24 befindet sich ein weiteres Gelenk 25. Dieses definiert eine weitere Drehachse bezüglich welcher ein weiteres mit jener Drehachse 25 verbundenes Glied 26 des Roboterarms 21 drehbar gelagert ist.

Am gegenüberliegenden, das heißt an dem dem Gelenk 25 abgewandten Ende des Glieds 26 ist ein weiteres Drehgelenk 27 angeordnet. Das Drehgelenk 27 stellt zugleich eine Verbindung für den Kopf 28 des Roboterarms 21 dar. Am Kopf 28 des Rotoberarms, welcher selbst nochmals ein oder mehrere weitere Gelenke aufweisen kann, ist ein Flansch 30 angeordnet. Der Flansch 30 fungiert als Montageflansch für unterschiedlichste Werkzeuge, die an dem Roboterarm 21 lösbar befestigbar sind. Hierzu weist der Flansch 30 mehrere Befestigungsstellen 32 auf, die in einer genormten Anordnung am Flansch, bzw. an einer entsprechenden Flanschplatte des Kopfs 28 in vorgegebener Art und Weise angeordnet sind. Jede der Befestigungsstellen 32 weist typischerweise ein Befestigungselement 33 auf.

Bei dem Befestigungselement kann es sich beispielsweise um eine Gewindebohrung 34 für eine Befestigungsschraube 44 handeln.

In den Fig. 3 bis 6 ist eine erste Ausgestaltung eines Montageadapters 40 dargestellt, welcher lösbar am Flansch 30 des Roboterarms 21 anordenbar und hieran entsprechend fixierbar ist. Der Montageadapter 40 weist eine Grundplatte 41 auf. Die Grundplatte 41 weist eine Unterseite 45 und eine gegenüberliegende Oberseite 46 auf. An der Unterseite 45 sind diverse Gegenbefestigungsstellen 42 ausgebildet, die mit den Befestigungsstellen 32 des Montageflanschs 30 hinsichtlich ihrer Position und Kontur korrespondieren. Jede der Gegenbefestigungsstellen 42 weist typischerweise ein Gegenbefestigungselement 43 auf, welches komplementär bzw. korrespondierend zum jeweiligen Befestigungselement 33 des Flanschs 30 ausgebildet ist.

Bei den Gegenbefestigungselementen 43 kann es sich beispielsweise um eine Befestigungsschraube 44 handeln, welche mit einem Gewindeabschnitt von der Unterseite 45 der Grundplatte 41 hervorsteht und welche in die Gewindebohrung 34 am Montageflansch 30 einschraubbar ist bzw. sind. Über die Fläche des Flanschs 30 als auch über die Fläche des Montageadapters 40 sind mehrere miteinander korrespondierende Befestigungsstellen 32 bzw. Gegenbefestigungsstellen 42 vorgesehen. Mittels korrespondierender Befestigungselemente 33 und Gegenbefestigungselemente 43 kann der Montageadapter 40 am Flansch 30 befestigt werden.

An der Oberseite 46 der Grundplatte 41 ist eine Aufnahme 48 für das Folien- Applikationswerkzeug 80 vorgesehen. Die Aufnahme 48 weist bei sämtlichen Ausführungsbeispielen einen ersten Schenkel 50 und einen hierzu parallel verlaufenden zweiten Schenkel 52 auf. Jeder der Schenkel 50, 52 kann nach Art einer geradlinigen ebenen Leiste ausgestaltet sein. Der Zwischenraum zwischen den Schenkeln 50, 52 definiert die Aufnahme 48 für das Applikationswerkzeug. Die Aufnahme 48 bzw. die beiden Schenkel 50, 52 sind ferner mit zumindest einer Klemmeinrichtung 54 versehen, mittels derer das Applikationswerkzeug 80 zwischen den Schenkeln 50, 52 lösbar einklemmbar ist und klemmend gehalten werden kann. Mittels der Klemmeinrichtung 54 können die beiden Schenkel 50, 52 aufeinander zu bewegt werden, sodass der lichte Abstand zwischen den Schenkeln bedarfsgerecht zum Einklemmen des Applikationswerkzeugs 80 verringert werden kann. Es können insbesondere zwei oder auch mehr in Längsrichtung der Schenkel 50, 52 voneinander beabstandete Klemmeinrichtungen 54 vorgesehen sein.

An den voneinander wegweisenden Außenseiten der Schenkel 50, 52 sind ferner Stützstreben 51, 53 angeordnet, mittels welcher sich die Schenkel 50, 52 nach unten hin, an der Oberseite 46 der Grundplatte 41 abstützen können. Auf diese Art und Weise kann die Aufnahme 48 eine hinreichende bzw. eine besonders hohe Stabilität zum Einklemmen des Folien-Applikationswerkzeugs 80 aufweisen. Wie insbesondere in der Seitendarstellung gemäß Fig. 5 gezeigt, weist der erste Schenkel 50 einen nach unten ragenden Fortsatz 55 auf, mit welchem der erste Schenkel 50 mit der Grundplatte 41 fest verbunden ist. Hierzu kann die Grundplatte eine entsprechende Aufnahme 57 für den Fortsatz 55 aufweisen.

Der erste Schenkel 50 ist typischerweise unbeweglich und starr mit der Grundplatte 41 verbunden. Der zweite Schenkel 52 kann ausschließlich über die Klemmeinrichtung 54 mit dem ersten Schenkel 50 verbunden sein. Insoweit kann der zweite Schenkel 52 ohne direkte Verbindung zur Grundplatte 41 ausgestaltet sein.

Die Klemmeinrichtung 54 kann insbesondere als Einspannvorrichtung für das Folien-Applikationswerkzeug 80 ausgestaltet sein. Die Klemmeinrichtung 54 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen längserstreckten Bolzen, insbesondere einen Schraubbolzen 56 auf, welcher fluchtend zueinander ausgerichtete Durchgangsöffnungen des ersten Schenkels 50 und des zweiten Schenkels 52 durchsetzt. Der Bolzen 56 weist in der Darstellung gemäß Fig. 5 einen außenseitig am ersten Schenkel 50 anliegenden radial verbreiterten Kopf auf.

Das gegenüberliegende Ende des Bolzens 56 steht von der dem ersten Schenkel 50 abgewandten Außenseite des zweiten Schenkel 52 über. Dort ist eine Gewindemutter 58 mit dem Schraubbolzen 56 in Gewindeeingriff. Die Gewindemutter 58 und der gegenüberliegende Kopf des Schraubbolzens 56 können durch eine entsprechende Verschraubung eine nach innen gerichtete, die Schenkel 50, 52 aufeinander zu bewegende Kraft auf die Aufnahme 48 ausüben, sodass das zwischen den Schenkeln 50, 52 befindliche Applikationswerkzeug 80 eingeklemmt wird. Auch kann das Applikationswerkzeug 80 eine oder mehrere mit den Durchgangsöffnungen der Schenkel 50, 52 fluchtend verlaufende Durchgangsöffnung(en) aufweisen, sodass der Schraubbolzen 56 auch das Applikationswerkzeug 80 durchsetzt. Hierdurch kann eine nochmals verbesserte, ggf. formschlüssige Fixierung des Applikationswerkzeugs 80 an dem Montageadapter 40 bzw. an dessen Aufnahme 48 erfolgen.

Die Ausgestaltung des Montageadapters 40 gemäß der Fig. 7 bis 10 ist weitreichend identisch oder ähnlich zu derjenigen gemäß der Fig. 3 bis 6, jedoch mit dem Unterschied, dass nun die Schenkel 50, 52 bzw. die gesamte Aufnahme 48 unter einem vorgegebenen Winkel E zur Flächennormalen N der Grundplatte 41 ausgerichtet ist. We insbesondere aus Fig. 9 ersichtlich, ist der erste Schenkel 50 geneigt zur Flächennormalen N der Grundplatte 41 ausgerichtet. Die längserstreckten Schenkel 50, 52 können eine derartige Längserstreckung aufweisen, dass die Klemmeinrichtungen 54 radial außerhalb der rotationssymmetrischen Grundplatte 41 liegen. Auf diese Art und Weise kann ein in Fig. 9 dargestellter Neigungswinkel der Schenkel 50, 52 gegenüber der Oberseite 46 der Grundplatte 41 verwirklicht werden.

We insbesondere in Fig. 9 gezeigt, ist der erste Schenkel 50 mit einem nach unten ragenden Fortsatz 55 versehen, welcher in eine hiermit korrespondierende Aufnahme 57 der Grundplatte 41 eingesteckt oder eingeschoben oder welcher anderweitig mit der Grundplatte 41 verbunden bzw. starr hieran befestigt ist.

Die Aufnahme 48, insbesondere die beiden die Aufnahme 48 bildenden leistenartigen Schenkel 50, 52 definieren eine Einführrichtung E für das Applikationswerkzeug 80. We insbesondere anhand Fig. 9 verdeutlicht, beträgt der Neigungswinkel der Einführrichtung E gegenüber der Flächennormalen N weniger als 75°, bevorzugt weniger als 60°, bevorzugt weniger als 45°. Die konkrete Wnkelstellung ergibt sich insbesondere durch die wechselseitigen Geometrieverhältnisse von Applikationswerkzeug 80, Montageflansch 30 und Montageadapter bzw. dessen Grundplatte 41.

Bei der weiteren Ausgestaltung eines Montageadapters 40 gemäß der Fig. 11 bis 14 ist die Aufnahme 48 bezüglich einer Drehachse D drehbar an der Grundplatte 41 gelagert. Die Aufnahme 48 ist insbesondere drehbar an der Oberseite 46 der Grundplatte 41 gelagert. Insoweit weist der Montageadapter 40 eine drehbare Halterung 60 für die Aufnahme 48 auf. Die Halterung 60 ist über ein Drehgelenk 62 schwenkbar bezüglich der Drehachse D an der Oberseite 46 der Grundplatte 41 gelagert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Grundplatte 41 eine nach oben ragende Gelenkgabel 63 mit zwei Bolzenaufnahmen 65, 66 auf, durch welche ein Gelenkbolzen 67 hindurchführbar ist. Zwischen den Bolzenaufnahmen 65, 66 ist eine Gelenklasche 64 angeordnet, welche mit der Aufnahme 48 verbunden oder in die Aufnahme 48 integriert ist. Der Gelenkbolzen durchsetzt die Gelenklasche 64.

Vorliegend ist die Gelenklasche 64 einstückig mit dem ersten Schenkel 50 ausgebildet. Der erste Schenkel und der über die Klemmeinrichtung 54 hiermit verbundene zweite Schenkel, mithin die gesamte Aufnahme 48 sind somit über das Gelenk 62 schwenkbar an der Grundplatte 41 gelagert.

Wie insbesondere in den Fig. 11 und 13 gezeigt, weist die Gelenklasche 64 stirnseitig eine Wnkelskala 70 auf. Diese dient einer unmittelbarne Anzeige der Ausrichtung bzw. der Drehstellung der Gelenklasche 64 relativ zur Grundplatte 41. Ferner weist die Halterung 60 bzw. das Gelenk 62 eine Drehfixierung 71 auf. Die Drehfixierung 71 kann durch eine Klemmschraube 68 erreicht werden, die mit einer Gewindemutter 69 in Eingriff steht. Die Klemmschraube 68 kann zugleich als Gelenkbolzen 67 dienen, welcher die Bolzenaufnahmen 65, 66 und die dazwischenliegende Gelenklasche 64 in Längsrichtung durchsetzt.

Durch ein entsprechendes Anzugsmoment auf die Klemmschraube 68 relativ zur Mutter 69 kann das Gelenk 62 axial, das heißt entlang der Längsrichtung der Drehachse D verspannt werden, sodass die in Lösestellung der Drehfixierung 71 eingestellte Wnkellage der Aufnahme 48 fixiert werden kann. Die drehgelenkige Halterung 60 ermöglicht es, den Montageadapter 40 für unterschiedlichste Einsatzzwecke bedarfsgerecht zu konfigurieren.

Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltungen der Entwicklung, zu welcher im Rahmen der Entwicklung weitere zahlreiche Varianten denkbar sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Entwicklung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine oder einige mögliche Implementierung(en) eines Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Ansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen. Bezugszeichenliste

Karosseriekomponente

Kraftfahrzeugdach

Folie

Roboter

Roboterarm

Roboterfuß

Gelenk

Glied

Gelenk

Glied

Gelenk

Kopf

Flansch

Befestigungsstelle

Befestigungselement

Gewindebohrung

Montageadapter

Grundplatte

Gegenbefestigungsstelle

Gegenbefestigungselement

Befestigungsschraube

Unterseite

Oberseite

Aufnahme

Schenkel

Strebe

Schenkel

Strebe

Klemmeinrichtung

Fortsatz

Schraubbolzen

Aufnahme 58 Gewindemutter

60 Halterung

62 Gelenk

63 Gelenkgabel 64 Gelenklasche

65 Bolzenaufnahme

66 Bolzenaufnahme

67 Gelenkbolzen

68 Klemmschraube 69 Mutter

70 Winkelskala

71 Drehfixierung

80 Folien Applikationswerkzeug

82 Rakel D Drehachse

E Einführrichtung

N Flächennormale