DE102011009259A1 - Fügekopf zum Befestigen eines Befestigungselements sowie ein Befestigungsverfahren - Google Patents

Abstract

Vorliegende Erfindung umfasst einen Fügekopf 1, einen Roboter mit diesem Fügekopf 1 sowie ein Befestigungsverfahren zum Befestigen von Befestigungselementen 9 auf einer Bauteiloberfläche B. Der Fügekopf 1 umfasst einen Greifer 30 der über eine Schwenkbewegung Befestigungselemente 9 von einer Entnahmeposition E eines Magazins 70 entnimmt. Zudem umfasst der Fügekopf 1 einen Ausgleichsmechanismus 40 des Greifers 30, sodass beim Aufsetzen des Befestigungselements 9 auf eine Bauteiloberfläche B das Befestigungselement 9 optimal angrenzend an eine Aushärtequelle 60, beispielsweise eine Lichtquelle, angeordnet ist.

Description

• 1. Gebiet der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fügekopf, der mit einem Roboter oder einem Fügeautomat Befestigungselemente automatisch auf einer Bauteiloberfläche befestigt. Zudem betrifft vorliegende Erfindung einen Roboter in Verbindung mit diesem Fügekopf sowie ein Befestigungsverfahren des Befestigungselements auf einer Bauteiloberfläche, das mit Hilfe dieses Fügekopfs realisierbar ist.
• 2. Hintergrund der Erfindung
• In der Industrie werden zunehmend verklebbare Befestigungselemente eingesetzt, die zum Halten von Bau- und Funktionsteilen dienen. Derartige Befestigungselemente bestehen beispielsweise aus einer T-förmigen Struktur, wenn man diese Befestigungselemente im Querschnitt betrachtet. Diese T-förmige Struktur umfasst eine tellerförmige Befestigungsfläche, an der ein bolzenähnliches Element unterschiedlicher Ausgestaltung befestigt ist. Dieses bolzenähnliche Element weist beispielsweise ein Gewinde, eine Schnappverbindung oder irgendwelche anderen Strukturen auf. Das tellerähnliche Element stellt eine Befestigungsfläche bereit, auf der Klebstoff aufgebracht wird oder bereits aufgebracht ist. Diese Befestigungsfläche wird dann zum Halten auf eine Bauteiloberfläche aufgesetzt und durch Aushärten des Klebstoffs an der Befestigungsfläche befestigt.
• DE 2 233 412 beschreibt eine manuell betätigte Befestigungsvorrichtung zum Aufsetzen von Klebeelementen auf Bauteiloberflächen. Die Klebeelemente werden in einem Halter befestigt, an dessen Rückseite eine Infrarotlichtquelle als Wärmequelle zum Aushärten des Klebstoffs auf dem Klebeelement angeordnet ist. Nach Anordnen der Vorrichtung an einer bestimmten Position der Bauteiloberfläche verfährt der Halter mit Befestigungselement und nachgeordneter Wärmequelle zum Aufsetzen in Richtung Bauteiloberfläche und härtet dort den Klebstoff des Befestigungselement aus.
• Robotergeführte Befestigungsvorrichtungen oder Fügeköpfe sind beispielsweise in US 4, 853,075 , EP 2 246 140 , DE 10 2004 012 786 und DE 10 2009 057 332 beschrieben. Der Fügekopf aus US 4,853,075 übernimmt mit seinem Greifer Befestigungselemente, die in einem Element-Streifen gespeichert sind. Der mit dem Fügekopf und Greifer verbundene Roboter fährt die einzelnen Positionen auf der Bauteiloberfläche an, auf denen die Befestigungselemente angeordnet werden sollen. Dies erfordert eine fehlerfreie Ansteuerung und Bewegung des Roboters, um sowohl eine Beschädigung der Bauteiloberfläche wie auch des Befestigungselements zu verhindern.
• In EP 2 246 140 werden dem am Roboter befestigten Fügekopf über einen Zuführschlauch die Befestigungselemente aus einem Reservoir zugeführt. Sollten unterschiedliche Arten von Befestigungselementen mit demselben Fügekopf befestigt werden, werden verschiedene Zuführschläuche mit dem Fügekopf verbunden. Die Zufuhr von Befestigungselementen über Zuführschläuche beeinträchtigt einerseits die Störkontur des Roboters mit Fügekopf. Bei jeder anzufahrenden Befestigungsposition auf der Bauteiloberfläche muss gewährleistet sein, dass der Zuführschlauch beispielsweise durch eine Kraftfahrzeugkarosserie weder beschädigt noch geknickt wird, wodurch eine Zufuhr von Befestigungselementen verhindert werden würde. Neben dem hohen apparativen Aufwand beeinflusst dies die Verfahrenssteuerung und -überwachung und verlängert die Taktzeit für das Aufsetzen einzelner Befestigungselemente.
• In DE 10 2004 012 786 und DE 10 2009 057 332 werden die Befestigungselemente aus einem Magazin entnommen, bevor sie auf der Bauteiloberfläche aufgesetzt werden. Zum Entnehmen eines Befestigungselements aus dem Magazin dreht sich der Fügekopf um eine Drehachse senkrecht zur Fügerichtung der Befestigungselemente auf der Bauteiloberfläche. Nach dem Entnehmen des Befestigungselements wird durch den Fügekopf das Befestigungselement in Fügerichtung ausgerichtet, um es nachfolgend auf der Bauteiloberfläche zu befestigen. Zum Aufsetzen des Befestigungselements auf der Bauteiloberfläche umfasst der Fügekopf eine lineare Verstellvorrichtung, sodass er sich in Fügerichtung verlängern und verkürzen kann. Diese verschiedenen Freiheitsgrade in der Bewegung des Fügekopfs erfordern eine aufwändige Steuerung und Prozessüberwachung zum Befestigen der Befestigungselemente.
• Im Hinblick auf den Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen konstruktiv einfacher aufgebauten und von seiner Prozessführung leichter handhabbaren Fügekopf zum Befestigen von Befestigungselementen auf Bauteiloberflächen bereitzustellen. Des Weiteren ist es eine Aufgabe vorliegender Erfindung, ein entsprechendes Befestigungsverfahren für ein Befestigungselement auf der Bauteiloberfläche zu liefern.
• 3. Zusammenfassung der Erfindung
• Die obige Aufgabe wird durch einen Fügekopf gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1, einen mit diesem Fügekopf arbeitenden Roboter gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 13 sowie durch ein Befestigungsverfahren für ein Befestigungselement auf einer Bauteiloberfläche gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Modifikationen und Weiterentwicklungen vorliegender Erfindung gehen aus der Beschreibung, den begleitenden Zeichnungen sowie den anhängenden Ansprüchen hervor.
• Der erfindungsgemäße Fügekopf, der mit einem Roboter oder Fügeautomat verbindbar ist, sodass ein Befestigungselement automatisch in Fügerichtung auf einer Bauteiloberfläche aufsetzbar und dort befestigbar ist, weist die folgenden Merkmale auf: einen Greifer, mit dem über eine Schwenkbewegung das Befestigungselement aus einer Entnahmeposition in eine Greiferposition, vorzugsweise aus einem Magazin, entnehmbar und in einer ersten Fügerichtung ausrichtbar ist, und einen Ausgleichsmechanismus des Greifers, mit dem über eine Ausgleichsbewegung des Greifers das Befestigungselement bei einem Aufsetzen auf der Bauteiloberfläche automatisch in einer Aushärteposition angrenzend an einer Aushärtequelle für Klebstoff am Befestigungselement positionierbar ist, sodass eine definierte Energiezufuhr zum Befestigungselement gewährleistet ist.
• Der Greifer des erfindungsgemäßen Fügekopfs entnimmt mithilfe einer Schwenkbewegung von einer Entnahmeposition eines Magazins oder eines Zuführschlauchs ein Befestigungselement. Die Schwenkbewegung des Greifers richtet dann das Befestigungselement in Fügerichtung aus, sodass es über eine Zustellbewegung des mit dem Fügekopf verbundenen Roboters auf der Bauteiloberfläche aufsetzbar ist. Während die Ausrichtung des Befestigungselements zur Bauteiloberfläche mithilfe des Fügekopfs realisiert wird, sorgt ein bekannter Roboter für das positionsgenaue Anordnen des Befestigungselements auf der Bauteiloberfläche. Auf Grundlage dieser Funktionsverteilung realisiert der Fügekopf keine lineare Zustellbewegung in Fügerichtung zur Bauteiloberfläche oder von dieser Bauteiloberfläche weg. Diese Bewegung wird durch den bekannten Roboter ausgeführt. Auf diese Weise ist die Konstruktion des Fügekopfs einfach und wenig anfällig. Es ist in unterschiedlichen Ausführungsformen vorliegender Erfindung bevorzugt, den Fügekopf zusätzlich mit einer linearen Verstellvorrichtung in Fügerichtung auszustatten.
• Die Übernahme eines Befestigungselements an der Entnahmeposition eines Magazins oder eines Zuführschlauchs ist mit gewissen Toleranzen verbunden. Dies hat zur Folge, dass das durch den Greifer gehaltene Befestigungselement nicht optimal zu einer Aushärtequelle ausgerichtet ist. Eine derartige Aushärtequelle ist beispielsweise eine Lichtquelle oder eine Wärmequelle, mit der ein lichtempfindlicher oder ein wärmeempfindlicher Klebstoff ausgehärtet wird. Wenn der Fügekopf über die Bewegung des Roboters das Befestigungselement auf der Bauteiloberfläche aufsetzt, gewährleistet der Ausgleichsmechanismus über eine entsprechende Relativbewegung des Greifers in Richtung Aushärtequelle eine gewünschte Anordnung des Befestigungselements angrenzend an die Aushärtequelle. Diese gewünschte Anordnung stellt sicher, dass der erforderliche Energiebedarf zum Aushärten des Klebstoffs, beispielsweise Licht oder Wärme, dem Befestigungselement auf der Bauteiloberfläche reproduzierbar zuführbar ist. Da der Ausgleichsmechanismus in Kombination mit der Aufsetzbewegung des Roboters aktiviert wird, ist keine zusätzliche in Fügerichtung stattfindende Aufsetzbewegung des Fügekopfs auf der Bauteiloberfläche erforderlich.
• Um die den Roboter belastenden Kräfte in Fügerichtung beim Aufsetzen des Befestigungselements auf der Bauteiloberfläche dauerhaft aufnehmen zu können, ist der Greifer bevorzugt um eine Schwenkachse im Winkel von 45° zur Fügerichtung des Fügekopfs verschwenkbar. Basierend auf dieser Konstruktion wird die Kraftübertragung innerhalb des Fügekopfs zum Aufsetzen des Befestigungselements auf der Bauteiloberfläche unterstützt und gleichzeitig ein optimales Entnehmen eines Befestigungselements von der Entnahmeposition gewährleistet. Auf Grundlage dieser Anordnung der Schwenkachse verschwenkt der Greifer entlang der Mantelfläche eines Kegels, so dass die Fügerichtung jeweils parallel zur Mantellinie ausgerichtet ist. Die oben genannte Schwenkachse oder Drehachse verläuft parallel zur Höhenlinie des Kegels. Der Greifer kann jede beliebige Position auf der Mantelfläche des Kegels einnehmen, um in dieser Richtung zu fügen. Der Kegel hat bevorzugt einen Kegelwinkel von 90°, der durch zwei einander gegenüberliegende Mantelflächen eingeschlossen wird. In diesem Zusammenhang sind auch Kegelwinkel im Bereich von 60° bis 120° bevorzugt, um effizient unterschiedliche Fügepositionen zu erreichen.
• Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung umfasst der Greifer des Fügekopfs einen in Fügerichtung vorstehenden und radial umlaufenden Kragen, der die Aushärtequelle einschließt, sodass Aushärtestrahlung der Aushärtequelle in Richtung des Befestigungselements bündelbar ist. Es ist weiterhin bevorzugt, dass der Greifer mit Kragen einen Anschlag aufweist, an dem das Befestigungselement bei der Ausgleichsbewegung des Greifers abstützbar ist, sodass das Befestigungselement in definiertem Abstand zur Aushärtequelle angeordnet ist.
• Der Greifer des erfindungsgemäßen Fügekopfs setzt sich vorzugsweise aus mindestens zwei bewegbaren Greiferbacken zusammen. Diese Greiferbacken bilden in einem geschlossenen Zustand einen in Fügerichtung vorstehenden und radial umlaufenden Kragen. Im radialen Inneren des Kragens ist die Aushärtequelle, beispielsweise eine Licht- oder Wärmequelle, angeordnet. Der umlaufende Kragen sorgt dafür, dass Wärme- oder Lichtstrahlung der Aushärtequelle nicht radial nach außen bezogen auf die Fügerichtung abgestrahlt wird. Stattdessen reflektiert der radial umlaufende Kragen die Strahlung der Aushärtequelle in einem bestimmten Winkel zur Fügerichtung und somit in Richtung der Bauteiloberfläche. Diese Konzentration der Aushärtestrahlung auf die Position, an der das Befestigungselement befestigt werden soll, sorgt für ein beschleunigtes Aushärten des Klebstoffs des Befestigungselements im Vergleich zur Nutzung einer Aushärtequelle ohne umlaufenden Kragen. Der Anschlag am umlaufenden Kragen sorgt dafür, dass das Befestigungselement in immer gleichem Abstand zur Aushärtequelle positioniert ist. Zu diesem Zweck taucht das Befestigungselement entgegen der Fügerichtung in den Fügekopf ein, bis es am Anschlag des Kragens anliegt, wenn der Roboter das Befestigungselement auf der Bauteiloberfläche aufsetzt. Durch diese Eintauchbewegung des Befestigungselements in den Fügekopf entgegen der Fügerichtung werden Toleranzen beim Übernehmen des Befestigungselements an der Entnahmeposition ausgeglichen. Zudem ist der Kragen soweit in Fügerichtung vorstehend ausgebildet, dass ein Teller eines umgekehrt T-förmigen Befestigungselements annäherend vollständig von ihm umschlossen wird. Der Teller des Befestigungselements ragt beim Aufsetzen des Befestigungselements auf der Bauteiloberfläche nur geringfügig über den Kragen hinaus, so dass der Kragen nicht mit der Bauteiloberfläche kollidiert. Durch diese Anordnung wird die Aushärtestrahlung, wie Licht oder Wärme, auf das Befestigungselement konzentriert und auf dieses zurück reflektiert, um die Aushärtezeit des Klebstoffs zu verkürzen.
• Es ist weiterhin bevorzugt, dass jede Greiferbacke jeweils eine Aushärtequelle aufweist. So wird beispielsweise jede Greiferbacke mit einem Wärmestrahler oder mit einer Lichtquelle, wie einer auf den Klebstoff abgestimmt LED, ausgestattet, die dann einzeln oder in Kombination miteinander betrieben werden. Da zudem die Aushärtequelle während ihres Betriebs Wärme entwickelt, ist sie mit einem Kühlkörper kühlbar. Zu diesem Zweck weist jede Greiferbacke eine ausreichend große und als Kühloberfläche ausgebildete Oberfläche auf. Diese Kühloberfläche wird bevorzugt mit Luft angeblasen, um Wärme abzuführen. Gleiches wird auch durch die zirkulierende Umgebungsluft an jeder Greiferbacke und Aushärtequelle erzielt. Eine weitere bevorzugte Alternative besteht darin, in die Greiferbacken ein Flüssigkeitskühlsystem zu integrieren, das durch Kühlflüssigkeit durchströmt wird. Somit wird überschüssige Wärme der Aushärtequelle durch die Kühlflüssigkeit abgeführt.
• Es ist weiterhin bevorzugt, den Fügekopf mit einer Dämpfungseinheit auszustatten, die mit dem Greifer verbunden ist. Diese Dämpfungseinheit dämpft mechanische Überlastzustände am Fügekopf aufgrund einer fehlerhaften Zustellbewegung des Fügekopfs in Fügerichtung zur Bauteiloberfläche. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst diese Dämpfungseinheit eine passive oder aktive Linearverstellung des Greifers, sodass der Greifer passiv oder aktiv parallel zur Fügerichtung bewegbar ist.
• Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung vorliegender Erfindung weist der Fügekopf ein Magazin mit mindestens einer, bevorzugt zwei, Speicherschienen auf, in denen Befestigungselemente bewegbar aufnehmbar sind. Dieses Magazin ist parallel und senkrecht zur Fügerichtung bewegbar, sodass jeweils eine Entnahmeposition für Befestigungselemente in jeder Speicherschiene mit dem Greifer erreichbar ist.
• Des Weiteren umfasst vorliegende Erfindung einen Roboter in Verbindung mit dem oben beschriebenen Fügekopf.
• Vorliegende Erfindung offenbart zudem ein Befestigungsverfahren des Befestigungselements auf einer Bauteiloberfläche. Dieses erfindungsgemäße Befestigungsverfahren weist die folgenden Schritte auf: Verschwenken eines Greifers eines Fügekopfs in eine Übernahmeposition für das Befestigungselement benachbart zu einem Magazin für Befestigungselemente, Bewegen des Magazins parallel und/oder senkrecht zu seiner Längsachse und Übernehmen des Befestigungselements an einer Entnahmeposition des Magazins durch den Greifer in eine Greiferposition, Verschwenken des Greifers, sodass das Befestigungselement in Fügerichtung ausgerichtet ist, Aufsetzen des Befestigungselements auf der Bauteiloberfläche und automatisches Ausgleichen einer Differenz zwischen der Greiferposition und einer Aushärteposition des Befestigungselements, sodass dass Befestigungselement angrenzend an einer Aushärtequelle für Klebstoff angeordnet ist, und Aushärten eines Klebstoffs am Befestigungselement, in dem die Aushärtequelle aktiviert wird.
• 4. Kurze Beschreibung der begleitenden Zeichnungen
• Die bevorzugten Ausführungsformen vorliegender Erfindung werden unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
• 1 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fügekopfs mit Magazin,
• 2A eine perspektivische Ansicht des Fügekopfs aus 1 ohne Magazin,
• 2B eine schematische Darstellung der ersten Fügerichtung und weiterer Fügerichtung im Vergleich zur Drehachse des Fügekopfs aus 2A,
• 3 eine Draufsicht auf den Greifer des Fügekopfs aus 1 entgegen der Fügerichtung,
• 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV aus 3,
• 5 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Greifers mit Ausgleichsmechanismus,
• 6–12 verschiedenen Sequenzen des Befestigungsverfahrens des bevorzugten Fügekopfs aus 1 und
• 13 ein Flussdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des Befestigungsverfahrens vorliegender Erfindung.
• 5. Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
• Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fügekopfs 1 ist in 1 dargestellt. Der Fügekopf 1 umfasst eine Befestigungsplatte 2, um den Fügekopf 1 mit einem Roboter oder Fügeautomaten (nicht gezeigt) zu verbinden. Bevorzugt wird der Fügekopf 1 in Kombination mit einem 6-achsigen Roboter eingesetzt. Es ist ebenfalls denkbar, einen Roboter mit 2 bis 5 Achsen in Kombination mit dem Fügekopf 1 zu verwenden.
• An die Befestigungsplatte 2 schließt sich ein Träger oder Zwischenstück 4 an. An diesem Zwischenstück 4 ist ein Magazin 70 sowie ein Greifarm 20 mit Greifer 30 befestigt. Der Greifer 30 und der Greifarm 20 sind über einen Schwenkmechanismus zum Magazin 70 verschwenkbar. Daher nimmt der Greifarm 20 mit Greifer 30 eine Fügeposition (siehe 1) parallel zu einer ersten Fügerichtung F₁ oder eine verschwenkte Position (vgl. 10) senkrecht zur ersten Fügerichtung F₁ zum Entnehmen eines Befestigungselements 9 aus dem Magazin 70 ein. Basierend auf der Schwenkbewegung des Greifarms 20 mit Greifer 30 wird jeweils eins der im Magazin 70 gespeicherten Befestigungselemente 9 entnommen und in Fügerichtung F ausgerichtet. Dieser Zustand ist in 1 dargestellt.
• Das Befestigungselement 9 wird im Greifer 30 gehalten. Das Befestigungselement 9 ist T-förmig und seine tellerähnliche Befestigungsfläche oder auch Teller genannt ist senkrecht zur Fügerichtung F_1,n orientiert. Wird der Fügekopf 1 in dieser Anordnung mittels Roboter (nicht gezeigt) in Fügerichtung F_1,n bewegt, setzt der Fügekopf 1 das Befestigungselement 9 auf einer Bauteiloberfläche B auf. Nach dem Aufsetzen des Befestigungselements 9 auf der Bauteiloberfläche B wird eine Aushärtequelle 60 (siehe unten) aktiviert, um einen auf der der Bauteiloberfläche B zugewandten Befestigungsfläche des Tellers des Befestigungselements 9 befindlichen Klebstoff auszuhärten.
• Im Magazin 70 ist in mindestens einer Speicherschiene 76 eine Mehrzahl von Befestigungselementen 9 aufnehmbar. Vorzugsweise sind zwei Speicherschienen 76 vorgesehen. Zur Übergabe des Befestigungselements 9 an den Greifer 30 umfasst das Magazin 70 eine erste Linearverstellung 72, mit der das Magazin 70 parallel zur ersten Fügerichtung F₁ oder zur Längsachse des Zwischenstücks 4 verfahrbar ist. Um Befestigungselemente 9 aus mindestens zwei Speicherschienen 76 entnehmen zu können, ist optional eine zweite Linearverstellung 74 vorgesehen. Die zweite Linearverstellung 74 verfährt das Magazin 70 senkrecht zur ersten Fügerichtung F₁ oder senkrecht zur Bewegungsrichtung der ersten Linearverstellung 72 und senkrecht zum Greifarm 20 in seiner verschwenkten Position (vgl. 10). Ebenfalls bevorzugt ist eine dritte Linearverstellung (nicht gezeigt) vorzusehen, mit der das Magazin 70 parallel zum Greifarm 20 in seiner verschwenkten Position verfahrbar ist. Die dritte Linearverstellung unterstützt eine Entnahme von Befestigungselementen 9 aus dem Magazin 70 mit niedriger Taktzeit.
• Innerhalb der Speicherschiene 76 sind die Befestigungselemente 9 bewegbar, beispielsweise durch eine Federvorspannung oder einen anderen geeigneten Transportmechanismus. Auf diese Weise wird trotz Entnahme eines Befestigungselements 9 an einer Entnahmeposition E ein neues in der Speicherschiene 76 gespeichertes Befestigungselement 9 in die Entnahmeposition E (vgl. 6) transportiert, um dort vom Greifer 30 entnommen werden zu können. Vorzugsweise werden zehn Befestigungselemente 9 pro Speicherschiene 76 aufgenommen. Je nach Anzahl der aufzubringenden Befestigungselemente 9 und nach Anzahl der durch den Roboter und Fügekopf 1 erreichbaren Befestigungsstellen kann die Anzahl der Speicherschienen 76 und die Anzahl der in der Speicherschiene 76 gespeicherten Befestigungselemente 9 angepasst werden.
• 2A zeigt einen Ausschnitt des Fügekopfs 1 aus 1. In größerem Detail ist erkennbar, dass der Greifarm 20 über den Schwenkmechanismus 10 verschwenkt wird. Der Schwenkmechanismus 10 umfasst einen Elektromotor 12 oder einen anderen geeigneten Antrieb für die Drehbewegung. Der Elektromotor 12 dreht um die Drehachse X (vgl. 2B), die in einem Winkel von 45° zur ersten Fügerichtung F₁ angeordnet ist. Da der Elektromotor 12 mit dem Greifarm 20 verbunden ist, wird bei Drehung des Elektromotors 12 der Greifarm 20 um die Drehachse X verschwenkt. Eine vereinfachte schematische Darstellung des Fügekopfs 1 in 2B veranschaulicht, dass aufgrund dieses Schwenkmechanismus die erste Fügerichtung F₁ parallel zu einer Mantellinie auf einer Mantelfläche eines Kegels angeordnet ist. Die Drehachse X des Schwenkmechanismus ist parallel zur Höhenlinie des Kegels angeordnet, während Mantellinie und Drehachse X einen Winkel von 45° einschließen. Es ergibt sich daraus ein Kegelwinkel von 90°, der von zwei einander gegenüberliegenden Mantellinien eingeschlossen ist. In diesem Zusammenhang ist es ebenfalls bevorzugt, einen Kegelwinkel im Bereich von 60° bis 120° zu verwenden, um unterschiedlichste Fügepositionen auf im Raum beliebig positionierten Bauteiloberflächen B erreichen zu können.
• Anhand von 2B ist ebenfalls erkennbar, dass die erste Fügerichtung F₁ parallel zur Mantellinie in paralleler Ausrichtung zur Längsachse des Zwischenstücks 4 ausgerichtet ist. Dreht der Elektromotor 12 den Fügekopf 1 um die Drehachse X um einen beliebigen Drehwinkel im Bereich von 0° bis 360°, sind weitere Fügerichtungen F_n parallel zu allen möglichen Mantellinien auf der Mantelfläche des Kegels einstellbar. Durch ein Fügen des Fügekopfs 1 entlang der einstellbaren Fügerichtungen F_1,n erreicht der Fügekopf 1 Befestigungspositionen unterschiedlichster Ausrichtung im Raum. Es ist zudem bevorzugt, den Kegelwinkel und somit die einstellbaren Fügerichtungen F_1,n an die anzufahrenden Befestigungspositionen anzupassen, so dass diese Befestigungspositionen schnellstmöglich, also mit kurzem Verfahrweg, erreicht werden. Des Weiteren stellt der Schwenkmechanismus sicher, dass der Greifer 30 an der Entnahmeposition E jeweils ein Befestigungselemente 9 aus dem Magazin 70 entnehmen kann. Bei von 90° abweichendem Kegelwinkel ist daher die verschwenkte Position des Greifers 30 nicht senkrecht sondern entsprechend dem Kegelwinkel zur ersten Fügerichtung F₁ orientiert.
• Dieser Schwenkmechanismus 10 gewährleistet die Übertragung von Aufsetzkräften vom Roboter (nicht gezeigt) auf das Befestigungselement 9 mit geringem Verschleiß für den Roboter, den Fügekopf 1 und die Drehachse verglichen mit bekannten Anordnungen. Dadurch ist es möglich, den Fügekopf 1 ohne eine Vorschubeinheit in Fügerichtung F_1,n bereitzustellen, da die Zustell- und Aufsetzbewegung allein durch den Roboter (nicht gezeigt) realisiert wird.
• Um mechanische Überlastzustände des Fügekopfs 1 durch die Zustell- und Aufsetzbewegung des Roboters (nicht gezeigt) dämpfen zu können, ist bevorzugt ein Dämpfungsmechanismus 22 am Greifarm 20 vorgesehen. Der Greifarm 20 ist an der Stelle des Dämpfungsmechanismus 22 unterbrochen und die zwei benachbarten Teile des Greifarms 20 sind über den Dämpfungsmechanismus 22 miteinander verbunden. Der Dämpfungsmechanismus 22 umfasst eine Linearführung parallel zur Längsachse des Greifarms 20. Die Linearführung ist mit einem Dämpfer gekoppelt um mechanische Belastungen in Längsrichtung des Greifarms 20 zwischen den beiden Teilen des Greifarms 20 zu dämpfen. Der Dämpfer besteht vorzugsweise aus einer Feder, einem Pneumatikzylinder oder einem Hydraulikzylinder. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Dämpfer als passives Element realisiert. D. h. heißt bei mechanischen Belastungen oberhalb einer Schwellenbelastung verkürzt der Dämpfer dämpfend seine Länge und nimmt dabei mechanische Energie auf. Dabei wird ebenfalls die Länge des Greifarms 20 reduziert. Sobald die mechanische Belastung unter die Schwellenbelastung sinkt, kehrt der Dämpfer und damit auch der Greifarm 20 in seine Ausgangslänge zurück. Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Pneumatik- oder Hydraulikzylinder des Dämpfers als aktives Element ausgebildet. Dadurch kann der Greifarm 20 über eine gezielte Ansteuerung des Dämpfers verkürzt oder verlängert werden, um beispielsweise die Entnahme von Befestigungselementen 9 aus dem Magazin 70 oder ein Aufsetzen des Befestigungselements 9 auf der Bauteiloberfläche B zu unterstützen.
• Mit dem Greifer 30 werden die Befestigungselemente 9 aus dem Magazin 70 entnommen und auf der Bauteiloberfläche B befestigt. Der Greifer 30 umfasst mindestens zwei Greiferbacken 32, die in Pfeilrichtung gemäß 3 eine Öffnungs- und Schließbewegung zum Greifen des Befestigungselements 9 ausführen. Das Befestigungselement 9 besteht zu diesem Zweck bevorzugt aus der oben beschriebenen T-förmigen Struktur mit einem Bolzen und einem tellerähnlichen Ende.
• Der Bolzen des Befestigungselements 9 wird in einer zentralen Öffnung des Greifers 30 gehalten, wie es in den 3 und 4 veranschaulicht ist. An den Greiferbacken 32 ist ein Kragenstück 50 befestigt. Das Kragenstück 50 umfasst einen radial umlaufenden äußeren Kragen 52, der in Fügerichtung F vorsteht. Mittig innerhalb des Kragens 52 steht ein zentraler Anschlag 54 vor, der die zentrale Öffnung des Greifers 30 zur Aufnahme des Bolzens des Befestigungselements 9 umgibt (vgl. 4).
• Innerhalb des Kragens 52 ist eine Aushärtequelle 60 angeordnet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung ist diese Aushärtequelle 60 eine Lichtquelle, insbesondere eine ringförmige LED. Die ringförmige LED gibt Licht definierter Wellenlänge zum Aktivieren und/oder Aushärten des Klebstoffs auf dem Befestigungselement 9 ab. Es ist ebenfalls bevorzugt, die ringförmige LED aus einzelnen LEDs zusammenzusetzen, so dass auf jeder Greiferbacke 32 mindestens eine LED angeordnet ist. Wenn der Greifer 30 das Befestigungselement 9 greift, fahren die Greiferbacken 32 zusammen und die einzelnen LEDs bilden dadurch die ringförmige Aushärtequelle. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorliegender Erfindung wird die Lichtquelle 60 mit einer Linse kombiniert, um das Licht in Richtung des Befestigungselements 9 zu bündeln. Diese Linse (nicht gezeigt) ist in Fügerichtung F_1,n vor der Lichtquelle 60 angeordnet.
• Die Aushärtequelle 60, die neben einer Lichtquelle auch eine Wärmequelle sein kann, strahlt in Fügerichtung F_1,n Aushärtestrahlung, das heißt Licht oder Wärme, ab. Radial nach außen abgestrahltes Licht oder abgestrahlte Wärme wird durch die radiale Innenseite des Kragens 52 reflektiert und dadurch zum Befestigungselement 9 zurückgeleitet. Auf diese Weise erfolgt eine Konzentration oder Bündelung der von der Aushärtequelle 60 abgegebenen Aushärtestrahlung am Befestigungselement 9. Zur weiteren Unterstützung ist es daher bevorzugt, die radiale Innenseite des Kragens 52 zu polieren oder zu verspiegeln und/oder mit einer profilierten Oberfläche zu versehen. Basierend auf diesen konstruktiven Details werden Verluste an Aushärtestrahlung vermieden und die größtmögliche Menge an Aushärtestrahlung dem Befestigungselement 9, im Speziellen dem Teller des Befestigungselements 9, zugeführt. Zudem wird vorzugsweise der umlaufende Kragen 52 derart dimensioniert, dass der Teller des Befestigungselements 9 im auf der Bauteiloberfläche B aufgesetzten Zustand umfänglich nahezu vollständig vom umlaufenden Kragen 52 eingeschlossen ist. Dadurch wird durch den Kragen 52 reflektiertes Licht/Wärme dem Teller des Befestigungselements 9 zugeführt und dadurch Taktzeit zum Aushärten des Klebstoffs verkürzt. Gleichzeitig ragt der Teller aber soweit über den Kragen 52 in Fügerichtung F_1,n hinaus, dass der Kragen 52 beim Aufsetzen des Befestigungselements 9 auf der Bauteiloberfläche B nicht mit dieser kollidiert.
• Während ihres Betriebs entwickelt die Aushärtequelle 60 Wärme, die abgeführt werden muss. Bei einer Lichtquelle als Aushärtequelle 60 führt beispielsweise eine übermäßige Erwärmung zu einer ungünstigen Verschiebung der Wellenlänge des abgegebenen Lichts und zu einer nachteiligen Abschwächung der Lichtintensität. Um die Wärmeabfuhr und Kühlung der Aushärtequelle 60 zu unterstützen, bestehen das Kragenstück 50 und die Greiferbacken 32 aus wärmeleitfähigem Material, wie beispielsweise Metall. Zudem sind die Greiferbacken 32 bevorzugt als Kühlkörper ausgebildet. Alternativ wird der Kühlkörper als eine Greiferbacke 32 mit großer oder im Vergleich zum Stand der Technik vergrößerter Oberfläche realisiert. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Greiferbacken 32 an einen Kühlkreislauf (nicht gezeigt) angeschlossen und werden von Kühlflüssigkeit durchflossen. Diesen Durchfluss von Kühlflüssigkeit gewährleistet ein in mindestens eine oder jede Greiferbacke 32 integriertes Flüssigkeitskühlsystem, wie es in 4 angedeutet ist. Die Greiferbacke 32 umfasst einen Zulauf K_IN und einen Ablauf K_OUT für Kühlflüssigkeit. Durch die Zirkulation der Kühlflüssigkeit durch die Greiferbacke und einen Kühler (nicht gezeigt) zur Abkühlung der Kühlflüssigkeit, wird die Betriebstemperatur der Aushärtequelle 60 in einem gewünschten Temperaturbereich gehalten, um die geforderte Abgabe der Aushärtestrahlung zu gewährleisten.
• Zudem umfasst der Fügekopf 1 bevorzugt den Ausgleichsmechanismus 40, wie er in den 4 und 5 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zu erkennen ist. Der Ausgleichsmechanismus 40 gewährleistet ein optimales Positionieren des Befestigungselements 9 angrenzend an die Aushärtequelle 60 in einer Aushärteposition beim Aufsetzen und Befestigen des Befestigungselements 9 auf der Bauteiloberfläche B. Um ein Befestigungselement 9 aus dem Magazin 70 zu entnehmen, fahren die Greiferbacken 32 auf, d. h. radial nach außen gemäß den Pfeilen in 3. Diese Bewegung führen auch die Greiferschalen 42 aus, die radial innen liegend bezogen auf die Greiferbacken 32 angeordnet sind. Zudem sind die Greiferschalen 42 über mindestens eine Linearführung 44 in Fügerichtung F_1,n federvorgespannt und bewegbar angeordnet. Es ist ebenfalls bevorzugt, anstelle der federvorgespannten Linearführungen 44 pneumatische Federn einzusetzen.
• Gemäß der in den 4 und 5 dargestellten bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung sind die Greiferschalen 42 über einen Teller 46 mit der Linearführung 44 verbunden und durch Federn 48 in Fügerichtung F federvorgespannt. Es ist ebenfalls bevorzugt, die Vorspannung der Greiferschalen 42 mithilfe von Pneumatikzylindern oder Hydraulikzylindern zu realisieren.
• Bei geöffneten Greiferbacken 32 befindet sich der Ausgleichsmechanismus 40 im entlasteten Zustand, in dem der Teller 46 und die Greiferschale 42 maximal in Fügerichtung F_1,n versetzt sind (vgl. 5). In diesem Fall liegen die Greiferschalen 42 radial innen am Anschlag 54 des Kragenstücks 50 an.
• Entnimmt der Greifer 30 ein Befestigungselement 9 aus dem Magazin 70, wird der Bolzen des Befestigungselements 9 an unterschiedlichen axialen Positionen gegriffen. Dies basiert auf Ansteuertoleranzen zwischen Magazin 70 und Greifer 30 des Fügekopfs 1. Das Befestigungselement 9 befindet sich nach dem Greifen in der Greiferposition G. In der Greiferposition G ist daher das tellerähnliche Ende des Befestigungselements 9 nicht reproduzierbar und immer unterschiedlich entfernt von der Aushärtequelle 60 angeordnet, wie es in 5 erkennbar ist.
• Für ein verlässliches Aushärten muss das Befestigungselement 9 angrenzend an die Aushärtequelle 60 in der Aushärteposition A positioniert sein. Um dies zu gewährleisten, ist die mechanische Vorspannung der Greiferschalen 42 in Fügerichtung F_1,n derart eingestellt, dass beim Aufsetzen des Befestigungselements 9 auf der Bauteiloberfläche B die Greiferschalen 42 entgegen der mechanischen Vorspannung und entgegengesetzt zur Fügerichtung F in den Greifer 30 eintauchen bzw. versetzt werden. Das Befestigungselement 9 und die Greiferschalen 42 tauchen soweit in den Greifer 30 ein, bis das tellerähnliche Ende des Befestigungselements 9 am zentralen Anschlag 54 anliegt (vgl. 4). In dieser Aushärteposition A ist das Befestigungselement 9 optimal zur Aushärtequelle 60 und zum Kragen 52 angeordnet. Durch Lichteinstrahlung aus der Aushärte- bzw. Lichtquelle 60 wird der auf dem Befestigungselement 9 befindliche Klebstoff aktiviert und/oder ausgehärtet. Danach fahren die Greiferbacken 32 und die Greiferschalen 42 auf, geben das Befestigungselement 9 frei und der Ausgleichsmechanismus 40 kehrt in seinen entlasteten Zustand zurück.
• In den 6–12 sind die unterschiedlichen Sequenzen eines bevorzugten Befestigungsverfahrens für das Befestigungselement 9 auf der Bauteiloberfläche B dargestellt. Des Weiteren zeigt 13 ein Flussdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des Befestigungsverfahrens. Das Befestigungsverfahren wird beispielhaft anhand der Konfiguration erklärt, in der die Drehachse im Winkel von 45° zur Fügerichtung F_1,n ausgerichtet ist und das Befestigungselement 9 in der ersten Fügerichtung F₁ gefügt wird. In gleicher Weise ist es bevorzugt, die Drehachse in einem anderen Winkel anzuordnen (siehe oben) und das Befestigungselement 9 entlang einer beliebigen Fügerichtung F_n auf der Mantelfläche des Kegels (siehe oben) zu fügen.
• 6 zeigt den Fügekopf 1 in einer Ausgangsposition, in der der Greiferarm 20 parallel zur ersten Fügerichtung F₁ ausgerichtet ist. Bevor das Befestigungselement 9 auf der Bauteiloberfläche B befestigt werden kann, wird zunächst im Schritt S1 Klebstoff auf eine Mehrzahl von Befestigungselementen 9 aufgebracht. Im nachfolgenden Schritt S2 werden diese Befestigungselemente 9 in die mindestens eine Speicherschiene 76 des Magazins 70 geladen. (nicht gezeigt)
• Befindet sich der Fügekopf in seiner Ausgangsposition gemäß 6, wobei mit Klebstoff versehene Befestigungselemente 9 in der Speicherschiene 76 des Magazins 70 geladen sind, verschwenkt im Schritt S3 der Greifer 30 in Richtung Magazin 70 (siehe 7). Während des Verschwenkens findet ein Drehen des Greifers 30 um die Dreh- oder Schwenkachse X (siehe oben, nicht gezeigt) statt, die bevorzugt im Winkel von 45° zur Fügerichtung F_1,n ausgerichtet ist. Der Greifarm 20 mit Greifer 30 verschwenkt in die Übernahmeposition, in der er senkrecht zur ersten Fügerichtung F₁ und bevorzugt senkrecht zur Längsachse des Magazins 70 ausgerichtet ist (siehe 8). Bei einem Kegelwinkel ungleich 90° (siehe oben) verschwenkt der Greifer durch Drehen um die Drehachse X zur Entnahmeposition E des Magazins 70, also in die Übernahmeposition, die nicht senkrecht zur Fügerichtung F_1,n angeordnet ist. Dann wird in gleicher Weise das Befestigungselement 9 aus dem Magazin 70 entnommen, wie es unten beschrieben ist.
• Im nachfolgenden Schritt S4 öffnet der Greifer 30 die Greiferbacken 32 mit den Greiferschalen 42. Danach wird im Schritt S5 das Magazin 70 derart bewegt, dass das Befestigungselement 9 an der Entnahmeposition E der Speicherschiene 76 zwischen den geöffneten Greiferbacken 32 angeordnet ist. Die Bewegung des Magazins 70 wird durch die oben beschriebenen Linearverstellungen 72, 74 realisiert. (siehe 9)
• Im Schritt S6 schließen sich die Greiferbacken 32 des Greifers 30 und greifen das Befestigungselement 9 in der Greiferposition G. Anschließend bewegen im Schritt S7 die Linearverstellungen 72 und/oder 74 das Magazin 70 entgegengesetzt zur ersten Fügerichtung F₁ oder zur Längsachse des Magazins 70 oder bei einer anderen Orientierung zur Fügerichtung F_1,n derart, dass das Befestigungselement 9 aus der Entnahmeposition E des Magazins 70 entnommen wird. (siehe 10)
• Im Schritt S8 verschwenkt der Greifarm 20 mit Greifer 30 und darin befestigtem Befestigungselement 9 zurück in eine parallele Anordnung zur ersten Fügerichtung F₁, wie es in den 11 und 12 dargestellt ist. Es ist ebenfalls bevorzugt, dass der Greifer 30 in eine parallele Ausrichtung mit einer anderen Fügerichtung F_n auf der Mantelfläche des oben beschriebenen Kegels verschwenkt, um nachfolgend das Befestigungselement 9 zu fügen.
• Befindet sich der Fügekopf 1 im Zustand gemäß 12, bewegt der Roboter (nicht gezeigt) im Schritt S9 den Fügekopf 1 zur Bauteiloberfläche B (nicht gezeigt), sodass das Befestigungselement 9 auf der Bauteiloberfläche B aufgesetzt wird. Gleichzeitig tauchen die Greiferschalen 42 des Ausgleichsmechanismus 40 in den Greifer 30 ein, um einen Unterschied in der Greiferposition G und der Aushärteposition A (siehe oben) auszugleichen. Dadurch wird das Befestigungselement 9 angrenzend an die Aushärtequelle 60 in der Aushärteposition A positioniert. Sollte der Roboter den Fügekopf 1 weiter in Fügerichtung F_1,n und damit gegen die Bauteiloberfläche B bewegen, entsteht ein mechanischer Überlastzustand im Greiferarm 20. In diesem Fall verkürzt der Dämpfungsmechanismus 22 (siehe oben) den Greiferarm 20, wodurch der Überlastzustand gedämpft wird. Dadurch wird eine Beschädigung des Fügekopfs 1 verhindert.
• Im Schritt S10 wird die Aushärtequelle 60, bevorzugt eine Lichtquelle, aktiviert, sodass Licht definierter Wellenlänge den Klebstoff auf dem Befestigungselement 9 aktiviert und/oder aushärtet. Während des Aushärtens wird die Aushärtequelle 60 mithilfe der Konstruktion der Greiferbacken 32 gekühlt. Zu diesem Zweck weisen die Greiferbacken 32 eine ausreichend große Oberfläche auf, sodass die Umgebungsluft oder auf die Greiferbacken 32 eingeblasene Luft eine ausreichende Kühlung der Aushärtequelle 60 gewährleisten. Es ist ebenfalls bevorzugt, Kühlflüssigkeit durch die Greiferbacken 32 zu leiten, um die Aushärtequelle 60 zu kühlen.
• Nachdem der Klebstoff ausgehärtet ist, werden im Schritt S11 die Greiferbacken 32 geöffnet und das befestigte Befestigungselement 9 wird freigegeben. Der Roboter kann nun mit dem Fügekopf 1 eine neue Position anfahren, an der ein Befestigungselement 9 befestigt werden soll.
• Bezugszeichenliste

1

Fügekopf

2

Befestigungsplatte

4

Zwischenstück

9

Befestigungselement

10

Schwenkmechanismus

12

Elektromotor

20

Greiferarm

22

Dämpfungsmechanismus

30

Greifer

32

Greiferbacken

34

Wasserkühlung für Aushärtequelle

40

Ausgleichsmechanismus

42

Greiferschalen

44

Linearführung

46

Teller

48

Feder

50

Kragenstück

52

radial umlaufender Kragen

54

zentraler Anschlag

60

Aushärtequelle/Lichtquelle

70

Magazin

72

Linearverstellung in Fügerichtung

74

Linearverstellung senkrecht zur Fügerichtung

76

Speicherschiene für Befestigungselemente

F₁

erste Fügerichtung

F_n

weitere Fügerichtungen

B

Bauteiloberfläche

E

Entnahmeposition

G

Greiferposition

A

Aushärteposition

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 2233412 [0003]
• US 4853075 [0004, 0004]
• EP 2246140 [0004, 0005]
• DE 102004012786 [0004, 0006]
• DE 102009057332 [0004, 0006]

Claims (15)

1. Fügekopf (1), der mit einem Roboter oder Fügeautomat verbindbar ist, sodass ein Befestigungselement (9) automatisch in einer ersten Fügerichtung (F₁) auf einer Bauteiloberfläche (B) aufsetzbar und dort befestigbar ist, der die folgenden Merkmale aufweist: a. einen Greifer (30), mit dem über eine Schwenkbewegung das Befestigungselement (9) aus einer Entnahmeposition (E) in eine Greiferposition (G), vorzugsweise aus einem Magazin (70), entnehmbar und in die erste Fügerichtung (F₁) ausrichtbar ist, b. einen Ausgleichsmechanismus (40) des Greifers (30), mit dem über eine Ausgleichsbewegung des Greifers (30) das Befestigungselement (9) bei einem Aufsetzen auf der Bauteiloberfläche (B) automatisch in einer Aushärteposition (A) angrenzend an eine Aushärtequelle (60) für Klebstoff am Befestigungselement (9) positionierbar ist, sodass eine definierte Energiezufuhr zum Befestigungselement (9) gewährleistet ist.
2. Fügekopf (1) gemäß Anspruch 1, dessen Greifer (30) um eine Schwenkachse im Winkel von 45° zur ersten Fügerichtung (F₁) verschwenkbar ist.
3. Fügekopf (1) gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dessen Greifer (30) mindestens zwei bewegbare Greiferbacken (32) aufweist, mit denen eine Öffnungs- und Schließbewegung zum Greifen des Befestigungselements (9) und die, vorzugsweise lineare, Ausgleichsbewegung in der ersten Fügerichtung (F₁) ausführbar ist.
4. Fügekopf (1) gemäß Anspruch 3, wobei jede Greiferbacke (32) jeweils eine Aushärtequelle (60) aufweist.
5. Fügekopf (1) gemäß Anspruch 1, dessen Greifer (30) einen in der ersten Fügerichtung (F₁) vorstehenden und radial umlaufenden Kragen (52) aufweist, der die Aushärtequelle (60) einschließt, sodass Aushärtestrahlung der Aushärtequelle (60) in Richtung des Befestigungselements (9) bündelbar ist.
6. Fügekopf (1) gemäß Anspruch 5, dessen Kragen (52) einen Anschlag (54) aufweist, an dem das Befestigungselement (9) bei der Ausgleichsbewegung des Greifers (30) abstützbar ist, sodass das Befestigungselement (9) in definiertem Abstand zur Aushärtequelle (60) angeordnet ist.
7. Fügekopf (1) gemäß Anspruch 1, dessen Greifer (30) mit einer Dämpfungseinheit (22) verbunden ist, die Überlastzustände am Fügekopf (1) aufgrund einer fehlerhaften Zustellbewegung des Fügekopfs (1) in Fügerichtung (F₁, F_n) dämpft.
8. Fügekopf (1) gemäß Anspruch 7, dessen Dämpfungseinheit (22) eine passive oder aktive Linearverstellung des Greifers (30) umfasst, sodass der Greifer (30) passiv oder aktiv parallel zur Fügerichtung (F₁, F_n) verfahrbar ist.
9. Fügekopf (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dessen Magazin (70) mindestens eine Speicherschiene (76) aufweist, in denen Befestigungselemente (9) bewegbar aufnehmbar sind.
10. Fügekopf (1) gemäß Anspruch 9, dessen Magazin (70) parallel (72) und senkrecht (74) zur Fügerichtung (F) bewegbar ist, so dass jeweils eine Entnahmeposition (E) für Befestigungselemente (9) in jeder Speicherschiene (76) mit dem Greifer (30) erreichbar ist.
11. Fügekopf gemäß Anspruch 1, 3 oder 4, dessen Aushärtequelle (60) durch einen Kühlkörper kühlbar ist.
12. Fügekopf (1) gemäß Anspruch 11, in dem die Greiferbacke (32) den Kühlkörper bildet mit einer Kühloberfläche und/oder einem in die Greiferbacke (32) integrierten Flüssigkeitskühlsystem (K_IN, K_OUT)
13. Roboter in Verbindung mit einem Fügekopf (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12.
14. Befestigungsverfahren eines Befestigungselements (9) auf einer Bauteiloberfläche (B), das die folgenden Schritte aufweist: a. Verschwenken (S3) eines Greifers (30) eines Fügekopfs (1) in eine Übernahmeposition für das Befestigungselement (9) benachbart zu einem Magazin (70) für Befestigungselemente (9), b. Bewegen (S5, S6, S7) des Magazins (70) parallel und/oder senkrecht zu seiner Längsachse und Übernehmen des Befestigungselements (9) an einer Entnahmeposition (E) des Magazins (70) durch den Greifer (30) in eine Greiferposition (G), c. Verschwenken (S8) des Greifers (30), so dass das Befestigungselement (9) in Richtung der ersten Fügerichtung (F₁) oder einer anderen Fügerichtung (F_n) ausgerichtet ist, d. Aufsetzen (S9) des Befestigungselements (9) auf der Bauteiloberfläche (B) und automatisches Ausgleichen einer Differenz zwischen der Greiferposition (G) und einer Aushärteposition (A) des Befestigungselements (9), so dass das Befestigungselement (9) angrenzend an einer Aushärtequelle (60) für Klebstoff angeordnet ist, und e. Aushärten (S10) eines Klebstoffs am Befestigungselement (9), indem die Aushärtequelle (60) aktiviert wird.
15. Befestigungsverfahren nach Anspruch 14, wobei das Verschwenken um eine Schwenkachse im Winkel von 45° zur ersten Fügerichtung (F₁) durchgeführt wird.

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