DE19922085A1 - Verfahren zum Befestigen von Elementen wie Ausgleichsgewichten auf bzw. an Körpern sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und eine Anordnung zum Befestigen von Elementen auf bzw. an Körpern, wobei das Element zum Befestigen an dem Körper einen Klebstoff aufweist. Um in kurzen Taktzeiten mit vorgegebener Kraft entsprechende Elemente kontrolliert befestigen zu können, wird vorgeschlagen, dass das Element an eine programmierbare Handhabungseinrichtung übergeben, auf den Körper ausgerichtet und sodann auf den Körper mittels in Bezug auf den Körper radial gerichteter und von der Handhabungseinrichtung mittelbar oder unmittelbar erzeugter Kraft angedrückt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Befestigen von Elementen wie Aus­ gleichsgewichten auf bzw. an Körpern, insbesondere auf gekrümmten Flächen der Körper wie Radfelgenflächen, wobei das Ausgleichsgewicht zum Befestigen an dem Körper einen Klebstoff aufweist. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Anordnung zum Befestigen von Elementen wie Ausgleichsgewichten auf bzw. an Körpern, insbesondere auf gekrümmten Flächen der Körper wie Radfelgenflächen, wobei das Ausgleichsgewicht körperseitig einen Klebstoff wie Klebstoffschicht aufweist. Auch nimmt die Erfindung Bezug auf eine Handha­ bungseinrichtung für eine entsprechende Anordnung.

Damit rotierende Körper keine Unwucht haben, müssen an diesen Massen angebracht bzw. von diesen entfernt werden. Eine Unwucht tritt dann auf, wenn die Schwereachse des Körpers und seine Drehachse nicht zusammenfallen. Das Auswuchten von scheibenförmigen Körpern wie Schleifscheiben oder Felgen von Kraftfahrzeugen erfolgt üblicherweise von Hand. Hierzu wird zunächst Unwuchtgröße und Unwuchtrichtung bestimmt. Sodann wird ein entsprechen­ des Ausgleichsgewicht angebracht.

Bei der vollautomatischen Herstellung von Pkw-Kompletträdern stellt das Auswuchten eine zeitaufwendige und den Abwicklungsprozess beeinträchtigende Maßnahme dar.

Der vorliegenden Erfindung hegt daher das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zum Befestigen von Elementen wie Ausgleichsgewichten auf bzw. an Körpern, insbesondere auf gekrümmten Flächen der Körper wie Radfelgenflächen zur Verfügung zu stellen, mit dem bzw. der in kurzen Taktzeiten mit vorgegebener Kraft Ausgleichsgewichte kontrolliert befestigt werden können, wobei unterschiedliche Körpergrößen, insbesondere Radgrößen ohne Umrüstvorgänge abgearbeitet werden sollen.

Verfahrensmäßig wird das Problem im Wesentlichen durch die Verfahrensschritte gelöst:

• - Übergabe des Elements auf eine programmierbare Handhabungseinrichtung,
• - Ausrichten der Handhabungseinrichtung mit dem Element auf den Körper,
• - Andrücken des Elements auf den Körper mittels in Bezug auf den Körper radial gerichteter und von der Handhabungseinrichtung mittelbar oder unmittelbar erzeugter Kraft, wobei eine punktuelle, linienförmige oder flächige Krafteinleitung in das Ausgleichsgewicht über dessen gesamte Längenerstreckung erfolgt.

Erfindungsgemäß wird eine programmierbare Handhabungseinrichtung wie Roboter benutzt, um in kurzen Taktzeiten Elemente, insbesondere Ausgleichsgewichte oder z. B. auch Zierele­ mente auf einen Körper, insbesondere eine Radfelge in gewünschter Position aufzubringen. Aus Gründen der Vereinfachung wird nachstehend jedoch nur von Ausgleichselementen gesprochen, ohne die Erfindung einzuschränken. Hierzu wird zunächst mittels einer Wucht­ maschine das benötigte Ausgleichsgewicht und die Winkellage der Ausgleichsgewichte ermittelt. Sodann wird der Körper wie Felge für den automatischen Anklebevorgang in die richtige Winkellage eingedreht, um schließlich das Gewicht aufzubringen. Hierzu übernimmt die Handhabungseinrichtung bzw. die von dieser ausgehende Kraftübertragungseinrichtung, die eine kombinierte Greif- und Andrückeinrichtung darstellt, das Ausgleichsgewicht von einer Bereitstelleinrichtung, um sodann das Ausgleichsgewicht an der gewünschten Stelle auf den Körper, insbesondere der Felge aufzubringen und mit einer Kraft zu beaufschlagen, dass die erforderliche Haftung sichergestellt ist.

Bei dem Ausgleichsgewicht handelt es sich vorzugsweise um einen Abschnitt von von einer Rolle abgewickeltem Streifenmaterial wie Bleiband, das auf einer Seite eine von einer Schutzfolie abgedeckte Klebstoffschicht aufweist. Diese Schutzfolie wird vor oder bei der Übergabe an die Handhabungseinrichtung entfernt, so dass das Ausgleichsgewicht mit seiner Klebstoffschicht auf den Körper bzw. die Felge unmittelbar aufgedrückt werden kann.

Um die erforderliche flächige Verbindung zwischen dem Ausgleichsgewicht und dem Körper sicherzustellen, erfolgt ein flächiges Andrücken, wobei insbesondere vom Mittenbereich des vorzugsweise streifenförmigen Ausgleichsgewichtes ausgehend ein Andrücken zu dessen Enden hin erfolgt. Alternativ kann durch Abrollen eines Andrückelementes ebenfalls eine entsprechende Kraftbeaufschlagung erfolgen. Auch besteht die Möglichkeit, durch z. B. von Stempeln hervorgerufenes punktuelles Andrücken das Ausgleichsgewicht im erforderlichen Umfang mit dem Körper zu verbinden.

Bevorzugterweise ist vorgesehen, dass gleichzeitig linienförmige oder flächige Kraftein­ leitungen in Bereichen des Ausgleichsgewichtes erfolgen, die symmetrisch oder in etwa symmetrisch zum Mittenbereich bzw. zur Querachse des Ausgleichsgewichtes verlaufen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die von der Handhabungs­ einrichtung zugeführte Kraft in zumindest ein auf das Ausgleichselement erforderliche An­ drückkraft übertragenes Schwenkelement eingeleitet wird, welches gleichzeitig entlang des Ausgleichsgewichtes verschwenkt wird bzw. auf diesem abrollt.

In hervorzuhebender Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die erforderliche Andrückkraft auf zwei Schwenkelemente in Form von einseitig schwenkbar gelagerten Schwenkarmen mit aneinandergrenzenden freien Enden eingeleitet wird, wobei das sich entlang der Schwenkarme erstreckende Ausgleichsgewicht mit seinem Mittenbereich auf die aneinandergrenzenden freien Enden ausgerichtet wird.

Eine Anordnung zum Befestigen von Elementen wie Ausgleichsgewichten auf Körpern, ins­ besondere auf gekrümmten Flächen von Körpern wie Radfelgenflächen, wobei Elemente wie das Ausgleichsgewicht körperzugewandt einen Klebstoff wie Klebstoffschicht aufweist, zeichnet sich dadurch aus, dass die Anordnung eine Bereitstelleinrichtung zum Bereitstellen des Elements wie Ausgleichsgewichts und eine das Elemente wie Ausgleichsgewicht von der Bereitstelleinrichtung übernehmende programmierbare Handhabungseinrichtung aufweist, die eine das Element wie Ausgleichsgewicht erfassende Halteeinrichtung sowie eine Kraftübertra­ gungseinrichtung zum Befestigen des Ausgleichsgewichtes auf den Körper umfasst.

Durch die erfindungsgemäße Lehre ergibt sich die Möglichkeit, in kurzen Taktzeiten vor­ programmiert ein Ausgleichsgewicht auf einen auszuwuchtenden Körper wie insbesondere Radfelge aufzubringen, wobei die Handhabungseinrichtung wie Roboter auf die unterschied­ lichen Körpergrößen wie Radfelgen ohne Umrüstvorgänge programmierbar ist. Die Kraft­ übertragungseinrichtung zusammen mit der Halteeinrichtung gehen insbesondere von einem Arm der Handhabungseinrichtung aus, wobei eine radiale Krafteinleitung in Bezug auf die Fläche erfolgt, auf die das Ausgleichsgewicht aufgebracht werden soll.

Hierzu ist insbesondere vorgesehen, dass die Kraftübertragungseinrichtung ein Rollenelement und/oder ein Schwenkelement und/oder ein Druckelement wie -stempel aufweist, wobei das Rollenelement und/oder das Schwenkelement körperzugewandt eine Fläche, entlang der sich das Ausgleichselement erstreckt, mit einem Krümmungsradius aufweist, der gleich oder kleiner als der Körper in Bezug auf seine Fläche ist, auf dem das Ausgleichsgewicht zu befestigen ist. Dabei erfolgt ein Auslegen der gekrümmten Fläche des Andrückelementes auf den mit einem Ausgleichsgewicht zu versehenen Körper kleinsten Radius.

Insbesondere und nach einem eigenerfinderischen Vorschlag zeichnet sich die Handhabungs­ einrichtung dadurch aus, dass deren Kraftübertragungseinrichtung zwei Schwenkarme aufweist, die im Bereich ihrer zueinander fernliegenden Enden schwenkbar gelagert sind, und dass die Schwenkarme über vorzugsweise eine Feder oder einen Zylinder kraftgekoppelt verbunden sind. Durch diese Maßnahmen wird dann, wenn auf die Kraftübertragungsein­ richtung in radialer Richtung eine Kraft eingeleitet wird, zwischen den Schwenkarmen und dem Körper zunächst ein Berühren im Bereich der einander zugewandten freien Enden erfolgen, wobei mit zunehmender Krafteinleitung ein Abrollen der Schwenkarme derart erfolgt, dass die jeweilige Berührungsfläche zwischen den Schwenkarmen und dem Körper nach außen, also zu den Schwenkachsen hin wandert. Hierdurch wird das sich zwischen den Schwenkarmen und dem Körper befindliche Ausgleichsgewicht von seinem Mittenbereich nach außen hin angedrückt.

Die Schwenkarme selbst sind vorzugsweise um parallel zueinander verlaufende Achsen schwenkbar, die ihrerseits senkrecht oder in etwa senkrecht zum Vektor der einzuleitenden Kraft verlaufen. Die Achsen liegen des Weiteren auf einer ersten Gerade, die ebenfalls senkrecht zum Kraftvektor verläuft. Die Verbindungspunkte zwischen den Schwenkarmen, über die deren Kraftkopplung untereinander erfolgt, liegen des Weiteren auf einer zweiten Gerade, die parallel zur ersten Gerade verläuft. Dabei befindet sich die zweite Gerade bei auf den Körper ausgerichteter Kraftübertragungseinrichtung zwischen dem Körper und der ersten Gerade. Andere Alternativen wie die Verwendung von Druckfedern, abweichende Achsen­ verläufe oder das Erzeugen des erforderlichen Drehmoments durch z. B. magnetisch oder elektrisch betätigbare Stellantriebe oder sonstwie erzeugte Stellantriebe sind gleichfalls möglich. Es sollte jedoch sichergestellt werden, dass bei dem Abrollvorgang eine selbst­ anpassende Bewegung der Andrückelemente an die Fläche erfolgt, an die das Element wie Ausgleichselement anbringbar ist.

Um das Ausgleichsgewicht von der Bereitstellungseinrichtung aufzunehmen und zu dem Körper hin transportieren zu können, wobei gleichzeitig eine positionsgenaue Ausrichtung zu der Kraftübertragungseinrichtung, also der Greif- und Andrückeinrichtung erfolgt, ist vorge­ sehen, dass die Halteeinrichtung zwei Klemmbacken umfasst, von denen jeweils eine entlang einer Außenfläche des bzw. der Schwenkarme verläuft, wobei die Klemmbacken zueinander abstandsmäßig veränderbar sind, um eine Anpassung auf die jeweilige Breite des zu erfassen­ den Ausgleichsgewichtes zu ermöglichen. Hierzu können die Klemmbacken zueinander über z. B. luftdruckbetätigte Zylinder einstellbar sein. Auch besteht die Möglichkeit, zumindest eine Klemmbacke als Federelement wie Blattfeder auszubilden, wodurch ein automatisches Anpassen auf die jeweilige Breite des Ausgleichsgewichtes erfolgt. Auch können die Klemm­ backen untereinander über Federelemente verbunden sein.

Des weiteren sieht die Erfindung vor, dass die Klemmbacke mit einem Abstand über der körperseitigen Fläche der Kraftübertragungseinrichtung, entlang der sich das Ausgleichs­ gewicht erstreckt, vorsteht, die kleiner als das Ausgleichsgewicht einschließlich des Kleb­ stoffs in ihrer Gesamtdicke ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass beim Andrücken des Ausgleichsgewichtes die Klemmbacken nicht mit dem Körper kollidieren. Zusätzlich bzw. alternativ kann vorgesehen sein, dass die Klemmbacken verschwenkbar um Achsen ausgebil­ det sind, die vorzugsweise senkrecht zum Kraftvektor verlaufen. Hierdurch können die Klemmbacken beim Ausrichten der Ausgleichselemente und Andrücken an den Körper ausweichen, so dass das Andrücken selbst nicht behindert wird.

Des weiteren ist vorgesehen, dass zur Überwachung der Stellung der die Kraft auf das Ausgleichsgewicht übertragenden Elemente wie insbesondere Schwenkarme Positionsschalter geordnet sind. Hierzu kann z. B. eine Überwachung des Weges der die Schwenkarme ver­ bindenden Feder erfolgen. Andere Maßnahmen sind gleichfalls denkbar.

Die Kraftübertragungseinrichtung kann alternativ ein Plattenelement mit körperzugewandter gekrümmt verlaufender Begrenzungsfläche sein, auf der eine elastische Schicht wie Gum­ mischicht angeordnet ist, auf die seinerseits das Ausgleichsgewicht ausrichtbar ist. Bei der Kraftbeaufschlagung gibt die Gummischicht in einem erforderlichen Umfang nach, so dass ein automatisches Anpassen an die Geometrie der Fläche erfolgt, auf die das Ausgleichs­ gewicht aufgebracht werden soll.

Die Begrenzungsfläche und die elastische Schicht können des Weiteren von das Ausgleichs­ gewicht haltenden Saugelementen durchsetzbar sein, die bei Krafteinleitung radial zurückwei­ chen.

Zur zusätzlichen Sicherung des Ausgleichsgewichtes können entlang jeder Breitseite des Plattenelementes ein verschwenkbares Halteelement wie -backe angeordnet sein, welches mit seinem das Ausgleichsgewicht randseitig begrenzenden Bereichen über das Plattenelement in Richtung des Körpers vorsteht. Hierzu kann das Halteelement als verschwenkbarer Arm ausgebildet sein, um mittels z. B. eines Federelementes mit seinem freien Bereich nach außen über das Plattenelement vorstehend verschwenkt zu werden.

Auch besteht die Möglichkeit, dass die Kraftübertragungseinrichtung ein Scheibenelement aufweist, entlang dessen jeweiliger Seite ein verstellbares Halteelement zum Erfassen des Ausgleichselementes verläuft.

Zum Befestigen des Ausgleichsgewichts rollt das Scheibenelement rückseitig entlang des Ausgleichsgewichtes. Entsprechend wird der das Scheibenelement haltende Arm der Handha­ bungseinrichtung bewegt.

In Weiterbildung kann das Scheibenelement in Bezug auf den Körper bzw. dessen mit dem Ausgleichsgewicht zu versehenden Fläche in einer radial verlaufenden Führung gelagert sein, wobei das Scheibenelement vorzugsweise über einen Zylinder bzw. ein von einem Zylinder ausnehmendes Zugelement wie -seil in Richtung des Körpers kraftbeaufschlagbar ist.

Um die nötige Andrückkraft von der Handhabungseinrichtung zu übertragen, sieht ein weiterer Vorschlag der Erfindung vor, dass von dem Arm der Handhabungseinrichtung ein Zylinder ausgeht, an dessen Kolben ein Hebel in einem seiner Endbereiche angelenkt ist, dass von seinem anderen Endbereich die Kraftübertragungseinrichtung ausgeht und dass der Hebel zwischen den Endbereichen drehbar um eine Achse gelagert ist, die ortsfest zu dem Arm der Handhabungseinrichtung verläuft.

Erfindungsgemäß wird eine Anordnung bzw. eine Handhabungseinrichtung in Form von z. B. einem bekannten Knickarmroboter zur Verfügung gestellt, mit dem ein positionsgenaues Befestigen eines Ausgleichsgewichtes auf einen Körper wie Radfelge in kurzen Taktzeiten ermöglicht wird. Dabei erfolgt eine an den Körper bzw. dessen Fläche sich selbstanpassende Bewegung des die Andrückkraft einleitenden Elementes bzw. der Kraftübertragungsein­ richtung. Hierzu geht von der Handhabungseinrichtung eine Greif und Andrückvorrichtung auf, die vorzugsweise zwei über eine federvorgespannte, schwenkbar gelagerte Schwenk­ elemente umfasst. Über die Andrückanordnung wird die Andrückkraft unabhängig von den Radien der Fläche, auf die das Ausgleichsgewicht aufgebracht werden soll, vorzugsweise von der Mitte nach außen durch eine aufgrund einer Kraftkopplung von Schwenkelementen bei gleichzeitiger radialer Krafteinleitung auf diese übertragen. Die Bewegungskraft selbst wird von der Handhabungseinrichtung erzeugt. Erforderliche Daten für Kraft und Position bzw. Körpergröße, Typ und Ausgleichsgewicht werden von einer Wuchtmaschine oder einer Anlagensteuerung an die Handhabungseinrichtung übermittelt.

Bei der Verwendung von über ein Federelement zwangsgekoppelten Schwenkelementen kann dessen Federweg elektrisch überwacht werden, um das sichere Anbringen des Ausgleichs­ gewichtes kontrollieren zu können. Das Ausgleichsgewicht selbst wird vorzugsweise über Klemmbacken von einer Bereitstelleinrichtung übernommen und sodann auf den Körper ausgerichtet.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Kraftübertragungseinrichtung zum Befestigen eines Elements wie Ausgleichsgewichts auf einer Fläche eines Körpers,

Fig. 2 die Einrichtung gemäß Fig. 1 in Draufsicht,

Fig. 3 die Einrichtung gemäß Fig. 2 nach erfolgtem Kontakt zwischen dem Element wie Ausgleichsgewicht und dem Körper,

Fig. 4 die Einrichtung nach den Fig. 1 bis 3 nach Beendigung des Andrückvorgan­ ges,

Fig. 5 eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform einer Kraftübertragungsein­ richtung bzw. wesentliche Elemente dieser,

Fig. 6 die Kraftübertragungseinrichtung gemäß Fig. 5 in Seitenansicht,

Fig. 7 die Kraftübertragungseinrichtung nach den Fig. 5 und 6 in Vorderansicht,

Fig. 8 eine Prinzipdarstellung einer Einrichtung zur Übertragung einer Kraft von einem Arm einer Handhabungseinrichtung auf eine Kraftübertragungsein­ richtung,

Fig. 9 eine Draufsicht einer dritten Ausführungsform einer Kraftübertragungsein­ richtung bzw. Elemente dieser,

Fig. 10 die Kraftübertragungseinrichtung gemäß Fig. 9 in Seitenansicht mit Zustell­ zylinder sowie einer mit einem Ausgleichsgewicht versehenen Felge,

Fig. 11 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform einer Kraftübertragungsein­ richtung,

Fig. 12 die Kraftübertragungseinrichtung gemäß Fig. 11 in Seitenansicht mit Zustell­ zylinder sowie Felge und

Fig. 13 eine Prinzipdarstellung einer Anordnung zum Befestigen eines Ausgleichs­ gewichts auf einer Radfelge.

In den Figuren, in denen grundsätzlich gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen werden sollen, sind Ausschnitte von automatischen Handhabungseinrichtungen wie Knickarm­ robotern dargestellt, mit denen ein Element 10 auf eine vorzugsweise gekrümmte Fläche 12 eines Körpers wie Radfelge 14 aufgebracht werden soll. Hierzu geht von einem Flansch 16 eines Armes einer Handhabungseinrichtung wie Roboter ein als Basis zu bezeichnender Träger 18 aus, mit der im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4 Schwenkarme oder -backen 20, 22 gelenkig verbunden sind. Die Schwenkbacken 20, 22 sind um Achsen 24, 26 schwenk­ bar gelagert, die parallel zueinander und senkrecht zu einer Andrückkraft 28 verlaufen, die radial zu der Fläche 12 verläuft, auf der das Element 10 aufgebracht und befestigt werden soll. Ohne die Erfindung einzuschränken, wird nachstehend das aufzubringende Element als Ausgleichselement bezeichnet.

Des Weiteren sind die Schwenkarme 20, 22 über eine Druckfeder 30 zwangsgekoppelt. Die Druckfeder 30 ist über Anlenkpunkte 32, 34 mit den Schwenkarmen 20, 22 verbunden, wobei deren Achsen auf einer Geraden verlaufen, die sich parallel zu der Geraden erstreckt, auf der die Schwenkachsen 24, 26 der Schwenkarme oder -backen 20, 22 liegen. Des Weiteren wird aus den zeichnerischen Darstellungen erkennbar, dass die Achsen 24, 26 bei auf den Körper 14 ausgerichteter Andrückvorrichtung ferner zu diesem als die Anlenkpunkte 32, 34 der Druckfeder 30 verlaufen.

Die Schwenkbacken 20, 22 weisen in ihrem Bereich, entlang der sich das Ausgleichsgewicht 10 erstreckt, eine gekrümmte Oberfläche mit einem Radius auf, der kleiner als der Radius der Fläche 12 ist. Um mit ein und derselben Andrückvorrichtung Ausgleichsgewichte auf Flächen unterschiedlicher Krümmungen sicher aufbringen zu können, sollte der Krümmungsradius der Flächen 36, 38 kleiner als der kleinste Radius der Fläche des mit dem Ausgleichsgewicht 10 zu versehenden Körpers sein.

Im Ruhezustand grenzen die Schwenkarme oder -backen 20, 22 mit ihren freien Enden 40, 42 aneinander an, so dass deren Oberflächen 36, 38 quasi eine geschlossene Fläche bilden. Das Ausgleichsgewicht 10, das z. B. einen Abschnitt eines von einer Rolle abgewickelten Abschnitts eines streifenförmigen Materials wie Bleilegierung ist, wird auf die Schwenkarme oder -backen 20, 22 derart ausgerichtet, dass deren Mitte in etwa mit der Schnittstelle 44 zusammenfällt, die zwischen den freien Enden der Schwenkarme bzw. -backen 20, 22 verläuft. Somit erstreckt sich in etwa ein gleicher Abschnitt des Ausgleichsgewichts 10 sowohl entlang der Oberfläche 36 des Schwenkarms 20 als auch der Oberfläche 38 des Schwenkarms 22. Das Ausgleichsgewicht 10 weist des Weiteren an seiner körperseitigen Außenfläche eine Klebstoffschicht 46 auf, die zuvor mit einer Schutzfolie versehen war. Diese ist bei der Übernahme des Ausgleichsgewichts von einer Bereitstellstation an den Roboterarm bzw. die Andrückeinrichtung entfernt worden. Um das Ausgleichsgewicht 10 positionsgenau auf die Andrückeinrichtung und damit die Schwenkbacken 20, 22 auszurich­ ten, geht von einer der Schwenkarme 20, 22 eine Halteeinrichtung aus, die ihrerseits zwei Haltebacken 48, 50 umfasst, von denen sich jeweils eine entlang einer Längsseite 50, 52 des Schwenkarms 20 erstreckt. Der Abstand der Haltebacken 48, 50 ist z. B. mittels eines Druckluftzylinders auf die Breite des Ausgleichsgewichts 10 einstellbar, um dieses ordnungs­ gemäß klemmen zu können. Die Klemmbacken 48, 50 können auch federvorgespannt sein oder selbst als Federelemente wie z. B. Blattfedern ausgebildet sein oder Abschnitte dieser aufweisen, um einerseits ein sicheres Halten des streifenförmigen Ausgleichsgewichts 10 sicherzustellen und andererseits eine automatische Anpassung an dessen Breite zu ermögli­ chen.

Wie die den Fig. 2 bis 4 zu entnehmende Verfahrensabfolge zum Andrücken des Aus­ gleichsgewichts 10 an die Fläche 12 verdeutlicht, wird über den Roboterarm und den Flansch 16 und die Basis 18 der Kraftübertragungseinrichtung die in Bezug auf die Fläche 12 radial verlaufende Kraft 28 übertragen, die entlang der Schnittstelle 44 zwischen den Schwenkar­ men oder Backen 20, 22 verläuft. Wird nun der Arm der Handhabungseinrichtung auf den Körper 14 zugestellt, so berührt zunächst das Ausgleichsgewicht 10 die Fläche 12 in seinem Mittenbereich 56, also im Bereich der Schnittstelle 44 zwischen den Schwenkbacken oder -armen 20, 22. Bei weiterer Krafteinleitung in Richtung des Körpers 12 werden die Schwenk­ arme 20, 22 entsprechend der Pfeile 58, 60 verschwenkt, wodurch ein Abrollen auf dem Aus­ gleichsgewicht 10 von seinem Mittenbereich beginnend nach außen zu seinen Enden 62, 64 erfolgt.

Durch die Konstruktion und durch die Krafteinleitung wird erfolgt ein automatisches Abrol­ len der Schwenkarme 20, 22 von ihren freien Endbereichen 40, 42 in Richtung deren Schwenkachsen 24, 26, so dass dementsprechend das Ausgleichsgewicht 10 von seinem Mittenbereich 56 nach außen hin mit der Fläche 12 des Körpers 14 im erforderlichen Umfang verbunden wird.

Da erwähntermaßen die Abstützflächen, also die Oberflächen 36, 38 der Schwenkarme oder -backen 20, 22 einen Krümmungsradius aufweisen, der stets kleiner als die Krümmung der Fläche 12 des Körpers 14 ist, wird sichergestellt, dass ein flächiges Andrücken des Aus­ gleichsgewichts 10 bzw. dessen außenseitiger Klebstoffschicht 16 erfolgt. Dabei sollte bevorzugterweise das von den Haltebacken 48, 50 erfasste streifenförmige Ausgleichsge­ wichtsmaterial ebenfalls vorgekrümmt sein, wobei der Radius kleiner als der der Fläche 12 des Körpers 14, jedoch größer als der der Abstützflächen 36, 38 der Schwenkarme oder -backen 20, 22 ist.

Das den Fig. 5 bis 7 zu entnehmende Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem der Fig. 1 bis 4 dahingehend, als dass keine verschwenkbaren Backen zur Übertragung der Andrückkraft, sondern ein eine gekrümmte Oberfläche aufweisendes Scheibenelement 66 benutzt wird, welches außenseitig eine elastische Schicht wie Prallgummischicht 68 aufweist, entlang der sich das Ausgleichsgewicht 10 erstreckt. Zum Halten des Ausgleichsgewichts 10 gehen von dem Scheibenelement 66 und die elastische Schicht 68 durchsetzend Saugelemente aus, die rein beispielhaft mit dem Bezugszeichen 70, 72 bezeichnet sind. Die Saugelemente 70, 72 sind an einer Unterdruckquelle angeschlossen, um so das Ausgleichsgewicht 10 von einer Bereitstellstation zu übernehmen und auf den Körper, auf dem das Ausgleichsgewicht 10 zu befestigen ist, auszurichten. Zusätzlich können von dem Scheibenelement 66 ver­ schwenkbare Hebel 74, 76, 68 ausgehen, die paarweise zu jeweils einer Seite des Schei­ benelementes 66 verlaufen und in ihren freien Enden Klemmbacken 82, 84, 86, 88 aufweisen, die mit den Hebeln 74, 76, 78, 80 über Federbandmaterial 90, 92 verbunden sind. Hierdurch können die Klemmbacken 82, 84, 86, 88 automatisch an die Breite des Ausgleichsgewichts 10 angepasst werden. Die Klemmbacken 82, 84, 86, 88 haben die Aufgabe einer zusätzlichen Sicherung des Ausgleichsgewichtes 10, welches über die Saugelemente 70, 72 an und für sich gehalten wird.

Jedes Hebelpaar 74, 76 und 78, 80 geht von eine gemeinsamen Achse 94, 96 aus, wobei von einem freien Ende einer der paarweisen Hebel, im Ausführungsbeispiel von den Hebeln 76 und 80 jeweils ein Zugfederelement 98, 100 ausgeht, um die Hebel 74, 76, 80 und damit die Klemmbacken 82, 84, 86, 88 einerseits in dem Bereich oberhalb der elastischen Schicht 68 zum Erfassen des Ausgleichsgewichts 10 verlaufen zu lassen und andererseits die Möglich­ keit zu bieten, dass beim Andrücken des Ausgleichsgewichts 10 ein Ausweichen von dem Körper weg ermöglicht wird.

Das Scheibenelement 66 stellt quasi die Basis der Andrück- oder Kraftübertragungsein­ richtung dar, die entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 4 mittelbar oder unmittelbar von einem Arm einer Handhabungseinrichtung wie Roboter ausgeht.

Um die erforderliche Andrückkraft von der Handhabungseinrichtung auf die Kraftüber­ tragungseinrichtung zu übertragen, kann eine Konstruktion gewählt werden, die der Fig. 8 zu entnehmen ist, ohne dass hierdurch eine Einschränkung der Erfindung erfolgen soll. So geht von dem Arm der Handhabungseinrichtung ein Zylinder 102 aus, an dessen Kolben 104 ein Ende 106 eines Hebels 108 angelenkt ist, von dessen anderem Ende 110 die prinzipiell mit dem Bezugszeichen 112 bezeichnete Andrück- oder Kraftübertragungseinrichtung 112 ausgeht. Der Hebel 108 ist des Weiteren drehbar um eine Achse 114 gelagert, die ortsfest zu dem Arm der Handhabungseinrichtung angeordnet ist. Hierzu geht von der Handhabungsein­ richtung bzw. von der Halterung des Zylinders 102 ein Befestigungsarm 116 aus, der ein Schwenklager 118 für den Hebelarm 108 aufweist.

In den Fig. 9 und 10 ist eine weitere Ausgestaltung einer Andrück- bzw. Kraftübertragungs­ einrichtung dargestellt, die ein Scheibenelement 120 umfasst, zwischen dem und dem Körper bzw. dessen Fläche, auf die das Ausgleichsgewicht 10 aufgebracht werden soll, das Aus­ gleichsgewicht 10 verläuft, welches mittels Klemmelemente 122, 124 übernommen, gehalten und dem Körper 14 zugeführt wird. Die Klemmelemente 122, 124 können dabei eine Konstruktion aufweisen, wie diese zuvor beschrieben ist. Gegebenenfalls können die Klemm­ elemente 122, 124 in Bezug auf das Scheibenelement 120 radial zu diesem verstellt werden, um beim Andrücken des Ausgleichsgewichts 10 eine Behinderung nicht darzustellen.

Auch besteht die Möglichkeit, dass die Klemmelemente 122, 124 nur in einem Maß über das Scheibenelement 120 stehen, das kleiner als die Dicke des Ausgleichselementes 10 ein­ schließlich dessen Klebstoffschicht 46 ist, wie dies auch bei der Kraftübertragungseinrichtung gemäß der Fig. 1 bis 4 der Fall sein soll.

Um das Scheibenelement 124, das durch entsprechende Bewegung des Arms der Handha­ bungseinrichtung entlang der Innenfläche des Ausgleichsgewichtes 10 bewegbar und somit abrollbar ist, in Richtung des Körpers 14 und damit der Fläche 12 verstellen zu können, ist das Scheibenelement radial in einer Führung 126 verschiebbar. Die Kraftbeaufschlagung in Richtung des Körpers 14 erfolgt dadurch, dass ein in der Führung 124 verschiebbarer Führungswagen 128, mit dem Scheibenelement 124 verbunden ist, der seinerseits mit einem Zugelement wie Zugseil 130 in Wirkverbindung steht, der von einem Kolben eines Zylinders 132 ausgeht. Durch die Stellung des Kolbens des Zylinders 132 erfolgt somit die gewünschte Ausrichtung des Scheibenelementes 120 auf den Körper 14.

Wie die Fig. 11 und 12 verdeutlichen, kann ein Zustellen der Schwenkarme oder -backen 20, 22 mittels der Zylinderkolbenanordnung und einer entsprechenden Führung erfolgen, wie dies anhand der Fig. 9 und 10 erläutert worden ist. Dabei können die Schwenkarme oder -backen 20, 22 z. B. auch mittels eines Zylinders gekoppelt werden, um auf diese Weise zusätzlich eine gezielte Kraftübertragung auf das Ausgleichsgewicht 10 zu ermöglichen, wodurch sichergestellt ist, dass dieses im notwendigen Umfang an dem Körper 14 bzw. dessen Fläche 12 anhaftet. Nicht dargestellte Überwachungsschalter können den Verstellweg der Backen 20, 22 bzw. der Druckfeder 30 bzw. des Zylinders überwachen, um eine Kontrolle über das ord­ nungsgemäße Andrücken des Ausgleichsgewichtes 10 zu ermöglichen.

In Fig. 13 ist rein prinzipiell eine Anordnung zum Übernehmen und positionsgenauen Befe­ stigen eines Elements wie Ausgleichsgewichts oder Zierelements von einer Übergabe- bzw. Bereitstellstation 134 auf einen Körper wie eine Radfelge 136 dargestellt, der bzw. die selbst in einer Eindrehstation 138 in der erforderlichen Stellung eingedreht ist. Zum Übergeben und Befestigen wird ein Knickarmroboter 140 an und für sich bekannter Konstruktion verwendet. Dabei geht eine Halte- und Andrückeinrichtung 142 von einem Flansch 144 des Arms 146 des Roboters 140 aus, um in zuvor beschriebener Weise das Element von der Bereitstell­ station 134 zu übernehmen und dieses positionsgenau auf den Körper 136 auszurichten und dort zu befestigen. Im Ausführungsbeispiel ist der Roboter 140 mit seinem Arm 146 und der Halte- und Andrückeinrichtung 142 in der Position dargestellt, in der das Ausgleichselement auf die Felge 136 aufgebracht wird. Der Bereitstellstation 134 sind rein prinzipiell die Halte- bzw. Andrückeinrichtung 142 zugeordnet.

Claims (31)

1. Verfahren zum Befestigen von Elementen wie Ausgleichsgewichten auf bzw. an Kör­ pern, insbesondere auf gekrümmten Flächen der Körper wie Radfelgenflächen, wobei das Element zum Befestigen auf den Körper einen Klebstoff aufweist, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

• - Übergabe des Elements auf eine programmierbare Handhabungseinrichtung,
• - Ausrichten der Handhabungseinrichtung mit dem Element auf den Körper,
• - Andrücken des Elements auf den Körper mittels in Bezug auf den Körper radial gerichteter und von der Handhabungseinrichtung mittelbar oder un­ mittelbar erzeugter Kraft, wobei eine punktuelle, linienförmige oder flächige Krafteinleitung in das Element über dessen gesamte Längenerstreckung erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Krafteinleitung durch ein entlang rückwärtiger Fläche des Elements wie Aus­ gleichsgewichtes erfolgendes Abrollen eines kraftübertragenden Elementes durch­ geführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Krafteinleitung vom Mittenbereich des Elements wie Ausgleichsgewichts ausgehend in Längsrichtung des Elements wie Ausgleichsgewichts zu dessen Enden hin erfolgt.

4. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig linien- oder flächige Krafteinleitungen in Bereichen des Elements wie Ausgleichsgewichts erfolgen, die symmetrisch oder in etwa symmetrisch zum Mittenbereich bzw. zur Querachse des Elements wie Ausgleichsgewichts verlaufen.

5. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von der Handhabungseinrichtung zugeführte radiale Kraft auf zumindest ein auf das Element wie Ausgleichselement erforderliche Andrückkraft übertragendes Schwenkelement eingeleitet wird, welches entlang des Elements wie Ausgleichsge­ wichts abrollt oder auf diesem verschwenkt wird.

6. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückkraft gleichzeitig in zwei Schwenkelemente in Form von einseitig schwenkbar gelagerten Schwenkarmen mit aneinandergrenzenden freien Enden eingeleitet wird, wobei das sich entlang der Schwenkarme erstreckende Ausgleichs­ gewicht mit seinem Mittenbereich auf die aneinandergrenzenden freien Enden ausge­ richtet wird.

7. Anordnung zum Befestigen von Elementen wie Ausgleichsgewichten (10) auf bzw. an Körpern (14), insbesondere auf gekrümmten Flächen (12) der Körper wie Radfelgen­ flächen, wobei das Element wie Ausgleichsgewicht körperseitig einen Klebstoff wie Klebstoffschicht (46) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung eine Bereitstelleinrichtung zum Bereitstellen des Elements (10) und eine das Element von der Bereitstelleinrichtung übernehmende programmierbare Handhabungseinrichtung umfasst, die eine das Element erfassende Halteeinrichtung (48, 50, 82, 84, 86, 88, 122, 124) sowie zum Befestigen des Elements auf den Gegenstand (14) eine Kraftübertragungseinrichtung umfasst, die von einem program­ mierbar ausrichtbaren Arm der Handhabungseinrichtung ausgeht und zumindest ein die Kraft übertragendes Kreisscheibenelement (120) und/oder Schwenkelement (20, 22, 66) und/oder Druckelement aufweist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kreisscheibenelement (120) und/oder das zumindest eine Schwenkelement (20, 22, 66) eine Fläche (36, 38), entlang der sich das Element wie Ausgleichsgewicht (10) erstreckt, mit einem Krümmungsradius aufweist, der kleiner als der Körper (14) in Bezug auf seine Fläche (12) ist, auf die das Element zu befestigen ist.

9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungseinrichtung zwei Schwenkarme (20, 22) aufweist, die in Bezug ihrer zueinander fernliegenden Enden schwenkbar gelagert sind und dass die Schwenkarme über vorzugsweise eine Feder (30) oder einen Zylinder kraftgekoppelt verbunden sind.

10. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkarme (20, 22) um parallel zueinander und senkrecht zu der die An­ drückkraft einleitenden Kraft verlaufende Achsen (24, 26) schwenkbar sind.

11. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen (24, 26) auf einer ersten Gerade liegen, die senkrecht oder nahezu senkrecht zu der die Andrückkraft einleitenden Kraft (28) verläuft.

12. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwangskopplung der Schwenkarme (20, 22) über Verbindungspunkte (32, 34) erfolgt, die auf einer parallel zu der ersten Gerade verlaufenden zweiten Gerade liegen.

13. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Ruhezustand der Schwenkarme (20, 22) bei auf den Körper (14) ausgerichte­ tem Element wie Ausgleichsgewicht (10) die zweite Gerade näher zu dem Körper verläuft als die erste Gerade.

14. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von einem der Schwenkarme (20, 22) die Halteeinrichtung zum Halten des Element wie Ausgleichselement (10) ausgeht.

15. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung zwei Klemmbacken (48, 50) umfasst, von denen jeweils eine entlang einer Außenfläche (52, 54) des Schwenkarms (20) verläuft.

16. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacken (48, 50) abstandsmäßig zueinander gesteuert oder selbständig verstellbar sind.

17. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacken (48, 50) zueinander über einen Zylinder einstellbar sind.

18. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Klemmbacken als Federelement wie Blattfeder ausgebildet ist.

19. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacken ausgleichsgewichtsseitig federgelagerte Abschnitte (82, 84, 86, 88) aufweisen.

20. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacken (48, 50) in einem Maß über die Fläche (36, 38), entlang der sich das Ausgleichsgewicht (10) erstreckt, vorstehen, das kleiner als das Ausgleichs­ gewicht einschließlich des Klebstoffs (46) in ihrer Dicke ist.

21. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacken (74, 76, 78, 80) verschwenkbar sind.

22. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die verschwenkbaren Klemmbacken (74, 76, 78, 80) in ihren äußeren das Element wie Ausgleichsgewicht (10) erfassenden Abschnitten (82, 84, 86, 88) federnd ausgebildet sind oder federnd gelagerte Abschnitte aufweisen.

23. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Schwenkarmen (20, 22) zur Überwachung deren Stellungen Positionsschalter zugeordnet sind.

24. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungseinrichtung ein Plattenelement (66) mit körperseitig gekrümmt verlaufender Begrenzungsfläche aufweist, auf der eine elastische Schicht wie Gummischicht (68) angeordnet ist, auf der ihrerseits das Ausgleichsgewicht (10) ausrichtbar ist.

25. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungsfläche des Plattenelements (66) und die elastische Schicht von das Element wie Ausgleichsgewicht (10) haltenden Saugelementen (70, 72) durchsetz­ bar sind.

26. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten des Plattenelementes (66) jeweils ein verschwenkbares Halte­ element wie Haltearm (74, 76, 78, 80) verläuft, das sich zumindest bereichsweise entlang eines Längsrandes des Elements wie Ausgleichsgewichts (10) zu dessen Sicherung erstreckt.

27. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungseinrichtung ein Kreisscheibenelement (120) aufweist, entlang dessen jeweiliger Seite ein Halteelement (122, 124) zum Erfassen des Ele­ ments wie Ausgleichsgewichts (10) verläuft.

28. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kreisscheibenelement (120) bzw. das Plattenelement (66) bzw. die Schwenk­ arme (20, 22) bzw. eine Halterung (18) dieser in einer in Bezug auf den Körper radial verlaufenden Führung (126) gelagert ist bzw. sind.

29. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kreisscheibenelement (120) bzw. das Plattenelement (66) bzw. die Schwenk­ arme (20, 22) und/oder die Halterung (18) dieser über einen Zylinder (132) bzw. ein von einem Zylinder ausgehendes Zugelement wie -seil (30) in Richtung des Körpers (14) verstellbar ist bzw. sind.

30. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von der Handhabungseinrichtung bzw. deren Arm ein Zylinder (102) ausgeht, an dessen Kolben (104) ein Hebel (108) in einem seiner Endbereiche (106) angelenkt ist, dass von seinem gegenüberliegenden Endbereich (110) die Krafteinleitungseinrichtung wie das Kreisscheibenelement (120), das Plattenelement (66) oder die Schwenkarme (20, 22) bzw. deren Halterung (18) ausgeht und dass der Hebel zwischen seinen Endbereichen drehbar um eine Achse (114) gelagert ist, die ortsfest zu der Handha­ bungseinrichtung bzw. deren Arm verläuft.

31. Handhabungseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche.