Roboter Automatisierung für die Montage von Einpresselementen

Roboter-Montagesystem A240-BI für Blindnietmuttern und Blindnietbolzen

Der Setzvorgang erfolgt analog zu A230-BI Roboterwerkzeug, mit dem Unterschied, dass das zu bearbeitende Blech vom Roboter auf die Setzeinheit aufgelegt wird und nicht die gesamte Setzeinheit zum Bauteil bewegt wird.

Variante mit Arbeitsrichtung von oben nach unten:

Dies ist eine Variante zur Montage von oben an einem Galgen nach kundenspezifischen Abmessungen. Der Aufbau entspricht dem A230-BI.

Roboter-Montagesystem A240-NMS für Mutter-Scheiben-Kombination

Die Mutter-Scheiben-Kombination ist eine hochfeste strukturelle Verbindung. Diese Einpressanlage dient zum Setzen von Einpressmuttern / Nietmuttern in Kombination mit zusätzlichen Unterlegscheiben in einem einzigen Schritt. Der Roboter legt das Bauteil auf die in die Matrize eingelegte Scheibe. Durch einen Krafthub werden Mutter, Scheibe und Bauteil verbunden.

Roboter-Montagesystem A240-CU für Schnappmuttern / Blechmuttern / Clips

Diese Montagevorrichtung dient zum seitlichen Aufschieben von Schnappmuttern auf Bauteile. Die Schnappmutter wird über einen Schussschlauch zugeschossen und in Aufschiebeposition gebracht. Der Roboter bringt das Bauteil in Position. Der Aufschiebezylinder schiebt die Schnappmutter seitlich auf das Bauteil.

Roboter-Montagesystem A240-BI-R für Blindnieten

Diese Montagevorrichtung dient zum Setzen von Dornbruchnieten und kann als Roboterarbeitsplatz oder Endeffektor-Werkzeug ausgeführt werden. Die Setzeinheit verarbeitet runde Blindnieten, die über einen abreißenden Zugdorn gezogen werden.

Roboter-Montagesystem A240-SAS für Schraubelemente

Mit diesem Montagesystem können Schrauben und Gewindeeinsätze, gewindeformende Schrauben sowie Fließformschrauben automatisiert gesetzt werden. Die Schraubeinheit ist auf einem Gestell aus verschweißten Stahlprofilen montiert. Der Roboter nimmt das zu bearbeitende Bauteil auf und führt es der Schraubvorrichtung zu. Der Schraubvorgang erfolgt drehmomentgesteuert.

Schritt 1: Automatische Beladung

In der Beladeposition der Setzeinheit (Zustellstab) befindet sich ein Sensor, der feststellt, ob sich ein Verbindungselement in der Aufnahme befindet. In der Grundstellung prüft die Setzeinheit, ob ein Beladevorgang ausgelöst werden muss.

Falls sich bereits ein Einpresselement in der Beladeposition befindet, meldet die Setzeinheit „setzbereit“ und wartet auf die Anforderung des Setzvorgangs. Ansonsten wird über die Vereinzelung ein Verbindungselement in die Beladeposition befördert.

Schritt 2: Zustellung des Einpresselements in das Bauteil

Nachdem der Roboter das Bauteil auf die Matrize aufgelegt hat, gibt die übergeordnete Steuerung eine Freigabe zum Verpressen. Nach dem Starten des Setzvorgangs wird der Zustellzylinder und das Zwischenstück in Arbeitsstellung gefahren. 

Nachdem das Wegmesssystem ausgelöst und zur Ruhe gekommen ist, wird geprüft, ob der Messwert innerhalb eines parametrierten Toleranzbereichs liegt. Dann wird der Verpressvorgang gestartet. Bei nicht geeigneter Materialstärke gibt die Setzeinheit eine Fehlermeldung aus, verpresst nicht und kehrt in die Grundstellung zurück.

Schritt 3: Prozessüberwachter Setzvorgang

Nach erfolgreichem Vortest des Wegmesssystems wird der Setzvorgang eingeleitet und ein Krafthub durchgeführt. Stellt das Wegmesssystem keine Verformung mehr fest, wird die Verpressung beendet und die Presse kehrt in die Ausgangsposition zurück. Das Ergebnis der Kraft-Weg-Auswertung wird ausgegeben. Nach Beenden des Setzvorgangs wird die Einpresseinheit wieder in Grundstellung gefahren. Eine Abschlussmeldung wird an den Roboter gesendet.

Matrize (3)

Das zu bearbeitende Bauteil wird vom Roboter an der Matrize des C-Bügels positioniert. Die Matrizeneinheit ist entweder in fester oder schwimmender Ausführung verbaut.

Aktiver Toleranzausgleich - Die schwimmende Matrize bei Muttern ermöglicht einen aktiven Toleranzausgleich (patentiert). Bei Bolzen erfolgt der Ausgleich durch den schwimmend geschalteten Robotergreifer.

Zustelleinheit mit Wegmesssystem (4)

Das Wegmesssystem misst den Weg, den der Zustellstab beim Einpressvorgang zurücklegt. Die Qualität der Verpressung wird über den Einpressdruck und den Weg des Zustellstabs ermittelt. Das Wegmesssystem löst den Krafthub nur dann aus, wenn die Zustellung innerhalb der definierten Wegtoleranz erfolgt. Um ein hartes Auftreffen des Verbindungselements auf das Bauteil zu vermeiden, ist eine Drossel eingebaut, die den Zustellzylinder kurz vor dem Auftreffen abbremst. Der Zeitpunkt des Abdrosselns wird durch einen Sensor bestimmt.

Zwischenstück (5)

Die Einpressanlage nutzt ein patentiertes Verfahren zur Kraftübertragung auf den Zustellstab - Nachdem der Zustellstab das Verbindungselement in das Bauteil zugestellt hat, wird ein mechanisches Zwischenstück zwischen den Hydraulikzylinder und Zustellstab gefahren. Erst bei eingefahrenem Zwischenstück kann durch den Setzzylinder Kraft auf das Verbindungselement übertragen werden. Das Zwischenstück kann erst bei komplett ausgefahrenem Zustellstab eingefahren werden. Somit bleibt nur ein schmaler Spalt zwischen Verbindungselement und Bauteil, bevor Presskraft ausgeübt werden kann. Dadurch kann ein Bediener keine Gliedmaßen in die Presse bringen - das System ist dadurch besonders sicher.

Druckverstärker (6)

Der Druckverstärker erzeugt den erforderlichen Hydraulikdruck. Dafür wird pneumatischer Druck in hydraulischen Druck umgewandelt. Je höher der pneumatische Druck, desto höher ist der hydraulische Druck. Der Druckverstärker wird in einen pneumatischen und einen hydraulischen Zylinder unterteilt.

Hydraulikzylinder (7)

Der Hydraulikzylinder/Setzzylinder erzeugt die Kraft, die erforderlich ist, um das Verbindungselement mit dem Bauteil zu verpressen. Der Zylinder wird mit hydraulischem Druck in seine Arbeitsstellung gefahren und mit pneumatischem Druck wieder zurück in die Grundstellung gebracht.