CN108368387B - 用于在车辆车身装配线上将两部件装配到一起的系统和对应的过程 - Google Patents
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Abstract
本文中所描述的是一种用于在车辆车身装配线上胶合两部件的过程,所述过程包括如下步骤:提供第一部件和第二部件;‑将胶合物层施加在所述第一部件上和/或所述第二部件上;‑测量所述第一部件和/或所述第二部件的温度;经由基于所测量的温度来控制的热调节装置对所述第一部件和/或所述第二部件进行热调节和/或对施加在所述第一部件上或所述第二部件上的胶合物进行热调节;以及利用设置在所述第一部件和所述第二部件之间的所述胶合物层将所述第一部件和所述第二部件联接到一起。
Description
技术领域
本发明涉及用于在车辆车身装配线上将两部件固定到一起的系统和对应的过程。
背景技术
在这个背景下,首先就机动车辆车身的装配而言,越来越普遍的是使用胶合物来代替更常规技术(诸如焊接)。事实上,经由胶合物的连接还能够使得将非金属部件连接在一起并且因此能够在车身的组成中引入新材料,所述新材料通常诸如是碳纤维、玻璃纤维、以及高分子材料。
在对于特定应用而言胶合物自身不能提供所需的约束力的情况下,胶合两部件的过程也会伴随有附加固定的过程(例如铆接过程)。在这些组合的过程中,在两部件的之前已施加胶合物层的同一区域中经常实施相结合的过程,也就是所提到的示例中的铆接的施加。实际上,该胶合物层将影响后续的过程,并且这会产生关于所生产的零件的一致质量的保持问题。
发明内容
在该背景下,本申请人现在提出与目前所知的步骤相比改进的方案,特别是保证一致的制造质量的方案。
上述目标经由根据本发明的过程和系统来实现。
权利要求书形成本文所提供的关于本发明的技术教导的组成部分。
本申请人已发现,影响本文中所描述的过程的类型的主要问题由如下事实代表:胶合物对其被施加在其上的部件的热状态非常敏感,使得即使胶合物以预设状况(特别是处于预设温度)被递送,但是一使胶合物与部件接触,胶合物就倾向于几乎立刻改变其状况。
具体参考冷金属板的情况,施加在金属板上的预热的胶合物的温度立刻降低并且因此变得粘性更大。
这对后续的铆接过程具有不利的影响,考虑到与“标准”环境温度相比,在施加铆钉时铆钉头部此时遇到更大的阻力,并且其自身不能够补偿其被迫操作所处的新条件。
鉴于前述内容,在本文中所描述的过程中,一个或多个部件的温度被指定为控制参数,并且所述过程基于该参数的值设想有对一个或多个部件和/或胶合物进行热调节实施适当的干预。
该目标是导致施加在两个经胶合的部件之间的胶合物在后续铆接过程的时候总是保持在预设热状态中。
总的来说,本文中所描述的过程包括以下步骤:
- 提供第一部件和第二部件;
- 将胶合物层施加在所述第一部件上和/或所述第二部件上;
- 利用设置在所述第一部件和所述第二部件之间的所述胶合物层将所述第一部件和所述第二部件联接到一起;以及
- 将设计成穿过所述第一部件和所述第二部件以及所述胶合物层的多个铆钉施加在所述组合体上。
所述过程的特征在于,在施加所述铆钉之前,所述过程还设想有如下步骤:
- 测量所述第一部件和/或所述第二部件的温度;以及
- 经由基于所测量的温度来控制的热调节装置对所述第一部件和/或所述第二部件和/或施加在所述第一部件和/或第二部件上的胶合物进行热调节。
如将会看到的,不论实施所述过程所处的环境条件如何,上述过程保证了一致的生产质量。
对第一部件和/或第二部件的温度的测量在部件上直接进行而不是在已经或将施加在其上的胶合物层上进行。优选地,甚至在胶合物被施加在一个或多个部件上之前进行该测量。
作为替代,所提供的热调节可仅关于一个和多个部件,或者由胶合物施加到每个单独的部件组成的组合体,或还是由两部件和设置在两部件之间的胶合物层组成的组合体。在没有胶合物的部件上进行调节的情况下,在任何情况下都是在所述部件的然后将施加胶合物所处的那部分上进行调节。
具体实施方式
通过示例,现在将描述本文中所公开的过程的可能的应用。
图1示出了设想有用于胶合两部件A和B的第一站20和下游铆接站40的装配系统,铆接站40在相同部件上操作以完成部件的彼此固定。
在胶合站20中,两部件A和B首先经由胶合物层的施加连接到一起。
胶合站20具有用于将胶合物施加在车身将接收板件的部分上的常规装置32。在各种优选的实施例中,如在所示出的实施例中,这些装置由机械臂机器人代表,机械臂机器人承载用于胶合物的受控递送的头部。在任何情况下,这些装置明显可由本领域中常规使用的用于实现所提到的功能的任何其他装置或系统组成。
所述胶合站包括基础结构22,部件A初始设置在基础结构22上。所述站的传感器装置24被预布置成用于测量一个或多个预设部位中的部件的温度。
所述系统包括设计成根据所测量的温度控制这些装置的热调节装置26和控制单元17。
本文所描述的调节装置被设计成每当待固定到一起的两部件的温度与预设温度不同时进行干预以使两部件达到该预设温度。如已经看到的那样,所提供的调节可以关于或者单独的部件(具有或不具有胶合物),或者由两部件和设置在两部件之间的胶合物层组成的组合体。
该操作具有如下功能:使施加在两个经胶合的部件之间的胶合物在后续的铆接过程时一直处于预设热状态,并且因此无论当前特定的环境条件如何,始终以已知和预定的条件执行铆接过程。以这种方式,将不需要实施对铆接头部的任何调整;更确切地说,这可以例如以恒定的方式使用相同的力施加铆钉。
在所示出的示例中,在必要的时候,调节装置或者在部件A设置在结构22上之后单独作用在部件A上,或者作用在由胶合到一起的部件A和B组成的组合体上。
调节装置26可设想有加热单元或冷却单元中的任一者,或还是设想有具有每种类型的单元。在加热单元的情况下,这可由一个或多个红外发射器、鼓风机、或经加热的气体鼓风机等组成。在冷却单元的情况下,这可由例如一个或多个风扇组成。优选地,这些调节装置由可移动的结构承载(例如,机械臂),以能够将它们的作用选择性地集中在部件的不同部分上。
传感器装置24可以是例如红外传感器。如在所示出的示例中,优选地由可移动的结构(例如机械臂)承载传感器,以能够检测板件的不同部位中的温度。在任何情况下,所讨论的传感器也可由固定的结构承载,并且在这种情况下,它们被设计成检测各种部件的总是差不多在同一部位中的温度。在替代性实施例中,这些传感器装置作为替代由热成像相机组成,经由热成像相机获得部件的延伸部分的完整的温度图。
所述设备明显包括用于实施所描述的过程的控制系统。上文所提到的控制单元总体上形成所述设备的控制系统的一部分。其由物理地连接到一起或分离的一个或多个模块组成,并且设置在涉及上述单元控制的过程的传感器和/或致动器附近,或者设置在与所述传感器和/或致动器远离的位置中。
在各种实施例中,控制单元具有储存在其内的一个或多个参考值并且被构造成建立所测量的温度与这些参考值之间的关系并且基于在所测量的温度与参考值之间的所确定的关系来确定调节装置的激活和非激活状态。在各种优选的实施例中,控制单元具有储存在其内的温度范围,并且控制单元被构造成如果且只要部件上所测量的温度没有落入该范围内时控制调节装置的作用。
此外,控制单元还可以构造成根据所测量的温度来调整前述调节装置的操作参数,以便使所述系统的操作时间适于预设的循环时间,而不考虑在所述部件上检测到的实际温度。所讨论的参数可由电力消耗、调节装置相对板件的位移速率、这些装置的作用的持续时间等代表。
通过示例,在建立所述系统的阶段中,因此可以针对所述部件在操作期间可能处于的不对应于前述预设状态的不同温度来识别调节装置的一系列激活状态和对应的操作参数,所述一系列激活状态和对应的操作参数使得板件能够在预设时间内进入到所述预设状态中。这个建立阶段可优选地产生一幅或多幅控制图,所述控制图与如下的一组值关联,所述值指示所测量的温度与调节装置的一个或多个操作参数的值和状态的对应关系。
回到图1示意性表示的过程,在两部件A和B已经被胶合到一起并且在如上文所提到的已经被热处理之后,它们最终被运送到用于施加铆钉的站40。该站包括在本领域中常规使用的任何类型的用于施加铆钉的设备。
鉴于上文,不论装配线正在操作所处的当前的环境条件如何,本文所描述的系统因此使得操作总是以预设条件来执行,因此保证了一致且恒定的制造质量。
当然,在不损害本发明的原理的情况下,关于本文中仅通过非限制性的示例所示出的内容,可改变甚至显著改变构造和实施例的细节,而不由此偏离如所附权利要求中限定的本发明的范围。
Claims (15)
1.一种用于在车辆车身装配线上将两部件固定到一起的方法,包括如下步骤:
- 提供第一部件和第二部件;
- 将胶合物层施加在所述第一部件上和/或所述第二部件上;
- 利用设置在所述第一部件和所述第二部件之间的所述胶合物层将所述第一部件和所述第二部件联接到一起;以及
- 将设计成穿过所述第一部件和所述第二部件以及所述胶合物层的多个铆钉施加在所述第一部件和所述第二部件以及所述胶合物层的组合体上;
所述方法的特征在于,在施加所述铆钉之前,所述方法还包括如下步骤:
- 测量所述第一部件和/或所述第二部件的温度;
- 经由基于所测量的温度来控制的热调节装置对所述第一部件和/或所述第二部件和/或施加在所述第一部件上和/或所述第二部件上的所述胶合物进行热调节,从而使施加在所述第一部件和/或所述第二部件上的所述胶合物层处于预设热状态;以及
- 当所述胶合物层处于所述预设热状态时,施加所述多个铆钉以使所述多个铆钉穿过所述第一部件和所述第二部件以及所述胶合物层。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述测量所述第一部件和/或所述第二部件的温度的步骤在所述第一部件上和/或所述第二部件上直接实施而不是在已经或将施加在其上的胶合物层上实施。
3.根据权利要求1-2中的任一项所述的方法,其中,所述热调节在所述部件的已施加胶合物或将施加胶合物的那部分上实施。
4.根据权利要求1-2中的任一项所述的方法,其中,所述测量所述第一部件和/或所述第二部件的温度的步骤在所述胶合物层被施加在所述部件上之前实施。
5.根据权利要求4所述的方法,包括调节步骤,其中,所述调节装置作用于施加在所述第一部件上和/或所述第二部件上的所述胶合物层上,基于在所述第一部件上和/或所述第二部件上所测量的温度来控制。
6.根据权利要求1-2以及5中的任一项所述的方法,其中,所述方法使用控制单元,所述控制单元建立所测量的温度与一个多或多个参考值的关系并根据所确定的关系来确定所述调节装置的激活状态或非激活状态。
7.根据权利要求1-2以及5中的任一项所述的方法,其中,所述热调节步骤包括经由加热单元或设备加热所述第一部件和/或所述第二部件。
8.一种用于在车辆车身装配线上进行装配的系统,包括:
- 用于将第一部件和第二部件胶合到一起的胶合站,所述站具有用于将胶合物层施加在所述第一部件上和/或所述第二部件上的设备;以及
- 其中提供有如下设备的站,所述设备用于将多个铆钉施加在由联接到一起的所述第一部件和所述第二部件组成的组合体,其具有设置在所述第一部件和所述第二部件之间的所述胶合物层;
所述系统的特征在于,其还包括:
- 用于控制温度的器件,所述用于控制温度的器件包括:用于检测所述第一部件和/或所述第二部件的温度的至少一个温度传感器以及至少一个热调节单元;以及
- 控制单元,所述控制单元构造成基于由所述传感器检测的温度来控制所述调节单元以便对所述第一部件和/或所述第二部件和/或施加在所述第一部件或所述第二部件上的胶合物进行热调节,从而使施加在所述第一部件和/或所述第二部件上的所述胶合物层处于预设热状态;以及
- 其中,用于施加所述多个铆钉的所述设备被构造成当所述胶合物层处于所述预设热状态时,施加所述多个铆钉以使所述多个铆钉穿过所述第一部件和所述第二部件以及所述胶合物层。
9.根据权利要求8所述的系统,其中,所述用于控制温度的器件设置在所述胶合站中。
10.根据权利要求8-9中的任一项所述的系统,其中,所述调节单元由机器人承载。
11.根据权利要求8-9中的任一项所述的系统,其中,所述调节单元包括一个或多个红外灯或者一个或多个鼓风机。
12.根据权利要求8-9中的任一项所述的系统,其中,所述用于控制温度的器件包括一个或多个红外传感器或者至少一个红外成像相机。
13.根据权利要求8-9中的任一项所述的系统,其中,所述用于将胶合物层施加在所述第一部件上和/或所述第二部件上的设备包括机器人,其承载用于胶合物的受控递送的头部。
14.根据权利要求8-9中的任一项所述的系统,其中,所述调节单元由机械臂机器人承载。
15.根据权利要求8-9中的任一项所述的系统,其中,所述用于将胶合物层施加在所述第一部件上和/或所述第二部件上的设备包括机械臂机器人,其承载用于胶合物的受控递送的头部。
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