DE102005030944A1

DE102005030944A1 - Method and device for joining joining structures, in particular in the assembly of vehicle components

Info

Publication number: DE102005030944A1
Application number: DE200510030944
Authority: DE
Inventors: Ewald Quell
Original assignee: Edag Engineering and Design AG
Current assignee: FFT Produktionssysteme GmbH and Co KG
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2005-06-30
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2025-07-01
Also published as: WO2007003375A1; DE102005030944B4

Abstract

Verfahren zum Fügen einer ersten Fügestruktur (1) und einer zweiten Fügestruktur (2), bei dem DOLLAR A a) ein konturgetreues Modell (3) der ersten Fügestruktur (1) und die zweite Fügestruktur (2) zueinander in einer Fügeposition positioniert, DOLLAR A b) das Modell (3) und die zweite Fügestruktur (2) in der Fügeposition relativ zueinander auf Passgenauigkeit vermessen DOLLAR A c) und an der zweiten Fügestruktur (2) in Abhängigkeit von der Messung eine Verbindungseinrichtung (12) zum passgenauen Verbinden der Fügestrukturen (1, 2) erzeugt oder befestigt wird.Method for joining a first joining structure (1) and a second joining structure (2), in which DOLLAR A a) positions a true-to-contour model (3) of the first joining structure (1) and the second joining structure (2) in a joining position, DOLLAR A b) the model (3) and the second joining structure (2) are measured in the joining position relative to one another for accuracy of fit DOLLAR A c) and on the second joining structure (2) depending on the measurement a connecting device (12) for a precisely fitting connection of the joining structures ( 1, 2) is generated or attached.

Description

Die Erfindung betrifft das passgenaue Fügen von Fügestrukturen zur Herstellung eines Fügeverbunds aus den Fügestrukturen. Insbesondere betrifft die Erfindung die Montage von Anbauteilen an Fahrzeugstrukturen, beispielsweise die Montage einer Fahrzeugtür, -haube, -klappe oder -leuchte an einer Karosserie oder einem Karosserieteil.The The invention relates to the precise fitting of joining structures for the production a joint assembly from the joining structures. In particular, the invention relates to the mounting of attachments on vehicle structures, for example the mounting of a vehicle door, hood, flap or light on a body or a body part.

Die WO 96/36525 offenbart ein Verfahren für die automatische Montage eines Bauteils an einer Kraftfahrzeugkarosserie. Die Bauteile und Karosserien werden je paarweise relativ zueinander auf Passgenauigkeit vermessen und positioniert, bis sie relativ zueinander eine Fügeposition einnehmen, in der die Anforderungen an die Passgenauigkeit erfüllt werden. In der Fügeposition wird anschließend das Bauteil montiert. Zur Optimierung des Prozesses schlägt die WO 96/36525 vor, den aus der Fahrzeugkarosserie und dem Bauteil gebildeten Fügeverbund nach der Montage erneut auf Passgenauigkeit zu vermessen, um ein Setzen des Bauteils aufgrund seines Eigengewichts bei nachfolgenden Bauteilen der Serie zu kompensieren. Die nach der Montage am Fügeverbund gewonnenen Messdaten werden als Korrekturdaten für die Montage der in der Serie nachfolgenden Bauteile verwendet.The WO 96/36525 discloses a method for automatic assembly a component on a motor vehicle body. The components and Bodies are pairwise relative to each other to fit accuracy measured and positioned until they are a joining position relative to each other in which the requirements for accuracy of fit are met. In the joining position will follow the component is mounted. To optimize the process, the WO suggests 96/36525 before, formed from the vehicle body and the component Joining joint after the assembly again to measure accuracy to a set of the component due to its own weight in subsequent components to compensate for the series. The after assembly at the joint assembly obtained measurement data are used as correction data for the assembly of the series used following components.

In üblichen Serienfertigungen werden nach der Montage der Bauteile die Karosserien mit den montierten Bauteilen lackiert oder einem anderen gemeinsamen Fertigungsprozess unterworfen. Handelt es sich bei dem Bauteil um beispielsweise eine Fahrzeugtür, wird diese nach dem mit der Karosserie gemeinsam durchlaufenen Fertigungsprozess wieder abmontiert, um beispielsweise die Zugänglichkeit für die Montage einer Sitzgruppe zu verbessern. Danach muss das Bauteil wieder montiert werden. Die Montage, Demontage und erneute Montage ist aufwändig und daher zeitraubend und kostentreibend. Ein dem Grunde nach vergleichbarer Aufwand wird für die passgenaue Montage von beispielsweise Heckleuchten betrieben.In usual Serial production becomes the bodywork after assembly of the components painted with the assembled components or another common Subjected to manufacturing process. Is it the component to for example, a vehicle door, this is done after the manufacturing process that goes through the body together dismantled again, for example, the accessibility for installation to improve a seating group. After that the component has to be mounted again become. The assembly, disassembly and reassembly is complicated and therefore time consuming and costly. A basically comparable Effort is for the tailor-made assembly operated by, for example, tail lights.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die automatische und passgenaue Montage von miteinander zu verbindenden Fügestrukturen, wie beispielsweise Anbauteile und Karosserieteile von Fahrzeugen sie darstellen, zu vereinfachen.It is an object of the invention, the automatic and custom-fit Assembly of joining structures to be joined together, such as attachments and body parts of vehicles they represent simplify.

In einem Verfahren zum Fügen, vorzugsweise mit zumindest formschlüssigem Verbinden, einer ersten Fügestruktur und einer zweiten Fügestruktur, wird nach der Erfindung für wenigstens eine der Fügestrukturen ein konturgetreues Modell bereitgestellt. Das Modell und die andere der Fügestrukturen werden zueinander in einer Fügeposition, den im späteren Fügeverbund die erste und die zweite Fügestruktur relativ zueinander einnehmen sollen, positioniert, wobei das Modell und die betreffende Fügestruktur relativ zueinander für die passgenaue Positionierung vermessen werden. Das Modell ist zumindest so weit konturgetreu, wie dies zum Messen zwecks Ermittlung und Einstellung einer ausreichenden Passgenauigkeit erforderlich ist.In a method of joining, preferably with at least positive connection, a first Add structure and a second joining structure according to the invention for at least one of the joining structures provided a contoured model. The model and the other of the joining structures to each other in a joining position, in the later Add composite the first and the second joining structure relative to each other, positioned, the model and the relevant joining structure relative to each other for the exact positioning will be measured. The model is at least as true to the contour as that for the purpose of identification and measurement Setting a sufficient accuracy of fit is required.

In bevorzugten Ausführungen werden das Modell und die Fahrzeugstruktur auf Gleichmäßigkeit eines zwischen dem Modell und der Fahrzeugstruktur bestehenden Spalts, d. h. auf ein hierfür repräsentatives Spaltmaß, vermessen. Als Spaltmaß werden bevorzugt Spaltbreite und Fallung gemessen und die Fügeposition wird auf diese beiden Maße optimiert oder gegebenenfalls auch nur auf Einhaltung vorgegebener Sollwerte überprüft. Die Geometrie des Modells stimmt mit der modellierten Fahrzeugstruktur zumindest an diskreten Messstellen überein. Für die Messung des Spaltmaßes stimmen das Modell und die modellierte Fahrzeugstruktur somit über einen den Spalt begrenzenden Rand der modellierten Fahrzeugstruktur zumindest an diskreten Messstellen überein.In preferred embodiments be the model and the vehicle structure on uniformity of a between the model and the vehicle structure existing gap, d. H. on one for this representative gap, measured. As a gap size are preferred Slit width and drop measured and the joining position is on these two Dimensions optimized or if necessary, only checked for compliance with specified setpoints. The Geometry of the model agrees with the modeled vehicle structure at least at discrete measuring points. For the measurement the gap dimension Thus, the model and the modeled vehicle structure agree on a Gap limiting edge of the modeled vehicle structure, at least at discrete measuring points.

Im Folgenden sei angenommen, dass die erste Fügestruktur modelliert wird.in the It is assumed below that the first joining structure is modeled.

Ergibt die Messung, dass das Modell und die zweite Fügestruktur relativ zueinander in der Fügeposition positioniert sind, wird an der zweiten Fügestruktur eine Verbindungseinrichtung zum passgenauen Verbinden der Fügestrukturen erzeugt oder befestigt. Dies erfolgt vorzugsweise noch während das Modell und die zweite Fügestruktur die Fügeposition einnehmen. Die Verbindungseinrichtung wird während des Messens und Positionierens relativ zu dem Modell unbeweglich gehalten, so dass sie dessen Bewegungen bei dem Positionieren mitmacht, und automatisch ebenfalls relativ zu der zweiten Fügestruktur positioniert ist und an der zweiten Fügestruktur befestigt werden kann, beispielsweise mittels Schraub- oder Schweißverbindung. Anstatt einer vorgefertigten, nur noch zu befestigenden Verbindungseinrichtung kann die Verbindungseinrichtung auch an der zweiten Fügestruktur geformt, beispielsweise gefräst oder gebohrt oder auf andere Weise erzeugt werden. Eine Erzeugung durch Bohren oder Fräsen bietet sich beispielsweise für die Montage einer Leuchte an. Bei der Montage einer Fahrzeugtür ist die Verbindungseinrichtung vorzugsweise ein vorgefertigtes Gelenkelement eines Drehgelenks, im Allgemeinen eines Scharniers, das an der zweiten Fahrzeugstruktur befestigt wird. Die zu befestigende Verbindungseinrichtung kann von einer Positioniereinrichtung gehalten werden, die auch das Modell hält und bewegt. Vorzugsweise ist zum Anbringen der Verbindungseinrichtung unmittelbar an dem Modell eine Halteeinrichtung befestigt, welche die Verbindungseinrichtung lösbar hält. Die Halteeinrichtung, ob Bestandteil der Positioniereinrichtung oder bevorzugt des Modells, kann insbesondere eine Spanneinrichtung sein, welche die Verbindungseinrichtung lösbar spannt bzw. klemmt. Obgleich im Falle einer vorgefertigten Verbindungseinrichtung bevorzugt wird, wenn die Verbindungseinrichtung befestigt wird, solange das Modell und die zweite Fügestruktur sich noch in der Fügeposition befinden, soll nicht ausgeschlossen sein, dass zuerst das Modell aus der Fügeposition bewegt und dann erst die Verbindungseinrichtung an der zweiten Fügestruktur befestigt wird, beispielsweise auf der Basis einer zuvor an der zweiten Fügestruktur angebrachten Markierung oder indem die Positioniereinrichtung sich die Position merkt, die die Verbindungseinrichtung nach dem passgenauen Positionieren eingenommen hat. In den unterschiedlichen Varianten wird die Verbindungseinrichtung jeweils in Abhängigkeit von der Messung, auf der auch die Positionierung in der Fügeposition basiert, an der zweiten Fügestruktur erzeugt oder befestigt.If the measurement shows that the model and the second joining structure are positioned relative to one another in the joining position, a connecting device for the exact connection of the joining structures is produced or fastened to the second joining structure. This is preferably still while the model and the second joining structure occupy the joining position. The connecting device is held immovable relative to the model during measurement and positioning, so that it participates in its movements during positioning, and is also automatically positioned relative to the second joining structure and can be fastened to the second joining structure, for example by means of screwed or welded connection , Instead of a prefabricated, only to be fastened connecting device, the connecting device can also be formed on the second joining structure, for example milled or drilled or produced in any other way. A generation by drilling or milling offers, for example, for the installation of a lamp. When mounting a vehicle door, the connecting device is preferably a prefabricated hinge element of a hinge, generally a hinge, which is attached to the second vehicle structure. The connection device to be fastened can be held by a positioning device which also holds and moves the model. Preferably, for attaching the Connecting device attached directly to the model, a holding device, which holds the connecting device releasably. The holding device, whether part of the positioning device or preferably of the model, may in particular be a tensioning device which removably clamps or clamps the connecting device. Although it is preferred in the case of a prefabricated connecting device, when the connecting device is fastened, as long as the model and the second joining structure are still in the joining position, it should not be ruled out that first moves the model from the joining position and then only the connecting means on the second Joining structure is fixed, for example on the basis of a previously attached to the second joining structure mark or in that the positioning recognizes the position that has taken the connection means after the accurate positioning. In the different variants, the connecting device is respectively produced or fastened to the second joining structure as a function of the measurement on which the positioning in the joining position is based.

Die Erfindung vereinfacht die Montage der Fügestrukturen. Handelt es sich um Fahrzeugkarosserien oder -karosserieteile und beispielsweise Türen, so müssen diese Fügestrukturen nicht zuerst in einem Schritt passgenau gefügt und montiert, gemeinsam beispielsweise lackiert, anschließend demontiert und schließlich erneut montiert werden. Vielmehr werden diese oder Fügestrukturen anderer Art nur einmal, per Endmontage, miteinander verbunden. Die Handhabung eines Modells zum Positionieren der jeweiligen Fügestruktur und des Modells relativ zueinander und darauf basierend das Ausrüsten der Fügestruktur mit der Verbindungseinrichtung ist einfacher als die Herstellung der Passgenauigkeit durch unmittelbares Verbinden der Fügestrukturen. Wenn in einer Serienfertigung die Positioniereinrichtung, vorzugsweise ein Roboter mit ausreichend vielen Bewegungsfreiheitsgraden der Translation und Rotation, stets nur das gleiche Modell halten und nicht für jeden Fügeverbund eine neue Fügestruktur greifen und bewegen muss, vereinfacht und beschleunigt dies den Fügeprozess. Indem die Fügestrukturen erstmals für die Endmontage zusammengeführt werden müssen, wird auch die Flexibilität der Fertigung erhöht. So können die den späteren Fügeverbund bildenden Fügestrukturen voneinander getrennt sein, beispielsweise an unterschiedlichen Orten beim gleichen Hersteller oder gegebenenfalls auch bei unterschiedlichen Herstellern, bevor sie in der Endmontage zusammengeführt werden.The Invention simplifies the assembly of the joining structures. Is it? to vehicle bodies or body parts and for example doors, so must these joining structures not first assembled in a single step and assembled, together For example, painted, then dismantled and finally again to be assembled. Rather, these or joining structures of other kind are only once, by final assembly, interconnected. The handling of a Model for positioning the respective joining structure and the model relative to one another and based thereon, providing the joining structure with the connecting device is easier than making the fit accuracy by immediate Joining the joining structures. If in a series production, the positioning device, preferably a robot with enough freedom of movement Translation and rotation, always just keeping the same model and not for each Add composite grab a new joint structure and has to move, this simplifies and accelerates the joining process. By the joining structures first time for the final assembly merged Need to become, also gets the flexibility increased production. So can the later ones Add composite forming joining structures be separated from each other, for example at different locations with the same manufacturer or possibly also with different ones Manufacturers before they are merged in final assembly.

Durch Verwendung eines Modells kann ferner die Zugänglichkeit zu der zweiten Fügestruktur verbessert werden, um dort die Erzeugung oder Befestigung der Verbindungseinrichtung zu erleichtern. So kann ein Modell an betreffender Stelle weit großzügiger als die modellierte Fügestruktur ausgespart oder durchbrochen sein, da das Modell nicht den Beschränkungen der modellierten Fügestruktur unterliegt, sondern lediglich für die Messung ausreichend konturgetreu sein muss, gegebenenfalls nur an diskreten Messstellen.By Use of a model can further improve the accessibility to the second joining structure There are the generation or attachment of the connecting device to facilitate. So a model can be far more generous at that point the modeled joint structure be omitted or broken, since the model does not meet the restrictions the modeled joint structure subject, but only for the measurement must be sufficiently contoured, if necessary only at discrete measuring points.

In einer Weiterentwicklung wird die erste Fügestruktur in analoger Weise mit einer Verbindungseinrichtung ausgerüstet, indem diese Verbindungseinrichtung an der ersten Fügestruktur so geformt oder sonstwie erzeugt oder als vorgefertigte Verbindungseinrichtung befestigt wird, dass die geforderte Passgenauigkeit zwischen der ersten Fügestruktur und einem konturgetreuen Modell der zweiten Fügestruktur und später im Fügeverbund der Fügestrukturen gewährleistet ist. Hinsichtlich des Modells der zweiten Fügestruktur und der Erzeugung oder Befestigung der Verbindungseinrichtung an der ersten Fügestruktur gelten die vorstehenden Ausführungen gleichermaßen. Falls die erste Fügestruktur ein Anbauteil ist, kann es allerdings von Vorteil sein, wenn die Positioniereinrichtung die erste Fügestruktur hält und bewegt, statt des Modells.In A further development becomes the first joining structure in an analogous way equipped with a connecting device by this connecting device at the first joining structure shaped or otherwise produced or as a prefabricated connection device is attached that the required fit between the first joint structure and a contoured model of the second joining structure and later in the joint assembly the joining structures guaranteed is. Regarding the model of the second joining structure and the generation or fastening the connecting device to the first joining structure the above statements apply equally. If the first joint structure is an attachment, but it may be advantageous if the Positioning device holds and moves the first joining structure, instead of the model.

Wegen der Verwendung eines Modells für wenigstens eine der Fügestrukturen, vorzugsweise je eines Modells pro Fügestrukturart, können Änderungen in der Geometrie von jeweils artgleichen Fügestrukturen, beispielsweise Karosserien oder Karosserieteilen, sicher und rasch erkannt werden, da stets gegen die gleiche Struktur, nämlich das jeweilige Modell, gemessen wird. Insbesondere können mittels des einen Modells gewonnene Messdaten und mittels des anderen Modells gewonnene Messdaten zwischen den entsprechenden Fügevorrichtungen ausgetauscht werden. Wird beispielsweise ein bestimmter Trend bezüglich der Geometrie, beispielsweise Abweichungen in der Länge oder Höhe einer Türöffnung, festgestellt, kann vorteilhafterweise in der Erzeugung oder Befestigung der einen oder der anderen der Verbindungseinrichtungen oder in geschickter Kombination bei beiden Verbindungseinrichtungen die betreffende Abweichung kompensiert werden. Dabei wird nach einem geeigneten Algorithmus entschieden, welche der Verbindungseinrichtungen in welcher Weise hinsichtlich der festgestellten Abweichung zu deren Kompensation modifiziert werden sollte.Because of the use of a model for at least one of the joining structures, preferably one model per joining structure type, can change in the geometry of each type of joint structures, for example Bodies or bodywork parts, be detected safely and quickly, always against the same structure, namely the respective model, is measured. In particular, you can by means of the one model obtained measurement data and by means of the other Model exchanged measured data between the corresponding joining devices become. For example, if a certain trend regarding the Geometry, for example, deviations in the length or height of a door opening, found Advantageously in the production or attachment of one or the other of the connecting devices or in a clever combination In both connection devices, the deviation in question can be compensated. It is decided by a suitable algorithm which the connection means in which way with respect to the detected deviation should be modified to their compensation.

Da sowohl die Verbindungseinrichtung der ersten Fügestruktur als auch die Verbindungseinrichtung der zweiten Fügestruktur für die Kompensation genutzt werden kann, stehen auch mehr Freiheitsgrade für die Modifikation zur Verfügung. Handelt es sich bei den Fügestrukturen beispielsweise um Fahrzeugkarosserien und Fahrzeugtüren, und sind die Verbindungseinrichtungen jeweils Gelenkelemente eines Scharniers, so können diese Verbindungseinrichtungen hinsichtlich ihrer Positionen relativ zu der jeweiligen Fügestruktur translatorisch oder rotatorisch verlagert werden, beispielsweise um zwei zueinander rechtwinklige oder zumindest nicht parallele Rotationsachsen eines gemeinsamen Raumkoordinatensystems und längs je wenigstens einer Translationsachse des Koordinatensystems, wobei auch die Translationsachsen vorzugsweise rechtwinklig zueinander weisen, zumindest jedoch nicht parallel sind. Bei Befestigung der Verbindungseinrichtungen je auf einer beispielsweise planen Fläche stehen bezüglich jeder der Flächen zwei Freiheitsgrade der Translation und ein Freiheitsgrad der Rotation zur Verfügung. Die betreffenden Flächen der Fügestrukturen sollten in dem Zustand des Fügeverbunds, der für die Passgenauigkeit maßgeblich ist, nicht parallel sein.Since both the connection device of the first joining structure and the connecting device of the second joining structure can be used for compensation, more degrees of freedom are also available for the modification. If the joining structures are, for example, vehicle bodies and vehicle doors, and the connecting devices are each hinge elements of a hinge, then this connection can be directions with respect to their positions relative to the respective joining structure are translationally or rotationally displaced, for example, two mutually perpendicular or at least non-parallel axes of rotation of a common spatial coordinate system and along at least one translation axis of the coordinate system, wherein the translation axes are preferably at right angles to each other, but at least not parallel are. When attaching the connecting devices depending on an example flat surface with respect to each of the surfaces are two degrees of freedom of translation and a degree of freedom of rotation available. The surfaces of the joint structures should not be parallel in the condition of the joint assembly which is relevant to the accuracy of fit.

Wirkt nach der Montage der Fügestrukturen auf die miteinander verbundenen Verbindungseinrichtungen der Fügestrukturen beispielsweise das Gewicht von einer der Fügestrukturen und beeinflusst die Belastung maßgeblich die Passgenauigkeit, so werden die eine der Fügestrukturen und das Modell der anderen Fügestruktur vorzugsweise miteinander verbunden und im verbundenen Zustand nochmals auf Passgenauigkeit vermessen. Für die Simulation und Messung sollte das Modell das gleiche Gewicht wie die modellierte Fügestruktur haben. Für die Messung gibt die Positioniereinrichtung, mit der das Modell positioniert wird, das Modell vorteilhafterweise zumindest so weit frei, dass auf die im Fügeverbund miteinander verbundenen Verbindungseinrichtungen das Gewicht des Modells wirkt und so beispielsweise das Sacken einer Fahrzeugtür simuliert werden kann. Alternativ kann die Positioniereinrichtung kontrolliert eine Kraft ausüben, mittels der die Bedingungen im späteren, aus den Fügestrukturen gebildeten Fügeverbund simuliert werden können.acts after assembly of the joining structures the interconnected connecting means of the joining structures for example, the weight of one of the joining structures and influences the load is decisive the accuracy of fit, so are the one of the joining structures and the model the other joining structure preferably connected to each other and in the connected state again measured to fit. For the simulation and measurement, the model should be the same weight like the modeled joining structure to have. For the measurement gives the positioning device with which the model is positioned, the model advantageously at least as far free that on the in the joining group interconnected connecting means the weight of Model acts and so simulates, for example, the slump of a vehicle door can be. Alternatively, the positioning device can be controlled to exert a force, by means of the conditions in the later, from the joining structures formed joint assembly can be simulated.

Aus den mittels des Modells gewonnenen Messdaten der Simulation werden Korrekturdaten für eine kompensierende Modifikation der Verbindungseinrichtungen nachfolgender Fügestrukturen, die der Art nach der mit dem Modell verbundenen Fügestruktur entsprechen, gebildet. Alternativ oder zusätzlich können Korrekturdaten für eine kompensierende Modifikation der Verbindungseinrichtungen der modellierten Fügestrukturen gebildet werden.Out become the measurement data of the simulation obtained by means of the model Correction data for a compensating modification of the connecting devices following Joining structures the type of joint structure associated with the model correspond, formed. Alternatively or additionally, correction data for a compensating Modification of the connection means of the modeled joining structures be formed.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fügen von ersten und zweiten Fügestrukturen umfasst ein konturgetreues Modell von entweder den ersten Fügestrukturen oder den zweiten Fügestrukturen oder je ein solches Modell pro Fügestrukturart. Die Vorrichtung, die in bevorzugten Ausführungen zwei Teilvorrichtungen umfasst, von denen die eine mit dem einen Modell und die andere mit dem anderen Modell arbeitet, wird bevorzugt in der Montage von Anbauteilen und Fahrzeugstrukturen, vorzugsweise Karosserien oder Karosserieteile, eingesetzt. Bevorzugt ist bei separaten Teilvorrichtungen eine der Teilvorrichtungen eine Fügestation innerhalb einer Fertigungsstraße mit wenigstens einer vorgeordneten oder nachgeordneten weiteren Bearbeitungsstation. Die andere Teilvorrichtung kann neben der Fertigungsstraße angeordnet oder bei einem Lieferanten aufgestellt sein.A inventive device for joining of first and second joining structures includes a contoured model of either the first joining structures or the second joining structures or each such model per joint structure. The device, in preferred embodiments, two sub-devices includes, one of which with one model and the other working with the other model is preferred in the assembly of attachments and vehicle structures, preferably bodies or body parts, used. Preferably, in separate sub-apparatuses one of Sub-devices a joining station inside a production line with at least one upstream or downstream further Processing station. The other sub-device can be arranged next to the production line or set up at a supplier.

Handelt es sich bei den Fügestrukturen um Fahrzeugstrukturen und daran zu montierenden Anbauteilen, so ist die Vorrichtung mit dem Modell der Anbauteile vorzugsweise in einer Fertigungsstraße für Fahrzeuge angeordnet. Eine Positioniereinrichtung für die Fahrzeugstrukturen kann von einer herkömmlichen Förderlinie gebildet werden. Vorzugsweise bildet ein Roboter die Positioniereinrichtung für das Modell. Die Fahrzeugstrukturen werden in der Förderlinie zu solch einem Handhabungsautomaten gefördert, für das Positionieren stillgesetzt und nach dem Positionieren und einem gegebenenfalls nochmaligen Vermessen in der Förderlinie abgefördert. Der Handhabungsautomat ermittelt die Position der jeweils im Arbeitsbereich befindlichen Fahrzeugstruktur, vorzugsweise optisch, und positioniert das Modell passgenau relativ zu der Fahrzeugstruktur. Hierfür umfasst die Vorrichtung ferner eine Messeinrichtung zum Messen der Positionen, die das Modell und die Fahrzeugstruktur relativ zueinander einnehmen, und eine Regelung, die anhand der Messdaten die Bewegungen des Handhabungsautomaten steuert, um das Modell in die passgenaue Fügeposition zu bewegen.These it is at the joining structures to vehicle structures and attachments to be mounted thereon, so the device with the model of the attachments is preferably in a production line for vehicles arranged. A positioning device for the vehicle structures can from a conventional one funding line be formed. Preferably, a robot forms the positioning device for the Model. The vehicle structures are conveyed in the conveying line to such an automatic handling machine, for positioning stopped and after positioning and, if necessary re-measuring in the conveyor line conveyed away. Of the Handling machine determines the position of each in the work area located vehicle structure, preferably optically, and positioned the Model accurately fitting relative to the vehicle structure. Includes for this the device further comprises a measuring device for measuring the positions, which occupy the model and the vehicle structure relative to each other, and a control which controls the movements of the automatic handling machine on the basis of the measured data, to move the model to the exact fitting position.

Die Messung erfolgt vorzugsweise optisch, bevorzugt mittels Laser. Geeignet ist insbesondere das Lichtschnittverfahren. Diese Art der Messung eignet sich bestens für die Ermittlung von Spaltbreite und Fallung. Die Messung wird vorzugsweise an vorbestimmten Messstellen längs der für die Passgenauigkeit maßgeblichen Außenkontur des Modells durchgeführt, wofür repräsentative Messstellen gewählt werden. Zur Erzielung eines optisch möglichst gleichmäßigen Spalts kann es von Vorteil sein, die Messstellen in Bezug auf ihre Wertigkeit zu gewichten. Die Gewichtungsfaktoren können manuell einstellbar und auf diese Weise vorgebbar oder alternativ auf der Basis eines entsprechend programmierten Algorithmus automatisch vorgegeben werden. Vorzugsweise verfügt die Vorrichtung über die Fähigkeit, die Gewichtungsfaktoren innerhalb einer Serie zu optimieren.The Measurement is preferably carried out optically, preferably by means of laser. Suitable is in particular the light-section method. This type of measurement is suitable Perfect for the determination of gap width and precipitation. The measurement is preferably along predetermined measuring points the for the accuracy of fit prevail outer contour carried out of the model, for which representative Measuring points selected become. To achieve a visually even gap It may be beneficial to the measuring points in terms of their value to weight. The weighting factors can be set manually and manually predeterminable in this way or alternatively on the basis of a corresponding programmed algorithm are automatically preset. Preferably has the device over the ability to Optimize weighting factors within a series.

Auch die Unteransprüche und deren Kombinationen beschreiben vorteilhafte Merkmale der Erfindung.Also the dependent claims and their combinations describe advantageous features of the invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren erläutert. An den Ausführungsbeispielen offenbar werdende Merkmale bilden je einzeln und in jeder Merkmalskombination die Gegenstände der Ansprüche und auch die vorstehend erläuterten Ausgestaltungen vorteilhaft weiter.embodiments The invention will be explained below with reference to figures. At the embodiments Obviously emerging features form each individually and in each combination of features the objects the claims and also those discussed above Embodiments advantageous further.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Fügeverbund aus einer Fahrzeugseitenwand und einem Modell einer Fahrzeugtür, 1 a joint assembly of a vehicle side wall and a model of a vehicle door,

2 einen Fügeverbund aus der Fahrzeugtür und einem Modell der Fahrzeugseitenwand, 2 a joint assembly of the vehicle door and a model of the vehicle side wall,

3 eine Datenkopplung zwischen Fügevorrichtungen und 3 a data coupling between joining devices and

4 eine Vorrichtung zum Fügen von Heckleuchten. 4 a device for joining taillights.

In 1 bilden eine Seitenwand 2 einer Rohkarosserie für ein Fahrzeug und ein Modell 3 einer an der Seitenwand 2 zu montierenden Fahrzeugtür einen Fügeverbund. In einer Serienfertigung werden die Rohkarosserien mit den Seitenwänden 2 auf einer Förderlinie gespannt zu einer längs der Förderlinie gebildeten Fügestation transportiert, in der das Modell 3 und die Seitenwand 2 der jeweils in der Fügestation befindlichen Rohkarosserie gefügt werden. Die Fügestation ist mit einem Roboter ausgestattet, der das Modell 3 hält und relativ zu der jeweiligen Seitenwand 2 in eine Fügeposition bewegt. In der Fügeposition werden die Seitenwand 2 und das Modell 3 passgenau zu dem Fügeverbund verbunden.In 1 form a sidewall 2 a body shell for a vehicle and a model 3 one on the side wall 2 To be mounted vehicle door a joining compound. In a series production, the body shells with the side walls 2 transported on a conveyor line stretched to a joining station formed along the conveyor line, in which the model 3 and the side wall 2 be joined in each case in the joining station body shell. The joining station is equipped with a robot, which is the model 3 holds and relative to the respective sidewall 2 moved to a joining position. In the joining position, the side wall 2 and the model 3 accurately connected to the joining compound.

Eine in der Fügestation angeordnete Fügevorrichtung umfasst den Roboter als Positioniereinrichtung für das Modell 3 und die Förderlinie als Positioniereinrichtung für die in der Serie in die Fügestation transportierten Seitenwände 2. Eine Bearbeitungseinrichtung zum Befestigen von Gelenkelementen 12 kann zusätzlich zu dem Roboter vorgesehen oder an einem Arm des Roboters befestigt sein, der unabhängig von einem das Modell 3 haltenden Arm des Roboters bewegbar ist. Die Positioniereinrichtung fixiert das Modell 4 in einem Messraum. Den Messraum kann insbesondere das übliche kartesische Fahrzeugkoordinatensystem bilden mit der in Längsrichtung des Fahrzeugs weisenden X-Achse, mit Z als der Hochachse und der in Seitenrichtung weisenden Y-Achse. Das Koordinatensystem ist beispielhaft in 1 relativ zu der Seitenwand 2 dargestellt.A joining device arranged in the joining station comprises the robot as a positioning device for the model 3 and the conveyor line as a positioning device for the transported in series in the joining station side walls 2 , A machining device for fastening joint elements 12 may be provided in addition to the robot or attached to an arm of the robot which is independent of the model 3 holding arm of the robot is movable. The positioning device fixes the model 4 in a measuring room. In particular, the measuring space can be the usual Cartesian vehicle coordinate system with the X-axis pointing in the longitudinal direction of the vehicle, with Z as the vertical axis and the Y-axis pointing in the lateral direction. The coordinate system is exemplary in 1 relative to the sidewall 2 shown.

Der Roboter dient als Träger für mehrere Messglieder 6 einer Messeinrichtung zum Vermessen eines Spalts, der sich bei dem Fügen zwischen der Seitenwand 2 und dem Modell 3 einstellt. Durch die Messung werden als Spaltmaße die Spaltbreite und die Fallung an diskreten Messstellen ermittelt. Die Messstellen sind längs der den Spalt zur einen Seite begrenzenden äußeren Kontur des Modells 3 so gewählt, dass für die Spaltgüte kritische Stellen durch die Messung erfasst werden. Die Messglieder 6 sind entlang der äußeren Kontur des Modells 3 entsprechend verteilt angeordnet. Die Messglieder 6 können unmittelbar an dem Modell 3 befestigt sein. Vorzugsweise hält jedoch der Roboter die Messglieder 6 separat von dem Modell 3 in der für die Messung geeigneten Anordnung, wie 1 sie beispielhaft zeigt. Der Spalt wird optisch vermessen. Die Messglieder 6 sind Laser in Kombination mit Kameras zur Aufnahme des reflektierten Laserlichts. Die Messung wird in einem Lichtschnittverfahren vorgenommen, vorzugsweise mit dem EDAG BestFit Assembly System. An einem Arm des Roboters ist ein Halteorgan zum Halten des Modells 3 befestigt. An dem Modell 3 ist ein Andockglied 5 befestigt oder geformt, an dem das Halteorgan das Modell 3 relativ zu einer Basis des Roboters in einer dem Ort und der Ausrichtung nach definierten Position festhält.The robot serves as a carrier for several measuring elements 6 a measuring device for measuring a gap arising in the joining between the side wall 2 and the model 3 established. Through the measurement, the gap width and the precipitation at discrete measuring points are determined as gap dimensions. The measuring points are along the outer contour of the model limiting the gap to one side 3 chosen so that critical points are detected by the measurement for the gap quality. The measuring members 6 are along the outer contour of the model 3 arranged distributed accordingly. The measuring members 6 can be attached directly to the model 3 be attached. Preferably, however, the robot holds the measuring members 6 separate from the model 3 in the arrangement suitable for the measurement, such as 1 she shows by way of example. The gap is optically measured. The measuring members 6 are lasers in combination with cameras to record the reflected laser light. The measurement is performed in a light-section method, preferably with the EDAG BestFit Assembly System. On one arm of the robot is a holding member for holding the model 3 attached. On the model 3 is a docking member 5 attached or shaped, on which the holding member the model 3 relative to a base of the robot in a location defined by the location and orientation.

Die Geometrie des Modells 3 muss mit der modellierten Tür nur an den Messstellen und hinsichtlich der Positionen der Gelenkelemente 12 übereinstimmen.The geometry of the model 3 must with the modeled door only at the measuring points and with regard to the positions of the hinge elements 12 to match.

Das Modell 3 ist mit einer Halteeinrichtung 13 ausgestattet, welche die Gelenkelemente 12 der Position nach relativ zu dem Modell 3 wie bei der in einer Endmontage mit der Seitenwand 2 zu verbindenden Tür lösbar hält, vorzugsweise fixiert. Die Gelenkelemente 12 bilden die Verbindungseinrichtung der Seitenwand 2 für die spätere Montage einer Tür, für die das Modell 3 in der Fügestation stellvertretend montiert wird. Nach dem Befestigen der Gelenkelemente 12 wird die Halteeinrichtung 13 von den Gelenkelementen 12 gelöst, um das Modell 3 wieder aus der Türoffnung bewegen zu können. Die Halteeinrichtung 13 ist vorzugsweise so gebildet, dass das Modell 3 nach dem Lösen wieder genau so aus der Türöffnung bewegt werden kann, wie es zuvor in die Fügeposition bewegt wurde. So kann die Halteeinrichtung 13 beispielsweise pro Gelenkelement 12 zwei Klemmbacken aufweisen, die automatisch in und aus dem Klemmeingriff mit dem jeweiligen Gelenkelement 12 bewegbar sind, so dass das Modell 3 entlang der Y-Achse aus der Türöffnung bewegt werden kann. Alternativ wäre es auch denkbar, die Halteeinrichtung 13 selbst als Gelenkelemente zu bilden, die den Gelenkelementen des in einer Endmontage noch zu bildenden Türscharniers entsprechen. Die Gelenkelemente 12 und die Halteeinrichtung 13 würden in diesem Fall eine zumindest im Wesentlichen dem späteren Scharnier gleichende Anordnung bilden. In solch einer Ausbildung könnte beispielsweise der Roboter die Gelenkelemente 12 in Position zu dem Modell 3 halten.The model 3 is with a holding device 13 equipped, which the hinge elements 12 in position relative to the model 3 as in the case of a final assembly with the side wall 2 door to be connected removably holds, preferably fixed. The joint elements 12 form the connecting device of the side wall 2 for later mounting a door for which the model 3 mounted vicariously in the joining station. After fastening the joint elements 12 becomes the holding device 13 from the joint elements 12 solved the model 3 to be able to move out of the door opening again. The holding device 13 is preferably formed so that the model 3 after loosening can be moved out of the door opening exactly as it was previously moved to the joining position. Thus, the holding device 13 for example, per joint element 12 Having two jaws that automatically in and out of the clamping engagement with the respective joint element 12 are movable, so the model 3 can be moved out of the door opening along the Y-axis. Alternatively, it would also be conceivable, the holding device 13 itself to form as hinge elements, which correspond to the hinge elements of the door hinge to be formed in a final assembly yet. The joint elements 12 and the holding device 13 would in this case form an arrangement at least substantially similar to the later hinge. In such an education, for example, the Robot the joint elements 12 in position to the model 3 hold.

Zum Fügen bewegt der Roboter das Modell 3 in die Türöffnung der Seitenwand 2. Hierfür erfasst er die Seitenwand 2, vorzugsweise optisch, und positioniert das Modell 3 entsprechend. Zum genaueren Positionieren wird der zwischen der Seitenwand 2 und dem Modell 3 gebildete Spalt mittels der Messglieder 6 vermessen. Die aus der Messung gewonnenen Messdaten werden einer Steuerung oder Regelung des Roboters zugeführt. Die Steuerung oder Regelung steuert oder regelt die Bewegungen des Roboters nach einem programmierten Algorithmus automatisch so, dass das Modell 3 relativ zu der Seitenwand 2 in einer Fügeposition positioniert wird, in der ein nach Breite und Fallung unter vorgebbaren Gütekriterien optimaler Spalt sich einstellt. Während der Roboter das Modell 3 in der Fügeposition hält, befestigt die Bearbeitungseinrichtung die Gelenkelemente 12 an der Seitenwand 2.For joining, the robot moves the model 3 in the door opening of the side wall 2 , For this he records the side wall 2 , preferably optically, and positions the model 3 corresponding. For more precise positioning, the one between the side wall 2 and the model 3 formed gap by means of the measuring members 6 measured. The measurement data obtained from the measurement are fed to a controller or controller of the robot. The controller automatically controls or controls the movements of the robot according to a programmed algorithm so that the model 3 relative to the sidewall 2 is positioned in a joining position in which an optimum gap is set according to width and pitch under predefinable quality criteria. While the robot is the model 3 holds in the joining position, the processing device attaches the joint elements 12 on the side wall 2 ,

Nach dem Befestigen der Gelenkelemente 12 wird das Modell 3 von dem Roboter mechanisch entkoppelt, so dass es sich in der geschaffenen Verbindung, im Ausführungsbeispiel dem Scharnier 12, 13 unter seinem Eigengewicht setzen kann. Das Modell 3 ist so schwer wie die modellierte Tür, so dass mittels des Modells 3 auch der Setzvorgang der später endmontierten Tür in der Simulation berücksichtigt wird. Sobald der Setzvorgang abgeschlossen ist, wird der Spalt erneut vermessen. Aus dieser nochmaligen Messung gewinnt die Fügevorrichtung Korrekturdaten für einen kompensierenden Vorhalt in nachfolgenden Fügeoperationen der gleichen Serie.After fastening the joint elements 12 becomes the model 3 mechanically decoupled from the robot so that it is in the created connection, in the embodiment of the hinge 12 . 13 can put under its own weight. The model 3 is as heavy as the modeled door, so by means of the model 3 Also the setting process of the later final assembled door is taken into account in the simulation. Once the setting process is completed, the gap is measured again. From this repeated measurement, the joining device gains correction data for a compensating derivative in subsequent joining operations of the same series.

Nachdem der Messvorgang abgeschlossen ist, nimmt der Roboter wieder das Modell 3 auf. Die Verbindung der Gelenkelemente 12 und 13 wird gelöst, und der Roboter bewegt das Modell 3 aus der Fügeposition, so dass in der Fertigungslinie die nächste Rohkarosserie mit Seitenwand 2 in die Fügestation transportiert werden kann.After the measuring process is completed, the robot takes the model again 3 on. The connection of the joint elements 12 and 13 is released, and the robot moves the model 3 from the joining position, so that in the production line the next body shell with side wall 2 can be transported in the joining station.

Die mechanische Entkopplung für die Simulation des Setzvorgangs kann zwischen dem Andockglied 5 und dem daran fixierten Halteorgan des Roboters oder zwischen dem Halteorgan und einer Basis des Roboters stattfinden. Wird das Halteorgan beispielsweise von der Basis entkoppelt, so verbindet ein Gelenk mit relativ zueinander blockierbaren Gelenkelementen das Halteorgan mit der Basis. Gegebenenfalls können auch zwei derartige Gelenke mit zueinander rechtwinkligen oder zumindest nicht parallelen Gelenkachsen das Halteorgan mit der Basis verbinden. Ein einziges Gelenk kann auch so gebildet sein, dass es die zur Simulation des Setzvorgangs erforderliche Nachgiebigkeit alleine schafft. Für die Blockierung des Gelenks oder der mehreren Gelenke ist eine Blockiereinrichtung vorgesehen, die für die mechanische Entkopplung gelöst werden kann, um die erforderliche Beweglichkeit zwischen den Gelenkelementen zu erhalten. Nach Abschluss des Messvorgangs wird das Gelenk oder werden die mehreren Gelenke mittels der Blockiereinrichtung wieder steifgestellt, um das Modell 3 aus der Fügeposition oder für die nächste Fügeoperation wieder in die neue Fügeposition relativ zur nächsten Seitenwand 2 bewegen zu können. Alternativ können unmittelbar das Andockglied 5 und das Halteorgan ein derartiges Gelenk bilden.The mechanical decoupling for the simulation of the setting process can be between the docking member 5 and the holding member of the robot fixed thereto or held between the holding member and a base of the robot. If the retaining member is decoupled from the base, for example, then a joint with joint elements which can be locked relative to one another connects the retaining member to the base. Optionally, two such joints with mutually perpendicular or at least not parallel hinge axes connect the retainer to the base. A single hinge may also be formed so as to provide the flexibility required to simulate the setting process alone. For the blocking of the joint or the plurality of joints, a blocking device is provided, which can be released for mechanical decoupling in order to obtain the required mobility between the joint elements. After completion of the measurement process, the joint or the multiple joints is again stiffened by the blocking device to the model 3 from the joining position or for the next joining operation again in the new joining position relative to the next side wall 2 to be able to move. Alternatively, immediately the docking member 5 and the retainer form such a joint.

2 zeigt einen weiteren Fügeverbund, den eine an der Seitenwand 2 der 1 zu montierende Fahrzeugtür 1 und ein Modell 4 der Seitenwand 2 bilden. Der Fügeverbund 1, 4 kann in einer Fügestation neben der Fertigungslinie, ebenso aber auch an einem anderen Ort der Fertigung, beispielsweise bei der Formung der Tür 1, grundsätzlich auch bei einem etwaigen Lieferanten aufgestellt sein. Die Türen 1 müssen erst für die Endmontage mit den Seitenwänden 2 zusammengeführt werden. 2 shows another joining compound, the one on the side wall 2 of the 1 to be mounted vehicle door 1 and a model 4 the side wall 2 form. The joining compound 1 . 4 can in a joining station next to the production line, as well as in another place of manufacture, for example, in the formation of the door 1 , in principle also be installed at a possible supplier. The doors 1 need only for final assembly with the side walls 2 be merged.

Eine Fügevorrichtung zum Fügen von Türen 1 je mit dem Modell 4 umfasst eine Positioniereinrichtung für das Modell 4.A joining device for joining doors 1 depending on the model 4 includes a positioning device for the model 4 ,

Die Fügevorrichtung umfasst ferner als Positioniereinrichtung für die Türen 1 einen Roboter, der ein Duplikat des Roboters der zur 1 beschriebenen Fügevorrichtung sein kann. Ferner umfasst die Fügevorrichtung eine Messeinrichtung mit Messgliedern 7. Die Messeinrichtung kann ebenfalls ein Duplikat der Messeinrichtung der 1 sein, insbesondere können die Messglieder 6 und 7 jeweils die gleichen sein. Die Messstellen sind vorzugsweise längs der äußeren Kontur der Tür 1 wie die Messstellen der Anordnung der 1 gewählt, entsprechend sind auch die Messglieder 7 wie die Messglieder 6 angeordnet. Das Andockglied 5 kann dem Andockglied 5 der das Modell 3 umfassenden Fügevorrichtung entsprechen. Während das Andockglied 5 des Modells 3 unmittelbar an dem Modell 3 befestigt oder daran geformt ist, ist bei der das Modell 4 umfassenden Fügevorrichtung zusätzlich eine Spanneinrichtung 8 vorgesehen, mittels der das Andockglied 5 an der Tür 1 lösbar fixiert ist.The joining device further comprises a positioning device for the doors 1 a robot that is a duplicate of the robot of the 1 may be described joining device. Furthermore, the joining device comprises a measuring device with measuring links 7 , The measuring device can also be a duplicate of the measuring device of the 1 in particular, the measuring elements can be 6 and 7 each be the same. The measuring points are preferably along the outer contour of the door 1 like the measuring points of the arrangement of 1 chosen, corresponding are also the measuring elements 7 like the measuring links 6 arranged. The docking member 5 can the docking member 5 the model 3 Comprehensive joining device correspond. While the docking member 5 of the model 3 directly on the model 3 attached or shaped on it is the model 4 comprehensive joining device additionally a clamping device 8th provided by means of the docking member 5 at the door 1 is releasably fixed.

An dem Modell 4 ist eine Halteeinrichtung 14 vergleichbar der Halteeinrichtung 13 gebildet. Gelenkelemente 11 bilden eine Verbindungseinrichtung der Tür 1. Die Gelenkelemente 11 bilden nach der Montage der Tür 1 zusammen mit den Gelenkelementen 12 der Seitenwand 2 ein Scharnier für die Tür 1. Das in Bezug auf die Halteeinrichtung 13 Gesagte gilt für die Halteeinrichtung 14 gleichermaßen, insbesondere kann sie als Spanneinrichtung zum lösbaren Klemmen der Gelenkelemente 11 gebildet sein oder Gelenkelemente entsprechend den Gelenkelementen 12 des späteren Scharniers umfassen, relativ zu denen die Gelenkelemente 11 für das Fügen mit dem Modell 4 fixiert werden.On the model 4 is a holding device 14 comparable to the holding device 13 educated. joint elements 11 form a connecting device of the door 1 , The joint elements 11 form after installation of the door 1 together with the joint elements 12 the side wall 2 a hinge for the door 1 , That in relation to the holding device 13 The above applies to the holding device 14 alike, in particular, it can as a clamping device for releasably clamping the hinge elements 11 be formed or joint elements according to the joint elements 12 of the later hinge, relative to which the joint elements 11 for joining with the model 4 be fixed.

Der Roboter bewegt wie anhand der Fügeoperation mit dem Modell 3 bereits beschrieben die Tür 1 in die Türöffnung des Modells 4 und positioniert sie dort passgenau relativ zu dem Modell 4. Die Positionierung erfolgt unter ständiger Rückführung der von den Messgliedern 7 gelieferten Messdaten, so dass in der Fügeposition ein nach den vorgegebenen Gütekriterien optimaler Spalt erhalten wird. Mittels einer Bearbeitungseinrichtung, die an einem weiteren Arm des Roboters befestigt oder von einem anderen Roboter gebildet sein kann, werden die Gelenkelemente 11 an der Tür 1 befestigt. Die Gelenkelemente 11 bilden die Verbindungseinrichtung der Tür 1 für die spätere Endmontage.The robot moves with the model as in the joining operation 3 already described the door 1 in the doorway of the model 4 and positions them there accurately relative to the model 4 , The positioning takes place under constant feedback of the measuring elements 7 delivered measurement data, so that in the joining position an optimal gap according to the predetermined quality criteria is obtained. By means of a processing device which can be attached to another arm of the robot or formed by another robot, the joint elements 11 at the door 1 attached. The joint elements 11 form the connecting device of the door 1 for later final assembly.

Nachdem die Tür 1 und das Modell 4 mittels des Scharniers 11, 14 zu einem Fügeverbund miteinander verbunden sind, wird die Tür 1 von dem Roboter mechanisch entkoppelt, so dass sie sich unter ihrem Eigengewicht im Scharnier 11, 14 setzen kann. Sobald der Setzvorgang abgeschlossen ist, wird der Spalt nochmals vermessen. Aus den durch die nochmalige Messung gewonnenen Messdaten werden Korrekturdaten für nachfolgende Fügeoperationen der gleichen Serie gewonnen. Schließlich wird die Tür 1 vom Roboter wieder aufgenommen und nach dem Lösen der Gelenkelemente 11 und 14 aus der Fügeposition bewegt. Die Spanneinrichtung 8 wird von der Tür 1 gelöst. Der Roboter ist nun wieder frei für die Aufnahme der nächsten Tür 1. Die Tür 1 kann lackiert und ausgerüstet werden, bevor sie schließlich an der Seitenwand 2 endmontiert wird.After the door 1 and the model 4 by means of the hinge 11 . 14 are connected to a joint assembly, the door is 1 mechanically decoupled from the robot so that they are under their own weight in the hinge 11 . 14 can put. Once the setting process is completed, the gap is measured again. From the measured data obtained by the repeated measurement correction data for subsequent joining operations of the same series are obtained. Finally the door 1 picked up by the robot and after loosening the joint elements 11 and 14 moved from the joining position. The clamping device 8th will be from the door 1 solved. The robot is now free to pick up the next door 1 , The door 1 can be varnished and equipped before finally hanging on the sidewall 2 is finally assembled.

Der die Türen 1 handhabende Roboter kann im Hinblick auf das Halten der Türen und das mechanische Entkoppeln für das Setzen der Türen 1 wie der das Modell 3 handhabende Roboter gebildet sein.The doors 1 robotic handling may be in terms of holding the doors and mechanical decoupling for setting the doors 1 like the model 3 be formed handling robots.

3 zeigt in einer schematischen Darstellung eine datenmäßige Kopplung der beiden Fügevorrichtungen über eine gemeinsame Leitebene. Für eine toleranzoptimierte Endmontage werden die vor und nach dem Setzen des Modells 3 und dem Setzen der Türen 1 gewonnenen Messdaten, vorzugsweise auch die Korrekturdaten, der jeweils anderen Fügevorrichtung zugeführt, vorzugsweise per Funk oder über feste Datenleitungen. 3 shows a schematic representation of a data-related coupling of the two joining devices on a common control plane. For a tolerance-optimized final assembly, the before and after the setting of the model 3 and setting the doors 1 obtained measurement data, preferably also the correction data, the respective other joining device supplied, preferably by radio or via fixed data lines.

Wird anhand der Daten mittels statistischer Auswertung beispielsweise festgestellt, dass sich hinsichtlich einer Abweichung von einer idealen Geometrie der Türen 1 oder der Seitenwände 2 ein Trend etabliert hat, wird mittels Computer eine optimale Korrekturstrategie ermittelt. Beispielhaft sei angenommen, dass sich die in X-Richtung gemessene Länge der Türen 1 und ferner die Y-Lage des dachnahen oberen Rands der Seitenwand 2 relativ zu dem bodennahen unteren Rand der Türöffnung geändert haben. Aufgrund der Verwendung von Modellen 3 und 4 mit stets gleicher Geometrie, soweit diese für die Messung relevant ist, kann die Ursache der Abweichung identifiziert und dem jeweiligen Bauteil, entweder den Türen 1 oder den Seitenwänden 2, zugeordnet werden. Da sowohl an den Türen 1 als auch an den Seitenwänden 2 deren Verbindungseinrichtungen 11 und 12 im Wege einer Messung und Positionierung geschaffen werden, können die Positionen der Verbindungseinrichtungen 11 und 12 nach Ort und Ausrichtung sowohl an den Türen 1 als auch an den Seitenwänden 2 so modifiziert werden, dass die festgestellte Abweichung im Sinne einer Annäherung an eine unter den gegebenen Umständen optimale Spaltgüte kompensiert werden kann. Werden die Gelenkelemente 12 beispielsweise an einer planen Montagefläche der Seitenwand 2 befestigt, die von der X- und der Z-Achse des Messkoordinatensystems aufgespannt wird, und werden ferner die Gelenkelemente 11 an einer planen Montagefläche der Tür 1 befestigt, die sich im modellierten Schließzustand der Tür 1 und des Modells 3 in einer Y-Z-Ebene des Messkoordinatensystems erstreckt, so kann die Längenabweichung bei den Seitenwänden 2 längs der X-Achse und die zwischen dem oberen und dem unteren Rand der Türöffnung festgestellte Abweichung durch eine Drehwinkeländerung der durch die Gelenkelemente 11 gebildete Verbindungseinrichtung der Türen 1 um die X-Achse kompensiert werden. Die statistische Auswertung der Mess- und Korrekturdaten liefert hierfür Vorgabewerte, die den Fügevorrichtungen zur Vornahme der jeweiligen Modifikation zugeführt werden. Im Ausführungsbeispiel wird der Datenabgleich über die Leitebene vorgenommen, die Zugriff auf die gespeicherten Mess- und Korrekturdaten hat, um diese zu verwalten und statistisch für Modifikationen im Sinne einer toleranzoptimierten Endmontage auszuwerten.If, for example, it is determined from the data by means of statistical evaluation that there is a deviation from an ideal geometry of the doors 1 or the side walls 2 has established a trend, an optimal correction strategy is determined by computer. By way of example, it is assumed that the length of the doors measured in the X direction 1 and further, the Y-position of the roof near upper edge of the sidewall 2 have changed relative to the bottom near bottom edge of the door opening. Due to the use of models 3 and 4 with always the same geometry, as far as it is relevant for the measurement, the cause of the deviation can be identified and the respective component, either the doors 1 or the side walls 2 , be assigned. Because both at the doors 1 as well as on the side walls 2 their connecting devices 11 and 12 be created by means of a measurement and positioning, the positions of the connecting devices 11 and 12 according to location and orientation both at the doors 1 as well as on the side walls 2 be modified so that the determined deviation can be compensated in the sense of an approximation to an optimum under the given circumstances Spaltgüte. Be the joint elements 12 for example, on a flat mounting surface of the side wall 2 attached, which is spanned by the X and Z axis of Messkoordinatensystems, and also the joint elements 11 on a flat mounting surface of the door 1 fastened, which is modeled in the closed state of the door 1 and the model 3 extends in a YZ plane of the measuring coordinate system, the length deviation in the side walls 2 along the X axis and the deviation detected between the upper and lower edges of the door opening by a rotation angle change of the hinge elements 11 formed connecting device of the doors 1 to be compensated for the X-axis. For this purpose, the statistical evaluation of the measurement and correction data provides default values that are fed to the joining devices for carrying out the respective modification. In the exemplary embodiment, the data adjustment is performed via the control level, which has access to the stored measurement and correction data in order to manage it and to evaluate it statistically for modifications in the sense of a tolerance-optimized final assembly.

4 zeigt eine Fügestation zum Fügen von Heckleuchtenmodellen 3 an Rohkarosserien 2. Die Förderlinie, auf der die Rohkarosserien 2 in die Fügestation und wieder aus der Fügestation transportiert werden, ist als Strichlinie angedeutet. Pro Modell 3 ist für dessen Handhabung eine als Roboter gebildete Positioniereinrichtung 15 vorgesehen. Die beiden Positioniereinrichtungen 15 sind neben der Förderlinie angeordnet. Der maximale Bewegungsradius des jeweiligen Roboterarms ist für feststehende Positioniereinrichtungen 15 durch Kreise angedeutet. Mit dem jeweils in der Fügeposition befindlichen Modell 3 werden an der Rohkarosserie 2, beispielsweise an deren Heck oder Seitenwänden, die Verbindungseinrichtungen für die beiden Heckleuchten erzeugt oder befestigt. Mit Ausnahme des simulierten Setzvorgangs entspricht die Fügeoperation für die Heckleuchtenmodelle 3 der Fügeoperation für die Türen 1. Auch im Übrigen, insbesondere den Datenabgleich, gelten die dortigen Ausführungen gleichermaßen für die Heckleuchtenmodelle 3. 4 shows a joining station for joining tail light models 3 on body shells 2 , The conveyor line on which the body shells 2 transported to the joining station and back from the joining station is indicated as a dashed line. Per model 3 is for its handling a positioning device formed as a robot 15 intended. The two positioning devices 15 are arranged next to the conveyor line. The maximum movement radius of the respective robot arm is for fixed positioning devices 15 indicated by circles. With the model in the joining position 3 be at the body shell 2 For example, at the rear or side walls, the connecting devices for the two rear lights produced or attached. With the exception of the simulated setting process, the joining operation corresponds to the tail lamp models 3 the joining operation for the doors 1 , By the way, in particular the data comparison, the statements there apply equally to the tail light models 3 ,

Die Fügestation ist mit einem Stationscomputer 9 ausgestattet. Über den Stationscomputer 9 wird der Datenabgleich mit der Fügevorrichtung für die Fügeoperation der Heckleuchten und des Karosseriemodells durchgeführt. Die Fügestation ist mit mehreren Modellen 3 für unterschiedliche Heckleuchten ausgestattet. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um zwei unterschiedliche Modelle 3, für die Ablagen innerhalb der Manipulationskreise der Positionseinrichtung 15 angedeutet sind. Dies erhöht die Flexibilität der Fügestation. Entsprechend der Anzahl der vorgehaltenen Modelle 3 können Karosserien 2 für die Endmontage von Heckleuchten vorbereitet werden. Ein Modellwechsel kann ohne weiteres, auch ohne Verzögerung in der Förderlinie vorgenommen werden. Entsprechend können auch für andere Anbauteile, beispielsweise Türen 1, Modelle 3 für unterschiedliche Fahrzeugtypen in der betreffenden Fügestation vorgehalten werden.The joining station is with a station computer 9 fitted. About the station computer 9 the data comparison is performed with the joining device for the joining operation of the taillights and the body model. The joining station is with several models 3 equipped for different tail lights. In the embodiment, there are two different models 3 , for the trays within the manipulation circuits of the position device 15 are indicated. This increases the flexibility of the joining station. According to the number of reserved models 3 can bodies 2 be prepared for final assembly of taillights. A model change can be made without further delay, even without delay in the conveyor line. Accordingly, for other attachments, such as doors 1 , Models 3 be maintained for different types of vehicles in the joining station in question.

Claims

Method for joining a first joining structure ( 1 ) and a second joining structure ( 2 ), in which a) a true-to-life model ( 3 ) of the first joining structure ( 1 ) and the second joining structure ( 2 ) positioned one another in a joining position, b) the model ( 3 ) and the second joining structure ( 2 ) in the joining position relative to each other to fit accuracy c) and at the second joining structure ( 2 ) depending on the measurement, a connection device ( 12 ) for the precise connection of the joining structures ( 1 . 2 ) is generated or attached.

Method according to claim 1, further comprising a) said first joining structure ( 1 ) and a contoured model ( 4 ) of the second joining structure ( 1 ) are positioned relative to one another in a joining position, b) the first joining structure ( 1 ) and the model ( 4 ) of the second joining structure ( 2 ) measured in the joining position relative to each other to fit accuracy c) and at the first joining structure ( 1 ) depending on the measurement, a connection device ( 11 ) for the precise connection of the joining structures ( 1 . 2 ) is generated or attached.

Method according to a combination of claims 1 and 2, wherein the measurement at the second joining structure ( 2 ) and the model ( 3 ) of the first joining structure ( 1 ) and the connection device ( 11 ) as a function of the evaluation at the first joining structure ( 1 ) is generated or attached.

Method according to a combination of at least claims 1 and 2, wherein the measurement at the first joining structure ( 1 ) and the model ( 4 ) of the second joining structure ( 2 ) and the connection device ( 12 ) as a function of the evaluation at the second joining structure ( 2 ) is generated or attached.

Method according to one of the preceding claims, in which the connecting device ( 11 . 12 ) relative to the model ( 3 . 4 ) is immovable, preferably from one of the model ( 11 . 12 ) positioning positioning device, and in which the connecting device ( 11 . 12 ) in the joining position of the model ( 3 . 4 ) and the joining structure ( 2 . 1 ) at the joining structure ( 1 . 2 ) is attached.

Method according to one of the preceding claims, in which the model ( 3 or 4 ) and the joining structure thus located in the joining position ( 2 or 1 ) temporarily with each other to a joining compound ( 2 . 3 or 1 . 4 ) and the joint assembly ( 2 . 3 or 1 . 4 ) is measured for accuracy of fit.

Method according to the preceding claim, in which the model ( 3 or 4 ) and the joining structure ( 2 or 1 ) accurately positioned to each other in the joining position, to a joining compound ( 2 . 3 or 1 . 4 ) and measured again in the joint assembly to fit accuracy.

Method according to the preceding claim, in which the connecting device ( 12 or 11 ) is corrected in the event of a finding of a fit inaccuracy found in the joining group.

Method according to one of the two preceding claims, in which a fit inaccuracy found in the joint assembly at a subsequent with the model ( 3 or 4 ) measured further joining structure ( 2 or 1 ) is taken into account.

Method according to one of the preceding claims, in which the connecting device ( 11 or 12 ) of the joining structure ( 1 or 2 ) with respect to one, optionally two translation axis (s) (Y, Z or X, Z) and one rotation axis (X or Y) of a spatial coordinate system (X, Y, Z) of the model (s) located in the joining position ( 4 or 3 ) or joining structure ( 1 or 2 ) or fixed or corrected in the event of a fit inaccuracy determined by the measurement.

Method according to the preceding claim, in the translation axes (X, Z and Y, Z) are not parallel to each other and the rotation axes (X and Y) are not parallel to each other.

Method according to one of the preceding claims, in which for the joining of similar first joining structures ( 1 ) and similar second joining structures ( 2 ) - a model ( 3 ) of the first joining structure ( 1 ) and the second joining structures ( 2 ) to each other in a joining position and a model ( 4 ) of the second joining structure ( 2 ) and the first joining structures ( 1 ) are positioned relative to one another in each case in a joining position, - the models ( 3 . 4 ) and the joining structures ( 1 . 2 ) measured in the respective joining position relative to each other to fit accuracy - and at the joining structures ( 1 . 2 ) depending on the measurement in each case a connecting device ( 11 . 12 ) for accurately connecting the first joining structures ( 1 ) with one of the second joining structures ( 2 ) are generated or attached.

Method according to the preceding claim, in which the measurement on the model ( 3 ) and at least one of the second joining structures ( 2 ) and a connection device ( 12 ) at a subsequent further second joining structure ( 2 ) is generated or fixed depending on the evaluation.

Method according to one of the two preceding claims, in which the measurement on the model ( 4 ) and at least one of the first joining structures ( 1 ) and a connection device ( 11 ) at a subsequent further first joining structure ( 1 ) is generated or fixed depending on the evaluation.

Method according to one of the three preceding claims, in which measurements on at least one of the models ( 3 . 4 ) and in each case in the joining position located joining structures ( 2 . 1 ) a trend regarding the geometry of these joining structures ( 2 . 1 ) and in the production or attachment of the connecting devices ( 11 . 12 ) by the at least one of the models ( 3 . 4 ) represented joining structures ( 1 . 2 ) or the other joining structures ( 2 . 1 ) is taken into account.

Method according to one of the preceding claims, in which the scope of the model ( 3 . 4 ) at least discrete measuring locations depending on a gap, preferably gap width and precipitation, between the model ( 3 . 4 ) and the respective joining structure ( 2 . 1 ) and the connection device ( 11 . 12 ) in each case on approximation of a predetermined gap, preferably in addition to minimizing the gap dimensions, generated or fixed.

Method according to one of the preceding claims, in which the joint structures to be joined together ( 1 . 2 ) An attachment and a structure, preferably a body or a body part, are for a vehicle.

Method according to the preceding claim, in which the first joining structure ( 1 ) is a vehicle door, a hood, a flap or a lamp.

Method according to one of the preceding claims, in which the connecting device ( 11 . 12 ) at least one first hinge element of at least one hinge, preferably a hinge or hinge, for movably connecting the first joining structure ( 1 ) with the second joining structure ( 2 ).

Method according to the preceding claim, in which the first joint element on the first joint structure ( 1 ) and a second hinge element on the second joining structure ( 2 ) is produced or fastened and the hinge elements for connecting the joining structures ( 1 . 2 ) are connected to the at least one joint.

Device for joining identical first joining structures ( 1 ) and similar second joining structures ( 2 ), the device comprising: a) a contoured model ( 3 ) of the first joining structures ( 1 ), b) a positioning device for positioning the model ( 3 ), c) a further positioning device for positioning the second joining structures ( 2 ), d) where the model ( 3 ) and the second joining structures ( 2 ) are each positionable in a joining position by means of the positioning devices, e) a measuring device ( 6 ) for measuring the positions that the model ( 3 ) and the respective second joining structure ( 2 ) in the joining position relative to each other, f) one with the measuring device ( 6 ), by means of which at least one of the positioning devices is controlled or regulated in dependence on a result of the measurement in order to control the model ( 3 ) and the respective second joining structure ( 2 ) to position each other accurately in the joining position, g) and a processing device for producing or attaching a connecting device ( 12 ) at the respective second joining structure ( 2 ).

Device according to the preceding claim, wherein the positioning device for positioning the joining structures ( 1 . 2 ) a conveying device for conveying the joining structures ( 1 . 2 ) to and from the positioning device for positioning the model ( 4 . 3 ).

Device for joining identical first joining structures ( 1 ) and similar second joining structures ( 2 ), the device comprising: a) a contoured model ( 4 ) of the second joining structures ( 2 ) b) a positioning device for positioning the model ( 4 ), c) a further positioning device for positioning the first joining structures ( 1 ), d) where the model ( 4 ) and the first joining structures ( 1 ) are each positionable in a joining position by means of the positioning devices, e) a measuring device ( 7 ) for measuring the positions that the model ( 4 ) and the respective first joining structure ( 1 ) in the joining position relative to each other, f) one with the measuring device ( 7 ), by means of which at least one of the positioning devices is controlled or regulated in dependence on a result of the measurement in order to control the model ( 4 ) and the respective first joining structure ( 1 ) to position each other accurately in the joining position, g) and a processing device for producing or attaching a connecting device ( 11 ) at the respective first joining structure ( 1 ).

Apparatus according to claim 21 in combination with the device according to the preceding claim.

Device according to one of the preceding claims, wherein at least one of the positioning means comprises a robot with so many degrees of freedom of movement or is formed by such a robot that the model held by the robot ( 3 ) or the respectively held by the robot joining structure ( 1 ) can be moved accurately by means of the robot in the joining position.

Device according to one of the preceding claims, wherein one of the positioning means comprises a base, a joint movably connected to the base, a holding member or docking member ( 5 ) for holding the model ( 3 ) or one ( 1 ) of the joining structures ( 1 . 2 ) and a blocking device for the joint, wherein the joint by means of the blocking device for the positioning of the model ( 3 ) or the one ( 1 ) of the joining structures ( 1 . 2 ) blockable and the blocking is releasable to the model ( 3 ) or the one ( 1 ) of the joining structures ( 1 . 2 ) decouple mechanically from the base.

Device according to one of the preceding claims, wherein the positioning device for positioning a ( 2 ) of the joining structures ( 1 . 2 ) or its model ( 4 ) a fixing device for a fixed fixing of the one ( 2 ) of the joining structures ( 1 . 2 ) or its model ( 4 ).

Device according to one of the preceding claims, further comprising a holding device ( 13 . 14 ) with the model ( 3 . 4 ) or the positioning device for the model ( 3 . 4 ) and the connecting device ( 12 . 11 ) releasably holds, preferably tensioned.

Device according to one of the preceding claims, wherein the device is arranged in a production line for vehicles.