DE102005046793B4 - Method for increasing the accuracy of fit of a vehicle attachment and joint assembly of a vehicle structural part and a vehicle attachment - Google Patents
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Abstract
Verfahren
zur Steigerung der Passgenauigkeit eines mit einer Positioniereinrichtung
(2–8; 14–18) versehenen
Fahrzeug-Anbauteils, bei dem:
a) das Anbauteil in einem Messkoordinatensystem
(X, Y, Z) positioniert wird,
b) eine Istlage (A, B), die ein
erster Referenzpunkt (P) des Fahrzeug-Anbauteils in dem Messkoordinatensystem
einnimmt, vermessen und
c) aus der Messung in einem Soll-Ist-Vergleich
eine Lageabweichung ermittelt wird, die der erste Referenzpunkt
(P) in einer ersten Koordinatenrichtung (X) zu seiner Solllage aufweist,
d)
und bei dem die Positioniereinrichtung (2–8; 14–18) vor Montage des Anbauteils
zur Verringerung der Lageabweichung korrigiert wird.Method for increasing the accuracy of fitting of a vehicle attachment provided with a positioning device (2-8; 14-18), in which:
a) the attachment is positioned in a measurement coordinate system (X, Y, Z),
b) an actual position (A, B), which assumes a first reference point (P) of the vehicle attachment in the measurement coordinate system, measured and
c) from the measurement in a desired-actual comparison, a positional deviation is determined, which has the first reference point (P) in a first coordinate direction (X) to its desired position,
d) and in which the positioning device (2-8; 14-18) is corrected before mounting the attachment to reduce the positional deviation.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steigerung der Passgenauigkeit eines Fahrzeug-Anbauteils, das für eine Montage an oder in einem Fahrzeug oder einem Fahrzeugteil eine Positioniereinrichtung aufweist. Das Verfahren wird vollständig oder teilweise an dem Anbauteil als solchem, d. h. am noch nicht montierten Anbauteil, durchgeführt. Die Erfindung betrifft ferner ein hinsichtlich der Passgenauigkeit korrigiertes Fahrzeug-Anbauteil als solches und auch in einem am Einbauort des Fahrzeugs oder eines Fahrzeugteils montierten Zustand. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Fügeverbund eines Fahrzeug-Strukturteils und eines Fahrzeug-Anbauteils, wobei das Strukturteil in oder an einem Fahrzeug verbaut oder für ein Verbauen vorgesehen ist und es sich bei dem Anbauteil insbesondere um ein erfindungsgemäß korrigiertes handeln kann. Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Mess- und Manipuliervorrichtung zur automatischen Ermittlung einer Lageabweichung, die das noch nicht korrigierte Anbauteil aufweist, und für eine die Lageabweichung vermindernde Korrektur.The The invention relates to a method for increasing the accuracy of fit a vehicle attachment, that for an assembly on or in a vehicle or a vehicle part Positioning device has. The procedure is complete or partly on the attachment as such, d. H. not yet mounted Attachment, performed. The The invention further relates to a corrected accuracy of fit Vehicle attachment as such and in one at the installation of the Vehicle or vehicle part mounted state. object The invention is also a joining compound a vehicle structural part and a vehicle attachment, wherein the structural part installed in or on a vehicle or for installation is provided and it is the attachment in particular a Corrected according to the invention can act. After all The invention also relates to a measuring and manipulating device for the automatic determination of a positional deviation that still has not corrected attachment, and for a position deviation diminishing Correction.
Die Anforderungen an die Passgenauigkeit von Fahrzeug-Anbauteilen steigen ständig. Andererseits sind preiswerte Massenprodukte gefordert. Besondere Probleme ergeben sich beispielsweise bei solchen Anbauteilen, die aus mehreren mittels Fügeverbindung miteinander verbundenen Formteilen bestehen, wenn eines der gefügten Formteile als Positioniereinrichtung des Anbauteils dient, ein anderes der Formteile aber bestimmte Anforderungen an die Passgenauigkeit relativ zum Fahrzeug, insbesondere der Fahrzeugkarosserie, erfüllen muss. Ein Beispiel solch eines Anbauteils, das die Erfindung insbesondere betrifft, ist eine Fahrzeugleuchte, beispielsweise Heckleuchte.The Demands on the accuracy of fit of vehicle attachments increase constantly. On the other hand, inexpensive mass products are required. Special Problems arise for example in such attachments, the from several by means of joint connection interconnected moldings exist when one of the joined moldings serves as a positioning of the attachment, another of Moldings but certain requirements for the accuracy of fit relative to the vehicle, in particular the vehicle body, must meet. An example of such an attachment, the invention in particular concerns, is a vehicle lamp, such as rear light.
Die
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Passgenauigkeit von Fahrzeug-Anbauteilen kostengünstig zu verbessern.It is an object of the invention, the accuracy of fit of vehicle attachments economical to improve.
Nach der Erfindung wird zur Verbesserung der Passgenauigkeit ein Fahrzeug-Anbauteil, das für die Montage an oder in einem Fahrzeug eine Positioniereinrichtung umfasst, in einem Messkoordinatensystem, d. h. in einer Messeinrichtung, positioniert. Das Messkoordinatensystem ist vorzugsweise ein kartesisches Koordinatensystem. Am positionierten Anbauteil wird die Istlage wenigstens eines Referenzpunkts des Anbauteils so vermessen, dass aus der Messung eine Lageabweichung ermittelt werden kann, die der Referenzpunkt nach der Montage des Anbauteils an einem Einbauort an oder in einem Fahrzeug in eine Spannrichtung des Anbauteils aufweisen würde. Die Spannrichtung ist vorzugsweise die Richtung, in die das Anbauteil am geplanten Einbauort bei der Montage gegen die Karosserie oder einen anderen Teil des Fahrzeugs gespannt wird. Die Lageabweichung wird vorteilhafterweise in Spannrichtung gemessen. Die Spannrichtung bildet vorzugsweise auch eine erste Koordinatenrichtung des Messkoordinatensystems. Das Messkoordinatensystem und das von der Montage abgeleitete, körpereigene Koordinatensystem des Anbauteils müssen aber nicht unbedingt übereinstimmen.To the invention, to improve the accuracy of fit, a vehicle attachment, that for the Mounting on or in a vehicle comprises a positioning device, in a measurement coordinate system, i. H. in a measuring device, positioned. The measuring coordinate system is preferably a Cartesian Coordinate system. The actual position is on the attached attachment at least one reference point of the attachment so measured that From the measurement, a positional deviation can be determined, which is the Reference point after mounting the attachment to an installation location on or in a vehicle in a clamping direction of the attachment would. The tensioning direction is preferably the direction in which the attachment at the planned installation location during assembly against the body or another part of the vehicle is tensioned. The position deviation is advantageously measured in the clamping direction. The clamping direction preferably also forms a first coordinate direction of the measurement coordinate system. The measurement coordinate system and the body-derived from the assembly Coordinate system of the attachment but do not necessarily match.
Bei dem Verfahren wird aus der Messung in einem Vergleich der Istlage mit einer vorgegebenen Solllage des Referenzpunkts die Lageabweichung ermittelt. Schließlich wird die Positioniereinrichtung des Anbauteils korrigiert, so dass die Lageabweichung sich verringert, idealerweise eliminiert wird.at the method becomes from the measurement in a comparison of the actual position determined with a predetermined desired position of the reference point, the position deviation. After all the positioning of the attachment is corrected, so that the positional deviation is reduced, ideally eliminated.
Das erfindungsgemäße Verfahren liefert ein passgenaues Anbauteil in einer Güte hinsichtlich seiner für die Positionierung relevanten Toleranzen, wie sie der Formungsprozess – und bei den bevorzugt mehrteiligen Anbauteilen deren Formungsprozesse sowie Fügen und Verbinden – nur zu sehr hohen Kosten bereitstellen kann bzw. können. Vorteilhaft ist auch, dass auf Korrekturmaßnahmen an der Struktur des Fahrzeugs, an der das Anbauteil montiert wird, verzichtet werden kann.The inventive method delivers a fitting fitting in one grade with respect to its for positioning relevant tolerances, as the shaping process - and at the preferred multi-part attachments their molding processes and Joining and Connect - only can or can provide at very high cost. It is also advantageous that on corrective action on the structure of the vehicle to which the attachment is mounted dispensed can be.
Die an der Positioniereinrichtung vorgenommene Korrektur kann ein Einstellen oder eine Formänderung oder ein erstes Formen eines oder mehrerer Positionierelemente der Positioniereinrichtung oder auch ein Einstellen und Verändern der Form in Kombination umfassen.The correction made to the positioning device may be adjustment or a change of shape or a first molding of one or more positioning elements of Positioning device or a setting and changing the Include mold in combination.
In bevorzugten Ausführungen umfasst die Positioniereinrichtung wenigstens ein Positionierelement, das mit der Trägerstruktur des Anbauteils in einem Verstelleingriff ist. Das Positionierelement wird in dem Eingriff relativ zu der Trägerstruktur in Richtung der ersten Koordinatenrichtung eingestellt, um die ermittelte Lageabweichung bezüglich dieser Richtung zu verringern. Die erste Koordinatenrichtung ist, wie bereits erwähnt, vorzugsweise die Richtung, in die das Anbauteil bei der Montage gegen die Struktur des Fahrzeugs am späteren Einbauort gespannt wird. Der Verstelleingriff erlaubt vorzugsweise eine kontinuierliche Einstellbewegung des Positionierelements. Insbesondere kann der Verstelleingriff als Gewindeeingriff gebildet sein. Durch die Einstellung wird die Lage, nämlich der Abstand eingestellt, die eine Positionierfläche des Positionierelements, vorzugsweise eine Anlagefläche, relativ zu der Trägerstruktur und dem oder den Referenzpunkten des Anbauteils aufweist. Das eingestellte Positionierelement kann in der eingenommenen Einstellposition selbsttätig gesichert sein oder durch zusätzliche Maßnahmen gesichert werden, so dass es aus der Einstellposition weder in die erste Koordinatenrichtung noch gegen die erste Koordinatenrichtung herausbewegt werden kann, zumindest nicht ohne besondere Anstrengungen. Andererseits wird die Einstellposition nicht etwa durch einen festen Endanschlag vorgegeben, sondern ist längs des Verstelleingriffs variabel und wird in Abhängigkeit von der Messung bestimmt.In preferred embodiments, the positioning device comprises at least one Positionierele ment, which is in an adjustment with the support structure of the attachment. The positioning element is adjusted in the engagement relative to the support structure in the direction of the first coordinate direction in order to reduce the determined positional deviation with respect to this direction. The first coordinate direction is, as already mentioned, preferably the direction in which the attachment is clamped during assembly against the structure of the vehicle at the later installation location. The adjustment engagement preferably permits a continuous adjustment movement of the positioning element. In particular, the adjustment can be formed as a threaded engagement. By adjusting the position, namely the distance is set, which has a positioning of the positioning, preferably a contact surface, relative to the support structure and the reference points or the attachment. The set positioning can be automatically secured in the assumed setting position or secured by additional measures, so that it can be moved out of the setting neither in the first coordinate direction against the first coordinate direction, at least not without special efforts. On the other hand, the setting position is not predetermined by a fixed end stop, but is variable along the Verstellingriffs and is determined depending on the measurement.
Vorzugsweise ist das einstellbare Positionierelement mit der Trägerstruktur bereits in dem Verstelleingriff, wenn die Istlage des Referenzpunkts vermessen wird. Die Istlage kann in diesem Fall in Bezug auf das einstellbare Positionierelement vermessen und dessen Position die Lageabweichung korrigierend verstellt werden. Grundsätzlich soll jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass das einstellbare Positionierelement erst nach dem Vermessen in den Verstelleingriff gebracht und eingestellt wird. Falls das Anbauteil in sich nicht ausreichend biege- oder torsionssteif ist und deshalb Verbiegungen oder Verwindungen des Anbauteils zu befürchten sind, können an dem Anbauteil noch weitere einstellbare Positionierelemente der beschriebenen Art oder auch der Art nach andere Positionierelemente zusätzlich vorgesehen sein.Preferably is the adjustable positioning with the support structure already in the adjustment operation when the actual position of the reference point is measured becomes. The actual position can in this case in relation to the adjustable Measure positioning element and its position correcting the position deviation be adjusted. in principle However, should not be ruled out that the adjustable positioning only after measuring in the Verstellingriff brought and adjusted. If the attachment itself is not sufficiently flexurally or torsionally stiff is and therefore bends or twists of the attachment too fear are, can on the attachment further adjustable positioning of the described type or the nature of other positioning provided in addition be.
Besonders bevorzugt umfasst die Positioniereinrichtung wenigstens drei, in Richtung der ersten Koordinatenachse einstellbare Positionierelemente, die nicht entlang einer geraden Linie angeordnet sind und deren als Punkte gedachte Positionierflächen daher eine Ebene aufspannen. Bilden die einstellbaren Positionierelemente wie bevorzugt gleichzeitig auch Befestigungs- oder Spannelemente, mittels denen das Anbauteil in der ersten Koordinatenrichtung jeweils am Einbauort an einem Strukturteil eines Fahrzeugs gespannt und dadurch befestigt werden kann, so genügen grundsätzlich bereits drei der einstellbaren Positionierelemente, um das Anbauteil am Einbauort hinsichtlich seiner drei Freiheitsgrade der Translation und auch hinsichtlich seiner drei Freiheitsgrade der Rotation festzulegen.Especially Preferably, the positioning means comprises at least three, in Direction of the first coordinate axis adjustable positioning elements, which are not arranged along a straight line and whose positioning points designed as points therefore span one plane. Form the adjustable positioning elements as preferred simultaneously also fastening or clamping elements, by means of which the attachment in the first coordinate direction in each case at the installation on a Structural part of a vehicle tensioned and thereby secured can, then suffice in principle already three of the adjustable positioning elements to the attachment at the installation with respect to its three degrees of freedom of translation and also with regard to its three degrees of freedom of rotation.
Die Positioniereinrichtung kann statt eines oder mehrerer einstellbarer Positionierelemente ein oder mehrere Positionierelemente umfassen, die für die Korrektur der ermittelten Lageabweichung und vorzugsweise auch noch einer Lageabweichung in eine der anderen Koordinatenrichtungen des Messkoordinatensystems formverändernd bearbeitet oder überhaupt erst geschaffen wird oder werden. Bevorzugt wird eine spanende Bearbeitung. Als spanendes Formänderungsverfahren kommt insbesondere Fräsen in Betracht.The Positioning device can instead of one or more adjustable Positioning elements comprise one or more positioning elements, the for the Correction of the determined position deviation and preferably also a position deviation in one of the other coordinate directions of the measuring coordinate system shape-changing edited or at all first created or will be. Preference is given to a machining. As a cutting deformation method comes in particular milling into consideration.
In besonders bevorzugten Ausführungen umfasst die Positioniereinrichtung mehrere Positionierelemente, von denen wenigstens eines in einem Verstelleingriff mit der Trägerstruktur eingestellt und wenigstens ein anderes der Form nach geändert wird. Das andere Positionierelement kann am Anbauteil nach dessen Urformung auch erst geschaffen werden, insbesondere in Form eines Lochs oder einer Vertiefung. Das andere Positionierelement kann in noch einer Alternative auch separat geformt sein und mit dem Anbauteil verbunden werden. Das wenigstens eine einstellbare Positionierelement – im Folgenden auch erstes Positionierelement genannt – dient vorzugsweise auch als Befestigungselement. Das wenigstens eine andere, der Art nach zweite Positionierelement dient vorzugsweise der Positionierung des Anbauteils in einer zur ersten Koordinatenrichtung senkrechten Ebene, vergleichbar einem Zentrierstift oder Zentrierloch. Vorzugsweise ragt es stiftartig in die erste Koordinatenrichtung von dem Anbauteil vor oder ist als Loch oder Vertiefung gebildet. Vorzugsweise sind wenigstens zwei der Art nach zweite Positionierelemente vorgesehen, die je wie Zentrierelemente wirken und voneinander beabstandet sind, so dass mittels dieser Positionierelemente das Anbauteil bezüglich Rotationen um die erste Koordinatenachse festlegbar ist. Die zweiten Positionierelemente bestimmen somit die Punkte, in denen die einstellbaren Positionierelemente am späteren Einbauort das entsprechende Strukturteil des Fahrzeugs kontaktieren.In particularly preferred embodiments the positioning a plurality of positioning elements, of which at least one in an adjustment engagement with the support structure set and at least one other is changed in shape. The other positioning can on the attachment after its original formation also be created, especially in the form of a hole or a depression. The other positioning can in one more Alternative also be formed separately and connected to the attachment become. The at least one adjustable positioning element - in the following also called first positioning element - preferably also serves as Fastener. The at least one other, second in kind Positioning element is preferably used for positioning of the attachment in a plane perpendicular to the first coordinate direction, comparable a centering pin or centering hole. Preferably, it sticks out like a pin in the first coordinate direction of the attachment before or is formed as a hole or depression. Preferably, at least two of the type provided second positioning elements, each how centering act and are spaced apart, so that by means of these positioning elements the attachment with respect to rotations can be fixed around the first coordinate axis. The second positioning elements thus determine the points in which the adjustable positioning elements at the later installation site Contact the corresponding structural part of the vehicle.
Falls die Positioniereinrichtung für die Toleranzverbesserung wenigstens ein einstellbares erstes Positionierelement und wenigstens ein zweites Positionierelement umfasst, werden die Einstellung des ersten Positionierelements und die Verformung oder erste Formung oder die Positionierung des zweiten Positionierelements in einer ersten Verfahrensvariante sequentiell nacheinander am Anbauteil vorgenommen. Nach Einstellung des einstellbaren Positionierelements oder der mehreren einstellbaren Positionierelemente wird das Anbauteil mit dem oder den eingestellten Positionierelementen bezüglich einer Referenzstruktur vorzugsweise neu positioniert, und das Anbauteil wird erneut vermessen. Auf der Basis der Messung werden die vorzunehmenden Formänderungen ermittelt und an dem oder den entsprechenden Positionierelementen durchgeführt oder es wird das zweite Positionierelement überhaupt erst positionsgenau geschaffen oder am Anbauteil befestigt.If the tolerance improvement positioning device comprises at least one adjustable first positioning element and at least one second positioning element, the setting of the first positioning element and the deformation or first shaping or positioning of the second positioning element are carried out sequentially one after the other on the attachment in a first method variant. After setting the adjustable positioning or more adjustable positioning the attachment with the or The set positioning elements are preferably repositioned relative to a reference structure, and the attachment is measured again. On the basis of the measurement, the changes in shape to be made are determined and carried out on the one or more corresponding positioning elements, or the second positioning element is created in position or attached to the attachment in the first place.
Indem ein oder mehrere zweite Positionierelemente vorgesehen sind, die das Anbauteil quer zu der ersten Koordinatenrichtung an dem Fahrzeug oder Fahrzeugteil festlegen, können das erste Positionierelement und das mit ihm zusammenwirkende Positionierelement des Fahrzeugs oder Fahrzeugteils quer zur ersten Koordinatenachse zueinander Spiel aufweisen. In einer Abwandlung werden das erste Positionierelement und das mit ihm zusammenwirkende Positionierelement des Fahrzeugs oder des Fahrzeugteils allerdings quer zu der ersten Koordinatenrichtung zueinander passgenau gefertigt, d. h. mit einer Passung versehen, so dass auf ein Positionierelement der genannten zweiten Art verzichtet werden kann.By doing one or more second positioning elements are provided, the the attachment transverse to the first coordinate direction on the vehicle or Can specify vehicle part the first positioning element and cooperating with him positioning of the vehicle or vehicle part transversely to the first coordinate axis have play with each other. In a modification, the first Positioning element and cooperating with him positioning however, the vehicle or vehicle part is transverse to the first Coordinate direction made to fit each other, d. H. with a Fit provided so that a positioning of said second type can be dispensed with.
In einer zweiten Verfahrensvariante werden die Mess- und Manipulierprozesse für das Einstellen des wenigstens einen ersten Positionierelements und die Bearbeitung oder Erzeugung des wenigstens einen zweiten Positionierelements nicht beide am Anbauteil ausgeführt, sondern physikalisch voneinander getrennt. Der Einstellprozess wird nach wie vor am Anbauteil vorgenommen, so dass auf die diesbezüglichen Ausführungen zur ersten Verfahrensvariante verwiesen werden kann. Die Positionierung des wenigstens einen zweiten Positionierelements, nämlich die Schaffung eines solchen Positionierelements überhaupt oder die formverändernde Bearbeitung eines bereits grob vorgeformten Positionierelements, werden an einem Fahrzeug-Strukturteil vorgenommen, das unmittelbar eine Fahrzeugkarosserie oder ein noch nicht in der Karosserie verbautes Karosserieteil sein kann. Dieser unter der ersten Verfahrensvariante beschriebene zweite Arbeitsschritt kann somit an einem anderen Ort entweder gleichzeitig mit der Einstellung des wenigstens einen ersten Positionierelements, d. h. parallel, oder zu einer anderen Zeit vorgenommen werden, vorzugsweise innerhalb einer Fertigungslinie für Fahrzeugkarosserien. In der Linie wird hierfür eine Mess- und Manipulierstation für eine Vormontage der Anbauteile geschaffen. Die Vormontage besteht in der Befestigung oder Erzeugung gegebenenfalls einschließlich der formverändernden Bearbeitung des wenigstens einen zweiten Positionierelements unmittelbar am Fahrzeug-Strukturteil. In der Station wird ein konturgetreues Modell des Anbauteils bereitgestellt. Das Modell und die nacheinander die Arbeitsstation durchlaufenden Strukturteile werden zueinander in einer Fügeposition, den nach der Endmontage auch die Anbauteile einnehmen sollen, positioniert. Das Modell und das jeweilige Fahrzeug-Strukturteil werden relativ zueinander für die passgenaue Positionierung vermessen. Das Modell ist zumindest so weit konturgetreu, wie dies zum Messen zwecks Ermittlung und Einstellung einer ausreichenden Passgenauigkeit erforderlich ist.In A second variant of the method becomes the measurement and manipulation processes for the Setting the at least one first positioning and the Processing or generation of the at least one second positioning element not both executed on the attachment, but physically separated from each other. The adjustment process will still made on the attachment, so that on the relevant versions to the first variant of the method can be referenced. The positioning the at least one second positioning element, namely the Creation of such a positioning element at all or the shape-changing Processing of an already rough preformed positioning, be made on a vehicle structural part, the immediate one Vehicle body or not yet installed in the body Body part can be. This under the first process variant described second step can thus at a different location either simultaneously with the setting of the at least one first Positioning element, d. H. parallel, or at a different time be made, preferably within a production line for vehicle bodies. In the line will do this a measuring and manipulation station for pre-assembly of the attachments created. The pre-assembly consists in the attachment or production if necessary including the shape-changing processing the at least one second positioning element directly on Vehicle structural part. In the station becomes a contoured model provided the attachment. The model and the one after the other Workstation traversing structural parts become each other in a joining position, after the final assembly to take the attachments, positioned. The model and the respective vehicle structural part become relative to each other for the perfect fit Measure positioning. The model is at least as contoured, like this for measuring in order to identify and adjust a sufficient Fitting accuracy is required.
In bevorzugten Ausführungen werden das Modell und das Fahrzeug-Strukturteil auf Gleichmäßigkeit eines zwischen dem Modell und dem Strukturteil 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. Für die Messung des Spaltmaßes stimmen das Modell und das modellierte Anbauteil somit über einen den Spalt begrenzenden Rand des Anbauteils zumindest an diskreten Stellen überein. Ergibt die Messung, dass das Modell und das Fahrzeug-Strukturteil relativ zueinander mit ausreichender Spaltgüte positioniert sind, wird an dem Fahrzeug-Strukturteil das oder werden die zweiten Positionierelemente erzeugt oder vorzugsweise befestigt. Dies erfolgt vorzugsweise noch während das Modell und das Fahrzeug-Strukturteil die Fügeposition einnehmen. Die zweiten Positionierelemente können insbesondere aufgeschweißt oder mit dem Fahrzeug-Strukturteil vernietet werden. Andere Verfahren, beispielsweise das Bohren einer passenden Durchbrechung oder auch ein Fräsen, sind grundsätzlich ebenfalls denkbar.In preferred embodiments Both the model and the vehicle structural part become uniform a gap existing between the model and the structural part, d. H. on one for this representative gap, measured. As a gap preferably measured gap width and precipitation, and the joining position will be on these two dimensions optimized or possibly only to compliance specified Setpoints checked. For the measurement of gap dimension The model and the modeled attachment thus agree on one the gap limiting edge of the attachment at least discrete locations match. Gives the measurement that the model and the vehicle structural part are positioned relative to each other with sufficient gap quality, is on the vehicle structural part or the second positioning elements produced or preferably attached. This is preferably still done while that Model and the vehicle structural part occupy the joining position. The second Positioning elements can in particular welded or riveted to the vehicle structural part. Other methods for example, the drilling of a suitable opening or else a milling, are basically also conceivable.
Wegen der Verwendung eines Modells können Änderungen in der Geometrie der jeweils artgleichen Fahrzeug-Strukturteile sicher und rasch erkannt werden, da stets gegen die gleiche Struktur, nämlich gegen das Modell, gemessen wird. Insbesondere können mittels des Modells gewonnene Messdaten zu dem Teil der Mess- und Manipulierstation übertragen werden, welcher die Einstellung der ersten Positionierelemente vornimmt. Umgekehrt können an den Anbauteilen gewonnene Messdaten der mit dem Modell arbeitenden Station übermittelt werden. Wird beispielsweise ein bestimmter Trend bezüglich der Geometrie festgestellt, kann vorteilhafterweise in der Einstellung der ersten Positionierelemente oder in der Erzeugung oder Befestigung der zweiten Positionierelemente oder in geschickter Kombination bei beiden Arten von Positionierelementen die betreffende Abweichung kompensiert werden. Dabei wird nach einem geeigneten Algorithmus entschieden, an welcher Stelle und in welcher Weise hinsichtlich der festgestellten Abweichung zu deren Kompensation modifizierend eingegriffen werden sollte.Because of Using a model can make changes in the geometry of the respective similar vehicle structural parts be detected safely and quickly, as it is always against the same structure, namely against the model is measured. In particular, can be obtained by means of the model Transfer measured data to the part of the measuring and manipulation station be, which carries out the adjustment of the first positioning elements. Conversely, you can Measured data obtained from the attachments of the models working with the model Station transmitted become. For example, if a certain trend regarding the Determined geometry can be beneficial in setting the first positioning elements or in the production or attachment the second positioning elements or in a clever combination for both types of positioning elements, the deviation in question be compensated. In doing so, it will look for a suitable algorithm decided, at which point and in what way regarding modifying the detected deviation to its compensation should be intervened.
Die Mess- und Manipuliervorrichtung der zweiten Verfahrensvariante umfasst somit die Mess- und Manipulierstation für die Anbauteile und die vorzugsweise in der Fertigungslinie gebildete Mess- und Manipulierstation für die Fahrzeug-Strukturteile. Die mit dem Modell arbeitende Station verfügt in bevorzugten Ausführungsbeispielen über einen oder mehrere Roboter zum Erzeugen oder Positionieren und Befestigen der zweiten Positionierelemente und eine geeignete Messeinrichtung zum Vermessen der Lage des Modells relativ zum Fahrzeug-Strukturteil. 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 Mess- und Manipuliervorrichtung über die Fähigkeit, die Gewichtungsfaktoren innerhalb einer Serie zu optimieren.The measuring and manipulating device of the second variant of the method thus comprises the measuring and manipulating station for the attachments and the before preferably formed in the production line measuring and Manipulierstation for the vehicle structural parts. The model-operating station has, in preferred embodiments, one or more robots for generating or positioning and securing the second positioning elements and a suitable measuring device for measuring the position of the model relative to the vehicle structural part. The measurement is preferably carried out optically, preferably by means of laser. In particular, the light-section method is suitable. This type of measurement is best suited for the determination of gap width and precipitation. The measurement is preferably carried out at predetermined measuring points along the outer contour of the model which is decisive for the accuracy of fit, for which representative measuring points are selected. In order to achieve a gap which is as uniform as possible in terms of optical properties, it may be advantageous to weight the measuring points in terms of their significance. The weighting factors can be manually set and automatically predetermined in this way or, alternatively, predetermined automatically on the basis of a correspondingly programmed algorithm. Preferably, the measuring and manipulating device has the ability to optimize the weighting factors within a series.
In einem vorzugsweise sich in beiden Verfahrensvarianten anschließenden dritten Arbeitsschritt wird das toleranzverbesserte Anbauteil an einer weiteren Referenzstruktur, die der Aufnahme am späteren Einbauort entspricht, nochmals positioniert. Hier wird das Anbauteil erneut vermessen. Mit einem auf dieser Messung basierenden Soll-Ist-Vergleich kann anhand von Toleranzgrenzen abgesichert werden, dass das fertige Anbauteil den Qualitätsanforderungen für den Einbau entspricht. Das Verfahren wird verifiziert. Die letzte Messung erlaubt eine weitere Toleranzverbesserung, indem auf der Basis der Messung die vorhergehenden Arbeitsschritte optimiert und stabilisiert werden. Über solch eine lokale Optimierung und Stabilisierung hinaus ist es vorteilhaft, wenn Messdaten aus der Endmontage des Anbauteils in den Korrekturprozess zurückgeführt werden, um über den lokalen Toleranzoptimierungsprozess der ersten Verfahrensvariante oder den bereits weitergehenden Optimierungsprozess der zweiten Verfahrensvariante hinaus eine weitere Steigerung der Passgenauigkeit und somit eine weitere, integrierende Toleranzoptimierung in der Serienfertigung zu erzielen.In a third preferably following in both process variants Work step will be the tolerance-enhanced attachment to another Reference structure, which corresponds to the recording at the later installation location, repositioned. Here, the attachment is measured again. With a target-actual comparison based on this measurement can be based on Be assured of tolerance limits that the finished attachment the quality requirements for the Installation corresponds. The procedure is verified. The last measurement allows for further tolerance improvement based on the Measurement optimizes and stabilizes the previous work steps become. about such a local optimization and stabilization, it is advantageous if measurement data from the final assembly of the fixture in the correction process to be led back, to over the local tolerance optimization process of the first method variant or the already ongoing optimization process of the second Process variant addition, a further increase the accuracy of fit and thus another, integrating tolerance optimization in the To achieve series production.
Das Verfahren nach der ersten Variante, zumindest die beiden Arbeitsschritte der Einstellung und Formänderung oder ersten Erzeugung, wird vorzugsweise mittels einer Mess- und Manipuliervorrichtung automatisiert durchgeführt. Die Vorrichtung umfasst eine Mess- und Manipulierstation zum Vermessen des Anbauteils und Einstellen des wenigstens einen, vorzugsweise der mehreren einstellbaren Positionierelemente und eine nachgeordnete Mess- und Manipulierstation für das erneute Vermessen des Anbauteils und das darauf basierende Formen oder Positionieren des wenigstens einen zweiten Positionierelements oder der vorzugsweise mehreren dieser Positionierelemente. Die Übergabe von der einen der beiden Stationen auf die andere besorgt eine Übergabeeinrichtung automatisch. Die zuerst zu durchlaufende Station weist für die Einstellung vorzugsweise einen Schraubautomaten mit einem oder mehreren Schraubern für das Einstellen des einstellbaren Positionierelements oder der mehreren einstellbaren Positionierelemente auf. Die nachgeordnete Station verfügt vorzugsweise über einen Fräsautomaten mit mehreren Fräsern.The Method according to the first variant, at least the two steps the attitude and shape change or first generation, is preferably by means of a measuring and Manipulator automatically performed. The device comprises a measuring and Manipulierstation for measuring the attachment and Setting the at least one, preferably the plurality of adjustable Positioning elements and a downstream measuring and manipulation station for the re Measuring the attachment and the molding or positioning based on it the at least one second positioning element or preferably several of these positioning elements. The delivery of one of the two Stations on the other handover a transfer device automatically. The first station to be passed preferably indicates the setting a screwdriver with one or more screwdrivers for setting the adjustable positioning or the plurality of adjustable positioning on. The downstream station preferably has one milling machines with several milling cutters.
Für die genannte lokale Toleranzoptimierung umfasst die Mess- und Manipuliervorrichtung vorzugsweise eine weitere, dritte Messstation mit der genannten weiteren Referenzstruktur. Zwischen dieser Referenzstation und den beiden Mess- und Manipulierstationen besteht eine Datenkommunikation, drahtlos oder leitungsgebunden, über die Messdaten oder auch bereits Auswertungen der Messdaten repräsentierende Daten in die Mess- und Manipulierstationen zurückgeführt werden, um deren Einstellarbeiten und/oder formändernde Bearbeitung, erste Erzeugung oder Befestigung für die weitere Toleranzverbesserung nachzujustieren.For the mentioned Local tolerance optimization includes the measuring and manipulating device preferably a further, third measuring station with the mentioned further reference structure. Between this reference station and the Both measuring and Manipulierstationen there is a data communication, wireless or wired, over the measurement data or even already evaluations of the measurement data representing Data are returned to the measuring and manipulation stations to their adjustment work and / or shape changing Machining, first generation or attachment for further tolerance improvement readjust.
Für die genannte intergrierende Toleranzoptimierung ist es vorteilhaft, wenn noch eine weitere, vierte Messstation in die Mess- und Manipuliervorrichtung eingebunden ist, wobei die vierte Messstation in der Montage der Anbauteile im montierten Zustand am Einbauort nochmals die Istlagen der Referenzpunkte vermisst. Daraus ermittelte Lageabweichungen in Bezug auf den Einbauort am Fahrzeug werden in die Mess- und Manipulierstationen zurückgeführt. Anstatt die Lageabweichungen per Datentransfer zurückzuführen, kann die vierte Messstation selbst mit einer Auswerteeinrichtung ausgestattet sein, die einen Soll-Ist-Vergleich durchführt und auf dessen Basis bereits Korrekturmaßnahmen ableitet, die dann per Datentransfer zurückgeführt werden. Gleiches gilt für die dritte Messstation. Obgleich in der bevorzugten Ausbaustufe der Mess- und Manipuliervorrichtung sowohl die dritte Messstation als auch die vierte Messstation vorgesehen sind, kann bei Vorhandensein der vierten Messstation durchaus auf die dritte Messstation oder deren Benutzung nach anfänglich vorgenommener Justierung verzichtet werden.For the mentioned integrating tolerance optimization, it is advantageous if still another, fourth measuring station in the measuring and manipulating device is involved, the fourth measuring station in the assembly of the Attachments in assembled state at the installation again the actual positions the reference points missing. From this determined position deviations with regard to the installation location on the vehicle will be in the measuring and Manipulierstationen recycled. Instead of the position deviations due to data transfer, the fourth measuring station itself be equipped with an evaluation that performs a target-actual comparison and on the basis of which already corrective measures are derived, which then be returned by data transfer. The same applies to the third measuring station. Although in the preferred embodiment the measuring and Manipuliervorrichtung both the third measuring station as also the fourth measuring station are provided, if present the fourth measuring station certainly on the third measuring station or their use after initial made adjustment omitted.
Ein Fahrzeug-Anbauteil, das ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist, umfasst eine Funktionsstruktur, eine Trägerstruktur, die in einer festen Fügeverbindung mit der Funktionsstruktur verbunden ist, und wenigstens ein Positionierelement zum Positionieren des Anbauteils an oder in einem Fahrzeug. Handelt es sich bei dem Anbauteil um eine Leuchte, so bildet eine durchsichtige Deckscheibe die Funktionsstruktur. Die Trägerstruktur dient der Positionierung und Befestigung der Leuchte am Einbauort und ist mit den zum Einbringen der Lichtquellen erforderlichen Durchbrüchen versehen. Anstatt einer Fahrzeugleuchte kann das Anbauteil beispielsweise auch ein Kühlergrill oder eine Stoßstange sein. In allen Beispielen dient die Trägerstruktur jedenfalls der Positionierung und Befestigung des jeweiligen Anbauteils. Das Positionierelement ist daher bei allen diesen Anbauteilen mit der Trägerstruktur ausreichend fest verbunden, um die Funktion der Positionierung erfüllen zu können.A vehicle attachment, which is also the subject of the invention, comprises a functional structure, a carrier structure, which is connected in a fixed joint connection with the functional structure, and at least one positioning element for positioning the attachment on or in a vehicle. If the attachment is a luminaire, a transparent cover plate forms the functional structure. The support structure serves to position and fix the luminaire at the installation site and is provided with the openings required for introducing the light sources. For example, instead of a vehicle light, the attachment may also be a grille or a bumper. In all examples, the support structure serves in any case the positioning and attachment of the respective attachment. The positioning is therefore sufficiently firmly connected in all these attachments with the support structure to meet the function of positioning can.
Nach der Erfindung ist das Positionierelement mit der Trägerstruktur in einer Einstellposition verschraubt und gesichert. Die Einstellposition ist somit keine durch Anschlag vorgegebene Endposition, sondern längs der Schraubachse variabel. Die Sicherung beruht vorteilhafterweise auf einem Kraftschluss, einem adhäsiven Fügen oder einer Kombination der beiden Verbindungsarten. Für das adhäsive Fügen wird das mit der Trägerstruktur im Eingriff befindliche Schraubgewinde mit einem Sicherungsmittel versehen, beispielsweise Loctite. Ein ausreichend fester Kraftschluss, der ein Lösen des Positionierelements aus der Einstellposition unter den im Fahrzeugbetrieb zu erwartenden Bedingungen verhindert, kann beispielsweise durch Formung des Schraubgewindes in einer vom Kreiszylinder abweichende Querschnittsform erzielt werden, beispielsweise durch ein multilobulares, vorzugsweise trilobulares, Sicherungsgewinde.To The invention is the positioning element with the support structure bolted and secured in a setting position. The adjustment position is therefore not predetermined by stop end position, but along the Screw axis variable. The fuse is advantageously based on a traction, an adhesive Joining or a combination of the two types of connection. For adhesive joining, this is done with the support structure engaged screw thread with a securing means provided, for example Loctite. A sufficiently strong adhesion, the one dissolving of the positioning from the set position under the vehicle operation For example, by preventing Forming the screw thread in a deviating from the circular cylinder Be achieved in cross-sectional shape, for example by a multilobular, preferably trilobular, securing thread.
Das Positionierelement und ein Schraubgegenelement der Trägerstruktur bilden die beiden Gelenkelemente eines Schraubgelenks. Vorzugsweise ist das Schraubgegenelement mit der Trägerstruktur fest verbunden oder in einem Stück geformt. Eines der beiden Gelenkelemente weist über das Schraubgewinde hinaus vorzugsweise ein weiteres Gewinde auf, das als Außengewinde oder als Innengewinde gebildet sein kann. Das weitere Gewinde dient dem Befestigen des Anbauteils am Einbauort. Weist das Positionierelement das weitere Gewinde auf, ist es mit seinem Schraubgewinde entweder in die Trägerstruktur eingeschraubt oder auf einen das Schraubgegenelement bildenden Zapfen der Trägerstruktur aufgeschraubt. Weist das Schraubgegenelement das weitere Gewinde auf, ist es vorteilhafterweise als Stift oder Bolzen geformt, der von der Trägerstruktur vor ragt. Das Positionierelement kann in derartigen Ausführungen eine Gewindemutter sein, die sich von herkömmlichen Gewindemuttern nicht oder nur durch ein multilobulares Innengewinde unterscheidet.The Positioning element and a screw counter element of the support structure form the two joint elements of a screw joint. Preferably the screw counter element firmly connected to the support structure or in one piece shaped. One of the two hinge elements points beyond the screw thread preferably another thread on, as external thread or may be formed as an internal thread. The further thread serves attaching the attachment to the installation site. Indicates the positioning element the more thread on, it is with its screw thread either in the carrier structure screwed or on a screw counter element forming pin the support structure screwed. If the screw counter element has the further thread, it is advantageous formed as a pin or bolt that protrudes from the support structure in front. The positioning element can in such embodiments a threaded nut, which does not differ from conventional threaded nuts or differs only by a multilobular internal thread.
Bevorzugte Merkmale werden auch in den Unteransprüchen und deren Kombinationen beschrieben.preferred Features are also set out in the subclaims and their combinations described.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:One embodiment The invention will be explained below with reference to figures. It demonstrate:
Von
einer der Deckstruktur
Das
Positionierelement
In
Die
Trägerstruktur
In
Die
Messwerte werden einer Auswerteeinrichtung zugeführt. Die Auswerteeinrichtung
vergleicht die von den Messwerten repräsentierte Istlage der Fahrzeugleuchte
mit einer in der Auswerteeinrichtung in Form von zugeordneten Sollwerten
abgelegten Solllage und errechnet aus dem Soll-Ist-Vergleich die
Lageabweichungen der Referenzpunkte P von der jeweiligen Solllage
und daraus die an den Positionierelementen
Die
Auswerteeinrichtung übergibt
einen die errechneten Korrekturen repräsentierenden Datensatz an die
Steuerung einer Manipuliereinrichtung der Mess- und Manipulierstation.
Die Manipuliereinrichtung ist als Schraubautomat gebildet mit wenigstens
einem Schrauber, vorzugsweise mit einem Schrauber pro verstellbarem
Positionierelement
Nach
dem Schraubprozess wird die Fahrzeugleuchte erneut vermessen. Auf
der Basis des neuen Messergebnisses wird ein weiterer Soll-Ist-Vergleich
durchgeführt.
Soweit erforderlich, korrigiert der Schraubautomat die Einschraubtiefen der
Positionierelemente
Nachdem
die Fahrzeugleuchte bezüglich
der X-Richtung korrigiert ist, wird sie in einer weiteren, nachgeordneten
Mess- und Manipulierstation positioniert, vorzugsweise indem sie
an den Flanschen
Zur
Korrektur der ermittelten Lageabweichungen werden die Positionier-
und Fixierelemente
Die
Fahrzeugleuchte wird im Ausführungsbeispiel
in zwei Arbeitsschritten nacheinander in zwei Mess- und Manipulierstationen
einer Mess- Manipuliervorrichtung korrigiert. Grundsätzlich wäre es jedoch
auch möglich,
die Leuchte in einer einzigen Station zu vermessen und mit den beiden
unterschiedlichen Manipuliereinrichtungen dieser Station nacheinander
die Positioniereinrichtung
Zusätzlich zu
der Einstellung der Position wenigstens eines Positionierelements
Der
zum ersten Ausführungsbeispiel
beschriebene, einheitlich am Anbauteil ausgeführte Prozess der Einstellung
des ersten Typs der Positionierelemente, nämlich der in einem Verstelleingriff einstellbaren
Positionierelemente
Nachfolgend wird die in die beiden Teilprozesse aufgespaltene Verfahrensvariante beschrieben.following becomes the process variant split into the two sub-processes described.
Für die positionsgenaue
Befestigung der Positionierelemente
Die
Station
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- 2005-09-29 DE DE102005046793A patent/DE102005046793B4/en active Active
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