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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausrichten
einer Fahrzeugrohkarosserie gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 und auf eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens nach Anspruch 5.
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Es
ist allgemein bekannt, im Rohbau von Fahrzeugkarosserien sog. Geometrieskids
zu verwenden. Dabei werden die Karosserien auf fahrzeugtyp-spezifischen
Rahmen zu den verschiedenen Bearbeitungsstationen transportiert.
Die Geometrieskids sind geometriebestimmend und müssen
daher im Rohbau hohen Genauigkeitsanforderungen genügen.
Ihre Fertigung muss sehr präzise erfolgen und eine laufende Überprüfung
auf Maßhaltigkeit ist notwendig. Außerdem sind
für jedes Fahrzeugmodell andere Geometrieskids erforderlich.
Der Einsatz von Geometrieskids ist somit teuer und aufwendig.
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In
der
DE 32 30 455
C2 ist eine Schweißstation für Karosserien
zur Bearbeitung wenigstens zweier unterschiedlicher Karosserietypen
offenbart. Dabei sind in der Bearbeitungsstation seitliche und untere
Positioniereinrichtungen zur Positionierung der Karosserie während
des Bearbeitungsvorgangs vorgesehen, die an einen bestimmten Karosserietyp angepasst
sind. Somit kann nur ein Karosserietyp bearbeitet werden. Um verschiedene
Karosserietypen bearbeiten zu können, gibt es für
jeden Karosserietyp Positioniereinrichtungen, die austauschbar sind. Trotzdem
ist dieses System relativ unflexibel und aufwendig, da nur eine
begrenzte Anzahl unterschiedlicher Positioniereinrichtungen zum
Austausch bereitgestellt werden kann. Eine andere Möglichkeit
wäre, nur eine oder wenige verschiedene Positioniereinrichtungen
zu verwenden. Dann müssten die unterschiedlichen Karosserietypen
zur Positionierung aber gleiche Referenzöffnungen aufweisen,
wodurch die gestalterische Freiheit stark eingeschränkt
wäre.
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Des
Weiteren ist aus der
DE
35 43 193 C1 bekannt, in der Endmontage von Kraftfahrzeugen Montagetraversen
zu verwenden, die fahrzeugtypabhängige Aufnahmepunkte für
die Karosserie und fahrzeugtyp-unabhängige Aufnahmepunkte
zum Transport zwischen den verschiedenen Bearbeitungsstationen aufweisen.
Die Verwendung dieser Montagetraversen hat sich auch zum Positionieren bewährt,
da in der Endmontage die Genauigkeitsanforderungen geringer sind
als im Rohbau. Auch im Rohbau ist eine fahrzeugtyp-unabhängige
Fördertechnik sinnvoll, problematisch ist jedoch die Erfüllung
der hohen Genauigkeitsanforderungen im Rohbau.
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Daher
besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein einfaches,
flexibles und kostengünstiges Verfahren zum Positionieren
einer Fahrzeugrohkarosserie bereitzustellen, das die Genauigkeitsanforderungen
im Rohbau erfüllt.
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Die
Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch
die Merkmale des Anspruchs 1.
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Die
Erfindung basiert auf dem Gedanken, eine Halteeinrichtung mit relativ
niedrigen Genauigkeitsanforderungen zum fahrzeugtyp-unabhängigen Transport
der Fahrzeugrohkarosserie zwischen den verschiedenen Bearbeitungsstationen
und zum Positionieren in den Bearbeitungsstationen zu verwenden.
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Damit
kann auch im Rohbau ein fahrzeugtypunabhängiges Transportsystem
zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen verwendet werden.
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Es
ist nicht für jedes Fahrzeugmodell eine komplett andere
Halteeinrichtung nötig, da die Aufnahmepunkte immer im
wesentlichen gleiche Raumkoordinaten aufweisen und nur die Befestigungspunkte
für die Fahrzeugrohkarosserie spezifisch für jedes
Fahrzeugmodell angepasst sein müssen. Somit weisen die
Halteeinrichtungen für die verschiedenen Modelle nur geringe
Unterschiede auf. Aus diesen Gründen können die
Halteeinrichtungen robust und preiswert hergestellt werden.
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Zur
Einhaltung der im Rohbau erforderlichen Genauigkeit werden die vorhandenen
Abweichungen bei jeder Fahrzeugrohkarosserie erfasst und messtechnische
erfasst. Dies kann zentral für alle Rohbaustationen erfolgen
oder auf einen Datenträger, der üblicherweise
vorhanden ist und an der jeweiligen Fahrzeugrohkarosserie mitgeführt
wird. Daher spielen Beschädigungen der Halteeinrichtung
im Betrieb keine Rolle, solange diese nicht zu gravierend sind und
die Funktion der Halteeinrichtung gesichert ist. Kleinere Verformungen
werden durch die Erfassung der Abweichungen berücksichtigt
und dann ausgeglichen.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung gehen aus
den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 8 hervor.
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Die
Weiterbildung nach Anspruch 2 hat den Vorteil, dass die vorhandenen
Abweichungen auf einfache Art und Weise ausgeglichen werden können, um die
Genauigkeitsanforderungen in den Bearbeitungsstationen zu erfüllen,
wo sie gefordert werden.
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Die
Ausführungsform nach Anspruch 3 schlägt bei Bearbeitungsstationen,
wo Roboter arbeiten eine noch einfachere Möglichkeit zum
Ausgleich der zuvor gemessenen Abweichungen vor.
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Die
bevorzugte Ausführung nach Anspruch 4 stellt eine einfache
Form von Referenzmessstellen dar. Diese sind leicht herzustellen
und exakt positionierbar. Außerdem haben sie den Vorteil,
dass sie an Stellen angebracht werden können, die später
nicht sichtbar sind und somit stören sie nicht.
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Die
bevorzugte Weiterbildung nach Anspruch 5 zeigt eine einfache Ausführung
einer Halteeinrichtung. Verwendung findet eine zum Lackieren von
Fahrzeugrohkarosserien üblicherweise gebräuchliche
Lacktraverse. Diese muss nicht sehr genau gefertigt sein, hält
die Fahrzeugkarosserie sicher und ist stabil und kostengünstig.
Außerdem besitzt sie unabhängig vom Fahrzeugmodell
gleiche Aufnahmepunkte, so dass eine einheitliche Fördertechnik
verwendet werden kann. Die Genauigkeitsfehler werden dann gemäß der
Erfindung ausgeglichen. Ein weiterer Vorteil der Verwendung einer
Lacktraverse als Halteeinrichtung im Rohbau besteht darin, dass die
Lacktraverse zum späteren Lackieren bereits an der Fahrzeugrohkarosserie
angebracht ist. Vor dem Lackiervorgang muss also nicht in einem
separaten Arbeitsschritt die im Rohbau verwendete Halteeinrichtung
entfernt und die Lacktraverse angebracht werden.
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In
der Weiterbildung nach Anspruch 6 ist eine bevorzugte Möglichkeit
zum einfachen Ermitteln der in der Ist-Position vorhandenen Abweichungen dargestellt.
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Vorteilhaft
an der Ausführungsform nach Anspruch 7 ist, dass kein zusätzlicher
Datenträger bereitgestellt werden muss. Die gemessenen
Abweichungen werden zu den übrigen vorhandenen Daten, wie
beispielsweise Lackfarbe, auf den üblicherweise an jeder
Fahrzeugrohkarosserie angebrachten Premidtopf gespeichert.
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Zum
Aufnehmen der Fahrzeugrohkarosserie in Bearbeitungsstationen, in
den eine hohe Genauigkeit gefordert wird, weil beispielsweise über
Spannrahmen weitere Rohbauteile zugeführt werden, ist die
Weiterbildung nach Anspruch 8 sinnvoll.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend
näher erläutert. Es stellen dar:
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1a,
b: eine erste Anwendung der Erfindung bei einer viertürigen
Fahrzeugrohkarosserie;
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2a,
b: eine zweite Anwendung der Erfindung bei einer zweitürigen
Fahrzeugrohkarosserie in einer Geometriestation.
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Die
Figuren zeigen eine fertige Fahrzeugrohkarosserie 1, die
von je einer vorderen und hinteren Halteeinrichtung 2 und 3 getragen
wird.
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Bevor
die Halteeinrichtungen verwendet werden können, wird die
Bodengruppe 4 auf konventionelle Art und Weise hergestellt.
Sie besteht zumindest aus Vorbau, Hinterbau, Motorträger
und Bodenblech.
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Um
die Fahrzeugrohkarosserie in den nachfolgenden Bearbeitungsstationen
positionieren zu können, werden vor dem Anbringen weiterer
Karosserieteile die Halteeinrichtungen 2, 3 an
die Fahrzeugrohkarosserie 1 geschraubt. Als Halteeinrichtung
wird eine an sich bekannte Lacktraverse verwendet.
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Hierzu
weist die Bodengruppe fahrzeugabhängige Anschraubpunkte
5 zum Befestigen der Lacktraversen auf. Die Anschraubpunkte sind
links und rechts im Bereich der Vorder- und der Hinterachse angebracht.
Außerdem sind bestimmte, nicht näher dargestellte
Referenzöffnungen an der Bodengruppe vorhanden. Diese sind
ebenfalls je einmal links und rechts im Bereich der Vorder- und
der Hinterachse angebracht. Die Lage der Referenzöffnungen
ist so gewählt, dass sie später nicht mehr sichtbar
sind und somit auch nicht stören. Die Referenzöffnungen
dienen zum exakten Erfassen der Ist-Position der Fahrzeugrohkarosserie.
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Die
Lacktraverse hat zum Anschrauben an die Anschraubpunkte 5 fahrzeugabhängige
Befestigungspunkte 6.
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Zum
einheitlichen Transport und zum Halten zu den einzelnen Bearbeitungsstationen
weist jede Lacktraverse fahrzeugtyp-unabhängige Aufnahmepunkte 7 mit
für alle Fahrzeugmodelle im Wesentlichen gleichen Raumkoordinaten
auf. Damit wird erreicht, dass der Abstand der vorderen von den
hinteren Aufnahmepunkten 7 von dem Fahrzeugtyp unabhängig
und immer gleich ist. Auch ist der Abstand zwischen dem rechten
und linken Aufnahmepunkt 7 (1b, 2b)
einer Halteeinrichtung 2 oder 3 immer gleich groß.
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Zum
Transport von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation wird die
Fahrzeugrohkarosserie über ihre Halteeinrichtungen 2, 3 auf
einen für alle Fahrzeugtypen einheitlichen Schlitten 8 gesetzt,
der in bekannter Weise in einem fahrzeugtyp-unabhängigen
Transportsystem bewegbar ist.
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Nachdem
die Halteeinrichtungen 2, 3 an der Fahrzeugrohkarosserie 1 befestigt
wurden, wird die Ist-Lage der Fahrzeugrohkarosserie gemessen. Dazu
misst beispielsweise ein Laserscanner anhand der Referenzöffnungen
die exakte Lage der Karosserie im Raum.
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Die
dabei ermittelten Differenzwerte zwischen Ist- und exakter Soll-Position
werden jeweils auf einem Datenträger gespeichert. Als Datenträger wird
vorzugsweise ein Premidtopf gewählt. Dieser ist üblicherweise
bereits zum Speichern weiterer Daten vorhanden und wird mit der
Fahrzeugrohkarosserie 1 durch die verschiedenen Bearbeitungsstationen
mitgeführt.
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Es
gibt Bearbeitungsstationen, in denen weitere anzubringende Karosserieteile
in Spannrahmen (nicht dargestellt) gehalten und zugestellt werden und
Bearbeitungsstationen mit Robotern. In allen Bearbeitungsstationen
wird die Fahrzeugrohkarosserie über eine der Bearbeitungsstation
zugeordnete Arretiereinrichtung, die an jedem Aufnahmepunkt 7 der Lacktraverse
angreift, gehalten.
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In
den erstgenannten Bearbeitungsstationen, die beispielsweise aus
der
DE 32 30 455 C2 bekannt
sind und in denen die Fahrzeugrohkarosserie sehr exakt in ihrer
Sollposition gehalten werden muss, erfolgt der Ausgleich der Differenzwerte
durch die Arretiereinrichtung selbst.
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Hierfür
weist die Arretiereinrichtung NC-Achsen 9 an jedem der
vier Aufnahmepunkte auf (2a). Diese
verschiebt die Fahrzeugrohkarosserie unter Berücksichtigung
der im Premidtopf gespeicherten Differenzwerte jeweils in x-, y-
und z- Richtung solange, bis die Fahrzeugrohkarosserie richtig in
ihrer Sollposition steht.
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Dagegen
ist die Berücksichtigung der Abweichungen bei Bearbeitungsstationen
mit Robotern einfacher. Die Fahrzeugrohkarosserie 1 wird
auch hier durch Arretiereinrichtungen in der Bearbeitungsstation
gehalten, allerdings in ihrer Ist-Position. Die Differenzwerte zwischen
Ist- und Sollposition werden aus dem Premidtopf ausgelesen und von
der Robotersteuerung berücksichtigt. Der Ausgleich der
Differenzwerte erfolgt also direkt über die Robotersteuerung,
die Fahrzeugrohkarosserie muss nicht mit Hilfe der Arretiereinrichtungen
in Ihre Soll-Position gebracht werden. Damit können in
diesen Bearbeitungsstationen wesentlich einfach aufgebaute Arretiereinrichtungen
verwendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 323045502
C2 [0003]
- - DE 3543193 C1 [0004]
- - DE 3230455 C2 [0032]