DE102007004762A1 - Device for applying adhesive grub in a body shell of motor vehicle by an automated bonding process for sealing and bonding of gaps between the body shell parts, comprises an adhesive nozzle having a triangular cross section form - Google Patents

Device for applying adhesive grub in a body shell of motor vehicle by an automated bonding process for sealing and bonding of gaps between the body shell parts, comprises an adhesive nozzle having a triangular cross section form Download PDF

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Abstract

The device for applying adhesive grub in a body shell of motor vehicle by an automated bonding process for sealing and bonding of gaps between the body shell parts, comprises an adhesive nozzle (1), which has a triangular cross section form at its discharge opening (4) in such a way that a base of the nozzle is round and the tip of the nozzle is triangular form mounted on the base. The nozzle has a V-shaped slit for forming the triangular tip in its upper area and has a width (b) of 4 mm, a height (h) of 5 mm and exit diameter (d) of 5 mm.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen von pastösen Werkstoffen in einem automatisierten Fügeprozess. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Auftragen von Klebstoff in Form von so genannten Klebstoffraupen im Rahmen des Karosserierohbaus von Kraftfahrzeugen.The The invention relates to a device for applying pasty materials in an automated joining process. The present invention particularly relates to a device for applying adhesive in the form of so-called adhesive beads as part of the bodywork of motor vehicles.

Im Kraftfahrzeugrohbau ist es bekannt, bestimmte Karosseriebauteile an der Rahmenkonstruktion des Fahrzeugs beispielsweise über Klebeverbindungen in einem automatisierten Fügeprozess zu montieren. Anstatt von herkömmlichen Fügeverfahren, wie dem Verschweißen, Vernieten etc., wird hier zwischen den zu verbindenden Bauteilen ein Klebstoff über Automaten beziehungsweise Industrieroboter auf eines der zu verbindenden Bauteile oder auf beide Bauteile aufgetragen und die Bauteile werden anschließend zusammengebracht. Die Industrieroboter beziehungsweise Fertigungsautomaten verfügen hierfür über einen Verstellarm, an dessen vorderen Betätigungsende eine Klebstoffdüse für die Ausgabe von pastösem Klebstoff auf das Werkstück beispielsweise entlang der Peripherie einer Beplankung der Seitenwände eines Fahrzeugs vorgesehen ist, auf welche sie aufgebracht werden kann. Der Klebevorgang erfordert dabei häufig, dass nicht nur eine einzige Klebstoffraupe durchgängig an der Peripherie des anzubringenden Bauteils aufgebracht wird sondern dass zwei separate Klebstoffraupen hintereinander oder parallel aufgetragen werden müssen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn es sich bei Verkleidungsbauteilen eines Fahrzeugs handelt, bei denen zwischen der Rahmenstruktur beziehungsweise angrenzenden Bauteilen ein relativ großer Spalt der Größenordnung von beispielsweise mehr als 7 mm auszufüllen ist.in the Automotive bodywork is known, certain body parts on the frame structure of the vehicle, for example via adhesive bonds in an automated joining process to assemble. Instead of conventional Joining process, like welding, Riveting, etc., is here between the components to be joined an adhesive over Automata or industrial robots on one of the connected Components or applied to both components and the components are subsequently brought together. The industrial robots or production machines feature for this over a Adjustment arm, at its front operating end an adhesive nozzle for the output of pasty Glue on the workpiece, for example along the periphery of a planking of the side walls of a Vehicle is provided, to which it can be applied. The gluing process often requires that not just a single Adhesive bead throughout is applied to the periphery of the component to be mounted but that two separate beads of adhesive in a row or in parallel must be applied. This is particularly the case when it comes to trim components a vehicle is, in which between the frame structure or adjacent components a relatively large gap of the order of magnitude of more than 7 mm, for example.

Beim Auftragen von zwei separaten oder simultanen Klebstoffraupen ist ein deutlich erhöhter apparativer Aufwand erforderlich. Oder die Fertigungszeiten sind entsprechend reduziert, wenn mit ein und demselben Roboter die beiden Klebstoffraupen aufgetragen werden müssen. Dieses Problem eines kosteneffizienten und wirtschaftlichen Verklebens von Bauteilen im Kraftfahrzeugbau trifft man insbesondere bei der Montage der Beplankung am Radlauf von Personenkraftfahrzeugen an. Der Spalt zwischen der die Außenhaut des Fahrzeugs bildenden Beplankung und dem Radlauf des Fahrzeugs muss mit einer Klebstoffraupe von mindestens 8 mm Dicke abgedichtet werden, damit eine sichere Verklebung und ein sicherer Halt der Beplankung und eine über den gesamten Umfang sich erstreckende Abdichtung hier möglich ist. Im Stand der Technik wurden bisher hierfür robotertechnisch zwei separate Klebstoffraupen appliziert, was zwangsweise zu erhöhten Kosten und zu Schwierigkeiten bei der technischen Umsetzung des Verfahrensprozesses führt. Auf Grund der Ausgestaltung und Form von bekannten Klebstoffdüsen war es nicht möglich, Klebstoffraupen in diesem Zusammenhang auf Bauteilen aufzutragen, die eine größere Dicke aufwiesen beziehungsweise höher waren, als beispielsweise 7,5 mm.At the Apply two separate or simultaneous adhesive beads a significantly increased apparative Effort required. Or the production times are appropriate reduced, if with the same robot, the two adhesive beads must be applied. This problem of cost-effective and economical bonding of components in motor vehicle construction is particularly true in the Assembly of the planking on the wheel arch of passenger vehicles. The gap between the outer skin the vehicle forming planking and the wheel arch of the vehicle must be sealed with a bead of adhesive at least 8 mm thick, thus a secure bonding and a secure hold of the planking and one over the entire circumference extending seal is possible here. So far, two separate adhesive beads have been used in robot technology for this purpose in the state of the art applied, which inevitably leads to increased costs and difficulties in the technical implementation of the process leads. On Reason of the design and form of known adhesive nozzles was it is not possible To apply adhesive beads to components in this context the greater thickness had or higher were, for example, 7.5 mm.

In der deutschen Patentschrift DE 195 05 162 C1 ist ein bekanntes Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftragen eines Randstreifens aus viskosem Material, beispielsweise pastösem Klebstoff, beschrieben. Dieses Dokument befasst sich insbesondere mit dem Problem eines durchgängigen Auftragens ohne Unterbrechung eines Randstreifens oder einer Klebstoffraupe auch in den Eckbereichen eines Werkstücks. In der Beschreibungseinleitung dieses Dokuments sind Kleberaupen beschrieben, die vorzugsweise einen dreieckförmigen Querschnitt aufweisen und wie sie bei der Befestigung von Fahrzeugscheiben entlang ihres Randes an dem Karosserierahmen verwendet werden. Dreieckige Klebstoffraupen zum Befestigen von Fahrzeugscheiben weisen jedoch nur eine sehr geringe Dicke und ein für die Ausfüllung von Spalten von beispielsweise größer als 7 mm ungenügende Höhe auf.In the German patent DE 195 05 162 C1 For example, a known method and apparatus for applying a trim strip of viscous material, such as pasty adhesive, is described. This document is particularly concerned with the problem of continuous application without interruption of a marginal strip or adhesive bead even in the corner regions of a workpiece. In the introduction to the description of this document adhesive beads are described, which preferably have a triangular cross-section and as used in the attachment of vehicle windows along its edge to the body frame. Triangular adhesive beads for mounting vehicle windows, however, have only a very small thickness and an insufficient for the filling of gaps of, for example, greater than 7 mm height.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Auftragen von pastösen Werkstoffen, insbesondere von Klebstoffraupen in einem automatisierten Fügeprozess vorzuschlagen, welche auch ein Überbrücken von relativ großen Spalten zwischen Werkstücken zum Abdichten dieser Spalte mit möglichst geringen Zusatzkosten erlaubt. Die Vorrichtung soll darüber hinaus in der Lage sein, in weniger Zeit eine Applizierung von pastösem Werkstoff in dem automatisierten Fügeprozess durchzuführen.In contrast, is It is the object of the present invention to provide a device for Apply pasty Materials, in particular of adhesive beads in an automated Propose joining process, which also a bridging of relatively large Gaps between workpieces to seal this column with the lowest possible additional costs allowed. The device should also be able to in a short time an application of pasty material in the automated joining process perform.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Auftragen pastöser Werkstoffe nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung zum Auftragen pastöser Werkstoffe, insbesondere von Klebstoffraupen im automatisierten Karosseriebau von Kraftfahrzeugen, zur Abdichtung und Überbrückung von Spalten zwischen Karosserieteilen eine Kleberdüse auf sowie eine vorbestimmte beziehungsweise vorgegebene Querschnittsform des aufzutragenden pastösen Werkstoffs. Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kleberdüse ei ne im Wesentlichen dreieckförmige Querschnittsform an ihrer Austrittsöffnung derart aufweist, dass eine im Querschnitt im Wesentlichen dreieckige Klebstoffraupe realisiert wird, deren Basis verbreitert und in etwa rechteckig ausgebildet ist und deren Spitze eine auf die Basis aufgesetzte Dreiecksform ist. Durch diese spezifische und nach langwierigen Untersuchungen und Testreihen gefundene Form einer Kleberdüse beziehungsweise Form einer Klebstoffraupe nach der Erfindung ist es möglich, nur mit einem einzigen Auftrag eine ausreichend hohe und formstabile Klebstoffraupe an den Werkstücken aufzutragen. Die so gebildete und geformte im Querschnitt im Wesentlichen dreieckförmige Klebstoffraupe ist in der Lage, auch Spalte von bis zu 8 mm oder darüber hinaus abzudichten und sicher auszufüllen. Die verbreiterte rechteckige Basis dieser spezifischen Querschnittsform der Klebstoffraupe stellt sicher, dass die Klebstoffraupe auch über einen längeren Zeitraum hinweg nach ihrem erstmaligen Auftrag die erforderliche Dicke beziehungsweise Höhe aufweist und nicht sofort nach dem Auftragen in sich zusammenfällt. Die dreieckförmig aufgesetzte Spitze erhöht dabei noch weiter die effektive Höhe, welche zur Abdichtung von Spalten zwischen Karosseriebauteilen, beispielsweise bei der Beplankung von Kraftfahrzeugen, verwendet werden kann. Insgesamt ergibt sich im Querschnitt dabei eine in etwa hausartige Querschnittsform mit einem Spitzgiebel.This object is achieved by a device for applying pasty materials according to the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims. According to the invention, the device for applying pasty materials, in particular adhesive beads in the automated body construction of motor vehicles, for sealing and bridging gaps between body parts, an adhesive nozzle and a predetermined or predetermined cross-sectional shape of the pasty material to be applied. The device according to the invention is characterized in that the adhesive nozzle ei ne substantially triangular cross-sectional shape at its outlet opening such that a cross-sectionally substantially triangular adhesive bead is realized, the base is widened and formed approximately rectangular and the top of which on the Base patch triangular shape is. Through this specific and after lengthy investigations and test series found form of an adhesive nozzle or form of a bead of adhesive according to the invention, it is possible to apply a sufficiently high and dimensionally stable adhesive bead on the workpieces only with a single job. The thus formed and shaped in cross-section substantially triangular adhesive bead is able to seal even gaps of up to 8 mm or beyond and safely filled. The broadened rectangular base of this specific cross-sectional shape of the adhesive bead ensures that the adhesive bead will have the required thickness or height for an extended period of time after its initial application and will not collapse immediately after application. The triangular-shaped tip further increases the effective height, which can be used to seal gaps between body components, for example in the paneling of motor vehicles. Overall, this results in a cross-section approximately a house-like cross-sectional shape with a pointed gable.

Ein Volumenvergleich der erfindungsgemäßen Klebstoffraupe mit einer herkömmlichen Rundraupe ergab weiterhin, dass bei Verwendung der erfindungsgemäßen Dreiecksform der Klebestoffraupe gegenüber herkömmlichen Rundraupen eine Materialeinsparung von etwa 30% erreicht werden kann.One Volume comparison of the adhesive bead according to the invention with a conventional round bead further revealed that when using the triangular shape according to the invention the adhesive bead opposite usual Round caterpillars can be achieved a material saving of about 30% can.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Kleberdüse eine runde Grundform auf und weist an der Aus trittsöffnung eine im Wesentlichen dreieckförmige Querschnittsform auf.To an advantageous embodiment of the invention, the adhesive nozzle has a round basic shape and has at the outlet opening a substantially triangular Cross-sectional shape.

Nach einem diesbezüglichen Aspekt der Erfindung weist die Kleberdüse im oberen Bereich der Düse einen in etwa V-förmigen Schlitz auf zum Bilden der Dreiecksspitze auf der rechteckigen Grundform der Klebstoffraupe im Querschnitt.To a related matter Aspect of the invention, the adhesive nozzle in the upper region of the nozzle a in a roughly V-shaped slot in order to form the triangle tip on the rectangular basic shape of the Adhesive bead in cross-section.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Kleberdüse in etwa eine Breite von 4 mm, eine Höhe von in etwa 5 mm und einen Austrittsdurchmesser von in etwa 5 mm auf.To a further advantageous embodiment of the invention, the glue nozzle about 4 mm wide, about 5 mm high, and one in height Outlet diameter of about 5 mm.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichten zum Auftragen von Klebstoffraupen offenbar werden, welche im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung erfolgt, in welcher:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of an embodiment of a device according to the invention for applying adhesive beads, which are related with the attached Drawing takes place in which:

1 eine perspektivische schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auftragen von Klebstoffraupen seitens der Austrittsöffnung der Klebstoffdüse ist; 1 a perspective schematic view of an embodiment of a device according to the invention for applying adhesive beads from the outlet opening of the adhesive nozzle is;

2 eine schematische perspektivische Ansicht einer mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugten Klebstoffraupe auf einem flachen Werkstück, wie zum Beispiel einer Beplankungsplatte ist; und 2 a schematic perspective view of an adhesive bead produced by the device according to the invention on a flat workpiece, such as a Plankungsplatte is; and

3 eine schematische Querschnittsdarstellung der Form der erfindungsgemäßen Klebstoffraupe ist. 3 a schematic cross-sectional view of the shape of the adhesive bead according to the invention is.

In der 1 ist in einer schematischen Perspektivansicht ein mögliches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auftragen von pastösen Werkstoffen, wie zum Beispiel Klebstoffraupen dargestellt. Die Vorrichtung weist eine Klebstoffdüse 1 auf, welche im Wesentlichen eine zylindrische Grundform hat, jedoch auf Seiten der Austrittsöffnung 4 eine spezifische erfindungsgemäße Querschnittsform aufweist. Die im Wesentlichen rotationszylindrische Klebstoffdüse 1 ist an der Seite der Austrittsöffnung 4 mit einer Querschnittsverjüngung versehen, welche aus einer in etwa rechteckigen beziehungsweise viereckigen Basis und einer darauf aufgesetzten dreiecksförmigen Spitze besteht. Die Gesamtquerschnittsform der Austrittsöffnung 4 ist damit eine in etwa dreieckförmige Querschnittsform im Sinne dieser Anmeldung.In the 1 is a schematic perspective view of a possible embodiment of a device according to the invention for applying pasty materials, such as adhesive beads shown. The device has an adhesive nozzle 1 which has a substantially cylindrical basic shape, but on the side of the outlet opening 4 has a specific cross-sectional shape according to the invention. The essentially rotating cylindrical adhesive nozzle 1 is on the side of the outlet 4 provided with a cross-sectional taper, which consists of an approximately rectangular or square base and a triangle-shaped tip placed thereon. The overall cross-sectional shape of the outlet opening 4 is thus an approximately triangular cross-sectional shape in the sense of this application.

Auf Grund dieser speziellen und nach langen Recherchen gefundenen Form einer Querschnittsform der Austrittsöffnung ist es möglich, eine Klebstoffraupe von einem in etwa dreieckigen Querschnitt nach der Darstellung der 2 zu realisieren. Die Klebstoffraupe 3 weist eine in etwa rechteckige Basis oder verbreiterte Basis B auf, auf welcher eine dreieckförmige Spitze D aufgesetzt ist. Dadurch ergibt sich eine in etwa dreieckförmige Gesamtquerschnittsform, die nicht nur eine relativ hohe Höhe h beziehungsweise große Dicke zum Ausfüllen und Abdichten von Spalten bereitstellt. Spalte von in etwa 8 mm können mit dieser Raupe ohne weiteres und wirksam abgedichtet und verklebt werden. Zudem ist durch die verbreiterte Basis B in der Querschnittsform 2 der Klebstoffraupe 3 eine auch über längere Zeit gegebene Formstabilität der aufgetragenen pastösen Masse sichergestellt. Dadurch fällt die Klebstoffraupe quasi nicht in sich zusammen, sondern behält ihre einmal aufgetragene Höhe h im Wesentlichen bei.Due to this special and after long research found form a cross-sectional shape of the outlet opening, it is possible, an adhesive bead of an approximately triangular cross-section according to the illustration of 2 to realize. The adhesive bead 3 has an approximately rectangular base or broadened base B, on which a triangular tip D is placed. This results in an approximately triangular overall cross-sectional shape, which not only provides a relatively high height h or large thickness for filling and sealing gaps. Columns of about 8 mm can be easily and effectively sealed and glued with this bead. In addition, by the broadened base B in the cross-sectional shape 2 the adhesive bead 3 ensured a given over long periods dimensional stability of the applied pasty mass. As a result, the adhesive bead virtually does not collapse, but essentially retains its height h applied once.

In der 3 ist in einer schematischen Querschnittsansicht die Klebstoffraupe 3 nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform dargestellt. Die Klebstoffraupe 3 weist eine Breite b und eine Höhe h auf. Die Gesamtquerschnittsform ist in etwa dreiecksförmig. Die dreiecksförmige Querschnittsform 2 setzt sich aus einer in etwa rechteckigen verbreiterten Basis B und einer darauf aufgesetzten Spitze D zusammen.In the 3 is a schematic cross-sectional view of the adhesive bead 3 shown according to an embodiment of the invention. The adhesive bead 3 has a width b and a height h. The overall cross-sectional shape is approximately triangular. The triangular cross-sectional shape 2 is composed of an approximately rectangular widened base B and a tip D placed thereon.

Mit der erfindungsgemäß optimierten Düsengeometrie und Klebstoffraupenform ist es möglich, auch größere Spalte zwischen Fahrzeugteilen beispielsweise im Karosserierohbau von Kraftfahrzeugen effizient und ohne erhöhten Kostenaufwand auszufüllen. Das Höhe-/Breiteverhältnis der Klebstoffraupe ist dementsprechend optimiert. Die einmal aufgetragene Klebstoffraupe 3 hält ihre Querschnittsform im Wesentlichen auch länger bei und widersteht auch einem auf Grund der Gravitation auf sie ausgeübten Druck.With the inventively optimized nozzle geometry and adhesive bead shape, it is possible to fill even larger gaps between vehicle parts, for example in the body shell of motor vehicles efficiently and without increased cost. The height / width ratio of the adhesive bead is optimized accordingly. The once applied adhesive bead 3 Maintains their cross-sectional shape substantially longer and also withstands a pressure applied to them due to gravity.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt und umfasst alle äquivalenten Techniken, welche in die Reichweite der nachfolgenden Ansprüche fallen können.The Invention is not limited to the described embodiment and includes all equivalent Techniques which fall within the scope of the following claims can.

Claims (4)

Vorrichtung zum Auftragen pastöser Werkstoffe in einem automatisierten Fügeprozess, insbesondere zum Auftragen von Klebstoffraupen im Karosserierohbau von Kraftfahrzeugen zur Abdichtung und Überbrückung von Spalten zwischen Karosserieteilen, mit einer Kleberdüse (1) und einer vorgegebenen Querschnittsform (2) des aufzutragenden Werkstoffs dadurch gekennzeichnet, dass die Kleberdüse (1) eine im Wesentlichen dreieckförmige Querschnittsform an der Austrittsöffnung (4) derart aufweist, dass eine im Querschnitt dreieckige Klebstoffraupe (3) realisiert wird, deren Basis (B) verbreitert und in etwa rechteckig ausgebildet ist, und deren Spitze eine auf die Basis (B) aufgesetzte Dreiecksform (D) ist.Apparatus for applying pasty materials in an automated joining process, in particular for applying adhesive beads in the body shell of motor vehicles for sealing and bridging gaps between body parts, with an adhesive nozzle ( 1 ) and a predetermined cross-sectional shape ( 2 ) of the material to be applied, characterized in that the adhesive nozzle ( 1 ) has a substantially triangular cross-sectional shape at the outlet opening (FIG. 4 ) such that a cross-sectionally triangular adhesive bead ( 3 ) is realized, whose base (B) is widened and formed approximately rectangular, and the top of which is a triangular shape (D) placed on the base (B). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kleberdüse (1) eine runde Grundform aufweist und an der Austrittsöffnung (4) eine im Wesentlichen dreieckförmige Querschnittsform aufweist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the adhesive nozzle ( 1 ) has a round basic shape and at the outlet opening ( 4 ) has a substantially triangular cross-sectional shape. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kleberdüse (1) im oberen Bereich einen V-förmigen Schlitz aufweist zum Bilden der Dreiecksspitze (D).Device according to one of the preceding claims, characterized in that the adhesive nozzle ( 1 ) has a V-shaped slot in the upper region for forming the triangular tip (D). Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kleberdüse (1) eine Breite (b) von etwa 4 mm, eine Höhe (h) von etwa 5 mm und einen Austrittsdurchmesser (d) von in etwa 5 mm aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the adhesive nozzle ( 1 ) has a width (b) of about 4 mm, a height (h) of about 5 mm and an exit diameter (d) of about 5 mm.
DE200710004762 2007-01-31 2007-01-31 Device for applying adhesive grub in a body shell of motor vehicle by an automated bonding process for sealing and bonding of gaps between the body shell parts, comprises an adhesive nozzle having a triangular cross section form Withdrawn DE102007004762A1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2230025A1 (en) * 2009-03-11 2010-09-22 Sulzer Mixpac AG Device for dispensing a filling material

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