DE102007033363A1

DE102007033363A1 - Verfahren sowie Vorrichtung zum Aufbringen einer Dichtung in Form eines Dichtungsstreifens auf eine Fläche

Info

Publication number: DE102007033363A1
Application number: DE102007033363A
Authority: DE
Inventors: Christian Ruhland
Original assignee: Symax Systemtechnik Sondermaschinenbau GmbH
Current assignee: Tesla Automation GmbH
Priority date: 2007-06-05
Filing date: 2007-07-16
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2027-07-17
Also published as: DE102007033363B4; DE102007033363C5

Abstract

Verfahren zum Aufbringen einer Dichtung auf eine Fläche, beispielsweise auf den Flansch einer Fahrzeugschiebedachöffnung, bei dem ein Dichtungsstreifen mit einer an einem Applikatorrahmen vorgesehenen Applikationsrolle unter Verwendung einer Klebeschicht an die Fläche angelegt und hierfür die Applikationsrolle mit Hilfe eines Handlinggerätes, beispielsweise eines Roboters dem Verlauf und/oder der Kontur der Fläche folgend entlang dieser Fläche bewegt wird, und bei dem (Verfahren) der angelegte Dichtungsstreifen mit einer am Applikatorrahmen vorgesehenen und mit dem Handlinggerät bewegten Andrückrolle angedrückt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen einer Dichtung in Form eines Dichtungsstreifens auf eine Fläche, insbesondere auf einen Flansch einer Fahrzeugschiebedachöffnung, gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf einen Applikator oder eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens gemäß Oberbegriff Patentanspruch 12.
Bekannt ist ein Verfahren zum Aufbringen einer umlaufenden Dichtung unter Verwendung eines selbstklebenden Dichtungsstreifens auf den Flansch einer Fahrzeugschiebedachöffnung ( EP 0 857 599 B1 , EP 1 106 410 B1 ). Bei diesem bekannten Verfahren erfolgt in einem ersten Verfahrensschritt das Anlegen des selbstklebenden Dichtungsstreifens gegen den Flansch der Schiebedachöffnung mit Hilfe einer an einem Applikatorrahmen vorgesehenen und umlaufend angetriebenen Applikationsrolle die zusammen mit dem Applikatorrahmen mit einem Handlinggerät, beispielsweise mit einem Roboter gesteuert entlang des Flansch bewegt wird, und zwar unter Applizieren bzw. Anlegen des von einem Vorrat abgezogenen Dichtungsstreifen mit seiner Klebeschicht an die die Schiebedachöffnung umgebende Fläche des Flansches.
Die Applikationsrolle und der diese Rolle tragende Applikator werden dabei mit dem Handlinggerät dem Verlauf und/oder der Kontur des Flansches folgend bewegt. Nach dem Abtrennen der auf dem Flansch aufgebrachten und die die Schiebedachöffnung vollständig umschließende Dichtung bildenden Länge des Dichtungsstreifens erfolgt in einem zweiten Verfahrensschritt das endgültige Andrücken des Dichtungsstreifens bzw. der Dichtung gegen den Flansch mit Hilfe einer Andrückrolle. Diese ist ebenfalls am Applikator in Richtung der Achse der Applikationsrolle 7 gegenüber dieser versetzt und achsgleich mit dieser vorgesehen. Nach einer erneuten Positionierung des Applikators in der Weise, dass nunmehr die Andrückrolle gegen den aufgebrachten Dichtungsstreifen anliegt, erfolgt durch gesteuertes Bewegen des Handlinggeräts und damit der Andrückrolle entlang dem Verlauf und der Kontur des Flansches das Andrücken des Dichtungsstreifens bzw. der von diesem Streifen gebildeten Dichtung. Nachteilig hierbei ist, dass für das Aufbringen der Dichtung zwei Arbeitstakte notwendig sind, nämlich ein Arbeitstakt für das Applizieren des die Dichtung bildenden Dichtungsstreifens und ein weiterer Arbeitstakt zum Anpressen des Dichtungsstreifens. Notwendig ist dies bei dem bekannten Verfahren allein schon deswegen, weil auch die Bewegung der Andrückrolle dem Verlauf und/oder der Kontur des Flansches folgend allein durch die Bewegung des Applikators mit dem Handlinggerät gesteuert ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, mit dem die für das Aufbringen einer Dichtung bzw. eines Dichtungsstreifens benötigte Zeit wesentlich verkürzt werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens ist Gegenstand des Patentanspruchs 12.
Bei der Erfindung erfolgen das Applizieren und das anschließende Andrücken des Dichtungsstreifens in einem Arbeitsgang, z. B. während einer einzigen Bewegung des Applikators entlang der mit der Dichtung zu versehenen Fläche. Hierfür wird entsprechend dem bisherigen Verfahren die umlaufend angetriebene Applikationsrolle bzw. der Applikatorrahmen mit einem Handlinggerät, beispielsweise mit einem Roboter gesteuert entlang dem Verlauf und/oder der Kontur der mit der Dichtung zu versehenen Fläche, beispielsweise entlang des Flansches einer Fahrzeugschiebedachöffnung bewegt, und zwar unter Verwendung von ersten Steuerdaten, die den Verlauf und die Kontur der mit der Dichtung zu versehenen Fläche enthalten bzw. berücksichtigen und in einer Steuereinrichtung (z. B. Rechner) des Hanlinggerätes (z. B. Roboter) abgelegt sind. Auf die Applikationsrolle folgt die Andrückrolle, die dann allerdings eigenständig dem Verlauf und/oder der Kontur der Fläche folgend nachgestellt wird, und zwar u. a. dadurch, dass die Andrückrolle mit wenigstens einem Stellantrieb verstellbar am Applikatorrahmen vorgesehen ist und dieser Stellantrieb durch zweite Steuerdaten, die z. B. den Verlauf und die Kontur der mit der Dichtung zu versehenen Fläche, die Geometrie des Applikators bzw. der Applikations- und Andrückrolle und deren Anordnung sowie auch die jeweilige Position des Applikators berücksichtigen und ebenfalls in der Steuereinrichtung (z. B. Rechner) des Hanlinggerätes (z. B. Roboter) abgelegt sind. Mit der Ansteuerung des Stellantriebes wird die Andrückrolle durch Bewegung relativ zur Applikationsrolle bzw. relativ zum Applikatorrahmen dem Verlauf und/oder der Kontur der Fläche folgend nachgeführt.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
1 in sehr vereinfachter schematischer Darstellung einen Applikator bzw. eine Vorrichtung zum Aufbringen einer umlaufenden Dichtung unter Verwendung eines selbstklebenden Dichtungsstreifens auf einen Flansch einer Schiebedachöffnung einer Fahrzeugkarosserie;
2 in schematischer Darstellung und in Seitenansicht die Applikationsrolle sowie die Andrückrolle der Vorrichtung der 1, zusammen mit dem mit der Dichtung zu versehenen Flansch der Schiebedachöffnung;
3 u. 4 Seitenansichten der Applikations- und Andrückrollen der Vorrichtung der 1 zusammen mit dem Flansch der Schiebedachöffnung.
Die in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete und dort auch nur sehr schematisch dargestellte Vorrichtung dient zum Aufbringen einer Dichtung 2a unter Verwendung eines selbstklebenden Dichtungsstreifens 2.1 auf eine einen konturförmigen Verlauf aufweisende Fläche, nämlich bei der dargestellten Ausführungsform auf den Flansch 3 einer Schiebedachöffnung einer Fahrzeugkarosserie, und zwar in der Weise, dass die streifenförmige Dichtung 2a die Schiebedachöffnung vollständig umschließt. Der Dichtungsstreifen 2.1 wird der Vorrichtung 1 als Endlos-Dichtungsmaterial 2 von einem nicht dargestellten Vorrat, beispielsweise Vorratsspule zugeführt. Dieses Endlosmaterial 2 besteht aus dem selbstklebenden, d. h. mit einer Selbstklebeschicht 2.2 versehenen Dichtungsstreifen 2.1 und aus einem die selbstklebende Schicht zunächst abdeckenden Abdeckstreifen 2.3.
Das Aufbringen des Dichtungsstreifens 2.1 auf den Flansch 3 erfolgt dadurch, dass dieser Dichtungsstreifen 2.1 unter Abziehen des Abdeckstreifens 2.3 mit der selbstklebenden Schicht an den Flansch angelegt und anschließend angedrückt wird. Die die so am Flansch 3 montierte Dichtung 2a bildende Länge des Dichtungsstreifens 2.1 wird von den Endlosmaterial 2 abgetrennt.
Für ein automatisches Anbringen der Dichtung 2a weist die Vorrichtung 1 an einem an einem Handlinggerät (z. B. Roboter) befestigten Applikatorgestell oder -rahmen 4 unter anderen auf:

– Eine von zwei Abziehrollen gebildete Vorschubeinheit 5, mit der beim Aufbringen der Dichtung 2a die benötigte Länge des Endlosmaterials 2 vom Vorrat abgezogen wird,
– eine Abzieheinheit 6, mit der das Abziehen des Abdeckstreifens 2.3 erfolgt,
– eine angetriebene Applikationsrolle 7, mit der ein erstes Anlegen bzw. Applizieren des selbstklebenden zwischen der Applikationsrolle 7 und dem Flansch 3 angeordneten Dichtungsstreifens 2.1 am Flansch 3 erfolgt, sowie
– eine angetriebene oder frei drehbar gelagerte Andrückrolle 8, mit der das Andrücken des selbstklebenden Dichtungsstreifens 2.1 an den Flansch 3 erfolgt.

Generell wird bei dem Anbringen der Dichtung 2a die Vorrichtung 1 mittels des Handlinggerätes gesteuert so bewegt, dass die durch einen Antrieb in Richtung des Pfeils B umlaufend angetriebene Applikationsrolle 7 entlang der Kontur des Flansches 3 geführt ist und dadurch den vom Vorrat abgezogenen und von dem Abdeckstreifen 2.3 befreiten Dichtungsstreifen 2.1 fortlaufend gegen den Flansch 3 anlegt. Die gesteuerte Bewegung der Vorrichtung 1 entlang des Flansches 3 ist in der 1 mit dem Pfeil C angedeutet und erfolgt durch entsprechende Ansteuerung des Handlinggerätes. Das Applizieren des selbstklebenden Dichtungsstreifens 2.1 am Flansch 3 erfolgt mit einem geringen Anpressdruck, beispielsweise mit einem Anpressdruck in der Größenordnung von 50 N.
Mit Hilfe der der Applikationsrolle 7 nachfolgenden Andrückrolle 8 erfolgt das endgültige Andrücken des Dichtungsstreifens 2.1 mit einem höheren Anpressdruck, beispielsweise mit einem Anpressdruck von 200 N. Die Applikationsrolle 7 und die Andrückrolle 8 besitzen an ihrem mit dem Dichtungsstreifen 2.1 zusammenwirkenden Umfang einen Radius, der höchstens gleich, bevorzugt aber kleiner ist als der kleinste Krümmungsradius des Verlaufs bzw. der Kontur des Flansches 3.
Um den beim Anlegen des Dichtungsstreifens 2.1 erforderlichen geringen Anleg- oder Applikationsdruck einzuhalten, ist die Applikationsrolle 7 gefedert, wie dies in den Figuren mit dem Doppelpfeil D angedeutet ist.
Mit Hilfe des Handlinggerätes wird die Vorrichtung 1 gesteuert um bzw. in allen drei Raumachsen durch das Handlinggerät nicht nur so geführt, dass die Applikationsrolle 7 dem Verlauf des Flansches 3 folgt, sondern insbesondere auch so, dass die Applikationsrolle 7 jeweils senkrecht zur Bewegungsrichtung C sowie parallel zur Ebene der Fläche des Flansches 3 orientiert ist.
Die Besonderheit der Vorrichtung 1 besteht nun nicht allein darin, dass auf das Applizieren des Dichtungsstreifens 2.1 unmittelbar folgend auch das Andrücken dieses Dichtungsstreifens mit der Andrückrolle 8 erfolgt, sondern dass die Andrückrolle 8 an einem Andrückrollenträger 9 vorgesehen ist, der beispielsweise ein Schwenkarm ist und durch wenigstens einen Stellantrieb 10 relativ zum Rahmen 4 gesteuert derart bewegbar bzw. nachführbar ist, dass trotz des sich möglicherweise in allen drei Raumachsen ändernden Verlaufs des Flansches 3 und/oder der Ebene dieses Flansches 3 ein Andrücken des Dichtungsstreifens 2.1 mit dem erforderlichen Anpressdruck und auch in der erforderlichen Anpressrichtung, d. h. z. B. möglichst senkrecht auf die Fläche des Flansche 3 erfolgt.
Im einfachsten Fall ist die mit ihrer Achse parallel zur Achse der Applikationsrolle 7 angeordnete Andrückrolle 8 hierfür radial zu ihrer Achse (Doppelpfeil E) sowie in Richtung ihrer Achse (Doppelpfeil F) durch den Stellantrieb 10 verstellbar bzw. nachführbar. Es sind aber komplexere Steuerungen für den Träger 9 und damit für die Andrückrolle 8 denkbar. So ist es beispielsweise u. a. auch möglich, die nachführende Andrückrolle 8 so zu steuern, dass entsprechend der 2 auch deren Achse 8.1 dem Verlauf des Flansches 3 entsprechend geschwenkt wird (Doppelpfeil G), diese Achse also beispielsweise parallel oder annähernd parallel zur Fläche des Flansches 3 sowie senkrecht oder annähernd senkrecht zur Bewegungsrichtung C orientiert ist.
Die Ansteuerung des Stellantriebes 10 zur Nachführung der Andrückrolle 8 erfolgt ebenfalls von der Steuereinheit (z. B. Rechner), die auch die Bewegung des Handlinggerätes bzw. des die Vorrichtung 1 tragenden Teils (z. B. Roboterarm) des Handlinggerätes steuert, und zwar nach in der Steuereinheit abgelegten und u. a. den Verlauf und die Kontur de Flansches 3, die Geometrie des Applikators 1 bzw. der Applikations- und Andrückrolle 7 bzw. 8 und deren Anordnung berücksichtigenden Steuerdaten, sowie unter Berücksichtigung der aktuellen Position und/oder Orientierung des Applikatorrahmens 4 und/oder der Applikationsrolle 7.
Die Andrückrolle 8 ist walzenartig mit relativ großer axialere Länge ausgebildet, um kleinere Änderungen im Verlauf und/oder in der Kontur des Flansche 3 ausgleichen zu können.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass das Nachführen der Andrückrolle 8 durch einen Stellantrieb 10 erfolgt. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, dieses Nachführen durch Federmittel zu bewirken, beispielsweise dadurch, dass die Andrückrolle 8 gefedert an dem Vorrichtungs- oder Applikatorrahmen 4 vorgesehen ist.

1: Vorrichtung bzw. Applikator
2: Endlosdichtungsmaterial
2.1: Dichtungsstreifen
2.2: Klebeschicht
2.3: Abdeckstreifen
2a: umlaufende Dichtung
3: Flansch
4: Vorrichtungsrahmen
5: Vorschubeinheit
6: Abzieheinheit
7: Applikationsrolle
8: Andrückrolle
9: Träger für Andrückrolle 8
10: Stellantrieb zum gesteuerten Nachführen der Andrückrolle 8
A: Zuführrichtung des Endlosdichtungsmaterials
B: Drehrichtung der Applikationsrolle 7
C: Bewegung der Vorrichtung 1 beim Aufbringen der umlaufenden Dichtung 2a
D: gefederte Bewegung der Applikationsrolle 7
E–G: Nachstellbewegung der Andrückrolle 8

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 0857599 B1 [0002]
- EP 1106410 B1 [0002]

Claims

Verfahren zum Aufbringen einer Dichtung (2a) auf eine Fläche, beispielsweise auf den Flansch (3) einer Fahrzeugschiebedachöffnung, bei dem (Verfahren) wenigstens ein Dichtungsstreifen (2.1) mit einer an einem Applikatorrahmen (4) vorgesehenen Applikationsrolle (7) unter Verwendung einer Klebeschicht auf die Fläche (3) appliziert und hierfür die Applikationsrolle (7) mit Hilfe eines Handlinggerätes, beispielsweise eines Roboters, dem Verlauf und/oder der Kontur der Fläche (3) folgend entlang dieser Fläche (3) bewegt wird, und bei dem (Verfahren) der applizierte Dichtungsstreifen (2.1) mit einer am Applikatorrahmen (4) vorgesehenen und mit dem Handlinggerät bewegten Andrückrolle (8) angedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Andrücken des Dichtungsstreifens (2.1) mit einer auf die Applikationsrolle (7) folgenden Andrückrolle (8) in einem Arbeitsgang mit dem Applizieren erfolgt, und die am Applikatorrahmen (4) vorgesehene relativ zur Applikationsrolle (7) einstellbare oder bewegliche Andrückrolle (8) zum Andrücken des Dichtungsstreifens (2.1) dem Verlauf und/oder der Kontur der Fläche (3) folgend nachgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die am Applikatorrahmen (4) vorgesehene und durch wenigstens einen Stellantrieb (10) in wenigstens einer Achse (E–G) relativ zur Applikationsrolle einstellbare Andrückrolle (8) beim Andrücken des Dichtungsstreifens (2.1) dem Verlauf und/oder der Kontur der Fläche (3) folgend mit dem Stellantrieb (10) gesteuert nachgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gesteuerte Nachführen der Andrückrolle (8) durch Verstellen dieser Rolle in wenigstens einer Achse radial zur Rollenachse und/oder in der Rollenachse erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Nachführen der Andrückrolle (8) durch Schwenken der Achse der Andrückrolle (8) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Nachführen der Andrückrolle (8) unter Berücksichtigung der Bewegung und/oder der jeweiligen aktuellen Position und/oder Orientierung der Applikationsrolle (7) und/oder des Applikatorrahmens (4) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsstreifen (2.1) mit der Applikationsrolle (7) mit einer ersten, reduzierten Kraft gegen die Fläche (3) angedrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Verwendung einer gefedert am Applikatorrahmen (4) angeordneten Applikationsrolle (7).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückrolle (8) mit einer zweiten Kraft gegen den Dichtungsstreifen (2.1) angedrückt wird, die (zweite Kraft) größer ist als die erste Kraft.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückrolle (8) gesteuert durch den wenigstens einen Stellantrieb (10) mit der zweiten Kraft gegen den Dichtungsstreifen (2.1) angedrückt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Dichtungsstreifens (2.1) mit einer selbstklebenden Beschichtung.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückrolle (8) mit wenigstens einer Feder nachgeführt wird.
Vorrichtung zum Aufbringen einer Dichtung (2a) auf eine Fläche, beispielsweise auf den Flansch (3) einer Fahrzeugschiebedachöffnung, mit wenigstens einer an einem Applikatorrahmen (4) vorgesehenen Applikationsrolle (7), mit der ein die Dichtung bildender Dichtungsstreifen (2.1) unter Verwendung einer Klebeschicht auf die Fläche (3) applizierbar ist und die hierfür mit Hilfe eines die Vorrichtung tragenden Handlinggerätes, beispielsweise eines Roboters, dem Verlauf und/oder der Kontur der Fläche (3) folgend entlang dieser Fläche (3) in einer Applikationsrichtung bewegbar ist, sowie mit wenigstens einer am Applikatorrahmen (4) vorgesehenen Andrückrolle (8) angedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Andrückrolle (8) in der Applikationsrichtung auf die Applikationsrolle (7) folgend am Applikatorrahmen (4) vorgesehen, und dass Mittel zum Nachführen bzw. Bewegen der wenigstens einen Andrückrolle (8) in wenigstens einer Achse (E–G) relativ zur Applikationsrolle (7) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Andrückrolle (8) durch wenigstens einen Stellantrieb (10) in wenigstens einer Achse (E–G) relativ zur Applikationsrolle (7) gesteuert nachführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückrolle (8) in wenigstens einer Achse radial zur Rollenachse und/oder in der Rollenachse nachführbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückrolle (8) durch Schwenken ihrer Achse nachführbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Nachführen der Andrückrolle (8) unter Berücksichtigung der Bewegung und/oder der jeweiligen aktuellen Position und/oder Orientierung der Applikationsrolle (7) und/oder des Applikatorrahmens (4) erfolgt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsrolle (7) gefedert am Applikatorrahmen (4) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückrolle (8) durch den Stellantrieb mit einer gesteuerten Kraft gegen den Dichtungsstreifen (2.1) andrückbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückrolle (8) gefedert am Applikatorrahmen (4) vorgesehen ist.