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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einpressen einer Mehrzahl von Lagerbauteilen in einen Achsträger, Fahrschemel oder Integralträger für einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Achsträger, Fahrschemel oder Integralträger sind über eine Mehrzahl von Lagerbauteilen von benachbarten Bauteilen, wie Karosserie oder Lenkern, schwingungsentkoppelt, um so die Übertragung von Schwingungen von den Rädern auf die Karosserie im Fahrbetrieb des Kraftwagens zu verringern. Hierzu werden üblicherweise Gummi-, Kunststoff- oder Hydrolager oder Ähnliches eingesetzt.
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Bei der Herstellung solcher Achsträger oder dergleichen werden üblicherweise alle solchen Lagerbauteile in einem einzigen Arbeitsschritt von einer Presse mit mehreren Pressstempeln in den Achsträger eingepresst. Für ein Umrüsten einer solchen Presse auf die Verarbeitung eines anderen Bauteiles, beispielsweise eines Achsträgers für eine andere Baureihe, ist ein aufwändiges Umrüsten nötig. Gegebenenfalls kann dies komplett unmöglich sein. Für verschiedene Baureihen müssen daher in der Regel verschiedene Presssysteme angeschafft und installiert werden. Hohe Umrüstzeiten beeinträchtigen dabei den Betrieb einer solchen Fertigungslinie, das Anschaffen von komplett neuen Presssystemen ist teuer und unökonomisch.
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Aus der
DE 10 2005 008 593 A1 ist bereits eine Verfahren bekannt, bei welchem ein Achsträger durch einen Roboter aufgenommen und zu einer Pressvorrichtung geführt wird, in welcher ein einzelnes Lagerbauteil in eine dafür vorgesehene Ausnehmung des Achsträgers eingepresst wird. Dieser Prozess wird wiederholt, bis alle Lagerbauteile in den Achsträger eingepresst sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der Eingangs genannten Art bereitzustellen, welches Bauteiltoleranzen der diversen Achsträger oder dergleichen berücksichtigt.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Bei einem solchen Verfahren wird der Achsträger, Fahrschemel oder Integralträger, in der Folge einfach unter dem Begriff Achsträger zusammengefasst, zunächst durch einen Roboter aufgenommen.
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Der Achsträger wird sodann zunächst in eine Messvorrichtung überführt, wo dieser auf Bauteiltoleranzen hin vermessen wird, und die Positionierungsdaten des Roboters entsprechend angepasst werden, bevor der Achsträger dann durch den Roboter zu einer Pressvorrichtung geführt wird, wobei für das jeweils einzupressende Lagerbauteil eine zugeordnete Pressvorrichtung bereitgestellt ist. In dieser Pressvorrichtung wird dann ein einzelnes Lagerbauteil in eine dafür vorgesehene Ausnehmung des Achsträgers eingepresst. Diese Schritte werden wiederholt, bis alle Lagerbauteile in den Achsträger eingepresst sind.
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Da in einem solchen Verfahren die einzelnen Lagerbauteile getrennt voneinander und sequentiell eingepresst werden, ist der baureihenspezifische Abstand der einzelnen Einbaupositionen nun lediglich für die Steuerung des Roboters von Bedeutung, nicht jedoch für die Geometrie der Pressvorrichtungen, da diese ja nur jeweils ein einzelnes Lagerbauteil ungeachtet seiner Position im Verhältnis zu anderen Einbaupunkten einpressen sollen. Eine Umrüstung auf die Verarbeitung anderer Bauteile, beispielsweise Achsträger einer anderen Baureihe, ist nun auf einfachste Weise durch eine Änderung der Programmierung des Roboters durchführbar. Aufwändige Umrüstarbeiten, oder gar die Investition in eine neue Pressvorrichtung, entfallen hierdurch.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden weiterhin Pressvorrichtungen mit wechselbaren Pressstempeln verwendet. Sollen nun für Achsträger einer anderen Baureihe auch andersartig geformte Lagerbauteile verwendet werden, muss zur Umrüstung neben der Neuprogrammierung des Roboters lediglich ein Austausch der jeweiligen Presstempel erfolgen. Auch dies ist ein geringfügiger und schnell durchführbarer Schritt, der gegenüber dem Stand der Technik die Geschwindigkeit und Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens bedeutend erhöht.
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In einer weiteren Ausführungsform werden die Pressvorrichtungen vor dem Einpressen der Lagerbauteile in den Achsträger in Schritt c) manuell mit dem jeweiligen Lagerbauteil bestückt. Dies ermöglicht eine kostengünstige, semiautomatische Durchführung des Verfahrens. Die gegebenenfalls aufwändige automatische Bestückung der Pressvorrichtungen mit den jeweiligen Lagerbauteilen entfällt, und kann von einem Arbeiter durchgeführt werden. Kostenaufwändige Zuführ- und Beschickungsvorrichtungen für die Lagerbauteile sind nicht nötig.
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In einer alternativen Ausführungsform ist es selbstverständlich auch möglich, die Beschickung der Pressvorrichtungen mit den Lagerbauteilen vor dem Einpressvorgang zu automatisieren.
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Im Folgenden soll anhand der Zeichnung die Erfindung und ihre Ausführungsformen näher erläutert werden, wobei die einzige Figur den Aufbau einer Montagezelle für das Einpressen von Lagerbauteilen in einen Hinterachsträger nach einem erfindungsgemäßen Verfahren in einer schematischen Draufsicht darstellt.
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Zentrales Element der im Ganzen mit 10 bezeichneten Montagezelle ist ein Roboter 12. Mit einer Greifvorrichtung 14 entnimmt dieser Roboter 12 jeweils einen Hinterachsträger 16 aus einem Ladungsträger 18. Der Hinterachsträger 16 wird zunächst in eine Messvorrichtung 20 überführt, wo der Hinterachsträger 16 auf Bauteiltoleranzen hin vermessen wird, und die Positionierungsdaten des Roboters 12 entsprechend angepasst werden. Der Hinterachsträger 16 umfasst Einbauöffnungen 22 für die vorderen Fahrschemellager, Einbauöffnungen 24 für die hinteren Fahrschemellager sowie weitere, in der Draufsicht nicht erkennbare Einbauöffnungen für Federlenkerlager und Entkoppelungslager. Bei der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Hinterachsträger 16 nach seiner Vermessung in der Messstation 20 zunächst zu einer hydraulischen Presse 26 überführt. Die Presse 26 ist mit Pressstempeln ausgestattet, welche der Geometrie der Entkoppelungslager entsprechen. Über eine zentrale Hydraulikversorgung 28 wird diese, sowie andere, später beschriebene Pressen, mit Druck beaufschlagt, so dass die entsprechenden Lagerbauteile in den Hinterachsträger 16 eingepresst werden können. Nach dem sequentiellen Einpressen der beiden Entkoppelungslager in der Pressvorrichtung 26 überführt der Roboter 12 den Hinterachsträger 16 in die Pressvorrichtung 30, deren Pressstempel für die Geometrie der Federlenkerlager ausgelegt sind. Nach Einpressen dieser Lager entnimmt der Roboter 12 den Hinterachsträger 16 aus der Presse 30 und rotiert ihn um 90°, um die Aufnahmeöffnungen 22 und 24 für die vorderen und hinteren Fahrschemellager zugänglich zu machen. In der Pressvorrichtung 32, deren Pressstempel auf die Geometrie der vorderen Fahrschemellager ausgelegt sind, werden in der Folge diese vorderen Fahrschemellager eingepresst. Die Zeichnung zeigt die Montagezelle in genau diesem Arbeitsschritt. Nach Einpressen dieser Lager wird der Hinterachsträger 16 schließlich zur Pressvorrichtung 34 überführt, wo wiederum sequentiell die hinteren Fahrschemellager eingepresst werden. Nach Einpressen dieser Lager ist der Arbeitsschritt beendet, der Roboter 12 entnimmt den nun fertig bestückten Hinterachsträger 16, rotiert ihn wiederum um 90° und legt ihn in einem zweiten Ladungsträger 18' ab. Sobald dieser gefüllt ist, kann er abtransportiert werden und die bestückten Hinterachsträger 16 einem weiteren Montageschritt zugänglich gemacht werden.
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Der Betrieb einer solchen Einrichtung ist sowohl vollautomatisch, als auch halbautomatisch möglich. So ist es beispielsweise in der hier gezeigten Version nicht vorgesehen, die entsprechenden Lagerbauteile, also Fahrschemellager, Federlenkerlager und Entkopplungslager automatisch den Pressstationen 26, 30, 32, 34 zuzuführen. Vielmehr werden die Pressen in der hier gezeigten Ausführungsform manuell bestückt. Aus Sicherheitsgründen kann es dabei vorteilhaft sein, auch die Auslösung des Pressvorganges, und den Weitertransport des Hinterachsträgers 16 durch den Roboter 12 jeweils manuell auszulösen. Selbstverständlich ist auch eine vollautomatische Implementation des Verfahrens in der gezeigten Montagezelle möglich, wobei dann Zufuhreinrichtungen für die Lagerbauteile zu den Pressen 26, 30, 32, 34, sowie gegebenenfalls zumindest ein weiterer Roboter zum Bestücken der Pressen mit den Lagerbauteilen bereitgestellt werden müsste.
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Soll nun die gezeigte Montagezelle 10 auf die Verarbeitung eines Hinterachsträgers 16 einer anderen Baureihe umgerüstet werden, so ist es lediglich notwendig, die Pressstempel der Pressen 26, 30, 32, 34 auszutauschen, gegebenenfalls den Greifer 14 des Roboters zu wechseln, die Messstation 20 neu zu kalibrieren, sowie die Programmierung des Roboters 12 anzupassen. Eine Neujustierung von Abständen mehrerer Pressen zueinander ist nicht nötig, da ja jedes Lager einzeln in einem sequentiell ablaufenden Prozess eingepresst wird.
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Die Pressen 26, 30, 32, 34 sind dabei bevorzugt C-bogenförmig gestaltet, wobei am unteren Teil des Bogens ein bewegter hydraulischer Pressstempel angeordnet ist, dessen Gegenstück fest am oberen Teil des Bogens befestigt ist. Um die Pressqualität weiter zu verbessern ist es weiterhin möglich, diesen C-Bogen über ein Drahtseil aufzuhängen, so dass der Roboter die Presse mit einem Bauteil gemeinsam zumindest über einen Teilweg anhebt. Das Gewicht des C-Bogens wird dabei durch ein entsprechendes Gegengewicht ausgeglichen. Dies erleichtert den Ausgleich von Toleranzen und optimiert die Einpresskräfte. Der Zu- und Abtransport der Hinterachsträger 16 muss weiterhin nicht wie gezeigt über wagenartig gestaltete Ladungsträger 18, 18' erfolgen, eine Anpassung des Systems an beliebige andere Transportformen ist ohne weiteres möglich. Durch die räumliche Vereinzelung der Pressen 26, 30, 32, 34, sowie der anderen Bestandteile der Montagezelle ist weiterhin eine gute Zugänglichkeit aller Komponenten des Systems gewährleistet, was über die eingangs genannten Vorteile hinaus eine besonders einfache Wartbarkeit der Anlage gewährleistet.
