DE102011050750B4

DE102011050750B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Anbringen und Abschneiden eines Dichtungsprofils

Info

Publication number: DE102011050750B4
Application number: DE102011050750.7A
Authority: DE
Inventors: Roger Gann; Michael Graser; Lars Pflüger; Markus Schäfer; Manfred Schuck; Gerhard Strobl; Ralf Vielfort; Lothar Thommes; Klaus Grohmann
Original assignee: Tesla Grohmann Automation GmbH
Current assignee: Tesla Automation GmbH
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2018-09-27
Anticipated expiration: 2031-06-01
Also published as: DE102011050750A1

Abstract

Verfahren zum Anbringen und Abschneiden eines umlaufenden Dichtungsprofils auf einem Karosserieteil, dessen Anfang und Ende nach dem Anbringen und Abschneiden an einem Stoß aneinander liegen, wobei mit Hilfe eines optischen Sensors der Anfang des auf dem Karosserieteil angebrachten Dichtungsprofils bestimmt und nach dem Anbringen des Dichtungsprofils bis auf eine Restlänge abhängig von dem Sensorsignal das Abschneiden des Dichtungsprofils gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass während der Messung mit dem optischen Sensor ein plattenförmiges Element (11) zwischen den optischen Sensor und das Karosserieteil (12) gebracht wird, wobei das plattenförmige Element (11) am Anfang des Dichtungsprofils (3) zwischen das Dichtungsprofil (3) und das Karosserieteil (12) geschoben wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anbringen und Abschneiden eines umlaufenden Dichtungsprofils auf einem Karosserieteil, dessen Anfang und Ende nach dem Anbringen und Abschneiden an einem Stoß aneinander liegen, wobei mit Hilfe eines Sensors der Anfang des auf dem Karosserieteil angebrachten Dichtungsprofils bestimmt und nach dem Anbringen des Dichtungsprofils bis auf eine Restlänge abhängig von dem Sensorsignal das Abschneiden des Dichtungsprofils gesteuert wird.
Das Dichtungsprofil wird mit einer an dem Dichtungsprofil angeordneten Klebeschicht entlang einer für die Anbringung vorgesehenen Linie an dem Teil der Fahrzeugkarosserie mittels einer Andruckrolle aufgerollt.
Aus der DE 101 38 781 A1 ist ein Verfahren zur Anbringung eines Dichtungsprofils an einer Fahrzeugtür bekannt, bei dem die auf einer Rolle als Endlos-Profil vorliegende Dichtung von der Rolle abgezogen und mit einer an dem Dichtungsprofil vorhandenen Klebefläche entlang einer für die Anbringung vorgesehene Linie an der Tür umlaufend aufgerollt wird. Unter dem Begriff „aufgerollt“ wird dabei verstanden, dass das Dichtungsprofil mit Hilfe einer Andruckrolle sukzessiv an der Fläche der Fahrzeugtür der vorgegebenen Montagelinie folgend angedrückt und angebracht wird. Der Vorteil dieses Roll-Verfahrens besteht darin, dass es die vollständige Anbringung einer umlaufenden Dichtung in einem fortlaufenden Arbeitsgang ermöglicht. Üblicherweise werden die Dichtungsprofile entlang des Karosserieteils oder einer Karosserieöffnung ringförmig verlegt. Das der Applikationsvorrichtung als Endlos-Profil zugeführte Dichtungsprofil wird an der Stoßstelle des verlegten Rings abgeschnitten. Aufgrund von Verlegetoleranzen ist es nicht möglich, über die voraussichtliche Gesamtlänge des zu verlegenden Dichtungsprofils den Roboter für den Schneidvorgang zu steuern.
Vielmehr wird mit Hilfe eines Sensors in Form eines Reflexionstasters der Anfang des verlegten Dichtungsprofils auf dem Karosserieteil bestimmt und nach Applikation des Dichtungsprofils bis auf eine Restapplikationsstrecke von ungefähr 50 mm abhängig von dem Sensorsignal der Schneidvorgang gesteuert.
Das Problem der Messung mit einem Reflexionstaster besteht darin, dass je nach Beschaffenheit des Applikationsuntergrunds, insbesondere dessen farbliche Beschaffenheit, fehlerhafte Messergebnisse zu Fehlsteuerungen des Roboters führen.
Die Anbringung des Dichtungsprofils erfolgt mittels einer robotergeführten Applikationsvorrichtung, die eine Profil-Führung für die Zufuhr des Dichtungsprofils zu der Applikationsrolle aufweist. Nach der Anbringung wird das Dichtungsprofil mittels der Schneidvorrichtung auf Stoß abgeschnitten. Der Vorschub des Dichtungsprofils erfolgt üblicherweise mittels Antriebsrollen, die an gegenüberliegenden Seiten des Dichtungsprofils zur Anlage gebracht werden. Die Führung erfolgt in einem Führungskanal, durch den das Dichtungsprofil hindurchbewegt wird.
Die DE 197 04 327 C1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anbringen eines umlaufenden Dichtungsprofils an einem Flansch einer Schiebedachöffnung, dessen Anfang und Ende nach dem Anbringen und Abschneiden des Dichtstreifens aneinander liegen, wobei die Vorrichtung einen Sensor zur Erfassung des Dichtstreifenanfanges aufweist, der eine Schneideinrichtung zum Ablängen des Dichtstreifens aktiviert.
Ferner offenbart die DE 10 2006 032 139 A1 eine Vorrichtung zum Anbringen eines Dichtungsprofils an einem Karosserieteil, beispielsweise einer Kfz-Tür. Die Vorrichtung weist einen Applikationskopf mit einem ersten Elektromotor zum Antrieb der Förderrollen und einem zweiten Motor zum Antrieb der Applikationsrolle auf. Das Dichtungsprofil wird mittels der angetriebenen Förderrollen und über eine den Förderrollen in Förderrichtung nachgeordnete Führung in Richtung der angetriebenen Applikationsrolle zur Kfz-Tür geführt. Des Weiteren weist die Vorrichtung eine Einheit zur Walkerkennung auf, um ein Ausknicken des Dichtungsprofils während der Förderung zwischen den Förderrollen und der Applikationsrolle zu verhindern. Zum Erkennen des Walkens werden im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung Sensoren angeordnet. Mittels der Sensorsignale erfolgt eine automatische Korrektur durch Verringerung der Drehgeschwindigkeit des Antriebs der Förderrollen, wodurch gezielt eine Dehnung oder Stauchung des Dichtungsprofils in dem Abschnitt zwischen den Förderrollen und der Applikationsrolle hervorgerufen werden kann.
Ausgehend von dem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, bei der bzw. dem fehlerhafte Messungen mittels des Reflexionstasters vor dem Abschneiden des Dichtungsprofils bei ringförmiger Verlegung vermieden werden.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass während der Messung mit dem optischen Sensor ein plattenförmiges Element zwischen den optischen Sensor und das Karosserieteil gebracht wird, wobei das plattenförmige Element am Anfang des Dichtungsprofils zwischen das Dichtungsprofil und das Karosserieteil geschoben wird.
Das Problem unterschiedlicher Reflexionsgründe für den optischen Sensor wird durch das automatisierte Einbringen des plattenförmigen Elementes als Reflexionsoberfläche für den Sensor ausgeschaltet. Der Sensor ist insbesondere als Reflexionstaster ausgeführt.
Das plattenförmige Element ist vorzugsweise zumindest auf der dem optischen Sensor zugewandten Seite in weißer Farbe ausgeführt. Hierdurch wird ein hoher Reflexionsgrad für den Reflexionstaster erzielt.
Bei einer Restlänge des noch anzubringenden Dichtungsprofils im Bereich zwischen 10 - 100 mm, insbesondere von etwa 50 mm bezogen auf die Gesamtlänge eines Dichtungsprofils für eine Autotür, treten durch das Anbringen des Dichtungsprofils keine nennenswerten Längenänderungen mehr auf, so dass eine zuverlässige Steuerung des Abschneidens des Dichtprofils möglich ist.
Das Anbringen des Dichtungsprofils auf einem Karosserieteil erfolgt vorzugsweise dadurch, dass das Dichtungsprofil mit einer an dem Dichtungsprofil angeordneten Klebeschicht entlang einer für die Anbringung vorgesehenen Linie an dem Karosserieteil mittels einer Andruckrolle aufgerollt wird.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 6. Der optische Sensor der Vorrichtung ist insbesondere als Reflexionstaster ausgestaltet. Sensoren nach dem Reflexionsprinzip, wie beispielsweise Laser, Lichtschranken und auch induktive Sensoren, sind aus dem Stand der Technik an sich bekannt.
Um zuverlässige Messungen durchzuführen ist es erforderlich, dass die dem Sensor zugewandte Oberfläche des plattenförmigen Elementes homogene Reflexionseigenschaften über die gesamte Oberfläche aufweist. Die Reflexionseigenschaften können dadurch optimiert werden, dass die dem Sensor zugewandet Oberfläche des plattenförmige Elements mit einer Reflexionsfolie versehen ist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das plattenförmige Element derart in einer Ebene verschiebbar angeordnet, dass es auf der Oberfläche des Karosserieteils, auf der das Dichtungsprofil angebracht wird, zur Anlage gelangt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Applikationsvorrichtung zum Anbringen und Abschneiden eines umlaufenden Dichtungsprofils auf einem Karosserieteil,
2a einen Schnitt längs der Linie A-A nach 1,
2b einen Schnitt längs der Linie B-B nach 1 sowie
2c einen Schnitt längs der Linie C-C nach 1.

Die erfindungsgemäße Lösung basiert auf dem Gedanken, dass bei einer Restapplikationsstrecke von etwa 50mm keine nennenswerten Längenänderungen mehr durch den Verlegevorgang auftreten und daher mittels der Reflexionstaster-Messung eine zuverlässige Steuerung des Schneidvorgangs durch den Roboter möglich ist.
1 zeigt den Applikationskopf (1) einer robotergeführten Applikationsvorrichtung, bei der einer Applikationsrolle (2) ein Dichtungsprofil (3) über einen Führungskanal (4) zugeführt wird. Der Führungskanal wird durch an der Ober- und Unterseite des Dichtungsprofils (3) anliegende obere Führungsrollen (5a) und untere Führungsrollen (5b) sowie an dessen Seiten anliegende seitliche Führungsrollen (5c, 5d) gebildet. Der Antrieb des Dichtungsprofils (3) erfolgt durch zwei umlaufende Riemen (6a, 6b), die sich in Förderrichtung (7) des Dichtungsprofils (3) hinter dem Führungskanal (4) befinden. Eingangs des Antriebs sind an dem Dichtungsprofil(3) an der Ober- und Unterseite anliegende, untere und obere Führungsrollen (14a, 14b) angeordnet.
In Förderrichtung (7) vor dem Führungskanal (4) befindet sich eine Rollenanordnung, die eine in Förderrichtung hintere, kegelförmige Rolle (8) und eine in Förderrichtung vordere, zylindrische Rolle (9) umfasst. Die Rollenmäntel der kegelförmigen Rolle (8) und der zylindrischen Rolle (9) liegen an dem Dichtungsprofil (3) an einer Seite an, das hierdurch die beiden Rollen um ihre Achsen in Drehung versetzt. An der gegenüberliegenden Seite wird das Dichtungsprofil (3) von einem schwertförmigen Führungselement (15) schleifend geführt und gegen die Rollen (8,9) gedrückt. Die kegelförmige Rolle (8) und die zylindrische Rolle (9) sind über einen Antriebsriemen (10) miteinander verbunden. Der Antriebsriemen (10) wird in beiden Rollen in einer in deren Mantelfläche eingebrachten Nut geführt. Der wirksame Durchmesser der zylindrischen Rolle (9) im Bereich des Antriebsriemens (10) ist geringfügig kleiner als der wirksame Durchmesser der kegelförmigen Rolle (8) mit der Folge, dass die Umfangsgeschwindigkeit der zylindrischen Rolle an deren Mantelfläche etwas höher ist. In Folge dessen wird eine leichte Zugspannung in dem Dichtungsprofil (3) aufgebaut, die wirksam einem Profilstau der Applikationsrolle (2) entgegenwirkt.
Das der Applikationsvorrichtung als Endlos-Profil zugeführte Dichtungsprofil (3) wird an der Stoßstelle des entlang einer Türkontur verlegten Rings des Dichtungsprofils (3) abgeschnitten. Aufgrund von Verlegetoleranzen ist es nicht möglich, über die voraussichtliche Gesamtlänge des zu verlegenden Dichtungsprofils (3) den Roboter für den Schneidvorgang zu steuern.
Ein plattenförmiges Element (11) wird zwischen die Applikationsfläche auf dem Karosserieteil, eine Tür eines Kraftfahrzeugs, und die Profildichtung (3) geschoben, um die Messung der Restlänge bis zum Schneidvorgang zu ermitteln. Das plattenförmige Element (11) ist an einem Zylinder, der in der Figur nicht dargestellt ist, längs verschieblich angeordnet. Es wird für die Messung der Restlänge aus der in 1 dargestellten zurückgezogenen Position Z in eine Messposition M verfahren.
Das plattenförmige Element (11), auch als Schwert bezeichnet, ist vorzugsweise in weißer Farbe ausgeführt. Hierdurch werden gute Reflexionswerte für die Messung an dem Messpunkt (13) mit dem Reflexionstaster erzielt. Das Problem unterschiedlicher Reflexionsgründe wird durch das automatisierte Einschieben des stets gleichen plattenförmigen Elementes (11), das als Reflexionsoberfläche für den Reflexionstaster dient, ausgeschaltet.
Bezugszeichenliste

Nr.	Bezeichnung
1	Applikationskopf
2	Andruckrolle
3	Dichtungsprofil
4	Führungskanal
5a,	Obere Führungsrollen
5b,	Unter Führungsrollen
5c,	Seitliche Führungsrollen
5d	Seitliche Führungsrollen
6a, b	Riemen
7	Förderrichtung
8	kegelförmige Rolle
9	zylindrische Rolle
10	Antriebsriemen
11	plattenförmiges Element
12	Karosserieteil
13	Messpunkt
14a, b	Führungsrollen
15	Führungselement

Claims

Verfahren zum Anbringen und Abschneiden eines umlaufenden Dichtungsprofils auf einem Karosserieteil, dessen Anfang und Ende nach dem Anbringen und Abschneiden an einem Stoß aneinander liegen, wobei mit Hilfe eines optischen Sensors der Anfang des auf dem Karosserieteil angebrachten Dichtungsprofils bestimmt und nach dem Anbringen des Dichtungsprofils bis auf eine Restlänge abhängig von dem Sensorsignal das Abschneiden des Dichtungsprofils gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass während der Messung mit dem optischen Sensor ein plattenförmiges Element (11) zwischen den optischen Sensor und das Karosserieteil (12) gebracht wird, wobei das plattenförmige Element (11) am Anfang des Dichtungsprofils (3) zwischen das Dichtungsprofil (3) und das Karosserieteil (12) geschoben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als optischer Sensor ein Reflexionstaster verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsprofil (3) bis auf eine Restlänge zwischen 10 mm - 100 mm an dem Karosserieteil (12) angebracht wird, bevor von dem Sensorsignal das Abschneiden des Dichtungsprofils (3) gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsprofil (3) mit einer an dem Dichtungsprofil angeordneten Klebeschicht entlang einer für die Anbringung vorgesehenen Linie an dem Karosserieteil (12) mittels einer Andruckrolle (2) aufgerollt wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend eine Führung und einem Antrieb zur Zuführung des Dichtungsprofils zu einer Applikationsrolle, eine Schneidvorrichtung zum Abschneiden des Dichtungsprofils sowie einen optischen Sensor zur Bestimmung des Anfangs des auf dem Karosserieteil angebrachten Dichtungsprofils, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein plattenförmiges Element (11) aufweist, das zeitweilig zwischen den optischen Sensor und das Karosserieteil (12) bringbar ist, wobei das plattenförmige Element (11) in einer Ebene verschiebbar angeordnet ist, so dass das plattenförmige Element (11) zwischen das Dichtungsprofil (3) und das Karosserieteil (12) am Anfang des Dichtungsprofils (3) schiebbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor ein Reflexionstaster ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dem optischen Sensor zugewandet Oberfläche des plattenförmige Elements (11) homogene Reflexionseigenschaften aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die dem optischen Sensor zugewandet Oberfläche weiß ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Sensor zugewandet Oberfläche des plattenförmige Elements (11) mit einer Reflexionsfolie versehen ist.