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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Kleben zweier Bauteile eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur automatisierten Entfernung von Klebstoffresten im Verbindungsbereich zweier mit einem Klebstoff zusammengeklebter Bauteile eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 8.
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Durch die zunehmende Verwendung von Kunststoff- und/oder Faserverbundkunststoff-Bauteilen in Kraftfahrzeuge kommen in den Montagelinien der Fahrzeugindustrie immer häufiger Klebeprozesse zum Einsatz. Klebeprozesse bieten hierbei den Vorteil, dass sie sich kostengünstig realisieren lassen und verhältnißsmäßig einfach mit Hilfe entsprechender Kleberoboter zu automatisieren sind. Vor allem bei der Fertigung von Türen und Klappen für Kraftfahrzeuge wird oftmals ein Außenteil mit dem korrespondierenden Innenteil verklebt. In vielen Fällen ist zwischen den beiden zu fügenden Bauteilen zusätzlich eine Falzverbindung vorgesehen. In diesen Fällen wird zum Verkleben der beiden Bauteile in den Falzbereich ein Klebstoff eingebracht, was üblicherweise mit einem gewissen Material-Überschuss erfolgt, so dass sichergestellt ist, dass der Verbindungsbereich nach dem Falzen vollständig mit Klebstoff gefüllt ist. Überschüssiger Klebstoff quillt nach dem Verbinden aus dem Verbindungsbereich heraus und muss vor der Weiterverarbeitung des entsprechenden Bauteils wieder entfernt werden. Eine Entfernung ist notwendig, da überschüssige Klebstoffreste zum Einen nachteilig für eine Optik des Bauteils sind, darüber hinaus aber auch Probleme im Hinblick auf weitere Fertigungs- und Fügeschritte, insbesondere im Hinblick auf die Einhaltung von Fertigungstoleranzen, bereiten.
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In diesem Zusammenhang ist aus der
DE 10 2010 024 591 A1 ein Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile durch Kleben bekannt, bei dem nach dem Verbinden der Bauteile überschüssiger Klebstoff mit Hilfe einer Saugvorrichtung entfernt wird.
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Das beschriebene Verfahren ermöglicht hierbei eine zufriedenstellende Entfernung von Klebstoffresten, der Aufwand ist jedoch vergleichsweise hoch. So muss einerseits eine Saugvorrichtung mit entsprechenden Schlauchleitungen vorgesehen und stets entlang der Klebelinie bewegt werden. Andererseits muss der Absaugvorgang eventuell noch durch Hilfsmaßnahmen, wie beispielsweise den Einsatz von Öl, das die Fließfähigkeit des Klebstoffs verbessert, unterstützt werden.
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Ausgehend von den bekannten automatisierten Verfahren zum Kleben von Bauteilen in der Serienfertigung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine technische Lösung anzugeben, mit der die Entfernung von überschüssigem Klebstoff mit vergleichsweise einfachen und kostengünstigen Mitteln zu realisieren ist. Gleichzeitig soll auf den Einsatz menschlicher Arbeitskräfte nahezu vollkommen verzichtet werden. Das anzugebende Klebeverfahren, einschließlich der Entfernung des überschüssigen Klebstoffes, soll sich darüber hinaus einfach in bestehende Klebeprozesse integrieren lassen und sich vorteilhaft auf die Taktzeiten innerhalb der entsprechenden Montagebereiche auswirken.
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Die vorstehende Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine erfindungsgemäß ausgeführte Vorrichtung zur automatisierten Entfernung von Klebstoffresten ist im geltenden Anspruch 8 angegeben. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
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Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum automatisierten Kleben zweier Bauteile eines Kraftfahrzeugs, bei dem durch einen steuerungsgeführten Klebeautomaten ein Klebstoff in einem Verbindungsbereich der Bauteile wenigstens auf ein erstes Bauteil aufgebracht wird und daraufhin die beiden Bauteile in dem Verbindungsbereich miteinander in Kontakt gebracht werden, derart weitergebildet worden, dass im Anschluss an das Verbinden der Bauteile überschüssige Klebstoffreste, die aus dem Verbindungsbereich der beiden Bauteile herausragen, mit Hilfe eines an einem steuerungsgeführten Automaten vorgesehenen Spachtels entfernt werden.
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Die Erfindung beruht somit auf der Idee, einen Spachtel vorzusehen, der auf bevorzugte Weise linienförmig entlang des Verbindungsbereichs zweier Bauteile automatisiert geführt wird und den aus dem Verbindungsbereich herausragenden bzw. herausquellenden überschüssigen Klebstoff mechanisch von der Bauteiloberfläche entfernt. Auf vorteilhafte Weise ist der Spachtel hierbei derart ausgeführt, dass er zwar zuverlässig die Klebstoffreste von der Bauteiloberfläche entfernt, eine Beschädigung der Bauteiloberfläche, insbesondere durch Kratzer, aber zuverlässig vermieden wird. Es ist daher denkbar, zumindest den Bereich der Trennkante aus einem Hartgummi oder einem entsprechenden Kunststoff auszuführen, so dass die Trennkante schonend mit der jeweiligen Bauteiloberfläche in Kontakt gebracht wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist sowohl eine Klebepistole als auch der Spachtel zur Entfernung überschüssiger Klebstoffreste an einem automatisch gesteuerten Roboterarm befestigt. Eine besondere Weiterbildung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass die Klebepistole sowie der Spachtel an einem gemeinsamen Automaten, insbesondere an einem gemeinsamen Greifer, befestigt sind. So ist es beispielsweise denkbar, dass die Klebepistole und der Spachtel an einem Greifer befestigt sind, der über einen drehbaren Greiferkopf verfügt, so dass wahlweise die Klebepistole oder der Spachtel in Richtung auf die Bauteiloberfläche ausgerichtet werden kann. Selbstverständlich ist es ebenfalls denkbar, dass der Spachtel an einem separaten Greifer befestigt wird und beabstandet zur Klebepistole linienförmig hinter dieser entlang der Verbindungsfläche geführt sowie überschüssiger Klebstoff entfernt wird.
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Bevorzugt wird der Spachtel steuerungsgeführt entlang des Verbindungsbereichs der beiden Bauteile bewegt. Gemäß einer besonderen Ausführung der Erfindung handelt es sich bei den zu fügenden Bauteilen um Teile einer Fahrzeugtür. Hierbei ist es denkbar, dass der Spachtel automatisiert in Umfangsrichtung entlang des Fügebereichs geführt wird und überschüssige Klebstoffreste mechanisch von der Bauteiloberfläche abtrennt.
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In einer speziellen Ausführungsform ist ein Führungselement vorgesehen, das während der Bewegung des Spachtels entlang des Verbindungsbereichs zumindest eines der Bauteile berührt. Das Führungselement gewährleistet somit eine sichere Führung des Spachtels entlang des Bauteils. Weiterhin sieht eine besondere Gestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass der Kunststoffspachtel federgelagert entlang der Verbindungsfläche des Bauteils geführt wird, so dass auch Unebenheiten bzw. spezielle Bauteilkonturen wie Krümmungen oder Radien sicher von dem Spachtel durchfahren werden, ohne dass es zu Beschädigungen der Bauteiloberfläche kommt.
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Auf vorteilhafte Weise ist ferner vorgesehen, dass ein Abstreifer, insbesondere eine Abstreifstation, vorgesehen ist, mit dem die Klebstoffreste, die sich im Bereich des Spachtels sammeln, zumindest zeitweise entfernt werden. In diesem Zusammenhang ist es denkbar, dass nach Bearbeitung der Kleberaupe eines Bauteils, beispielsweise einer Fahrzeugtür, der Greifer mit dem Spachtel automatisch zur Abstreifstation bewegt wird und dort der Spachtel, insbesondere die Kante, die zuvor mit den Bauteilen Eingriff gelangt ist, von Klebstoffresten befreit wird. Hierzu wird der Spachtel auf bevorzugte Weise mit seiner Überfläche entlang einer Abstreifkante des Abstreifers gezogen, die ein zuverlässiges und möglichst restloses Abstreifen der Klebstoffreste ermöglicht. Die Klebstoffreste werden bevorzugt automatisch vom Abstreifer abgeführt und gelangen in einen Sammelbehälter. In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung verfügt die Abstreifstation hierbei über eine Druckluftversorgung und/oder eine Absaugvorrichtung, mit der Klebstoffreste vom Abstreifer entfernt werden können.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung zur automatisierten Entfernung von Klebstoffresten im Verbindungsbereich zweier mit einem Klebstoff zusammengeklebter Bauteile eines Kraftfahrzeugs, mit einem Greifer, an dem eine bewegbare Reinigungseinheit zur Entfernung der Klebstoffreste vorgesehen ist und mit einer Steuereinheit zur automatisierten Steuerung einer Bewegung der Reinigungseinheit relativ zum Verbindungsbereich, die sich dadurch auszeichnet, dass die Reinigungseinheit einen Spachtel aufweist, der derart entlang des Verbindungsbereichs der Bauteile bewegt wird, dass die Klebstoffreste über den Spachtel aufgenommen werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Spachtel robotergeführt und federgelagert. Zumindest zeitweise findet eine Reinigung des Spachtels mit Hilfe einer Abstreifstation, zu welcher der Spachtel automatisch bewegt wird, statt.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens unter Bezugnahme auf die Figur näher erläutert.
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Dabei zeigt die einzige Figur eine perspektivische Ansicht eines Roboterarms zum Kleben zweier Bauteile in einer Serienfertigung.
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Ein Roboterarm 2 eines in Perspektivansicht gezeigten Klebeautomaten 1 weist an dessen Ende einen drehbar gelagerten Greifer 3 auf. An dem drehbar gelagerten Greifer 3 ist einerseits eine Klebepistole 4 und andererseits ein Spachtel 5 zum Entfernen überschüssiger Klebstoffreste befestigt. Je nachdem, ob mit dem Roboter 1 gerade ein Klebeprozess oder ein Reinigungsprozess durchgeführt wird, wird der Greifer 3 des Roboterarms 2 in die entsprechende Position bewegt, so dass entweder die Klebepistole 4 oder der Spachtel 5 der Bauteiloberfläche zugewandt ist. Selbstverständlich ist es ebenso denkbar, dass die Klebepistole 4 und der Spachtel 5 an jeweils getrennten Robotern 2 bzw. Greifern 3 angeordnet sind.
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Wesentlich für die Erfindung ist, dass, nachdem ein Klebstoffauftrag mit Hilfe einer Klebepistole 4, insbesondere im Bereich einer Falz zwischen den zu fügenden Bauteilen, erfolgt ist und überschüssiger Klebstoff aus dem Verbindungsbereich herausquillt, der Spachtel 5 automatisiert entlang des Verbindungsbereichs geführt wird und die vorhandenen Klebstoffreste zumindest nahezu rückstandslos von der Bauteiloberfläche entfernt.
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Zur sicheren Führung des Spachtels 5 entlang der Klebelinie ist ein Führungselement 9 vorgesehen, welches den Greifer 3 mit dem Spachtel 5 auf den zu fügenden Bauteilen abstützt. Das Führungselement 9 verfügt hierbei über Rollen, deren Rollflächen auf geeignete Weise beschichtet sind. Um Beschädigungen am Bauteil bzw. der Bauteiloberfläche trotz unterschiedlicher Geometrien der Oberfläche zuverlässig zu vermeiden, ist im Bereich des Greifers 3 ferner ein Federelement 6 vorgesehen, so dass der Spachtel 5 federkraftbeaufschlagt auf die Bauteiloberfläche gedrückt wird. Durch die federkraftbeaufschlagte Bewegung des Spachtels 5 entlang der Verbindungsfläche der beiden Bauteile ist sichergestellt, dass der Spachtel 5 federnd gelagert ist und stets seine Bewegung der Form der Bauteiloberfläche anpasst.
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Nachdem der automatisiert geführte Spachtel 5 einen Reinigungszyklus abgeschlossen hat, der beispielsweise bei einer Tür von der Oberkante der Scharnierseite in Richtung Türunterkante und im weiteren Verlauf zur Oberkante der Schlossseite der Tür führt, wird der Spachtel 5 automatisch zu einer Abstreifstation 7 bewegt. Die Abstreifstation 7 verfügt im Wesentlichen über einen Abstreifer 8, entlang dem der Spachtel 5 mit seiner Oberfläche derart bewegt wird, dass die Klebstoffreste, die sich im Bereich des Spachtels 5 abgelagert haben, zuverlässig entfernt werden. Vom Abstreifer 8 werden die Klebstoffreste schließlich entfernt und einem Sammelbehälter 10 zugeführt.
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Der erfindungsgemäß vorgesehene Spachtel 5 zum automatisierten Entfernen von Klebstoffresten an Bauteilen in der Fahrzeugfertigung stellt eine vergleichsweise einfache technische Lösung dar, um sicherzustellen, dass im Anschluss an einen Klebeprozess keine Klebstoffreste an den Bauteilen verbleiben. Dies bietet Vorteile sowohl im Hinblick auf die Optik der Bauteile als auch für weitere Fertigungsschritte, insbesondere hinsichtlich der Einhaltung von Toleranzgrenzen, was wiederum wesentlich für weitere Montageschritte ist. Des Weiteren erfordert die erfindungsgemäß vorgesehene Vorrichtung zum Entfernen von Klebstoffresten mit Hilfe eines Spachtels keinen Einsatz zusätzlicher Arbeitskräfte.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010024591 A1 [0003]
