DE102012213376A1

DE102012213376A1 - Montagesystem für eine Karosserie

Info

Publication number: DE102012213376A1
Application number: DE102012213376A
Authority: DE
Inventors: Yoon Jang
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2013-06-13
Also published as: US9051015B2; US20130145616A1; JP2013119385A; JP6013820B2; KR101326816B1; CN103144697B; KR20130063928A; CN103144697A

Abstract

Offenbart wird ein Montagesystem für eine Karosserie, welches eine Verfahreinheit aufweist, welche mit einem Bodenblech einer Karosserie beladen ist, welche dazu eingerichtet ist, um das Bodenblech zu einer Arbeitsstätte eines Aufbockprozess zu bewegen. Ein Roboteranhänger spannt eine Seitenwand, welche zu einer Arbeitsstätte überführt wurde, von dem Inneren der Seitenwand und dreht die Seitenwand entsprechend. Eine aufstellende Einspannvorrichtung ist an jedem Seitenbereich der Arbeitsstätte angeordnet, und ist nach oben und nach unten bewegbar und ordnet die Seitenwand, welche von dem Roboteranhänger gedreht wird, in einer aufrecht stehenden Position an. Eine seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung ist an einem Handhabungsroboter montiert und spannt die Seitenwand an die aufstellende Einspannvorrichtung. Schließlich ist eine seitliche Ständereinheit an jeder Seite des Bodenblechs angeordnet, spannt die seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung, und bewegt die seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung zu jeder Seite des Bodenblechs.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(a) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Montagesystem für eine Karosserie. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein Montagesystem für eine Karosserie, welche einen Aufbauprozess für eine Karosserie durchläuft.
(b) Beschreibung der zugehörigen Technik
Im Allgemeinen werden während einer ersten Stufe eines Herstellungsprozess für ein Fahrzeug die Karosserieteile zu einem Rohbau der Fabrik übersandt, nachdem sie mit Hilfe von unterschiedlichen Pressvorrichtungen hergestellt wurden. Die Karosserieteile werden miteinander montiert, um dabei eine Karosserie zu bilden, bezeichnet als eine Gestalt der Rohkarosserie (body in white B. I. W).
Eine Karosserie besteht für gewöhnlich aus einem Bodenblech, welches einen Antriebsbereich abstützt, wie zum Beispiel einen Motor und eine Antriebsachse und einen Sitz, zwei Seitenwände, welche Seitenbereiche der Karosserie bilden, eine Dachbeplankung, welche einen oberen Bereich der Karosserie bildet, eine Vielzahl von Dachrelinge, eine Motorhaube, ein Rückwandblech, eine Hutablage und so weiter.
Die Karosserie wird von den Bestandteilen in dem Aufbauprozess für die Karosserie zusammengebaut (er wird ebenfalls als ein Aufbockprozess bezeichnet). In dem Aufbauprozess für die Karosserie wird das Bodenblech mit dem Rückwandblech zusammengebaut, und dann werden die Karosserieteile, die Dachbeplankung, die Dachreling, die Motorhaube und die Hutablage durch Schweißen mit Hilfe eines Montagesystems für eine Karosserie zusammengebaut.
Das Montagesystem für eine Karosserie spannt eine Seitenwand mit Hilfe eines seitlichen Aufhängers und eines seitlichen Schiebers, und setzt ein Bodenblech auf, setzt eine Dachbeplankung, eine Dachreling, eine Motorhaube und Hutablagen an die Seitenwand auf und verschweißt dann sämtliche Bauteile unter Verwendung eines Schweißroboters.
Bei der herkömmlichen Technik ist der seitliche Schieber jedoch mit Einheiten zum Spannen der Seitenwand, Schweißzangen zum Verbinden der Seitenwand mit der Dachbeplankung und der Seitenwand mit dem Bodenblech versehen. Und auf diese Weise benötigt die Größe eines Fundaments einer Einspannvorrichtung eine wesentliche Anzahl von Komponenten, und somit müssen die Größe und das Gewicht des seitlichen Schiebers als Folge davon erhöht werden. Aus diesem Grund ist bei der herkömmlichen Technik die benötigte Zeit zum Einrichten der Betriebsmittel abgeschwächt, die Schweißeigenschaften sind verschlechtert und folglich sind die Investitionskosten erhöht.
Da ebenfalls bei der herkömmlichen Technik das Gewicht des seitlichen Schiebers ziemlich schwer ist, und der seitliche Schieber ist an vier unterschiedlichen Oberflächen eines drehbaren Bocks befestigt. Aus diesem Grund können nicht mehr als 4 unterschiedliche Modelle von Fahrzeugen unter Verwendung der herkömmlichen Betriebsmittel zusammengebaut werden.
Die in diesem Abschnitt zur Beschreibung des Hintergrunds offenbarten obigen Informationen dienen nur zum Erleichtern des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und können deshalb Informationen enthalten, die keinen Stand der Technik bilden, welche dem Fachmann in diesem Land bereits bekannt sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde in dem Bemühen gemacht, ein Montagesystem für eine Karosserie, welche einen Aufbauprozess für eine Karosserie durchläuft, zur Verfügung zu stellen, welches mehr als 5 unterschiedliche Modelle von Fahrzeugen unter Verwendung derselben gewöhnlichen Roboter zusammenbauen kann.
Ein Montagesystem für eine Karosserie in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Verfahreinheit aufweisen, welche ein Bodenblech einer Karosserie besitzt, welche auf selbiger aufgelegt ist, und dazu eingerichtet ist, um das Bodenblech zu einer Arbeitsstätte eines Aufbockprozess zu bewegen. Ein Roboteranhänger kann dazu eingerichtet sein, um eine Seitenwand, welche zu der Arbeitsstätte überführt wurde, von dem Inneren der Seitenwand zu spannen und um die Seitenwand entsprechend zu drehen. Eine aufstellende Einspannvorrichtung kann an jedem Seitenbereich der Arbeitsstätte angeordnet sein und dazu eingerichtet sein, um sich nach oben und nach unten zu bewegen, und um die Seitenwand, welche von dem Roboteranhänger gedreht wird, in einer aufrecht stehenden Position anzuordnen. Eine seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung, welche an einem Handhabungsroboter montiert sein kann, und kann dazu eingerichtet sein, um die Seitenwand an der aufstellenden Einspannvorrichtung zu spannen. Eine seitliche Ständereinheit kann an jeder Seite des Bodenblechs angeordnet sein, und kann dazu eingerichtet sein, um die seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung zu spannen, und um die seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung zu jeder Seite des Bodenblechs zu bewegen.
Das Montagesystem für eine Karosserie kann des Weiteren eine seitliche hintere bestimmte Einspannvorrichtung aufweisen, welche an der hinteren Seite der Seitenwand reziprok angeordnet ist, und dazu eingerichtet ist, um einen hinteren Bereich der Seitenwand zu spannen, welcher auf dem Bodenblech aufliegt. Das Montagesystem für eine Karosserie kann des Weiteren eine Verschiebungsvorrichtung aufweisen, welche an einer rückwärtigen Seite der Seitenwand angeordnet ist, und dazu eingerichtet werden kann, um die seitliche hintere bestimmte Einspannvorrichtung hin und her zu bewegen. Das Montagesystem für eine Karosserie kann des Weiteren eine Lagereinheit aufweisen, welche entsprechend der Verschiebungsvorrichtung angeordnet ist, und bei welchem die seitliche hintere bestimmte Einspannvorrichtung von unterschiedlichen Fahrzeugmodellen in selbiger eingelagert wird. Genauer kann die seitliche hintere bestimmte Einspannvorrichtung, welche in der Lagereinheit eingelagert ist, von einem Handhabungsroboter zu der Verschiebungsvorrichtung überführt werden.
Das Montagesystem für eine Karosserie kann des Weiteren eine erste Einspannvorrichtungseinheit, welche an einen Handhabungsroboter montiert ist, an einem vorderen Bereich des Bodenblechs aufweisen. Die erste Einspannvorrichtungseinheit kann dazu eingerichtet sein, um eine vordere Dachreling zu spannen, und um die vordere Dachreling an der Seitenwand aufzusetzen. Eine zweite Einspannvorrichtungseinheit kann an einem Handhabungsroboter an einem hinteren Bereich des Bodenblechs montiert sein, und dazu eingerichtet sein, um eine hintere Dachreling und die Hutablagen zu spannen, und um die hintere Dachreling und die Hutablagen an der Seitenwand aufzusetzen.
Das Montagesystem für eine Karosserie kann des Weiteren einen Verfahranhänger aufweisen, welcher entlang einer Fahrschiene bewegbar ist, welche an jeder Seite der Arbeitsstätte angeordnet ist, und dazu eingerichtet ist, um die Seitenwand zu dem Arbeitsplatz zu überführen. Eine Vielzahl von Schweißrobotern kann an jeder Seite der Arbeitsstätte angeordnet sein, und kann dazu eingerichtet sein, um jeden Verbindungsbereich der Karosserie zu schweißen.
Der Roboteranhänger kann ein Anhängergestell, welches an einem Ende eines Roboters montiert ist, und eine Vielzahl von Spannern aufweisen, welche an dem Anhängergestell montiert sind, und dazu eingerichtet sind, um eine innere Seite der Seitenwand zu spannen. Die aufstellende Einspannvorrichtung kann eine innere Seite der Seitenwand spannen. Die seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung kann eine äußere Seite der Seitenwand spannen.
In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können in einem Aufbockprozess einer Karosseriefertigungsstraße unterschiedliche Arten von Aufbockmontagebauteilen unter Verwendung von gewöhnlichen Robotern zusammengebaut werden und zumindest 5 Arten von Fahrzeugmodellen können unter Verwendung von Robotern montiert werden, welche zum Zusammenbauen von Bauteilen von unterschiedlichen Fahrzeugmodellen gemeinsam eingesetzt werden. Auf diese Weise können unterschiedliche Fahrzeugmodelle mit mehr Flexibilität zusammengebaut werden, so dass eine Massenfertigung von unterschiedlichen Fahrzeugmodellen mit Leichtigkeit verwirklicht werden kann, die Arbeitsstunden für die Vorbereitung von Betriebsmitteln können verringert werden, und die ursprüngliche Investition kann verringert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Zeichnungen veranschaulichen beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und sollen nicht so ausgelegt werden, um irgendeinen Aspekt der Erfindung zu beschränken.
1 ist eine Zeichnung, welche einen Überblick eines Montagesystems für eine Karosserie in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2 ist eine Zeichnung, welche einen Verfahranhänger und einen Roboteranhänger veranschaulicht, welche auf ein Montagesystem für eine Karosserie in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt werden.
3 ist eine Zeichnung, welche eine aufstellende Einspannvorrichtung veranschaulicht, welche auf ein Montagesystem für eine Karosserie in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
4 ist eine Zeichnung, welche eine seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung veranschaulicht, welche auf ein Montagesystem für eine Karosserie in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
5 ist eine Zeichnung, welche eine seitliche Ständereinheit veranschaulicht, welche auf ein Montagesystem für eine Karosserie in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
6 ist eine Zeichnung, welche eine seitliche hintere bestimmte Einspannvorrichtung veranschaulicht, welche auf ein Montagesystem für eine Karosserie in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
Bezugszeichenliste

110: Verfahreinheit
130: Verfahranhänger
131: Fahrschiene
150: Roboteranhänger
151: Anhängergestell
170: aufstellende Einspannvorrichtung
171: Basisabschnitt
173: erste Spanneinheit
190: seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung
191: erster Rahmen der Einspannvorrichtung
193: zweite Spanneinheit
210: seitliche Ständereinheit
211: Ständergestell
213: bewegliches Element
215: dritte Spanneinheit
230: hintere bestimmte Einspannvorrichtung
231: zweiter Rahmen der Einspannvorrichtung
233: vierte Spanneinheit
240: Verschiebungsvorrichtung
250: Lagereinheit
260: erste Einspannvorrichtungseinheit
261: fünfte Spanneinheit
270: zweite Einspannvorrichtungseinheit
271: sechste Spanneinheit
290: Schweißroboter
R1, R2, R3, R4, R5: Handhabungsroboter

DETAILIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung vollständiger mit Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen beschrieben werden, in welchen beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind. Wie der Fachmann erkennen wird, können die beschriebenen Ausführungsformen auf vielfältige unterschiedliche Arten verändert werden, ohne bei all dem von dem Erfindungsgedanken oder dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die Beschreibung von Komponenten, welche zum Erklären der vorliegenden Erfindung nicht notwendig sind, wird ausgelassen werden, und dieselben Bestandteile werden mit denselben Bezugszeichen in dieser Patentschrift bezeichnet.
Zusätzlich dazu können die in den Zeichnungen dargestellte Größe und Dicke der Bauteile von der tatsächlichen Größe und Dicke der Bauteile zum besseren Verständnis und zur Erleichterung der Beschreibung verschieden sein. Aus diesem Grund ist die vorliegende Erfindung nicht auf diejenige in den Zeichnungen dargestellte beschränkt.
Es versteht sich, dass der Ausdruck ”Fahrzeug” oder „Fahrzeug...” oder andere ähnliche Ausdrücke, wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen mit einschließt, wie zum Beispiel Personenkraftwagen einschließlich allradangetriebene Offroader (SUV), Busse, Lastwagen, unterschiedliche Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich eine Vielzahl von Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen, und dieser schließt Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in Hybrid Elektrofahrzeuge, wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativem Kraftstoff (zum Beispiel Kraftstoffe, die aus Ressourcen mit Ausnahme von Erdöl erzeugt wurden) ein.
1 ist eine Zeichnung, welche einen Überblick eines Montagesystems für eine Karosserie in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Bezugnehmend auf 1, wird ein Montagesystem für eine Karosserie 100 in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf einen Aufbauprozess für eine Karosserie angewandt (bezeichnet von manchen Fachmännern als ”ein Aufbockprozess”), welches Aufbockmontagebauteile, welche von einer Unterfertigungslinie zu einer Karosserie transportiert werden, mit Hilfe eines Schweißverfahrens zusammenbaut.
Für gewöhnlich weisen die Aufbockmontagebauteile ein Bodenblech, Seitenwände, eine Dachbeplankung, eine Motorhaube, eine Dachreling und eine Hutablage auf. Genauer kann die Dachreling eine vordere Dachreling und eine hintere Dachreling aufweisen. Das Bodenblech kann zu einem Arbeitsraum des Aufbauprozess für eine Karosserie durch einen Transportwagen transportiert werden, und die Seitenwände können mit dem Bodenblech mit Hilfe eines seitlichen Schiebers des Aufbocksystems zusammengepasst werden.
Nachfolgend wird die Bewegungsrichtung der Karosserie als diejenige Richtung festgelegt, in welcher sich das Bodenblech entlang bewegt. Für gewöhnlich wird die Bewegungsrichtung der Karosserie als die ”T Richtung” festgelegt, die Breitenrichtung der Karosserie wird als die ”L Richtung” festgelegt und die Höhenrichtung der Karosserie wird als die ”H Richtung” festgelegt. Bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Beschreibung jedoch in Übereinstimmung mit der Bewegungsrichtung der Karosserie, der Breitenrichtung und der Höhenrichtung der Karosserie beschrieben werden.
In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann bei einem Aufbockprozess einer Karosseriefertigungsstraße das Montagesystem für eine Karosserie 100 unterschiedliche Arten von Aufbockmontagebauteilen unter Verwendung von gewöhnlichen Robotern montieren, so dass zumindest 5 unterschiedliche Fahrzeugmodelle zusammengebaut werden können.
Das Montagesystem für eine Karosserie 100 in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Verfahreinheit 110, einen Verfahranhänger 130, einen Roboteranhänger 150, eine aufstellende Einspannvorrichtung 170, eine seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung 190, eine seitliche Ständereinheit 210, eine seitliche hintere bestimmte Einspannvorrichtung 230, eine erste Einspannvorrichtungseinheit 260, eine zweite Einspannvorrichtungseinheit 270 und Schweißroboter 290 auf. Jeder Bestandteil kann an einem Grundgestell oder unterteilten Grundgestell in einer Karosseriefertigungsstraße eines Aufbockprozess montiert werden.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Grundgestell ein Grundgestell sein, welches die Bestandteile lagert und kann einen Anschlagwinkel, Stützböcke und so weiter aufweisen. Somit wird bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform jeder obiger Bestandteil als das Grundgestell bezeichnet werden.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Verfahreinheit 110, während sie ein Bodenblech 1 einer Karosserie auflegt, und kann dazu eingerichtet sein, um das Bodenblech 1 zu einer Arbeitsstätte eines Aufbockprozess zu überführen. Die Verfahreinheit 110 ist zu dem Grundgestell (nicht dargestellt) entlang des Aufbockprozess bewegbar und eine Vielzahl von Einspannvorrichtungen können zum Lagern des Bodenblechs 1 angeordnet sein.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Verfahranhänger 130 dazu eingerichtet sein, um eine Seitenwand 3, welche an jede Seite des Bodenblechs 1 montiert werden wird, zu einer Arbeitsstätte des Aufbockprozess (im Folgenden als eine ”Arbeitsstätte” aus Gründen der Bequemlichkeit bezeichnet) zu überführen. Der Verfahranhänger 130 ist beweglich auf einer Fahrschiene 131 angeordnet, welche auf jeder Seite der Arbeitsstätte entlang der Bewegungsrichtung der Verfahreinheit 110 angeordnet ist.
Der Verfahranhänger 130, wie in 2 dargestellt, ist mit einem Ansatzstück 133 versehen, welches einen unteren Bereich der Seitenwand 3 abstützt. In diesem Fall überführt der Verfahranhänger 130, welcher die Seitenwand 3 abstützt, die Seitenwand 3 zu der Arbeitsstätte entlang der Fahrschiene 131, und eine innere Seite der Seitenwand 3 ist derart angeordnet, dass sie sich der Arbeitsstätte zuwendet.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Roboteranhänger 150 dazu eingerichtet sein, um die innere Seite der Seitenwand 3, welche zu der Arbeitsstätte überführt wurde, zu spannen und um die Seitenwand 3 zu drehen. Damit die seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung 190 eine äußere Seite der Seitenwand 3 spannt und mit dem Bodenblech 1 zusammenpasst, spannt der Roboteranhänger 150 die innere Seite der Seitenwand 3 und dreht die Seitenwand 3.
Der Roboteranhänger 150, wie in 1 dargestellt, ist jeweils auf beiden Seiten der Arbeitsstätte angeordnet. Der Roboteranhänger 150, wie in 2 dargestellt, weist ein Anhängergestell 151, welches an einem Ende eines Anhängerroboters R1 mit Hilfe eines Werkzeugwechslers 152 angeordnet ist, und eine Vielzahl von den ersten Spannern 153 auf, welche an ein Anhängergestell 151 montiert sind, und die innere Seite der Seitenwand 3 spannen. Die ersten Spanner 153 können irgendeine beliebige für den Fachmann wohl bekannte Spannvorrichtung sein, und somit wird eine detaillierte Beschreibung in der Patentschrift ausgelassen werden.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die aufstellende Einspannvorrichtung 170 dazu eingerichtet sein, um die Seitenwand 3 anzuordnen, welche von dem Roboteranhänger 150 in eine aufrecht stehende Position (an einer vorbestimmten Position) gedreht wird. Die aufstellende Einspannvorrichtung 170 ist zu den Seiten der Arbeitsstätte nach oben und nach unten bewegbar angeordnet, spannt die innere Seite der Seitenwand 3, welche von dem Roboteranhänger 150 gedreht wird, und von welchem die äußere Seite nach oben zeigt. Die aufstellende Einspannvorrichtung 170, wie in 3 dargestellt, weist einen Basisabschnitt 171, welcher von einer Hubvorrichtung (nicht dargestellt) nach oben und nach unten bewegt werden kann, und eine Vielzahl der ersten Spanneinheiten 173 auf, welche an dem Basisabschnitt 171 angeordnet sind.
Die erste Spanneinheit 173 kann in einem oberen Bereich des Basisabschnitts 171 mittels einer Halterung 174 angeordnet sein und ist in mehreren Richtungen mit Hilfe einer mehrfachen Antriebseinheit 173a bewegbar. Die mehrfache Antriebseinheit 173a kann die erste Spanneinheit 173 nach oben und nach unten, nach links und nach rechts, und vorwärts und rückwärts (in Bezug auf 3.) bewegen. Zum Beispiel kann die mehrfache Antriebseinheit 173a ein drei-dimensionaler Motorzylinder sein und kann den ersten Ausrichtungsstift entlang der Bewegungsrichtung der Karosserie, der Breitenrichtung der Karosserie, oder aufwärts/abwärts von der Karosserie bewegen, so dass die erste Spanneinheit 173 unterschiedliche Seitenwände von verschiedenen Fahrzeugmodellen austauschbar spannen kann. Das Schema und der Betrieb der mehrfachen Antriebseinheiten 173a sind Fachmännern wohl bekannt und somit wird eine detaillierte Beschreibung in der Patentschrift ausgelassen werden.
Die erste Spanneinheit 173 lagert einen oberen Bereich der Seitenwand 3 und spannt einen unteren Bereich der Seitenwand 3 und positioniert die Seitenwand 3 in einer aufrecht stehenden Position mit Hilfe eines ersten Ausrichtungsstifts 175. In diesem Fall bewegt sich die erste Spanneinheit 173 in einer aufwärtigen Richtung und lagert den oberen Bereich und den unteren Bereich der Seitenwand 3, während die äußere Seite der Seitenwand 3 in einer aufwärtigen Richtung mit Hilfe des Roboteranhängers 150 gegenüber gestanden ist, und der Basisabschnitt 171 nach oben bewegt wird. Dann bewegt sich die erste Spanneinheit 173 nach unten, um den unteren Bereich der Seitenwand 3 zu spannen, und ordnet die Seitenwand 3 unter Verwendung des ersten Ausrichtungsstifts 175 an.
Das Anhängergestell 151 des Roboteranhängers 150, bezugnehmend auf 2, kann innerhalb eines Raums zwischen der Halterungen 174 der aufstellenden Einspannvorrichtung 170 bewegt werden. Wenn die erste Spanneinheit 173 den oberen und den unteren Bereich der Seitenwand 3 lagert, dann löst der Roboteranhänger 150 die Seitenwand 3 und bringt das Anhängergestell 151 in dessen Ausgangsstellung durch den Raum zwischen den Halterungen 174 zurück.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung 190 dazu eingerichtet sein, um die Seitenwand 3 zu spannen, welche von der aufstellenden Einspannvorrichtung 170 gelagert wird, und überführt die Seitenwand 3 zu den Seiten des Bodenblechs 1. Die seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung 190, wie in 4 dargestellt, weist einen ersten Rahmen der Einspannvorrichtung 191, welcher an Handhabungsroboter R2 (bezugnehmend auf 1) an beiden Seiten der Arbeitsstätte montiert ist, und eine Vielzahl der zweiten Spanneinheiten 193 auf, welche an dem ersten Rahmen der Einspannvorrichtung 191 angeordnet sind.
Die zweiten Spanneinheiten 193 können dazu eingerichtet sein, um unterschiedliche Arten von Seitenwänden 3 von verschiedenen Fahrzeugmodellen zu spannen, und sind in mehreren Richtungen mit Hilfe von einer mehrfachen Antriebseinheit 193a bewegbar. Die mehrfachen Antriebseinheiten 193a können die zweiten Spanneinheiten 193 nach oben und nach unten, nach links und nach rechts, und vorwärts und rückwärts bewegen. Zum Beispiel kann die mehrfache Antriebseinheit 193a ein drei-dimensionaler Motorzylinder sein. Das Schema und der Betrieb der mehrfachen Antriebseinheit 193a können eine beliebige von denjenigen dem Fachmann wohl bekannten sein und somit wird eine detaillierte Beschreibung in der Patentschrift ausgelassen werden. Die zweiten Spanneinheiten 193 spannen den oberen und den unteren Bereich der Seitenwand 3 und positionieren die Seitenwand 3 mit Hilfe des zweiten Ausrichtungsstifts 195 in einer aufrecht stehenden Position.
Die seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung 190 überführt die Seitenwand 3 zu den Seiten des Bodenblechs 1, während sie den äußeren Bereich der Seitenwand 3 spannt, welche von der aufstellenden Einspannvorrichtung 170 gelagert wird. Die seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung 190, welche an dem Handhabungsroboter R2 montiert ist, dreht die Seitenwand 3, damit der innere Bereich der Seitenwand 3 zu den Seiten des Bodenblechs 1 zeigt und überführt die Seitenwand 3 zu den Seiten des Bodenblechs 1.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die seitliche Ständereinheit 210 dazu eingerichtet sein, um die seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung 190, welche die Seitenwand 1 an die Arbeitsstätte spannt, in einer aufrecht stehenden Position zu positionieren, und um die Seitenwand 3 mit dem Bodenblech 1 zusammenzupassen. Die seitliche Ständereinheit 210 kann jeweils auf beiden Seiten des Bodenblechs 1 angeordnet sein.
Die seitliche Ständereinheit 210, wie in 5 dargestellt, weist ein Ständergestell 211, welches an einem Fundament 212 angeordnet ist, ein bewegliches Element 213, welches an dem Ständergestell 211 angeordnet ist, und in Richtung zu den Seiten des Bodenblechs 1 bewegbar ist, und eine dritte Spanneinheit 215 auf, welche an dem beweglichen Element 213 angeordnet ist und den ersten Rahmen der Einspannvorrichtung 191 der seitlichen gemeinsamen Einspannvorrichtung 190 spannt. Das bewegliche Element 213 lagert den ersten Rahmen der Einspannvorrichtung 191 der seitlichen gemeinsamen Einspannvorrichtung 190, und ist zu den Seiten des Bodenblechs 1 hin mit Hilfe einer mehrfachen Antriebseinheit 217 entlang der in 5 mit Pfeilen gekennzeichneten Richtung bewegbar.
Die dritte Spanneinheit 215 kann ein zweiter Spanner 219 sein, welcher den ersten Rahmen der Einspannvorrichtung 191 der seitlichen gemeinsamen Einspannvorrichtung 190 spannt, welche auf dem beweglichen Element 213 abgelegt ist. Der erste Rahmen der Einspannvorrichtung 191 der seitlichen gemeinsamen Einspannvorrichtung 190 kann von dem zweiten Spanner 219 gelagert sein, welcher auf dem beweglichen Element 213 abgelegt ist, und welcher zu beiden Seiten des Bodenblechs 1 mit Hilfe des beweglichen Elements 213 überführt wird, und die Seitenwand 3 mit dem Bodenblech 1 zusammenpasst.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die seitliche hintere bestimmte Einspannvorrichtung 230 dazu eingerichtet, um die rückwärtige Seite der Seitenwand 3 zu spannen, welche zu dem Bodenblech 1 mit Hilfe der seitliche Ständereinheit 210 gesetzt ist. Die seitliche hintere bestimmte Einspannvorrichtung 230 kann zu der rückwärtigen Seite der Seitenwand 3 mit Hilfe der Verschiebungsvorrichtung 240 bewegbar sein, und wie in 6 dargestellt, weist einen zweiten Rahmen der Einspannvorrichtung 231 und vierte Spanneinheiten 233 auf, welche an dem zweiten Rahmen der Einspannvorrichtung 231 montiert sind. Die vierte Spanneinheit 233 spannt den hinteren Bereich der Seitenwand 3.
Die Verschiebungsvorrichtung 240 kann dazu eingerichtet sein, um die seitliche hintere bestimmte Einspannvorrichtung 230 in Richtung zu der rückwärtigen Seite der Seitenwand 3 hin und her zu bewegen, wie in 1 dargestellt, und kann an der Rückseite der Seitenwand 3 angeordnet sein. Die Verschiebungsvorrichtung 240 lagert die seitliche hintere bestimmte Einspannvorrichtung 230 und weist einen Schieber 243 auf, welcher sich entlang einer Führungsschiene 241 bewegt. Die Verschiebungsvorrichtung 240 kann eine Vorrichtung sein, welche das Drehmoment eines Motors zu einer linearen Bewegung umwandelt und den Schieber 243 linear überführt. Diese Bewegung ist den Fachmännern wohl bekannt, und somit wird dessen detaillierte Beschreibung in der Patentschrift ausgelassen werden.
Das Montagesystem für eine Karosserie in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 1 dargestellt, weist des Weiteren eine Lagereinheit 250 auf, welche die seitliche hintere bestimmte Einspannvorrichtung 230 für unterschiedliche Fahrzeugmodelle einlagert. Die Lagereinheit 250 kann auf beiden Seiten der Arbeitsstätte entsprechend der Verschiebungsvorrichtung 240 angeordnet sein, und weist eine Pufferspeichereinspannvorrichtung (nicht dargestellt) zum zeitweisen Einlagern des seitlichen hinteren bestimmten Einspannvorrichtung 230 auf. Die seitliche hintere bestimmte Einspannvorrichtung 230, welche in der Lagereinheit 250 eingelagert ist, kann mit Hilfe eines Handhabungsroboters R3 zu der Verschiebungsvorrichtung 240 überführt werden.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die erste Einspannvorrichtungseinheit 260, wie in 1 dargestellt, welche an einem Handhabungsroboter R4 montiert ist, dazu eingerichtet sein, um die vordere Dachreling 5 zu spannen, und um an der Seitenwand 3 abgelegt zu werden. Die erste Einspannvorrichtungseinheit 260 kann an einer vorderen Seite des Bodenblechs 1 angeordnet sein, und zum Spannen der vorderen Dachreling 5 fünfte Spanneinheiten 261 aufweisen, welche an dem Handhabungsroboter R4 montiert sind. Die fünften Spanneinheiten 261 können dazu eingerichtet sein, um die vordere Dachreling 5 zu lagern, die vordere Dachreling 5 zu spannen, und die vordere Dachreling 5 in einer aufrecht stehenden Position zu positionieren.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die zweite Einspannvorrichtungseinheit 270, wie in 1 dargestellt, welche an einem Handhabungsroboter R5 montiert ist, dazu eingerichtet sein, um die hintere Dachreling 7 und die Hutablagen 9 zu spannen, und um die hintere Dachreling 7 und die Hutablagen 9 auf der Seitenwand 3 abzusetzen. Die zweite Einspannvorrichtungseinheit 270 kann an der rückwärtigen Seite des Bodenblechs 1 angeordnet sein, und kann eine sechste Spanneinheit 271 aufweisen, welche die hintere Dachreling 7 und die Hutablagen 9 spannt. Die sechste Spanneinheit 271 kann an dem Handhabungsroboter R5 montiert sein. Die sechsten Spanneinheiten 271 sind dazu eingerichtet, um die hintere Dachreling 7 und die Hutablagen 9 zu spannen, und um die hintere Dachreling 7 und die Hutablagen 9 in einer aufrecht stehenden Position anzuordnen.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Schweißroboter 290, wie in 1 dargestellt, entlang der Seiten der Verfahreinheit 110 angeordnet, und schweißen jeden Verbindungsbereich der Seitenwand 3, welche an dem Bodenblech 1 aufgesetzt ist, und die vordere und hintere Dachreling 5 und 7 und die Hutablagen 9, welche an der Seitenwand 3 angesetzt sind. Die Schweißroboter 290 können mit einer Punktschweißzange an deren Enden versehen sein, oder irgendeinem anderen dem Fachmann wohlbekannten Schweißmechanismus, und somit wird die detaillierte Beschreibung des Schweißroboters in der Patentschrift ausgelassen werden.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen der Betrieb des Montagesystems für eine Karosserie 100 in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Bodenblech 1, welches in einer Unterfertigungslinie zusammengebaut wurde, mit Hilfe der Verfahreinheit 110 zu der Arbeitsstätte überführt. Der Verfahranhänger 130 überführt die Seitenwand 3, welche an das Bodenblech 1 montiert wird, zu der Arbeitsstätte des Aufbockprozess. In diesem Fall zeigt die innere Seite der Seitenwand 3 in Richtung der Arbeitsstätte. Der Roboteranhänger 150 spannt die innere Seite der Seitenwand 3 mit Hilfe der ersten Spanner 153 und dreht die Seitenwand 3. Und dann ordnet die aufstellende Einspannvorrichtung 170 die Seitenwand 3 in einer aufrecht stehenden Position an.
In diesem Fall bewegt sich die erste Spanneinheit 173 der aufstellenden Einspannvorrichtung 170 nach oben, um den oberen Bereich und den unteren Bereich der Seitenwand 3 zu lagern, während die obere Seite der Seitenwand nach oben zeigt und der Basisabschnitt 171 nach oben bewegt wird. Die erste Spanneinheit 173 bewegt sich nach unten, um den unteren Bereich der Seitenwand 3 zu spannen, und spannt den vorderen Bereich und den rückwärtigen Bereich der Seitenwand 3 mittels des ersten Ausrichtungsstifts 175.
In diesem Fall ist das Anhängergestell 151 des Roboteranhängers 150 in dem Raum zwischen der Halterung 174 der aufstellenden Einspannvorrichtung 170 angeordnet. Die Seitenwand 3 wird gelöst (vom Spannen), nachdem die erste Spanneinheit 173 die Seitenwand 3 lagert, und das Anhängergestell 151 wird in die Ausgangsstellung von dem Raum zwischen den Halterungen 174 zurückgebracht. Dann wird die seitlich gemeinsame Einspannvorrichtung 190 mit Hilfe des Handhabungsroboters R2 zu der aufstellenden Einspannvorrichtung 170 überführt. Die seitlich gemeinsame Einspannvorrichtung 190 spannt dann die Seitenwand 3 an die aufstellende Einspannvorrichtung 170 mit Hilfe der zweiten Spanneinheiten 193 und die Seitenwand 3 wird zu den Seiten des Bodenblechs 1 mit Hilfe des Handhabungsroboters R2 überführt.
Die seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung 190 dreht die Seitenwand 3 mit Hilfe des Handhabungsroboters R2 und überführt die Seitenwand 3 zu den Seiten des Bodenblechs 1, während die innere Seite der Seitenwand 3 zu dem Bodenblech 1 zeigt. Als nächstes wird die seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung 190 auf dem beweglichen Element 213 der seitliche Ständereinheit 210 mit Hilfe des Handhabungsroboters R2 ablegt. Dann spannt die dritte Spanneinheit 215 der seitlichen Ständereinheit 210 die seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung 190, und die seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung 190 wird mit Hilfe des beweglichen Elements 213 zu den Seiten des Bodenblechs 1 überführt. Die seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung 190, welche die Seitenwand 3 spannt, bewegt sich zu den Seiten des Bodenblechs 1 und passt die Seitenwand 3 mit dem Bodenblech 1 zusammen.
Bei diesem Prozess wird die seitliche hintere bestimmte Einspannvorrichtung 230 zu der hinteren Seite der Seitenwand mit Hilfe der Verschiebungsvorrichtung 240 überführt und spannt den hinteren Bereich der Seitenwand 3 mit Hilfe der vierten Spanneinheit 233. In diesem Fall wird die seitliche hintere bestimmte Einspannvorrichtung 230, welche in der Lagereinheit 250 eingelagert ist, mit Hilfe des Handhabungsroboters R3 in Übereinstimmung mit dem spezifizierten Fahrzeugmodell zu der Verschiebungsvorrichtung 240 überführt.
Nachdem die Seitenwand 3 auf dem Bodenblech 3 abgesetzt ist, spannt die erste Einspannvorrichtungseinheit 260, welche an dem Handhabungsroboter R4 montiert ist, die vordere Dachreling 5 mit Hilfe der fünften Spanneinheit 261 und setzt dann die vordere Dachreling 5 auf der Seitenwand 3 auf. Die zweite Einspannvorrichtungseinheit 270, welche an dem Handhabungsroboter R5 montiert ist, spannt die hintere Dachreling 7 und die Hutablagen 9 mit Hilfe der sechsten Spanneinheit 271 und setzt die hintere Dachreling 7 und die Hutablagen 9 auf der Seitenwand 3 ab.
Wie oben stehend beschrieben, nach dem Absetzen der Seitenwand 3 auf dem Bodenblech 1 und dem Absetzen der vorderen und hinteren Dachreling 5 und 7 und der Hutablagen 9 auf der Seitenwand 3, schweißen die Schweißroboter 290 jeden Verbindungsbereich.
In vorteilhafter Weise kann das Montagesystem für eine Karosserie 100 in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterschiedliche Aufbockbauteile in dem Aufbockprozess der Karosseriefertigungsstraße unter Verwendung von gewöhnlichen Robotern zusammenbauen. Während bei der herkömmlichen Technik die Seitenwand an vier Oberflächen eines drehbaren Bocks befestigt ist, so dass nicht mehr als vier unterschiedliche Fahrzeugmodelle unter Verwendung des herkömmlichen Systems montiert werden können. Bei der veranschaulichenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können jedoch 5 oder mehr unterschiedliche Seitenwände von verschiedenen Fahrzeugmodellen unter Verwendung der seitlichen gemeinsamen Einspannvorrichtung 190 und der seitlichen Ständereinheit 210 gespannt werden. Und somit können unterschiedliche Fahrzeugmodelle mit großer Flexibilität in dem System zusammengebaut werden, so dass eine Massenproduktion von unterschiedlichen Fahrzeugmodellen mit Leichtigkeit verwirklicht werden kann, die Arbeitsstunden für die Vorbereitung der Betriebsmittel können verringert werden, und das ursprüngliche Investment wird verringert.
Während diese Erfindung in Verbindung damit beschrieben wurde, was gegenwärtig als praktisch ausführbare Ausführungsformen angesehen wird, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegenteil verschiedene Abänderungen und äquivalente Anordnungen umfassen soll, welche innerhalb des Erfindungsgedankens und des Schutzumfangs der angehängten Patentansprüche umfasst sind.

Claims

Montagesystem für eine Karosserie, aufweisend: eine Verfahreinheit, welche mit einem Bodenblech einer Karosserie beladen ist, und dazu eingerichtet ist, um das Bodenblech zu einer Arbeitsstätte eines Aufbockprozess zu bewegen; einen Roboteranhänger, welcher dazu eingerichtet ist, um eine Seitenwand, welche zu der Arbeitsstätte überführt wurde, von dem Inneren der Seitenwand zu spannen, und um die Seitenwand zu drehen; eine aufstellende Einspannvorrichtung, welche an jedem Seitenbereich der Arbeitsstätte nach oben und nach unten bewegbar angeordnet ist, und um die Seitenwand, welche von dem Roboteranhänger gedreht wird, in einer aufrecht stehenden Position anzuordnen; eine seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung, welche an einem Handhabungsroboter montiert ist, und dazu eingerichtet ist, um die Seitenwand an der aufstellenden Einspannvorrichtung zu spannen; und eine seitliche Ständereinheit, welche an jeder Seite des Bodenblechs angeordnet ist, und dazu eingerichtet ist, um die seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung zu spannen, und um die seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung zu jeder Seite des Bodenblechs zu bewegen.
Montagesystem für eine Karosserie nach Anspruch 1, wobei das Montagesystem für eine Karosserie des Weiteren eine seitliche hintere bestimmte Einspannvorrichtung aufweist, welche an einer rückwärtigen Seite der Seitenwand reziprok angeordnet ist, und dazu eingerichtet ist, um einen hinteren Bereich der Seitenwand zu spannen, welche auf das Bodenblech gesetzt ist.
Montagesystem für eine Karosserie nach Anspruch 2, wobei das Montagesystem für eine Karosserie des Weiteren eine Verschiebungsvorrichtung aufweist, welche an einer rückwärtigen Seite der Seitenwand angeordnet ist, und die seitliche hintere bestimmte Einspannvorrichtung hin und her bewegt.
Montagesystem für eine Karosserie nach Anspruch 3, wobei das Montagesystem für eine Karosserie des Weiteren eine Lagereinheit aufweist, welche entsprechend der Verschiebungsvorrichtung angeordnet ist, und bei welchem die seitliche hintere bestimmte Einspannvorrichtung von unterschiedlichen Fahrzeugmodellen in selbiger eingelagert ist.
Montagesystem für eine Karosserie nach Anspruch 4, wobei die seitliche hintere bestimmte Einspannvorrichtung, welche in der Lagereinheit eingelagert ist, von einem Handhabungsroboter zu der Verschiebungsvorrichtung überführt wird.
Montagesystem für eine Karosserie nach Anspruch 2, wobei das Montagesystem für eine Karosserie des Weiteren eine erste Einspannvorrichtungseinheit aufweist, welche an einem Handhabungsroboter bei einem vorderen Bereich des Bodenblechs montiert ist, und dazu eingerichtet ist, um eine vordere Dachreling zu spannen, und um die vordere Dachreling an der Seitenwand aufzusetzen.
Montagesystem für eine Karosserie nach Anspruch 6, wobei das Montagesystem für eine Karosserie des Weiteren eine zweite Einspannvorrichtungseinheit aufweist, welche an einen Handhabungsroboter bei einem hinteren Bereich des Bodenblechs montiert ist, und dazu eingerichtet ist, um eine hintere Dachreling und Hutablagen zu spannen, und um die hintere Dachreling und die Hutablagen an der Seitenwand aufzusetzen.
Montagesystem für eine Karosserie nach Anspruch 2, wobei das Montagesystem für eine Karosserie des Weiteren einen Verfahranhänger aufweist, welcher entlang einer Fahrschiene bewegbar ist, welche an jeder Seite der Arbeitsstätte angeordnet ist, und dazu eingerichtet ist, um die Seitenwand zu dem Arbeitsplatz zu überführen.
Montagesystem für eine Karosserie nach Anspruch 2, wobei das Montagesystem für eine Karosserie des Weiteren eine Vielzahl von Schweißrobotern aufweist, welche an jeder Seite der Arbeitsstätte angeordnet sind, und dazu eingerichtet sind, um jeden Verbindungsbereich der Karosserie zu schweißen.
Montagesystem für eine Karosserie nach Anspruch 1, wobei der Roboteranhänger aufweist: ein Anhängergestell, welches an einem Ende eines Roboters montiert ist; und eine Vielzahl von Spannern, welche an dem Anhängergestell montiert sind, und dazu eingerichtet sind, um eine innere Seite der Seitenwand zu spannen.
Montagesystem für eine Karosserie nach Anspruch 1, wobei die aufstellende Einspannvorrichtung eine innere Seite der Seitenwand spannt.
Montagesystem für eine Karosserie nach Anspruch 1, wobei die seitliche gemeinsame Einspannvorrichtung eine äußere Seite der Seitenwand spannt.