DE102015005511B4 - Assembly plant - Google Patents
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Abstract
Montageanlage (4, 54) zum Montieren eines Dachs (10, 64, 134, 136, 138, 154) auf mindestens ein Seitenteil (148, 150, 152) einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, wobei die Montageanlage (4, 54) einen Dachspannrahmen (2, 52, 102a, 102b, 102c) mit mindestens einem Drucksensor (20, 22, 66, 68, 70, 72, 122a, 122b, 122c, 124a, 124b, 124c, 126a, 126b, 126c, 128a, 128b, 128c) und mindestens eine Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) aufweist, wobei das zwischen dem Dachspannrahmen (2, 52, 102a, 102b, 102c) und dem mindestens einen Seitenteil (148, 150, 152) anzuordnende Dach (10, 64, 134, 136, 138, 154) über die mindestens eine Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) auf das mindestens eine Seitenteil (148, 150, 152) zu drücken ist, dadurch gekennzeichnet, dass über den mindestens einen Drucksensor (20, 22, 66, 68, 70, 72, 122a, 122b, 122c, 124a, 124b, 124c, 126a, 126b, 126c, 128a, 128b, 128c) ein Istwert einer Kraft, die an mindestens einem Auflegepunkt zwischen dem Dach (10, 64, 134, 136, 138, 154) und dem mindestens einen Seitenteil (148, 150, 152) herrscht, zu ermitteln und mit einem Sollwert für die Kraft zu vergleichen ist, wobei eine Länge der mindestens einen Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) zum Anpassen des Istwerts des Drucks an den Sollwert zu verändern ist.Assembly system (4, 54) for mounting a roof (10, 64, 134, 136, 138, 154) on at least one side part (148, 150, 152) of a body of a motor vehicle, the assembly system (4, 54) having a roof tensioning frame ( 2, 52, 102a, 102b, 102c) with at least one pressure sensor (20, 22, 66, 68, 70, 72, 122a, 122b, 122c, 124a, 124b, 124c, 126a, 126b, 126c, 128a, 128b, 128c ) and at least one precision spindle (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112), the between the roof tensioning frame (2, 52, 102a, 102b, 102c) and the at least one side part (148, 150, 152) to be arranged roof (10, 64, 134, 136, 138, 154) over the at least one precision spindle (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) on the at least one side part (148, 150, 152 ) is to be pressed, characterized in that via the at least one pressure sensor (20, 22, 66, 68, 70, 72, 122a, 122b, 122c, 124a, 124b, 124c, 126a, 126b, 126c, 128a, 128b, 128c ) an actual value of a force that occurs at at least one point of application between d The roof (10, 64, 134, 136, 138, 154) and the at least one side part (148, 150, 152) are to be determined and compared with a nominal value for the force, with a length of the at least one precision spindle ( 6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) to adapt the actual value of the pressure to the setpoint.
Description
Die Erfindung betrifft eine Montageanlage zum Montieren eines Dachs auf mindestens ein Seitenteil einer Karosserie, eine Fertigungsstraße zum Montieren von Dächern auf Karosserien von Kraftfahrzeugen, ein Verfahren zum Montieren eines Dachs auf mindestens ein Seitenteil einer Karosserie und ein Verfahren zum Montieren von Dächern auf Karosserien von Kraftfahrzeugen.The invention relates to an assembly system for assembling a roof on at least one side part of a body, a production line for assembling roofs on bodies of motor vehicles, a method for assembling a roof on at least one side portion of a body and a method for assembling roofs on bodies of motor vehicles .
Zum Umsetzen eines Dachframer- bzw. Dachrahmenkonzepts in einer Fertigungsanlage ist bislang ein sog. Präzisionsstahlbau erforderlich. Außerdem erfolgt ein Bestücken und Ablegen von Dachvorrichtungen über ein Docksystem mit einem Roboter, mit dem die Dachvorrichtung auch positioniert und zugestellt wird. Mit dem Präzisionsstahlbau und Verriegelungseinheiten ist die Dachvorrichtung für den Fertigungsprozess genau abzuspannen. Allerdings ist aufgrund des Präzisionsstahlbaus für die Fertigungstechnologien wie Laserlöten, Punktschweißen, Laserschneiden oder Laserschweißen nur eine schlechte Zugänglichkeit gegeben. Ferner ist für die Dachvorrichtung ein Adaptionsausleger zur Anbindung an den Präzisionsstahlbau erforderlich. Ein positionsgenaues Abspannen ist nur über den Präzisionsstahlbau und die Verriegelungseinheiten möglich. Außerdem wird eine große Laserzelle benötigt.To implement a roof frame or roof frame concept in a production plant, so-called precision steel construction has been required up to now. In addition, loading and unloading of roof devices takes place via a dock system with a robot, with which the roof device is also positioned and delivered. With the precision steel construction and locking units, the roof device must be precisely tensioned for the production process. However, due to the precision steel construction, there is only poor accessibility for manufacturing technologies such as laser soldering, spot welding, laser cutting or laser welding. Furthermore, an adapter bracket for connection to the precision steel structure is required for the roof device. Exact tensioning is only possible with the precision steel construction and the locking units. A large laser cell is also required.
Eine Arbeitsstation einer Fertigungsstraße zur Verbindung von Karosserieteilen eines Kraftfahrzeugs, insbesondere von zumindest einem Seitenteil mit einem Karosserieaufbau, ist in der Druckschrift
Ein Verfahren zur Verbindung eines ersten Karosseriebauteils und eines zweiten Karosseriebauteils mit einer Verbindungsnaht an einer Nahtfuge ist in der Druckschrift
Eine Fügeeinrichtung zum Fügen von Dachblechen an Bauteilen von Fahrzeugkarosserien oder -aufbauten ist aus der Druckschrift
Ein Vormontagetisch zum Bearbeiten einer Fensterscheibe, vorzugsweise zum Auftragen einer Dicht- und Klebemasse, für die Kraftfahrzeugindustrie ist aus der Druckschrift
Ein Verfahren zum Zuführen eines Werkstücks an eine Bearbeitungs- oder Montagestation für Bearbeitungs- und/oder Montagezwecke ist in der Druckschrift
Aus der Druckschrift
Eine Fügestation für Karosseriebauteile, die aus der Druckschrift
Vor diesem Hintergrund war es eine Aufgabe, eine Montage eines Dachs auf einem Seitenteil einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs präzise durchzuführen.Against this background, it was an object to precisely mount a roof on a side part of a body of a motor vehicle.
Diese Aufgabe wird mit einer Montageanlage, einer Fertigungsstraße und einem Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgestellt. Ausgestaltungen der Montageanlage, der Fertigungsstraße und des Verfahrens gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.This task is presented with an assembly system, a production line and a method with the features of the independent patent claims. Refinements of the assembly system, the production line and the method emerge from the dependent claims and the description.
Die erfindungsgemäße Montageanlage ist zum Montieren eines Dachs auf mindestens einem Seitenteil einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs ausgebildet, wobei die Montageanlage einen Dachspannrahmen mit mindestens einem Drucksensor und mindestens eine Präzisionsspindel aufweist. Dabei ist die mindestens eine Präzisionsspindel mit dem Dachspannrahmen zu verbinden. Das zwischen dem Dachspannrahmen und dem mindestens einen Seitenteil anzuordnende Dach ist über die mindestens eine Präzisionsspindel und den Dachspannrahmen auf das mindestens eine Seitenteil zu drücken. Dabei ist über den mindestens einen Drucksensor ein Istwert einer Kraft, die an mindestens einem Auflegepunkt zwischen dem Dach und dem mindestens einen Seitenteil herrscht, zu ermitteln und mit einem hierfür vorgesehenen Sollwert für die Kraft zu vergleichen. Eine Länge der mindestens einen Präzisionsspindel ist zum Anpassen des Istwerts des Drucks an den Sollwert zu verändern.The assembly system according to the invention is designed for mounting a roof on at least one side part of a body of a motor vehicle, the assembly system having a roof tensioning frame with at least one pressure sensor and at least one precision spindle. The at least one precision spindle must be connected to the roof tensioning frame. The roof to be arranged between the roof tensioning frame and the at least one side part is to be pressed onto the at least one side part via the at least one precision spindle and the roof tensioning frame. In this case, an actual value of a force that prevails at at least one point of attachment between the roof and the at least one side part is to be determined via the at least one pressure sensor and compared with a target value provided for the force. A length of the at least one precision spindle is to be changed in order to adapt the actual value of the pressure to the nominal value.
Dabei ist einer ersten Ausgestaltung der Montageanlage vorgesehen, dass das Dach bereits an dem Dachspannrahmen angeordnet und über diesen auf dem mindestens einen Seitenteil zu positionieren und/oder aufzulegen ist. In einer alternativen zweiten Ausgestaltung ist das Dach bereits auf dem mindestens einen Seitenteil aufgelegt. Erst danach ist es über den Dachspannrahmen auf dem mindestens einen Seitenteil zu positionieren bzw. auszurichten sowie darauf zu drücken.A first embodiment of the assembly system provides that the roof is already arranged on the roof tensioning frame and is to be positioned and / or placed over this on the at least one side part. In an alternative second embodiment, the roof is already placed on the at least one side part. Only then is it to be positioned or aligned via the roof tensioning frame on the at least one side part and pressed onto it.
In der Regel wird durch die veränderbare Länge der mindestens einen Präzisionsspindel der Abstand zwischen dem Dachspannrahmen und somit dem Dach und dem mindestens einen Seitenteil variiert. Sobald das Dach das mindestens eine Seitenteil an dem mindestens einen Auflegepunkt berührt und/oder darauf aufliegt und eine Länge der mindestens einen Präzisionsspindel vergrößert wird, wird ebenfalls eine Kraft, die zwischen dem Dach und dem mindestens einen Seitenteil in dem mindestens einen Auflegepunkt vergrößert, wohingegen die Kraft reduziert wird, wenn die Länge der mindestens einen Präzisionsspindel reduziert wird. In Ausgestaltung ist jeweils einem Auflegepunkt eine Präzisionsspindel sowie ein Drucksensor zugeordnet. Falls die Montageanlage mehrere Präzisionsspindeln aufweist, ist eine Länge einer jeweiligen Präzisionsspindel individuell einstell- und veränderbar, wodurch der Istwert der Kraft in jedem Auflegepunkt individuell einzustellen ist.As a rule, the variable length of the at least one precision spindle varies the distance between the roof tensioning frame and thus the roof and the at least one side part. As soon as the roof touches the at least one side part at the at least one point of support and / or rests on it and a length of the at least one precision spindle is increased, a force that is increased between the roof and the at least one side part in the at least one point of support is also generated the force is reduced when the length of the at least one precision spindle is reduced. In one refinement, a precision spindle and a pressure sensor are assigned to each placement point. If the assembly system has several precision spindles, a length of each precision spindle can be individually set and changed, so that the actual value of the force can be set individually at each point of application.
Die mindestens eine Präzisionsspindel weist eine numerisch bzw. rechnergestützt kontrollierte Linearachse auf, mit der die Länge der mindestens einen Präzisionsspindel zu verändern und/oder anzupassen ist. Zum Kontrollieren und somit zum Steuern und/oder Regeln der Länge der mindestens einen Präzisionsspindel weist die Montageanlage eine Kontrolleinheit auf, in der mindestens eine Kennlinie abgelegt ist, die einen Zusammenhang zwischen der Länge der mindestens einen Präzisionsspindel und dem Druck in dem mindestens einen Auflegepunkt beschreibt. Diese mindestens eine Kennlinie ist u. a. von einer Form des Dachs sowie des mindestens einen Seitenteils abhängig.The at least one precision spindle has a numerically or computer-aided controlled linear axis with which the length of the at least one precision spindle can be changed and / or adapted. To control and thus to control and / or regulate the length of the at least one precision spindle, the assembly system has a control unit in which at least one characteristic curve is stored that describes a relationship between the length of the at least one precision spindle and the pressure in the at least one point of attachment . This at least one characteristic is u. a. on a shape of the roof and the at least one side part.
Der mindestens eine Drucksensor ist bspw. als piezoelektrischer, mechanischer, elektronischer oder pneumatischer Drucksensor ausgebildet.The at least one pressure sensor is designed, for example, as a piezoelectric, mechanical, electronic or pneumatic pressure sensor.
Der Dachspannrahmen, unabhängig davon, ob das Dach daran angeordnet ist oder nicht, ist über mindestens ein Andockelement an der mindestens einen Präzisionsspindel anzuordnen, wobei die mindestens eine Präzisionsspindel mit dem Dachspannrahmen zu bestücken ist. Hierbei ist der mindestens einen Präzisionsspindel ein Andockmodul und/oder dem Dachspannrahmen mindestens ein Andockmodul der Andockstation zugeordnet. In Ausgestaltung ist die mindestens eine Präzisionsspindel mit dem mindestens einen Andockelement des Dachspannrahmens zu verrasten und somit vorübergehend lösbar zu verbinden. Zum Lösen einer derartigen Verbindung sind die mindestens eine Präzisionsspindel und das Andockelement wieder zu entrasten.The roof tensioning frame, regardless of whether the roof is arranged on it or not, is to be arranged on the at least one precision spindle via at least one docking element, the at least one precision spindle being equipped with the roof tensioning frame. A docking module is assigned to the at least one precision spindle and / or at least one docking module of the docking station is assigned to the roof tensioning frame. In one embodiment, the at least one precision spindle is to be latched to the at least one docking element of the roof tensioning frame and thus to be temporarily detachably connected. To release such a connection, the at least one precision spindle and the docking element must be unlocked again.
Die Montageanlage weist weiterhin ein Zuführsystem, an dem die mindestens eine Präzisionsspindel angeordnet ist, auf.The assembly system also has a feed system on which the at least one precision spindle is arranged.
Weiterhin umfasst die Montageanlage eine Ablagestation bzw. einen Ablagebahnhof, in der der Dachspannrahmen zu deponieren und/oder deponiert ist, und eine Arbeitsstation, in der das mindestens eine Seitenteil der Karosserie anzuordnen und/oder angeordnet ist. Falls das Dach bereits an dem Dachspannrahmen angeordnet ist, ist es ebenfalls mit dem Dachspannrahmen in der Arbeitsstation zu deponieren.Furthermore, the assembly system comprises a storage station or a storage station in which the roof tensioning frame is to be deposited and / or deposited, and a work station in which the at least one side part of the body is to be arranged and / or arranged. If the roof is already arranged on the roof tensioning frame, so is it to be deposited with the roof frame in the workstation.
Bei einem Betrieb der Montageanlage ist die mindestens eine unbestückte Präzisionsspindel zunächst mit dem Zuführsystem zu einer Ablagestation zu transportieren und die mindestens eine Präzisionsspindel mit dem in der Ablagestation deponierten Dachspannrahmen zu bestücken. Demnach ist der Dachspannrahmen, der über die mindestens eine Präzisionsspindel mit dem Zuführsystem verbunden ist, über das Zuführsystem von der Ablagestation zu der Arbeitsstation zu transportieren. Nachfolgend ist das Dach über die mindestens eine Präzisionsspindel des Dachspannrahmens gegen das mindestens eine Seitenteil der Karosserie zu drücken. In Ausgestaltung ist das Zuführsystem über ein Transportsystem, bspw. eine Krananlage und/oder Hängeschienenanlage, zwischen einer Ablagestation und einer Arbeitsstation in mindestens zwei, üblicherweise drei Raumrichtungen hin und her zu bewegen. Falls das Dach bereits an den Dachspannrahmen angeordnet ist, ist es ebenfalls über das Zuführsystem zu der Arbeitsstation zu transportieren.When the assembly system is in operation, the at least one unequipped precision spindle must first be transported to a storage station with the feed system and the at least one precision spindle must be equipped with the roof tensioning frame stored in the storage station. Accordingly, the roof tensioning frame, which is connected to the feed system via the at least one precision spindle, is to be transported from the storage station to the work station via the feed system. The roof is then to be pressed against the at least one side part of the body using the at least one precision spindle of the roof tensioning frame. In one embodiment, the feed system is to be moved back and forth between a storage station and a work station in at least two, usually three spatial directions, via a transport system, for example a crane system and / or hanging rail system. If the roof is already arranged on the roof tensioning frame, it must also be transported to the work station via the feed system.
In weiterer Ausgestaltung umfasst die Montageanlage mindestens einen Roboter, mit dem das Dach und das mindestens eine Seitenteil über ein thermisches Fügeverfahren, bspw. Schweißen, Laserschweißen, Löten oder Laserlöten, aneinander zu befestigen sind.In a further embodiment, the assembly system comprises at least one robot with which the roof and the at least one side part are to be attached to one another via a thermal joining process, for example welding, laser welding, soldering or laser soldering.
Ein in einer Ablagestation deponierter Dachspannrahmen ist mittels des Zuführsystems und der mindestens einen Präzisionsspindel zu dem mindestens einen Seitenteil der Karosserie zu transportieren. Das Dach ist dabei bereits auf der Karosserie angeordnet oder über den Dachspannrahmen auf der Karosserie anzuordnen. Sobald das Dach mit der vorgesehenen Sollkraft für die Kraft auf das mindestens eine Seitenteil gedrückt wird, werden das Dach und das mindestens eine Seitenteil über das thermische Fügeverfahren miteinander verbunden. Danach ist der Dachspannrahmen von dem nunmehr montierten Dach zu lösen und zu der Ablagestation zu transportieren.A roof tensioning frame deposited in a storage station is to be transported to the at least one side part of the body by means of the feed system and the at least one precision spindle. The roof is already arranged on the body or is to be arranged on the body via the roof tensioning frame. As soon as the roof is pressed onto the at least one side part with the intended force for the force, the roof and the at least one side part are connected to one another via the thermal joining process. The roof tensioning frame must then be detached from the roof that has now been installed and transported to the storage station.
Bei einer durchzuführenden Montage des Dachs auf dem mindestens einen Seitenteil, bspw. einer A-, B-, oder C-Säule, ist die mindestens eine Präzisionsspindel zwischen dem Zuführsystem und dem Dachspannrahmen angeordnet. Zur Montage wird das Zuführsystem, üblicherweise über das Transportsystem, ortsfest fixiert. Durch Variation der Länge der mindestens einen Präzisionsspindel wird, wie voranstehend beschreiben, zwischen dem Zuführsystem und dem mindestens einen Seitenteil über die mindestens eine Präzisionsspindel, dem Dachspannrahmen und dem Dach der Istwert der Kraft in dem mindestens einen Auflegepunkt eingestellt. Je größer die Länge der mindestens einen Präzisionsspindel ist, desto größer ist auch der Istwert der Kraft. Demnach sind der Istwert der Kraft und die Länge der mindestens einen Präzisionsspindel zueinander proportional.When the roof is to be mounted on the at least one side part, for example an A, B or C pillar, the at least one precision spindle is arranged between the feed system and the roof tensioning frame. For assembly, the feed system is fixed in place, usually via the transport system. By varying the length of the at least one precision spindle, as described above, the actual value of the force in the at least one support point is set between the feed system and the at least one side part via the at least one precision spindle, the roof tensioning frame and the roof. The greater the length of the at least one precision spindle, the greater the actual value of the force. Accordingly, the actual value of the force and the length of the at least one precision spindle are proportional to one another.
Die erfindungsgemäße Fertigungsstraße ist zum Montieren von Dächern auf Karosserien von Kraftfahrzeugen ausgebildet und weist mindestens eine voranstehend vorgestellte Montageanlage auf, wobei mit der Fertigungsstraße auf mindestens ein Seitenteil jeweils einer Karosserie jeweils ein Dach zu montieren ist.The production line according to the invention is designed for mounting roofs on the bodies of motor vehicles and has at least one assembly system presented above, with the production line being able to mount a roof on at least one side part of each body.
Außerdem umfasst die Fertigungsstraße mehrere Dachspannrahmen, die in mehreren Ablagestationen zu deponieren sind. Dabei ist in Ausgestaltung an jedem deponierten Dachspannrahmen bereits ein Dach angeordnet.In addition, the production line includes several roof frames that are to be deposited in several storage stations. In one embodiment, a roof is already arranged on each deposited roof tensioning frame.
Mit der Fertigungsstraße sind in Ausgestaltung nacheinander, in der Regel abwechselnd, unterschiedliche und/oder gleiche Arten Dächer auf unterschiedliche und/oder gleiche Arten Karosserien, für unterschiedliche und/oder gleiche Kraftfahrzeuge, wobei jede Karosserie das entsprechend mindestens eine Seitenteil aufweist, zu montieren. Dabei ist für jede Art Dach ein passender Dachspannrahmen vorgesehen. Die Fertigungsstraße weist mehrere, in Ausgestaltung unterschiedliche Arten von Ablagestationen auf, wobei jeweils ein Dachspannrahmen in einer für den jeweiligen Dachspannrahmen vorgesehenen Ablagestation deponiert ist.With the production line, different and / or the same types of roofs in different and / or the same types of bodies for different and / or the same motor vehicles, each body having the corresponding at least one side part, are to be assembled one after the other, usually alternately. A suitable roof frame is provided for every type of roof. The production line has a number of different types of storage stations, each having a different configuration, with a roof tensioning frame being deposited in a storage station provided for the respective roof tensioning frame.
Weiterhin weist die Fertigungsstraße mindestens eine Arbeitsstation, in der das mindestens eine Seitenteil der jeweils zu montierenden Karosserie angeordnet ist, und mindestens ein Zuführsystem, an dem die mindestens eine Präzisionsspindel angeordnet ist, auf. Dabei ist ein Dachspannrahmen, über das Zuführsystem von der Ablagestation zu einer Arbeitsstation zu transportieren. In Ausgestaltung ist an dem Dachspannrahmen bereits ein Dach, das für die zu montierende Karosserie vorgesehen ist, angeordnet. Furthermore, the production line has at least one work station in which the at least one side part of the respective body to be assembled is arranged, and at least one feed system on which the at least one precision spindle is arranged. A roof tensioning frame has to be transported from the storage station to a work station via the feed system. In one embodiment, a roof, which is provided for the body to be assembled, is already arranged on the roof tensioning frame.
Ansonsten ist das Dach bereits auf dem mindestens einen Seitenteil angeordnet.Otherwise, the roof is already arranged on the at least one side part.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Montieren eines Dachs auf mindestens einem Seitenteil einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs mit einer Montageanlage vorgesehen, die einen Dachspannrahmen mit mindestens einem Drucksensor und mindestens eine Präzisionsspindel aufweist. Das zwischen dem Dachspannrahmen und dem mindestens einen Seitenteil angeordnete Dach wird über die mindestens eine Präzisionsspindel auf das mindestens eine Seitenteil gedrückt, wobei der Dachspannrahmen zwischen der mindestens einen Präzisionsspindel und dem Dach angeordnet ist. Dabei wird über den mindestens einen Drucksensor ein Istwert einer Kraft, die an mindestens einem Auflegepunkt zwischen dem Dach und dem mindestens einen Seitenteil herrscht bzw. wirkt, ermittelt und mit einem Sollwert für die Kraft verglichen. Eine Länge der mindestens einen Präzisionsspindel wird zum Anpassen des Istwerts der Kraft an den Sollwert verändert.The method according to the invention is provided for mounting a roof on at least one side part of a body of a motor vehicle with an assembly system which has a roof tensioning frame with at least one pressure sensor and at least one precision spindle. The roof arranged between the roof tensioning frame and the at least one side part is pressed onto the at least one side part via the at least one precision spindle, the roof tensioning frame being arranged between the at least one precision spindle and the roof. This is about the at least one pressure sensor determines an actual value of a force that prevails or acts at at least one point of attachment between the roof and the at least one side part and compared it with a setpoint value for the force. A length of the at least one precision spindle is changed to adapt the actual value of the force to the target value.
In Ausgestaltung wird das an dem Dachspannrahmen bereits angeordnete Dach mittels des Dachspannrahmens und mittels der mindestens einen Präzisionsspindel auf das mindestens eine Seitenteil aufgelegt. In alternativer Ausgestaltung wird das Dach bereits zuvor unabhängig von dem Dachspannrahmen auf dem mindestens einen Seitenteil angeordnet.In one embodiment, the roof already arranged on the roof tensioning frame is placed on the at least one side part by means of the roof tensioning frame and by means of the at least one precision spindle. In an alternative embodiment, the roof is arranged beforehand on the at least one side part independently of the roof tensioning frame.
Die Länge der mindestens einen Präzisionsspindel wird über eine numerisch kontrollierte Linearachse der mindestens einen Präzisionsspindel verändert und/oder angepasst. Falls der Dachspannrahmen mit mehreren Präzisionsspindeln verbunden ist, ist eine Länge der Präzisionsspindel individuell und kraftabhängig einzustellen.The length of the at least one precision spindle is changed and / or adapted via a numerically controlled linear axis of the at least one precision spindle. If the roof tensioning frame is connected to several precision spindles, a length of the precision spindle must be set individually and depending on the force.
Bei einer möglichen Durchführung des Verfahrens wird die mindestens eine an einem Zuführsystem angeordnete Präzisionsspindel mit dem Zuführsystem zu einer Ablagestation transportiert, in der der Dachspannrahmen deponiert wird bzw. ist. Der Dachspannrahmen wird über mindestens eine Andockstation an der mindestens einen Präzisionsspindel angeordnet, wobei die mindestens eine Präzisionsspindel mit dem Dachspannrahmen bestückt wird. Der Dachspannrahmen, der über die mindestens eine Präzisionsspindel mit dem Zuführsystem verbunden ist, wird über das Zuführsystem von der Ablagestation zu einer Arbeitsstation, in der das mindestens eine Seitenteil der Karosserie angeordnet ist bzw. wird, transportiert.In one possible implementation of the method, the at least one precision spindle arranged on a feed system is transported with the feed system to a storage station in which the roof tensioning frame is or is deposited. The roof tensioning frame is arranged on the at least one precision spindle via at least one docking station, the at least one precision spindle being equipped with the roof tensioning frame. The roof tensioning frame, which is connected to the feed system via the at least one precision spindle, is transported via the feed system from the storage station to a work station in which the at least one side part of the body is or will be arranged.
Falls das Dach zunächst bereits an dem Dachspannrahmen angeordnet wird bzw. ist, wird es ebenfalls über das Zuführsystem von der Ablagestation zu der Arbeitsstation transportiert und danach über die mindestens eine Präzisionsspindel auf das mindestens eine Seitenteil der Karosserie aufgelegt und/oder auf dem mindestens einen Seitenteil der Karosserie angeordnet.If the roof is or is initially already arranged on the roof tensioning frame, it is also transported from the storage station to the work station via the feed system and then placed on the at least one side part of the body and / or on the at least one side part via the at least one precision spindle the body arranged.
Ansonsten wird bzw. ist das Dach zunächst bzw. bereits auf dem mindestens einen Seitenteil aufgelegt und/oder angeordnet und wird danach über den zu der Arbeitsstation transportierten Dachspannrahmen auf das mindestens eine Seitenteil gedrückt.Otherwise, the roof is or is initially or already placed and / or arranged on the at least one side part and is then pressed onto the at least one side part via the roof tensioning frame transported to the work station.
Mit dem Verfahren sind auch mehrere Dächer auf Karosserien von mehreren Kraftfahrzeugen zu montieren, wobei auf mindestens ein Seitenteil jeweils einer Karosserie jeweils ein Dach durch das voranstehend vorgestellte Verfahren montiert wird.The method can also be used to mount a plurality of roofs on the bodies of a plurality of motor vehicles, with a roof being mounted on at least one side part of each body by the method presented above.
Außerdem sind mit dem Verfahren nacheinander, üblicherweise abwechselnd, unterschiedliche Arten Dächer auf unterschiedliche Arten Karosserien zu montieren, wobei jede Karosserie das entsprechend mindestens eine Seitenteil aufweist, wobei für jede Art Dach ein passender Dachspannrahmen vorgesehen ist bzw. wird. Allerdings können bei dem Verfahren nacheinander auch gleiche Arten Dächer auf gleiche Arten Karosserien montiert werden. Jeweils ein Dachspannrahmen ist bzw. wird unabhängig davon, ob an ihm ein Dach angeordnet ist oder nicht, in einer für den Dachspannrahmen vorgesehenen Ablagestation deponiert.In addition, different types of roofs are to be mounted in different types of bodies in succession with the method, usually alternately, each body having the corresponding at least one side part, with a suitable roof tensioning frame being or being provided for each type of roof. However, in the method, the same types of roofs can also be mounted one after the other on the same types of bodies. In each case one roof tensioning frame is or will be deposited in a storage station provided for the roof tensioning frame, regardless of whether a roof is arranged on it or not.
Weiterhin wird ein Dachspannrahmen, an dem ein Dach, das für die zu montierende Karosserie vorgesehen ist, an mindestens einer Präzisionsspindel, die an einem Zuführsystem angeordnet ist, angeordnet und über das Zuführsystem von einer Ablagestation zu einer Arbeitsstation transportiert. Alternativ ist das Dach bereits auf dem mindestens einen Seitenteil angeordnet bevor der Dachspannrahmen über das Zuführsystem zu der Arbeitsstation transportiert wird.Furthermore, a roof tensioning frame, on which a roof, which is provided for the body to be assembled, is arranged on at least one precision spindle which is arranged on a feed system, and is transported from a storage station to a work station via the feed system. Alternatively, the roof is already arranged on the at least one side part before the roof tensioning frame is transported to the work station via the feed system.
Der Arbeitsstation sind in der Regel mehrere Roboter zu Durchführung thermischer Fügeverfahren zugeordnet. Dabei ist möglich, dass jedem Auflegepunkt mindestens ein derartiger Roboter zugeordnet ist, wodurch das Dach und das mindestens eine Seitenteil an allen Auflegepunkten zugleich miteinander verbunden werden, sofern in allen Auflegepunkten der vorgesehene Sollwert für die Kraft herrscht. Außerdem ist für jede Art von Dach ein dachindividueller Dachspannrahmen vorzusehen. Durch Regeln der Kraft zwischen dem Dach und dem mindestens einen Seitenteil über die Länge der mindestens einen Präzisionsspindel wird ein Anpressdruck des Dachs auf das mindestens eine Seitenteil eingestellt.As a rule, several robots are assigned to the workstation for performing thermal joining processes. It is possible that at least one robot of this type is assigned to each placement point, whereby the roof and the at least one side part are connected to each other at all placement points at the same time, provided that the intended target value for the force prevails in all placement points. In addition, a roof-specific roof tensioning frame is to be provided for each type of roof. By regulating the force between the roof and the at least one side part over the length of the at least one precision spindle, a contact pressure of the roof is set on the at least one side part.
In Ausgestaltung wird ein Dachspannrahmen, der auch als Dachglocke zu bezeichnen ist, mit dem Zuführsystem, z. B. einem Roboter, entlang einer Verfahrachse aus der Ablagestation entnommen. Danach wird der Dachspannrahmen mit der mindestens einen Präzisionsspindel und dem Zuführungssystem zu der Arbeitsstation transportiert. In Ausgestaltung wird der Dachspannrahmen mit einer NC-Linearachse einer jeweiligen Präzisionsspindel positioniert. Ein genaues Zustellen und Abspannen des Dachspannrahmens bzw. der Dachglocke für den Fertigungsprozess ist über ein Portal mit der mindestens einen Präzisionsspindel zu erreichen, wobei das Portal mit der mindestens einen Präzisionsspindel über einen Aufbaurahmen aufgebaut und eingemessen wird.In one embodiment, a roof frame, which can also be referred to as a roof bell, is connected to the feed system, for. B. a robot, taken along a travel axis from the storage station. The roof tensioning frame is then transported to the work station with the at least one precision spindle and the feed system. In one embodiment, the roof tensioning frame is positioned with an NC linear axis of a respective precision spindle. A precise infeed and tensioning of the roof tensioning frame or the roof bell for the production process can be achieved via a portal with the at least one precision spindle, the portal with the at least one precision spindle being built up and measured using a mounting frame.
Somit kann auf einen in der Fertigungsstraße ansonsten erforderlichen Präzisionsstahlbau (PSB) verzichtet werden. Weiterhin kann eine Laserzelle verkleinert werden. Der Dachspannrahmen wird der Arbeitsstation in der Regel mit einer Linearbewegung positionsgenau zugestellt. Außerdem ist die Ablagestation einfacher und/oder einheitlicher ausgebildet und weist eine verbesserte Wartungszugänglichkeit auf. Eine Wartung eines abgelegten Dachspannrahmens ist in der einfach ausgebildeten Ablagestation möglich. Sämtliche Komponenten der Montageanlage sind Standartkomponenten. Der Dachspannrahmen ist in Leichtbauweise und kompakt mit einer geringen Aufbauhöhe und einem geringen Gewicht bereitzustellen, da Adaptionsausleger für den Spannrahmen zur Anbindung an den Präzisionsstahlbau nicht erforderlich sind. Außerdem ist für Fertigungstechnologien, z. B. Laserlöten, Laserschneiden oder Schweißen, bspw. Punktschweißen oder Laserschweißen, die mit Robotern durchzuführen sind, eine verbesserte Zugänglichkeit zu erreichen. Falls mindestens ein Seitenteil mit einem Dach zu verbinden ist, wird das Dach mit dem Dachspannrahmen bei gleichmäßigem Anpressdruck auf das mindestens eine Seitenteil gedrückt. Das mindestens eine Seitenteil und das Dach können in der Montageanlage durchgängig überwacht werden. Anpassungsarbeiten, bspw. ein Nachstellen des Dachs, können automatisch durchgeführt werden. Außerdem ist für die Karosserie eine Nullfuge bereitzustellen.Precision steel construction (PSB) that is otherwise required on the production line can thus be dispensed with. Furthermore, a laser cell can be reduced in size. The roof tensioning frame is usually delivered to the workstation with a linear movement in the exact position. In addition, the storage station is designed to be simpler and / or more uniform and has improved accessibility for maintenance. Maintenance of a stored roof frame is possible in the simply designed storage station. All components of the assembly system are standard components. The roof tensioning frame is to be provided in a lightweight and compact manner with a low installation height and a low weight, since adaption brackets for the tensioning frame for connection to the precision steel construction are not required. In addition, for manufacturing technologies, e.g. B. laser soldering, laser cutting or welding, for example. Spot welding or laser welding, which are to be carried out with robots, to achieve improved accessibility. If at least one side part is to be connected to a roof, the roof with the roof tensioning frame is pressed onto the at least one side part with uniform contact pressure. The at least one side part and the roof can be continuously monitored in the assembly system. Adjustment work, e.g. readjusting the roof, can be carried out automatically. A zero joint must also be provided for the body.
In weiterer Ausgestaltung sind Dachauflagen in dem Dachspannrahmen im Anlagebereich des Seitenteils zum Dach mit Drucksensoren ausgestattet. Der Dachspannrahmen wird bspw. in z-Richtung mit der mindestens einen Präzisionsspindel positioniert. Über die Drucksensoren wird der Anpressdruck zwischen dem mindestens einen Seitenteil und dem Dach ermittelt. Bei eventuellen Abweichungen wird die Länge der mindestens einen Präzisionsspindel entsprechend einer Vorgabe des Anpressdrucks und demnach des Istwerts der Kraft für den Fügeprozess automatisch nachgestellt. Somit ist u. a. eine durchgängige Zustellregelung zwischen dem mindestens einen Seitenteil und dem Dach zu erreichen. Der Füge- und Fertigungsprozess ist nunmehr sicherer. Für Anpassungsarbeiten sind keine manuellen Tätigkeiten durchzuführen. In Verbindung der Funktionszelle mit dem Dach, das mit der mindestens einen Präzisionsspindel in z-Richtung zugestellt wird, kann mit dem Dachspannrahmen ein vollautomatischer Regelkreis umgesetzt werden.In a further embodiment, roof supports in the roof tensioning frame in the contact area of the side part to the roof are equipped with pressure sensors. The roof tensioning frame is positioned, for example, in the z direction with the at least one precision spindle. The contact pressure between the at least one side part and the roof is determined via the pressure sensors. In the event of any deviations, the length of the at least one precision spindle is automatically readjusted in accordance with a specification of the contact pressure and accordingly the actual value of the force for the joining process. Thus u. a. to achieve a continuous delivery control between the at least one side part and the roof. The joining and manufacturing process is now safer. No manual activities are required for adjustment work. In connection with the function cell with the roof, which is fed in the z-direction with the at least one precision spindle, a fully automatic control circuit can be implemented with the roof tensioning frame.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.
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1 zeigt in schematischer Darstellung Details einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Montageanlage. -
2 zeigt in schematischer Darstellung Details einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Montageanlage. -
3 zeigt in schematischer Darstellung Details einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fertigungsstraße aus verschiedenen Perspektiven.
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1 shows a schematic representation of details of a first embodiment of the assembly system according to the invention. -
2 shows a schematic representation of details of a second embodiment of the assembly system according to the invention. -
3 shows a schematic representation of details of an embodiment of the production line according to the invention from different perspectives.
Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleiche Bezugsziffern bezeichnen dieselben Komponenten.The figures are described in a coherent and comprehensive manner; the same reference numbers denote the same components.
Bei der ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist zunächst vorgesehen, dass der Dachspannrahmen
In einer ersten Variante der ersten Ausführungsform der Montageanlage
In einer alternativen zweiten Variante der ersten Ausführungsform der Montageanlage
Dann wird der Dachspannrahmen
Sobald Istwerte der Kraft in sämtlichen Auflegepunkten den hierfür jeweilig vorgesehenen Sollwerten entsprechen, werden die Seitenteile und das Dach
Ein zweiter Dachspannrahmen
Zur Durchführung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zunächst vorgesehen, dass der Dachspannrahmen
Auch mit der zweiten Ausführungsform der Montagestation
Bei einer zweiten Variante ist das Dach
In der vorliegenden Ausführungsform des Verfahrens ist hierbei vorgesehen, dass das Dach
Der aktuelle Istwert der Kraft in einem jeweiligen Auflegepunkt wird mit einem für diesen jeweiligen Auflegepunkt vorgesehenen Sollwert der Kraft verglichen. Falls der Istwert der Kraft in einem Auflegepunkt geringer als der hierfür vorgesehene Sollwert ist, wird eine Länge einer Präzisionsspindel
Somit ist auch bei dieser Ausführungsform der Montageanlage
Sobald in sämtlichen Auflegepunkten der Istwert der Kraft zwischen dem Dach
Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fertigungsstraße
Wie aus der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hervorgeht, kann eine Montageanlage durch ein Zusammenwirken jeweils eines Dachspannrahmens
Außerdem ist vorgesehen, dass jeder Dachspannrahmen
Anhand der
Als weitere Komponenten einer jeweiligen Montageanlage und/oder der Fertigungsstraße
Weiterhin zeigen die
Seitenteile
Zum Durchführen der Ausführungsform des Verfahrens zum Befestigen des Dachs
Danach werden mit dem Zuführsystem
In der hier vorgestellten Ausführungsform des Verfahrens wird zunächst das Zuführsystem
Danach werden Längen der Präzisionsspindeln
Im Rahmen des Verfahrens wird ein jeweils aktuell ermittelter Istwert der Kraft in einem Auflegepunkt mit dem hierfür vorgesehenen Sollwert verglichen. Falls ein jeweiliger Istwert in einem Auflegepunkt geringer als der hierfür vorgesehene Sollwert ist, wird der Istwert im Rahmen des Verfahrens dadurch erhöht, indem die Länge jener Präzisionsspindel
Sobald Istwerte für die Kraft in sämtlichen Auflegepunkten den hierfür vorgesehenen Sollwerten entsprechen, wird das Dach
Danach ist es möglich, auf Seitenteile
Mit der hier vorgestellten Ausführungsform der Fertigungsstraße
Bei der alternativen Ausführungsform des Verfahrens wird ein jeweils zu montierendes Dach
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