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Die Erfindung betrifft eine Applikationsanlage zum Applizieren eines Dichtgummis auf ein Bauteil gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Eine solche Applikationsanlage zum Applizieren eines Dichtgummis auf ein Bauteil, insbesondere ein Flügelelement, eines Fahrzeugs ist beispielsweise bereits der
EP 1 002 813 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Applikationsanlage umfasst eine Fördereinrichtung zum Fördern des Dichtgummis. Mit anderen Worten wird das beispielsweise als Türgummi ausgebildete Dichtgummi mittels der Fördereinrichtung durch die Applikationsanlage und insbesondere zu dem Bauteil gefördert, sodass das Dichtgummi auf das Bauteil appliziert werden kann. Unter der Applizierung des Dichtgummis auf das Bauteil ist zu verstehen, dass das Bauteil mit dem Dichtgummi versehen wird. Hierbei wird das Dichtgummi auf das Bauteil aufgetragen und an dem Bauteil befestigt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Applikationsanlage der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders prozesssichere Applikation des Dichtgummis auf das Bauteil realisierbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Applikationsanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Applikationsanlage der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders prozesssichere Applikation des Dichtgummis auf das Bauteil realisierbar ist, ist erfindungsgemäß wenigstens ein optischer Sensor zum Erfassen einer Wellenbildung des Dichtgummis vorgesehen. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dass eine hinreichende Spannung des Dichtgummis vorteilhaft ist, um eine prozesssichere Applikation des Dichtgummis auf das Bauteil zu realisieren. Hierzu wird das Dichtgummi beispielsweise, insbesondere mittels der Fördereinrichtung, gespannt beziehungsweise unter Spannung, insbesondere Zugspannung, gehalten. Prozessbedingt kann es jedoch zu Variationen der auf das beispielsweise als Dichtungsprofil ausgebildete Dichtgummi wirkenden Zugspannungen kommen, sodass es in der Applikationsanlage, welche auch als Auftragswerkzeug bezeichnet wird, zu einer Wellenbildung des Dichtgummis kommen kann. Unter einer solchen Wellenbildung ist zu verstehen, dass das Dichtgummi zumindest in dem Längenbereich nicht etwa einen zumindest im Wesentlichen geraden beziehungsweise linienförmigen Verlauf, sondern einen zumindest im Wesentlichen wellenförmigen Verlauf aufweist. Eine solche Wellenbildung kann eine fehlerhafte Applikation, das heißt einen fehlerhaften Auftrag des Dichtgummis zur Folge haben.
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Um eine solche Wellenbildung zu vermeiden beziehungsweise übermäßige und unerwünschte Auswirkungen einer solchen Wellenbildung zu vermeiden, wird mit Hilfe des optischen Sensors das zugeführte Dichtgummi überprüft. Wird mittels des optischen Sensors eine Wellenbildung detektiert beziehungsweise erfasst, so kann die Förderung beziehungsweise der Transport des Dichtgummis kurzzeitig unterbrochen werden, um den ursprünglichen und gewünschten, das heißt vor der Wellenbildung vorliegenden Spannungszustand wieder herzustellen. Durch entsprechende Ansteuerung der Fördereinrichtung ist es beispielsweise möglich, auf eine Wellenbildung, wenn diese mittels des optischen Sensors erfasst wird, zu reagieren und mittels der Fördereinrichtung eine hinreichende Spannung einzustellen, ohne dass ein von einer Person durchzuführender, manueller Eingriff und ein übermäßig lange andauernder Ausfall der Applikationsanlage erforderlich sind.
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Mit anderen Worten ist es beispielsweise infolge der Erfassung der Wellenbildung möglich, mittels der Applikationsanlage selbst auf die Wellenbildung zu reagieren, indem die Fördereinrichtung beispielsweise derart angesteuert wird, dass das Dichtgummi mittels der Fördereinrichtung hinreichend gespannt wird, um der Wellenbildung entgegenzuwirken beziehungsweise die Wellenbildung zu beseitigen. Dadurch kann eine zumindest im Wesentlichen kontinuierliche Applikation des Dichtgummis auf das Bauteil ohne übermäßig lange andauernde Ausfälle der Applikationsanlage realisiert werden, wobei insbesondere manuelle Eingriffe vermieden werden können. Hierdurch kann eine besonders prozesssichere Applikation des Dichtgummis realisiert werden.
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Der Erfindung liegt ferner die Erkenntnis zugrunde, dass die problematische Wellenbildung begünstigt wird, wenn das Dichtgummi weiche Abschnitte und demgegenüber härtere Abschnitte aufweist. Um die Wellenbildung zu vermeiden beziehungsweise die Gefahr von Wellenbildung gering zu halten, wird üblicherweise das sogenannte Soft-Fahr-Prinzip angewendet, bei welchem zwischen dem Dichtgummi und Rollen zum Fördern des Dichtgummis ein Schlupf vorgesehen ist, wenn ein beispielsweise von den Rollen auf das Dichtgummi wirkender Druck zu hoch ist. Es hat sich gezeigt, dass dennoch eine Wellenbildung nicht sicher vermieden werden kann. Infolge einer solchen Wellenbildung ist es üblicherweise vorgesehen, dass sich die Applikationsanlage automatisch selbst deaktiviert und dass eine Person durch einen manuellen Eingriff den auf die Rollen beziehungsweise die Fördereinrichtung und somit auf das Dichtgummi wirkenden Druck reduziert.
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Dieser manuelle Eingriff kann erfindungsgemäß vermieden werden, da mittels des Sensors erfasst werden kann, wenn eine Wellenbildung auftritt. Dann kann die Förderung beziehungsweise der Transport des Dichtgummis kurzzeitig gestoppt werden, wobei eine übermäßig lange Deaktivierung sowie ein manueller Eingriff in die Applikationsanlage nicht erforderlich sind.
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Um die Wellenbildung zu erfassen, misst der optische Sensor beispielsweise eine Höhe des Dichtgummis. Um die Wellenbildung sicher erfassen zu können, wird der Sensor beispielsweise auf die aktuelle Höhe des Dichtgummis ohne Wellenbildung kalibriert. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass bei dem Positioniervorgang vor der Applikation eines Dichtgummis der optische Sensor automatisch resettiert, das heißt auf Null gestellt wird, sodass mittels des Sensors Wellenbildungen auch bei unterschiedlichen Geometrien von Dichtgummis erfasst werden können. Dadurch kann ein Aufstauen des Dichtgummis prozesssicher erkannt werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 ausschnittsweise eine schematische Draufsicht auf eine Applikationsanlage zum Applizieren eines Dichtgummis auf ein Bauteil, mit einer Fördereinrichtung zum Fördern des Dichtgummis, und mit wenigstens einem optischen Sensor zum Erfassen einer Wellenbildung des Dichtgummis;
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2 ausschnittsweise eine schematische Draufsicht auf ein Führungselement der Applikationsanlage;
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3 eine schematische Draufsicht auf einen ersten Druckregler der Applikationsanlage;
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4 eine schematische Draufsicht auf einen zweiten Druckregler der Applikationsanlage;
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5 eine schematische Draufsicht auf eine Antriebseinrichtung der Applikationsanlage;
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6 ausschnittsweise eine weitere schematische Draufsicht auf die Applikationsanlage mit dem optischen Sensor; und
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7 ausschnittsweise eine weitere schematische Draufsicht auf die Applikationsanlage, mit einer zusätzlichen Führungsrolle.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Draufsicht eine Applikationsanlage zum Applizieren eines Dichtgummis auf ein Bauteil in Form eines Flügelelements eines Fahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens. Bei dem Dichtgummi handelt es sich um ein in 2 ausschnittsweise erkennbares, aus Gummi gebildetes Dichtungsprofil 10, welches mittels der Applikationsanlage auf das Flügelelement appliziert, das heißt aufgetragen beziehungsweise aufgebracht wird.
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Das Flügelelement ist beispielsweise in fertig hergestelltem Zustand des Fahrzeugs verschwenkbar an einem Aufbau, insbesondere der Karosserie, des Fahrzeugs gehalten und somit relativ zu dem Aufbau bewegbar, insbesondere verschwenkbar. Insbesondere ist das Flügelelement als Tür, insbesondere Seitentür, ausgebildet, welche im fertig hergestellten Zustand des beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, ausgebildeten Fahrzeugs verschwenkbar an der Karosserie gehalten ist. Die Seitentür ist dabei zwischen einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung relativ zur Karosserie verschwenkbar, wobei in der Schließstellung zumindest ein Teilbereich einer Türöffnung der Karosserie durch die Seitentür verschlossen ist. In der Offenstellung gibt die Seitentür den Teilbereich frei, sodass beispielsweise eine Person über den freiliegenden Teilbereich in den Innenraum des Personenkraftwagens einsteigen kann.
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Im Rahmen der Applikation wird die Seitentür mit dem Dichtungsprofil 10 versehen. Dies bedeutet, dass das Dichtungsprofil 10 mittels der Applikationsanlage zu der Seitentür gefördert und an der Seitentür befestigt wird. Im fertig hergestellten Zustand des Fahrzeugs ist das Dichtungsprofil 10 somit an der Seitentür gehalten, sodass die Seitentür in ihrer Schließstellung mittels des Dichtungsprofils 10 gegen die Karosserie abgedichtet ist. Das einerseits an der Seitentür gehaltene Dichtungsprofil 10 liegt in der Schließstellung der Seitentür andererseits an einer korrespondierenden Dichtfläche der Karosserie an, wodurch vermieden wird, dass Wasser zwischen der Seitentür und der Karosserie hindurch in den Innenraum des Fahrzeugs eindringen kann.
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Die Applikationsanlage umfasst dabei eine Fördereinrichtung, mittels welcher das Dichtungsprofil 10 gefördert und dabei zum Flügelelement bewegt wird. Die Fördereinrichtung umfasst wenigstens eine aus 5 erkennbare Antriebseinrichtung 12, welche einen oberen Antrieb 14 und einen unteren Antrieb 16 umfasst. Der jeweilige Antrieb 14 beziehungsweise 16 ist dabei als sogenannter CAT-Antrieb ausgebildet. Der jeweilige Antrieb 14 beziehungsweise 16 ist als Riemenantrieb ausgebildet und umfasst jeweils eine Mehrzahl von Rollen 18, welche von einem zumindest im Wesentlichen bandförmigen Riemen 20 umschlungen sind. Die Antriebe 14 und 16 sind einander gegenüberliegend angeordnet und voneinander beabstandet, sodass das Dichtungsprofil 10 mittels der Antriebe 14 und 16 zwischen den Antrieben 14 und 16 hindurchgefördert werden kann. Hierzu werden die Riemen 20 mittels wenigstens einer der jeweiligen Rollen 18 angetrieben. Zumindest einer der Antriebe 14 beziehungsweise 16 wird mittels einer Druckbeaufschlagungseinrichtung mit einem Druck beaufschlagt und dadurch in Richtung des jeweils anderen Antriebs 14 beziehungsweise 16 gedrückt. Dadurch werden die Riemen 20 gegen das Dichtungsprofil 10 gedrückt, sodass sich zwischen dem jeweiligen Riemen 20 und dem Dichtungsprofil 10 eine Reibkraft ausbildet. Durch diese Reibkraft und durch das Antreiben der Riemen 20 wird das Dichtungsprofil 10 durch die Antriebe 14 und 16 hindurchgefördert.
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Es hat sich gezeigt, dass durch Schwankungen, insbesondere geometrische Schwankungen, des Dichtungsprofils 10 die Lage des Dichtungsprofils 10 zwischen den Antrieben 14 und 16 nicht immer eindeutig ist. Bei diesen Schwankungen kann es sich beispielsweise um Geometrieschwankungen, Oberflächenschwankungen, Schwankungen hinsichtlich einer Klebebandposition und/oder Schwankungen hinsichtlich einer Stärke des aus Gummi gebildeten Dichtungsprofils 10 handeln. Dadurch kann beispielsweise die untere Gummifläche, welche nicht mit einem Gleitlack versehen ist, in direkten Kontakt mit dem unteren Antrieb 16 kommen. Dadurch erhöht sich die Traktion beziehungsweise die Reibung zwischen dem unteren Antrieb 16 und dem Dichtungsprofil 10, sodass eine höhere Menge an Gummi gefördert wird beziehungsweise sodass das Dichtungsprofil 10 zu stark gefördert wird. Dies führt dann zu einem Aufstauen des Dichtungsprofils 10, welches auch als Gummi bezeichnet wird, wobei das Aufstauen auch als Profilstau bezeichnet wird. Ferner kann dies zu Schwankungen in einem Stoßbereich führen. Um dies zu vermeiden, wird der untere Antrieb 16 mit einem Freilauf ausgeführt. Somit kann beispielsweise das Dichtungsprofil 10 durchrutschen, da beispielsweise der Riemen 20 gegenüber den Rollen 18 des unteren Antriebs 16 durchrutschen kann. Dadurch kann ein Profilstau vermieden werden.
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1 zeigt eine Zylinderrolle 22 und eine damit korrespondierende Kegelrolle 24 der Fördereinrichtung. Die Zylinderrolle 22 ist außenumfangsseitig zumindest im Wesentlichen in Form eines geraden Kreiszylinders ausgebildet, wobei die Kegelrolle 24 außenumfangsseitig zumindest im Wesentlichen als Kegelstumpf oder Kegel ausgebildet ist. Die Zylinderrolle 22 und die Kegelrolle 24 werden genutzt, um das Gummi (Dichtungsprofil 10) zu führen und insbesondere zu fördern beziehungsweise anzutreiben. Beispielsweise wird die Kegelrolle 24 mittels eines Motors angetrieben. Ferner ist die Zylinderrolle 22 von der Kegelrolle 24 antreibbar. Hierzu ist ein Gummiring 26 vorgesehen, welcher die Zylinderrolle 22 und die Kegelrolle 24 außenumfangsseitig umschlingt, wobei die Zylinderrolle 22 über den Gummiring 26 von der Kegelrolle 24 antreibbar ist. Dadurch kann sich das Gummi nicht mehr aufspreizen, wodurch vermieden wird, dass das Gummi zwischen der Kegelrolle 24 und der Zylinderrolle 22 hängen bleibt. Die Schnittkante des Gummis wird somit stets in Förderrichtung gelenkt.
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2 zeigt ausschnittsweise ein Führungselement in Form eines Führungsschwerts 28 der Applikationsanlage, wobei das Dichtungsprofil 10 mittels des Führungsschwerts 28 geführt wird. Es hat sich gezeigt, dass bei üblichen Applikationsanlagen der Abstand zwischen dem Führungsschwert 28 und der Zylinderrolle 22 zu gering ist, um einen zumindest im Wesentlichen kontinuierlichen Vorschub des Dichtungsprofils 10 zu gewährleisten. Dadurch entsteht ein Profilstau. Um einen solchen Profilstau zu vermeiden, weist das Führungsschwert 28 nun im Bereich der Zylinderrolle 22 einen Freischnitt 30 von beispielsweise zumindest im Wesentlichen 3 Millimetern und einen Radius von zumindest im Wesentlichen 300 Millimetern auf. Dadurch kann zudem die Verschmutzung der Reflexionsfolie minimiert werden. Der Freischnitt 30 ist als Ausnehmung ausgebildet, welche gegenüber sich an den Freischnitt 30 anschließenden Teilbereichen 32 und 34 des Führungsschwerts 28 senkrecht zur Förderrichtung des Dichtungsprofils 10 zurückversetzt ist. Dabei schließt sich der Teilbereich 32 in Förderrichtung des Dichtungsprofils 10 an den Freischnitt 30 an, wobei sich der Teilbereich 34 entgegen der Förderrichtung an den Freischnitt 30 anschließt.
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3 und 4 zeigen jeweils einen Druckregler 36 beziehungsweise 38 der Applikationsanlage. Der zuvor genannte, auf den jeweiligen Antrieb 14 beziehungsweise 16 wirkende Druck wird beispielsweise mittels wenigstens eines der Druckregler 36 und 38, insbesondere mittels des Druckreglers 36, eingestellt. Beispielsweise wird der Druck über entsprechende Parameter für nachfolgende Prozessschritte eingestellt: Druck beim Applizieren, Druck beim Spliceausfördern, Druck beim Positionieren und Druck beim Handbetrieb.
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Aus 6 ist ein als optischer Sensor 40 ausgebildetes Erfassungselement der Applikationsanlage erkennbar. Der optische Sensor 40 ist zum optischen Erfassen einer Wellenbildung des Dichtgummis (Dichtungsprofils 10) vorgesehen. Mit anderen Worten kann mittels des Sensors 40 optisch erfasst werden, wenn in zumindest einem Längenbereich des Dichtungsprofils 10 eine Wellenbildung auftritt. In der Folge kann das durch die Fördereinrichtung bewirkte Fördern des Dichtungsprofils 10 zumindest kurzzeitig unterbrochen werden, um dadurch der Wellenbildung entgegenzuwirken. Übermäßig lang andauernde Deaktivierungen beziehungsweise übermäßig lange Stillstandszeiten der Applikationsanlage können somit vermieden werden, sodass ein besonders prozesssicheres Applizieren des Dichtungsprofils 10 realisierbar ist. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass bei jedem Positioniervorgang vor der Applikation jeweiliger Dichtgummis der Sensor 40 automatisch auf Null gestellt, das heißt resettiert wird, sodass mittels des optischen Sensors 40 auch bei unterschiedlichen Geometrien von unterschiedlichen Dichtgummis jeweilige Wellenbildungen sicher erfasst werden können.
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7 zeigt schließlich eine zusätzliche Führungsrolle 42 zur seitlichen Führung des Dichtungsprofils 10, wenn dieses gefördert wird. Aufgrund von unterschiedlichen Gummioberflächen sowie unterschiedlichen Gummigeometrien kann es zu unterschiedlichen Haft- beziehungsweise Reibverhältnissen zwischen dem Gummi und einer Applikationsrolle 44 sowie der Antriebseinrichtung 12 kommen. Dies kann zu einer Wellenbildung, insbesondere im Applikationskopf, führen. Diese Wellenbildung kann mittels des optischen Sensors 40 erfasst werden, woraufhin die Antriebseinrichtung 12 für beispielsweise 25 Millisekunden gestoppt wird, um dadurch ein übermäßiges Nachfordern des Dichtungsprofils 10 bei der Wellenbildung zu vermeiden. Die Führungsrolle 42 sorgt zudem für eine bessere Seitenführung. Durch dieses besonders kurze Stoppen der Antriebseinrichtung 12 wird der Wellenbildung in der Applikationsanlage ohne, dass ein manueller Eingriff erforderlich ist, entgegengewirkt und beseitigt. Hintergrund ist, dass die Wellenbildung aus einem Profilstau beziehungsweise einer Staubildung resultiert, welche dadurch bewirkt wird, dass das Dichtungsprofil 10 mittels der Antriebseinrichtung 12 übermäßig nachgefördert wird. Durch das kurzzeitige Stoppen der Förderung beziehungsweise der Antriebseinrichtung 12 kann das übermäßige Nachfördern vermieden werden, sodass auch die Wellenbildung vermieden beziehungsweise beseitigt werden kann.
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Mittels des optischen Sensors 40 wird die Wellenbildung beispielsweise derart erfasst, dass eine Höhe des Dichtungsprofils 10 überwacht wird. Überschreitet die mittels des optischen Sensors 40 überwachte beziehungsweise erfasste Höhe eine maximal erlaubte Höhe, das heißt einen Schwellenwert, so liegt eine Wellenbildung beziehungsweise ein Prozessfehler vor, woraufhin die Antriebseinrichtung 12 zumindest kurzzeitig gestoppt wird. Nach dem kurzzeitigen Stoppen wird die Antriebseinrichtung 12 wieder aktiviert, sodass der Applikationsprozess ohne übermäßige Unterbrechung und somit zumindest im Wesentlichen kontinuierlich und besonders prozesssicher durchgeführt werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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