DE102015224317A1

DE102015224317A1 - Dachlaserlötsystem

Info

Publication number: DE102015224317A1
Application number: DE102015224317.6A
Authority: DE
Inventors: Taeheun Jin; Minsun Sim; Jeongho Choi
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-12-04
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2035-12-05
Also published as: CN106392231A; US20230031507A1; US20170028495A1; US20200038981A1; KR101703599B1; DE102015224317B4; CN106392231B; US10518347B2

Abstract

Ein Dachlaserlötsystem weist auf: eine Seitengrundstellungsvorrichtung, welche an jeder der gegenüberliegenden Seiten des Transferpfads der Karosserie in dem Lötabschnitt installiert ist, eine Dachpressvorrichtung, die abnehmbar an einem Handhabungsroboter angebracht ist und an die Seitengrundstellungsvorrichtung angedockt ist und die das Dachpaneel, das auf die gegenüberliegenden Seitenpaneele geladen wurde, in die Grundstellung verbringt und dieses anpresst, eine Lötanordnung, die an zumindest einem Lötroboter der Seitengrundstellungsvorrichtung befestigt ist und Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen und dem Dachpaneel mithilfe eines Lasers als Wärmequelle lötet, und eine Schleifanordnung, die an dem zumindest einen Schleifroboter im Schleifabschnitt befestigt ist und Lötnähte der Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen und dem Dachpaneel schleift.

Description

QUERBEZUG ZU ARTVERWANDTEN ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der beim koreanischen Patentamt am 31. Juli 2015 eingereichten, koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2015-0108918 , deren gesamter Inhalt in den Inhalt der vorliegenden Anmeldung durch Bezugnahme aufgenommen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Montagesystem für eine Fahrzeugkarosserie. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Dachlaserlötsystem, das Seitenpaneele und ein Dachpaneel einer Fahrzeugkarosserie zusammenfügt.
Allgemein wird eine Fahrzeugkarosserie gebildet als eine Rohkarosse (Engl: Body in White, BIW) durch einen Fahrzeugkarosseriemontagevorgang des Zusammenfügens von verschiedenen Paneelen, die in Fahrzeugkarosserie-Submontagevorgängen hergestellt werden.
Eine Fahrzeugkarosserie umfasst ein Bodenpaneel, das eine Unterseite eines Rahmens der Fahrzeugkarosserie bildet, gegenüberliegende Seitenpaneele, die linke und rechte Seiten des Rahmens bilden, ein Dachpaneel, das eine Oberseite des Rahmens bildet, eine Vielzahl von Dachschienen, ein Verkleidungspaneel, ein Rückpaneel, eine Heckablage, und andere Bauteile. Das Zusammenfügen solcher Teile der Fahrzeugkarosserie erfolgt in einem Hauptmontagevorgang (in der Industrie als Fahrzeugkarosserieaufbauvorgang bezeichnet).
Bei dem Hauptmontagevorgang werden die gegenüberliegenden Seitenpaneele, das Dachpaneel, die Dachschiene, das Verkleidungspaneel und die Heckablage verschweißt und zusammengefügt, nachdem das Rückpaneel mit dem Bodenpaneel durch ein Fahrzeugkarosseriemontagesystem verbunden wurde.
Das Fahrzeugkarosseriemontagesystem setzt die Seitenpaneele an das Bodenpaneel, indem die Seitenpaneele durch einen Seitenbügel und eine Seitenlasche beschränkt werden, und danach werden das Dachpaneel, die Dachschiene, das Verkleidungspaneel, und die Heckablage an das Seitenpaneel gesetzt und ihre Verbindungsabschnitte werden durch einen Schweißroboter verschweißt.
Nachdem bei dem Fahrzeugkarosseriemontagevorgang das Dachpaneel an die Seitenpaneele durch Punktschweißen angeschweißt wurde, wird ein Dachformteil aus Harz an den verschweißten Abschnitten der Seitenpaneele und des Dachpaneels angebracht.
Da jedoch das Dachformteil bei herkömmlichen Techniken an die verschweißten Abschnitte der Seitenpaneele und des Dachpaneels angebracht wird, ist deren Aussehen nicht gut und Material- und Personalkosten können aufgrund der Anbringung des Dachformteils steigen.
Die obigen in diesem Abschnitt zum Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen diesen lediglich dem besseren Verständnis des Hintergrunds der Erfindung und können daher Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik darstellen, der einem Fachmann in diesem Land bereits bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung erfolgte in dem Bestreben, ein Dachlaserlötsystem bereitzustellen, bei dem ein Dachformteil durch Laserlöten von Abschnitten zwischen einem Seitenpaneel und einem Dachpaneel entfallen kann.
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein Dachlaserlötsystem bereit, das in einem vorgegeben Lötabschnitt und einem vorgegebenen Schleifabschnitt entlang eines Transferpfads einer Karosserie zum Verbinden eines Dachpaneels an gegenüberliegenden Seitenpaneelen, die an der Karosserie befestigt sind, welche die gegenüberliegenden Seitenpaneele beinhaltet, konfiguriert ist, umfassend: eine Seitengrundstellungsvorrichtung, die an jeder der gegenüberliegenden Seiten des Transferpfads der Karosserie in dem Lötabschnitt installiert ist, und welche die gegenüberliegenden Seitenpaneele der Karosserie beschränkt und in die Grundstellung verbringt; eine Dachpressvorrichtung, die abnehmbar an einem Handhabungsroboter angebracht ist, ist an die Seitengrundstellungsvorrichtung angedockt und verbringt das Dachpaneel, das auf die gegenüberliegenden Seitenpaneele geladen wurde, in die Grundstellung und presst dieses an; eine Lötanordnung, die an zumindest einem Lötroboter der Seitengrundstellungsvorrichtung eingebaut ist und Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen und dem Dachpaneel mithilfe eines Lasers als Wärmequelle lötet; und eine Schleifanordnung, die an dem zumindest einen Schleifroboter im Schleifabschnitt eingebaut ist und Lötnähte der Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen und dem Dachpaneel schleift.
Dach Dachlaserlötsystem kann ferner eine Spaltmesseinheit umfassen, die gegenüber der Lötanordnung vor und zurück bewegbar installiert ist und Passspalte zwischen dem durch die Dachpressvorrichtung angepressten Dachpaneel und den gegenüberliegenden Seitenpaneelen misst.
Die Seitengrundstellungsvorrichtung kann die gegenüberliegenden Seitenpaneele in Abhängigkeit der Passspalte, die von der Spaltmesseinheit gemessen wurden, in die Grundstellung verbringen und einen Nullspalt zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen und dem Dachpaneel sicherstellen.
Das Dachlaserlötsystem kann ferner eine Lötnahtprüfeinheit umfassen, die an der Schleifanordnung installiert ist, eine durch die Schleifvorrichtung geschliffene Lötnaht prüft und eine Position der Karosserie erkennt.
Das Dachlaserlötsystem kann ferner umfassen: eine Dachausrichtungsvorrichtung, die zwischen dem Lötabschnitt und dem Schleifabschnitt eingebaut ist und das Dachpaneel ausrichtet; und eine Dachladevorrichtung, die abnehmbar an dem Handhabungsroboter angebracht ist, das Dachpaneel von der Dachausrichtungsvorrichtung entlädt und das Dachpaneel auf die gegenüberliegenden Seitenpaneele lädt.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt ein Dachlaserlötsystem bereit, das ein Dachpaneel an gegenüberliegende Seitenpaneele laserlötet, die an der Karosserie befestigt sind, welche die gegenüberliegenden Seitenpaneele beinhaltet, umfassend: eine Seitengrundstellungsvorrichtung, die an jeder der gegenüberliegenden Seiten eines Transferpfads der Karosserie eingebaut ist und die gegenüberliegenden Seitenpaneele der Karosserie beschränkt; eine Dachpressvorrichtung, die abnehmbar an einem Handhabungsroboter angebracht ist, ist an die Seitengrundstellungsvorrichtung angedockt und verbringt das Dachpaneel, das auf die gegenüberliegenden Seitenpaneele geladen wurde, in die Grundstellung und presst dieses an; eine Lötanordnung, die an zumindest einem Lötroboter der Seitengrundstellungsvorrichtung eingebaut ist und Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen und dem Dachpaneel mithilfe eines Lasers als Wärmequelle lötet; eine Spaltmesseinheit, die an der Lötanordnung angebracht ist und Passspalte zwischen dem durch die Dachpressvorrichtung angepressten Dachpaneel und den gegenüberliegenden Seitenpaneelen misst; und eine Schleifanordnung, die an dem zumindest einen Schleifroboter in einem Schleifabschnitt eingebaut ist und Lötnähte der Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen und dem Dachpaneel schleift.
Die Seitengrundstellungsvorrichtung kann umfassen: einen Grundrahmen, der an jeder der gegenüberliegenden Seiten des Transferpfads eingebaut ist, wobei der Transferpfad der Karosserie zwischen diesen Seiten verläuft; einen Bewegungsrahmen, der wechselseitig und gleitend bewegbar in einer Breitenrichtung der Karosserie durch eine Vielzahl von Führungsschienen, die an dem Grundrahmen bereitgestellt sind, eingebaut ist; einen Hinterrahmen, der in einer zu den gegenüberliegenden Seiten des Bewegungsrahmens senkrechten Richtung angeordnet ist; einen Trägerrahmen, der an dem Hinterrahmen entlang einer Längenrichtung der gegenüberliegenden Seitenpaneelen eingebaut ist; eine Vielzahl von Klemmvorrichtungen, die an dem Trägerrahmen entlang der Transferrichtung der Karossiere befestigt sind und wechselseitig in Breitenrichtung der Karosserie bewegbar sind und die Seitenpaneele beschränken; und ein erstes Antriebsteil, das an dem Grundrahmen befestigt ist und den Bewegungsrahmen in Breitenrichtung der Karosserie wechselseitig bewegt.
Das erste Antriebsteil kann umfassen: einen ersten Servomotor, der an dem Grundrahmen befestigt ist; und eine Führungsschraube, die mit dem ersten Servomotor verbunden ist und mit dem Bewegungsrahmen im Wesentlichen schraubverbunden ist.
Die Klemmvorrichtungen können installiert sein, um durch ein zweites Antriebsteil, das an dem Trägerrahmen bereitgestellt ist, wechselseitig in Breitenrichtung der Karosserie bewegbar zu sein, und das zweite Antriebsteil kann umfassen: einen zweiten Servomotor, der an dem Trägerrahmen installiert ist; und eine LM-Führung, der mit dem zweiten Servomotor verbunden ist, die Klemmvorrichtung feststellt und installiert ist, um durch den zweiten Servomotor in Breitenrichtung der Karosserie wechselseitig bewegbar zu sein.
Der Hinterrahmen kann umfassen: einen Befestigungsstift, der gekoppelt ist, um die Dachpressvorrichtung zu befestigen; eine Stiftklemmvorrichtung, die installiert ist, um einen Stiftverbindungsabschnitt der Dachpressvorrichtung zu beschränken; und eine Stützhalterung, an welcher der Befestigungsstift und die Stiftklemmvorrichtung installiert sind und die installiert ist, um an die Dachpressvorrichtung zu docken.
Die Dachpressvorrichtung kann umfassen: einen Vorrichtungsrahmen, der an dem Handhabungsroboter befestigt ist; einen Beschränkungsbelag, der sowohl an der rechten als auch an der linken Seite des Vorrichtungsrahmens installiert ist und gegenüberliegende Seitenkanten des Dachpaneels entlang einer Längenrichtung des Seitenpaneels stützt; eine Vielzahl von Saugnäpfen, die an dem Vorrichtungsrahmen installiert sind und jeweils durch eine Vielzahl von Durchgangslöchern reichen, die kontinuierlich in dem Beschränkungsbelag entlang den gegenüberliegenden Seitenkanten des Dachpaneels gebildet sind; ein Beschränkungsstift, der installiert ist, um am Vorrichtungsrahmen an einer Vorderendseite des Beschränkungsbelags vertikal bewegbar zu sein und nach oben hin von einer Unterseite bezüglich eines Beschränkungslochs, das in dem Dachpaneel gebildet ist, eingesetzt wird; einen Beschränkungsstiftzylinder, der mit dem Beschränkungsstift verbunden ist, so dass der Beschränkungsstift vertikal bewegt wird und an dem Vorrichtungsrahmen installiert ist; ein Bezugsstift, der installiert ist, um an dem Vorrichtungsrahmen an einer Hinterendseite des Beschränkungsbelags um vertikal bewegbar zu sein und der nach unten hin von einer Oberseite bezüglich eines Bezugslochs, das in dem Dachpaneel gebildet ist, eingesetzt wird; und einen Bezugsstiftzylinder, der mit dem Bezugsstift verbunden ist, so dass der Bezugsstift vertikal bewegt wird und an dem Vorrichtungsrahmen installiert ist.
Eine Andockhalterung, die an die Seitengrundstellungsvorrichtung angedockt wird, kann fest an gegenüberliegenden Seiten von sowohl dem Vorderende als auch dem Hinterende des Vorrichtungsrahmen installiert sein, und ein Stiftloch, in das der Befestigungsstift an der Seitengrundstellungsvorrichtung eingesetzt wird, kann an der Andockhalterung gebildet sein.
Die Lötanordnung kann umfassen: eine Löthalterung, die an dem Lötroboter befestigt ist; einen Laserkopf, der an der Löthalterung installiert ist und einen Laserstrahl auf die Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen und dem Dachpaneel emittiert; und eine Drahtzufuhr, die in der Löthalterung bereitgestellt ist und einen Lötdraht an einem Konzentrationspunkt des Laserstrahls bereitstellt.
Die Spaltmesseinheit kann einen Profilsensor umfassen, der an der Löthalterung installiert ist und Passabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen und dem Dachpaneel tastet und Spalte der Passabschnitte misst.
Ein Arbeitszylinder kann fest an der Löthalterung befestigt sein, und eine Sensorhalterung, an welcher der Profilsensor befestigt ist, kann mit einer Arbeitsstange des Arbeitszylinders verbunden sein.
Die Sensorhalterung kann ein Luftgebläse, die Luft als Luftstrahl ausgibt, und einen Luftstrahldurchgang, der mit dem Luftgebläse verbunden ist, umfassen, und die Luft wird in einer zur Emittierungsrichtung des Laserstrahls senkrechten Richtung durch den Luftstrahldurchgang ausgegeben.
Die Schleifanordnung kann umfassen: eine Schleifhalterung, die an dem Schleifroboter befestigt ist; einen Schleifmotor, der an der Schleifhalterung installiert ist und vertikal bewegbar ist; eine Schleifscheibe, die an eine Antriebswelle des Schleifmotors gekoppelt ist; eine Bewegungsplatte, die mit der Antriebswelle des Schleifmotors durch eine Buchse verbunden ist und an der Schleifhalterung vertikal bewegbar installiert ist; eine Scheibenabdeckung, die an der Schleifhalterung befestigt ist, um die Schleifscheibe abzudecken und an der ein Einlass installiert ist, der Schleifstaubpartikel, die durch die Schleifscheibe gestreut werden, einsaugt; einen Druckregelungszylinder, der fest an der Schleifhalterung installiert ist und mit der Bewegungsplatte verbunden ist und eine Schleifanpresskraft des Schleifscheibe steuert; und einen Stoppzylinder, der fest an der Schleifhalterung installiert ist und wahlweise die Bewegung der Bewegungsplatte beschränkt.
Ein Paar Schienenleisten können vertikal an der Schleifhalterung installiert sein, eine Führungsnut, welche die Buchse vertikal führt, kann in der Schleifhalterung gebildet sein, die Bewegungsplatte kann zwischen der Schleifhalterung und der Schleifabdeckung angeordnet sein, und ein Gleitschuh, der gleitend an die Schienenleiste gekoppelt ist, kann an der Schienenleiste installiert sein.
Der Stoppzylinder kann umfassen: eine Arbeitsstange, die durch die Schleifhalterung reicht und dahingehend arbeitet, die Bewegungsplatte vor und zurück zu bewegen, und ein Reibbelag kann entsprechend einem Vorderende der Arbeitsstange an der Bewegungsplatte installiert sein.
Das Dachlaserlötsystem kann ferner eine Lötnahtprüfeinheit umfassen, die an der Schleifanordnung installiert ist und eine Position der Karosserie erkennt, wobei die Lötnahtprüfeinheit umfassen kann: eine Halterung, die an der Schleifhalterung installiert ist; eine Sichtkamera, die an der Halterung installiert ist und die geschliffene Lötnaht sichtfotografiert; und ein Profilsensor, der an der Halterung installiert ist und die geschliffene Lötnaht tastet, um eine Höhe der Lötnaht zu messen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden in Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, und die beigefügten Zeichnungen sollen nicht dahingehend ausgelegt werden, dass sie den technischen Geist der vorliegenden Offenbarung beschränken.
1 veranschaulicht schematisch ein Blockdiagramm eines Dachlaserlötsystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Die 2 bis 4 sind Zeichnungen, die eine Seitengrundstellungsvorrichtung, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt wird, veranschaulichen.
5 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Klemmvorrichtung einer Seitengrundstellungsvorrichtung, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt wird.
6 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines Befestigungsstifts einer Seitengrundstellungsvorrichtung, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt wird.
Die 7 bis 9 sind Zeichnungen, die eine Dachanpressvorrichtung veranschaulichen, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt wird.
10 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Andockhalterung einer Dachanpressvorrichtung, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt wird.
11 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines Saugnapfes einer Dachanpressvorrichtung, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt wird.
12 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines Beschränkungsstiftes einer Dachanpressvorrichtung, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt wird.
13 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines Bezugsstiftes einer Dachanpressvorrichtung, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt wird.
14 veranschaulicht ein schematisches Diagramm für ein Laserlötprinzip einer Lötanordnung, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt wird.
Die 15 bis 17 sind Zeichnungen, die eine Lötanordnung und eine Spaltmesseinheit veranschaulichen, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt werden.
18 ist eine Zeichnung, die eine Luftstrahlstruktur für eine Lötanordnung veranschaulicht, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt wird.
Die 19 und 20 veranschaulichen kombinierte perspektivische Ansichten einer Schleifanordnung, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt wird.
21 veranschaulicht eine perspektivische Explosionsansicht einer Schleifanordnung, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt wird.
22 veranschaulicht eine zusammengesetzte Querschnittsansicht einer Schleifanordnung, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt wird.
23 veranschaulicht ein schematisches Diagramm einer Lötnahtprüfeinheit, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nachfolgend wird die vorliegende Offenbarung genauer anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung gezeigt sind. Wie ein Fachmann erkennen würde, können die beschriebenen Ausführungsformen auf verschiedene unterschiedliche Weisen modifiziert werden, ohne vom Geist und Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
1 veranschaulicht schematisch ein Blockdiagramm eines Dachlaserlötsystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
In Bezugnahme auf 1 beschränkt ein Dachlaserlötsystem 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung Hauptmontageteile mit einer Vorrichtung und verschweißt diese, und es kann bei einem Hauptmontagevorgang einer Fahrzeugkarosserie Fertigungsstraße, die eine Fahrzeugkarosserie montiert, eingesetzt werden.
Ferner kann das Dachlaserlötsystem 100 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bei einem Vorgang des Verbindens eines Dachpaneels 5 mit gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3, die an einer Karosserie 1 befestigt sind, welche die gegenüberliegenden Seitenteile 3 beinhaltet, bei einem Hauptmontagevorgang der Fahrzeugkarosserie- Fertigungsstraße eingesetzt werden.
Hier kann die Karosserie 1 eine Karosserie sein, bei der die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 zum Beispiel an einer vorgegebenen Struktur montiert werden, bei der die Seitenpaneele 3 an gegenüberliegenden Seiten eines Bodenpaneels (nicht dargestellt) montiert werden. Die Karosserie 1 kann entlang einer Transferstraße 7 von einem Schlitten (nicht dargestellt) überführt werden.
In der Industrie wird eine Breitenrichtung der Karosserie 1 typischerweise als Richtung L, eine Transferrichtung der Karosserie 1 als Richtung T, und eine Höhenrichtung der Karosserie 1 als Richtung H bezeichnet. Jedoch werden in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die Bezugnahmen auf die Richtungen nicht gemäß den LTH-Richtungen bezeichnet, sondern als Breitenrichtung, Transferrichtung und Höhenrichtung der Karosserie.
Das Dachlaserlötsystem 100 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist in einem Aufbau konfiguriert, bei dem Abschnitte der gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 und das Dachpaneel 5 der Karosserie 1 mittels einem Laserlötverfahren verbunden werden, so dass ein Dachformteil entfallen werden kann.
Darüber hinaus kann das Dachlaserlötsystem 100 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in einem vorgegebenen Lötabschnitt 8 und einem vorgegebenen Schleifabschnitt 9 entlang des Transferpfads der Karosserie 1 konfiguriert sein.
Zum Beispiel kann das Dachlaserlötsystem 100 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 der Karosserie 1 durch das Laserlötverfahren in dem Lötabschnitt 8 verbinden.
Zudem kann das Dachlaserlötsystem 100 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung Lötnähte der Lötabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel in dem Schleifabschnitt 9 schleifen.
Zu diesem Zweck kann das Dachlaserlötsystem 100 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung Seitengrundstellungsvorrichtungen 200, eine Dachpressvorrichtung 300, eine Lötanordnung 400, eine Spaltmesseinheit 500, eine Schleifanordnung 600, und eine Lötnahtprüfeinheit 700 umfassen.
Die oben genannten Komponenten können alle in einem Vorgangsabschnitt in der Fahrzeugkarosserie-Fertigungsstraße des Hauptmontagevorgangs installiert werden, oder sie können getrennt in geteilten Vorgangsabschnitten darin installiert werden.
Bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Seitengrundstellungsvorrichtungen 200 bereitgestellt, um die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 der Karosserie zu beschränken, so dass die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 an vorgegebenen Positionen positioniert werden, die in dem Lötabschnitt 8 konfiguriert sind und an gegenüberliegenden Seiten eines Transferpfads der Karosserie 1 installiert werden.
Die Seitengrundstellungsvorrichtungen 200, basierend auf einer Karosserie eines vorgegebenen Fahrzeugtyps, das zu dem Lötabschnitt 8 durch den Transferpfad der Transferstraße überführt wird, können die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 der Karosserie 1 einklemmen und die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 an vorgegebenen Positionen positionieren, die als Grundstellung bezeichnet werden.
Ferner können die Seitengrundstellungsvorrichtungen 200 die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 beschränken, um Karosserien 1 von verschiedenen Fahrzeugarten zu entsprechen, und sie können die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 an einer vorgegebenen Position in Abhängigkeit eines Spaltwerts zwischen den Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 in eine Grundstellung verbringen, wobei dieser Spalt von einer Spaltmesseinheit 500 gemessen wird, die später genauer beschrieben werden wird.
Hier kann der Begriff „Grundstellung“ als Position definiert werden, bei der der Spalt zwischen den Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 null wird, während die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 fließend von den Seitengrundstellungsvorrichtungen 200 in Breitenrichtung der Karosserie 1 bewegt werden.
Zum Beispiel beschränken die Seitengrundstellungsvorrichtungen 200 die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 und verbringen die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 in Abhängigkeit des Spaltwerts, der von der Spaltmesseinheit 500 gemessen wurde, in die Grundstellung, wodurch ein Nullspalt zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 sichergestellt wird. Zudem kann der Begriff „Beschränkung“ oder „beschränken“ als ein Klemmen (Engl.: „clamping“; Klemmen, Einklemmen oder Festklemmen) der gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 definiert werden.
Bei der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung werden die Seitengrundstellungsvorrichtungen 200 an den gegenüberliegenden Seiten des Transferpfads bereitgestellt, wobei der Transferpfad der Karosserie 1 zwischen ihnen verläuft. Jedoch wird nun lediglich eine Seitengrundstellungsvorrichtung 200, die an einer Seite des Transferpfads installiert ist, beschrieben.
Die 2 und 3 veranschaulichen perspektivische Ansichten einer Seitengrundstellungsvorrichtung, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt wird, und 4 veranschaulicht ein seitliches schematisches Diagramm einer Seitengrundstellungsvorrichtung, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt wird.
In Bezugnahme auf die 2 bis 4 umfasst eine Seitengrundstellungsvorrichtung 200 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen Grundrahmen 210, einen Bewegungsrahmen 220, einen Hinterrahmen 230, einen Trägerrahmen 240, und Klemmvorrichtungen 250.
Der Grundrahmen 210 ist bereitgestellt, um den Bewegungsrahmen 220, den Hinterrahmen 230, und den Trägerrahmen 240 zu stützen, und er ist an den gegenüberliegenden Seiten des Transferpfads in dem Lötabschnitt 8 installiert, wobei der Transferpfad der Karosserie 1 zwischen diesen gegenüberliegenden Seiten verläuft.
Der Grundrahmen 210 umfasst Unterelemente wie etwa verschiedene Halterungen, Stützblöcke, Platten, Gehäuse, Abdeckungen, Manschetten, und dergleichen, zum Stützen des Bewegungsrahmens 220. Da jedoch die Unterelemente dazu dienen, den Bewegungsrahmen 220 an dem Grundrahmen 210 zu installieren, ausgenommen Spezialfälle, werden die Unterelemente in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung allgemein als Grundrahmen 210 bezeichnet.
Der Bewegungsrahmen 220 ist an dem Grundrahmen 210 installiert, um wechselseitig in der Breitenrichtung der Karosserie 1 bewegbar zu sein. Der Bewegungsrahmen 220 ist installiert, um gleitend bewegbar auf einer Vielzahl von Führungsschienen 221 zu sein, die an dem Grundrahmen 210 bereitgestellt sind.
Die Führungsschienen 221 sind voneinander um einen vorgegebenen Abstand entlang der Transferrichtung der Karosserie 1 beabstandet, sind auf einer oberen Fläche des Grundrahmens 210 installiert, und sind derart bereitgestellt, dass sie sich in der Breitenrichtung der Karosserie 1 erstrecken. Gleitelemente 223 sind an einer Unterseitenfläche des Bewegungsrahmens 220 installiert. Jedes Gleitelement 223 ist an eine Führungsschiene 221 gekoppelt, um auf dieser gleiten zu können.
Hierbei ist ein erstes Antriebsteil 225 zum wechselseitigen Bewegen des Bewegungsrahmens 220 in Breitenrichtung der Karosserie 1 an dem Grundrahmen 210 installiert. Das erste Antriebsteil 225 ist dazu konfiguriert, in der Lage zu sein, eine Drehbewegung des Motors in eine Linearbewegung des Bewegungsrahmens 220 zu überführen.
Das erste Antriebsteil 225 umfasst einen erste Servomotor 227, der an dem Grundrahmen 210 installiert ist, und eine Führungsschraube 229, die mit der ersten Servomotor 227 verbunden ist, und ist mit dem Bewegungsrahmen 220 im Wesentlichen schraubverbunden.
Der erste Servomotor 227 kann fest an der Oberseitenfläche des Grundrahmens 210 befestigt sein. Die Führungsschraube 229 kann mit einer Antriebswelle des ersten Servomotors 227 verbunden sein, und kann an einen vorgegebenen Block (nicht gezeigt) schraubbefestigt sein, der an der Unterseitenfläche des Bewegungsrahmens 220 befestigt ist.
Der Hinterrahmen 230 ist an jeder der gegenüberliegenden Seiten des Bewegungsrahmens 220 entlang der Transferrichtung der Karosserie 1 installiert, und ist auf feste Weise in einer Vertikalrichtung des Bewegungsrahmens 220 befestigt.
Als Rahmen zum wesentlichen Tragen der Klemmvorrichtungen 250, der später beschrieben werden wird, ist der Trägerrahmen 240 derart angeordnet, dass er sich entlang einer Längenrichtung der gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 erstreckt, das bedeutet, entlang der Transferrichtung der Karosserie 1, und ist mit dem Hinterrahmen 230 verbunden.
Die Klemmvorrichtungen 250 sind bereitgestellt, um die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 zu beschränken und um die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 basierend auf dem Spaltwert, der von der Spaltmesseinheit 500 gemessen wurde, in eine Grundstellung zu verbringen.
Die Klemmvorrichtung 250 sind als Vielzahl von Klemmvorrichtungen bereitgestellt, die an dem Trägerrahmen 240 entlang der Transferrichtung der Karosserie 1 befestigt sind, und sind derart installiert, dass sie wechselseitig in der Breitenrichtung der Karosserie 1 bewegbar sind.
Als eine Klemmvorrichtung zum Beschränken von oberen Seiten der gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 kann die Klemmvorrichtung 250 wie in 5 gezeigt durch einen Klemmzylinder 251 betrieben werden und kann die oberen Seiten der gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 klemmen. Da die Klemmvorrichtung 250 als Klemmelement basierend auf aus dem Stand der Technik wohlbekannten Technologien konfiguriert ist, wird auf eine genauere Beschreibung der Klemmvorrichtung in der vorliegenden Anmeldung verzichtet.
Wie oben erläutert ist die Klemmvorrichtung 250 derart an dem Trägerrahmen 240 installiert, dass die in der Breitenrichtung der Karosserie 1 bewegbar ist, und zu diesem Zweck ist ein zweites Antriebsteil 253 zum wechselseitigen Bewegen der Klemmvorrichtung 250 in der Breitenrichtung der Karosserie 1 an dem Trägerrahmen 240 bereitgestellt.
Das zweite Antriebsteil 253 beinhaltet einen zweiten Servomotor 255, der an dem Trägerrahmen 240 installiert ist, und eine Linearbewegungsführung (LM-Führung) 257, die mit dem zweiten Servomotor 255 verbunden ist und die Klemmvorrichtung 250 festlegt.
Der zweite Servomotor 255 ist auf feste Weise an dem Trägerrahmen 20 installiert. Die LM-Führung 257 nimmt ein Drehmoment des zweiten Servomotors 255 auf und bewegt die Klemmvorrichtung 250 wechselseitig in der Breitenrichtung der Karosserie 1 durch das aufgenommene Drehmoment.
Die LM-Führung 257 kann mit dem zweiten Servomotor 255 durch eine Kraftübertragungseinheit wie etwa einem Riemen oder einem Zahnrad verbunden sein. Die LM-Führung umfasst einen Kugelgewindetrieb 256, der mit der Antriebswelle des zweiten Servomotors 255, einem Bewegungsblock 258, der an dem Kugelgewindetrieb 256 schraubbefestigt ist und mit der Klemmvorrichtung 250 verbunden ist, und einem Schienenglied 259 verbunden ist, das gleitend an dem Bewegungsblock 258 gekoppelt ist.
Die Klemmvorrichtung kann mittels Drehen des zweiten Servomotors 255 in einer Vor- oder Zurückrichtung linear und wechselseitig in der Breitenrichtung der Karosserie 1 durch die LM-Führung 257 bewegt werden.
Somit liegt der Grund dafür, dass die Klemmvorrichtung dazu konfiguriert ist, wechselseitig in der Breitenrichtung der Karosserie 1 durch das zweite Antriebsteil 253 bewegbar zu sein, darin, die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 in der Breitenrichtung der Karosserie 1 fließend in einen Zustand des Beschränkens der gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 durch die Klemmvorrichtung 250 zu bewegen.
In dem Zustand des Beschränkens der gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 kann die Klemmvorrichtung 250 zum Beispiel die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 mittels dem zweiten Antriebsteil 253 fließend in der Breitenrichtung der Karosserie 1 bewegen in Abhängigkeit des Spaltwerts, der von der Spaltmesseinheit 500 gemessen wurde, so dass der Spalt zwischen den Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 null ist.
Bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform, bei der wie oben erläutert der Bewegungsrahmen 220 dazu konfiguriert ist, wechselseitig in der Breitenrichtung der Karosserie 1 mittels des ersten Antriebsteils 225 bewegbar zu sein, bewegt dieser Bewegungsrahmen 220 die Klemmvorrichtung 250 an vorgegebene Positionen entsprechend den Karosserien von verschiedenen Fahrzeugtypen.
Ferner kann in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform der Trägerrahmen 240, an dem die Klemmvorrichtungen 250 befestigt sind, durch einen Antriebsmotor 241 drehbar an dem Hinterrahmen 230 installiert sein.
Der Trägerrahmen 240 ist drehbar am Hinterrahmen 230 gelagert und kann mittels des Antriebsmotors 241 gedreht werden. Der Antriebsmotor kann fest an dem Hinterrahmen 230 mittels einer Halterung befestigt sein.
Der Grund dafür, dass der Trägerrahmen 240 dazu konfiguriert ist, mittels des Antriebsmotors 241 drehbar an dem Hinterrahmen 230 installiert ist, besteht darin, wahlweise verschiedene Strukturen von Klemmvorrichtungen 250 entsprechend den Karosserien 1 von verschiedenen Fahrzeugtypen in Abhängigkeit von dem entsprechenden Fahrzeug zu verwenden.
Hierbei können die Klemmvorrichtungen 250 verschiedene Strukturen entsprechend den Karosserien 1 der jeweiligen Fahrzeugtypen sein, um in der Lage zu sein, jeweils die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 von verschiedenen Fahrzeugtypen zu beschränken, und können an beiden Seiten oder an zumindest einer Seite des Trägerrahmens 240 installiert sein.
Zum Beispiel sind die Klemmvorrichtungen 250 entsprechend einem Fahrzeugtyp an einer Seite des Trägerrahmens 240 entlang der Transferrichtung der Karosserie 1 installiert, und die Klemmvorrichtungen 250 entsprechend jeweils anderen Fahrzeugtypen können an einer anderen Seite des Trägerrahmens 240 entlang der Transferrichtung der Karosserie 1 installiert sein.
Zudem, da der Trägerrahmen 240 von dem Antriebsmotor 241 gedreht wird, sind die Klemmvorrichtungen 250 mit verschiedenen Strukturen entsprechend den Karosserien 1 von unterschiedlichen Fahrzeugtypen an der Seite der gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 des entsprechenden Fahrzeugtyps angeordnet.
Wie in 6 gezeigt ist ferner eine Stützhalterung 233 zum Andocken mit einer Dachpressvorrichtung 300 (siehe 1), die später genauer beschrieben wird, an jedem Hinterrahmen 230 installiert.
Ein Befestigungsstift 235, der an die Dachpressvorrichtung 300 gekoppelt ist, um die Dachpressvorrichtung 300 festzulegen, ist an der Stützhalterung 233 installiert. Der Befestigungsstift 235 kann in einen Andockabschnitt der Dachpressvorrichtung 300 bezüglich der Stützhalterung 233 eingesetzt werden.
Eine Stiftklemmvorrichtung 237, die einen Stiftverbindungsabschnitt der Dachpressvorrichtung 300 beschränkt, das bedeutet den Andockabschnitt, ist an der Stützhalterung 233 des Hinterrahmens installiert. In dem Zustand, in dem der Befestigungsstift 235 an den Andockabschnitt der Dachpressvorrichtung 300 gekoppelt ist, kann die Stiftklemmvorrichtung 237 den Befestigungsstift zusammen mit dem Stiftverbindungsabschnitt der Dachpressvorrichtung beschränken.
Hierbei kann sich die Stiftklemmvorrichtung 237 in Abhängigkeit einer Betätigung des Stiftklemmzylinders 238 drehen, und sie kann den Befestigungsstift 235 zusammen mit dem Stiftverbindungsabschnitt der Dachpressvorrichtung 300 durch einen Betätigungsdruck des Stiftklemmzylinders 238 beschränken.
In Bezugnahme auf 1 ist die Dachpressvorrichtung 300 in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt, um das Dachpaneel 5, das auf die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 der Karosserie 1 geladen wurde, in die Grundstellung zu verbringen und das Dachpaneel 5 mit einem Handhabungsroboter 301 anzupressen. Die Dachpressvorrichtung 300 ist abnehmbar an dem Handhabungsroboter 301 installiert und ist dazu konfiguriert in der Lage zu sein, an die vorgenannte Seitengrundstellungsvorrichtung 200 angedockt zu werden.
Hierbei kann das Dachpaneel 5 in einer Dachausrichtungsvorrichtung 101 ausgerichtet werden, mittels einer Dachladevorrichtung 103 von der Dachausrichtungsvorrichtung 101 entladen werden, und auf die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 der Karosserie 1 geladen werden.
Die Dachausrichtungsvorrichtung 101 richtet das Dachpaneel 5 an einer vorgegeben Position aus, und ist zwischen dem Lötabschnitt 8 und dem Schleifabschnitt 9 installiert. Die Dachladevorrichtung 103 ist abnehmbar an dem oben genannten Handhabungsroboter 301 installiert.
Die Dachausrichtungsvorrichtung 101 umfasst einen Bezugsstift, der eine Bezugsposition des Dachpaneels 5 hält, und Halterungen, die Kanten der Dachpaneele stützen. Die Dachladevorrichtung 103 umfasst einen Bezugsstift, der die Bezugsposition des Dachpaneels 5 hält, und Klemmvorrichtungen, welche die Kanten des Dachpaneels 5 beschränken.
Da die Ausgestaltung der Dachausrichtungsvorrichtung 101 und der Dachladevorrichtung 103 aus dem Stand der Technik wohl bekannt sind, wird auf eine genauere Beschreibung dieser Vorrichtungen in der vorliegenden Anmeldung verzichtet.
Der Handhabungsroboter 301 kann die Dachladevorrichtung 103, die Dachpressvorrichtung 300, und einen Punktschweißpistole (nicht dargestellt) über einen Werkzeugwechsler als Werkzeug wechseln.
Das Bezugszeichen 105, das in 1 gezeigt ist, bezeichnet einen Schweißroboter, an dem die Punktschweißpistole befestigt ist und der der Dachpaneel 5 und die hinteren und vorderen Dachschienen verschweißt, und der Schweißroboter 5 ist in dem Lötabschnitt 8 bereitgestellt.
Die 7 bis 9 sind Zeichnungen, die eine Dachpressvorrichtung veranschaulichen, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt wird.
In Bezugnahme auf die 7 bis 9 umfasst eine Dachpressvorrichtung 300 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen Vorrichtungsrahmen 310, einen Beschränkungsbelag 320, Saugnäpfe 330, einen Beschränkungsstift 340, und einen Bezugsstift 360.
Der Vorrichtungsrahmen 310 ist abnehmbar an einem Armende des Handhabungsroboters 301 installiert. Der Vorrichtungsrahmen 310 umfasst einen Hauptrahmen 311 und einen Unterrahmen 313, der einstückig mit einem vorderen Ende und einem hinteren Ende des Hauptrahmens 311 verbunden ist.
Der Hauptrahmen 311 ist in der Gestalt einer Leiter gebildet und umfasst ein Roboterankopplungsteil 315, das mit dem Armende des Handhabungsroboters 301 kombiniert wird. Der Unterrahmen 313 ist in einer ‘-‘-Form gebildet und ist an den vorderen und hinteren Enden des Hauptrahmens 311 entlang einer links/rechts Richtung (Breitenrichtung der Karosserie) angeordnet.
Hierbei sind Andockhalterungen 317, die an die Stützhalterung 233 der oben-genannten Seitengrundstellungsvorrichtung 200 gedockt werden, fest an gegenüberliegenden Seiten von jeweils dem vorderen und hinteren Vorrichtungsrahmen 310 installiert, das bedeutet an gegenüberliegenden Seiten von jedem Unterrahmen 313. Ein Gummibelag 318 ist an der Unterseitenfläche der Andockhalterung 317 installiert. Wenn die Andockhalterung 317 an die Stützhalterung 233 angedockt wird, dient der Gummibelag 318 dazu, den Aufprall der Andockhalterung 317 bezüglich der Stützhalterung 233 zu dämpfen.
Wie in 10 gezeigt ist ein Stiftloch 319, in welches der Befestigungsstift 235 der Seitengrundstellungsvorrichtung 200 eingesetzt wird, in der Andockhalterung 317 gebildet. Wenn zum Beispiel die Andockhalterung 317 an die Stützhalterung 233 der Seitengrundstellungsvorrichtung 200 angedockt wird, wird der Befestigungsstift 235 mit dem Stiftloch 319 der Andockhalterung 317 kombiniert.
Das „Andocken“ kann als ein Zustand definiert werden, in dem die Andockhalterung 317 an der Stützhalterung 233 positioniert wird, wenn die Dachpressvorrichtung 300 das Dachpaneel 5 in die Grundstellung verbringt und anpresst.
Der Beschränkungsbelag 320 stützt das Dachpaneel 5, das auf die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 der Karosserie 1 geladen wird, und die gegenüberliegenden Seitenkanten der Dachpaneele 5 entlang der Längenrichtung der gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3.
Der Beschränkungsbelag ist fest an jeweils den linken und rechten Seiten des Hauptrahmens 311 des Vorrichtungsrahmens 310 installiert und ist entlang einer Längenrichtung des Hauptrahmens 311 angeordnet. Der Beschränkungsbelag 320 ist in einer Form gebildet, die dem Dachpaneel 5 entspricht.
Der Beschränkungsbelag 320 ist aus Aluminium mit exzellenter Wärmeleitfähigkeit hergestellt, so dass die gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und das Dachpaneel 5 überhitzt werden können, wenn sie durch Laserlöten verbunden werden.
Die Saugnapf 330 saugt eine Strukturoberfläche der gegenüberliegenden Seitenkanten des Dachpaneels 5 bindend an, und ist an dem Hauptrahmen 311 des Vorrichtungsrahmens 310 entsprechend dem Beschränkungsbelag 320 installiert.
Wie in 11 gezeigt reichen die Vakuumnäpfe 330 durch eine Vielzahl von Durchlöchern 325, die durchgängig in dem Beschränkungsbelag 320 entlang den gegenüberliegenden Seitenkanten des Dachpaneels 5 gebildet sind, und können die Strukturoberfläche der gegenüberliegenden Seitenkanten des Dachpaneels 5 bindend ansaugen.
Die Saugnäpfe 330 sind beabstandet zueinander an dem hauptrahmen 311 des Vorrichtungsrahmens 310 entlang der Längenrichtung des Hauptrahmens 311 installiert, und sie werden mittels einer Befestigungshalterung 331, die am Hauptrahmen 311 befestigt ist, installiert.
Hierbei ist eine Befestigungsstange 333 fest an der Befestigungshalterung 331 installiert. Ein oberes Ende der Befestigungsstange 333 ist an der Befestigungshalterung 331 befestigt, und ein unteres Ende der Befestigungsstange 333 ist an einem Durchgangsloch 325 des Beschränkungsbelags 320 vorgesehen. Der Saugnapf 330 ist an dem unteren Ende der Befestigungsstange 333 installiert. Der Saugnapf 330 kann mit dem unteren Ende der Befestigungsstange 333 mittels einer Feder 335 verbunden sein.
Wie in 12 gezeigt, wenn das Dachpaneel 5 mittels des Beschränkungsbelags 320 und den Saugnäpfen 330 beschränkt ist, wird der Beschränkungsstift 340 in ein Beschränkungsloch 6a gesetzt, das in dem Dachpaneel 5 von einer Oberseite davon zu einer Unterseite davon gebildet ist, um das Dachpaneel 5 zu beschränken. Der Beschränkungsstift 340 ist vertikal bewegbar an dem Hauptrahmen 311 des Vorrichtungsrahmens 310 an einer vorderen Endseite des Beschränkungsbelags 320 installiert.
Ein Beschränkungsstiftzylinder 341 ist an dem Vorrichtungsrahmen 310 installiert, so dass der Beschränkungsstift 340 vertikal wechselseitig bewegt werden kann. Der Beschränkungsstiftzylinder 341 ist mit dem Beschränkungsstift 340 verbunden und fest an dem Hauptrahmen 311 des Vorrichtungsrahmens 310 installiert.
Der Beschränkungsstiftzylinder 341 umfasst eine Beschränkungsstift-Arbeitsstange 343, die durch Pneumatikdruck oder Hyraulikdruck hin und zurück bewegt wird. Eine Beschränkungshalterung 345 zum Stützen der unteren Oberfläche des Dachpaneels 5 und Befestigen des Beschränkungsstifts 340 in an der Beschränkungsstift-Arbeitsstange 343 installiert. Die Beschränkungshalterung 345 umfasst eine flache Oberseite. Der Beschränkungsstift 340 ist fest an der oberen Fläche der Beschränkungshalterung 345 installiert.
Entsprechend wenn sich bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die Beschränkungsstift-Arbeitsstange 343 des Beschränkungsstiftzylinders 341 nach oben zurück in einem Zustand bewegt, in den sie sich nach unten vorbewegt hat, kann die untere Oberfläche des Dachpaneels 5 durch die Beschränkungshalterung 345 gestützt werden, und zur gleichen Zeit kann der Beschränkungsstift 340 in das Beschränkungsloch 6a des Dachpaneels 5 gesetzt werden, um das Dachpaneel 5 zu beschränken.
Wie in 13 gezeigt, wenn das Dachpaneel 5 durch den Beschränkungsbelag 320, die Saugnäpfe 330 und den Beschränkungsstift 340 beschränkt ist, wird der Bezugsstift 360 in ein Bezugsloch 6b, das in dem Dachpaneel 5 gebildet ist, von einer Unterseite zu einer Oberseite davon eingesetzt. Der Bezugsstift 360 ist vertikal bewegbar an dem Hauptrahmen 311 des Vorrichtungsrahmens 310 an einer hinteren Endseite des Beschränkungsbelags 320 installiert.
Ein Bezugsstiftzylinder 361 ist an dem Vorrichtungsrahmen 310 installiert, so dass der Bezugsstift 360 vertikal wechselseitig bewegt werden kann. Der Bezugsstiftzylinder 361 ist mit dem Bezugsstift 360 verbunden, und ist fest an dem Hauptrahmen 311 des Vorrichtungsrahmens 310 installiert.
Der Bezugsstiftzylinder 361 umfasst eine Bezugsstift-Arbeitsstange 363, die durch Pneumatikdruck oder Hydraulikdruck hin und zurück bewegt wird. Der Bezugsstift 360 ist an der Bezugsstift-Arbeitsstange 363 installiert.
Während das Dachpaneel 5 durch den Beschränkungsbelag 320, die Saugnäpfe 330, und den Beschränkungsstift 340 beschränkt ist, kann entsprechend bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform, wenn sich die Bezugsstift-Arbeitsstange 363 des Bezugsstiftzylinders 361 nach unten vorwärts bewegt in einem Zustand, in dem sich die Bezugsstift-Arbeitsstange 363 des Bezugsstiftzylinders 361 nach oben zurück bewegt hat, der Bezugsstift 360 in das Bezugsloch 6b des Dachpaneels 5 eingesetzt werden, um eine Bezugsposition des Dachpaneels 5 zu halten.
Wie in den 1 bis 14 gezeigt lötet die Lötanordnung 400 in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5, die von der Dachpressvorrichtung 300 nahe aneinander gepresst werden mithilfe eines Lasers als Wärmequelle.
Die Lötanordnung 400 ist an jedem Paar von Lötrobotern 401 in der Seitengrundstellungsvorrichtung 200 des Lötabschnitts 8 installiert. Ein Lötroboter 401 ist auf jeder Seite an der Seitengrundstellungsvorrichtung 200 installiert, wobei der Transferpfad der Karosserie 1 dazwischen liegt.
Hierbei kann die Lötanordnung 400 ein Füllmaterial mithilfe eines Lasers als Wärmequelle schmelzen, und kann die Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 löten.
Zum Beispiel kann die Lötanordnung 400 kontinuierliche Wellen von Nd:YAG Laserstrahlen (Strahlen eines Neodym-dotierter Yttrium-Aluminium-Granat-Lasers) 403 emittieren, die von einem Laseroszillator an die Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 ausgestrahlt werden, um einen Fülldraht 405 des Füllmetalls zu schmelzen, wodurch die Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 verlötet werden.
Die 15 bis 17 sind Zeichnungen, die eine Lötanordnung 400 und eine Spaltmesseinheit veranschaulichen, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt werden.
In Bezugnahme auf die 15 bis 17 umfasst eine Lötanordnung 400 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Löthalterung 410, einen Laserkopf 430, und eine Drahtzufuhr 450.
Die Löthalterung 410 ist an dem vorderen Armende des Lötroboters 401 installiert. Die Löthalterung 410 ist durch den Lötroboter 401 drehbar bereitgestellt, und kann entlang den Verbindungsabschnitten zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 durch den Lötroboter 401 überführt werden.
Die Löthalterung 410 ist unmittelbar an dem Arm des Lötroboters 401 befestigt, wobei Eigenschaften des Laserkopfes 430, der gegenüber externen Faktoren wie etwa Vibrationen anfällig ist, berücksichtigt werden. Die Löthalterung 410 ist im Wesentlichen in einer „C“-Form gebildet und umfasst Verstärkungsplatten 411, die an den Kanten der Halterung installiert sind, um Schwachstellen der Kanten zu reduzieren.
Der Laserkopf 430 emittiert Laserstrahlen zu den Verbindungsabschnitten zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5, und ist an der Löthalterung 410 installiert. Der Laserkopf 430 kann ein Nd:YAG optischer Kopf sein, der kontinuierliche Wellen von Nd:YAG Laserstrahlen emittiert, die von einem Laseroszillator abgestrahlt werden, der von einem Controller entlang den Verbindungsabschnitten zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 gesteuert werden.
Hierbei wird der von dem Laseroszillator erzeugte Laser auf die Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 von dem Laserkopf 430 in einem Zustand emittiert, in dem er von einem optischen System fokussiert wird.
Die Drahtzufuhr 450 führt den Fülldraht 405 des Füllmetalls an einen fokussierten Punkt des Laserstrahls zu, der von dem Laserkopf 430 emittiert wird. Die Drahtzufuhr 450 ist an der Löthalterung 410 bereitgestellt.
Da der Laserkopf 430 und die Drahtzufuhr 450 als optische Laserkopfvorrichtung und als Drahtzufuhr basierend auf aus dem Stand der Technik wohlbekannten Technologien basieren, wird auf eine detaillierte Beschreibung dieser Vorrichtungen in der vorliegenden Anmeldung verzichtet.
In Bezugnahme auf die 1 sowie die 15 bis 17 misst eine Spaltmesseinheit 500 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung Passspalte zwischen dem Dachpaneel 5 und den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3, die von der Dachpressvorrichtung 300 angepresst werden, bevor die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 und das Dachpaneel 5 durch den Laserkopf 430 und die Drahtzufuhr 450 der Lötanordnung lasergelötet werden.
Die Spaltmesseinheit 500 misst die Passpalte zwischen dem Dachpaneel 5 und den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3, die von der Dachpressvorrichtung 300 angepresst werden, und gibt die gemessenen Werte an einen Controller (nicht dargestellt) aus.
Hierbei kann der Controller einen Betrieb der Seitengrundstellungsvorrichtung 200 in Abhängigkeit von den Passspaltwerten zwischen dem Dachpaneel 5 und den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3, die von der Spaltmesseinheit 500 gemessen wurden, steuern.
Zum Beispiel wendet der Controller ein Steuersignal auf das zweite Antriebsteil 253 der Seitengrundstellungsvorrichtung 200 in Abhängigkeit der Spaltwerte zwischen dem Dachpaneel 5 und den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3, die von der Spaltmesseinheit 500 gemessen wurden, an, um in der Lage zu sein, die Klemmvorrichtungen 250 der Seitengrundstellungsvorrichtung 200 zu bewegen, wodurch die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 in der Breitenrichtung der Karosserie beschränkt werden.
Entsprechend ist es in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung möglich, basierend auf den Spaltwerten zwischen dem Dachpaneel 5 und den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3, die von der Spaltmesseinheit 500 gemessen wurden, die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 mittels der Seitengrundstellungsvorrichtung 200 fließend in der Breitenrichtung der Karosserie zu bewegen und in die Grundstellung zu verbringen, und die Spalte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 können gleich null sein.
Die Spaltmesseinheit 500 ist an der Löthalterung 410 der Lötanordnung 400 installiert. Die Spaltmesseinheit 500 umfasst einen ersten Profilsensor 510, der Passabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 tastet und Spalte der Passabschnitte misst.
Der erste Profilsensor 510 tastet die Passabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 mit einem Laserspalt, und misst die Spalte der Passabschnitte. Zum Beispiel setzt der erste Profilsensor 510 eine virtuelle Bezugslinie basierend auf einem geradlinigen Abschnitt des Dachpaneels 5, und berechnet einen Abstand zwischen Profilen, die auf der virtuellen Bezugslinie erzeugt werden, wodurch die Spalte zwischen dem Dachpaneel 5 und den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 gemessen werden.
Da der Profilsensor als Profilsensor konfiguriert ist, der auf aus dem Stand der Technik wohlbekannten Technologien basiert, wird auf eine detaillierte Beschreibung dieses Sensors in der vorliegenden Anmeldung verzichtet.
Hierbei ist der erste Profilsensor 510 an der Löthalterung 410 der Lötanordnung 400 mittels einer Sensorhalterung 511 installiert. Die Sensorhalterung 511 befestigt den ersten Profilsensor 510 und ist installiert, um in der Lage zu sein, bezogen auf die Löthalterung 410 hin und zurück bewegt zu werden.
Zu diesem Zweck ist ein Arbeitszylinder 520 fest an der Löthalterung 410 installiert. Der Arbeitszylinder 520 umfasst eine Arbeitsstange, die durch Pneumatikdruck oder Hydraulikdruck vor und zurück bewegt wird. Die Sensorhalterung 511, an welcher der erste Profilsensor 510 befestigt ist, ist mit einem vorderen Ende der Arbeitsstange 521 verbunden. Entsprechend kann die Sensorhalterung 511 durch den Betriebszylinder 520 vor und zurück bewegt werden.
Zudem ist ein Paar Führungsstäbe 525 zum Führen der Sensorhalterung 511, die durch die Arbeitsstange 521 vor und zurück bewegt wird, an dem Arbeitszylinder installiert. Ein Führungsstab 525 ist gleitend in einen Körper des Arbeitszylinders 520 eingesetzt und an ein vorderes Ende der Arbeitsstange 521 durch einen Befestigungsblock 527 gekoppelt. Der Befestigungsblock 527 verbindet das vordere Ende der Arbeitsstange 521 und ein vorderes Ende (unteres Ende in der Zeichnung) des Führungsstabs 525 und ist an der Sensorhalterung 511 befestigt.
Die Sensorhalterung 511 kann sich durch den Arbeitszylinder 520 vorwärts bewegen, um die Passspalte zwischen dem Dachpaneel 5 und den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 mittels des ersten Profilsensors 510 zu messen, bevor die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 und die Dachpaneele 5 durch die Lötanordnung 400 lasergelötet werden.
Wenn die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 und das Dachpaneel 5 von der Lötanordnung 400 lasergelötet wurden, wird die Sensorhalterung 511 durch den Arbeitszylinder 520 zurück bewegt, wodurch eine Störung der Lötanordnung 400 vermieden wird.
Wie in 18 gezeigt wenn die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 und das Dachpaneel 5 von der Lötanordnung 400 lasergelötet wurden, wird ein Luftgebläse 500, das Luft in die Lötabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 als Luftstrahl einbringt, in der Sensorhalterung 511 installiert.
Das bedeutet, dass das Luftgebläse 550 Luft in Form eines Strahls auf die Lötabschnittsseiten zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 aufbringt, um zu verhindern, dass sich Fremdstoffe an den Laserlötabschnitten zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 anhaften.
Das Luftgebläse 550 nimmt Luft bei einem vorgegeben Druck auf, der durch einen Luftkompresser (nicht dargestellt) aufgebracht wird, um in der Lage zu sein, Luft in die Lötabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 als Strahl einzubringen.
Zum Beispiel kann das Luftgebläse Luft in Form eines Luftstrahls in eine Richtung ausgeben, die zu der Richtung der emittierten Laserstrahlen, die vom dem Laserkopf 430 der Lötanordung 400 ausgesendet werden, senkrecht ist.
Zu diesem Zweck ist ein mit dem Luftgebläse verbundener Luftstrahldurchgang 555 in der Sensorhalterung 511 gebildet. Der Luftstrahldurchgang 555 ist entlang der Emittierungsrichtung des Laserstrahls gebildet, der von dem Laserkopf 430 ausgesendet wird, und ist mit einem Durchgang versehen, der in eine Richtung geöffnet ist, die senkrecht zu der Emittierungsrichtung des Laserstrahls verläuft.
In Bezugnahme auf 1, schleift die Schleifanordnung 600 in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung Lötnähte (nicht dargestellt) der Lötabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen und dem Dachpaneel 5, die von der Lötanordnung 400 lasergelötet werden.
Die Schleifanordnung 600 kann die Lötnähte in einem Zustand schleifen, in dem die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 und das Dachpaneel 5 vollständig von der Lötanordnung 400 in dem Lötabschnitt 8 des Karosserietransferpfads lasergelötet wurden, woraufhin die Karosserie 1 in den Schleifabschnitt 9 entlang des Karosserietransferpfads verbracht wird.
Hierbei ist die die Schleifanordnung 600 in jeweils einem Paar Schleifroboter 601 in dem Schleifabschnitt 9 des Karosserietranspfads bereitgestellt. Die Schleifroboter 601 sind jeweils an gegenüberliegenden Seiten des Transferpfads der Karosserie 1 installiert, wobei der Transferpfad der Karosserie 1 zwischen ihnen liegt.
In diesem Fall kann die Schleifanordnung 600 entlang eines vorgegebenen Lernpfads durch einen Schleifroboter 601 bewegt werden, und kann die Lötnähte der Lötabschnitte der gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 und dem Dachpaneel 5 schleifen.
Die 19 und 20 veranschaulichen kombinierte perspektivische Ansichten einer Schleifanordnung, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt wird, 21 veranschaulicht eine explodierte perspektivische Ansicht einer Schleifanordnung, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zum Einsatz kommt, und 22 veranschaulicht eine zusammengesetzt Querschnittsansicht einer Schleifanordnung, die bei einem Dachlaserlötsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt wird.
In Bezugnahme auf 1 sowie die 19 bis 22 umfasst eine Schleifanordnung 600 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Schleifhalterung 610, einen Schleifmotor 620, eine Schleifscheibe 630, eine Scheibenabdeckung 640, eine Bewegungsplatte 650, einen Druckregelungszylinder 660, und einen Stoppzylinder 670.
Die Schleifhalterung 610 ist an einem vorderen Ende des Arms des Schleifroboters 601 durch den Schleifroboter 601 drehbar befestigt, und kann entlang den verbindungsabschnitten zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 durch den Schleifroboter 601 verbracht werden.
Der Schleifmotor 620 dreht die Schleifscheibe 630, welche später genauer beschrieben werden wird, und ist in einer Vertikalrichtung der Schleifanordnung 610 in Bezug auf die Zeichnung bewegbar installiert.
Die Schleifscheibe 630 ist bereitgestellt, um die Lötnähte der lasergelöteten gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 und das Dachpaneel 5 zu schleifen. Die Schleifscheibe 630 ist in einer Scheibenform gebildet und kann an eine Antriebswelle 621 des Schleifmotors 620 gekoppelt sein, um sich zu drehen.
Die Scheibenabdeckung 640, welche die Schleifscheibe 630 abdeckt, dient dazu, Schleifstaubpartikel aufzusammeln, die verstreut werden, wenn die Lötnähte der Verbindungsabschnitte der gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 und dem Dachpaneel 5 durch die Schleifscheibe 630 geschliffen werden, ohne die Vertikalbewegung des Schleifmotors 620 zu stören.
Die Scheibenabdeckung 640 ist als Gehäuse gebildet, dessen unterer Abschnitt geöffnet ist, obgleich es die Schleifscheibe 630, die an die Antriebswelle 621 des Schleifmotors gekoppelt ist, vollständig umgibt, und ist fest an der Schleifhalterung befestigt.
Hierbei wird die Schleifscheibe 630 durch den Schleifmotor 620 innerhalb der Scheibenabdeckung 640 gedreht, und kann die Lötnähte durch den unteren geöffneten Abschnitt der Scheibenabdeckung schleifen.
Eine erste Führungskerbe 641, welche die Vertikalbewegung des Schleifmotors 620 führt, um die Vertikalbewegung des Schleifmotors 620 nicht zu stören, ist in der Scheibenabdeckung 640 gebildet. Die erste Führungskerbe 641 ist in einer Oberfläche der Scheibenabdeckung 640 gebildet, welche an der Schleifhalterung 610 in der oberen Richtung von dem unteren offenen Abschnitt der Scheibenabdeckung 640 befestigt ist.
Ferner ist ein Einlass 645 zum Aufsaugen der Schleifstaubpartikel, die verstreut werden, wenn die Lötnähte der Verbindungsabschnitte der gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 und des Dachpaneels 5 durch die Schleifscheibe 630 geschliffen werden, an der Scheibenabdeckung 640 installiert.
Der Einlass 645 saugt die Schleifstaubpartikel aufm, die innerhalb der Scheibenabdeckung 640 verstreut werden, und stößt diese nach außerhalb der Scheibenabdeckung 640 aus, und kann beispielsweise mit einer Unterdruckpumpe (nicht dargestellt) durch eine Staubpartikelabfuhrleitung (nicht dargestellt) verbunden sein.
Die Bewegungsplatte 650, die den Schleifmotor 620 bezüglich der Schleifhalterung 610 stützt und die Vertikalbewegung des Schleifmotors 620 führt, ist zwischen der Schleifhalterung 610 und der Scheibenabdeckung 640 installiert.
Die Bewegungsplatte 650 ist mit der Antriebswelle 621 des Schleifmotors 620 durch eine Buchse 651 verbunden uns ist in der Vertikalrichtung der Schleifhalterung bewegbar installiert.
Die Buchse 651, welche an der Antriebswelle 621 des Schleifmotors 620 installiert ist und die Antriebswelle 621 drehbar lagert, ist als Drehlagerung mit einer zylindrischen Form bereitgestellt.
Für die Vertikalbewegung der Bewegungsplatte 650 wie oben erläutert ist ein Paar Schienenleisten 653 an einer Oberfläche der Schleifhalterung 610 entsprechend der Bewegungsplatte 650 installiert. Zusätzlich ist ein Paar Gleitschuhe 655, die gleitend an die Schienenleisten 653 gekoppelt sind, an einer Oberfläche der Bewegungsplatte 650 entsprechend zu den Schienenleisten 653 installiert.
Hierbei, da der Schleifmotor 620 mit der Bewegungsplatte 650 durch die Buchse 651 an der Antriebswelle 621 verbunden ist, kann sich sich in Vertikalrichtung bezüglich der Schleifhalterung 610 durch die Schienenleisten 653 und die Gleitschuhe 655 bewegen.
Zum Beispiel kann der Schleifmotor 620 aufgrund seinen Eigengewichts nach unten bewegt werden und durch einen vorgegebene externe Kraft nach oben bewegt werden, und die oberen und unteren Bewegungspositionen des Schleifmotors 620 können durch getrennte Anschläge bestimmt sein, zum Beispiel durch einen Anschlagsvorsprung, der an der oberen und unteren Seite der Schienenleisten 653 bereitgestellt ist.
Eine zweite Führungskerbe 615 zum vertikalen Führen der Buchse 651 ist in der Schleifhalterung 610 gebildet, um die Vertikalbewegung des Schleifmotors 620 nicht zu stören.
Die zweite Führungskerbe 615 ist gebildet, um sich nach oben hin von einer Unterseite einer Oberfläche der Schleifhalterung 610 entsprechend der Bewegungsplatte 650 zu erstrecken, um in der Lage zu sein, die Hülse 651 an der Antriebswelle 621 des Schleifmotors 620 zu führen.
Der Druckregelungszylinder 660 steuert die Schleifpresskraft der Schleifscheibe 630 bezüglich der Lötnähte der Lötabschnitte der gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 und des Dachpaneels 5.
Der Druckregelungszylinder 660 ist fest an der Schleifhalterung 610 installiert und ist mit der Bewegungsplatte 650 verbunden. Der Druckregelungszylinder 660 ist an einem oberen Ende der Schleifhalterung 610 durch eine Halterung 661 angebracht und kann mit der Bewegungsplatte 650 durch eine Drucksteuerstange 663 verbunden sein.
Der Druckregelungszylinder 660, der ein proportionaler Druckregler ist und bei einem Druck von 0 bar bis 10 bar steuerbar ist, kann die Schleifpresskraft der Schleifscheibe 630 bezüglich der Lötnaht steuern, indem ein vorgegebener Pneumatikdruck auf die Drucksteuerstange 663 in Abhängigkeit einer Spannung und eines Stroms aufgebracht wird.
Der Stoppzylinder 670 begrenzt wahlweise die Vertikalbewegung der Bewegungsplatte 650 und ist feste an der Schleifhalterung 610 befestigt. Das heißt, der Stoppzylinder 670 begrenzt die Vertikalbewegung des Schleifmotors 620 durch seine eigene Gewichtskraft und die externe Kraft, wie oben erläutert.
Der Stoppzylinder 670 umfasst eine Stopparbeitsstange 671, welche durch die Schleifhalterung 610 reicht, um vor und zurück bezüglich der Bewegungsplatte 650 zu arbeiten. Entsprechend ist ein Durchgangsloch 673, durch welches die Stopparbeitsstange 671 hindurchreicht, in einem Abschnitt, in dem der Stoppzylinder 670 installiert ist, in der Schleifhalterung 610 gebildet.
Ein Reibbelag 675 ist an einer Oberfläche der Bewegungsplatte 650 entsprechend einem vorderen Ende der Stopparbeitsstange 671 installiert. Der Reibbelag steht in engem Kontakt mit dem vorderen Ende der Stopparbeitsstange 671, wodurch die Vertikalbewegung des Schleifmotors 610 durch dessen eigene Gewichtskraft und die externe Kraft begrenzt wird. Zum Beispiel kann der Reibbelag 675 aus einem Kunststoff wie etwa Teflon hergestellt sein.
Wie oben beschrieben besteht der Grund dafür, dass der Schleifmotor 620 durch sein Eigengewicht und die Vertikalbewegung der externen Kraft bewegt werden kann und dass der Schleifmotor 620 durch sein Eigengewicht und die externe Kraft von einem Stoppzylinder 670 begrenzt werden kann, darin, einen Abrieb der Schleifscheibe 630, wenn die Lötnähte von der Schleifscheibe 630 geschliffen werden, zu verringern.
Ferner, da die Schleifanordnung 600 entlang eines vorgegeben Lernpfads durch den Schleifroboter 601 bewegt wird und die Lötnähte von der Schleifscheibe 630 geschliffen werden, sollte eine Schleifoberfläche der Schleifscheibe 630 immer die Lötnähte an einer vorgegebenen Position schleifen.
Wenn jedoch die Schleifscheibe 630 an dem Schleifmotor 620 neu installiert wurde, wird die Schleifoberfläche der Schleifscheibe 630 bei einer niedrigeren Position als derjenigen der Lötnaht angeordnet.
In diesem Fall der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, bewegt die Bewegungsplatte 650 zusammen mit der Schleifscheibe 630 den Schleifmotor 620 nach oben und positioniert die Schleifoberfläche der Schleifscheibe 630 an der vorgegebenen Position, indem eine externe Kraft auf die Schleifscheibe 630 durch ein separates Element 603 ausgeübt wird. Zusätzlich wird die Bewegung des Schleifmotors 620 von dem Stoppzylinder 670 begrenzt, und der Schleifmotor 620 kann an einer vorgegebenen Position der Schleifoberfläche der Schleifscheibe 630 befestigt werden.
Auf der anderen Seite, wenn es zu Abrieb der Schleifscheibe 630 kommt, während die Lötnähte von der Schleifscheibe 630 geschliffen werden, wird die Schleifoberfläche der Schleifscheibe 630 an einer höheren Position als derjenigen der Lötnaht positioniert.
In diesem Fall, von die Bewegungsgrenze des Schleifmotors 620 durch den Stoppzylinder 670 freigegeben wird, wird der Schleifmotor 620 durch sein Eigengewicht zusammen mit der Schleifscheibe 630 nach unten bewegt, und die Schleifoberfläche der Schleifscheibe 630 wird an einer vorgegebenen Position durch das Element 603 positioniert. Zusätzlich wird die Bewegung des Schleifmotors 620 durch den Stoppzylinder 670 begrenzt, und kann an der vorgegeben Position der Schleifoberfläche der Schleifscheibe 630 festgelegt werden.
Der Stoppzylinder kann durch einen Sensor (nicht dargestellt) betrieben werden, der die Schleifoberfläche basierend auf einer vorgegeben Position der Schleifoberfläche bezüglich der Schleifscheibe 630 erkennt.
In Bezugnahme auf 1 sowie die 19 bis 22 ist eine Lötnahtprüfeinheit 700 bereitgestellt, um die von der Schleifanordnung 600 geschliffenen Lötnähte in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zu prüfen. Das heißt, die Lötnahtprüfeinheit 700 prüft automatisch auf Defekte der Lötnähte, die von der Schleifanordnung 600 geschliffen wurden.
Die Lötnahtprüfeinheit 700 ist an der Schleifanordnung 600 installiert und kann entlang der geschliffenen Lötnähte der Schleifabschnitte der gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 und des Dachpaneels 5 von dem Schleifroboter 601 verbracht werden.
Wie in 23 gezeigt umfasst die Lötnahtprüfeinheit 700 eine Halterung 710, eine Sichtkamera 730, und einen zweiten Profilsensor 750.
Die Halterung 710 ist fest an der Schleifhalterung 610 der Schleifanordnung 600 installiert. Die Halterung 710 kann zusammen mit der Schleifhalterung 610 durch den Schleifroboter gedreht werden.
Die Sichtkamera 730, welche die geschliffenen Lötnähte sichtfotografiert und die sichtfotografierten Daten an den oben-genannten Controller ausgibt, ist fest an der Halterung 710 installiert.
Hierbei ist eine Beleuchtungseinheit 731, die Licht auf die geschliffenen Lötnähte strahlt, an der Halterung 710 installiert. Die Beleuchtungseinheit 731 ist fest an der Halterung in einen Sichtfotografiebereich der Sichtkamera 730 installiert.
Der Controller kann eine Breite, etc. der geschliffenen Lötnaht berechnen, in dem er die von der Sichtkamera 710 übertragenen Sichtdaten analysiert, um kann einen Defekt der geschliffenen Lötnaht detektieren, indem der berechnete Wert mit einem Bezugswert der geschliffenen Lötnaht verglichen wird.
Die Sichtkamera 730 sichtfotografiert einen vorgegeben Bezugspunkt der Karosserie 1 sowie ein Frontscheibenbefestigungsloch und einen Lötabschnitt einer B-Säulenseite, bevor die Lötnähte von der Schleifanordnung 600 geschliffen werden, und kann die sichtfotografierten Daten an den Controller ausgeben.
Das bedeutet, dass die Sichtkamera 730 eine Position der Karosserie 1 detektieren kann, bevor die Lötnähte von der Schleifanordnung 600 geschliffen werden.
Der Controller kann einen Positionswert der Karosserie 1 durch Analysieren der von der Sichtkamera 730 übertragenen Sichtdaten berechnen und kann den Defekt der geschliffenen Lötnaht durch Vergleichen des berechneten Werts mit einem Bezugspositionswert der Karosserie detektieren.
Der zweite Profilsensor 750, der die geschliffene Lötnaht tastet, um eine Höge etc. der geschliffenen Lötnaht zu messen, ist fest an der Halterung 710 zusammen mit der Sichtkamera 730 installiert.
Der zweite Profilsensor 750 kann die geschliffene Lötnaht mit einem Laserspalt tasten, und er kann die Höhe etc. der Lötnaht messen. Zum Beispiel detektiert der zweite Profilsensor 750 einen Querschnitt der geschliffenen Lötnaht als eine zweidimensionale Profilform und gibt das detektierte Signal an den Controller aus.
Der Controller kann eine Höhe etc. der geschliffenen Lötnaht durch Analysieren des von dem zweiten Profilsensor 750 übertragenen detektierten Signals berechnen und kann den Defekt der geschliffenen Lötnaht durch Vergleichen des berechneten Werts mit einem Bezugswert der geschliffenen Lötnaht detektieren.
Da der Profilsensor als Profilsensor basierend auf aus dem Stand der Technik wohl bekannten Technologien konfiguriert ist, wird auf eine detaillierte Beschreibung des Sensors in der vorliegenden Anmeldung verzichtet.
Hierbei ist eine Strahlendurchgangsbohrung 717, die einen Taststrahl (Laserspalt), der von dem zweiten Profilsensor 750 emittiert wurde, durch diese Bohrung hindurchführt, in der Halterung 710 gebildet.
Nun wird der Betrieb des Dachlaserlötsystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung genauer anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.
Zunächst wird in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in dem Hauptmontagevorgang der Fahrzeugkarosseriemontagestraße die Karosserie 1, deren gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 an die vorgegebenen Aufbau montiert werden, zu der Seitengrundstellungsvorrichtung 200 des Lötabschnitts 8 entlang der Transferstraße 7 mittels eines Schlittens (nicht dargestellt) verbracht.
Hierbei wurde der Bewegungsrahmen 220 der Seitengrundstellungsvorrichtung 200 von den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 der Karosserie 1 entlang der Breitenrichtung der Karosserie 1 durch das erste Antriebsteil 220 wegbewegt.
Das bedeutet, die Klemmvorrichtungen 250, die an der Trägerrahmen 240 von dem Hinterrahmen 230 an dem Bewegungsrahmen 220 installiert sind, wurden von den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 der Karosserie 1 von dem Bewegungsrahmen 220 wegbewegt.
In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird der Trägerrahmen 240 von dem Antriebsmotor 214 gedreht und die Klemmvorrichtungen 250 werden entsprechend der Karosserie 1 des Fahrzeugtyps an den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 der Karosserie 1 positioniert.
In dem oben beschriebenen Zustand, wenn die Karosserie 1 in der Seitengrundstellungsvorrichtung 200 des Lötabschnitts 8 positioniert ist, wird der Bewegungsrahmen 220 von dem ersten Antriebsteil 225 an die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 der Karosserie 1 bewegt, und die Klemmvorrichtungen 250 werden an eine vorgegebene Position entsprechend der Karosserie 1 des Fahrzeugtyps bewegt.
Als nächstes werden die Klemmvorrichtzungen 250 selbst von dem zweiten Antriebsteil 253 nach vorn hin zu den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 der Karosserie 1 entlang der Breitenrichtung der Karosserie 1 bewegt, und dann werden die oberen Abschnitte der gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 durch die Klemmvorrichtungen 250 geklemmt.
Als nächstes, in dem Zustand in dem die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 der Karosserie 1 von den Klemmvorrichtungen 250 beschränkt sind, wird das in der Dachausrichtungsvorrichtung 101 ausgerichtete Dachpaneel 5 mittels der Dachladevorrichtung 103 von der Dachausrichtungsvorrichtung 101 entladen, und dann wird das Dachpaneel 5 auf die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 der Karosserie 1 geladen.
Hierbei entlädt und lädt die Dachladevorrichtung 103 das Dachpaneel 5 in dem Zustand, in dem die Dachladevorrichtung 103 an dem Handhabungsroboter 301 befestigt ist. In dem Zustand, in dem das Dachpaneel 5 auf die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 der Karosserie 1 mittels der Dachladevorrichtung 103 geladen wurde, wird die Dachladevorrichtung 103 von dem Handhabungsroboter 301 getrennt und die Punktschweißpistole wird an dem Handhabungsroboter 301 befestigt.
Als nächstes werden das Dachpaneel 5 und die vorderen/hinteren Dachschienen an jeweils einem Punkt von der Punktschweißpistole des Handhabungsroboters 301 und der Punktschweißpistole des Schweißroboters 305 punktgeschweißt. Als nächstes wird die Punktschweißpistole von dem Handhabungsroboter 301 getrennt, und dann wird die Dachpressvorrichtung 300 an dem Handhabungsroboter 301 befestigt.
Als nächstes wird die Dachpressvorrichtung 300 mittels des Handhabungsroboters 301 zu dem Dachpaneel 5 bewegt, und dann wird das Dachpaneel 5 von der Dachpressvorrichtung 300 in die Grundstellung verbracht und angepresst.
Wenn der Betrieb der Dachpressvorrichtung 300 genauer beschrieben wird, wird der Vorrichtungsrahmen 310 der Dachpressvorrichtung 300 mittels des Handhabungsroboters 301 zu dem Dachpaneel 5 bewegt.
Wenn der Vorrichtungsrahmen 310 mittels des Handhabungsroboters 301 bezüglich des Dachpaneels 5 angepresst wird, werden die gegenüberliegenden Seitenkanten des Dachpaneels 5 von den Beschränkungsbelägen 320 gestützt, während die Strukturoberfläche der gegenüberliegenden Seitenkanten von den Saugnäpfen 330 bindend angesaugt werden.
Bei diesen Vorgängen, wenn die Beschränkungsstift-Arbeitsstange 343 des Beschränkungsstiftzylinders 342 nach unten vorwärts arbeitet, arbeitet die Beschränkungsstift-Arbeitsstange 343 nach oben rückwärts.
Dann stützt die Beschränkungshalterung 345, an welcher der Beschränkungsstift 340 installiert ist, die untere Oberfläche des Dachpaneels 5 durch die Beschränkungsstift-Arbeitsstange 343, und der Beschränkungsstift 340 wird nach oben hin in das Beschränkungsloch 6a des Dachpaneels 5 eingesetzt, wodurch das Dachpaneel 5 beschränkt wird.
Zur gleichen Zeit, wenn die Bezugsstift-Arbeitsstange 363 des Bezugsstiftzylinders 361 nach oben hin zurück arbeitet, arbeitet die Bezugsstift-Arbeitsstange 363 nach unten vorwärts.
Dann wir der Bezugsstift 360 nach unten hin in das Bezugsloch 6b des Dachpaneels 5 durch die Bezugsstift-Arbeitsstange 363 eingesetzt, um die Bezugsposition des Dachpaneels 5 zu halten.
Bei dem Vorgang, bei dem das Dachpaneel 5 in die Grundstellung verbracht und durch die Dachpressvorrichtung 300 angepresst wird, kann die Andockhalterung 317 des Vorrichtungsrahmens 310 an die Stützhalterung 233 der Seitengrundstellungsvorrichtung 200 angedockt werden.
Wenn die Andockhalterung 317 an die Stützhalterung 233 angedockt wurde, wird der Befestigungsstift 235 der Stützhalterung 233 an das Stiftloch 319 der Andockhalterung 317 gekoppelt. Die Stiftklemmvorrichtung 237 an der Stützhalterung 233 wird je nach Betrieb des Stiftklemmzylinders 238 gedreht, und klemmt den Befestigungsstift 235 zusammen mit der Andockhalterung 317 mittels eines Arbeitsdrucks des Stiftklemmzylinders 238 an.
Entsprechend kann in der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung das Dachpaneel 5, das auf die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 der Karosserie 1 geladen wurde, in die Grundstellung verbracht und von der Dachpressvorrichtung 300 angepresst werden.
Zusätzlich kann die Andockhalterung 317 der Dachanpressvorrichtung 300 an die Stützhalterung 233 der Seitengrundstellungsvorrichtung 200 angedockt werden, und die Dockhalterung 317 kann mittels des Befestigungsstifts 235 und der Stiftklemmvorrichtung 237 auf stabile Weise an der Stützhalterung 233 befestigt werden.
Wenn das Dachpaneel 5 von der Dachpressvorrichtung 300 angepresst wird, wird die Lötanordnung 400 zu den Passabschnitten zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 mittels des Lötroboters 401 bewegt.
Dann wird die Sensorhalterung 511 der Spaltmesseinheit 500 nach vorn zu den Passabschnitten zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 mittels des Arbeitszylinders 520 bewegt.
Entsprechend ist der erste Profilsensor 510, der an der Sensorhalterung 511 befestigt ist, nahe an den Passabschnitten zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5, und der Lötroboter 401 bewegt den ersten Profilsensor 510 entlang den Passabschnitten zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5.
Bei diesem Vorgang tastet der erste Profilsensor 510 des Passabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und den Dachpaneelen 5 mit dem Laserspalt ab, um den Spalt der Passabschnitte zu messen. In diesem Fall legt der erste Profilsensor 510 die virtuelle Bezugslinie basierend auf einem geradlinigen Abschnitt des Dachpaneels 5 fest, und berechnet den Abstand zwischen Profilen, die auf der virtuellen Bezugslinie erzeugt werden, wodurch der Passspalt zwischen dem Dachpaneel 5 und den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 gemessen wird.
Der erste Profilsensor 510 sendet den Passspaltwert zwischen dem Dachpaneel 5 und den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 an den Controller, und der Controller wendet das Steuersignal auf das zweite Antriebsteil 253 der Seitengrundstellungsvorrichtung 200 in Abhängigkeit des gemessenen Spaltwerts zwischen dem Dachpaneel 5 und den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 an.
Dann werden die Klemmvorrichtungen 250 der Seitengrundstellungsvorrichtung 200, welche die gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 der Karosserie 1 beschränken, in Breitenrichtung der Karosserie 1 mittels des zweiten Antriebsteils 253 bewegt, und die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 werden fließend in Breitenrichtung der Karosserie 1 bewegt und in die Grundstellung verbracht.
Entsprechend werden die Passabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 von der Lötanordnung 400 lasergelötet, und der Spalt der Passabschnitte kann von der Spaltmesseinheit 500 gemessen werden.
Entsprechend kann der Passspalt zwischen dem Dachpaneel 5 und den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 gleich null sein, indem die Positionen der gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 von der Seitengrundstellungsvorrichtung 200 basierend auf den Spaltwert zwischen dem Dachpaneel 5 und den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 ausgeglichen werden.
Somit wird in dem Zustand, in dem der Passspalt zwischen dem Dachpaneel 5 und den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 durch Ausgleichen der Positionen der gegenüberliegenden Seitenpaneelen 5 auf null gesetzt wird, die Sensorhalterung 511 der Spaltmesseinheit 500 von dem Arbeitszylinder 520 zurück bewegt.
Dann wird die Lötanordnung 400 mittels des Lötroboters 401 entlang den Verbindungsabschnitten zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 (Passabschnitte) bewegt, und die Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 werden von der Lötanordnung 400 lasergelötet.
In dem Zustand des Vermeidens von Störungen der Sensorhalterung 511 von dem Arbeitszylinder 520 emittiert die Lötanordnung 400 den Laserstrahl auf die Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 mittels dem Laserkopf 430 und führt den Fülldraht 405 an die fokussierte Position des Laserstrahls mittels der Drahtzufuhr 450 zu.
Die Lötanordnung 400 schmelzt den Fülldraht 405 durch den Laserstrahl, welcher als Wärmequelle fungiert, und die Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 können einstückig mittels des aufgeschmolzenen Fülldrahts 405 gelötet werden.
Wie oben beschrieben, wenn die Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 von der Lötanordnung 400 gelötet werden, wird dem Luftstrahldurchgang 555 der Sensorhalterung 5111 von einem Luftgebläse 550 Luft zugeführt.
Es ist möglich zu verhindern, dass sich ein Fremdpartikel an den Laserlötabschnitten zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 anheftet, indem die Luft, die von dem Luftgebläse 550 zugeführt wird, in eine Richtung senkrecht zur Emittierungsrichtung des Laserstrahls durch den Luftstrahldurchgang 555 eingebracht wird.
Wenn die Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 von der Lötanordnung 400 gelötet werden, werden die Lötnähte an den Verbindungsabschnitten erzeugt.
Wenn die Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 der Karosserie 1 und dem Dachpaneel 5 vollständig lasergelötet wurden, werden die Seitengrundstellungsvorrichtung 200 und die Dachpressvorrichtung 300 in der Grundstellung positioniert.
Als nächstes wird die Dachpressvorrichtung 300 von dem Handhabungsroboter 301 getrennt, woraufhin die Punktschweißpistole an dem Handhabungsroboter 301 befestigt wird. Dann werden das Dachpaneel 5 und die vorderen/hinteren Dachschienen von der Punktschweißpistole des Handhabungsroboters 301 und der Punktschweißpistole des Schweißroboters 105 punkt-geschweißt.
Als nächstes, nachdem die Karosserie 1 entlang der Transferstraße 7 zu dem Schleifabschnitt 9 verbracht wurde, wird die Schleifanordnung 600 von dem Schleifroboter 601 zu der Lötnaht der Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 in dem Schleifabschnitt 9 bewegt.
Bevor die Schleifanordnung 600 zu der Lötnaht der Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 bewegt wird, kann die Schleifscheibe 630 der Schleifanordnung 600 neu an dem Schleifmotor 620 montiert werden.
In diesem Fall, da die Schleifanordnung 600 von dem Schleifroboter 601 entlang eines vorgegeben Lernwegs bewegt wird und die Lötnaht von der Schleifscheibe 630 geschliffen wird, wird die Schleifoberfläche der Schleifscheibe 630 unterhalb ihrer Bezugsposition basierend auf der Position der Lötnaht positioniert.
Entsprechend wird die Stopparbeitsstange 671 des Stoppzylinders 670 zurück bewegt, um die Bewegungsbeschränkung des Schleifmotors 620 freizugeben. Dann wird der Schleifmotor 620 mittels der Bewegungsplatte 650 zusammen mit der Schleifscheibe 630 durch deren Eigengewicht nach unten bewegt.
In diesem Zustand wird der Schleifmotor 620 zusammen mit der Schleifscheibe 630 durch die Bewegungsplatte 650 nach oben bewegt, in dem eine externe Kraft auf die Schleifscheibe 630 mittels des separaten Elements 603 aufgebracht wird, und die Schleifoberfläche der Schleifscheibe 630 wird bei in der Bezugsposition positioniert.
Als nächstes wird die Stopparbeitsstange 671 des Stoppzylinders 670 vorwärts bewegt, und die Bewegung des Schleifmotors wird durch den Reibbelag 675 nahe mit dem vorderen Ende der Stopparbeitsstange 671 kontaktiert.
Nachdem die Schleifanordnung 600 zu der Lötnaht bewegt wurde, erkennt die Sichtkamera 730 der Nahtprüfeinheit 700, die an dem Schleifroboter 601 zusammen mit der Schleifanordnung 600 montiert ist, die Position der Karosserie 1.
Die Sichtkamera 730 sichtfotografiert die Lötabschnitte des Frontscheibenbefestigungslochs und der B-Säule der Karosserie 1 und gibt die fotografierten Sichtdaten an den Controller aus. Der Controller analysiert die von der Sichtkamera 730 übertragenen Sichtdaten, um den Positionswert der Karosserie 1 zu berechnen, und gleicht die Schleifposition der Schleifanordnung 600 durch Vergleichen des berechnen Positionswerts mit dem Bezugswert (Bezugspositionswert der Karosserie) aus.
Als nächstes wird die Schleifscheibe 630 von dem Schleifmotor 620 gedreht, die Schleifscheibe 630 wird von dem Schleifroboter 601 entlang der Lötnähte bewegt und die Lötnähte werden von der Schleifscheibe 630 geschliffen.
Die Schleifstaubpartikel, die während dem Schleifen der Lötnähte verstreut werden, werden in der die Schleifscheibe 630 umgebenden Scheibenabdeckung 640 gesammelt, und die Schleifstaubpartikel werden durch den Einlass 645 der Scheibenabdeckung 640 eingesaugt und dann nach außerhalb der Scheibenabdeckung 640 ausgestoßen. In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Schleifanpresskraft der Schleifscheibe 630 bezüglich der Lötnaht von dem Druckregelzylinder 660 gesteuert werden.
In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung nützt sich die Schleifscheibe 630 beim Schleifen der Lötnähte mittels der Schleifscheibe 630 ab.
In diesem Fall, da die Schleifanordnung 600 von dem Schleifroboter 601 entlang dem vorgegeben Lernpfad bewegt wird und die Lötnaht von der Schleifscheibe 630 geschliffen wird, wird die Schleifoberfläche der Schleifscheibe 630 oberhalb der Bezugsposition davon basierend auf der Position der Lötnaht positioniert.
Entsprechend wird die Stopparbeitsstange 671 des Stoppzylinders 670 zurück bewegt, um die Bewegungsbeschränkung des Schleifmotors 620 freizugeben. Dann wird der Schleifmotor 620 zusammen mit der Schleifscheibe 630 durch sein Eigengewicht nach unten bewegt, und die Schleifoberfläche der Schleifscheibe 630 wird mittels des Elements 603 an der vorgegebenen Position positioniert.
Dann wird die Stopparbeitsstange 671 des Stoppzylinders 670 vorwärts bewegt, und die Bewegung des Schleifmotors 620 wird durch den Reibbelag 675, der mit dem Vorderende der Stopparbeitsstange 671 eng kontaktiert ist, begrenzt.
Nachdem die Lötnaht von der Schleifanordnung 600 geschliffen wurde, wird die Schleifhalterung 610 der Schleifanordnung 600 durch den Schleifroboter 601 gedreht.
Dann dreht sich die Halterung 710 der Lötnahtprüfeinheit 700 zusammen mit der Schleifhalterung 610, und die Sichtkamera 730 der Lötnahtprüfeinheit 700 und der zweite Profilsensor 750 werden seitens der geschliffenen Lötnaht positioniert.
Als nächstes wird die Nahtprüfeinheit 700 mittels des Schleifroboters 601 entlang der geschliffenen Lötnähte bewegt, und die geschliffenen Lötnähte werden von der Sichtkamera 730 fotografiert und dann werden die fotografierten Sichtdaten an den Controller ausgegeben.
Der Controller berechnet die Breite der geschliffenen Lötnaht durch Analysieren der von der Sichtkamera 730 übertragenen Sichtdaten, und detektiert einen Defekt der geschliffenen Lötnähte durch Vergleichen der berechneten Breite mit einer Bezugsbreite (Bezugsbreite der geschliffenen Lötnaht).
Beim Durchführen dieser Vorgänge detektiert der zweite Profilsensor 750 den Querschnitt der geschliffenen Lötnähte als zweidimensionale Profilform und gibt das detektierte Signal an den Controller aus.
Der Controller berechnet die Höhe der geschliffenen Lötnaht durch Analysieren des von dem zweiten Profilsensor 750 detektierten übertragenen Signals und detektiert den Defekt der geschliffenen Lötnaht durch Vergleichen des berechneten Werts mit einem Bezugswert (Bezugswert der geschliffenen Lötnaht).
Falls ein Defekt der geschliffenen Lötnaht von der Lötnahtprüfeinheit 700 detektiert wurde, wird der detektierte Defekt auf einer Anzeige angezeigt, und der detektierte Defekt wird an einen Reparier. und Qualitätsverlaufsverwaltungsserver übertragen.
Somit, wenn die Defektdetektion der geschliffenen Lötnaht abgeschlossen ist, wird der Schleifroboter 601 in der Grundstellung positioniert und die Karosserie 1, an welche das Dachpaneel 5 gebunden wurde, wird zu einem Folgeschritt durch die Transferstraße 7 verbracht.
Deshalb kann das Dachlaserlötsystem 100 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Offenbarung das Dachpaneel 5 an die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3, die an der Karosserie 1 befestigt sind, in Abhängigkeit der oben beschrieben Vorgänge laserlöten.
Deshalb ist es gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung möglich, Dachformteile gemäß der herkömmlichen Technik durch das Laserlöten der Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 der Karosserie und dem Dachpaneel zu ersetzen.
Ferner ist es gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung möglich, ein Aussehen der Fahrzeugkarosserie zu verbessern, Materialkosten zu verringern, und Personalkosten aufgrund der Montage des Dachformteils zu reduzieren, indem das Dachformteil der herkömmlichen Technik entfällt.
Ferner ist es gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung möglich, die Lötqualität weiter zu verbessern, weil das Dachpaneel 5 in die Grundstellung verbracht und gegenüber den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 mittels der Dachpressvorrichtung 300 beschränkt wird, die Spalte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen 3 und dem Dachpaneel 5 mittels der Seitengrundstellungsvorrichtung 200 und der Spaltmesseinheit 500 auf null gesetzt werden, die gegenüberliegenden Seitenpaneele 3 und das Dachpaneel 5 lasergelötet werden, und der Schleifmangel der Lötnaht automatisch von der Lötnahtprüfeinheit 700 detektiert wird.
Ferner ist es gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung möglich, auf flexible Weise verschiedene Fahrzeugtypen zu produzieren, die Rüstzeit der Ausrüstung zu verringern, eine Gewichtsverringerung und Vereinfachung der gesamten Ausrüstung zu erzielen, und die anfänglichen Investitionen und zusätzliche Inventionen für zusätzliche Fahrzeuge zu verringern, weil das Dachpaneel 5 entsprechend den Karosserien 1 von verschiedenen Fahrzeugtypen lasergelötet werden kann.
Obgleich diese Offenbarung in Zusammenhang mit dem beschrieben wurde, was gegenwertig als praktische Ausführungsformen betrachtet wird, sei darauf hingewiesen, dass technische Aspekte der vorliegenden Offenbarung nicht auf die durch diese Schrift vorgeschlagenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt sind, sondern obgleich ein Fachmann auf diesem Gebiet, der die technischen Aspekte der vorliegenden Offenbarung versteht, eine andere beispielhafte Ausführungsform durch Modifizierungen, Veränderungen, Weglassen und Hinzufügen von Bestandteilen innerhalb eines Bereichs von technischen Aspekten, die denen in der vorliegenden Erfindung gleich sind, diese ebenfalls im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung liegt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 10-2015-0108918 [0001]

Claims

Dachlaserlötsystem, umfassend einen vorgegeben Lötabschnitt und einen vorgegebenen Schleifabschnitt entlang eines Transferpfads einer Karosserie zum Verbinden eines Dachpaneels mit gegenüberliegenden Seitenpaneelen, die an der Karosserie befestigt sind, welche die gegenüberliegenden Seitenpaneele beinhaltet, aufweisend: • eine Seitengrundstellungsvorrichtung, welche an jeder der gegenüberliegenden Seiten des Transferpfads der Karosserie in dem Lötabschnitt installiert ist und welche die gegenüberliegenden Seitenpaneelen der Karosserie beschränkt und in eine Grundstellung verbringt; • eine Dachpressvorrichtung, die abnehmbar an einem Handhabungsroboter angebracht ist, an die Seitengrundstellungsvorrichtung angedockt ist, und die das Dachpaneel, das auf die gegenüberliegenden Seitenpaneele geladen wurde, in die Grundstellung verbringt und dieses anpresst; • eine Lötanordnung, die an zumindest einem Lötroboter der Seitengrundstellungsvorrichtung befestigt ist und Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen und dem Dachpaneel mithilfe eines Lasers als Wärmequelle lötet; und • eine Schleifanordnung, die an dem zumindest einen Schleifroboter im Schleifabschnitt befestigt ist und Lötnähte der Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen und dem Dachpaneel schleift.
Dachlaserlötsystem nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Spaltmesseinheit, die gegenüber der Lötanordnung vor und zurück bewegbar installiert ist und Passspalte zwischen dem durch die Dachpressvorrichtung angepressten Dachpaneel und den gegenüberliegenden Seitenpaneelen misst.
Dachlaserlötsystem nach Anspruch 2, wobei die Seitengrundstellungsvorrichtung die gegenüberliegenden Seitenpaneele in Abhängigkeit der Passspalte, die von der Spaltmesseinheit gemessen wurden, in die Grundstellung verbringt und einen Nullspalt zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen und dem Dachpaneel sicherstellt.
Dachlaserlötsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Lötnahtprüfeinheit, die an der Schleifanordnung installiert ist, eine durch die Schleifvorrichtung geschliffene Lötnaht prüft und eine Position der Karosserie erkennt.
Dachlaserlötsystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner aufweisend: • eine Dachausrichtungsvorrichtung, die zwischen dem Lötabschnitt und dem Schleifabschnitt installiert ist und das Dachpaneel ausrichtet; und • eine Dachladevorrichtung, die abnehmbar an dem Handhabungsroboter angebracht ist, das Dachpaneel von der Dachausrichtungsvorrichtung entlädt, und das Dachpaneel auf die gegenüberliegenden Seitenpaneele lädt.
Dachlaserlötsystem, das ein Dachpaneel an gegenüberliegende Seitenpaneele laserlötet, die an einer Karosserie befestigt sind, welche die gegenüberliegenden Seitenpaneele beinhaltet, aufweisend: • eine Seitengrundstellungsvorrichtung, die an jeder der gegenüberliegenden Seiten eines Transferpfads der Karosserie in einem Lötabschnitt entlang des Transferpfads der Karosserie installiert ist und die gegenüberliegenden Seitenpaneele der Karosserie beschränkt; • eine Dachpressvorrichtung, die abnehmbar an einem Handhabungsroboter angebracht ist, die an die Seitengrundstellungsvorrichtung angedockt ist, und das Dachpaneel, das auf die gegenüberliegenden Seitenpaneele geladen wurde, in die Grundstellung verbringt und dieses anpresst; • eine Lötanordnung, die an zumindest einem Lötroboter der Seitengrundstellungsvorrichtung befestigt ist und Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen und dem Dachpaneel mithilfe eines Lasers als Wärmequelle lötet; • eine Spaltmesseinheit, die an der Lötanordnung befestigt ist und Passspalte zwischen dem durch die Dachpressvorrichtung angepressten Dachpaneel und den gegenüberliegenden Seitenpaneelen misst; und • eine Schleifanordnung, die an dem zumindest einen Schleifroboter in einem Schleifabschnitt entlang des Transferpfads der Karosserie eingebaut ist und Lötnähte der Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen und dem Dachpaneel schleift.
Dachlaserlötsystem nach Anspruch 6, wobei die Seitengrundstellungsvorrichtung umfasst: • einen Grundrahmen, der an jeder der gegenüberliegenden Seiten des Transferpfads installiert ist, wobei der Transferpfad der Karosserie zwischen diesen Seiten verläuft; • einen Bewegungsrahmen, der in einer Breitenrichtung der Karosserie wechselseitig und gleitend bewegbar ist durch eine Vielzahl von Führungsschienen, die an dem Grundrahmen bereitgestellt sind; • einen Hinterrahmen, der in einer zu den gegenüberliegenden Seiten des Bewegungsrahmens senkrechten Richtung angeordnet ist; • einen Trägerrahmen, der an dem Hinterrahmen entlang einer Längenrichtung der gegenüberliegenden Seitenpaneelen installiert ist; • eine Vielzahl von Klemmvorrichtungen, die an dem Trägerrahmen entlang der Transferrichtung der Karossiere befestigt sind und die wechselseitig in Breitenrichtung der Karosserie bewegbar sind, und die gegenüberliegenden Seitenpaneele beschränken; und • ein erstes Antriebsteil, das an dem Grundrahmen befestigt ist, um den Bewegungsrahmen in Breitenrichtung der Karosserie wechselseitig zu bewegen.
Dachlaserlötsystem nach Anspruch 7, wobei das erste Antriebsteil umfasst: • einen ersten Servomotor, der an dem Grundrahmen befestigt ist; und • eine Führungsschraube, die mit dem ersten Servomotor verbunden ist und mit dem Bewegungsrahmen im Wesentlichen schraubverbunden ist.
Dachlaserlötsystem nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Klemmvorrichtungen in Breitenrichtung der Karosserie durch ein zweites Antriebsteil wechselseitig bewegbar sind, das an dem Trägerrahmen bereitgestellt ist, und das zweite Antriebsteil umfasst: • einen zweiten Servomotor an dem Trägerrahmen; und • eine Linearbewegungsführung (LM-Führung), welche mit dem zweiten Servomotor verbunden ist, welche die Klemmvorrichtung feststellt und in Breitenrichtung der Karosserie durch den zweiten Servomotor wechselseitig bewegbar ist.
Dachlaserlötsystem nach Anspruch 7, 8 oder 9, wobei der Hinterrahmen umfasst: • einen Befestigungsstift, der gekoppelt ist, um die Dachpressvorrichtung zu befestigen; • eine Stiftklemmvorrichtung, die einen Stiftverbindungsabschnitt der Dachpressvorrichtung beschränkt; und • eine Stützhalterung, an welcher der Befestigungsstift und die Stiftklemmvorrichtung installiert sind und welche installiert ist, um mit der Dachpressvorrichtung anzudocken.
Dachlaserlötsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die Dachpressvorrichtung umfasst: • einen Vorrichtungsrahmen, der an dem Handhabungsroboter befestigt ist; • einen Beschränkungsbelag, der sowohl an der rechten als auch an der linken Seite des Vorrichtungsrahmens installiert ist und gegenüberliegende Seitenkanten des Dachpaneels entlang einer Längenrichtung des Seitenpaneels stützt; • eine Vielzahl von Saugnäpfen, die an dem Vorrichtungsrahmen installiert sind, die jeweils durch eine Vielzahl von Durchgangslöchern reichen, welche kontinuierlich in dem Beschränkungsbelag entlang den gegenüberliegenden Seitenkanten des Dachpaneels gebildet sind und die Strukturoberflächen der gegenüberliegenden Seitenkanten des Dachpaneels ansaugen; • einen Beschränkungsstift, der vertikal bewegbar an dem Vorrichtungsrahmen an einer Vorderendseite des Beschränkungsbelags ist und nach oben hin von einer Unterseite bezüglich eines Beschränkungslochs, das in dem Dachpaneel gebildet ist, eingesetzt wird; • einen Beschränkungsstiftzylinder, der mit dem Beschränkungsstift verbunden ist, so dass der Beschränkungsstift vertikal bewegt wird, und der an dem Vorrichtungsrahmen installiert ist; • einen Bezugsstift, der installiert ist, um vertikal bewegbar an dem Vorrichtungsrahmen an einer Hinterendseite des Beschränkungsbelags zu sein und nach unten hin von einer Oberseite bezüglich eines Bezugslochs, das in dem Dachpaneel gebildet ist, eingesetzt wird; • und einen Bezugsstiftzylinder, der mit dem Bezugsstift verbunden ist, so dass der Bezugsstift vertikal bewegt wird, und der an dem Vorrichtungsrahmen installiert ist.
Dachlaserlötsystem nach Anspruch 11, wobei eine Andockhalterung, die an die Seitengrundstellungsvorrichtung angedockt wird, fest an gegenüberliegenden Seiten von sowohl dem Vorderende als auch dem Hinterende des Vorrichtungsrahmen installiert ist, und ein Stiftloch an der Andockhalterung gebildet ist, in das der Befestigungsstift, der an Seitengrundstellungsvorrichtung bereitgestellt ist, eingesetzt wird. Dachlaserlötsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei die Lötanordnung umfasst: • eine Löthalterung, die an dem Lötroboter befestigt ist; • einen Laserkopf, der an der Löthalterung installiert ist und der einen Laserstrahl auf die Verbindungsabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen und dem Dachpaneel emittiert; und • eine Drahtzufuhr, die an der Löthalterung bereitgestellt ist und einen Fülldraht an einer fokussierten Position des Laserstrahls bereitstellt.
Dachlaserlötsystem nach Anspruch 13, wobei die Spaltmesseinheit einen Profilsensor umfasst, der an der Löthalterung installiert ist und der Passabschnitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenpaneelen und dem Dachpaneel tastet und Spalte der Passabschnitte misst.
Dachlaserlötsystem nach Anspruch 14, wobei ein Arbeitszylinder fest an der Löthalterung installiert ist, und eine Sensorhalterung, an welcher der Profilsensor befestigt ist, mit einer Arbeitsstange des Arbeitszylinders verbunden ist.
Dachlaserlötsystem nach Anspruch 15, wobei die Sensorhalterung ein Luftgebläse, das Luft als Luftstrahl ausgibt, und einen Luftstrahldurchgang, der mit dem Luftgebläse verbunden ist, umfasst, und die Luft in einer zur Emittierungsrichtung des Laserstrahls senkrechten Richtung durch den Luftstrahldurchgang ausgegeben wird.
Dachlaserlötsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 16, wobei die Schleifanordnung umfasst: • eine Schleifhalterung, die an dem Schleifroboter befestigt ist; • einen Schleifmotor, der an der Schleifhalterung installiert ist und vertikal bewegbar ist; • eine Schleifscheibe, die an eine Antriebswelle des Schleifmotors gekoppelt ist; • eine Bewegungsplatte, die mit der Antriebswelle des Schleifmotors durch eine Buchse verbunden ist und an der Schleifhalterung vertikal bewegbar installiert ist; • eine Scheibenabdeckung, die an der Schleifhalterung befestigt ist, um die Schleifscheibe abzudecken und an der ein Einlass installiert ist, der Schleifstaubpartikel, die durch die Schleifscheibe verstreut werden, einsaugt; • einen Druckregelungszylinder, der fest an der Schleifhalterung installiert ist, der mit der Bewegungsplatte verbunden ist und eine Schleifanpresskraft der Schleifscheibe steuert; und • einen Stoppzylinder, der fest an der Schleifhalterung installiert ist und wahlweise die Bewegung der Bewegungsplatte beschränkt.
Dachlaserlötsystem nach Anspruch 17, wobei ein Paar Schienenleisten vertikal an der Schleifhalterung installiert sind, eine Führungsnut, welche die Buchse vertikal führt, in der Schleifhalterung gebildet ist, die Bewegungsplatte zwischen der Schleifhalterung und der Scheibenabdeckung angeordnet ist, und ein Gleitschuh, der gleitend an die Schienenleiste gekoppelt ist, an der Schienenleiste installiert ist.
Dachlaserlötsystem nach Anspruch 17 oder 18, wobei der Stoppzylinder umfasst: eine Arbeitsstange, die durch die Schleifhalterung reicht und dahingehend arbeitet, die Bewegungsplatte vor und zurück zu bewegen, und ein Reibbelag an der Bewegungsplatte entsprechend einem Vorderende der Arbeitsstange installiert ist.
Dachlaserlötsystem nach Anspruch 17, 18 oder 19, ferner aufweisend eine Lötnahtprüfeinheit, die an der Schleifanordnung installiert ist, die von der Schleifanordnung geschliffene Lötnähte prüft und die eine Position der Karosserie erkennt, wobei die Lötnahtprüfeinheit umfasst: • eine Halterung, die an der Schleifhalterung installiert ist; • eine Sichtkamera, die an der Halterung installiert ist und die geschliffene Lötnaht sichtfotografiert; und • einen Profilsensor, der an der Halterung installiert ist und der die geschliffene Lötnaht tastet, um eine Höhe der Lötnaht zu messen.