DE102018200941A1 - Spannvorrichtung zum Verspannen von zumindest zwei aneinanderzufügende Komponenten und ein Verfahren zum Designen derselben - Google Patents

Spannvorrichtung zum Verspannen von zumindest zwei aneinanderzufügende Komponenten und ein Verfahren zum Designen derselben Download PDF

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Thomas Baranowski
Lars Bognar
Maik Broda
Maximilian Engelke
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Verspannen von zumindest zwei aneinanderzufügende Komponenten (1, 2, 3), wobei die Spannvorrichtung eine erste Trägerstruktur (4) und eine zweite Trägerstruktur (5), die durch ein Verbindungsmittel (6, 7) mit der ersten Trägerstruktur (4) verbindbar ist, und zumindest eine Positioniervorrichtung (8) aufweist, die an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur (4, 5) vorgesehen ist, um eine der aneinanderzufügenden Komponenten (1, 2, 3) an einer definierten Position bezüglich der ersten oder der zweiten Trägerstruktur (4, 5) zu positionieren. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Designen einer Spannvorrichtung zum Verspannen von zumindest zwei aneinanderzufügende Komponenten (1, 2, 3).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Verspannen von zumindest zwei aneinanderzufügende Komponenten gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Designen einer Spannvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 9.
  • Die DE 10 2013 004 490 A1 offenbart eine Spannvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zum Verspannen von zumindest zwei aneinanderzufügende Komponenten sowie ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 9, wobei die Spannvorrichtung eine erste Trägerstruktur aufweist. Die einteilige Spannvorrichtung ist in Rahmenbauweise ausgeführt und dient zum Positionieren und Spannen eines Karosseriebauteils in einer Karosseriebauteilfügeanlage. Die einteilige Spannvorrichtung hat Rahmenelemente, welche Schnittstellen zu Funktionselementen zum Halten, Positionieren und Spannen des Bauteils in einer vorbestimmte Position besitzen. Die Topologie wurde dahingehend optimiert, dass die Rahmenelemente einen Profilquerschnitt aufweisen, dessen Profilverlauf an die an der Montagestelle wirkenden Kraftverläufe gewichtssparend angepasst ist. Diese Spannvorrichtung wird nicht mittels CAD (Computer-Aided-Design) designt.
  • Die US 5 343 611 A offenbart ein Verfahren und ein Befestigungssystem zum Befestigen, Positionieren und Klemmen von zu montierenden Komponenten durch Schweißen. Gemäß dem Verfahren werden Zeichnungsinformationen für das montierte Produkt in einem Computerprogramm bereitgestellt, eine Nullposition an dem Produkt wird bestimmt, und ein Installationsplan für das aufzubauende Befestigungssystem wird basierend auf den Zeichnungsinformationen und der Nullposition auf dem Produkt bereitgestellt, indem Stützpositionen an der Vorrichtung bezogen auf das Produkt in einem Koordinatensystem bestimmt werden. Auf dieser Grundlage wird das Befestigungssystem gemäß dem Installationsplan aus vorbestimmten Standardbefestigungskomponenten aufgebaut. Die Standardbefestigungskomponenten haben ein bestimmtes Lochraster, durch das sie miteinander verbunden werden können.
  • Die US 5 907 489 A offenbart ein System und ein Verfahren zum Konstruieren von Vorrichtungen zum Halten zu verschweißender Automobilkomponenten. Dabei werden L-förmige Stützelemente basierend auf der Kontur des zu haltenden Teils, den Hauptpositionierungspunkten für die Komponente und der Geometrie der verschiedenen L-Stützelemente ausgewählt und auf einer Plattform angeordnet.
  • Die US 6 378 186 A offenbart ein Rahmensystem zum Zusammenbauen und Schweißen eines Rohbaus. Das Rahmensystem verwendet völlig getrennte Einrahmungs- und Schweißvorgänge, die typischerweise in herkömmlichen Rahmensystemen kombiniert werden. Die Rahmenvorrichtung ist eine einstückige Rahmenstruktur, in der ein Unterboden, Seitenrahmen und andere Karosseriebauteile jeweils vor dem Schweißvorgang abgestützt und genau zueinander positioniert werden können. Unter Verwendung einer geeigneten Anzahl an Klemmvorrichtungen werden die rasterartige Fixierpositionen der Karosseriebauteile in geeigneter Weise hergestellt und beibehalten. Es können mehrere Schweißpistolen während des Schweißvorgangs eingesetzt werden.
  • Die US 2004 056 405 A1 offenbart eine Werkzeugplatte zum Befestigen eines Werkstücks einer Fahrzeugbaugruppe. Die Werkzeugplatte kann durch einen Positioniermechanismus reproduzierbar positioniert werden.
  • Eine Spannvorrichtung gemäß einem betriebsinternen Stand der Technik ist in den 3A und 3B gezeigt. Diese Spannvorrichtung ist eine wesentliche Komponente in der Produktionstechnik zum Beispiel für die Automobilindustrie, die Luftfahrtindustrie, etc. Derartige Spannvorrichtungen werden für die Qualitätssicherung zum Beispiel als Messschablonen oder zum Herstellen von maßgenauen Teilen verwendet, zum Beispiel in Gestalt einer Schweißspannvorrichtung, wie sie in den 3A und 3B gezeigt ist.
  • In der 3A sind im oberen Teil aneinanderzufügende Komponenten 1, 2, 3 gezeigt. Im unteren Teil der 3A ist gezeigt, wie die aneinanderzufügenden Komponenten 1, 2, 3 an der Spannvorrichtung positioniert sind, um aneinander verschweißt zu werden.
  • Das Designen und die Herstellung von Spannvorrichtungen sind jedoch häufig zeitaufwendig und kostenträchtig. Das Layout der in den 3A und 3B gezeigten Spannvorrichtung wird üblicherweise ausschließlich durch CAD bestimmt. Zusätzlich ist es erforderlich, dass die exakte Positionierung und die Maße der Spannvorrichtung nach der Herstellung vermessen werden, wie dies in der 3B gezeigt ist. Damit wird eine hohe Schweißgenauigkeit gewährleistet. Falls Abweichungen während der Messung festgestellt werden, muss die Spannvorrichtung neu eingestellt und noch einmal vermessen werden. Dies führt zu einer Verzögerung in der gesamten Produktionskette.
  • Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bieten die Spannvorrichtung zum Verspannen von zumindest zwei aneinanderzufügende Komponenten und das Verfahren zum Designen der Spannvorrichtung noch Raum für Verbesserungen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung zum Verspannen von zumindest zwei aneinanderzufügende Komponenten und ein Verfahren zum Designen einer Spannvorrichtung vorzusehen, durch die einerseits die Zeit zum (erneuten) Einstellen der Spannvorrichtung und andererseits die Kosten zum Herstellen der Spannvorrichtung eingespart werden können.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Spannvorrichtung zum Verspannen von zumindest zwei aneinanderzufügende Komponenten mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren zum Designen einer Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
  • Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung zum Verspannen von zumindest zwei aneinanderzufügende Komponenten hat eine erste Trägerstruktur und eine zweite Trägerstruktur, die durch ein Verbindungsmittel mit der ersten Trägerstruktur verbindbar ist. Die Spannvorrichtung hat des Weiteren zumindest eine Positioniervorrichtung, die an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur vorgesehen ist, um eine der aneinanderzufügenden Komponenten an einer definierten Position bezüglich der ersten oder der zweiten Trägerstruktur zu positionieren. Diese Spannvorrichtung, die zum Verschweißen von Stahlteilen geeignet ist, hat eine völlig neue und optimierte Topologie, durch die einerseits die Zeit zum (erneuten) Einstellen der Spannvorrichtung und andererseits die Kosten zum Herstellen der Spannvorrichtung eingespart werden können.
  • In vorteilhafter Weise müssen die Positioniervorrichtungen und die Komponentenführungen nicht bewegbar an den Trägerstrukturen angebracht werden; vielmehr können sie starr an den Trägerstrukturen angebracht sein. Durch die zweiteilige, getrennte Ausbildung der ersten und der zweiten Trägerstruktur können die aneinanderzufügenden Komponenten dennoch einfach in der Trägerstruktur positioniert werden. Auch die Werkzeugführungen können starr an den Trägerstrukturen angebracht sein.
  • Vorzugsweise bilden die erste und die zweite Trägerstruktur im verbundenen Zustand einen geschlossenen Rahmen, in dem die aneinanderzufügenden Komponenten zu verspannen sind. Dadurch können die aneinanderzufügenden Komponenten gleichzeitig positioniert und verspannt werden.
  • Vorzugsweise sind die erste und die zweite Trägerstruktur durch ein Gelenk miteinander verbunden, so dass der Prozess zum Positionieren und Verspannen der aneinanderzufügenden Komponenten vereinfacht wird. Zudem kann die Ausrichtung der ersten und zweiten Trägerstrukturen zueinander verbessert werden. Vorzugsweise hat die Spannvorrichtung ein Führungs- und Positionierelement zum Ausrichten der ersten Trägerstruktur an die zweite Trägerstruktur, wodurch die Ausrichtung weiter verbessert werden kann.
  • Vorzugsweise hat die Spannvorrichtung eine Komponentenführung, die an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur vorgesehen ist, um eine der aneinanderzufügenden Komponenten zu einer definierten Position bezüglich der ersten oder der zweiten Trägerstruktur zu führen. Dadurch kann das Positionieren der aneinanderzufügenden Komponenten weiter verbessert werden.
  • Vorzugsweise hat die Spannvorrichtung eine Werkzeugführung, die an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur vorgesehen ist, um ein Werkzeug zu einer definierten Position bezüglich der ersten oder der zweiten Trägerstruktur oder entlang eines vorbestimmten Bewegungspfades zu führen. Damit kann das Befestigen oder Verschweißen der aneinanderzufügenden Komponenten einerseits vereinfacht, beschleunigt und maßgenauer verwirklicht werden. Vorzugsweise hat die Spannvorrichtung eine Markierung für Schweißpunkte an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur, wodurch das Befestigen oder Verschweißen der aneinanderzufügenden Komponenten weiter vereinfacht werden kann.
  • Vorzugsweise hat die Spannvorrichtung ein bewegbares oder drehbares Element an der ersten Trägerstruktur, der zweiten Trägerstruktur oder der Positioniervorrichtung, das dazu konfiguriert ist, mit einem Unterschnitt von einer der aneinanderzufügenden Komponenten in Eingriff zu gelangen. Dadurch ist es möglich, aneinanderzufügende Komponenten mit Unterschnitt in der Spannvorrichtung zu verspannen.
  • Die Trägerstrukturen sowie das Scharnier und die Führungs- und Positionierelemente können aus Metall, bevorzugt Leichtmetall wie zum Beispiel Aluminium oder aus Kunststoff ausgebildet sein. Die Trägerstrukturen sowie das Scharnier und die Führungs- und Positionierelemente können aus demselben Material und in denselben Herstellungsprozess ausgebildet werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Designen einer Spannvorrichtung zum Verspannen von zumindest zwei aneinanderzufügende Komponenten hat zumindest die folgenden Schritte: Akquirieren von Koordinaten von Befestigungs- oder Schweißpunkten zum gegenseitigen Befestigen oder Verschweißen der aneinanderzufügenden Komponenten; Akquirieren von Koordinaten von Fixierpunkten, an denen die aneinanderzufügenden Komponenten durch eine Positioniervorrichtung jeweils an definierten Positionen zu positionieren sind; Definieren eines verfügbaren Raumes zum Führen eines Befestigungs- oder Schweißwerkzeugs zu einer definierten Position oder entlang eines vorbestimmten Bewegungspfades auf der Grundlage der akquirierten Koordinaten der Befestigungs- oder Schweißpunkte; Designen einer ersten Trägerstruktur und einer zweiten Trägerstruktur auf der Grundlage des verfügbaren Raumes zum Führen des Befestigungs- oder Schweißwerkzeugs; und Designen der Positioniervorrichtung, die an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur vorzusehen ist, auf der Grundlage der akquirierten Koordinaten der Fixierpunkte. Das Verfahren kann mittels CAD verwirklicht werden. Durch das Verfahren können einerseits die Zeit zum (erneuten) Einstellen der Spannvorrichtung und andererseits die Kosten zum Herstellen der Spannvorrichtung eingespart werden.
  • Vorzugsweise hat das Verfahren zumindest einen der folgenden Schritte: einen Schritt zum Designen einer Werkzeugführung, die an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur vorzusehen ist, um das Befestigungs- oder Schweißwerkzeug zu der definierten Position bezüglich der ersten oder der zweiten Trägerstruktur oder entlang des vorbestimmten Bewegungspfades zu führen, auf der Grundlage des verfügbaren Raumes zum Führen des Befestigungs- oder Schweißwerkzeugs; und/oder einen Schritt zum Designen eines Gelenks, das die erste und die zweite Trägerstruktur miteinander verbindet; einen Schritt zum Designen eines Führungs- und Positionierelements zum Ausrichten der ersten Trägerstruktur an die zweite Trägerstruktur; einen Schritt zum Designen einer Komponentenführung, die an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur vorzusehen ist, um eine aneinanderzufügende Komponenten zu einer definierten Position bezüglich der ersten oder der zweiten Trägerstruktur zu führen; einen Schritt zum Designen einer Markierung für die Befestigungs- oder Schweißpunkte an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur; und einen Schritt zum Designen eines bewegbaren oder drehbaren Elements an der ersten Trägerstruktur oder der zweiten Trägerstruktur, das dazu konfiguriert ist, mit einem Unterschnitt von einer der aneinanderzufügenden Komponenten in Eingriff zu gelangen.
  • Die 3a und 3b zeigen Spannvorrichtungen gemäß dem Stand der Technik. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen
    • 1 ein Ausführungsbeispiel einer Spannvorrichtung zum Verspannen von zumindest zwei aneinanderzufügende Komponenten gemäß der vorliegenden Erfindung, und
    • 2 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Designen einer Spannvorrichtung zum Verspannen von zumindest zwei aneinanderzufügende Komponenten gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Spannvorrichtung zum Verspannen von zumindest zwei aneinanderzufügende Komponenten 1, 2, 3. Bei dieser Spannvorrichtung handelt es sich um eine Schweißspannvorrichtung. Die Spannvorrichtung weist eine erste Trägerstruktur 4 auf. Die Spannvorrichtung weist zusätzlich eine zweite Trägerstruktur 5 auf, die durch ein Verbindungsmittel 6, 7 mit der ersten Trägerstruktur 4 verbindbar ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Verbindungsmittel 7 eine Schraubverbindung; es kann jedoch auch ein Schnellspanner bestehend aus einem Spannbügel oder ein anderes Verbindungsmittel vorgesehen sein, wobei das andere Verbindungsmittel 6 als Gelenk 6 ausgeführt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die erste und die zweite Trägerstruktur 4, 5 durch das Gelenk 6 miteinander verbunden. Das Gelenk 6 kann, wie dargestellt, einteilig ausgebildet sein. Alternativ kann ein mehrteiliges Gelenk vorgesehen sein, das voneinander trennbare Elemente hat, welche ineinander einhaken. Die erste und die zweite Trägerstruktur 4, 5 bilden im verbundenen Zustand im Wesentlichen einen geschlossenen Rahmen, in dem die aneinanderzufügenden Komponenten 1, 2, 3 verspannt werden. Die Spannvorrichtung hat vorzugsweise ein Führungs- und Positionierelement (nicht gezeigt), um die erste Trägerstruktur 4 korrekt an die zweite Trägerstruktur 5 auszurichten. Bei dem Führungs- und Positionierelement kann es sich um einen Zentrierstift handeln, der an einer der beiden Trägerstrukturen angeordnet ist und in ein Zentrierloch eingreift, das in der anderen der beiden Trägerstrukturen vorgesehen ist.
  • Die Spannvorrichtung hat Positioniervorrichtungen 8, die an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur 4, 5 vorgesehen sind, um eine der aneinanderzufügenden Komponenten 1, 2, 3 an einer definierten Position bezüglich der ersten oder der zweiten Trägerstruktur 4, 5 zu positionieren. Die Spannvorrichtung hat darüber hinaus Komponentenführungen 9, die an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur 4, 5 vorgesehen sind, um eine der aneinanderzufügenden Komponenten 1, 2, 3 zu der definierten Position bezüglich der ersten oder der zweiten Trägerstruktur 4, 5 zu führen.
  • Die Spannvorrichtung hat Werkzeugführungen 10, die an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur 4, 5 vorgesehen sind, um ein Werkzeug zu einer definierten Position bezüglich der ersten oder der zweiten Trägerstruktur 4, 5 oder entlang eines vorbestimmten Bewegungspfades zu führen. Bei den Werkzeugführungen des Ausführungsbeispiels handelt es sich um Führungen für eine Schweißpistole oder eine Schweißzange. Das Werkzeug kann auch ein Lötwerkzeug oder eine Klebepistole sein. Zusätzlich können Markierungen (nicht gezeigt) für Schweißpunkte an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur 4, 5 vorgesehen sein. Die Markierungen können auch für andere Zwecke vorgesehen sein, wie zum Beispiel als Positionsreferenz, zur Kennzeichnung/Identifizierung oder für eine Bilderkennung.
  • Falls eine der aneinanderzufügenden Komponenten 1, 2, 3 einen Unterschnitt hat, der durch die Trägerstrukturen 4, 5 oder Positioniervorrichtungen 8 nicht erreichbar ist, kann ein bewegbares oder drehbares Element (nicht gezeigt) an einer der Trägerstrukturen 4, 5 oder an einer der Positioniervorrichtungen 8 vorgesehen sein, das dazu konfiguriert ist, mit dem Unterschnitt der aneinanderzufügenden Komponente 1, 2, 3 in Eingriff zu gelangen. Das bewegbare oder drehbare Element kann hierbei als ein Arm gestaltet sein.
  • 2 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Designen einer Spannvorrichtung zum Verspannen von zumindest zwei aneinanderzufügende Komponenten 1, 2, 3 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Designen der Spannvorrichtung erfolgt vorzugsweise per CAD (Computer-Aided-Design).
  • In einem Schritt S1 werden Koordinaten von Befestigungs- oder Schweißpunkten akquiriert, an denen die aneinanderzufügenden Komponenten 1, 2, 3 gegenseitig befestigt oder verschweißt werden sollen. In einem Schritt S2 werden Koordinaten von Fixierpunkten 11 akquiriert, an denen die aneinanderzufügenden Komponenten 1, 2, 3 durch eine Positioniervorrichtung 8 jeweils an definierten Positionen zu positionieren sind.
  • In einem Schritt S3 wird auf der Grundlage der akquirierten Koordinaten der Befestigungs- oder Schweißpunkte ein verfügbarer Raum definiert, in dem ein Befestigungs- oder Schweißwerkzeug zu einer definierten Position oder entlang eines vorbestimmten Bewegungspfades geführt werden soll. Der verfügbare Raum wird von dem Befestigungs- oder Schweißwerkzeug benötigt, um die aneinanderzufügenden Komponenten 1, 2, 3 zu befestigen oder zu verschweißen. Optional können zum Definieren des verfügbaren Raums zusätzlich die akquirierten Koordinaten der Fixierpunkte 11 verwendet werden. Falls sich die akquirierten Koordinaten der Fixierpunkte 11 als ein Hindernis für das Befestigungs- oder Schweißwerkzeug herausstellen sollten, können alternative Koordinaten für Fixierpunkte 11 akquiriert werden, die außerhalb des verfügbaren Raums für das Befestigungs- oder Schweißwerkzeug liegen. Selbstverständlich kann der verfügbare Raum je nach Erfordernis noch durch weitere Einschränkungen definiert werden.
  • In dem Schritt S3 werden auf der Grundlage des verfügbaren Raumes zum Führen des Befestigungs- oder Schweißwerkzeugs eine erste Trägerstruktur 4 und eine zweite Trägerstruktur 5 designt. In dem Schritt S3 wird außerdem auf der Grundlage der akquirierten Koordinaten der Fixierpunkte 11 die Positioniervorrichtung 8 designt, die an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur 4, 5 vorzusehen ist. Optional kann die Positioniervorrichtung 8 zusätzlich auf der Grundlage des bereits definierten, verfügbaren Raumes zum Führen eines Befestigungs- oder Schweißwerkzeugs designt werden.
  • Es ist denkbar, zuerst die beiden Trägerstrukturen 4, 5 und danach die Positioniervorrichtung 8 zu designen. Das Design der Positioniervorrichtung 8 kann sich dann an das bestehende Design der Trägerstrukturen 4, 5 richten. Alternativ können jedoch zuerst die Positioniervorrichtung 8 und danach die beiden Trägerstrukturen 4, 5 designt werden. Das Design der beiden Trägerstrukturen 4, 5 kann sich dann an das bestehende Design der Positioniervorrichtung 8 richten.
  • Vorzugsweise können dem Verfahren weitere Schritte hinzugefügt werden. Diese Schritte können je nach Erfordernis zwischen den bereits beschriebenen Schritten S1, S2 und S3 eingefügt oder angehängt werden. Dabei kann es sich um einen Schritt zum Designen einer Werkzeugführung 10 handeln, die an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur 4, 5 vorzusehen ist, um das Befestigungs- oder Schweißwerkzeug zu der definierten Position bezüglich der ersten oder der zweiten Trägerstruktur 4, 5 oder entlang des vorbestimmten Bewegungspfades zu führen. Das Designen der Werkzeugführung 10 erfolgt auf der Grundlage des verfügbaren Raumes zum Führen des Befestigungs- oder Schweißwerkzeugs. Es kann zusätzlich ein Schritt zum Designen einer Markierung für die Befestigungs- oder Schweißpunkte an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur 4, 5 hinzugefügt werden.
  • Es kann ferner ein Schritt zum Designen eines Gelenks 6 hinzugefügt werden, das die erste und die zweite Trägerstruktur 4, 5 miteinander verbindet. Es kann auch ein Schritt zum Designen eines Führungs- und Positionierelements zum Ausrichten der ersten Trägerstruktur 4 an die zweite Trägerstruktur 5, und/oder ein Schritt zum Designen einer Komponentenführung 9 hinzugefügt werden, die an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur 4, 5 vorzusehen ist, um eine aneinanderzufügende Komponenten 1, 2, 3 zu einer definierten Position bezüglich der ersten oder der zweiten Trägerstruktur 4, 5 zu führen.
  • Schließlich kann ein Schritt zum Designen eines bewegbaren oder drehbaren Elements hinzugefügt werden, das an der ersten Trägerstruktur 4 oder der zweiten Trägerstruktur 5 vorzusehen ist. Das bewegbare oder drehbare Element soll dazu konfiguriert sein, mit einem Unterschnitt von einer der aneinanderzufügenden Komponenten1, 2, 3 in Eingriff zu gelangen.
  • Sofern nichts anderes angegeben ist, kann die Reihenfolge der vorstehend beschriebenen Schritte verändert werden. Insbesondere ist es denkbar, zuerst die Koordinaten der Fixierpunkte 11 zu akquirieren und auf dieser Grundlage anschließend die Koordinaten der Befestigungs- oder Schweißpunkte zu akquirieren bzw. den verfügbaren Raum zum Führen des Befestigungs- oder Schweißwerkzeugs zu definieren.
  • Außerdem können je nach Erfordernis zusätzliche Zwischenschritte hinzugefügt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1.
    aneinanderzufügende Komponente
    2.
    aneinanderzufügende Komponente
    3.
    aneinanderzufügende Komponente
    4.
    erste Trägerstruktur
    5.
    zweite Trägerstruktur
    6.
    Verbindungsmittel, Gelenk
    7.
    Verbindungsmittel, Schraubverbindung
    8.
    Positioniervorrichtung
    9.
    Komponentenführung
    10.
    Werkzeugführung
    11.
    Fixierpunkt
  • 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
    • DE 102013004490 A1 [0002]
    • US 5343611 A [0003]
    • US 5907489 A [0004]
    • US 6378186 A [0005]
    • US 2004056405 A1 [0006]

Claims (10)

  1. Spannvorrichtung zum Verspannen von zumindest zwei aneinanderzufügende Komponenten (1, 2, 3), wobei die Spannvorrichtung eine erste Trägerstruktur (4) aufweist, gekennzeichnet durch eine zweite Trägerstruktur (5), die durch ein Verbindungsmittel (6, 7) mit der ersten Trägerstruktur (4) verbindbar ist; und durch zumindest eine Positioniervorrichtung (8), die an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur (4, 5) vorgesehen ist, um eine der aneinanderzufügenden Komponenten (1, 2, 3) an einer definierten Position bezüglich der ersten oder der zweiten Trägerstruktur (4, 5) zu positionieren.
  2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Trägerstruktur (4, 5) im verbundenen Zustand einen geschlossenen Rahmen bilden, in dem die aneinanderzufügenden Komponenten (1, 2, 3) zu verspannen sind.
  3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Trägerstruktur (4, 5) durch ein Gelenk (6) miteinander verbunden sind.
  4. Spannvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Führungs- und Positionierelement zum Ausrichten der ersten Trägerstruktur (4) an die zweite Trägerstruktur (5).
  5. Spannvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Komponentenführung (9), die an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur (4, 5) vorgesehen ist, um eine der aneinanderzufügenden Komponenten (1, 2, 3) zu einer definierten Position bezüglich der ersten oder der zweiten Trägerstruktur (4, 5) zu führen.
  6. Spannvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Werkzeugführung (10), die an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur (4, 5) vorgesehen ist, um ein Werkzeug zu einer definierten Position bezüglich der ersten oder der zweiten Trägerstruktur (4, 5) oder entlang eines vorbestimmten Bewegungspfades zu führen.
  7. Spannvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Markierung für Schweißpunkte an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur (4, 5).
  8. Spannvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein bewegbares oder drehbares Element an der ersten Trägerstruktur (4), der zweiten Trägerstruktur (5) oder der Positioniervorrichtung (8), das dazu konfiguriert ist, mit einem Unterschnitt von einer der aneinanderzufügenden Komponenten (1, 2, 3) in Eingriff zu gelangen.
  9. Verfahren zum Designen einer Spannvorrichtung zum Verspannen von zumindest zwei aneinanderzufügende Komponenten (1, 2, 3), gekennzeichnet durch zumindest die folgenden Schritte: Akquirieren von Koordinaten von Befestigungs- oder Schweißpunkten zum gegenseitigen Befestigen oder Verschweißen der aneinanderzufügenden Komponenten (1, 2, 3); Akquirieren von Koordinaten von Fixierpunkten (11), an denen die aneinanderzufügenden Komponenten (1, 2, 3) durch eine Positioniervorrichtung (8) jeweils an definierten Positionen zu positionieren sind; Definieren eines verfügbaren Raumes zum Führen eines Befestigungs- oder Schweißwerkzeugs zu einer definierten Position oder entlang eines vorbestimmten Bewegungspfades auf der Grundlage der akquirierten Koordinaten der Befestigungs- oder Schweißpunkte; Designen einer ersten Trägerstruktur (4) und einer zweiten Trägerstruktur (5) auf der Grundlage des verfügbaren Raumes zum Führen des Befestigungs- oder Schweißwerkzeugs; und Designen der Positioniervorrichtung (8), die an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur (4, 5) vorzusehen ist, auf der Grundlage der akquirierten Koordinaten der Fixierpunkte (11).
  10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Schritt zum Designen einer Werkzeugführung (10), die an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur (4, 5) vorzusehen ist, um das Befestigungs- oder Schweißwerkzeug zu der definierten Position bezüglich der ersten oder der zweiten Trägerstruktur (4, 5) oder entlang des vorbestimmten Bewegungspfades zu führen, auf der Grundlage des verfügbaren Raumes zum Führen des Befestigungs- oder Schweißwerkzeugs; und/oder einen Schritt zum Designen eines Gelenks (6), das die erste und die zweite Trägerstruktur (4, 5) miteinander verbindet; und/oder einen Schritt zum Designen eines Führungs- und Positionierelements zum Ausrichten der ersten Trägerstruktur (4) an die zweite Trägerstruktur (5); und/oder einen Schritt zum Designen einer Komponentenführung (9), die an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur (4, 5) vorzusehen ist, um eine aneinanderzufügende Komponenten (1, 2, 3) zu einer definierten Position bezüglich der ersten oder der zweiten Trägerstruktur (4, 5) zu führen; und/oder einen Schritt zum Designen einer Markierung für die Befestigungs- oder Schweißpunkte an der ersten oder der zweiten Trägerstruktur (4, 5); und/oder einen Schritt zum Designen eines bewegbaren oder drehbaren Elements an der ersten Trägerstruktur (4) oder der zweiten Trägerstruktur (5), das dazu konfiguriert ist, mit einem Unterschnitt von einer der aneinanderzufügenden Komponenten (1, 2, 3) in Eingriff zu gelangen.
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