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Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum stationären Halten eines Bauteils im Verlauf einer Applikation eines Dichtungsprofils auf das Bauteil.
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Derartige Dichtungsprofile sind beispielsweise dafür vorgesehen eine dichtende Verbindung zwischen einer Karosserieöffnungn und dem in ihr eingesetzten Karosserieteil herzustellen. Die Dichtungsprofile können entweder karosserieseitig oder karosserieteilseitig oder beiderseits angebracht sein. Bei einem Karosserieteil kann es sich beispielsweise um einen Türzusammenbau, einen Kofferraumdeckel oder ein Schiebedachelement handeln. Vorliegend geht es darum, ein Dichtungsprofil auf eine Außenseite des Türzusammenbaus zu applizieren, der anschließend in einer Montagesituation in den Türausschnitt der Karosserie eingesetzt wird. Das Dichtungsprofil wird auf einen Klebeflansch der Fahrzeugtür aufgeklebt, beispielsweise mit einem sogenannten Applikationskopf. Ein Klebeflansch ist hierbei im Allgemeinen der Bereich eines Karosserieflanschen oder Türflansches, auf den das Dichtungsprofil appliziert wird.
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Im Stand der Technik ist ein als „direktes Anrollen“ bezeichnetes Verfahren zum Anbringen eines Dichtungsprofils auf einen Türzusammenbau bekannt. Hierbei wird das Dichtungsprofil von einer Endlosrolle oder als abgelängtes Teilstück aus einem Magazin mittels eines Anrollkopfes - auch Applikationskopf genannt - gefördert und der Vorschub auf das Karosserieteil geregelt. Auf der Endlosrolle ist ein Vielfaches der auf ein Karosseriebauteil zu applizierenden Länge des Dichtungsprofils bevorratet bzw. magaziniert. Hierbei ist bei einer möglichen Verfahrensvariante das Karosseriebauteil an sich in einer bewegbaren Halterungsvorrichtung, beispielsweise über einen Industrieroboter, bewegbar aufgenommen und wird an dem ortsfesten Anrollkopf, und damit an der Andrückrolle, vorbeigeführt, der dabei das Dichtungsprofil auf dem Karosseriebauteil appliziert. Problematisch hierbei ist, dass das Karosseriebauteil aus dem Gehänge bzw. der Bauteilzuführung einer Transportvorrichtung entnommen, und zur Applikationseinheit geführt werden muss. Dies ist mit einem hohen apparativen und logistischen Aufwand verbunden.
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In einer weiteren möglichen Verfahrensvariante wird ein mobiler beziehungsweise robotergeführter Anrollkopf, welcher beispielsweise über einen Handhabungsroboter geführt wird, an dem grundsätzlich stationären Karosseriebauteil umlaufend entlanggeführt. Ein Schnittmesser durchtrennt das Dichtungsprofil, sobald das Dichtungsprofil rings um in dem Ausschnitt des Karosseriebauteils appliziert wurde.
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Für beide soeben beschriebene Verfahrensvarianten gilt, dass nach dem umfänglichen Anbringen des Dichtungsprofils beide Dichtungsenden, das heißt der bereits zu Beginn applizierte Anfang und das durch das Ablängen entstandene Ende, derart einander angenähert werden, dass in dem Stoßbereich ein möglichst durchgängiges Dichtungsprofil entsteht.
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Bei dem Applikationsprozess mit dem mobilen Anrollkopf verbleibt das beispielsweise als Türzusammenbau - auch Fahrzeugtür - ausgebildete Bauteil fortwährend in seinem sogenannten Transportgehänge, über das das Bauteil auch weiteren Montagestationen zugeführt werden kann, bis schlussendlich die Montage in dem Türausschnitt des Karosserieseitenteils erfolgt. Die Bauteile sind in dem Transportgehänge an den bauteilseitigen Scharnierhälften gehalten. Da allerdings das Bauteil zunächst in dem Transportgehänge nicht in einem für die bei der Applikation auftretenden Kräfte ausreichenden Maße fixiert ist, muss eine zusätzliche Fixierung beziehungsweise ein zusätzliches Spannen des Bauteils in dem Transportgehänge während des Applikationsprozesses erfolgen. Diese zusätzliche Fixierung soll eine Bewegung des Bauteils innerhalb des Transportgehänges während des Applikationsprozesses minimieren, wenn nicht sogar eliminieren, so dass das Dichtungsprofil innerhalb der geforderten Lagetoleranzen appliziert werden kann.
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Beim Applikationsprozess mit mobilem und robotergeführtem Anrollkopf um ein stationär fixiertes Bauteil wird die Lage des Bauteiles im Raum im Allgemeinen mit einem Kamerasystem erkannt und ein Korrekturvekor berechnet, der dann an die Robotersteuerung übergeben wird. Danach appliziert der Roboter das Dichtungsprofil auf der mit dem Korrekturvektor korrigierten Bahn auf das Bauteil. Die eingesetzte Kameratechnik zur Ermittlung des Korrekturvektors führt zu Ungenauigkeiten im Applikationsprozess und ist außerdem mit einem hohen Invest und Instandhaltungsaufwand verbunden. Beispielsweise sind regelmäßige Kalibrierungen und Validierungen durchzuführen, die ggf. einen Stillstand der Anlage erfordern aber auch ansonsten mit einem personellen Aufwand verbunden sind.
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Vor diesem Hintergrund wäre es wünschenswert und Aufgabe dieser Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, durch deren Anwendung auf ein Kamerasystem zur Erfassung der Position des Bauteils während der Applikation verzichtet werden kann und durch die das Bauteil während der Applikation in eine definierte Lage im Raum gebracht und in dieser gehalten werden kann.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Spannvorrichtung zum stationären Halten eines Bauteils im Verlauf einer Applikation eines Dichtungsprofils auf das Bauteil, umfassend einen bodenbasierten Gehängegrundrahmen und einen Hilfsrahmen, wobei das Bauteil über den Hilfsrahmen in mehreren Freiheitsgraden schwimmend an dem Gehängegrundrahmen gehalten ist, und eine Klemmbackenanordnung, über die das Bauteil innerhalb der Schwimmung des Hilfsrahmens bezogen auf den bodenbasierten Gehängegrundrahmen klemmend und ortsfest positionierbar ist.
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Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass der positionsmäßig relativ ungenaue Gehängegrundrahmen zur Aufnahme des Hilfsrahmens dient, der das mit dem Dichtungsprofil zu versehende Bauteil lagegenau aufnimmt. Dabei kann der Hilfsrahmen im Bezug zum Gehängegrundrahmen schwimmend geschaltet werden, sodass der Hilfsrahmen und/oder das Bauteil selbst durch eine entsprechende anlagenseitige Fixierung immer unabhängig vom Gehängegrundrahmen in der gleichen Lage im Raum fixiert werden kann. Somit kann der Roboter immer auf der gleichen festen Bahn das Dichtungsprofil auf das Bauteil applizieren. Dadurch kann die herkömmlich eingesetzte Kameratechnik zur Lageerkennung des Bauteils und Bahnkorrektur des Roboters entfallen. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Klemmbackenanordnung eine Mehrzahl an Klemmbacken umfasst. Hierdurch ist es möglich das Bauteil sicher an mehreren Stellen über den Umfang zu halten.
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Eine erste vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Klemmbackenanordnung mittelbar über ein Klemmen des Hilfsrahmens das Bauteil positioniert. Dies ist dann von Vorteil, wenn eine Vielzahl von Bauteilgeometrien vorliegt, bei denen die scharnierseitige Aufnahme für den Hilfsrahmen aber immer gleich ausgebildet ist. Über diese scharnierseitige Aufnahme ist es möglich, das Bauteil bezüglich des Hilfsrahmen zu fixieren.
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Eine zweite vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Klemmbackenanordnung unmittelbar das Bauteil klemmt, um das Bauteil zu positionieren. Sollte nur eine geringe Anzahl an Bauteilgeometrien im Applikationprozess vorliegen, ist diese Form der Klemmung vorteilhaft, da das Bauteil unmittelbar fixiert wird
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Klemmbackenanordnung mindestens drei unabhängig voneinander zustellbare Klemmbacken umfasst. Hierdurch ist eine sichere und statisch bestimmte Klemmung gewährleistet.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine elektronische Steuereinheit vorgesehen ist, die signaltechnisch mit einer die Klemmbacken stellbare Aktuatorik verbunden und in der unterschiedlicher Bauteilgeometrien speicherbar sind. Hierdurch ist es möglich, verschiedene Bauteiltypen bzw. Türtypen einzumessen, so dass während bzw. bevor der Applikation lediglich eine Erkennung des Bauteils zu erfolgen hat, beispielsweise über einen Barcode oder über RFID. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Schwimmung drei rotatorische Freiheitsgrade und drei translatorische Freiheitsgrade des Hilfsrahmens gegenüber dem Gehängegrundrahmen zulässt.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Merkmalen, Einzelheiten und Vorteilen anhand der beigefügten Figuren erläutert. Die Figuren illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung. Hierin zeigen
- 1 eine schematische Darstellung als Fahrzeugtüren ausgebildete Bauteile in einem Gehängegrundrahmen und
- 2 eine Fahrzeugtür in einem Gehängegrundrahmen mit einer erfindungsgemäßen Klemmbackenanordnung.
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Die 1 zeigt in schematischer Darstellung zwei als Fahrzeugtüren ausgebildete Bauteile 2, welche in einem Gehängehilfsrahmen 10 scharnierseitig gehalten sind. Der Gehängegrundrahmen 8 weist hierzu jeweilige Hilfsrahmen 10 auf, über die jedes der Bauteile 2 gehalten ist. Zu dem rechts dargestellten Bauteil 2 ist ein ebenfalls schematisch dargestellter Anrollkopf 6 gezeigt. Eine derartige Halterung ist beispielsweise für den Transport der Bauteile in einer Montageumgebung ausreichend. Es handelt sich bei dieser Halterung allerdings nicht um eine starre, positionsgenaue Fixierung des einzelnen Bauteils bsezogen auf einen Referenzpunkt. Somit ist diese alleinige Halterung des Bauteils 2 in dem Gehängehilfsrahmen 10 nicht ausreichend für die Applikation eines Dichtungsprofils 6 mittels des Anrollkopfes 6 entlang eines Umfangs der Fahrzeugtür 2.
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In der 1 sind zu dem links dargestellten Bauteil 2 Pfeile dargestellt, die die drei rotatorischen Freiheitsgrade und die 3 translatorischen Freiheitsgrade symbolisieren, in denen sich das Bauteil 2 in der Schwimmung zwischen dem Hilfsrahmen 10 und dem Gehängegrundrahmen 8 bewegen kann.
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Die 2 zeigt das Bauteil 2 und eine Klemmbackenanordnung 14, die das Bauteil 2 bodenbasiert und ortsfest positioniert. Der Anrollkopf 6 ist vorliegend nicht dargestellt. Die Klemmbackenanordnung 14 kann in einer Ausgestaltung auf einer bodenmontierten Haltetraverse 22 befestigt sein. Die Klemmbackenanordnung 14 kann, wie vorliegend dargestellt, drei Klemmbacken 16 aufweisen. Die Klemmbacken 16 sind annähernd gleichmäßig über den Umfang des Bauteils 2 angeordnet um eine möglichst sichere Klemmung zu erzielen. Es kann eine andere Anzahl an Klemmbacken 16 vorgesehen sein. Für die Zustellbewegung des Klemmbacken 16 ist eine Aktuatorik 20, die signaltechnisch mit einer elektrischen Steuereinheit verbunden ist, in der beispielsweise Konturdaten für jeweilige Bauteiltypen gespeichert werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Bauteil
- 4
- Dichtungsprofil
- 6
- Anrollkopf
- 8
- Gehängegrundrahmen
- 10
- Hilfsrahmen
- 12
- Schwimmung
- 14
- Klemmbackenanordnung
- 16
- Klemmbacke
- 18
- Steuereinheit
- 20
- Aktuatorik
- 22
- Haltetraverse
