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Die
Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Fügen eines leistenförmigen,
nachgiebigen Profils, insbesondere Dichtungsprofils, entlang einer
gekrümmten
Fläche
eines Körpers.
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Mit
einer solchen Einrichtung soll ein Dichtungsprofil mit einem Klebeband
an seiner einen Seite verarbeitet werden, wobei die nicht an dem
Profil haftende Seite des Klebebands mit einem Schutzstreifen abgedeckt
sein kann.
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Der
Wunsch, ein leistenförmiges,
nachgiebiges Profil neben bzw. an einer gekrümmten Kante eines scheibenförmigen Körpers anzubringen,
besteht beispielsweise bei einer Wasserkastenanbindung auf der Windschutzscheibe
eines Kraftfahrzeugs. Die Wasserkastenanbindung umfaßt ein dreidimensional vorgebogenes,
leistenförmiges
Profil, also ein Profilstück,
aus dem ein flacher, streifenförmiger
Abschnitt ausgeformt ist, der auf einer Seite ein beidseitig klebendes
Klebeband trägt.
Auf der dem Profil abgewandten Seite ist das Klebeband mit einem
Schutzstreifen, einem sogenannten Liner, versehen.
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Bei
einer bekannten Einrichtung der eingangs genannten Gattung ist ein
Roboterarm eines Montageroboters mit einer Andruckrolle ausgerüstet, mit
der ein zu einem Ring geschlossenes Türdichtprofil auf den Flansch
einer Karosserie aufgerollt wird (
DE 199 04 183 A1 ). Zuvor wird das geschlossene Profil über eine
nacheilende Führungseinrichtung
mit einem Rollenpaar oder zumindest einer weiteren Rolle fixiert,
jedoch im Abstand zu der Andruckrolle, die das Profil auf den Flansch
drückt. Über einen
Stellzylinder soll die jeweilige Position der Andruckrolle verändert und
den Gegebenheiten angepaßt
werden. Die jeweilige Position der Andruckrolle kann mit Sensoren
ermittelt werden, um die Raumbahn des Roboters bzw. Roboterarms
zu korrigieren. Die nacheilende Führungseinrichtung und eine
ihr entsprechende voreilende Führungseinrichtung
sind so ausgebildet, daß sie
das Türdichtprofil
in Art eines Profil-führungskäfiges erfassen
und fixieren, je nachdem, in welche Richtung die Andruckrolle ihre
Andruckarbeit ausführt.
Mit dem Ziel, das Türdichtprofil
genau fixiert auf den Flansch aufzusetzen und aufzurollen, ist eine Rollfläche der
Andruckrolle mit einer Profilierung versehen. Weiterhin soll ein
Niederhalter einen zusätzlichen
Dichtungsansatz so legen, daß er
beim Aufdrücken
bzw. Aufrollen des Türdichtprofils
auf den Flansch genau seine Dichtfunktion einnimmt und nicht verkantet.
Der Niederhalter kann als Führungsgleitstück oder
als Führungsrollenkörper ausgebildet sein. – Diese
bekannte Einrichtung ist nicht geeignet, ein leistenförmiges Profilstück, das
nachgiebig, aber gleichwohl steif ist, wie es bei einer Wasserkastenanbindung
auf der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs typisch ist, aufzunehmen
und von einem exakten Auflagepunkt ausgehend genau mittig über einer gekrümmten Kante
der Windschutzscheibe anzufügen.
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Mit
einem bekannten Bestückungsgerät für einen
Roboter wird eine geschlossene Schleife eines Kederstreifenprofils
verarbeitet (
EP 0 253
599 B1 ). Das Bestückungsgerät umfaßt Mittel
zum Führen und Auflegen
des Kederstreifens an eine Karosserieöffnung, eine Druckwalze, eine
Führungswalze
sowie einen Greifer, der eine Kederstreifenschleife an einer Ladestation
erfassen soll, um den Roboter zu laden. – Es sind keine Mittel vorgesehen,
um eine bestimmte Stelle der Kederstreifenschleife an einen definierten
Punkt der Fahrzeugöffnung
anzusetzen, was infolge der geschlossenen Schleife auch nicht erforderlich
ist. Auch wird die Kederstreifenschleife nicht auf eine Sollbiegelinie
der Karosserieöffnung
gespannt, bevor sie an diese angesetzt und aufgerollt wird.
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Eine
weitere zum Stand der Technik gehörende Einrichtung umfaßt eine
Andruckrolle, über
die eine Dichtung entlang einer vorgesehenen Linie umlaufend an
eine Fahrzeugtür
gedrückt
wird, ein Führungsmittel
zur Führung
der Dichtung vor der Aufbringung sowie gegebenenfalls eine von der
Andruckrolle unabhängige
Hilfsandruckrolle (
DE
101 38 781 A1 ). Diese Einrichtung dient zum Anbringen einer umlaufenden
Dichtung an der Fahrzeugtür,
wozu typisch ein weiches Dichtmaterial verwendet wird. Hierzu wird
die als Endlosprofil vorliegende Dichtung von einer Vorratsrolle
abgezogen und mit einer Klebefläche
entlang der vorgesehenen Linie auf eine Fläche der Fahrzeugtür umlaufend
aufgerollt. Hierbei braucht aber kein enger Bezug zu einer Kante
hergestellt werden und auch der Aufsetzpunkt des Profils in Fügerichtung
ist unkritisch.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein leistenförmiges,
nachgiebiges, aber steifes Profilstück entlang einer gekrümmten Fläche eines
Körpers
selbsttätig,
rasch, auch bei Toleranzen des Profilverlaufs exakt und zuverlässig mit
möglichst
geringem apparativen Aufwand anzufügen, so daß das Profil an einem Rand
des Körpers
neben einer Kante sicher haftet. Diese Aufgabe wird für eine Einrichtung
der eingangs genannten Gattung durch deren Ausbildung mit den in
dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Bestandteil
der Einrichtung nach Anspruch 1 ist ein kombiniertes Greif- und
Fügewerkzeug,
welches mit einem mehrachsigen Roboter nacheinander in mehrere Stationen
positioniert werden kann, wie noch im nachfolgenden beschrieben
wird. Das kombinierte Greif- und Fügewerkzeug umfaßt einen Spanngreifer
mit zwei auf das Profilstück
konturbezogenen Greiferbacken, die das Profilstück an einer Seite, und zwar
im Fall des mit einem Klebeband versehenen Profilstücks in einem
nicht mit dem Klebeband abgedeckten Bereich umschließen. Weiterhin sind
in dem Greif- und Fügewerkzeug
drei Rollenpaare integriert, deren beiden Rollen jeweils einen Spalt zur
Aufnahme des Profilstücks
bilden. Die Außenumfänge der
Rollen sind an das Profilstück
ebenfalls zumindest teilweise angepaßt. Von den Rollenpaaren dienen
zunächst
zwei zur Führung
des Profilstücks an
den Körper,
an den das Profilstück
zu fügen
ist, und zumindest eines der Rollenpaare, vorzugsweise jedoch zwei
hiervon, zum festen Fügen
des leistenförmigen
Profilstücks
an den Körper
neben einer gekrümmten
Kante, nachdem das Profilstück
in einer Anfangsposition zuvor mit dem Spanngreifer an dem Körper vorläufig fixiert
wurde.
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Mit
den drei Rollenpaaren wird eine genaue Anpassung an eine gewünschte Biegelinie
des Profilstücks
erreicht. Hierzu erfaßt
das Greif- und Fügewerkzeug
vor dem Fahren in die Fügeposition
zunächst
das in einem Aufnahmenest in definierter Lage bevorratete als Profilstück ausgebildete
Profil und führt
es robotergeführt
in eine kombinierte Spann- und Vermessungsstation als Zwischenstation,
in der die Rollenpaare um das auf Sollbiegelinie gespannte Profilstück geschlossen
werden. Weiterhin wird in der Spann- und Vermessungsstation eine Anfangsposition,
d.h. ein Anfangspunkt des Profilstücks mit einem Sensor zum anschließenden ortsdefinierten
Ansetzen an den Körper
erfaßt.
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Eine
entsprechende Spanneinrichtung in der Spann- und Vermessungsstation
kann aus einer Konturbank bestehen, welche eine Sollbiegelinie des Profilstücks abbildet
und in die das Profilstück
beispielsweise durch Spannbolzen eingespannt werden kann. Durch
darauffolgendes Schließen
der drei richtungsbezogenen Rollenpaare kann die Biegelinie reproduziert
werden und das Profilstück
exakt positioniert und für
den anschließenden
Fügeprozeß gespannt
gehalten werden. Anstatt des Einspannens des Profilstücks mittels
Spannbolzen in die Konturbank kann aber auch die Sollbiegelinie
einfacher durch ein Prisma und Roboterbewegung reproduziert werden.
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Für ein zu
verwendendes Profilstück,
welches einseitig mit einem schmaleren Klebeband versehen ist, mit
einem Schutzstreifen bzw. Liner abgedeckt ist, weist eine Weiterbildung
der Einrichtung eine Schutzstreifenlösestation auf, in der gemäß Anspruch
3 nach dem Vermessen der Anfangsposition der Schutzstreifen gelöst wird
und entfernt wird. Die Roboterführung
des Greif- und Fügewerkzeugs
der Einrichtung gemäß Anspruch
3 führt
anschließend den
Anfang des Profilstücks
mit freiliegendem Klebeband in die Anfangsposition an den Körper, wo
es angedrückt
wird. Dann wird das Greif- und Fügewerkzeug
nach Öffnen
des Spanngreifers gekippt, um das zweite Rollenpaar und das dritte
Rollenpaar in Fügeeingriff
an dem Profilstück
zu bringen, sodann das Greif- und Fügewerkzeug mit den um das Profilstück geschlossenen
Rollenpaaren entlang der Kante des Körpers bis zu einer Endposition
geführt
und von dieser mit dem dritten Rollenpaar bis über die Anfangsposition des
Profils zurückgefahren,
um auch einen Anfangsbereich des Profils vollständig an den Körper zu
pressen.
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Praktisch übernimmt
das dritte Rollenpaar den eigentlichen Aufpreßvorgang, indem es das Profil
im Klebebereich mit einer voreingestellten Anpreßkraft an bzw. neben eine Oberkante
des Körpers preßt, und
zwar nach Zurückfahren
in den Anfangsbereich auch in einem Abschnitt des Profilstücks, der von
dem Spanngreifer in dessen Andruckphase nicht erfaßt worden
ist. Die Oberkante ist sonst einfach nur Kante genannt.
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Um
Toleranzen des Körpers
oder/und des Profilstücks
auszugleichen, ist nach Anspruch 2 das Greif- und Fügewerkzeug
in X- und Z-Richtung mit einem Ausgleich versehen, der kraftmäßig vorgesteuert
werden kann.
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Die
Schutzstreifenlösestation
kann nach Anspruch 4 eine Druckluft-Düsenanordnung,
die auf den Schutzstreifen des Klebestreifens ausrichtbar ist, sowie
einen Schutzstreifen-Abrollmechanismus aufweisen, welcher geeignet
ist, den von dem Klebeband stirnseitig abgelösten Schutzstreifen weiter
von dem Klebeband abzurollen. Damit kann der Schutzstreifen selbsttätig abgelöst werden. – Es sind
folgende Ausführungsformen
der Schutzstreifenlösestation möglich, die
differenzierte Vorteile bieten:
In einer Ausführungsform
gemäß Anspruch
5 ist in der Schutzstreifenlösestation
die Druckluftdüsenanordnung
ortsfest angeordnet, während
der Schutzstreifenabrollmechanismus mit den kombinierten Greif-
und Fügewerkzeug
zu einer Baueinheit verbunden ist. Damit wird in der Schutzstreifenlösestation
nur ein Anfangsbereich des Schutzstreifens von dem Profilstück gelöst, während das
weitere Abrollen des Schutzstreifens synchron mit einem anschließenden Fügevorgang
erfolgt, so daß im
Fügebereich stets
von dem Schutzstreifen befreites Profil ansteht.
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In
einer alternativen Ausführungsform
können
die Düsenanordnung
und der Schutzstreifenabrollmechanismus als eine stationäre Einheit
zusammengefaßt
sein.
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Im
einzelnen kann nach Anspruch 6 die Druckluftdüsenanordnung eine erste Düse, welche auf
eine Stirnseite des Profilstücks
mit dem Klebeband und dem Schutzstreifen gerichtet ist, sowie eine zweite
Düse umfassen,
die den von dem Profilstück gelösten Schutzstreifen
auf ein angetriebenes Laufrad des Schutzstreifenabrollmechanismus
bläst,
wobei dieser weiterhin ein hubbewegliches Spannrad umfaßt, welches
den abgelösten
Schutzstreifen zwischen sich und dem angetriebenen Laufrad einschließen kann,
um den Schutzstreifen weiter von dem Profilstück abzurollen.
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Gemäß Anspruch
7 ist die das angetriebene Laufrad und das Spannrad umfassende Baugruppe in
einer Version an dem integrierten Greif- und Fügewerkzeug aus dem Fügebereich
wegklappbar gelagert. Durch ein Wegklappen wird der Fügevorgang trotz
des synchron ablaufenden Abrollvorgangs des Schutzstreifens nicht
behindert.
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Weiterhin
kann gemäß Anspruch
8 an dem Schutzstreifenabrollmechanismus ein Saugschlauch so angeordnet
sein, daß er
den abgerollten Schutzstreifen aufnimmt, um Störungen durch den abgelösten Schutzstreifen
zu vermeiden.
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Die
in das Greif- und Fügewerkzeug
integrierten Rollenpaare sind im einzelnen gemäß Anspruch 9 so angeordnet
und ausgebildet, daß das erste,
das Profilstück
in seinem Spalt führende
Rollenpaar mit seinem Spalt in Z-Richtung
in einem Abstand über
dem Körper
in Fügeposition,
also in der Höhe
gegenüber
dem zweiten und dem dritten Rollenpaar, welche die Fügerollen
bilden, voreingestellt wird, so daß das Profilstück hier
mit freiliegenden Klebestreifen auf Distanz von dem Körper gehalten wird,
ein vorzeitiges Ankleben des Profilstücks verhindert wird und das
Profilstück
gleichzeitig geführt wird.
Die obere Rolle und die untere Rolle des ersten Rollenpaars liegen
in X-Richtung, also quer zu der benachbarten Kante des Körpers verschiebbar
an verschiedenen Profilstückabschnitten
an, insbesondere die obere Rolle im wesentlichen an einem flachen
streifenförmigen
Abschnitt auf dessen einer Klebebandseite angewandten Seite und
an die untere Rolle an einem Wulstabschnitt des Profilstücks neben
dem flachen streifenförmigen
Abschnitt. Die Rollen sind zweckmäßig an einem Spanngreifer angebracht,
mit dem die Zustellung der Rollen auf das Profilstück durch
Spannhub geregelt werden kann. – Außerdem ist
das erste Rollenpaar quer zu dem Profilstück in X-Richtung verstellbar,
um eine Anpassung an die Biegung des Profilstücks zu ermöglichen, siehe auch Anspruch
10, wonach auch das zweite Rollenpaar und das dritte Rollenpaar
in X-Richtung verstellbar sind.
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Das
zweite Rollenpaar ist an die konturbezogene Geometrie des Profilstücks enger
angepaßt
als das erste Rollenpaar, um das Profilstück exakt zu führen. Mit
seiner Verstellbarkeit in X-Richtung und weiterhin im Winkel α – siehe
auch Anspruch 10 – wird
der Biegeradius an ein vorgebogenes Profilstück angepaßt. Außerdem kann mit der Einstellung
in X-Richtung des zweiten Rollenpaars eine größere Vorspannung zur Kante
des Körpers
hin eingestellt werden, im Vergleich zu dem ersten und dritten Rollenpaar.
Damit kann ein beispielsweise ein lippenförmiger Teil des Profilstücks während des
Fügens
auf Vorspannung gehalten werden. Das zweite Rollenpaar übernimmt
so außer
dieser Teilfunktion des Fügens
im wesentlichen auch eine Führung
des Profilstücks.
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Das
dritte Rollenpaar ist so angeordnet, daß es mit seinem Spalt, der
das Profilstück
außerhalb des
Klebebands einschließt,
den das Klebeband aufweisenden Abschnitt gegen den Körper preßt, indem es
hierzu in Z-Richtung einstellbar ist.
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Der
zu dem integrierten Greif- und Fügewerkzeug
gehörende
Spanngreifer hat zunächst
die Aufgabe, das Profilstück,
welches er in einer Bereitstellung, insbesondere in einem Aufnahmenest
eines Drehtisches, erfaßt,
an schließend
während
des Transports zwischen verschiedenen Stationen in seiner Position
zu sichern. Eine zweite wesentliche Funktion des Spanngreifers besteht
darin, daß er
das Profilstück
in seinem Anfangspunkt bzw. einer Anfangsposition definiert auf
den scheibenförmigen Körper aufsetzt
und anpreßt,
wozu er in Z-Richtung sowie um einen Winkel β – siehe Anspruch 10 – einstellbar
ist. Deswegen kann mittels Roboterbewegung der Spanngreifer das
Profilstück
an den scheibenförmigen
Körper
pressen, ohne bereits das zweite Rollenpaar und das dritte Rollenpaar
den Fügevorgang
zwangsläufig
beginnen zu lassen.
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Das
mit der Einrichtung ausgeübte
Verfahren ergibt sich aus der Roboterführung. Das Verfahren zum Fügen eines
leistenförmigen,
nachgiebigen Profilstücks,
insbesondere Dichtungsprofils mit einem Klebeband an einer Seite
neben einer gekrümmten Kante
eines scheibenförmigen
Körpers,
wobei das Klebeband durch einen Schutzstreifen abgedeckt ist, kann
mit den Schritten erfolgen:
Einspannen zumindest eines Anfangsbereichs
des Profilstücks
gemäß einer
Sollbiegelinie und Vermessen einer Anfangsposition des Profils,
Lösen des
Schutzstreifens von dem Klebeband des eingespannten Profilstücks,
Führen des
eingespannten Profilstücks
in die Anfangsposition an dem Körper
und Andrücken
in der Anfangsposition an den Körper,
von
der Anfangsposition ausgehend Pressen des Profilstücks an den
Körper
kontinuierlich entlang dessen Kante bis zu einer Endposition,
anschließendes Nachpressen
des Profilstücks
im Anfangsbereich, d.h. um die Anfangsposition, an den Körper.
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Für das Entfernen
des Schutzstreifens von dem Klebeband des Profilstücks gibt
es zwei Möglichkeiten,
nämlich
erstens dadurch, daß der
Schutzstreifen vor dem Führen
des eingespannten Profilstücks
in die Anfangsposition an dem Körper
vollständig
von dem Profilstück
entfernt wurde, oder aber zweitens, in dem der Schutzstreifen vor
dem Führen des
eingespannten Profilstücks
in die Anfangsposition an den Körper
nur in einem Anfangsabschnitt von dem Profilstück entfernt wird und anschließend im Verlauf
des kontinuierlich fortschreitenden Pressens des Profilstücks an den
Körper
kontinuierlich entlang dessen Kante bis zu einer Endposition zuvor
der Schutzstreifen weiter ausgehend von dem Anfangsabschnitt abgezogen
wird.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung mit sechzehn Figuren
beschrieben, woraus sich weitere Einzelheiten ergeben können. Es
zeigt:
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1 einen
Drehtisch in einer Seitenansicht, welcher Paletten mit zu fügenden Dichtungsprofilstücken trägt,
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2 eine
Einzelheit der Palette, nämlich
in einer Draufsicht ein Aufnahmenest eines Dichtungsprofilstücks,
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3 eine
auf einem nicht dargestellten Karussell aufgelegte Scheibe, an die
das Dichtungsprofilstück
zu fügen
ist, in einer Seitenansicht,
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4 die
Scheibe um 90° gedreht
in einer Draufsicht mit gefügt
dargestelltem Dichtungsband und dem hierzu verwendeten Greif- und
Fügewerkzeug,
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5 das
Greif- und Fügewerkzeug
in Fügeposition
an dem Dichtungsprofilstück
in größerer Darstellung,
ebenfalls in einer Draufsicht,
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6 das
Greif- und Fügewerkzeug
gemäß 5 in
einer Seitenansicht,
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7 eine
Ansicht auf ein erstes Rollenpaar des Greif- und Fügewerkzeugs
auf dessen Stirnseite,
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8 eine
Ansicht auf das zweite bzw. dritte Rollenpaar des Greif- und Fügewerkzeugs,
ebenfalls auf eine Stirnseite,
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9 eine
Ansicht auf die Stirnseite eines Spanngreifers des kombinierten
Greif- und Fügewerkzeugs,
ebenfalls auf dessen Stirnseite,
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10 eine
Draufsicht auf die Anordnung der Rollenpaare und des Spanngreifers
mit angedeuteter Verstellbarkeit dieser Komponenten des kombinierten
Greif- und Fügewerkzeugs,
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11 eine
Draufsicht auf das kombinierte Greif- und Fügewerkzeug in einer Spann-
und Vermessungsstation,
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12 eine
Ansicht auf eine Stirnseite des ersten Rollenpaars in Spannposition,
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13 eine
Seitenansicht auf eine Druckluftdüsenanordnung einer Schutzstreifenlösestation, wobei
ein Schutzstreifen noch an einem Dichtungsprofilstück haftet,
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14 die
Druckluftdüsenanordnung
und ein angetriebenes Laufrad eines Schutzstreifenabrollmechanismus,
wobei der Schutzstreifen in einem stirnseitigen Anfangsbereich des
Dichtungsprofilstücks
von diesem gelöst
ist und auf das angetriebene Laufrad angeblasen ist,
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15 eine
das angetriebene Laufrad umfassende Baugruppe des Schutzstreifenabrollmechanismus
in einer ersten Schwenkstellung an dem nicht dargestellten kombinierten
Greif- und Fügewerkzeug
und
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16 die
Baugruppe des Schutzstreifenabrollmechanismus in einer zweiten Schwenkstellung an
dem nicht dargestellten Greif- und Fügewerkzeug.
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In
den 1 und 2 ist zur Bereitstellung der
zum Fügen
auf Scheiben zu verwendenden Dichtungsprofilstücke, von denen eines mit 1 bezeichnet ist,
ein Drehtisch 2 vorgesehen, der mehrere Paletten 3, 4 trägt, wobei
die Dichtungsprofilstücke
in Aufnahmenestern – siehe 2 – der Paletten
lose eingesetzt sind. Dabei werden die Dichtungsprofilstücke durch
Stützen 5, 6 gestützt. Der
Drehtisch gehört nicht
unmittelbar zur Einrichtung zum Fügen der Dichtungsprofilstücke, er
hat lediglich die Aufgabe, die Dichtungsprofilstücke in dem Arbeitsbereich eines
kombinierten Greif- und Fügewerkzeugs,
welches mit einem nicht dargestellten mehrachsigen Roboter verbunden
ist, bereitzustellen.
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2 zeigt
in größerer Darstellung
als Draufsicht bzw. Querschnitt eines der Aufnahmenester 7 in
den Paletten 3, 4 mit eingesetztem Dichtungsprofilstück 1.
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Das
leistenförmige
Dichtungsprofilstück
umfaßt
einen Wulstabschnitt 8 und einen flachen streifenförmigen Abschnitt 9,
der mit einem doppelseitigen Klebeband 10 versehen ist.
Eine nicht an dem flachen Abschnitt 9 haftende Klebefläche des
Klebebands ist nach außen
durch einen in 2 nicht dargestellten Klebestreifen,
auch Liner genannt, bündig abgedeckt.
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Das
das Dichtungsprofilstück
aufnehmende Aufnahmenest 7 ist, wie in 2 dargestellt,
so geformt, daß das
Dichtungsprofilstück
in dieses orientiert und in reproduzierbarer Stellung eingesetzt
werden kann. Das Dichtungsprofilstück sitzt stirnseitig an seinem
Wulstabschnitt 8 definiert auf und ist dem Aufnahmenest 7 verdrehgesichert.
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Ebenfalls
im Arbeitsbereich des nicht dargestellten Roboters mit dem kombinierten
Greif- und Fügewerkzeug
befindet sich ein Karussell, von dem in 3 lediglich
eine Auflagefläche 11 angedeutet ist,
auf dem eine dreidimensional gekrümmte Scheibe 12 gesichert
aufgelegt ist.
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Die
Scheibe 12 mit einer ebenfalls dreidimensional gekrümmten Kante 20,
genauer gemeint ist die Oberkante, ist mit einem an diese Kante
bereits angebundenen Dichtungsprofilstück 1 in einer Draufsicht
in 4 dargestellt, in der auch die Anfangsposition 19 des
kombinierten Greif- und Fügewerkzeugs 13 zu
Fügebeginn
erkennbar ist.
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Aus
den 5 und 6 kann weiter im einzelnen entnommen
werden, wie in dem kombinierten Greif- und Fügewerkzeug 13 ein
erstes Rollenpaar 14, ein zweites Rollenpaar 15 und
ein drittes Rollenpaar 16 im wesentlichen nebeneinander
angeordnet sind und neben dieser Anordnung ein Spanngreifer 17.
Die Rollenpaare 14 bis 16 und der Spanngreifer 17 bilden
jeweils einen Block des Fügewerkzeugs. Nur
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
alternativ ergänzt
sind die genannten Blöcke
mit einer bei 18 angedeuteten Baugruppe eines Schutzstreifenabrollmechanismus,
der hier ebenfalls Bestandteil des kombinierten Greif- und Fügewerkzeugs
ist, aber in einer anderen Ausführungsform
an dieser Stelle nicht erforderlich ist. Zur weiteren Definition
der Anordnung der Rollenpaare 14 bis 16 und des
Spanngreifers 17 sowie der Baugruppe 18 ist in 5 eine
Anfangsposition des an die nicht dargestellte Scheibe angebundenen
Dichtungsprofilstücks 1 mit 19 bezeichnet.
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Aus 7 kann
ersehen werden, wie das erste Rollenpaar 14 teilweise auf
den Umfang der beiden Rollen konturbezogen ausgebildet ist, um das Dichtungsprofilstück 1 während eines
Fügevorgangs zu
führen,
und zwar führt
eine obere Rolle 14a die Oberseite des Profilstücks auf
der dem Dichtungsband 10 gegenüberliegenden Seite im wesentlichen im
Bereich des flachen streifenförmigen
Abschnitts 9. Die untere Rolle 14b führt das
Dichtungspro filstück 1 im
Bereich dessen Wulstabschnitts 8 und ist annähernd an
diesen angepaßt.
Das Rollenpaar 14 ist in X-Richtung verstellbar, siehe
auch 10, in der die Richtungen dargestellt sind, um
eine Anpassung an eine Biegung des Dichtungsprofilstücks in dieser Richtung
zu ermöglichen.
Eine wesentliche Anpaßmöglichkeit
der Position des ersten Rollenpaares 14 besteht in Z-Richtung,
womit das erste Rollenpaar 14 gegenüber dem zweiten Rollenpaar 15 und
dem dritten Rollenpaar 16 in der Höhe so voreingestellt werden
kann, daß das
Dichtungsprofilstück 1,
von dem für
den Fügevorgang
bereits der Schutzstreifen abgezogen ist, während des Fügevorgangs mit ausreichendem
Abstand zu der Scheibenoberfläche
geführt
wird und somit ein vorzeitiges Ankleben des Dichtungsprofilstücks an die
Scheibe 12 vermieden wird.
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Das
zweite Rollenpaar 15, welches grundsätzlich gleich aufgebaut ist
wie das erste Rollenpaar 14, jedoch eine enger konturbezogene
Geometrie des Umfangs der oberen Rolle 15a und der unteren Rolle 15b aufweist,
um das Dichtungsprofilstück
exakt zu führen,
befindet sich somit in Z-Richtung tiefer als das erste Rollenpaar,
um das Dichtungsprofilstück,
insbesondere dessen Wulstabschnitt 8 gegen die Kante 20 bei
einem an die Scheibe 12 angebundenen Dichtungsprofilstück 1 während des
Fügens auf
Vorspannung zu halten. – Es
sei bemerkt, daß in 6,
in der der grundsätzliche
Aufbau des kombinierten Greif- und Fügewerkzeugs dargestellt ist,
die Höhenlage
der drei Rollenpaare 14, 15, 16 nicht
differenziert dargestellt ist. In 6 und weiteren
Figuren wird außerdem
von einer in einer Richtung geradlinig verlaufenden Kante 20 ausgegangen. – Zu dem oben
genannten Andrücken
des Dichtungsprofilstücks 1 an
die Kante 20 der Scheibe 12 ist das zweite Rollenpaar 15 in
X-Richtung verstellbar und weiterhin im Winkel α. Mit diesen Einstellmöglichkeiten
wird auch ein Biegeradius eines mit dem Rollenpaar eingespannten
Dichtungsprofilstücks
angepaßt.
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Das
dritte Rollenpaar 16 ist wie das zweite Rollenpaar 15 in 8 ausgeführt und
in gleicher Weise einstellbar. Es hat die Aufgabe, das Profilstück 1 mit
dem von dem Schutzstreifen befreiten Klebeband 10 an die
Scheibe 12 anzupressen und damit zu fügen.
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Schließlich weist
der Spanngreifer 17 zwei konturbezogene Greiferbacken 21 und 22 auf,
siehe 9, mit denen er das Dichtungsprofilstück ergreift und
den Wulstabschnitt 8 des Dichtungsprofilstücks einschließt, während der
flache, streifenförmige
Abschnitt 9 des Dichtungsprofilstücks nur auf der dem Klebeband 10 abgewandten
Seite an der Greiferbacke 21 anliegt.
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Damit
kann der Spanngreifer 17 das Dichtungsprofilstück 1 nach
dem Ergreifen auf dem Drehtisch 2 bis zum Ansetzen auf
die Scheibe 12 in seiner Position sichern. Eine weitere
wesentliche Funktion des Spanngreifers besteht darin, daß mit ihm
der Anfangspunkt des Dichtungsprofilstücks in die Anfangsposition 19 auf
der Scheibe definiert aufgesetzt werden kann und das Dichtungsprofilstück in dieser
Position mit der Greiferbacke 21 angedrückt werden kann. Hierzu ist
der Spanngreifer um die Greiferbackenachse im Winkel β einstellbar,
siehe 10. Damit kann der Spanngreifer 17 zum
Ansetzen bzw. Andrücken
des Dichtungsprofilstücks
auf die Scheibe 12 separat in Eingriff gelangen, ohne daß zwangsläufig das
zweite Rollenpaar 15 und das dritte Rollenpaar 16 einen
Fügevorgang
beginnt, der den Andruck durch den Spanngreifer 17 in der
Anfangsposition verringern könnte.
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Zu
der Einrichtung gehört
als Zwischenstation eine Spann- und Vermessungsstation, in welche das
kombinierte Greif- und Fügewerkzeug 13 gefahren
werden kann, und die in 11 in
einem beispielsweise grundsätzlichen
Aufbau dargestellt ist:
Eine Spanneinrichtung der Spann- und
Vermessungsstation kann beispielsweise mit einer Konturbank oder
einem Konturblock 23 ausgebildet sein, die einen ersten
Spannklotz 24, einen zweiten Spannklotz 25 und
einen dritten Spannklotz 26 umfaßt, mit denen das in den Konturblock
eingefahrene Dichtungsprofilstück 1 verspannt
werden kann. Damit kann die Sollbiegelinie des Dichtungsprofilstücks dargestellt
werden. Anschließend
werden die drei richtungsbezogenen Rollenpaare 14 bis 16 auf
die Profilgeometrie bezogen geschlossen. Damit ist das Dichtungsprofilstück 1 exakt
entsprechend der Sollbiegelinie positioniert und für den anschließenden Fügeprozeß gespannt. – Weiterhin
vermißt
ein taktiler Sensor 28 die Anfangsposition des Dichtungsprofilstücks in Y-Richtung.
Dieser Wert kann über
eine Robotersteuerung verrechnet werden, wonach das Dichtungsprofilstück 1 mit
dem Greif- und Fügewerkzeug 13 genau
an die Scheibe 12 angesetzt werden kann.
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Zuvor
wird mit dem robotergesteuert eine Schutzstreifenlösestation
angefahren, die zu der Einrichtung gehört und in einem beispielsweise
grundsätzlichen
Aufbau in den 13 und 14 dargestellt
ist:
Zu der Schutzstreifenlösestation
gehört
eine Anordnung von zwei Druckluftdüsen 29 und 30,
von denen die Düse 29 auf
eine Stirnseite des Dichtungsprofilstücks 1 mit einem Schutzstreifen 31 über dem
Klebeband 10 gerichtet werden kann, indem der stirnseitige
Abschnitt des Dichtungsprofilstücks 1 mit
dem in 13 nicht dargestellten Greif-
und Fügewerkzeug in
diese Position gefahren wird. Unter der Druckluftdüse 29 befindet
sich die zweite Düse 30,
die im wesentlichen auf ein angetriebenes Laufrad 32 als
Bestandteil eines Schutzstreifenabrollmechanismus so gerichtet ist,
daß sie
den stirnseitig von dem Dichtungsprofilstück 1 durch Anblasen
mit der Düse 29 gelösten Schutzstreifen 31 an
das angetriebene Laufrad 32 bläst, wie in 14 dargestellt.
Anschließend
wird ein in 15 gezeigtes Spannrad 33 zu dem
angetriebenen Laufrad 32 bewegt, wodurch der Schutzstreifen 31 so
fest gegen das angetriebene Laufrad 32 gedrückt wird,
daß er
von dem außen
verzahnten oder strukturierten angetriebenen Laufrad 32 zuverlässig abgerollt
bzw. von dem Dichtungsprofilstück 1 abgezogen
wird.
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Wenn
die Baueinheit umfassend das angetriebene Laufrad 32 und
das Spannrad 33 in dem kombinierten Greif- und Fügewerkzeug
integriert ist, ist diese Baueinheit zweckmäßig wie aus den 15 und 16 ersichtlich
um ungefähr
180° schwenkbar,
um aus dem Fügebereich
der Greif- und Spanneinrichtung entfernt zu werden, indem er stören würde. Diese
Schwenklage der Baueinheit mit dem angetriebenen Laufrad 32 und
dem Spannrad 33 ist in 16 dargestellt,
in der auch ein Saugschlauch 34 so angeordnet ist, daß er den
abgelösten
Schutzstreifen von dem Fügebereich
entfernt hält,
der im Anschluß an
den Saugschlauch 34 leicht entsorgt werden kann. In einer
anderen Ausführungsform kann
die Schutzstreifenlösestation
komplett außerhalb
und unabhängig
von dem kombinierten Greif- und Fügewerkzeug ausgebildet sein
und mit diesem zum Lösen
des Schutzstreifens angefahren werden.
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Soweit
das angetriebene Laufrad und das Spannrad als Baugruppe an dem kombinierten
Greif- und Fügewerkzeug
angebracht ist und mit diesem verfahrbar ist, wird das Laufrad 32 mit
einer Vorschubgeschwindigkeit des Greif- und Fügewerkzeugs bei dem Fügevorgang
angetrieben, so daß der Schutzstreifen
mit gleicher Geschwindigkeit abgezogen wird wie die Rollenpaare
zum Fügen
auf dem Dichtungsprofilstück 1 vorrücken.
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Mit
der beschriebenen Einrichtung kann das Verfahren zum Fügen des
nachgiebigen Dichtungsprofilstücks 1 zusammengefaßt wie folgt
durchgeführt
werden:
Mit dem kombinierten Greif- und Fügewerkzeug 13 wird
das Dichtungsprofilstück
aus einem Aufnahmenest 7 der Palette 3 robotergesteuert
entnommen. Wenn mit einer Abfrage, welche das kombinierte Greif-
und Fügewerkzeug
enthalten kann, erkannt wird, daß ein Aufnahmenest nicht belegt
ist, fährt
der Roboter das nächste
Aufnahmenest an.
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Das
mit dem Spanngreifer erfaßte
Dichtungsprofilstück
wird zu der kombinierten Spann- und Vermessungsstation gefahren,
in der das Dichtungsprofilstück
vororientiert wird und die Stirnseite des Dichtungsprofilstück für dessen
Anfangsposition beim Fügen
vermessen wird. Die Rollenpaare des kombinierten Greif- und Fügewerkzeugs
werden beim Ankoppeln an das Dichtungsprofilstück auf dessen Sollbiegelinie
eingestellt.
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Anschließend wird
das zwischen den Rollenpaaren eingespannte Dichtungsprofilstück zu der Schutzstreifenlösestation
mit der Düsenanordnung gefahren,
wonach zumindest im Anfangsabschnitt des Schutzstreifens, wenn nicht
der komplette Schutzstreifen von dem Dichtungsprofilstück gelöst und entfernt
wird.
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Daraufhin
wird das klebefähige
Dichtungsprofilstück
mit dem Greif- und Fügewerkzeug,
in dem es nach wie vor eingespannt ist, mittels des Roboters in
die Fügeposition
gefahren, die durch die Anfangsposition bzw. eine entsprechende
Ansetzkante der Scheibe definiert ist. In dieser Anfangsposition
wird das Dichtungsprofilstück
mit dem Spanngreifer durch Andruck vorfixiert, woran anschließend das
Dichtungsprofilstück
durch Führen
des kombinierten Greif- und Fügewerkzeugs
entlang der Kante des Körpers
unter Anpressen durch das erste Rollenpaar und das zweite Rollenpaar
auf einem Randbereich an der Kante der Scheibe robotergesteuert
gefügt wird. – Soweit
der Schutzstreifen nicht vor diesem Fügevorgang komplett von dem Dichtungsprofilstück abgezogen
ist, verlaufen das weitere Abziehen mittels der Baugruppe mit angetriebenem
Laufrad und Spannrad an dem kombinierten Greif- und Fügewerkzeug
zusammen mit dem Fügevorgang
mit der Robotergeschwindigkeit synchron.
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Nach
dem kompletten Fügen
des Dichtungsprofilstücks
kann der Roboter zur Bereitstellung des nächsten Dichtungsprofilstücks zurückfahren
und eine Freigabe für
ein Weitertakten des Montagetischs erteilen, auf dem die Scheiben
gelagert sind.