DE10342176A1

DE10342176A1 - Vollautomatische Montagestation, Schraubeinrichtung und vollautomatisches Montageverfahren mit integrierter Qualitätskontrolle

Info

Publication number: DE10342176A1
Application number: DE2003142176
Authority: DE
Inventors: Siegfried Duwensee
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2003-09-12
Filing date: 2003-09-12
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2023-09-13
Also published as: DE10342176B4

Abstract

Der Gegenstand der Erfindung betrifft eine vollautomatische Montagestation, eine automatische Schraubeinrichtung und ein vollautomatisches Montageverfahren mit integrierter Qualitätskontrolle in einem Kraftfahrzeugfertigungsbetrieb zur Verbindung von Chassisaggregaten mit einer Karosserie (2) eines Kraftfahrzeugs in einem Fließprozess, umfassend die Schritte: gleichzeitiges Zuführen der Chassisaggregate zu der im Fließprozess stetig bewegten Karosserie (2) eines Kraftfahrzeugs, Ausrichten der Chassisaggregate an der stetig bewegten Karosserie (2), Verschrauben der Chassisaggregate mit der bewegten Karosserie (2), Erfassen der Ist-Werte der Schraubverbindungen zur Kontrolle und Dokumentation der Schraubverbindung als Qualitätssicherungsmaßnahme, Weitertransport der Karosserie (2) mit den verbundenen Chassisaggregaten, und Auswertung der erfassten Ist-Werte der Schraubverbindungen durch einen Soll-Ist-Vergleich mit den vorgegebenen Schraubverbindungs-Soll-Daten als weitere Qualitätssicherungsmaßnahme sowie Mitteln zur Durchführung des Montageverfahrens.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine vollautomatische Montagestation, eine vollautomatische Schraubeinrichtung und ein vollautomatisches Montageverfahren mit integrierter Qualitätskontrolle zur Befestigung von Chassisaggregaten mit einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs in einem Fließprozess umfassend die Schritte: gleichzeitiges Zuführen der Chassisaggregate zu der im Fließprozess stetig bewegten Karosserie eines Kraftfahrzeugs, Ausrichten der Chassisaggregate an der stetig bewegten Karosserie, Verschrauben der Chassisaggregate mit der bewegten Karosserie, Erfassen der Ist-Werte der Schraubverbindung zur Kontrolle und Dokumentation der Schraubverbindung als Qualitätssicherungsmaßnahme, Weitertransport der Karosserie mit den verbundenen Chassisaggregaten und Auswertung der erfassten Ist-Werte der Schraubverbindung durch einen Soll-Ist-Vergleich mit den vorgegebenen Schraubverbindungs-Soll-Daten als weitere Qualitätssicherungsmaßnahme.

Derartige Montageverfahren und Schraubeinrichtungen kommen üblicherweise in allen Serien- oder Massenproduktionsstätten, die modular aufgebaute Produkte in Fließprozessen fertigen, insbesondere in der Automobilfertigung vor. Hierzu werden Basisteile und an dem Basisteil anzu bringenden Komponenten oder Aggregate zu einer Zusammenfügestelle transportiert, wo das Basisteil und die Komponenten mittels geeigneter Verbindungen oder Verbindungselementen zusammengefügt werden.

Allgemein bekannt ist das Zuführen von Karosserie und Karosserieteilen über Fördereinrichtungen. Die Verbindung der Chassisaggregate mit der Karosserie erfolgt manuell über entsprechend geschulte Bediener, die die Chassisaggregate mit der Karosserie über zu betätigende Ausrichteinheiten zueinander ausrichten und dann manuell verbinden.

Zur maschinellen Verbindung von Karosserie und Karosserieteilen oder Chassisaggregaten ist eine Entkopplung der Chassisteile und der Karosserie aus dem Fließprozess notwendig, damit die Chassisaggregate mit der Karosserie verbunden werden können. Nach erfolgter Befestigung von Chassisaggregaten und Karosserie wird die Karosserie wieder in den Fließprozess eingekoppelt. Eine Qualitätssicherung erfolgt erst gegen Ende des Fließprozesses. Eine gegebenenfalls notwendige Nachbearbeitung schließt sich der Qualitätssicherung an.

Bei der bekannten Lösung tritt der Nachteil auf, dass kein durchgängiger Fließprozess realisiert ist, wodurch Zeitverluste entstehen und die Qualitätssicherung nicht in Realzeit, sondern zeitversetzt gegen Ende des Fließprozesses erfolgt, wodurch Abweichungen von den Ist-Werten nicht unmittelbar, sondern unter großem Aufwand erst nach der kompletten Fertigstellung korrigiert werden können. Weiterhin ist die Schraubverbindung aufgrund der manuellen Verschraubung oft fehlerhaft und nicht mit der erforderlichen Sicherheit reproduzierbar.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine vollautomatische Montagestation, eine vollautomatische Schraubeinrichtung und ein vollautomatisches Montageverfahren zu schaffen, bei der die Befestigung von Chassisaggregaten und Karosserie während des Fließprozesses ohne Entkopplung und Stopp der Karosserie erfolgt, die Qualitätssicherung in Realzeit während der Fließfertigung erfolgt und entsprechend der Auswertung eine Nachbearbeitung unmittelbar an den entsprechenden Fertigungsvorgang erfolgt und das Montageverfahren automatisch durchgeführt wird.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Montageverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen sowie einer vollautomatischen Schraubeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen und einer Montagestation gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den hierauf abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass ein vollautomatisches Montageverfahren mit integrierter Qualitätskontrolle zur Befestigung von Chassisaggregaten mit einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs in einem Fließprozess die Schritte umfasst: gleichzeitiges Zuführen der Chassisaggregate zu der im Fließprozess stetig bewegten Karosserie eines Kraftfahrzeugs, Ausrichten der Chassisaggregate an der stetig bewegten Karosserie, automatisches Verschrauben der Chassisaggregate mit der bewegten Karosserie, Erfassen der Ist-Werte der Schraubverbindung zur Kontrolle und Dokumentation der Schraubverbindung als Qualitätssicherungsmaßnahme, Weitertransport der Karosserie mit den verbundenen Chassisaggregaten und Auswertung der erfassten Ist-Werte der Schraubverbindung durch einen Soll-Ist-Vergleich mit den vorgegebenen Schraubverbindungs-Soll-Daten als weitere Qualitätssicherungsmaßnahme.

Diese Lösung bietet den Vorteil, dass bei diesem Verfahren die Karosserie nicht aus dem Fließprozess entkoppelt werden muss, um die Chassisaggregate an der Karosserie zu befestigen, so dass keine Taktverluste entstehen. In einem Fließprozess erfolgt die Fertigung bei kontinuierlicher Förderung zumindest des Basisteils. Dabei durchläuft das Basisteil verschiedene Stationen, wobei die Durchlaufzeit des Basisteils auch als Takt bezeichnet wird.

Weiterhin erfolgt die Qualitätssicherung permanent in Realzeit, wodurch eine ständige Qualitätssicherung gegeben ist und auf Abweichungen von den Ist-Vorgaben unmittelbar reagiert werden kann. Die Verschraubung der Chassisaggregate mit der Karosserie erfolgt automatisch, so dass Fehlerquellen aufgrund manueller Fehlbedienung ausgeschlossen sind und die Fertigungserzeugnisse in gleicher Qualität reproduzierbar sind.

Deshalb ist es von Vorteil, dass das Erfassen der Ist-Werte und/oder das Auswerten zu jedem Zeitpunkt nach der Verschraubung der Chassisaggregate mit der Karosserie durchführbar ist. Insbesondere wird erfasst, ob die Schraubverbindung entsprechend den Vorgaben ausgeführt wurde. Durch diese Auswertung und Erfassung lassen sich frühzeitig Fehler oder Fehlerquellen lokalisieren und gegebenenfalls korrigieren.

Um eventuell auftretende Fehler unmittelbar nach ihrer Entstehung zu korrigieren ist es vorteilhaft, dass die Karosserie nach der Verschraubung mit den Chassisaggregaten bei Abweichungen der Ist-Werte von Sollvorgaben eine nachgeschaltete Nachbearbeitungsstation mit einer Qualitätskontrolle durchläuft. Somit ist sichergestellt, dass die Karosserie den weiteren Fließprozess mit ausreichender Sicherheit fehlerfrei durchläuft.

Einen weiteren Vorteil erhält man dadurch, dass der Schritt gleichzeitiges Zuführen der Chassisaggregate zu der im Fließprozess stetig bewegten Karosserie eines Kraftfahrzeugs die Schritte umfasst: Zuführen der Chassisaggregate mittels mindestens eines Aufbauplatten-Montagebocks, Zuführen der Karosserie mittels Chassisgehänge und Durchlaufen einer gemeinsamen Koppelstelle von Chassisaggregaten und Karosserie. Durch das gleichzeitige Zuführen der Chassisaggregate mittels mindestens eines Aufbauplatten-Montagebocks lassen sich zum Beispiel mehrere Chassisaggregate auf einem Aufbauplatten-Montagebock bündeln, so dass nur einmal eine Zuführung notwendig ist, wodurch insbesondere der Transportaufwand und der Zeitaufwand minimiert sind. Zudem lassen sich die Chassisaggregate auf dem Aufbauplatten-Montagebock vorpositionieren, so dass sich alle Teile schon an der für die bei der Verbindung beziehungsweise Verschraubung vorgesehenen Position und Lage befinden, wodurch bei der Montage Zeit gespart wird. Über Aufbauplatten-Montageböcke lässt sich der gesamte Zuführprozess weiter automatisieren und dadurch in gleicher Qualität reproduzierbar gestalten. Durch das Zuführen der Karosserie mittels eines Chassisgehänges lässt sich eine kontinuierliche Zuführung gewährleisten, wobei das Chassisgehänge so angreift, dass dieses nicht die Stellen, an denen die Chassisaggregate mit der Karosserie verbunden werden, beeinträchtigt. Dabei wird die Karosserie an dem Chassisgehänge bevorzugt hängend gefördert. Durch die hängende Position der Karosserie in dem Chassisgehänge ist der Raum unter der Karosserie frei zugänglich, so dass hier optimal weitere Vorrichtungen eingreifen können.

Um eine Verbindung von Karosserie und Chassisaggregaten zu realisieren, müssen Karosserie und Chassisaggregate zumindest einmal eine gemeinsame Stelle passieren. Diese Stelle wird durchlaufen, das heißt es findet kein Halt oder kein Stopp der zu verbindenden Teile statt, so dass hier keine Taktverluste auftreten. Die zu verbindenden Teile werden ab dieser Stelle synchron zu der Karosserie mitbewegt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Schritt Ausrichten der Chassisaggregate an der stetig bewegten Karosserie die Schritte umfasst: Erkennen der Position und Lage der Karosserie, Erkennen der Position und Lage des Aufbauplatten-Montagebocks, Erkennen der Position und Lage der Chassisaggregate, Ausrichten der Chassisaggregate zu der Karosserie, Start und Synchronfahrt einer Schraubeinrichtung mit Aufbauplatten-Montagebock entsprechend der Fahrt der Karosserie und Erkennung der vorhandenen Einschraubsituation. Durch das Erkennen der Position und der Lage der Karosserie, des Aufbauplatten-Montagebocks und der Chassisaggregate lässt sich eine Qualitätssicherung in Realzeit realisieren. Zudem kann eine Optimierung der Teileanordnung erfolgen, so dass diese bei der Montage auf kürzestem Weg an die vorgesehene Stelle an der Karosserie zur Montage gefördert werden können. Nach dem Erkennungsvorgang erfolgt die Synchronisation der Teile und der Schraubeinrichtung, so dass eine Unterbrechung oder eine Entkopplung aus dem Fließprozess nicht notwendig ist und die Fertigung nahtlos in dem Fließprozess integriert ist. Dadurch dass der Fließprozess für die Montage nicht gestoppt werden muss, lassen sich insgesamt kürzere Taktzeiten realisieren.

Eine die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass der Schritt Verbinden der Chassisaggregate mit der Karosserie die Schritte umfasst: Einstellen der entsprechenden Schraubfallnummer, Andocken der Schraubeinrichtung an dem Aufbauplatten-Montagebock, Aufnahme, Halten und Feinjustierung der Chassisaggregate und automatisches, maschinelles Verschrauben der Chassisaggregate mit der bewegten Karosserie. Durch Einstellen der entsprechenden Schraubfallnummern lässt sich der Fertigungsprozess optimal automatisieren und eine gleichmäßige Qualität reproduzieren. Die Schraubfallnummern sind zuvor erfasst und gespeichert worden, so dass diese nur aus einem Speicher abgerufen werden müssen. Insbesondere sind hier das Anzugsdrehmoment, der Anzugsdrehwinkel gemäß der Schraubengeometrie einstellbar. Durch das Andocken der Schraubeinrichtung wird sichergestellt, dass es zwischen der Schraubeinrichtung und der Karosserie sowie den Chassisaggregaten nicht zu Relativbewegungen kommt, die ein ungünstiges Fertigungsergebnis liefern. Mögliche Fehlerquellen werden so ausgeschlossen. Eine Feinjustierung der Chassisaggregate zur Karosserie und zur Schraubeinrichtung erfolgt durch Schwimmplatten auf dem Aufbauplatten-Montagebock, so dass das optimale Fertigungsergebnis möglich ist. Die Verbindung von Karosserie und Chassisaggregaten erfolgt automatisch mittels Verschrauben. Durch die automatische Verschraubung lassen sich die Vorgaben wie Anzugsdrehmoment und Anzugsdrehwinkel exakt einhalten, wodurch stets das optimal vorbestimmte Fertigungsergebnis erzielt wird, wobei diese Ergebnisse in beliebiger Anzahl reproduzierbar sind und so eine gleichbleibend hohe Qualität für alle Fließfertigungserzeugnisse erzielt wird. Dadurch dass die gesamte Fertigung in dem Fließprozess erfolgt, ist keine Entkopplung der zu montierenden Teil notwendig, wodurch die vorgegebenen Taktzeiten eingehalten werden, die gesamte Produktion vorhersagbar wird und schließlich keine produktionsbedingten Verzögerungen auftreten.

Vorzugsweise umfasst der Schritt Weitertransport der Karosserie mit den verbundenen Chassisaggregaten die Schritte: Abdocken der Schraubeinrichtung, Wegführen des Aufbauplatten-Montagebocks, Weitertransport der Karosserie und Anzeige des Fertigungsergebnisses. Nach der erfolgten Fertigung beziehungsweise Montage von Karosserie und Chassisaggregaten erfolgt die Wegfuhr der nicht mit der Karosserie zu verbindenden Vorrichtungen, so dass diese unmittelbar nach dem Fertigungsschritt wieder bestückt werden können. Auf diese Weise ist die Anzahl der nicht zu verbindenden Vorrichtungen relativ gering.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Schritt Auswertung der erfassten Ist-Werte der Schraubverbindung durch einen Soll-Ist-Vergleich mit den vorgegebenen Schraubverbindungs-Soll-Daten die Schritte umfasst: Soll-Ist-Vergleich der Einbausituation, Speichern der Auswertung und der erfassten Werte, Erstellung eines Berichts über die Auswertung der Schraubverbindungsdaten und Weiterleitung der Daten.

Durch die ständige Erfassung der Ist-Werte und dem Soll-Ist-Vergleich lässt sich eine permanente Qualitätssicherung in Realzeit und ein optimierter Regelkreis realisieren. Abweichungen von der Ist-Vorgabe der Schraubverbindung lassen sich so unmittelbar aufdecken und entsprechend korrigieren. Dabei wird die Schraubverbindung insbesondere auf den richtigen Sitz der Schraube überprüft. Durch eine Speicherung der Daten lassen sich entsprechende Auswertungen ermöglichen und auch nachträglich gegebenenfalls Störungen oder Abweichungen beziehungsweise korrekte Fertigungsergebnisse nachweisen, so dass hier eine optimale Qualitätssicherung und Qualitätsdokumentation möglich sind. Durch die Erstellung eines Berichts lassen sich diese Ergebnisse je nach Zweck sinnvoll zusammenstellen, so dass entsprechende Bedienerkreise einen schnellen Überblick bekommen und gegebenenfalls sofort auf Abweichungen reagieren können. Durch den Weitertransport der Daten können diese Ergebnisse an jeder Station abgerufen werden, so dass auch eine Nachbearbeitung jederzeit möglich ist. Die Weiterleitung erfolgt vorteilhafter Weise über ein Netzwerk, an dem alle relevanten Stationen, insbesondere die Nachbearbeitungsstationen sowie die nachgeschalteten Stationen angeschlossen sind. Hierzu sind geeignete Schnittstellen an den verschiedenen Anlagen und Stationen bereitgestellt.

Weiterhin umfasst die Erfindung eine vollautomatische Schraubeinrichtung im Fließbetrieb mit integrierter Qualitätskontrolle zum vollautomatischen Verschrauben von Chassisaggregaten mit einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs umfassend einen als Hängeförderer ausgebildeten Stetigförder zur stetigen Förderung der Karosserie über ein Chassisgehänge, eine Verschraubeinrichtung, eine Mess-und-Auswerteinheit und mindestens einen Aufbauplatten-Montagebock, zur Zuführung der Chassis-Aggregate.

Die Erfindung schließt ferner die technische Lehre ein, dass die Schraubeinrichtung Mittel zur Durchführung des vorgenannten Montageverfahrens aufweist.

Diese Lösung bietet den Vorteil, dass die produzierten Kraftfahrzeuge zuverlässig reproduzierbar sind, keine fehlerhaften Schraubverbindungen aufweisen und die geforderten Qualitätsrichtlinien zuverlässig erfüllen. Zusätzlich sind die Kraftfahrzeuge mit den Mitteln innerhalb einer kürzeren Taktzeit produzierbar.

Eine die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht vor, dass die Mittel mindestens einen Aufbauplatten-Montagebock und mindestens einen Stetigförderer umfassen, um die Chassisaggregate gleichzeitig zu der im Fließprozess stetig bewegten Karosserie zuzuführen. Durch einen Aufbauplatten- Montagebock inklusive Aufbauplatte-Hinterachse und Aufbauplatte-Motor lassen sich mehrere Chassisaggregate geordnet und für den weiteren Zusammenbau positioniert und ausgerichtet in einem Transportschritt zuführen. Aufbauplatte-Hinterachse und Aufbauplatte-Motor sind in X und Y Richtung schwimmend auf Schwimmplatten gelagert. Der Aufbauplatten-Montagebock wird mittels eines bodenseitig angeordneten Stetigförderer zu der bewegten Karosserie bewegt und entsprechend der Karosseriebewegung mitbewegt. Hierdurch ist ein kontinuierlicher Materialfluss in dem Fließprozess realisierbar.

Eine weitere die Erfindung verbessernde Maßnahme sieht zudem vor, dass die Mittel mindestens eine Koppelvorrichtung umfassen, um die Chassisaggregate an der stetig bewegten Karosserie auszurichten.

Um die auf dem Aufbauplatten-Montagebock angeordneten Chassisaggregate an der Karosserie zu montieren, ist es erforderlich, dass der Montagebock mit der Karosserie gekoppelt wird und über die Koppelvorrichtung synchron mit der Karosserie mitbewegbar ist, so dass die auf dem Aufbauplatten-Montagebock zugeführten Chassisaggregate über die Verschraubvorrichtung automatisch ohne Stopp mit der Karosserie verschraubbar sind. Mit der Ankopplung des Aufbauplatten-Montagebocks sind auch die Chassisaggregate, die auf dem Aufbauplatten-Montagebock angeordnet sind an die Karosserie gekoppelt. Somit muss nicht die Karosserie aus dem Fließprozess entkoppelt werden, wodurch eine Veränderung der Taktzeit entfällt und sogar geringer Taktzeiten erreicht werden.

Eine einfache Kopplung des Aufbauplatten-Montagebocks lässt sich dadurch erzielen, dass die Koppelvorrichtung eine Verriegelung eines hinteren Fahrzeugunterbaus mit einem Gehängefuß an ausgefahrenen, hinteren Zentrierzylindern, eine Koppelstange zwischen Aufbauplatte- Hinterachse mit Aufbauplatte-Motor und/oder eine schwimmende Lagerung der Aufbauplatten umfasst, welche den Aufbauplatten-Montagebock über Zentrierzylinder synchron zu der Karosserie in dem Chassisgehänge mitbewegt. Mit der schwimmenden Lagerung-Aufbauplatten, der Koppelstange, den Zentrierzylindern, sowie der Verriegelung im Gehängefuß lässt sich der Aufbauplatten-Montagebock beliebig zu der Karosserie ausrichten. Relativbewegungen zwischen Aufbauplatten-Montagebock und Karosserie oder Aufbauplatten-Montagebock und Schraubeinrichtung werden durch diese Konstruktion ausgeglichen. Über entsprechende Zentrierzylinder, der Verriegelung im Gehängefuß-hinten, der Koppelstange und der schwimmenden Lagerung der Aufbauplatten ist somit eine einfache Kopplung des Aufbauplatten-Montagebocks an die Karosserie möglich, welche zudem leicht automatisierbar ist und wenig Bauraum benötigt.

Eine weitere die Erfindung verbessernde Maßnahme lässt sich dadurch erzielen, dass die Mittel mindestens einen Sensor sowie eine Recheneinheit umfassen, um die Ist-Werte der Schraubverbindungen und somit das Ergebnis des Montagevorgangs zu erfassen, diese zu kontrollieren und zu dokumentieren und somit die Qualität der Schraubverbindung zu sichern.

Aufgrund dieser Qualitätssicherungsmaßnahme lassen sich bei auftretenden Qualitätsmängeln diese lokalisieren und durch geeignete Einstellungen beheben. Zudem erhält man auf einfache Weise einen Nachweis über die Montageergebnisse und kann so den Prozess ständig optimieren.

Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die mindestens einen Sensor und eine Recheneinheit umfassende Mess-und-Auswerteinrichtung die Qualitätsdaten des Fertigungsprozesses erfasst, speichert, auswertet und weiterleitet, um eine Nachbearbeitung in einer der Schraubstation nachgeschalteten Nachbearbeitungsstation zu realisieren. Durch die permanente Analyse des Ist-Zustandes der Fertigungsprozesses und dem Vergleich mit dem Soll-Zustand ist die Qualität des Fertigungsprozesserzeugnisses permanent kontrolliert und gegebenenfalls schnell korrigierbar. Zudem erfolgt ein ständige Dokumentation, so dass eventuelle Fehler schnell aufgefunden werden können.

Vorzugsweise umfassen die Mittel einen als Chassisgehänge ausgebildeten Stetigförderer, um die Karosserie zu fördern. Die Karosserie wird so hängend transportiert, das heißt der Bodenraum unter der Karosserie wird durch den Stetigförderer nicht beeinträchtigt. So kann die Karosserie vom Boden aus während ihrer Bewegung bearbeitet beziehungsweise mit weiteren Komponenten verbunden werden.

Um diese weitere Bearbeitung zu überwachen und eine reproduzierbare hohe Qualität der Fertigung zu liefern, ist es vorteilhaft, dass die Mittel einen Regelkreis umfassen, um einen Soll-Ist-Vergleich der erfassten Ist-Werte der Schraubverbindung und der vorgegebenen Soll-Werte der Schraubverbindung durchzuführen, Über den Regelkreis ist eine vollautomatische Montage beziehungsweise Fertigung in dem Fließprozess realisierbar.

Zur Realisierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine vollautomatische Montagestation vorgesehen. Diese umfasst eine Schraubstation mit einer vollautomatischen Schraubeinrichtung und sieht eine Nachbearbeitungsstation vor, wobei die Nachbearbeitungsstation mit der Schraubstation koppelbar ist. Die Nachbearbeitungsstation ist mit der Schraubstation so koppelbar, dass etwaige Abweichungen des Soll-Zustandes vom Ist-Zustand direkt korrigierbar sind. Die Nachbearbeitungsstation, die zugleich auch als Kontrollstation dient, wird bei jedem Fahrzeug durchlaufen; bei Bedarf wird nachgearbeitet.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben oder werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figur näher dargestellt. Die Figur zeigt:
einen perspektivischen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Schraubeinrichtung-Hochzeit-Station mit einer vollautomatischen Schraubeinrichtung welche nach einem erfindungsgemäßen vollautomatischen Schraubeinrichtung-Hochzeit-Verfahren arbeitet.
Die Figur zeigt einen Ausschnitt einer vollautomatischen Montagestation mit einer vollautomatischen Schraubeinrichtung 1. Zu der Station wird über einen als Hängeförderer 7 ausgebildeten Stetigförderer eine Karosserie 2 gefördert. Ein zweiter Stetigförderer 3, der bodenseitig angeordnet ist, befördert einen Aufbauplatten-Montagebock 4, auf welchem Chassisaggregate angeordnet sind, die mit der Karosserie 2 verbunden werden sollen. Dieser Aufbauplatten-Montagebock 4 wird über eine Koppelvorrichtung 5 mit der Karosserie 2 verbunden, so dass Karosserie 2 und Chassisaggregate gleich bewegt werden. Die Karosserie 2 wird dabei mittels eines Chassisgehänges 6 transportiert, welches wiederum von dem ersten Stetigförderer, der als Hängeförderer 7 ausgebildet ist, bewegt wird.
Der Aufbauplatten-Montagebock 4 besteht aus einem Montagebock auf dem sich Montageplatten zur Aufnahme der Chassisaggregate befinden. Diese Chassisaggregate sind zum Beispiel Hinterachse, Stoßdämpfer, Hinterfeder, Vorderachse, Federbeine oder Motoren. Die zu verschraubenden Chassisaggregate liegen zentriert aufgenommen auf den Montage- oder Aufbauplatten. Die Montageplatten sind schwimmend gelagert und lassen sich beliebig zu der Karosserie 2 ausrichten. Relativbewegungen zwischen Aufbauplatten-Montagebock 4 und Karosserie 2 werden durch die Schwimmplattenkonstruktion ausgeglichen. Rufbauplatte-Hinterachse und Aufbauplatte-Motor sind mit einer Koppelstange gekoppelt. Über ausfahrbare Zentrierzylinder werden die Montageplatten am Fahrzeugunterbau in Zentrierbohrungen zentriert. Hierbei wird der Fahrzeugunterbau-hinten an den ausgefahrenen Zentrierzylindern der Aufbauplatte-Hinterachse automatisch am Gehängefuß-hinten verriegelt. Die Schrauben für die Chassisaggregate werden in einer Aufrüststrecke vormontiert. Hierzu werden die Schrauben in Schraubköchern in den Schraubnüssen aufgenommen und bei der Vormontage durch die zu verschraubenden Chassisaggregate durchgesteckt. Die Schraubnüsse sind auf Spindel-Schraubköcher aufgesteckt. Die Schraubköcher für die senkrechten Schraubverbindungen sind auf der Vorder- und Hinterachsmontageplatte montiert. Spindelschraubeinrichtungen docken am Unterteil der Spindel-Schraubköcher an. Die Spindeln der Schraubköcher sind schwimmend gelagert und können Toleranzabweichungen ausgleichen.
Die vollautomatische Schraubeinrichtung 1 ist bodengeführt und fährt im Fließbetrieb gemäß Vorgaben vollautomatisch, synchron und parallel zu der zu verschraubenden Karosserie 2 sowie zum Montagebock 4 und dem Karosseriebeziehungsweise Chassisgehänge 6. Die Mitfahrgeschwindigkeit der automatischen Schraubeinrichtung wird am Karosserieförderer abgegriffen. Über eine Lichtschranke wird der Startpunkt der automatischen Schraubeinrichtung erkannt beziehungsweise bestimmt.

1: Vollautomatische Schraubeinrichtung
2: Karosserie
3: Stetigförderer (bodenseitig)
4: Aufbauplatten-Montagebock
5: Koppelvorrichtung
6: Chassisgehänge
7: Hängeförderer

Claims

Vollautomatisches Montageverfahren mit integrierter Qualitätssicherung in einem Kraftfahrzeugfertigungsbetrieb zur Verbindung von Chassisaggregaten mit einer Karosserie (2) eines Kraftfahrzeugs in einem Fließprozess umfassend die Schritte: gleichzeitiges Zuführen der Chassisaggregate zu der im Fließprozess stetig bewegten Karosserie (2) eines Kraftfahrzeugs, Ausrichten der Chassisaggregate an der stetig bewegten Karosserie (2), Verschrauben der Chassisaggregate mit der bewegten Karosserie (2), Erfassen der Ist-Werte der Schraubverbindungen zur Kontrolle und Dokumentation der Schraubverbindung als Qualitätssicherungsmaßnahme, Weitertransport der Karosserie (2) mit den verbundenen Chassisaggregaten, und Auswertung der erfassten Ist-Werte der Schraubverbindungen durch einen Soll-Ist-Vergleich mit den vorgegebenen Schraubverbindungs-Soll-Daten als weitere Qualitätssicherungsmaßnahme.
Vollautomatisches Montageverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der Ist-Werte und/oder das Auswerten zu jedem Zeitpunkt nach erfolgter Montage durchführbar ist.
Vollautomatisches Montageverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Karosserie (2) nach der Verschraubung mit den Chassisaggregaten bei Abweichungen der Ist-Werte von den Sollvorgaben eine nachgeschaltete Nachbearbeitungsstation mit einer Qualitätskontrolle durchläuft.
Vollautomatisches Montageverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt gleichzeitiges Zuführen der Chassisaggregate zu der im Fließprozess stetig bewegten Karosserie (2) eines Kraftfahrzeugs die Schritte umfasst: Zuführen der Chassisaggregate mittels mindestens eines Aufbauplatten-Montagebocks (4), Zuführen der Karosserie (2) mittels Chassisgehänge (6) und Durchlaufen einer gemeinsamen Koppelstelle von Chassisaggregaten und Karosserie (2).
Vollautomatisches Montageverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt Ausrichten der Chassisaggregate an der stetig bewegten Karosserie (2) die Schritte umfasst: Erkennen der Position und Lage der Karosserie (2), Erkennen der Position und Lage des Aufbauplatten-Montagebocks (4), Erkennen der Position und Lage der Chassisaggregate, Ausrichten der Chassisaggregate zu der Karosserie (2) Start und Synchronfahrt einer vollautomatischen Schraubeinrichtung (1) mit Aufbauplatten-Montagebock (4) entsprechend der Fahrt der Karosserie (2) und Erkennung der vorhandenen Einschraubsituation.
Vollautomatisches Montageverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt Verbinden der Chassisaggregate mit dem Karosserie (2) die Schritte umfasst: Einstellen der entsprechenden Schraubfallnummer, Andocken der Schraubeinrichtung (1) an dem Aufbauplatten-Montagebock (4), Aufnahme, Halten und Feinjustierung der Chassisaggregate und automatisches, maschinelles Verschrauben der Chassisaggregate mit der bewegten Karosserie (2).
Vollautomatisches Montageverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt Weitertransport der Karosserie (2) mit den verbundenen Chassisaggregaten die Schritte umfasst: Andocken der Schraubeinrichtung (1), Wegführen des Aufbauplatten-Montagebocks (4), Weitertransport der Karosserie (2) und Anzeige der erfassten Ist-Werte der Verschraubung.
Vollautomatisches Montageverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt Auswertung der erfassten Ist-Werte der Schraubverbindungen durch einen Soll-Ist-Vergleich mit den vorgegebenen Schraubverbindungs-Soll-Daten die Schritte umfasst: Soll-Ist-Vergleich der Einbausituation, Speichern der Auswertung und der erfassten Werte, Erstellung eines Berichts über die Auswertung der Schraubverbindungsdaten und Weiterleitung der Daten.
Vollautomatische Schraubeinrichtung (1) mit integrierter Qualitätskontrolle zur Hochzeit in einem Fließprozess zur Herstellung von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubeinrichtung (1) Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 8 aufweist.
Vollautomatische Schraubeinrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel mindestens einen Aufbau-Montagebock (4) und mindestens einen Stetigförderer (3) umfassen, um die Chassisaggregate gleichzeitig zu der im Fließprozess stetig bewegten Karosserie (2) zuzuführen.
Vollautomatische Schraubeinrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel mindestens eine Koppelvorrichtung (5) umfassen, um die Chassisaggregate an der stetig bewegten Karosserie (2) auszurichten.
Vollautomatische Schraubeinrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel mindestens einen Sensor sowie eine Recheneinheit umfassen, um die Ist-Werte der Schraubverbindungen zu erfassen, diese zu kontrollieren und zu dokumentieren und somit die Qualität der Schraubverbindungen sichern.
Vollautomatische Schraubeinrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel einen als Chassisgehänge (6) ausgebildeten Stetigförderer (3) umfassen, um die Karosserie (2) zu fördern.
Vollautomatische Schraubeinrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel einen Regelkreis umfassen, um einen Soll-Ist-Vergleich der erfassten Ist-Werte der Schraubverbindung und der vorgegebenen Soll-Werte der Schraubverbindung durchzuführen.
Vollautomatische Montagestation zur Montage von Chassisaggregaten mit einer Karosserie (2) umfassend eine vollautomatische Schraubeinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 9 bis 14 und eine Nachbearbeitungsstation, wobei die Nachbearbeitungsstation mit der Schraubstation koppelbar ist.