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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ergreifen einer an einer Karosserie im Rohbauzustand montierten Fahrzeugtür zwecks Öffnung der Tür mittels eines Handlingsroboters sowie eine Einrichtung, die zum Öffnen der Tür verwendet wird.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Roboter zum Öffnen einer an einer Karosserie montierten Fahrzeugtür zu verwenden, beispielsweise bei Lackiervorgängen. Insbesondere wenn Innenbereiche der Fahrzeugtür zu lackieren sind, muss die Tür geöffnet werden, was über einen Handlingsroboter geschieht. Die
DE 32 44 053 A1 beschreibt ein Verfahren der eingangs genannten Gattung, in dem ein solcher Handlingsroboter bei der automatischen Farbbeschichtung von Fahrzeugkarosserien in einer Transportstraße eingesetzt wird. Der Handlingsroboter umfasst einen drehbaren Arm mit einem Betätigungsorgan und einem Türgreifer. Der Arm des Roboters wird zunächst so angetrieben, dass sich der Türgreifer über der Fahrzeugtür befindet. Dann wird ein Finger an dem Arm in einen Schlitz der Fahrzeugtür gedrückt, der für den Fensterheber vorgesehen ist. Der Arm des Roboters weist außerdem im vorderen Endbereich einen Anschlag auf, der über die Tür greift und die Lage des in den Fensterschacht eingreifenden Fingers festlegt. Sowohl der Anschlag als auch der Finger gelangen dabei in Berührung mit Teilen der Fahrzeugtür. Anschließend wird zum Öffnen der Tür der Arm so angetrieben, dass er die Fahrzeugtür in einer gewünschten Öffnungsbewegung zieht.
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Die
US 5,286,160 A beschreibt ein ähnliches Verfahren, bei dem der Handlingsroboter zunächst durch die Fensteröffnung der Fahrzeugtür ins Fahrzeuginnere greift. Auch hier tritt zu Beginn der Öffnungsbewegung ein Teil des Roboterarms mit einem innenseitigen Verkleidungsteil der Fahrzeugtür in Kontakt. Allerdings weist der Roboter zur Unterstützung der Öffnungsbewegung eine Magnetvorrichtung auf, die unterhalb der bereits geöffneten Fahrzeugtür angeordnet ist, so dass über die Magneteinrichtung die Öffnungsbewegung unterstützt und die Fahrzeugtür nach außen gezogen beziehungsweise in einer gewünschten Öffnungsposition gehalten werden kann. Das Öffnen der Fahrzeugtür kann somit teilweise über die verwendete Magnetvorrichtung berührungslos erfolgen.
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Bei den bisher bekannten Verfahren ist nachteilig, dass der eingesetzte Handlingsroboter mit einem Bolzen oder dergleichen in den Fensterschacht der Fahrzeugtür eingreift, die Fahrzeugtür sich jedoch aufgrund diverser Einflussgrößen wie zum Beispiel Toleranzen der Scharniere, der Scharnierachsen, der Karosserieanbindungspunkte oder dergleichen gegebenenfalls nicht in der vorgegebenen Stellung befindet, die in dem Programm des Handlingsroboters festgelegt ist. In diesen Fällen kommt es zu Kollisionen zwischen Handlingsroboter und Fahrzeugtür. Das eingreifende Teil des Handlingsroboters, zum Beispiel der Bolzen, setzt dann an einer Stelle außerhalb des Fensterschachtes auf die Tür auf, was eine Beschädigung an der Fahrzeugtür verursacht, so dass diese ausgewechselt werden muss. Auch am Handlingsroboter selbst kann es bei solchen Kollisionen zu erheblichen Schäden kommen.
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Hier setzt die vorliegende Erfindung ein. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Ergreifen einer an einer Karosserie im Rohbauzustand montierten Fahrzeugtür der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, bei dem die vorgenannten unerwünschten Kollisionen zwischen dem Handlingsroboter und der Fahrzeugtür vermieden werden. Die Lösung dieser Aufgabe liefert ein erfindungsgemäßes Verfahren der eingangs genannten Gattung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 12
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Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Einrichtung, die in dem vorgenannten Verfahren zum Öffnen der Fahrzeugtür verwendet wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eine Vorrichtung an der Fahrzeugtür lösbar angebracht wird, die mindestens ein Führungselement für den Handlingsroboter aufweist, wobei das Führungselement mit einem in den Fensterschacht der Fahrzeugtür eingreifenden Bauteil des Handlingsroboters zusammenwirkt. Man schafft so die Möglichkeit eines definierten Anschlags für den Handlingsroboter, wobei dieser Anschlag jedoch anders als im vorgenannten Stand der Technik nicht von Teilen des Handlingsroboters selbst vorgegeben wird, sondern durch die genannte Vorrichtung, die an der Fahrzeugtür angebracht und nach Abschluss der Lackierungs- oder Montagearbeiten wieder entfernt wird. Der Handlingsroboter stößt somit zunächst nicht an Teilen der Fahrzeugtür wie beispielsweise im Bereich des Fensterschachts an, sondern an der genannten als Anschlag dienenden Vorrichtung. Eine Berührung des Roboters mit dieser Vorrichtung ist unproblematisch, da sie nicht Teil der Fahrzeugtür ist. Die genannte Vorrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass das mit dem Handlingsroboter zusammenwirkende Führungselement das für die Öffnungsbewegung der Fahrzeugtür vorgesehene Bauteil vor Beginn der Öffnungsbewegung so leitet, dass dieses in die vorgesehene Position, zum Beispiel in einen Fensterschacht der Fahrzeugtür gelangt. Dazu kann beispielsweise ein mindestens abschnittsweise plattenartiges Führungselement verwendet werden, welches sich vorzugsweise mindestens abschnittsweise in dem an der Fahrzeugtür montierten Zustand der Vorrichtung aufrecht erstreckt und/oder vorzugsweise mindestens abschnittsweise im an der Fahrzeugtür montierten Zustand in einem Winkel zur Vertikalen geneigt verläuft. Das genannte an der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehene Führungselement bildet dann einen Anschlag für ein in den Fensterschacht der Fahrzeugtür eingreifendes Bauelement des Handlingsroboters, zum Beispiel für einen Bolzen des Handlingsroboters, wobei der Handlingsroboter, nachdem diese Anschlagposition erreicht ist, sich anschließend entlang einer durch das Führungselement vorgegebenen Bahn bewegt und dadurch anschließend sicher in eine vorgesehene Position zum Beispiel innerhalb des Fensterschachts der Fahrzeugtür gelangt, bevor die Öffnungsbewegung beginnt. Somit werden durch das Führungselement der erfindungsgemäßen Vorrichtung die genannten Toleranzen ausgeglichen. Eine Beschädigung im Bereich von Teilen der Fahrzeugtür wird vermieden. Der Handlingsroboter wird zunächst durch das mindestens eine Führungselement der Vorrichtung geleitet bis er eine exakte vorgegebene Position erreicht hat, bevor der Öffnungsvorgang beginnt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise die erfindungsgemäße Einrichtung kommen vorzugsweise bei Lackiervorgängen oder auch zum Beispiel bei Montagevorgängen an Kraftfahrzeugkarosserien zum Einsatz, bei denen die Fahrzeugtür geöffnet werden muss. Dies kann insbesondere eine Lackapplikation in einem Innenbereich der Fahrzeugtür, zum Beispiel am Türeinstieg sein.
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Die Anbringung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an der Fahrzeugtür kann beispielsweise über geeignete Befestigungselemente, die sich vorzugsweise an der Vorrichtung befinden, erfolgen. Beispielsweise können dazu Klemmen oder dergleichen vorgesehen sein. Das mindestens eine Führungselement der Vorrichtung kann mehrere Abschnitte umfassen, die eine Bahn für das öffnende Bauelement des Handlingsroboters vorgeben, wobei verschiedene Abschnitte dieser Bahn in einem Winkel zueinander stehen. Es ist aber beispielsweise auch eine das Öffnungselement leitende Kurvenbahn denkbar, durch die dieses Öffnungselement des Handlingsroboters so geleitet wird, dass es in eine gewünschte Öffnungsposition zum Beispiel in einem Fensterschacht der Fahrzeugtür gelangt, ohne bei dieser Anfangsbewegung mit der Fahrzeugtür in Berührung zu kommen, so dass Beschädigungen wie Verkratzen der Fahrzeugtür oder ähnliches vermieden werden.
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Konkrete vorteilhafte bauliche Ausgestaltungen der vorgenannten Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Detailbeschreibung.
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen:
- 1 eine erfindungsgemäße an der Fahrzeugtür angebrachte Vorrichtung, wobei man auf die Innenseite der Fahrzeugtür schaut;
- 2 eine weitere Ansicht der Vorrichtung von der Außenseite auf die Fahrzeugtür gesehen;
- 3 eine Ansicht, bei der der Handlingsroboter mit einem Bolzen zum Öffnen der Tür in den Türschacht eingreift;
- 4 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 5 eine entsprechende Seitenansicht der Vorrichtung von 4;
- 6 eine entsprechende Draufsicht auf die Vorrichtung von 4.
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Zunächst wird auf 1 Bezug genommen. Man erkennt ein etwa plattenförmiges Führungselement 11 einer Vorrichtung 10, welches im oberen Bereich abgewinkelt ist. Dieses plattenförmige Führungselement 11 der insgesamt mit 10 bezeichneten Vorrichtung ist über einen mehrere Abschnitte umfassenden Arm 13 mit einem Befestigungselement 12 verbunden. Das Befestigungselement 12 ist eine Federklemme mit zwei schwenkbar miteinander verbundenen Schenkeln, die über ein Gelenk verbunden sind. Einer der beiden Schenkel ist vorzugsweise verlängerbar und mindestens im Bereich dieses Schenkels stützt sich die Federklemme an einer innenseitigen Fläche 15 einer Fahrzeugtür 9 ab. Die Vorrichtung 10 greift, wie man besser an der Detaildarstellung gemäß 5 erkennen kann, mit einer Art Nut 16 über eine innere Kante 18 eines Fensterschachts 5, so dass die Vorrichtung 10 im Bereich des Fensterschachts 5 an der Fahrzeugtür 9 einhängbar ist. Die als Befestigungselement 12 dienende Federklemme bildet dabei quasi das Widerlager zur Abstützung der Vorrichtung 10 an der Innenseite der Fahrzeugtür 9, um eine Kippbewegung der Vorrichtung 10 zu vermeiden.
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2 zeigt die Fahrzeugtür 9 von der Außenseite her gesehen. Man erkennt, dass das etwa plattenförmige Führungselement 11 einen ersten Abschnitt 11a aufweist, der sich in dem an der Fahrzeugtür 9 montierten Zustand etwa vertikal erstreckt und an seinem oberen Ende in einen abgewinkelten zweiten Abschnitt 11b übergeht. Wenn man von der Außenseite auf die Fahrzeugtür 9 schaut gemäß 2, dann ist der abgewinkelte obere Abschnitt 11b nach hinten also zur Innenseite der Tür 9 hin geneigt. Durch diese Form eignet sich das plattenförmige Führungselement 11 als Anschlag und Einweiser zum Beispiel für einen Bolzen 6 (3) eines Handlingsroboters 8 (3), der zum Öffnen der Tür in den Fensterschacht eingreift.
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Diese Öffnungsbewegung zum Öffnen der Fahrzeugtür 9 im Rohbauzustand der Karosserie wird nachfolgend anhand von 3 erläutert. Man erkennt den insgesamt mit 8 bezeichneten Handlingsroboter, der über einen sich etwa horizontal erstreckenden weiteren Arm 7 verfügt. Am vorderen Ende dieses weiteren Arms 7 befindet sich ein etwa senkrecht nach unten ragender Bolzen 6. Mit dem weiteren Arm 7 übergreift der Handlingsroboter 8 von außen her die Fahrzeugtür 9 und führt dann den vorgenannten Bolzen 6 in den Spalt des in den 1 und 2 erkennbaren Fensterschachts 5 ein. Um zu verhindern, dass der Handlingsroboter 8 mit seinem Arm 7 zu weit greift oder auch gegebenenfalls zu kurz und damit beim Absenken des Bolzens 6 mit der Fahrzeugtür 9 kollidiert und diese verkratzt oder beschädigt, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 mit dem Führungselement 11 vorgesehen. Vor dem Öffnen der Fahrzeugtür 9 berührt der Handlingsroboter 8 mit dem Bolzen 6 am vorderen Ende seines Arms 7 den als Anschlag und Einweiser dienenden oberen Abschnitt 11b des plattenförmigen Führungselements 11 und kann sich dann bei seiner Absenkbewegung an dem plattenförmigen Führungselement 11 und dem etwa vertikal ausgerichteten darunter liegenden Abschnitt 11a des Führungselements nach unten tasten. Die Vorrichtung 10 ist dabei so befestigt (siehe 2), dass bei Absenken des Bolzens 6 entlang der etwa vertikalen Ebene des Abschnitts 11a des Führungselements 11 der Bolzen 6 genau in den Spalt des Fensterschachts 5 gelangt und anschließend die Fahrzeugtür 9 problemlos öffnen kann.
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Die näheren Einzelheiten des konstruktiven Aufbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 gehen aus den Detailansichten gemäß den 4 bis 6 hervor, auf die nachfolgend Bezug genommen wird. Insbesondere in der Seitenansicht gemäß 5 erkennt man die beiden Abschnitte 11a und 11b des plattenförmigen Führungselements 11. Dieses etwa plattenförmige Führungselement 11 ist an seinem dem Abschnitt 11b abgewandten Ende an einem etwa U-förmigen Bügel 17 befestigt, der beispielsweise aus einem Rundstabmaterial besteht. Aus der Ansicht von unten gemäß 4 erkennt man die U-Form des Bügels 17, welcher zwei Schenkel 17a, 17b umfasst und einen diese verbindenden etwa rechtwinklig zu diesen verlaufenden Steg 17c. Der Steg 17c verläuft parallel zur Ebene des Abschnitts 11a des Führungselements. An der Unterseite weisen die beiden Schenkel 17a, 17b jeweils die bereits oben erwähnten Nuten 16 auf, die über die innere Blechkante 18 (siehe 1) des Fensterschachts 5 beim Einhängen der Vorrichtung 10 greifen.
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In 5 erkennt man auch nähere Einzelheiten der Federklemme mit ihren beiden um die Achse des Gelenks 19 schwenkbar verbundenen Schenkeln 12a und 12b. An dem einen der beiden Schenkel 12b ist ein als Widerlager an der Innenseite der Fahrzeugtür 9 dienendes Element angebracht umfassend einen Stift 20, der in einem Winkel geneigt zur Ebene des Abschnitts 11a des Führungselements 11 verläuft. Dieser Stift 20 ist vorzugsweise aus einer Art Führungshülse 21 oder dergleichen herausziehbar, so dass das Maß, um das der Stift 20 vorsteht, durch Herausziehen des Stifts 20 variierbar ist. Das vordere Ende des Stifts 20 bildet einen Anlagepunkt am innenseitigen Türblech.
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Von dem anderen Schenkel 12a der Federklemme aus erstreckt sich ein Arm 13 aus zu dem Bügel 17 hin, mit dem das andere Ende des Arms 13 verbunden ist. In dem an der Fahrzeugtür 9 angebrachten Zustand der Vorrichtung verläuft der Arm 13 annähernd rechtwinklig von unten nach oben. Die Position 13 des Arms 13 ist dann nicht ganz rechtwinklig, da in dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 der Arm 13 mit dem Bügel 17, der im montierten Zustand der Vorrichtung 10 horizontal verläuft, einen leicht stumpfen Winkel von zwischen etwa 90° und etwa 100° einnimmt. Am unteren Ende ist der Arm 13 also mit dem einen Schenkel 12a der Federklemme verbunden und am oberen Ende ist der Arm 13 mit dem Steg 17c des U-förmigen Bügels 17 verbunden, wie man aus 6 erkennen kann. In 6 erkennt man auch die beiden Abschnitte 11a und 11b des plattenförmigen Führungselements 11.
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Bezugszeichenliste
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- 5
- Fensterschacht
- 6
- Bolzen
- 7
- Arm
- 8
- Handlingsroboter
- 9
- Fahrzeugtür
- 10
- Vorrichtung
- 11
- Führungselement
- 11a
- unterer Abschnitt
- 11b
- oberer Abschnitt
- 12
- Federklemme
- 12a, 12b
- Schenkel
- 13
- Arm
- 15
- innenseitige Fläche
- 16
- Nut
- 17
- U-förmiger Bügel
- 17a, 17b
- Schenkel
- 17c
- Steg
- 18
- innere Kante
- 19
- Gelenk
- 20
- Stift
- 21
- Führungshülse
