DE19501643C2 - Vorrichtung zur Anbringung eines Profilbandes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anbringung eines Profilbandes von U-förmigen Querschnitts an einem vorspringenden Rand einer Umrahmung einer Karosserieöff­ nung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einer Dichtung in einer Türöffnung, wobei die Vorrichtung Führungen zum Führen des anzubringenden Profilbandes und einen Schwing­ kopf hat, welcher von einem fest auf einer von einem Ro­ boter zu führenden Konsole angeordneten Motor in eine schwingende Bewegung versetzbar ist.

Eine Vorrichtung der vorstehenden Art ist Gegenstand der EP 0 451 023 B1. Gemäß dieser Schrift ist auf einem von einem Roboter zu führenden Rahmen als Motor für den Schwingkopf ein als Schwingungserreger bezeichnetes Bau­ teil vorgesehen. Bei den von der Inhaberin der EP 0 451 023 B1 gebauten Vorrichtungen wurden als Schwingungserreger Druckluftmotoren eingesetzt. Die Praxis zeigte, daß bei solchen Vorrichtungen die Schwingungsfrequenz des Schwingkopfes unerwünscht stark zurückgeht, wenn man sie mit dem Schwingkopf mit relativ hoher Kraft gegen das Profilband drückt. Man könnte natürlich die Leistung des Motors erhöhen, um diese Frequenzabnahme zu verhindern, jedoch käme es dann bei höheren Andrückkräften zu einer Beschädigung des Profilbandes. Es ergibt sich somit das Dilemma, daß man zum Aufbringen des Profilbandes relativ hohe Andrückkräfte und Schwingungsfrequenzen benötigt, beides jedoch zugleich Ursache für eine Beschädigung des Profilbandes sein kann.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrich­ tung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sich mit ihr ein Profilband auf einem vorspringenden Rand zu­ verlässig aufschieben läßt, ohne daß die Gefahr einer Be­ schädigung des Profilbandes besteht.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Motor ein Elektromotor ist, daß der Schwingkopf mit einem Kurbelgetriebe ein quer zu der Konsole verfahrba­ res, durch eine Spanneinrichtung in Richtung des zu mon­ tierenden Profilbandes zu spannendes Schlagwerkzeug bil­ det, bei dem der Schwingkopf über ein Pleuel von einer Kurbelwelle angetrieben ist, und daß die Kurbelwelle über eine Kupplung mit dem Elektromotor Verbindung hat, welche eine begrenzte Querverschiebung des Schlagwerkzeugs rela­ tiv zu dem Elektromotor zuläßt.

Eine solche Vorrichtung kann man mit der Spanneinrichtung mit relativ großer Kraft gegen das zu montierende Profil­ band vorspannen. Der Roboter braucht deshalb die Vorrich­ tung nicht mit hoher Genauigkeit entlang des vorspringen­ den Randes zu fahren, auf welchem das Profilband aufge­ schoben werden soll, da die Spanneinrichtung Toleranzen auszugleichen vermag. Es hat sich gezeigt, daß durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Kurbelgetriebes als An­ trieb für den Schwingkopf es auch bei hohen Andrückkräf­ ten nicht zu einer Beschädigung des Profilbandes kommt, was wahrscheinlich daran liegen dürfte, daß der Schwing­ kopf eine sinusförmige Schwingung ausführt, so daß die Kräfte nicht wie bei Hammerschlägen sprunghaft auftreten, sondern entsprechend dem Verlauf der Sinuslinie anstei­ gen. Da das Kurbelgetriebe durch einen Elektromotor ange­ trieben wird, kann man diesen ohne größeren Kostenaufwand stark genug bemessen, um bei schwankenden Andrückkräften unterschiedliche Drehzahlen und deshalb unterschiedliche Schwingungsfrequenzen des Schwingkopfes zu vermeiden. Auch ist eine stufenlose Drehzahlverstellung des Elektro­ motors mit einfachen Mitteln möglich.

Die Spanneinrichtung kann sehr unterschiedlich gestaltet sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sie als ein zwi­ schen der Konsole und dem Schlagwerkzeug abgestützter Balgzylinder ausgebildet ist. Ein solcher Balgzylinder hat trotz der durch den Schwingkopf in die Vorrichtung gelangenden starken Schwingungen eine hohe Lebensdauer und dämpft zugleich diese Schwingungen, so daß der die Vorrichtung tragende Roboterarm keiner unerwünscht großen Schwingungsbeanspruchung ausgesetzt ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung zum Abstützen des Schlagwerk­ zeugs entgegen der Arbeitsrichtung zwischen der Konsole und dem Schlagwerkzeug ein zweiter Balgzylinder angeord­ net ist. Durch eine solche Anordnung wird es möglich, das Schlagwerkzeug in Arbeitsrichtung und entgegen der Ar­ beitsrichtung vorzuspannen. Das ist vorteilhaft, um die Wirkung des Gewichtes des Schlagwerkzeuges in unter­ schiedlichen Positionen ausgleichen zu können, weil das Gewicht des Schlagwerkzeuges zu einer Erhöhung oder Ver­ minderung der Andrückkraft des Schwingkopfes führt, je nachdem, ob der Schwingkopf ein Profilband an einem nach unten oder nach oben weisenden, vorspringenden Rand auf­ schieben soll.

Konstruktiv besonders einfach ist eine in zwei Richtungen wirkende Spanneinrichtung gestaltet, wenn gemäß einer an­ deren Weiterbildung der Erfindung die beiden Balgzylinder zu beiden Seiten einer von der Konsole getragenen Stütz­ wand fluchtend zueinander angeordnet sind, wenn der eine Balgzylinder gegen die Stützwand und eine dem Schwingkopf abgewandte Stirnfläche des Schlagwerkzeugs und der andere Balgzylinder gegen diese Stützwand und der dem Schlagwerkzeug zugewandten Seite einer Schubplatte ange­ ordnet ist, welche fest mit dem Schlagwerkzeug Verbindung hat.

Bei der automatischen Montage von Profilbändern wird es erforderlich, daß die Vorrichtung das zu montierende Pro­ filband greift und zu dem vorspringenden Rand führen kann, auf den das Profilband montiert werden soll. Wei­ terhin muß das Profilband meist mit einer Markierung an einer festgelegten Stelle des Randes aufgeschoben werden. Es ist also eine genaue Ausrichtung des Profilbandes re­ lativ zu der Vorrichtung erforderlich. Hierzu kann man vorsehen, daß die zwei vordersten, nahe des Schwingkopfes angebrachten Führungen zur Ermöglichung einer Greiffunk­ tion zwei parallel zueinander ausgerichtete und hinsicht­ lich ihres gegenseitigen Abstandes verfahrbare Führungs­ rollen aufweisen. Dabei besteht jedoch immer noch die Ge­ fahr, daß es zu einem Verrutschen des Profilbandes kommt, da die Führungsrollen leicht drehbar angeordnet sind. Das kann gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung auf sehr einfache Weise dadurch vermieden werden, daß zwi­ schen den Führungsrollen eine Anschlagplatte angeordnet ist, gegen welche die Führungsrollen in der am weitesten zusammengefahrenen Stellung anliegen. Durch diese Ausbil­ dung ergibt es sich, daß die Führungsrollen in Greifstel­ lung zwangsläufig blockiert sind und sich deshalb beim Greifen und Halten nicht drehen können.

Das zu montierende Profilband wird in einem relativ wei­ ten Bereich vor der Montagestelle, an der der Schwingkopf arbeitet, in etwa in der richtigen Lage zu dem vorsprin­ genden Rand, auf welchem es montiert werden soll, gehal­ ten, wenn zur weiteren Führung des zu montierenden Pro­ filbandes an zwei gegenüberliegenden, parallel zur Längs­ achse des Schwingkopfes verlaufenden Seiten jeweils zwei Führungsrahmen mit Führungsrollen vorgesehen sind und wenn jeweils der vorderste Führungsrahmen einen ein Öff­ nen des Führungsrahmens ermöglichenden Rollenstift hat, welcher mittels eines Hubzylinders geradlinig aus einer den Führungsrahmen schließenden in eine diesen öffnende Position verfahrbar ist. Eine solche Ausbildung ermög­ licht es auch dann, wenn sich die Vorrichtung mit ihrem Führungsrahmen in unmittelbarer Nähe zu dem Rand befin­ det, auf den das Profilband aufgeschoben werden soll, mittels des Hubzylinders den Rollenstift geradlinig zu­ rückziehen und dadurch das Profilband freizugeben.

Zum geradlinigen Verschieben des Rollenstiftes sind keine in den Bereich des Profilbandes ragenden Bauteile erfor­ derlich, so daß es nicht zu einem Einklemmen des Profil­ bandes oder Reiben am Profilband kommen kann, wenn der Hubzylinder eine fest mit einem Träger verbundene Kolben­ stange hat und sein Zylindergehäuse dadurch relativ zur Kolbenstange verfahrbar und wenn der zum Verschließen des Führungsrahmens vorgesehene Rollenstift an einem Ausle­ gerarm des Zylindergehäuses angebracht ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Träger mit der Kolbenstange, dem Hubzylinder und dem Rollenstift um eine Achse der Konsole verschwenkbar angeordnet ist. Hierdurch ergeben sich zwei Möglichkeiten des Öffnens und Schlie­ ßens des Führungsrahmens. Die Schwenkmöglichkeit des Rol­ lenstiftes erlaubt es, mit dem Rollenstift das Profilband in den Führungsrahmen einzulegen. Die geradlinige Ver­ schiebbarkeit des Rollenstiftes erlaubt das Öffnen des Führungsrahmens auch dann, wenn sich dieser in unmittel­ barer Nähe zu anderen Bauteilen befindet.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da­ von in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be­ schrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vor­ richtung;

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen gegenüber Fig. 1 um 90° verdrehten, senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung;

Fig. 4 einen horizontalen Schnitt durch die Vorrich­ tung entlang der Linie IV-IV in der Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung eine von einem nicht gezeigten Roboterarm zu führende Konsole 1 hat, auf der ein teilweise dargestellter Elek­ tromotor 2 angeordnet ist. Quer hierzu verschieblich ist ein Schlagwerkzeug 3 angeordnet, welches einen Schwing­ kopf 4 aus einem elastischen Kunststoff, vorzugsweise Po­ lyurethan, hat, welcher zum Aufschieben eines ebenfalls nicht gezeigten Profilbandes auf einem vorspringenden Rand einer Türöffnung ausgebildet ist. Das Schlagwerkzeug 3 wird durch eine Spanneinrichtung 5 relativ zur Konsole 1 in Fig. 1 gesehen nach oben hin, also zur Seite des Schwingkopfes 4 hin, vorgespannt.

Im oberen Bereich des Schlagwerkzeugs 3 erkennt man in unmittelbarer Nähe des Schwingkopfes 4 eine Führung 6, die zwei Führungsrollen 7, 8 hat, zwischen denen sich eine Anschlagplatte 9 befindet. Die Führungsrollen 7, 8 sind in Fig. 1 gesehen geradlinig nach außen verfahrbar. In der dargestellten Stellung, in welcher sie einen ge­ ringstmöglichen gegenseitigen Abstand haben, liegen sie gegen die Anschlagplatte 9 an. Dadurch vermögen sie sich in dieser Stellung, welche zum Greifen eines Profilbandes dient, nicht zu drehen.

Zu sehen sind in Fig. 1 desweiteren zwei Führungsrahmen 10, 11. Diese haben jeweils von der Vorrichtung wegge­ richtete Führungsrollen, beispielsweise Führungsrollen 12, 12b, 13, 13b. Dem oberen Führungsrahmen 10 ist ein Rollenstift 14 zugeordnet, welcher in einer zurückgezoge­ nen Position dargestellt ist und so in Fig. 1 gesehen geradlinig nach links verfahren werden kann, daß er zu­ sammen mit den Führungsrollen 12, 12b, 13, 13b den Füh­ rungsrahmen 10 schließt, so daß dann ein in ihm eingeleg­ tes Profilband nicht aus ihn herausgelangen kann.

Zum Verschieben des Rollenstiftes 14 ist an einem Träger 15 das freie Ende einer Kolbenstange 16 eines Hubzylin­ ders 17 befestigt. Dieser Hubzylinder 17 hat ein Zylin­ dergehäuse 18 mit einem Auslegerarm 19, an dem der Rol­ lenstift 14 starr befestigt ist. Bei Druckbeaufschlagung des Hubzylinders 17 bewegt sich das Zylindergehäuses 18 auf der Kolbenstange 16 in Fig. 1 gesehen nach links und verschiebt dabei den Rollenstift 14 entsprechend nach links.

Die Fig. 2 verdeutlicht insbesondere den Antrieb des Schwingkopfes 4 mittels eines Kurbelgetriebes 20. Das Kurbelgetriebe 20 hat eine von dem in Fig. 1 gezeigten Elektromotor 2 angetriebene Kurbelwelle 21, welche über ein Pleuel 22 einen Stößel 23 mit dem Schwingkopf 4 an­ treibt. Zu beiden Seiten des Schwingkopfes 4 erkennt man in der Fig. 2 die Führungen 6 und 6a.

Im unteren Bereich der Fig. 2 läßt sich die Gestaltung der Spanneinrichtung 5 erkennen. Diese hat zu beiden Sei­ ten einer fest mit der Konsole 1 verbundenen Stützwand 24 jeweils einen mit Druckluft beaufschlagbaren Balgzylinder 25, 26. Der obere Balgzylinder 25 stützt sich auf der Stützwand 24 und einer unteren Stirnfläche 27 des Schlag­ werkzeugs 3 ab. Wird der obere Balgzylinder 25 mit Druck­ luft beaufschlagt, dann schiebt er das Schlagwerkzeug 3 nach oben. Der untere Balgzylinder 26 ist zwischen der Stützwand 24 und einer Schubplatte 28 gespannt, die fest mit dem Gehäuse des Schlagwerkzeugs 3 verbunden ist. Des­ halb führt seine Druckbeaufschlagung dazu, daß das Schlagwerkzeug 3 in Fig. 2 gesehen nach unten bewegt wird.

Die Fig. 3 verdeutlicht zusätzlich, wie der von der Kon­ sole 1 abgestützte Elektromotor 2 mit seiner Welle 29 über eine Kupplung 30 die Kurbelwelle 21 antreibt. Da das Schlagwerkzeug 3 relativ zur Konsole 1 verfahrbar sein soll, muß die Kupplung 30 die durch diese Verfahrbarkeit entstehende Fluchtungsdifferenz ausgleichen können. Zu erkennen ist in Fig. 3 desweiteren auch, wie der Pleuel 22 den Stößel 23 und damit den Schwingkopf 4 antreibt.

Die Fig. 4 zeigt vertikale Führungen 31, 32, die es dem Schlagwerkzeug 3 ermöglichen, unter Ausnutzung der Ver­ schiebemöglichkeit in der Kupplung 30 sich quer zur Kon­ sole 1 zu verschieben. Weiterhin sieht man, daß der Trä­ ger 15, welcher den Hubzylinder 17 mit dem Rollenstift 14 trägt, um eine Achse 33 verschwenkt werden kann. Dadurch wird es möglich, ein Profilband durch die Schwenkbewegung des Rollenstiftes 14 zwischen die Führungsrollen 12, 13 zu schieben.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Anbringung eines Profilbandes von U- förmigen Querschnitts an einem vorspringenden Rand einer Umrahmung einer Karosserieöffnung eines Kraft­ fahrzeugs, insbesondere einer Dichtung in einer Tür­ öffnung, wobei die Vorrichtung Führungen zum Führen des anzubringenden Profilbandes und einen Schwing­ kopf hat, welcher von einem fest auf einer von einem Roboter zu führenden Konsole angeordneten Motor in eine schwingende Bewegung versetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein Elektromotor (2) ist, daß der Schwingkopf (4) mit einem Kurbelgetrie­ be (20) ein quer zu der Konsole (1) verfahrbares, durch eine Spanneinrichtung (5) in Richtung des zu montierenden Profilbandes zu spannendes Schlagwerk­ zeug (3) bildet, bei dem der Schwingkopf (4) über ein Pleuel (22) von einer Kurbelwelle (21) angetrie­ ben ist, und daß die Kurbelwelle (21) über eine Kupplung (30) mit dem Elektromotor (2) Verbindung hat, welche eine begrenzte Querverschiebung des Schlagwerkzeugs (3) relativ zu dem Elektromotor (2) zuläßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Spanneinrichtung (5) zum Vorspannen des Schlagwerkzeugs (3) in Arbeitsrichtung ein zwischen der Konsole (1) und dem Schlagwerkzeug (3) abge­ stützter Balgzylinder (25) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abstützen des Schlagwerkzeugs (3) entgegen der Arbeitsrichtung zwischen der Konsole (1) und dem Schlagwerkzeug (3) ein zweiter Balgzylinder (26) an­ geordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Balgzylinder (25, 26) zu beiden Sei­ ten einer von der Konsole (1) getragenen Stützwand (24) fluchtend zueinander angeordnet sind, daß der eine Balgzylinder (25) gegen die Stützwand (24) und eine dem Schwingkopf (4) abgewandte Stirnfläche (27) des Schlagwerkzeugs (3) und der andere Balgzylinder (26) gegen diese Stützwand (24) und der dem Schlag­ werkzeug (3) zugewandten Seite einer Schubplatte (28) angeordnet ist, welche fest mit dem Schlagwerk­ zeug (3) Verbindung hat.

5. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die zwei vordersten, nahe des Schwingkopfes angebrachten Führungen zur Ermögli­ chung einer Greiffunktion zwei parallel zueinander ausgerichtete und hinsichtlich ihres gegenseitigen Abstandes verfahrbare Führungsrollen aufweisen, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen den Führungsrol­ len (7, 8) eine Anschlagplatte (9) angeordnet ist, gegen welche die Führungsrollen (7, 8) in der am weitesten zusammengefahrenen Stellung anliegen.

6. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur weiteren Führung des zu montierenden Profilbandes an zwei ge­ genüberliegenden, parallel zur Längsachse des Schwingkopfes (4) verlaufenden Seiten jeweils zwei Führungsrahmen (10, 11) mit Führungsrollen (12, 12b, 13, 13b) vorgesehen sind und daß jeweils der vorder­ ste Führungsrahmen (10) einen ein Öffnen des Füh­ rungsrahmens (10) ermöglichenden Rollenstift (14) hat, welcher mittels eines Hubzylinders (17) gerad­ linig aus einer den Führungsrahmen (10) schließenden in eine diesen öffnende Position verfahrbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubzylinder (17) eine fest mit einem Träger (15) verbundene Kolbenstange (16) hat und sein Zy­ lindergehäuse (18) dadurch relativ zur Kolbenstange (16) verfahrbar und daß der zum Verschließen des Führungsrahmens (10) vorgesehene Rollenstift (14) an einem Auslegerarm (19) des Zylindergehäuses (18) an­ gebracht ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (15) mit der Kolbenstange (16), dem Zylindergehäuse (18) und dem Rollenstift (14) um ei­ ne Achse der Konsole (1) verschwenkbar angeordnet ist.