DE19642831A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Applizieren von selbsthaftender Schutzfolie auf Karosserien - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Applizieren von selbsthaftender Schutzfolie auf KarosserienInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Applizieren von selbsthaftender Schutzfolie auf Karosserien für
den Versand von Fahrzeugen.
In der Serienfertigung vieler Pkw-Hersteller müssen die Fahr
zeuge für den Versand derart präpariert werden, daß sie keinen
Schaden nehmen, insbesondere daß die Lackierung durch Lagerung
und Witterungseinflüsse nicht beeinträchtigt wird. Werden für
die Kundenüberführung Bahnfahrten oder gar Schiffstransporte
nötig, so hat man die Fahrzeuge hierfür mit einer Wachsschutz
schicht überzogen, die vor Kundenauslieferung wieder entfernt
werden mußte. Das rückstandsfreie Entfernen des Schutzwachses
war nicht nur eine personalintensive Arbeit, sondern belastete
auch Mensch und Umwelt wegen der dabei eingesetzten Lösungsmit
tel. Deshalb ist man neuerdings dazu übergegangen, die Karosse
rien während des Transportes durch selbsthaftende Folien zu
schützen, wobei man jedoch lediglich die witterungs- und abla
gerungsgefährdeten, im wesentlichen horizontalliegenden Ober
flächenpartien der Karosserie so geschützt hat. Weil diese
Schutzart nicht nur sehr wirkungsvoll, sondern auch relativ
teuer ist, hat man sie nicht nur als Schutz während des Trans
portes, sonder auch als Schutz während der Fahrzeugmontage vor
gesehen und demgemäß die Schutzfolie bereits vor der Endmontage
des Fahrzeuges, d. h. unmittelbar nach der Lackierung der Karos
serie aufgebracht.
Die Schutzfolie soll möglichst falten- und blasenfrei aufge
bracht werden, weil sich unter Falten oder Blasen nach einer
gewissen Lagerungszeit ein Mikroklima bilden kann, welches je
nach Lacktyp und -farbe u. U. zu sichtbaren Spuren führen kann.
Um die Schutzfolien sorgfältig aufbringen zu können, mußten die
Folienzuschnitte bisher von vier Personen gehalten, über das
Fahrzeug gebracht, ausgerichtet und an die zugehörigen Oberflä
chenpartien angelegt werden. Trotz des hohen Personalaufwandes
ließen sich nicht immer Falten oder Blasen beim Applizieren der
Schutzfolie vermeiden. Beim anschließenden Freischneiden der
Bereiche für Zubauteile kam es häufig zu Beschädigungen der
Lackierung, so daß aufwendige Nacharbeiten erforderlich wurden.
Beim bisherigen manuellen Applizieren der Schutzfolie ist man
folgendermaßen vorgegangen: Zunächst wurde von mindestens zwei
Personen ein größenmäßig auf eine Oberflächenpartie abgestimm
tes, rechteckiges Stück einer Schutzfolie von einer Vorratsrol
le abgezogen und abgeschnitten, wobei es von insgesamt vier
Personen übernommen werden mußte. Dieses Schutzfolienstück wur
de von den vier Personen freihändig mit der selbsthaftenden
Seite nach unten weisend frei ausgespannt, so über die Karosse
rie verbracht, dort in Horizontallage auf die zugehörige Ober
flächenpartie lagegerecht abgesenkt, daran mehr oder weniger
falten- und blasenfrei angelegt und durch Streichen mit einem
weichen, gleitfähigen Gegenstand, z. B. einem ausgesteiften
Filzstück angedrückt. Im Bereich überklebter Spalte zu angren
zenden Karosserieteilen wie Kotflügel oder Türen wurde die
Schutzfolie mit einem Messer manuell durchschnitten und die
Schnittränder von Hand angedrückt. Um die Schutzfolie im Be
reich von Zubauteilen wie Dachzierstäben, Schiebedachdeckel,
Kühleraufsatzfigur, Scheibenwaschdüsen, Antennen, Scheibenein
fassungen o. dgl. freischneiden und montagegerecht aussparen zu
können, hat man zuvor eine flache streifenförmige Schablone auf
die Karosserie lagegerecht aufgelegt und diese mit der zu
applizierenden Schutzfolie ebenfalls überklebt, so daß an den
freizuschneidenden Bereichen die Folie nicht nur in einem klei
nen Abstand zur Karosserieoberfläche gehalten wurde, sondern
durch die Schablone auch eine Schneid- und Führungskante für
ein Messer gebildet wird, entlang der die Folie konturgerecht
getrennt werden kann. Das Arbeiten mit einem scharfkantigen
Messer in dichtem Abstand zur lackierten Karosserieoberfläche
hat in der Hektik trotz laufender Übung immer wieder zu Lackbe
schädigungen und zu Aufwendiger Nacharbeit geführt.
Dieser Stand der Technik entspricht der Fertigungspraxis zumin
dest bei der Anmelderin; nachdem die USA aus Umweltschutzgrün
den keine Schutzwachsungen im Fahrzeugversand mehr zulassen,
sind wahrscheinlich auch andere Fahrzeughersteller zu einem
ähnlichen Folienschutzsystem für deren Fahrzeuge während des
Versandes übergegangen. Eine druckschriftliche Veröffentlichung
darüber ist der Anmelderin jedoch nicht bekannt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Er
findung, das Applikationsverfahren bzw. die entsprechende Vor
richtung dahingehend zu verbessern, daß die eintönige Handar
beit durch eine Mechanisierung ersetzt, die Qualität der Appli
kation in Bezug auf Blasen- und Faltenfreiheit der aufgebrach
ten Schutzfolie sowie Vermeidung von Lackbeschädigungen verbes
sert und außerdem Personalkosten eingespart werden können.
Diese Aufgabe wird bezüglich des Applikationsverfahrens erfin
dungsgemäß durch die Gesamtheit der Merkmale von Anspruch 1 und
bezüglich der Vorrichtung durch die von Anspruch 16 gelöst.
Danach wird zur Mechanisierung der Folienapplikation auf die
Karosserie ein bestimmtes, rechteckiges Stück einer Schutzfolie
von einer Vorratsrolle unter Einsatz eines robotergeführten
Spannrahmens, vorzugsweise mit Saugschenkeln, an der nichthaf
tenden Seite erfaßt, von der Vorratsrolle abgezogen und abge
schnitten. Vor dem Anlegen des Folienzuschnittes an die Karos
serie werden im frei ausgespannten Zustand Abreißlinien im Be
reich von Zubauteilen mit einer beheizten mechanisch entlang
definierter Konturlinien geführten Zackenscheibe von deren
nichtklebender Folienseite her perforiert. Erst dann wird die
so präparierte, faltenfrei im Spannrahmen ausgespannte Schutz
folie von dem Handhabungsroboter auf die zugehörige Oberflä
chenpartie lagegerecht abgesenkt, blasenfrei angelegt und mit
einer Streichleiste angedrückt. Auf diese Weise werden sukzes
sive alle Oberflächenpartien überklebt. Im Bereich von Zubautei
len werden Schutzfolienteile entlang der perforierten Reißlini
en abgezogen und die Bereiche so montagegerecht ausgespart.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung werden die zunächst
lose applizierten Folien alle gemeinsam angedrückt. Im Bereich
überklebter Fugen wird die Schutzfolie durchtrennt und die
Schnittränder im Spaltbereich mit einer rotierenden Bürste an
gedrückt.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den
Unteransprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung
anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispie
les nachfolgend noch erläutert; dabei zeigen:
Fig. 1 das Lay-out einer Fertigungslinie zum automatisierten,
serienmäßigen Bekleben von Personenkraftwagen in Drauf
sicht,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der wesentlichen Arbeits
stationen der Fertigungslinie nach Fig. 1 ebenfalls in
Draufsicht,
Fig. 3 und 4 Seitenansicht (Fig. 3) und Draufsicht (Fig. 4)
auf einen Einrichtung zum bedarfsgerechten Bereithalten
und Abziehen von Schutzfolie von einer Vorratsrolle,
Fig. 5 eine Einzeldarstellung einer Saugleiste aus der Einrich
tung nach Fig. 3 bzw. 4 zum Festhalten des vorauslau
fenden Folienendes, mit Blickrichtung auf die normal un
tenliegende, saugwirksame Seite der Saugleiste,
Fig. 6 einen robotergeführten Spannrahmen zum automatisierten
Handhaben eines vom Vorrat abgeschnittenen Folienzu
schnittes,
Fig. 7 einen Querschnitt durch die vorauslaufende Saugleiste
des Spannrahmens nach Fig. 6 entlang der Schnittlinie
VII-VII, zusätzliche Greifelemente zeigend,
Fig. 8 die Saugleiste der Abrolleinrichtung zum Festhalten des
vorauslaufenden Folienendes in lagerichtiger Gegenüber
stellung zur vorauslaufenden Saugleiste des Spannrahmens
nach Fig. 6,
Fig. 9 eine Längsansicht der Station für das Bekleben des Da
ches in dem Stadium, wo der im Spannrahmen ausgespannt
bereitgehaltene Folienzuschnitt vom hängenden Perforati
onsroboter bearbeitet wird,
Fig. 10 einen in einem Spannrahmen ausgespannten Folienzu
schnitt mit verschiedenen, darin eingezogenen Perforati
onslinien,
Fig. 11 und 12 zwei verschiedene Seitenansichten auf ein Tan
dem-Perforationswerkzeug, mit dem simultan zwei äquidi
stante Perforationslinien in die ausgespannt bereitge
haltene Schutzfolie gelegt werden können
Fig. 13 ein Doppelwerkzeug zum Perforieren von Doppel- oder von
Mono- Perforationslinien,
Fig. 14 eine Schrägansicht auf ein verschiebbares, Karosserie
übergreifendes Portal mit einer vertikalbeweglichen
Streichleiste zum Andrücken der applizierten Schutzfo
lie,
Fig. 15 einen Querschnitt durch die Streichleiste des Portals
nach Fig. 14 entlang der Schnittlinie XV-XV und
Fig. 16 eine Seitenansicht eines robotergeführten Doppelwerk
zeugs zum Lage-Vermessen und zum Fugen-Freischneiden so
wie Ränderandrücken der Schutzfolie.
Bevor auf die Einrichtung zum automatisierten Bekleben der Ka
rosserie im einzelnen eingegangen wird, sei zunächst das erfin
dungsgemäße Verfahren zum Folienapplizieren unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher geschildert.
Die selbsthaftende, in Vorratsrollen 21 bereitgestellte Schutz
folie 23 wird automatisiert auf bestimmte, vorzugsweise die ho
rizontalen Oberflächenpartien von Pkw-Karosserien 1 in üblicher
Stufenheck-Version appliziert. Zwar ist es grundsätzlich mög
lich, die Schutzfolie auf das fertig montierte Fahrzeug oder
auch zu jedem beliebigen anderen Zeitpunkt während der Endmon
tage des Fahrzeuges auf die Karosserie zu applizieren. Da die
applizierte Schutzfolie jedoch schon während der Montage einen
gewissen Schutz der Lackierung vor montagebedingten Beschädi
gungen bietet, wird gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel
die Schutzfolie auf die frisch lackierten Karosserien 1 appli
ziert, die anschließend mit der Schutzfolie in die Endmontage
einlaufen. Auch eine Beklebung der Seitenflächen von Türen,
vorzugsweise der bei der Montage besonders häufig benutzten
vorderen Türen und insbesondere der Fahrertür ist vorteilhaft.
Ob die Schutzfolie nun vor, während oder nach der Montage
appliziert wird, in jedem Fall muß die Folie montagegerecht an
Stellen von Zubauteilen ausgespart sein.
Zur automatisierten Folienapplikation wird von dem Folienvorrat
durch einen Robotergeführten Spannrahmen 37 ein abgemessenes
Folienstück 44 abgezogen und faltenfrei und unter einer gewis
sen Eigenspannung in den Spannrahmen übernommen. In diesen aus
gespannten und dank des Spannrahmens fast wie ein starres Werk
stück handhabbaren Folienzuschnitt werden vor der Folienappli
kation mit einem ebenfalls robotergeführten Perforationswerk
zeug lagegerecht Perforationslinien in den Folienzuschnitt ge
legt, die ein montagebedingtes Entfernen bestimmter Folienbe
reiche durch Abreißen entlang der Perforationslinien ermögli
chen. Erst danach wird der mit den Perforationslinien versehene
Folienzuschnitt durch den Spannrahmenroboter lagegerecht auf
die zugehörige Oberflächenpartie der Karosserie abgesenkt und
falten- und blasenfrei auf sie angedrückt.
Im einzelnen sind dabei folgende Verfahrensschritte vorgesehen:
Das vorauslaufende, von der Vorratsrolle 21 ausgehende Ende der
Schutzfolie 23 wird derart lagedefiniert und faltenfrei festge
halten und bereitgestellt, daß das Folienende 26 auf der nicht
haftenden Seite 24 zumindest bereichsweise zugänglich ist. Wäh
rend des Abziehens wird die Schutzfolie 23 in einem frei ausge
spannten Trum laufend antistatisch behandelt, so daß sich die
Folienzuschnitte später störungsfrei auch bis in den Randbe
reich an die Karosserieoberfläche anlegen lassen. Das erwähnte
vorratsseitige Endes der Schutzfolie wird auf ihrer nichtkle
benden Seite durch die spannrahmenseitige, vom Spannrahmenrobo
ter in Abziehrichtung a geführte erste Saugleiste 38 und Lösen
der Folie von der Bereitstellungs-Halterung übernommen.
Nun wird ein größenmäßig auf eine Oberflächenpartie abgestimm
tes, rechteckiges Stück einer Schutzfolie von der Vorratsrolle
21 abgezogen und ausgespannt, solange das Folienabzugsstück noch
am Vorrat anhaftet. Eine nachlaufende, zweiten Saugleiste 39
des Spannrahmens 37 setzt auf die nichtklebende Seite der aus
gespannten Schutzfolie auf und hält auch dort durch zugeschal
tetes Vakuum die Folie fest. Dadurch wird das abgezogene Foli
enabzugsstück in dem Spannrahmen eingespannt und zugleich ein
neues vorratsseitiges Folienende an der Bereitstellungs-Halte
rung wieder festgehalten. Durch geeignete konstruktive Maßnah
men beim Abwickeln der Schutzfolie wird trotz unterschiedlicher
Haftung der Folienlagen des Wickels aufeinander und trotz un
terschiedlicher Wickeldurchmesser sichergestellt, daß die
Schutzfolie mit gleichbleibender Spannung von der Vorratsrolle
abgezogen wird. Ein quer laufendes Messer schneidet das abgezo
gene, im Spannrahmen bereits festgehalten Folienstück vom Vor
rat ab.
Der Spannrahmenroboter 35 hält den nun frei beweglichen Folien
zuschnitt 44 arbeitsgerecht und lagedefiniert dem Perforations
roboter 50 hin, der in die frei ausgespannte Folie von der
nichtklebenden Folienseite her die erforderlichen Abreißlinien
45, 45', 45'' mittels einer beheizten Zackenscheibe 55 oder ei
nes beheizten, kronenartigen Perforationsstempels perforiert.
Der so vorbehandelte Folienzuschnitt wird nun vom Spannrahmen
roboter 35 zur zugehörigen Oberflächenpartie 3, 4, 5 der lage
definiert bereitgestellten Karosserie 1 ausgerichtet, auf sie
abgesenkt und im ausgespannten und perforierten Zustand daran
angelegt. Beim Anlegen der Folie an die gewölbte Karosserie-Ober
fläche wird die Spannung des am Rand festgehaltenen Folien
zuschnittes erhöht. Damit er an den Perforationslinien nicht
einreißt, wird in dieser Übergabephase die Randeinspannung auf
einen geringeren Wert abgesenkt, so daß der Folienrand bei ge
ringer Zugspannung im Folienzuschnitt aus der Randeinspannung
herausgleiten kann. Mittels einer gleitfähigen und elastischen
Streichleiste 67 wird die Schutzfolie anschließend angedrückt.
Zweckmäßigerweise werden zunächst alle zu schützenden Oberflä
chenpartien lose mit Schutzfolie beklebt und anschließend alle
Folienabschnitte in einem einheitlichen Vorgang angedrückt.
Im Bereich überklebter Fugen 6 kann die Folie mittels eines ro
botergeführten Messers durchtrennt werden, wobei die Schnit
tränder mit einer rotierenden Bürste 87 angedrückt werden. Die
bei der späteren Montage störenden Schutzfolienteile im Bereich
von Zubauteilen werden entlang der perforierten Reißlinien -
vorzugsweise manuell - abgezogen.
Mit Rücksicht auf ein einfaches und rückstandsfreies Entfernen
der Schutzfolie nach Gebrauch, d. h. bei Kundenauslieferung des
Fahrzeuges, ist die Hafteigenschaft der Klebeseite 25 der
Schutzfolie bewußt geringer ausgebildet im Vergleich zu norma
len Haftklebestreifen der Verpackungstechnik. Damit jedoch die
Schutzfolie sich beim Fahren - es werden in folienbeklebtem Zu
stand auch Probe- und kurze Überführungsfahrten durchgeführt -
durch den Fahrtwind nicht löst, werden die in Fahrtrichtung
vorne liegenden Ränder der Schutzfolie durch einen quer verlau
fenden Klebestreifen höherer Haftfähigkeit gesondert gesichert.
Diese Sicherungsstreifen werden nach vollständiger Applikation
der Schutzfolie in einer der nachgeschalteten Handarbeitssta
tionen 17 angebracht. Es ist in den Fällen, in denen der Foli
enzuschnitt an den Längsrändern der Schutzfolie mit einem Si
cherungsstreifen an der Karosserie gesichert werden muß - z. B.
beim Türen-Bekleben -, auch denkbar, diesen Sicherungsstreifen
gleich mit der Schutzfolie am Rollenständer zusammenzuführen
und diesen Folienverbund gemeinsam zu handhaben und zu appli
zieren.
Nachdem bei einer serienmäßigen Folienbeschichtung von Fahr
zeugkarosserien sehr viel Schutzfolie verbraucht wird, ist es
zweckmäßig, einen automatischen Rollenwechsel in den Rollen
ständern für die Schutzfolie vorzusehen und die Vorratsrollen
so groß zu bemessen, d. h. so viel Schutzfolie in je einer Vor
ratsrolle aufzuwickeln, daß eine Vorratsrolle für den Bedarf
einer vollständigen Arbeitsschicht ausreicht.
Die in Fig. 1 dargestellte Fertigungslinie 10 zum automati
sierten, serienmäßigen Bekleben von Personenkraftwagen weist
mehrere transportmäßig verkettete Arbeitsstationen 12 bis 17
auf, durch die die zu beklebenden, auf Förderschlitten 11 lage
definiert befestigten Karosserien 1 taktweise hindurchgefördert
werden. In den einzelnen Arbeitsstationen 12, 13, 14 und 16 ge
mäß Fig. 2 mit automatisiert durchzuführenden Arbeiten werden
die Karosserien mittelbar über die Förderschlitten und in den
Stationen vorgesehenen Fixiereinrichtungen innerhalb eines be
stimmten Toleranzfeldes lagedefiniert festgesetzt. Dazwischen
liegen Arbeitsstationen mit manuell durchzuführenden Arbeiten,
in denen eine definierte Lagefixierung nicht erforderlich ist.
Die einzelnen Arbeitsstationen sind um die Länge einer Karosse
rie zuzüglich eines Bewegungsspielraumes sowie Sicherheitsbe
reiches beabstandet.
Die Stufenheck-Karosserie enthält mehrere horizontale Oberflä
chenpartien, nämlich Motorhaube 3 mit angrenzenden Teilen der
Kotflügel, Heckdeckel 4 ebenfalls mit angrenzenden Kotflügelbe
reichen sowie das Dach 5. Die darauf zu applizierende Schutzfo
lie 23 wird in Vorratsrollen 21 unterschiedlicher Breite R be
vorratet, die in entsprechenden Rollenständern 20, 20', 20''
verarbeitungsgerecht gehaltert werden. In der horizontal gela
gerten Vorratsrolle 21 weist die nichtklebende Seite 24 nach
außen. Nach einer Umlenkung der von der Vorratsrolle abgezoge
nen Schutzfolie über eine kleine, beweglich gelagerte Umlenk
walze - Tänzerwalze 22 - wird die Schutzfolie zu einer Sauglei
ste 27 geführt, an der das Folienende 26 an der nichtklebenden
Seite - mit der Klebeseite 25 nach unten weisend - gehalten
wird.
Die Schutzfolie ist aus unterschiedlichen Gründen mehr oder we
niger stark statisch aufgeladen, was eine automatisierte Verar
beitung und Folienapplikation stört. Deshalb wird die Schutzfo
lie beim Abziehen von der Vorratsrolle antistatisch behandelt.
Dies kann durch eine quer über die ganze Folienbreite auf der
nichtklebenden Seite anliegende, geerdete Kontaktstange aus
elektrisch gut leitendem Material geschehen. Um auch stärkere
elektrische Ladungen rasch von der Schutzfolie entfernen zu
können, kann ionisierte Luft auf die Schutzfolie geblasen wer
den, die die Ladung der Folie kompensiert.
Erfahrungsgemäß haften die einzelnen Lagen innerhalb des
Wickelverbundes der Vorratsrolle bei den inneren Wickel lagen fe
ster aneinander als bei den äußeren Wickellagen. Dies führt zu
einer Erhöhung der Abzugsspannung bei kleiner werdender Vorrats
rolle. Andererseits soll jedoch die Schutzfolie mit gleichblei
bender Folienspannung in den Spannrahmen übernommen werden. Zum
Ausgleich etwaiger Störeinflusse ist die erwähnte Tänzerwalze
22 vorgesehen, die auf einer Schwinge 31 - in Bezug auf die
Vorratsrolle 21 - radialbeweglich gelagert und mittels eines
Andrückzylinders 32 mit einstellbarer Kraft an den Umfang der
Vorratsrolle andrückbar ist. Außerdem kann die Tänzerwalze 22
mittels einer nicht dargestellten Bremse mit gesteuert ein
stellbarem Bremsmoment abgebremst werden. Eine solche Bremse
kann z. B. als axialbeaufschlagbare Lamellenbremse oder als Ko
nusbremse im Inneren der Tänzerwalze untergebracht sein. Auf
grund der Einstellbaren Kraft, mit der die Tänzerwalze zum ei
nen an die Vorratsrolle angedrückt wird und aufgrund des Momen
tes, mit dem sie zum anderen abgebremst wird, kann ungeachtet
von Änderungen des Durchmessers und der Lagenhaftung der Vor
ratsrolle eine gleichbleibend hohe Abzugskraft und somit eine
gleichbleibende Übergabespannung in der Schutzfolie sicherge
stellt werden. Dadurch können gute Voraussetzungen für ein kon
stantes Applikationsergebnis der Schutzfolie geschaffen werden.
Die Vorratsrollen sind hinsichtlich ihrer Größe vorteilhafter
weise auf den Bedarf für eine vollständige Arbeitsschicht aus
gelegt, so daß je Schicht nur ein Rollenwechsel erforderlich
ist. Außerdem ist eine Einrichtung für einen automatischen Rol
lenwechsel vorgesehen, die derart ausgebildet ist, daß bei Ver
brauch des letzten Folienstückes von der alten Vorratsrolle
selbsttätig die neue, in Bereitschaft gehaltene Vorratsrolle in
Gebrauch genommen und deren vorauslaufendes Folienende auf die
Saugleiste 27 angelegt wird. Eine solche Rollenwechseleinrich
tung ist allerdings im dargestellten Ausführungsbeispiel nicht
gezeigt. Es sei deshalb lediglich erwähnt, daß anstelle der
feststehenden Einzellagerung der einen Vorratsrolle 21 beider
seits im Rollenständer je eine mittig gelagerte Schwinge vorge
sehen ist, an deren Enden je eine Vorratsrolle drehbar gehal
tert ist. Von diesen beiden Vorratsrollen ist die eine in Ge
brauchslage - wie im Beispiel dargestellt - positioniert, woge
gen die andere Vorratsrolle um die Schwingenlänge abgerückt in
Bereitschaft gehalten wird. Ferner ist in der Einrichtung für
eine automatisierte Übergabe des Folienendes an die Saugleiste
27 ein mit der Schwinge mitschwingender Bügel vorgesehen, der
sich mit einer Stange über die Rollenbreite hinweg erstreckt.
Zur Vorbereitung eines automatische Rollenwechsels wird das Fo
lienende mit der Klebeseite der Schutzfolie manuell an diese
Stange angelegt. Beim Rollenwechsel wird dann dieser Bügel von
unten an die Saugleiste 27 herangeschwenkt, wobei diese das Fo
lienende der neuen Vorratsrolle übernimmt.
Je nach Produktionszahlen je Schicht und je nach Taktzeit beim
Folien-Applizieren sind Vorratsrollen, die für eine Arbeits
schicht ausreichen, so schwer, daß sie nicht mehr auf ihrem Au
ßenumfang abgelegt oder gehandhabt werden dürfen, weil die Fo
lien sonst Druckstellen und die Wickel Flachstellen erhalten
würden, die eine ordnungsgemäße Verarbeitung beeinträchtigen
würden. Vielmehr müssen Folienrollen dieser Gewichts- bzw.
Durchmesserklasse - die Folienbreite hat hier keinen entschei
denden Einfluß - stets im Zentrum mit einem speziellen Geschirr
aufgenommen und in gesonderten Gestellen gelagert werden. Dazu
müssen die Rollen mit einem metallenen Wickeldorn geliefert
werden, der von der Herstellung des Wickels bis zum Verbrauch
der Rolle bei ihr verbleibt und nach Verbrauch an den Herstel
ler zurückgeführt werden muß.
Die genannten Rollenständer sind in den beiden Beklebestationen
12 und 13 für Motorhaube und Heckdeckel bzw. für das Dach ange
ordnet. Für jede zu beklebende Oberflächenpartie 3, 4, 5 ist
ferner jeweils ein Spannrahmen-Roboter 35, 35', 35'' vorgesehen,
der übliche sechs Bewegungsachsen aufweist und frei program
mierbar ist. Der Rollenständer 20 und Spannrahmen-Roboter 35
für die Motorhaube 3 zum einen und der Rollenständer 20' und
Spannrahmen-Roboter 35' für den Heckdeckel 4 zum anderen sind
in der selben Arbeitsstation 12 angeordnet. Für die Folien
applikation auf das Dach 5 ist eine gesonderte Arbeitsstation
13 vorgesehen. In jeder Beklebe-Arbeitsstation 12 und 13 ist
jeweils noch ein frei programmierbarer, vorzugsweise sechsach
siger Perforations-Roboter 50 bzw. 50' angeordnet. Und zwar
sind diese aus Platzgründen derart oberhalb der Karosserie 1
angeordnete daß der Arbeitsraum des Perforations-Roboters etwa
mittig in der Arbeitsstation zu liegen kommt. Der Perforations-Ro
boter kann dazu an der Deckenkonstruktion der Halle oder an
einem Portal hängend angebracht sein oder er kann seitlich an
einer vertikalen Montagefläche - wandmontiert - gehaltert sein,
beispielsweise an der Wand der Halle, an einem vom Hallenboden
aufragenden Pylon oder an einer an der Hallendecke oder der
Hallenwand befestigten Konsole.
An den Rollenständern wird das vorauslaufende Ende 26 der
Schutzfolie 23 durch die Saugleiste 27 lagedefiniert und fal
tenfrei derart festgehalten und bereitgestellt, daß das Fo
lienende auf der nichthaftenden Seite 24 zumindest bereichswei
se zugänglich ist. Die ständerseitige Saugleiste ist an ihrer
Unterseite 28 gelocht und kann saugwirksam mit Vakuum beauf
schlagt oder auch belüftet werden, so daß die Haftwirkung der
Saugleiste bedarfsweise und zeitlich gezielt aufgehoben werden
kann. Die in Abziehrichtung a der Folie weisende Begrenzungs
kante der Saugleiste ist zinnenförmig konturiert, wobei auch
die Vorsprünge 29 unterseitig saugwirksam gelocht sind. Dadurch
kann die Schutzfolie bis unmittelbar zum Folienende 26 hin si
cher festgehalten werden; gleichwohl ist das unmittelbare Fo
lienende im Bereich zwischen den Vorsprüngen 29 oberseitig zu
gänglich.
Ferner ist in unmittelbarer Nachbarschaft zur Saugleiste 27 ei
ne Vorrichtung 30 zum rechtwinkligen Abschneiden von abgezoge
ner Schutzfolie vorgesehen. Diese Abschneidevorrichtung besteht
im Wesentlichen aus einer quer zur Folienbahn verlaufende Füh
rungsleiste, in der ein Messer mechanisch geführt und - z. B.
mittels eines Pneumatikzylinders über einen Seilzug - angetrie
ben ist. Durch eine einmalige Querbewegung des Messers in der
Führungsleiste wird ein abgezogenes Folienstück sicher vom Vor
rat an der Saugleiste abgetrennt. Mit Rücksicht auf einen Mes
serverschleiß - die Schutzfolie muß mit kleiner Schneidkraft,
d. h. ohne Gefahr einer Faltenbildung durchtrennt werden - muß
ein einfacher und rascher Messerwechsel durch entsprechende
bauliche Gestaltung sichergestellt werden. Auch ein automati
sierbarer Messerwechsel oder ein Messer mit erhöhter Standzeit
aufgrund besseren Messerwerkstoffes und/oder aufgrund ver
schiebbarer Klinge mit erhöhtem Verschleißvorrat (verschiebbare
Langklinge oder verdrehbares Kreismesser) könnten von Vorteil
sein.
Die Spannrahmen-Roboter 35, 35', 35'' tragen an ihren Arbeitsar
men 36, 36', 36'' jeweils einen auf die Größe der zu beklebenden
Oberflächenpartie 3, 4, 5 abgestimmten, rechteckigen Spannrah
men 37, der an zwei gegenüberliegenden Längsseiten angeordnete
Saugleisten 38, 39 zum Festhalten eines Folienzuschnittes 44
aufweist, und zwar eine vorauslaufende Saugleiste 38 und eine
nachlaufende Saugleiste 39. Die einzelnen Saugleisten sind über
separate Vakuumleitungen 46 bzw. 46' zuschaltbar bzw. belüft
bar.
Die in Abziehrichtung a vorauslaufende Saugleiste 38 des Spann
rahmens ist an der vom Rahmeninnern wegweisenden Längsseite -
passend zur Zinnenkontur der ständerseitigen Saugleiste 27 -
ebenfalls zinnenförmig konturiert. Und zwar sind die Vorsprünge
40 der Spannrahmen-Saugleiste 38 zwischen die Lücken der stän
derseitigen Saugleiste 27 bis zur Berührung mit der Schutzfolie
23 eintauchbar. An der vorauslaufenden Saugleiste 38 sind le
diglich die Stirnseiten 41 der Vorsprünge saugwirksam gelocht
und mit Unterdruck beaufschlagbar. Bei der Folien-Übernahme
werden die Stirnseiten dieser rahmenseitigen Vorsprünge zwi
schen die Vorsprünge der ständerseitigen Saugleiste 27 abge
senkt und mit den zugänglichen Bereichen des Foliendes 26 in
Berührung gebracht, wodurch das bereitgehaltene Folienende
durch den Spannrahmen 37 übernommen wird.
Die Vorsprünge 29 der ständerseitigen Saugleiste 27 sind schma
ler (Breite b) als die Vorsprünge 40 der Spannrahmen-Saugleiste
38, die mit einer Breite B ausgebildet sind. Die schmalen Vor
sprünge brauchen lediglich das Folienende faltenfrei festzuhal
ten, wogegen die breiten Vorsprünge 40 der Spannrahmen-Sauglei
ste die hohen Abzugskräfte der selbsthaftenden Schutzfolie von
der Vorratsrolle übertragen müssen. Zur Erhöhung der pneumati
schen Haltekraft der Spannrahmen-Saugleisten sind die Bohrungen
der Halteflächen auf der Kontaktseite großflächig angesenkt. Es
ist hierbei zu berücksichtigen, daß die Folie aufgrund der
Selbsthaftung sich nur unter hohem Kraftaufwand von der Vor
ratsrolle 21 abziehen läßt. Um das Folienende beim Abziehen si
cher an der Spannrahmen-Saugleiste 38 festhalten zu können, ist
diese mit verschwenkbaren Greifmittel 43 zum zusätzlichen Fest
halten der Schutzfolie versehen. Die klappenartigen Greifmittel
sind - angetrieben durch Schwenkzylinder 49 - um eine Schwen
kachse 48 verschwenkbar und können unter Vorspannung an die un
terdruckbeaufschlagbare Stirnseite 41 der Vorsprünge 40 ange
legt werden.
Zum Übernehmen eines Folienzuschnittes 44 vom Rollenständer 20
wird der Spannrahmen 37 quer zur Schutzfolie 23, also im Bei
spiel vertikal, mit der vorauslaufenden Saugleiste 38 derart an
die Schutzfolie bzw. die ständerseitige Saugleiste 27 ange
setzt, daß die Stirnseiten 41 der rahmenseitigen Vorsprünge 40
zwischen die Lücken der ständerseitigen Saugleiste eintauchen
und an der nichtklebenden Seite 24 der Folie anlegen. Nun wird
die vorauslaufende Saugleiste mit Vakuum beaufschlagt und die
Greifmittel werden geschlossen, so daß sie sich an die Klebe
seite 25 des aufgenommenen Folienendes anlegen. Die ständersei
tige Saugleiste 27 wird nun belüftet, so daß das Folienende
frei wird. Durch paralleles Fortbewegen der vorauslaufenden
Saugleiste 38 des Spannrahmens vom Ständer 20 weg mittels des
Spannrahmen-Roboters 35 wird eine abgemessene Länge von Folie
von der Rolle 21 abgezogen, wobei der Spannrahmen zugleich in
Richtung auf die Horizontale hin geschwenkt wird, so daß sich
gegen Ende der Abzugs- und Schwenkbewegung auch die nachlaufen
de Saugleiste des Spannrahmens an die Folie anlegt. In diesem
Zustand befinden sich die zweite rahmenseitige Saugleiste 39
und die ständerseitige Saugleiste 27 in dichtem Abstand neben
einander. Beide benachbarten Saugleisten werden - so lange die
Folie noch unter der Spannung des Abziehens steht - mit Vakuum
beaufschlagt und danach die Abschneidevorrichtung 30 betätigt,
so daß ein Folienzuschnitt 44 im Spannrahmen 37 ausgespannt und
vom Spannrahmen übernommen wird. Während des Folien-Durch
schneidens ist die Folie dies- und jenseits der Abschneidevor
richtung 30 durch Saugleisten 38 und 27 sicher festgehalten, so
daß keine Gefahr einer Faltenbildung durch die Krafteinwirkung
des bewegten Folientrennmessers entsteht. Nach dem Abschneiden
steht ein neues Folienende 26 an der ständerseitigen Saugleiste
27 für einen neuen Übernahmefall lagedefiniert und faltenfrei
bereit.
Es ist im praktischen Betrieb nie ganz auszuschließen, daß der
Spannrahmen-Roboter 36 mit dem sperrigen Spannrahmen 37 einmal
irgendwo kollidiert, insbesondere während der Einrichtungsphase
des Roboters oder wenn in der Anlage irgendwelche Wartungsar
beiten durchgeführt werden. Kleinere Kollisionen werden in der
Regel vom Roboter und im Wesentlichen auch vom Spannrahmen
schadlos überstanden, jedoch kann sich der Spannrahmen durch
eine kleine Kollision verziehen. Um solche geringfügigen Defor
mationen kompensieren zu können, sind die Saugleisten 38 und 39
justierbar am Spannrahmen gehalten. Sie sind hinsichtlich Par
allelität zueinander und zur Sollebene des Spannrahmens ein
stellbar und müssen zu diesem Zweck bezüglich wenigstens zwei
Raumrichtungen justierbar sein. Außerdem müssen die für die Fo
lienlage maßgebenden Flachseiten der beiden Saugleiste fluch
tend zueinander eingestellt werden können; es muß also auch die
Umfangslage in einem gewissen Maß einjustiert werden können.
Diese Art der mehrfachen Justierbarkeit der Spannrahmen-Saug
leisten ist in den Zeichnungen jedoch nicht dargestellt.
Sollten einmal größere Beschädigungen am Spannrahmen - ungeach
tet welcher Art oder Ursache - auftreten, so muß der gesamte
Spannrahmen rasch ausgewechselt werden können, damit keine lan
gen Produktionsunterbrechungen entstehen. Alle mechanischen Ver
bindungen zwischen Spannrahmen und Roboterarm und alle Leitun
gen müssen also rasch getrennt und wieder geschlossen werden
können. Selbstverständlich muß für einen solchen Schadens- bzw.
Reparaturfall ein ordnungsgemäßer Spannrahmen mit allem Zubehör
legedefiniert im Zugangsbereich des Spannrahmen-Roboters be
reitgehalten werden.
Damit gegen Ende der Übergabephase des Folienzuschnittes vom
Spannrahmen an die - gewölbte - Karosserieoberfläche die mecha
nische Spannung in der Folie nicht zu groß und die Gefahr eines
Folienrisses entlang der Perforationslinien vermieden wird, ist
ein Nachgleiten des Folienrandes aus der Handhalterung der Fo
lie vorgesehen. Dies ist bei den Saugleisten 38 und 39 durch
eine gestufte Absenkung des haftwirksamen Unterdruckes reali
siert. Und zwar werden die Saugkammern der Saugleisten über ei
ne zeitgerecht aufsteuerbare By-pass-Leitung nur partiell be
lüftet, bleiben aber noch an die Unterdruckquelle angeschlos
sen, so daß Außenluft eingeschnüffelt wird und sich ein Unter
druckwert mit reduzierter Haftwirkung in der Saugleiste ein
stellt. Durch entsprechende Bemessung des By-pass-Querschnittes
kann die Haftwirkung in der Übergabephase der Folie so beein
flußt werden, daß der Folienrand bei noch tolerierbarer Folien
spannung von der Saugleiste heruntergleitet.
Die in den Beklebestationen 12 und 13 mit ihrem Arbeitsraum etwa
mittig von und oberhalb der Karosserie angeordneten Perforati
ons-Roboter 50, 50' tragen an ihrem Arbeitsarm 51 ein Perfora
tionswerkzeug, mit dem Abreißlinien 45, 45', 45'' in das seitens
des Spannrahmen-Roboters ausgespannt gehaltene Folienstück 44
perforiert werden sollen. Zu diesem Zweck weist das Perforati
onswerkzeuges wenigstens eine kreisförmige, frei drehbar gela
gerte, am Außenumfang gezahnte Zackenscheibe 55 aus Metall,
vorzugsweise aus einem korrosionsbeständigem Stahl, mit einer
Stärke von etwa 1 bis 2 mm auf. Die Zackenscheibe ragt nur mit
ihrem gezahnten Außenumfang zwischen thermisch isoliert gehal
tenen Gleitkufen 56 hervor, die beim Perforieren der Schutzfo
lie 44 auf ihr entlanggleiten und die Eindringtiefe T der
Zackenscheibe in die Schutzfolie begrenzen. Im übrigen Bereich ist
die Zackenscheibe mit geringem Axialspiel von wärmeleitendem
und aufgeheiztem Werkstoff des Perforationswerkzeuges umgeben,
so daß über diese Zonen Wärmeenergie in die Zackenscheibe über
tragen werden kann. In dem hinter der Zackenscheibe liegenden
Bereich ist im Perforationswerkzeug eine Heizvorrichtung 57 in
Form einer Heizpatrone zur kontrollierte temperaturgenauer Be
heizung der Zackenscheibe angeordnet. Beispielsweise soll die
Zackenscheibe auf eine konstante Temperatur im Bereich von 120
bis 180°C mit einer Temperaturschwankung von ± 2 Grad beheizt
werden. Die optimale Höhe der Zackenscheiben-Temperatur hängt
von der Folie - Werkstoff, Foliendicke - und von der Arbeitsge
schwindigkeit ab und muß fallweise empirisch optimiert werden.
Das Perforationswerkzeug ist im Ausführungsbeispiel nach Fig.
10 und 11 als Tandemwerkzeug mit zwei parallel nebeneinander
angeordneten Zackenscheiben ausgebildet. Damit können zeit
gleich zwei äquidistant verlaufende Perforationslinien 45, 45'
in die Schutzfolie gelegt werden.
Fig. 13 zeigt ein Mehrfachwerkzeug als Perforationswerkzeug
mit einem Mono-Perforationswerkzeug 53 und mit einem Tandem-Per
forationswerkzeug 52. Die Werkzeuge 52 bzw. 53 können alter
nativ und wahlweise in Wirkstellung gebracht werden, so daß
wahlweise eine einzelne Perforationslinie 45'' oder zwei äquidi
stant verlaufende Perforationslinien 45, 45' in die Schutzfolie
gelegt werden können. Das Mono-Perforationswerkzeug 53 ist mit
tels eines Hubzylinders vor das Tandemwerkzeug 52 vorschiebbar,
so daß es in dieser strichpunktiert angedeuteten Position wirk
sam ist. In der zurückgezogenen, in vollen Linien dargestellten
Position ist das Tandemwerkzeug 52 wirksam.
Es ist sogar zweckmäßig, bereits bei dem Tandem-Perforations
werkzeug nach den Fig. 11 und 12 eine der beiden Zacken
scheiben nach dem Vorbild der Fig. 13 zwischen zwei Endposi
tionen verschiebbar zu lagern, wobei in einer Endposition beide
Zackenräder und die zugehörigen Gleitkufen positionsgleich und
in der anderen Endposition die Zackenräder höhenversetzt lie
gen. In der Einstellung mit positionsgleichen Zackenrädern kön
nen zwei äquidistante Perforationslinien gezogen werden, wogegen
bei höhenversetzt eingestellten Zackenrädern nur das exponiert
liegende Zackenrad wirksam wird; in dieser Einstellung können
Mono-Perforationslinien gelegt werden. Der Vorteil eines sol
cherart ausgebildeten Perforationswerkzeuges liegt nicht nur in
einem verminderten baulichen Aufwand, sondern vor allem in ei
ner kompakten Bauweise, was beim randnahen Perforieren der in
nerhalb eines Spannrahmens ausgespannten Folienzuschnitte be
sonders wichtig ist.
Damit der Abstand der Perforationslinien seitens seitens des
Tandem-Perforationswerkzeuges eingestellt werden kann, ist es
zweckmäßig, wenn die Halterung zumindest einer der beiden
Zackenscheiben 55 in unterschiedlichen Abstandslagen zur anderen
Zackenscheibe im Tandemwerkzeug fixierbar ist. Dies kann z. B.
durch Beilagstücke oder durch eine Verschraubung unter Verwen
dung von Langlöchern geschehen.
Aufgrund häufiger und nicht unbeträchtlicher Temperaturschwan
kungen des beheizten Perforationswerkzeuges - Aufheizen bei Ar
beitsaufnahme, Abkühlen bei Arbeitsunterbrechungen - besteht
die Gefahr, daß sich Verschraubungen an diesem Werkzeug lockern
und dies zu Störungen führt. Deshalb müssen die Verschraubungen
im Bereich des Perforationswerkzeuges entweder temperaturstabil
ausgeführt und gegen thermisch verursachtes Lockern gesichert
werden, oder die Werkstückteilung und die Verschraubungen müs
sen - soweit dies konstruktiv möglich ist - in einen Bereich
verlagert werden, in dem eine Erwärmung des Perforationswerk
zeuges nicht auftritt.
Um im Falle eines etwaigen Schadens an einem Perforations
werkzeuges rasch weiterarbeiten zu können, sind die Verbindun
gen des Werkzeuges 52 mit dem Roboterarm 51 einfach ausgebildet
und hinsichtlich einer raschen Lösbarkeit und Montierbarkeit
optimiert. Gleiches gilt auch für die Leitungsverbindungen zu
den Werkzeugen, die als Steckverbindungen ausgebildet sind.
Selbstverständlich muß für jeden Perforationsroboter greifge
recht wenigstens ein intaktes Perforationswerkzeug bereitgehal
ten werden.
Da der Perforationsroboter 50, aber auch der Aufschneidroboter
80 räumlich komplizierte Bewegungen und starke Arm- und Hand
drehungen ausführt, werden die zu den Roboterwerkzeugen führen
den Leitungen stark beansprucht. Um die Gefahr eines Leitungs
defektes zu minimieren, ist es zweckmäßig, an den Gelenkstellen
Drehübertrager für die einzelnen Leitungen vorzusehen, deren
Achsen parallel oder konzentrisch zu den jeweiligen Achsen des
Roboterarmes liegen.
Für ein betriebssicheres Perforieren der Folie kommt es auf die
Ausbildung des gezahnten Umfanges der Zackenscheibe 55 des Per
forationswerkzeuges an. Und zwar sind am Umfang der Zacken
scheibe mehrere Zähne 58 von etwa 3 bis 8 mm Umfangserstreckung
angebracht, die durch tief eingeschnittenen Zahnlücken 59 von
einander beabstandet sind. Die Zahnlücken springen hinter die
Gleitkufen 56 des Werkzeuges zurück. Dadurch tauchen nur die
Zähne 58 in die Schutzfolie perforierend ein. Am vorderen und
hinteren Ende eines jeden Zahnes 58 der Zackenscheibe ist je
weils ein spitz auslaufender Dorn 60 von wenigstens etwa 2 mm
radialer Erstreckung angeformt und der zwischen den beiden Dor
nen eines Zahnes befindliche Zahnrücken ist jeweils mit einer
schneidenartigen Anschärfung 61 versehen. Die Breite Z der
Zahnlücken 59 am Umfang der Zackenscheibe auf der Höhe der
Gleitkufen beträgt etwa 1 bis 3 mm. Dieses Maß bestimmt die
Länge der verbleibenden Restquerschnitte in der perforierten
Folie. Dieses Maß muß fallweise ebenfalls durch Versuche opti
miert werden. Einerseits dürfen die nach dem Perforieren ver
bleibenden Restquerschnitte nicht zu gering sein, damit sich
die perforierte Folie noch sicher bearbeiten, d. h. weiter per
forieren und auch sicher handhaben läßt. Andererseits sollen
die Restquerschnitte klein genug sein, damit sich die montage
bedingt zu entfernenden Folienstücke entlang der Perforations
linien auch betriebssicher abreißen lassen, ohne daß sich beim
Abreißen die verbleibende Folie von der Karosserie löst oder
einreißt.
Zum Perforieren in sich geschlossener Konturlinien von kleinem
Ausmaß, z. B. kleine Kreise, Rechtecke o. dgl. können auch kro
nenartig geformte, ebenfalls beheizbare Perforationsstempel
verwendet werden. Deren Zackenkranz ist zweckmäßigerweise ähn
lich geformt wie die Zackenscheibe 55. Der Zackenkranz ist zu
mindest außenseitig von einem kalt bleibenden Anschlagring um
geben, der gegenüber den Spitzen der Zacken um ein bestimmtes
Maß zurückversetzt ist und die Eintauchtiefe des Zackenkranzes
in die Folie begrenzt, also somit den Perforationsgrad fest
legt. Anwendungsfälle für solche kleineren in sich geschlosse
nen Konturlinien sind Ausschnitte für kleinere Zubauteile wie
Antennen, Waschwasserdüsen, Türgriffe, Firmenembleme od. dgl.
In der sich an die Beklebestationen 12 und 13 sowie eine si cherheitshalber zwischengefügte Leerstation 15 anschließende An drückstation 14 werden die perforierten und lose aber falten frei an die Karosserie applizierten Schutzfolienstücke gemein sam an die Oberflächenpartien angedrückt, wodurch sich ihre Haftung verbessert. Zu diesem Zweck ist in der Andrück-Station 14 ein in Längsrichtung zur Fahrzeugkarosserie auf einer Boden führung 76 verschiebbares und mit einem entsprechenden Antrieb versehenes Portal 65 vorgesehen, das die Fahrzeugkarosserie überspannt. Innerhalb der Öffnung des Portales erstreckt sich horizontal eine elastische und gleitfähige Streichleiste 67 über die gesamte Fahrzeugbreite, die in ihrer Form an die Quer schnittskontur der zu überklebenden Oberflächenpartien grob an gepaßt ist. Zur Konturanpassung ist die Streichleiste aus einem geradligen, mittigen Leistenabschnitt 68 und aus zwei spiegel bildlich geneigt angeordneten, seitlichen Leistenabschnitten 69 und 69' zusammengesetzt. Die Streichleiste 67 ist in einer Ver tikalführung 66 verkantungssicher - rechts gegen links - auf- und abbeweglich geführt, wobei sie ihre eingestellte Neigung zur Fahrzeuglängsachse (siehe Fig. 15) beibehält. Außerdem ist das Portal mit einem Hubantrieb für die Streichleiste ausgerü stet, mit dem die Streichleiste angehoben und vorsichtig auf die Karosserie abgesenkt werden kann. In dem auf die Karosserie abgesenkten Zustand liegt die Streichleiste in jeder Höhe mit einer definierten Kraft lose auf der Fahrzeugkarosserie auf und drückt damit die Folien an die Karosserie an. Diese Andrück kraft ergibt sich schwerkraftbedingt durch das Eigengewicht der Streichleiste und durch etwaige in der Vertikalführung unterge brachte Zusatzgewichte. Die Streichleiste vermag beim Entlang fahren des Portales über die Karosserie der Längskontur der Ka rosserie zwanglos zu folgen.
In der sich an die Beklebestationen 12 und 13 sowie eine si cherheitshalber zwischengefügte Leerstation 15 anschließende An drückstation 14 werden die perforierten und lose aber falten frei an die Karosserie applizierten Schutzfolienstücke gemein sam an die Oberflächenpartien angedrückt, wodurch sich ihre Haftung verbessert. Zu diesem Zweck ist in der Andrück-Station 14 ein in Längsrichtung zur Fahrzeugkarosserie auf einer Boden führung 76 verschiebbares und mit einem entsprechenden Antrieb versehenes Portal 65 vorgesehen, das die Fahrzeugkarosserie überspannt. Innerhalb der Öffnung des Portales erstreckt sich horizontal eine elastische und gleitfähige Streichleiste 67 über die gesamte Fahrzeugbreite, die in ihrer Form an die Quer schnittskontur der zu überklebenden Oberflächenpartien grob an gepaßt ist. Zur Konturanpassung ist die Streichleiste aus einem geradligen, mittigen Leistenabschnitt 68 und aus zwei spiegel bildlich geneigt angeordneten, seitlichen Leistenabschnitten 69 und 69' zusammengesetzt. Die Streichleiste 67 ist in einer Ver tikalführung 66 verkantungssicher - rechts gegen links - auf- und abbeweglich geführt, wobei sie ihre eingestellte Neigung zur Fahrzeuglängsachse (siehe Fig. 15) beibehält. Außerdem ist das Portal mit einem Hubantrieb für die Streichleiste ausgerü stet, mit dem die Streichleiste angehoben und vorsichtig auf die Karosserie abgesenkt werden kann. In dem auf die Karosserie abgesenkten Zustand liegt die Streichleiste in jeder Höhe mit einer definierten Kraft lose auf der Fahrzeugkarosserie auf und drückt damit die Folien an die Karosserie an. Diese Andrück kraft ergibt sich schwerkraftbedingt durch das Eigengewicht der Streichleiste und durch etwaige in der Vertikalführung unterge brachte Zusatzgewichte. Die Streichleiste vermag beim Entlang fahren des Portales über die Karosserie der Längskontur der Ka rosserie zwanglos zu folgen.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der tragende Teil
der Streichleiste durch ein Winkelprofil 70 gebildet, an das
ein steifer Filzstreifen von etwa 15 mm Stärke und etwa 20 cm
Breite angeschraubt ist. Oberseitig ist zur Versteifung des
Filzes eine Kunststoffleiste 74 aus einem faserverstärkten ela
stischen Kunststoff zwischen Winkelprofil 70 und Filzleiste 73
zwischengefügt, wobei die freiliegende Seite der Kunststofflei
ste durch eine Vielzahl eng benachbarter Einschnitte 75 kammar
tig gezahnt und dadurch am freiliegenden Rand in ihrer Nachgie
bigkeit reduziert ist. Außerdem kann sich die Streichleiste da
durch auch leichter räumlich verwinden und so unterschiedlichen
karosserieseitigen Konturen leichter anpassen.
Zum Andrücken der Schutzfolie beginnt das Portal 65 an der vor
deren, in Fig. 2 strichpunktiert angedeuteten Ausgangspositi
on. Dort wird die Streichleiste vorne auf die Karosserie abge
senkt und das Portal fährt in Längsrichtung nach hinten mit ge
wichtsbelasteter, auf der Karosserie lose aufliegender Streich
leiste über die fixiert gehaltene Karosserie hinweg und drückt
so die lose applizierte Schutzfolie an. Ist das Ende der Motor
haube erreicht, so hebt das Portal die Streichleiste auf Dach
niveau an und senkt sie zu Beginn des Daches vorsichtig wieder
ab; das Andrücken wird an der Dach-Folie fortgesetzt. Beim
Übergang vom Dach zum Heckdeckel wird die Streichleiste wieder
vorsichtig umgesetzt und auch dort der Vorgang des Andrückens
fortgesetzt. Gegen Ende des Heckdeckels wird die Streichleiste
ganz angehoben und das Portal fährt bei angehobener Streichlei
ste in die vordere strichpunktiert angedeutete Ausgangslage zu
rück und wartet dort mit angehobener Streichleiste auf die
nächste Karosserie.
Im Anschluß an die Andrückstation 14 ist eine Aufschneidestati
on 16 vorgesehen, in der überklebte Fugen 6 zu beweglichen Ka
rosserieteilen hin automatisiert freigeschnitten werden können.
In dieser Station ist ein weiterer frei programmierbaren Indu
strieroboter - Aufschneid-Roboter 80 - mit sechs Freiheitsgra
den für den Roboterarm 81 und einer weiteren, siebten Bewe
gungsachse zum Verfahren des Aufschneidroboters entlang der Bo
denführung 89 angeordnet. Nicht nur wegen der Meßaufgabe, son
dern auch wegen der vorne und hinten an der Karosserie befind
lichen, überklebten Fugen 6, an denen die Folie aufgeschnitten
werden muß, ist der Aufschneidroboter mit der genannten Ver
fahrachse 89 ausgerüstet.
Am Arbeitsarm 81 ist ein in unterschiedliche Arbeitsstellungen
schwenkbares Zweifachwerkzeug 82/83 angebracht. Beim Überführen
der Karosserien von Station zu Station streut die tatsächlich
Lage der Karosserien trotz einer mechanischen Fixierung der
Förderschlitten an stationsseitigen Seiten- und Längsanschlägen
in einem Toleranzfeld, welches für das Freischneiden der Fugen
unzulässig groß ist. Diesen Lagetoleranzen der Karosserie sind
noch gewisse Eigentoleranzen der Karosserie selber überlagert,
die zwar für sich wesentlich kleiner als die Lagetoleranzen,
aber beim Fugenfreischneiden nicht völlig vernachlässigbar
sind. Deshalb muß vor dem Freischneiden der Fugen der Karosse
rie zunächst deren genaue Istlage in Relation zum Aufschneid-Ro
boter an einigen wenigen Karosseriepunkten vorne und hinten
ermittelt werden. Dieses Vermessen der Istlage der Fugen kann
durch ein stationäres dreidimensional arbeitendes Meßsystem er
folgen.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt diese Istlage-Er
mittlung der Fugen 6 ebenfalls durch den Aufschneid-Roboter
80 selber, der hierbei als Meßroboter arbeitet. Das in der ei
nen Schwenkstellung des Zweifachwerkzeuges wirksam werdende
Werkzeugteil ist demgemäß als ein Meßwerkzeug 82 ausgebildet,
mit dem die genaue Ist-Lage der Karosserie 1 bzw. der Fugen 6
in Relation zum Aufschneid-Roboter erfaßt werden kann. Das in
der anderen Schwenkstellung des Zweifachwerkzeuges wirksam wer
dende Werkzeugteil ist als ein Schneid- und Andrück-Werkzeug 83
ausgebildet, welches ein Messer 84 zum Durchtrennen der Schutz
folie im Fugenbereich und eine rotierende Bürste 87 zum An
drücken der Schnittränder aufweist. Die rotierende Bürste 87 ist
von einem Elektromotor 88 aus über ein drehzahlreduzierendes
Winkelgetriebe antreibbar.
Das Messer 84 ist quer zur Scheid- und Bewegungsrichtung mit
tels einer Blattfeder 85 elastisch aufgehängt, so daß es etwai
gigen Lageabweichungen der Fuge von der roboterseitig vorgege
benen Führungsbahn zwanglos folgen kann. Damit andererseits das
Messer nicht unzulässig stark seitlich ausweichen kann, ist der
Bewegungsspielraum durch ein Paar von das Messer beiderseits
übergreifenden Anschlagarmen 86 eingeengt, wobei der Bewegungs
spielraum durch Justierschrauben 92 vorgegeben werden kann.
Beim Einstechen des Messers in die Fuge muß jedoch eine eindeu
tige Lage des Messers sichergestellt und der Bewegungsspielraum
aufgehoben werden. Deshalb können die um eine Schwenkachse 91
schwenkbaren Anschlagarme mittels eines kleinen, über einen
Spreizkeil an den gegenüberliegenden Hebelarmen angreifenden
Pneumatikzylinders 90 zusammengefahren und das Messer zwischen
ihnen lagedefiniert eingespannt werden, was vorübergehend wäh
rend des Einstechens des Messers in eine Fuge geschieht.
Auch im Zusammenhang mit dem Schneidwerkzeug 83 sei erwähnt,
daß hier im Hinblick auf ein rationelles Arbeiten ein rascher
Wechsel der Messer 84 möglich sein muß, weil diese aufgrund der
großen aufzuschneidenden Folienlängen einem entsprechenden Ver
schleiß unterliegen. Zweckmäßig werden auch hier Maßnahmen zur
Standzeiterhöhung eingesetzt, wie besserer Messerwerkstoff,
Hartbeschichtung der Schneide oder höhere Verschleißreserve
beispielsweise durch Einsatz von drehbaren Rundmessern. Der
Vollständigkeit halber sei im Zusammenhang mit diesem Roboter
werkzeug noch einmal erwähnt, daß es im Schadensfall rasch aus
getauscht werden muß und alle Verbindungen mechanischer, elek
trischer oder fluidischer Art entsprechen gestaltet sein müs
sen. Auch das Meßwerkzeug 82 alleine sollte rasch innerhalb des
Doppelwerkzeuges 82/83 ausgetauscht werden können.
Es können mit der geschilderten Anlage ohne weiteres Karosseri
en unterschiedlicher Fahrzeugtypen im Produktions-Mix mit
Schutzfolien beklebt werden, wenn dazu in den Stationen gering
fügige Zusatzausrüstungen vorgesehen werden. Und zwar muß zu
mindest in der ersten Arbeitsstation eine selbsttätig arbeiten
de Typerkennung installiert sein, die einen mit den Karosserien
mitgeführten Datenträger anfährt und den Karosserietyp daraus
ermittelt. Beispielsweise kann dies durch ein an den Karosseri
en mitgeführtes Barcode-Etikett und durch einen Barcode-Leser
im Eingangsbereich der Arbeitsstation erfolgen. Auch andere In
formationsträger sind grundsätzlich hierfür geeignet. Diese In
formation kann mit dem Durchtakten der Karosserien von Arbeits
station zu Arbeitsstation schrittweise durch die Arbeitslinie
hindurchgetaktet werden. Auf eine geeignete Weise muß in die
Robotersteuerung einer jeden Arbeitsstation der jeweils in der
Station befindliche Karosserietyp eingespeist werden. Außerdem
muß in den Robotersteuerungen eine Programmauswahl zur Behand
lung der unterschiedlichen Karosserietypen bereitgehalten wer
den, die rasch und automatisch gewechselt werden können.
Zur Flexibilisierung der Fertigungslinie im Hinblick auf einen
Produktions-Mix brauchen die Spannrahmen 37, 37' und 37'' in der
Breite nicht unbedingt veränderbar zu sein; sie können in die
ser Hinsicht auf den breitesten Karosserietyp ausgelegt sein.
Bei schmaleren Karosserien erstreckt sich dann die Schutzfolie
etwas mehr in die Seitenwand hinein, was unschädlich ist. Will
man dies vermeiden, so müßten bei Einsatz unterschiedlich brei
ter Folien für unterschiedlich breite Karosserien die Sauglei
sten im Randbereich mit zuschaltbaren Kammern ausgerüstet wer
den, so daß das Vakuum auf unterschiedlichen Breiten wirksam
werden kann. Um auch unterschiedliche Längen von Oberflächen
partien mit dem gleichen Spannrahmen bedienen zu können, ist
zweckmäßigerweise die hintere Saugleiste des Spannrahmens mit
tels Stellzylinder in unterschiedliche Positionen verfahrbar,
so daß unterschiedliche Rahmenlängen eingestellt werden können.
Bei Stufenheck-Limousinen sind in der Regel drei Oberflächenpar
tien, nämlich Motorhaube 3, Dach 5 und Heckdeckel 4 zu schüt
zen, die sich bei unterschiedlichen Karosserietypen in Breite
und oder Länge unterscheiden können. Bei Combi-Limousinen ist
das Dach deutlich länger, so daß diese Verlängerung nur
schlecht durch ein Ausdehnen des Spannrahmens erreicht werden
kann. Nachdem jedoch bei Combi-Limousinen der Heckdeckel ent
fällt, bietet es sich beim Erfordernis einer gemischten Produk
tion auch von Combi-Limousinen an, das längere Dach von
Combi-Limousinen mit zwei Folienabschnitten - beginnend von hinten
nach vorne - überlappend zu bekleben und dazu die Spannrahmen
für Dach und Heckdeckel für die üblichen Stufenheck-Limousinen
zu verwenden.
Claims (45)
1. Verfahren zum Applizieren von selbsthaftender Schutzfolie
(23) auf Oberflächenpartien (3, 4, 5) von Pkw-Karosserien (1),
wobei die Schutzfolie (23) in Form von wenigstens einer Vor
ratsrolle (21) bereitgestellt wird, deren Rollenbreite (R) je
weils auf eine Seitenlänge der zu schützenden Oberflächenparti
en (3, 4, 5) abgestimmt ist, mit folgenden Verfahrensschritten:
- - Von der Vorratsrolle (21) wird durch einen robotergeführten (35, 35', 35'') Spannrahmen (37) ein abgemessenes Folienstück (44) abgezogen und faltenfrei und unter einer Eigenspannung in den Spannrahmen (37) übernommen und vom Vorrat abge schnitten,
- - in diesen im Spannrahmen (37) ausgespannten Folienzuschnitt (44) werden vor der Folienapplikation mit einem ebenfalls robotergeführten (50, 50') Perforationswerkzeug (52) lagege recht Perforationslinien (45, 45', 45'') gezogen,
- - erst anschließend wird der perforierte Folienzuschnitt (44) durch den Spannrahmenroboter (35, 35', 35'') lagegerecht auf die zugehörige Oberflächenpartie (3, 4, 5) der Karosserie (1) abgesenkt und falten- und blasenfrei auf sie angedrückt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch die Gemeinsamkeit
folgender Merkmale
- a) lagedefiniertes und faltenfreies Festhalten und Bereitstel len des vorauslaufenden, von der Vorratsrolle (21) ausgehen den Endes (26) der Schutzfolie (23) derart, daß das Folie nende (26) auf der nichthaftenden Seite (24) zumindest be reichsweise zugänglich ist,
- b) Übernehmen des bereitgestellten vorratsseitigen Endes (26) der Schutzfolie (23) auf ihrer nichtklebenden Seite (24) durch eine mechanisch in Abziehrichtung (a) geführte erste Saugleiste (38) und Lösen der Folie von der Bereitstellungs-Hal terung,
- c) Abziehen eines größenmäßig auf eine Oberflächenpartie (3, 4, 5) abgestimmten, rechteckigen Stückes (44) einer Schutzfolie von der Vorratsrolle (21) und ausspannen des Folienabzugs stückes (44) in noch am Vorrat anhaftenden Zustand,
- d) Aufsetzen einer in einem bestimmten Abstand zur ersten Saug leiste (38) gehaltenen und mit ihr einen Spannrahmen (37) bildenden zweiten Saugleiste (39) auf die nichtklebende Sei te (24) der ausgespannten Schutzfolie (23) und dadurch Ein spannen des abgezogenen Folienabzugsstückes (44) in dem Spannrahmen (37) mit anschließendem Übernehmen des neuen vorratsseitigen Folienendes (26) an der Bereitstellungs-Hal terung und Abschneiden des abgezogenen Folienstückes (44) vom Vorrat,
- e) Perforieren von Abreißlinien (45, 45', 45'') im Bereich der späteren Lage von Zubauteilen mittels einer beheizten, me chanisch entlang definierter Konturlinien geführten Zacken scheibe (55) in das frei ausgespannt gehaltene Folienstück (44) von der nichtklebenden Folienseite (24) her,
- f) Ausrichten und Absenken des im Spannrahmen (37) ausgespann ten und perforierten Folienzuschnittes (44) auf die zugeord nete Oberflächenpartie (3, 4, 5) der lagedefiniert bereitge stellten Fahrzeugkarosserie (1) und Anlegen des Folienzu schnittes (44) daran,
- g) anschließendes Andrücken der Schutzfolie (44) mittels einer gleitfähigen und elastischen Streichleiste (67),
- h) Durchtrennen der Schutzfolie im Bereich überklebter Fugen (6) und Andrücken der Schnittränder mit einer rotierenden Bürste (87),
- i) Abziehen von Schutzfolienteilen im Bereich von Zubauteilen entlang der perforierten Reißlinien (45, 45', 45'') und mon tagegerechtes Ausgesparen der verbleibenden Schutzfolie und entsorgen dieser Folienteile.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schutzfolie (23) auf frisch lackierte Fahrzeugkarosse
rien (1) appliziert wird, die anschließend in die Endmontage
einlaufen.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die abgezogene Schutzfolie (23) vor ihrer Weiterverarbei
tung antistatisch behandelt, d. h. von einer etwaigen statischen
Aufladung befreit wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß ungeachtet etwaiger Durchmesseränderungen der Vorratsrolle
(21) oder Haftungsschwankungen der Schutzfolie (23) in der Vor
ratsrolle die Schutzfolie (23) von der Vorratsrolle (21) mit
einer gleichbleibenden Spannung abgezogen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das lagedefinierte und faltenfreie Festhalten und Bereit
stellen des vorauslaufenden, von der Vorratsrolle (21) ausge
henden Endes (26) der Schutzfolie (23) auf ihrer nichthaftenden
Seite (24) mittels eines zu- und abschaltbaren, entlang einer
Haltesaugleiste (27) wirksamen Unterdruckes erfolgt, wobei zu
mindest bereichsweise ein erfaßbarer Randstreifen an Schutzfo
lie über die Haltesaugleiste (27) überstehen gelassen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Spannrahmen (37, 37', 37'') zum Ausspannen und Handhaben
des Folienzuschnittes (44) durch einen frei programmierbaren
Industrieroboter (35, 35', 35'') mit mindestens fünf Freiheits
graden der Bewegung geführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Abziehen der Schutzfolie (23) von der ortsfest gehalte
nen Vorratsrolle (21) durch den robotergeführten Spannrahmen
(37, 37', 37''), nämlich durch paralleles Wegbewegen der ersten
Saugleiste (38) von der Vorratsrolle (21) und der Bereitstel
lungs-Halterung erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß Abschneiden des abgezogenen Folienstückes (44) vom Vorrat
mittels eines geführten (30), quer laufenden Messers erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Perforieren der Abreißlinien (45, 45', 45'') in das frei
ausgespannt gehaltene Folienstück (44) durch einen frei pro
grammierbaren Industrieroboter (50, 50') mit mindestens fünf
Freiheitsgraden der Bewegung erfolgt.
11. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Anlegen eines im Spannrahmen (37, 37', 37'') gehaltenen
Folienzuschnittes (44) auf die zugehörige Oberflächenpartie (3,
4, 5) die Haltekraft, mit der der Spannrahmen (37, 37', 37'')
den Folienzuschnitt (44) festhält, reduziert wird derart, daß
die festgehaltenen Ränder des Folienzuschnittes (44) unter der
beim Anlegen wölbungsbedingt zunehmenden Spannung des Folienzu
schnittes (44) aus der Randeinspannung herausgleiten.
12. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Wiederholung der Schritte a) bis f) in Bezug auch auf
die anderen zu überziehenden Oberflächenpartien (3, 4, 5) zu
nächst alle zu beklebenden Oberflächenpartien (3, 4, 5) der Ka
rosserie (1) mit Schutzfolie (44) lagedefiniert beklebt werden
und daß das Andrücken der Schutzfolien (44) erst anschließend
mittels einer sich-über die gesamte Fahrzeugbreite erstrecken
den elastischen Streichleiste (67) einheitlich für alle über
klebten Oberflächenpartien (3, 4, 5) erfolgt.
13. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Karosserien von Stufenheck-Limousinen die Schutzfolie
für die Motorhaube (3) und die für den Heckdeckel (4) gleich
zeitig und zeitversetzt zur Folienapplikation auf das Dach (5)
appliziert werden.
14. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß Schutzfolie nicht nur auf im wesentlichen sich horizontal
erstreckende Oberflächenpartien (3, 4, 5) der Karosserie (1),
sondern auch auf die Seitenflächen von Türen appliziert wird.
15. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elastische Streichleiste (67) relativ zur Karosserie
(1) unter annähernd konstanter Andrückkraft in Längsrichtung
über die Karosserie (1) gleitend hinwegbewegt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Durchtrennen der Schutzfolie im Bereich überklebter Fu
gen (6) und das Andrücken der Schnittränder durch einen frei
programmierbaren Industrieroboter (80) mit mindestens fünf
Freiheitsgraden der Bewegung erfolgt.
17. Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß vor dem Durchtrennen der Schutzfolie im Bereich überklebter
Fugen (6) und dem Andrücken der Schnittränder zunächst die
Ist-Position der Fugen (6) der Karosserie (1) innerhalb des Ar
beitsraumes des Industrieroboters (80) ausgemessen und die Re
lativlage der Fugen (6) zum Industrieroboter (80) in die Robo
tersteuerung eingespeist wird.
18. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der Kotflügel und Türen überstehende Folienab
schnitte an der Karosserie (1) belassen werden.
19. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schutzfolienteile im Bereich von Zubauteilen entlang
der perforierten Reißlinien (45, 45', 45'') manuell von den Ka
rosserien (1) abgezogen werden.
20. Vorrichtung zum automatisierten, serienmäßigen Applizieren
von selbsthaftender Schutzfolie (23) auf im wesentlichen sich
horizontal erstreckende Oberflächenpartien (3, 4, 5) von frisch
lackierten, von Anbauteilen noch freien Pkw-Karosserien (1),
insbesondere zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1,
- - mit wenigstens einem Rollenständer (20, 20', 20'') für eine Vorratsrolle (21), in dem das vorauslaufende Ende (26) der Schutzfolie (23) derart lagedefiniert und faltenfrei fest halt- und bereitstellbar ist, daß das Folienende (26) auf der nichthaftenden Seite (24) zumindest bereichsweise zu gänglich ist sowie mit einer Vorrichtung (30) zum rechtwink ligen Abschneiden von abgezogener Schutzfolie (44),
- - ferner mit einem frei programmierbaren Industrieroboter - Spann rahmen-Roboter (35, 35', 35'') - mit mindestens fünf Freiheitsgraden der Bewegung für jede Oberflächenpartie (3, 4, 5) unterschiedlicher Größe, von welchen Spannrahmen-Ro botern (35, 35', 35'') jeder an seinem Arbeitsarm (36, 36', 36'') einen auf die Größe der zu beklebenden Oberflächenpar tie (3, 4, 5) abgestimmten, rechteckigen Spannrahmen (37) mit an zwei gegenüberliegenden Längsseiten angeordneten Sau gleisten (38, 39) zum Festhalten eines Folienzuschnittes (44) aufweist,
- - ferner mit einem weiteren frei programmierbaren Industrie roboter - Perforations-Roboter (50, 50') - mit mindestens fünf Freiheitsgraden der Bewegung, an dessen Arbeitsarm (51) eine beheizbare (57) Zackenscheibe (55) zum Perforieren von Abreißlinien (45, 45', 45'') in ein seitens des Spannrahmen-Ro boters (35, 35', 35'') ausgespannt gehaltenes Folienstück (44) angeordnet ist,
- - ferner mit einem in Längsrichtung zur Fahrzeugkarosserie (1) verschiebbaren, die Fahrzeugkarosserie (1) überspannen den Portal (65), in dem eine sich über die gesamte Fahrzeug breite erstreckende, in der Form an die zu überklebenden Oberflächenpartien angepaßte, elastische, gleitfähige Streichleiste (67) in Vertikalrichtung beweglich geführt (66) ist, die mit einer bestimmten Kraft an die Fahrzeugka rosserie (1) andrückbar ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
gekennzeichnet durch
einen weiteren frei programmierbaren Industrieroboter - Auf
schneid-Roboter (80) - mit mindestens fünf Freiheitsgraden der
Bewegung, an dessen Arbeitsarm (81) ein Schneid- und Andrück-Werk
zeug (83) angebracht ist, welches ein Messer (84) zum
Durchtrennen der Schutzfolie (44) im Bereich überklebter Fugen
(6) und eine rotierende Bürste (87) zum Andrücken der Schnit
tränder aufweist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schneid- und Andrück-Werkzeug (83) in unterschiedliche
Arbeitsstellungen schwenkbar und mit einem weiteren Werkzeug,
nämlich einem Meßwerkzeug (82) kombiniert ist, welches in der
einen Schwenkstellung mit dem Meßwerkzeug (82) wirksam werden
des Zweifachwerkzeug zur Ist-Lageerfassung der genauen Relativ
lage der aufzuschneidenden Fugen (6) der Karosserie (1) inner
halb des Arbeitsraumes des Aufschneid-Roboters (80) dient und
in der anderen Schwenkstellung mit dem Schneid- und Andrück-Werk
zeug (83) wirksam ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung in Form einer mehrere Arbeitsstationen (12
bis 17) umfassende Fertigungslinie (10) ausgebildet ist, durch
die die zu beklebenden, auf Förderschlitten befestigten Karos
serien (1) taktweise hindurchförderbar und in den einzelnen Ar
beitsstationen (12 bis 17) innerhalb eines bestimmten Toleranz
feldes festsetzbar sind, wobei die einzelnen Arbeitsstationen
(12 bis 17) um die Länge einer Karosserie (1) zuzüglich eines
einen Bewegungsspielraum zwischen benachbarten Fahrzeugkarosse
rien (1) schaffenden Zusatzabstandes beabstandet sind.
24. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß für jede zu beklebende Oberflächenpartie (3, 4, 5) jeweils
ein Rollenständer (20, 20', 20'') und ein Spannrahmen-Roboter
(35, 35', 35'') vorgesehen ist und daß in jeder einer solchen
Beklebe-Arbeitsstation (12, 13) mit einem Spannrahmen-Roboter
(35, 35', 35'') auch ein Perforations-Roboter (50, 50') angeord
net ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Stufenheck-Limousinen der Rollenständer (20) und Spann
rahmen-Roboter (35) für die Motorhaube (3) zum einen und der
Rollenständer (20') und Spannrahmen-Roboter (35') für den Heck
deckel (4) zum anderen in der selben Arbeitsstation (12) ange
ordnet sind.
26. Vorrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Perforationsroboter (50, 50') oberhalb der Karosserie
(1) derart in der Arbeitsstation (12, 13) angeordnet sind, daß
deren Arbeitsraum sich etwa mittig oberhalb der Karosserie (1)
erstreckt.
27. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß das die Fahrzeugkarosserie (1) überspannende Portal (65)
mit der hubbeweglich geführten Streichleiste (67) zum Andrücken
der aufgeklebten Schutzfolie (44) in einer gesonderten Andrück-Ar
beitsstation (14) vorgesehen ist, die erst nach den roboter
bestückten Beklebe-Arbeitsstationen (12, 13) angeordnet ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den roboterbestückten Beklebe-Arbeitsstationen
(12, 13) und der Andrück-Arbeitsstation (14) wenigstens eine
Leer-Station (15) für - störungsbedingt - manuell vorzunehmende
Arbeiten vorgesehen ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 20,
gekennzeichnet durch die Gemeinsamkeit
folgender Merkmale:
- - im Rollenständer (20) ist eine Saugleiste (27) zum lagede finierten und faltenfreien Festhalten und Bereitstellen des vorauslaufenden Endes (26) der Schutzfolie (23) angebracht, die mit ihrer gelochten saugwirksamen Unterseite (28) auf der nichthaftenden, oben liegenden Seite (24) der Schutzfo lie (23) angreift,
- - die der Vorrichtung (30) zum Abschneiden zugekehrt liegende Begrenzungskante der Saugleiste (27) ist zinnenförmig kontu riert, wobei auch die Vorsprünge (29) unterseitig saugwirk sam gelocht sind, so daß die Schutzfolie (23) bis unmittel bar zum Folienende (26) sicher festgehalten aber im Bereich zwischen den Vorsprüngen (29) oberseitig zugänglich ist,
- - die in Abziehrichtung (a) vorauslaufende Saugleiste (38) des Spannrahmens (37) ist an der vom Rahmeninnern wegweisen den Längsseite ebenfalls derart zinnenförmig konturiert, daß die Vorsprünge (40) der Spannrahmen-Saugleiste (38) zwischen die Lücken der ständerseitigen Saugleiste (27) bis zur Be rührung mit der Schutzfolie (23) eintauchbar sind,
- - lediglich die bei der Folien-Übernahme mit den zugänglichen Bereichen des ständerseitig bereitgehaltenen Foliendes (26) in Berührung gelangenden Stirnseiten (41) der Vorsprünge der Spannrahmen-Saugleiste sind saugwirksam gelocht und mit Un terdruck beaufschlagbar.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnete
daß die Vorsprünge (29) der ständerseitigen Saugleiste (27)
schmaler (Breite b) sind als die Vorsprünge (40) der Spannrah
men-Saugleiste (38, Breite B)
31. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet
daß im Rollenständer (20, 20', 20'') eine Antistatik-Schiene zum
Ableiten etwaiger statischer Aufladungen der Schutzfolie (23)
angeordnet ist, die die Schutzfolie (23) im Bereich eines frei
ausgespannten Folientrums berührt.
32. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnete
daß im Rollenständer (20, 20', 20'') eine Aufnahme für wenig
stens zwei Vorratsrollen vorgesehen ist, von denen eine in Be
nutzung ist und die andere in Bereitschaft gehalten ist und daß
die Vorrichtung derart ausgebildet ist, daß bei vollständigem
Verbrauch der in Benutzung befindlichen Vorratsrolle die in Be
reitschaft gehaltene Vorratsrolle selbsttätig gegen die leere
Rolle austauschbar ist.
33. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet
daß im Rollenständer (20, 20', 20'') eine die Schutzfolie umlen
kende Tänzerwalze (22) angeordnet ist, die in Bezug auf die
Vorratsrolle (21) in annähernd radialer Richtung verschiebbar
gelagert und mit steuerbarer Kraft an den Umfang der Vorrats
rolle (21) andrückbar ist.
34. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tänzerwalze (22) mit einer Abbremseinrichtung versehen
ist.
35. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß der in eine Vorratsrolle (21) aufgewickelte Vorrat von
Schutzfolie (23) etwa für den Bedarf einer Arbeitsschicht be
messen ist.
36. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannrahmen-Saugleiste (38) mit verschwenkbaren, an die
unterdruckbeaufschlagbare Stirnseite (41) der Vorsprünge (40)
unter Vorspannung anlegbare Greifmittel (43) zum zusätzlichen
Festhalten der Schutzfolie (23, 44) versehen ist.
37. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannrahmen-Saugleiste (38, 39) im Spannrahmen (37,
37', 37'') bezüglich zweier Richtungen parallel zur Spannrahme
nebene justierbar gehaltert sind.
38. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden gegenüberliegenden Spannrahmen-Saugleiste (38,
39) im Spannrahmen (37, 37', 37'') bezüglich ihres gegenseitigen
Abstandes selbsttätig veränderbar sind.
39. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß der die Spannrahmen-Saugleiste (38, 39) beaufschlagende Un
terdruck aufgrund eines aufsteuerbaren By-passes von einem den
Rand des aufgenommenen Folienzuschnittes (44) sicher festhal
tenden Halte-Wert auf einen den Folienrand unter der Anlege
spannung nur noch gleitend festhaltenden Gleit-Wert absenkbar
ist.
40. Vorrichtung nach Anspruch 20,
gegekennzeichnet durch eine Ausgestaltung
des Perforationswerkzeuges (52) zum Perforieren von Reißlinien
(45, 45', 45'') in die ausgespannte Schutzfolie (44) gemäß fol
genden Merkmalen:
- - es ist wenigstens eine kreisförmige, frei drehbar gelager te, am Außenumfang gezahnte Zackenscheibe (55) aus Metall mit einer Stärke von etwa 1 bis 2 mm vorgesehen,
- - die Zackenscheibe (55) ragt nur mit ihrem gezahnten Außen umfang zwischen Gleitkufen (56) hervor, die beim Perforieren der Schutzfolie (44) auf ihr entlanggleiten und die Ein dringtiefe (T) der Zackenscheibe (55) in die Schutzfolie (44) begrenzen,
- - im überdeckten Bereich der Zackenscheibe (55) ist innerhalb des Perforationswerkzeuges (52) eine Heizvorrichtung (57) zur kontrollierten temperaturgenauen Beheizung der Zacken scheibe (55) angeordnet.
41. Vorrichtung nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Perforationswerkzeug (52) als Tandemwerkzeug mit zwei
parallel nebeneinander angeordneten beheizten Zackenscheiben
(55) ausgebildet ist, derart, daß zeitgleich zwei äquidistant
verlaufende Perforationslinien (45, 45') in die Schutzfolie
(44) legbar sind.
42. Vorrichtung nach Anspruch 40 oder 41,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Perforationswerkzeug als Mehrfachwerkzeug mit wenig
stens zwei parallel nebeneinander angeordneten beheizten
Zackenscheiben (55) ausgebildet ist, von denen eine zwischen zwei
Endstellungen verschiebbar gelagert und mit einem Verschiebean
trieb gekoppelt ist, derart, daß wahlweise in der einen End
stellung nur eine Zackenscheibe in der anderen Endstellung zwei
Zackenscheiben wirksam ist bzw. sind, so daß wahlweise eine
einzelne Perforationslinie (45'') oder zeitgleich zwei äquidi
stant verlaufende Perforationslinien (45, 45') in die Schutzfo
lie (44) legbar ist bzw. sind.
43. Vorrichtung nach Anspruch 40,
gekennzeichnet durch eine Ausbildung des
gezahnten Umfanges der Zackenscheibe (55) des Perforationswerk
zeuges (52, 53) gemäß folgenden Merkmalen:
- - am Umfang der Zackenscheibe (55) sind mehrere durch hinter die Gleitkufen zurückspringende Zahnlücken (59) begrenzte, in die Schutzfolie perforierend eintauchende Zähne (58) von etwa 3 bis 8 mm Umfangserstreckung angeordnet,
- - am vorderen und hinteren Ende eines jeden Zahnes (58) der Zackenscheibe (55) ist jeweils ein spitz auslaufender Dorn (60) von wenigstens etwa 2 mm radialer Erstreckung ange formt,
- - der zwischen den beiden Dornen (60) eines Zahnes (58) be findliche Zahnrücken (59) ist jeweils schneidenartig ange schärft (61),
- - die Breite (Z) der Zahnlücken (59) am Umfang der Zacken scheibe (55) auf der Höhe der Gleitkufen (56) beträgt etwa 1 bis 3 mm.
44. Vorrichtung nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnete
daß die Zackenscheibe (55) aus einem korrosionsbeständigem
Stahl besteht.
45. Vorrichtung nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnete
daß die Zackenscheibe auf eine konstante Temperatur im Bereich
von 120 bis 180°C beheizbar ist.
Priority Applications (21)
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