DE19730886A1 - Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkarosserie und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkaros­ serie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.

In allgemein bekannter Weise werden Fahrzeugkarosserien in einem Ver­ fahrensschritt in einer Rohbauanlage als Rohkarosserien hergestellt. In einem weiteren Verfahrensschritt werden solche Rohkarosserien einer Lackieranlage zugeführt und dort lackiert.

Rohkarosserien aus der Rohbauanlage sind regelmäßig verunreinigt bei­ spielsweise durch Ölfilme und Staub. Solche Verunreinigungen werden nachteilig in die Lackieranlage eingetragen, wo sie dortige Reinigungssy­ steme insbesondere eingangsseitige Entfettungssysteme verschmutzen.

Aus der Rohbauanlage kommen zudem auch Rohkarosserien mit Oberflä­ chenfehlern, wobei diese nach einer Lackierung von einem Kunden als qualitätsmindernde Fehler erkannt würden. Vor der Lackieranlage werden daher Rohkarosserien auf Oberflächenfehler der Karosserieaußenhaut hin inspiziert. Dies erfolgt derzeit durch Prüfpersonen. Es bestehen auch Be­ strebungen, eine Oberflächenfehlererkennung zu automatisieren. Erkannte Oberflächenfehler werden beispielsweise durch Schleifen nachgearbeitet.

Die dabei entstehenden Verschmutzungen werden ebenfalls nachteilig in die Lackieranlage eingetragen.

Außenhautfehler sind jedoch an den teilweise verschmutzten und matten Oberflächen der Rohkarossen sowohl durch Tasten als auch durch eine vi­ suelle Inspektion nur schwer erkennbar. Daher durchlaufen solche Karos­ serien mit Oberflächenfehlern zumindest teilweise den Lackierprozeß. Wenn solche Fehler nach dem Lackieren, z. B. nach einer Grundlackierung festgestellt werden, sind sie nur noch mit großem Aufwand zu beseitigen.

Es ist bereits eine Anlage zur Spritzvorbehandlung von Werkstücken für eine nachfolgende Lackierbehandlung oder Pulverbeschichtung bekannt (DE 43 33 932 A1). Diese Anlage weist einen Tunnel, durch den die Werk­ stücke transportierbar sind, und mehrere Bäder zur Aufnahme von Be­ handlungsflüssigkeiten auf, wobei ein oberes, offenes Endes eines Bades mit dem Tunnel derart in Verbindung steht, daß Flüssigkeit vom Tunnel in das Bad abfließen kann. Die Seitenwände von Tunnel und Bad bilden eine Baueinheit, wobei die Bäder von den Seitenwänden und sich zwischen den Seitenwänden erstreckenden Querwänden umgrenzt werden. Die Anlage bzw. der Tunnel ist in Modulbauweise ausgeführt. Die zu behandelnden Werkstücke werden auf Hängevorrichtungen durch den Tunnel befördert und jeweils in entsprechende Bäder abgesenkt. Für komplette Rohkarosse­ rien ist eine solche Anlage nur bedingt geeignet.

Weiter ist ein Arbeitskabinensystem zur Reinigung und Oberflächenbe­ handlung von Gegenständen bekannt (DE 295 15 615 U1), bei dem mehre­ re Basiseinheiten zu einem Kabinensystem unterschiedlicher Zweckbe­ stimmung kombinierbar sind. Jede Basiseinheit besteht aus Wandmodu­ len, die über einen Hohlraum zur Aufnahme von Funktionsbaugruppen verfügen. Solche Arbeitskabinensysteme sind insbesondere zur Durchfüh­ rung von Sandstrahlarbeiten verwendbar, jedoch für die Serienproduktion von Fahrzeugkarosserien nicht geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Fahr­ zeugkarosserie vorzuschlagen, mit dem der Eintrag von Verschmutzungen in die Lackieranlage verringert wird und zudem die Erkennung von Ober­ flächenfehlern an der Außenhaut einer Rohkarosserie verbessert wird. Wei­ ter besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 wird in einem Verfahrensschritt zwischen der Rohka­ rosserieherstellung und der Karosserielackierung die Rohkarosserie in einer Reinigungsanlage gründlich gereinigt, so daß Rohbauverunreinigungen vor Eintritt in die Lackieranlage beseitigt werden.

Vorteilhaft wird dadurch erreicht, daß insbesondere die speziellen und hochwertigen ersten Tauchbäder der Lackieranlage nicht mit Verschmut­ zungen der Rohkarosserien verunreinigt werden. Dadurch sind vorteilhaft höhere Badstandzeiten mit geringeren Kosten möglich. Zudem können Außenhautfehler nach der Reinigung vor der Lackierung wesentlich besser erkannt werden. Dadurch wird die Anzahl von Rohkarossen, die mit Ober­ flächenfehlern die Lackierung durchlaufen, stark reduziert, so daß Kosten für aufwendige Nacharbeiten ebenfalls reduziert werden.

Entsprechend erfolgt in einem Verfahrensschritt nach Anspruch 2 die In­ spektion und Erkennung von Oberflächenfehlern der Karosserieaußenhaut durch eine Prüfperson oder automatisiert, sowie ggf. eine Markierung und Nacharbeitung vorteilhaft nach der Reinigung in der Reinigungsanlage.

Zweckmäßig wird die Reinigung nach Anspruch 3 in einen Verfahrens­ schritt der Außenreinigung in einer Außenreinigungsanlage und einen nachfolgenden Verfahrensschritt der Innenreinigung in einer Innenreini­ gungsanlage aufgeteilt.

Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn der Außenreinigung die Erken­ nung und ggf. Nacharbeitung von Außenhautfehlern nachgeordnet ist und sich daran die Innenreinigung anschließt. Im Zusammenhang mit der In­ nenreinigung können dann noch Reinigungsvorgänge zur Beseitigung von durch die Nacharbeitung von Oberflächenfehlern entstandenen Verunreini­ gungen durchgeführt werden.

Um eine gründliche Reinigung zu erhalten, wird mit Anspruch 5 die auf­ einanderfolgende Aufbringung von Reinigungsflüssigkeiten vorgeschlagen, nämlich eines flüssigen Reinigers, Betriebswassers und VE-Wassers (vollentkalktes Wasser).

Diese Reinigungsflüssigkeiten sollen aus Kostengründen und aus Gründen des Umweltschutzes möglichst lange in einem Umlaufverfahren verwendet werden. Für lange Standzeiten muß daher eine Vermischung der unter­ schiedlichen Reinigungsflüssigkeiten möglichst vermieden werden. Um dies zu erreichen, werden gemäß Anspruch 6 die unterschiedlichen Reini­ gungsflüssigkeiten jeweils getrennt aufgefangen und für eine Mehrfachver­ wendung gesammelt. Um eine solche Trennung weiter zu verbessern, wer­ den zudem Abtropfzeiten zwischen den unterschiedlichen Aufbringungen eingeschaltet.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe mit den Merkmalen des An­ spruchs 7 gelöst.

Gemäß Anspruch 7 ist eine Reinigungsanlage vorgesehen, die eine Außen­ reinigungsanlage und eine Innenreinigungsanlage umfaßt. Sowohl die Außenreinigungsanlage wie auch die Innenreinigungsanlage besteht aus wenigstens einer Förderbahn zum Transport der Rohkarosserien durch die Reinigungsanlagen, aus im Verlauf der Förderbahn aufeinanderfolgende Sprüh- und Wascheinrichtungen zur Aufbringung der Reinigungsflüssig­ keiten und aus zugeordneten Auffangwannen sowie nachgeordneten Behäl­ tern, Pumpen und Ventilen für die unterschiedlichen Reinigungsflüssigkei­ ten. Zweckmäßig sind auch Trocknereinrichtungen vorgesehen.

Beim Einsatz einer solchen Vorrichtung zwischen dem Karosserierohbau und der Lackieranlage werden die eingangs im Zusammenhang mit dem Verfahren angegebenen Vorteile erreicht.

Die Sprüh- und Wascheinrichtungen können nach Anspruch 8 je nach den Gegebenheiten als die Rohkarosserie zumindest weitgehend in einer Querebene umgebende Düsenringe ausgeführt sein. Je nach Bedarf können dabei nacheinander mehrere Düsenringe für die gleiche Reinigungsflüssig­ keit eingesetzt werden. Die Düsenringe können insbesondere als Portale mit daran verstellbar angebrachten Spritzdüsen ausgeführt sein. Insbeson­ dere bei geringen Karosseriestückzahlen kann die Aufbringung der Reini­ gungsflüssigkeiten auch über programmgesteuerte Roboter erfolgen.

Gemäß Anspruch 9 werden dabei die unterschiedlichen Reinigungsflüssig­ keiten jeweils nacheinander durch wenigstens einen Roboter gesteuert auf­ gebracht. Entsprechend werden nacheinander die jeweiligen Reinigungs­ flüssigkeiten im Bereich des Roboters aufgefangen und gesammelt, wobei eine Trennung der unterschiedlichen Reinigungsflüssigkeiten durch eine umschaltbare Abfaulverteilung erfolgt.

Um alle Orte an der Karosserie möglichst schnell und einfach erreichen zu können, ist ein solcher Roboter nach Anspruch 10 seitlich entlang einer zu reinigenden Rohkarosserie gesteuert verfahrbar und weist einen gesteuert verfahrbaren Arm mit endseitigen Düsen zur Aufbringung der Reinigungs­ flüssigkeiten auf. Solche Roboter sind sowohl für die Außenreinigung als auch Innenreinigung geeignet. Insbesondere kann ein Roboterarm für eine gründliche Innenreinigung auch durch die Karosserieöffnungen in den Ka­ rosserieinnenbereich eingeführt werden.

Die erforderliche Steuerung der Reinigungsanlage, insbesondere der Dü­ senringe und/oder der Roboter ist relativ komplex. Es wird daher mit An­ spruch 11 eine Steuerung durch eine Rechneranlage nach einem jeweils abgelegten, karosseriespezifischen Programm vorgeschlagen. Zum zeitrich­ tigen Start des jeweiligen, karosseriespezifischen Reinigungsprogramms wird vorgeschlagen, über Sensoren den jeweiligen Karosserietyp und den Anfang einer Karosserie zu detektieren.

In einer bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 12 wird zumindest ein Rollenbahnteil, auf dem eine Rohkarosserie steht, kippbar ausgeführt, so daß die Reinigungsflüssigkeit aus dem Innenbereich herausläuft. Dies ist insbesondere in Verbindung mit und am Ende der Innenreinigung vorteil­ haft.

Die Kippbewegung läßt sich einfach nach Anspruch 13 durch eine Schwenkung des Rollenbahnteils auf einer mittleren Querachse mit Hilfe eines Arbeitszylinders durchführen.

Die erfindungsgemäße Reinigung erfolgt zweckmäßig im Rahmen des Transports der Rohkarosserie zur Lackieranlage, wobei nach Anspruch 14 als Förderbahn eine kontinuierlich angetriebene, üblich verwendete Rol­ lenbahn beansprucht wird.

Besonders vorteilhaft wird die Reinigungsanlage nach Anspruch 15 als Container in Modulbauweise aus unterschiedlich langen Segmenten aufge­ baut. Diese Segmente enthalten die Förderbahn und/oder Sprüh- und Wascheinrichtungen und/oder Auffangwannen und/oder Abtropfstrecken und/oder Trockeneinrichtungen. Weiter können Absaugungen und Wärme­ rückgewinnungsvorrichtungen enthalten sein.

Durch einen Aufbau in Modulbauweise sind eine einfache Herstellung so­ wie kostengünstige Montage und bei einem Produktionsstandortwechsel ggf. eine einfache Demontage möglich.

Nach Anspruch 16 werden Segmentinnenbereiche voneinander zumindest teilweise durch Abschottungen, die eine Rohkarosserie möglichst eng um­ geben, getrennt. Dadurch können Bereiche mit unterschiedlichen zugeord­ neten Reinigungsflüssigkeiten gegen Flüssigkeitsspritzer und Dämpfe an­ derer Reinigungsflüssigkeiten sowie ggf. gegen unterschiedliche Tempera­ turen weitgehend abgeschottet werden, so daß unerwünschte Vermischun­ gen reduziert werden. Die Einzelsegmente sind nach Anspruch 17 in Längsrichtung aneinandergereiht und über Anlageflansche miteinander verschraubt.

Gemäß Anspruch 18 kann es je nach den Gegebenheiten vorteilhaft sein, weitere Segmentaufteilungen vorzunehmen und insbesondere in Oberseg­ menten die Förderbahn und die Sprüh- und Wascheinrichtungen anzubrin­ gen, wobei dann zugeordnete Untersegmente Auffangwannen und zugehö­ rige Ablaufsteuerelemente enthalten. Eine solche zusätzliche, horizontale Unterteilung kann die Flexibilität und Einsatzmöglichkeit weiter erhöhen.

Für die eingesetzten Bauteile sind korrosionsfeste bzw. korrosionsgeschütz­ te Materialien zu verwenden, zumindest soweit diese mit den Reinigungs­ flüssigkeiten in Verbindung kommen.

Die Reinigungsanlage wird bevorzugt voll automatisch betrieben. Bei ge­ ringen Karosseriestückzahlen und/oder einem Einsatzort mit kostengünsti­ gen Arbeitskräften können auch einzelne Maßnahmen, wie beispielsweise der Transport der Rohkarosserien durch die Reinigungsanlage von Hand durchgeführt werden.

Anhand einer Zeichnung werden Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Außenreinigungsanlage einer in Modulbauweise aufgebauten Reinigungsanlage,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Segment einer Außenreinigungsanlage mit einer Segmentabschottung,

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Segment einer Außenreinigungsanlage mit einem Düsenring,

Fig. 4 eine detaillierte Darstellung einer Segmentverbindung,

Fig. 5 eine alternative Ausführungsform einer Außenreinigungsanlage mit Robotern als Sprüh- und Wascheinrichtungen,

Fig. 6 eine Draufsicht auf die in der Fig. 5 dargestellte Außenreinigungs­ anlage,

Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Linie A-A der Fig. 5,

Fig. 8 eine Draufsicht auf eine Innenreinigungsanlage einer Reinigungsan­ lage,

Fig. 9 eine vergrößerte Darstellung eines Reinigungssegments der in

Fig. 8 dargestellten Innenreinigungsanlage,

Fig. 10 einen Querschnitt entlang der Linie B-B der Fig. 8,

Fig. 11 einen Querschnitt entlang der Linie C-C der Fig. 8,

Fig. 12 eine Seitenansicht eines abkippbaren Rollenbahnteils einer Innen­ reinigungsanlage in einer Nicht-Kippstellung, und

Fig. 13 eine Seitenansicht eines abkippbaren Rollenbahnteils einer Innen­ reinigungsanlage in einer Kippstellung.

Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkarosserie wird zuerst in einer Rohbauanlage eine Rohkarosserie 2 hergestellt. Die aus der Roh­ bauanlage kommenden Rohkarosserien 2 sind in der Regel durch Ölfilme oder Staub verunreinigt. Um eine Verschmutzung der hochwertigen ersten Tauchbäder einer Lackieranlage zu vermeiden sowie Oberflächenfehler rechtzeitig vor dem Aufbringen der Lackierung zu erkennen, werden in einem der Rohbauanlage nachgeschalteten Verfahrensschritt die Verunrei­ nigungen von der Rohkarosserien 2 vor deren Eintritt in die Lackieranlage in einer Reinigungsanlage 1 abgewaschen.

In einem ersten Reinigungsschritt erfolgt hierbei eine Außenreinigung der Rohkarosserie 2 in einer Außenreinigungsanlage 3 bzw. 45 (Fig. 1 bis 7). Daran anschließend werden in einer Erkennungsstation 42 Außenhautfeh­ ler der Rohkarosserie 2 entweder durch eine Prüfperson oder automatisiert ermittelt und ggf. in einer Nacharbeitstation 43 beseitigt. In einem zweiten Reinigungsschritt wird schließlich eine Innenreinigung der Rohkarosserie 2 in einer Innenreinigungsanlage 68 (Fig. 8 bis 13) vorgenommen, wobei in der Innenreinigungsanlage 68 gleichzeitig auch die durch eine evt. Nachar­ beit entstandenen Verunreinigungen auf der Karosserieaußenhaut beseitigt werden.

Die Rohkarosserien 2 werden in der Reinigungsanlage 1 somit einer gründ­ lichen Reinigung unterzogen, so daß sich in der Lackieranlage insbesonde­ re bei den ersten Tauchbädern längere Badstandzeiten ergeben. Durch diese der Lackieranlage vorgeschaltete Reinigung der Rohkarosserien 2 können Außenhautfehler bereits im Vorfeld der Lackieranlage besser er­ kannt und beseitigt werden. Dadurch wird die Anzahl von Rohkarosserien 2, die mit Oberflächenfehlern die Lackieranlage durchlaufen, stark redu­ ziert.

In der Fig. 1 ist eine ersten Ausführungsform einer Außenreinigungsanlage 3 einer in Modulbauweise aus Segmenten aufgebauten Reinigungsanlage 1 dargestellt. Unmittelbar vor einem Eingang 6 zur Außenreinigungsanlage 3 wird eine Rohkarosserie 2 auf eine als kontinuierlich angetriebene Rollen­ bahn ausgebildete Förderbahn 7 aufgesetzt. Mittels dieser Förderbahn 7 werden die Rohkarosserien 2 durch die Reinigungsanlage 1 transportiert.

Die Außenreinigungsanlage 3 umfaßt als erstes Segment eine Einlaufab­ schottung 8, die eine Luftsperre gegen Dampf ausbildet. Wie dies insbeson­ dere aus der Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Rohkarosserie 2 hier von einer Segmentabschottung 9 eng umgeben. Eine derartige Segmentabschottung 9 ist bevorzugt teilbar ausgebildet und damit leicht demontierbar.

Im auf die Einlaufabschottung 8 folgenden Reinigersegment 10 erfolgt eine Reinigung der Rohkarosserie 2 von Verunreinigungen mittels eines flüssi­ gen Reinigers. Dieser Reiniger wird über portalförmige Düsenringe 12 auf­ gebracht, die als Sprüh- und Wascheinrichtungen die Rohkarosserie 2 in einer Querebene umgeben, wie dies insbesondere aus der Fig. 3 ersichtlich ist. Die Düsenringe 12 sind aus einzelnen Rohrklemmelementen 11 aufge­ baut und umfassen zur Düsenringmitte hin ausgerichtete, verstellbare Dü­ sen 16. In einer alternativen Verwendungsform können diese Düsenringe 12 auch mit Trocknungsdüsen bestückt sein und auch zum Trocknen ver­ wendet werden.

Da in den Reinigungsstrecken eine möglichst hohe Wassermenge umzu­ wälzen ist, sind in dem Reinigersegment 10 bevorzugt mindestens sechs Düsenringe 12 aus nicht rostendem Edelstahl, z. B. V2A, hintereinander in Durchlaufrichtung der Rohkarosserien 2 versetzt angeordnet. Die Behand­ lungszeit der Rohkarosserie 2 in dem Reinigersegment 10 beträgt ca. 30 Sekunden, wobei der flüssige Reiniger mit einem Druck von bis zu 3 bar auf die Rohkarosserie 2 aufgesprüht wird. Der Solldruckbereich in einem solchen Reinigersegment 10 beträgt regelmäßig zwischen 1,5 bis 2 bar.

Der von der Rohkarosserie 2 abfließende flüssige Reiniger, der mit den von der Rohkarosserie 2 abgewaschenen, hauptsächlich öligen Verunreinigun­ gen angereichert ist, gelangt, wie dies aus der Fig. 3 ersichtlich ist, über einen Gitterrost 13 in eine Auffangwanne 14, dessen schräg angestellter Boden 15 durch Ablaufbleche gebildet ist. Bevor der aufgefangene flüssige Reiniger wieder dem Reinigerkreislauf zugeführt wird, durchläuft er zweckmäßigerweise einen Separator zur Ölabscheidung. Dadurch kann der flüssige Reiniger möglichst lange in einem Kreislauf verwendet werden. Wenn der flüssige Reiniger nach einer bestimmten Gebrauchszeit einen bestimmten Verunreinigungsgrad aufweist, wird über eine Wechselanzeige ein vorzunehmender Austausch des flüssigen Reinigers angezeigt. Eine derartige Wechselanzeige kann z. B. mittels einer Steuerung über einen elektrischen Leitwert realisiert werden.

An das Reinigersegment 10 schließt sich ein erstes Abtropfsegment 17 an, das im unteren Segmentbereich entsprechend dem Reinigersegment 10 eine Auffangwanne 14 zur Aufnahme des von der Rohkarosserie 2 ab­ tropfenden Reinigers aufweist. Die Abtropfung kann hier ggf. durch Luft­ düsen zusätzlich unterstützt werden.

An das erste Abtropfsegment 17 schließt sich ein Betriebswassersegment 18 an, das ähnlich dem Reinigersegment 10 aufgebaut ist. Durch das vor­ geschaltete Abtropfsegment 17 wird dabei sichergestellt, daß die Rohkaros­ serie 2 mit möglichst wenig flüssigem Reiniger in das Betriebswasserseg­ ment 18 gelangt. Dadurch wird eine Vermischung des flüssigen Reinigers mit dem Betriebswasser weitestgehend vermieden, was lange Standzeiten für das ebenfalls im Umlaufverfahren verwendete Betriebswasser gewähr­ leistet. Um auch hier eine möglichst hohe Wassermenge umzuwälzen, sind mindestens drei z. B. aus nichtrostendem V2A bestehende Düsenringe 12 hintereinander in Durchlaufrichtung der Rohkarosserie 2 versetzt in dem Betriebswassersegment 18 angeordnet.

Die Behandlungszeit, während der das Betriebswasser über die Düsenringe 12 mit einem Druck von bis zu 3 bar auf die Rohkarosserie 2 aufgebracht wird, beträgt ca. 20 Sekunden. Der Solldruckbereich in einem solchen Be­ triebswassersegment 10 beträgt regelmäßig zwischen 1,5 bis 2 bar. Das von der Rohkarosserie 2 ablaufende Betriebswasser gelangt analog zu dem Reinigersegment 10 über einen Gitterrost 13 in eine Auffangwanne 14 mit schräg angestelltem Boden 15. Bevor das aufgefangene und mit Verunrei­ nigungen angereicherte Betriebswasser wieder in den Betriebswasserkreis­ lauf eingespeist wird, werden die Verunreinigungen über einen Beutelfilter aus dem aufgefangenen Betriebswasser herausgefiltert. Bei einer zuneh­ menden Anreicherung des Betriebswassers mit Fremdstoffen und Fremd­ flüssigkeiten wird ebenfalls analog zum Reinigersegment 10 ein Wasser­ wechsel über eine Wasserwechselanzeige angezeigt.

An das Betriebswassersegment 18 schließt sich ein zweites Abtropfsegment 20 an, das im unteren Segmentbereich entsprechend dem Betriebswasser­ segment 18 eine Auffangwanne 14 zur Aufnahme des von der Rohkarosse­ rie 2 abtropfenden Betriebswassers aufweist. Dadurch wird eine Vermi­ schung des im nachfolgenden VE-Wassersegments 21 auf die Rohkarosse­ rie 2 aufgebrachten VE-Wassers mit Betriebswasser weitgehend vermieden, was lange Standzeiten für das ebenfalls im Umlaufverfahren verwendete VE-Wasser (vollentkalktes Wasser) gewährleistet.

Im VE-Wassersegment 21 sind wenigstens zwei aus nichtrostendem V2A- Stahl hergestellte Düsenringe 12 hintereinander in Durchlaufrichtung der Rohkarosserie 2 versetzt angeordnet. Mittels dieser Düsenringe 12 wird während einer ca. 10 Sekunden dauernden Behandlungszeit VE-Wasser unter einem Druck von bis zu 3 bar auf die Rohkarosserie 2 aufgesprüht. Analog den vorhergehenden Reinigungsstufen beträgt der regelmäßige Solldruckbereich hier zwischen 1,5 bis 2 bar. Das von der Rohkarosserie 2 ablaufende VE-Wasser wird hier ebenfalls wieder in einer analog den vor­ hergehenden Segmenten aufgebauten Auffangwanne 14 gesammelt. Bevor das VE-Wasser wieder in den Kreislauf eingespeist wird, werden die im aufgefangenen VE-Wasser enthaltenen Verunreinigungen mittels eines Beutelfilters herausgefiltert. Auch hier ist wieder eine Wasserwechselanzei­ ge vorgesehen.

An das VE-Wassersegment 21 schließt sich ein drittes Abtropfsegment 22 an, das im unteren Segmentbereich entsprechend dem VE-Wassersegment 21 eine Auffangwanne 14 zur Aufnahme des von der Rohkarosserie 2 ab­ tropfenden VE-Wassers aufweist. Unmittelbar an das dritte Abtropfsegment 22 schließen sich zwei Trockensegmente 23, 24 an. In diesen Trockenseg­ menten 23, 24 erfolgt eine Trocknung der Rohkarosserie über z. B. Warm­ luftdüsen.

An diese Trocknungssegmente 23, 24 schließt sich ein Abschottungsseg­ ment 25 an, das im Aufbau der insbesondere in der Fig. 2 dargestellten Einlaufabschottung 8 entspricht. Dieses Abschottungssegment 25 am Aus­ gang 26 der Außenreinigungsanlage 3 dient insbesondere auch der Dämpfung der Zu- und Abluftgeräusche sowie einer Abkühlung ggf. mit Wärmerückgewinnung der Rohkarosserien 2.

Im Bereich unmittelbar nach dem Austritt einer Rohkarosserie 2 aus der Außenreinigungsanlage 3 ist eine Absaugung 27 zur Wärmerückgewin­ nung vorgesehen. Eine derartige Absaugung ist auch im Bereich des Ab­ schottungssegments 25 und der Trocknungssegmente 23, 24 vorgesehen, die in der Fig. 1 jedoch nicht dargestellt ist. Im Bereich der Trocknungs­ segmente 23, 24 ist zusätzlich ein Wasserabscheider zur Absonderung des verdampfenden Wassers angeordnet.

Die einzelnen Segmente 8, 10,17, 18, 20, 21, 22, 23, 24 und 25 stellen se­ parat transportierbare Containermodule dar und sind unterschiedlich lang, wobei die Länge insgesamt so zu wählen ist, daß eine Anpassung an die jeweilige Taktzeit und Fördergeschwindigkeit einer Serienproduktion statt­ findet. Untereinander sind die Segmente 8, 10, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24 und 25 durch in der Fig. 4 dargestellte Segmentverbindungen 28 verbun­ den. Eine Segmentverbindung 28 ist hier durch zwei in einer Vertikalebene liegende Anlageflansche 29, 30 gebildet, die miteinander verschraubt sind. Zusätzlich umfaßt die Segmentverbindung 28 Schrauben 31 für einen Ni­ veauausgleich. Eine Fundamentplatte 32 ist im linken Teil der Fig. 4 mit dem Boden 34 durch eine Schraubverbindung 33 verbunden und im rech­ ten Teil der Fig. 4 in den Boden 34 einbetoniert.

Wie dies in der Fig. 2 lediglich strichliert eingezeichnet ist, kann wenig­ stens ein Teil der Segmente aus einem Untersegment 36 und einem Ober­ segment 37 an horizontalen Anlageflanschen 35 zusammengesetzt sein.

Dadurch wird die Flexibilität und Einsatzmöglichkeit weiter erhöht. Für den Transport der einzelnen Segmente 8, 10,17, 18, 20, 21, 22, 23, 24 und 25 sind am Obersegment 36 zusätzlich Ösen 38 für ein Krangeschirr ange­ bracht.

Im Bereich des Abschottungssegments 25 ist ein Förderantrieb 40 als An­ trieb für die Rollenbahn durch alle Segmente 8, 10, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24 und 25 angeordnet. In einer alternativen Ausführungsform ist der För­ derantrieb 40 in der Fig. 2 im Außenbereich des Reinigersegments 10 an­ gebracht. Dieser Förderantrieb 40 treibt eine hier nicht näher dargestellte Mitnehmerkette einer Antriebsmechanik 41, die mit der Rollenbahn 7 ver­ bunden ist, kontinuierlich an. Um zu verhindern, daß die im mittleren Segmentbereich unter der Rollenbahn 7 angeordnete Antriebsmechanik 41 dem ablaufenden Reinigungswasser ausgesetzt ist, sind Abdeckbleche 19 vorgesehen. Alternativ sind auch Segmenteinzelantriebe möglich.

Im Anschluß an die Außenreinigung der Rohkarosserie 2 in der Außenrei­ nigungsanlage findet in einer Erkennungsstation 42 eine Erkennung von Oberflächenfehlern auf der Karosserieaußenhaut statt. Die Inspektion und Erkennung von Oberflächenfehlern erfolgt entweder durch eine Prüfperson oder automatisiert. Falls Oberflächenfehler an der Karosserieaußenhaut entdeckt werden, erfolgt in einer der Erkennungsstation 42 nachgeordneten Nacharbeitstation 43 eine Nacharbeit dieser Außenhautfehler, z. B. durch Schleifen.

Dieser Aufbau der Außenreinigungsanlage 3 gewährleistet eine leichte De­ montage und Montage, z. B. bei einem Produktionsstandortwechsel, und ist für Produktionslinien mit großen Karosseriestückzahlen geeignet.

In den Fig. 5 bis 7 ist eine alternativen Ausführungsform einer Reinigungs­ anlage 45 für Produktionslinien mit geringen Karosseriestückzahlen darge­ stellt. Die Aufbringung der Reinigungsflüssigkeiten erfolgt hier durch ein dreigeteiltes, umschaltbares System mit Robotern 46 und 47.

Eine derartige Außenreinigungsanlage 45 ist aus lediglich einem Reini­ gungssegment 48 und einem darauffolgenden Trocknungssegment 49 auf­ gebaut. Im Reinigungssegment 48 sind die Roboter 46, 47 jeweils seitlich entlang einer zu reinigenden Rohkarosserie 2 auf Führungsschienen ge­ steuert verfahrbar, wie dies in der Fig. 6 dargestellt ist. Die Roboter 46, 47 selbst sind spritzwassergeschützt und umfassen jeweils einen gesteuert verfahrbaren Arm 50, 51 mit endseitigen Düsen 52 bzw. 53 zur Aufbrin­ gung der unterschiedlichen Reinigungsflüssigkeiten.

In einer ersten Reinigungsstufe wird über die Roboter 46, 47 flüssiger Rei­ niger mit bis zu 3 bar Druck auf die Karosserie aufgesprüht, wobei die Ro­ boter 46, 47 entsprechend programmgesteuert zu beiden Seiten entlang der Rohkarosserie 2 verfahren werden. Der Solldruckbereich beträgt auch hier regelmäßig zwischen 1,5 und 2 bar. Dadurch wird ein sich nach dem Roh­ bau auf der Rohkarosserie 2 befindlicher Ölfilm, der mit Staub und sonsti­ gen Verunreinigungen angereichert ist, von der Rohkarosserie 2 abgewa­ schen. Diese von der Rohkarosserie 2 ablaufende Reinigungsflüssigkeit ge­ langt anschließend in eine trichterförmige Auffangwanne 54 im unteren Reinigungssegmentbereich 56 und von dort über einen Wannenstutzen 57 in einen ersten Auffangbehälter 58 für flüssigen Reiniger, der in der ersten Reinigungsstufe programmgesteuert direkt unter den Wannenstutzen 57 verfahren ist. Zur Ölabscheidung ist ein hier nicht dargestellter Separator vorgesehen. Die Wasseraustauschsteuerung erfolgt auch hier über einen Leitwert.

In einer zweiten Reinigungsstufe wird über die Roboter 46, 47 Betriebswas­ ser ebenfalls mit bis zu 3 bar Druck auf die Rohkarosserie 2 aufgesprüht. Das ablaufende Betriebswasser wird analog zur ersten Reinigungsstufe in der Auffangwanne 54 gesammelt und gelangt über den Wannenstutzen 57 in einen unter diesen programmgesteuert verfahrenen, zweiten Auffangbe­ hälter 59 für Betriebswasser.

In der dritten Reinigungsstufe wird schließlich VE-Wasser über die Roboter 46, 47 auf die Rohkarosserie mit einem Druck von bis zu 3 bar aufge­ sprüht. Das von der Rohkarosserie 2 ablaufende VE-Wasser wird ebenfalls in der trichterförmigen Auffangwanne 54 aufgefangen und gelangt an­ schließend über den Wannenstutzen 57 in einen programmgesteuert unter den Wannenstutzen 57 verfahrenen Auffangbehälter 60 für VE-Wasser.

Um das Abtropfen der Rohkarosserie 2 nach den einzelnen Reinigungsstu­ fen zu unterstützen, kann über die Roboter 46, 47 auch Luft auf die Rohka­ rosserie 2 geblasen werden. Dadurch kann eine zunehmende Vermischung der einzelnen Reinigungsmittel entsprechend einer Abtropfstrecke vermie­ den werden. Um ein vollständiges Ablaufen der Reinigungsmedien aus der Rohkarosserie 2 zu gewährleisten, kann die Rollenbahn 7 im Bereich der Roboter 46, 47 auch als Kippstation ausgebildet sein. Eine derartige Kipp­ station wird im Detail weiter unten im Zusammenhang mit der Innenreini­ gungsanlage 68 näher erläutert (Fig. 12 und 13).

In dem auf das Reinigungssegment 48 folgenden Trocknungssegment 49 wird die Rohkarosserie 2 getrocknet. Dazu sind in diesem Trocknungsseg­ ment 49 Warmluftdüsen 63 im oberen Trocknungssegmentbereich 64 an­ geordnet. Das mittels dieser Warmluftdüsen 63 von der Rohkarosserie 2 abgeblasene, restliche VE-Wasser wird in einer im unteren Trocknungs­ segmentbereich angeordneten Tropfwanne 66 aufgefangen. Von dort kann das VE-Wasser wieder in den VE-Wasserkreislauf eingespeist werden.

Nach dem Durchlaufen des Trocknungssegments 49 wird in analoger Weise zu der vorstehend beschriebenen Außenreinigungsanlage 3 eine Oberflächenfehlererkennung durchgeführt.

Im Anschluß an die Außenreinigung der Rohkarosseie 2 in einer der Außenreinigungsanlagen 3 bzw. 45 und eine ggf. erfolgte Nacharbeitung findet eine Innenreinigung der Rohkarosserie in einer Innenreinigungsan­ lage 68 statt. Diese Innenreinigungsanlage 68, die im Aufbau der Außen­ reinigungsanlage 45 ähnlich ist, umfaßt als erstes Segment ein Reini­ gungssegment 69, das in der Fig. 9 vergrößert dargestellt ist. Dort sind Ro­ boter 70, 71, die in ihrem Aufbau den Robotern 46, 47 der Außenreini­ gungsanlage 45 entsprechen, jeweils an einer Seite der Rohkarosserie 2 programmgesteuert in Durchlaufrichtung der Rohkarosserien 2 auf Füh­ rungsschienen verfahrbar angeordnet.

Wie dies insbesondere aus der Fig. 10 ersichtlich ist, die einen Schnitt durch das Reinigungssegment 69 entsprechend der Linie B-B der Fig. 8 darstellt, ragen die Roboterarme 72, 73 der Roboter 70, 71 jeweils in das Innere der Rohkarosserie 2. Dadurch gelangen die über die endseitigen Dü­ sen 74, 75 der Roboterarme 72, 73 versprühten Reinigungsflüssigkeiten in das Innere der Rohkarosserie 2, um die dortigen Verunreinigungen zu be­ seitigen. Auch in der Innenreinigungsanlage 68 können unterschiedliche Reinigungsflüssigkeiten nacheinander in unterschiedlichen Reinigungsstu­ fen aufgebracht werden. Die Roboter 70, 71 werden dabei nach jedem Sprühvorgang so umgeschaltet, daß über die Düsen 74, 75 Trocknungsluft ausgeblasen wird. Dadurch wird eine zunehmende Vermischung der ein­ zelnen Reinigungsmittel entsprechend einer Abtropfstrecke vermieden.

Um ein vollständiges Ablaufen der Reinigungsmedien aus der Rohkarosse­ rie 2 zu gewährleisten, ist ein Rollenbahnteil 77 des Reinigungssegments 69 auf einer mittleren Querachse 78 schwenkbar gelagert und durch einen Luftzylinder 79 verschwenkbar, wie dies in den Fig. 12 und 13 dargestellt ist. Dabei ist in der Fig. 12 das Rollenbahnteil 77 in einer Nicht-Kippstel­ lung und in der Fig. 13 in einer Kippstellung dargestellt.

Die ablaufenden Reinigungsflüssigkeiten werden im unteren Reinigungs­ segmentbereich 80 in einer Auffangwanne 81 gesammelt, die im Aufbau derjenigen der Reinigungsanlage 3 entspricht. Für die unterschiedlichen Reinigungsflüssigkeiten können analog zur Außenreinigungsanlage 45 mehrere Auffangbehälter gesteuert unterhalb eines Wannenstutzens der Auffangwanne 81 verfahrbar angeordnet sein, was hier jedoch nicht darge­ stellt ist.

Den Robotern 70, 71 ist in dem Reinigungssegment 69 ein Düsenring 12 nachgeschaltet, der im Aufbau denjenigen der Außenreinigungsanlage 3 entspricht. Mit diesem Düsenring 12 können die im Rahmen der Nachar­ beit entstandenen Außenhautverschmutzungen von der Rohkarosserie 2 abgewaschen werden, wie dies in der Fig. 11 dargestellt ist.

Die Innenreinigungsanlage 68 umfaßt weiterhin ein sich unmittelbar an das Reinigungssegment 69 anschließendes Trocknungs- und Abtropfseg­ ment 83. Dort werden die Rohkarosserien 2 z. B. über hier nicht darge­ stellte Warmluftdüsen vor dem Zuführen zu einer Lackiererei vollständig getrocknet. Zudem ist hier, wie in der Fig. 8 mit dem Pfeil 84 angedeutet, eine Ausschleusungsmöglichkeit für manuelle Tätigkeiten gegeben.

Bei langen Taktzeiten, können die beiden Roboter 70, 71 in einer alternati­ ven Ausführungsform einer Innenreinigungsanlage auch durch Werker er­ setzt werden.

Die Steuerung einer derartigen Reinigungsanlage 1, insbesondere der Dü­ senringe 12 und/oder der Roboter 46, 47, 70, 71 ist relativ komplex, so daß eine hier nicht dargestellte Rechneranlage eine Steuerung nach einem je­ weils abgelegten, karosseriespezifischen Programm vornimmt. Zum zeit­ richtigen Start des jeweiligen, karosseriespezifischen Reinigungspro­ gramms werden dazu über im Bereich der Reinigungsanlage 1 angeordnete Sensoren der jeweilige Karosserietyp sowie der Anfang einer Rohkarosserie 2 bestimmt.

Claims (18)

1. Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkarosserie, wobei in einem Verfahrensschritt in einer Rohbauanlage eine Rohka­ rosserie hergestellt wird, und in einem weiteren Verfahrensschritt die Rohkarosserie einer Lackieran­ lage zugeführt und dort lackiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einem weiteren, dazwischenliegenden Verfahrensschritt die Rohkarosserie (2) zwischen der Rohbauanlage und der Lackieranlage in einer Reinigungsanlage (1) gründlich gereinigt und damit Verunreini­ gungen der Rohkarosserie (2) vor deren Eintritt in die Lackieranlage beseitigt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem weiteren Verfahrensschritt nach dem Reinigen der Rohkarosserie (2) in der Reinigungsanlage (1) die Karosserieaußenhaut auf Oberflächenfeh­ ler hin inspiziert und solche erkannt, bevorzugt automatisiert erkannt und markiert werden und ggf. nachgearbeitet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt der Reinigung der Rohbaukarosserie (2) auf­ geteilt ist in einen Verfahrensschritt der Außenreinigung in einer Außenreinigungsanlage (3; 45) und einen nachfolgenden Verfahrens­ schritt der Innenreinigung in einer Innenreinigungsanlage (68).

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfah­ rensschritt der Innenreinigung nach den Verfahrensschritten der Außenreinigung und der Erkennung und ggf. Nacharbeitung von Ober­ flächenfehlern der Karosserieaußenhaut erfolgt und zusätzlich in einem nachgeordneten Verfahrensschritt, bevorzugt in der Innenreinigungsan­ lage (68) eine weitere Außenhautreinigung zur Beseitigung von durch eine Nacharbeitung von Oberflächenfehlern auftretenden Verunreini­ gungen erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Außenreinigung und/oder bei der Innenreinigung nachein­ ander auf die Rohkarosserie (2) Reinigungsflüssigkeiten, nämlich ein flüssiger Reiniger, Betriebswasser und VE-Wasser (vollentkalktes Was­ ser) aufgebracht werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Reiniger, das Betriebswasser und das VE-Wasser nach dem Aufbringen und Ablaufen von der Rohkarosserie (2) zur Vermeidung einer gegen­ seitigen Vermischung getrennt aufgefangen und für eine Mehrfachver­ wendung gesammelt werden, wobei zwischen der jeweiligen Aufbrin­ gung Abtropfzeiten, bevorzugt in Verbindung mit Weitertransportzeiten eingeschaltet werden.

7. Vorrichtung zur Durchführung von Verfahren nach einem der Ansprü­ che 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reinigungsanlage (1) vorgesehen ist, die eine Außenreini­ gungsanlage (3; 45) und eine Innenreinigungsanlage (68) umfaßt, und die jeweils
aus wenigstens einer Förderbahn (7) zum Transport der Rohkarosserien (2) durch die Reinigungsanlagen (3; 45; 68),
aus im Verlauf der Förderbahn (7) aufeinanderfolgende Sprüh- und Wascheinrichtungen (12; 46, 47; 70, 71) zur Aufbringung der Reini­ gungsflüssigkeiten,
aus zugeordneten Auffangwannen (14; 54; 81) für die unterschiedlichen Reinigungsflüssigkeiten, und ggf.
aus einer Trocknereinrichtung (23, 24; 49; 83) bestehen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprüh- und Wascheinrichtungen als die Rohkarosserie (2) zumindest weitge­ hend in einer Querebene umgebende Düsenringe (12) und/oder als pro­ grammierbare Roboter (46, 47; 70, 71) ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die unter­ schiedlichen Reinigungsflüssigkeiten jeweils nacheinander durch we­ nigstens einen Roboter (46, 47; 70, 71) gesteuert aufbringbar sind und entsprechend am Ort der Aufbringung das Auffangen und Sammeln der Reinigungsflüssigkeiten durch eine Wanne (54) mit einer umschaltba­ ren Ablaufverteilung (58, 59, 60) zur Trennung der unterschiedlichen Reinigungsflüssigkeiten erfolgt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß der wenigstens eine Roboter (46, 47; 70, 71) seitlich entlang einer zu reinigenden Rohkarosserie (2) auf Führungsschienen gesteuert verfahrbar ist und einen gesteuert verfahrbaren Arm (50, 51; 72, 73) mit endseitigen Düsen (52, 53; 74, 75) zur Aufbringung der Reinigungs­ flüssigkeiten aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet,
daß die Steuerung der Reinigungsanlage (1), insbesondere der Düsen­ ringe (12) und/oder der Roboter (46, 47; 70, 71) durch eine Rechneran­ lage nach einem jeweils abgelegten, karosseriespezifischen Programm erfolgt, und
daß durch Sensoren der jeweilige Karosserietyp und der Anfang einer Karosserie (2) zum Start des Reinigungsvorgangs detektiert werden.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Rollenbahnteil (77), auf dem eine Rohkarosserie (2) steht, in der Reinigungsanlage (1), zumindest in der Innenreinigungs­ anlage (68) kippbar ist, so daß Reinigungsflüssigkeit aus dem Innenbe­ reich der Rohkarosserie (2) abläuft.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rol­ lenbahnteil (77) auf einer mittleren Querachse (78) schwenkbar gelagert ist und durch einen Arbeitszylinder (79), bevorzugt durch einen Luftzy­ linder verschwenkbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Förderbahn (7) eine kontinuierlich angetriebene Rol­ lenbahn ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Reinigungsanlage (1) in Modulbauweise als Container aus Segmenten (8, 10, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25; 48, 49; 69, 83), bevorzugt aus unterschiedlich langen Segmenten (8, 10, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25; 48, 49; 69, 83) aufgebaut ist, die die Förderbahn (7) und/oder Sprüh- und Wascheinrichtungen (12; 46, 47; 70, 71) und/oder Auffangwannen (14; 54; 81) und/oder Abtropfstrecken (17, 20, 22) und/oder Trockeneinrichtungen (23, 24; 49; 83) enthalten.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Seg­ mentinnenbereiche voneinander zumindest teilweise durch Abschot­ tungen (9) getrennt sind, die eine Rohkarosserie (2) möglichst eng um­ geben.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Segmente (8, 10, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25; 48, 49; 69, 83) in Längsrichtung mit in einer Vertikalebene liegenden An­ lageflanschen (29, 30) aneinandergrenzen und dort miteinander ver­ schraubt sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens ein Teil der Segmente (8, 10, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24, 25; 48, 49; 69, 83) zudem aus Untersegmenten (37) und Obersegmen­ ten (36) an etwa horizontalen Anlageflanschen (35) zusammengesetzt sind, wobei die Obersegmente (36) bevorzugt die Förderbahn (7) und die Sprüh- und Wascheinrichtung (12; 46, 47; 70, 71) enthalten und die Unter­ segmente (37) Auffangwannen (14; 54; 81) und zugehörige Ablaufsteue­ relemente (15) enthalten.