DE19737160A1

DE19737160A1 - Verfahren zur Herstellung, insbesondere Serienfertigung von Türen oder Klappen und Rohbaukarossen für Fahrzeuge sowie Anlage zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE19737160A1
Application number: DE19737160A
Authority: DE
Inventors: Paul Thorwarth; Heinz Meyer; Hans-Juergen Langer; Guenter Steinbrecher
Original assignee: Rennkamp Konstruktionen 86368 Gersthofen De GmbH; RENNKAMP KONSTRUKTIONEN GmbH
Current assignee: VA Tech Transport und Montagesysteme Deutschland GmbH
Priority date: 1997-08-26
Filing date: 1997-08-26
Publication date: 1999-03-11
Anticipated expiration: 2017-08-27
Also published as: DE29715331U1; WO1999010222A1; DE19737160C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Türen oder Klappen für Fahrzeuge, insbesondere zur Serienfertigung von Türen oder Klappen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Rohrbaukarosse mit daran befestigten Türen und/oder Klappen, wobei die Türen und/oder Klappen durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt werden. Schließlich betrifft die Erfindung eine Anlage zum Durchführen der Verfahren.

Bislang erfolgt der Rohbau einer Fahrzeugkarosse und der daran anzubringenden Türen und Klappen folgendermaßen: Die Rohbaukarosse wird unter hohem technischen Aufwand so produziert, daß ihre Maße in Toleranzbereichen von 0,5 bis 1 mm liegen. Der zur Einhaltung dieser geringen tolerierten Abweichungen notwendige technische Aufwand wird in Kauf genommen, da die später einzubringenden Türen und Klappen in eingebautem Zustand einen möglichst geringen, von außen sichtbaren Spalt zur Karosse aufweisen sollen. Die bisherigen Spaltbreiten, die erzielt werden können, liegen im Bereich von 3 bis 5 mm. Zur Errei chung dieser Spaltbreiten müssen auch bei der Herstellung der Türen und Klappen geringe Toleranzen eingehalten werden. Gerade beim Ver bördeln der Blechformteile, die die Innen- und Außenhaut der Rohbau türen und -klappen bilden, ist ein hoher Aufwand erforderlich. Ferner ist die Lage der Scharnierachse mitbestimmend für den Spaltverlauf, Spaltversatz und die Spaltbreite, so daß die Lage der entsprechenden Befestigungsstellen für das Scharnier eng toleriert sein muß. Damit der Spalt zwischen Rohkarosse und Tür oder zwischen benachbarten Türen gleichmäßig verläuft, wird jede Tür und jede Klappe bei der Endmontage nochmals unter hohem Aufwand relativ zur Rohbaukarosse ausgerichtet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein kostengünstiges, technisch ein fach zu realisierendes Verfahren zur Herstellung von Türen und Klappen für Fahrzeuge sowie ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Rohbaukarosse zu schaffen, das zudem auch noch mehr Flexibilität bei Modellwechseln bringt. Zudem soll eine Anlage geschaffen werden, die unter Zugrundelegung bekannter Technologien mehr Flexibilität ermög licht und in der Einmalwerkzeuge, die auf die Verwendung eines Fahr zeugtyps ausgerichtet sind, vermieden sind.

Diese Aufgaben werden durch das erfindungsgemäße Verfahren gelöst, das durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:

a) Die Geometrie des Tür- oder Klappenausschnitts derjenigen Rohbaukarosse wird durch Vermessen bestimmt, in den die herzustellende Tür oder Klappe anschließend eingebaut wird.
b) Der Umfangsrand der Außen- und/oder Innenhaut, üblicherweise des Außen- und Innenblechs, der herzustellenden Rohbautür- oder Roh bauklappe wird, abgestimmt auf die Geometrie des zugeordneten Aus schnitts, beschnitten.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, daß für jede Rohkarosse Türen und Klappen maßgeschneidert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet damit folgende Vorteile gegenüber den bisherigen Verfahren:

Es sind extrem geringe Spaltbreiten und exakte Spaltverläufe, die zudem vorbestimmbar sind, erzielbar.

Dadurch, daß die Tür oder Klappe ohnehin an die ist-Maße der zugeordneten Rohbaukarosse angepaßt wird, kann der erhebliche techni sche Aufwand zur Einhaltung geringer Toleranzen bei der Rohbauferti gung der Karosse und der Türen und Klappen drastisch reduziert werden. Damit lassen sich Produktionsschwankungen ausschalten. Durch das er findungsgemäße Verfahren ist es auch möglich, die Einrichtung zum Beschneiden des Umfangsrands flexibel, d. h. leicht umrüstbar auszubil den, z. B. durch Verwendung einer computergesteuerten Schneideinrich tung, die allein durch Umprogrammierung auf andere Modelltypen und Maße eingestellt werden kann.

Beim Vermessen der Rohbaukarosse im Bereich der Ausschnitte kann es ausreichen, nur Einzelpunkte zu bestimmen und den Verlauf des Aus schnitts zwischen diesen Einzelpunkten zu errechnen, wodurch das Ver messen beschleunigt erfolgen kann.

Mit dem Vermessen wird vorzugsweise ein für die jeweilige Rohbau karosse spezifischer Datensatz erstellt, der in einer Steuerungsein heit verarbeitet wird. Die Steuerungseinheit dient zur Bestimmung des optimalen Verlaufs des Umfangsrands der Tür oder Klappe unter Berück sichtigung der tatsächlichen Geometrie des Ausschnitts in der Rohbau karosse. Die Steuerungseinheit, die auch aus Teileinheiten bestehen kann, steuert die anschließende Bearbeitung des Umfangsrands in einer Schneideinrichtung.

Da auch die Lage des oder der Schwenklager zwischen Tür oder Klappe und Karosse, die üblicherweise als Scharnierverbindung ausge bildet sind, die Lage der Tür oder Klappe relativ zum Ausschnitt und damit den optimalen daran angepaßten Verlauf des Umfangsrands stark mitbestimmt, wird vorzugsweise die Lage des Schwenklagers als Refe renzpunkt bei der Vermessung der Rohbaukarosse und der Bearbeitung des Umfangsrands herangezogen. Dies erfolgt dadurch, daß die Lage der Schwenklager, wenn sie im Rohbauzustand bereits an der Tür, der Klappe oder der Karosse befestigt sind, ermittelt wird und/oder die Lage der Befestigungsstellen des Schwenklagers an der Tür, der Klappe oder der Karosse bestimmt werden. Die Unterscheidung "und/oder" hat den Hintergrund, daß das Schwenklager einerseits bereits vor der Montage fest, z. B. durch Schweißen, an der Rohbaukarosse, der Tür oder der Klappe angebracht sein kann und beim Montieren der Tür oder Klappe am entsprechenden Gegenteil angeschraubt wird. Beim erfindungsgemäßen Verfahren muß zur Bestimmung der Lage des Schwenklagers einerseits das befestigte Schwenklager vermessen werden und andererseits die Lage der Befestigungsstellen, üblicherweise Befestigungsöffnungen im entspre chenden Gegenteil, das an das Schwenklager angeschraubt wird, bestimmt werden. Gegebenenfalls muß bei diesem Schritt zumindest teilweise die Tür oder Klappe vermessen werden, unter Berücksichtigung wenigstens eines Referenzpunkts, nämlich der Befestigungsstellen oder der Lage des bereits an der Tür oder Klappe angebrachten Schwenklagers. Unter Berücksichtigung der errechneten zukünftigen Lage des Schwenklagers wird der zu erzielende, optimale Verlauf des Umfangsrandes bestimmt und die Außen- und/oder Innenhaut am Umfangsrand entsprechend beschnitten.

Es ist nicht zwingend notwendig, daß vor dem Beschneiden des Umfangsrandes bereits alle Befestigungsöffnungen gefertigt sind. Viel mehr kann es vorteilhaft sein, nach dem Vermessen des zugehörigen Ausschnitts die für das herzustellende Fahrzeug spezifischen Befesti gungsstellen für das Schwenklager an der Innen- oder Außenhaut zu errechnen und an diesen Befestigungsstellen Befestigungsöffnungen herzustellen. Die Lage der Befestigungsöffnungen in der Rohbautür wird damit erst zusammen mit dem Beschnitt des Umfangsrands festgelegt, so daß sich mehr Anpassungsmöglichkeiten bei der Bestimmung des optimalen Verlaufs des Umfangsrandes ergeben.

Damit ein Ausschuß an Rohbautüren durch zu starken Beschnitt vermieden wird, muß der unbeschnittene Umfangsrand breiter als die maximalen Toleranzen des Tür- oder Klappenausschnitts in der Rohbau karossenfertigung sein. Vorzugsweise müssen zur Bestimmung des Umfangsrands auch die Toleranzen der Lage des Schwenklagers berück sichtigt werden.

Das Beschneiden des Umfangsrands erfolgt vorzugsweise durch einen Laser, der einfach in einem Mehrachsenbearbeitungszentrum angeordnet ist und der beliebige Geometrien abfahren kann. Dadurch ergibt sich eine hohe Flexibilität der mit dem erfindungsgemaßen Verfahren arbei tenden Anlage. Alternativ kann das Beschneiden aber auch durch eine spanende Bearbeitung, z. B. durch einen Hochgeschwindigkeitsfräser erfolgen, der ein Verrunden des Umfangsrandes im selben Arbeitsschritt ebenfalls vornehmen kann.

Vorzugsweise werden die Außenhaut und die Innenhaut nach dem Beschneiden des Umfangsrands gefügt, zur Vermeidung von Toleranzen am besten in derselben Aufspannung, in der auch das Beschneiden erfolgt. Das Fügen, kann durch Verkleben oder auch Verschweißen erfolgen. Das Verschweißen geschieht vorzugsweise im Bereich des Umfangsrands, d. h. die Außen- und die Innenhaut haben jeweils einen Umfangsrand, an dem sie aneinander anliegen und dadurch einen gemeinsamen Umfangsrand bilden, der in der zu fügenden Lage der Außen- und Innenhaut auch beschnitten wird. Dies hat den Vorteil, daß die Außen- und die Innen haut zwischen dem Beschneiden und Fügen nicht mehr relativ zueinander bewegt werden und nach dem Beschneiden einen bündig zueinander verlau fenden Außenrand haben.

Nach dem Fügen ist ein Verrunden des beschnittenen Umfangsrands zur Vermeidung von scharfen Schnittkanten vorteilhaft, was durch eine thermische oder spanende Bearbeitung des Umfangsrands, im ersteren Fall z. B. mittels eines Lasers erfolgen kann.

Fügen und Verrunden erfolgt gegebenenfalls auch in einem Ver fahrensschritt, indem durch Laserschweißen eine im Querschnitt runde Außenkontur des Umfangsrands erzeugt wird. Durch Fügen mittels eines Lasers entfallen die bislang üblichen, teuren Bördel- oder Falzwerk zeuge, die ohnehin stets spezifisch für bestimmte Rohbauteile herge stellt werden mußten. Bei dem beschriebenen Fügen und Verrunden kann auch der bislang übliche Kleberauftrag sowie die bislang übliche Gelierstation zur Abdichtung des umgebördelten Umfangsrands der Außenhaut entfallen.

Zur Erzielung einer runden Außenkontur ist der Laserstrahl gemäß einer bevorzugten Ausführungsform im wesentlichen stirnseitig auf den beschnittenen Umfangsrand, der durch die üblicherweise stets aneinan derliegenden Umfangsränder der Außen- und der Innenhaut bestimmt ist, gerichtet.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen einer Rohbauka rosse mit daran zu befestigenden Türen und/oder Klappen, die nach dem erfindungsgemaßen Verfahren hergestellt sind, sieht vor, daß die Position des Schwenklagers an der Tür oder Klappe ermittelt wird. Dies erfolgt dadurch, daß die Befestigungsöffnungen oder die Position des bereits an der Tür oder Klappe befestigten Schwenklagers gemessen wird. Anschließend wird eine auf den spezifischen Ausschnitt abge stimmte Lage der Befestigungsstellen an der Rohbaukarosse errechnet und an den Befestigungsstellen Befestigungsöffnungen hergestellt, was vorzugsweise auch durch eine Laserbearbeitung erfolgt.

Das Fügen kann aber auch vor dem Beschneiden erfolgen, so daß Türen und Klappen mit aneinander arretierter Außen- und Innenhaut in die entsprechende Schneideinrichtung gefördert werden.

Die erfindungsgemäße Anlage zur Durchführung eines der erfin dungsgemäßen Verfahren weist wenigstens eine Meßstation auf, in der die Türen- oder Klappenausschnitte der Rohbaukarosse ausgemessen werden. Ferner ist wenigstens eine Steuerungseinheit vorgesehen (wobei anstatt einer Steuerungseinheit auch mehrere miteinander verbundene Einheiten vorgesehen sein können), in der auf Basis der ermittelten Meßwerte ein auf den Ausschnitt abgestimmter Verlauf des Umfangsrands der herzustellenden Tür und/oder Klappe errechnet wird. Eine Schneid einrichtung, die die Außen- und/oder Innenhaut der Tür am Umfangsrand beschneidet, wird durch die Steuerungseinheit gesteuert. Darüber hinaus ist es natürlich auch möglich, daß die Schneideinrichtung eine eigene Steuerungseinheit aufweist, die mit der vorgenannten Steue rungseinheit verbunden ist, welche den gewünschten Verlauf des Umfang srands errechnet.

Eine Transporteinrichtung fördert die Rohbaukarosse in die Meß station und von dieser bis in eine Montagestation, in der die zugeord nete Tür oder Klappe an die Karosse montiert wird, vorzugsweise bevor diese die Lackiererei erreicht.

Die Meßstation kann so ausgebildet sein, daß sie eine In-Line- Lasermessung vornehmen kann.

Die Schneideinrichtung, welche wenigstens einen Schneidlaser aufweisen kann, ist gemäß einer Ausführungsform als 5-Achsen-Laser bearbeitungszentrum ausgeführt, das sich durch eine hohe Flexibilität auszeichnet.

Eine Fügestation ist mit einem Laserschweißgerät versehen, das eine Verstellung des Anstellwinkels des Laserstrahls sowie eine Ände rung der Fokussierung zuläßt.

In der Anlage nach der Erfindung werden die Rohbautüren oder Rohbauklappen nach Herstellung der Rohbaukarosse gefertigt, so daß Spaltbreiten von 1 mm ohne weiteres erzielbar sind. Die Anlage kann sehr schnell auf andere Modellreihen umgerüstet werden, wodurch die gesamte Anlage als langfristige Investition zu sehen ist, die sich durch extrem niedrige Umrüstkosten innerhalb weniger Modellzyklen amortisiert.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus der nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Rohbaukarosse mit daran befe stigten Türen und Klappen, wobei die Rohbaukarosse und die Türen und Klappen nach den erfindungsgemaßen Verfahren in einer erfindungsge mäßen Anlage hergestellt sind,

Fig. 2 die Rohbaukarosse allein, bei der die Ausschnitte für die Vorder- und Hintertüren gesondert gekennzeichnet sowie Meßpunkte zur Bestimmung der Geometrie der Türausschnitte dargestellt sind,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Schneideinrichtung in Form eines 5-Achsen-Laserbearbeitungszentrums, welches mit einem CO₂-Laser als Schneidgerät ausgestattet ist,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine noch nicht gefügte Rohbautür, die durch einen Laser am Umfangsrand beschnitten wird,

Fig. 5a einen Querschnitt durch eine gefügte und verrundete Roh bautür, die aus einem verzinkten Außen- und einem verzinkten Innen blech besteht, im Bereich des Umfangsrandes,

Fig. 5b eine Fig. 5a entsprechende Ansicht eines Umfangsrands einer Rohbautür, die ein Innen- und Außenblech aus Aluminium aufweist,

Fig. 5c eine Ansicht entsprechend Fig. 5a, bei der das Innen- und Außenblech durch Kleben aneinander befestigt sind, und

Fig. 6 eine schematisierte Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Anlage, in der die erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt werden können.

In Fig. 1 ist eine Rohbaukarosse 3 gezeigt, an der zahlreiche Rohbauklappen und -türen befestigt sind, nämlich eine Kofferraumklap pe 5, eine Motorhaube 7 sowie vordere Türen 9 und hintere Türen 11. Als Kriterium für eine hohe Qualität des Rohbaus wird ein möglichst schmaler und gleichbleibend verlaufender Spalt 13 zwischen den Außen rändern oder Umfangsrändern 15 der Türen oder Klappen und dem angren zenden, zugeordneten Ausschnitt in der Rohkarosse, in die die Tür oder Klappe eingesetzt wird, angesehen. Darüber hinaus ist ein Abschnitt des Spaltes 13, nämlich der Spalt an der B-Säule durch den hinteren Umfangsrand der Vordertür und den vorderen Umfangsrand der Hintertür definiert.

Da durch das nachfolgend beschriebene Verfahren, mit dem die in Fig. 6 skizzierte Anlage arbeitet, Spalte mit einer Breite von 1 mm erzielbar sind, sind Fahrzeuge mit hoher Qualität herstellbar.

Die in Fig. 6 gezeigte Anlage weist eine Transporteinrichtung 17 für Rohbaukarossen auf sowie mehrere Transporteinrichtungen 19, von denen nur eine gezeigt ist, für die Türen und Klappen, die in einer späteren Montagestation 29 an der Rohbaukarosse montiert werden. Die Transporteinrichtung 17 arbeitet mit sogenannten Bauteilträgern, auf denen die Rohbauteile oder Rohbaukarossen lagefest und ausgerichtet zum Bauteilträger 21 positioniert sind. Die einzelnen Bauteilträger sind mit 21 bezeichnet. Die Transporteinrichtung 19 fördert Spann paletten 22, auf denen jeweils für die rechte Vorder- und die rechte Hintertür die Außenhaut und die Innenhaut aus Blech bereits zueinander positioniert sind. Außen- und Innenhaut liegen im Bereich ihrer Um fangsränder 15 aneinander an, wie später noch erläutert wird. Mit 23 ist ein 5-Achsen-Laserbearbeitungszentrum bezeichnet, welches in Fig. 3 näher gezeigt ist. Der entsprechende Laser, welcher zum Schnei den der Umfangsränder 15 der Türen dient, ist ein CO₂-Laser, der eine Leistung von ca. 2600 Watt hat. Die Schnittgeschwindigkeit dieses Bearbeitungszentrums beträgt ca. 5,6 m/min, so daß bei einer Länge des Umfangsrands 15 von 3,5 m pro Tür eine Bearbeitungszeit von ca. 40 Sekunden erreicht wird.

In Transportrichtung ist nach Schneideinrichtung 23 eine Station 25 angeordnet, welche eine Kombination einer Nachbearbeitungsstation und einer Fügestation darstellt.

Auf Seiten der Transporteinrichtung 17 für die Rohbaukarossen ist eine Meßstation 27 vorgesehen, in der über bekannte Meßeinrichtungen per In-line-Lasermessung die Ausschnitte jeder Rohbaukarosse vermessen werden, in die die Türen und Klappen eingebaut werden.

In der Montagestation 29 werden durch mehrere Roboter 55 die zugeführten Türen und Klappen an der Rohbaukarosse 3 befestigt. Eine Steuerungseinheit 31 ist mit sämtlichen Stationen verbunden und steuert den Prozeßverlauf.

In der Meßstation 27 werden die Geometrien aller Tür- und Klap penausschnitte sämtlicher ankommender Rohbaukarossen 3 per In-line- Lasermessung ermittelt. Ziel der Messung ist es, die genaue Geometrie jedes Ausschnitts im Außenbereich zu bestimmen, der zusammen mit dem von außen sichtbaren Umfangsrand der später eingesetzten Tür oder Klappe den Spalt festlegt, der sich, von außen sichtbar, zwischen der Tür oder Klappe und der Karosse oder zwischen benachbarten Türen ergibt.

Damit nicht die gesamte Kontur des Ausschnitts abgefahren werden muß, wird die Rohbaukarosse an einzelnen Punkten 33 abgetastet (Fig. 2) und der Verlauf der Kontur zur Bestimmung der Gesamtgeometrie ermittelt. Zudem wird auch die Lage der Befestigungsöffnungen 35 vermessen, mittels denen die an der Rohbautür bereits befestigten Schwenklager in Form von Scharnieren in der Montagestation 29 später befestigt, z. B. angeschraubt oder verstiftet werden. Die Befestigungs öffnungen 35 dienen als Referenzpunkte für die Bestimmung der Geome trie der Tür- und Klappenausschnitte. Für jeden Ausschnitt wird ein Datensatz entweder noch in der Meßstation 27 oder in der Steuerungs einheit 31 erstellt. Auf Basis dieses Datensatzes wird in der Steue rungseinheit 31 dann der Verlauf des Umfangsrands jeder Tür und Klappe auf den zugeordneten Ausschnitt oder auf die unmittelbar angrenzende Tür hin abgestimmt errechnet, unter weiterer Berücksichtigung eines vorbestimmbaren, sehr schmalen Spalts 13 bei dem herzustellenden Fahr zeug. Bei der Berechnung des optimalen Außenumfangsverlaufs wird auch die zukünftige Lage der Schwenklager mit berücksichtigt.

Die entsprechenden Daten für den gewünschten Verlauf des Außen umfangs jeder Tür und Klappe werden von der Steuerungseinheit 31 an die Schneideinrichtung 23 weitergeleitet. Die Steuerungseinheit 31 kann auch die Steuerung der Schneideinrichtung 23 vornehmen oder nur die entsprechenden Daten an eine eigene Steuereinheit der Schneidein richtung 23 liefern.

Auf jeder Spannpalette 22, die in die Schneideinrichtung 23 ein gefahren wird, ist durch geeignete Positionier- und Spannelemente auf der Spannpalette 22 die in Fig. 3 zu sehende Außenhaut 37 der Türen gegen die darunterliegende Innenhaut gepreßt. In Fig. 4 ist dabei zu erkennen, daß Außenhaut 37 und Innenhaut 39 im Bereich eines Umfangs randes 15 aneinander anliegen, wobei der Umfangsrand 15 durch die Umfangsränder der Außenhaut 37 und der Innenhaut 39 gebildet wird. Die Breite des Umfangsrandes 15 im noch nicht bearbeitetem Zustand ist größer als die maximalen Toleranzen des Tür- oder Klappenausschnitts in der Rohbaukarossenfertigung unter Berücksichtigung auch der Tole ranzen der Lage des oder der Schwenklager, welche im übrigen in Fig. 3 mit 43 bezeichnet sind.

Durch Vorsehen einer ausreichenden Breite des zu bearbeitenden Umfangsrandes 15 werden die Toleranzen in der Rohbaukarossenfertigung, die sehr großzügig vorgegeben sein können, und Toleranzen der Tür oder Klappe selbst aufgefangen. Der in Fig. 4 gezeigte CO₂-Laser beschnei det den Umfangsrand 15 jeder Tür und schneidet dessen Verlauf auf die Geometrie des zugeordneten Ausschnitts zu.

Als Schneidgas wird bei dem Laser 45 Stickstoff verwendet. Alter nativ zu der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform können auch mehrere Schneideinrichtungen 23 vorgesehen sein, die auf einzelnen Spannpaletten 22 positionierte Türen oder Klappen bearbeiten. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform wird jedoch mit einem Laser sowohl die Vordertür 9 als auch die Hintertür 11 beschnitten.

In derselben Aufspannung, in der der Beschnitt des Umfangsrandes 15 erfolgt, wird in der nachgeordneten Station 25 der so beschnittene Umfangsrand 15 nachbearbeitet. Ferner werden Außen- und Innenhaut 37 bzw. 39 aneinandergefügt, was in den Fig. 5a bis 5c dargestellt ist. Um eine im Querschnitt abgerundete Außenkontur des Umfangsrands 15 zu erhalten und um ein Eindringen von Feuchtigkeit zwischen Außen- und Innenhaut 37 bzw. 39 über den Umfangsrand 15 auszuschließen, wer den Außen- und Innenhaut 37 und 39 durch einen CO₂-Laser (nicht gezeigt) miteinander verschweißt und damit gefügt. Der nicht gezeigte CO₂-Laser ist Teil eines Mehrachsenbearbeitungszentrums, das im we sentlichen ebenso wie die Schneideinrichtung 23 aufgebaut sein kann. Der CO₂-Laser ist stirnseitig, d. h. in Pfeilrichtung auf den beschnit tenen Umfangsrand 15 gerichtet, wobei Anstellwinkel des Laserstrahls und Fokussierung einstellbar sind. Ferner sind auch andere Parameter veränderbar, so daß eine nach außen runde Kontur der Schweißnaht 47 erzielt wird. In der Station 25 erfolgt damit ein Fügen der Außen- mit der Innenhaut 37 bzw. 39 sowie ein Verrunden des Umfangsrands 15.

Da bei der Ausführungsform nach Fig. 5a zwei verzinkte Bleche miteinander verschweißt werden, muß dafür Sorge getragen sein, daß für das beim Verschweißen ausdampfende Zink stets ein Raum 49 zwischen den Blechen vorhanden ist. Hierzu sind an der Innenhaut 39 in gewissen Abständen Einprägungen vorgesehen, die auf der Seite zur Außenhaut 37 Vorsprünge 51 ergeben, die als Abstandhalter dienen.

Bei der in Fig. 5b gezeigten Ausführungsform sind zwei Aluminium bleche als Außen- und Innenhaut 37 bzw. 39 miteinander verschweißt, bei denen kein Raum 49 dazwischen vorzusehen ist.

Alternativ zu dem zuvor beschriebenen Fügeverfahren können Außen haut 37 und Innenhaut 39 auch miteinander verklebt werden, wie dies in Fig. 5c gezeigt ist. Hierzu sind anstatt der Station 25 mehrere Sta tionen vorgesehen, nämlich zum einen eine Fügestation, in der ein Kleberauftrag erfolgt, sowie eine anschließende Nachbearbeitungssta tion, in der der beschnittene Umfangsrand verrundet wird, was z. B. durch einen Festkörperlaser erfolgen kann, der die Schweißnaht 47 herstellt und zusammen mit dem Kleber 53 der Befestigung der Bleche und der Dichtung dient.

Ferner kann auch zwischen der Meßstation 27 und der Montagesta tion 29 und/oder zwischen der Schneideinrichtung 23 und der Montage station 29 eine weitere Bearbeitungsstation vorgesehen sein, in der Befestigungsöffnungen an der Rohbaukarosse 3 und an der Rohbautür für die Schwenklager 47 maßgenau erzeugt werden, was beispielsweise durch einen Laser erfolgt. Dieses Erzeugen von Befestigungsöffnungen kann, abhängig davon, wann und an welchem Teil die Schwenklager 43 zuerst befestigt sein sollen, auch durch die Schneideinrichtung 23 erfolgen.

Die in wenigen Minuten hergestellte, maßgenaue Tür oder Klappe wird schließlich in der Montagestation 29 an die Rohbaukarosse 3 angeschraubt, wobei Roboter 55 auch die Ausrichtung der Türen und Klappen bewerkstelligen. Die so komplettierte Rohbaukarosse wird anschließend in die Lackiererei überführt.

Denkbar ist auch, die Schneideinrichtung 23 und die Station 25 zu einer Station zu kombinieren, in der unmittelbar nach Beschnitt des Umfangsrandes 15 eine Verrundung durch einen nachlaufenden Laser unter gleichzeitigem Fügen erfolgt.

Die gezeigte Anlage, welche mit dem vorbeschriebenen Verfahren arbeitet, zeichnet sich durch eine hohe Flexibilität aus, da sämtliche Stationen ohne große Stillstandszeit schnell auf andere Modelle um rüstbar sind, was hauptsächlich durch Umprogrammierung der Steuerein heit 31 erfolgen kann. Dadurch ergeben sich über mehrere Modellgene rationen hinweg sogar reduzierte Fertigungskosten bei einer höheren Qualität als sie bislang erzielt werden kann.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung, insbesondere Serienfertigung von Türen (9, 11) oder Klappen (7, 9) für Fahrzeuge, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) die Geometrie des Tür- oder Klappenausschnitts derjenigen Rohbaukarosse (3) wird durch Vermessen bestimmt, in dem die herzustel lende Tür (9, 11) oder Klappe (7, 9) anschließend eingebaut wird, und
b) der Umfangsrand (15) der Außen- und/oder Innenhaut (37, 39) der herzustellenden Tür- oder Klappe (7, 9) wird, abgestimmt auf die Geometrie des zugeordneten Ausschnitts, beschnitten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vermessen durch Ermittlung von Einzelpunkten (33) des Ausschnitts erfolgt und der Verlauf des Ausschnitts zwischen den Einzelpunkten (33) errechnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Vermessen ein für die jeweilige Rohbaukarosse (3) spezifischer Datensatz erstellt wird, der in einer Steuerungseinheit (31) zur Bestimmung des auf die tatsächliche Geometrie des Ausschnitts abge stimmten Verlaufs des Umfangsrands (15) verarbeitet wird, wobei auf Basis des errechneten Verlaufs die anschließende Bearbeitung der Außen- und/oder Innenhaut (37, 39) in einer Schneideinrichtung (23) erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß auch die zukünftige Lage wenigstens eines Schwenk lagers (43) zwischen der Tür (9, 11) oder Klappe (5, 7) und der Karosse zur Schaffung von Referenzpunkten bestimmt wird, indem die Lage des Schwenklagers (43), wenn es im Rohbauzustand bereits an der Tür (9, 11), der Klappe (5, 7) oder der Karosse befestigt ist, ermittelt wird und/oder die Lage der Befestigungsstellen des Schwenk lagers (43) an der Tür, der Klappe oder der Karosse bestimmt wird, und daß unter Berücksichtigung der zukünftigen Lage des Schwenklagers (43) der zu erzielende Verlauf des Umfangsrands (15) bestimmt und die Außen- und/oder Innenhaut (37, 39) am Umfangsrand (15) entsprechend beschnitten wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Vermessen des zugehörigen Ausschnitts die für das herzustellende Fahrzeug spezifischen Befestigungsstellen für das Schwenklager (43) an der Innen- oder Außenhaut errechnet und an diesen Befestigungsstellen Befestigungsöffnungen (35) hergestellt werden.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Außenhaut oder Innenhaut (37, 39) ein Blechformteil verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der unbeschnittene Umfangsrand (15) breiter als die maximalen Toleranzen des Tür- oder Klappenausschnitts in der Roh baukarossenfertigung unter Berücksichtigung der Toleranzen der Lage des Schwenklagers (43) ist.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschneiden durch einen Laser (45) erfolgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschneiden durch eine spanende Bearbeitung, vorzugsweise durch einen Hochgeschwindigkeitsfräser erfolgt.

10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhaut (37) und die Innenhaut (39) vor dem Beschneiden bereits gefügt sind.

11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Außenhaut (37) und die Innenhaut (39) nach dem Beschneiden des Umfangsrandes (15) gefügt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Fügen in derselben Aufspannung wie das Beschneiden erfolgt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Fügen durch Verkleben der Außen- und der Innenhaut (37, 39) erfolgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Fügen durch Verschweißen der Außen- und der Innenhaut (37, 39) erfolgt.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß Außen- und Innenhaut (37, 39) im Bereich ihres Umfangsrandes (15) aneinander anliegen und am Umfangsrand (15) miteinander verklebt bzw. verschweißt werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekenn zeichnet, daß nach dem Fügen ein Verrunden des beschnittenen Umfangs randes (15) erfolgt.

17. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verrunden des Umfangsrandes (15) durch eine spanende Bearbeitung erfolgt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschneiden und Verrunden in einem Verfahrensschritt erfolgt.

19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verrunden durch eine thermische Bearbeitung des Umfangsrandes (15) erfolgt.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Verrunden durch Bearbeitung des Umfangsrandes (15) mittels eines Lasers erfolgt.

21. Verfahren nach den Ansprüchen 14 und 20, dadurch gekennzeich net, daß das Fügen und Verrunden in einem Verfahrensschritt durch Laserverschweißen der Außen- und Innenhaut (37, 39) erfolgt, wobei die Bearbeitungsparameter so gewählt sind, daß sich eine im Querschnitt runde Außenkontur des Umfangsrandes (15) ergibt.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahl zum Verschweißen der Außen- und Innenhaut (37, 39) im wesentlichen stirnseitig auf den beschnittenen Umfangsrand (15) ge richtet ist.

23. Verfahren zum Herstellen einer Rohbaukarosse mit daran zu befestigenden Türen (9, 11) und/oder Klappen (5, 7), wobei die Türen und/oder Klappen durch das Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche hergestellt werden,
wobei die Position des wenigstens einen Schwenklagers (43) an der zugeordneten Tür (9, 11) oder Klappe (5, 7) ermittelt wird, indem die Lage von dessen Befestigungsöffnungen oder die Position des bereits an der Tür oder Klappe befestigten Schwenklagers (43) gemessen wird,
wobei eine auf den spezifischen Ausschnitt abgestimmte Lage der Befestigungsstellen an der Rohbaukarosse (3) errechnet wird, und
wobei an den Befestigungsstellen Befestigungsöffnungen (35) in der Rohbaukarosse (3) hergestellt werden.

24. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vor stehenden Ansprüche, mit
wenigstens einer Meßstation (27), in der die Türen- oder Klappen ausschnitte der Rohbaukarosse (3) ausgemessen werden,
wenigstens einer Steuerungseinheit (31), in der auf Basis der ermittelten Meßwerte ein auf den Ausschnitt abgestimmter Verlauf des Umfangsrands (15) der herzustellenden Tür und/oder Klappe errechnet wird, und
wenigstens einer durch die Steuerungseinheit (31) gesteuerten Schneideinrichtung (23), die die Außen- und/oder Innenhaut (37, 39) der Tür (9, 11) oder Klappe (5, 7) zur Schaffung des errechneten Ver laufs beschneidet.

25. Anlage nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch eine Transport einrichtung (17), die die Rohbaukarosse (3) in die Meßstation (27) und von dieser bis in eine Montagestation (29) fördert, in der die zuge ordnete Tür (9, 11) oder Klappe (5, 7) an die Rohbaukarosse (3) montiert wird.

26. Anlage nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstation (27) eine In-line-Lasermessung vornehmen kann.

27. Anlage nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schneideinrichtung (23) ein Mehrachsenbearbeitungs zentrum ist.

28. Anlage nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung (23) eine spanende Bearbeitung vornimmt.

29. Anlage nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung (23) wenigstens einen Schneidlaser (45) aufweist.

30. Anlage nach den Ansprüchen 27 und 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung (23) ein 5-Achsen-Laserbearbeitungszentrum ist.

31. Anlage nach einem der Ansprüche 22 bis 30, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schneideinrichtung (23) eine Fügestation folgt, in der die Außen- und Innenhaut (37, 39) aneinander befestigt werden.

32. Anlage nach einem der Ansprüche 22 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Schneideinrichtung (23) eine Fügestation vorgesehen ist, in der die Außen- und Innenhaut (37, 39) aneinander befestigt werden.

33. Anlage nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Fügestation eine Klebestation ist, in der die Außen- und Innenhaut (37, 39) aneinandergeklebt werden.

34. Anlage nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß eine Nachbearbeitungsstation nach der Schneid einrichtung (23) oder der Fügestation vorgesehen ist, in der der be schnittene Umfangsrand (15) verrundet wird.

35. Anlage nach den Ansprüchen 32 und 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung (23) auch das Verrunden durchführt.

36. Anlage nach den Ansprüchen 31 und 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachbearbeitungsstation und die Fügestation eine gemeinsame Station sind, in der eine Schweißeinrichtung die Außen- und Innenhaut am Umfangsrand miteinander verschweißt.

37. Anlage nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißeinrichtung ein Laserschweißgerät ist, wobei der Anstellwinkel des Laserstrahls und die Fokussierung einstellbar sind.

38. Anlage nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißgerät ein CO₂-Laserschweißgerät ist.

39. Anlage nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachbearbeitungsstation nach der Fügestation vorgesehen ist und ein Laser zur Verrundung des beschnittenen Umfangsrands vorgesehen ist.

40. Anlage nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser zur Verrundung ein Festkörperlaser ist.

41. Anlage nach einem der Ansprüche 22 bis 40, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Transporteinrichtung (19) für die Türen (9, 11) oder Klappen (5, 7) vorgesehen ist, die die Innen- und Außenhaut (37, 39) in derselben Aufspannung zur Schneideinrichtung (23) und von dort durch die nachfolgenden Stationen transportiert.