DE19810968A1

DE19810968A1 - Clamping arrangement for workpieces, especially for vehicle bodywork parts

Info

Publication number: DE19810968A1
Application number: DE1998110968
Authority: DE
Inventors: Markus Roessinger
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 1999-09-16
Anticipated expiration: 2018-03-14
Also published as: DE19810968B4

Abstract

The clamping arrangement comprises pre-stressing devices (11a,11b;14a,14b) by which the workpieces (6,7) are pre-stressed to an initial level of force. At least one of the workpieces is positioned by positioning devices (25,26,26a) especially in relation to the other workpiece. Full-stressing devices (11a,11b) completely tension the workpieces, after they have been positioned, to a second level of force higher than the first, for the joining process. The pre-stressing and fully-stressing devices can be combined or separate.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für mindestens zwei Werkstücke, insbesondere für mindestens für zwei Fahrzeugkarosserieteile, mittels derer die Werkstücke für einen Fügevorgang spannbar sind, sowie ein Verfahren zum Spannen und Fügen von mindestens zwei Werkstücken, insbesondere von mindestens zwei Fahrzeugkarosserieteilen.The invention relates to a clamping device for at least two workpieces, in particular for at least two vehicle body parts, by means of which the workpieces for one Joining process can be tensioned, as well as a method for tensioning and joining at least two workpieces, in particular of at least two vehicle body parts.

Spannvorrichtungen sowie Verfahren zum Spannen und Fügen von mindestens zwei Werkstücken (zum Beispiel Kraftfahrzeug-Karosserieteilen) der eingangs genannten Art sind bekannt. Im allgemeinen werden dabei die Werkstücke zwischen zwei Konturteilen, die der Form der zu spannenden und fügenden Werkstücke angepaßt ist, mit großer Spannkraft fest eingespannt. Auf diese Art und Weise ist es möglich, Bauteiltoleranzen (zum Beispiel geringe Rest-Blechwelligkeiten) durch die hohe Spannkraft weitgehend zu unterdrücken. Allerdings verbleibt das Problem, daß Ungenauigkeiten, die auf das Einlegen der zu spannenden Werkstücke in die Spannvorrichtung zurückgehen, auf diese Art und Weise nicht ausgeglichen werden können. Es ist mit den bekannten Spannvorrichtungen zwar möglich, jedes der zu fügenden Werkstücke mit hoher Spannkraft in seine Sollform zu pressen, eine optimale Positionierung der zu fügenden Werkstücke zueinander ist aber nicht gesichert.Clamping devices and method for clamping and joining at least two Workpieces (for example motor vehicle body parts) of the type mentioned at the outset known. In general, the workpieces between two contour parts, the Shape of the workpieces to be clamped and joined is fixed with great clamping force clamped. In this way it is possible to compensate for component tolerances (for example low residual sheet metal ripples) largely suppressed by the high clamping force. However, the problem remains that inaccuracies due to the insertion of the exciting workpieces return to the clamping device in this way cannot be compensated. It is with the known clamping devices possible, each of the workpieces to be joined with high clamping force into its target shape pressing, but optimal positioning of the workpieces to be joined is not secured.

Es besteht daher die Aufgabe, eine Spannvorrichtung sowie ein Verfahren zum Spannen und Fügen der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine optimale Positionierung der zu spannenden und fügenden Werkstücke relativ zueinander gesichert werden kann.There is therefore the task of a tensioning device and a method for tensioning and joining of the type mentioned in such a way that an optimal Positioning of the workpieces to be clamped and joined is secured relative to each other can be.

Die Aufgabe wird durch eine Spannvorrichtung gemäß Anspruch 1 und deren Weiterbildung sowie durch ein Verfahren zum Spannen und Fügen gemäß Anspruch 15 sowie dessen Weiterbildungen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. The object is achieved by a tensioning device according to claim 1 and its development and by a method for tensioning and joining according to claim 15 and its Further education solved. Advantageous developments of the invention are the subject of Subclaims.

Durch die Erfindung wird es ermöglicht, nicht nur Formtoleranzen einzelner Werkstücke, sondern auch Positionierungstoleranzen der zu fügenden Werkstücke relativ zueinander, die zum Beispiel durch fehlerhaftes oder ungenaues Beschicken der Spannvorrichtung auftreten können, auszugleichen. Dazu wird zunächst nur eine Voreinspannung der zu fügenden Werkstücke (z. B. Karosseriebauteile) mit einem relativ geringen, ersten Spannkraftniveau vorgenommen. Bei dieser Voreinspannung können bereits Formtoleranzen innerhalb der einzelnen Werkstücke durch entsprechende Vorspannkräfte zumindest teilweise ausgeglichen werden. Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn dieses erste Spannkraftniveau dadurch bestimmt wird, daß die Voreinspannung der Werkstücke bis auf einen gewissen Restabstand der Vorspannmittel erfolgt. Anschließend erfolgt mittels der Positionierungsmittel eine genaue Positionierung mindestens eines der voreingespannten Werkstücke, und zwar insbesondere relativ zu einem anderen der voreingespannten Werkstücke. Erst danach erfolgt die endgültige und vollständige Volleinspannung der zu fügenden Werkstücke für den eigentlichen Fügevorgang, bei dem eine feste Einspannung der Werkstücke notwendig ist, um ein Verziehen oder Verschieben der Werkstücke beim Fügevorgang auf jeden Fall auszuschließen.The invention enables not only shape tolerances of individual workpieces, but also positioning tolerances of the workpieces to be joined relative to each other for example due to incorrect or inaccurate loading of the clamping device can compensate. To do this, first only pre-tension the one to be joined Workpieces (e.g. body components) with a relatively low, first clamping force level performed. With this pretensioning, shape tolerances can already occur within the individual workpieces at least partially by appropriate preloading forces be balanced. It is particularly advantageous if this first level of tension is determined by the fact that the pre-clamping of the workpieces to a certain extent Remaining distance of the prestressing means. Then the Positioning means an exact positioning of at least one of the pre-clamped Workpieces, especially relative to another of the pre-clamped ones Workpieces. Only then does the final and complete full clamping of the joining workpieces for the actual joining process, in which a fixed clamping of the workpieces is necessary to prevent warping or moving the workpieces Exclude joining process in any case.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den beigefügten Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail below on the basis of a preferred exemplary embodiment explained. In the accompanying drawings:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 1; Fig. 1 shows a schematic cross section through an embodiment of a clamping device 1 according to the invention;

Fig. 2 eine schematische Draufsichtdarstellung der Spannvorrichtung der Fig. 1; FIG. 2 shows a schematic top view of the tensioning device of FIG. 1;

Fig. 2a Einzeldarstellung eines weiterentwickelten Details der Spannvorrichtung 1 im schematischen Querschnitt zur Demonstration einer Weiterbildung der Erfindung; FIG. 2a is detail view of a further developed details of the clamping device 1 in schematic cross section demonstrating a development of the invention;

Fig. 3 Einzeldarstellung eines Details der Spannvorrichtung 1 im schematischen Längsschnitt der Spannvorrichtung 1; Fig. 3 is detail view of a detail of the clamping device 1 in a schematic longitudinal section of the tensioning device 1;

Fig. 4 bis 7 schematische Einzeldarstellungen von Details der Spannvorrichtung 1 zur Illustration von Verfahrensschritten eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die Fig. 4, 5 und 7 Querschnittdarstellungen und die Fig. 6 eine Draufsichtdarstellung ist. FIGS. 4 to 7 are schematic individual representations of details of the clamping device 1 for illustration of method steps of a preferred embodiment of the method according to the invention, in which Figs. 4, 5 and 7 are cross-sectional views and FIG. 6 is a plan view representation.

Die allgemein mit 1 bezeichnete Spannvorrichtung ist schematisch in der Fig. 1 in einer Querschnittansicht sowie in Fig. 2 in einer Draufsicht gezeigt.The clamping device, generally designated 1 , is shown schematically in FIG. 1 in a cross-sectional view and in FIG. 2 in a plan view.

Die Spannvorrichtung 1 umfaßt ein Gestell 3, das mittels eines motorischen Schwenkantriebs 4 um eine Lagerachse 5 schwenkbar am Untergrund 2 festgemacht ist. Fig. 1 und Fig. 2 zeigen die Spannvorrichtung 1 in ihrer aufrechten Position, der sogenannten Ladeposition, die die Spannvorrichtung 1 zum Be- und Entladen der zu spannenden Werkstücke 6, 7 einnimmt. Eine zweite Position, nämlich die sogenannte Fügeposition, die die Spannvorrichtung 1 zum Durchführen des Fügevorgangs einnehmen kann, ist in der Abb. 1 durch eine strichlierte Linie 8 bezeichnet. Das Verschwenken des Gestells 3 der Spannvorrichtung 1 um die Lagerachse 5 aus der Ladeposition in die Fügeposition 8 geschieht durch entsprechende Steuersignale der (nicht dargestellten) Vorrichtungssteuerung an den Schwenkantrieb 4.The tensioning device 1 comprises a frame 3 which is fastened to the base 2 by means of a motor-driven swivel drive 4 so that it can swivel about a bearing axis 5 . Fig. 1 and Fig. 2 show the clamping device 1 in its upright position, the so-called loading position, which occupies the clamping device 1 for loading and unloading to be clamped workpieces 6, 7. A second position, namely the so-called joining position, which the tensioning device 1 can assume for carrying out the joining process, is indicated in FIG. 1 by a dashed line 8 . The frame 3 of the tensioning device 1 is pivoted about the bearing axis 5 from the loading position into the joining position 8 by means of corresponding control signals from the device control (not shown) to the swivel drive 4 .

Bei den zu spannenden Werkstücken 6, 7 handelt es sich um ein Oberteil 6 eines Heckdeckels einer Kraftfahrzeug-Limousinenkarosserie sowie um das zugehörige Heckdeckelunterteil 7. Das Heckdeckeloberteil 6 sowie das Heckdeckelunterteil 7, das ein vertieftes Aufnahmefeld 8a für ein Kraftfahrzeugkennzeichen aufweist, bilden nach dem Fügen zusammen das Heckdeckelblech der Limousinenkarosserie, das in der Fig. 1 in einer gegenüber der späteren Lage am Fahrzeug um 90° im Uhrzeigersinn gedrehten Lage dargestellt ist. Heckdeckeloberteil 6 und Heckdeckelunterteil 7 verfügen in ihrem aneinandergrenzenden Bereich jeweils über einen abgestellten Flansch 6a, 7a, zwischen denen ein Fügespalt 10 gebildet ist. Der an den Flansch 6a des Heckdeckeloberteils 6 anschließende Fügebereich 6b des Heckdeckeloberteils 6 sowie der Flansch 6a sind in der Fig. 1 auf einer gestellfesten Konturschiene 11a angeordnet, die sich parallel zur durch die Lagerachse 5 definierten Schwenklängsachse 12 des Gestells 3 erstreckt (vergleiche Fig. 2) und mit ihrer im Längsschnitt etwa kreisbogenförmigen Oberseite 17a an die in Fig. 1 untere Kontur des Fügebereichs 6b sowie des Flansches 6a des Heckdeckeloberteils 6 angepaßt ist.The workpieces 6 , 7 to be clamped are an upper part 6 of a rear cover of a motor vehicle limousine body and the associated lower cover part 7 . The rear lid upper part 6 and the rear lid lower part 7 , which has a recessed receiving field 8 a for a motor vehicle license plate, form after joining together the rear lid plate of the limousine body, which in FIG. 1 is rotated 90 ° clockwise in relation to the later position on the vehicle is shown. Trunk lid upper part 6 and trunk lid lower part 7 each have a flanged flange 6 a, 7 a in their adjoining area, between which a joining gap 10 is formed. Of the flange 6 a of the rear cover upper part 6 subsequent joining region 6 b of the rear cover body 6 and the flange 6 a 1 are shown in Fig. On a frame-fixed contour rail 11a arranged, which extends parallel to the defined by the support shaft 5 pivoting axis 12 of the frame 3 (see FIG. 2) and is adapted with its approximately circular-arc-shaped in longitudinal section, a top side 17 to the bottom in Fig. 1 contour of the joining region 6, and b of the flange 6 a of the rear cover body 6.

Am Gestell 3 ist auf der in Fig. 1 und Fig. 2 rechten Seite an einem Schwenklager 13a motorisch bewegbar ein erster Niederhalter 14a angeordnet, der mittels eines (in Fig. 1 nur punktiert angedeuteten) Führungsarms 31a mit dem Schwenklager 13a verbunden ist. Der sich entlang der Längsachse 12 der Vorrichtung 1 erstreckende Niederhalter 14a ist um das Schwenklager 13a zwischen einer aufgeklappten Position 9a, die in der Fig. 1 strichliert dargestellt ist, und einer hochgeklappten Position 15a, die in der Fig. 1 ebenfalls strichliert eingezeichnet ist, gesteuert verschwenkbar. In der hochgeklappten Position 15a befindet sich der Niederhalter 14a mit deutlichem Abstand oberhalb der Konturschiene 11a. Die Unterseite 16a des Niederhalters 14a ist an die im Längsschnitt etwa kreisbogenförmige Kontur des Fügebereichs 6b des Heckdeckeloberteils 6 angepaßt und bildet somit ein Gegenstück zur Oberseite 17a der gestellfesten Konturschiene 11a. Aus seiner hochgeklappten Position 15a ist der erste Niederhalter 14a abwärts in eine abgesenkte Position 18a motorisch bewegbar (Pfeil 33), die in der Fig. 1 mit ausgezogenen Linien eingezeichnet ist. In dieser abgesenkten Position 18a nehmen die Konturschiene 11a und der erste Niederhalter 14a den Fügebereich 6b des Heckdeckeloberteils 6 zwischen sich auf. Das motorische Absenken des Niederhalters 14a aus seiner hochgeklappten Position 15a in die abgesenkte Position 18a geschieht gesteuert bis auf einen gewissen Restabstand D₁ zwischen diesen beiden Bauteilen 11a, 14a, der im wesentlichen durch die Blechdicke des Fügebereichs 6b des Heckdeckeloberteils 6 sowie ein vorrichtungsseitig vorgegebenes Restspaltmaß (typischerweise im Bereich 0,1 bis 0,5 mm) gegeben ist. In dieser abgesenkten Position 18a des Niederhalters 14a ist der Fügebereich 6b und damit das gesamte Heckdeckeloberteil 6 zwischen der Unterseite 16a des ersten Niederhalters 14a und der Oberseite 17a der Konturschiene 11a voreingespannt (siehe Fig. 5).On the frame 3, a first hold-down device 14 a is on in Fig. 1 and Fig. 2 right hand side on a pivot bearing 13 a motor movably disposed, by means of a (in Fig. 1, only indicated by dots) guide arm 31 a with the pivot bearing 13 a connected is. The holding-down device 14 a extending along the longitudinal axis 12 of the device 1 is around the pivot bearing 13 a between an opened position 9 a, which is shown in broken lines in FIG. 1, and a folded-up position 15 a, which is also shown in FIG. 1 is drawn in dashed lines, pivoted in a controlled manner. In the folded-up position 15 a, the hold-down device 14 a is located at a clear distance above the contour rail 11 a. The bottom 16 a of the blank holder 14 a is connected to the approximately circular-arc-shaped in longitudinal section the contour of the joining region 6 b of the rear cover body 6 fitted, thus forming a counterpart to the top 17 a of the fixed to the frame contour of rail 11 a. From its folded-up position 15 a, the first hold-down device 14 a can be moved downwards by motor into a lowered position 18 a (arrow 33 ), which is shown in solid lines in FIG. 1. In this lowered position 18 a, the contour rail 11 a and the first hold-down device 14 a take up the joining area 6 b of the trunk lid upper part 6 between them. The motor-driven lowering of the hold-down device 14 a from its folded-up position 15 a to the lowered position 18 a takes place in a controlled manner up to a certain remaining distance D ₁ between these two components 11 a, 14 a, which is essentially due to the sheet thickness of the joining area 6 b of the trunk lid upper part 6 and a residual gap dimension (typically in the range 0.1 to 0.5 mm) specified on the device side. In this lowered position 18 a of the blank holder 14 a of the joining region 6 b and thus the entire rear upper cover part 6 between the bottom 16 a of the first hold-down device 14 a and the upper surface 17 a of the contour of rail 11 a voreingespannt (see Fig. 5).

Auf der anderen, in Fig. 1 und Fig. 2 linken Seite befindet sich eine zweite Konturschiene 11b, deren Form an den Flansch 7a und den Fügebereich 7b des Heckdeckelunterteils 7 angepaßt ist. Diese zweite Konturschiene 11b ist nicht gestellfest, sondern auf einem relativ zum Gestell 3 motorisch beweglichen, auf zwei am Gestell 3 angebrachten Lagerschienen 19a verschieblich ruhenden Spannschlitten 19 angebracht. Die Konturschiene 11b sowie der Spannschlitten 19 erstrecken sich längs der Längsachse 12 der Spannvorrichtung 1 und somit parallel zur ersten Konturschiene 11a. Die Bewegungsrichtung des Spannschlittens 19 ist quer dazu angeordnet und wird in der Fig. 1 und in der Fig. 2 durch einen Pfeil 20 bezeichnet. Die Linearbewegung des Spannschlittens 19 wird von der (nicht dargestellten) Vorrichtungssteuerung mittels eines Linearantriebs 23 bewirkt, der am Gestell 3 festgemacht ist und den Spannschlitten 19 gegenüber diesem bewegt. Am Spannschlitten 19 ist ferner an dessen Unterseite ein Anschlagblock 24 befestigt, der in der mit Bezug auf Fig. 1 rechten Position des Spannschlittens 19 gegen einen federbelasteten Anschlag 21 anschlägt. Innerhalb des federbelasteten Anschlags 21 befindet sich ein Federpaket 22, das durch die Einwirkung des Anschlagblocks 24 um eine gewisse Strecke zusammendrückbar ist. Drückt der Linearantrieb 23 nunmehr den Spannschlitten 19 mit einer gewissen Antriebskraft in Richtung auf die erste Konturschiene 11a (d. h. mit Bezug auf Fig. 1 in Richtung der rechten Seite der Spannvorrichtung 1), so wird das Federpaket 22 innerhalb des federbelasteten Anschlags 21 so lange zusammengepreßt, bis zwischen der Antriebskraft des Linearantriebs 23 und der entgegengesetzt gerichteten elastischen Gegendruckkraft des Federpakets 22 ein Gleichgewicht herrscht, so daß die Bewegung des Spannschlittens 19 gestoppt wird. Ist die Antriebskraft des Linearantriebs 23 zu groß, so geht der Anschlagblock 24 am federbelasteten Anschlag 21 auf Block, und die Bewegung des Spannschlittens 19 wird ebenfalls gestoppt.2 left on the other, in Fig. 1 and Fig. Is a second contour rail 11 b, the shape of the flange 7 a and 7 b the joining region of the rear lower cover part 7 is adapted. This second contour rail 11 b is not fixed to the frame but movable relative to the frame 3 on a motor, mounted on two mounted on the frame 3 support rails 19 slidably resting a clamping slide 19th The contour rail 11 b and the clamping slide 19 extend along the longitudinal axis 12 of the clamping device 1 and thus parallel to the first contour rail 11 a. The direction of movement of the tension slide 19 is arranged transversely thereto and is indicated by an arrow 20 in FIG. 1 and in FIG. 2. The linear movement of the tensioning slide 19 is effected by the device control (not shown) by means of a linear drive 23 which is fixed to the frame 3 and moves the tensioning slide 19 relative to it. At the clamping slide 19 is a stop block 24 is attached further on the underside, which abuts the tension slide 19 in the right with reference to Fig. 1 position against a spring-loaded stop 21. Within the spring-loaded stop 21 there is a spring assembly 22 which can be compressed by a certain distance due to the action of the stop block 24 . If the linear drive 23 now presses the clamping slide 19 with a certain driving force in the direction of the first contour rail 11 a (ie with reference to FIG. 1 in the direction of the right side of the clamping device 1 ), the spring assembly 22 within the spring-loaded stop 21 becomes so long pressed together until there is a balance between the driving force of the linear drive 23 and the oppositely directed elastic counterpressure force of the spring assembly 22 , so that the movement of the tensioning carriage 19 is stopped. If the driving force of the linear drive 23 is too great, the stop block 24 on the spring-loaded stop 21 goes to block, and the movement of the tensioning slide 19 is also stopped.

Die zweite Konturschiene 11b kann in Weiterbildung der Erfindung (in den Figuren nur in Fig. 2a demonstriert; ausschließlich aus Gründen der Verdeutlichung sind die Drehachse 34 sowie das drehbare Mittelstück 11c punktiert auch in Fig. 2 angedeutet) derart ausgeführt sein, daß die Endabschnitte der Konturschiene 11b fest auf dem verschiebbaren Spannschlitten 19 montiert sind, während ihr Mittelstück 11c um eine durch die feststehenden Endabschnitte verlaufende Drehachse 34 drehbar, aber rastbar nach Art einer (allerdings im allgemeinen nicht rotationssymmetrischen) Walze an den feststehenden Endabschnitten gelagert ist. Auf diese Art und Weise können (je nach Form des zu spannenden Heckdeckelunterteils 7) auf einfache Weise unterschiedliche dreidimensionale Formen des mittleren Bereichs der Konturschiene 11b erzeugt werden, indem ihr Mittelstück 11c (in der in Fig. 1 und Fig. 2 strichliert eingezeichneten, vollständig zurückgefahrenen Position 29 des Spannschlittens 19) durch die Vorrichtungssteuerung automatisch jeweils so um die Drehachse 34 gedreht und anschließend wieder eingerastet wird, daß (in Anpassung an die Form des zu spannenden Heckdeckelunterteils 7) verschieden geformte Umfangsabschnitte 11d-11f des Mittelstücks 11c mit Bezug auf Fig. 1 und Fig. 2a nach oben weisen (siehe Fig. 2a). Dadurch kann z. B. die Vorrichtung 1 für unterschiedliche Heckdeckelversionen für unterschiedliche Bestimmungsländer, die unterschiedlich breite, hohe und/oder tiefe Kfz-Kennzeichen-Aufnahmefelder 8a vorschreiben, vollautomatisch umgestellt und ohne nennenswerte Produktionsunterbrechung weiterverwendet werden.The second contour rail 11 b may in a further development of the invention (in the figures only in FIG demonstrates 2a;.. Solely for reasons of clarity, the rotation axis 34 and the rotatable middle part 11 c also dotted in Figure 2 indicated) may be carried out such that the End sections of the contour rail 11 b are fixedly mounted on the displaceable tensioning slide 19 , while their center piece 11 c is rotatably mounted on the fixed end sections about an axis of rotation 34 running through the fixed end sections, but can be latched in the manner of a (but generally not rotationally symmetrical) roller. In this manner can (depending on the shape of the exciting rear lower cover part 7) different in a simple manner three-dimensional shapes of the central region of the contour of rail are generated b 11 by its dashed central piece 11 c (as shown in FIG. 1 and FIG. 2 is recorded , completely retracted position 29 of the tensioning slide 19 ) is automatically rotated by the device control about the axis of rotation 34 and then snapped in again in such a way (in adaptation to the shape of the rear lid lower part 7 to be tensioned) that differently shaped peripheral sections 11 d- 11 f of the center piece 11 c with reference to FIG. 1 and FIG. 2a facing upwards (see Fig. 2a). This can, for. B. the device 1 for different versions of the trunk lid for different countries of destination, which prescribe different widths, high and / or deep vehicle license plate fields 8 a, automatically converted and used without significant production interruption.

Der zweiten, beweglichen Konturschiene 11b ist ein zweiter Niederhalter 14b zugeordnet, der spiegelbildlich zum ersten Niederhalter 14a angeordnet, aufgebaut und beweglich ist. Dieser zweite, sich in Längsrichtung 12 der Vorrichtung 1 erstreckende Niederhalter 14b ist an einem zweiten Schwenklager 13b am Gestell 3 angebracht und ist an diesem Schwenklager 13a aus einer in Fig. 1 und Fig. 2 strichliert eingezeichneten aufgeklappten Position 9b in eine in Fig. 1 strichliert eingezeichnete hochgeklappte Position 15b im Uhrzeigersinn verschwenkbar. Aus dieser hochgeklappten Position 15b kann der zweite Niederhalter 14b an seinem (in Fig. 1 nur punktiert angedeuteten) Führungsarm 31b - analog zum ersten Niederhalter 14a - in Richtung auf die zweite Konturschiene 11b abgesenkt werden (Pfeil 33), und zwar - ebenfalls analog zum ersten Niederhalter 14a - wiederum bis auf ein bestimmtes Abstandsmaß D₂ (siehe Fig. 5), das vorrichtungsseitig auf die Blechdicke des Fügebereichs 7b des Heckdeckelunterteils 7 sowie ein bestimmtes zusätzliches Spaltmaß von typischerweise im Bereich 0,1 bis 0,5 mm voreingestellt ist. Zur Bestimmung dieses Abstandsmaßes verfügen die (nicht dargestellten, in den Führungsarmen 31a, 31b untergebrachten) der beiden Niederhalter 14a, 14b über entsprechende (nicht dargestellte) Wegsensoren bekannter Art.The second, movable contour rail 11 b is assigned a second hold-down device 14 b, which is arranged, constructed and movable in mirror image of the first hold-down device 14 a. This second, in the longitudinal direction 12 of the device 1 holding-down device 14 b is attached to a second pivot bearing 13 b on the frame 3 and is on this pivot bearing 13 a from a broken open position 9 b in Fig. 1 and Fig. 2 in a In Fig. 1 dashed up position 15 b pivoted clockwise. From this folded-up position 15 b, the second hold-down device 14 b can be lowered on its guide arm 31 b (indicated only by dotted lines in FIG. 1) - analogous to the first hold-down device 14 a - in the direction of the second contour rail 11 b (arrow 33 ), and Although - also analogous to the first hold-down device 14 a - again up to a certain distance dimension D ₂ (see FIG. 5), which on the device side depends on the sheet thickness of the joining area 7 b of the rear lid lower part 7 and a certain additional gap size of typically in the range 0.1 to 0.5 mm is preset. To determine this distance dimension, the (not shown, accommodated in the guide arms 31 a, 31 b) of the two hold-down devices 14 a, 14 b have corresponding (not shown) displacement sensors of a known type.

Mit Bezug auf Fig. 1 und Fig. 2 verfügt die Spannvorrichtung 1 ferner über ein weiteres Spannmittel, nämlich zwei Spannpratzen 25, die in Längsachsenrichtung 12 der Vorrichtung 1 beidseitig der Position des Heckdeckeloberteils 6 angeordnet sind. Die Spannpratzen 25 sind gesteuert auf- und zuklappbar und sind gemeinsam auf einem motorisch angetriebenen Linearschlitten 26 befestigt, der mittels eines weiteren Linearantriebs 27 relativ zu einer am Gestell 3 fest angebrachten weiteren Lagerschiene 26a achsparallel zur Längsachse 12 der Vorrichtung 1 bewegbar und positionierbar ist (in Fig. 2 durch einen Pfeil 28 dargestellt).With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the tensioning device 1 further includes a further clamping means, namely two clamps 25 which are arranged on both sides in the longitudinal axis direction 12 of the device 1 the position of the rear lid upper part 6. The clamping claws 25 can be opened and closed in a controlled manner and are fastened together on a motor-driven linear slide 26 which can be moved and positioned axially parallel to the longitudinal axis 12 of the device 1 by means of a further linear drive 27 relative to a further bearing rail 26 a fixedly attached to the frame 3 ( shown by an arrow 28 in FIG. 2).

Ebenfalls beidseitig des Heckdeckeloberteils 6 sowie auch beidseitig des Heckdeckelunterteils 7 befinden sich Wegmeßaufnehmer 29a, 29b, 30a, 30b, die jeweils die Position des Heckdeckeloberteils 6 bzw. des Heckdeckelunterteils 7 in Richtung der Längserstreckung 12 der Spannvorrichtung 1 ermitteln. Diese Wegmeßaufnehmer 29a, 29b, 30a, 30b sind in an sich bekannter Art und Weise ausgebildet.Also on both sides of the rear lid upper part 6 and also on both sides of the rear lid lower part 7 are displacement sensors 29 a, 29 b, 30 a, 30 b, which each determine the position of the rear lid upper part 6 or the rear lid lower part 7 in the direction of the longitudinal extent 12 of the tensioning device 1 . These displacement sensors 29 a, 29 b, 30 a, 30 b are designed in a manner known per se.

Für den eigentlichen Fügevorgang des Heckdeckeloberteils 6 und des Heckdeckelunterteils 7 zum Heckdeckelblech steht außerdem eine (nicht dargestellte) Fügevorrichtung zur Verfügung, die in an sich bekannter Weise ausgeführt sein kann. Bevorzugt wird eine dreidimensional geführte Laserlöt- oder Laserschweißvorrichtung, z. B. ein Laserlöt- oder Laserschweißroboter.For the actual joining process of the upper trunk part 6 and the lower trunk part 7 to the trunk plate, there is also a joining device (not shown) which can be designed in a manner known per se. A three-dimensionally guided laser soldering or laser welding device, e.g. B. a laser soldering or laser welding robot.

Ein Spann- und Fügevorgang läuft in dem geschilderten Ausführungsbeispiel einer Spannvorrichtung 1 beispielsweise wie folgt ab:
Zu Beginn des Vorgangs ist die Spannvorrichtung 1 in der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten aufrechten Position, der Ladeposition. Die Niederhalter 14 befinden sich beidseitig in ihren aufgeklappten Positionen 9, um einen freien Zugang zu den Konturschienen 11 zu ermöglichen. Dementsprechend ist der Spannschlitten 19 mit Bezug auf Fig. 1 nach links in eine geöffnete Position 29 (in Fig. 1 strichliert eingezeichnet) verfahren, um einen ausreichenden Abstand zwischen den Konturschienen 11a, 11b für das Einlegen der zu spannenden Werkstücke 6, 7 zu ermöglichen. A clamping and joining process takes place in the described exemplary embodiment of a clamping device 1, for example as follows:
At the beginning of the operation, the clamping device 1 as shown in Fig. 1 and Fig. 2 shown upright position, the loading position. The hold-down devices 14 are in their opened positions 9 on both sides in order to allow free access to the contour rails 11 . Accordingly, with reference to FIG. 1, the clamping slide 19 is moved to the left into an open position 29 (shown in broken lines in FIG. 1) in order to provide a sufficient distance between the contour rails 11 a, 11 b for inserting the workpieces 6 , 7 to be clamped to enable.

Nacheinander oder gleichzeitig werden nun das Heckdeckeloberteil 6 und das Heckdeckelunterteil 7 auf der ersten Konturschiene 11a bzw. auf der zweiten Konturschiene 11b und einer zusätzlichen Auflage 32 aufgelegt (siehe Fig. 3). Dies kann z. B. mittels eines oder mehrerer, an sich bekannter Handhabungsroboter geschehen.The trunk lid upper part 6 and the trunk lid lower part 7 are then placed one after the other or simultaneously on the first contour rail 11 a or on the second contour rail 11 b and an additional support 32 (see FIG. 3). This can e.g. B. happen by means of one or more handling robots known per se.

Anschließend verfährt der Linearantrieb 23 den Spannschlitten 19 mit relativ geringer Antriebskraft mit Bezug auf Fig. 1 nach rechts, bis der Anschlagblock 24 am Spannschlitten 19 das Federpaket 22 im federbelasteten Anschlag 21 derart zusammengepreßt hat, daß zwischen Antriebskraft des Linearantriebs 23 und Gegendruckfederkraft des Federpakets 22 ein Kräftegleichgewicht herrscht und der Spannschlitten 19 stoppt. Die Position des federbelasteten Anschlags 21 und des Anschlagblocks 24 sind dabei mit Bezug auf die Positionen der beiden Konturschienen 11a, 11b und die Blechdicken der Flansche 6a, 7a so bemessen, daß in der erreichten Position des Spannschlittens 19 die Flansche 6a, 7a dann mit geringer Kraft aneinandergedrückt sind (wobei aufgrund üblicher Ungenauigkeiten in der Blechteileform im allgemeinen ein geringer Restabstand D₃ zwischen den Konturschienen 11a, 11b verbleibt) und somit die Flansche 6a, 7a und damit auch die Heckdeckelteile 6, 7 zwischen den beiden Konturschienen 11a, 11b voreingespannt sind (Vorspann- Verfahrensschritt).Subsequently, the linear drive moves 23 the clamping slide 19 with a relatively small driving force with reference to Fig. 1 to the right until the stop block 24 on the clamping slide 19, the spring pack 22 in the spring-loaded stop 21 has pressed together in such a way that between the drive force of the linear drive 23 and counter pressure spring force of the spring assembly 22 there is an equilibrium of forces and the tension slide 19 stops. The position of the spring-loaded stop 21 and the stop block 24 are dimensioned with reference to the positions of the two contour rails 11 a, 11 b and the sheet thicknesses of the flanges 6 a, 7 a so that the flanges 6 a in the reached position of the clamping slide 19 , 7 a are then pressed against one another with little force (a small remaining distance D ₃ generally remaining between the contour rails 11 a, 11 b due to the usual inaccuracies in the sheet metal part shape) and thus the flanges 6 a, 7 a and thus also the trunk lid parts 6 , 7 are pretensioned between the two contour rails 11 a, 11 b (pretensioning method step).

Im nächsten Schritt werden die beiden Niederhalter 14a, 14b nacheinander oder (bevorzugt) gleichzeitig aus ihren aufgeklappten Positionen 9a, 9b in die hochgeklappten Positionen 15a, 15b und anschließend in ihre abgesenkten Positionen 18a, 18b verfahren, bis zwischen den Oberseiten 17a, 17b der Konturschienen 11a, 11b und den Unterseiten 16a, 16b der Niederhalter 14a, 14b nur noch ein vorrichtungsseitig durch die Vorrichtungsteuerung vorgegebener Restabstand D₁ bzw. D₂ verbleibt, der durch die Blechdicke des jeweiligen Fügebereichs 6b, 7b des Heckdeckelteils 6, 7 und ein gewisses Restspaltmaß, das typischerweise z. B. aus dem Bereich 0,1 bis 0,5 mm gewählt wird, gegeben ist (siehe Fig. 5). Für den Fall, daß die Kontur des Fügebereichs 6b des Heckdeckeloberteils 6 bzw. des Fügebereichs 7b des Heckdeckelunterteils 7 um mehr als dieses Restspaltmaß (von typischerweise 0,1 bis 0,5 mm) von der durch den Konturverlauf der Oberseite 17a der Konturschiene 11a bzw. der Oberseite 17b der Konturschiene 11b vorgegebenen Sollkontur abweicht, werden der Fügebereich 6b des Heckdeckeloberteils 6 bzw. der Fügebereich 7b des Heckdeckelunterteils 7 zwischen dem jeweiligen Paar aus Niederhalter 14 und Konturschiene 11 in Richtung auf die Sollkontur voreingespannt. Auf diese Weise können Bauteiltoleranzen, die z. B. beim Tiefziehen der Werkstücke 6, 7 aufgetreten sein können, ausgeglichen werden. In the next step, the two hold-down devices 14 a, 14 b are moved in succession or (preferably) simultaneously from their opened positions 9 a, 9 b into the raised positions 15 a, 15 b and then into their lowered positions 18 a, 18 b until Between the upper sides 17 a, 17 b of the contour rails 11 a, 11 b and the lower sides 16 a, 16 b of the hold-down devices 14 a, 14 b, only a residual distance D ₁ or D ₂ , which is predetermined by the device control and remains due to the sheet thickness of the respective joining region 6 b, 7 b of the rear cover part 6, 7 and a certain Restspaltmaß, typically z. B. is selected from the range 0.1 to 0.5 mm, is given (see Fig. 5). In the event that the contour of the joining region 6 b of the rear cover upper part 6 or of the joining region 7b of the rear lower cover part 7 by more than this Restspaltmaß (of typically 0.1 to 0.5 mm) from the by the contour of the top 17 a of the Contour rail 11 a or the top 17 b of the contour rail 11 b predetermined target contour deviates, the joining area 6 b of the trunk lid upper part 6 or the joining area 7 b of the trunk lid lower part 7 between the respective pair of hold-down device 14 and contour rail 11 in the direction of the target contour . In this way, component tolerances such. B. may have occurred during deep drawing of the workpieces 6 , 7 , be compensated.

Im beschriebenen Ausführungsbeispiel steht der obere Flanschrand des Flansches 6a des Heckdeckeloberteils 6 etwas über den oberen Flanschrand des Flansches 7 des Heckdeckelunterteils 7 über. Falls Laserlöten als Fügeverfahren eingesetzt werden soll, wird daher zu Vereinfachung des Lötvorgangs bevorzugt, in einem nächsten Verfahrensschritt die gesamte Spannvorrichtung 1 um ihre durch die Lagerstellen 5 definierte Schwenkachse 12 in die in Fig. 1 durch die strichlierte Linie 8 angedeutete Fügeposition im Uhrzeigersinn zu verschwenken. Dies bewirkt der von der Vorrichtungssteuerung gesteuerte Schwenkantrieb 4. Auf diese Weise wird im Bereich des Fügespalts 10 eine Nahtkehle definiert, in die das Lötzinn beim Lötfügevorgang quasi von selbst hineinläuft und dort bis zum Erstarren aufgefangen bleibt.In the described embodiment, the upper flange about the upper flange edge of the flange 7 of the rear lower cover part 7 is of the flange 6 on a rear lid of the upper part. 6 If laser soldering is to be used as the joining process, it is therefore preferred, in order to simplify the soldering process, to pivot the entire clamping device 1 clockwise in the next process step about its pivot axis 12 defined by the bearing points 5 into the joining position indicated by the broken line 8 in FIG. 1 . This is effected by the swivel drive 4 controlled by the device control. In this way, a seam fillet is defined in the area of the joining gap 10 , into which the solder practically runs by itself during the soldering process and remains there until it solidifies.

Für den Fall, daß kein solcher Flanschüberstand der oberen Flanschränder der Flansche 6a, 7a vorhanden ist (die beiden oberen Flanschränder der Flansche 6a, 7a somit im Bereich des Fügespalts 10 in gleicher Höhe verlaufen) oder eine andere Fügetechnik (wie zum Beispiel Laserschweißen) eingesetzt wird, kann dieses Verschwenken des Gestells 3 der gesamten Vorrichtung 1 auch entfallen. Das Gestell 3 der Vorrichtung 1 kann dann fest (d. h. nicht schwenkbar) direkt auf dem Untergrund 2 aufgebaut werden.In the event that there is no such flange protrusion of the upper flange edges of the flanges 6 a, 7 a (the two upper flange edges of the flanges 6 a, 7 a thus run at the same height in the area of the joining gap 10 ) or another joining technique (such as Example laser welding) is used, this pivoting of the frame 3 of the entire device 1 can also be omitted. The frame 3 of the device 1 can then be fixed (ie not pivotable) directly on the base 2 .

Im nächsten Verfahrensschritt, dem Positionierschritt, erfassen die Spannpratzen 25 das Heckdeckeloberteil 6 seitlich. Die Wegmeßaufnehmer 29a, 29b, 30a, 30b erfassen die seitlichen Positionsdaten der Heckdeckelteile 6, 7. Aus diesen Positionsdaten lassen sich sowohl die Breite der beiden Heckdeckelteile 6, 7 an der jeweiligen Stelle als auch ihre relative Position zueinander berechnen. Bezeichnet man beispielsweise das Wegmeßsignal des Wegmeßaufnehmers 29a mit S₁ und das Wegmeßsignal des Wegmeßaufnehmers 30a für das Heckdeckeloberteil 6 mit S₂, und bezeichnet man das Wegmeßsignal des Wegmeßaufnehmers 29b mit S₃ und das Wegmeßsignal des Wegmeßaufnehmers 30b für das Heckdeckelunterteil 7 mit S₄, so gibt die Auswertung von S₁ und S₂ die Breite des Heckdeckeloberteils 6 an der entsprechenden Meßstelle an, die Auswertung von S₃ und S₄ ergibt die Breite des Heckdeckelunterteils 7 an der entsprechenden Meßstelle, und die Auswertung aller vier Meßwerte S₁, S₂, S₃, S₄ ergibt die Position des Heckdeckeloberteils 6 relativ zum Heckdeckelunterteil 7. Zum Beispiel müßte im einfachsten Falle, wenn das Heckdeckeloberteil 6 genau mittig zum Heckdeckelunterteil 7 entlang der Längsachse 12 der Vorrichtung 1 angeordnet ist, die Differenz S₃ - S₁ exakt gleich der Differenz S₄ - S₂ sein. Falls dies nicht der Fall ist, so wird das Heckdeckeloberteil 6 in seinem vorgespannten Zustand mittels der auf dem motorisch angetriebenen Linearschlitten 26 befestigten Spannpratzen, die das Heckdeckeloberteil 6 erfaßt halten, auf der feststehenden Konturschiene 11a so lange seitlich (Pfeil 28) über diese gezogen, bis das Heckdeckeloberteil 6 seitlich (d. h. in Richtung der Längsachse 12 der Spannvorrichtung 1) mittig in Sollposition zum Heckdeckelunterteil 7 angeordnet ist (siehe auch Fig. 6).In the next process step, the positioning step, the clamping claws 25 grip the trunk lid upper part 6 laterally. The displacement sensors 29 a, 29 b, 30 a, 30 b record the lateral position data of the trunk lid parts 6 , 7 . From this position data, both the width of the two rear lid parts 6 , 7 at the respective location and their relative position to one another can be calculated. For example, one designates the position measurement signal of the position transducer 29 a with S ₁ and the position measurement signal of the position measurement transducer 30 a for the trunk lid upper part 6 with S ₂ , and one designates the path measurement signal of the path measurement transducer 29 b with S ₃ and the path measurement signal of the path measurement transducer 30 b for the boot lid lower part 7 with S ₄ , the evaluation of S ₁ and S ₂ indicates the width of the rear lid upper part 6 at the corresponding measuring point, the evaluation of S ₃ and S ₄ gives the width of the rear lid lower part 7 at the corresponding measuring point, and the evaluation of all four measured values S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ results in the position of the trunk lid part 6 relative to the trunk lid lower part 7 . For example, in the simplest case, if the rear lid upper part 6 is arranged exactly in the center of the rear lid lower part 7 along the longitudinal axis 12 of the device 1 , the difference S ₃ - S _{1 should} be exactly the same as the difference S ₄ - S ₂ . If this is not the case, the trunk lid upper part 6 is pulled in its pretensioned state by means of the clamping claws fastened on the motor-driven linear slide 26 , which hold the trunk lid upper section 6 , on the fixed contour rail 11 a laterally (arrow 28 ) over this until the rear lid upper part 6 is arranged laterally (ie in the direction of the longitudinal axis 12 of the tensioning device 1 ) centrally in the desired position relative to the rear lid lower part 7 (see also FIG. 6).

Anschließend werden im Vollspann-Verfahrensschritt die Heckdeckelteile 6, 7 endgültig und vollständig eingespannt, indem der Linearantrieb 23 des Spannschlittens 19 auf eine zweite, wesentlich höhere Antriebskraft (in Fig. 7 durch einen Doppelpfeil 20a symbolisiert) geschaltet wird, so daß die beiden Konturschienen 11a, 11b mit deutlich höherer Kraft gegeneinander gepreßt werden. Die Flansche 6a, 7a der Heckdeckelteile 6, 7 werden dadurch vollständig und fest gegeneinander gepreßt, da der Anschlagblock 24 am Spannschlitten 19 aufgrund der nunmehr deutlich größeren Antriebskraft des Linearantriebs 23 den federbelasteten Anschlag 21 noch ein Stück weiter zusammenpressen kann als bei Vorliegen des ersten Antriebskraftniveaus am Linearantrieb 23.Subsequently, in the full clamping process step, the rear lid parts 6 , 7 are finally and completely clamped in that the linear drive 23 of the clamping slide 19 is switched to a second, significantly higher driving force (symbolized in FIG. 7 by a double arrow 20 a), so that the two contour rails 11 a, 11 b are pressed against each other with significantly higher force. The flanges 6 a, 7 a of the trunk lid parts 6 , 7 are thereby pressed completely and firmly against each other, since the stop block 24 on the clamping slide 19 can now compress the spring-loaded stop 21 a little further than when the linear drive 23 is present, because of the significantly greater driving force of the linear drive first driving force levels on the linear drive 23 .

Außerdem kann vorgesehen sein, daß gleichzeitig damit oder anschließend die Niederhalter 14a, 14b durch ihre jeweiligen (in den Führungsarmen 31a, 31b eingebauten, nicht dargestellten) Linearantriebe mit deutlich erhöhter Spannkraft (in Fig. 7 jeweils durch Doppelpfeile 33a symbolisiert) bis zum Anschlag in Richtung der Konturschienen 11a, 11b verfahren werden, um das Einspannen der Werkstücke 6, 7 zu vollenden.In addition, it can be provided that at the same time or subsequently the hold-down devices 14 a, 14 b are symbolized by their respective linear drives (not shown in the guide arms 31 a, 31 b) with significantly increased clamping force (each symbolized by double arrows 33 a in FIG. 7) ) are moved as far as possible in the direction of the contour rails 11 a, 11 b in order to complete the clamping of the workpieces 6 , 7 .

Da nunmehr die Heckdeckteile 6, 7 mit ihren Flanschen 6a, 7a vollständig und fest zwischen den Konturschienen 11a, 11b eingespannt sind, können die Niederhalter 14a, 14b anschließend aus ihrer jeweiligen abgesenkten Position 18a, 18b in ihre hochgeklappte Position 15a, 15b angehoben werden und anschließend jeweils in ihre aufgeklappte Position 9a, 9b zurückverschwenkt werden. Auf diese Weise wird der Fügespalt 10 für den nunmehr folgenden Fügevorgang, d. h. zum Beispiel für den Bearbeitungskopf des Laserlöt- bzw. Laserschweißroboters, gut zugänglich. In vielen Fällen wird es auch ausreichend sein, lediglich einen der beiden Niederhalter 14 anzuheben und wegzuschwenken, da bereits so eine ausreichende Zugänglichkeit des Fügespalts 10 für einen Laserschweiß- oder Laserlöt- Fügeroboterkopf gegeben ist. Die Spannpratzen 25 können, sobald die Werkstücke 6, 7 endgültig und fest eingespannt sind, geöffnet werden, da sie für die weiteren Verfahrensschritte nicht mehr benötigt werden.Since the rear deck parts 6 , 7 with their flanges 6 a, 7 a are now fully and firmly clamped between the contour rails 11 a, 11 b, the hold-down devices 14 a, 14 b can then be moved from their respective lowered positions 18 a, 18 b into their folded up position 15 a, 15 b are raised and then pivoted back into their opened position 9 a, 9 b. In this way, the joining gap 10 is easily accessible for the now following joining process, ie for example for the processing head of the laser soldering or laser welding robot. In many cases it will also be sufficient to simply lift one of the two hold-down devices 14 and to pivot it away, since there is already sufficient accessibility for the joining gap 10 for a laser welding or laser soldering robot head. The clamping claws 25 can be opened as soon as the workpieces 6 , 7 are finally and firmly clamped, since they are no longer required for the further process steps.

Anschließend wird, sobald der Fügevorgang beendet ist, die gesamte Vorrichtung 1 an ihrem Gestell 3 wieder um ihre Schwenkachse 12 in ihre senkrechte Ladeposition verschwenkt. Der Spannschlitten 19 fährt mit Bezug auf Fig. 1 nach links zurück und öffnet somit die Spannvorrichtung. Anschließend kann der gefügte Heckdeckel, zum Beispiel mittels eines Handhabungsroboters, entnommen werden, und die Vorrichtung 1 steht für den nächsten Spann- und Fügevorgang zur Verfügung.Subsequently, as soon as the joining process is complete, the entire device 1 on its frame 3 is pivoted again about its pivot axis 12 into its vertical loading position. The tensioning slide 19 moves back to the left with reference to FIG. 1 and thus opens the tensioning device. The joined rear cover can then be removed, for example by means of a handling robot, and the device 1 is available for the next clamping and joining process.

Statt die auf einem motorisch angetriebenen Spannschlitten 19 angebrachte zweite Konturschiene 11b so lange gegen die feste Konturschiene 11a zu verfahren, bis ein bestimmtes Andruckkraftniveau zum Vorspannen der Werkstücke 6, 7 erreicht ist, kann alternativ oder zusätzlich die Vorrichtung 1 auch einen weiteren Wegmeßaufnehmer umfassen, der den Abstand zwischen den Konturschienen 11a, 11b mißt. In diesem Fall würde der Spannschlitten 19 so lange in Richtung auf die feststehenden Konturschiene 11a verfahren, bis (analog zu dem Verfahren der Niederhalter 14) zwischen den Konturschienen 11a, 11b ein bestimmter Restabstand vorhanden ist, der durch die Blechdicken der Flansche 6a, 7a und ein gewisses Restspaltmaß (typischerweise im Bereich 0,1 bis 0,2 mm) gegeben ist.Instead of mounted on a motor-driven clamping carriage 19 second contour rail 11 b so long against the fixed contour of rail 11 a to proceed until a certain Andruckkraftniveau for biasing the workpieces 6, 7 is reached, alternatively or additionally, the device 1 may also comprise a further position transducer , which measures the distance between the contour rails 11 a, 11 b. In this case, the clamping slide 19 would move in the direction of the fixed contour rail 11 a until (analogous to the method of the hold-down device 14 ) there is a certain remaining distance between the contour rails 11 a, 11 b, which is due to the sheet metal thicknesses of the flanges 6 a, 7 a and a certain residual gap size (typically in the range 0.1 to 0.2 mm) is given.

Alternativ oder zusätzlich können umgekehrt auch die Linearantriebe der Niederhalter 14a, 14b, die diese aus ihrer jeweiligen hochgeklappten Position 15a, 15b in ihre jeweilige abgesenkte Position 18a, 18b, und zurück verfahren, über Anschlagblöcke und federbelastete Anschläge (analog dem Anschlagblock 24 und dem federbelasteten Anschlag 21 des Spannschlittens 19) gesteuert werden, und nicht - wie dargestellt - über Wegmeßaufnehmersignale. Generell können Wegmeßaufnehmer, federbelastete Anschläge, schalt- und/oder regelbare Antriebsmotoren und/oder -getriebe und/oder Kraftmeßsensoren in vielfältiger Kombination zur Steuerung der Bewegungen und des Spannkraftniveaus kombiniert werden, z. B. in servohydraulischen und/oder elektrohydraulischen Antrieben.Alternatively or additionally, the linear drives of the hold-down devices 14 a, 14 b, which move them from their respective folded-up positions 15 a, 15 b to their respective lowered positions 18 a, 18 b, and back, can also be reversed, via stop blocks and spring-loaded stops (analog the stop block 24 and the spring-loaded stop 21 of the clamping slide 19 ) are controlled, and not - as shown - via displacement transducer signals. In general, displacement transducers, spring-loaded stops, switchable and / or controllable drive motors and / or gearboxes and / or force sensors can be combined in a variety of combinations for controlling the movements and the clamping force level, e.g. B. in servohydraulic and / or electrohydraulic drives.

Als Schwenk- und/oder Linearantriebe der beschriebenen Vorrichtung 1 kommen beispielsweise sowohl elektrische als auch hydraulische als auch pneumatische Antriebe in Frage.As swivel and / or linear drives of the described device 1 , for example, both electrical and hydraulic as well as pneumatic drives can be considered.

Das Vorspannen der Werkstücke 6, 7 bzw. das endgültige Vollspannen der Werkstücke 6, 7 kann alternativ oder zusätzlich auch beispielsweise mittels hydraulisch und/oder pneumatisch wirkender Spannmittel, z. B. aufblasbarer Schläuche oder Membranen, erfolgen, die zum Beispiel in den Konturschienen 11a, 11b und/oder in den Niederhalter 14a, 14b angeordnet sein können. Das Spannkraftniveau würde in diesem Fall auf einfacher Weise durch den in den Druckschläuchen oder -membranen vorherrschende,n hydraulische und/oder pneumatischen Druck bestimmt. Es wäre z. B. auch möglich, daß der Spannschlitten 19 mit der beweglichen Konturschiene 11b die Werkstücke 6, 7 voreinspannt, während das endgültige Vollspannen zum Fügen gesondert davon durch hydraulische und/oder pneumatische Spannmittel, z. B. aufpumpbare Schläuche oder Membranen, bewirkt wird. The preloading of the workpieces 6 , 7 or the final full clamping of the workpieces 6 , 7 can alternatively or additionally also, for example, by means of hydraulically and / or pneumatically acting clamping means, e.g. B. inflatable hoses or membranes, which can be arranged for example in the contour rails 11 a, 11 b and / or in the hold-down 14 a, 14 b. In this case, the tension force level would be determined in a simple manner by the hydraulic and / or pneumatic pressure prevailing in the pressure hoses or membranes. It would be e.g. B. also possible that the clamping slide 19 with the movable contour rail 11 b pre-clamped the workpieces 6 , 7 , while the final full clamping for joining separately by hydraulic and / or pneumatic clamping means, eg. B. inflatable tubes or membranes.

Reference list

11

Spannvorrichtung
Jig

22nd

Untergrund
Underground

33rd

Gestell
frame

44th

Schwenkantrieb
Swivel drive

55

Lagerachse
Bearing axis

66

erstes Werkstück, Heckdeckeloberteil
first workpiece, trunk lid upper part

66

a Flanschrand von a flange edge of

66

b Fügebereich von b Joining area from

66

77

zweites Werkstück, Heckdeckelunterteil
second workpiece, trunk lid lower part

77

a Flanschrand a flange

77

b Fügebereich von b Joining area from

77

88th

Linie (Fügeposition)
Line (joining position)

88th

a Kfz-Kennzeichen-Aufnahmefeld
a License plate area

99

a, a,

99

b aufgeklappte Position von b unfolded position of

1414

a, a,

1414

b
b

1010th

Fügespalt
Joining gap

1111

a, a,

1111

b erste bzw. zweite Konturschiene
b first or second contour rail

1111

c Mittelstück von c center piece of

1111

b
b

1111

d, d,

1111

e, e,

1111

f Umfangsabschnitte von f peripheral portions of

1111

c
c

1212th

Schwenklängsachse
Swivel longitudinal axis

1313

a, a,

1313

b Schwenklager
b pivot bearing

1414

a, a,

1414

b erster bzw. zweiter Niederhalter
b first or second hold-down device

1515

a, a,

1515

b hochgeklappte Position
b folded up position

1616

a, a,

1616

b Unterseite von b underside of

1414

a bzw. a or

1414

b
b

1717th

a, a,

1717th

b Oberseite von b top of

1111

a bzw. a or

1111

b
b

1818th

a, a,

1818th

b abgesenkte Position
b lowered position

1919th

Spannschlitten
Tension slide

1919th

a Lagerschiene
a bearing rail

2020th

Pfeil
arrow

2020th

a Doppelpfeil
a double arrow

2121

federbelasteter Anschlag
spring-loaded stop

2222

Federpaket
Spring pack

2323

Linearantrieb
linear actuator

2424th

Anschlagblock
Stop block

2525th

Spannpratze
Clamp

2626

Linearschlitten
Linear slide

2626

a Lagerschiene
a bearing rail

2727

Linearantrieb
linear actuator

2828

Pfeil
arrow

2929

a, a,

2929

b, b,

3030th

a, a,

3030th

b Wegmeßaufnehmer
b displacement sensor

3131

a, a,

3131

b Führungsarm
b guide arm

3232

Auflage
Edition

3333

Pfeil
arrow

3333

a Doppelpfeil
a double arrow

3434

Drehachse
Axis of rotation

Claims

1. Clamping device ( 1 ) for at least two workpieces ( 6 , 7 ), in particular for at least two vehicle body parts ( 6 , 7 ), by means of which the workpieces can be clamped for a joining process by means of clamping means ( 11 a, 11 b), characterized in that the tensioning device ( 1 ) comprises the following:

- preloading means ( 11 a, 11 b; 14 a, 11 a; 14 b, 11 b), by means of which the workpieces ( 6 , 7 ) can be preloaded with a first clamping force level;
- Positioning means ( 25 , 26 , 26 a, 27 ), by means of which at least one ( 6 ) of the workpieces ( 6 , 7 ) can be positioned in the preloaded state, in particular relative to another ( 7 ) of the workpieces ( 6 , 7 ); and
Full clamping means ( 11 a, 11 b), by means of which the workpieces ( 6 , 7 ) can be fully clamped for the joining process after positioning with a second clamping force level which is higher than the first clamping force level,
- wherein said biasing means (11 a, 11 b) with the full clamping means (11 a, 11 b) are formed together and / or the biasing means (11 a, 14 a; 11 b, 14 b) of the full clamping means (11 a, 11 b) are formed separately.

2. Clamping device according to claim 1, characterized in that the first clamping force level is preset on the device side, preferably by a drive ( 23 ) of the biasing means ( 11 a, 11 b) is preset to a first driving force level.

3. Clamping device according to claim 1 or 2, characterized in that the second clamping force level is preset on the device side, preferably by a drive ( 23 ) of the full clamping means ( 11 a, 11 b) is preset to a second, higher than the first driving force level .

4. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the first clamping force level by prestressing the workpieces ( 6 , 7 ) up to a predetermined remaining distance (D ₁ , D ₂ ) of the prestressing means ( 11 a, 14 a; 11 b, 14 b) is caused, which preferably results from the thickness of the workpieces ( 6 , 7 ) to be preloaded in the clamping area ( 6 b, 7 b) plus a certain residual gap dimension.

5. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the second clamping force level is caused by the full clamping of the workpieces ( 6 , 7 ) to a suitable joint gap dimension, which can also be zero.

6. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one biasing means ( 11 a, 11 b) with at least one full clamping means ( 11 a, 11 b) is formed together as a clamping means.

7. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one biasing means ( 14 a, 11 a; 14 b, 11 b) and at least one full clamping means ( 11 a, 11 b) are formed separately from one another.

8. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping means ( 11 a, 11 b; 14 a, 11 a; 14 b, 11 b) can act in at least one clamping direction ( 20 ; 33 ) while the positioning means ( 25 , 26 , 26 a, 27 ) can act in another direction ( 28 ) that is not parallel to the tensioning direction ( 20 , 33 ), in particular perpendicular direction.

9. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that at least two clamping means ( 11 a, 11 b, 14 a, 11 a; 11 a, 11 b, 14 b, 11 b) are present, which are not parallel in at least two , in particular mutually perpendicular clamping directions ( 20 , 33 ) can act.

10. Clamping device according to claim 9 in combination with claim 8, characterized in that the positioning means ( 25 , 26 , 26 a, 27 ) in another, to the at least two clamping directions ( 20 , 33 ) not parallel, in particular perpendicular direction ( 28 ) can work.

11. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping means at least one of the shape of at least one ( 6 ) of the workpieces at least partially adapted and / or adaptable contour piece ( 11 a) and at least one further, the shape of a second workpiece ( 7 ) include at least partially adapted and / or adaptable second contour piece ( 11 b), the workpieces ( 6 , 7 ) in question being able to be arranged between the contour pieces.

12. Clamping device according to claim 11, characterized in that the two contour pieces ( 11 a, 11 b) are arranged or can be arranged in juxtaposition, at least one ( 11 b) of the contour pieces being designed to be movable in the direction of the other contour piece ( 11 a) is.

13. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping means at least one of the shape of at least one of the workpieces ( 6 ; 7 ) at least partially adapted and / or adaptable contour piece ( 11 a; 11 b) and at least one other, the shape of the same workpiece ( 6 ; 7 ) at least partially adapted and / or adaptable contour piece ( 14 a; 14 b), wherein the workpiece in question can be arranged between the contour pieces.

14. Clamping device according to claim 13, characterized in that the two contour pieces ( 11 a, 14 a; 11 b, 14 b) are arranged or can be arranged in juxtaposition, at least one ( 14 a; 14 b) of the contour pieces in the direction of the other contour piece ( 11 a; 11 b) is designed to be movable.

15. A method for clamping and joining at least two workpieces ( 6 , 7 ), in particular at least two vehicle body parts ( 6 , 7 ), the workpieces ( 6 , 7 ) being first clamped and then joined, characterized in that

- in a first process step, the workpieces ( 6 , 7 ) are preloaded with a first clamping force level,
- at least one ( 6 ) of the workpieces ( 6 , 7 ) is then positioned in the pretensioned state, in particular aligned relative to another ( 7 ) of the workpieces ( 6 , 7 ),
- Then the workpieces ( 6 , 7 ) with a second, compared to the first clamping force level increased clamping force level fully and firmly and
- then be joined.

In that the biasing and the full breakdown means of the same clamping means (11 a 11 b), collectively referred to as biasing means (11 a, 11 b) and full clamping means (11 a 11 b) are used 16. The process according to claim 15, characterized in that conducted becomes.

17. The method according to claim 15 or 16, characterized in that the biasing by means of biasing means ( 11 a, 14 a; 11 b, 14 b) and the full clamping by means of separate, from the biasing means ( 11 a, 14 a; 11 b, 14 b) separately trained full clamping means ( 11 a, 11 b) is carried out.

18. The method according to any one of claims 15 to 17, characterized in that the clamping of the workpieces in a first clamping direction ( 20 ; 33 ) is carried out and the positioning in a second, to the first direction ( 20 ; 33 ) not parallel, in particular perpendicular direction ( 28 ) is carried out.

19. The method according to any one of claims 15 to 18, characterized in that a clamping process takes place in a first clamping direction ( 20 ) and a further prestressing and / or full clamping process in a second, in particular perpendicular, to the first direction ( 20 ) not parallel Direction ( 33 ) takes place.

20. The method according to claim 18 in combination with claim 19, characterized in that the direction ( 28 ) of the positioning process to the two clamping directions ( 20 , 33 ) is not parallel, in particular perpendicular to both clamping directions ( 20 , 33 ).

21. The method according to any one of claims 15 to 20, characterized in that the first clamping force level is preset, preferably by a drive ( 23 ) of the biasing means ( 11 a, 11 b) is preset to a first driving force level.

22. The method according to any one of claims 15 to 21, characterized in that the second clamping force level is preset, preferably by a drive ( 23 ) of the full clamping means ( 11 a, 11 b) to a second, higher than the first driving force level driving force level is preset.

23. The method according to any one of claims 15 to 22, characterized in that the first clamping force level by prestressing the workpieces ( 6 , 7 ) up to a predetermined remaining distance (D ₁ , D ₂ ) of the prestressing means ( 11 a, 14 a; 11 b, 14 b) is caused, which preferably results from the thickness of the workpieces ( 6 , 7 ) to be preloaded in the clamping area ( 6 b, 7 b) plus a certain residual gap dimension.

24. The method according to any one of claims 15 to 23, characterized in that the second clamping force level is due to the full clamping of the workpieces ( 6 , 7 ) to a suitable joint gap dimension, which can also be zero.

25. The method according to any one of claims 15 to 24, characterized in that the joining process is a soldering process, in particular includes a laser soldering process.

26. The method according to any one of claims 15 to 25, characterized in that the joining process is a welding process, in particular includes a laser welding process.