DE19818303A1 - Vorrichtung zur Positionierung und zum Zusammenbau von Karosserieteilen eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Positionierung und zum Zusammenbau von Karosserieteilen eines Kraftfahrzeuges, wobei zumindest an beiden Enden der Vorrichtung normal zu einer durch die Vorrichtung verlaufenden Montagestraße ortsfeste Portale vorgesehen sind, welche wenigstens im wesent­ lichen senkrecht angeordnete Schenkel aufweisen und an welchen Spannrahmen angelenkt sind, welche zum zuführen, Positionieren und Zusammenfügen der Karosserieteile dienen.

Derartige Vorrichtungen zur Positionierung und zum Zusammen­ bau von Karosserieteilen eines Kraftfahrzeuges bzw. allgemein Karosserie-Fertigungsstraßen sind in unterschiedlichen Ausfüh­ rungsformen bekannt. So ist beispielsweise der DE-OS 37 24 279 eine Vorrichtung zur Positionierung von Fahrzeug-Karosserieteilen in einer Montagestraße zu entnehmen, wobei an ersten seitlich einer zu fertigenden Karosserie angeordneten Spannvorrichtungen eine weitere oberhalb angeordnete Spannvorrichtung festlegbar sein soll. Weiters ist rechtwinkelig zur Bahn der Montagestraße ein bogenförmiges Tragwerk errichtet, welches eine Positionier- und Stützbauteilgruppe aufnimmt, wobei die oberhalb angeordnete Spannvorrichtung neben der Abstützung an den seitlichen Spannvor­ richtung auch an dem Portalbogen festgelegt werden soll. Nachtei­ lig bei dieser bekannten Ausführungsform ist die Tatsache, daß aufgrund der fest vorgegebenen Portal- bzw. Grundrahmenkonstruk­ tion eine Anpassung an unterschiedliche Fertigungsvorgänge bzw. unterschiedliche Fahrzeugmodelle nicht ohne weiteres möglich ist.

Aus der DE-OS 28 10 822 ist eine abgewandelte Form einer Karosseriefertigungsstraße in Form einer Einrichtung zum Zusam­ menschweißen von Kraftfahrzeugkarosserien bekannt geworden, wobei an seitlich im wesentlichen vertikal angeordneten Trägern bzw. Schenkeln eines Portals am Eingangs- und am Ausgangsende der Fer­ tigungsvorrichtung Anschlußelemente festlegbar sind und im Be­ reich der seitlichen Träger Spannrahmen bzw. Gestelle oder Schweißeinrichtungen angelenkt sind. Weiters ist dem deutschen Gebrauchsmuster 92 09 686.7 eine Bearbeitungsstation für Fahr­ zeugkarosserien in einer Transferlinie bekannt geworden, wobei die Ausbildung derart getroffen ist, daß eine Vielzahl von Maga­ zinen für Fahrzeugkarosserien vorgesehen bzw. teilweise gleich­ zeitig einsetzbar ist. Sämtlichen dieser bekannten Karosseriefer­ tigungsstraßen ist im wesentlichen gemeinsam, daß Portalelemente am Eingang und am Ausgang der Fertigungsstation im wesentlichen starr ausgebildete Rahmen ausbilden, so daß eine Anpassung an unterschiedliche Fahrzeugmodelle bzw. unterschiedliche Größen nicht ohne weiteres möglich ist. Weiters ist teilweise vorge­ sehen, daß an den Portalelementen entsprechenden Spannrahmen festgelegt sind, welche zur Zufuhr und zur Positionierung von Karosserieteilen, beispielsweise einer Bodenplatte vom Boden­ element der Vorrichtung, seitlichen Karosserieteilen, wie Türen oder dgl., von seitlichen Spannrahmen und ein Kraftfahrzeugdach von Dachelementen bzw. obenliegenden Spannrahmen vorgesehen sind.

Neben Konstruktionen, bei welchen Grundrahmen bzw. Portal­ rahmen vorgesehen sind, welche der Lagerung bzw. Aufnahme von Spannrahmen dienen, ist darüberhinaus beispielsweise der WO 95/32886 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum zuführen, Spannen und Bearbeiten von Bauteilen einer Fahrzeugkarosserie zu ent­ nehmen, bei welcher eine Mehrzahl von Spannrahmen unmittelbar miteinander zu einem Spannrahmengehäuse verbindbar sind. Diese bekannte Konstruktion findet gegenüber den eingangs genannten Ausbildungen mit einer geringeren Anzahl von Teilen das Auslan­ gen, da nicht ein getrenntes Grundgestell bzw. ein getrennter Portalrahmen sowie daran anschließend Spannrahmen vorgesehen sind, wobei jedoch diese bekannte Konstruktion einem erhöhten Verschleiß unterworfen ist und eine besonders stabile Ausbildung der Spannrahmen erfordert. Darüberhinaus ist unmittelbar einsich­ tig, daß bei einer derartigen Konstruktion bzw. Verbindung von Spannrahmen zu einem Spannrahmengehäuse eine Adaptierung für unterschiedliche Ausführungsformen der zusammenzubauenden Karos­ serie einen vollständigen Ersatz der Spannrahmen erforderlich macht und insgesamt, wie bereits angedeutet, zu einer überaus aufwendigen Konstruktion der Spannrahmen selbst führt.

Die vorliegende Erfindung zielt nun darauf ab, ausgehend von einer Vorrichtung zur Positionierung und zum Zusammenbau von Ka­ rosserieteilen eines Kraftfahrzeuges der eingangs genannten Art eine derartige Vorrichtung bzw. Karosseriefertigungsstraße dahin­ gehend weiterzubilden, daß mit einer einfachen Konstruktion ein leichtere und schnelle Anpaßbarkeit an unterschiedliche Karos­ serieformen bzw. sich ändernde Bedingungen erzielbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrich­ tung zur Positionierung und zum Zusammenbau von Karosserieteilen eines Kraftfahrzeuges im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß an den senkrecht angeordneten Schenkeln der Portale unter Ausbil­ dung eines geschlossenen Rahmens jeweils ein Dachelement lösbar festgelegt ist. Dadurch, daß an den senkrechten Elementen der Portal- bzw. Grundrahmen zur Ausbildung eines geschlossenen Rahmens jeweils ein Dachelement lösbar festgelegt ist, läßt sich in einfacher Weise und durch leichten Ersatz eines entsprechenden Dachelementes eine einfache Adaptierung an unterschiedliche Ge­ gebenheiten vornehmen, wobei jedoch die üblicherweise an der­ artige Portalrahmen bzw. Grundgestelle gerichteten Anforderungen in bezug auf ihre Stabilität für eine exakte und genaue Halterung bzw. Positionierung der daran angelenkten Spannrahmen ohne weite­ res erfüllt werden können.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform, wodurch sich bei einfacher Konstruktion und geringem Platzaufwand eine entsprechend stabile Ausführung erzielen läßt, ist erfindungs­ gemäß vorgesehen, daß die senkrechten Schenkel jedes Portals mit einem Bodenelement zu einem U-förmigen Grundelement der Portale verbunden sind. Zur weiteren Erhöhung der Flexibilität und Adap­ tierbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Positionierung und zum Zusammenbau von Karosserieteilen eines Kraftfahrzeuges kann darüberhinaus vorgesehen sein, daß die senkrechten Schenkel der Portale schwenkbar am Bodenelement angelenkt sind, wie dies einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ent­ spricht. Durch eine derartige Schwenkbarkeit der im wesentlichen senkrechten Schenkel der Portale relativ zum Bodenelement lassen sich einfache Anpassungen in bezug auf die Breite der Karosse­ riefertigungsstraße vornehmen, wobei unmittelbar einsichtig ist, daß durch einfachen Einsatz entsprechend adaptierter Dachelemente zur Fertigstellung der geschlossenen Portalrahmen unmittelbar wiederum die erforderliche Stabilität erzielt werden kann. Ge­ gebenenfalls könnten hiebei auch in ihren Längenabmessungen ver­ änderbare bzw. verstellbare Dachelemente zum Einsatz kommen, wodurch bei einer Verschwenkung der im wesentlichen senkrechten Schenkel relativ zum Bodenelement unmittelbar einer dadurch be­ dingten Änderung des Abstandes im Bereich des Dachelementes Rech­ nung getragen werden kann.

Gemäß einer besonders einfachen und kostengünstig herstell­ baren Ausführung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Dachelement von einem im wesentlichen geraden Träger gebildet wird. Für eine weitere Erhöhung der Einsetzbarkeit bzw. Erleich­ terung der Adaptierbarkeit an unterschiedliche Bedingungen wird darüberhinaus vorgeschlagen, daß das Dachelement an seinen Enden dem gegenseitigen Abstand der senkrechten Schenkel der Portale entsprechende, normale Fortsätze aufweist, deren Länge insbe­ sondere veränderbar ist, wie dies einer weiteren bevorzugten Aus­ führungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung entspricht.

Zur Erzielung einer entsprechend stabilen Dachkonstruktion sowie zur Reduktion der Anzahl der einzusetzenden Teile der er­ findungsgemäßen Vorrichtung wird gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform die Ausbildung so getroffen, daß die an den an beiden Enden der Montagestraße vorgesehenen, senkrechten Schenkel der Portale lösbar angeordneten Dachelemente miteinander durch Träger unter Ausbildung eines Rahmenelementes verbunden sind. Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß üblicherweise mit den im oberen Bereich angeordneten Spannrahmen eine geringere Vielfalt von Karosserieteilen manipuliert werden muß und die Dachkonstruk­ tionen üblicherweise nicht eine derartige Tragfähigkeit und mechanische Stabilität wie die übrigen Portalteile aufweisen müssen, ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vor­ gesehen, daß das von den miteinander verbundenen Dachelementen gebildete Rahmenelement als Spannrahmen ausgebildet ist, so daß insgesamt mit wenig Elementen das Auslangen gefunden werden kann. Insbesondere für den Fall, daß das Dachelement als Spannrahmen ausgebildet ist, ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausfüh­ rungsform vorgesehen, daß an dem von den miteinander verbundenen Dachelementen gebildeten Rahmenelement Greif- und/oder Einstell­ einrichtungen insbesondere schwenkbar angelenkt sind, so daß un­ mittelbar von dem einen Spannrahmen ausbildenden Dachelement ent­ sprechende Karosserieteile aufgenommen und in weiterer Folge mit den übrigen Karosserieteilen verbunden, verspannt und verarbeitet werden kann.

Für eine einfache Festlegung jedes Dachelementes zur Ver­ vollständigung des geschlossenen Portalrahmens wird darüberhinaus bevorzugt vorgeschlagen, daß das Dachelement über an sich be­ kannte Kniehebel-Spanneinrichtungen an den senkrechten Schenkeln festgelegt ist. In diesem Zusammenhang kann für eine sichere Positionierung und Zentrierung darüberhinaus vorgesehen sein, daß die Positionierung des Dachelements über eine an sich bekannte Zentriereinrichtung, insbesondere unter Verwendung eines in einer entsprechenden Ausnehmung aufnehmbaren Dornes, erfolgt, wie dies einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemaßen Vorrichtung entspricht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der beige­ schlossenen Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbei­ spielen näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische und schematische Teilansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Positionierung und zum Zusam­ menbau von Karosserieteilen eines Kraftfahrzeuges;

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt im Bereich der Festlegung eines Dachelementes an einem im wesentlichen senkrecht verlaufenden Schenkel zur Herstellung eines geschlossenen Rahmens gemäß einer abgewandelten Ausführungsform;

Fig. 3 in einem wiederum vergrößerten Maßstab einen Ausschnitt einer abgewandelten Ausführungsform der Festlegung eines Dachele­ mentes an einem im wesentlichen senkrecht verlaufenden Schenkel zur Herstellung eines geschlossenen Rahmens; und

Fig. 4 in einer zu Fig. 1 ähnlichen Darstellung eine perspekti­ vische und schematische Teilansicht einer abgewandelten Ausfüh­ rungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Positionierung und zum Zusammenbau von Karosserieteilen unter Verwendung eines einen Spannrahmen bildenden Dachelementes.

Bei der in Fig. 1 schematisch dargestellten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Positionierung und zum Zusammenbau von Ka­ rosserieteilen eines Kraftfahrzeuges sind an den beiden Enden der allgemein mit 1 bezeichneten Vorrichtung jeweils allgemein mit 2 bezeichnete Portalrahmen vorgesehen, wobei zu beiden Seiten einer Montagestraße 3 im wesentlichen senkrecht verlaufende Schenkel 4 der Portalrahmen vorgesehen sind. Die senkrecht verlaufenden Schenkel 4 sind jeweils mit einem Bodenelement 5 zur Ausbildung eines im wesentlichen U-förmigen Grundelementes verbunden, wobei bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform zusätzlich schematisch mit 6 angedeutete Schwenkachsen vorgesehen sind, mit welchen eine Verschwenkung der senkrechten Schenkel 4 relativ zum Bodenelement 5 um einen gewissen Winkel möglich ist.

Zur Ausbildung eines geschlossenen Rahmens bzw. Portalrah­ mens 2 ist jeweils ein Dachelement 7 vorgesehen, welches über schematisch angedeutete Zentriereinrichtungen 8, beispielsweise in Form jeweils eines Dornes, an den senkrechten Schenkein 4 der Portalrahmen festgelegt ist. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist das Dachelement 7 von einem im wesentlichen geraden Träger bzw. Profil gebildet.

Wie dies schematisch weiters in Fig. 1 angedeutet ist, sind an den im wesentlichen senkrecht verlaufenden Schenkeln 4 strich­ liert angedeutete Spannrahmen 9 angelenkt, an welchen in nicht näher dargestellter Weise Karosserieteile eines Kraftfahrzeuges festgelegt sind bzw. mit welchen derartige Karosserieteile zusam­ mengefügt und für ein Verbinden verspannt werden können.

Die Dachelemente 7 können hiebei ebenfalls zur Festlegung von Spannrahmen im oberen Bereich der Vorrichtung 1 dienen oder unmittelbar als Spannrahmen ausgebildet sein, wie dies bei der Ausführung gemäß Fig. 4 näher dargestellt wird.

Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist er­ sichtlich, daß an einem wiederum mit 4 bezeichneten, im wesent­ lichen vertikal verlaufenden Schenkel eines Portalrahmens ein mit 10 bezeichnetes Dachelement festgelegt ist, wobei in Abwandlung der Ausführung gemäß Fig. 1 das Dachelement 10 an seinen Enden Fortsätze 11 aufweist, welche wiederum über eine Zentriereinrich­ tung, beispielsweise in Form eines Dornes 8, am Schenkel 4 fest­ legbar sind. Für eine Erhöhung der Adaptierbarkeit kann hiebei vorgesehen sein, daß der Fortsatz 11 durch an sich bekannte Mittel längenveränderbar ausgebildet ist, wie dies durch den Dop­ pelpfeil 12 angedeutet ist.

Zur Festlegung und Sicherung des Dachelementes 10 an dem Schenkel 4 ist eine allgemein mit 13 bezeichnete Kniehebel-Spann­ einrichtung vorgesehen, wobei eine Festlegung des Dachelementes 10 bzw. des Fortsatzes 11 über ein verschwenkbares Hebelelement 14 im Zusammenwirken mit einem Anschlag 15 erfolgt.

Bei der in Fig. 3 dargestellten, abgewandelten Ausführungs­ form zur Festlegung eines Dachelementes 7 an einem senkrechten Schenkel 4 ist vorgesehen, daß an einem um eine Achse 16 am Dach­ element schwenkbar angelenkten Hebelelement 17 wiederum ein Zen­ trierdorn 18 angeordnet ist, welcher in eine entsprechende Aus­ nehmung 19 im Kopfbereich 20 des senkrechten Schenkels 4 ein­ greift. Durch die Zentriervorrichtung 18 gelingt wiederum eine zuverlässige Positionierung des Dachelementes 7 am senkrechten Schenkel 4 zur Ausbildung eines geschlossenen Rahmens.

Bei der schematischen Darstellung gemäß Fig. 4 ist ersicht­ lich, daß die Rahmen bzw. Portalrahmen 2 aus einem im wesent­ lichen U-förmigen Grundrahmen bestehend aus vertikalen Schenkeln 4 und einem Bodenelement 5 sowie einem lösbar an den vertikalen Schenkein 4 festlegbaren Dachelement 7 gebildet werden. Bei dieser Ausführungsform sind die Dachelemente 7 am vorderen und hinteren Rahmen 2 miteinander durch Träger 21 verbunden, so daß sich ein geschlossenes Rahmenelement ergibt. Bei dieser Ausfüh­ rungsform kann dieses allgemein mit 22 bezeichnete, geschlossene Rahmenelement als Dachkonstruktion unmittelbar als Spannrahmen ausgebildet sein, wobei an diesem Spannrahmen 22 schematisch an­ gedeutete Greif- und/oder Einstelleinrichtungen 23 vorgesehen sind, welche zum Ergreifen, Positionieren und Festlegen von nicht näher dargestellten Karosserieteilen, wie beispielsweise dem Dachhimmel oder der Motorhaube, des auf der Montagestraße zusam­ menzubauenden Kraftfahrzeuges dienen. Darüberhinaus sind, ähnlich wie bei der Ausführung gemäß Fig. 1 an den seitlichen Schenkeln 4 ebenfalls Spannrahmen vorzusehen. Die schematisch angedeuteten Greif- und/oder Einstelleinrichtungen 23 können in an sich be­ kannter Weise entsprechend schwenkbar, verdrehbar und dgl. an der Konstruktion 22 festgelegt sein und mit entsprechenden Manipu­ liereinrichtungen versehen sein.

Aufgrund der Tatsache, daß das Dachelement 7, 10 bzw. 22 lösbar an den übrigen Elementen der Portalrahmen 2 festgelegt ist, kann somit durch einen einfachen Tausch bzw. Ersatz des Dachelementes 7, 10 bzw. 22 eine einfache Anpassung an unter­ schiedliche Gegebenheiten bzw. Fahrzeugmodelle oder dgl. vorge­ nommen werden.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Positionierung und zum Zusammenbau von Karosserieteilen eines Kraftfahrzeuges, wobei zumindest an beiden Enden der Vorrichtung normal zu einer durch die Vorrichtung verlaufenden Montagestraße ortsfeste Portale vorgesehen sind, welche wenigstens im wesentlichen senkrecht angeordnete Schenkel aufweisen und an welchen Spannrahmen angelenkt sind, welche zum Zuführen, Positionieren und Zusammenfügen der Karosserieteile dienen, dadurch gekennzeichnet, daß an den senkrecht angeordneten Schenkeln (4) der Portale (2) unter Ausbildung eines geschlos­ senen Rahmens jeweils ein Dachelement (7, 10) lösbar festgelegt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrechten Schenkel (4) jedes Portals (2) mit einem Boden­ element (5) zu einem U-förmigen Grundelement der Portale (2) ver­ bunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrechten Schenkel (4) der Portale (2) schwenkbar am Boden­ element (5) angelenkt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Dachelement (7) von einem im wesentlichen gera­ den Träger gebildet wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Dachelement (10) an seinen Enden dem gegen­ seitigen Abstand der senkrechten Schenkel (4) der Portale (2) entsprechende, normale Fortsätze (11) aufweist, deren Länge insbesondere veränderbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die an den an beiden Enden der Montagestraße (3) vorgesehenen, senkrechten Schenkeln (4) der Portale (2) lös­ bar angeordneten Dachelemente (7) miteinander durch Träger (21) unter Ausbildung eines Rahmenelementes (22) verbunden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das von den miteinander verbundenen Dachelementen (7) gebildete Rahmenelement (22) als Spannrahmen ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß an dem von den miteinander verbundenen Dachelementen (7) gebildeten Rahmenelement (22) Greif- und/oder Einstelleinrich­ tungen (23) insbesondere schwenkbar angelenkt sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Dachelement (7, 10) über an sich bekannte Kniehebel-Spanneinrichtungen (13, 17) an den senkrechten Schenkeln (4) festgelegt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierung des Dachelements (7, 10) über eine an sich bekannte Zentriereinrichtung, insbesondere unter Verwendung eines in einer entsprechenden Ausnehmung auf­ nehmbaren Dornes (8, 18), erfolgt.