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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen eines an einer Fahrzeugkarosserie
anordenbaren Bauteiles mit mindestens einem Referenzbereich, zur
Positionierung des Randbereiches von einer an einer Fahrzeugkarosserie
montierbaren Motorhaube, Heckklappe oder Türe, wobei das Bauteil in x-,
y- und z-Richtung bewegbar ist und nach der Ausrichtung des Bauteiles
der Randbereich des Bauteiles in bezug zum Referenzbereich eine
Lage einnimmt, so daß die
Bündigkeit
des Randbereiches des Bauteiles mit dem Referenzbereich, der bei
der Fahrzeugkarosserie – im
montierten Zustand des Bauteiles – dann dem entsprechend zugeordneten
Bereich entspricht, überprüfbar ist.
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In
der Kraftfahrzeugindustrie werden an einer Fahrzeugkarosserie anordenbare
Bauteile wie Motorhauben, Heckklappen, Türen oder dergleichen, d. h.
die Randbereiche dieser Bauteile, entsprechend vermessen, nämlich daraufhin überprüft, ob die Randbereiche
dieser Bauteile im später
montieren Zustand an der Fahrzeugkarosserie mit den entsprechenden
Bereichen (Randbereichen) der Fahrzeugkarosserie fluchten, also
bündig
abschließen.
Hierzu werden die entsprechenden Bauteile zumeist in einer Art Rahmen,
der als umlaufender Gußkörper ausgebildet
ist, angeordnet, wobei durch die Oberfläche des umlaufenden Gußkörpers ein
entsprechender Referenzbereich gebildet wird. Durch Auflage einer Meßvorrichtung
auf den Referenzbereich und den Randbereich des Bauteiles wird die
Bündigkeit
der hergestellten Bauteile entsprechend überprüft. Die Lage, in der das Bauteil
innerhalb des umlaufenden Gußrahmens
angeordnet ist, also die Meßlage
des Bauteiles innerhalb des Gußrahmens
entspricht im wesentlichen der späteren Wagenlage, so daß mit entsprechenden
Meßvorrichtungen
die Bündigkeit der
Randbereiche dieser im umlaufenden Gußrahmen angeordneten Bauteile
gegenüber
dem Referenzbereich entsprechend vermessen bzw. überprüft werden kann. Bevor jedoch
die entsprechende Vermessung bzw. Überprüfung stattfinden kann, muß das entsprechende
Bauteil innerhalb des umlaufenden Gußrahmens entsprechend ausgerichtet
werden.
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Im
Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, wird beispielsweise
eine Kofferraumklappe innerhalb eines umlaufenden Gußrahmens
mit Hilfe von mehreren am Gußrahmen
angeordneten Positioniervorrichtungen ausgerichtet. Hierbei sind
mindestens drei separate Positioniervorrichtungen vorgesehen, die
das Bauteil innerhalb des umlaufenden Gußrahmens in drei bestimmten,
voneinander verschiedenen Richtungen, nämlich in x-, y- und z-Richtung verschieben,
d. h. bewegen und damit ausrichten können. So ist zur Ausrichtung
des Bauteiles innerhalb des umlaufenden Gußrahmens in x-Richtung eine
erste, zur Ausrichtung des Bauteiles in y-Richtung eine zweite und
zur Ausrichtung des Bauteiles in z-Richtung eine dritte Positioniervorrichtung
vorgesehen. Hierbei beschreibt die x-Richtung die Bewegung des Bauteiles,
hier der Heckklappe, in den Gußrahmen
hinein bzw. aus dem Gußrahmen
heraus, wobei die y-Richtung eine seitliche Verschiebung und die z-Richtung
eine Höhenverschiebung
des Bauteiles innerhalb des Gußrahmens
beschreibt. Wird nun das Bauteil innerhalb des Gußrahmens
ausgerichtet, so werden mit Hilfe eines Stahlmaßes, das als Ausrichthilfsmittel
dient, die Randbereiche des Bauteiles, hier die Randbereiche der
Heckklappe, gegenüber
dem Referenzbereich entsprechend ausgerichtet. Hierzu betätigt der
Qualitätskontrolleur
alle drei Positioniervorrichtungen, um das Bauteil in den entsprechenden
Richtungen entsprechend bewegen zu können, so daß vzw. zwischen Gußrahmen
und Bauteil ein Spalt von 3 mm verbleibt.
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Im
Stand der Technik sind unterschiedliche Vorrichtungen zur Positionierung,
insbesondere zur Positionierung von Werkstücken bekannt. Beispielsweise
offenbart die
DE 195
10 456 A1 eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung
von Bauteilen auf einer Meßbank,
die eine Bezugsfläche
und eine bewegliche Einheit aufweist. Hierzu weist die Vorrichtung
ein Referenzwerkzeug auf, das durch eine bewegliche Einheit in eine
vorbestimmte Stellung gebracht wird und dreidimensional wirksame
Referenzmittel bildet. Weder diese noch andere im Stand der Technik
bekannte Positioniervorrichtungen offenbaren die Positionierung
eines an einem Kraftfahrzeug anordenbaren Bauteiles gegenüber einem
Referenzbereich zur Überprüfung der
Bündigkeit
des entsprechenden Randbereiches des Bauteiles.
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Die
im Stand der Technik bekannte Positioniervorrichtung, von der die
Erfindung ausgeht, d. h. die im Stand der Technik bekannten Positioniervorrichtungen,
sind vom Qualitätskontrolleur
nur sehr problematisch zu bedienen, und zwar nur mit sehr hohem
Arbeitsaufwand. Da jede der Positioniervorrichtungen eine bestimmte
Bewegung, d. h. Verschiebung des Bauteiles innerhalb des umlaufenden Gußrahmens
gewährleistet,
sind die verschiedenen Positioniervorrichtungen nicht nur an verschieden schwer
zugänglichen
Bereichen des umlaufenden Gußrahmens,
also sowohl im oberen als auch unteren Bereich angeordnet, sondern
die Ausrichtung des Bauteiles ist an sich sehr problematisch, weil dessen
Ausrichtung nur durch die sequentielle Einstellung aller vorgegebenen
Positioniervorrichtungen möglich
ist. Das Bauteil kann also nur dann optimal ausgerichtet werden,
wenn jede Positioniervorrichtung an ihrer spezifisch angeordneten
Stelle entsprechend bedient und korrekt eingestellt wird. Folglich
ist der Arbeitsaufwand zum Ausrichten des Bauteiles mit den im Stand
der Technik bekannten Positioniervorrichtungen entsprechend hoch.
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Aus
DE 31 49 278 A1 ist
eine kompakte Meßtasteinrichtung
mit einer in einem Gehäuse
axialbeweglich gelagert drehgesicherten an ihren vorderen Ende eine
Meßtastspritze
oder dergleichen tragenden Pinole bekannt. Die Meßtastspitze
ist unter Zwischenschaltung von Wälzkugeln axial spielfrei aber
achssenkrecht allseits beweglich in der Pinole gelagert.
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DE 44 19 170 A1 offenbart
ein Verfahren zur Montage eines schwenkbeweglichen Fahrzeugteils, insbesondere
eine Tür,
und ein Scharnier zur Realisierung des Verfahrens, wobei eine selbsttätige Anpassung
des Scharniers an die räumlichen
Toleranzen zwischen der Fahrzeugtür und dem Türrahmen erfolgt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der
eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden,
daß der Arbeitsaufwand
zum Ausrichten eines an einer Fahrzeugkarosserie anordenbaren Bauteiles
gegenüber einem
Referenzbereich verringert ist.
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Die
Aufgabe ist nun durch wenigstens eine mit dem Bauteil verbindbare
Positioniervorrichtung gelöst,
die so ausgebildet ist, daß mit
Hilfe der Positioniervorrichtung das Bauteil gegenüber dem
Referenzbereich in drei bestimmten Richtungen, nämlich in x-, y- und z-Richtung
bewegbar und damit entsprechend positionierbar bzw. ausrichtbar
ist, wobei der Referenzbereich durch die Oberfläche eines separat vorgesehenen
Gußrahmens
gebildet ist, innerhalb des Gußrahmens
mindestens eine Ausnehmung für die
Anordnung mindestens einer Positioniervorrichtung vorgesehen ist,
und daß in
einem weiteren Bereich des Gußrahmens
mindestens eine Haltevorrichtung zur Halterung des Bauteiles vorgesehen
ist. Dadurch, daß nunmehr
mit einer Positioniervorrichtung das Bauteil in drei voneinander
verschiedene bestimmte Richtungen bewegbar ist, werden die oben
beschriebenen Nachteile vermeiden, da der Qualitätskontrolleur nun nicht mehr
mehrere Positioniervorrichtungen einstellen muß, d. h. eine sequentielle
Einstellung einzelner Positioniervorrichtungen zur Verschiebung
des Bauteiles in drei voneinander unabhängigen Richtungen nicht mehr
notwendig ist. Der Qualitätskontrolleur
kann sich daher auf die Einstellung einer Positioniervorrichtung,
d. h. die Bewegung des Bauteiles in drei verschiedene Richtungen mit
der erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung konzentrieren,
was nicht nur ein besonders genaues Ausrichten fördert, sondern auch die Arbeitsweise des
Qualitätskontrolleurs
wesentlich vereinfacht, da er nur noch die in einem bestimmten Bereich
angeordnete Positioniervorrichtung bedienen muß und nicht mehrere, in unterschiedlichen
Bereichen – wie bisher
im Stand der Technik – angeordnete
unterschiedliche Positioniervorrichtungen. Anders ausgedrückt, der
Qualitätskontrolleur
erspart sich auch Körperbewegungen
wie das Hoch-, Heruntergreifen oder gar mehrmalige Bücken zum
Einstellen unterschiedlicher verschiedener Positioniervorrichtungen. Der
Arbeitsaufwand ist daher wesentlich verringert.
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Im
folgenden soll nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
näher erläutert werden.
Hierzu darf auf die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten
Ausführungsbeispieles,
den Patentanspruch 1 sowie die nachfolgenden Patentansprüche sowie
auf die sich anschließende
Zeichnung verwiesen werden. In der Zeichnung zeigt
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1 in
einer schematischen Darstellung von vorne ein als Heckklappe ausgeführtes Bauteil ohne
dem umlaufenden Gußrahmen,
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2 ein
als Heckklappe ausgeführtes
Bauteil mit einem teilweise dargestellten umlaufenden Gußrahmen
und zwei dargestellten erfindungsgemäßen Positioniervorrichtungen
in einer schematischen Darstellung von vorne,
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3 eine
Positioniervorrichtung in einer schematischen Darstellung von der
Seite,
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4 das
Zusammenwirken einer erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung
mit dem unteren Bereich eines als Heckklappe ausgebildeten Bauteiles
und dem umlaufenden Gußrahmen
in einer schematischen Darstellung,
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5 den
Kreuzrolltisch der erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung
in einer schematischen perspektivischen Darstellung, und
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6 das
Zusammenwirken von Kreuzrolltisch und Spindelantrieben der erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung
in einer schematischen Darstellung von oben.
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Die 2, 3 und 4 zeigen
eine Positioniervorrichtung 1 zum Ausrichten eines an einer Fahrzeugkarosserie,
die nicht dargestellt ist, anordenbaren Bauteiles 2 gegenüber mindestens
einem Referenzbereich 3. Die hier auszurichtenden Bauteile 2,
die an einer Fahrzeugkarosserie montierbar sind, können als
Motorhauben, Heckklappen oder Türen
ausgebildet sein. Wichtig ist, daß bei der Ausrichtung des entsprechenden
Bauteiles 2 der Randbereich 2a des Bauteiles 2 entsprechend
positioniert wird. Das Bauteil 2 ist mit Hilfe der Positioniervorrichtung 1 bewegbar,
wobei nach der Ausrichtung des Bauteiles 2 der Randbereich 2a des
Bauteiles 2 in Bezug zum Referenzbereich 3 eine
Lage einnimmt, so daß die
Bündigkeit
des Randbereiches 2a des Bauteiles 2 mit dem Referenzbereich 3,
der bei der Fahrzeugkarosserie – im
montierten Zustand des Bauteiles 2 – dann dem entsprechenden Bereich
entspricht, überprüfbar ist.
Dies ist schematisch in 2 angedeutet.
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Um
das Bauteil 2 entsprechend auszurichten, muß das Bauteil 2 im
wesentlichen in drei bestimmten Richtungen bewegbar sein. Dies soll
in 1 dargestellt sein, wo durch die entsprechenden Pfeile
angedeutet ist, daß das
Bauteil 2 sowohl in x-, y- sowie z-Richtung bewegbar ist.
Anders ausgedrückt,
die x-Richtung stellt eine Verschiebung des Bauteiles 2 nach
vorne bzw. hinten, die y-Richtung eine Verschiebung des Bauteiles 2 seitlich
nach rechts oder links und die z-Richtung eine Verschiebung des
Bauteiles 2 nach oben oder unten dar.
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Die
eingangs beschriebenen Nachteile werden nun dadurch vermieden, daß die Positioniervorrichtung 1,
wobei in 2 zwei Positioniervorrichtungen 1 dargestellt
sind, so ausgebildet ist, daß mit
Hilfe der Positioniervorrichtung 1 das Bauteil 2 gegenüber dem
Referenzbereich 3 im wesentlichen in drei bestimmten Richtungen,
nämlich
in x-, y- und z-Richtung
bewegbar und damit entsprechend positionierbar bzw. ausrichtbar
ist. Hierdurch wird die Arbeit für den
Qualitätskontrolleur
entsprechend erleichtert, da er nur mit einer bzw. den hier in 2 dargestellten zwei
Positioniervorrichtungen 1 das Bauteil 2 gegenüber dem
Referenzbereich 3 entsprechend ausrichten kann, was im
folgenden noch näher
erläutert
werden soll.
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4 zeigt
in schematischer Darstellung von der Seite die Positioniervorrichtung 1.
Gut zu erkennen ist besonders in 4, daß zur Verbindung des
Bauteiles 2, das hier als Heckklappe ausgeführt ist,
mit der Positioniervorrichtung 1 eine entsprechende Spannvorrichtung 4 vorgesehen
ist. Der Randbereich 2a des Bauteiles 2 wird hier
durch die Spannvorrichtung 4 erfaßt und eingeklemmt. Weiterhin
zeigen die 3, 4 und 6,
daß zur
Realisierung der Bewegung des Bauteiles 2 in x-Richtung
ein erster Spindelantrieb 5, zur Realisierung der Bewegung
des Bauteiles 2 in y-Richtung ein zweiter Spindelantrieb 6 und
zur Realisierung der Bewegung des Bauteiles 2 in z-Richtung
ein dritter Spindelantrieb 7 vorgesehen ist. Durch die
entsprechenden Spindelantriebe 5 bis 7 läßt sich
das Bauteil 2 nun innerhalb eines Gußrahmens 8, der in 2 teilweise
dargestellt ist, entsprechend bewegen. Der Referenzbereich 3 wird
durch die Oberfläche
des Gußrahmens 8 gebildet.
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Der
Gußrahmen 8 ist
hier separat vorgesehen und als umlaufender Gußrahmen 8 ausgeführt. Innerhalb
des unteren Bereiches des Gußrahmens 8 ist
mindestens eine nicht näher
bezeichnete Ausnehmung für
die Anordnung mindestens einer Positioniervorrichtung 1 vorgesehen
ist. 2 zeigt sogar in schematischer Darstellung zwei
angeordnete Positioniervorrichtungen 2. Damit das Bauteil 2 innerhalb des
umlaufenden Gußrahmens 8 optimal
gehalten werden kann, ist im Oberbereich des Gußrahmens 8 mindestens
eine hier nur gestrichelt angedeutete Haltevorrichtung 9 zur
Halterung des Bauteiles 2 vorgesehen. Die Haltevorrichtung 9 kann
ganz unterschiedlich ausgebildet sein. Es bieten sich Federelemente
oder Hakenelemente an, die auch noch eine geringe Bewegung des Bauteiles 2 zulassen,
damit eine entsprechende Ausrichtung des Bauteiles 2 mit Hilfe
der Positioniervorrichtung 1 ermöglicht ist. Die Ausrichtung
des Bauteiles 2 wird nun mit Hilfe der Positioniervorrichtung 1 und
mit Hilfe von zusätzlich vorgesehenen
Meßvorrichtungen 10,
die in 2 schematisch angedeutet sind, realisiert, und
die hier als Meßuhren
ausgeführt
sind.
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4 zeigt,
daß die
Spannvorrichtung 4 mit dem die Bewegungen in z-Richtung
realisierenden Spindelantrieb 7 wirksam verbunden ist.
Zur Realisierung der drei unabhängigen
Bewegungen in x-, y- und z-Richtung weist die Positioniervorrichtung 1 einen
mit dem ersten, zweiten und dem dritten Spindelantrieb 5, 6 und 7 zusammenwirkenden
Kreuzrolltisch 11 auf.
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Der
entsprechende Kreuzrolltisch 11 ist in 5 in
perspektivischer Darstellung schematisch dargestellt. Gut zu erkennen
ist, daß der
Kreuzrolltisch 11 ein Unterteil 12, ein Mittelteil 13 und
ein Oberteil 14 aufweist. Das Unterteil 12 wird
an dem Gußrahmen 8 befestigt,
wobei das Mittelteil 13 und das Oberteil 14 gegenüber dem
Unterteil 12 bewegbar angeordnet sind. Hierbei ist das
Mittelteil 13 und das Oberteil 14 schlittenartig
ausgeführt.
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Zur
Realisierung der Bewegung in x-Richtung wirkt das Mittelteil 13 mit
dem ersten Spindelantrieb 5 zusammen, wobei zur Realisierung
der Bewegung in y-Richtung der zweite Spindelantrieb 6 mit dem
Oberteil 14 zusammenwirkt.
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Insbesondere
die 4 zeigt bzw. verdeutlicht, daß bei einer Bewegung des Mittelteiles 13 oder des
Oberteiles 14 die die Bewegung in z-Richtung realisierende,
den dritten Spindelantrieb 7 und die Spannvorrichtung 4 aufweisende,
hier nicht näher bezeichnete
Einheit entsprechend mitbewegt wird und im wesentlichen innerhalb
des Unter-, Mittel- und Oberteiles 12 bis 14 beweglich
angeordnet ist. Anders ausgedrückt,
diese Einheit wird bei einer Bewegung des Mittelteiles 13 oder
des Oberteiles 14 entsprechend mitbewegt. Näheres wird
hier zum Kreuzrolltisch 11 bzw. den entsprechenden Spindelantrieben 5 bis 7 und
den miteinander wirkenden Unterteil, Mittelteil und Oberteil 12 bis 14 des
Kreuzrolltisches 11 zunächst
nicht erläutert,
da sich deren Zusammenwirken aus dem bisher Beschriebenen und den beigefügten Figuren
ergibt.
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Zu
erwähnen
ist noch, daß jeder
Spindelantrieb 5 bis 7 einen entsprechenden Drehknopf 15 aufweist,
der jeweils an einem Rahmenteil 16 abgestützt wird,
um eine entsprechende Bewegung des Mittelteiles 13, des
Oberteiles 14 sowie eine Bewegung der die Spanneinrichtung 4 aufweisenden
Einheit zu gewährleisten.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung
ist daher für
einen Qualitätskontrolleur
der Arbeitsaufwand zum Ausrichten des Bauteiles 2 innerhalb
eines umlaufenden Gußrahmens 8 erheblich
minimiert, da durch die Positioniervorrichtung 1 eine Bewegung
des Bauteiles 2 im wesentlichen in allen drei Richtungen
ermöglicht
ist. Nach der entsprechenden Ausrichtung des Bauteiles 2 innerhalb
des umlaufenden Gußrahmens 8,
wobei zwischen Gußrahmen 8 und
Randbereich 2a vzw. ein Spalt von 3 mm verbleiben soll,
kann dann die Bündigkeit
des Randbereiches 2a des Bauteiles 2 mit entsprechenden
separaten, hier nicht näher
erläuterten
Meßvorrichtungen
entsprechend überprüft werden.