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Die
Erfindung betrifft eine Station zum Aufbau einer Karosserie oder
Teilkarosserie eines Fahrzeuges, insbesondere in Kleinserien, mit
einem Karosserieteile tragenden Träger, welcher von einer bewegbaren
Einrichtung aufnehmbar ist.
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Aus
der
DE 198 06 963
A1 ist eine Station zum Aufbau einer Karosserie, insbesondere
zum Geometrieschweißen,
bekannt, bei der die Karosserieteile von einem Träger aufgenommen
werden und der Träger
mit dem Karosserieteil in die Geometrieschweißstation transportiert wird.
Zum Schweißen werden
die Träger
positioniert und die Karosserieteile untereinander verspannt.
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Die
DE 196 22 768 A1 zeigt
einen Träger
zur Aufnahme von Karosserieteilen. Mittels des Trägers werden
die Karosserieteile zur Montage positioniert.
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Ein
Träger
zum Positionieren eines Karosserieteils ist auch aus der
DE 33 48 381 C2 bekannt, wobei
das Karosserieteil zum Positionieren und für den anschließenden Schweißvorgang
an einem jeweils anderen Träger
anliegt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Station so
zu gestalten, daß sie
einen schnellen und arbeitstechnisch angenehmen Aufbau einer Karosserie
oder Teilkarosserie eines Fahrzeugs ermöglicht und zudem an unterschiedliche Fahrzeugtypen
anpaßbar
ist.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe gelöst, indem
die Station mit einer ersten Einrichtung zur Aufnahme eines ein
erstes Karosserieteil tragenden ersten Trägers und einer zweiten Einrichtung
zur Aufnahme eines ein zweites Karosserieteil tragenden zweiten
Trägers
ausgerüstet
wird, wobei die erste Einrichtung und die zweite Einrichtung durch
Verfahren mindestens einer der beiden Einrichtungen in mindestens
einer ersten Richtung aufeinander zu bewegbar sind und mindestens
eine der beiden Einrichtungen in einer zweiten Richtung, die zu
der ersten Richtung im wesentlichen rechtwinklig verläuft, verfahrbar
ist.
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Zweckmäßigerweise
ist die in der ersten Richtung verfahrbare Einrichtung auch in der
zweiten, dazu im wesentlichen rechtwinklig verlaufenden Richtung
verfahrbar. Eine besonders hohe Anpassungsfähigkeit wird erzielt, wenn
beide Einrichtungen sowohl in der ersten Richtung als auch in der
zweiten Richtung verfahrbar sind.
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Um
die Karosserieteile zueinander besonders schnell und komfortabel
in einer vorbestimmten räumlichen
Anordnung ausrichten zu können,
ist es vorteilhaft, wenn die erste Einrichtung sowie die zweite
Einrichtung zwangsgeführt,
insbesondere schienengeführt,
sind.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Station besteht ferner
darin, daß die erste
Einrichtung und die zweite Einrichtung jeweils mindestens einen
Pfosten (Pylon) aufweisen, die mit Halterungen zur Aufnahme der
Träger
versehen sind. Die Halterungen zur Aufnahme der Träger können dabei
durch hakenartige Konsolen, von den Pfosten vorstehende Anlageflächen und
Spannvorrichtungen zur Fixierung der Träger gebildet sein.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die hakenartigen
Konsolen, Anlageflächen
und/oder Spannvorrichtungen auswechselbar mit den Pfosten verbindbar
sind. Die Station läßt sich
somit an Karosserieteile unterschiedlicher Fahrzeugtypen rasch anpassen.
In diesem Zusammenhang ist es ebenfalls vorteilhaft, wenn der Abstand
der Pfosten zueinander stufenweise verstellbar ist.
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Eine
andere bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Station
besteht darin, daß die Pfosten
abgewinkelte oder bogenförmige
Kopfabschnitte aufweisen, wobei die Kopfabschnitte der Pfosten der
ersten Einrichtung mit den Kopfabschnitten der Pfosten der zweiten
Einrichtung fluchtend verbindbar sind. Diese Verbindung verbessert
die präzise
Ausrichtung der an den im wesentlichen vertikal verlaufenden Pfostenabschnitten
aufgenommenen Karosserieteilträger.
Zudem eignen sich die Kopfabschnitte besonders gut für die Anordnung
einer oder mehrerer Halterungen zur Aufnahme eines Trägers für ein Karosseriedachteil.
Es ist auch möglich,
die Pylone oben wie unten per Schiene zu führen.
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Weitere
bevorzugte und vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Station
sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung
näher erläutert. Im
einzelnen zeigen:
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1 eine
perspektivische Teilansicht eines Grundgestells für einen
Grundrahmen zur Bildung einer Station zum Aufbau einer Karosserie
oder Teilkarosserie,
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2 eine
perspektivische Ansicht eines Teils eines Grundgestells entsprechend 1,
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3 eine
Vorderansicht auf eine in einer Halle installierten Station zum
Aufbau einer Karosserie,
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4 eine
Seitenansicht auf die Station gemäß 3,
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5 eine
Vorderansicht auf eine der Station gemäß 3 nachfolgende
Station zum weiteren Aufbau einer Karosserie,
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6 eine
Seitenansicht auf die Station gemäß 5,
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7 eine
Vorderansicht auf eine der Station gemäß 5 nachfolgende
Station zum weiteren Aufbau einer Karosserie,
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8 eine
Seitenansicht auf die Station gemäß 7,
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9 eine
Vorderansicht auf verfahrbare Pfosten einer Station entsprechend 7,
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10 eine
Seitenansicht auf die Pfosten gemäß 9,
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11 eine
perspektivische Ansicht auf verfahrbare Pfosten entsprechend 9,
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12 eine
perspektivische Ansicht auf einen Träger für ein Karosserieteil, der an
den Halterungen der Pfosten gemäß 11 eingehängt und mittels
Spannvorrichtungen fixiert werden kann,
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13 eine
Vorderansicht auf einen verfahrbaren Pfosten einer Station entsprechend 5,
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14 eine
Seitenansicht auf die Pfosten gemäß 13,
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15 eine
Seitenansicht auf einen verfahrbaren Pfosten gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
entsprechend 5, mit einem ein Radgehäuseteil
tragenden Träger,
und
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16 eine
perspektivische Ansicht auf einen verfahrbaren Pfosten zur Aufnahme
eines eine Karosseriestirnwand und/oder ein Karosserie-Heckabschlußteil tragenden
Trägers.
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In
der Zeichnung sind unterschiedliche Stationen zum Aufbau einer Karosserie
oder Teilkarosserie eines Fahrzeuges gezeigt. In den Stationen werden
jeweils mindestens zwei Karosserieteile zueinander in einer vorbestimmten
räumlichen
Anordnung ausgerichtet und sodann mit Fügewerkzeugen, beispielsweise
Schweißgeräten, an
mehreren Punkten miteinander vorgefügt. Anschließend werden
die Karosserieteile in einer Fixier- oder Fügestation an weiteren Stellen
miteinander fest verbunden. Zwischen diesen Schritten kann in einer
Meßstation
eine Überprüfung der
Maßhaltigkeit
der jeweiligen Teilkarosserie erfolgen.
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Die
Stationen zum Ausrichten und Vorfügen der zu verbindenden Karosserieteile
werden auch als Geometriestationen bezeichnet. Erfindungsgemäß weisen
diese Stationen mindestens eine erste Einrichtung zur Aufnahme eines
ein erstes Karosserieteil tragenden ersten Trägers und mindestens eine zweite
Einrichtung zur Aufnahme eines ein zweites Karosserieteil tragenden
zweiten Trägers
auf, wobei die erste Einrichtung und die zweite Einrichtung durch
Verfahren mindestens einer der beiden Einrichtungen in einer ersten
Richtung aufeinander zu bewegbar sind und mindestens eine der beiden
Einrichtungen in einer zweiten Richtung, die zu der ersten Richtung
im wesentlichen rechtwinklig verläuft, verfahrbar ist.
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In
den hier dargestellten Ausführungsbeispielen
sind beide Einrichtungen sowohl in der ersten Richtung als auch
in der zweiten Richtung verfahrbar. Die Einrichtungen weisen hierzu
jeweils Schlitten 1, 2 auf, die an dem in 1 gezeigten
Grundgestell 3 zwangsgeführt sind. Dabei sind die Schlitten 1, 2 entlang
einer Schienenbrücke 4, 5 in
Y-Richtung verschiebbar, während
die Schienenbrücke 4, 5 ihrerseits
in X-Richtung entlang parallel zueinander verlaufenden Schienen 6, 7 verschiebbar
ist. Dies ist in 2 für nur einen Schlitten 1 dargestellt,
wobei das gezeigte Ausführungsbeispiel
hinsichtlich der Ausgestaltung des Schlittens 1' und der Schienen 6' geringfügig von
dem Ausführungsbeispiel
gemäß 1 abweicht.
Die die Karosserieteile tragenden Träger können an der ersten und/oder
zweiten Einrichtung bei Bedarf höhenverstellbar
gelagert sein. Die Höhenverstellung
kann vorzugsweise mittels einer Handkurbel erfolgen. Ferner können Vorrichtungen
zum Gewichtsausgleich, z. B. in Form einer Gasfeder, an den Einrichtungen
vorgesehen sein.
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Zwischen
den Schienenbrücken 4, 5 ist
ein sich in X-Richtung erstreckendes Gestell 8 angeordnet,
an dem ein auswechselbarer Aufnahmerahmen 9 für den Unterbau 10 bzw.
die Bodenplatte des zu fertigenden Fahrzeuges montiert wird (vgl. 3). Der
in Abhängigkeit
des jeweiligen Fahrzeugtyps auswechselbare Aufnahmerahmen 9 ist
mit einer Spanneinheit für
den Karosserieunterbau 10 versehen und vorzugsweise höhenverstellbar
ausgebildet.
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Bei
den dargestellten Geometriestationen sind an den Längsseiten
des Aufnahmerahmens 9 jeweils zwei Schienenbrücken 4, 5 mit
jeweils einem darauf verschiebbaren Schlitten 1, 2 angeordnet.
Je nach Fertigungsstufe sind auf den Schlitten der einzelnen Geometriestationen
unterschiedliche Pfosten (sogenannte Pylonen) auswechselbar montiert.
Die Schlitten 1, 2 der in den 3 und 4 gezeigten Station
weisen keine Pfosten auf, da dort lediglich auf dem Aufnahmerahmen 9 zusammengespannte
Karosserieteile des Fahrzeugunterbaus 10 mittels an Deckenschienen 11 verfahrbar
abgehängter
Punktschweißgeräte miteinander
verbunden werden. Wie in 4 zu erkennen ist, ist das Grundgestell 3 innerhalb
eines Podestes 13 angeordnet. Das Podest 13 ist
mit einem zumindest teilweise entfernbaren Belag 14 versehen.
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Nach
der Verbindung der Karosserieteile des Fahrzeugunterbaus 10 wird
dieser auf einem Träger (Skid) 15 plaziert
und mit an Deckenschienen 16 verfahrbaren Hebezeugen 17 oder
per Verfahrwagen zur nächsten
Bearbeitungsstation transportiert. Dabei kann es sich um eine Meßstation,
eine Füge-
bzw. Fixierstation, eine Bolzenschweißstation oder eine andere Geometriestation
handeln.
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Die
in den 5 und 6 gezeigte Geometriestation
dient der Anbringung der vorderen und hinteren Radhäuser 18 sowie
der Montage der Karosseriestirnwand und des Karosserieheckabschlusses.
Für die
Ausrichtung und das Anheften der Karosseriestirnwand und des Karosserieheckabschlusses
sind an dem Grundgestell 3 in X-Richtung verschiebbare
Montagesäulen 20, 21 mit
manuell höhenverstellbaren
Halterungen vorgesehen. Die Montagesäulen sind ebenfalls auf Schlitten 22, 23 angeordnet
und können
mit dem Aufnahmerahmen 9 verriegelt werden.
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Die
vorderen und hinteren Radhäuser 18 werden
zunächst
an rahmenförmigen
Trägern 24 angebracht.
Anschließend
werden sie an Pfosten 25, 26 befestigt, die an
den Schlitten 1, 2 montiert sind. Zur Aufnahme
der Träger 24 weisen
die Pfosten 25, 26; 25' Halterungen auf, die aus hakenförmigen Konsolen 27,
Anlageflächen 28 und
manuell betätigbaren Spannvorrichtungen 29 bestehen.
Die Anlageflächen 28 stehen
dabei von den Pfosten 25, 25' in Y-Richtung des Grundgestells
vor. Auch die Schlitten 1, 2 sind mit dem Aufnahmerahmen 9 verriegelbar.
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Zur
Anpassung an unterschiedliche Fahrzeugtypen sind die hakenförmigen Konsolen 27 auswechselbar
an den Pfosten 25, 26; 25' angebracht.
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Die
in den 7 und 8 gezeigte Geometriestation
dient der Anbringung von Karosserieseitenteilen 30, 30' sowie von (nicht
dargestellten) Karosseriedachteilen. Die an den Schlitten 1, 2 montierten
Pfosten 31, 32 sind dementsprechend höher ausgebildet.
Sie weisen zudem abgewinkelte Kopfabschnitte 33, 34 auf,
so daß die
beidseits der Stationsmitte angeordneten Pfosten 31, 32 über ihre Kopfabschnitte 33, 34 fluchtend
miteinander verbunden werden können.
Zu diesem Zweck ist an den in 7 links
von der Stationsmitte angeordneten Pfosten 31 jeweils eine
lösbare
Spannvorrichtung 35 vorgesehen. Die anzubringenden Seitenteile 30, 30' werden von
Trägern 37, 37' getragen.
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In
den 9 bis 15 sind mehrere Ausführungsbeispiele
von Pfosten (Pylonen) und Fahrzeugteile tragenden Trägern gezeigt.
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In 9 ist
die Anbindung eines Trägers (Spannrahmens)
für ein
Karosserieseitenteil an einen Pfosten 31 gemäß 7 schematisch
dargestellt. Der minimale Mittenabstand X1 der Pfosten 31 zueinander
kann beispielsweise 2000 mm betragen (vgl. 10). Die
Pfosten 31 sind im Raster von z. B. 100 mm in X-Richtung
auf ein Gesamtmaß von
5000 mm verstellbar, wobei die Schienenbrücke des zugehörigen Schlittens
in der jeweiligen Stellung verriegelbar ist.
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Das
Schnittstellenmaß Y2
gemäß 9 kann
z. B. 1450 mm betragen. Es besteht die Möglichkeit, im Raster von z.
B. 50 mm das Schnittstellenmaß Y2
in Abhängigkeit
vom Fahrzeugtyp auf bis zu 1300 mm zu verkleinern. Das Maß Y1 beträgt dementsprechend
maximal 2900 mm bzw. minimal 2600 mm.
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Die
Fahrzeugbezugslinien X und Z („Nullinien") zur Stationsmitte
bzw. zur auf dem Grundgestell der Station angeordneten Aufbauplatte
(Belag 14) sind durch die Konstruktion sowie die Abmessungen der
die Karosserieteile tragenden Träger
bestimmt. Die Fahrzeugmitte sollte in der Stationsmitte liegen.
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Wie
bereits erwähnt,
ist an jedem Pfosten 31, 32 eine von Hand betätigbare
Spannvorrichtung 29 angeordnet (vgl. 11).
Die Spannflächen
sind in den 9, 10 und 11 mit
dem Bezugszeichen 28 versehen.
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In 11 sind
die auf einer Seite der Stationsmitte angeordneten Pfosten 31 gemäß 9 in perspektivischer
Darstellung gezeigt. Es ist gut zu erkennen, daß die an den Pfosten 31 auswechselbar angebrachten
Konsolen 27 miteinander fluchtende Nuten 36 zum
Einhängen
eines ein Seitenteil tragenden Trägers aufweisen. Der zugehörige rahmenförmige Träger 37 ist
in 12 dargestellt. Er weist Einhängelemente 40 auf,
die in die hakenförmigen
Konsolen 27 der Pfosten 31 formschlüssig eingehängt werden.
Ferner sind Anlageplatten 41 vorgesehen, die mit den Anlageflächen 28 zusammenwirken.
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Die
Konsole 27 des linken Pfostens 31 weist zusätzlich eine
U-förmige
Führung 38 zur
Aufnahme eines an dem Träger 37 angeordneten
Zapfens 39 auf. Die Längsachse
des Zapfens 39 ist dabei im wesentlichen rechtwinklig zu
einer zwischen den Nuten 36 verlaufenden Fluchtlinie ausgerichtet.
Um das Einhängen
des Trägers 37 zu
erleichtern, weisen die Nuten 36 und die U-förmige Führung 38 trichterartig erweiterte Öffnungen
auf.
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In 13 ist
ein Beispiel für
die Anbindung eines Trägers
(Spannrahmens) für
ein Karosserieradhaus an einen Pfosten 25 gemäß 5 dargestellt.
Der minimale Mittenabstand X des Pfostens 25 zur Stationsmitte
beträgt
1000 mm (vgl. 14). Der Pfosten 25 ist
im Raster von z. B. vorzugsweise 100 mm in X-Richtung auf ein Gesamtmaß zur Stationsmitte
von 2500 mm verstellbar, wobei die Schienenbrücke des zugehörigen Schlittens
jeweils verriegelbar ist.
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Das
Schnittstellenmaß Y1
zur Stationsmitte (Y-Richtung) ist minimal ca. 620 mm (vgl. 13).
Es besteht die Möglichkeit,
in Abhängigkeit
vom Fahrzeugtyp das Schnittstellenmaß Y2 im Rasterschritt von z.
B. 100 mm auf 1320 mm zu vergrößern.
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Die
Fahrzeugbezugslinien X und Z („Nullinien") zur Stationsmitte
bzw. zur auf dem Grundgestell der Station angeordneten Aufbauplatte
sind wiederum durch die Konstruktion sowie die Abmessungen der die
Karosserieteile tragenden Träger
bestimmt. Auch sollte die Fahrzeugmitte wiederum in der Stationsmitte
liegen. Der von Hand betätigbare
Spanner ist mit dem Bezugszeichen 29 und die als Spannflächen dienenden
Auflageflächen
sind mit dem Bezugszeichen 28 versehen.
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Da
der ein Radhaus tragende Träger 24 relativ
klein ist (vgl. 6), kann er an nur einem Pfosten 25 eingehängt werden.
Für eine
stabile und definierte Lage des Trägers 24 umfaßt die auswechselbare Halterung
in diesem Fall jeweils zwei voneinander beabstandete hakenförmige Konsolen 27,
wobei zwischen den Konsolen eine U-förmige Führung 38 gemäß 11 angeordnet
ist.
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15 zeigt
einen verschiebbaren Pfosten 25' mit einer ähnlichen Halterung zur Aufnahme
eines ein Radgehäuse
tragenden Trägers 24'.
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16 zeigt
einen verfahrbaren Pfosten 42 zur Aufnahme eines eine Karosseriestirnwand
bzw. ein Karosserie-Heckabschlußteil
tragenden Trägers. Der
Pfosten 42 ist in im wesentlichen vertikaler Richtung (Z-Richtung)
und in im wesentlichen horizontaler Richtung (X-Richtung) verstellbar.
Für die
Verstellung ist vorzugsweise jeweils eine Handkurbel vorgesehen.
Außerdem
können
die Anschläge
zur Aufnahme des Trägers
an unterschiedlichen Stellen des Pfostens 42 angeschraubt
werden. Die Anschraubpunkte sind dabei im Rastermaß angeordnet.
Der Pfosten 42 ist ferner mit einer Vorrichtung zum Gewichtsausgleich
ausgestattet, die z. B. aus einer Gasfeder gebildet ist.
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Die
Erfindung beschränkt
sich in ihrer Ausführung
nicht auf die vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele.
Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, die auch bei abweichender
Gestaltung von der in den Patentansprüchen definierten Lösung Gebrauch
machen.