DE2810822C2 - Vorrichtung zum Schweißen von lose zusammengefügten Kraftfahrzeugkarosserien - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schweißen von lose zusammengefügten Kraftfahrzeugkarosserien, bestehend aus einem Schweiß- und Fixierplatz, in welchem eine Transportbahn zum Transport der Karosserie angeordnet ist, wobei auf jeder Seite der Transportbahn jeweils aus einer Bereitschafts- in eine Arbeitsstellung und zurück bewegbare Seitenträger mit an die Karosserie anpreßbaren Positioniereinrichtungen angebracht sind, die an die geometrische Form der zu schweißenden Karosserie angepaßte Positionierarme aufweist und wobei seitlich der Transportbahn mindestens eine Schweißeinrichtung mit einem an die Karosserie anstellbaren Schweißkopf vorhanden ist.

Eine Vorrichtung der eben genannten Art ist aus dem DE-GM 19 53 869 bekannt. Sie dient zum Schweißen eines einzigen Karosserietyps. Die Seitenträger sind als Pfosten ausgebildet, die jeweils an ihrer Unterseite in horizontalen Achsen verschwenkbar gelagert sind. In der Bereitschaftsstellung sind sie jeweils mit ihren oberen Enden nach außen verschwenkt, während sie in der Arbeitsstellung in etwa vertikal stehen. Sie tragen die an die zu schweißende Karosserie angepaßten Positioniereinrichtungen, die während des Schweißens die lose zusammengefügten Teile der Karosserie in der richtigen Zuordnung halten. Die Schweißeinrichtungen sind unabhängig von den Seitenträgern angeordnet und kön-

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nen die Karosserien nach einem vorgegebenen Pro- Nachdem in dem Fixierabschnitt die Geometrie der

gramm vollautomatisch schweißen. Karosserietypen festgelegt worden ist, werden die Ka-

Für die Bearbeitung wird jeweils eine, beispielsweise rosserien in einem zweiten Abschnitt durch Roboter-

durch Klammern, durch umgelegte Laschen usw., lose Schweißmaschinen bearbeitet, wie sie beispielsweise

zusammengefügte Kraftfahrzeugkarosserie in die Vor- 5 aus dem KUKA-Prospekt 274 5 623 MA bekannt sind,

richtung entlang der Transportbahn eingefahren. Hier- Sie sind auf die unterschiedlichen Karosserietypen pro-

bei kann die Karosserie auf einem Träger ruhen, der für grammierbar und wechseln ihre Arbeitstätigkeit gemäß

die Bearbeitung auf Stützsupporte abgesenkt wird. Um der Abfolge der voneinander verschiedenen Karosse-

die Karosserie zu spannen, werden zunächst die Seiten- rietypen.

träger aus der nach jßen verschwenkten Bereitschafts- 10 In einem dritten Arbeitsabschnitt werden die Karosstellung in die vertikale Arbeitsstellung bewegt, worauf Serien von Hand ausgeschweißt

die Positioniereinrichtungen mit ihren Positionierarmen Bei der genannten Vorrichtung ist ebenfalls der

an vorbestimmte Stellen der Karosserie anlegen und Nachteil gegeben, daß die Träger für die Seitenteile in

dieselbe festlegen. der Praxis voneinander abweichen und sich die Abwei-

Anschließend kann die Karosserie manuell oder mit 15 chungen auf die damit hergestellten Karosserien überHilfe der bereits erwähnten vollautomatischen tragen.
Schweißeinrichtungen geschweißt werden. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu-

Die bekannte Vorrichtung ermöglicht die Automati- gründe, die Vorrichtung der eingangs ',^nannten Art so

sierung des Schweißvorganges, sie ist allerdings auf ei- zu verbessern, daß bei gleichbleibender hoher Qualität

nen Karosserietyp festgelegt und damit unflexiVeL 20 die Flexibilität beim automatischen Schweißen unter-

Aus der Zeitschrift »Welding and Metal-Fabrication« schiedlicher Kraftfahrzeugkarosserien auf derselben — Ausgabe April 1975, Seiten 157 bis 164 — ist eine Transportbahn erhöht wird und gleichzeitig eine will-Vorrichtung zum Schweißen zweier verschiedener kürliche Abfolge unterschiedlicher Fahrzeugkarosse-Kraftfahrzeugkarosserien bekanntgeworden. Die Vor- rien möglich ist

richtung weist ein Fertigungskarusell mit insgesamt 54 25 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst

Trägern für Karosserieunterteile auf, dem zwei ge- daß die Positioniereinrichtungen jeder Seite gemeinsam

schlossene Zubringerbahnen mit jeweils 54 Trägern zu- an je einem eigenen Seitenträger angeordnet sind und

geordnet sind. Jeder Träger der einen Bahn trägt rechte diese Seitenträger für eine rasche, flexible Arbeitsfolge

Karosseriehälften, während die Träger der anderen beim Schweißen unterschiedlicher Karosserietypen in

Bahn linke Karosseriehälften zuführen. Während der jo Führungen ortsveränderlich gelagert und gegen einen

Positionierung und der Verschweißung der Karosserie- Satz anderer Seitenträger austauschbar sind, deren Po-

hälften mit den Karosserieunterteilen verlaufen die sitioniereinrichtungen auf die geometrische Form eines

Bahnen und der entsprechende Karussellabschnitt par- anderen Karosserietyps abgestellt sind,

allel zueinander. Die Vorrichtung ist einfach aufgebaut kann kosten-

Die Reihenfolge der Karosseriehälften und Karosse- 35 günstig hergestellt und betrieben werden und arbeitet

rieunterteile ist jeweils typbedingt aufeinander abge- zuverlässig.

stimmt, so daß trotz der gemischten Produktion zweier Der einfache Aufbau ergibt sich daraus, daß für jeden

verschiedene.· Karosserietypen stets einander zugeord- Karosserietyp jeweils nur ein Satz von Seitenträgern

nete Karosserieteile zusammengefügt werden. bere:gehalten wird. Dies bringt eine bedeutende Ver-

Die Karosseriehälften werden während der Positio- 40 einfachung und Kostenersparnis gegenüber denjenigen

nierung und der Verschweißung von ihren Trägern be- Vorrichtungen, die die gleichzeitige Fertigung verschie-

gleitet welche erst nach der Montage abgezogen wer- dener Karosserietypen ermöglicht, aber hierfür eine

den. Vielzahl von Seitenträgern benötigen.

Die beka-.snte Vorrichtung ist flex.bler als die gat- Generell sind auch Vorrichtungen zum Schweißen tungsgemäße Vorrichtung, da sie die Produktion zweier 45 von Kraftfahrzeugkarosserien bekannt die mit einigen verschiedener Karosserietj'pen in gemischter Reihen- wenigen Seitenträgern zum Halten und Spannen der folge erlaubt Die Flexibilität wird allerdings mit dem Karosserie beim Schweißvorgang auskommen. Zusatz-Nachteil erkauft, daß die hergestellten Fahrzeugkaros- lieh zu dem eingangs bereits genannten DE-GM Serien gleichen Typs in ihren Abmessungen unterschied- 19 53 869 wird noch auf die DE-OS 24 28 841 verwiesen, lieh ausfalle-.-. Auch bei genauester Herstellung der Trä- 50 die derartige Seitenträger zeigt. Allerdings ist die beger ist es in der Praxis unausweichlich, daß sie voneinan- kannte Vorrichtung nur in der Lage, einen einzigen Kader abweichen. Die Abweichungen übertragen sich auf rosserietyp zu bearbeiten.

die damit hergestellten Karosserien, so daß die Karosse- Die erfindungsgerülßen Seitenträger sind satzweise

rien desselben Typs unterschiedliche Abmessungen auf- zusammengefaßt und mit ihren Positioniereinrichtun-

weisen. Dies kann zu Schwierigkeiten in der nachfolgen- 55 gen an die unterschiedlichen Karosserietypen angepaßt

den Bearbeitung führen. Die jeweils gerade in Arbeitsstellung befindlichen

Aus der Praxis ist eine Vorrichtung bekannt, die zum Seitenträger könn&i bei dem Wechsel von einem Ka-

Schweißen eines speziellen Kraftfahrzeugmodells dient, rosserietyp zj einem anderen rasch gegen einen ande-

das drei voneinander verschiedene Karosserietypen ren Satz von Seitenträgern ausgetauscht werden, der

umfaßt. In einem Fixierabschnitt der Vorrichtung wer- 60 dem anderen Karosserietyp zugeordnet ist

den Karosserieunterteile auf Fahrgestellen kontinuier- Durch den Austausch geht keine Arbeitszeit verloren,

lieh fortbewegt. Parallel hierzu werden die jeweils pas- da die Seitenträger in dem Moment ausgetauscht wer-

senden Karosserieseitenteile auf Trägern gehalten. den können, in dem die bereits geschweißte Karosserie

Die bei allen drei verschiedenen Karosserietypen ge- die Vorrichtung verläßt und die neue Karosserie eingemeinsam vorhandenen Srhweißpunkte werden durch 65 fahren wird.

automatische Schweißeinrichtungen hergestellt, die je- Der Wechsel von einem Karosserietyp zum anderen

weils typbedingten spezifischen Schweißpunkte von kann völlig willkürlich erfolgen. Wie bereits ausgeführt,

Hand. geht dabei keine Arbeitszeit verloren. Dies erhöht im

Vergleich zu den vorbekannten Vorrichtungen die Flexibilität der Schweißvorrichtung. Sie ermöglicht die flexible Automatisierung des Schweißvorganges, da die Vorrichtung in der Lage ist, verschiedene Karosserietypen je nach Bedarf zu bearbeiten, ohne daß die Notwendigkeit bestünde, die Zahl und die Abfolge der zu bearbeitenden Karosserietypen vorauszubestimmen.

Bedingt durch den einfachen Aufbau der Vorrichtung ist es bei entsprechender Gestaltung der hierfür vorgesehenen Fördermittel möglich, die Karosserien von der einen oder von der anderen Seite in die Vorrichtung einfahren zu lassen. Das gleiche gilt auch für das Ausfahren nach dem Schweißen. Dabei steht auch die Möglichkeit offen, daß eine Karosserie auf der einen Seite ein- und auf der gleichen Seite wieder ausfährt Die Flexibilität wird dadurch nicht erhöht, da der Strom der zu bearbeitenden bzw. bearbeiteten Karosserie je nach Anfall der verschiedenen Karosscrietypen geeignet gelenkt und optimiert werden kann.

Die Erfindung schafft in überraschender Weise die Lösung für zwei einander widerstrebende Zielrichtungen. Auf der einen Seite bietet sie die Möglichkeit, bei drastisch vereinfachtem Aufbau, verschiedene Karosserietypen zu bearbeiten, auf der anderen Seite schafft sie die Voraussetzung für eine stets gleichbleibend hohe Schweißqualität.

Bei den vorbekannten Vorrichtungen zum Schweißen unterschiedlicher Karosserietypen wird eine Vielzahl von Seitenträgern verwendet, die in der Praxis voneinander abweichen, wodurch sich die Abweichungen auf die damit gefertigten Karosserien übertragen. Bei der Erfindung wird für jeden Karosserietyp stets nur immer ein Satz von Seitenträgern verwendet, so daß die Mängel der vorbekannten Vorrichtung vermieden werden und die Gefahr der Abweichungen ausgeräumt ist. Es ist hierdurch möglich, eine stets gleichbleibend hohe Schweißqualität zu erzielen. Dies ist wichtig für die Stabilität der Fahrzeugkarosserien, da die Schweißpunkte bei modernen Fahrzeugen so gesetzt werden, daß im Falle eines Unfalles eine gezielte Verformung erfolgt.

Die Seitenträger sind in den Führungen ortsveränderlich gelagert. Jeweils ein Satz der Seitenträger kann sich in der Arbeitsstellung befinden, während die anderen Seitenträger in der Bereitschaftsstellung für einen eventuellen Austausch bereitgehalten werden.

Die Führungen können verschieden gestaltet sein. Sie dienen dazu, die den verschiedenen Karosserietypen zugeordneten Seitenträger beim Austausch geführt von der Arbeitsstellung in die Bereitsschaftsstellung und zurück zu bewegen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Lage, zwei oder mehrere verschiedene Karosserietypen zu bearbeiten. Entsprechend der Zahl der unterschiedlichen Karosserietypen ist auch eine entsprechende Zahl von Sätzen der Seitenträger vorzuhalten.

Vorzugsweise umfaßt die Vorrichtung transportable Paletten mit einer Einrichtung zum genauen Positionieren jedes Karosserieunterteils an dem Fixierplatz. Der Begriff Fixierplatz wird derart verstanden, daß er auf eine Station hinweist, in der eine Anzahl vorher lose zusammengesetzter Karosserieteile endgültig auf ihre exakte relative Lage zueinander festgelegt weiden. Hierzu werden Fixierrahmen verwendet, die vorstehend als »Seitenträger« angesprochen wurden. Sie sind mit Positioniereinrichtungen yersehen, die an vorbestimmte Bezugsstellen der verschiedenen Karosserietypen in Anschlag bringbar sind, um die verschiedenen Karosserien für die Bearbeitung zu halten und zu spannen.

In der Vorrichtung werden die Karosserieteile an ausreichend vielen Stellen geschweißt, um die Geometrie festzulegen. Es ist prinzipiell möglich, die Karosserien bereits in der Vorrichtung auszuschweißen, d. h. alle notwendigen Schweißpunkte zu setzen. Soll die Bearbeitungszeit in der Vorrichtung jedoch verringert werden, so ist es möglich, sie in der vorliegenden Vorrichtung nur so weit zu schweißen, daß die bearbeiteten Karosserien in sich stabil sind und sie anschließend zu einem Ausschweißplatz zu bringen, an dem sie fertiggeschweißt werden.

Die Schweißeinrichtung der Vorrichtung weist vorzugsweise Schweißroboter auf, die auf die unterschiedlichen Karosserietypen abgestellt sind. Ein Zentralcomputer vermag die Aufgabe zu übernehmen, der Vorrichtung die jeweils zu schweißenden Karosserietypen zuzuführen und dabei gleichzeitig die Schweißroboter so zu steuern, daß das jeweils typbedingte Schweißprogramm durchgeführt wird.

Bei der Gestaltung der Seitenträger und der Positioniereinrichtungen kann darauf geachtet werden, daß möglichst universelle, vom jeweiligen Fahrzeugtyp möglichst unabhängige Positionierelemente Verwendung finden. Im Falle eines Modellwechsels können hierdurch die Kosten verringert werden. Gleichzeitig erhöht sich die Flexibilität der Vorrichtung.

Bei einor vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß jeder Seitenträger mindestens eine weitere Positioniereinrichtung aufweist, deren Positionierarme nach der geometrischen Form eines anderen Karosserie-Typs ausgebildet sind, wobei jede der unterschiedlichen Positioniereinrichtungen am zugeordneten Seitenträger aus einer Bereitschaftsstellung in eine Arbeitsstellung bewegbar gelagert ist.

Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß beim Wechsel eines Karosserietyps zu einem anderen der in Arbeitsstellung befindliche Satz von Seitenträgern an Ort und Stelle verbleiben kann. Es werden lediglich die Positioniereinrichtungen gewechselt. Diese Lösung bietet sich insbesondere bei der gleichzeitigen Fertigung einer zwei- und mehrtürigen Version des gleichen Fahrzeugmodells an.

Dabei ist von Vorteil, wenn gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung die Positioniereinrichtung der Seitenträger aus mehreren unterschiedlichen Gruppen besteht, wobei die Positionierarme eine Hauptgruppe einer unterschiedlichen Karosserietypen gemeinsamen geometrischen Form angepaßt sind, während die Positionierarme von weiteren Gruppen jeweils der />esonderen geometrischen Form eines bestimmten Karosserietyps angepaßt sind.

Um das Ein- und Ausfahren der Karosserien in die Vorrichtung zu erleichtern, ist es günstig, wenn die Seitenträger mit ihrem oberen Ende jeweils an einer an den Führungen vorgesehenen Schwenkachse aus einer schräg nach unten und außen geneigten Bereitschaftsstellung in eine etwa vertikale Arbeitsstellung schwenkbar gelagert sind.

Eine einfache, sichere und kostengünstige Lagerung der Seitenträger ergibt sich dann, wenn die Führungen als Schienen ausgebildet sind auf denen die Seitenträger mit Rollen verschieblich gelagert sind. Die Schienen können horizontal angeordnet werden, wodurch es möglich ist, die Seitenträger beim Austausch rasch und ohne große Energieaufwand horizontal aus der Bereitschafts- in die Arbeitsstellung zu bewegen.

Benutzt man gemäß einer günstigen Weiterbildung der Erfindung die Schienen als Schwenkachse für die

daranhängenden Seitenträger, so ergibt sich der Vorteil, daß die Seitenträger oben stets gennu positioniert sind, so daß es beim Überführen der Seitenträger in die Arbeitsstellung genügt, darauf zu achten, daß sie auch noch unten exakt ausgerichtet sind.

Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erii..dung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Vorrichtung der Schweiß- und Fixierstation, '

F i g. 2 einen schematischen Längsschnitt, gemäß Linie H-II in Fig. 1,

Fig.3 eine schematische Draufsicht auf einen Teil eines Kraftfahrzeugkarosseriefließbandes, bei dem die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet ist,

F i g. 4 eine schematische Seitenansicht eines abgeänderten Fließbandes mit einer Schweiß- und Fixierstation, die unterschiedlich gegenüber der gemäß Fig. i und 3 ist,

Fig.5 eine Draufsicht auf das in Fig.4 gezeigte Fließband,

F i g. 6 einen Schnitt längs Linie VI-VI in F i g. 5,

F i g. 7 eine schematische Draufsicht auf ein weiteres, abgeändertes Fließband, das ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält,

Fig.8 eine Seitenansicht eines Teils eines Seitengestells, das mit auswechselbaren Positioniereinrichtungen für zweitürige und viertürige Ausführungsformen eines vorgegebenen Modells ausgerüstet ist,

F i g. 9 eine Draufsicht auf das Seitengestell, das in F i g. 8 gezeigt ist,

Fi g. 10 in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit eines Seitengestells, das in F i g. 8 und 9 gezeigt ist, und

F i g. 11 eine in noch weiter vergrößertem Maßstab dargestellte Einzelheit eines Teils der F i g. 10.

in den Zeichnungen ist in Fig. 1 und 2 eine Schweiß- und Fixierstation 10 gezeigt, die dazu eingerichtet ist, die eine oder die andere zweier unterschiedlicher Kraftfahrzeugkarosserien aufzunehmen und zu schweißen; beispielsweise die zweitürige und die viertürige Version desselben Modells. Die Station 10 umfaßt -inen Eingangsrahmen 12 am Eingangsende und einen Ausgangsrahmen 14 am Ausgangsende. Die oberen Teile der beiden Rahmen 12 und 14 sind mit zwei Schienen versehen, die sich in Längsrichtung quer über die Station 10 erstrecken. Zwei sich in Längsrichtung erstreckende seitliche Führungen sind am Unterteil der Station 10 angeordnet und umfassen jeweils mehrere Rollen 20 mit vertikalen Achsen, die eine abgeschlossene, motorisierte Fördereinrichtung 22 führen, die Räder 24 aufweist, die längs einer Trasse durch eine Anlage zum Zusammenbauen und Schweißen einer Kraftfahrzeugkarosserie durch eine bekannte geeignete Steuereinrichtung geführt und gesteuert werden.

Eine Palette 26 ist (von Hand oder durch eine geeignete mechanische Einrichtung) auf der Fördereinrichtung 22 angeordnet die mittels pneumatischer oder hydraulischer Betätigungseinrichtungen 28 angehoben und abgesenkt werden kann. Die Palette 26 ist mit Stützvorrichtungen 27 und Spannvorrichtungen 29 versehen, die zum Unterteil 31 einer Kraftfahrzeugkarosserie 30 passen, die vorher lose aus den tiefgezogenen Metallblechelementen zusammengesetzt wurde, aus denen sie hergestellt wird und die provisorisch miteinander verbunden werden, bevor sie auf der Palette starr und genau positioniert wurden. Die Schweiß- und Fixierstation 10 ist mit vier Fixiermulden 32 zum Zentrieren entsprechender kugeliger selbstzentrierender Zentrierköpfe 34 versehen, die an der Palette 26 angebracht sind.

An jeder Seite der Fixierstation 10 sind zwei Seitenträger 36 vorgesehen, an deren oberen Enden 38 Rollen 40 angebracht sind, die auf Schienen 16 laufen und es den Seitenträgern 36 ermöglichen, um die Achse der Schienen 16 zu schwenken und in Längsrichtung auf derartige Schienen zu laufen. Die unteren Enden 42 der Seitenträger 36 weisen jeweils zwei Anschläge 44 auf,

ίο die zur Positionierung von Bezugsflächen 46 der Palette 26 dienen.

Wie in F i g. 1 gezeigt ist, werden die unteren Enden 42 der Seitenträger 36 mittels teilweise kugeliger Rollen 48 in einer Widerlagergabel 50 angeordnet, die an einem

is Steuerhebel 32 angeordnet ist, der um sein unteres Ende schwenken kann, wie dies durch den Pfeil L in F i g. 1 gezeigt ist, um hierbei mittels der Rolle 48 und der Wideriagergabei 50 eine Schwenkbewegung des entsprechenden Seitenträgers 36 um die Achse der Schiene 16 zu ermöglichen.

Jeder Träger eines Paares gegenüberliegender Seitenträger 36 weist Positioniervorrichtungen auf, von denen eine mit 37 in F i g. 1 bezeichnet ist und die dazu eingerichtet sind, mit der vorher zusammengefügten Karosserie 30 in Eingriff zu treten, um ihre endgültige Geometrie festzulegen. Die Positioniervorrichtungen, die von den Trägern 36 an einem der beiden Paare einander gegenüberliegender Seitenträger getragen werden, unterscheiden sich von denen, die von den Seitenträgern 36 des anderen Paares getragen werden, derart, daß es möglich ist, das eine Paar Seitenträger 36 oder das andere zum Verschweißen zweier verschiedener Typen lose vorher zusammengebauter Karosserien zu verwenden.

Die Fixierstation 10 ist mit einer Anzahl programmierbarer Schweißroboter 54 verschen, von denen jeder mit einem Schweißgerät 54a zum Durchführen von Punktschweißungen versehen ist
Die oben beschriebene Anlage arbeitet wie folgt:

Bevor die Fördereinheit in die Schweiß- und Fixierstation 10 eintritt heben die pneumatischen oder hydraulischen Betätigungseinrichtungen 28 die Palette 26, auf der die lose vorher zusammengebaute Karosserie 30 festgespannt ist Nachdem die Einheit in die Fixierstation 10 gelangt ist senken die Hubeinrichtungen 28 die Palette 26 ab, bis ihre kugeligen Zentrierköpfe 34 mit den Zentriermulden 32 in Eingriff treten. Bei diesem Arbeitsgang schließen sich die beiden Seitenträger 36, die vorher abgespreizt waren, um es der Karosserie zu

so erlauben, zwischen ihnen einzufahren (wie in der gestrichelten Umrißlinie rechts in Fig. 1 gezeigt ist), indem die Seitenträger um die Achsen der Schienen 16 schwenken, bis ihre Anschläge 44 gegen die Bezugsflächen 46 an der Palette 26 anschlagen. Als Ergebnis dieser Schwenkbewegung spannen die Seitenträger 36 die lose vorher zusammengebaute Karosserie 30 fest um ihre endgültige Geometrie zu bestimmen. Sie wirken dabei als Seitenspannrahmen zusammen.

Wenn die Karosserie 30 von der Palette 26 und den beiden Seitenträgern 36 eingespannt ist dann beginnen die Schweißroboter 54 die programmierte Tätigkeit durchzuführen. Derartige Roboter 54 führen unterschiedliche Schweißabläufe entsprechend des Karosserietyps 30 durch, der bei der Fixierstation 10 positioniert ist und die Auswahl des Programms wird von einer geeigneten programmierbaren Steuereinrichtung oder einem Prozeßrechner getroffen, der die Gesamtanlage steuern kann. Am Ende ihres Schweißablaufes lösen sich

die Roboter 54 aus dem Eingriff, und die Seitenträger 36 werden aus der Einspannung mit der Karosserie gelöst und nach außen in eine offene Stellung mittels der Steuerhebel 52 geschwenkt. Nachfolgend wird die Palette 26 abgehoben und ?ns der Fixierstation 10 durch die angetriebene Fördereinrichtung 22 ausgefahren.

Wenn eine Ilarosserie 30 einer anderen Art als die, die soeben erörtert v/urde, in die Fixierstation 10 eintritt, dann informiert die Steuer- bzw. Regelanlage eine Steuereinheit und diese entfernt das Paar Seitenträger 36, sobald sein Arbeitsablauf fertiggestellt ist, und ersetzt es durch ein Paar Austauschseitenträger, die für die neue Karosserie 30 geeignet sind; diese Träger befinden" sich vorher in Bereitschaftsstellung.

F i g. 3 stellt schematisch einen Teil einer Schweißanlage dar, die die Ausrüstung verwendet, die unter Bezugnahme auf F i g. 1 und 2 beschrieben ist. Ein automatisches Lager 56, das durch eine geeignete Einrichtung (nicht gezeigt) gesteuert wird, beinhaltet mehrere Paletten 26, an denen sich Einrichtungen zum Herstellen eines Eingriffs mit mehreren unteren Bezugspunkten befinden, mit denen die Kraftfahrzeugkarosserien versehen sind, um hierbei den unteren Teil einer Kraftfahrzeugkarosserie, die sich im Bau befindet, starr und genau zu positionieren. Bevor sie in eine danebenliegende Ladestation 58 eintritt, läuft jede Fördereinrichtung 22 vor dem automatischen Lager 56 vorbei, wo sie eine Palette aufnimmt, die so ausgestattet ist, daß sie den Karosserietyp abstützt, der gerade lose zusammengebaut an der Ladestation ankommt.

Die Karosserien werden lose in einer'Zusammenbauzone (nicht in der Zeichnung gezeigt) vorher zusammengebaut und laufen dann weiter bis zur Ladestation 58, wobei die Überführung mittels eines geeigneten Hängeförderers (ebenfalls nicht gezeigt) bewirkt wird. Die Karosserien werden dann auf die Palette durch einen Absenklift aufgesetzt. Wurde das Umsetzen durchgeführt, dann wird der Eingriff der Karosserien mit dem Lift gelöst, und sie werden automatisch durch geeignete bekannte Einrichtungen mit der Palette verspannt. Die Karosserien werden auf dir Palette in Ausrichtung mit den oben erwähnten unteren Bezugspunkten festgespannt und dann mittels der angetriebenen Fördereinrichtungen längs Trassen gefördert, die schematisch durch die Pfeile A und B in F i g. 3 bezeichnet sind, und zwar zu einer von zwei Schweiß- und Fixierstationen, von denen die erste in F i g. 3 mit dem Bezugszeichen 60 bezeichnet ist Der Pfeil B in F i g. 3 führt zu einer zweiten Schweiß- und Fixierstation (nicht dargestellt) parallel zur Station 60. Weitere derartige parallele Schweiß- und Fixierstationen können vorgesehen werden, wenn es der Durchsatz von Wagenkarosserien erfordert In diesem letztgenannten Fall kann durch eine geeignete Steueranlage eine Auswahl getroffen werden, die die Schweiß- und Fixierstation bezeichnet die zu der lose zusammengefügten, zu schweißenden Karosserie zugehörig ist Wo mehr als eine identische Schweiß- und Fixierstation verwendet wird, um den Produktionserfordernissen nachzukommen, kann die Steueranlage für den Förderer auch entweder eine freie Station oder eine Station bestimmen, die der Fertigstellung ihres Arbeitsablaufes am nächsten kommt, um die nächste lose zusammengefügte Karosserie dorthin zu lenken.

Die Schweißtätigkeit wird dann an der Station 60 durchgeführt, und dies bestimmt die endgültige Geometrie der fertigen Karosserie, wie vorher beschrieben wurde. Die Karosserie, die derart geometrisch festgelegt und in einer festen geometrischen Ausbildung verschweißt ist, wird dann zu einer Reihe nachfolgender Schweißstationen 62, 64, 66 usw. überführt, deren Anzahl mehr oder weniger in Übereinstimmung der erforderlichen Flexibilität der Anlage entsprechen kann. Bei diesen nachfolgenden Schweißstationen wird fertiggeschweißt, um der Karosserie ihre erforderliche mechanische Festigkeit zu verleihen.

Bei dem modifizierten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 4 bis 6 gezeigt ist, sind zwei unterschiedliche Arten von Karosserien jeweils mit 30a und 30b bezeichnet und werden auf entsprechend eingerichteten Paletten getragen, die mit 26a und 26b bezeichnet sind; sie laufen durch eine Fixier- und Schweißstation UO mittels einer zusätzlichen Förderstraße, die allgemein mit 122 bezeichnet wird und auf der die Karosserien 30a, 30b, die vorher auf die Paletten 26a, 266 aufgeladen wurden, mittels eines Lifts 74 aufgeladen werden. Die Fixier- und SchwciuSiaiiuü 110 ist wie die Siaiion i0, die unter Bezugnahme auf F i g. 1 und 2 beschrieben wurde, mit zwei Paaren von Seitenträgern 36a und 36b versehen, die in Längsrichtung an Schienen 16 laufen und imstande sind, über einen begrenzten Bodenbereich um die Achsen dieser Schienen zu schwenken. Die Seitenträger 36a sind in gleicher Weise mit Positionierungseinrichtungen und Spanneinrichtungen (nicht gezeigt) versehen, um den Karosserien 30a, die von Paletten 26a getragen werden, ihre endgültige geometrische Form zu verleihen, bevor sie von Robotern 54 zusammengeschweißt werden, während die Seitengestelle 36b in ähnlicher Weise ausgestattet sind, um auf analoge Weise an den Karosserien 36b tätig zu werden, die an den Paletten 26b getragen werden.

Im gezeigten Beispiel ist eine Karosserie 30a, die von einer Palette 26a getragen wird, zwischen den Seitenträgern 36a eingespannt und ein Paar Austauschseitenträger 36Λ befindet sich in Bereitschaf tsstellung.

Das Aufladen der Karosserien auf die Paletten wird an einer Beladungsstation 68 durchgeführt, die zwei vertikal angeordnete, mechanisierte Palettenlager 70a und 70b aufweist, und zwar jeweils eines an jedd Seite der Förderstraße 122. Jedes Lager ist mit einer Querfördereinrichtung versehen, die schematisch mit 72 bezeichnet ist, um eine von einer programmierbaren Steuereinrichtung (nicht gezeigt) ausgewählte Palette einem Förderer 74 zuzuführen, der sie in eine Stellung bringt, in der die entsprechende lose vorher zusammengebaute Karosserie auf sie aufgeladen wird. Die Anordnung, die die Palette und die Karosserie umfaßt, wird auf das Fließband 122 von der Hubeinrichtung 74 eingesetzt.

Am Ausgang aus der Schweißstation 110 werden die Paletten von ihren entsprechenden Karosserien getrennt, die nun eine stabile Ausbildung angenommen haben, und werden mittels eines einen nach unten gerichteten Hub durchführenden Lifts 76 und einer unterhalb verlaufenden Rückführstraße 122a zur Unterseite des Lifts 74 gefördert, um wieder in ihre entsprechenden Speicher 70a und 70b an der Beladungsstation 68 eingesetzt zu werden.

Fig. 7 zeigt schematisch eine andere, gegenüber der vorher beschriebenen Ausstattung abgeänderte Ausführungsform, um die Seitenträger gegen die lose vorher zusammengesetzten Karosserien anzulegen, die von entsprechenden Paletten getragen werden, und zum automatischen Wechseln derartiger Seitenträgerpaare entsprechend dem Karosserietyp an der Schweißstation. Diese abgeänderte Anordnung kann entweder in einer Anlage verwendet werden, in der die Paletten mittels abgeschlossener Fördereinrichtungen bewegt wer-

den, wie es in F i g. 1 bis 3 gezeigt ist, oder in einer Anlage, in der die Paletten mittels einer zusätzlichen Förderstraße bewegt werden, wie dies in F i g. 4 bis 6 gezeigt ist.

In F i g. 7 ist eine Fixierstation 210 gezeigt, die mit Schweißrobotern 54 versehen ist, bei denen zwei Karosscrietypen 30a und 30i> angenommen werden können, die von einer zusätzlichen Förderstraße 122 zugeführt werden. Eine Umlaufeinrichtung für die Seitenträger 36a und 366 ist an jeder Seite der Fixierstation 210 angeordnet. Jeder Umlauf umfaßt einen zusätzlichen Abschnitt 78 für die Vorwärtsbewegung, längs dessen die Seitenträger in Längsrichtung parallel zu den Karosserien laufen, wobei ihre Bewegung auf die Palettenbewegung synchronisiert ist, einen Abschnitt 80 für die Schnellrückführung, längs dessen die Seitenträger ebenfalls in Längsrichtung laufen, einen Querabschnitt 82 vor der Fixierstation, der die ausgewählten Seitenträger in wirksame Stellung neben der Palette bewegt, die die entsprechende, lose vorher zusammengebaute Karosserie trägt, und einen Querabschnitt 84 hinter der Schweißstation, um die Seitenträger vom Ende des Abschnitts für Vorwärtsbewegung quer zum Abschnitt für den Schneiirückiauf zu bewegen.

Zwei Lager 86 speisen die beiden Rücklaufabschnitte 80 der beiden Umläufe mit den erforderlichen Seitenträgerpaaren 36a und 366 mittels geeigneter Fördereinheiten 88, die ebenfalls verwendet werden, um die Seitentrager, die bei dem hinter der Anlage liegenden Querabschnitt 84 ankommen, in die entsprechenden Lager 86 zurückzuziehen, es sei denn, sie sollen unmittelbar wieder verwendet werden; in diesem Fall werden sie geradewegs längs des Rücklaufabschnitts 80 zurückgeführt.

Es wird nun auf F i g. 8 und 9 Bezug genommen; dort ist der Umriß 30 einer zweitürigen Version einer Kraftfahrzeugkarosserie gezeigt, und mit gestrichelter Umrißlinie die viertürige Version desselben Modells. Der Teil der Umrißlinie, der für die beiden Kraftfahrzeugkarosserien gemeinsam vorliegt, ist allgemein mit dem Zeichen 300 bezeichnet; der Teil der Umrißlinie, der lediglich zur zweitürigen Version der Wagenkarosserie gehört, ist mit 300a bezeichnet, und die gestrichelte Umrißlinie, die den Teil der Umrißlinie darstellt, der lediglich zur viertürigen Version der Wagenkarosserie gehört, ist mit 3006 bezeichnet.

Einer der beiden Seitenträger 136, mit denen eine Schweißstation versehen ist, ist in Position an der Kraftfahrzeugkarosserie gezeigt. Dieser Seitenträger 136 trägt mehrere Positionierungseinrichtungen, die schematisch in F i g. 8 und 9 angezeigt sind und geeignet sind, mit der vorher zusammengebauten Wagenkarosserie an einer Anzahl von Bezugspunkten derart in Eingriff zu treten, daß sie ihr ihre endgültige Geometrie verleihen.

Die Positionierungseinrichtungen weisen drei unterschiedliche Typen auf; der erste Typ 370 ist mit Bezugselementen versehen, die geeignet sind, um in Eingriff mit Teilen 300 der Kraftfahrzeugkarosserie zu treten, die beiden Versionen des Modells gemeinsam sind, ein zweiter Typ 370a ist mit Bezugselementen versehen, die geeignet sind, ledigüch mit Teilen 300a der Kraftfahrzeugkarosserie zusammenzuarbeiten, die zur zweitürigen Version des Modells gehören, und ein dritter Typ 370Zj ist mit Bezugselementen versehen, die nur zur Zusammenwirkung mit den Teiien 3006 der Kraftfahrzeugkarosserie geeignet sind, die zur viertürigen Version gehören. Die Positionierungseinrichtungen 370 des ersten Typs treten somit mit den Bezugspunkten an dem Teil der Kraftfahrzeugkarosserie in Eingriff, die mit dem Bezugszeichen 300 bezeichnet ist, und zwar sowohl im Fall der zweitürigen Version als auch im Fall der viertürigen Version des Modells.

In Übereinstimmung mit jedem Bezugspunkt eines Teils 300a der Wagenkarosserie, der lediglich zu einem zweitürigen Modell gehört, oder an einem Teil 3006 dar Wagenkarosserie, der nur zu einem viertürigen Modell gehört, ist der Seitenträger mit der einen oder der anderen zweier weiterer Typen von Positionierungseinrichtungen 370a, 370b versehen, soweit zweckmäßig, wobei die Positionierungseinrichtungen des zweiten Typs 370a dazu bestimmt sind, nur dann tätig zu werden, wenn in der Schweißstation eine vorher zusammengebaute Wagenkarosserie des zweitürigen Typs angeordnet ist, und die Positionierungseinrichtung 3706 des dritten Typs ist dazu bestimmt, nur dann tätig zu werden, wenn in der Schweißstation eine vorher zusammengebaute Wagenkarosserie mit vier Türen vorliegt

Wie im einzelnen in Fig. 10 dargestellt ist, sind an einem Stützelement 406, das vom Seitenträger 136 getragen wird, zur Drehbewegung um eine Achse 407 schwenkbar eine Positionierungseinrichtung 370a des zweitenTyps angebracht, die in der wirksamen Stellung dargestellt ist, sowie eine Positionierungseinrichtung 3706 des dritten Typs, die in der untätigen Stellung dargestellt ist. Die Positionierungseinrichtung 370a wirkt an einem Bezugspunkt, der mit A in F i g. 11 bezeichnet ist

Die Verlagerung der beiden Positionierungseinrichtungen 370a, 3706 zwischen ihrer wirksamen und unwirksamen Stellung wird mittels zweier pneumatischer oder hydraulischer Zylinder 412, 413 bewirkt, die um eine Achse 420 am Tragelement 406 schwenkbar abgestützt sind. Die Kolbenstange 408 des Zylinders 412 ist schwenkbar an der Positionierungseinrichtung 370a mittel:» einer Schwenkkuppiung 410 ängeienki, und die Kolbenstange 409 des Zylinders 413 ist an der Positionierungseinrichtung 3706 mittels einer Schwenkkupplung 411 angelenkt

Die Positionierungseinrichtung 370a trägt ein festes Bezugselement 418 und zwei bewegliche Bezugselemente 416,417, die ihrerseits um entsprechende /V'hsen 419 und 421 drehbar sind. Die Drehung der beweglichen Bezugselemente 416, 417 wird über eine bekannte (in der Zeichnung nicht gezeigte) Kraftübertragung durch entsprechende Betätigungseinrichtungen 414, 415 gesteuert, deren fester Teil starr mit der Positionierungseinrichtung 370a verbunden ist

In ähnlicher Weise trägt die Positionierungseinrichtung 3706 ein festes Bezugselement 426 und zwei bewegliche Bezugselemente 424,425, die jeweils um zwei Achsen 427, 428 drehbar sind, deren Drehung durch zwei Betätigungseinrichtungen 422,423 gesteuert wird, deren feste Teile starr mit der Positionierungseinrichtung 3706 verbunden sind.

Wie am besten aus F i g. 11 ersichtlich ist sind an der Stelle an der Kraftfahrzeugkarosserie, an der die Positionierungseinrichtung 370a tätig wird, drei Metallelemente 434, 435 und 436 angebracht, gegen die die Anschlagflächen 431,433 und 432 der drei Bezugselemente 417,416 und 418 in Eingriff treten.

Wenn eine Wagenkarosserie, die an der Fixierstation ankommt dem zweitürigen Typ angehört, dann halten die Betätigungseinrichtungen 412 und 4Ϊ3 die Positionierungseinrichtung 370a in ihrer wirksamen Tätigkeit und die Positionierungseinrichtung 3706 befindet sich in ihrer untätigen Stellung. Nachdem die vorher zusammengebaute Wagenkarosserie in die Fixierstation ge-

langt ist werden die Seitenträger in ihre unmittelbare Nähe gebracht, wie oben beschrieben ist, um mit den verschiedenartigen Bezugspunkten in Eingriff zu treten und der Karosserie ihre endgültige Geometrie zu verleihen. Im einzelner, werden am Bezugspunkt A durch die Tätigkeit der Betätigungseinrichtungen 414 und 415 die Anschlagflächen 431 und 433 der beweglichen Bezugselemente 416 und 417 in Eingriff getragen, wobei die Metallelemente 434 und 435 diese und die Anschlagfläche 432 des festen Bezugselements 418 fest in ihren endgültigen Stellungen miteinander verriegeln.

Nach dem Schweißen steuern die Betätigungseinrichtungen 414 und 415 die Drehung der beweglichen Bezugselemente 416 und 417, um ihren Eingriff mit den Metallelementen 434, 435 und 436 zu lösen, und die entsprechenden anderen Bezugselemente der anderen Verriegelungseinrichtungen (nicht gezeigt) des Seitenträgers, der gerade in Betracht gezogen wird, werden ebenfalls aus dem Eingriff gelöst, woraufhin der Seitenträger dann seitlich von der Wagenkarosserie weg verlagert wird.

Ahnliche Tätigkeiten werden mittels der Positionierungseinrichtung 3706 an einer viertürigen Wagenkarosserie durchgeführt In diesem Fall wird die Betätigungseinrichtung 412 zurückgezogen, um die Positionierungseinrichtung 370a in ihre unwirksame Stellung zu bringen, und die Betätigungseinrichtung 413 wird ausgefahren, um die Positionierungseinrichtung 370ό in ihre wirksame Stellung zu bringen.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schweißen von lose zusammengefügten Kraftfahrzeugkarosserien, bestehend aus einem Schweiß- und Fixierplatz, in welchem eine Transportbahn zum Transport der Karosserie angeordnet ist, wobei auf jeder Seite der Transportbahn jeweils aus einer Bereitschafts- in eine Arbeitsstellung und zurück bewegbare Seitenträger mit an die Karosserie anpreßbaren Positioniereinrichtungen angebracht sind, die an die geometrische Form der zu schweißenden Karosserie angepaßte Positionierarme aufweist und wobei seitlich der Transportbahn mindestens eine Schweißeinrichtung mit einem an die Karosserie anstellbaren Schweißkopf vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtungen (37) jeder Seite gemeinsam an je einem eigenen Seitenträger (36) angeordnet sind und diese Seitenträger (36) für eine rasche, flexible Arbeitsfolge beim Schweißen unterschiedlicher Karosserietypen (30) in Führungen (16) ortsveränderlich gelagert und gegen einen Satz anderer Seitenträger (36) austauschbar sind, deren Positionie^reinrichtungen (37) auf die geometrische Form eines anderen Karosserietyps (30) abgestellt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Seitenträger (36) mindestens eine weitere Positioniereinrichtung aufweist, deren Positionierarmen'frh der geometrischen Form eines anderen Karosserie-Typs ausgebildet sind, wobei jede der unterschiedlichen Positioniereinrichtungen am zugeordneten Seitenträger (36) aus einer Bereitschafts- in eineArbeitsstellungbewegbar gelagert ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (37) der Seitenträger (36) aus mehreren unterschiedlichen Gruppen besteht, wobei die Positionierarme (370) einer Hauptgruppe einer unterschiedlichen Karosserie-Typen gemeinsamen geometrischen Form angepaßt sind, während die Positionierarme (370a bzw. 370b) von weiteren Gruppen jeweils der besonderen geometrischen Form eines bestimmten Karosserie-Typs angepaßt sind.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenträger (36) mit ihrem oberen Ende jeweils an einer an den Führungen (16) vorgesehenen Schwenkachse aus einer schräg nach unten und außen geneigten Bereitschaftsstellung in eine im wesentlichen vertikale Arbeitsstellung schwenkbar gelagert sind.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen als Schienen (16) ausgebildet sind, auf denen die Seitenträger (36) mit Rollen (40) verschieblich gelagert sind.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen (16) horizontal angeordnet und als Schwenkachse für die daranhängenden Seitenträger (36) ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder in Arbeitsstellung befindliche Seitenträger (36) mit dem unteren Ende im Eingriff mit einer am Schweiß- und Fixierplatz (10) angebrachten Widerlagergabel (50) ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager am Ende eines Steuerhebels (52) angebracht ist, der mit dem anderen Ende am Schweiß- und Fixierplatz (10) schwenkbar gelagert ist.

9. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Karosserie-Unterteil jeder zu schweißenden Karos serie auf einem auf der Transportbahn bewegbaren Träger (26) mittels Stützen starr befestigt ist, während die lose mit dem Karosserieunterteil verbundenen anderen Karosserieteile von den Positioniereinrichtungen (37) in Schweißstellung gehalten sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Transportbahn bewegbare Träger (26) als auf einem Wagen (22) angeordnete Palette ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Palette mittels Hubeinrichtungen (28) heb- und senkbar auf dem Wagen (22) angeordnet ist

12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Seitenträger (36) am unteren Ende (42) mit Anschlägen (44) versehen ist, die zum Festhalten der Palette (26) mit Bezugsflächen (46) der Palette (26) zusammenwirken.

13. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Schweiß- und Fixierplatz eine Speichereinrichtung (86) zum Speichern unterschiedlicher Seitenträger (36a, 36ty für unterschiedliche Kraftfahrzeugkarosserien, ferner eine Fördereinrichtung (80,82,78) zum Fördern unterschiedlicher Seitenträger (36a, 3fob) zur Fixierstation (210) and eine Fördereinrichtung (80) zum Zurückbringen der Seitenträger (36a, SSb) zum Speichern nach der Fertigstellung des Schweißvorganges an der Fixierstation angwL rächt sind.