DE3230455A1

DE3230455A1 - Vorrichtung zum schweissen von karosserien fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3230455A1
Application number: DE19823230455
Authority: DE
Inventors: Giancarlo Moncalieri Torino Alborante
Original assignee: Comau SpA
Current assignee: Comau SpA
Priority date: 1982-06-16
Filing date: 1982-08-16
Publication date: 1983-12-22
Also published as: GB2122142A; IT1157052B; IT8267770A0; GB2122142B; BE894006A; DE3230455C2

Description

It-

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schweißen von Karosserien für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Vorrichtung der angegebenen Gattung ist in der US-PS 4 162 387 beschrieben und dargestellt. Bei diesem bekannten System werden die vormontierten und

.,. zu verschweißenden Karosserien auf Paletten trans-ο

portiert, von denen jede untere Positioniereinrichtungen aufweist, mit deren Hilfe die unteren Teile der Karosserie in einer genauen Bezugsstellung festgelegt werden können. Daraus folgt, daß jede Palette eine Reihe von 2Q Positioniereinrichtungen aufweisen muß, die dem Karosserietypen entsprechen, der von dieser Palette transportiert werden soll. Dadurch wird die Möglichkeit der Flexibilität des Systems eingeschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtug so weiterzubilden, daß deren Eigenschaft hinsichtlich der Flexibilität verbessert werden, wobei gleichzeitig der Aufbau vereinfacht werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Patentansprudhs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Es zeigen:

Figur 1 - eine Seitenansicht einer Schweißstation einer

Vorrichtung gemäß der Erfindung, Figur 2 - einen Querschnitt in der Ebene II-II der

Figur 1,

Figur 3 - eine Draufsicht auf einen Teil der Figur 1 , Figur 4 - einen Schnitt in der Ebene IV-IV der Figur 3, Figur 5 - eine perspektivische Ansicht einer Einzelheit der Schweißstation, Figur 6 - einen Querschnitt in der Ebene VI-VI der

Figur 3 und

, c Figuren 7 bis 10 - perspektivische Darstellungen in

vergrößertem Maßstab von Einzelheiten der Vorrichtung.

In den Figuren 1 und 2 ist eine Schweißstation Ί für Kraftfahrzeugkarosserien dargestellt, die in der Lage ist, zwei unterschiedliche Karosserietypen zu bearbeiten Die Schweißstation 1 hat einen mittleren Arbeitsbereich 2, einen Eingangsbereich 3 und einen Ausgangsbereich H.

Die zu verschweißenden Karosserien 5 werden auf Tragrahmen 6 befördert, von denen einer vergrößert in perspektivischer Ansicht in Figur 8 gezeigt ist. Wie sich aus dieser Figur ergibt, hat jeder Tragrahmen 6 ein Paar seitliche Längsholme 7, die untereinander durch eine Reihe von Traversen 8 und 9 verbunden sind, wobei auf den Traversen 9 die Karosserie aufliegt.

Figur 1 zeigt, daß die Schweißstation 1 eine Reihe von programmierbaren Schweißrobotern 10 aufweist, von denen jeder dazu dient, eine Anzahl von Punktschweißungen an dar Krtro:-ii5f:r Le vorzunehmen, die sich jeweils in dem Ar-

-ar-

beitsbereich 2 befindet. Jede zu verschweißende Karosserie ist durch provisorische Verbindung der c Einzelteile, aus der sie zusammengesetzt ist, vormontiert .

Der Eingangsbereich.3 der Schweißstation 1 hat eine Rollenbahnebene 11, die aus einer Reihe frei drehbarer jQ Rollen 12 besteht, auf die die Tragrahmen 6 der zu verschweißenden Karosserien nacheinander durch Transportmittel aufgesetzt werden, welche in Arbeitsrichtung vor der Schweißstation angeordnet und nicht dargestellt sind.

Wie Figur 2 zeigt, besitzt die Schweißstation 1 in ihrem Arbeitsbereich 2 eine feste Struktur in Form eines Portals 13. Auf dem Grundgestell 14 des Portals 13 ist ein fester Trägerrahmen 15 befestigt.

Wie vor allem die Figuren 4 und 6 zeigen, sind zwei Paare von Schienen 16 vorgesehen, von denen jedes Paar eine Reihe frei drehbarer Rollen 17 trägt und von denen jedes mit dem festen Trägerrahmen 15 über ein Gelenkparallelogrammsystem verbunden ist, das eine Reihe von Gabelschubstangen 18 aufweist (vgl. auch Figur 9).

Jedes Paar der Schienen 16 ist aus einer oberen Arbeits-Stellung (vgl. Figur 9), in der die Gabelsxjhubstangen

18 im wesentlichen vertikal verlaufen, in eine untere Arbeitssstellung, in der die Gabelschubstangen 18 im wesentlichen horizontal ausgerichtet sind, beweglich.

Die Verschiebung der beiden Paare der Schienen 16 aus der oberen in die untere Arbeitsstellung und umgekehrt

wird von einem Getriebemotor 19 (vgl. Figur 9) über zwei Hebelsysteme 20 (von denen in Figur 9 nur eines dargestellt ist) ausgeführt. Jedes Hebelsystem 20 ist mit einer der Gabelschubstangen 18 verbunden, die die Schienen 16 mit dem festen Trägerrahmen 15 verbinden.

Wenn sich, wie Figur 1 zeigt, die vertikal bewegliche Struktur , die aus den zwei Paaren von Schienen 16 besteht, in der oberen Arbeitsstellung befindet, sind die Rollen 17 in derselben Höhe wie die Rollen 12 im Eingangsbereich 3 der Schweißstation 1. In dieser Lage sind die Rollen 17 bereit, eine zu verschweißende Karos serie 5 von dem Eingangsbereich 3 zu empfangen oder um eine bereits geschweißte Karosserie an den Ausgangsbereich 4 abzugeben.

Wenn die Schienen 16 in ihre untere Arbeitsstellung abgesenkt sind, befindet sich die zu verschweißende Karos serie, die auf dem Tragrahmen 6 ruht, welcher seinerseits auf den Rollen 17 abgestützt ist, in einer Stellung, in der sie von einer Reihe von Positioniereinrichtungen erfaßt werden kann, die die Karosserie in einer genauen Stellung blockieren können, in der die

Einzelteile der Karosserie während der Schweißoperation exakt zueinander gehalten werden. Der Aufbau und die Anordnung der Positioniereinrichtungen werden im einzelnen weiter unten erläutert.
30

Der Ausgangsbereich U der Schweißstation 1 hat ebenfalls eine Rollenbahnebene 21 mit einer Reihe frei dreh barer Rollen 22, die in derselben Höhe wie die Rollenbahnebene 11 des Eingangsbereiches 3 angeordnet ist. 35

In jeder Betriebsphase der Schweißstation 1 ist in allen drei Bereichen (Arbeitsbereich 2, Eingangsbereich g 3 und Ausgangsbereich 4) ein Tragrahmen 6 mit einer Karosserie 5 angeordnet. Während der Schweißoperation an der Karosserie 5, die sich im Arbeitsbereich 2 befindet, ist der Tragrahmen 6 dieser Karosserie, abgesenkt und befindet sich in der unteren Arbeitsstellung

2Q der vertikal beweglichen Struktur, die die Rollen 17 aufweist. Nach Beendigung des Schweißens wird diese Struktur durch den Getriebemotor 19 in ihre obere Arbeitsstellung angehoben, so daß die Ebene der Rollen 17 auf dieselbe Höhe wie die Rollenbahnebenen 11 und 21 kommt. Dadurch, daß den Vertikalverschiebungen der die Rollen 17 aufweisenden Struktur Rotationsbewegungen um die Schwenkachsen der Gabelschubstangen 18 im festen Tragrahmen 15 entsprechen, rufen diese Vertikalverschiebungen geringe Längsbewegungen der vertikal verschiebbaren Struktur hervor. In der Schweißstation sind nicht gezeigte Mittel vorgesehen, um den Tragrahmen 6, der während der Vertikalverschiebungen der die Rollen 17 tragenden Struktur auf den Rollen 17 ruht, in einer bestimmten Längsstellung zu blockieren. Währen der genannten Vertikalbewegungen ergibt sich eine Relativbewegung in Längsrichtung zwischen dem Tragrahmen 6 und der die Rollen 17 tragenden Struktur.

Nach Abschluß der Schweißarbeiten an der Karosserie 5 wird der Tragrahmen 6 dieser Karosserie wieder in seine in Figur 1 dargestellte, obere Stellung gebracht. Danach fördern Transportmittel, die später noch näher erläutert werden, die Karosserie 5 und ihren Tragrahmen 6, die sich im Ausgangsbereich 4 befinden, aus der Schweißstation 1 heraus und schieben die geschweißte Karosserie 5 in den Ausgangsbereich H. Gleichzeitig wird die vor-

montierte Karosserie, die sich bisher im Eingangsbereich 3 befunden hat, in den Arbeitsbereich 2 bewegt, und eine neue, zu verschweißende Karosserie

wird auf die Rollenbahnebene 11 des Eingangsbereiches 3 gesetzt. Sobald sich die zu verschweißende Karosserie auf den Rollen 17 befindet, wird die diese Rollen 17 . tragende Struktur durch den Getriebemotor 19 abgesenkt, IQ so daß die Einzelteile der zu verschweißenden Karosserie von den genannten Positioniereinrich.tungen in einer genauen Relativstellung zueinander blockiert werden.

Die Mittel zur Übergabe der zu verschweißenden Karosserien aus dem Eingangsbereich 3 in den Arbeitsbereich und aus diesem in den Ausgangsbereich 4 sind in den Figuen 2, 3, 6, 7 und 10 dargestellt.

Diese Mittel haben im wesentlichen eine Übergabestange 23 mit einem C-förmigen Querschnitt, die in ihrer Längsrichtung verschiebbar auf Rollen 24 mit vertikaler Achse, die in einem Träger 25 gelagert sind (vgl. Figur 6), der fest mit dem Trägerrahmen 15 verbunden ist, gelagert ist.

Die Längsverschiebung der Übergabestange 23 auf dem Träger 25 besorgen ein nicht dargestellter Elektromotor und ein in Figur 7 gezeigtes Untersetzungsgetriebe 26 mit einem Ritzel 27, das mit einer Zahnstange 28 kämmt, welche an der Unterseite eines Tragorgans 29 befestigt ist, das fest mit der Übergabestange 23 verbunden ist.

An der Übergabestange 23 sind an drei in Längsrichtung voneinander beabstandeten Stellen drei Halter 30 befestigt, von denen einer in den Figuren 6 und 10 gezeigt ist und an jedem von denen ein Hebel 31 angelenkt ist.

—7~

Jeder Hebel 31 ist fest mit einer Stange 32 verbunden (vgl. Figur 10), die die drei Hebel 31 untereinander verbindet und die für den Rotationsantrieb der drei Hebel 31 mit einem nicht gezeigten Motor verbunden ist. Die Hebel 31 sind zwischen einer liegenden, im wesentlichen horizontalen Stellung (vgl. Figur 2) und einer aufrechten, im wesentlichen vertikalen Stellung (vgl.

Figuren 6 und 10) schwenkbar. Jeder Hebel 31 ist gabelförmig ausgebildet und hat zwei freie Enden 31a, die mit einander gegenüberliegenden Flächen eine Traverse 8 eines Tragrahmens 6 erfassen können, wenn der Hebel 31 in der aufrechten Stellung ist.

Wenn sich die die Rollen 17 tragende Struktur am Ende der Schweißoperation der Karosserie in der oberen Arbeitsstellung befindet und die Karosserien weiterbewegt werden sollen, wird die Stange 32 gedreht, so daß die drei Hebel 31 in ihre obere Stellung gelangen. In dieser Stellung erfassen die Hebel die drei Tragrahmen 6 der drei Karosserien, die sich im Arbeitsbereich 2, im Eingangsbereich 3 und im Ausgangsbereich 4 der Schweißstation 1 befinden. Anschließend wird die

²^ Übergabestange 23 mittels des Untersetzungsgetriebes 26 über das Ritzel 27 und die Zahnstange 28 in Längsrichtung verschoben. Dadurch x^ird der Tragrahmen 6, der sich im Ausgangsbereich 4 befindet, aus der Schweißstation 1 herausgeschoben, während die beiden Tragrahmen 6, die sich im Arbeitsbereich 2 und im Eingangsbereich 3 befinden, in den Ausgangsbereich 4 bzw. in den Arbeitsbereich 2 transportiert werden. Im Anschluß an die Längsbewegung der Übergabestange 23 wird die Stange 32 erneut gedreht, so daß die drei Hebel 31 in ihre liegende Stellung gelangen. Dadurch sind die drei

Tragrahmen 6 nicht mehr mit der Stange 32 gekoppelt. Diese kann jetzt in ihre Ausgangsstellung zurüekge- _ bracht werden, so daß sie für einen neuen Zyklus bereit ist.

Wie bereits erläutert, wird die Karosserie, die sich im Arbeitsbereich 2 befindet, während des Verschweißens

_in von Positioniereinrichtungen erfaßt, die die einzelnen Teile der Karosserie in einer genauen Relativlage zuein ander festhalten. Bei den Positioniereinrichtungen handelt es sich um untere Positioniereinrichtungen, die den unteren Teil der Karosserie erfassen,und um seitliehe Positioniereinrichtungen, die die Einzelteile der Karosserie in einer genauen Relativlage bezüglich des Unterteils festlegen.

Die seitlichen Positioniereinrichtungen sind in bekannter Weise (vgl. US-PS 4 162 38?) von zwei in den Figuren 1 und 2 angedeuteten Paaren seitlicher Rahmen 33 und 34 getragen. Jedes Paar der seitlichen Rahmen 33, 34 hat Positionierorgane, die für einen der beiden unterschiedlichen Karosserietypen, die in der Schweißstation 1 bearbeitet werden können, angeordnet sind.

Jeder der seitlichen Rahmen 33, 34 ist an seiner Oberseite in bekannter Weise (vgl. US-PS 4 162 387) an einem Paar von Lagern 35 gelenkig aufgehängt, welche verschiebbar auf seitlichen, oberen Führungen 36 gelagert sind (vgl. Figuren 1 und 2), die Teil der festen Struktur der Schweißstation 1 sind.

In der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Stellung befinden sich die seitlichen Rahmen 34 im Arbeitsbereich 2 der Schweißstation. Damit ist die Schweißstation

zur Bearbeitung eines Karosserietyps festgelegt, dem die Rahmen 34 entsprechen. Wenn der andere Karosserietyp bearbeitet werden soll, werden die Lager 35 auf den Führungen 36 verschoben, so daß die seitlichen Rahmen 33 in den Arbeitsbereich 2 gelangen, während die beiden Rahmen 34 in den Ausgangsbereich 4 verschoben werden; in Figur 1 ist diese Stellung der Rahmen 34 im Ausgangsbereich 4 gestrichelt dargestellt.

Wenn eine Karosserie in den Arbeitsbereich 2 geschoben wird, befinden sich die seitlichen Rahmen in dem Arbeitsbereich 2 in der in Figur 2 gezeigten, gespreizten Stellung. Sobald die Karosserie im Arbeitsbereich 2 angekommen ist, werden die beiden seitlichen Rahmen um obere Schwenkachsen gedreht, so daß sich ihre unteren Enden einander nähern und die seitlichen Positionierorgane die einzelnen Teile der Karosserie erfassen können.

Auch die unteren Positioniereinrichtungen, die die unteren Teile der Karosserie während des Verschweißens in einer genauen Relativlage festlegen, befinden sich ²^ im Arbeitsbereich 2 der Schweißstation 1.

Wie die Figuren 5 und 6 zeigen, hat der feste Trägerrahmen 15 im Arbeitsbereich 2 zwei seitliche Führungsbalken 37, auf denen über Rollen 38 zwei Stangen 39 längsverschieblich gelagert sind. Die beiden Stangen 39 haben einen C-förmigen Querschnitt.

Jede Stange 39 trägt eine erste Gruppe von unteren Positionierorganen 40 und eine zweite Gruppe von unteren Positionierorganen 41. Die beiden Gruppen

-ve-ι - Al-

der Positionierorgane 40 und 41 sind so angeordnet, daß sie jeweils den ersten bzw. den zweiten Karosserietyp erfassen können.

Figur 5 zeigt, daß jede Stange 39 mit Hilfe eines Verschiebezylinders 42 zwischen zwei Arbeitsstellungen bewegt werden kann; in jeder der beiden Arbeitsstellungen befindet sich eine der beiden Gruppen der unteren Positioniereinrichtungen 40 und 41 in der Stellung, in der der jeweilige Karosserietyp im Arbeitsbereich 2 der Schweißstation 1 festgelegt werden kann.

Claims

GRUNECKER. KINKELDEY. STOCKMAIR & PARTNER

PAT ENTANWALTE

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CP H MEYER-PLATH [^ Mi

8OOO MÜNCHEN 22

16. August 1982 PH 17 500 - 18/GM

COMAU S.p.A.

Via Rivalta

Grugliasco (Turin), Italien

20 Vorrichtung zum Schweißen von Karosserien für Kraftfahrzeuge

Patentansprüche

1_v Vorrichtung zum Schweißen von Karosserien für Kraftfahrzeuge, die geeignet ist, wenigstens zwei unterschiedliche Karosserietypen zu bearbeiten, umfassend

- eine Schweißstation (1),

- Mittel zum aufeinanderfolgenden Zuführen in die Schweißstation von zu verschweißenden Karosserien, von denen jede durch provisorische Verbindung der

Einzelteile der Karosserie vormontiert ist,

- untere Positioniereinrichtungen (40, 41) zur c präzisen Positionierung der unteren Teile der

zu verschweißenden, vormontierten Karosserie in der Schweißstation (1),

- seitliche Positioniereinrichtungen (33, 34)

in der Schweißstation (1), umfassend eine Reihe IQ von untereinander auswechselbaren, seitlichen Rahmenpaaren, deren Zahl der Zahl der unterschiedlichen, zu verschweißenden Karosserietypen entspricht und von denen jedes Positionierorgane zur seitlichen Erfassung des entsprechenden Karosserietyps und zum genauen Positionieren der verschiedenen Bauteile der Karosserie bezüglich deren unteren Teile in der Schweißstation aufweist,

- programmierbare Schweißeinrichtungen (10) in der Schweißstation zur Ausführung der Schweißoperationen an den verschiedenen Teilen, aus denen die vormontierten Karosserien zusammengesetzt sind, welche die Schweißstation erreichen,

dadurch gekennzeichnet , daß die vormontierten Karosserien (5) auf Tragrahmen (6) transportiert werden, auf denen die Karosserien (5) lediglich aufliegen, und daß die unteren Positioniereinrichtungen in der Schweißstation (1) angeordnet sind und aus einer Reihe von Positionierorganen (40, 41) bestehen, die untereinander austauschbar sind und den unterschiedlichen, zu verschweißenden Karosserietypen entsprechen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Schweißstation (1) eine

feste Struktur (15) mit zwei seitlichen Führungsbalken (37) sowie ein Paar beweglicher Tragstruktüren (39) aufweist, welche verschiebbar auf aen seitlichen Führungsbalken (37) gelagert sind und die verschiedenen, unteren Positionierorgane (40, 41) tragen, wobei jede bewegliche Tragstruktur (39) zwischen unterschiedlichen Arbeitspositionen verschiebbar ist, in jeder von denen die einem bestimmten Karosserietyp entsprechenden Positionierorgane in ihrer zugehörigen Bearbeitungsstellung sind.
3- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Schweißstation (1) ein mit einer Übergabestange (23) ausgerüstetes System für den Vorschub der Tragrahmen (6) für die Karosserien aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Schweißstation (1) eine vertikal bewegliche Struktur (16) aufweist, die mit einer Reihe von frei drehbaren Rollen (17) zur Aufnahme des Tragrahmens (6) für die zu verschweißende Karosserie ausgerüstet ist und die vertikal zwischen einer oberen Arbeitsstellung in Höhe von festen Rollenbahnebenen (11, 21) am Eingang und am Ausgang der Schweißstation (1) und einer unteren Arbeitsstellung, in der die Karosserie durch die unteren Positionierorgane (40, 41) gehalten wird, beweglich ist.