DE3342570C2 - Verfahren zum Befestigen einer Tür an einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges und Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Befestigen einer Tür an einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges und Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens

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DE3342570C2
DE3342570C2 DE3342570A DE3342570A DE3342570C2 DE 3342570 C2 DE3342570 C2 DE 3342570C2 DE 3342570 A DE3342570 A DE 3342570A DE 3342570 A DE3342570 A DE 3342570A DE 3342570 C2 DE3342570 C2 DE 3342570C2
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Thyssen Maschinenbau Nothelfer-Ravensburg 7980 Ravensburg De GmbH
Thyssen Maschinenbau Nothelfer Ravensburg 7980 Ravensburg GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Positionieren von flächigen Körpern im Raum an mindestens einem anderen Körper, vorzugsweise zum Montieren von Türen (11) an Karosserien (1) von Kraftfahrzeugen. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, die einen gewissermaßen "schwimmend" aufgehängten Transport- und Positionierrahmen (19) aufweist, durch welchen die Tür aus einem Magazinförderer (10) gegen die Karosserie (1) andrückbar ist und dabei sich selbst im Raum oder in bezug auf die Tür ausrichtet. Rechnergesteuerte Schweißroboter (3, 4 bzw. 5, 6) schweißen eine Lasche (16) an den dafür vorgesehenen Holmen der Karosserie (1) an. Dadurch ist ein vollkommen automatisches Montieren von Türen (11) o. dgl. an einer Karosserie oder an anderen Teilen möglich (Fig. 2).

Description

Lösung der Aufgabe betreffend
die Vorrichtung
Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 2 wiedergegebenen Merkmale gelöst
Einige Vorteile
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kommt mit verhältnismäßig wenigen, robusten Einzelteilen aus, mit denen sich Türen im Automobilbau positionieren und durch Schweißen befestigen lassen.
Im übrigen ermöglicht die Vorrichtung ein genaues Abtasten der Lage der Scharniere einer Kraftfahrzeugtür. Erst wenn die dadurch hervorgerufenen Impulse dem Schweißroboter, ein Signal geben, erfolgt die Befestigung der Tür, d. h. die Anschweißung von Scharnieren an den betreffenden Türholmen. Bei viertürigen Autos wird man in der Regel so vorgehen, daß man mit der Einschweißung der hinteren Türen beginnt und erst zum Schluß die vorderen Türen einschweißt. Dabei können selbstverständlich auf beiden Seiten derartige Vorrichtungen angeordnet sein, um gleichzeitig taktweise gegenüberliegend die hinteren und danach die vorderen Türen einzuschweißen.
Weitere Ausführungsformen
In den Patentansprüchen 3 bis 5 sind vorteilhafte Ausführungsformen beschrieben.
Einige Vorteile
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Tür gewissermaßen »schwimmend« im Raum an die Karosserie herangeführt, so daß sich die Tür der Anlage gegen die Karosserie gewissermaßen räumlich ausrichten kann.
Die Mechanik für die Betätigung der Fenster und der Fensterscheiben bedeuten ein zusätzliches Gewicht Diese zusätzlichen Tsile wirken an verhältnismäßig langen Hebelarmen auf die Scharniere ein, so daß es zu einem Verziehen der Türen kommen kann, was eine nachträgliche, umständliche Ausrichtung derselben erforderlich machen würde. Deshalb ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Tür um ein geringes Maß von z. B.
1)5 Grad gegenüber der Horizontalen entgegen der Ge-Awichtskompohente der nachträglich !einzusetzenden Teile schräg anzuschweißen. Nach erfolgtem Einbau dieser Teile lassen sich dann die Türen problemlos öffnen und schließen (Patentanspruch 5).
In der Zeichnung ist die Erfindung — teils schematisch — an Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigt
Fig. 1 eine teilweise Draufsicht auf eine erfindungs-
gemäße Vorrichtung;
Fig.2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles »Wider
F i g. 3 eine Einzelheit bei »AVcder Fig. 1;
Fig.4 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig.3; F i g. 5 eine Einzelheit der F i g, 2 und
F i g. 6 eine Teilansicht der F i g. 5.
Mit dem Bezugszeichen 1 sind taktweise durch einen im einzelnen nicht dargestellten und nicht bezeichneten, z. B. als taktenden Linearförderer oder als kombinierter 'Linear-Hub-Senkrechtförderer ausgebildeten Endlosförderer herangeförderte Kfz-Karosserien bezeichnet, die bei der dargestellten Ausführungsform auf jeder Seite zwei nicht dargestellte Türöffnungen aufweisen, die jeweils mit einer Tür versehen werden sollen.
Im vorher genau justierten Bereich der nachfolgend beschriebenen, erfindungsgemäßen Vorrichtung wird jeweils der Endlosförderer stillgesetzt und die betreffende Karosserie 1 durch eine in Richtung C \>2Vf. D abwechselnd arbeitende Hubvorrichtung 2 vom Endlosförderer um ein vorbestimmtes Maß in Richtung D, also nach oben, abgehoben. Im Längsabstand des Endlosförderers können mehrere solcher Hubvorrichtungen 2 und mehrere der nachfolgend beschriebenen Vorrichtungen zum Positionieren und Anschweißen von Türen mit Abstand zueinander angeordnet sein, die jeweils beim taktweisen Stillsetzen des Endlosförderers mit Karosserien 1 bestückt sind.
Auf jeder Seite der Karosserie 1 befinden sich bei der dargestellten Ausführungsform je zwei rechnergesteuerte Schweißroboter 3, 4 bzw. 5, 6, wobei die jeweils oben an einer Deckenkonstruktion 7 befestigten Schweißroboter 3 und 5 obere Schweißnähte und die jeweils unten auf einem Fundament 8 befestigten Schweißroboter 4 bzw. 6 jeweils untenliegende Schweißnähte schweißen. Auf diese Weise wird die Sicherheit erhöht und auch bei Ausfall eines Schweißroboters mit Sicherheit eine zuverlässige Anschweißung erreicht
Die anzuschweißenden Türen werden durch einen Einleger 9, der parallel zur Förderrichtung des die Kfz-Karosserien heranfördernden Förderers beweglich ist zu einem Magazinförderer 10 herangefördert. Der Einleger 9 besteht aus einem laufkatzenartigen Gestell, das im Abstand vom Boden 11 a an einer Schiene verfahrbar ist und die Türen 11, z. B. mittels Druckluft- und/oder Hydraulikspanner, hält und sie in einzelne Magazine 12 des Magazinförderers ablegt, der ebenfalls ein Endlosförderer ist, an dem die Magazine 12 durch mit Abstand zueinander angeordnete Vorsprünge gebildet sind, die taktweise durch eben motorischen Antrieb 61 über ein Fördermittel 13 angetrieben werden, das die Magazine 12 einstückig miteinander verbindet Bei der aus F i g. 2 ersichtlichen Ausführungsförm sind vier anzuschweißende Türen 11 im Magazinförderer 10 angeordnet und ragen im wesentlichen in vertikaler Ebene aus den Magazinen 12 des Magazinförderers 10 hervor. Deutlich erkennt man aus Fig. 2, daß die Türen 11 entsprechend der äußeren Kontur der Karosserie kurvenförmig verlaufen.
Auf der diametral der Hubvorrichtung 2 gegenüberliegenden Seite sind mindestens ein weiterer Einleger 9 und ein weiterer Magazinförderer 10 angeordnet (nicht dargestellt).
Die durch den Einleger 9 herangeförderten Türen 11 weisen bereits mit ihnen durch Schweißnähte einstückig verbundene Scharniere auf, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 14 bezeichnet sind. Mit jeder Tür 11 sind in vertikaler Richtung mit Abstand übereinander zwei solcher Scharniere 14 durch Schweißnähte fest verbunden (F ig. 5).
Wie die Fig.3 erkennen läßt, weist jedes Scharnier 14 zwei Laschen 15 bzw. 16 auf, die jeweils durch eine vertikale Schwenkachse 17 gelenkbeweglich miteinander verbunden sind. Die Lasche 15 ist mit der Außenkontur 18 (Fig.3) durch Schweißnähte in der erwähnten Art und Weise verbunden, so daß die Türen 11 jeweils mit diesen zwei übereinander angeordneten, fest angeschweißten Scharnieren 14 durch den Einleger 9 zum Magazinförderer 10 herantransportiert werden.
Es ist nun erforderlich, diese mit jeweils zwei fest angeschweißten Scharnieren 14 ausgerüsteten Türen 11 mit ihren Laschen 16 an dem jeweils zugeordneten Holm der Karosserie anzuschweißen. Bei viertürigen Kraftfahrzeugen wird vorzugsweise in der Reihenfolge so begonnen, daß zunächst die hinteren Türen positioniert iinH Hie löschen Ifi an Hen 7>!iTpnrHnpten Hnlmen angeschweißt werden, woraufhin erst die jeweils vorderen Türen positioniert in ebensolcher Weise angeschweißt werden. Nachfolgend wird anhand einer Tür 11 deren Positionieren und Anschweißen beschrieben. Selbstverständlich geschieht das Positionieren und Anschweißen der übrigen Türen 11 entsprechend.
Die Türen 11 werden aus dem Magazinförderer 10 einzeln nacheinander durch einen Transport- und Positioniere "men 19 entnommen. Dies geschieht dadurch, daß durch einen dreiachsigen Industrieroboter 20, der den Transport- und Positionierrahmen 19 in Richtung K bzw. V, also in vertikaler Ebene heben und senken kann, dieser angehoben und in Richtung E (F i g. 2) zu dem Magazinförderer 10 transportiert wird. Dort wird der Transport- und Positionierrahmen 19 in Richtung K abgesenkt und in Richtung E gegen die Außenkontur der betreffenden Tür 11 gefahren, bis Pufferelemente 21,22 und 23 und Sauger 55, 56 an der Außenkontur der betreffenden Tür 11 anliegen. Die Pufferelemente 21 bis 23 bestehen bei der dargestellten Ausführungsform aus synthetischem Gummi, können aber auch in anderer Weise ausgebildet sein. Außerdem weist der Transport- und Positionierrahmen 19 geeignete Spannelemente zum Ergreifen und Transportieren der Tür auf, die beispielsweise über pneumatische und/oder hydraulische Kniehebelgelenkvorrichtungen betätigt sein können. Dadurch läßt sich z. B. das obere Rahmenteil der Tür 11 durch Klemmwirkung ergreifen. Außerdem ist es möglich, ein weiteres zangenförmiges Element durch derartige Kniehebelspannvorrichtungen an der Tür wirksam werden zu lassen. Schließlich werden die Sauger 55, 56 mit Unterdruck beaufschlagt um zusätzlich die Tu>· 11 sicher zu haltern und zu transportieren.
Die Pufferelemente 21 bis 23 sind im übrigen in den Eckpunkten eines Dreiecks angeordnet Etwa im Schnittpunkt der Winkelhalbierenden dieses Dreiecks befindet sich ein Raumgelenk 24, das bei der dargestellten Ausführungsform ebenfalls aus synthetischem Gummi besteht oder nach Art eines Silentblockes oder als Kardangelenk oder Kugelgelenk ausgebildet sein kann, aber auch durch eine andere Gelenkanordnung ersetzbar ist Das Raumgelenk 24 ermöglicht es, daß sich der die Tür 11 aufnehmende und während des Transports zur Karosserie 1 halternde Teil 25 des Transport- und Positionierrahmens 19 gewissermaßen allseitig schwimmend um ein begrenztes Maß bewegen kann, so daß der Transport- und Positionierrahmen 19 bis zur Anlage gegen die Karosserie 1 gefahren werden kann, so daß sich die herangeführte Tür 11 — gewissermaßen
schwimmend — in der Kontur 26 der Karosserie 1 auszugleichen vermag, bis die äußere Kontur der Tür 11 genau der Kontur 26 der Karosserie 1 entspricht. Dabei wird über die Kolben-Zylinder-Einheit 27 in Richtung der Transportbewegung Fein pneumatischer Ausgleich geschaffen, während durch die Kolben-Zylinder-Einheit
28 ein solcher pneumatischer Ausgleich in vertikaler Ebene geschieht. Schließlich ist mit dem Bezugszeichen
29 eine gesteuerte, z. B. pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit bezeichnet, die in einer senkrecht zur Ebene des durch die Kolben-Zylinder-Einheit 27 geschaffenen pneumatischen Ausgleichs beweglich ist, so daß der Transport- und Positionierrahmen 19 durch diese Kolben-Zylinder-Einheiten 27,28 und 29 in drei Ebenen um ein begrenztes Maß gelagert ist und außerdem durch das Raumgelenk 24 eine begrenzte, allseitige Kippbewegung des Teils 25 und damit der Pufferelemente 2t, 22 und 23 und der an dieser gelagerten Tür 11 ermöglicht ist.
Die Bezugszeichen 30 und 31 bezeichnen Führungen für den pneumatischen Ausgleich in vertikaler Ebene.
Dem Transport- und Positionierrahmen 19 ist bei der dargestellten Ausführungsform ein Abstandsfinger 32 zugeordnet, der beim Heranfahren einer Tür 11 durch den Transport- und Positionierrahmen 19 gegen einen Teil der Karosserie ll.z. B. einen Türholmen anstößt.
Das Kommando an den Roboter 20 zum Heranfördern einer Tür 11 mittels des Transport- und Positionierrahmens 19 wird indessen erst dann gegeben, wenn die Hubvorrichtung 2 die Karosserie 1 gegen mehrere Abstandsfinger 33 bzw. 34 anstößt. In Längsrichtung der Karosserie 1. d. h. in ihrer Förderrichtung, können auf jeder Seite der Karosserie 1 z. B. zwei solcher Abstandsfinger 33 und 34 angeordnet sein. Dann befindet sich die Karosserie in der richtigen Höhenlage zum Heranfördern der Tür 11 durch den Industrieroboter 20 mittels dessen Transport- und Positionierrahmen 19. Die genaue Hubbewegung der Hubvorrichtung 2 und der Schaltimpuls an den Endlosförderer für die Karosserie 1 wird durch Justieren vorbestimmt.
Nach dem Aufnehmen einer Tür 11 durch den Transport- und Positionierrahmen 19 dreht der Roboter 20 um eine vertikale Achse 35 den Transport- und Positionierrahmen 19 um 180 Grad (F i g. 1) in die richtige Lage zur Karosserie 1.
Auf dem Boden steht auf jeder Seite der Karosserie 1 eine Meßstation 36, die einen Meßkopf 37 (F i g. 4) aufweist. Dieser Meßkopf 37 weist in vertikaler Ebene mit Abstand übereinanderliegende Tastplatten 38 und 39 auf, die an ihren einander zugekehrten Seitenwänden koaxial zueinander angeordnete Tastfinger 40 bzw. 41 einstückig besitzen. Der Abstand der Tastplatten 38 und 39 und damit der Tastfinger 40 und 41 ist um ein begrenztes Maß durch Verschiebung veränderbar. Dabei entspricht der Abstand der Tastfinger 40 und 41 der vertikalen Höhe der Lasche 16 des Scharniers 14. Die Tastbewegungen der Tastfinger 40 und 41 werden über die Tastplatten 38 und 39 jeweils über Anschläge 42 bzw. 43 an Meßfühler 44 bzw. 45 übertragen, die durch die Anschläge 42 bzw. 43 jeweils an ihrer nach außen gerichteten Stirnseite, also einseitig, beaufschiagbar sind. Der Anschlag 42 ist einstückig mit der Tastplatte 38 und der Anschlag 43 einstückig mit der Tastplatte 39 verbunden. Die Bewegung der Meßfühler 44 bzw. 45 werden an einen Rechner weitergeleitet. Im Rahmen der Erfindung liegen auch Ausführungsformen, bei denen die Bewegungen über nur eine Leitung an den Rechner weitergegeben werden.
Um 90 Grad zur Verschieberichtung der Tastplatten 38,39 und damit auch der Tastfinger 40 und 41 versetzt sind zwei weitere Taster 46 und 47 angeordnet, die um ein begrenztes Maß ebenfalls schwenkbeweglich sind und gegen die Außenfläche 48 der Lasche 16 des Scharniers 14 zur Anlage gebracht werden können. Die Taster 46 und 47 sind ebenfalls mit Abstand zueinander angeordnet und sind an ihrer Tastaußenfläche 49 bzw. 50, die gegen die Außenfläche 48 der Lasche 16 zur Anlage gebracht werden können, nach einem Kreisbogen verlaufend, ausgebildet. Die Bewegung dieser Taster 46 und 47 wird auf Meßfühler 51 bzw. 52 übertragen, deren Bewegungen ebenfalls an den Rechner weitergeleitet werden.
Der Meßkopf 37 ist in Richtung C bzw. H(Fi g. 1) um ein begrenztes Maß durch eine nicht dargestellte Kolben-Zylinder-Einheit verschieblich und kann aus einem Gehäuse 53 herausgefahren werden, ist aber während der Schweißarbeiten geschützt in dem Gehäuse 53 angeordnet, so daß er nicht durch Schweißspritzer beschädigt oder verschmutzt werden kann. Beim oder nach dem Einfahren fallen vor die vordere Öffnung des Gehäuses 53 Schutzklappen.
Durch den Meßkopf 37 ist somit die Bestimmung der Lage der Tür 11 in zwei zueinander senkrecht stehenden Ebenen möglich. Haben die Meßfühler 40 und 41 die Lasche 16 zwischen sich ergriffen und überschreitet der von den Tastern 49 und 50 an den Rechner weitergegebene Wert nicht ein vorgegebenes Maß, so erhält der betreffende Schweißroboter 3,4 bzw. 5,6 den Schweißbefehl. Der durch die Taster 46 und 47 ertastete Wert ergibt ein Maß für die Schrägstellung der Lasche 16 in bezug auf die Fläche, an die die Lasche angeschweißt wird. In der Regel wird man eine leichte keilförmige Anordnung der Lasche 16 zur Außenkontur der Karosserie bzw. des Holmes, an den die Lasche 16 angeschweißt werden soii, anstreben. Es ist jedoch auch möglich, die Lasche 16 planparallel an dem anzuschweißenden Teil anzuordnen.
Der Transport- und Positionierrahmen 19 enthält außerdem eine manuelle Verstellvorrichtung 54, durch die sich das Teil 25 mit sämtlichen Spannvorrichtungen und damit auch mit den Puffern 21,22 und 23 um ein gewisses Winkelmaß um eine horizontale Achse verdrehen läßt, so daß die zu positionierende und anzuschweißende Tür 11 um ein gewisses Winkelmaß, gewissermaßen »schief«, von z. B. 1,5 Grad zur Horizontalen geneigt gegen die Gewichtskomponente befestigt wird. Dies hat zur Folge, daß nach dem späteren Einbau aller Mechnikteile für die Fensterhebung, Türverkleidung usw. die Tür genau paßt, während sie bei vorheriger genauer Befestigung durch die Gewichtskomponente der zusätzlich noch einzubauenden Teile klemmen könnte.
Des weiteren weist der Positionierrahmen 19 durch Kolben-Zylinder-Einheiten 57 bzw. 58 betätigbare Andrückstücke 59 bzw. 60 auf, die während des Schweißprozesses die Laschen 16 der Scharniere 14 gegen den betreffenden Holm der Karosserie 1 andrücken. Durch entgegengesetzte Druckmitteldruckbeaufschlagung werden die Andruckstücke 59 bzw. 60 eingefahren.
Die Wirkungsweise der aus der Zeichnung ersichtlichen Ausführungsform ist folgende:
Angenommen, eine Karosserie 1 mit vier Türöffnungen zum Montieren von vier Türen sei durch die Hubvorrichtung 2 in Richtung D hochgehoben worden, bis die Abstandsfinger 33 und 34 in Berührungskontakt mit den dafür vorgesehenen Teilen der Karosserie 1 gelangen. Dann wird der Industrieroboter 20 automatisch in
Aktion gesetzt, fährt den Transport- und Positionierrahrrien 19 zu dem Magazinförderer 10, woraufhin der Transport- und Positionierrahmen 19 in Richtung K abgesenkt wird, eine Tür 11 aus dem Magazinförderer 10 aufnimmt, wieder in Richtung V angehoben wird, d. h. die Tür 11 wird aus dem betreffenden Magazin 12 herausgenommen. Alsdann bewegt der Roboter 20 den Transport- und Positionierrahmen 19 in Richtung Fund dreht ihn dabei um 180 Grad und fährt die Tür 11 gegen die dafür vorgesehene öffnung der Karosserie 1, bis der Äbstandsfinger 32 gegen den dafür vorgesehenen Anschlag der Karosserie 1 bzw. gegen den Holmen zur Anlage kommt, wobei durch das Raumgelenk 24 eine gewissermaßen schwimmende Zentrierung der Tür 11 in bezug auf die öffnung entsteht und ein pneumatischer Ausgleich beim Gegenfahren der Tür 11 gegen die Karosserie 1 durch die dafür vorgesehenen pneumatischen Kolben-Zylinder-Einheiten 27, 28 gegeben ist, v/ährend die Kolben-Zylinder-Einheit 29 gesteuert ist. Alsdann fährt der Meßkopf 37 aus dem Gehäuse 53 heraus und tastet mittels der Tastfinger 40 und 41 die Lasche 16 des Scharniers 14 ab. Gleichzeitig gelangen die Taster 46 und 47 mit ihren gerundeten Außenflächen 49 und 50 gegen die Außenfläche 48 der Lasche 14 und ertasten damit mit Abstand zueinander zwei Referenzpunkte der Scharnierlasche 16 in Wagenbreite, bestimmen also gewissermaßen eine Ebene. Stimmen die von den Tastfingern 40 und 41 sowie den Tastern 46 und 47 an den Rechner gegebenen Werte mit den vorgegebenen Werten innerhalb der Toleranzgrenzen überein, so erhalten die auf dieser Wagenseite befindlichen Schweißroboter, z. B. 3 und 4, einen Schweißbefehl. Der jeweils obere Roboter, z. B. 3, schweißt dann die obere Naht an der betreffenden Lasche 16 und der untere Roboter, z. B. 4, die jeweils untere Naht an der Lasche 16.
Nach Beendigung des Schweißvorganges wird die betreffende Schweißdüse zu einer Reinigungsvorrichtung automatisch hinbewegt, gereinigt und ausgeblasen, woraufhin die Karosserie 1 mit den angeschweißten Türen abgesenkt, also in Richtung C(F i g. 2) bewegt wird und sich der Endlosförderer takiweise weiterbewegt, bis eine neue Karosserie 1 zu der Hubvorrichtung 2 gelangt und erneut in Richtung D gehoben wird, woraufhin sich der Arbeitszyklus wiederholt. Dadurch lassen sich Turen 11, aber auch Kofferraumdeckel, Motorraumdeckel usw., im Raum vollkommen automatisch positionieren und befestigen.
Der Magazinförderer 10 wird automatisch durch den Einleger 9 nachgefüllt und bewegt sich ebenfalls taktweise in Richtung F, so daß die Industrieroboter 20 mit seiner Transport- und Positioniervorrichtung 19 stets die in Transportrichtung Fvordere Tür 11 aus dem Magazinförderer 10 herausnehmen kann.
55
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
eo
65

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Befestigen einer Tür an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, wobei die Karos-Serien mit Abstand zueinander durch einen Endlosförderer taktweise zur vorbestimmten Stelle herangefördert werden, wonach die mit zwei in unterschiedlichen Ebenen übereinander befestigten Scharnieren versehene Tür durch einen Industrieroboter positionsgerecht zur Scharnierlage herangefördert und befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
a) die Tür (11) raumgelenkig beweglich — ts schwimmend — gegen die dafür vorgesehene öffnung bewegt wird, bis ein Tastfinger (32) mit einer dafür vorbestimmten Stelle in Berührungskontakt gelangt
b) und daß gleichzeitig mit dem Ertasten der Höhe
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ßen gerichteten Seitenwand des betreffenden Scharnierteils (16) in bezug auf die Karosserie (1) erkannt und sowohl die Werte für die vertikale Höhenzuordnung der Scharniere (14) als auch die Werte für die Winkellage der Scharnierteile (16) jeweils an einen Rechner weitergegeben werden,
c) daß eine Lasche (15) des Scharniers (14) mit der Außenkontur (18) einer Tür (11) durch Schweißen einstückig verbunden ist,
d) und daß bei innerhalb vorgegebener Toleranzwerte liegenden Yastweiten gemäß b) der Rechner an einen oder mehrere Schweißroboter (3,4 bzw. 5,6) auf jeder Suite der Karosserie (1) einen Schweißbefehl erteilt, woraufhin diese Schweißroboter (3,4 bzw. 5,6) jeweils mit mindestens einer oberen und mindestens einer unteren Schweißnaht die zweite Lasche (16) jedes Scharniers (14) einer jeden Tür (11) an die Karosserie (1) anschweißen.
2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, insbesondere zum Befestigen von Autotüren an einer Karosserie, wobei jede Tür mit zwei in unterschiedlichen Ebenen übereinander befestigten Scharnieren versehen ist, und das eine Schanierteil mit der Tür und das andere Scharnierteil mit Karosserie befestigt ist und beide Scharnierteile gelenkbeweglich gegeneinander beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, daß
a) im Deckenbereich ein dreiachsiger industrieroboter (20) angeordnet ist, der einen Transportier- und Positionierrahmen (19) steuert, insbesondere in vertikaler Ebene fVbzw. K) anhebt und absenkt und ihn um eine vertikale Achse (35) um mindestens 180 Grad dreht
b) und daß der Transport- und Positionierrahmen (19) mehrere Pufferelemente (21, 22, 23) und/ oder mit Unterdruck beaufschlagbare Sauger (55,56) aufweist, die sich sämtlich flächig gegen die Tür (11) anlegen,
c) wobei der Transport- und Positionierrahmen (19) mindestens eine Klemmvorrichtung zum Haltern der aus einem Magazin (12) des Magazinförderers (10) herauszunehmenden Tür (11) und wenigstens einen Tastfinger (32) aufweist, der mit einem Teil der Karosserie in Berührungskontakt, gelangt
d) und daß der Transport- und Positionierrahmen in seinem mittleren Bereich ein Raumgelenk
(24) besitzt, so daß der Transport- und Positionierrahmen (19) die jeweils aufgenommene Tür (il) raumgelenkig — schwimmend — haltert und sie in der Lage raumgelenkig gegen die mit der betreffenden Tür (11) auszurüstenue Öffnung der Karosserie (1) heranfährt
e) wobei der Transport- und Positionierrahmen (19) mit Abstand in vertikaler Ebene — übereinander — wenigstens zwei motorisch, z. B. durch Druckluft bewegliche Andrückstücke (59, 60) aufweist, die jeweils eine Lasche (16) von mit Abstand zueinander angeordneten, an der Innenseite der betreffenden Tür (11) einstückig, z. B. angeschweißte Scharniere (14) gegen die Fläche (11) der Karosserie, z. B. einen Holm, andrücken
f) und daß im Abstand neben dem Magazinförderer (10) ein motorisch, z. B. pneumatisch ein- und ausfahrbarer Meßkopf (37) zum Ertasten des Höhenbereichs der betreffenden Scharnierlaschen (16) und Winkelneigung in bezug auf den Karosserieteil, an den die Lasche (16) angeschweißt werden soll in einer senkrecht dazu stehenden Ebene angeordnet ist,
g) wobei der Vorrichtung ein Rechner zugeordnet ist, der die in zwei aufeinander senkrecht stehenden Ebenen ertasteten Werte mit vorgegebenen Grenzwerten vergleicht und daraufhin die Vorrichtungsteile, insbesondere Schweißroboter (3,4 bzw. 5,6) steuert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf (37) zwei mit Absland zueinander angeordnete, parallel zueinander verlaufende Tastplatten (38.39) aufweis , die an ihren freien Enden je einen Tastfinger (40 bzw. 41) einstückig besitzen, die in vertikaler Richtung die Höhe der anzuschweißenden Lasche (16) des Scharniers (14) ertasten und daß der Meßkopf (37) außer den zwei mit Abstand zueinander angeordneten, parallel zueinander verlaufenden Tastplatten (38, 39) weitere Taster (46, 47) mit gerundeten Tasteraußenflächen (49,50) aufweist, die gegen die nach außen gerichtete Oberfläche der Lasche (16) des Scharniers (14) zur Anlage bringbar sind, wobei jeder Tasterplatte (38, 39) je ein einstückiger Anschlag (42 bzw. 43) zugeordnet ist, die jeweils gegen Meßfühler (44 bzw. 45) einseitig frei anliegen und daß auch die Taster (46 bzw. 47) einseitig gegen Meßfühler (51 bzw. 52) frei anliegen und daß die Bewegungen der Meßfühler (44, 45 bzw. 51, 52) an einen Rechner weiterleitbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Transport- und Positionierrahmen (19) ein Teil (25) mit einem Raumgelenk (24) aufweist, wobei das Teil (25) mehrere, insbesondere drei in den. Eckpunkten eines Dreiecks angeordnete 'Pufferelemente \2\, 22 und 23) an der die Tür (11) aufnehmenden Seite besitzt, die sich gegen die Außenfläche der Tür (11) anlegen und daß das Teil (25) an einen Rahmen angeordnet ist, der in drei Ebenen durch Kolben-Zylinder-Einheiten (27, 28,29) um jeweils ein begrenztes Maß verstellbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn-
zeichnet, daß der Rahmen mit dem Teil (25) um wenigstens eine horizontale Achse in zwei entgegengesetzten Richtungen um ein begrenztes Winkelmaß neigungsverstellbar ist
Gattung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen einer Tür an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, wobei die Karosserien mit Abstand zueinander durch einen Endlosförderer taktweise zur vorbestimmten Stelle herangefördert werden, wonach die mit zwei in unterschiedlichen Ebenen übereinander befestigten Scharnieren versehene Tür durch einen Industrieroboter positionsgerecht zur Scharnierlage herangefördert und befestigt wird.
Desweiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens, insbesondere zürn Befestigen von Autotüren an einer Karosserie, wobei jede Tür mit zwei in unterschiedlichen Ebener· übereinander befestigten Scharnieren versehen ist, wobei das eine Scharnierteil mit der Tür das andere Scharnierteil gelenkbeweglich gegeneinander beweglich ist.
Stand der Technik
Es ist bekannt, bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen die Scharniere von Türen manuell anzuschweißen oder anzuschrauben.
Beides ist unter den heutigen Wettbewerbsverhältnissen unwirtschaftlich.
Außerdem lassen sich beim manuellen Anordnen von Kraftfahrzeugtüren Einbaufehler niemals ganz ausschließen, weil die Anordnung und Befestigung dieser Teile von der Sorgfalt der damit beauftragten Personen abhängig ist.
Aus DE-Zeitschrift: Zeitschrift für wirtschaftliche Fertigung, 77 (1982), Heft 111 Seite 512, ist ein Verfahren gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 vorbekannt. Dabei werden allerdings die Karosserien und Türen mit bereits vorher positioniert angeordneten Scharnierteilen wieder zusammengesetzt. Aus der DE-Z: »Werkstatt und Betrieb« 105 (1972) 3, Seiten 205 bis 203 ist es weiterhin bekannt, ein offenbares Karosserieteil mit samt dem Gelenk an die Karosserie zu halten und das Gelenk mit der Karosserie zu verschweißen.
Aufgabe
Des weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhafte Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zu schaffen, die es ermöglicht, in großen Serien, beispielsweise an Fließbändern eines Automobilherstellers, eingesetzt zu werden.
Einige Vorteile
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Tür an einer Kraftfahrzeug-Karosserie* positioniert und mit ihren Gelenken verschweißt werden.
Dies ist dadurch möglich, daß durch Tastfinger die räumliche Lage de;' Körper zueinander ertastet wird und diese Impulse an einen Industrieroboter weitergegeben werden, der dann Steuer- und/oder Regelimpulse an Schweißroboter weitergibt.
Außerdem wird die räumliche Lage der Tür in zwei verschiedenen, insbesondere senkrecht aufeinander stehenden Ebenen zur Karosserie bestimmt und erst daraufhin ein Signal an einen Schweißroboter gegeben, der dann die Scharnierteile den zugeordneten Teilen verschweißt.
Auf diese Weise lassen sich menschliche Fehler beim Einbau von Türen an Kraftfahrzeugkarosserien, vollkommen ausschalten und ein hohes Maß an Genauigkeit und Gleichförmigkeit bei der Montage und Befestigung solcher Teile erzielen. Dadurch entsteht praktisch kein Ausschuß mehr.
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