DE3620536C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zum automatischen Einbau einer Tür oder einer ähnlichen Schließeinrichtung in eine entsprechende Türöffnung, in einer Karosserie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekanntlich werden zur Zeit große Anstrengungen unter­ nommen, bei der Herstellung von Fahrzeugen die verschiedenen Produktionsschritte weitgehend zu automatisieren.

Bei der Montage von Türen in den Türöffnungen der Karosserie wird angestrebt, alle Justierarbeiten am Scharnier zu eleminieren, die bislang nach der Türmontage durchgeführt wurden. Erst dadurch wird ein korrektes Schließen und Öffnen der Tür in bezug auf die Türverriegelungen erreicht. Um diese Justierarbeiten zu vermeiden, wurde vorgeschlagen, die Scharniere an der Tür zu befestigen, bevor diese in der Türöffnung der Fahrzeugkarosserie montiert wird.

Dieser Vorschlag wirft jedoch technische Probleme bei der automatischen Montage der mit dem Scharnier ausge­ statteten Tür in der Türöffnung der Karosserie auf, weil die Scharniere mit hoher Präzision in einer genau definierten Lage an der Karosserie befestigt werden müssen. Durch Lösung dieser Probleme würden erhebliche Zeit- und Arbeitskrafteinsparungen erzielt werden können.

Aus der DE 33 42 570 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Positionieren und zum Befestigen von flächigen Körpern, insbesondere Türen an Karosserien, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen bekannt.

Hierbei wird die Tür über mindestens einen Tastfinger bei der Annäherung an die Karosserie in ihrer Lage ertastet und durch die raumgelenkige, d. h. schwimmende Lagerung der Tür kann eine relativ genaue Einpassung in der Karosserieöffnung erfolgen. Schließlich wird die Lage der Scharniere ertastet und die Werte werden an einen Rechner weitergegeben, der seinerseits dann den Schweißvorgang für die Befestigung steuert. Das Einbauen der Tür erfolgt hierbei somit durch die Ungenauigkeiten der Halterung und Annäherung ausgleichende raumgelenkige (schwimmende) Lagerung der Tür, die sich beim Einfügen selbst ausrichtet.

Aufgabe der Erfindung ist es diese mehr oder weniger selbst steuernde Ausrichtung durch eine exakte Positionierung der Tür bei der Heranbewegung und dem Einfügen zu ersetzen.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den Merkmalen im Kennzeichen des Anspruchs 1.

Vorzugsweise Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im Gegensatz zum Stand der Technik wird bei der erfindungsgemäßen Lösung durch sechs Meßeinrichtungen das Abmaß der Türöffnung zunächst genau ermittelt und nach Eingabe dieser Werte in einen Rechner wird über den Rechner die Positionierung der Tür herbeigeführt, so daß beim Heranbewegen an die Karosserie die Tür exakt positioniert und damit räumlich genau einsetzbar ist. Dies bewirkt dann einen genauen Sitz nicht nur der Scharniere und des Türfalzes sondern verbessert auch die Schließeigenschaften der Tür.

Die erfindungsgemäße Anlage wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Anlage zur automatischen Montage von Türen in Fahrzeugkarosserien, die nach der Erfindung aufgebaut ist,

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Anlage nach Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht der Vorrichtung zum Einsetzen der Tür in die entsprechende Tür­ öffnung in der Fahrzeugkarosserie,

Fig. 4 eine Ansicht wie in Fig. 3 der Vorrichtung zum elektronischen Vermessen der Türöffnung,

Fig. 5 und 6 schematische Ansichten von vorne bzw. von der Seite, die die Lage der Vorrichtungen zum elektro­ nischen Vermessen der Türöffnung in der Fahrzeug­ karosserie darstellen, und

Fig. 7 bis 9 schematische Darstellungen der Arbeitsschritte der Anlage nach der Erfindung.

Nach den Fig. 1 und 2 besteht die Anlage nach der Er­ findung aus einer Stützvorrichtung 10, die von einem (nicht dargestellten) Förderband eine Fahrzeugkarosserie 11 aufnimmt und diese stabil in der korrekten Arbeitspo­ sition hält.

Die Stützvorrichtung 10 wird nicht weiter im Detail be­ schrieben, da sie dem Fachmann auf dem Gebiet der För­ dertechnik bekannt ist.

Auf beiden Seiten der Stützvorrichtung 10 sind zwei Paare von Vorrichtungen 12, 13 vorgesehen, deren Funk­ tion es ist, eine Tür 14 korrekt in die entsprechende Türöffnung 15 in der Karosserie 11 (Fig. 3 und 4) einzu­ setzen. Jedes Paar der Vorrichtungen 12, 13 ist auf der Platte 16 eines Drehtisches 17 montiert, der durch be­ kannte (nicht näher dargestellte) Stellorgane schritt­ weise weitergedreht wird.

Die Vorrichtung 12 besteht aus einem Schlitten, der translatorisch in die Richtungen, die durch den Pfeil 19 angedeutet sind, auf Führungen 20 bewegbar ist, die fest mit der Platte 16 verbunden sind. Die Translationsbewe­ gung des Schlittens 18 wird beispielsweise durch einen Druckluftzylinder 21 gesteuert, der zwischen dem Schlitten selbst und einem Rahmentragwerk 22 wirkt. Der Schlitten 18 trägt stirnseitig eine Anzahl von Meßein­ richtungen 23, die mechanischen Typs, elektromecha­ nischen Typs mit einem Codierwerk oder ein Lasertyp mit Fernsehkamera sein können und die zur Vermessung der Türöffnung 15 vorgesehen sind. Dieses Ausführungsbei­ spiel der Erfindung sieht 6 Meßeinrichtungen 23 vor, die in bezug auf die Türöffnung 15 so angeordnet sind, wie deutlich aus den Fig. 4, 5 und 6 ersichtlich ist.

Die Vorrichtung 13 (Fig. 3), die in einem Winkel von 90° zu der Vorrichtung 12 angeordnet ist, besteht aus einem Schlitten 24, der tanslatorisch in den Richtungen, die durch den Pfeil 25 angedeutet sind, auf Führungen 26 bewegbar ist, die fest an der Platte 16 be­ festigt sind. Die Translationsbewegung des Schlittens 24 wird beispielsweise durch einen Druckluftzylinder 27 ge­ steuert, der zwischen dem Schlitten selbst und einem Rahmentragwerk 28 wirkt. Der Schlitten 24 trägt stirn­ seitig einen Rahmen 29 zum Halten und Zentrieren der Tür 14 in bezug auf die Türöffnung 15. Der Rahmen 29 wird am Schlitten 24 durch eine Anzahl von Linear-Stellgliedern 30, beispielsweise 6, gehalten, von denen 3 vertikal und 3 horizontal entlang der Bewegungsachse vorgesehen sind, um alle Abweichungen der Lage der Tür 14 in bezug auf die Lage der Türöffnung 15, in die die Tür einzusetzen ist, ausgleichen zu können. Wesentlich ist, daß die Wir­ kungsachsen der Stellglieder 30 exakt denen der vorge­ nannten Meßeinrichtungen 23 entsprechen.

In den Fig. 3 und 4 ist schematisch ein Computer 31 ange­ deutet, der Signale von den Meßeinrichtungen 23 empfängt, diese verarbeitet und an die Linear-Stellglie­ der 30 weitergibt.

Wie in Fig. 3 schematisch dargestellt ist, ist der Rah­ men 29 mit einer Anzahl von Greifvorrichtungen 32 ausge­ stattet, die zum Abnehmen der Tür 14 von einer Förder­ einrichtung 33 die von beliebigem, aber zweckdienlichem Aufbau ist, dienen und die Tür dann sicher halten.

Nachfolgend wird kurz die Wirkungsweise der beschrie­ benen Anlage erläutert. Zu Beginn eines jeden Arbeits­ zyklus wird eine Fahrzeugkarosserie auf die Stützvor­ richtung 10 gesetzt und eine Tür 14 von der Fördervor­ richtung 33 so herangeführt, daß sie in die Nähe der Vorrichtung 13 kommt, die sie dann mit Hilfe der Greif­ vorrichtungen 32 (Fig. 7) abnimmt.

Die Platte 16 wird dann um 90° gedreht (von der Lage aus Fig. 7 in die Lage nach Fig. 8), um die Vorrichtung 12 in die Nähe der Türöffnung 15 in der Karosserie 11, in die Tür 14 einzusetzen ist, zu bringen. Dann wird der Druckluftzylinder 21, der die Meßeinrichtungen 23 an den in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellten Stellen in die Türöffnung 15 führt, betätigt.

Wenn die Vermessung der Türöffnung beendet ist, wird die Vorrichtung 12 wieder mittels des Druckzylinders 21 in die Mitte der Platte 16 zurückgezogen, welche dann um einen weiteren 90°-Schritt in die Lage nach Fig. 9 ge­ dreht wird.

Während dieser Drehung wird das von den Meßeinrichtungen 23 stammende und von dem Computer 31 verarbeitete Signal zu den Linear-Stellgliedern geleitet. Jedes Stellglied empfängt das ihm entsprechende Signal und reagiert dem­ entsprechend, wodurch die notwendigen Bewegungen für die korrekte Positionierung der Tür ausgeführt werden. Die Gesamtheit der Bewegungen der 6 Stellglieder veranlaßt den die Tür haltenden Rahmen 29 alle Neigungen der Koor­ dinaten in den drei räumlichen Ebenen einzunehmen, so daß alle Abweichungen der Tür von der korrekten Einbau­ lage ausgeglichen werden.

Nachdem die Tür die korrekte Lage eingenommen hat, führt der Druckluftzylinder 27 den Rahmen 29 an die Fahrzeug­ karosserie heran und positioniert die Tür 14 in der Tür­ öffnung 15. Nach dem Einsetzen der Tür in die Türöffnung in der Karosserie beginnen zwei Industrieroboter 34 auf jeder Seite der Karosserie mit dem Schweißzyklus unter CO₂ mit drei Schweißpunkten pro Scharnier. Aus Gründen des Raumbedarfes ist ein Roboter am Boden und der andere auf einer darüberstehenden Plattform aufgestellt.

Nach Beendigung des Schweißvorganges öffnen sich die Greifvorrichtungen 32 und die Vorrichtung 13 wird mittels des Druckluftzylinders 27 in die Mitte des Dreh­ tisches zurückgezogen. Anstatt die Scharniere durch Schweißungen zu befestigen, können sie auch mit Schrau­ ben angebracht werden, wieder mit Hilfe geeigneter Robo­ ter.

Danach dreht sich der Drehtisch 16 um 180° in seine Aus­ gangsposition (Fig. 7), damit eine zweite Tür ergriffen werden kann.

Zu diesem Zeitpunkt wird die Fahrzeugkarosserie von der Stützvorrichtung 10 freigegeben und einem weiteren Ver­ arbeitungsschritt zugeführt und eine Tür wird für den nächsten Zyklus bereitgestellt.

Aus Gründen der Einfachheit der Darstellung der Anlage wurde ihre Wirkungsweise anhand nur einer Tür erläutert. Die entsprechende Tür auf der anderen Seite der Karosse­ rie wird gleichzeitig und in derselben Weise montiert.

Vorzugsweise findet die Montage der Vorder- und der Hintertür an zwei aufeinanderfolgenden identischen Ständen statt.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beschriebene Anwendung im Automobilbereich, in dem der Ausdruck "Tür" ohnehin so zu verstehen ist, daß er alle Schließelemente wie Motorraum- und Kofferraumhauben und Fließheckklappen (hatchbacks) umfaßt. Sie kann ebenso in anderen Industriebereichen, beispielsweise im Bereich der "weißen Waren", angewendet werden.

Claims (3)

1. Anlage zum automatischen Einbau einer Tür oder einer ähnlichen Schließeinrichtung in eine entsprechende Tür­ öffnung in einer Karosserie, insbesondere in einer Fahrzeugkarosserie, mit einer Stützvorrichtung zum stabilen Abstützen einer Fahrzeugkarosserie und einer Fördervor­ richtung zum Heranfahren einer Tür in die Nähe der Tür­ öffnung der Karosserie, wobei zwischen der Stützvorrichtung und der Fördervorrichtung eine bewegbare Meßvorrichtung zum Erfassen der Türöffnung und eine bewegbare Stellvorrichtung zum Abnehmen der Tür von der Fördervorrichtung und zum Einsetzen der Tür in die Türöffnung vorgesehen ist, und wobei ein Stellorgan vorgesehen ist, das die Meßvorrichtung zwischen einer Ruhe- und einer Arbeitsstellung in der Nähe der Türöffnung und die Stellvorrichtung zwischen zwei Arbeitsstellungen nahe der Fördervorrichtung und der Türöffnung bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung (12) sechs Meßeinrichtungen (23) zum Erfassen der Abmaße der Türöffnung (15) aufweist und die Meß- und die Stellvorrichtung (12, 13) unter Zwischenschaltung eines Computers (31) betrieblich miteinander verbunden sind, der Signale von der Meßvorrichtung (12) aufnimmt, diese verarbeitet und an sechs Linear-Stellglieder (30) der Stellvorrichtung (13) weitergibt.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellorgan (16) aus einem sich schrittweise drehenden Tisch besteht, auf dem die Vorrichtungen (12, 13) montiert sind.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß- und die Stellvorrichtungen (12, 13) auf entsprechenden Schlitten (18, 24) montiert sind, die in bezug auf den Tisch (16) translatorisch bewegbar sind.