DE3724279C2 - Vorrichtung zur Positionierung von Karosserieteilen in einer Montagestraße - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der US 4 667 866 bekannt.

Bei dieser Vorrichtung werden Karosserieteile auf einer Richtplatte relativ zueinander ausgerichtet, indem das Karosserie-Unterteil von unten, die Seitenteile seitlich und das Karosserie-Oberteil von oben aufeinander zu bewegt werden, bis ihre Relativlage erreicht ist. Die Genauigkeit der Positionierung hängt davon ab, wie exakt die jeweiligen Haltevorrichtungen der Karosserieteile absolut zueinander stehen. Die obere Haltevorrichtung für das obere Karosserieteil ist mit einem über den Karosserieteilen angeordneten Querbalken verbunden.

Aus der GB 2 075 437 ist es bekannt, Haltevorrichtungen von Karosserieteilen aneinander, d. h. relativ zueinander zu fixieren, wodurch u. U. die Problematik der Fehleraddition auftritt.

Schließlich zeigt noch die DE 31 50 476 A1 eine Zapfenfixierung zur Positionierung von Kraftfahrzeugteilen in einer Montagestraße bekannt, wobei die Zapfen einer Haltevorrichtung in Aufnahmebohrungen eingreifen.

Derzeit werden in den meisten Automobil-Montagestraßen ver­ schiedene Fahrzeugtypen, wie zwei- und viertürige Fahrzeuge, Coup´s und Lieferwagen, in einer unregelmäßigen Reihenfolge produziert, so daß ein erhöhter Bedarf an einer Montagevor­ richtung oder -anlage besteht, die einer Änderung oder einem Wechsel in den Karosserietypen ohne Schwierigkeiten anzu­ passen ist.

Um diese Forderung zu erfüllen, wird herkömmlicherweise eine Art einer Vorrichtung verwendet, die als umlaufende Halte- oder Spannvor­ richtung bezeichnet werden kann. Diese Art einer Vorrichtung ist mit einer Mehrzahl von Spannvorrichtungswagen ausgestat­ tet, von denen jeder ein ausschließlich für einen speziellen Automobiltyp gefertigtes Karosserieteil trägt. Diese Wagen werden dann über eine endlose Bahn transportiert, d. h., in einem Umlauf geführt, so daß die erforderlichen Karosserie­ teile zur Montagevorrichtung oder -anlage nach Wunsch trans­ portiert werden. Wie die beigefügte Fig. 6 zeigt, weist diese Vorrichtungsart im einzelnen einen Spannvorrichtungswagen 51 mit einem daran gehaltenen Karosserie-Unterteil A und einen Spannvorrichtungswagen 52 mit einem daran gehaltenen Karosserie-Seitenteil B auf. Der Spannvorrichtungswagen 51 für das Unterteil A wird zuerst an einer Richtplatte 53 am Ort der Montagevorrichtung angeordnet. Dann wird der Spannvor­ richtungswagen 52 für das Seitenteil B zum Ort der Montage­ vorrichtung transportiert. Nachdem beide Wagen 51 und 52 mit­ einander durch ein Kopplungsglied 54 verbunden und positio­ niert sind, werden das Unterteil A und das Seitenteil B durch eine (nicht gezeigte) Schweißvorrichtung verschweißt.

Bei der herkömmlichen, umlaufenden Art einer Spannvorrichtung, wie sie vorstehend beschrieben wurde, ist jeder der Spannvor­ richtungswagen ausschließlich für einen speziellen Automo­ biltyp ausgestaltet, womit es notwendig ist, viele unter­ schiedliche Typen von Spannvorrichtungswagen entsprechend den zu fertigenden Automobiltypen auszugestalten. Zusätzlich wird die Anlage, um die Spannvorrichtungen zu lagern oder abzustützen, kompliziert. Deshalb werden die oben beschrie­ benen Spannvorrichtungswagen, wie die Wagen 51 und 52, ledig­ lich zur Montage des Unterteils A und des Seitenteils B verwen­ det. Als Ergebnis dessen wird die Montage des Dachs, der Mo­ torhaube, des oberen Heckteils, des unteren Heckteils usw. in einem anderen Montagevorgang durchgeführt.

Die gattungsgemäße Vorrichtung zur Montage einer Fahrzeugkarosserie ist in Fig. 7 gezeigt ist, wobei eine Spannvorrich­ tung 57 eigener Art einen Spannrahmen 55 von gleichförmiger Gestalt und mit an diesem lösbar gehaltenen Spannschablonen 56 umfaßt. Die Spannschablonen 56 sind ausschließlich für einen speziellen Automobiltyp ausgestaltet und werden zur Montage von unterschiedlichen Automobiltypen nach Erfordernis ausgetauscht. Wie die Fig. 7 beispielsweise zeigt, werden die verschiedenen Karosserieteile auf der Spannvorrichtung 57 angebracht und zur Montagevorrichtung gleichzeitig trans­ portiert. Diese Vorrichtung ist insofern von Vorteil, als eine einzelne Spannvorrichtung, wie die Vorrichtung 57, im­ stande ist, eine Mehrzahl von Karosserieteilen, wie ein Dach C, eine Motorhaube D und ein oberes Heckteil E, zu tragen und insofern die Montage dieser Karosserieteile im gleichen Vorgang mit der Montage des Unterteils und der Seitenteile zu erlauben, um die Montage des Karosserie-Hauptteils zu vervollständigen.

Bei der Montagevorrichtung für eine Fahrzeugkarosserie mit der beschriebenen Spannvorrichtung 57 eigener Art wird das Positionieren dieser Spannvorrichtung an der Montageanlage oder -vorrichtung mit einem Karosserieteil, wie einem von die­ ser Vorrichtung getragenen Dach, einer Motorhaube oder einem oberen Heckteil, durch eine auf der Fördererseite der Spannvor­ richtung 57 angeordnete Positioniervorrichtung bewerkstel­ ligt. Die Spannvorrichtung wird deshalb aus der Entfernung in Stellung gebracht, was es schwierig macht, die unbedingten und bestimmten Positionen der Karosserieteile zu gewährleisten. Zusätzlich wird eine derartige Positioniervorrichtung unver­ meidbar groß in ihren Abmessungen und kompliziert in ihrer Konstruktion.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Positionierung von Karosserieteilen zur Montage auf einer Richtplatte einer Montagestraße gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so weiterzubilden, daß eine Positionierung der Karosserieteile auf einfache Weise rasch und genau möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist die obere Haltevorrichtung für das obere Karosserieteil zur Lagefixierung sowohl mit den seitlichen Haltevorrichtungen der seitlichen Karosserieteile als auch mit dem Querbalken in Eingriff bringbar.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.

Die Vorrichtung zur Positionierung von Kraftfahrzeug-Karosserieteilen zur Montage einer Fahr­ zeugkarosserie auf einer Haltevorrichtungs-Richtplatte einer Montagestraße weist eine untere, an der Richtplatte angeordnete Haltevorrichtung, welche ein Karosserie-Unterteil trägt, seitliche, in einer vorgegebenen Stellung in der Nach­ barschaft der unteren Haltevorrichtung angeordnete Haltevor­ richtungen, welche jeweils ein rechtes bzw. linkes Seitenteil tragen, und eine obere, oberhalb der unteren Haltevorrich­ tung angeordnete Haltevorrichtung für obere Karosserieteile auf. Die Positioniervorrichtung weist ein Tragwerk mit einem oberhalb der unteren Haltevorrichtung sich quer über die Montagestraße erstreckenden Bauteil auf. Positionierein­ richtungen sind an dem quer sich erstreckenden Tragwerkbau­ teil und an den seitlichen Haltevorrichtungen vorgesehen, um die obere Haltevorrichtung mit Bezug zur unteren Haltevorrich­ tung sowie zu den seitlichen Haltevorrichtungen zu positionieren.

Vorzugsweise besteht jede der Haltevorrichtungen aus einer Vorrichtung von gleicher Gestalt mit an diesen Vorrichtungen lösbar gehaltenen Spann­ schablonen, die ausschließlich für einen besonderen Automo­ biltyp ausgebildet sind. Des weiteren hat vorzugsweise die obere Haltevorrichtung eine Ausbildung, um ein Dach, eine Motorhaube und ein oberes Heckteil als Karosserieteile zu tragen.

Darüber hinaus umfassen vorzugsweise die Positionier­ einrichtungen einen Bezugszapfen, der in eine in der oberen Haltevorrichtung für dessen Aufnahme vorgesehene Aufnahmebohrung einführbar ist, und sie umfassen eine dem Zapfen benachbarte Planauflagefläche.

Das Tragwerk der Positioniervorrichtung wird bevorzugterweise am vorderen Abschnitt der Richtplatte der Haltevorrichtung in der Lauf­ richtung der Karosserieteile längs der Montagestraße aufge­ stellt. Die Positioniereinrichtung wird bevor­ zugterweise an einem Querbalken des Tragwerks unmittelbar oberhalb der Mittellinie der Bahn der Montagestraße angeordnet.

Bei der erfindungsgemäßen Positioniervorrichtung für eine Fahrzeugkarosserie werden die Karosserieteile im voraus an den zugeordneten Haltevorrichtungen angebracht. Die untere Haltevorrichtung für das Unterteil und die seitlichen Haltevor­ richtungen für die Seitenteile werden zuerst zur Montageanla­ ge oder -vorrichtung gebracht, um sowohl das Unterteil wie die Seitenteile der Karosserie zu positionieren und festzule­ gen. Die obere Haltevorrichtung für die oberen Karosserie­ teile wird mit Hilfe eines Hängebahnförderers herangeführt, um mit den Positionier- und Tragteilen am Positioniertrag­ werk in Eingriff zu kommen, womit die seitlichen Haltevorrich­ tungen die obere Haltevorrichtung positionieren und fixieren. Es ist auf diese Weise möglich, das Positionieren der Halte­ vorrichtungen zu erleichtern und zu gewährleisten.

Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschrei­ bung einer Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes deut­ lich. Es zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivansicht einer Stelle einer Mon­ tagestraße mit der Positioniervorrichtung in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;

Fig. 2 eine Frontansicht der Positioniervorrichtung von Fig. 1;

Fig. 3 eine Übersichtsdarstellung der Vorrichtung von Fig. 2, von oben gesehen;

Fig. 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 2 und 3;

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung eines Positionier- und Stützelements der erfindungsgemäßen Positioniervor­ richtung;

Fig. 6 eine Frontansicht einer herkömmlichen Montagevorrichtung für eine Fahrzeugkarosserie mit Haltevorrichtungswagen für die Montage eines Unter- und Seitenteils;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Haltevorrichtung.

Die Fig. 2 zeigt eine Haltevorrichtungs-Richtplatte 1, die eine Basis für die Montageanordnung bildet und auf der Stüt­ zen 3, die Gleitschienen 2 tragen, montiert sind. Eine untere bzw. erste Haltevorrichtung 4, an der ein Unterteil A gehalten ist, wird durch eine (nicht gezeigte) Fördereinrichtung auf die Schie­ nen 2 der Gleitstützen 3 transportiert und durch eine (nicht dargestellte) Positioniereinrichtung in Stellung gebracht so­ wie befestigt. Die Richtplatte 1 ist auch mit einer (nicht dargestellten) Positioniereinrichtung versehen, um ein Paar von seitlichen bzw. zweiten Haltevorrichtungen, an denen ein rechtes bzw. ein linkes Seitenteil B angebracht ist und die durch eine Fördereinrichtung der Montagevorrichtung zugeführt wer­ den, zu positionieren und festzulegen. Wie die Fig. 1 zeigt, ist an der Decke ein Förderer 6 gehalten, an dem eine obere bzw. dritte Haltevorrichtung 7 mit oberen Karosserieteilen, wie einem Dach C, einer Motorhaube D und einem oberen Heckteil E, hängt.

Wie die Fig. 2 zeigt, umfassen die Haltevorrichtungen 4, 5 und 7 jeweils Schablonenträger 4a, 5a und 7a, von denen jeder eine gleiche Ausgestaltung hat und die Halteschablo­ nen 4b, 5b sowie 7b aufweisen, welche lösbar angebracht und ausschließlich für bestimmte Automobiltypen (s. auch Fig. 7) ausgestaltet sind. Jede der Haltevorrichtungen 4, 5 und 7 läuft auf einer vorbestimmten Bahn um und wird längs der Bahn P der Montagestraße in der Umlaufrichtung Q (s. Fig. 1) be­ wegt, so daß sie zu einem vorbestimmten Zeitpunkt zur Monta­ gevorrichtung transportiert werden.

Ein bogenförmiges Tragwerk 11 in Gestalt eines kopfstehenden U (s. Fig. 1) ist am vorderen Teil der Richtplatte 1 in der Laufrichtung der Haltevorrichtungen (Pfeil Q) aufgestellt. Zueinander beabstandete stehende Schenkel des bogenförmigen Tragwerks 11 verlaufen in einer im wesentlichen zur Ebene der Richtplatte 1 senkrechten Richtung und sind durch einen Querbalken 11a, der sich im wesentlichen rechtwinklig zur Bahn P der Montagestraße (s. Fig. 3) erstreckt, verbunden. Die Schenkel des Tragwerks 11 haben einen derartigen Abstand, daß sie die Gleitschienen 2 und Gleitstützen 3 überbrücken, und der Querbalken 11a liegt mit einem solchen Abstand ober­ halb der Richtplatte 1, daß eine montierte Karosserie frei in der Pfeilrichtung Q transportiert werden kann. An einer im wesentlichen mittigen Stelle des Querbalkens 11a ist eine Konsole 12 angebracht, die sich unmittelbar oberhalb der Bahn P in einer zur Längsachse des Querbalkens 11a rechtwinkligen Richtung erstreckt. An der Konsole 12 ist eine Positionier- und Stütz-Bauteilgruppe 13 mit einem Bezugszapfen 14, der sich aufwärts erstreckt, so daß seine Achse im wesentlichen mit der Bahn P fluchtet und zu dieser rechtwinklig ist, ange­ bracht.

Wie die Fig. 5 zeigt, umfaßt die Positionier- und Stütz-Bau­ teilgruppe 13 ein Basisteil 15, das eine Unterlage darstellt, indem es zwei entgegengesetzte parallele Planflächen, von denen die eine mit 15a bezeichnet ist, und ein mittiges Loch 15b hat. Der Bezugszapfen 14 hat einen Abschnitt von vermin­ dertem Durchmesser, der lösbar in das mittige Loch 15b des Basisteils (Unterlage) 15 eingesetzt wird. Am Basisteil 15 wird der Bezugszapfen 14 mit Hilfe einer Stellschraube befe­ stigt, die sich radial in das mittige Loch 15b zwischen den beiden parallelen Planflächen erstreckt. Das Basisteil 15 ist seinerseits an der Konsole 12 durch eine in axialer Rich­ tung verlaufende Senkschraube 18 befestigt. Der Bezugszapfen 14 ist an der Basis seines Schafts, die der Planfläche 15a benachbart ist, mit einem mehrfach facettierten Abschnitt 14a versehen. In der Haltevorrichtung 7 ist, wie Fig. 1 zeigt, eine Bezugsbohrung 16 ausgebildet, die eine zur Aufnahme der Facettenflächen des Abschnitts 14a des Bezugszapfens 14 ge­ eignete Ausgestaltung aufweist. Die Planfläche 15a des Basis­ teils 15 kommt mit einer zugeordneten Fläche der Haltevor­ richtung 7, wenn diese positioniert ist, in Anlage.

Wie die Fig. 2, 3 und 4 zeigen, haben die Haltevorrichtungen 5 jeweils an ihrem oberen Ende einen Tragarm 19, an dem eine Positionier- und Trag-Bauteilgruppe 20, die der Bauteilgruppe 13 gleichartig ist, angebracht ist. Die Baugruppen 20 werden in eine linke bzw. rechte Bezugsbohrung 21, die an der drit­ ten Haltevorrichtung 7 vorgesehen sind, eingesetzt, wenn die­ se Haltevorrichtung 7 mit jeder der zweiten Haltevorrichtungen 5 fest verbunden wird. Auf diese Weise wird die dritte Halte­ vorrichtung 7, wenn sie durch den Förderer 6 zur Montagevor­ richtung geführt wird, durch die Bezugszapfen 14 an den Po­ sitionier-Bauteilgruppen 13 und 20, welche am bogenförmigen Tragwerk 11 und an der rechten bzw. linken zweiten Haltevor­ richtung 5 vorhanden sind, positioniert. Am Querbalken 11a des Tragwerks 11 ist eine Klemmvorrichtung 22 vorgesehen, die die dritte Haltevorrichtung 7, welche an den Positionier- und Stützbauteilgruppen 13 und 20 gehalten ist, festlegt.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Positioniervorrich­ tung mit dem oben beschriebenen Aufbau erläutert. An den je­ weiligen Haltevorrichtungen 4, 5 und 7 werden Karosserieteile angebracht. Zuerst wird die erste Haltevorrichtung 4 mit dem daran gehaltenen Karosserie-Unterteil A auf die Gleitschie­ nen 2 der Stützen 3 bewegt und in ihrer Position gesichert. Dann werden die beiden zweiten Haltevorrichtungen 5 mit dem rechten bzw. linken Karosserie-Seitenteil B über die Richt­ platte 1 transportiert und in ihrer Position festgelegt. Die dritte Haltevorrichtung 7 wird vom Förderer 6 abgesenkt und am Basisteil 15 unter Führung durch die Bezugszapfen, wie den Zapfen 14, der Positionier- und Stütz-Bauteilgruppe 20 abgesenkt. Anschließend wird die dritte Haltevorrichtung 7 an der Baugruppe 13 durch die Klemmvorrichtung 22 festgelegt, so daß die Fahrzeugkarosserie für ein Schweißen vorbereitet ist. Der Montagevorgang der Fahrzeugkarosserie wird durch einen Schweißvorgang mit Hilfe einer (nicht gezeigten) Schweißmaschine bewerkstelligt.

Bei der erläuterten Ausführungsform werden ein Dach, eine Motorhaube und ein oberes Heckteil an der dritten Haltevor­ richtung angebracht, jedoch ist es möglich, diese dritte Halte­ vorrichtung so auszubilden, daß sie lediglich ein Dach und eine Motorhaube oder ein Dach und ein oberes Heckteil trägt.

Weil, wie vorstehend im einzelnen beschrieben wurde, gemäß der Erfindung die Positionier- und Stütz-Bauteilgruppe am bogenförmigen, auf der Richtplatte in der Montagevorrichtung errichteten Tragwerk und auch an den beiden Haltevorrichtun­ gen für das rechte sowie linke Karosserie-Seitenteil vorge­ sehen sind und die Haltevorrichtung für die oberen Karosserie­ teile an diesen Bauteilgruppen positioniert und festgelegt wird, ist es möglich, jede Haltevorrichtung auf einfache Wei­ se genau in Stellung zu bringen.

Da ferner die Konstruktion der Positioniervorrichtung auf der Seite des Förderers der dritten Haltevorrichtung verein­ facht wird, wird nicht nur die Leistung des Förderers selbst, sondern auch die Leistungsfähigkeit in der Förderung der Haltevorrichtung gesteigert.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Positionierung von Karosserieteilen (A, B, C, D, E) zur Montage auf einer Richtplatte (1) einer Montagestraße mit einer unteren Haltevorrichtung (4) zum Halten eines Karosserie-Unterteils (A) und zwei seitlichen Haltevorrichtungen (5) für Karosserie- Seitenteile (B) sowie einer oberen Haltevorrichtung (7) für zumindest ein Karosserie-Oberteil (C, D, E), die mit einem über den Karosserieteilen (A, B, C, D, E) angeordneten Querbalken (11a) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Haltevorrichtung (7) über zwei äußere Positioniereinrichtungen (20) mit den seitlichen Haltevorrichtungen (5) und über eine mittige Positioniereinrichtung (13) mit dem Querbalken (11a) in Eingriff bringbar ist.

2. Vorrichtung zur Positionierung von Karosserieteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querbalken (11a) in Laufrichtung der Montagestraße am vorderen Abschnitt der Richtplatte (1) vor den seitlichen Haltevorrichtungen (5) angeordnet ist.

3. Vorrichtung zur Positionierung von Karosserieteilen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querbalken (11a) auf zwei seitlich der unteren Haltevorrichtung (4) angeordnete Stützen eines Tragwerks (11) rechtwinklig zur Montagestraße stützt.

4. Vorrichtung zur Positionierung von Karosserieteilen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die äußeren Positioniereinrichtungen (20) als auch die mittige Positioniereinrichtung (13) jeweils eine Planauflagefläche (15a) und einen dazu vertikalen Bezugszapfen (14) aufweisen, der in jeweils einer Aufnahmebohrung (16, 21) aufgenommen ist.

5. Vorrichtung zur Positionierung von Karosserieteilen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Halteeinrichtungen (5) und der Querbalken (11a) die Bezugszapfen (14) aufweisen, wobei die Aufnahmebohrungen (16, 21) an der oberen Haltevorrichtung (7) liegen.

6. Vorrichtung zur Positionierung von Karosserieteilen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Haltevorrichtung (7) längs eines Hängebahnförderers (6) bewegbar ist.