DE3808443A1 - Verfahren und vorrichtung zum ankleben von biegeschlaffen strangartigen profilen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des ersten Anspruchs angegebenen Art sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.

Aus der älteren deutschen Patentanmeldung P 36 38 176 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ankleben einer Endlosprofildichtung auf eine Tür eines Kraftfahr­ zeugs bekannt. Hierzu wird die Tür in einem festen Rahmen gehalten und über einen Industrieroboter eine Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme der Dichtung an die Tür herangefahren. Diese Vorrichtung hat sich hervorragend bewährt. Sie ist jedoch nur geeignet zum Ankleben von Endlosprofildichtungen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen, mit dem endliche Profile auf Trag­ körpern, insbesondere auf Kraftfahrzeugtüren vollauto­ matisch aufgebracht werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß nunmehr der Tragkörper von einem Industrieroboter bewegt wird und die zu verklebenden Profile zu einer ortsfesten Anpreßvorrich­ tung geleitet und dort auf die Befestigungsfläche des Tragkörpers gedrückt werden. Damit ist praktisch jede Kontur und jeder Verlauf der Befestigungsfläche mit einem Profil zu bekleben, indem nur der Tragkörper entsprechend geführt wird. Damit sind dreidimensionale Befestigungsflächen zu bekleben, ohne daß bei einer Änderung der Fläche die gesamte Vorrichtung geändert werden muß. Vielmehr muß in diesem Fall nur in die Steuerung des Industrieroboters eingegriffen werden, damit der Verfahrweg des Industrieroboters dem geänder­ ten Verlauf bzw. der geänderten Kontur der Befesti­ gungsfläche angepaßt wird.

Zur Verwirklichung der Erfindung ist es gleichgültig, ob die anzuklebenden Profile oder die vorgesehene Befesti­ gungsfläche mit einer Klebstoffschicht versehen sind. Bevorzugt, weil technisch leichter durchführbar, sind die Profile mit einer Klebstoffschicht mit Schutzstrei­ fen versehen, der vor Beginn der Montage entfernt wird.

Die Weiterbildung nach Anspruch 2 hat den Vorteil, daß nunmehr beim Ankleben des Profils gleichzeitig dessen beiden Endbereiche miteinander verklebt werden können, so daß nach der Beendigung des Anklebevorganges prak­ tisch ein Endlosprofil entstanden ist, ohne störende Spalte zwischen den beiden Profilenden. Damit ist es auch möglich, die strangartigen Profile auf Rollen anzuliefern und diese erst kurz vor dem oder während des Ankleben(s) auf die benötigte Länge abzulängen.

Die Weiterbildung nach Anspruch 3 hat den Vorteil, daß die für die Anklebung geeignete Beschaffenheit der Befestigungsfläche, insbesondere ihre Reinigung von Schmutz und Verunreinigungen, die den Klebevorgang behindern, durchgeführt werden kann.

Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrich­ tung beschreibt Anspruch 4. Diese Vorrichtung zeichnet sich durch ihre Einfachheit aus, so daß eine Anpassung an verschiedene Profilausgestaltungen durch Austausch einzelner Teile leicht durchgeführt werden kann.

Anspruch 5 beschreibt eine einfach aufgebaute Haltevor­ richtung, um das Profil in Warteposition zu halten.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 6 wird eine Drucksteuerung der Anpreßkraft, mit der das Profil auf die Befestigungsfläche gedrückt wird, möglich. An­ spruch 7 beschreibt hierbei eine bevorzugte Ausfüh­ rungsform.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 8 wird auch die Vorrichtung universeller einsetzbar, da durch die verschwenkbare Anordnung der Führungsrolle unterschied­ lichen räumlichen Verhältnissen an der Befestigungs­ fläche Rechnung getragen werden kann. Auch ist es hierbei denkbar, das Verschwenken der Führungsrolle während des Anklebens durchzuführen. Dies kann dann sinnvoll sein, wenn die Befestigungsfläche sonst nur schwer zugänglich ist.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 9 wird ein exaktes Ausrichten des Profils vor dem Ankleben auf der Befesti­ gungsfläche erreicht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher dargestellt.

Es stellt dar:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Türdichtungsmontagestation;

Fig. 2 eine schematische Seiten- und Stirnansicht einer Kraftfahrzeugtür;

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein typisches Dichtungsprofil für Kraftfahrzeugtüren;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der ersten Haltevorrichtung;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Positioniereinrichtung;

Fig. 6a eine perspektivische Ansicht der Anpreßvorrichtung;

Fig. 6b-d Einzelheiten der Anpreßvorrichtung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des Anklebens einer Profildichtung an einer Kraftfahrzeugtür erläu­ tert. Sie ist jedoch hierauf nicht beschränkt, sondern eignet sich ganz allgemein zum Ankleben von biegeschlaf­ fen strangartigen Profilen an Befestigungsflächen eines Tragkörpers. Hierbei verläuft die Befestigungsfläche bevorzugt im dreidimensionalen Raum.

In Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Tür­ dichtungsmontagestation 100 dargestellt. Sie besteht im wesentlichen aus einem Magazin 101 für eine Kraftfahr­ zeugtür 1. Im dargestellten Beispiel ist das Magazin ein fahrerloses Transportsystem, welches die Kraftfahrzeug­ tür 1 anliefert. Ein Industrieroboter 102 mit einer Greifvorrichtung 103 ergreift die Kraftfahrzeugtür 1 und führt sie zu einem Montageplatz 104. Dieser besteht aus einem Halterahmen 105, an dem die benötigten Montagevor­ richtungen, bestehend aus einer Haltevorrichtung 8, einer Anpreßvorrichtung 13, einer Positioniereinrichtung 22 sowie einer Klebestation 106, befestigt sind. Daneben ist noch ein Magazin 107 für die bereits auf Länge geschnittenen Profildichtungen 3 vorgesehen. Die Wir­ kungsweise der Türdichtungsmontagestation 100 wird nun im folgenden beschrieben.

In Fig. 2 ist in der Bildmitte die Seitenansicht einer handelsüblichen Kraftfahrzeugtür 1 dargestellt. Dabei ist die Kontur der Tür strichpunktiert dargestellt. Die durchgezogene Linie markiert den Verlauf der Befesti­ gungsfläche 2. Wie die beiden rechts und links angeord­ neten Stirnansichten der Kraftfahrzeugtür 1 zeigen, verläuft die Befestigungsfläche 2 im dreidimensionalen Raum.

In Fig. 3 ist ein Querschnitt durch eine handelsübliche Türdichtung für Kraftfahrzeugtüren dargestellt. Die Profildichtung 3 besteht aus der Dichtlippe 4, dem Profilfuß 5 und dem auf dem Profilfuß 5 aufgebrachten Klebeband 6, welches mit einer Schutzfolie 7 abgedeckt ist.

Um nun die Profildichtung 3, die als strangartiges endliches Profil angeliefert wird oder bereits auf die erforderliche Länge geschnitten ist, auf die Befesti­ gungsfläche 2 der Tür 1 anzubringen, werden die in den Fig. 4-6 gezeigten Vorrichtungen sowie ein handels­ üblicher Industrieroboter 102 benötigt. Dieser Industrieroboter 102 ist mit einer bekannten Greif­ vorrichtung 103 versehen zur Aufnahme der Tür 1. Diese Greifvorrichtung 103 ist hierbei so ausgelegt, daß die Befestigungsfläche 2 immer frei zugänglich ist.

Anhand der Fig. 4-6 soll nun im folgenden das erfin­ dungsgemäße Verfahren zum Ankleben des Dichtungspro­ fils 3 auf die Befestigungsfläche 2 der Tür 1 erläutert werden.

In Fig. 4 ist die Haltevorrichtung 8 dargestellt. Sie besteht aus einem Halteabschnitt 9, der eine Reihe von Saugöffnungen 10 aufweist. Diese Saugöffnungen 10 sind mit einer nicht weiter dargestellten Unterdruckquelle verbunden. Im Querschnitt weist die Haltevorrichtung ein L-förmiges Profil auf. Hierbei dienen die beiden Ober­ flächen 11 und 12 zur Anlage der Profildichtung 3 und sind dementsprechend ausgebildet. Bei Verwendung der in Fig. 3 dargestellten Profildichtung 3 ist es zweckmäßig, die Oberfläche 11 im Querschnitt leicht dachartig auszubilden und den Halteabschnitt 9 mit den Saugöffnun­ gen 10 geneigt zu der Oberfläche 12 auszubilden.

Die Profildichtung 3 wird auf den Halteabschnitt 9 entweder manuell oder automatisch aufgelegt. In dem Beispiel nach Fig. 1 werden die abgelängten Profildich­ tungen 3 in einem nach Art eines Revolvermagazins aufgebauten Magazin 107 von Hand eingelegt. Anschließend werden die Schutzstreifen der eingelegten Profildichtun­ gen 3 von Hand abgezogen. Somit sind - entsprechend der Anzahl der Magazinplätze - eine Vielzahl von Haltevor­ richtungen 8 vorgesehen. Wird die Profildichtung 9 als quasi Endlosprofildichtung, aufgerollt auf eine Vorrats­ trommel, angeliefert, so kann ein einmaliges Anlegen an den Saugöffnungen 10 genügen, wenn in Abzugsrichtung hinter der Halteeinrichtung 8 eine Schneideinrichtung zum Ablängen der Profildichtung vorgesehen ist. In diesem Fall ist es dann allerdings günstiger, die Haltevorrichtung im Querschnitt nicht L-förmig, sondern U-förmig auszubilden um ein Abrutschen der Profildich­ tung von den Saugöffnungen sicher zu vermeiden.

Die so bereitgestellte Profildichtung 3, d.h., die Saugöffnungen 10 befinden sich auf dem Profilfuß 5, entgegengesetzt zur Seite des Klebebandes 6, wird nun das Schutzband 7 entfernt. Gehalten wird die Profil­ dichtung 3 durch den an den Saugöffnungen 10 anliegenden Unterdruck. Sodann nimmt der Industrieroboter 102 über seine Greifvorrichtung 103 eine Tür 1 aus dem Magazin 101 auf und verfährt sie zu der Halteeinrichtung 8 (Fig. 1). Die Tür 1 wird hierbei so positioniert, daß ein vorher bestimmter Abschnitt der Befestigungsfläche 2 über dem bereitgestellten Dichtungsprofil 3 zu liegen kommt. Sodann wird die Tür auf das Dichtungsprofil abgesenkt und mit Druck gegen das Klebeband 6 gedrückt. Auf diese Art und Weise ist das vordere Ende (Anfang) der bereitgestellten Profildichtung an der Befestigungs­ fläche 2 der Tür 1 angeklebt. Sodann verfährt der Industrieroboter 102 die Tür mit dem angeklebten Ende der Profildichtung zu der Anpreßvorrichtung 13, die in Fig. 6a dargestellt ist. Dadurch wird die Profildichtung hinter der Tür ebenfalls zu der Anpreßvorrichtung 13 nachgezogen. Der Unterdruck an den Saugöffnungen 10 wird hierzu nach dem Ankleben des Anfanges der Profildich­ tung 3 aufgehoben.

Die Anpreßvorrichtung 13 besteht aus einem Tragrah­ men 14, der über zwei Hubzylinder (Zylinder-Kolben- Einheiten) 15 höhenverstellbar angeordnet ist. Der Anpreßvorgang selbst wird über eine Rolle 16 durch­ geführt, die in dem Lagerelement 17 gelagert ist. Das Lagerelement 17 ist verstellbar in dem Tragrahmen 14 angeordnet. Zum Verstellen dient das Langloch 18. Das Lagerelement 17 ist an dem Tragrahmen derart verstellbar angeordnet, daß die Drehachse 19 der Rolle 16 in ihrem Neigungswinkel verändert werden kann.

Ebenfalls an dem Tragrahmen 14 ist seitlich neben der Rolle 16 eine Führungsschiene 20 angeordnet.

Der Anpreßvorgang läuft folgendermaßen ab.

Wie eingangs bereits erwähnt, wird die Tür 1 mit der aufgenonmenen Profildichtung 3 zu der Anpreßvorrich­ tung 13 verfahren. Hierbei wird die Türe 1 von dem Industrieroboter derart auf die Anpreßvorrichtung 13 abgesetzt, daß die Rolle 16 gegen den Profilfuß zu liegen kommt und die Dichtlippe 4 in dem Spalt zwischen der Führungsschiene 20 und der freien Stirnfläche der Rolle 16 zu ragt. Dieser Zustand ist in Fig. 6b darge­ stellt.

Durch Abwälzen der Tür mit der Profildichtung 3 auf der Rolle 16 entlang des Verlaufs der Befestigungsfläche 2 wird nunmehr die Dichtung auf die Befestigungsfläche angedrückt. Die hierfür notwendige konstante, von Einfahrweg der Führung unabhängige Anpreßkraft der Rolle wird durch die beiden Hubzylinder 15 erzielt. Die Führungsschiene 20 dient hierbei zum exakten Fügen der Profildichtung. Dadurch wird verhindert, daß sie auf­ grund der schräggestellten Rolle 16 seitlich von der Rolle 16 ablaufen kann.

In Fig. 6c und d ist ein Querschnitt bzw. eine Stirn­ ansicht des aus Lagerelement 17 und Führungsschiene 20 gebildeten Führungsschlitzes 21 dargestellt, dessen Einlauf am zur Rolle 16 entgegengesetzten Ende des Lagerelementes 17 gebildet wird. Dies ist sinnvoll, da sonst Verwerfungen der Profildichtung kurz vor dem Anpreßvorgang auftreten könnten. Der Ausrichtvorgang der Profildichtung 3 an der Anpreßvorrichtung 13 kann noch dadurch unterstützt werden, daß am Beginn des Führungs­ schlitzes 21 (Fig. 6d) eine verschwenkbar gelagerte Anpreßrolle vorgesehen wird, die nach Aufnahme der Profildichtung in den Führungsschlitz 21 auf den mit dem Klebeband 6 versehenen Profilfuß 5 geschwenkt wird und so die Profildichtung 3 sicher in dem Führungsschlitz hält.

Nachdem nun nahezu die gesamte Profildichtung auf der Befestigungsfläche 2 angeklebt ist und nur noch ein kurzes freies Ende der Profildichtung 3 noch nicht angeklebt ist, wird die Tür 1 von dem Industrieroboter 102 von der Anpreßvorrichtung 13 angehoben.

Sodann wird die Tür zu der Klebestation 106 gefahren, an der auf der freien Stirnfläche des Anfangs der Profildichtung Klebstoff aufgetragen wird. Hierzu können Mehrfach-Dosiernadelköpfe verwendet werden, die handels­ üblich sind.

Sodann wird die Tür 1 von dem Industrieroboter 102 zu der in Fig. 1 und 5 dargestellten Positioniereinrich­ tung 22 verfahren. Diese ist praktisch identisch zu der Haltevorrichtung 8 nach Fig. 4 aufgebaut mit dem Unter­ schied, daß hier ein definierter Führungsschlitz 24 gebildet wird, indem eine weitere Führungsschiene 23 benachbart der Oberfläche 12 angeordnet ist.

Der Industrieroboter 102 fährt nun derart zu der Positio­ niereinrichtung 22, daß die Profildichtung 3 in diesen Führungsschlitz 24 eingefädelt werden kann und das freie noch nicht angeklebte Ende in ihr gehalten werden kann. Sodann wird der Unterdruck an den Saugdüsen 25 akti­ viert. Dadurch wird das freie Ende der Profildichtung 3 sicher festgehalten. Nunmehr verfährt der Industriero­ boter die Tür derart gegen das in der Positionierein­ richtung 22 gehaltene freie Ende der Profildichtung 3, daß sich die beiden Stirnseiten der Profildichtung 3, also Anfang und Ende, berühren. Gleichzeitig wird die Tür abgesenkt, so daß das Klebeband an dem freien Ende der Profildichtung 3 auf die Befestigungsfläche 2 geklebt wird. Bei diesem Vorgang wird das freie Ende der Profildichtung 3 um einige Millimeter gedehnt. In dieser Position wird die Tür von dem Industrieroboter solange gehalten, bis der aufgetragene Klebstoff auf den Stirn­ seiten der Profildichtung 3 ausgehärtet ist. Somit wird ein endloser Verlauf der Profildichtung erreicht.

Soll jedoch zwischen dem Anfang und dem Ende der Profil­ dichtung keine Verklebung stattfinden, so ist der letztgenannte Vorgang nicht notwendig. In diesem Fall wird die Gesamtprofildichtung über die Anpreßvorrich­ tung 13 verfahren bis die gesamte abgelenkte Profil­ dichtung 3 befestigt ist.

Claims (9)

1. Verfahren zum Ankleben von biegeschlaffen, strang­ artigen Profilen auf Tragkörpern, insbesondere Dichtungsprofile auf Türen von Kraftfahrzeugen, mit Hilfe eines Industrieroboters, dadurch gekennzeichnet, daß der Industrieroboter den Tragkörper aus einem Magazin holt, ihn zu dem bereitgestellten Profilanfang führt, diesen durch Berühren mit dem Tragkörper anklebt und dann beide zu einer Montagestation führt, an der der Dich­ tungsträger mit dem Profil über eine ortsfest angeordnete Anpreßvorrichtung durch Verdrehen/ Verschwenken des Tragkörpers derart geführt wird, daß das Profil auf der vorgesehenen Befestigungs­ fläche unter Druck angeklebt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden des Profils miteinander verklebt werden, indem vor Beendigung des Anklebevorganges der bereits fest­ geklebte Anfang des Profils auf seiner Quer­ schnittsfläche mit Klebstoff versehen wird, das freie Profilende in einer Positioniereinrichtung gehalten und positioniert wird und daß durch Verfahren des Tragkörpers in Richtung auf das freie Profilende beide Teile miteinander verbunden werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 für ein selbst­ klebendes Profil, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper vor Aufnahme des Profils zu einer Reinigungsstation verfahren wird, in der die Befestigungsfläche des Profils auf dem Tragkörper gereinigt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3, bestehend aus einem Industrieroboter mit Halterahmen für den Tragkörper sowie einem strangartigen Profil mit einer auf einer Profilseite oder der Befestigungsfläche an dem Tragkörper aufgebrachten Klebstoffschicht, dadurch gekennzeichnet, daß eine Haltevor­ richtung (8) zum Bereitstellen des strangartigen Profils (3) vorgesehen ist, daß eine Anpreßvor­ richtung (13) zum Andrücken des Profils (3) und eine Positioniereinrichtung (22) vorhanden sind zur Aufnahme und Halten eines Profilendes.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (8) mindestens eine mit einer Unterdruckquelle verbundene Saugöffnung (10) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßvorrichtung (13) aus einer verstellbar gelagerten Rolle (16) mit in Abstand angeordneter Führungsschiene (20) besteht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Anpreßvorrichtung (13) aus einer ansteuerbaren Zylinder-Kolben-Einheit (15) besteht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (19) der Rolle (16) verschwenkbar angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßvorrichtung (13) in Zulaufrichtung des Profils (3) betrachtet vor der Rolle (16) eine Leiteinrichtung (Führungs­ schlitz (21)) für das Profil aufweist.