DE3833105A1 - Tueroeffnungs- und tuerschliessvorrichtung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Türöffnungs- und Türschließvorrichtung für Kraftfahrzeuge, und zwar ins­ besondere zur Verwendung in einer Lackierstraße für kraft­ fahrzeuge.

In letzter Zeit wurde die Ausführung von Lackierarbeiten für Kraftfahrzeugkarosserien durch die Einführung eines Lackierroboters selbst für sehr kleine Bereiche der Kraft­ fahrzeugkarosserie, insbesondere für Türen, automatisiert.

Wenn eine Tür mittels eines Lackierroboters automatisch lackiert werden soll, muß die Tür geöffnet und geschlossen werden, damit sich auch die Rückseite der Tür lackieren läßt. Die Schaffung eines speziellen Roboters zum Öffnen und Schließen der Tür führt jedoch zu einer Erhöhung der Ausrüstungskosten, so daß in Anbetracht dieser Tatsache ein Lackierroboter mit einer daran angebrachten Türöffnungs- und Türschließvorrichtung vorgeschlagen wurde (vgl. US- PS 43 42 535; 43 42 536 und 44 98 414).

Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein Beispiel eines solchen kombinierten Lackierroboters. Wie in diesen Figuren gezeigt ist, ist eine Angreifstange 5 zusätzlich zu einer Spritz­ pistole 4 an dem vorderen, freien Ende eines Arms 3 eines seitlich von einer Förderbahn 1 angeordneten Lackierroboters 2 angebracht. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, läßt sich die Angreifstange 5 in einen Fensterschlitz 7 einer Tür 6 ein­ führen. Im eingeführten Zustand der Angreifstange 5 wird der Arm 3 in horizontaler Richtung bewegt, um dadurch die Tür 6 zu öffnen oder zu schließen. Ein optischer Sensor 8 ist seitlich von dem Basisendbereich der Angreifstange 5 angeordnet. Wenn der optische Sensor 8 während der horizontalen Bewegung des vorderen Endes des Arms 3 eine spezielle Form (im vorliegenden Fall einen Kantenbereich 9) detektiert, die als Markierung für die obere Kante der Tür bzw. die am oberen Ende der Türfläche unterhalb der Fenster­ öffnung gelegene Kante dient, bewegt sich das vordere Ende des Arms nach unten und verursacht dadurch, daß die Angreifstange 5 in den Fensterschlitz 7 eingeführt wird. Die in den Fig. 2 und 3 gezeigten strichpunktierten Linien ver­ anschaulichen den Bewegungsbereich des Arms 3.

Fig. 5 zeigt ein Beispiel einer Türöffnungs- und Türschließ­ vorrichtung mit einer schwenkbaren Angreifstange 10 als Verbesserung gegenüber dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik. Bei dieser Vorrichtung ist die Angreifstange 10 um einen Zapfen 11 in bezug auf Fig. 5 im Gegenuhrzeiger­ sinn aus einer vertikalen Position schwenkbar, während sie sich jedoch nicht in Richtung des Uhrzeigersinns verschwenken läßt. Wenn das vordere Ende des Arms 3 in horizontaler Richtung bewegt wird, gelangt die Angreifstange 10 über die obere Kante der Tür 6 und kommt dadurch mit dem Fenster­ schlitz 7 in Eingriff. Bei Verwendung einer solchen schwenkbaren Angreifstange 10 läßt sich die Anzahl der Betätigungsvorgänge des Arms 3 im Vergleich zu der Verwendung der in Fig. 4 gezeigten Angreifstange um einen Vorgang reduzieren, wodurch eine rasche Öffnungs- und Schließbewegung einer Tür ermöglicht ist.

Bei der vorstehend geschilderten Konstruktion der herkömmlichen Türöffnungs- und Schließvorrichtung hat man jedoch die im folgenden genannten Probleme festgestellt.

Bei dem Typ, bei dem die stationäre Angreifstange 5 vertikal nach unten verlaufend angeordnet ist und in den Fenster­ schlitz 7 in der in Fig. 4 gezeigten Weise eingeführt wird, muß die Detektierung des Kantenbereichs 9 der Tür 6 durch den optischen Sensor 8 von einer Position aus erfolgen, die wenigstens in einem dem Erstreckungsausmaß der An­ greifstange 5 (genauer gesagt der in Fig. 4 gezeigten Höhe H zwischen dem Kantenbereich 9 und dem Sensor 8) von dem Sensor 8 beabstandet ist, so daß der optische Sensor 8 die Tendenz einer nachlassenden Detektierleistung hat. Da außerdem an dem Lackierort ein Sprühnebel aus Lackiermaterial hängt, kann bei längerem Betrieb der Türöffnungs- und Tüschließvorrichtung möglicherweise der Sprühnebel nach und nach an der lichtempfindlichen Oberfläche des optischen Sensors 8 anhaften und dadurch die Detektierfähigkeit des Sensors 8 beeinträchtigen, wodurch sich eine fehlerhafte Detektierung des optischen Sensors 8 ergeben kann und dadurch wiederum die Gefahr einer Fehlbetätigung der Türöffnungs- und Türschließvorrichtung besteht.

Dagegen läßt sich bei dem Typ mit der in Fig. 5 gezeigten Angreifstange 10 die Höhe des optischen Sensors 8 relativ niedrig machen, so daß der genannte Mangel hin­ sichtlich der Detektierfähigkeit kein so ernstes Problem darstellt, wobei jedoch das Problem entsteht, daß die noch nicht getrocknete lackierte Oberfläche durch die Berührung der Angreifstange 10 an der Tür 6 Lackfehler bekommt.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Türöffnungs- und Türschließvorrichtung, bei der sich die Distanz zwischen einem berührungslosen, optischen Sensor und der oberen Kante der Türfläche reduzieren läßt, so daß sich die Detektierung der Position der Tür durch den Sensor sicherstellen läßt, und bei der sich eine Angreifstange in einen Fensterschlitz der Tür einführen läßt, ohne dabei mit einer lackierten Oberfläche der Tür in Berührung zu kommen, so daß sich Lackbeschädigungen vermeiden lassen.

Erfindungsgemäße Lösungen dieser Aufgabe ergeben sich aus den Kennzeichen der Ansprüche 1 und 7.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß unter der in der vorliegenden Beschreibung genannten oberen Kante der Tür vorzugsweise die an die Türfläche oben anschließende Kante, d. h. die am unteren Rand des Fahrzeugfensters gele­ gene Kante, zu verstehen ist.

Bei der Konstruktion der erfindungsgemäßen Türöffnungs- und Türschließvorrichtung für Kraftfahrzeuge umfaßt die Vorrichtung einen Roboterarm, der zur Ausführung einer horizontalen Bewegung zu einer Tür hin ausgelegt ist, einen berührungslosen Sensor, der zum Detektieren der Form einer oberen Kante der Tür an dem Roboterarm angebracht ist, eine Angreifstange, die an dem Roboterarm angebracht ist und derart vertikal beweglich ist, daß sie sich in einen Fenster­ schlitz der Tür einführen läßt, sowie eine Antriebseinrichtung zum Antreiben der Angreifstange, wobei der Roboterarm horizontal auf die Tür zu in unmittelbare Nähe zu der oberen Kante der Tür bewegbar ist und bei Feststellung einer speziellen Form der oberen Kante der Tür durch den be­ rührungslosen Sensor die Antriebseinrichtung derart betätig­ bar ist, daß die Angreifstange in den Fensterschlitz ein­ führbar ist und sich die Tür dann durch eine horizontale Bewegung des Roboterarms öffnen oder schließen läßt.

Wenn bei der in der vorstehend erläuterten Weise ausgebildeten Türöffnungs- und Türschließvorrichtung für Kraftfahrzeuge der berührungslose Sensor die spezielle obere Kantenform der Tür während der horizontalen Bewegung des vorderen, freien Endbereichs des Roboterarms in Richtung auf die Tür detektiert, wird der Roboterarm gestoppt, und die Antriebs­ einrichtung wird derart betätigt, daß die Angreifstange in vertikaler Richtung in den Fensterschlitz eingeführt wird, wonach der Roboterarm dann in diesem Zustand in horizontaler Richtung bewegt wird, um die Tür zu öffnen oder zu schließen.

Da die Angreifstange zum Einführen in den Fensterschlitz der Tür durch die Antriebseinrichtung vertikal beweglich ausgebildet ist, besteht keine Gefahr, daß die Angreifstange mit der noch nicht getrockneten Tür in Berührung kommt, wenn die Stange in den Fensterschlitz der Tür eingeführt oder aus diesem herausbewegt wird. Durch Zurückziehen der Angreifstange läßt sich der Roboterarm außerdem horizontal in eine Position bewegen, in der der berührungs­ lose Sensor näher bei der oberen Kantenhöhe der Tür als beim Stand der Technik angeordnet ist, mit dem Ergebnis, daß die Detektierfähigkeit des berührungslosen Sensors in sehr hohem Ausmaß ausreichend verbessert ist, so daß sich das mit der Zeit auftretende Nachlassen der Detektier­ fähigkeit des Sensors verzögern läßt, wodurch eine Ver­ längerung der Lebensdauer des Sensors ermöglicht ist und eine fehlerhafte Arbeitsweise der Vorrichtung verhindert ist.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt umfaßt die erfindungs­ gemäße Türöffnungs- und Türschließvorrichtung für Kraft­ fahrzeuge einen Vorrichtungskörper, der ein abgedichtetes Gehäuse aufweist, an dem ein in vertikaler Richtung aus- und einfahrbarer vertikaler Luftzylinder sowie ein in horizontaler Richtung aus- und einfahrbar horizontaler Luftzylinder angebracht sind und in dem ein optischer Sensor eingeschlossen ist, wobei der Vorrichtungskörper außerdem eine Angreif­ stange aufweist, die mit einer Kolbenstange des vertikalen Luftzylinders verbunden ist und sich dadurch in vertikaler Richtung bewegen und in einen Fensterschlitz einer Tür in wieder entfernbarer Weise einführen läßt, wobei der optische Sensor mit einem lichtemittierenden Bereich und einem lichterfassenden Bereich ausgestattet ist sowie dazu aus­ gelegt ist, Licht zu emittieren und dann das von der Tür reflektierte Licht zu erfassen sowie ein Türform-Signal an eine Robotersteuerung abzugeben, und wobei der Vor­ richtungskörper außerdem eine Blende aufweist, die mit einer Kolbenstange des horizontalen Luftzylinders verbunden ist und sich dadurch in horizontaler Richtung derart be­ wegen läßt, daß sie den lichtemittierenden Bereich und/oder den lichterfassenden Bereich des optischen Sensors entweder freilegt oder bedeckt; einen Lackierroboterarm, an dessen freiem Endbereich der Vorrichtungskörper angebracht ist und der zum bewegen der Angreifstange in horizontaler Richtung bis in eine Position, in der sich die Angreifstange in den Fensterschlitz der Tür einführen läßt, ausgelegt ist; eine Ventileinheit mit einem ersten Elektromagnetventil zum Zuführen und Ableiten von antreibender Druckluft für den vertikalen Luftzylinder, mit einem zweiten Elektromagnet­ ventil zum Zuführen und Ableiten von antreibender Druckluft für den horizontalen Luftzylinder, und mit einem dritten Elektromagnetventil zum Zuführen von Reinigungsluft in das abgedichtete Gehäuse bei geöffneter Blende in einer derartigen Weise, daß das Eindringen von Lackiermaterial- Sprühnebel in das Innere des abgedichteten Gehäuses ver­ hindert ist; eine Ventilsteuerung zum Steuern der Ventil­ einheit nach Maßgabe eines Steuersignals; sowie eine Robotersteuerung, die den Betrieb des Lackierrobotersarms steuert, überprüft, ob ein von dem optischen Sensor ge­ schaffenes Türform-Signal mit zuvor eingespeicherten Form­ daten übereinstimmt oder nicht, und bei Übereinstimmung der beiden Signale ein Bewegungsstoppsignal an den Lackier­ roboterarm abgibt sowie der Ventilsteuerung ein Steuersignal zu dem Zeitpunkt zuführt, wenn ein Wechsel von einem Lackierschritt zu einem Türöffnungs-/Türschließschritt oder umgekehrt erfolgt.

Bei der vorstehend erläuterten Konstruktion wird der Vor­ richtungskörper horizontal bis in die Position bewegt, in der sich die Angreifstange durch den Lackierroboterarm in den Fensterschlitz einführen läßt. Zu diesem Zeitpunkt führt der optische Sensor der Robotersteuerung fortlaufend Türform-Signale zu, und bei Übereinstimmung der Formen wird ein Bewegungsstoppsignal zum Stoppen des Lackierroboterarms erzeugt. Danach liefert die Robotersteuerung ein Steuer­ signal an die Ventilsteuerung zur Betätigung des ersten Elektromagnetventils der Ventileinheit, was dazu führt, daß die Angreifstange mittels des vertikalen Luftzylinders nach unten in den Fensterschlitz der Tür hineinbewegt wird. Zuletzt wird nun die Tür geöffnet oder geschlossen, indem der Roboterarm wieder in horizontaler Richtung bewegt wird. Zu dieser Zeit befinden sich der horizontale Luftzylinder und die Ventileinheit unter der Steuerung der Roboter­ steuerung und der Ventilsteuerung, und die Blende ist während des Betriebs des optischen Sensors geöffnet, so daß Reinigungsluft bzw. Ausblasluft durch das dritte Elektromagnetventil zugeführt wird, während dann, wenn der optische Sensor außer Betrieb ist, der horizontale Luftzylinder durch die durch das zweite Elektromagnetventil zugeführte Druckluft zum Schließen der Blende betätigt wird, wodurch eine funktionsmäßige Beeinträchtigung des Sensors verhindert ist.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 bis 5 Beispiele des Standes der Technik, wobei

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Lackierstraße,

Fig. 2 eine Frontansicht derselben,

Fig. 3 eine Draufsicht auf diese,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Türöffnungs- und Tür­ schließvorrichtung und

Fig. 5 eine Seitenansicht einer weiteren Türöffnungs- und Türschließvorrichtung zeigen;

Fig. 6 bis 9 ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung, wobei

Fig. 6 ein schematisches Konstruktionsdiagramm einer Türöffnungs- und Tüschließvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer Lackierpistoleneinheit,

Fig. 8 eine Schnittansicht gesehen in Richtung der Pfeile VIII-VIII in Fig. 7 und

Fig. 9 eine Längsschnittansicht gesehen in Richtung der Pfeile IX-IX in Fig. 8 bei in zurückgezogenem Zustand dargestellter Angreifstange zeigen.

Im folgenden wird nun ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 6 zeigt ein schematisches Konstruktionsdiagramm einer Türöffnungs- und Türschließvorrichtung 20 für Kraftfahr­ zeuge. Wie in dieser Figur gezeigt ist, ist die Vorrichtung 20 gebildet aus einem Vorrichtungskörper 21, einer Ventil­ einheit 22, einer Robotersteuerung 23 und einer Ventil­ steuerung 24. Der Vorrichtungskörper 21 ist an dem vorderen, freien Endbereich eines Arms eines nicht ge­ zeigten Lackierroboters angebracht.

Genauer gesagt ist der Vorrichtungskörper 21 gebildet aus einem doppeltwirkenden vertikalen Luftzylinder 27, einem optischen Sensor 28 und einem doppeltwirkenden horizontalen Luftzylinder 29. Diese Bauteile sind im wesentlichen in einem dicht abgeschlossenen Gehäuse 30 eingeschlossen. Eine Angreifstange 32 ist mit einer Kolbenstange 31 des vertikalen Luftzylinders 27 verbunden. Nachdem die Angreif­ stange 32 in den Fensterschlitz 7 der Tür 6 eingeführt ist, wird der Vorrichtungskörper 21 zusammen mit dem Roboter­ arm in horizontaler Richtung bewegt, wodurch die Tür 6 geöffnet oder geschlossen wird.

Der optische Sensor 28, der einen lichtemittierenden Bereich sowie einen lichterfassenden Bereich aufweist, ist derart ausgebildet, daß er die Form der oberen Kante der Tür 6 unterscheiden bzw. wahrnehmen kann, wenn er von dieser oberen Kante reflektiertes Licht erfaßt. Wenn sich der Vorrichtungskörper 21 horizontal bis in die Position bewegt hat, in der sich die Angreifstange 32 in den Fensterschlitz 7 einführen läßt, erfolgt eine Überprüfung, ob eine von dem optischen Sensor 28 gemäß dieser Position detektierte, spezielle Form der Tür (bei der es sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um einen Kanten­ bereich 9 der Tür 6 handelt, der an dem Übergang zwischen dem oberen Endbereich der senkrechten Türfläche und dem horizontalen Stirnflächenbereich der Tür ausgebildet ist) mit speziellen Formdaten übereinstimmt, die zuvor festgelegt sowie eingespeichert worden sind. Bei positivem Ergebnis dieser Überprüfung wird der Robotersteuerung 23 ein Stopp­ signal zugeführt.

Mit einer Kolbenstange 33 des horizontalen Luftzylinders 29 ist eine Blende 34 verbunden, die dazu ausgelegt ist, den lichtemittierenden und den lichterfassenden Bereich des optischen Sensors 28 zu bedecken. Bei dem Türlackierschritt ist die Blende 34 geschlossen, um den optischen Sensor 28 vor dem Sprühnebel des Lackiermaterials zu schützen, während bei dem Türöffnungs- und Türschließschritt die Blende 34 geöffnet ist, um die Detektierung des einge­ gebenen Formbereichs der Tür 6 zu ermöglichen.

Die Ventileinheit 22 ist aus drei Elektromagnetventilen 35 bis 37 gebildet. Das Elektromagnetventil 35 ist zum Zu­ führen und Ableiten von Druckluft für den vertikalen Luft­ zylinder 27 ausgebildet, während das Elektromagnetventil 36 zum Zuführen und Ableiten von Druckluft für den horizontalen Luftzylinder 29 ausgebildet ist. Das Elektromagnetventil 37 schließlich dient zum Zuführen von Reinigungs- bzw. Ausblasluft in das Gehäuse 30, wenn die Blende 34 offen ist, um dadurch den Lackiermaterial-Sprüh­ nebel an einem Eindringen durch das der Lichtemittierung und der Lichterfassung dienende Fenster des optischen Sensors 28 hindurch in das Innere des Gehäuses 30 zu ver­ hindern.

Die Robotersteuerung 23 steuert jedes Teil des Lackier­ roboters, und sie gibt gleichzeitig ein Signal an die Ventilsteuerung 24, das zum Zeitpunkt des Übergangs des Lackierschritts zu dem Türöffnungs- und Türschließ­ schritt, und umgekehrt, erforderlich ist. Nach Maßgabe dieses Signals führt die Signalsteuerung 24 dann die EIN-/AUS-Steuerung für die drei Elektromagnetventile 35 bis 37 aus.

Ein konkretes Ausführungsbeispiel des vorstehend erläuterten Vorrichtungskörpers 21 wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 9 beschrieben. Fig. 7 zeigt eine Spritzpistolen­ einheit 41, die durch eine Konsole 42 an dem freien End­ bereich des Arms des Lackierroboters angebracht ist. Die Spritzpistoleneinheit 42 ist gebildet aus einer Spritz­ pistole 43 und dem Vorrichtungskörper 21, der unmittelbar unterhalb der Spritzpistole 43 angeordnet ist.

Wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, besitzt der Vorrichtungs­ körper 31 ein quaderförmiges Gehäuse 30, in das der optische Sensor 28 eingeschlossen ist. Wie in den Fig. 7 und 9 gezeigt ist, erstreckt sich der vertikale Zylinder 27 von der oberen Oberfläche des Gehäuses 30 aufrecht nach oben, und die mit der Kolbenstange 31 des Zylinders 27 verbundene Angreifstange 32 erstreckt sich in vertikal beweglicher Weise durch das Gehäuse 30 hindurch. Genauer gesagt erstreckt sich die Angreifstange 32 nach unten, und sie wird mittels des vertikalen Luftzylinders 27 in vertikaler Richtung geradlinig mit dem unmittelbar darunter positionierten Fensterschlitz 7 der Tür 6 in Eingriff bewegt. In ihrer ganz nach oben bewegten, zurückge­ zogenen Stellung ragt das untere Ende der Angreifstange 32 nur geringfügig nach unten aus dem Gehäuse 30 heraus (Fig. 9). Von einer Seitenfläche des Gehäuses 30 ragt der horizontale Luft­ zylinder 29 weg, wobei dessen Kolbenstange 33 in der in Fig. 8 gezeigten Weise in das Gehäuse 30 hineinragt. Außerdem ist ein U-förmiger Bügelblock 44 an dem vorderen Endbereich der Kolben­ stange 33 angebracht.

An der unteren Oberfläche des Gehäuses 8 ist die Blende 34 in der in Fig. 8 gezeigten Weise angebracht, wobei die Blende 34 um einen Schwenkzapfen 45 schwenkbar ist. Wenn die Blende 34 in Fig. 8 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt wird, wird der optische Sensor 28 von der Blende überdeckt. An dem an der Basis bzw. der Anlenkstelle gelegenen End­ bereich der Blende 34 ist ein Eingriffstift 46 in integraler Weise angebracht, dessen freies Ende mit der U-förmigen Nut des Bügelblocks 44 in Eingriff steht. Auf diese Weise läßt sich die Blende 34 mittels des horizontalen Zylinders 29 zum Öffnen und Schließen in horizontaler Richtung bewegen.

Bei der in der vorstehend erläuterten Weise ausgebildeten Türöffnungs- und Türschließvorrichtung für Kraftfahrzeuge wird in dem Türlackierschritt zuerst der Seitenwandbereich der Tür lackiert, wonach die Tür geöffnet wird und die Rückseite entlang des Umfangsrandbereichs der Tür lackiert wird; es ist jedoch auch möglich, die Tür zu Beginn zu öffnen und die Rückseite der Tür entlang des Umfangsrand­ bereichs zu lackieren und danach die Tür zu schließen und den Seitenwandbereich der Tür zu lackieren. Somit kann je nach dem Lackierverfahren die Tür in dem Lackierschritt nur geöffnet oder geschlossen werden oder aber auch sowohl geöffnet als auch geschlossen werden. Die der Erläuterung dienende nachfolgende Beschreibung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung geht von dem Fall aus, daß der Seitenwandbereich der Tür 6 lackiert wird, die Tür 6 danach geöffnet wird und anschließend daran die Rückseite der Tür 6 entlang ihres Umfangs lackiert wird.

Wenn der Seitenwandbereich der Tür 6 in dem geschlossenen Zustand der Tür lackiert werden soll, wird zuerst Druckluft von einem Druckluftreservoir 47 zu einer unteren Zylinder­ kammer 27 a des senkrechten Zylinders 27 geleitet, wodurch die Angreifstange 32 zurückgezogen wird, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist. Einer in Fig. 8 gezeigten, rechten Zylinder­ kammer 29 a des horizontalen Zylinders 29 wird ebenfalls Druckluft zugeführt, und somit befindet sich die Blende 34 in einer geschlossenen Position, wobei es sich bei dieser geschlossenen Position um eine über die in Fig. 8 gezeigte Position im Gegenuhrzeigersinn hinaus verschwenkte Position handelt, wobei der optische Sensor 28 von der Blende 34 bedeckt wird. Zu dieser Zeit befindet sich das Elektromagnetventil 37 in einer atmosphärischen bzw. ohne Druckluftbeaufschlagung erfolgenden Betriebsweise, so daß das Innere des Gehäuses 30 in Strömungsverbindung mit einem Sicherheitsluftventil bzw. Atmosphärenventil 48 auf Atmosphärendruck gehalten ist. Da die Blende 34 ge­ schlossen ist, ist jedoch der Eintritt des Lackiermaterial- Sprühnebels in das Gehäuse 30 verhindert. Unter diesen Bedingungen erfolgt die Lackierung des Seitenwandbereichs der Tür 6, wobei keinerlei Gefahr besteht, daß sich der Sprühnebel auf dem optischen Sensor 28 absetzt, da der Sensor ja von der Blende 34 bedeckt ist.

Zum Öffnen der Tür 6 wird dann als nächstes Druckluft zu einer in Fig. 8 linken Zylinderkammer 29 b des horizontalen Luftzylinders 29 geleitet, um die Blende 34 in die in dieser Figur gezeigte, geöffnete Position zu schwenken. Zu diesem Zeitpunkt wird das Elektromagnetventil 37 in eine Druckluftzuführ-Betriebsweise versetzt, um Druckluft in das Gehäuse 30 einzuleiten. Der Roboterarm wird so nahe wie möglich zu der Höhe des oberen Kantenbereichs der Tür 6 verbracht. In diesem Zustand wird der freie Endbereich des Roboterarms in horizontaler Richtung zur Tür 6 hin bewegt. Wenn sich der Körper 21 bis zu derjenigen Position bewegt hat, in der sich die Angreifstange 32 in den Fensterschlitz 7 der Tür 6 einführen läßt, detektiert der optische Sensor 28 den oberen Kantenbereich 9 der Tür 6, und nach Maßgabe des Ergebnisses dieser Detektierung wird der Robotersteuerung 23 ein Stoppsignal zum Stoppen des Betriebs des Roboterarms zugeführt.

Als nächstes schaltet die Ventilsteuerung 24 das Elektro­ magnetventil 35 nach Maßgabe eines von der Robotersteuerung 23 gelieferten Signals um, um Druckluft in eine obere Zylinderkammer 27 b des vertikalen Luftzylinders 27 einzu­ leiten, wodurch die Angreifstange 32 in den Fensterschlitz 7 der Tür 6 eingeführt wird, wie dies in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist. Damit endet die Arbeitsaufgabe des optischen Sensors 28, so daß man das Elektromagnetventil 36 zum Schließen der Blende 34 umschalten kann, und danach kann man das Elektromagnetventil 37 auf den genannten Atmosphären- Betrieb umschalten, da nach dem Schließen der Blende 34 keinerlei Gefahr mehr besteht, daß Lackiermaterial-Sprüh­ neben in das Gehäuse 30 eindringt.

Wenn die Angreifstange 32 dann in den Fensterschlitz 7 ein­ geführt ist, wird der Roboterarm zum Öffnen der Tür 6 in horizontaler Richtung bewegt. Danach wird die Angreifstange 32 wieder zurückgezogen, wodurch dem Roboterarm eine freie Bewegung ermöglicht ist. In diesem Zustand wird die Rück­ seite der Tür 6 entlang des Türumfangs mittels der Spritz­ pistole 43 lackiert.

Die vorliegende Erfindung wurde zwar unter Bezugnahme auf ein Ausführungsbeispiel erläutert, doch es versteht sich, daß die Erfindung nicht darauf begrenzt ist und ver­ schiedene Modifikationen möglich sind. Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel wird der optische Sensor 28 bei Bedarf von der Blende 34 bedeckt, doch dies dient zur Verhinderung des Anhaftens von Lackiermaterial-Sprühnebel an dem optischen Sensor 28 und steht in keinem besonderen Bezug zu der Verringerung des Abstandes zwischen dem optischen Sensor 28 und der oberen Kante der Türfläche, wobei diese Verringerung ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist. Die Blende 34 ist daher nicht immer erforderlich. Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel wurde zwar der optische Sensor 28 als berührungsloser Sensor vorgesehen, doch es ist auch möglich, diesen durch einen Ultraschallsensor zu ersetzen. Da das Ziel der vorliegenden Erfindung darin besteht, eine Verschlechterung der Detektierfähigkeit des Sensors aufgrund einer Ver­ größerung des Abstands von dem Sensor zu der oberen Türflächenkante zu verhindern, umfaßt der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Begriff des berührungs­ losen Sensors alle solchen berührungslosen Sensoren, bei denen eine Verschlechterung in der Detektierfähigkeit als allgemeine Eigenschaft in Frage kommt. Obwohl bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Angreifstange 32 geradlinig in vertikaler Richtung angetrieben wird, kann diese auch durch Schwenkung in vertikaler Richtung in der den Fensterschlitz 7 beinhaltenden vertikalen Ebene angetrieben werden. Es ist nicht immer notwendig, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung an einem Lackierroboter angebracht ist; es versteht sich von selbst, daß sich das gewünschte Ziel auch dann erreichen läßt, wenn die Erfindung bei einem speziellen Roboter zum Öffnen und Schließen einer Tür angewendet wird.

Claims (8)

1. Türöffnungs- und Türschließvorrichtung für Kraftfahrzeuge, gekennzeichnet durch einen Roboterarm, der zur Ausführung einer horizontalen Bewegung zu einer Tür (6) hin ausgelegt ist, einen berührungsloser Sensor (28), der zum Detektieren der Form einer oberen Kante (9) der Tür (6) an dem Roboter­ arm angebracht ist, eine Angreifstange (32), die an dem Roboterarm angebracht ist und derart vertikal beweglich ist, daß sie sich in einen Fensterschlitz (7) der Tür (6) einführen läßt, und durch eine Antriebseinrichtung zum Antreiben der Angreifstange (32), wobei der Roboterarm horizontal auf die Tür (6) zu in unmittelbare Nähe zu der oberen Kante (9) der Tür (6) bewegbar ist und bei Feststellung einer speziellen Form der oberen Kante (9) der Tür (6) durch den berührungslosen Sensor (28) die Antriebs­ einrichtung derart betätigbar ist, daß die Angreifstange (32) in den Fensterschlitz (7) einführbar ist und sich die Tür (6) dann durch eine horizontale Bewegung des Roboterarms öffnen oder schließen läßt.

2. Türöffnungs- und Türschließvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Roboterarm um einen Arm eines Lackierroboters handelt.

3. Türöffnungs- und Türschließvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem berührungslosen Sensor (28) um einen optischen Sensor handelt.

4. Türöffnungs- und Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der be­ rührungslose Sensor (28) einen Kantenbereich (9) detektiert, der an dem Übergang zwischen dem oberen Endbereich der vertikalen Türfläche und dem horizontalen Stirnflächen­ bereich der Tür (6) ausgebildet ist.

5. Türöffnungs- und Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Angreifstange (32) nach unten erstreckt und sich mittels der Antriebseinrichtung in vertikaler Richtung geradlinig nach unten in Eingriff mit dem unmittelbar darunter positionierten Fensterschlitz (7) der Tür (6) bewegen läßt.

6. Türöffnungs- und Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 4, 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem berührungslosen Sensor (28) um einen Ultraschall­ sensor handelt.

7. Türöffnungs- und Türschließvorrichtung für Kraftfahrzeuge, gekennzeichnet durch einen Vorrichtungskörper (21), der ein abgedichtetes Gehäuse (30) aufweist, an dem ein in vertikaler Richtung aus- und einfahrbarer vertikaler Luftzylinder (27) sowie ein in horizontaler Richtung aus- und einfahrbarer horizontaler Luftzylinder (29) angebracht sind und in dem ein optischer Sensor (28) eingeschlossen ist, wobei der Vorrichtungskörper (21) außerdem eine Angreifstange (32) aufweist, die mit einer Kolbenstange (31) des vertikalen Luftzylinders (27) verbunden ist und sich dadurch in vertikaler Richtung bewegen und in einen Fensterschlitz (7) einer Tür (6) in wieder entfernbarer Weise einführen läßt, wobei der optische Sensor (28) mit einem licht­ emittierenden Bereich und einem lichterfassenden Bereich ausgestattet ist sowie dazu ausgelegt ist, Licht zu emittieren und dann das von der Tür reflektierte Licht zu erfassen sowie ein Türform-Signal an eine Robotersteuerung (23) abzugeben, und wobei der Vorrichtungskörper (21) außerdem eine Blende (34) aufweist, die mit einer Kolben­ stange (33) des horizontalen Luftzylinders (29) verbunden ist und sich dadurch in horizontaler Richtung derart bewegen läßt, daß sie den lichtemittierenden Bereich oder den lichterfassenden Bereich des optischen Sensors (28) entweder freilegt oder bedeckt;
einen Lackierroboterarm, an dessen freiem Endbereich der Vorrichtungskörper (21) angebracht ist und der zum Bewegen der Angreifstange (32) in horizontaler Richtung bis in eine Position, in der sich die Angreifstange (32) in den Fensterschlitz (7) der Tür (6) einführen läßt, ausgelegt ist;
eine Ventileinheit (22) mit einem ersten Elektromagnetventil (35) zum Zuführen und Ableiten von antreibender Druckluft für den vertikalen Luftzylinder (27), mit einem zweiten Elektromagnetventil (36) zum Zuführen und Ableiten von antreibender Druckluft für den horizontalen Luftzylinder (29),
und mit einem dritten Elektromagnetventil (37) zum Zu­ führen von Reinigungsluft in das abgedichtete Gehäuse (30) bei geöffneter Blende (34) in einer derartigen Weise, daß das Eindringen von Lackiermaterial-Sprühnebel in das Innere des abgedichteten Gehäuses (30) verhindert ist;
eine Ventilsteuerung (24) zum Steuern der Ventileinheit (22) nach Maßgabe eines Steuersignals; und durch
eine Robotersteuerung (23), die den Betrieb des Lackier­ roboterarms steuert, überprüft, ob ein von dem optischen Sensor (28) geschaffenes Türform-Signal mit zuvor einge­ speicherten Formdaten übereinstimmt oder nicht, und bei Übereinstimmung der beiden Signale ein Bewegungsstoppsignal an den Lackierroboterarm abgibt sowie der Ventilsteuerung (24) ein Steuersignal zu dem Zeitpunkt zuführt, wenn ein Wechsel von einem Lackierschritt zu einem Türöffnungs-/ Türschließschritt oder umgekehrt erfolgt.

8. Türöffnungs- und Türschließvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (34) um einen an dem abgedichteten Gehäuse (30) angebrachten Schwenk­ zapfen (45) schwenkbar ist und mittels des horizontalen Luftzylinders (29) horizontal verschwenkbar ist.