DE3833105C2 - Türöffnungs- und Türschließvorrichtung für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Türöffnungs- und Türschließvorrichtung für KraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Türöffnungs- und Türschließvorrichtung für
Kraftfahrzeuge.
Eine solche Vorrichtung ist aus der US-A-44 98 414 bekannt. Bei der
bekannten Vorrichtung wird eine an einem Roboterarm angebrachte
Angreifstange über dem Fensterschlitz positioniert, und dann wird der
gesamte Roboterarm abgesenkt, damit die Stange in den Fensterschlitz
eingreift. Dann wird der Roboterarm horizontal bewegt, um die Tür zu
öffnen oder zu schließen. Ein berührungslos arbeitender Sensor dient
zum Erfassen der Tür-Oberkante.
Um ein sicheres Eingreifen der Stange in dem Fensterschlitz zu gewährleisten,
sollte die Stange eine beträchtliche Länge aufweisen. Damit
ergibt sich aber die Schwierigkeit, daß der Sensor relativ weit von der
Oberkante der Tür entfernt ist, so daß das Detektieren der Türkante
schwieriger wird. Damit ergibt sich aber außerdem die Schwierigkeit,
daß bei einer nicht sicheren Erfassung der oberen Türkante die Angreifstange
möglicherweise mit der Oberkante der Tür kollidiert, also nicht
kollisionsfrei in den Fensterschlitz gelangt.
Bei der bekannten Vorrichtung wird deshalb vorgeschlagen, die Angreifstange
schwenkbar auf einer horizontalen Welle zu lagern, so daß bei
einer Horizontalbewegung des Roboterarms die Angreifstange ausweichen
kann, wenn sie an die Türkante anschlägt.
Aus der US-A-45 46 724 ist eine ähnliche Roboter-Anordnung bekannt,
bei der eine in einen Fensterschlitz einfahrbare Angreifstange gegen die
Vorspannkraft einer Feder vertikal gelagert ist. Das Absenken der
Angreifstange erfolgt auch hier durch Absenken des gesamten Roboterarms.
Auch hier ist, wie bei dem oben geschilderten Stand der Technik,
das Absenken bei genauer Positionshaltung der Angreifstange schwierig,
da der gesamte Roboterarm aufgrund seines sehr großen Bewegungsbereichs
hauptsächlich für eine Grobsteuerung, nicht aber für eine Feinsteuerung
ausgelegt ist. Durch die Feder-Vorspannung der Angreifstange
weicht diese vertikal nach oben zurück, wenn es beim Absenken der
Angreifstange in Richtung auf den Fensterrand zu einer Kollision mit
dem Fensterrand kommt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Türöffnungs- und Türschließvorrichtung
der eingangs genannten Art anzugeben, bei der sich
der Abstand zwischen dem Sensor und der Oberkante der Tür reduzieren
läßt, um ein kollisionsfreies Einfahren der Angreifstange in den Fensterschlitz
zu gewährleisten.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebene
Erfindung.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im Gegensatz zu den beiden oben erläuterten bekannten Konstruktionen
schlägt die Erfindung für die Angreifstange einen separaten Antriebsmechanismus
vor. Dieser separate Antriebsmechanismus ermöglicht
einerseits - bei hochgefahrener Angreifstange - ein enges Anfahren des
Sensors an die Oberkante der Tür. Dementsprechend kann der Sensor
auch mit hoher Genauigkeit und Sicherheit den Fensterschlitz ausmachen.
Dann wird die Angreifstange vertikal abgesenkt und gelangt
sicher in den Fensterschlitz. Das Bewegen der Tür erfolgt in an sich
bekannter Weise durch horizontales Bewegen des Roboterarms.
Im folgenden wird zur Veranschaulichung des Einsatzgebiets der erfindungsgemäßen
Türöffnungs- und Türschließvorrichtung für Kraftfahrzeuge
auf die Fig. 1 bis 3 bezug genommen, die ein Beispiel eines
Lackierroboters zeigen.
Wie in diesen Figuren gezeigt ist, ist eine Angreifstange 5 zusätzlich zu
einer Spritzpistole 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 einführen. 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
Fensteröffnung 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 veranschaulichen den Bewegungsbereich des
Arms 3.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel einer Türöffnungs- und Türschließvorrichtung
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 Gegenuhrzeigersinn 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 Fensterschlitz 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 dem Typ, bei dem die stationäre Angreifstange 5 vertikal nach unten
verlaufend angeordnet ist und in den Fensterschlitz 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 Angreifstange
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 die
lichtempfindliche Oberfläche des optischen 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 hinsichtlich 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.
Die obigen Probleme werden durch die Erfindung gelöst.
Die "obere Kante" der Tür bedeutet hier die an die Türfläche oben
anschließende Kante, das heißt, die am unteren Rand des Fahrzeugfensters
gelegene Kante.
Da die Angreifstange zum Einführen in den Fensterschlitz der Tür durch
die Antriebseinrichtung vertikal beweglich ausgebildet ist, besteht keine
Gefahr, daß die Stange mit der noch nicht getrockneten Tür in
Berührung kommt.
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 27a 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 29a 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 29b 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 27b 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
nebel 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 (9)
1. Türöffnungs- und Türschließvorrichtung für Kraftfahrzeuge, umfassend:
- - einen Roboterarm, der horizontal zu einer Tür (6) hin bewegbar ist,
- - einen an dem Roboterarm angebrachten berührungslosen Sensor (28), zum Detektieren einer oberen Kante (9) der Tür (6),
- - eine Angreifstange (32), die an dem Roboterarm angebracht ist, in einen Fensterschlitz (7) der Tür (6) einführbar ist, und durch eine horizontale Bewegung des Roboterarmes die Tür (6) zu öffnen oder zu schließen vermag, und
- - eine Antriebseinrichtung an dem Roboterarm zum Bewegen der Angreifstange (32) relativ zu dem Roboterarm in vertikaler Richtung in den Fensterschlitz (7) beinhaltenden vertikalen Ebene.
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 Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei dem berührungslosen Sensor (28) um einen Ultraschallsensor
handelt.
5. Türöffnungs- und Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der berührungslose Sensor (28) einen Kantenbereich (9) detektiert,
der an dem Übergang zwischen dem oberen Endbereich der
vertikalen Türfläche und dem horizontalen Stirnflächenbereich der
Tür (6) ausgebildet ist.
6. Türöffnungs- und Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 5,
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.
7. Türöffnungs- und Tütschließvorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Angreifstange durch Schwenkung in vertikaler Richtung in
der den Fensterschlitz 7 beinhaltenden vertikalen Ebene mittels der
Antriebseinrichtung angetrieben wird.
8. Türöffnungs- und Türschließvorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Angreifstangen-Antriebsvorrichtung einen am freien Ende
des Roboterarms angeordneten Vorrichtungskörper (21) aufweist,
der ein abgedichtetes Gehäuse (30) aufweist, an dem ein vertikal
aus- und einfahrbarer vertikaler Luftzylinder (27) sowie ein horizontal
aus- und einfahrbarer horizontaler Luftzylinder (29) angebracht
sind und in dem ein optischer Sensor (28) eingeschlossen ist, daß die
Angreifstange (32) mit einer Kolbenstange (31) des vertikalen Luftzylinders
(27) verbunden ist, daß der optische Sensor (28) mit
einem lichtemittierenden Bereich und einem lichterfassenden Bereich
ausgestattet ist, um emittiertes und dann von der Tür reflektiertes
Licht zu erfassen sowie ein Türform-Signal an eine Robotersteuerung
(23) abzugeben, daß der Vorrichtungskörper (21) außerdem
eine Blende (34) aufweist, die mit einer Kolbenstange (33) des
horizontalen Luftzylinders (29) verbunden ist und sich dadurch
horizontal derart bewegen läßt, daß sie den lichtemittierenden Bereich
oder den lichterfassenden Bereich des optischen Sensors (28)
entweder freilegt oder bedeckt;
daß eine Ventileinheit (22) vorgesehen ist mit einem ersten Elektromagnetventil (35) zum Zuführen und Ableiten von 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 Zuführen von Reinigungsluft in das abgedichtete Gehäuse (30) bei geöffneter Blende (34) derart, daß das Eindringen von Lackiermaterial-Sprühnebel in das Innere des abgedichteten Gehäuses (30) verhindert ist;
daß eine Ventilsteuerung (24) die Ventileinheit (22) nach Maßgabe eines Steuersignals steuert; und
daß eine Robotersteuerung (23) den Betrieb des Lackierroboterarms steuert und überprüft, ob ein von dem optischen Sensor (28) erzeugtes Türform-Signal mit zuvor eingespeicherten 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.
daß eine Ventileinheit (22) vorgesehen ist mit einem ersten Elektromagnetventil (35) zum Zuführen und Ableiten von 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 Zuführen von Reinigungsluft in das abgedichtete Gehäuse (30) bei geöffneter Blende (34) derart, daß das Eindringen von Lackiermaterial-Sprühnebel in das Innere des abgedichteten Gehäuses (30) verhindert ist;
daß eine Ventilsteuerung (24) die Ventileinheit (22) nach Maßgabe eines Steuersignals steuert; und
daß eine Robotersteuerung (23) den Betrieb des Lackierroboterarms steuert und überprüft, ob ein von dem optischen Sensor (28) erzeugtes Türform-Signal mit zuvor eingespeicherten 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.
9. Türöffnungs- und Türschließvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Blende (34) um einen an dem abgedichteten Gehäuse (30)
angebrachten Schwenkzapfen (45) schwenkbar ist und mittels des
horizontalen Luftzylinders (29) horizontal verschwenkbar ist.
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