DE4307198A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Komplettieren von Bauteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum Komplettieren von Bauteilen, insbesondere von Blech­ formteilen mit Verstärkungen, Verbindungsmitteln, Ansatzteilen oder dergleichen, die bevorzugt in der Serienfertigung von Kraftfahrzeugkarossen erforderlich sind.

Verfahren der eingangs erwähnten Art sind in mannigfachen Aus­ führungen bekannt, zumal die unterschiedlichsten Formen zur Komplettierung anstehen und jede Form einer anderen Behandlung bedarf, was erhebliche Schwierigkeiten bereitet. Diese Erschwer­ nisse lassen sich mit Sicherheit nur äußerst bedingt, wenn über­ haupt beseitigen, da die einzelnen Arbeitsgänge, wie Schweißen, Punkten, Schneiden oder dergleichen und die dazugehörigen Vor­ richtungen mehr oder weniger ausgereift sind, d. h., weitere technische Verbesserungen sind zwar nicht auszuschließen, je­ doch können entscheidende Zeiteinsparungen nicht erwartet wer­ den, so daß es entscheidend darauf ankommt, wie schnell der Komplettierungsablauf als solcher vor sich geht.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Mittel und Wege zu finden, den Forderungen der Zukunft ge­ recht zu werden, d. h., der Ablauf der Verfahrensschritte ist so zu gestalten, daß durch Konzentration von Arbeitsgängen in möglichst wenigen Spannungen und durch teilespezifische Abwandlung der Reihenfolge der einzelnen Verfahrensschritte Komplettierungen in kürzester Zeit, also ohne ins Gewicht fallende Totzeiten durchgeführt werden können. Zur Aufgabe gehört auch eine entsprechende Entwicklung von Halterungen und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.

Dieses Ziel wird bei einem Verfahren erreicht, das durch eine zeitlich dicht aufeinanderfolgende Vornahme von Hand-Punkt schweißarbeiten, Hand-Buckelschweißarbeiten, Roboter-Schweiß­ arbeiten und Multipunkt-Schweißarbeiten gekennzeichnet ist, wobei die Schweißarbeiten je nach der Art der zu komplettie­ renden Blechformteile in ihrer zeitlichen Aufeinanderfolge teilespezifisch abgewandelt werden. Da die aufgeführten Ar­ beiten im geringen Zeitabstand aufeinander folgen, versteht es sich nahezu von selbst, daß ins Gewicht fallende Tot­ zeiten nicht hingenommen werden müssen. Durch die Aufgliede­ rung in einzelne Verfahrensschritte ist es möglich, zueinan­ der passende Arbeitsgänge gleichzeitig auszuführen, so daß eine Konzentration von Arbeitsgängen in wenigen Spannungen erzielbar ist, also das Komplettieren tatsächlich in kürze­ ster Zeit durchgeführt werden kann. Letzteres um so mehr, als durch die teilespezifische Abwandlung der zeitlichen Aufeinanderfolge der einzelnen Verfahrensschritte das Ver­ fahren universell, d. h. für die Komplettierung unterschied­ licher Formteile einsetzbar ist, wobei dies naturgemäß nur für größere Serien zutrifft.

Eine weitere Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Hand-Punktschweißarbeiten bei der Ver­ bindung von solchen Teilen angewendet werden, deren Schweiß­ stellen bei der Weiterverarbeitung von anderen Teilen einen Abstand haben.

Die Hand-Buckelschweißarbeiten werden dann angewendet, wenn für eine Buckelschweißung geeignete Massivteile, wie An­ schweißmuttern, Lochplatten oder dergleichen mit Blechteilen zu verbinden sind und Raum für Ober- und Unterelektroden vor­ handen ist.

Roboter-Schweißarbeiten empfehlen sich dann, wenn eine Reihe von Arbeitsgängen programmierbar ist.

Für einen rationellen bzw. schnellen Ablauf des Verfahrens ist es ferner zweckmäßig, wenn zur Endkomplettierung eines Trägerteiles mit vorgefertigten Einheiten in einer einzigen Spannung Multipunkt-Schweißarbeiten durchgeführt werden.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Vorrichtung von besonderem Vorteil, die durch eine Auf­ gliederung in Einzelvorrichtungen eine Fertigungsstraße bil­ det, deren Einzelvorrichtungen in ihrer Reihenfolge teile­ spezifisch angeordnet sind. Anders ausgedrückt bedeutet dies, daß man je nach der Art der zu komplettierenden Blechform­ teile die Einzelvorrichtungen, ohne die Fertigungsstraße als solche anzutasten, in der Reihenfolge ändert und so den je­ weils günstigsten Fertigungsbedingungen anpaßt.

Für viele Komplettierungen ist es von entscheidendem Vorteil, wenn die Fertigungsstraße mit einer Hand-Punkt-Schweißmaschine, einer Hand-Buckel-Schweißmaschine, einem Roboter und einer Multipunkt-Schweißanlage ausgestattet ist. Auf einer solchen Fertigungsstraße lassen sich praktisch alle Schweißarbeiten durchführen, wobei selbstverständlich die Reihenfolge der einzelnen Vorrichtungen nicht zwingend ist. Eine Hand-Punkt Schweißmaschine zeichnet sich durch ihre hohe Flexibilität aus, da sie keinerlei teilespezifische Komponenten hat und der Platzbedarf für jeden Schweißpunkt gering ist, wenn auch nicht verschwiegen werden darf, daß die Schweißgeschwindig­ keit als solche nicht die schnellste ist. Ähnliches gilt für die Hand-Buckel-Schweißmaschine. Ein Roboter hingegen hat zwar eine geringere Flexibilität, jedoch kann man ihn dafür programmieren, was fertigungstechnische Vorteile mit sich bringt. Außerdem läßt es ein Roboter zu, daß man mit Wechsel­ tischen arbeiten kann, was bei den anderen Maschinen nur äußerst bedingt, wenn überhaupt möglich erscheint. Die Multi­ punkt-Schweißanlage besticht durch ihre hohe Schweißgeschwin­ digkeit, da bei nur einer Spannung eine Vielzahl beliebiger Schweißarbeiten durchgeführt werden kann. Eine Flexibilität allerdings ist hier nicht gegeben. Als vorteilhaft ist aber herauszustellen, daß der Platzbedarf bei Multi-Punkt-Schweiß­ anlegen gering ist.

Um möglichst enge Toleranzen zu erhalten, ist nach der Erfin­ dung vorgesehen, daß jeder Einzelvorrichtung eine teilespezi­ fische Halterung mit Zentrierung zugeordnet ist. Dabei ist es von weiterem Vorteil, wenn man die Halterung mit ihrer Zentrierung, zumindest teilweise, als Unterelektrode aus­ führt, da man dadurch nicht nur Platz sondern auch Material einspart.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines verfahrens­ gemäß gefertigten Ausführungsbeispieles erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein bereits komplettiertes Bauteil in schaubild­ licher Darstellung;

Fig. 2 eine schaubildliche Darstellung einer Einzelheit der Fig. 1 während einer Komplettierungsphase;

Fig. 3 eine Seitenansicht zu einer Einzelheit der Fig. 1, gegenüber Fig. 1 vergrößert und zum Zeitpunkt einer Schweißarbeit;

Fig. 4 eine gegenüber Fig. 1 verkleinerte Seiten­ ansicht während eines Komplettierungsvor­ ganges mit Hilfe eines Roboters, und

Fig. 5 eine Stirnansicht zu Fig. 1 im Rahmen einer Endkomplettierung.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, ist ein Bauteil bzw. Blechform­ teil 1 abgewinkelt und mit einer Verstärkungsplatte 2 sowie mit einem bockähnlichen Teil 3 ausgestattet, wobei der Teil 3 mit einem Teil 4 verbunden ist. Mit 5 ist ein mehrfach abge­ winkelter Blechteil bezeichnet, der einmal mit einer auf­ rechten Abkantung 6 des Teiles 1 und einem Bodenteil 7 des Teiles 1 durch Punktschweißung verbunden ist.

Die Fig. 2 läßt den Teil 3 erkennen, der in Anschlägen 8, 9 gehaltert bzw. positioniert ist. Zur Verbindung des flachen Teiles 4 mit dem bockähnlichen Teil 3 kommt eine Hand-Punkt- Schweißmaschine zur Anwendung, deren Elektroden durch Pfeile 10, 11 angedeutet sind.

In Fig. 3 wird der Teil 2 der Fig. 1 mit Hilfe einer Hand- Buckel-Schweißmaschine mit Anschweißmuttern 12, 13 versehen, wobei der Teil 2 wiederum mit Hilfe von profilierten Anschlä­ gen 14, 15 gehaltert bzw. positioniert ist. Die Buckel-Schweiß­ elektrode ist mit 16 bezeichnet, während die Unterkupfer- Elektrode mit 17 angegeben ist.

Ein Roboter 18 ergibt sich aus Fig. 4, der über eine Punkt- Schweißzange 19 den Teil 5 mit den flächigen Abschnitten 6, 7 des Teiles 1 verbindet. Außerdem ist ein drehbarer Wechsel­ tisch 20 erkennbar, der wesentlich dazu beiträgt, daß keine Totzeiten hingenommen werden müssen.

Die Fig. 5 erläutert die Schlußphase der Komplettierung, und zwar mit Hilfe einer Multipunkt-Schweißanlage, die zweifels­ frei eine Kombinationsanlage darstellt, denn es wird nicht nur punktgeschweißt, vielmehr werden auch Buckel-Schweiß­ arbeiten durchgeführt, wobei die Punkt-Schweißungen bzw. die dazu erforderlichen Elektroden mit 21, 22 bzw. 23, 24 bezeichnet sind. Die Buckel-Schweißelektroden, mit denen man zusätzliche Anschweißmuttern 25, 26 festlegt (vgl. Fig. 1, in Fig. 5 nur eine sichtbar), sind mit 27, 28 bezeichnet, wo­ bei 28 das Unterkupfer zum Buckelschweißen darstellt. Das Wesentliche ist hier, daß alle Arbeiten in einer Spannung bzw. Halterung durchgeführt und erhebliche Teile der Halte­ rung vom Unterkupfer gebildet werden.

Claims (9)

1. Verfahren zum Komplettieren von Bauteilen, insbesondere von Blechformteilen mit Verstärkungen, Verbindungsmitteln, Ansatzteilen oder dergleichen, die bevorzugt in der Serien­ fertigung von Kraftfahrzeugkarossen erforderlich sind, ge­ kennzeichnet durch eine zeitlich dicht aufeinanderfolgende Vornahme von Hand-Punktschweißarbeiten, Hand-Buckelschweiß­ arbeiten, Roboter-Schweißarbeiten und Multipunkt-Schweiß­ arbeiten, die je nach der Art der zu komplettierenden Blech­ formteile in ihrer zeitlichen Aufeinanderfolge teilespezi­ fisch abgewandelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hand-Punktschweißarbeiten bei der Verbindung von solchen Teilen angewendet werden, deren Schweißstellen bei der Weiterverarbeitung von anderen Teilen einen Abstand haben.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hand-Buckelschweißarbeiten dann ange­ wendet werden, wenn für eine Buckelschweißung geeignete Massivteile, wie Anschweißmuttern, Lochplatten oder der­ gleichen mit Blechteilen zu verbinden sind und Raum für Ober- und Unterelektroden vorhanden ist.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Roboter-Schweißarbeiten in einer Spannung dann durchgeführt werden, wenn eine Reihe von Arbeits­ gängen programmierbar ist.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Endkomplettierung eines Trägerteiles mit vorgefertigten Einheiten in einer einzigen Spannung Multipunkt-Schweißarbeiten durchgeführt werden.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den An­ sprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor­ richtung durch eine Aufgliederung in Einzelvorrichtungen eine Fertigungsstraße (vgl. die Fig. 1-5) bildet, deren Einzelvorrichtungen in ihrer Reihenfolge teilespezifisch angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigungsstraße mit einer Hand-Punkt-Schweißmaschine (vgl. 3, 4 und 8-11), einer Hand-Buckel-Schweißmaschine (vgl. 2 und 12-17), einem Roboter (18, 19, 20) und einer Multipunkt-Schweißanlage (21-28) ausgestattet ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder Einzelvorrichtung eine teilespezi­ fische Halterung mit Zentrierung (vgl. z. B. 14, 15) zuge­ ordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung mit Zentrierung, zumindest teilweise als Unterelektrode (vgl. 17, 24, 28) ausgeführt ist.