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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Zusammenbau einer Fahrzeugkarosserie. Insbesondere sind das
Verfahren und die Vorrichtung unter der vorliegenden Erfindung diejenigen,
die für
einen Schweißvorgang
zum Vorab-Anheften durch Ausführen
einer relativen Positionierung zwischen den Hauptkomponenten einschl.
einer Bodenkarosserie, einer rechten Karosserieseite, einer linken
Karosserieseite, einer Dachschiene und dgl. wünschenswert sind.
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Eine
gemischte Fertigung weist eine Anlage zum Zusammenbau von gemeinsamen
verschiedenen Typen von Fahrzeugkarosserien auf. Ein Hauptkarosserie-Schweißvorgang
zum Vorab-Anheften ist in der gemischten Fertigung eingeschlossen.
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Das
US-Patent Nr. 5.005.277 [gleichwertig zur japanischen geprüften Patentveröffentlichung
Nr. Heisei 8(1996)-15876] und das US-Patent Nr. 5.010.634 [äquivalent
zur japanischen geprüften
Patentveröffentlichung
Nr. Heisei 8(1996)-15877] veröffentlichen
einen Hauptkarosserie-Schweißvorgang zum
Vorab-Anheften, wobei eine Hauptkarosserie durch Ausführen einer
relativen Positionierung zwischen einer Bodenkarosserie, einer rechten
Karosserieseite, einer linken Karosserieseite, einer Dachschiene
und dgl., die ein Skelett einer Fahrzeugkarosserie bilden, vorab
angeheftet wird.
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Das
Patent GB-A-2353503 offenbart ein Zusammenbau-Verfahren und eine
-Vorrichtung gemäß des Oberbegriffes
der jeweiligen Ansprüche
1 bzw. 4.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, dieses Verfahren und eine
Vorrichtung zum Zusammenbau einer Fahrzeugkarosserie zu schaffen,
das jede komplizierte relative Spannvorrichtungs-Anordnung (d.h.,
Spannvorrichtungen zum Anordnen des oberen Bereichs der Karosserieseiten,
der Dachschiene und dgl.) außerhalb
einer Karosserieseite durch Verwenden einer vorderen und hinteren Spannvorrichtung
verhindert werden kann, die jeweils auf einer vorderen Seite und
einer hinteren Seite der Fahrzeugkarosserie (um zusammengebaut zu werden)
und unabhängig
voneinander auf einer Decke angeordnet sind.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, das Verfahren und
die Vorrichtung zum einfachen Zusammenbau der Fahrzeugkarosserien,
die bemerkenswerte Änderungen
in der Blechkonfiguration aufweisen, zu schaffen, indem es einem
allgemeinen Schweißroboter
ermöglicht
wird, sich der Karosserieseite von außen anzunähern. Dieses Ziel wird durch ein
Verfahren gemäß Anspruch
1 und einer Vorrichtung gemäß Anspruch
4 erreicht. Die Unteransprüche
beinhalten bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung.
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Gemäß eines
ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum
Zusammenbau einer Fahrzeugkarosserie geschaffen, wobei ein Schweißvorgang
zum Vorab-Anheften nach Positionieren von jeweils einer Bodenkarosserie,
einer rechten Karosserieseite, einer linken Karosserieseite und einer
Dachschiene ausgeführt
wird, die eine Hauptkarosserie-Komponente
eines Fahrzeugs bilden, während
die Bodenkarosserie, die rechte Karosserieseite, die linke Karosserieseite
und die Dachschiene relativ zu einander positioniert werden. Das
Verfahren weist die folgenden Abläufe auf:
Positionieren
der Bodenkarosserie und Ausführen der
relativen Positionierung zwischen der Bodenkarosserie und dem unteren
Bereich der Karosserieseiten unter Verwendung einer dreidimensionalen
allgemeinen Positioniervorrichtung, die auf einem Boden steht, dadurch
gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner den Ablauf umfasst:
Positionieren
jedes einzelnen der rechten Karosserieseite, der linken Karosserieseite
und der Dachschiene und Ausführen
der relativen Positionierung zwischen dem oberen Bereich der Karosserieseiten und
der Dachschiene unter Verwendung einer Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der vorderen Karosserieseite und einer Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite, die an einer Decke
angeordnet und unabhängig
voneinander bei einer Vorwärts- und
Rückwärts-Richtung
der Fahrzeugkarosserie sind, und wobei jede von ihnen gemäß eines
Fahrzeugtyps austauschbar sind.
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Gemäß eines
zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
zum Zusammenbau einer Fahrzeugkarosserie geschaffen, die folgendes
aufweist:
eine dreidimensionale allgemeine Positioniervorrichtung,
die auf einem Boden steht, und
eine Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der vorderen Karosserieseite und eine Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite.
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Gemäß eines
dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum
Zusammenbau einer Fahrzeugkarosserie geschaffen, das folgende Betriebsabläufe aufweist:
ein
vorübergehender
Zusammenbauablauf eines vorübergehenden
Durchführens
einer relativen Positionierung zwischen einer Bodenkarosserie, einer
rechten Karosserieseite, einer linken Karosserieseite und einer
Dachschiene, die eine Hauptkarosserie-Komponente eines Fahrzeugs
bilden,
einen Schweißvorgang
zum Vorab-Anheften durch Positionieren jedes einzelnen der Bodenkarosserie, der
rechten Karosserieseite, der linken Karosserieseite und der Dachschiene,
während
die relative Positionierung zwischen der Hauptkarosserie, der rechten
Karosserieseite, der linken Karosserieseite und der Dachschiene
ausgeführt
wird, und
ein zusätzlicher
Schweißvorgang
bei der Hauptkarosserie nach dem Schweißvorgang zum Vorab-Anheften.
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Wie
hier oben erwähnt,
wird die Hauptkarosserie-Komponente zwischen den Betriebsabläufen in der
Weise befördert,
dass die Hauptkarosserie-Komponente auf einer Palette, die solch
eine Funktion aufweist, um die Bodenkarosserie zu positionieren und
einzuspannen, befördert
wird. Im Schweißvorgang
zum Vorab-Anheften
hebt eine dreidimensionale allgemeine Positioniervorrichtung, die
auf dem Boden steht, die Hauptkarosserie-Komponente einschl. der
Bodenkarosserie an und führt
die Positionierung aus, wodurch der Schweißvorgang zum Vorab-Anheften
mit der Hauptkarosserie-Komponente, die von der Palette getrennt
ist, durchgeführt
wird. Im zusätzlichen
Schweißvorgang
wird außerdem
die Palette in einer Palettenpositioniervorrichtung positioniert
und die Hauptkarosserie, die durch die Palette positioniert und
eingespannt wird, wird dem zusätzlichen Schweißvorgang
unterzogen.
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Die
anderen Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch
die nachfolgende Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnung ersichtlich.
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KURZBESCHREIBUNG
MEHRERER ANSICHTEN DER ZEICHNUNG
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1 ist
eine Gesamtdarstellung einer Lage für den Schweißvorgang
S zum Vorab-Anheften einer Hauptkarosserie gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine rechte Seitenansicht der Lage für den Schweißvorgang
S zum Vorab-Anheften der Hauptkarosserie in 1;
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3 ist
eine Draufsicht der Lage für
den Schweißvorgang
S zum Vorab-Anheften der Hauptkarosserie in 1;
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4 ist
eine Vorderansicht der Lage für
den Schweißvorgang
S zum Vorab-Anheften der Hauptkarosserie in 1;
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5 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht
von wesentlichen Teilen der Lage für den Schweißvorgang
S zum Vorab-Anheften der Hauptkarosserie in 1;
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6 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Grundkonzepts eines
Verfahrens zum Zusammenbau einer Fahrzeugkarosserie gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 ist
eine Seitenansicht einer Palette P zum Befördern einer Hauptkarosserie
Bm;
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8 ist
eine Vorderansicht der Palette P und der Hauptkarosserie Bm in 7;
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9 ist
eine perspektivische Ansicht eines Schaubildes einer dreidimensionalen
allgemeinen Positioniervorrichtung 5 zum Positionieren
einer Bodenkarosserie Fm;
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10 ist
eine perspektivische Ansicht einer schematischen Darstellung, die
einen Bereich bezüglich
des Austausches der Positionierspannvorrichtung der vorderen Karosserieseite 10 und
der hinteren Karosserieseite 11, dargestellt in 2,
darstellt;
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11 ist
eine Draufsicht von wesentlichen Teilen in 1.
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12 ist
eine rechte Seitenansicht von 11;
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13 ist
eine Vorderansicht von 11;
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14 ist
eine vergrößerte Ansicht
von wesentlichen Teilen in 11;
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15 ist
eine linke Seitenansicht von 14;
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16 ist
eine Seitenansicht der Positionierspannvorrichtung für den oberen
Bereich der vorderen Karosserieseite 10, die im Detail
dargestellt ist;
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17 ist
eine Vorderansicht der Positionierspannvorrichtung für den oberen
Bereich der vorderen Karosserieseite 10, die im Detail
dargestellt wird;
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18 ist
eine vergrößerte Ansicht
einer Positionierstifteinheit 17, die in 16 dargestellt
ist;
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19 ist
eine Seitenansicht der Positionierstifteinheit 17 in 18;
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20 ist
eine vergrößerte Ansicht
einer Einspannvorrichtung 18, die in 16 dargestellt
ist;
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21 ist
eine Seitenansicht der Einspannvorrichtung 18, die in 20 dargestellt
ist;
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22 ist
eine Draufsicht der Einspannvorrichtung 18, die in 21 dargestellt
ist;
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23 ist
eine vergrößerte Ansicht
einer weiteren Einspannvorrichtung 50, die in 16 dargestellt
ist;
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24 ist
eine Seitenansicht der Einspannvorrichtung 50, die in 23 dargestellt
ist;
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25 ist
eine Draufsicht der Einspannvorrichtung 50, die in 24 dargestellt
ist;
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26 ist
eine Seitenansicht der Positionierspannvorrichtung für den oberen
Bereich der hinteren Karosserieseite 11, die im Detail
dargestellt wird;
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27 ist
eine Vorderansicht der Positionierspannvorrichtung für den oberen
Bereich der hinteren Karosserieseite 11, die im Detail
dargestellt wird;
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28 ist
eine vergrößerte Ansicht
einer Einspannvorrichtung 20, die in 26 dargestellt
ist;
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29 stellt
die Einspannvorrichtung 20 dar, wie sie in einer Richtung
XXIX in 28 gesehen wird;
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30 ist
eine Draufsicht der Einspannvorrichtung 20, die in 28 dargestellt
ist;
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31 ist
eine vergrößerte Ansicht
von wesentlichen Teilen in 14;
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32 ist
eine linke Seitenansicht von 31;
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33 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines Querschnitts, die entlang der Linie XXXIII-XXXIII in 31 aufgenommen
wurde;
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34 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines Querschnitts eines flotierbaren Mechanismus 91 in 33;
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35 ist
eine Draufsicht einer Grundplatte 95 (eines Halters 94)
in 34;
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36 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines Querschnittes, die entlang der Linie XXXVI-XXXVI in 31 aufgenommen
wurde;
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37 ist eine Draufsicht von 36;
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38 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines Spannvorrichtungs-Greifers 110,
der in 36 und 37 dargestellt
ist;
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39 stellt wesentliche Teile von 38 dar;
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40 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hubgestells 13,
das in 12 dargestellt ist;
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41 ist eine Seitenansicht des Hubgestells 13,
das in 40 dargestellt ist;
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42 ist eine Draufsicht des Hubgestells 13,
das in 41 dargestellt ist;
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43 ist ein Querschnitt, der entlang der Linie
XLIII-XLIII in 40 aufgenommen wurde;
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44 ist eine vergrößerte Ansicht von wesentlichen
Teilen eines vorderen Spannvorrichtungs-Wechslers 44, der
in 40 dargestellt ist;
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45 ist eine Seitenansicht von 44;
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46 ist eine Draufsicht von 44.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
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Im
Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung gemäß der beigefügten Zeichnung
detailliert beschrieben.
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Zum
besseren Verständnis
wird die folgende Beschreibung verschiedene, eine Richtungsangabe darstellende
Ausdrücke
wie links, rechts, obere, untere und dgl. verwenden. Jedoch sind
diese Ausdrücke
nur in Verbindung mit der jeweiligen Zeichnung oder Zeichnungen,
auf denen die entsprechenden Teile der Elemente dargestellt werden,
zu verstehen.
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Wie
in den 1 bis 5 zu ersehen ist, wird eine
Gesamtanordnung einer Vorrichtung zum Zusammenbau einer Fahrzeugkarosserie
geschaffen, die einem Schweißvorgang
zum Vorab-Anheften an der Hauptkarosserie gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unterzogen wird. Insbesondere ist 1 eine
perspektivische Ansicht der Gesamtvorrichtung. 2 ist
eine rechte Seitenansicht von 1. 3 ist
eine Draufsicht von 1. 4 ist eine
Vorderansicht von 1, gesehen von einer Vorderseite. 5 ist
eine vergrößerte perspektivische
Ansicht von wesentlichen Teilen in 1.
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Als
erstes wird ein Grundkonzept zum Zusammenbau einer Fahrzeugkarosserie
gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das normale Positionieren
einer Karosserieseite und der Karosserieseite bezüglich der
zusammengehörenden
Teile wird durch eine Spannvorrichtung und dgl., die außerhalb
der Karosserieseite angeordnet ist, ausgeführt und diese Spannvorrichtung
und dgl. wird hier herum konzentriert.
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Jedoch
wird gemäß der Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung eine Karosserieseite Bs in zwei Seiten geteilt,
nämlich
eine untere Seite (unterhalb dem, was als Gürtellinie bezeichnet wird)
und eine obere Seite (höher
als die Gürtellinie),
wie in 6 ersichtlich ist.
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Gemäß des üblichen
Verfahrens wird das relative Positionieren eines Bereiches P1 (welcher
ein Positionierer auf der unteren Seite der Karosserieseite Bs ist)
gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung durch eine Spannvorrichtung und dgl., die
außerhalb
der Karosserieseite Bs angeordnet ist, ausgeführt.
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Im
Gegensatz zum üblichen
Verfahren wird das relative Positionieren eines Bereiches P2 (welches
ein Positionierer auf der oberen Seite der Karosserieseite Bs einschl.
des Dachbereiches ist) gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung nicht durch die Spannvorrichtung und
dgl., die außerhalb
der Karosserieseite Bs angeordnet ist, stattdessen durch eine vordere
und eine hintere Spannvorrichtung, die andererseits an einer Decke angeordnet
sind, ausgeführt.
Folglich können
die Spannvorrichtungen und dgl. weniger konzentriert und kompliziert
außerhalb
der Karosserieseite Bs angeordnet werden, wodurch bewirkt wird,
dass sich ein Schweißroboter
von außen
der Karosserieseite Bs zum Schweißvorgang zum Vorab-Anheften
annähert.
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Nun
wird das entsprechende relative Positionieren zwischen den Hauptkarosserie-Komponenten spezieller
beschrieben, wie in 6 zu ersehen ist. Eine Bodenkarosserie
Fm, welche ein Grundgerüst der
Hauptkarosserie Bm ist, weist selbst eine vergleichsweise geringe
Wahrscheinlichkeit auf, in der Form bei unterschiedlichen Fahrzeugtypen
zu variieren. Zum Positionieren und Abstützen der Bodenkarosserie Fm,
kann z.B. eine dreidimensionale allgemeine Positioniervorrichtung
generell verwendet werden, die eine dreidimensionale Beweglichkeit
(auf drei rechtwinkligen Achsen) und eine Endspitze, die eine Einspannfunktion
besitzt, aufweist.
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Die
untere Seite (unterhalb dem, was als Gürtellinie bezeichnet wird)
der Karosserieseite Bs weist ebenfalls einen Bereich (gemäß der Spannvorrichtung)
auf, die einen Querschnitt definiert, der eine vergleichsweise große Ähnlichkeit
in der Form trotz der Verschiedenheit bei den Fahrzeugtypen aufweist. In
diesem Fall ist die dreidimensionale allgemeine Positioniervorrichtung
auch allgemein verwendbar.
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Andererseits
zeigt die obere Seite (oberhalb dem, was als Gürtellinie bezeichnet wird)
der Karosserieseite Bs eher eine große Formvariation bei unterschiedlichen
Fahrzeugtypen. Im speziellen ist es eine Variation in der Blechgestaltung
beim Ausformen. Die obere Seite der Karosserieseite Bs erfordert
daher eine große
Flexibilität.
Nimmt man einen Sedan als Beispiel für einen "Basis"-Fahrzeugtyp her, können das Coupe und der Wagon
als "Derivativ" des Sedans betrachtet
werden. Macht man einen Vergleich zwischen dem Sedan, Coupe und
Wagon, weist eine Vorderseite der oberen Seite (einschl. des Dachbereichs)
der Karosserieseite Bs eine vergleichsweise kleine Wahrscheinlichkeit
auf, um in der Form zu variieren, während eine Rückseite
der oberen Seite der Karosserieseite Bs eher in der Form infolge
des obigen "Basis-Derivativ"-Unterschiedes variiert.
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Gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Spannvorrichtungen
zum Positionieren der oberen Seite der Karosserieseite Bs unabhängig voneinander
erstellt: Eine ist die vordere Spannvorrichtung, die an der Vorderseite
angeordnet ist, die eine vergleichsweise kleine Wahrscheinlichkeit
aufweist, um in der Form mit den verschiedenen Fahrzeugtypen zu
variieren, und die andere ist die hintere Spannvorrichtung, die an
der hinteren Seite angeordnet ist, die hier in der Form bei den
verschiedenen Fahrzeugtypen variiert. Insbesondere wird die hintere
Spannvorrichtung für die
Variation bei verschiedenen Fahrzeugtypen bevorzugt angewendet.
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In
einem vorhergehenden Arbeitsablauf wird die Hauptkarosserie Bm vorübergehend
zusammengebaut. Insbesondere werden die Hauptkarosserie-Komponenten
einschl. der rechten Karosserieseite Bs, linken Karosserieseite
Bs, Dachschiene R und dgl., mit der Bodenkarosserie Fm als Grundgerüst miteinander
zusammengebaut, wie in den 1, 2, 5 und 6 zu
ersehen ist. Danach wird die so vorübergehend zusammengebaute Hauptkarosserie
Bm positioniert und auf eine Palette P eingespannt und zu einer
Stelle für
den Schweißvorgang
S zum Vorab-Anheften der Hauptkarosserie befördert, wie in 7 und 8 zu
ersehen ist (es ist nur die Bodenkarosserie Fm dargestellt). Die
Palette P kann mittels einer Paletten-Positioniervorrichtung 1 (4)
positioniert werden. Wie oben erwähnt, kann der vorübergehende
Zusammenbau wie nachstehend definiert werden:
- – Die Hauptkarosserie-Komponenten
werden vorübergehend
relativ zueinander positioniert, wobei der Freiraum für das abschließende relative
Positionieren verlassen wird.
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Wie
in 7 und 8 zu ersehen ist, wird eine
Mehrzahl von Profilen 2 zum stabilen Abstützen jedes
Teils der Bodenkarosserie Fm der Hauptkarosserie Bm geschaffen (mit
anderen Worten, die Profile 2 können die Anordnung aufnehmen).
Eine Positionierstifteinheit 3 (die die Einspannfunktion
aufweist) und eine Einspannvorrichtung 4 wird ebenfalls
angeordnet. Die Hauptkarosserie Bm, die durch die Mehrzahl der Profile 2 abgestützt ist,
wird an der Positionierstifteinheit 3 positioniert, und
mit der Positionierstifteinheit 3 und der Einspannvorrichtung 4 fest
eingespannt. Wie oben erwähnt,
werden die Positionierstifteinheit 3 (die die Einspannfunktion
aufweist) und die Einspannvorrichtung 4 nicht mit einem
Aktuator versehen. Dadurch kann das Einspannen und Ausspannen durch
Drehen der Schrauben (die jeweils an der Positionierstifteinheit 3 und
der Einspannvorrichtung 4 angebracht sind) mit einer äußeren Betriebsvorrichtung
ausgeführt
werden. Während
der Bewegung der Palette P kann der obige Einspannzustand selbstständig beibehalten
werden.
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Wie
in den 1, 2, 3, 4 und 5 zu
ersehen ist, wird der Schweißvorgang
S zum Vorab-Anheften der Hauptkarosserie auf einem Boden ausgeführt, der
mit einer Mehrzahl von dreidimensionalen allgemeinen Positionierspannvorrichtungen 5,
die auf einer rechten und linken Seite der Palettenpositioniervorrichtung 1 stehen,
versehen ist (siehe 4). Die dreidimensionale allgemeine
Positionierspannvorrichtung 5 kann die Bodenkarosserie Fm
festsetzen. 9 ist eine Gesamtübersicht
der dreidimensionalen allgemeinen Positionierspannvorrichtung 5,
wobei jede von ihnen einen Positionierkörper 6 und eine Positionierstifteinheit 7 umfasst.
Der Positionierkörper 6 ist
im Wesentlichen in einem Roboter ausgebildet, der auf drei senkrechten
Achsen beweglich ist. Außerdem
weist der Positionierkörper 6 eine
Endspitze auf, die mit der Positionierstifteinheit 7 versehen
ist, die die Einspannfunktion besitzt.
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Die
japanische Patentveröffentlichung
Nr. 2745841 {äquivalent
der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. Heisei 4(1992)-283034 [
JP
4283034 ]} offenbart eine Positionierstifteinheit, die ähnlich der
Positionierstifteinheit
7 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist.
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Die
Palette P, die die vorübergehend
zusammengebauten Hauptkarosserie-Komponenten trägt, wird an die Stelle zum
Schweißvorgang
S zum Vorab-Anheften der Hauptkarosserie befördert. Nachdem die Palette
P positioniert ist, spannt die Einspannvorrichtung 4 auf
der Palette P die Hauptkarosserie-Komponenten aus. Anstelle der Einspannvorrichtung 4 bewegt
die dreidimensionale allgemeine Positionierspannvorrichtung 5 für das Positionieren der
Bodenkarosserie Fm beim Schweißvorgang
S zum Vorab-Anheften der Hauptkarosserie die Positionierstifteinheit 7 gemäß des Fahrzeugtyps.
Anschließend
hebt die dreidimensionale allgemeine Positionierspannvorrichtung 5 die
Bodenkarosserie Fm (als Abstützpunkt)
der Hauptkarosserie-Komponenten an. Im Wesentlichen gleichzeitig
damit positioniert und spannt die dreidimensionale allgemeine Positionierspannvorrichtung 5 auch
die Bodenkarosserie Fm in einer vorbestimmten Höhe ein. Als Ergebnis werden
die Hauptkarosserie-Komponenten von der Palette P beim Schweißvorgang
S zum Vorab-Anheften der Hauptkarosserie getrennt.
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Außerhalb
der dreidimensionalen allgemeinen Positionierspannvorrichtungen 5 zum
Positionieren der Bodenkarosserie Fm an der Stelle zum Schweißvorgang
S zum Vorab-Anheften der Hauptkarosserie werden eine Mehrzahl von
dreidimensionalen allgemeinen Positioniereinspannvorrichtungen 8 zum
Positionieren des unteren Bereichs der Karosserieseite Bs geschaffen.
Wie die dreidimensionale allgemeine Positionierspannvorrichtung 5 weist
die dreidimensionale allgemeine Positioniereinspannvorrichtung 8 einen
Positionierkörper
auf, der im Wesentlichen in einem Roboter, der auf drei senkrechten Achsen
beweglich ist, ausgebildet ist, und der eine Endspitze aufweist,
die mit verschiedenen Profilen (zum Aufnehmen der Anordnung) und
Einspannvorrichtungen ausgerüstet
ist. Mit dem obigen Aufbau kann die dreidimensionale allgemeine
Positioniereinspannvorrichtung 8 die Karosserieseite Bs
selbst dreidimensional positionieren, und auch das relative Positionieren
zwischen der Karosserieseite Bs und der Bodenkarosserie Fm durchführen. Bei
den Hauptkarosserie-Komponenten,
die durch Einrichtungen der dreidimensionalen allgemeinen Positionierspannvorrichtungen 5 positioniert
und eingespannt werden, können
sich die dreidimensionalen allgemeinen Positioniereinspannvorrichtungen 8 dem
unteren Bereich der Karosserieseite Bs nähern. Danach können die
dreidimensionalen allgemeinen Positioniereinspannvorrichtungen 8 das
dreidimensionale Positionieren und Einspannen der Karosserieseite
Bs an sich, und das relative Positionieren zwischen der Karosserieseite
Bs und der Bodenkarosserie Fm ausführen.
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Außerhalb
der dreidimensionalen allgemeinen Positionierspannvorrichtungen 8 werden
eine Mehrzahl von Universal-Schweißrobotern 9 geschaffen,
wie in 1 zu ersehen ist. Die Schweißroboter 9 können sich
der Hauptkarosserie Bm zwischen den dreidimensionalen allgemeinen
Positioniereinspannvorrichtungen 8 annähern, um somit ein Punktschweißen (als
einen Schweißvorgang
zum Vorab-Anheften) an einer Verbindungsstelle zwischen den Hauptkarosserie-Komponenten nach
dem relativen Positionieren ausführen.
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In
einem Raum oberhalb der Hauptkarosserie Bm auf der Seite für den Schweißvorgang
S zum Vorab-Anheften der Hauptkarosserie werden eine Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10 und der hinteren
Karosserieseite 11 geschaffen, wie in 2 und 5 zu
ersehen ist. Die Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10 und der hinteren Karosserieseite 11 werden
an der Decke angeordnet, und sind jeweils an der Vorder- und Rückseite
der Fahrzeugkarosserie unabhängig voneinander.
Jede der Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10 und der hinteren Karosserieseite 11 gilt
ausschließlich
für einen
einzigen Fahrzeugtyp oder mehrere Fahrzeugtypen, und kann gemäß des Typs
der Hauptkarosserie Bm, die dem Schweißvorgang S zum Vorab-Anheften
der Hauptkarosserie unterzogen wird, ausgetauscht werden – was nachstehend beschrieben
wird.
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10 zeigt
eine schematische Darstellung eines Bereiches (in 3),
der sich nur auf die Positionierspannvorrichtung für den oberen
Bereich der vorderen Karosserieseite 10 und der hinteren
Karosserieseite 11 bezieht. Wie aus 10 offensichtlich ist,
wird eine Betriebsposition Q1 als eine Position definiert, bei der
jede der Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10 und der hinteren Karosserieseite 11 anzuordnen
ist. Eine zukünftige
Austauschposition Qn ist oberhalb der Betriebsposition Q1 definiert.
Die Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10, die zur zukünftigen Austausch-Position Qn befördert wird,
wird zwischen einem Paar von vorderen Stand-by-Positionen Q12 (rechts
und links), die im Wesentlichen auf dem Niveau mit der zukünftigen
Austauschposition Qn angeordnet sind, eingefügt, während die Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11, die zur
zukünftigen
Austausch-Position
Qn befördert
wird, zwischen einem Paar von hinteren Stand-by-Positionen Q22 (rechts und
links), die im Wesentlichen auf dem Niveau mit der zukünftigen
Austauschposition Qn angeordnet sind, eingefügt werden. Als Ablagebereich
W werden mehrere vordere Spannvorrichtungs- Aufnehmer 23 auf der Vorderseite
der Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10, während
mehrere hintere Spannvorrichtungs-Aufnehmer 24 auf der
hinteren Seite der Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der hinteren
Karosserieseite 11 angeordnet werden.
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Wie
in 1, 2 und 4 und insbesondere
in 11, 12 und 13 zu
ersehen ist, werden an der Stelle für den Schweißvorgang
S zum Vorab-Anheften der Hauptkarosserie ein Paar Rahmen 31 geschaffen,
die sich gemäß der Fahrzeugkarosserie
vorwärts
und rückwärts erstrecken. Abweichend
von dem Rahmen 31 wird ein Rahmen 12 geschaffen,
der auf dem Boden steht und sich gemäß der Fahrzeugkarosserie seitwärts (nach
rechts und links) erstreckt, um auf diese Weise die Rahmen 31 zu überschreiten.
Wie in 11 zu ersehen ist, werden auf
dem Rahmen 12 ein vorderer Schlittengleiter 32 und
ein hinterer Schlittengleiter 33 geschaffen, wobei jeder
von ihnen als zweite Spannvorrichtungs-Austauschvorrichtung wirkt
(eine von drei Spannvorrichtungs-Austauschvorrichtungen). Oberhalb
des Rahmens 12 in 12 werden
auch ein vorderes Hubgestell 13 und ein hinteres Hubgestell 14 geschaffen,
wobei jedes von ihnen als abschließende Spannvorrichtungs-Austauschvorrichtung
wirkt (eine von drei Spannvorrichtungs-Austauschvorrichtungen).
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Wie
in 10 zu ersehen ist, kann der vordere Schlittengleiter 32 die
Positionierspannvorrichtung für
den oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10 zwischen
der zukünftigen
Austausch-Position Qn (die oberhalb der Betriebsposition Q1 angeordnet
ist) und den vorderen Stand-by-Positionen Q12
(die auf der rechten und linken Seite der zukünftigen Austausch-Position
Qn angeordnet sind) austauschen, während der hintere Schlittengleiter 33 die Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 zwischen
der zukünftigen
Austausch-Position Qn (die oberhalb der Betriebsposition Q1 angeordnet
ist) und den hinteren Stand-by-Positionen Q22 (die auf der rechten
und linken Seite der zukünftigen
Austausch-Position
Qn angeordnet sind) austauschen kann.
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Andererseits
wird in Aufwärts-
und Abwärts-Richtung
ein vorderes Hubgestell 13 in einer Position gemäß der zukünftigen
Austausch-Position Qn und der Betriebsposition Q1 angeordnet, um
dadurch die Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10 zwischen der zukünftigen Austausch-Position
Qn und der Betriebsposition Q1 auszutauschen, während das hintere Hubgestell 14 auch
in der Position gemäß der zukünftigen
Austausch-Position Qn und der Betriebsposition Q1 angeordnet wird,
um dadurch die Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der hinteren
Karosserieseite 11 zwischen der zukünftigen Austausch-Position
Qn und der Betriebsposition Q1 auszutauschen.
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Wie
in den 11, 14 und 15 zu
ersehen ist, wird ein Paar rechter und linker Schlittenrahmen 34 geschaffen,
die als Spannvorrichtungs-Beförderungsbereich
seitwärts
(in Querrichtung zum Fahrzeug, oder aufwärts und abwärts in 14) angeordnet
sind, und mittels Abstandshalter 35 miteinander verbunden
sind, um somit einen vorderen Förderer 36 zu
bilden. Gleichermaßen
kann ein hinterer Förderer 37 aus
einem Paar rechter und linker Schlittenrahmen 34 gebildet
werden, die mittels Abstandshalter 35 miteinander verbunden
sind. Als Ergebnis kann sich jedes Paar von vorderem Förderer 36 und
hinterem Förderer 37 auf
dem Rahmen 12 seitwärts
(in Querrichtung zum Fahrzeug, oder aufwärts und abwärts in 14) in
einem Bereich, der durch einen Hub St in 15 definiert
ist, gleitbeweglich bewegen. Der vordere Förderer 36 und hintere
Förderer 37 können eine
abwechselnde Hin- und Rückfahrt
durchführen,
und sind unabhängig
voneinander. Insbesondere kann sich der vordere Förderer 36 zwischen
der zukünftigen
Austausch-Position Qn und den vorderen Stand-by-Positionen Q12 (die auf der rechten
und linken Seite der zukünftigen
Austausch-Position Qn angeordnet sind), unabhängig bewegen, während sich
der hintere Förderer 37 zwischen
der zukünftigen
Austausch-Position Qn und den hinteren Stand-by-Positionen Q22 (die auf der rechten
und linken Seite der zukünftigen
Austausch-Position Qn angeordnet sind) unabhängig bewegen kann. Auf dem
Rahmen 12 wird der vordere Förderer 36 aus einer
Kombination von drei Linearbewegungs-Lagerungen geschaffen, nämlich einer Linearbewegungs-Lagerung 38,
einer Linearbewegung 39 und 40, während der
hintere Förderer 37 aus einer
Kombination von drei Linearbewegungs-Lagerungen geschaffen wird,
nämlich
einer Linearbewegungs-Lagerung 41, 42 und 43.
Die Linearbewegungs-Lagerungen 38, 39, 40, 41, 42 und 43 (jede von
ihnen wird auch als LM-Guide [als Markenzeichen durch den japanischen
Hersteller THK CO., LTD., gezeichnet, wobei LM für "Linearbewegung" steht] oder als Linearführung bezeichnet)
werden von der vorderen bis zur hinteren Seite der Reihe nach angeordnet
und erstrecken sich vergleichsweise lang – wird nachstehend beschrieben.
Der vordere Förderer 36 kann
sich bewegen, wobei er durch die Linearbewegungs-Lagerungen 38, 39 und 40 geführt wird, während sich
der hintere Förderer 37,
geführt
durch die Linearbewegungs-Lagerungen 41, 42 und 43,
bewegen kann.
-
Der
vordere Förderer 36 zum
Austauschen der Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10 ist unabhängig vom hinteren Förderer 37 zum
Austauschen der Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der hinteren
Karosserieseite 11. Jede Positionierspannvorrichtung für den oberen
Bereich der vorderen Karosserieseite 10, die auf einem
der Schlittenrahmen 34 des vorderen Förderers 36 befördert werden, kann
positioniert werden und durch einen Spannvorrichtungs-Greifer 110 (der
nachstehend beschrieben wird) ergriffen werden. Unabhängig von
der Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10, kann jede Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 positioniert
und durch den Spannvorrichtungs-Greifer 110 ergriffen werden,
wobei sie auf einem der Schlittenrahmen 34 des hinteren
Förderers
befördert
wird. Wenn entweder der rechte oder der linke Schlittenrahmen 34,
die den vorderen Förderer 36 bilden,
in der zukünftigen
Austausch-Position Qn angeordnet wird, wird der andere des rechten
oder linken Schlittenrahmens 34 in entweder der vorderen
Stand-by-Position Q12 (rechts) oder der vorderen Stand-by-Position
Q12 (links) angeordnet. Wenn gleichfalls entweder der rechte oder linke
Schlittenrahmen 34, die den hinteren Förderer 37 bilden,
in der zukünftigen
Austausch-Position
Qn angeordnet wird, wird der andere rechte oder linke Schlittenrahmen 34 in
entweder der hinteren Stand-by-Position Q12 (rechts) oder der hinteren Stand-by-Position
Q22 (links) angeordnet.
-
Nachstehend
ist jeder Schlittenrahmen 34 als Spannvorrichtungs-Beförderungsbereich
von entweder dem vorderen Förderer 36 oder
dem hinteren Förderer 37 in
der Form (Umriss) größer als
die Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10 und der hinteren Karosserieseite 11.
Dadurch kann jeder der Positionierspannvorrichtungen für den oberen
Bereich der vorderen Karosserieseite 10 und der hinteren
Karosserieseite 11 von der zukünftigen Austauschposition Qn
abwärts
zur Betriebsposition Q1 durch den Schlittenrahmen 34 verschoben
werden – wird
nachstehend beschrieben. Wie in 10 zu
ersehen ist, kann die Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich
der vorderen Karosserieseite 10 zwischen der zukünftigen
Austauschposition Qn und den vorderen Stand-by-Positionen Q12 (die auf der rechten und
linken Seite der zukünftigen
Austausch-Position Qn angeordnet sind), gemäß des Verschiebens des vorderen
Förderers 36 ausgetauscht
werden, während
die Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich hinteren
Karosserieseite 11 zwischen der zukünftigen Austauschposition Qn
und den hinteren Stand-by-Positionen Q22 (die auf der rechten und
linken Seite der zukünftigen
Austauschposition Qn angeordnet sind) gemäß dem Verschieben des hinteren Förderers 37 ausgetauscht
werden. Wie in 10 zu ersehen ist, kann außerdem die
Positionierspannvorrichtung für
den oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10 zwischen
der zukünftigen
Austauschposition Qn und der Betriebsposition Q1 gemäß des Aufwärts und
Abwärts-Verschiebens des
vorderen Hubgestells 13 ausgetauscht werden, während die Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 zwischen
der zukünftigen
Austauschposition Qn und der Betriebsposition Q1 gemäß der Aufwärts- und
Abwärts-Verschiebung des
hinteren Hubgestells 14 ausgetauscht werden kann – wird nachstehend
beschrieben. Die Einzelheiten des vorderen Schlittengleiters 32,
hinteren Schlittengleiters 33, vorderen Förderers 36 und
hinteren Förderer 37 werden
nachstehend beschrieben.
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Wie
aus den 2, 5, 12 und 13 zu
ersehen ist, weist das vordere Hubgestell 13 eine Endspitze
auf, die mit einem Spannvorrichtungs-Wechsler 44 als Spannvorrichtungs-Greifvorrichtung
ausgerüstet
ist, während
das hintere Hubgestell 14 eine Endspitze aufweist, die
mit einem hinteren Spannvorrichtungs-Wechsler 45 als Spannvorrichtungs-Greifvorrichtung
ausgerüstet
ist. Jeder vordere Spannvorrichtungs-Wechslers 44 und hintere Spannvorrichtungs-Wechsler 45 kann
sich aufwärts und
abwärts
in einem vorbestimmten Hub bewegen.
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Die
Positionierspannvorrichtung für
den oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10, die durch
den vorderen Förderer 36 (Schlittenrahmen 34)
transportiert wird, wird zur zukünftigen
Austauschposition Qn in einem Zustand befördert, dass der vordere Spannvorrichtungs-Wechsler 44 an
der höchsten Position
angeordnet ist. Danach kann die Positionierspannvorrichtung für den oberen
Bereich der vorderen Karosserieseite 10 mit einem Teil
des vorderen Spannvorrichtungs-Wechslers 44 des vorderen
Hubgestells 13 autonom in Eingriff stehen, und zwar in
der Weise, dass die Positionierspannvorrichtung für den oberen
Bereich der vorderen Karosserieseite 10 ebenfalls durch
den vorderen Spannvorrichtungs-Wechsler 44 transportiert
wird. Danach kann der Spannvorrichtungs-Greifer 110 (siehe 14) des
vorderen Förderers 36 die
Positionierspannvorrichtung für
den oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10 freigeben,
um dadurch dem vorderen Hubgestell 13 zu ermöglichen,
die Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10 zur Betriebsposition Q1 abzusenken – wird nachstehend
beschrieben.
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Die
Positionierspannvorrichtung für
den oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11, die durch
den hinteren Förderer 37 (Schlittenrahmen 34) transportiert
wird, wird gleichfalls zur zukünftigen Austauschposition
Qn in einem Zustand transportiert, dass der hintere Spannvorrichtungs-Wechsler 45 an der
höchsten
Position angeordnet wird. Danach kann die Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 mit einem
Teil des hinteren Spannvorrichtungs-Wechsler 45 des hinteren
Hubgestells 14 autonom in Eingriff stehen, und zwar in
der Weise, dass die Positionierspannvorrichtung für den oberen
Bereich der hinteren Karosserieseite 11 ebenfalls durch
den hinteren Spannvorrichtungs-Wechsler 45 befördert wird.
Danach kann der Spannvorrichtungs-Greifer 110 (siehe 14) des
hinteren Förderers 37 die
Positionierspannvorrichtung für
den oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 freigeben,
um dadurch dem hinteren Hubgestell 14 zu ermöglichen,
die Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der hinteren
Karosserieseite 11 zur Betriebsposition Q1 abzusenken – wird nachstehend
beschrieben.
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Als
Ergebnis befördert
der vordere Spannvorrichtungs-Wechsler 44 an
der Endspitze des Hubgestells 13 die Positionierspannvorrichtung
für den oberen
Bereich der vorderen Karosserieseite 10 aufsetzbar und
entfernbar, während
der hintere Spannvorrichtungs-Wechsler 45 an der Endspitze
des hinteren Hubgestells 14 die Positionierspannvorrichtung für den oberen
Bereich der hinteren Karosserieseite 11 aufsetzbar und
entfernbar befördert.
Bei einem gewöhnlichen
Zusammenbauablauf halten sich das vordere Hubgestell 13 und
das hintere Hubgestell 14 in einem Zustand bereit, dass
jeder der Positionierspannvorrichtungen für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10 und der hinteren Karosserieseite 11 in
der Betriebsposition Q1 im Zentrum mittels eines Positionierstiftes 46 (siehe 12, 13, 14 und 41)
auf dem Rahmen 31 angeordnet ist. Wie hier oben erwähnt, wirkt
der Positionierstift 46 als ein Bezugselement. Einzelheiten
des vorderen Hubgestells 13 und des hinteren Hubgestells 14 werden
nachstehend beschrieben.
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Wie
in 16 und 17 zu
ersehen ist, kann das vordere Hubgestell 13 die Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10 auf eine
unterste Position absenken. Mit anderen Worten, wenn die Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10 von der
zukünftigen
Austauschposition Qn zur Betriebsposition Q1 überführt wird, wirkt der Positionierstift 46 (siehe 40 und 41)
rechtzeitig an diesem Punkt als Bezugselement, um die Positionierspannvorrichtung
für den oberen
Bereich der vorderen Karosserieseite 10 auf dem Rahmen 31 anzuordnen.
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Wie
in 17 zu ersehen ist, definiert ein vorderer Spannvorrichtungskörper 16,
der im Wesentlichen als ein Rechteck ausgebildet ist, vier untere
Ecken, die jede mit einer Positionierhülse 47, die über einen
Positionierstift 46 befestigt ist, ausgebildet ist. Zusätzlich wird
ein vorderer Behelfsrahmen 48 geschaffen, der sich vom
vorderen Spannvorrichtungskörper 16 nach
unten erstreckt. Der vordere Behelfsrahmen 48 hängt mehrere
Positionierstifteinheiten 17 und 49 auf (die durch
einen Luftzylinder angetrieben werden, und die Einspannfunktion
aufweisen). Vom vorderen Behelfsrahmen 48 hängen ebenfalls
eine Einspannvorrichtung 18 und 50 herab (die durch
einen Luftzylinder betrieben werden, und die Einspannfunktion aufweisen).
Die Positionierstifteinheit 17, 49, Einspannvorrichtung 18 und 50,
können den
oberen Bereich der Karosserieseite Bs (nämlich einen Bereich in der
Umgebung des Daches), die Dachschiene R und dgl. festlegen und einspannen. Außerdem können die
Positionierstifteinheit 17, 49, Einspannvorrichtung 18 und 50 ein
relatives Positionieren zwischen dem oberen Bereich der Karosserieseite
Bs, vorübergehend
zusammengebaute Dachschiene R und dgl., durchführen.
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Spezieller
wird es nachstehend beschrieben. Wie in 18 und 19 zu
ersehen ist, wird eine Halterung 53 geschaffen, die mit
einem Schwenkarm 52, der mittels eines Luftzylinders 51 schwenkbar
ist, ausgerüstet.
Der Schwenkarm 52 weist eine Endspitze auf, die mit einem
Positionierstift 56 mit einem Einspannfinger 55 befestigt
ist. Der Luftzylinder 54 kann die Einspann- und Ausspannabläufe des
Positionierstiftes 56 ermöglichen. Wenn sich der Schwenkarm 52 zu
einer Position bewegt, die durch IST-Linien in 18 angezeigt
wird, wird der Positionierstift 56 in eine Positionierbohrung,
die in der vorderen Dachschiene R definiert ist, eingesetzt. Danach
kann der Einspannfinger 55 die Einspann- und Ausspannabläufe gemäß des Positionierstiftes 56,
der als Bezugspunkt angeordnet ist, ausführen.
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Im
Gegensatz dazu ist die Positionierstifteinheit 17 in 18 und 19,
die Positionierstifteinheit 49 in 16 ohne
Schwenkarm 52 nicht schwenkbar. Jedoch ist die Positionierstifteinheit 59 die
gleiche wie die Positionierstifteinheit 17 in 18 und 19 unter
anderen konstruktiven Aspekten, und kann Elemente einschl. einer
Dachschienenverstärkung,
einer Dachmittenverstärkung
und dgl. festlegen und einspannen.
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Andererseits
wird die Einspannvorrichtung 18 mit einem Paar Einspannhebel 58 und 59,
die unabhängig
voneinander sind, befestigt, wie in 20 bis 22 zu
ersehen ist. Jeder der Einspannhebel 58 und 59 kann
durch einen Luftzylinder 57 angetrieben werden. Die Einspannhebel 58 und 59 weisen eine
Funktion auf, um z.B. eine Karosserieaußenseite W1 und einen Dachschienenrand
R1 zusammen einzuspannen.
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Wie
in 16 und 17 zu
ersehen ist, wird außerdem
ein Verbindungsstück 64 im
Mittelpunkt auf einer Oberfläche
des vorderen Spannvorrichtungskörpers 16 der
Positionierspannvorrichtung für
den oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10 geschaffen.
Das Verbindungsstück 64 weist
eine erste Seite, die mit ein Paar Haken 65 ausgebildet
ist, die einen im Wesentlichen als alphabetisches T gebildeten Querschnitt
aufweisen, und eine zweite Seite auf, die mit dem gleichen Paar
Haken 65 ausgebildet ist. Das Verbindungsstück 64 ist
eine Ansammlung von Anschlussstücken,
die den Luftzylindern (Aktuatoren) der Positionierstifteinheit 17, 49,
Einspannvorrichtung 18, 50 und dgl., komprimierte
Luft (hydraulische Energie) zuführt.
Das Verbindungsstück 64 ist
auch eine Ansammlung von Anschlussstücken, die verschiedenen Teilen
der elektronischen Ausrüstung,
die am vorderen Spannvorrichtungskörper 16 angeordnet
sind, elektrische Energie zuführt und
die Signale von verschiedenen Sensoren empfängt.
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Wenn
die Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10 (um in der Betriebs-Position Q1 angeordnet zu werden) in
der zukünftigen Austauschposition
Qn vom vorderen Förderer 36 zum
vorderen Spannvorrichtungs-Wechsler 44 des vorderen Hubgestells 13 bewegt
wird, kann ein Verbindungsstück 151 vom
vorderen Hubgestell 13 mit dem Verbindungsstück 64 über eine
Verbindungsstück-Gegenfläche 66 verbunden
werden, wie in 44 zu ersehen ist – wird nachstehend
beschrieben.
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Der
Haken 65 wirkt als mechanische Verbindung zwischen der
Positionierspannvorrichtung für den
oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10 und dem
vorderen Spannvorrichtungs-Wechsler 44 des vorderen Hubgestells 13,
wenn die Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10 zur zukünftigen Austauschposition Qn
befördert
wird – wird
nachstehend beschrieben. Wie in 16 zu
ersehen ist, kann der Haken 65 in einer Periode, wenn die
Positionierspannvorrichtung für
den oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10, die
durch den vorderen Förderer 36 abgestützt ist,
von der vorderen Standby-Position Q12 zur zukünftigen Austausch-Position Qn überführt wird,
in einer Hakenschiene 152 des vorderen Spannvorrichtungs-Wechslers 44 autonom eingepasst
werden. Dadurch kann der Haken 65 durch die Hakenschiene 152 geführt und
abgestützt werden.
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Andererseits
entspricht der Grundaufbau der Positionierspannvorrichtung für den oberen
Bereich der hinteren Karosserieseite 11 im Wesentlichen
dem der vorderen Karosserieseite 10. Wie in 26 und 27 zu
ersehen ist, wird z.B. ein hinterer Behelfsrahmen 68, der
unterhalb eines hinteren Spannvorrichtungskörpers 19 angeordnet
ist, geschaffen. Eine Mehrzahl von Einspannvorrichtungen 20,
die durch einen Luftzylinder angetrieben werden, werden am hinteren
Behelfsrahmen 68 befestigt. Die Einspannvorrichtungen 20 legen
die Karosserieseite Bs fest und spannen sie ein. Außerdem führen die
Einspannvorrichtungen 20 das relative Positionieren zwischen der
Karosserieseite Bs und der hinteren Säule aus. Die Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 ist auch
mit der Positionierhülse 47,
dem Verbindungsstück 64,
Haken 65 und dgl. versehen, die die gleichen wie diejenigen
der Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10 sind.
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Wie
in 28 bis 30 zu
ersehen ist, ist die Einspannvorrichtung 20 mit einem Schwenkrahmen 70,
der mittels eines Luftzylinders 69 schwenkbar ist, und
einem Paar rechter Einspannhebel 72 und linker Einspannhebel 73,
die jeweils durch die Luftzylinder 71 schwenkbar sind,
ausgerüstet.
Die Einspannvorrichtung 20 kann ein relatives Positionieren
zwischen der Karosserieseite W1 und einer hinteren Innensäule P3 durchführen.
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Wie
in 2, 3, 4 und 12 zu ersehen
ist, werden ein vorderer erweiterter Rahmen 21 auf der
Vorderseite des Rahmens 12 und ein hinterer erweiterter
Rahmen 22 auf der hinteren Seite des Rahmens 12 geschaffen.
Der vordere erweiterte Rahmen 21 ist mit insgesamt acht
vorderen Spannvorrichtungs-Aufnehmer 23 als Ablagebereich
W zum Speichern von acht Typen von Positionierspannvorrichtung für den oberen
Bereich der vorderen Karosserieseite 10 versehen, wie in 10 zu
ersehen ist. Der hintere erweiterte Rahmen 22 ist ebenfalls
mit insgesamt acht hinteren Spannvorrichtungs-Aufnehmer 24 als
Ablagebereich W zum Speichern von acht Typen von Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 versehen,
wie in 10 zu ersehen ist.
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In
der Umgebung von jedem der Ablagebereiche W (nämlich den acht vorderen Spannvorrichtungs-Aufnehmern 23 und
den acht hinteren Spannvorrichtungs-Aufnehmern 24) werden
jeweils ein vorderer Spannvorrichtungs-Austauschroboter 25 und ein
hinterer Spannvorrichtungs-Austauschroboter 26 geschaffen. Jeder
der vorderen und hinteren Austauschroboter 25, 26 wirkt
als eine erste Spannvorrichtungs-Austauschvorrichtung (eine der
drei Spannvorrichtungs-Austauschvorrichtungen) und ist seitwärts beweglich.
Der vordere Spannvorrichtungs-Austauschroboter 25 weist
sowohl seinen eigenen Freiraum als auch seine obige Seitwärts-Beweglichkeit
auf, wodurch die Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10 zwischen dem Ablagebereich W (acht vordere
Spannvorrichtungs-Aufnehmer 23) und der vorderen Stand-by-Positionen
Q12 (rechts oder links) ausgetauscht wird. Der hintere Spannvorrichtungs-Austauschroboter 26 weist
ebenfalls sowohl seinen eigenen Freiraum als auch seine obige Seitwärtsbeweglichkeit
auf, wodurch die Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der hinteren
Karosserieseite 11 zwischen dem Ablagebereich W (acht hintere Spannvorrichtungs-Aufnehmer 24)
und der hinteren Stand-by-Position Q22 (rechts oder links) ausgetauscht
wird.
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Nachstehend
wird der Austausch der Positionierspannvorrichtung für den oberen
Bereich der hinteren Karosserieseite 11 detailliert beschrieben. Die
Speicherposition von jeder der acht Positionierspannvorrichtungen
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 ist durch
die Zahl von einem der acht hinteren Spannvorrichtungs-Aufnehmern 24 vorbestimmt
(nummeriert). Wenn die Positionierspannvorrichtung für den oberen
Bereich der hinteren Karosserieseite 11 für einen
Fahrzeugtyp in der Betriebsposition Q1 angeordnet ist, bleibt einer der
acht hinteren Spannvorrichtungs-Aufnehmer 24 (hinterer
Ablagebereich W) leer. Außerdem
fehlt die Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der hinteren
Karosserieseite 11, in dem Zustand, der in einem früheren Absatz
beschrieben wurde, in der zukünftigen
Austauschposition Qn und den hinteren Stand-by-Positionen Q22 (rechts
und links), obwohl der hintere Förderer 37 in
der Weise positioniert ist, um die Betriebsposition Q1 und eine hintere Stand-by-Position
Q22 (entweder rechts oder links) zu überschreiten.
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Nachstehend
wird näher
beschrieben: "einer" von dem Paar rechter
und linker Schlittenrahmen 34 (die den hinteren Förderer 37 bilden),
der vorab für
das Befördern
der Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der hinteren
Karosserieseite 11, die in der Betriebsposition Q1 angeordnet war,
verantwortlich war, steht in der zukünftigen Austauschposition Qn
bereit. Daher wird der "andere" vom Paar der rechten
und linken Schlittenrahmen 34 in entweder der hinteren
Stand-by-Position Q22 (rechte Seite der zukünftigen Austauschposition Qn) oder
der hinteren Stand-by-Position Q22 (linke Seite der zukünftigen
Austauschposition Qn) garantiert angeordnet.
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Wie
oben beschrieben, führt
der hintere Förderer 37,
der durch das Paar von Schlittenrahmen 34 gebildet wird,
wiederholte Hin- und Rückfahrten
im Hub St aus (siehe 15). Dadurch kann ein Steuersystem
im Voraus bestimmen, welche der hinteren Stand-by-Positionen Q22
(rechte Seite der zukünftigen
Austauschposition Qn) oder Q22 (linke Seite der zukünftigen
Austauschposition Qn) für
den "anderen" (siehe vorhergehenden
Absatz) vom Paar der Schlittenrahmen 34 vorbereitet wird,
wenn der "andere" (siehe vorherigen
Absatz) der Schlittenrahmen 34 in der zukünftigen
Austauschposition Qn bereitsteht.
-
Danach
gibt ein Fertigungsinstrukteur mit höherer Qualifikation die Anweisung
an den hinteren Austauschroboter 26 mit der Information über den Fahrzeugtyp
von der Hauptkarosserie Bm, die dem nächsten Schweißvorgang
S zum Vorab-Anheften unterzogen wird. Danach kann der hintere Spannvorrichtungs-Austauschroboter 26 eine
der Positionierspannvorrichtungen für den oberen Bereich der hinteren
Karosserieseite 11, die im Ablagebereich (hintere Spannvorrichtungs-Aufnehmer 24)
gespeichert sind, auswählen.
Danach überführt der
hintere Spannvorrichtungs-Austauschroboter 26 diese
ausgewählte
Positionierspannvorrichtung für
den oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 zum
Schlittenrahmen 34, der entweder in der hinteren Stand-by-Position
Q22 (rechte Seite der zukünftigen Austauschposition
Qn) oder Q22 (linke Seite der zukünftigen Austauschposition Qn)
angeordnet ist.
-
Wenn
das Schweißen
zum Vorab-Anheften der Hauptkarosserie Bm (die gegenwärtig dem Schweißvorgang
S zum Vorab-Anheften der Hauptkarosserie unterzogen wird) abgeschlossen
ist, kann danach das hintere Hubgestell 14 die Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 anheben,
die bis dahin in der Betriebsposition Q1 in Betrieb war. Danach
kann das hintere Hubgestell 14 die Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 auf den
Schlittenrahmen 34 aufsetzen, die in der zukünftigen
Austauschposition Qn bereitsteht, und die Positionierspannvorrichtung
für den oberen
Bereich der hinteren Karosserieseite 11 in der zukünftigen
Austauschposition Qn anordnen und abstützen. Hier an diesem Punkt
wird rechtzeitig die so zum Schlittenrahmen 34 überführte Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 (auch) noch
durch den hinteren Spannvorrichtungswechsler 45 des hinteren Hubgestells 14 befördert. Als
Ergebnis befördert
einer der Schlittenrahmen 34 des hinteren Förderers 37 die "verwendete" Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11, während der
andere der Schlittenrahmen 34 des hinteren Förderers 37 die "zu verwendende" Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 befördert. Das
hintere Hubgestell 14 wird nachstehend detailliert beschrieben werden.
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Wenn
sich der hintere Förderer 37 zu
einer der hinteren Stand-by-Positionen Q22 (entweder zur rechten
oder linken Seite der zukünftigen
Austauschposition Qn) bewegt, welcher auch immer leer ist, kann
die obige "verwendete" Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 vom hinteren
Spannvorrichtungs-Wechsler 45 des
hinteren Hubgestells 14 gemäß der Bewegung des hinteren
Förderers 37 autonom
freigegeben werden. Anstatt der "verwendeten" Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 kann die
obige "zu verwendende" Positionierspannvorrichtung
für den oberen
Bereich der hinteren Karosserieseite 11 mit dem hinteren
Spannvorrichtungs-Wechsler 45 des hinteren Hubgestells 14 autonom
und mechanisch in Eingriff stehen.
-
Damit
kann die "verwendete" Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 die bislang
in der zukünftigen
Austauschposition Qn war, durch eine der hinteren Stand-by-Positionen
Q22 (entweder der rechten oder der linken Seite der zukünftigen
Austauschposition Qn) ausgestoßen
werden, während
die "zu verwendende" Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11, die bislang
in der anderen der hinteren Stand-by-Positionen Q22 (entweder der
rechten oder der linken Seite der zukünftigen Austauschposition Qn)
bereitgehalten wurde, zu der zukünftigen
Austauschposition Qn befördert
und positioniert werden kann. Die somit beförderte und positionierte frische
("zu verwendende") Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 wird von
der zukünftigen
Austauschposition Qn nach unten zur Betriebsposition Q1 bewegt.
-
Mit
der so ausgetauschten Positionierspannvorrichtung für den oberen
Bereich der hinteren Karosserieseite 11 befördert das
Programm den nächsten
Hauptkarosserietyp Bm zur Stelle für den Schweißvorgang
S zum Vorab-Anheften der Hauptkarosserie. Danach kann der Positionierbetrieb
bald für
den so beförderten
nächsten
Hauptkarosserietyp Bm gestartet werden. Gleichzeitig kann damit
(oder parallel mit dem obigen Positionierbetrieb) der hintere Spannvorrichtungs-Austauschroboter 26 die "verwendete" Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 (die in
der hinteren Stand-by-Position
Q22 bereitsteht) zum hinteren Spannvorrichtungs-Aufnehmer 24 (Ablagebereich
W) zurückbringen.
Grundsätzlich
kann der obige Spannvorrichtungs-Austauschbetrieb der Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 im gleichen
Maße für die Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10 ausgeführt werden.
-
Hierin
sind die Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10 und der hinteren Karosserieseite 11 für die folgenden
Ursachen unabhängig
voneinander:
- – Die obere Seite der Karosserieseite
Bs (einschl. des Dachbereiches) zeigt eher eine große Variation
in der Form bei unterschiedlichen Fahrzeugtypen. Insbesondere ergibt
sich eine Variation in der Blechkonfiguration beim Ausformen. Die
obere Seite der Karosserieseite Bs erfordert daher eine große Flexibilität. Wenn
man z.B. den Sedan als "Basis"-Fahrzeugtyp hernimmt,
können
das Coupe und der Wagon als "Derivate" des Sedans betrachtet
werden. Wird ein Vergleich zwischen dem Sedan, dem Coupe und dem
Wagon gemacht, weist eine Vorderseite der oberen Seite (einschl. des
Dachbereichs) der Karosserieseite Bs eine vergleichsweise kleine
Wahrscheinlichkeit auf, um in der Form zu variieren, während eine
hintere Seite der oberen Seite der Karosserieseite Bs eher zum variieren
in der Form infolge des obigen "Basis-Derivat"-Unterschiedes neigt.
Das Positionieren der oberen Seite der Karosserieseite Bs mit nur
einer einzigen Spannvorrichtung wird daher den gesamten Spannvorrichtungs-Austausch für den Fahrzeugtypwechsel
einschließen.
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Gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung können
maximal acht Typen von Positionierspannvorrichtungen für den oberen
Bereich der vorderen Karosserieseite 10 und der hinteren
Karosserieseite 11 gespeichert werden. Die Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10 wird jedoch
normalerweise für
unterschiedliche Fahrzeugtypen verwendet, wie oben beschrieben.
Allgemein kann die Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10 in der Anzahl kleiner als die Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 für ein ausreichendes
Bearbeiten in einer Mischfertigung sein.
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Nachstehend
werden detaillierte Aufbauten des vorderen Schlittengleiters 32,
hinteren Schlittengleiters 33, vorderen Förderers 36,
hinteren Förderers 37,
vorderen Hubgestells 13, hinteren Hubgestells 14 und
dgl., beschrieben, die die Grundkomponenten der Vorrichtung zum
Zusammenbau einer Fahrzeugkarosserie bilden.
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Wie
in 11, 14 und 15 zu
ersehen ist, wird der Rahmen 12, der für den Schweißvorgang
S zum Vorab-Anheften der Hauptkarosserie verwendet wird, mit drei
Trägern
ausgerüstet,
d.h., Träger 80, 81, 82,
die parallel zueinander sind und sich in einer seitlichen Richtung
(im Wesentlichen senkrecht zur Richtung der beförderten Hauptkarosserie Bm)
der zusammenzubauenden Hauptkarosserie Bm erstrecken. Die Linearbewegungs-Lagerungen 38 und 39 erstrecken
sich längs
und sind auf dem Träger 80 aufgelegt,
die Linearbewegungs-Lagerungen 40 und 41 erstrecken
sich längs
und sind auf dem Träger 81 aufgelegt,
die Linearbewegungs-Lagerungen 42 und 43 erstrecken
sich längs und
sind auf dem Träger 82 aufgelegt. Wie
in 14 zu ersehen ist, wirken die vorderen Träger einschl. der
Linearbewegungs-Lagerungen 38, 39 und 40 als Gleitführung des
vorderen Förderers 36 für die Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10, während die
hinteren Träger
einschl. der Linearbewegungs-Lagerungen 41, 42 und 43 als
Gleitführung
des hinteren Förderers 37 für die Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 wirken. 14 stellt
einen Basisaufbau mit einer seitlichen Symmetrie dar und dadurch
können
Teile und Bereiche, die im Wesentlichen die gleichen sind, durch
die gleichen Ziffern in rechts und links bezeichnet werden.
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Wie
in 33 zu ersehen ist (und aus 33 übernommen
wird), wird jede Linearbewegungs-Lagerung 38, 39 und 40 (und
Linearbewegungs-Lagerung 41, 42 und 43)
aus einer langen Führungsschiene 83 (Führungsbahn)
und einem Gleiter 84 gebildet. Die Führungsschienen 83 sind
an den entsprechenden Trägern 80, 81 und 82 befestigt, wobei
jede von ihnen einen Querschnitt aufweist, der im Wesentlichen als
alphabetisches I gebildet wird. Der Gleiter 84 wird durch
die Führungsschiene 83 gleitbeweglich
geführt.
Der Gleiter 84 von jeder Linearbewegungs-Lagerung 38, 39 und 40 (Vorderseite) kann
mit dem vorderen Förderer 36 (Schlittenrahmen 34)
verbunden werden, während
der Gleiter 84 von jeder Linearbewegungs-Lagerung 41, 42 und 43 (hintere
Seite) mit dem hinteren Förderer 37 (Schlittenrahmen 34)
verbunden werden kann. Zwei mittlere Linearbewegungs-Lagerungen,
d.h., die Linearbewegungs-Lagerungen 40 und 41 sind
unabhängig
voneinander. Insbesondere ist die Linearbewegungs-Lagerung 40 für den vorderen
Förderer 36 verantwortlich,
während
die Linearbewegungs-Lagerung 41 für den hinteren Förderer 37 verantwortlich
ist. Im Gegensatz zur Unabhängigkeit
der beiden mittleren Linearbewegungs-Lagerungen wirken die beiden
vorderen Linearbewegungs-Lagerungen als ein einstückiges Element,
während
die beiden hinteren Linearbewegungs-Lagerungen als ein einstückiges Element
wirken. Wie in 33 zu ersehen ist, ist insbesondere
der Gleiter 84 der Linearbewegungs-Lagerung 38 mit
dem Gleiter 84 der Linearbewegungs-Lagerung 39 durch
eine Verbindungsplatte 85 verbunden, während, wie aus 33 übernommen
werden kann, der Gleiter 84 der Linearbewegungs-Lagerung 42 mit
dem Gleiter 84 der Linearbewegungs-Lagerung 43 durch
die Verbindungsplatte 85 verbunden ist.
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In 31 bis 33 ist
der vordere Förderer 36 aus 14 und 15 im
Detail dargestellt. Eine Behelfsschiene 86 ist am Seitenbereich
des Trägers 80 befestigt.
Auf der Behelfsschiene 86 sind Führungsschienen 83 von
jeweils zwei vorderen Linearbewegungs-Lagerungen befestigt, d.h.,
die Linearbewegungs-Lagerungen 38 und 39. In 33 wird
eine Mehrzahl von Gelenken 90 geschaffen, die zwischen der
Verbindungsplatte 85 (die die Gleiter 84 der jeweiligen
Linearbewegungs-Lagerungen 38 und 39 verbindet)
und einem vorderen Ende des Schlittenrahmens 34 angeordnet
sind. Das Gelenk 90 weist einen Gelenkstift 89 auf,
der parallel in Richtung der Fahrt des vorderen Förderers 36 angeordnet
ist, und ein Paar Gelenkhalterungen 87 und 88 verbindet.
Die Gelenkhalterung 87 verbindet die Verbindungsplatte 85,
während
die Gelenkhalterung 88 den Schlittenrahmen 34 auf
dem vorderen Förderer 36 verbindet. Mit
dem oben beschriebenen Aufbau kann der vordere Förderer 36 durch drei
Linearbewegungs-Lagerungen gleitbeweglich geführt werden, d.h., die Linearbewegungs-Lagerungen 38, 39 und 40,
dadurch ist vordere Förderer 36 um
den Gelenkstift 89 herum dreh- oder schwenkbar.
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Andererseits
wird ein flotierbarer Mechanismus 91 geschaffen, der zwischen
der Linearbewegungs-Lagerung 40 (hintere Seite in 33)
und dem hinteren Ende des vorderen Förderers 36 (Schlittenrahmen 34)
angeordnet ist. Wie aus 34 und 35 zu
ersehen ist, weist der flotierbare Mechanismus 91 einen
Stift 93 auf, der ein Ende definiert, der mit einem im
Wesentlichen halbkugelförmigen
Bereich 92 ausgebildet ist. Der Stift 93 ragt
abwärts
vom Schlittenrahmen 34 hervor. Außerdem ist ein Halter 94,
der den halbkugelförmigen
Bereich 92 mit Zwischenraum aufnimmt, am Gleiter 84 der
Linearbewegungs-Lagerung 40 zusammen
mit der Grundplatte 95 befestigt. Wie in 35 zu
ersehen ist, wird der Halter 94 in zwei Hälften geteilt.
Innerhalb des Halters 94 wird eine konkave kugelförmige Platte 74 geschaffen,
die auf den halbkugelförmigen Bereich 92 kugelförmig anliegt,
um dadurch ein Pendelkugellager 96 zu bilden. Im Inneren
der Halterung 94 werden auch eine Druckspiralfeder 97 und
eine Dichtung 98 geschaffen. Die Druckspiralfeder 97 setzt
den Stift 93 abwärts
unter Spannung, um dadurch den halbkugelförmigen Bereich 92 zur
kugelförmigen
Platte 74 zu drücken.
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Mit
dem oben beschriebenen Aufbau kann der Stift 93 in der
Weise elastisch gehalten werden, um sich nach oben und unten zum
Gleiter 84 der Linearbewegungs-Lagerung 40 relativ
zu bewegen. Zusätzlich
kann der Stift 93 geneigt und schwenkbar sein, wie durch
einen Pfeil D in 34 angezeigt wird. Folglich
kann der gesamte Teil des vorderen Förderers 36 aufwärts und
abwärts
auf mindestens einer Seite der Linearbewegungs-Lagerung 40 verschiebbar
sein, und ist damit gleichzeitig um den Gelenkstift 89 herum
dreh- oder schwenkbar, wodurch ein schwimmender Zustand bewirkt
wird (Flotierbarkeit), wobei der gesamte Teil des vorderen Förderers 36 auf
einer ebenen Fläche,
die im Wesentlichen senkrecht zur Richtung der Fahrt des vorderen
Förderers 36 ist,
schwenkbar ist. Wie hier oben erwähnt, kann die Druckspiralfeder 97 im
Halter 94 auch autonom als eine Rückholfeder zum Zurückholen
des Stifts 93 in seine neutrale Position wirken, zusätzlich zur
Flotierbarkeit, die wie oben beschrieben, herbeigeführt wird.
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Wie
in 33 zu ersehen ist, wird durch einen Behelfsträger 99 eine
Zahnstange 100 geschaffen, die auf der Verbindungsplatte 85 befestigt
ist und sich in Fahrtrichtung des vorderen Förderers 36 erstreckt.
Der Behelfsträger 99 erstreckt
sich auch in Fahrtrichtung des vorderen Förderers 36. In der
Umgebung der Zahnstange 100 wird ein Fahrantriebsmechanismus 101 (zum
Antreiben des vorderen Förderers 36)
auf dem Träger 80 geschaffen.
Der Fahrantriebsmechanismus 101 weist einen derartigen Aufbau
auf, dass ein aufrechter Antriebsmotor 103, der vorwärts und
rückwärts drehbar
ist, auf einem Halter 102 auf dem Träger 80 befestigt ist.
Eine Nebenwelle 105, parallel zur Motordrehwelle 104,
wird durch einen Halter 102 getragen. Außerdem wird
am oberen Ende der Nebenwelle 105 eine angetriebene Riemenscheibe 106 geschaffen;
während
am unteren Ende der Nebenwelle 105 ein Zahnrad 107,
das in Eingriff mit der Zahnstange 100 ist, angeordnet wird.
Außerdem
wird die Motordrehwelle 104 mit einer Antriebsriemenscheibe 108 ausgerüstet. Ein Zahnriemen 109 durchläuft einen
Bereich zwischen der Antriebsriemenscheibe 108 und der
angetriebenen Riemenscheibe 106. Das Antreiben des Antriebsmotors 103 ermöglicht dem
Zahnrad 107, sich in seiner festgelegten Position zu drehen.
Die Zahnstange 100, die in Eingriff mit dem so gedrehten Zahnrad 107 steht,
kann den vorderen Förderer 36 im
vorbestimmten Hub St bewegen.
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Wie
hierin oben erwähnt,
sind die Linearbewegungs-Lagerungen 38, 39 und 40 des
vorderen Förderers 36 im
Aufbau im Wesentlichen gleich ihren Gegenstücken vom hinteren Förderer 37 in 14 und 15.
Ebenfalls sind der Förderer 36 selbst, der
Fahrantriebsmechanismus 101 und dgl. in ihrem Aufbau gleich.
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Nachstehend
wird der Grund beschrieben, warum die Linearbewegungs-Lagerungen 38, 39, 40, 41, 42 und 43 (als
LM-Führung [mit
Warenzeichen durch den japanischen Hersteller THK CO., LTD. gezeichnet,
wobei LM für "Linearbewegung" steht], lineare
Führungen
und dgl. für
den herkömmlichen
Gebrauch bezeichnet), die oben beschrieben sind, als Gleitführungsmechanismus
verwendet werden, trotz des vergleichsweise langen Hubs St sowohl
vom vorderen Förderer 36 als
auch vom hinteren Förderer 37.
- – Jede
Linearbewegungs-Lagerung 38, 39, 40, 41, 42 und 43 ist
selbst ein Führungsmechanismus
mit einer Kugel oder einer Rolle zum Führen eines Gegenstandes, um
eine lineare Fahrt auszuführen.
Der obige Aufbau der Linearbewegungs-Lagerungen kann Geräusche oder Schwingungen auf
ein Minimum reduzieren (die während
der Fahrt des vorderen Förderers 36 und des
hinteren Förderers 37 auftreten
können),
die Reibungskraft absenken und das Rückgleiten verhindern, wodurch
Vorteile wie z.B. genaues Positionieren in einer feststehenden Position
herbeigeführt
werden.
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Andererseits
weist die obige Vorrichtung zum Zusammenbau einer Fahrzeugkarosserie
spezielle Merkmale hinsichtlich des nachstehend beschriebenen Aufbaues
auf:
- – Die
Fahrtrichtung des vorderen Förderers 36 und
des hinteren Förderers 37,
die sich mit der Aufwärts-
und Abwärts-Richtung des vorderen Hubgestells 13 und
des hinteren Hubgestells 14 überschneidet, ermöglicht den
Trägern 80, 81 und 82 (zum
Transportieren der jeweils beiden Linearbewegungs-Lagerungen, d.h.,
Linearbewegungs-Lagerung 38 und 39, 40 und 41,
und 42 und 43), von jeder Verbindung frei zu sein,
mit Ausnahme derjenigen, die an den längsseitigen beiden Enden angeordnet
sind (oberes und unteres Ende in 14). Nimmt
man als Beispiel den vorderen Förderer 36,
werden die Führungsschienen 83 (Gleiter 84)
der jeweils beiden vorderen Linearbewegungs-Lagerungen (Linearbewegungs-Lagerung 38 und 39)
und die Führungsschiene 83 (Gleiter 84)
von einer hinteren Linearbewegungs-Lagerung (Linearbewegungs-Lagerung 40) überhaupt
nicht verbunden, somit bilden sie eine vollständige Öffnung, wie in 33 zu
ersehen ist. Mit der so gebildeten vollständigen Öffnung kann das relative Positionieren
zwischen den beiden vorderen Direktlagerungen (Linearbewegungs-Lagerung 38 und 39)
und der einen hinteren Direktlagerung (Linearbewegungs-Lagerung 40)
hinsichtlich Parallelität,
Ebenheit und dgl., nicht unbedingt genau sein. Jedoch kann dieses
relative Positionieren (ungenau und fehlerhaft) zwischen den beiden
vorderen Direktlagerungen (Linearbewegungs-Lagerung 38 und/oder Linearbewegungs-Lagerung 39)
und der einen hinteren Direktlagerung (Linearbewegungs-Lagerung 40)
durch den flotierbaren Mechanismus des vorderen Förderers 36 bezüglich der
beiden vorderen Direktlagerungen (Linearbewegungs-Lagerungen 38 und 39)
und der einen hinteren Direktlagerung (Linearbewegungs-Lagerung 40)
absorbiert werden, um dadurch die Fahrbeständigkeit des vorderen Förderers 36 sicherzustellen.
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Die 36 bis 38 stellen
Einzelheiten des vorderen Förderers 36 dar.
Wie in 31 und 33, und
auch in 36 bis 38 zu
ersehen ist, wird der vordere Förderer 36 so
gebildet, dass zwei Schlittenrahmen 34 zum Befördern der
Positionierspannvorrichtungen für
den oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10 durch
Abstandshalter 35 miteinander verbunden werden, wie oben
beschrieben wurde. Ein Paar Spannvorrichtungs-Greifer 110 sind
auf zwei gegenüberliegenden
Seiten von jedem Schlittenrahmen 34 angeordnet. Wie hierin oben
erwähnt,
ist der Spannvorrichtungs-Greifer 110 ein Gelenkhebeltyp,
und positioniert und ergreift die Positionierspannvorrichtung für den oberen
Bereich der vorderen Karosserieseite 10 direkt.
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Der
Spannvorrichtungs-Greifer 110 wird aus einem Spannvorrichtungs-Stützarm 113,
einer Synchronwelle 114, einem Verbindungsstück 115,
einem Zwischenstück 116,
einem Nockenmitnehmerhebel 117 und einer Nockenmitnehmerrolle 118 gebildet. Der
Spannvorrichtungs-Stützarm 113 wirkt
als ein Element zum Abstützen
der Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10 und der hinteren Karosserieseite 11,
und wird im Wesentlichen in einem Schwinghebel ausgebildet. Außerdem wird
der Spannvorrichtungs-Stützarm 113 durch
einen Halter 111 des Schlittenrahmens 34 mittels
eines Gelenkstiftes 112 drehbar abgestützt. Die Synchronwelle 114 ist
lang und wird durch den Halter 111 drehbar abgestützt. Das
Verbindungsstück 115 ist
mit der Synchronwelle 114 koaxial und gemeinschaftlich
verbunden, um auf diese Weise einen Keil zu bilden. Das Zwischenstück 116 verbindet
den Spannvorrichtungs-Stützarm 113 mit
dem Verbindungsstück 115.
Wie in 37 und 39 zu ersehen
ist, ist der Nockenmitnehmerhebel 117 koaxial und mit beiden
Enden der Synchronwelle 114 verbunden, um auf diese Weise
einen Keil zu bilden. Die Nockenmitnehmerrolle 118 ist
am Nockenmitnehmerhebel 117 drehbar befestigt.
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An
einer Endspitze des Spannvorrichtungs-Stützarms 113 wird eine
Aufnahme 120 zum Aufnehmen eines Aufnahmepolsters 119 geschaffen, die
auf der Seite des Schlittenrahmens 34 angeordnet ist, wie
in 38 zu sehen. Das selbstständige Positionieren und/oder
Zentrieren, eine Funktion, die durch Anlegen des Aufnahmepolsters 119 an
die Aufnahme 120 herbeigeführt wird, trägt zum Positionieren
des vorderen Spannvorrichtungs-Körpers 16 der Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10 bei. Der
Spannvorrichtungs-Stützarm 113 ist
zwischen einem Spannvorrichtungs-Positionierbereich Y1 (veranschaulicht durch
die IST-Linien in 38) und einem Ausweichbereich
Y2 (veranschaulicht durch die gepunktete Linie in 38) schwenkbar. Wie oben beschrieben und in 37 zu sehen, teilen benachbarte Spannvorrichtungs-Greifer 110 eine
einzelne Synchronwelle 114, so dass die Spannvorrichtungs-Stützarme 113 der
benachbarten Spannvorrichtungs-Greifer 110 sich miteinander
synchron bewegen können.
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Auf
der Seite des Halters 111 wird eine dehnbare Spiralfeder 122 zwischen
einem Vorsprung 121 und dem Verbindungsstück 115 in
der Weise geschaffen, um den Vorsprung 121 und das Verbindungsstück 115 zu
spannen. Die dehnbare Spiralfeder 122 spannt den Spannvorrichtungs-Stützarm 113 zum
Spannvorrichtungs-Positionierbereich Y1 vor, wie in 38 zu sehen ist. In einem Zustand, bei dem keine äußere Kraft
auf den Nockenmitnehmerhebel 117 aufgebracht wird, wie
in 38 zu ersehen ist, ermöglicht die Vorspannkraft durch
die dehnbare Spiralfeder 122 dem Zwischenstück 116,
um auf einen Anschlagbereich 123 anzustoßen, der
auf einer Endfläche
des Halters 111 ausgebildet ist. Dadurch kann der Spannvorrichtungs-Stützarm 113 im
Spannvorrichtungs-Positionierbereich
Y1 mit dem Verbindungsstück 115 und
dem Zwischenstück 116,
die im Wesentlichen linear angeordnet sind, bereitstehen.
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Nachstehend
wird es spezieller beschrieben: Wie in 38 zu
ersehen ist, wird hierin eine Wellenlinie L1 durch einen axialen
Mittelpunkt (Drehmittelpunkt des Verbindungsstücks 115 und des Nockenmitnehmerhebels 117)
der Synchronwelle 114 als Bezug definiert. Ein Stift 124,
der das Verbindungsstück 115 und
das Zwischenstück 116,
und ein Stift 125, der das Zwischenstück 116 und den Spannvorrichtungs-Stützarm 113 verbindet,
werden von der Wellenlinie L1 in Richtung eines Drehmittelpunktes (Gelenkstift 112)
des Spannvorrichtungs-Stützarms 113 durch
einen vorbestimmten Abstand α verschoben,
wodurch ein Zustand bewirkt, der als Über-Totpunkt bezeichnet wird.
Mit dem so erwirkten "Über-Totpunkt"-Zustand kann zumindest
der Spannvorrichtungs-Stützarm 113 vom
Schwenken in Richtung des Ausweichsbereichs Y2 abgehalten werden, auch
wenn das gesamte Gewicht der Positionierspannvorrichtung für den oberen
Bereich der vorderen Karosserieseite 10 auf den Spannvorrichtungs-Stützarm 113 aufgebracht
wird. Damit kann der Spannvorrichtungs-Greifer 110 den
in 38 dargestellten Zustand sichern (selbsthemmend).
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Im
Gegensatz zum obigen stellt 39 einen
Zustand dar, bei dem ein Betätigungsnocken 134 eines
Verriegelungsmechanismus 131 (der nachstehend beschrieben
werden wird) den Nockenmitnehmerhebel 117, der mit der
Nockenmitnehmerrolle 118 ausgerüstet ist, nach unten drückt. Damit
kann der Spannvorrichtungs-Stützarm 113 zum
Ausweichbereich Y2 geschwenkt werden und im Ausweichbereich Y2 bleiben,
wie es durch die erfundenen Linien in 38 veranschaulicht
wird (selbsthemmend).
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Auf
der anderen Seite wird ein Behelfsrahmen
130 geschaffen,
der in der Weise angeordnet ist, um die Träger
80,
81 und
82 zu überschreiten,
wie in
14,
15 und
31 zu
ersehen ist. Wie in
36 bis
38 zu
ersehen ist, ist der Behelfsrahmen
130 mit den Verriegelungsmechanismen
131 ausgerüstet, wobei
jeder von ihnen dem Spannvorrichtungs-Stützarm
113 des
Spannvorrichtungs-Greifer
110 ermöglicht, um sich vom Spannvorrichtungs-Positionierbereich
Y1 zum Ausweichbereich Y2 zu bewegen und im Ausweichbereich Y2 zu
bleiben (verriegelnder Zustand). Wie in
36 zu
ersehen ist, wird der Verriegelungsmechanismus
131 aus einem
Halter
132, einem Antriebszylinder
133 und einem
Betätigungsnocken
134 gebildet.
Der Antriebszylinder
133 wird im Wesentlichen als Gabelkopf
ausgebildet, und am Halter
132 in der Weise befestigt, um
senkrecht dazustehen. Der Betätigungsnocken
134 ist
im Wesentlichen in einem japanischen Katakana-Schriftzeichen "
" ausgebildet und
unter dem Antriebszylinder
133 in der Weise angeordnet,
um mit einem Kolben des Antriebszylinders
133 verbunden
zu werden. Außerdem
kann sich der Betätigungsnocken
134 zusammen
mit dem Kolben des Antriebszylinders
133 aufwärts und
abwärts
bewegen. Wie in
36 zu ersehen ist, ist der Haken
65, der
auf der Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite
10 angeordnet ist, in der Hakenschiene
152 des
vorderen Spannvorrichtungs-Wechslers
44, der auf dem vorderen
Hubgestell
13 angeordnet ist, angeordnet. Damit kann gleichzeitig
die Nockenmitnehmerrolle
118 an der Endspitze des Nockenmitnehmerhebels
117 von
jedem Spannvorrichtungs-Greifer
110 im Betätigungsnocken
134 angepasst
werden (der Raum wird durch "
" definiert). Das
Nachuntendrücken
des Nockenmitnehmerhebels
117 durch Absenken des Betätigungsnockens
134,
wie es in
38 und
39 zu
ersehen ist, wenn die Positionierspannvorrichtung für den oberen
Bereich der vorderen Karosserieseite
10 durch das vordere
Hubgestell
13 abgestützt
wird, ermöglicht
dem Spannvorrichtungs-Stützarm
113 von
jedem der Spannvorrichtungs-Greifer
110 danach, um sich
vom Spannvorrichtungs-Positionierbereich Y1 zum Ausweichbereich
Y2 zu bewegen. Dadurch kann die Positionierspannvorrichtung für den oberen
Bereich der vorderen Karosserieseite
10 von jedem der Spannvorrichtungs-Stützarme
113 freigegeben
werden – wird
nachstehend beschrieben.
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Hierin
sind der Verriegelungsmechanismus 133 und dgl. des vorderen
Förderers 36 im
Aufbau gleich ihren Gegenstücken
vom hinteren Förderer 37.
Außerdem
ist der vordere Förderer 36 selbst
im Wesentlichen im Aufbau gleich dem hinteren Förderer 37.
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40 bis 43 stellen
Einzelheiten des vorderen Hubgestells 13 dar, dass als
die abschließende
Spannvorrichtungs-Austauschvorrichtung (eine der drei Spannvorrichtungs-Austauschvorrichtungen)
zum Austauschen der Positionierspannvorrichtung für den oberen
Bereich der vorderen Karosserieseite 10 zwischen der zukünftigen
Austauschposition Qn und der Betriebsposition Q1 wirkt. Mit anderen Worten, 40 bis 43 stellen
Einzelheiten des vorderen Hubgestells 13, die in 2, 12 und 16 veranschaulicht
sind, dar.
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Wie
in 40 bis 43 zu
ersehen ist, wird das vordere Hubgestell 13 am Behelfsrahmen 130 durch
einen Querträger 140 befestigt.
Das vordere Hubgestell 13 weist eine Endspitze (unteres
Ende) auf, die mit dem vorderen Spannvorrichtungs-Wechsler 44 als
Spannvorrichtungs-Greifvorrichtung (oder einem Spannvorrichtungs-Greifer) ausgerüstet ist.
Der vordere Spannvorrichtungs-Wechsler 44 ist im Wesentlichen
als Rechteck ausgebildet. Außerdem
ist der vordere Spannvorrichtungs-Wechsler 44 an der Endspitze
(unteres Ende) des vorderen Hubgestells 13 mittels eines
Paars von Führungssäulen 141 und
einem Paar von Hilfszylindern 142 (wie z.B. Luftzylinder)
in der Weise aufgehängt,
um sich aufwärts
und abwärts
zu bewegen. Wie hierin oben erwähnt,
wird in 41 nur ein Paar von Hilfszylindern 142 dargestellt.
Während
des Spannvorrichtungs-Austauschs,
wenn der vordere Förderer 36 zwischen
der vorderen Stand-by-Positionen Q12 und der zukünftigen Austauschposition Qn fährt, kann
der vordere Spannvorrichtungs-Wechsler 44 in einer höheren Position
als die zukünftige
Austauschposition Qn (höchste
Position) bereitgehalten werden.
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Eine
Zahnstange 143 ist an jeder Führungssäule 141 in Längsrichtung
angeordnet. Außerdem wird
ein Zahnrad 144, das mit der Zahnstange 143 in Eingriff
steht, koaxial mit einer Antriebswelle 145 verbunden. Die
Antriebswelle 145 wird mit mehreren Lagerungen drehbar
gelagert. Eine angetriebene Riemenscheibe 146 ist am ersten
Ende der Antriebswelle 145 befestigt, während eine Antriebsriemenscheibe 148 an
der Drehwelle des Antriebsmotors 147 angeordnet ist. Ein
Zahnriemen 149 umläuft
einen Bereich zwischen der Antriebsriemenscheibe 148 und der
angetriebenen Riemenscheibe 146. Mit dem oben beschriebenen
Aufbau ermöglicht
der Antriebsmotor 147 dem Zahnrad 144, Vorwärts- und
Rückwärts-Drehungen auszuführen, um
dadurch den Hilfszylinder 142 auseinanderzuziehen und zusammenzudrücken. Infolge
der Ausdehnung und der Komprimierung des Hilfszylinders 142 kann sich
der vordere Spannvorrichtungs-Wechsler 44 zwischen der
zukünftigen
Austauschposition Qn (höchste)
und der Betriebsposition Q1 (niedrigste) aufwärts- und abwärts bewegen.
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Wie
in 40 zu ersehen ist, wird im Mittelpunkt auf einer
unteren Fläche
des vorderen Einspannvorrichtungswechslers 44 eine Verbindungsvorrichtung 151 (kreisförmig) geschaffen,
die durch einen Verbindungsmechanismus zum Anschließen/Entfernen 150 abgestützt wird.
Auf einer ersten und zweiten Seite der Verbindungsvorrichtung 151 werden
Hakenschienen 152 geschaffen, die sich vergleichsweise
lang in Richtung entlang der Fahrt des vorderen Förderers 36 erstrecken.
Wie oben beschrieben, ist die Verbindungsvorrichtung 151 eine Anhäufung von
Anschlussstücken,
die die Aktuatoren der Positionierstifteinheit 17, der
Einspannvorrichtung 18 und dgl. von der Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10 mit komprimierter
Luft (hydraulischer Energie) beaufschlagen (siehe 16 und 17).
Die Verbindungsvorrichtung 151 ist auch eine Ansammlung
von Anschlussstücken,
die die verschiedenen Teile der elektronischen Ausrüstung, die
am vorderen Spannvorrichtungs-Körper 16 angeordnet
ist, mit elektrischer Energie versorgt, und die Signale von verschiedenen
Sensoren empfängt.
Wie in 44 bis 46 zu
ersehen ist, ist die Verbindungsvorrichtung 151 am Nagelklauenbereich 154 eines
kreisförmigen
Einspannfutters 153 des Verbindungsvorrichtungsmechanismus
zum Anschließen/Entfernen 150 mit
vorbestimmten radialen Abstand und Oben-Unten-Abstand angebracht,
um auf diese Weise zu flotieren (Aufweisen der Flotierbarkeit).
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Der
Verbindungsvorrichtungs-Mechanismus zum Anschließen/Entfernen 150 ist
mit einem Zylinder 157 zum Anschließen/Entfernen (mit einer Führungsstange 156)
versehen, der an einem Rahmen 155 (in der Form eines Gewölbes [siehe 44]), der auf dem vorderen Spannvorrichtungs-Wechsler 44 angeordnet
ist, versehen. Wie in 44 zu ersehen ist, ist das
Einspannfutter 153 mit den Endspitzen (unteren) der Kolbenstange 158 und
der Führungsstange 156 des
Verbindungsvorrichtungs-Mechanismus zum Anschließen/Entfernen 150 verbunden.
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Wie
in 40 und 41 zu
ersehen ist, wird die Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich
der vorderen Karosserieseite 10 (um zur Betriebsposition
Q1 befördert
zu werden) auf dem vorderen Förderer 36 genau
in der zukünftigen
Austauschposition Qn positioniert. Mit anderen Worten, der Haken 65 der
Positionierspannvorrichtung für den
oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10 wird durch
die Hakenschiene 152 geführt und befördert. Das Absenken des Einspannfutters 153 (siehe 44 bis 46)
im obigen Zustand, ermöglicht dem
Verbindungsstück 64 der
Positionierspannvorrichtung für
den oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10, sich
mit der Verbindungsvorrichtung 151 des vorderen Spannvorrichtungs-Wechslers 44 durch
die Verbindungsstück-Gegenfläche 66 zu
verbinden. Damit können
die obigen Anschlussstücke (die
die komprimierte Luft zuführen
[hydraulische Energie]) und die Anschlussstücke (die die elektrische Energie
zuführen)
miteinander verbunden werden, wodurch komprimierte Luft und elektrische
Energie der Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10 zugeführt wird.
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Auch
wenn der Haken 65 der Positionierspannvorrichtung für den oberen
Bereich der vorderen Karosserieseite 10 durch die Hakenschiene 152 des
vorderen Spannvorrichtungs-Wechslers 44 geführt und
befördert
wird, wie in 44 zu ersehen ist, kann ein
vorbestimmtes Spiel (Aufwärts-Abwärts-Abstand
und Rechts-Links-Abstand) zwischen dem Haken 65 und der
Hakenschiene 152 gesichert werden, außer wenn der Spannvorrichtungs-Greifer 110 des
vorderen Förderers 36 die Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10 freigibt,
wie oben beschrieben.
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Danach
kann der Verriegelungsmechanismus 136, der in 36 und 40 dargestellt
ist, betrieben werden, um dadurch den Spannvorrichtungs-Stützarm 113 (siehe 38) von jedem Spannvorrichtungs-Greifer 110 zum
Ausweichbereich Y2 zum Verriegeln am Ausweichbereich Y2 zu schwenken.
An diesem Punkt kann gleichzeitig (und zum ersten Mal) die Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10 vom Spannvorrichtungs-Greifer 110 freigelassen werden.
Damit wird die Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10 nur durch den Eingriff zwischen dem
Haken 65 und der Hakenschiene 152 des vorderen
Spannvorrichtungs-Wechslers 44 abgestützt. Danach kann das Absenken
des vorderen Spannvorrichtungs-Wechslers 44 des vorderen
Hubgestells 13 in einem vorbestimmten Hub den an vier Ecken
des vorderen Spannvorrichtungs-Körpers 16 angeordneten
Positionierhülsen 47 ermöglichen, über den
in der Betriebsposition Q1 auf dem Rahmen 31 angeordneten
Positionierstiften 46 befestigt zu werden, wie in 40 und 41 zu
ersehen ist. Wie hierin oben erwähnt,
ist der Positionierstift 46 das Bezugselement zum Festlegen
der Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10 in der Betriebsposition Q1.
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Hier
wird die folgende Flotierbarkeit im Voraus festgelegt:
- – mit
der Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10, die in der Betriebsposition Q1 bezüglich der
Positionierstifte 46 angeordnet ist, wie in 44 zu ersehen, bleibt die Hakenschiene 152 weiter
in Eingriff mit dem Haken 65. Trotz des Eingriffs kann
der vorbestimmte Abstand zwischen der Hakenschiene 152 und
dem Haken 65, die die Flotierbarkeit hervorrufen, gesichert
werden.
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Mit
der obigen Vorab-Einstellung der Flotierbarkeit, kann die Positionierspannvorrichtung
für den oberen
Bereich der vorderen Karosserieseite 10. unempfindlich
auf jeden Einfluss sein, der durch das vordere Hubgestell 13 hervorgerufen
werden kann, wodurch ein genaues Positionieren (mechanisches Positionieren)
der Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10 in der Betriebsposition Q1 bezüglich der
Positionierstifte 46 erreicht wird.
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Der
obige Aufbau des vorderen Hubgestells 13 ist im Wesentlichen
gleich dem des hinteren Hubgestells 14.
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Mit
dem oben beschriebenen Aufbau der Vorrichtung zum Zusammenbau einer
Fahrzeugkarosserie können
die folgenden Betriebsabläufe
ausgeführt
werden:
- – Die
vorübergehend
zusammengebaute Hauptkarosserie Bm, die auf einer Palette P positioniert und
befördert
wird, wie in 7 und 8 zu ersehen
ist, wird zur Seite für
den Schweißvorgang S
zum Vorab-Anheften der Hauptkarosserie vom vorhergehenden Betriebsablauf
befördert.
Danach kann die Palettenpositioniervorrichtung betrieben werden,
um somit die Palette P zu positionieren. Mit der so positionierten
Palette P kann die Einspannvorrichtung 4 und dgl., die
an der Palette P angeordnet sind, die Hauptkarosserie Bm ausspannen.
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Danach
können
mehrere dreidimensionale allgemeine Positionierspannvorrichtungen 5 (siehe 9),
die auf der rechten und linken Seite der Palettenpositioniervorrichtung 1 stehen,
den gesamten Teil der Hauptkarosserie Bm mit der Bodenkarosserie
Fm als Stützbereich
anheben. Damit kann der gesamte Teil der Hauptkarosserie Bm in einer
vorbestimmten Höhe
positioniert und abgestützt
werden. Folglich kann die Hauptkarosserie Bm vorübergehend von der Palette P
getrennt werden. Danach können
die dreidimensionalen allgemeinen Positioniereinspannvorrichtungen 5 die
Hauptkarosserie Bm durch die in der Positionierstifteinheit 7 enthaltene
Einspannfunktion einspannen.
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Außerdem können die
rechten und linken dreidimensionalen allgemeinen Positioniereinspannvorrichtungen 8 für die Karosserieseite
Bs betrieben werden, um den unteren Bereich der Karosserieseite Bs
selbst mittels mehrerer Profile und Einspannvorrichtungen zu positionieren,
und auch das relative Positionieren zwischen dem unteren Bereich
der Karosserieseite Bs und der Bodenkarosserie Fm durchführen.
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Gleichzeitig
mit dem obigen können
mehrere Positionierstifteinheiten 17, Positionierstifteinheiten 49,
Einspannvorrichtungen 18 und 50 (siehe 16 und 17),
die an der Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10, die in der Betriebsposition Q1 positioniert
ist, angeordnet sind, in Betrieb sein, um den oberen Bereich der
Karosserieseite Bs selbst zu positionieren und das relative Positionieren
zwischen dem oberen Bereich der Karosserieseite Bs, mehreren Dachschienen
R und dgl. durchzuführen,
während
die Mehrzahl der Einspannvorrichtungen 20 (siehe 26 und 27),
die an der Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der hinteren
Karosserieseite 11, die in der Betriebsposition Q1 positioniert
ist, angeordnet sind, auch in Betrieb sein können, um den oberen Bereich
der Karosserieseite Bs selbst zu positionieren, und das relative
Positionieren zwischen dem oberen Bereich der Karosserieseite Bs,
mehreren Dachschienen R und dgl. durchzuführen.
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Beim
Verfahren des Positionierens der Karosserieseite Bs mittels der
Positionierspannvorrichtung für
den oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10 und
der hinteren Karosserieseite 11 können hier folgende Betriebsabläufe angemerkt
werden:
- – Der
Austausch der Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10 (gebraucht) mit der Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der vorderen Karosserieseite 10 (die zu
verwendende) wird zwischen dem vorderen Spannvorrichtungs-Aufnehmer 23 (vorderer
Ablagebereich W) und der vorderen Stand-by-Position Q12 ausgeführt, während der
Austausch der Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der hinteren
Karosserieseite 11 (gebraucht) mit der Positionierspannvorrichtung
für den
oberen Bereich der hinteren Karosserieseite 11 (die zu
verwendende) zwischen dem hinteren Spannvorrichtungs-Aufnehmer 24 (hinterer
Ablagebereich W) und der hinteren Stand-by-Position Q22 ausgeführt wird.
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Damit
kann das relative Positionieren zwischen den Hauptkarosserie-Komponenten
(einschl. der Bodenkarosserie Fm, der rechten und linken Karosserieseite
Bs) so abgeschlossen werden. Danach können die Mehrzahl der Schweißroboter 9,
die außerhalb
der dreidimensionalen allgemeinen Positioniereinspannvorrichtungen 8 bereitstehen,
betrieben werden. Insbesondere geht eine Punktschweißzange an
einer Endspitze eines Roboterarms von den dreidimensionalen allgemeinen
Positioniereinspannvorrichtungen 8 her und nähert sich
der Karosserieseite Bs an, um somit das Punktschweißen (für die erforderliche
Anzahl der Punkte) als Schweißvorgang
S zum Vorab-Anheften an den Verbindungsstellen zwischen den Hauptkarosserie-Komponenten
durchzuführen.
Nach Beenden des Punktschweißens
mit der erforderlichen Anzahl von Punkten kann die Hauptkarosserie
Bm exakt angeordnet werden.
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Danach
kann jede Positionierspannvorrichtung für den oberen Bereich der vorderen
Karosserieseite 10 und der hinteren Karosserieseite 11 und
jede der dreidimensionalen allgemeinen Positioniereinspannvorrichtungen 8 die
Hauptkarosserie Bm freigeben, und sich von der Hauptkarosserie Bm
entfernen.
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Danach
wird die dreidimensionale allgemeine Positionierspannvorrichtung 5 für die Bodenkarosserie
Fm ausgespannt. Das Absenken der Hauptkarosserie Bm bei einer verringerten
Geschwindigkeit kann der Hauptkarosserie Bm ermöglichen, um wieder auf der
Palette P, die unter der Hauptkarosserie Bm bereitsteht, positioniert
zu werden. Mit der Hauptkarosserie Bm nach dem Schweißvorgang
S zum Vorab-Anheften,
die so auf der Palette P positioniert wird, können die Einspannvorrichtungen
und dgl. von der Palette P betrieben werden, um die Hauptkarosserie
Bm wieder zu positionieren und einzuspannen.
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Mit
der so auf der Palette P positionierten und eingespannten Hauptkarosserie
Bm, wird die Palette P zum nächsten
Betriebsablauf (zusätzlicher Schweißvorgang)
befördert.
Beim zusätzlichem Schweißvorgang
wird die Palette P, die die Hauptkarosserie Bm befördert, mittels
einer Palettenpositioniervorrichtung positioniert, die im Wesentlichen gleich
der oben beschriebenen Palettenpositioniervorrichtung 1 ist.
Danach kann die Hauptkarosserie Bm dem zusätzlichen Schweißvorgang,
ohne dass sie von der Palette P getrennt wird, für die erforderliche Anzahl
an Punkten unterzogen werden. Der zusätzliche Schweißvorgang,
der eine große
Anzahl an Punkten (bekannt) aufweist, wird normalerweise in mehrere
Unter-Betriebsabläufe
aufgeteilt.
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Wie
im früheren
Absatz beschrieben, wird der zusätzliche
Schweißvorgang
ausgeführt,
ohne dass die Hauptkarosserie Bm von der Palette P getrennt wird,
um somit die Erfordernisse zum Anordnen der dreidimensionalen allgemeinen
Hochleistungs-Positioniereinspannvorrichtungen wie diejenigen (dreidimensionale
allgemeine Positionierspannvorrichtung 5 und 8),
die für
den Schweißvorgang
S zum Vorab-Anheften
der Hauptkarosserie verwendet werden, auszuschließen.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung gemäß einer
bestimmten Ausführungsform
beschrieben worden ist, ist sie nicht auf die oben beschriebenen
Ausführungsformen
begrenzt. Abänderungen
und Varianten der oben beschriebenen Ausführungsformen erscheinen den
Durchschnittsfachleuten im Licht der oben genannten Lehre.
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Der
Umfang der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme zu den folgenden
Ansprüchen definiert.