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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Montage
einer Kraftfahrzeugkarosserie. Insbesondere bezieht sich die vorliegende
Erfindung auf ein Verfahren zum Vorfixieren von Brückenteilen,
wie zum Beispiel eines Dachblechs, eines vorderen und hinteren Dachquerträgers, an
linken und rechten Seitenelementen, die auf einem Unterboden eines
Automobils aufgeschweißt
sind.
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Hintergrund der Erfindung
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Eine
Automobilkarosserie enthält
Hauptteile, wie zum Beispiel einen Unterboden, linke und rechte Seitenelemente
und ein Dachblech. Zur Montage einer Karosserie unter der Verwendung
dieser Teile werden zuerst die zu montierenden Teile unter der Verwendung
von Anordnungs-Spannvorrichtungen und so weiter relativ zueinander
positioniert. Als Nächstes
werden die Teile durch Punktschweißen fixiert, danach erneut
punktgeschweißt,
um vollständig aneinander
befestigt zu werden.
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Ein
herkömmliches
Verfahren zur Montage einer Automobilkarosserie verwendet eine Anordnungsanspannvorrichtung
beträchtlicher
Größe zur Anordnung
der Hauptteile. Zum Beispiel ist eine zum Positionieren des Dachblechs
verwendete Einspannvorrichtung größer als das Dachblech selbst.
Eine derartige Einspannvorrichtung ist über dem Automobilkarosseriemontageband
installiert und auf und ab beweglich. Beim vorläufigen Anbringen des Dachblechs
am linken und am rechten Seitenelement wird das Dachblech zu einer
Position unterhalb der Anordnungs-Spannvorrichtung verbracht und
in die Anordnungs-Spannvorrichtung
eingelegt. Als Nächstes wird
die Anordnungs-Spannvorrichtung zum Positionieren der beiden Ränder des
Dachblechs an oberen Enden der Seitenelemente abgesenkt. Schließlich wird
auf diese Weise das Dachblech mit den Seitenelementen punktverschweißt.
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Die
oben beschriebenen herkömmlichen
Anordnungs-Spannvorrichtungen für
ein Dachblech sind groß und
schwer, und verursachen dadurch verschiedene Probleme. Zum Beispiel
haben die herkömmlichen
Einspannvorrichtungen die Tendenz, am Anfang eine große Anlageninvestition
zu benötigen. Ferner
ist es sehr kompliziert, die Anordnungs-Spannvorrichtungen zu ersetzen, die
herzustellenden Automobiltypen entsprechen. Insbesondere sollte
die verwendete Anordnungs-Spannvorrichtung von einer Hubeinrichtung
entfernt und eine andere Einspannvorrichtung an dieser angebracht werden.
Während
dieses aufwendigen Vorgangs kann es sein, dass das Produktionsband
vollständig angehalten
werden muss.
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Ferner
sollte ein Motor zum Anheben der Einspannvorrichtung aufgrund der
großen
und schweren Anordnungs-Spannvorrichtung eine große Last
tragen können.
Aus diesem Grund kann es bei einem beweglichen Teil des Motors zu
Problemen, wie zum Beispiel Abnutzung, kommen, so dass zum entsprechenden
Betreiben des Motors eine ständige Wartung
nötig ist.
Außerdem
ist es schwierig bei der Verwendung großer und schwerer Anordnungs-Spannvorrichtungen
in effizienter Weise eine präzise
Anordnung durchzuführen.
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Unter
einem ähnlichen
Problem leidet auch ein in der
JP 62-110580 A offenbartes Automobilmontageverfahren,
das den Oberbegriff von Anspruch 1 beschreibt, weil es einen Wagenlader
verwendet, der selbst relativ groß und schwer ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Unter
den oben beschriebenen Umständen wurde
die vorliegende Erfindung vorgeschlagen. Es ist daher eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, eine Größen- und Gewichtsverringerung
der Anordnungseinspannvorichtung zu bewerkstelligen, die für ein Brückenteil,
wie zum Beispiel ein Dachblech, einen vorderen und einen hinteren
Dachquerträger, verwendet
wird.
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Die
vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren zur Montage einer Automobilkarosserie
durch Punktschweißen
eines Brückenteils
auf ein Paar Seitenelemente vor, die an einem Unterboden eines Automobils
befestigt sind. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
Anordnen eines Paares Rahmen an Seiten einer Transferstrecke zum
Fördern des
Unterbodens und der Seitenelemente; Anbringen einer Vielzahl von
bewegbaren Balken-Anordnungs-Spannvorrichtungen
an die Rahmen zum Anordnen der Seitenelemente und des Brückenteils
und Punktschweißen
der Seitenelemente an das Brückenteil,
wobei die Seitenelemente und das Brückenteil durch die Balken-Anordnungs-Spannvorrichtung
gehalten sind. Ein entsprechendes Transfersystem wird verwendet,
um die Balken-Anordnungs-Spannvorrichtung
vom Rahmen zu einem ersten Lagerbereich zu transportieren und um
eine weitere Balken-Anordnungs-Spannvorrichtung von einem zweiten
Lagerbereich zu dem Rahmen zu transportieren, um einen Balken-Anordnungs-Spannvorrichtungswechsel durchzuführen.
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Die
Balken-Anordnungs-Spannvorrichtung kann leichter und kleiner als
herkömmliche
Anordnungs-Spannvorrichtungen für
Dachbleche gemacht werden. Auf diese Weise kann eine anfängliche
Anlageninvestition verringert werden. Ferner stört die erfindungsgemäße Balken-Anordnungs-Spannvorrichtung
den Montagebetrieb nicht, selbst wenn sie in der Nähe der Förderstrecke
gelagert wird.
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Vorzugsweise
werden der Rahmen und die Balken-Anordnungs-Spannvorrichtung durch
einen Befestigungsmechanismus positioniert.
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Vorzugsweise
weist das Transfersystem einen Motor, eine bewegbare Schiene, die
vom Motor nach oben und unten bewegt wird, eine ortsfeste Schiene,
die mit der bewegbaren Schiene kombiniert wird, und eine Rolle auf,
die entlang der bewegbaren und der ortsfesten Schiene bewegbar ist.
Die Balken-Anordnungsspannvorrichtung hängt an der Rolle.
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Vorzugsweise
ist ein Schwingverhinderungsmechanismus vorgesehen, um die bewegbare
Schiene vor einem Schwingen zu bewahren, wenn die bewegbare Schiene
und die ortsfeste Schiene voneinander getrennt sind.
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Vorzugsweise
umfasst der Schwingverhinderungsmechanismus ein Paar vertikaler
Stangen, die an der bewegbaren Schiene befestigt sind, und ein Paar
ortsfester Führungen,
die an einer bewegbaren Struktur befestigt sind. Die vertikale Stange
bewegt sich relativ zur ortsfesten Führung über eine Rolle.
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Vorzugsweise
ist die bewegbare Schiene mit einem Absturzverhinderungsmechanismus
ausgerüstet,
der dazu dient, die Rolle vor dem Abstürzen aus der bewegbaren Schiene
zu bewahren.
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Vorzugsweise
umfasst der Absturzverhinderungsmechanismus ein Stoppelement, das
sich um eine vorbestimmte Drehachse dreht. Das Stoppelement ist
in der Strecke zwischen einem Eingriffspunkt und einem Lösungspunkt
des Stoppelements und der Rolle verschiebbar.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische perspektivische Darstellung einer Punktschweißstation
zum Punktschweißen
eines Seitenelements eines Automobils an einem Unterboden;
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2 ist
eine schematische Draufsicht eines Aufbaus eines Automobilkarosseriemontagebands;
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3 ist
eine schematische Darstellung eines Unterbodens, der durch zwei
Transportwägen abgestützt wird,
und das auf dem Unterboden zu befestigende Seitenelement;
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4A ist
eine schematische Seitenansicht einer Rollfördereinrichtung zum Transportieren
des in 3 dargestellten Unterbodens;
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4B ist
eine schematische Seitenansicht eines Hubmechanismus zum Einstellen
der Höhe
der Rollfördereinrichtung;
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5 ist
eine schematische perspektivische Ansicht des Schlittens;
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6A ist
ein Beispiel, bei dem drei Anordnungseinrichtungen für ein Seitenelement
verwendet werden;
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6B ist
ein Schnitt entlang einer Linie A-A in 6A;
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7 ist
eine Seitenansicht des Seitenelements an der Punktschweißstation;
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8 ist
eine schematische Darstellung eines auf der Anordnungseinrichtung
für das
Seitenelement installiertes Rads sowie eines Teils einer Anhebeeinrichtung,
auf der das Rad installiert ist;
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9 ist
eine perspektivische Darstellung eines oberen Teils einer Gleitbasis
zum Zusammenkoppeln zweier Anordnungseinrichtungen;
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10A ist eine Seitenansicht ein Beispiel für eine Verbindungsstange
zum Verbinden zweier Gleitbasen;
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10B ist eine Vorderansicht eines Anordnungs-Befestigungsmechanismus
für die
Gleitbasen;
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11 ist
eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Ablegen der Anordnungseinrichtung
auf der Gleitbasis und zum Anordnen des Seitenelements auf dem Unterboden
unter der Verwendung der Anordnungseinrichtung;
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12 ist
eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Ergänzen der
Anordnungseinrichtungen;
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13 ist
eine schematische perspektivische Darstellung der Haltung der Automobilkarosserie
an der Dachblechvorinstallationsstation;
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14 ist
eine schematische perspektivische Darstellung der Dachblechvorinstallationsstation;
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15 ist
eine schematische Seitenansicht der Dachblechvorinstallationsstation;
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16 ist
eine schematische Vorderansicht der Dachblechvorinstallationsstation;
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17 ist
eine schematische Draufsicht der Dachblechvorinstallationsstation;
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18A ist eine schematische Vorderansicht eines
Transportsystems für
Balken-Anordnungs-Spannvorrichtungen,
die an der Dachblechvorinstallationsstation verwendet werden;
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18B ist eine Ansicht einer bewegbaren Schiene
des Transfersystems in einer unteren Position;
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19A ist eine schematische Darstellung eines Schwingverhinderungsmechanismus
für die
in 18B gezeigte bewegbare Schiene;
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19B ist eine Seitenansicht der Hauptteile des
Schwingverhinderungsmechanismus;
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20A ist eine Vorderansicht eines Absturzverhinderungsmechanismus
für eine
Rolle, der an der in 18B gezeigten bewegbaren Schiene
installiert ist;
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20B ist eine Ansicht eines Stoppelements der Absturzverhinderungsvorrichtung
für die Rolle
in einer gelösten
Position;
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21 ist
eine Ansicht eines Anordnungsbefestigungsmechanismus für die Balken-Anordnungs-Spannvorrichtungen;
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22A ist eine Vorderansicht der Bewegung eines
Anordnungsmechanismus, der in der Nähe der Förderstrecke vorgesehen ist;
und
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22B ist eine Seitenansicht eines Raums zum Installieren
zusätzlicher
Anordnungsmechanismen.
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Beste Art und Weise zur Umsetzung
der Erfindung
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Im
Folgenden wird im Einzelnen ein erfolgreiches Beispiel der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine schematische Darstellung, die eine Seitenelementpunktschweißstation 1 veranschaulicht.
Die Seitenelementpunktschweißstation 1 ist
an einem vorbestimmten Ort in einem Automobilkarosseriemontageband 2 (siehe 2)
installiert. Das Automobilkarosseriemontageband 2 enthält eine (nicht
gezeigte) Unterbodenladestation, die stromaufwärts von der Seitenelementpunktschweißstation 1 (der
linken Seite in 2) installiert ist. In dieser Unterbodenladestation
wird ein Unterboden 3 auf Schlitten 13a, 13b aufgesetzt
(siehe 3). Hiernach wird der Unterboden 3, wobei
der hintere Teil zum Beispiel in Förderrichtung des Automobilkarosseriemontagebands 2 zeigt,
von einer Rollfördereinrichtung 11 (siehe 4) getragen, um zu einer Unterbodenaufsetzstation 5 (#0)
und zur Seitenelementpunktschweißstation 1 (#1) verbracht
zu werden. Die Rollfördereinrichtung 11 weist
eine Vielzahl drehbarer Rollen 11a auf, die in der Transportrichtung
des Unterbodens 3 und so weiter in einer vorbestimmten
Entfernung zueinander beabstandet sind.
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Wie
in 2 gezeigt, ist die stromabwärts zeigende Seite der Seitenelementpunktschweißstation 1 (#1)
mit einer Dachblechvorinstallationsstation 6 (#2) und einer
Dachblechpunktschweißstation 7 (#3) ausgerüstet. In
der Dachblechvorinstallationsstation 6 wird ein Dachblech
auf einem Seitenelement 4 vorinstalliert und wird das Seitenelement 4 erneut
am Unterboden 3 punktverschweißt. Eine Dachblech-Erneut-Punktschweißstation
(#4) ist als Nächstes
neben der Dachblechpunktschweißstation 7 (#3)
auf ihrer stromabwärts
zeigenden Seite angeordnet. Wenn viele Punkte des Dachblechs erneut
punktzuverschweißen
sind, sind, wie gezeigt, mehrere Dachblech-Erneut-Punktschweißstationen 8-1 (#4)
bis 8-3 (#6) installiert, so dass die Arbeitsbelastung
für das erneute
Punktschweißen
für einen
Arbeiter nicht zu hoch ist. Die stromabwärts zeigende Seite der Dachblech-Erneut-Punktschweißstation
ist mit einer Erneut-Punktschweißstation 9 (#7) ausgerüstet, die
einen Schweißroboter
hat, und auch mit einer Entladestation 10 (#8) ausgerüstet.
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In
der Seitenelementpunktschweißstation 1 und
der Dachblechvorinstallationsstation 6 kann es sein, dass
die Höhe
des Unterbodens 3 auf entsprechende Automobiltypen eingestellt
werden muss. Für diese
Einstellung ist jede der Stationen 1 und 6 mit
einem Hebemechanismus zum Anheben der Fördereinrichtung 11 ausgerüstet. Wie
in 4B gezeigt, ist dieser Anhebemechanismus zum Beispiel
ein Pantographmechanismus 14. Der Pantographmechanismus 14 weist
eine Vielzahl von Stützelementen 14a auf,
die schwenkbar sind und mit einem Stift 14, einem Pneumatikzylinder 14c und
einem Gleitmechanismus 14d verbunden sind. Das untere Ende
eines der Abstützelemente 14a ist
in der waagrechten Richtung durch den Pneumatikzylinder 14c mittels des
Gleitmechanis mus 14d hin und her beweglich, wodurch die
Fördereinrichtung 11 angehoben
und abgesenkt wird.
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5 zeigt
die Schlitten 13a (13b), auf denen der Unterboden 3 ruht.
Jeder der Schlitten 13a (13b) weist eine rechteckige
Basis 131 zum in Eingriff Kommen mit den Rollen 11a der
Fördereinrichtung 11 auf.
Ein Paar Karosserieaufnahmeteile 133 ist auf der oberen
Oberfläche
der Basis 131 senkrecht angebracht, die den Unterboden 3 tragen
sollen. Die Karosserieaufnahmeteile 133 sind in der Breitenrichtung
der Basis 131 (senkrecht zur Transportrichtung) voneinander
beabstandet. Die Breite der Basis 131 ist kürzer als
die Länge
der Rolle 11a. Ein Ende der Basis 131 ist mit
einer Winkelstange 132 ausgerüstet, die mit einer Schraube
fixiert ist, um den Schlitten daran zu hindern, sich während des
Transports in der Breitenrichtung zu bewegen. Eine andere Winkelstange
kann am anderen Ende der Basis 131 befestigt sein.
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Wie
in 4a gezeigt, sind die Schlitten 13a, 13b so
angeordnet, dass sie den vorderen und den hinteren Teil des Unterbodens 3 abstützen. Wie
oben beschrieben, weist jeder der Schlitten zwei Karosserieaufnahmeteile 133 (siehe 5)
auf. Auf diese Weise wird der Unterboden 3 durch die Schlitten 13a, 13b an
vier Punkten abgestützt.
Ein Arbeiter schiebt den Unterboden 3 von Hand und fördert ihn
auf der Rollenfördereinrichtung 11.
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Wie
in 1 gezeigt, ist die Seitenelementpunktschweißstation 1 mit
einer Vielzahl von Anordnungseinrichtungen 16 zum Anordnen
des linken und des rechten Seitenelements 4 ausgerüstet. Im
gezeigten Beispiel sind zwei Anordnungseinrichtungen 16 für jedes
Seitenelement 4 vorgesehen (siehe auch 7)
und sind die Anordnungseinrichtungen in der Transportrichtung des
Montagebands voneinander beabstandet. Jede Anordnungseinrichtung 16 weist eine
(nicht gezeigte) Eingriffseinheit zum in Eingriff kommen mit einem
vorbestimmten Teil des Seitenelements 4 auf. Die Eingriffseinheit
kann zum Beispiel ein Klemmmechanismus oder ein Saugmechanismus
sein. Der untere Bereich des Seitenelements 4 wird durch
die Anordnungseinrichtungen 16 angeordnet, wenn sie auf
den Unterboden 3 punktgeschweißt werden. Wie in 7 gezeigt,
sind die Anordnungseinrichtungen 16 in der senkrechten
Richtung (der senkrechten Richtung in 7) und auch
in der Richtung parallel zur Transportrichtung des Montagebands
(der seitlichen Richtung in 7) kleiner
als das Seitenelement 4.
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Jede
Anordnungseinrichtung 16 ist mit einer Hebeeinrichtung 15 ausgerüstet, die
zwei Stützplatten
aufweist, die in der Transportrichtung des Montagebandes voneinander
beabstandet sind. Die Hebeeinrichtung 15 ist in der senkrechten
Richtung beweglich. Unter jeder Hebeeinrichtung 15 ist
eine Gleitführung 17 (siehe 1)
installiert, die parallel zur Stützplatte
vorsteht. Eine Gleitbasis 18 ist auf der Gleitführung 17 installiert.
Die Gleitbasis 18 kann durch den händischen Betrieb eines Arbeiters
entlang der Gleitführung 17 hin-
und herbewegt werden.
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Die
Hebeeinrichtung 15 kann abgesenkt (und angehoben) werden,
während
sie die Anordnungseinrichtung 16 trägt. Die Anordnungseinrichtung 16,
die auf die Hebeeinrichtung 15 aufgesetzt ist, wird nach
unten bewegt und zur unteren Gleitbasis 18 transferiert.
Hiernach wird die Gleitbasis 18 entlang der Gleitführung 17 bewegt,
um die Anordnungseinrichtung 16 zum Montageband hin (vorwärts) oder
vom Montageband 2 weg (rückwärts) zu verschieben.
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Wie
aus 6B, 11 und 12 hervorgeht,
ist jede Anordnungseinrichtung 16 an ihrer Bodenfläche mit
vier Rädern 20 ausgerüstet. Wie
ferner aus 6B hervorgeht, sind an der Bodenfläche der Anordnungseinrichtung 16 Abstandhalter 21 zur
Einstellung der Höhe
der Anordnungseinrichtung installiert. Auf der anderen Seite sind
Abstandhalter 24, die mit den Abstandhaltern 21 in
Kontakt sind, oben auf der Gleitbasis 18 installiert. Die
Anordnungseinrichtung 16 weist in ihrem Inneren eine Vielzahl
sich senkrecht erstreckender Löcher 22 auf,
in die Aufnahmebolzen 25, die auf der Gleitbasis 18 installiert sind,
eingeführt
werden. Wie aus 8 hervorgeht, weist die Hebeeinrichtung 15 ein
hinteres Ende auf, das mit Seitenwänden 19 und einem
Stoppelement 23 versehen ist, mit denen das Rad 20 in
Kontakt kommt, um die Anordnungsvorrichtung 16 vorläufig zu
positionieren.
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Wie
in 6B gezeigt, ist die Position X die Obergrenze
der Hebeeinrichtung 15 und ist die obere Oberfläche der
Hebeeinrichtung 15 bündig
mit dem Bodenniveau in Position X. Auf der anderen Seite ist die
Position Y die Untergrenze. Beim Absenken zur Position Y wird der
Aufnahmebolzen 25 auf der Gleitbasis 18 in das
Loch 22 der Anordnungseinrichtung 16 eingeführt, so
dass die Anordnungseinrichtung 16 auf der Gleitbasis 18 zu
sitzen kommt. Wie aus der Figur zu ersehen ist, sind die beiden
Stützplatten
der Hebeeinrichtung 15 in einer bestimmten Entfernung zueinander
beabstandet, die dazu ausreicht, während des Absenkens eine Störung mit
der Gleitbasis 18 zu vermeiden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung und wie in 9 gezeigt, können von einer Gleitbasis 18 auch
zwei Anordnungseinrichtungen 16 getragen werden. In dieser
Struktur weist die Gleitbasis 18 eine Basis 18a auf,
die mit aufrechten Aufnahmebolzen 25 zum Anordnen mehrerer
Anordnungseinrichtungen 16 ausgerüstet ist. Die Basis 18a ist
ferner mit einem Handgriff 18b ausgerüstet, den der Arbeiter zum
Bewegen der Gleitbasis 18 ergreift. Wie in den 10A und 10B gezeigt,
kann jede Anordnungseinrichtung 16 auch von einer entsprechenden Gleitbasis
getragen werden. Auf diese Weise kann der Arbeiter zwischen die
beiden Anordnungseinrichtungen 16 gelangen, um einen Punktschweißvorgang
auszuführen.
Im gezeigten Beispiel sind mittels einer entfernbaren Verbindungsstange 26 zwei
Gleitbasen 18 miteinander gekoppelt. Die Verbindungsstange 26 ermöglicht es
dem Arbeiter, zwei Gleitbasen 18 zusammen vorwärts und
rückwärts zu bewegen.
Die Verbindungsstange 26 kann insgesamt linear sein, ist
wünschenswerterweise
jedoch eine Kurbel mit einem gebogenen Teil 26a zwischen
den Anordnungseinrichtungen 16, wie gezeigt. In der Form, in
der der gebogene Teil 26a nach unten zeigt (in 10a mit durchgezogenen Linien angegeben) stört die Verbindungsstange 26 den
Vorgang im oberen Bereich des Seitenelements 4 nicht. Bei
der Arbeit am unteren Bereich des Seitenelements 4 wird der
gebogene Teil 26 nach oben positioniert (wie in 10A mit strichpunktierten Linien (Punkt, Punkt, Strich)
angegeben).
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Wie
aus 10B hervorgeht, kann die Gleitbasis 18 auch
mit einem Winkel 27 vorne (an der Seite, die zum Band 11 hin
zeigt) ausgerüstet
sein und kann der Winkel 27 mit einem Stoppelement 28 in Kontakt
sein. Wünschenswerterweise
weist das Stoppelement 28 einen Fänger 30 auf, der durch
einen Pneumatikzylinder 29 betätigt wird. Der Fänger 30 klemmt
den Winkel 27 ein, wodurch die Gleitbasis 18 fest
an einer vorbestimmten Position gehalten wird.
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Die
Hebeeinrichtung 15 wird zwischen den oben beschriebenen
Positionen X und Y (siehe 6B) zum
Beispiel durch einen Pantographmechanismus ähnlich demjenigen, der in 4B gezeigt
ist, auf- und abbewegt. Wenn die Hebeeinrichtung 15 zur
Position X angehoben wird, ist ihre obere Oberfläche mit dem Bodenniveau bündig. In
dieser Position kann die Anordnungseinrichtung 16 mit den Rädern 20 ganz
leicht vom Boden auf das hintere Ende der Hebeeinrichtung 15 bewegt
werden. Hiernach kommt das Rad 20, wie in 11 gezeigt,
mit dem Stoppelement 23 in Kontakt, um die Anordnungseinrichtung 16 vorläufig zu
positionieren (siehe auch der mit dem Bezugszeichen 1 in 12 angegebene
Zustand). Die Gleitbasis 18 ist unterhalb der Anordnungseinrichtung 16 installiert.
In diesem Zustand wird, wenn die Hebeeinrichtung 15 abgesenkt wird
(wie in 12 mit dem Bezugszeichen 2 gekennzeichnet)
mitten im Absenken der Aufnahmebolzen 25 in der Gleitbasis 18 in
das Loch 25 der Anordnungseinrichtung 16 eingepasst,
wodurch die Anordnungseinrichtung 16 mit der Gleitbasis 18 in
Eingriff kommt und auf ihr angeordnet wird. Wenn die Hebeeinrichtung 15 weiter
abgesenkt wird, löst
sich das Rad 20 der Anordnungseinrichtung 16 von
der Hebeeinrichtung 15 und sitzt die Anordnungseinrichtung 16 endgültig auf
der Gleitbasis 18.
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Als
Nächstes
hält die
Anordnungseinrichtung 16 das Seitenelement 4 und
bewegt sich die Gleitbasis 18 weiter entlang der Gleitführung 17 zum
Montageband (wie in 11 mit dem Bezugszeichen 3 angegeben).
Dann ist, wie durch die strichpunktierten Linien (Punkt, Punkt,
Strich) in 11 angegeben, das Seitenelement 4 relativ
zum Unterboden 3 angeordnet, der bereitsteht. In diesem
Zustand wird das Seitenelement 4 mit dem Unterboden 3 punktverschweißt.
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Nach
dem Schweißen
wird die Fixierung der Anordnungseinrichtung 16 am Seitenelement 4 gelöst und die
Gleitbasis 18 um eine vorbestimmte Entfernung (wie in 12 mit
dem Bezugszeichen 4 angegeben) zurückgezogen. In dieser Position
(die hiernach als "Bereitschaftsposition" bezeichnet wird) hält die Anordnungseinrichtung 16 das
nächste
Seitenelement 4, das auf dem nächsten Unterboden 3 punktzuverschweißen ist.
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Wenn
ein Unterboden 3 eines anderen Typs als der vorhergehende
Unterboden zur Seitenelementpunktschweißstation 1 transportiert
wird, muss die vorherige Anordnungseinrichtung durch eine Anordnungseinrichtung
eines anderen Typs ersetzt werden. Der Wechselvorgang wird nachfolgend
beschrieben.
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Zuerst
werden die Gleitbasis 18 und die vorherige Anordnungsvorrichtung 16 an
der oben beschriebenen Bereitschaftsposition" angeordnet, und in diesem Zustand wird
die Hebeeinrichtung 15 angehoben (wie in 12 mit
dem Bezugszeichen 5 gekennzeichnet). Während des Anhebens ist das
Rad 20 der Anordnungseinrichtung 16 mit der Hebeeinrichtung 15 in
Kontakt, und wenn die Hebeeinrichtung 15 weiter angehoben
wird, löst
sich die Anordnungseinrichtung 16 von der Gleitbasis 18.
Nachdem die Hebeeinrichtung 15 so weit angehoben wurde,
dass sie mit dem Bodenniveau bündig
ist, wird das Rad 20 dazu verwendet, die Anordnungseinrichtung 16 auf dem
Bodenniveau von der Hebeeinrichtung 15 zu bewegen. Hiernach
wird die Anordnungseinrichtung 16 in einen Anordnungseinrichtungs-Lagerbereich in der Nähe des Automobilkarosseriemontagebands 2 zurückgeführt.
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Nachdem
die Hebeeinrichtung 15 angehoben wurde und die vorherige
Anordnungseinrichtung 16 von der Gleitbasis 18 gelöst wurde,
wird die Gleitbasis 18 zum hinteren Ende der Gleitführung 17 zurückgeführt (wie
in 12 mit dem Bezugszeichen 6 angegeben).
Auf der anderen Seite wird eine andere Anordnungseinrichtung 16 auf
das hintere Ende der Hebeeinrichtung 15 aufgesetzt, die
sich an der Obergrenze (die Position X in 6B) befindet.
Hiernach wird die Hebeeinrichtung 15 abgesenkt, um die
Anordnungseinrichtung 16 zur Gleitbasis 18 zu
transportieren.
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Die
bei dem oben beschriebenen Vorgang verwendeten Anordnungseinrichtungen
sind kompakter als die herkömmlichen.
Daher kann eine Vielzahl (ein Typ oder verschiedene Typen) von Anordnungseinrichtungen
in der Nähe
des Automobilkarosseriemontagebandes 2 gelagert werden,
ohne dass dadurch der Betrieb gestört wird. Ferner kann der Arbeiter
die Anordnungseinrichtung 16 leicht bewegen, da die Räder 20 im
unteren Bereich der Anordnungseinrichtung 16 angebracht
sind. Im Gegensatz dazu wird die herkömmliche große Einspannvorrichtung an einem
vom Automobilkarosseriemontageband 2 entfernten Ort gelagert
und bei Bedarf unter der Verwendung einer speziellen Transferstrecke
vom Lager zur Seitenelementpunktschweißstation 1 transportiert.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine derartige Transferstrecke für die Einspannvorrichtung unnötig.
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Bei
dem in 1 gezeigten Beispiel werden für jedes Seitenelement 4 zwei
Anordnungseinrichtungen 16 verwendet, jedoch ist die vorliegende
Erfindung hierauf nicht eingeschränkt. Zum Beispiel können auch,
wie in 6A gezeigt, drei (oder mehr) Anordnungseinrichtungen 16 für ein Seitenelement 4 verwendet
werden. In diesem Fall kann jede Anordnungseinrichtung ihre eigene
Gleitführung 17 und Gleitbasis 18 haben.
Alternativ dazu können
auch mehrere Anordnungseinrichtungen gemeinsam eine längliche
Gleitbasis nutzen.
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Der
Unterboden 3 und das Seitenelement 4, die miteinander
punktverschweißt
sind, werden von der Punktschweißstation 1 zur Dachblechvorinstallationsstation 6 transportiert.
An der Station 6 wird das Dachblech 31 vorinstalliert
und oben auf die Seitenelemente 4 gelegt (siehe 13).
Ferner werden der Unterboden 3 und die Seitenelemente 4 an
der Station 6 erneut punktverschweißt. Das Dachblech 31 wird
vom Arbeiter händisch
oder unter der Verwendung einer beliebigen Vorrichtung, wie zum
Beispiel einer Hebevorrichtung, vorinstalliert.
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Nach
der Vorinstallation des Dachblechs 31 wird es an der Dachblechpunktschweißstation 7 punktverschweißt. Wie
in 14 gezeigt, ist die Dachblechpunktschweißstation 7 mit
einem Paar Rahmen 34 an den Seiten der Transferstrecke
ausgerüstet.
Ein Paar entfernbarer Balken-Einspannvorrichtungen 35, 36 sind
zwischen den Oberseiten der Rahmen, die in der Transportrichtung
zueinander beabstandet sind, installiert und erstrecken sich zwischen
diesen. Ferner, auch wenn das in der Figur nicht gezeigt ist, ist
die Station 7 mit einer Hebeeinrichtung zum Transportieren
der Einspannvorrichtungen 35, 36 und einer Punktschweißmaschine
zum Vorfixieren des Dachblechs 31 am Seitenelement 4 ausgerüstet. Im
gezeigten Beispiel ist zwar das Dachblech 31 als ein am
Seitenelement 4 zu fixierendes Teil angegeben, doch ist
die vorliegende Erfindung hierauf nicht eingeschränkt. Die
vorliegende Erfindung kann auch auf das Fixieren eines Teils (wie zum
Beispiel eines vorderen oder hinteren Querträgers), das quer über die
Seitenelemente 4 gelegt wird, anstelle eines Dachblechs 31 angewendet
werden. Alternativ dazu kann über
die beiden Rahmen 34 hinweg eine Verstärkung installiert werden.
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Wie
in 15 gezeigt, weist der Rahmen 34 senkrechte
Säulen
auf, die in der Transportrichtung zueinander beabstandet sind, sowie
einen waagrechten Träger,
der die senkrechten Säulen
miteinander verbindet. Der waagrechte Träger weist eine obere Oberfläche auf,
die mit einem Klemmmechanismus zum Installieren der entfernbaren
Balken-Einspannvorrichtungen 35, 36 ausgerüstet ist.
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Wie
in 16 gezeigt, weisen die Balken-Einspannvorrichtungen 35, 36 eine
untere Seite auf, die mit einem Paar Einspannarmen 39 ausgerüstet ist.
Der Einspannarm 39 wird händisch oder über einen
Pneumatikzylinder betrieben, um ein oberes Schweißende des
Seitenelements 4 mit einem Schweißende des Dachblechs 31 zu
verbinden.
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Wie
in 14 oder 15 gezeigt,
ist das Dachblech 31 auf den Seitenelementen 4 angeordnet,
wodurch eine vordere Fensteröffnung 40 und eine
Rückfensteröffnung 41 gebildet
werden. Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden diese Öffnungen nicht
verzerrt und können
wie gewünscht
geformt werden. Dies liegt daran, dass das Dachblech 31 und die
Seitenelemente 4 in richtiger Weise zueinander angeordnet
werden, da das Dachblech 31 und die Seitenelemente 4 relativ
zu einem gemeinsamen unbeweglichen Boden angeordnet werden. Insbesondere
ist das Seitenelement 4 an der vorhergehenden Station 6 schon
auf den Unterboden 3 erneut punktgeschweißt worden.
Ferner werden die Schlitten 13a, 13b, die den
Unterboden 3 abstützen,
auf ein unbewegliches System abgelegt, das den Boden mit einschließt. Auf
diese Weise ist das Seitenelement 4 auf dem unbeweglichen
System fixiert, wenn auch indirekt. Auf der anderen Seite kann das
Dachblech 31 mittels des Rahmens 34 (und der Balken-Einspannvorrichtungen 35, 36)
ebenfalls auf dem selben unbeweglichen System fixiert werden. Hieraus
ergibt sich, dass das Dachblech 31 und die Seitenelemente 4 fest
zueinander angeordnet werden können,
wodurch die vordere Fensteröffnung 40 und
die Rückfensteröffnung 41 wie
gewünscht
gebildet werden können.
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Da
die Einspannarme 39, die an den Balken-Einspannvorrichtungen 35, 36 installiert
sind, je nach Fahrzeugtyp variieren, sind unterschiedliche Einspannarme 39 für entsprechende
Fahrzeugtypen notwendig. Im gezeigten Beispiel sind ganze Einheiten
von Balken-Einspannvorrichtungen 35, 36,
welche die Einspannarme enthalten, entsprechenden Fahrzeugtypen
zugeordnet, und sind eine Vielzahl von Typen von Balken-Einspannvorrichtungen 35, 36 in
der Nähe
des Automobilkarosseriemontagebandes gelagert. Die Balken-Einspannvorrichtungen 35, 36 sind
an der waagrechten Stange des Rahmens 34 befestigt. Auf
diese Weise ist es, wie in den 16 und 17 gezeigt,
wünschenswert,
die Balken-Einspannvorrichtungen 35, 36 an Plattformen 42-1, 42-2 (deren
Höhe fast
dieselbe wie die des Rahmens 34 ist) zu lagern, die dem
Automobilkarosseriemontageband benachbart installiert sind.
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Die
Balken-Einspannvorrichtungen 35, 36 können an
einer der Plattformen 42-1, 42-2 gespeichert werden.
In diesem Fall werden zum Beispiel die Einspannvorrichtungen, die
am Rahmen 34 anzubringen sind, an der Plattform 42-1 und
die Einspannvorrichtungen, die schon benutzt werden und vom Rahmen 34 entfernt
werden, an der Plattform 42-2 gespeichert. Auf diese Weise
kann ein Austausch der Einspannvorrichtungen wirksam durchgeführt werden.
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Die
Balken-Einspannvorrichtungen 35, 36 werden im
vorderen und hinteren Bereich des Dachblechs 31 installiert,
wobei eine bestimmte Entfernung zwischen ihnen vorhanden ist, die
einen breiten Arbeitsbereich ermöglicht.
Dadurch wird der von einem Arbeiter ausgeführte Schweißvorgang erheblich erleichtert
und kann eine Punktschweißmaschine oder
eine Erneut-Punktschweißmaschine
im selben Bereich installiert werden. Ferner ermöglicht der leichte Zugang zu
den Schweißpunkten
die Verwendung einer Schweißmaschine
mit einer relativ kurzen Reichweite.
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Herkömmliche
Einspannvorrichtungen für Dachbleche
sind größer als
das Dachblech selbst, wodurch eine große Anlageninvestition und viel
Zeit zum Austauschen der Einspannvorrichtungen benötigt wird.
Im Gegensatz dazu sind die Einspannvorrichtungen gemäß der vorliegenden
Erfindung länglich
und nehmen daher nicht viel Raum ein, wodurch sie den Betrieb nicht
stören,
selbst wenn sie in der Nähe
des Automobilkarosseriemontagebandes gelagert werden. Ferner ist,
wie oben beschrieben, ein Austausch der Einspannvorrichtungen viel
einfacher.
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18A zeigt ein Transportsystem (hier durch das
Bezugszeichen 50 angegeben) zum Austauschen der Balken-Einspannvorrichtung 35, 36. Wie
gezeigt, gibt das Bezugszeichen 51 eine Deckenschiene 51 an,
an der eine Hebevorrichtung 52 hängt. Die Hebevorrichtung 52 hebt
eine bewegliche Schiene an oder senkt sie ab (siehe 18B). Eine ortsfeste Schiene 54 ist mit
einem dazwischen liegenden Abstand 55, in den die bewegliche
Schiene 53 eingefügt
wird, unterhalb der Deckenschiene 51 installiert. Die ortsfeste
Schiene 54 ist mit zwei Stoppelementen 56 ausgerüstet, um
die bewegliche Schiene 53 daran zu hindern, über die
feste Schiene hinaus angehoben zu werden. Die Stoppelemente 56 sind
auf der Oberseite der ortsfesten Schiene 54 installiert
und stehen waagrecht vom Ende der ortsfesten Schiene vor. Wie in 18A gezeigt, sind die bewegliche Schiene 53 und
die ortsfeste Schiene 54 zusammengefügt und bilden zusammen einen
Transportweg. Im gezeigten Beispiel können sich zwei miteinander
verbundene Rollen 57 entlang dem Transportweg bewegen.
Zum Verbinden der beiden Rollen 57 kann eine Stange einer
vorbestimmten Steifigkeit oder aus einem anderen Material verwendet
werden (dieser Aufbau kann zwischen den beiden Rollen 57 einen
gewissen Abstand vorsehen). Die Balken-Einspannvorrichtung 35 (36)
hängt an
den Rollen 57. Die Rollen 57 können sich entlang dem Weg der
beweglichen Schiene 53 und der ortsfesten Schiene 54 bewegen.
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Wie
aus 18A hervorgeht, werden die Rollen 57 mit
der daran hängenden
Balken-Einspannvorrichtung 35 (36)
entlang der ortsfesten Schiene 54 zur beweglichen Schiene 53 transportiert.
Hiernach wird, wie in 18B gezeigt,
die bewegliche Schiene 43 durch die Hebevorrichtung 52 abgesenkt
und wird die Balken-Einspannvorrichtung 35 (36)
auf dem Rahmen 34 positioniert. Ein Schienenschwingverhinderungsmechanismus 60, wie
in den 19A, 19B gezeigt,
ist vorgesehen, um die bewegliche Schiene 53 am Schwingen zu
hindern, während
die Balken-Einspannvorrichtung 35 (36) abgesenkt
wird. Der gezeigte Mechanismus 60 weist eine feste Führung 61 auf,
die an der Decke installiert ist und von dieser herabhängt, eine
aufrechte Stange 62, die auf der beweglichen Schiene 53 installiert
ist, sowie eine drehbare Rolle 63, die an jeder aufrechten
Stange 62 installiert ist. Wie aus 19B hervorgeht,
fährt die
Rolle 63 an der Innenwand der festen Führung 61 entlang,
während
sich die aufrechte Stange 62 nach oben und nach unten bewegt.
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Wenn
die bewegliche Schiene 53 abgesenkt wird (siehe 18B), kann es sein, dass die Rollen 57 aus
der beweglichen Schiene 53 herausfallen. Um den Absturz
zu verhindern, sind zum Beispiel Stoppelemente 58, wie
in den 20A und 20B gezeigt,
vorgesehen. Das Stoppelement 58 ist um den Schwenkpunkt
schwenkbar, und wenn die bewegliche Schiene 53 abgesenkt
wird, nimmt das Stoppelement 58 aufgrund der Vorspannkraft
einer (nicht gezeigten) Feder eine in 20A gezeigte
Position ein. Wie in 20B gezeigt, wird, wenn die
bewegliche Schiene 53 angehoben wird und in den Raum 55 der ortsfesten
Schiene 54 passt, das obere Ende des Stoppelements 58 vom
Stoppelement 56 nach unten gedrückt. Auf diese Weise wird das
Stoppelement 58 in eine waagrechte Position gebracht, wodurch
sich die Rolle 57 von der beweglichen Schiene 53 zur ortsfesten
Schiene 54 bewegen kann und umgekehrt.
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21 zeigt
einen Anordnungsmechanismus 70 zum Befestigen der Balken-Einspannvorrichtung 35 (36)
am Rahmen 34. Im gezeigten Beispiel steht ein Aufnahmebolzen 71 von
der Oberseite des Rahmens 34 vor, während die Balken-Einspannvorrichtung 35 (36)
ein Loch 72 aufweist, in dem der Aufnahmebolzen 71 einzuführen ist.
Nachdem der Aufnahmebolzen 71 im Loch 72 sitzt,
wird ein Einspannarm 73 zum Fixieren der Balken-Einspannvorrichtung 35 (36)
am Rahmen 34 verwendet.
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Die 22A und 22B veranschaulichen einen
Anordnungsmechanismus 80, der in der Nähe des Automobilkarosseriemontagebands
installiert werden kann. Der Mechanismus 80 weist einen
oberen Teil 81 und einen unteren Teil 82 auf,
und der untere Teil 82 ist am Boden befestigt, während der
obere Teil 81 schwenkbar ist und über einen Stift 83 mit dem
unteren Teil 82 verbunden ist. Wie in 22A gezeigt, ist der untere Teil 82 mit
einem Pneumatikzylinder 84 ausgerüstet, während der obere Teil 81 mit einer
Antriebsstange des Pneumatikzylinders 84 verbunden ist.
Der obere Teil 81 kann in einer senkrechten Position (mit
durchgezogenen Linien angegeben) oder einer geneigten Position (mit
gestrichelten Linien angegeben) angeordnet werden, indem die Antriebsstange
aus dem Hauptkörper
des Pneumatikzylinders ausgefahren oder in ihn eingezogen wird.
Der obere Teil 81 ist mit zwei Abstandhaltern 85 und
einem Aufnahmebolzen 86 ausgerüstet.
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Wie
oben beschrieben, verhindert der geneigte obere Teil 81,
dass sich ein entlang dem Montageband transportierter Gegenstand
mit dem Anordnungsmechanismus 80 stört. Zum Beispiel im Fall eines
Schlittens 13c, der Karosserieaufnahmeteile 133a aufweist,
die, wie in 22A mit strichpunktierten Linien
(Punkt, Punkt, Strich) veranschaulicht, in einer seitlichen Richtung
vorstehen, ermöglicht
die geneigte Position des oberen Teils 81 einen entsprechenden
Transport des Schlittens 13c entlang dem Montageband, ohne
dass er sich mit dem Anordnungsmechanismus 80 stört.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann zusätzlich
zu dem oben beschriebenen Anordnungsmechanismus 80 auch
ein weiterer Anordnungsmechanismus eines anderen Typs installiert
werden. In diesem Fall kann, wie in 22B gezeigt,
der zusätzliche
Mechanismus in einem Raum S in der Nähe des Mechanismus 80 (oder
an einer beliebigen anderen Stelle) installiert werden.
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Nachdem
die vorliegende Erfindung auf diese Weise beschrieben wurde, ist
es offensichtlich, dass dieselbe Erfindung auch in verschiedenen
Arten und Weisen modifiziert werden kann. Derartige Modifikationen
sollten nicht als eine gegenüber
der vorliegenden Erfindung unterschiedliche Idee oder außerhalb
ihres Umfangs aufgefasst werden, sondern es sollen alle derartigen
Modifikationen, wie sie für
einen Fachmann selbstverständlich
wären,
im Umfang der beiliegenden Ansprüche
enthalten sein.