DE69001847T2

DE69001847T2 - Vorrichtung zum Zusammenbauen einer Karosserie mittels positionierbaren Seitenwerkzeugen.

Info

Publication number: DE69001847T2
Application number: DE90400707T
Authority: DE
Inventors: Filippis Christian De; Bernard Negre
Original assignee: Renault Automation SA
Current assignee: Abb Mc SPAS Saint Ouen L'aumone Fr
Priority date: 1989-03-28
Filing date: 1990-03-16
Publication date: 1993-12-16
Anticipated expiration: 2010-03-17
Also published as: EP0390635A1; DE69001847D1; EP0390635B1; ES2041151T3; US5313695A; PT93569A; PT93569B

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Montagebänder für Karosserien, beispielsweise für Kraftfahrzeuge. Sie bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung zum Anordnen von Werkzeugen einer Maschine zum Zusammenbauen der Karosserie, welche abgeleitet ist von derjenigen, die in der französischen Patentanmeldung FR 88/01855 der Anmelderin beschrieben ist.
Sie hat zum Ziel, eine andere Lösung vorzuschlagen, welche um die Seitenwerkzeuge herum errichtet ist.
Der Stand der Technik enthält kein ähnliches System und legt so eines auch nicht nahe.
Zu diesem Zweck greift die Erfindung das Prinzip des Positionierens und Verriegelns von Werkzeugen einer Maschine zum Zusammenbauen einer Karosserie auf, wie es im oben genannten Patent beschrieben und beansprucht ist, wobei jedoch nicht mehr die Werkzeuge entlang der mittleren Längsebene an Ort und Stelle gebracht werden, sondern entlang einer Querebene. Sie betrifft demzufolge die Anwendung dieses Prinzips auf diese neue Werkzeugführung sowie auf die damit zusammenhängenden Bauteile zur Handhabung der Werkzeuge. Sie unterscheidet sich von der vorhergehenden Erfindung durch die Tatsache, daß der dergestalt erhaltene neuartige Werkzeugaufbau nicht mehr streng ringförmig, sondern pyramidenförmig ist.
Außer den in der eingangs genannten Anmeldung aufgezählten Vorteilen, erhält man:
- Einen Massengewinn an Maschinenaufbau (keine Überdimensionierung der Bauteile zur Verringerung des Durchhangs;
- Steifigkeitsgewinn des geometrischen Ringes;
- größere Zeit-Wiederholbarkeit,
- geometrische Autonomie der Werkzeugbestückung, um so außerhalb des Bandes ausführen zu können:
. Die Kontrolle der Bezugspunkte,
. das Einsetzen der Werkzeuge und die Herstellung kleiner Serien (Vorserien),
. die Programmierung und Optimierung der Roboterwege,
- Zeitgewinn bei der Realisation (Arbeit bei verdeckter Zeit) und beim Umrüsten des Bandes (Verringerung der Haltezeit),
- Beibehaltung der Vertraulichkeit in bezug auf jedes neue Automobilprodukt durch die hierbei geschaffene Möglichkeit, spezielle Werkzeuge als Modelle zu untersuchen und zu verwirklichen, getrennt von der normalen Maschinenauslastung,
- Positionieren eines Dreisatzes miteinander verriegelter Werkzeuge im Einsatzbereich der Maschine, ausführbar mit der einzigen Toleranz der Anordnung der Schweißpunkte,
wobei diese Innovation eine erhebliche Verbesserung der Dreiecksanordnung der positionierbaren Werkzeuge ermöglicht.
Sie unterscheidet sich in typischer Weise von den bestehenden Rahmenausgestaltungen durch:
. Ihr einzigartiges System zur Anordnung der Werkzeuge,
. die Unabhängigkeit des Maschinenaufbaus von der Funktion des Positionierens der verschiedenen Werkzeuge untereinander,
. ihre Fähigkeit, ohne Schwierigkeiten eine bestimmte Anzahl von axialen Bezugspunkten zu berücksichtigen.
Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung gehen deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels hervor, das als Beispiel im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung geschildert ist:
- Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung ohne Werkzeugmagazin, wobei diese in der Lage ist, vier obere Werkzeuge zu verteilen (für wenigstens zwei verschiedene Fahrzeuge) sowie das System zum Wechseln der unteren Platine;
- Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Maschine (ohne Magazin für zusätzliche Werkzeuge) zum Verteilen von vier oberen Werkzeugen (für wenigstens zwei verschiedene Fahrzeuge) sowie das System zum Wechseln der unteren Platine;
- Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch den zentralen Verteiler, der mit einer ersten Ausgestaltung zweier Quermagazine versehen ist (eines vor und eines hinter der Maschine) zur Lagerung einer Gesamtheit von sechs Werkzeugen zur Herstellung von wenigstens drei verschiedenen Fahrzeugen;
- Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch den zentralen Verteiler, der mit einer zweiten Anordnung von zwei Drehmagazinen versehen ist (eines vor und eines hinter der Maschine) zur Lagerung einer Gesamtheit von zehn Werkzeugen zur Herstellung von wenigstens fünf verschiedenen Fahrzeugen.
Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Maschine zum Zusammenbauen einer Karosserie ist um drei unterschiedliche Arten von Werkzeugen herum errichtet:
. Ein unteres Werkzeug mit zwei Stellungen, davon eine genau festgelegte Arbeitsstellung (ergriffenes Teil),
. zwei obere Seitenwerkzeuge, die vom Maschinenaufbau in der Arbeitsstellung lösbar sind (ergriffenes Teil).
Jede Art der Werkzeugbestückung ist außerdem einer Werkzeugwechselanordnung zugeordnet, die eine geometrische Ausgestaltung der Bearbeitungsstelle als Funktion des dort befindlichen Fahrzeugs gestattet.

Die Maschine ist in folgender Weise aufgebaut:

Ein zentraler Aufbau 01 rägt die Mechanismen der Handhabung und der Verteilung der oberen Werkzeuge.

Handhabungsfunktion (Einstellen der drei Werkzeuge):

Für den oberen Abschnitt: Eine Anordnung von Pleuelstangen 10 und 12 ermöglicht das Anheben und das Absenken eines jeden Werkzeugs (Lagerstellung und Arbeitsstellung). Diese Pleuelstangenanordnung wird durch den Motor 07 und das Getriebe 09 bewegt. Das statische Gleichgewicht des Werkzeugs wird durch 11 gewährleistet.
Die Anlenkung des Werkzeuges erfolgt bei 21 gleitend mittels 06.
Für den unteren Abschnitt:
Eine Anordnung von vier Säulen 23 ermöglicht die Funktion des Anhebens und Absenkens der unteren Platine 18C. Ihre Raumstellung wird durch 2a gewährleistet.
Magazinlagerungsfunktion: Für den oberen Abschnitt:

Option 1:

Ein zentraler Drehverteiler 02, der mit einem Kranz 03 versehen ist, zur Lagerung (Verteilung) von vier Werkzeugen und der mit einem Werkzeugverriegelungssystem 13 verbunden ist, das durch 14 betätigbar ist.

Option 2 (Option 1 sei ausgeübt)

- Endweder ein vorderes Magazin und ein rückwärtiges Magazin 40 vom Verschiebetyp (mit drei Stellungen) zur Lagerung eines Werkzeuges (pro Magazin), das die Entfernung oder die Beladung mit Werkzeugen für den zentralen Verteiler 02 über den Verschiebemechanismus 38 der Traverse 37 ermöglicht, wobei die Anordnung auf festen Schienen 39 rollt. Die Verriegelung des Werkzeugs im Magazin wird durch 42 (Fig. 3) gewährleistet und die Querverschiebung entlang der Schienen 43 durch die Motoranordnung 41 gewährleistet;
- oder ein vorderes Magazin und ein rückwärtiges Magazin 44, das drehbar ist (mit vier Stellungen) und das die Lagerung von drei Werkzeugen (pro Magazin) ermöglicht und das Entfernen oder den Wechsel von Werkzeugen des zentralen Verteilers 02 über den Verschiebemechanismus 38 und die Traverse 37 ermögliche. Die Werkzeugverriegelung im Magazin wird durch 42 gewährleistet (Fig. 4). Die Drehung des Magazins um den Kranz 46 wird durch den Motor 47 gewährleistet.
Für den unteren Abschnitt:
Bei der Absenkbewegung setzt der untere Aufzug 23 die untere Platine 18c auf das Pollensystem 29 ab und der (gegebenenfalls vorhandene) Verschiebemechanismus 31 ermöglicht ein Längsverfahren von 18C sowie die gleichzeitige Bestückung einer anderen unteren Werkzeugplatine.
Geoemtrische Funktion des Fahrzeugs:
Ist einmal das Trio an Werkzeugen ausgewählt, so wird die perfekte geometrische Anordnung einer Karosserie A mit Hilfe dieser drei Werkzeuge erzielt:
- Die beiden seitlichen Werkzeuge 18A und 18B schwenken um die durch 21 gebildete Drehachse und werden miteinander durch 19 und 15 verriegelt (wobei die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Verriegelung vom Eingreiftyp ist, jedoch auch vom Verdrehtyp sein kann).
- Das untere Werkzeug 18C wird dann mit einer Präzision angeordnet, welche durch die alleinige Toleranz der Ausführung der automatischen Schweißpunkte bestimmt ist, unter Beibehaltung der Kopplung der aus 18A und 18B gebildeten Anordnung, die es ermöglicht:
. Eine sehr präzise Selbstzentrierung der Anordnung 18A und 18B an 18C,
. eine Verriegelung von 18A und 18B mit 18C über 17,
. ein Lösen der Anordnung 18A und 18B von 21 und demzufolge vom gesamten Aufbau der Maschine 01.
- Nach der Miteinanderverriegelung der Anordnung 18A und 18B mit 18C bilden die drei Werkzeuge einen steifen pyramidenförmigen Aufbau, der unabhängig vom äußeren Aufbau 01 ist und der in höchstmöglichem Maße die Karosserie A in seiner Querebene umschließt.
Verankerungsfunktion der Teile:
Diese kann auf verschiedene Arten erfolgen:
- Roboter 34,
- Bedienungspersonen 35 auf der Brücke 36,
- spezielle Schweißköpfe (oder andere Verbindungsanordnungen) in der Werkzeugbestückung.

Claims

1. Vorrichtung zum Positionieren und zum Verriegeln von Werkzeugen (18A, 18B, 18C) in einer Maschine (01) zum Zusammenbauen einer Karosserie, dadurch gekennzeichnet, daß diese Maschine zum Zusammenbauen um zwei Seitenwerkzeuge (18A, 18B) herum errichtet ist, die ineinander greifen und miteinander verriegelbar sind und um ein unteres Werkzeug (18C) herum, so daß ein dreieckiger pyramidenförmiger Aufbau gebildet ist, der geometrisch vom Aufbau der Maschine (01) unabhängig ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentraler drehbarer Verteiler (02) mit einem Kranz (03) versehen ist, welcher in der Lage ist, mehrere Werkzeuge (18A, 18B) zu lagern und zu verteilen und mit einem Werkzeugverriegelungssystem (3) versehen ist, welches durch einen Betätiger (14) steuerbar ist.

3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung der Seitenwerkzeuge (18A, 18B) erfolgt durch eine Drehbewegung, deren Achse parallel zur Vorschubrichtung der Teile ist.