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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Festhalten einer Autotür in geöffneter Position, welche
z.B. bei einer durch einen Roboter durchgeführten
Lackierarbeit einzusetzen ist.
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Wird im allgemeinen in einer Autofertigungsstraße jedes auf
einem Träger angeordnete Auto bei vorgegebenen
Lackierpositionen auf der Fertigungsstraße gestoppt, wird
durch einen Roboter eine Autotür geöffnet.
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Bei geöffnetem Zustand der Tür wird gemäß der Figuren 4A und
4B eine Vorrichtung 1 zum Festhalten einer Tür in geöffneter
Position verwendet, um die Tür in einer geöffneten Position
festzuhalten. Das heißt, daß eine Tür 3 durch ein Druckteil 2
der Vorrichtung 1 zum Festhalten einer Tür in geöffneter
Position bei ihrer geöffneten Position festgehalten wird.
Danach wird eine Innenfläche der Tür 3 und eine Innenseite
des Autos durch einen Lackierroboter lackiert.
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Wird insbesondere ein Schwenkhebel 6 über eine Zahnstange 4
und einem Ritzel 5 durch einen Hydraulikzylinder 7 so
angetrieben, daß er nach oben schwenkt, stößt das an einem
freien Ende des Schwenkhebels 6 angebrachte Druckteil 2 an
die Innenfläche der Tür 3 und drückt die Tür 3 in deren
Öffnungsrichtung, wodurch der Öffnungszustand der Tür 3
aufrechterhalten wird.
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Das Anstoßen des Druckteiles 2 an die Tür 3 wird durch einen
in dem Druckteil 2 vorgesehenen Berührungsschalter
wahrgenommen.
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Generell hat ein Öffnungswinkel der Tür 3 aufgrund von
Fertigungsfehlern oder dergleichen einen großen
Schwankungsbereich (z.B. 0 - 100 mm auf der Seite eines sich
öffnenden Endes der Tür 3), selbst wenn die Autos gleichartig
sind. Demgemäß ist die vorstehende Vorrichtung 1 zum
Festhalten einer Tür in geöffneter Position so entworfen, daß
sie jede Autotür mit relativ großer Druckkraft passend zu der
einen maximalen Öffnungswinkel aufweisenden Tür drückt
(Schwankungsbereich beim Öffnungswinkel).
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In den vergangenen Jahren ist ein System zur Herstellung
vieler Autoarten auf einer einzigen Fertigungsstraße
weitgehend übernommen worden, um den Wirkungsgrad der
Fertigung zu verbessern. In dem Fall, bei dem die vorstehend
erwähnte Vorrichtung zum Festhalten einer Tür in geöffneter
Position im vorstehenden System eingesetzt worden ist, ist es
wegen der unterschiedlichen Öffnungswinkel und
Montagestrukturen der unterschiedlichen Autoarten notwendig,
jede Tür mit einer maximalen Druckkraft passend zu einigen,
einen maximalen Türöffnungswinkel aufweisenden Autoarten zu
drücken, so daß alle Türarten abgedeckt und der
Schwankungsbereich beim Öffnungswinkel jeder Tür aufgenommen
sind.
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Wird jedoch jede Tür mit einer derartigen erforderten
maximalen Druckkraft gedrückt, ist es möglich, daß einige
Arten von Türen abbrechen, da, wie vorstehend erwähnt, alle
Türen unterschiedlicher Art unterschiedliche Öffnungswinkel
und Montagestrukturen haben.
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Aus der europäischen Patentanmeldung EP-A-0.160.407 ist eine
Vorrichtung bekannt, die sich auf das Öffnen und/oder
Schließen einer Autotür bezieht. Jedoch hält diese
Vorrichtung die Tür nicht bei einer öffnungsposition fest. Es
ist klar, daß, wenn der Roboter lediglich eine Türöffnungs-
und -schließvorrichtung hat, die Vorrichtung eine
Eingriffsposition beim Lackieren nicht verlassen kann.
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Wird der am Eingriffsteil befindliche Türabschnitt lackiert,
kann das Eingriffsteil dem Besprühen mit Lack nicht entgehen.
Dann tropft der vorstehend erwähnte Lack des Eingriffsteils
manchmal auf die Fläche des Lackierabschnittes.
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Gibt es zwei Vorrichtungen (zwei Türöffnungs -und/oder
-schließvorrichtungen) und ist jede Vorrichtung mit einem
unterschiedlichen Abschnitt der Tür in Eingriff, kann eine
Vorrichtung die Tür verlassen, während eine Eingriffsposition
der Vorrichtung lackiert wird. Allerdings werden zwei
ziemlich komplizierte und teure Vorrichtungen anstelle einer
Vorrichtung benötigt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Vorrichtung zum Festhalten einer Tür in geöffneter Position
zu schaffen, welche einen geöffneten Zustand jeder
unterschiedlich gearteten Tür bei einer optimalen
Öffnungsposition passend zu einem Öffnungswinkel und einer
Montagetruktur einer jeden Tür hält.
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Gemäß vorliegender Erfindung wurde eine Vorrichtung zum
Festhalten einer Tür in geöffneter Position geschaffen, mit:
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einem Druckteil mit einer Einrichtung, die an eine, sich bis
zu einem vorbestimmten Winkel öffnen lassende Fahrzeugtür
stößt, wobei der vorbestimmte Winkel unterschiedlich für
unterschiedlich geartete Fahrzeuge ist;
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einem Antriebsmechanismus zum schwenkbaren Antreiben des
Druckteiles, um die Tür mit Hilfe des Druckteiles in deren
Öffnungsrichtung zu drücken und einen Öffnungszustand der Tür
aufrechtzuerhalten;
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einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Schwenkgrades
des Druckteiles; und
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einer Steuereinrichtung zum Speichern des vorbestimmten
Winkels für unterschiedlich geartete Fahrzeuge, zum Einlesen
des vorbestimmten Winkels aus der Speichereinrichtung, zum
Vergleichen des erfaßten Schwenkwinkels mit dem vorbestimmten
Winkel und zum Steuern des Antriebsmechanismus, so daß das
Druckteil schwenkbar angetrieben wird, um die Tür in die
Öffnungsrichtung zu drücken, bis sich der durch die
Erfassungseinrichtung erfaßte Schwenkgrad des Druckteiles dem
vorbestimmten Winkel angleicht.
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Der vorstehend erwähnte vorbestimmte Wert wird auf einen
derartigen Wert gesetzt, daß die offene Tür bei einer
Position festgehalten werden kann, in der bei jeder Tür der
Schwankungsbereich des Öffnungswinkels beim Maximum ist.
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In der Vorrichtung zum Festhalten einer Tür in geöffneter
Position der vorliegenden Erfindung wird der Schwenkgrad des
zum Anstoßen an die Tür angepaßten Druckteiles durch die
Erfassungseinrichtung erfaßt.
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Anschließend wird der Antriebsmechanismus zum Schwenken des
Druckteiles durch die Steuereinrichtung so gesteuert, daß
sich der durch die Erfassungseinrichtung erfaßte Schwenkgrad
des Druckteiles dem vorläufig für jede unterschiedlich
geartete Tür gesetzten vorgegebenen Wert angleicht.
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Weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der
folgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten
Ansprüchen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen
besser verstanden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen
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Fig. 1A eine Draufsicht der Vorrichtung zum Festhalten einer
Tür in geöffneter Position nach einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 1B eine Seitenansicht der Fig. 1A;
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Fig. 2 ein schematisches Blockdiagramm eines Steuersystems
der Vorrichtung zum Festhalten einer Tür in geöffneter
Position;
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Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines, von der Vorrichtung zum
Festhalten einer Tür in geöffneter Position durchgeführten
Verfahrensablaufs zum Halten einer Tür in einer geöffneten
Position;
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Fig. 4A eine Draufsicht der aus dem Stand der Technik
bekannten Vorrichtung zum Festhalten einer Tür in geöffneter
Position; und
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Fig. 4B eine Seitenansicht der Fig. 4A.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELES
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Nun wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung in Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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Bezogen auf die Figuren 1A und 1B kennzeichnet das
Bezugszeichen 8 generell eine Vorrichtung zum Festhalten
einer Tür in geöffneter Position mit einem durch ein
Servoventil 10 servosteuerbaren Hydraulikzylinder 9 gemäß
Fig. 2.
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Eine Zahnstange 12 ist mit einem Stößel 11 des
Hydraulikzylinders 9 verbunden. Ein Ritzel 13 ist mit der
Zahnstange 12 verzahnt. Ein Schwenkhebel 15 ist an dessen
einem Ende an einer Drehspindel 14 befestigt, auf der das
Ritzel 13 angebracht ist. Ein beispielsweise aus Urethanharz
gebildetes Druckteil 16 ist am anderen Ende des Schwenkhebels
15 angebracht.
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Das Druckteil 16 stößt an eine nicht gezeigte offene Tür und
drückt die Tür in deren Öffnungsrichtung, wobei ein
Öffnungszustand der Tür aufrechterhalten wird. Das Anstoßen
des Druckteiles 16 an die Tür wird durch einen in dem
Druckteil 16 vorgesehenen Beruhrungsschalter 17 wahrgenommen.
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Somit ist ein Antriebsmechanismus 18 zum schwenkbaren
Antreiben des Druckteiles 16 aus dem Hydraulikzylinder 9, der
Zahnstange 12, dem Ritzel 13, der Drehspindel 14 und dem
Schwenkhebel 15 aufgebaut.
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Ein Zahnrad 19 ist ebenso auf der Drehspindel 14 angebracht,
wobei ein Zahnrad 20 mit dem Zahnrad 19 verzahnt ist. Eine
Rechenvorrichtung 21 ist mit dem Zahnrad 20 verbunden.
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Die Rechenvorrichtung 21 erfaßt einen Schwenkwinkel
(Schwenkgrad) des Druckteiles 16. Die Rechenvorrichtung 21
kann z.B. durch einen Kodierer ersetzt werden.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung 8 zum Festhalten einer Tür
in geöffneter Position wird im folgenden unter Bezugnahme auf
einen in Fig. 3 gezeigten Verfahrensablauf zur
Aufrechterhaltung eines Öffnungszustandes der Tür
beschrieben.
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In Fig. 3 kennzeichnen die Bezugszeichen S1 bis S4
Arbeitsschritte.
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Diese Arbeitsschritte S1 bis S4 werden gemäß einem
Verarbeitungsprogramm durchgeführt, das vorläufig in einem
Speicher 25 gespeichert ist, der eine Steuereinheit 24 zum
Steuern eines Lackierroboters 22 für das Lackieren einer
Autokarosserie (nicht gezeigt) und eine Türöffnungs -und
-schließvorrichtung 23 (siehe Fig. 2) zum Öffnen und
Schließen der an der Autokarosserie angebrachten Tür
einschließt.
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Wird das auf einem Träger (nicht gezeigt) plazierte Auto bei
einer vorgegebenen Lackierposition auf einer Fertigungsstraße
angehalten, wird zuerst durch die Türöffnungs-/-
schließvorrichtung 23 die Autotür geöffnet (S1).
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Anschließend wird der Hydraulikzylinder 9 über das
Servoventil 10 (S2) betätigt.
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Daraus resultierend wird der Stößel 11 des Hydraulikzylinders
9 ausgefahren, so daß über die Zahnstange 12 das Ritzel 13
rotiert wird. Demgemäß wird das Druckteil 16 durch die
Drehspindel 14 und den Schwenkhebel 15 angetrieben, so daß es
nach oben schwenkt.
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Stößt das Druckteil 16 an eine Innenfläche der Tür an, und
gleicht sich ein von der Rechenvorrichtung 21 erfaßter
Schwenkwinkel des Schwenkhebels 15 (d.h. ein Schwenkwinkel
des Druckteils 16) einem vorläufig für jede unterschiedlich
geartete Tür gesetzten (S3), vorbestimmten Wert an, wird der
Hydraulikzylinder 9 angehalten (S4).
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In diesem Fall wird der vorstehend vorbestimmte Wert auf
einen derartigen Wert gesetzt, daß die offene Tür bei einer
Position fixiert werden kann, in der bei jeder Tür der
Schwankungsbereich eines Öffnungswinkels maximal ist.
Demgemäß kann bei dieser Position die Tür durch einen, mit
dem Druckteil 16 beaufschlagten, vorbestimmten Druck bis zu
einem optimalen Öffnungswinkel ohne Beschädigung der Tür
geöffnet werden.
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Ein optimaler Schwenkwinkel des Druckteiles 16 einer jeden
Tür wird vorläufig im Speicher 25 gespeichert, und in der
vorbestimmten Fertigungsreihe der unterschiedlich gearteten
Autos aus dem Speicher 25 gelesen.
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Der Schwenkwinkel und eine Schwenkgeschwindigkeit des
Schwenkhebels 15 (d.h. des Druckteils 16) kann problemlos
geändert werden, indem eine Bedienungstafel (nicht gezeigt)
der Steuereinheit 24 betätigt wird.
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Der Öffnungszustand der Tür bei dem vorbestimmten Winkel kann
auf der Grundlage eines Erfassungssignals von dem, das
Anstoßen des Druckteiles 16 an die Tür wahrnehmenden
Berührungsschalter 17 und eines, dem Schwenkwinkel des
Schwenkhebels 15 entsprechenden Ausgabewertes von der
Rechenvorrichtung 21 bestimmt werden.
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In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die
Steuereinrichtung zum derartigen Steuern des
Antriebsmechanismus 18, daß sich der durch die
Rechenvorrichtung 21 erfaßte Schwenkgrad des Druckteiles 16
einem vorläufig für jede unterschiedlich geartete Tür
gesetzten vorbestimmten Wert angleicht, aus der Steuereinheit
24 aufgebaut, die den, das Verarbeitungsprogramm speichernden
Speicher 25 zum Durchführen der Schritte S2 bis S4
einschließt.
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Nachdem die Tür bei der vorstehend erwähnten vorbestimmten
Öffnungsposition fixiert ist, wird die Innenfläche der Tür
sowie das Innere der Autokarosserie durch den Lackierroboter
22 lackiert.
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Nachdem die Lackierarbeit durch den Lackierroboter 22 beendet
ist, wird der Schwenkhebel 15 zur Ausgangsposition
zurückgesetzt.
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Somit kann gemäß des bevorzugten Ausführungsbeispiels unter
Verwendung der Vorrichtung 8 zum Festhalten einer Tür in
geöffneter Position der Öffnungszustand jeder Tür bei der
optimalen Öffnungsposition passend zu einem Öffnungswinkel
und einer Montagestruktur jeder Tür aufrechterhalten werden.
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Ferner kann in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Festhalten einer Tür in geöffneter Position der
Hydraulikzylinder 9 durch einen Luftzylinder mit einer
Funktion zum Erfassen einer Position oder einem beliebigen
Servomotor ersetzt werden.
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Während die Erfindung unter Bezugnahme auf ein bestimmtes
Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, ist die
Beschreibung veranschaulichend und soll den Bereich der
Erfindung nicht einschränken. Verschiedene Modifikationen und
Änderungen können dem Fachmann begegnen, ohne vom Gegenstand
und Bereich der in den beigefügten Ansprüchen definierten
Erfindung abzuweichen.