EP1043116B1 - Vorrichtung zum Spannen von Bauteilen - Google Patents

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EP1043116B1
EP1043116B1 EP00106558A EP00106558A EP1043116B1 EP 1043116 B1 EP1043116 B1 EP 1043116B1 EP 00106558 A EP00106558 A EP 00106558A EP 00106558 A EP00106558 A EP 00106558A EP 1043116 B1 EP1043116 B1 EP 1043116B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
central part
modular device
angle
coplanar
adjustable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00106558A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1043116A2 (de
EP1043116A3 (de
Inventor
Martin Bauer
Heinz Polumski
Jürgen Ramming
Marcell Schubert
Werner Namorsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TMS Transport- und Montagesysteme GmbH
Original Assignee
TMS Produktionssysteme GmbH
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Publication date
Application filed by TMS Produktionssysteme GmbH filed Critical TMS Produktionssysteme GmbH
Priority to AT00106558T priority Critical patent/ATE301528T1/de
Publication of EP1043116A2 publication Critical patent/EP1043116A2/de
Publication of EP1043116A3 publication Critical patent/EP1043116A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1043116B1 publication Critical patent/EP1043116B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/006—Supporting devices for clamps

Definitions

  • the present invention relates to a modular device for clamping and / or holding and / or machining of components in industrial assembly, in particular assembly of bodies in automobile production, with a mounting plate on which at least a foot part can be fastened, to which an upstanding middle part can be fastened, which carries an adjustable head part, the at least one holding element and / or at least one actuatable clamping element and / or at least one processing device for the component having. Furthermore, the present invention relates to a method for pre-assembly or Pre-adjustment and final assembly or final adjustment of a device of the type mentioned.
  • the holding element of the head part via a connection angle, of the two enclosing an angle connecting surfaces, of which the first via at least one plane-parallel plate of standardized thickness, optionally via a Adapter piece with the holding element and the second via at least one other plane-parallel plate of standardized thickness is detachably connected to the middle part, with this is connected, and that the actuatable clamping element has a flat connection surface which has at least one plane-parallel plate of standardized thickness with a means detachably connected to a fluid actuable actuator and the Actuating device or an adapter piece connected thereto another, with the Connecting surface of the clamping element an angle enclosing level Connecting surface which, via at least one further plane-parallel plate standardized thickness is detachably connected to the central part, wherein the at the head part provided connecting surfaces with the at the upper and lower part of the element Middle part provided, mutually associated connection surfaces preferably one include right angle.
  • the holding element of the head part over a Connecting angle which has two connecting surfaces enclosing an angle of which is either the first standardized thickness over at least one plane-parallel plate, optionally via an adapter piece, with the holding element or the second via at least a plane-parallel plate of standardized thickness is releasably connected to the central part, with this connected is.
  • the two-part middle part of an upper and a lower sub-element each with a having planar connecting surface, which are arranged vertically or inclined.
  • the from Customers desired clamping and holding devices, e.g. Spanner, centering pins or the like., In simple way to be generated entirely by existing CAD elements, so that the Planning effort is extremely low compared to existing solutions. Furthermore, All elements of the modular structure can be characterized by their simplicity (level Connecting surfaces, no bends) cost-effectively manufactured and put into storage become, so that a rapid realization of a project is possible. Likewise are for existing equipment constantly and quickly available spare parts.
  • a further improvement in terms of pre-assembly, pre-adjustment and final assembly or Endjust réelle according to the invention is possible in that the foot part with respect to the im essential horizontal mounting plate in two parallel to the top of the mounting plate extending directions and the middle part adjustable in height adjustable to the foot part fastened is, with the adjustment made by the manufacturer and is unchangeable.
  • Pre-adjustability of the foot part in X and Y direction can be the pre- and the final adjustment various parts of the device and thus performed locally separated, so that An assignment of adjustment errors is even easier.
  • the headboard standard e.g. with identical plane-parallel plates, and therefore inexpensive and be made quickly.
  • this Vorjustieriana the foot can advantageously characterized be realized that the foot part with respect to the mounting plate via weldable Perforated discs for fastening screws of the foot part adjusted and fixed unchangeable is.
  • the adjustment of the foot part in the Z direction can be realized in practice simply by be that the middle part with respect to the foot part of a height-adjustable screw is adjustable and by means of a horizontal part penetrating the foot part and the middle part Pcorrotoryes and screw is fixed unchangeable.
  • the middle part formed as a rod with a substantially rectangular cross-section and has the foot part on a gegen Dermate rectangular recess, wherein the foot part on the Corners of this recess is in contact with the edges of the middle part.
  • the central part is only at two, at a distance superimposed sections in contact with the foot part.
  • the Connecting surfaces are arranged vertically in their operating position or at least one have vertical component.
  • An advantageous embodiment of the head part results from the fact that the angle with his second, planar connecting surface on the at least one plane-parallel plate with the help of screw and dowel pins with one at the upper end of the middle part arranged planar connecting surface is screwed, wherein the plane Connecting surfaces are arranged horizontally in their operating position or at least one have horizontal component.
  • this arrangement is another adjustment option of the head part, namely in the Z direction or component in the Z direction feasible.
  • An alternative embodiment provides that the angle with its second plane Connecting surface on the at least one plane-parallel plate with the help of Screw and dowel pins with one at the upper end of the middle part arranged planar connecting surface is screwed, wherein the plane Connecting surfaces are arranged vertically in their operating position or at least one have vertical component.
  • a particularly simple design of the angle results from the fact that the two-armed Angle is formed substantially perpendicular and the first and the second Join together at a right angle.
  • This element of the modular design is therefore particularly simple and yet can be for a large number used by applications.
  • the angle is further with its first flat connecting surface over the at least one plane-parallel plate with the help of screw connections and dowels with a flat Connecting surface of the retaining element releasably connected and, wherein the plane Connecting surfaces arranged vertically in their operating position or at least one have vertical component and preferably at a right angle to the Connecting surfaces of the middle part are aligned.
  • This is factory or customer side the setting of the holding surface of the holding member in each direction possible, so that the breakpoint if necessary, can be readjusted as desired without time-consuming and expensive mechanical machining of parts are necessary.
  • the customer or the customer active fitter has for the purpose a set of plane-parallel plates, so-called shims, with standardized thicknesses, e.g. 5mm, 2mm, 1mm, 0.5mm, 0.2mm, 0.1mm, 0.05mm, to Available, which he can combine with each other.
  • Anaolog is provided in the aforementioned alternative that the angle with its first plane connecting surface on the at least one plane-parallel plate and optionally via an adapter piece with the help of screw and dowel pins a flat connecting surface of the holding element is releasably connected, wherein the planar Connecting surfaces arranged horizontally in their operating position or at least one have horizontal component and preferably at a right angle to the Connecting surfaces of the middle part are aligned.
  • the pneumatic Actuator attached to an elongated adapter piece, which is a having planar connecting surface, which over the at least one plane-parallel plate with Help of screw and dowel pins with one at the upper end of the middle part provided planar connecting surface is screwed, wherein the connecting surfaces are arranged vertically in their operating position or at least one vertical component and preferably at a right angle to the connecting surfaces of the upper aligned with the lower part of the middle part.
  • the operating part of pneumatic actuator also has a flat connection surface, which on the at least one plane-parallel plate with the help of screw and Pcorrostatten with the connecting surface of the clamping element is screwed, wherein the Connecting surfaces preferably with each other and with the connecting surfaces of the upper and lower portion of the central part a right angle.
  • This is Factory or customer, the setting of the clamping surface of the clamping element in each Direction possible, so that the clamping point, if necessary, by removing or Replacement or addition of shims can be adjusted as required, without to cause time-consuming and expensive mechanical machining of parts.
  • the foot part in one piece with the lower part element of the middle part is designed to realize even low heights can.
  • the foot part is at least one between the foot part and the mounting body plane-parallel plate of standardized thickness arranged to the manufacturer side Height adjustment of the foot to allow. It has proved to be advantageous that the foot part is fastened by means of fastening bolts to the mounting body and that the at least one plane-parallel plate is arranged in the region of the fastening bolts.
  • a particularly advantageous in lack of space embodiment of the present invention is that the upstanding, with the lower Sub-element of the middle part connected portion of the foot part with respect to the Mounting body is arranged inclined, so that certain holding positions are achieved which are not possible with upright devices.
  • the holding element and / or the clamping element of the head part Use of plane-parallel plates of standardized thickness are detachably assembled, that in the pre-assembly and pre-adjustment manufacturer in three directions adjustable foot part assembled with the middle part, pre-adjusted and unchangeable be set, and that in the final assembly and final adjustment by the customer in three Directions adjustable holding and / or clamping elements of the head part if necessary by removing, replacing or adding plane-parallel plates of standardized thickness be adjusted via the detachable connections.
  • Figure 1 is a modular device 1 for holding and clamping of sheets for the Body production shown in the automotive industry.
  • the modular design Device consists of a foot 2, a middle part 3 and a headboard. 4
  • the 2 foot part is about four fixing screws 5a, 5b, 5c, 5d, which with a game are guided by fastening holes (not shown) of the foot part 2, with a Mounting plate 6 connected.
  • the foot part 2 For receiving the cross-sectionally rectangular central part 3, the foot part 2 has a opposite recess 8, which in the region of the edges of 2 on top of each other lying sections exactly adapted to the shape of the central part 3.
  • the between the Edges or the contact areas located portions of the foot part 2 are through Recesses of the central part 3 spaced to the most precise guidance and To ensure storage of the middle part 3.
  • a vertical arranged adjusting screw 9 for height adjustment of the middle part 3 is provided.
  • the middle part 3 is inventively constructed in two parts and has an upper, with the Head part 4 connected sub-element 12 and a lower, connected to the middle part 3 Sub-element 13 on.
  • the subelements are over flat connecting surfaces, which in the present case are arranged vertically, and with the interposition of plane-parallel Plates 14 with standardized thickness, so-called shims, with each other Fixing screws 15a, 15b, 15c, 15d and via fitting pins 16a, 16b, 16c, 16d connected with each other.
  • FIG. 5 shows shims 14 which are commercially available in all the required thicknesses are available and can be combined with each other.
  • the head part 4 has a holding element 17 and a clamping element 18, which corresponding holding surfaces for the (not shown) body panel.
  • the Retaining element 17 has a flat connection surface, which via shims 14 with a Angle 19, which also has a flat connection surface, is connected.
  • the Attachment of the retaining element 17 at the angle 19 via two Fixing screws 20a, 20b and two fitting pins 21a, 21b.
  • the second level Connecting surface of the angle 19 is also by means of fastening screws 23 a, 23 b and Pcorro pins 24a, 24b via plane-parallel shims 14 with the top of the upper Part element 12 of the middle part 3 connected.
  • the tensioning element 18 also has a level connecting surface which over Shims 14 and corresponding Connecting screws and fitting pins with the clamping lever 20 of a pneumatic Clamping device 21 is connected, which in the illustrated embodiment an adapter piece 22 is fixed, which in turn has a flat connection surface by means of fastening screws and fitting pins on Shims 14 with a Side surface of the upper sub-element 12 of the middle part 3 is connected.
  • FIG. 2 shows a device according to FIG Device 25 is provided for supporting a sheet metal part.
  • the device 25 is how the foot or head part 2 or 4 modular, so that the support point in all three Directions is adjustable and a simple and rapid design and manufacturing respectively Maintenance is possible.
  • Abstützbalken 26 An attached via shims 14 on a flat vertical surface of the foot part 3 Abstweilbalken 26 is constructed in two parts for this purpose, the attachment of the Abstützbalkens is analogous to the upper and the lower portion of the middle part over four screw connections 15a, 15b, 15c, 15d and four fitting pins 16a, 16b, 16c, 16d. of the Two-piece support beam 26 has a lower portion 27 and an upper portion 28th on, which are discontinued at the ends facing each other and by means of one each vertical surface of these paragraphs, normal to the mounting surface of the foot part 3rd aligned, and with the interposition of Shims 14 through each other Bolt 23 a, 23 b and fitting pins 24 a, 24 b are connected.
  • a boom 29 for with a corresponding Support surface provided for the body panel viewing support body 30 is provided.
  • the same formed horizontal top of the support beam 26 is in turn via shims 14 in analogous way by means of bolts 23a, 23b and fitting pins 24a, 24b with the boom 19 connected.
  • Figure 3 is a modified embodiment of the device according to the invention 101, which can be used for particularly low clamping positions.
  • the device 101 has a foot part 102, a middle part 103 and a head part 104.
  • the middle and the head part 103, 104 are, except for the dimensions of the individual Components identical in construction as the like components 3, 4 of the devices according to Figures 1 and 2 and are therefore not explained in detail at this point.
  • the foot part 102 is in the embodiment shown in Figure 3 integral with the lower portion 113 of the central portion 103 formed the attachment of the Foot part 103 on the mounting plate or the like. takes place, as in the embodiment according to Figures 1 and 2 by means of four bolts 105a, 105b, 105c, and four washers 107a, 107b, 107c, for adjusting the foot part with respect to the mounting plate in the Directions parallel to this serve.
  • the factory provided in the foot part Height adjustment is realized in the embodiment shown by Shims 114, which below the foot in the region of the fastening screws 105a, 105b, 105c are arranged.
  • FIG 4 an embodiment of the embodiment of Figure 3 is shown at which is formed integrally with the foot 103 formed lower portion 113 of the Middle part 103 is arranged inclined, this embodiment is particularly at Lack of space can be used advantageously.
  • the inclination of the lower portion 113 can be natural be chosen arbitrarily. Both factory and customer adjustability of the foot and the head part remain unrestricted.
  • FIG 6 is a modular device for holding and clamping of sheets for the Body production shown in the automotive industry.
  • the modular design Device consists of a foot part 102, a middle part 103 and a head part 104.
  • the Foot portion 102 is integral with the as in the embodiment shown in FIG formed lower portion 113 of the central portion 103.
  • the foot part 102 can via four fastening screws 105 a, 105 b, 105 c, 105 d, which with a game through (not shown) mounting holes of the foot part 2 are performed, be connected with a mounting plate.
  • the adjustment of the foot part 2 with respect to the Mounting plate via washers 107 a, 107 b, 107 c, 107 d, in which the Fixing screws 105a, 105b, 105c, 105d are stored without clearance and after Adjustment of the foot 102 to be welded to this.
  • the middle part 103 and the foot part 102 are above flat connecting surfaces, which in present case are arranged vertically, and with the interposition of plane-parallel Plates (shims) 114 of standardized thickness with each other via fastening screws 115a, 115b, 115c, 115d and via fitting pins 116a, 116b.
  • shims plane-parallel Plates
  • the head part 104 has a holding element 117, which has a flat connecting surface which has an angle via shims 114, an adapter 122 and shims 114 119, which also has a flat connecting surface, is connected.
  • the adapter piece 122 is over Fixing screws 123 a, 1234 b connected to the angle 119.
  • the second planar connecting surface of the angle 119 is also by means of Fixing screws 125 and fitting pins (not shown) via plane-parallel shims 114 connected to the side surface of the central part 103.
  • the holding element 117 also has a level connecting surface which over Shims 114 and corresponding Connecting screws and fitting pins with the clamping lever 120 of a pneumatic Clamping device 121 is connected, which in the illustrated embodiment is fastened by means of fastening screws on an adapter piece 122.
  • the head part 104 as a unit solely by the replacement of shims 114 in the region below the adapter piece 122, ie between the foot part 102 and Middle part 103, between the middle part 103 and angle 119 and between angle 119 and Adapter piece 122 is arbitrarily adjustable in all three directions.
  • Fig. 6 Due to the modular structure results, as mentioned in Fig. 1, a simple planning and Construction of devices according to the invention.
  • Fig. 6 it can be seen that the length the foot part 102, the middle part 103, the adapter piece 122, the holding member 117 without special effort can be constructed and manufactured as desired.
  • the Inclination of the angle 119 and the orientation of the connecting surfaces, especially those be arbitrarily aligned between the foot 102 and the middle part 103 to a corresponding adaptation to the complex shape of the to be held or edited Make sheet metal parts.
  • FIG. 7 a modular device is shown, whose structure relating to foot 102 and Middle part 103 is analogous to that of FIG. 6.
  • the head part 104 has a holding element 117, which has a flat connecting surface which is directly connected to an angle 119. This version will open an adjustment of the head portion 104 omitted in the Z direction.
  • the second planar connecting surface of the angle 119 is also by means of Fixing screws 125 and fitting pins (not shown) via plane-parallel shims 114 connected to the side surface of the central part 103.
  • the angle 119 is over vertical arranged fastening screws 126 attached to the upper part of the middle part 103.
  • fastening screws 120a, 120b a Pin pulling cylinder 221 attached.
  • the Stiftziehzylinder can of course arbitrary be oriented, for example, even horizontally.
  • the head part 104 as a unit solely by the replacement of shims 114 in the area below the angle 119, that is, between the foot 102 and Middle part 103 and between the middle part 103 and angle 119 in the X and Y directions arbitrarily is adjustable.
  • An alternative to the embodiment in FIG. 7 can be achieved by omitting the angle 119, however, the adjustability is lost in one of the directions X or Y, but through Arranging at least one horizontal shim 114 between middle part 103 and Holding element 117 is given an adjustment option in the Z direction.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine modulare Vorrichtung zum Spannen und/oder Halten und/oder Bearbeiten von Bauteilen bei der industriellen Montage, insbesondere der Montage von Karosserien bei der Automobilfertigung, mit einer Montageplatte, an welcher zumindest ein Fußteil befestigbar ist, an welchem ein aufragender Mittelteil befestigbar ist, welcher einen justierbaren Kopfteil trägt, der zumindest ein Halteelement und/oder zumindest ein betätigbares Spannelement und/oder zumindest eine Bearbeitungseinrichtung für das Bauteil aufweist. Weiters betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Vormontage bzw. Vorjustierung und Endmontage bzw. Endjustierung einer Vorrichtung der genannten Art.
Vorrichtungen zum Spannen und Halten für die automatische Fertigung in industriellen Prozessen, wie der Karosseriefertigung, sind bekannt. Ebenso sind entsprechende Bearbeitungseinrichtungen bekannt, wie etwa Stiftziehzylinder. Durch die Kompliziertheit der Bauteile, z.B. Karosseriebleche, muß in der Praxis jede Vorrichtung für sich konstruiert, hergestellt und justiert werden. Durch die Vielzahl von erforderlichen Spann- und Bearbeitungsvorrichtungen einer jeden industriellen Fertigung entstehen dadurch hohe Planungskosten und ein zeitaufwendiger Herstellungs- bzw. Justierprozeß.
In jüngster Zeit hat man daher versucht, den Aufbau solcher Vorrichtungen modular zu gestalten. Beispielsweise ist in der DE 197 16 874 A1 ein Spann-Baukastensystem zur Halterung von Werkstücken mit komplizierter Geometrie, wie Bleche einer Karosserie, beschrieben, bei welchem ein aus mehreren Bauteilen stufenlos höhenverstellbares Gestell vorgesehen ist. Ein Nachteil dieser Vorrichtung liegt unter anderem darin, daß für die Elemente vergleichsweise komplizierte geometrische Formen, z.B. Rundungen, verwendet werden, die aufwendig hergestellt werden müssen. Weiters sind zur Endjustierung aufwendige Arbeiten, wie die mechanische Anpassung von sogenannten Abstimmplatten durch mechanische Nachbearbeitung (Keilbildung) dieser Platten erforderlich.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, durch Weiterentwicklen der obigen Einrichtung eine möglichst einfache Planung, Herstellung, Vormontage, Vorjustierung und Endmontage bzw. Endjustierung einer Vorrichtung zu ermöglichen. Weiters ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die herstellerseitige Vorjustierung so zu gestalten, daß kundenseitig zwar eine Endjustierung vorgenommen werden kann, diese jedoch durch den Hersteller überprüfbar ist.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch diese Lösung ist eine Justierbarkeit in drei verschiedenen Richtungen gegeben.
Weiters ist vorgesehen, daß das Halteelement des Kopfteils über einen Verbindungswinkel, der zwei einen Winkel einschließende Verbindungsflächen aufweist, von welchen die erste über zumindest eine planparallele Platte genormter Dicke, gegebenenfalls über ein Adapterstück mit dem Halteelement und die zweite über zumindest eine weitere planparallele Platte genormter Dicke mit dem Mittelteil lösbar verbunden ist, mit diesem verbunden ist, und daß das betätigbare Spannelement eine ebene Verbindungsfläche aufweist, welche über zumindest eine planparallele Platte genormter Dicke mit einer mittels eines Fluidums betätigbaren Betätigungseinrichtung lösbar verbunden und die Betätigungseinrichtung oder ein damit verbundenes Adapterstück eine weitere, mit der Verbindungsfläche des Spannelementes einen Winkel einschließende ebene Verbindungsfläche aufweist, welche über zumindest eine weitere planparallele Platte genormter Dicke mit dem Mittelteil lösbar verbunden ist, wobei die an dem Kopfteil vorgesehenen Verbindungsflächen mit den an dem oberen bzw. unteren Teilelement des Mittelteils vorgesehenen, einander zugeordneten Verbindungsflächen vorzugsweise einen rechten Winkel einschließen.
Eine weitere Lösung wird durch die Merkmale des Anspruchs 2 gogeben. Durch diese Lösung ist eine Justierbarkeit in zwei verschiedenen Richtungen gegeben.
Dabei kann vorgesehen werden, dass das Halteelement des Kopfteilsüber einen Verbindungswinkel, der zwei einen Winkel einschließende Verbindungsflächen aufweist, von welcher entweder die erste über zumindest eine planparallele Platte genormter Dicke, gegebenenfalls über ein Adapterstück, mit dem Halteelement oder die zweite über zumindest eine planparallele Platte genormter Dicke mit dem Mittelteil lösbar verbunden ist, mit diesem verbunden ist. Dadurch wird zusätzlich zur Justierung in Richtung normal zur planparallelen Platte des Mittelteils in einer weiteren Richtung eine Justiermöglichkeit gegeben.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß der zweiteilige Mittelteil ein oberes und ein unteres Teilelement mit je einer ebenen Verbindungsfläche aufweist, welche vertikal oder geneigt angeordnet sind.
Durch diesen stark modularen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die vom Kunden gewünschten Spann- und Haltevorrichtungen, z.B. Spanner, Zentrierstifte od.dgl., in einfacher Weise zur Gänze durch vorhandene CAD-Elemente generiert werden, sodaß der Planungsaufwand im Vergleich zu bestehenden Lösungen äußerst gering ist. Weiters können alle Elemente des modularen Aufbaus durch ihre Einfachheit (ebene Verbindungsflächen, keine Krümmungen) kostengünstig gefertigt und auf Lager gelegt werden, sodaß eine rasche Realisierung eines Projektes möglich ist. Ebenso sind für bestehende Anlagen ständig und rasch Ersatzteile verfügbar.
Durch die Justierbarkeit der Elemente des Kopfteils in zwei oder drei verschiedenen Richtungen sind werk- bzw. kundenseitig keine aufwendigen Anpassungen erforderlich, da die planparallelen Platten lediglich entfernt oder durch andere ausgetauscht, ergänzt bzw. ersetzt werden können, um die erforderliche Endjustierung durchzuführen. Für den Hersteller kann jede werks- bzw. kundenseitig durchgeführte Anpassung überprüft werden, da der Zustand der Vorrichtung bei Auslieferung leicht protokolliert werden kann, sodaß bei Justierfehlem die Ursache dieser Fehler rasch eruiert und behoben werden kann. Es können somit sogenannte Nullwerkzeuge hergestellt werden, bei denen nach Veränderung beim Kunden wieder schnell und einfach der ursprüngliche Zustand hergestellt werden kann.
Eine einfache Möglichkeit der End- bzw. Nachjustierung der Halte- bzw. Spannstelle ergibt sich dadurch, daß je zwei einen Winkel einschließende Verbindungsflächen für die Montage des Halteelementes mit je zwei einen Winkel einschließende Verbindungsflächen für die Montage des Spannelementes parallel zueinander angeordnet sind, da die beiden Elemente in einfacher Weise sowohl gemeinsam jeweils in einer Richtung versetzt als auch zueinander verstellt werden können.
Eine weitere Verbesserung bezüglich der Vormontage, Vorjustierung und Endmontage bzw. Endjustierung ist erfindungsgemäß dadurch möglich, daß der Fußteil bezüglich der im wesentlichen horizontalen Montageplatte in zwei parallel zur Oberseite der Montageplatte verlaufende Richtungen und der Mittelteil in der Höhe justierbar an dem Fußteil befestigbar ist, wobei die Justierung herstellerseitig durchgeführt und unveränderbar ist. Durch diese Vorjustierbarkeit des Fußteils in X- und Y-Richtung können die Vor- und die Endjustierung an verschiedenen Teile der Vorrichtung und somit lokal getrennt durchgeführt werden, sodaß eine Zuordnung von Justierungsfehlern noch einfacher möglich ist. Weiters kann der Kopfteil standardmäßig, z.B. mit identischen planparallelen Platten, und demnach kostengünstig und rasch gefertigt werden.
In der Praxis kann diese Vorjustierbarkeit des Fußteils in vorteilhafter Weise dadurch realisiert werden, daß der Fußteil bezüglich der Montageplatte über anschweißbare Lochscheiben für Befestigungsschrauben des Fußteils justiert und unveränderbar festgelegt ist. Die Justierung des Fußteils in Z-Richtung kann in der Praxis einfach dadurch realisiert werden, daß der Mittelteil bezüglich des Fußteiles über eine höhenverstellbare Schraube justierbar ist und mittels eines den Fußteil und den Mittelteil durchdringenden horizontalen Paßstiftes und Schraubverbindungen unveränderbar festgelegt ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung ist der Mittelteil als eine Stange mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt ausgebildet und weist der Fußteil eine gegengleiche rechteckförmige Ausnehmung auf, wobei der Fußteil über die Ecken dieser Ausnehmung mit den Kanten des Mittelteils in Berührung steht. Vorzugsweise steht der Mittelteil nur an zwei, in einem Abstand übereinander angeordneten Teilabschnitten mit dem Fußteil in Berührung. Durch diese Lösung ist eine einfache Herstellung sowohl des Fußteils als auch des Mittelteils möglich, sodaß kostengünstig geringe Toleranzen eingehalten werden können.
Bei einer einfachen Realisierung des zweiteiligen Mittelteils sind das obere und das untere Teilelement des Mittelteils an ihren einander zugewandten Enden abgesetzt und diese Absätze sind über die zumindest eine planparallele Platte mit Hilfe von Schraubverbindungen und Paßstiften miteinander verschraubbar, wobei die Verbindungsflächen in ihrer Betriebsposition vertikal angeordnet sind oder zumindest eine vertikale Komponente aufweisen. Durch diese Ausgestaltung des Mittelteils kann der Kopf in X- oder Y-Richtung bzw. Komponentenweise in einer oder in beiden dieser Richtungen justiert werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Kopfteils ergibt sich dadurch, daß der Winkel mit seiner zweiten, ebenen Verbindungsfläche über die zumindest eine planparallele Platte mit Hilfe von Schraubverbindungen und Paßstiften mit einer an dem oberen Ende des Mittelteils angeordneten ebenen Verbindungsfläche verschraubbar ist, wobei die ebenen Verbindungsflächen in ihrer Betriebsposition horizontal angeordnet sind oder zumindest eine horizontale Komponente aufweisen. Mit dieser Anordnung ist eine weitere Justiermöglichkeit des Kopfteils, nämlich in Z-Richtung bzw. komponentenweise in Z-Richtung realisierbar.
Eine alternative Ausführung sieht vor, dass der Winkel mit seiner zweiten ebenen Verbindungsfläche über die zumindest eine planparallele Platte mit Hilfe von Schraubverbindungen und Paßstiften mit einer an dem oberen Ende des Mittelteils angeordneten ebenen Verbindungsfläche verschraubbar ist, wobei die ebenen Verbindungsflächen in ihrer Betriebsposition vertikal angeordnet sind oder zumindest eine vertikale Komponente aufweisen. Mit dieser Anordnung ist beispielsweise die Justiermöglichkeit des Kopfteils normal zur Z-Richtung und normal zur durch den Mittelteil vorgegebenen Richtung realisierbar.
Eine besonders einfache Ausbildung des Winkels ergibt sich dadurch, daß der zweiarmige Winkel im wesentlichen rechtwinkelig ausgebildet ist und die erste und die zweite Verbindungsfläche miteinander einen rechten Winkel einschließen. Dieses Element des modularen Aufbaus ist demnach besonders einfach und kann dennoch für eine große Anzahl von Anwendungsfällen eingesetzt werden.
Der Winkel ist weiters mit seiner ersten ebenen Verbindungsfläche über die zumindest eine planparallele Platte mit Hilfe von Schraubverbindungen und Paßstiften mit einer ebenen Verbindungsfläche des Halteelements lösbar verbunden und, wobei die ebenen Verbindungsflächen in ihrer Betriebsposition vertikal angeordnet oder zumindest eine vertikale Komponente aufweisen und vorzugsweise in einem rechten Winkel zu den Verbindungsflächen des Mittelteils ausgerichtet sind. Dadurch ist werks- bzw. kundenseitig die Einstellung der Haltefläche des Halteteils in jede Richtung möglich, sodaß der Haltepunkt erforderlichenfalls beliebig nachjustiert werden kann, ohne daß zeitaufwendige und teure mechanische Bearbeitungen von Teilen notwendig sind. Der Kunde bzw. der kundenseitig tätige Monteur hat für den Zweck einen Satz von planparallelen Platten, sogenannte Shims, mit genormten Dicken, z.B. 5mm, 2mm, 1mm, 0,5mm, 0,2mm, 0,1mm, 0,05mm, zur Verfügung, die er beliebig miteinander kombinieren kann.
Anaolog ist bei der vorgenannten Alternative vorgesehen, dass der Winkel mit seiner ersten ebenen Verbindungsfläche über die zumindest eine planparallele Platte sowie gegebenenfalls über ein Adapterstück mit Hilfe von Schraubverbindungen und Paßstiften mit einer ebenen Verbindungsfläche des Halteelements lösbar verbunden ist, wobei die ebenen Verbindungsflächen in ihrer Betriebsposition horizontal angeordnet oder zumindest eine horizontale Komponente aufweisen und vorzugsweise in einem rechten Winkel zu den Verbindungsflächen des Mittelteils ausgerichtet sind.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die pneumatische Betätigungsvorrichtung an einem langgestreckten Adapterstück befestigt, welches eine ebene Verbindungsfläche aufweist, welche über die zumindest eine planparallele Platte mit Hilfe von Schraubverbindungen und Paßstiften mit einer an dem oberen Ende des Mittelteils vorgesehenen ebenen Verbindungsfläche verschraubbar ist, wobei die Verbindungsflächen in ihrer Betriebsposition vertikal angeordnet sind oder zumindest eine vertikale Komponente aufweisen und vorzugsweise in einem rechten Winkel zu den Verbindungsflächen des oberen mit dem unteren Teilelement des Mittelteils ausgerichtet sind. Der Betätigungsteil der pneumatischen Betätigungsvorrichtung weist ebenso eine ebene Verbindungsfläche auf, welche über die zumindest eine planparallele Platte mit Hilfe von Schraubverbindungen und Paßstiften mit der Verbindungsfläche des Spannelementes verschraubbar ist, wobei die Verbindungsflächen vorzugsweise miteinander und mit den Verbindungsflächen des oberen und unteren Teilabschnittes des Mittelteils einen rechten Winkel einschließen. Dadurch ist werks- bzw. kundenseitig die Einstellung der Spannfläche des Spannelementes in jede Richtung möglich, sodaß der Spannpunkt erforderlichenfalls durch Entfernen oder Auswechseln bzw. Hinzufügen von Shims beliebig nachjustiert werden kann, ohne zeitaufwendige und teure mechanische Bearbeitungen von Teilen zu verursachen.
Bei einer alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß der Fußteil einstückig mit dem unteren Teilelement des Mittelteils ausgebildet ist, um auch besonders niedrige Bauhöhen realisieren zu können. Bei dieser Ausführungsform ist zwischen dem Fußteil und dem Montagekörper zumindest eine planparallele Platte genormter Dicke angeordnet, um die herstellerseitige Höhenvorjustierung des Fußteils zu ermöglichen. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß der Fußteil mittels Befestigungsbolzen an dem Montagekörper befestigt ist und daß die zumindest eine planparallele Platte im Bereich der Befestigungsbolzen angeordnet ist.
Eine insbesondere bei Platzmangel vorteilhaft einsetzbare Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der nach oben aufragende, mit dem unteren Teilelement des Mittelteils verbundene Teilabschnitt des Fußteils bezüglich des Montagekörpers geneigt angeordnet ist, sodaß bestimmte Haltepositionen erreicht werden können, die mit gerade aufragenden Vorrichtungen nicht möglich sind.
Weiters werden die weiter oben genannten Aufgaben mit einem speziellen Verfahren zur Vormontage bzw. Vorjustierung und Endmontage bzw. Endjustierung einer Vorrichtung zum Spannen und Halten von Bauteilen bei der industriellen Montage gelöst, insbesondere bei der Montage von Karosserien in der Automobilfertigung, mit einer Montageplatte, an welcher zumindest ein Fußteil befestigt wird, an welchem ein aufragender Mittelteil befestigt wird, welcher einen justierbaren Kopfteil trägt, der aus zumindest einem Halteelement und/oder zumindest einem betätigbaren Spannelement zusammengesetzt wird, wobei der Fußteil und der Kopfteil verstellbar sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß bei der Vormontage herstellerseitig das Halteelement und/oder das Spannelement des Kopfteils durch Verwendung von planparallelen Platten genormter Dicke lösbar zusammengesetzt werden, daß der bei der Vormontage und Vorjustierung herstellerseitig der in drei Richtungen verstellbare Fußteil mit dem Mittelteil zusammengesetzt, vorjustiert und unveränderbar festgelegt werden, und daß bei der Endmontage und Endjustierung kundenseitig die in drei Richtungen verstellbaren Halte- und/oder Spannelemente des Kopfteils gegebenenfalls durch Entfernen, Auswechseln oder Hinzufügen von planparallelen Platten genormter Dicke über die lösbaren Verbindungen endjustiert werden. Durch diesen zweistufigen Justiervorgang in unterschiedlichen Bereichen der Vorrichtung ist eine optimale Flexibilität hinsichtlich der Justierung gegeben, wobei sowohl die Justierung des Herstellers als auch des Kundens jederzeit nachprüfbar ist, um Fehlerquellen zu eruieren, sodaß eine rasche Behebung solcher Fehler möglich ist.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsbeispiele der Erfindung, wobei auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen wird, die Folgendes zeigen:
  • Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • Fig. 2 das Ausführungsbeispiel von Fig. 1 mit einem zusätzlichen Abstützteil,
  • Fig. 3 eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem veränderten Fußteil,
  • Fig. 4 eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem geneigten Fußteil,
  • Fig. 5 eine planparallele Platte zur Verwendung in der Vorrichtung gemäß den Fig. 1 bis 4,
  • Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem am Mittelteil angreifenden Winkel,
  • Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer zweifach einstellbaren erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem am Mittelteil angreifenden Winkel und
  • Fig. 8 eine Seitenansicht von Fig. 7.
    • In Figur 1 ist eine modulare Vorrichtung 1 zum Halten und Spannen von Blechen für die Karosseriefertigung in der Automobilindustrie dargestellt. Die modular aufgebaute Vorrichtung besteht aus einem Fußteil 2, einem Mittelteil 3 und einem Kopfteil 4.
    Der 2 Fußteil ist über vier Befestigungsschrauben 5a, 5b, 5c, 5d, welche mit einem Spiel durch (nicht dargestellte) Befestigungsbohrungen des Fußteils 2 geführt sind, mit einer Montageplatte 6 verbunden. Die Justierung des Fußteils 2 bezüglich der Montageplatte 6 erfolgt über Unterlegscheiben 7a, 7b, 7c, 7d, in welchen die Befestigungsschrauben 5a, 5b, 5c, 5d ohne Spiel gelagert sind und die nach Justierung des Fußteils 2 mit diesem verschweißt werden.
    Zur Aufnahme des im Querschnitt rechteckförmigen Mittelteils 3 weist der Fußteil 2 eine gegengleiche Ausnehmung 8 auf, welche im Bereich der Kanten an 2 übereinander gelegenen Abschnitten exakt an die Form des Mittelteils 3 angepaßt ist. Die zwischen den Kanten bzw. den Kontaktbereichen gelegenen Abschnitte des Fußteils 2 sind durch Ausnehmungen von dem Mittelteil 3 beabstandet, um eine möglichst präzise Führung und Lagerung des Mittelteils 3 zu gewährleisten. Zwischen der Oberseite des Fußteils 2 und der Unterseite des Mittelteils 3 ist im Bereich der rechteckförmigen Ausnehmung 8 eine vertikal angeordnete Verstellschraube 9 zur Höheneinstellung des Mittelteils 3 vorgesehen. Nach einer herstellerseitig durchgeführten Höhenjustierung des Mittelteils 3 wird dieser mit dem Fußteil 2 über zwei horizontale, im Bereich der Kontaktflächen angeordnete Befestigungsschrauben 10a, 10b, die mit Spiel durch entsprechende Bohrungen des Mittelteils 3 geführt sind, verschraubt und über einen Paß-Stift 11 in seiner Höhenposition endgültig fixiert.
    Der Mittelteil 3 ist erfindungsgemäß zweiteilig aufgebaut und weist ein oberes, mit dem Kopfteil 4 verbundenes Teilelement 12 und ein unteres, mit dem Mittelteil 3 verbundenes Teilelement 13 auf. Die Teilelemente sind über ebene Verbindungsflächen, die im vorliegenden Fall vertikal angeordnet sind, und unter Zwischenschaltung von planparallelen Platten 14 mit genormter Dicke, sogenannten Shims, miteinander über Befestigungsschrauben 15a, 15b, 15c, 15d und über Paß-Stifte 16a, 16b, 16c, 16d miteinander verbunden.
    In Figur 5 sind Shims 14 dargestellt, welche in allen erforderlichen Stärken im Handel erhältlich sind und beliebig miteinander kombiniert werden können.
    Der Kopfteil 4 weist ein Halteelement 17 und ein Spannelement 18 auf, welche entsprechende Halteflächen für das (nicht dargestellte) Karosserieblech aufweisen. Das Halteelement 17 weist eine ebene Verbindungsfläche auf, welche über Shims 14 mit einem Winkel 19, der ebenso eine ebene Verbindungsfläche aufweist, verbunden ist. Die Befestigung des Halteelementes 17 an dem Winkel 19 erfolgt über zwei Befestigungsschrauben 20a, 20b und zwei Paß-Stiften 21a, 21b. Die zweite ebene Verbindungsfläche des Winkels 19 ist ebenso mittels Befestigungsschrauben 23a, 23b und Paß-Stiften 24a, 24b über planparallele Shims 14 mit der Oberseite des oberen Teilelementes 12 des Mittelteils 3 verbunden. Das Spannelement 18 weist ebenso eine ebene Verbindungsfläche auf, welche über Shims 14 und entsprechenden Verbindungsschrauben und Paß-Stiften mit dem Spannhebel 20 einer pneumatischen Spanneinrichtung 21 verbunden ist, welche bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an einem Adapterstück 22 befestigt ist, welches wiederum eine ebene Verbindungsfläche aufweist, die mittels Befestigungsschrauben und Paß-Stiften über Shims 14 mit einer Seitenfläche des oberen Teilelementes 12 des Mittelteils 3 verbunden ist.
    Der Figur 1 ist zu entnehmen, daß sowohl das Halteelement 17 als auch das Spannelement 18 durch den modularen Aufbau und das Vorhandensein der Shims im Bereich des Kopf- und Mittelteils 3 in alle drei Richtungen beliebig justierbar sind. Diese Justierung ist für eine einfache kunden- bzw. werkseitig vorzunehmende Anpassung oder Endjustierung vorgesehen. Die an dem Fußteil 2 vorgesehene Justierung über die Befestigungsschrauben 5a, 5b, 5c, 5d und die Justierschraube 9 ist hingegen für eine herstellerseitig durchgeführte permanente Vorjustierung der Vorrichtung vorgesehen.
    Durch den modularen Aufbau ergibt sich weiters eine einfache Planung und Konstruktion von erfindungsgemäßen Vorrichtungen. In Figur 1 ist zu sehen, daß die Länge der Teilelemente 12, 13 des Mittelteils 3, das Adapterstück 22, das Halteelement 17 und das Spannelement 18 ohne besonderen Aufwand in beliebigen Längen konstruiert und gefertigt werden können. Weiters kann die Neigung des Winkels 19 und die Ausrichtung der Verbindungsflächen, insbesondere jene zwischen dem oberen und dem unteren Teilelement 12, 13 des Mittelteils 3 beliebig ausgerichtet werden, um eine entsprechende Anpassung an die komplexe Gestalt der zu haltenden Blechteile vorzunehmen.
    Weiters können an der modularen Vorrichtung, insbesondere am Fußteil 2, weitere Halte- und Stützelemente für Karosseriebleche befestigt werden, die in der selben Weise modular aufgebaut und in alle drei Richtungen justierbar sein können.
    An dieser Stelle ist noch darauf hinzuweisen, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch alle anderen Vorrichtungen, die in der selben Weise modular aufgebaut sind, umfaßt sind, z.B. pneumatische Stiftzentrierungen, pneumatische Unterflurspanner, Hakenspanner, Stiftziehzylinder, die ebenso zur Karosseriefertigung in der Automobilindustrie angewendet werden.
    In Figur 2 ist eine Vorrichtung gemäß Figur 1 dargestellt, bei welcher zusätzlich eine Einrichtung 25 zur Abstützung eines Blechteiles vorgesehen ist. Die Einrichtung 25 ist, wie der Fuß- bzw. Kopfteil 2 bzw. 4 modular aufgebaut, sodaß der Abstützpunkt in allen drei Richtungen justierbar ist und eine einfache und rasche Konstruktion und Fertigung bzw. Wartung möglich ist.
    Ein über Shims 14 an einer ebenen vertikalen Fläche des Fußteils 3 befestigter Abstützbalken 26 ist zu diesem Zweck zweiteilig aufgebaut die Befestigung des Abstützbalkens erfolgt analog zu dem oberen und dem unteren Abschnitt des Mittelteils über vier Schraubverbindungen 15a, 15b, 15c, 15d und vier Paß-Stifte 16a, 16b, 16c, 16d. der zweiteilige Stützbalken 26 weist einen unteren Abschnitt 27 und einen oberen Abschnitt 28 auf, welche an den einander zugewandten Enden abgesetzt sind und mittels je einer vertikalen Fläche dieser Absätze, die normal zu der Befestigungsfläche des Fußteils 3 ausgerichtet sind, und unter Zwischenschaltung von Shims 14 miteinander durch Schraubbolzen 23a, 23b und Paß-Stifte 24a, 24b verbunden sind.
    An der Oberseite des Stützbalkens 26 ist ein Ausleger 29 für den mit einer entsprechenden Stützfläche für das Karrosserieblech ersehenen Stützkörper 30 vorgesehen. Die eben ausgebildete horizontale Oberseite des Stützbalkens 26 ist wiederum über Shims 14 in analoger Weise mittels Schraubbolzen 23a, 23b und Paß-Stiften 24a, 24b mit dem Ausleger 19 verbunden. Durch diesen Aufbau kann die Stützfläche des Stützkörpers 30 in einfacher und reproduzierbarer Weise in allen drei Richtungen justiert werden.
    In Figur 3 ist eine abgewandelte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung 101 dargestellt, welche für besonders niedrige Spannpositionen verwendet werden kann.
    Die Vorrichtung 101 weist einen Fußteil 102, einen Mittelteil 103 und einen Kopfteil 104 auf. Der Mittel- und der Kopfteil 103, 104 sind, bis auf die Dimensionen der einzelnen Komponenten, identisch aufgebaut wie die gleichnamigen Bauteile 3, 4 der Vorrichtungen gemäß der Figuren 1 und 2 und werden demnach an dieser Stelle nicht näher erläutert.
    Der Fußteil 102 ist bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit dem unteren Teilabschnitt 113 des mittleren Abschnittes 103 ausgebildet die Befestigung des Fußteils 103 an der Montageplatte od.dgl. erfolgt, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 und 2 mittels vier Schraubbolzen 105a, 105b, 105c, und vier Unterlegscheiben 107a, 107b, 107c, die zur Justierung des Fußteils bezüglich der Montageplatte in den Richtungen parallel zu dieser dienen. Die im Fußteil vorgesehene werkseitige Höhenverstellung wird bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch Shims 114 realisiert, welche unterhalb des Fußteils im Bereich der Befestigungsschrauben 105a, 105b, 105c angeordnet sind. Bei einer nicht dargestellten Ausführungsvariante kann der mit der Montageplatte verschraubbare untere Teilabschnitt des Fußteils 103 um 90° versetzt angeordnet sein, um insbesondere bei Platzproblemen eine dichtere Anordnung von Spannvorrichtungen an einer Montageplatte oder die Befestigung der Spannvorrichtung an anderen Montagekörpern, z.B. einem Rohr, zu ermöglichen.
    In Figur 4 ist eine Ausführungsvariante des Ausführungsbeispiels von Figur 3 dargestellt, bei welchem der einstückig mit dem Fußteil 103 ausgebildete untere Abschnitt 113 des Mittelteils 103 geneigt angeordnet ist, diese Ausführungsvariante ist insbesondere bei Platzmangel vorteilhaft einsetzbar. Die Neigung des unteren Abschnittes 113 kann natürlich beliebig gewählt werden. Sowohl die werkseitige als auch die kundenseitige Justierbarkeit des Fuß- und des Kopfteils bleiben dabei uneingeschränkt erhalten.
    In Figur 6 ist eine modulare Vorrichtung zum Halten und Spannen von Blechen für die Karosseriefertigung in der Automobilindustrie dargestellt. Die modular aufgebaute Vorrichtung besteht aus einem Fußteil 102, einem Mittelteil 103 und einem Kopfteil 104. Der Fußteil 102 ist wie bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit dem unteren Teilabschnitt 113 des mittleren Abschnittes 103 ausgebildet.
    Der Fußteil 102 kann über vier Befestigungsschrauben 105a, 105b, 105c, 105d, welche mit einem Spiel durch (nicht dargestellte) Befestigungsbohrungen des Fußteils 2 geführt sind, mit einer Montageplatte verbunden werden. Die Justierung des Fußteils 2 bezüglich der Montageplatte erfolgt über Unterlegscheiben 107a, 107b, 107c, 107d, in welchen die Befestigungsschrauben 105a, 105b, 105c, 105d ohne Spiel gelagert sind und die nach Justierung des Fußteils 102 mit diesem verschweißt werden.
    Der Mittelteil 103 und der Fußteil 102 sind über ebene Verbindungsflächen, die im vorliegenden Fall vertikal angeordnet sind, und unter Zwischenschaltung von planparallelen Platten (Shims) 114 mit genormter Dicke miteinander über Befestigungsschrauben 115a, 115b, 115c, 115d und über Paß-Stifte 116a, 116b verbunden.
    Der Kopfteil 104 weist ein Halteelement 117 auf, welches eine ebene Verbindungsfläche aufweist, welche über Shims 114, ein Adapterstück 122 und Shims 114 mit einem Winkel 119, der ebenso eine ebene Verbindungsfläche aufweist, verbunden ist. Die Befestigung des Halteelementes 117 an dem Adapterstück 122 erfolgt über zwei Befestigungsschrauben 120a, 120b und zwei Paß-Stifte 121a, 121b. Das Adapterstück 122 ist über Befestigungsschrauben 123a, 1234b mit dem Winkel 119 verbunden.
    Die zweite ebene Verbindungsfläche des Winkels 119 ist ebenso mittels Befestigungsschrauben 125 und Paß-Stiften (nicht dargestellt) über planparallele Shims 114 mit der Seitenfläche des Mittelteils 103 verbunden. Das Halteelement 117 weist ebenso eine ebene Verbindungsfläche auf, welche über Shims 114 und entsprechende Verbindungsschrauben und Paß-Stiften mit dem Spannhebel 120 einer pneumatischen Spanneinrichtung 121 verbunden ist, welche bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mittels Befestigungsschrauben an einem Adapterstück 122 befestigt ist.
    Der Fig. 6 ist zu entnehmen, daß der Kopfteil 104 als Einheit allein durch das Auswechseln von Shims 114 im Bereich unterhalb des Adapterstücks 122, also zwischen Fußteil 102 und Mittelteil 103, zwischen Mittelteil 103 und Winkel 119 und zwischen Winkel 119 und Adapterstück 122 in alle drei Richtungen beliebig justierbar ist.
    Durch den modularen Aufbau ergibt sich, wie bei Fig. 1 erwähnt, eine einfache Planung und Konstruktion von erfindungsgemäßen Vorrichtungen. In Fig. 6 ist zu sehen, daß die Länge des Fußteil 102, des Mittelteils 103, des Adapterstücks 122, des Halteelements 117 ohne besonderen Aufwand beliebig konstruiert und gefertigt werden kann. Weiters kann die Neigung des Winkels 119 und die Ausrichtung der Verbindungsflächen, insbesondere jene zwischen dem Fußteil 102 und dem Mittelteil 103 beliebig ausgerichtet werden, um eine entsprechende Anpassung an die komplexe Gestalt der zu haltenden bzw. bearbeitenden Blechteile vorzunehmen.
    In Figur 7 ist eine modulare Vorrichtung dargestellt, deren Aufbau betreffend Fußteil 102 und Mittelteil 103 analog jenem aus Fig. 6 ist.
    Der Kopfteil 104 weist ein Halteelement 117 auf, welches eine ebene Verbindungsfläche aufweist, welche direkt mit einem Winkel 119 verbunden ist. Bei dieser Ausführung wird auf eine Justierung des Kopfteils 104 in Z-Richtung verzichtet. Die Befestigung des Halteelementes 117 am Winkel 119 erfolgt über zwei Befestigungsschrauben 120a, 120b.
    Die zweite ebene Verbindungsfläche des Winkels 119 ist ebenso mittels Befestigungsschrauben 125 und Paß-Stiften (nicht dargestellt) über planparallele Shims 114 mit der Seitenfläche des Mittelteils 103 verbunden. Zudem ist der Winkel 119 über senkrecht angeordnete Befestigungsschrauben 126 am Oberteil des Mittelteils 103 befestigt. Am doppelt abgewinkelten Halteelement 117 ist mittels Befestigungsschrauben 120a, 120b ein Stiftziehzylinder 221 angebracht. Der Stiftziehzylinder kann selbstverständlich beliebig orientiert sein, beispielsweise auch waagrecht.
    Der Fig. 7 ist zu entnehmen, daß der Kopfteil 104 als Einheit allein durch das Auswechseln von Shims 114 im Bereich unterhalb des Winkels 119, also zwischen Fußteil 102 und Mittelteil 103 und zwischen Mittelteil 103 und Winkel 119 in X- und Y-Richtung beliebig justierbar ist.
    Eine Alternative zur Ausführung in Fig. 7 kann durch Weglassen des Winkels 119 erfolgen, wobei die Einstellbarkeit in einer der Richtungen X oder Y verloren geht, jedoch durch Anordnen zumindest eines waagrechten Shims 114 zwischen Mittelteil 103 und Halteelement 117 eine Justiermöglichkeit in Z-Richtung gegeben ist.
    Aus Fig. 8 kann der prinzipielle Aufbau des Mittelteils von Fig. 6 und 7 entnommen werden. Der Mittelteil 103 und der Fußteil 102 sind über ebene vertikale Verbindungsflächen unter Zwischenschaltung von planparallelen Platten (Shims) 114 mit genormter Dicke miteinander verbunden.
    Die durchgehende Verwendung von Paß-Stiften oder Paßfedern zusätzlich zu den Schraubverbindungen stelt sicher, dass die Justierung der Konsole auch bei gelockerten Befestigungsschrauben gegeben ist.
    Abschließend wird darauf hingewiesen, daß die oben beschriebenen Ausführungsformen nur beispielhaft zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung angegeben und demnach keineswegs einschränkend sind. Aufgrund der modularen Bauweise sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung überdies andere Kombinationen von Merkmalen der einzelnen Ausführungsbeispiele möglich, z.B. geneigte Fußteile bei den Ausführungsbeispielen gemäß der Figuren 1 und 2 oder Abstützeinrichtungen bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 3 bzw. 4 oder Kombinationen der Figuren 6 und 7.

    Claims (24)

    1. Modulare Vorrichtung zum Spannen und/oder Halten und/oder Bearbeiten von Bauteilen bei der industriellen Montage, insbesondere der Montage von Karosserien bei der Automobilfertigung, mit einer Montageplatte (6), an welcher zumindest ein Fußteil (2, 102) befestigbar ist, an welchem ein aufragender Mittelteil (3, 103) befestigbar ist, welcher einen justierbaren Kopfteil (4, 104) trägt, der zumindest ein Halteelement (17, 117) und/oder zumindest ein betätigbares Spannelement (18, 121) und/oder zumindest eine Bearbeitungseinrichtung (221) für das Bauteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der aufragende Mittelteil (3, 103) zweiteilig ausgebildet ist und ein oberes und ein unteres Teilelement (12, 13) mit je einer ebenen Verbindungsfläche aufweist, welche über zumindest eine planparallele Platte (14, 114) genormter Dicke lösbar miteinander verbunden sind, und daß das Halteelement (17, 117) des Kopfteils und/oder das betätigbare Spannelement (18) und/oder die Bearbeitungseinrichtung (221) über zumindest je zwei planparallele Platten (14, 114) genormter Dicke, die jeweils miteinander und mit der zwischen den Verbindungsflächen der Teilelemente des Mittelteils (3, 103) angeordneten zumindest einen planparallelen Platte (14, 114) einen Winkel einschließen, mit dem dem Fußteil (2,102) abgewandten Teilelement des Mittelteils (3, 103) lösbar verbunden ist bzw. sind.
    2. Modulare Vorrichtung zum Spannen und/oder Halten und/oder Bearbeiten von Bauteilen bei der industriellen Montage, insbesondere der Montage von Karosserien bei der Automobilfertigung, mit einer Montageplatte (6), an welcher zumindest ein Fußteil (2, 102) befestigbar ist, an welchem ein aufragender Mittelteil (3, 103) befestigbar ist, welcher einen justierbaren Kopfteil (4, 104) trägt, der zumindest ein Halteelement (17, 117) und/oder zumindest ein betätigbares Spannelement (18, 121) und/oder zumindest eine Bearbeitungseinrichtung (221) für das Bauteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der aufragende Mittelteil (3, 103) zweiteilig ausgebildet ist und ein oberes und ein unteres Teilelement (12,13) mit je einer ebenen Verbindungsfläche aufweist, welche über zumindest eine planparallele Platte (14, 114) genormter Dicke lösbar miteinander verbunden sind, und daß das Halteelement (17, 117) des Kopfteils und/oder das betätigbare Spannelement (18) und/oder die Bearbeitungseinrichtung (221) über zumindest eine planparallele Platte (14, 114) genormter Dicke, die mit der zwischen den Verbindungsflächen der Teilelemente (12,13) des Mittelteils (3, 103) angeordneten zumindest einen planparallelen Platte (14, 114) einen Winkel einschließt, mit dem dem Fußteil (2,102) abgewandten Teilelement des Mittelteils (3, 103) lösbar verbunden ist bzw. sind.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (17, 117) des Kopfteils (4, 104) über einen Verbindungswinkel (19, 119), der zwei einen Winkel einschließende Verbindungsflächen aufweist, von welcher die erste über zumindest eine planparallele Platte (14, 114) genormter Dicke, gegebenenfalls über ein Adapterstück (122) mit dem Halteelement (17, 117) und die zweite über zumindest eine weitere planparallele Platte (14, 114) genormter Dicke mit dem Mittelteil (3, 103) lösbar verbunden ist, mit diesem verbunden ist.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (17, 117) des Kopfteils (4, 104) über einen Verbindungswinkel (19, 119), der zwei einen Winkel einschließende Verbindungsflächen aufweist, von welcher entweder die erste über zumindest eine planparallele Platte (14, 114) genormter Dicke, gegebenenfalls über ein Adapterstück (122), mit dem Halteelement (17, 117) oder die zweite über zumindest eine planparallele Platte (14, 114) genormter Dicke mit dem Mittelteil (3, 103) lösbar verbunden ist, mit diesem verbunden ist.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das betätigbare Spannelement (18) eine ebene Verbindungsfläche aufweist, welche über zumindest eine planparallele Platte (14) genormter Dicke mit einer mittels eines Fluidums beaufschlagbaren Betätigungseinrichtung (21) lösbar verbunden und die Betätigungseinrichtung oder ein damit verbundenes Adapterstück (22) eine weitere, mit der Verbindungsfläche des Spannelementes (18) einen Winkel einschließende ebene Verbindungsfläche aufweist, welche über zumindest eine weitere planparallele Platte (14) genormter Dicke mit dem Mittelteil (3, 103) lösbar verbunden ist, wobei die an dem Kopfteil (4, 104) vorgesehenen Verbindungsflächen mit den am oberen bzw. unteren Teilelement des Mittelteils (3, 103) vorgesehenen, einander zugeordneten Verbindungsflächen einen rechten Winkel einschließen.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei einen Winkel einschließende Verbindungsflächen für die Montage des Halteelementes (17) mit je zwei einen Winkel einschließende Verbindungsflächen für die Montage des Spannelementes (18) parallel zueinander angeordnet sind.
    7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fußteil (2, 102) bezüglich der im wesentlichen horizontalen Montageplatte (6) in zwei parallel zur Oberseite der Montageplatte (6) verlaufende Richtungen und der Mittelteil in der Höhe justierbar an dem Fußteil (2, 102) befestigbar ist, wobei die Justierung herstellerseitig durchgeführt und unveränderbar ist.
    8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fußteil (2, 102) bezüglich der Montageplatte (6) über anschweißbare Lochscheiben (7a, 7b, 7c,, 7d 107a, 107b, 107c, 107d) für Befestigungsschrauben (5a, 5b, 5c, 5d, 105a, 105b, 105c, 105d) des Fußteils (2, 102) justiert und unveränderbar festgelegt ist.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (3, 103) bezüglich des Fußteiles (2, 102) über eine höhenverstellbare Schraube (9) justierbar ist und mittels eines den Fußteil (2, 102) und den Mittelteil (3, 103) durchdringenden horizontalen Paßstiftes (11) und Schraubverbindungen (10a, 10b) unveränderbar festgelegt ist.
    10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (3, 103) als eine Stange mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt ausgebildet ist und der Fußteil (2, 102) eine gegengleiche rechteckförmige Ausnehmung (8) aufweist, wobei der Fußteil (2, 102) über die Ecken dieser Ausnehmung mit den Kanten des Mittelteils (3, 103) in Berührung steht.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (3, 103) nur an zwei, in einem Abstand übereinander angeordneten Teilabschnitten mit dem Fußteil (2, 102) in Berührung steht.
    12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das obere und das untere Teilelement (12, 13) des Mittelteils (3, 103) an ihren einander zugewandten Enden abgesetzt und diese Absätze über die zumindest eine planparallele Platte (14, 114) mit Hilfe von Schraubverbindungen (15a, 15b, 15c, 15d, 115a, 115b, 115c, 115d) und Paßstiften (16a, 16b, 16c, 16d, 116a, 116b,) miteinander verschraubbar sind, wobei die Verbindungsflächen in ihrer Betriebsposition vertikal angeordnet sind oder zumindest eine vertikale Komponente aufweisen.
    13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (19, 119) mit seiner zweiten ebenen Verbindungsfläche über die zumindest eine planparallele Platte (14, 114) mit Hilfe von Schraubverbindungen (23a, 23b) und Paßstiften (24a, 24b) mit einer an dem oberen Ende des Mittelteils (3, 103) angeordneten ebenen Verbindungsfläche verschraubbar ist, wobei die ebenen Verbindungsflächen in ihrer Betriebsposition horizontal angeordnet sind oder zumindest eine horizontale Komponente aufweisen.
    14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (119) mit seiner zweiten ebenen Verbindungsfläche über die zumindest eine planparallele Platte (114) mit Hilfe von Schraubverbindungen (125) und Paßstiften mit einer an dem oberen Ende des Mittelteils (103) angeordneten ebenen Verbindungsfläche verschraubbar ist, wobei die ebenen Verbindungsflächen in ihrer Betriebsposition vertikal angeordnet sind oder zumindest eine vertikale Komponente aufweisen.
    15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiarmige Winkel (19, 119) im wesentlichen rechtwinkelig ausgebildet ist und die erste und die zweite Verbindungsfläche miteinander einen rechten Winkel einschließen.
    16. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (19) mit seiner ersten ebenen Verbindungsfläche über die zumindest eine planparallele Platte (14) mit Hilfe von Schraubverbindungen (20a, 20b) und Paßstiften (21a, 21b) mit einer ebenen Verbindungsfläche des Halteelements (17) lösbar verbunden ist, wobei die ebenen Verbindungsflächen in ihrer Betriebsposition vertikal angeordnet oder zumindest eine vertikale Komponente aufweisen und vorzugsweise in einem rechten Winkel zu den Verbindungsflächen des Mittelteils (3, 103) ausgerichtet sind.
    17. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (119) mit seiner ersten ebenen Verbindungsfläche über die zumindest eine planparallele Platte (114) sowie gegebenenfalls über ein Adapterstück (122) mit Hilfe von Schraubverbindungen (120a, 120b, 123a, 123b) und Paßstiften (121a, 121b) mit einer ebenen Verbindungsfläche des Halteelements (117) lösbar verbunden ist, wobei die ebenen Verbindungsflächen in ihrer Betriebsposition horizontal angeordnet oder zumindest eine horizontale Komponente aufweisen und vorzugsweise in einem rechten Winkel zu den Verbindungsflächen des Mittelteils (103) ausgerichtet sind.
    18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine pneumatische Betätigungsvorrichtung (21) an einem langgestreckten Adapterstück (22) befestigt ist, welches eine ebene Verbindungsfläche aufweist, welche über die zumindest eine planparallele Platte (14) mit Hilfe von Schraubverbindungen und Paßstiften mit einer an dem oberen Ende des Mittelteils (3, 103) vorgesehenen ebenen Verbindungsfläche verschraubbar ist, wobei die Verbindungsflächen in ihrer Betriebsposition vertikal angeordnet sind oder zumindest eine vertikale Komponente aufweisen und vorzugsweise in einem rechten Winkel zu den Verbindungsflächen des oberen und des unteren Teilabschnittes (12, 13) des Mittelteils (3, 103) ausgerichtet sind.
    19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsteil (20) der pneumatischen Betätigungsvorrichtung (21) eine ebene Verbindungsfläche aufweist, welche über zumindest eine planparallele Platte (14) mit Hilfe von Schraubverbindungen (20a, 20b) und Paßstiften (21a, 21b) mit der Verbindungsfläche des Spannelementes (18) verschraubbar ist, wobei die Verbindungsfläche mit der Verbindungsfläche des oberen und unteren Teilabschnittes des Mittelteils (3, 103) einen rechten Winkel einschließt.
    20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Fußteil (102) einstückig mit dem unteren Teilelement des Mittelteils (103) ausgebildet ist.
    21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Fußteil (102) und der Montageplatte (6) zumindest eine planparallele Platte genormter Dicke (114) angeordnet ist.
    22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Fußteil (102) mittels Befestigungsbolzen (105a, 105b, 105c) an der Montageplatte (6) befestigt ist und daß die zumindest eine planparallele Platte (114) im Bereich der Befestigungsbolzen angeordnet ist.
    23. Vorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der nach oben aufragende, mit dem unteren Teilelement (113) des Mittelteils (103) verbundene Teilabschnitt des Fußteils (102) bezüglich der Oberseite der Montageplatte (6) geneigt angeordnet ist.
    24. Verfahren zur Vormontage bzw. Vorjustierung und Endmontage bzw. Endjustierung einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 23 zum Spannen und/oder Halten und/oder Bearbeiten von Bauteilen bei der industriellen Montage, insbesondere der Montage von Karosserien bei der Automobilfertigung, mit einer Montageplatte (6), an welcher zumindest ein Fußteil (2, 102) befestigt wird, an welchem ein aufragender Mittelteil (3, 103) befestigt wird, welcher einen justierbaren Kopfteil (4, 104) trägt, der aus zumindest einem Halteelement (17, 117) und zumindest einem betätigbaren Spannelement (18, 121) zusammengesetzt wird, wobei der Fußteil (2, 102) und der Kopfteil (4, 104) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Vormontage herstellerseitig das Halteelement (17, 117) und das Spannelement (18, 121)des Kopfteils durch Verwendung von planparallelen Platten (14. 114) genormter Dicke lösbar zusammengesetzt wird, daß der bei der Vormontage und Vorjustierung herstellerseitig der in drei Richtungen verstellbare Fußteil (2, 102) mit dem Mittelteil (3, 103) zusammengesetzt, vorjustiert und unveränderbar festgelegt werden, und daß bei der Endmontage und Endjustierung kundenseitig die in drei Richtungen verstellbaren Spann- und Halteelemente (17, 117, 18, 121) des Kopfteils (4, 104) gegebenenfalls durch Entfernen, Auswechseln oder Hinzufügen von planparallelen Platten (14, 114) genormter Dicke über die lösbaren Verbindungen endjustiert werden. gemäß einem der Ansprüche 1 bis 23
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