EP3911499A1 - Verfahren zum drapieren flächiger halbzeuge - Google Patents

Verfahren zum drapieren flächiger halbzeuge

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Publication number
EP3911499A1
EP3911499A1 EP19813797.8A EP19813797A EP3911499A1 EP 3911499 A1 EP3911499 A1 EP 3911499A1 EP 19813797 A EP19813797 A EP 19813797A EP 3911499 A1 EP3911499 A1 EP 3911499A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
draping
blanks
gripper
machine table
mold
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.)
Withdrawn
Application number
EP19813797.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sierk Fiebig
Sebastian Bienia
Raphael Schnurr
Jan Beuscher
Klaus DRÖDER
Anke Müller
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.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP3911499A1 publication Critical patent/EP3911499A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/38—Automated lay-up, e.g. using robots, laying filaments according to predetermined patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3055—Cars

Definitions

  • the invention relates to methods for draping flat semi-finished products according to the preamble of claim 1, a molded part according to the preamble of claim 8, a
  • Draping flat semi-finished products plays an important role in the production of molded parts, for example in the automotive sector.
  • Contacting section includes, the stiffness is selectively adjustable between a dimensionally stable state and a flexibly mouldable state and which is able to generate a suppressive force as a gripping force.
  • the gripper can be used, for example, to press an object into a shape or to take a negative shape of the shape and to suck in a limp object so that it adheres to the negative shape.
  • Workpiece can be picked up and shaped on an external shaping tool.
  • the invention is based on the object of creating a new method for draping flat semifinished products which is significantly more flexible than the known solutions.
  • the object is solved by the subject matter of independent claims 1, 8, 9 and 10. Further preferred embodiments of the invention result from the other features mentioned in the subclaims.
  • a first aspect of the invention relates to a method for draping flat semi-finished products, in which a gripper is used, which comprises a contacting section, the
  • Dimensional rigidity is selectively adjustable between a dimensionally stable state and a flexibly mouldable state and which can generate a suppression as a gripping force.
  • This can be a gripper, for example, as is known from DE 10 2012 003 094 A1.
  • the method comprises the following steps:
  • the blanks can represent, for example, side or top surfaces of the draping shape and have protrusions in the area of edges, corners or joints, for example.
  • the flat semi-finished products can be, for example, semi-finished products
  • the stiffness can be characterized, for example, by an elastic modulus in the range from 5000 N / mm 2 to 70000 N / mm 2 . Likewise, the stiffness can be characterized by a small size of the blanks, which can cover a range from 100 mm 2 to 1200 mm 2 , for example in the flat state.
  • a machine table comprising a portal robot, which in turn comprises the gripper, is used and that different cuts are provided on the machine table, which correspond to different draping shapes and that alternate or, in parallel, the blanks are placed on the corresponding draping forms using the gripper.
  • the machine table comprises at least two portal robots and that a first portal robot places blanks for a first draping shape at a transfer position on the machine table, these are picked up by a second portal robotic and placed on the first draping shape and that the first gantry robot is placed during a cut for a second draping mold, which is then picked up by the second gantry robot and placed on the second draping mold.
  • the embodiments can, for example, be 3D printed and correspond to the molded part to be produced.
  • an embodiment of the draping shape is used and the gripper contacts the embodiment in a flexibly moldable state and then changes to the dimensionally stable state and thus molds a negative image of the embodiment and that the blanks are then made by contacting the blanks are placed on the negative image with the gripper.
  • the machine table comprises a shape-flexible section
  • the blanks are provided on the shape-flexible section and are contacted with the negative image embodied by the gripper.
  • the form-flexible section can comprise, for example, an elastomer cushion or also an area fed by active media, for example liquid or gaseous active media. This will place the blanks on the gripper, which itself
  • the flexible section can also be segmented to make it easier to place different blanks.
  • the gripper can be pivoted on.
  • Another aspect of the invention relates to a molded part, produced or producible in a method according to the preceding description.
  • Another aspect of the invention relates to a manufacturing device designed for
  • Another aspect of the invention relates to a vehicle comprising a molded part according to the invention as described above.
  • the invention relates to a method in which molded parts can be produced. It is provided that blanks of flat semifinished products are deposited on partial areas of an embodiment of the molded part.
  • Figure 2 blanks of semi-finished products, as they can be used in a method according to the invention
  • FIG. 3 shows a negative image of a draping shape formed by a gripper in relation to different variants of draping shapes
  • Figure 4 shows an inventive vehicle.
  • FIG. 1 shows an example of a sequence of a method according to the invention using a manufacturing device 10 according to the invention.
  • the manufacturing device 10 comprises a machine table 12 with two portal robots 14, 16.
  • the portal robots 14, 16 can be moved in the longitudinal direction L, transverse direction Q of the machine table 12 and in the vertical direction V to the machine table 12.
  • the portal robots 14, 16 are of identical design, so that, for simplification, the further details are described using a second portal robot 16 as an example.
  • the second portal robot 16 is equipped with a gripper 18.
  • the gripper 18 comprises a contacting section 20 which is designed as a granule cushion.
  • the stiffness of the granule cushion can be selectively adjusted between a dimensionally stable state and a flexibly mouldable state according to the prior art. According to the prior art, a suppression as a gripping force can also be generated via the granulate cushion.
  • blanks 22, 24 are provided on the machine table 12. The blanks 22, 24 are cut flat
  • Embodiments 26, 28 of draping molds 30, 32 are provided on the machine table 12 in the area of the second portal robot 16.
  • the blanks 22 correspond to a first draping mold 30 and the blanks 24 correspond to a second draping mold 32, more precisely each with partial regions 34 of the draping molds 30, 32 (more details in FIG. 2).
  • the blanks 22 are then deposited on the corresponding subregions 34 of the first draping mold 30.
  • the blanks 24 are placed on the
  • the second draping shape 32 includes, by way of example only, a side face 36, a top face 38 and a groove 40 in the top face 38, the partial areas 34 of the FIG form second draping mold 32.
  • the blanks 24 comprise blanks corresponding to the partial areas 34.
  • the blanks 24 are placed on the corresponding subregions 34 of the second draping mold 32.
  • the blanks 24 preferably have protrusions 42, in particular in the region of corners 44 and the like.
  • the first gantry robot 14 thus places blanks 22 for the first draping mold 30 at a transfer position 46 on the machine table 12. There, the blanks 22 are successively picked up by the second gantry robot 16 and placed on the first draping mold 30. During this time, the first portal robot 14 already places blanks 24 for the second draping form 32 at a transfer position 46 '.
  • the molded part 48 is attached to one by the second portal robot 16
  • Removal position 50 placed which is indicated by the portal robot shown in dashed lines.
  • the second gantry robot 16 can then pick up the blanks 24 at the transfer position 46 ′ and place them on the second draping mold 32.
  • the second gantry robot 16 comprises several grippers 18, for example, also in parallel, blanks 22, 24 can be placed on the corresponding drapery forms 30, 32 via the gripper 18.
  • the gripper 18 contacts the embodiment 52 with its contacting section 20, which is in a flexibly mouldable state. Once the contact has been made, the contacting section 20 changes into a dimensionally stable state. This creates a negative image 56 of the embodiment 52 in the contacting section 20. The right part of FIG. 2 shows that this can easily be done with an embodiment 58 of another draping shape 60, the same gripper 18 being usable.
  • the sectional view schematically shows that the gripper 18 contacts the blank 24 in the contacting section 20 with the molded negative image 56 and thus deposits the blank 24 on the negative mold 56.
  • the machine table 12 in this variant comprises a section 62 that is flexible in shape.
  • the blank 24, as shown in the figure on which the sectional view is based, is provided on the section 62 that is flexible in shape.
  • the flexible section 62 can also be segmented, so that a plurality of blanks 24 can be provided on segments at the same time.
  • FIG. 4 shows a vehicle 64 according to the invention, in the present case a motor vehicle 66.
  • the motor vehicle 66 comprises one or more molded parts 48, produced in the method described above.
  • An interior part 68 can be an example of this.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

Verfahren zum Drapieren flächiger Halbzeuge, in dem ein Greifer (18) verwendet wird, der einen Kontaktierungsabschnitt (20) umfasst, dessen Formsteifigkeit selektiv zwischen einem form steifen Zustand und einem flexibel formbaren Zustand verstellbar ist und der einen Unterdrück als Greif kraft zu erzeugen vermag. Das Verfahren umfasst die folgende Schritte - Bereitstellen einer Drapierform (30, 32); - Bereitstellen von Zuschnitten (22, 24) flächiger Halbzeuge, die mit Teilbereichen (34) der Drapierform (30, 32) korrespondieren; - Ablegen der Zuschnitte (22, 24) auf den korrespondierenden Teilbereichen (34) über den Greifer (18).

Description

Beschreibung
Verfahren zum Drapieren flächiger Halbzeuge
Die Erfindung betrifft Verfahren zum Drapieren flächiger Halbzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 , ein Formteil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8, eine
Fertigungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9 und ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.
Das Drapieren von flächigen Halbzeugen spielt eine bedeutende Rolle bei der Herstellung von Formteilen, beispielsweis im Fahrzeugbereich.
Aus der DE 10 2012 003 094 A1 ist beispielsweise ein Greifer bekannt, der einen
Kontaktierungsabschnitt umfasst, dessen Formsteifigkeit selektiv zwischen einem formsteifen Zustand und einem flexibel formbaren Zustand verstellbar ist und der einen Unterdrück als Greifkraft zu erzeugen vermag. Der Greifer kann beispielsweise dazu verwendet werden, ein Objekt in eine Form einzudrücken oder eine Negativform der Form anzunehmen und ein biegeschlaffes Objekt anzusaugen, so dass es an der Negativform anhaftet.
Die DE 20 2014 103 132 U1 beschreibt ein Applikationswerkzeug, mit dem ein flexibles
Werkstück aufgenommen und an einem externen Formgebungswerkzeug umgeformt werden kann.
Aus der DE 10 2012 018 231 A1 ist ein weiteres Umformwerkzeug bekannt, mit dem flächige Faseranordnungen zu dreidimensional geformten Faserpreforms umgeformt werden können.
Die bekannten technischen Lösungen sind aber hinsichtlich ihrer Flexibilität beschränkt und stoßen beispielsweise bei der Verarbeitung eines Halbzeugs mit hoher Steifigkeit bei komplexen Formgebungsprozessen an ihre Grenzen. Auch ist eine Variantenfertigung nur mit hohem Aufwand möglich.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zum Drapieren von flächigen Halbzeugen zu schaffen, das deutlich flexibler ist, als die bekannten Lösungen. Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche 1 , 8, 9 und 10 gelöst. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Drapieren flächiger Halbzeuge, in dem ein Greifer verwendet wird, der einen Kontaktierungsabschnitt umfasst, dessen
Formsteifigkeit selektiv zwischen einem formsteifen Zustand und einem flexibel formbaren Zustand verstellbar ist und der einen Unterdrück als Greifkraft zu erzeugen vermag. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Greifer handeln, wie er aus der DE 10 2012 003 094 A1 bekannt ist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- Bereitstellen einer Drapierform;
- Bereitstellen von Zuschnitten flächiger Halbzeuge, die mit Teilbereichen der Drapierform korrespondieren;
- Ablegen der Zuschnitte auf den korrespondierenden Teilbereichen über den Greifer.
Mit anderen Worten erfolgt hier also keine Umformung eines Halbzeugs über die
Gesamtoberfläche der Drapierform, sondern eine Belegung über Teiloberflächen. Somit können auch sehr komplexe Oberflächen drapiert werden. Auf ein starkes Anpressen der Zuschnitte an die Teilbereiche kann dabei auch verzichtet werden. Beispielsweise können die Zuschnitte lediglich mit den Teilbereichen in Kontakt gebracht werden und optional lediglich in Kanten, Ecken oder Fugen angepresst werden. Die komplexen Oberflächen lassen sich somit auch besonders einfach und genau drapieren, so dass aus den Zuschnitten ein Formteil hoher Güte herstellbar ist.
Die Zuschnitte können beispielsweise Seiten- oder Deckflächen der Drapierform darstellen und beispielsweise im Bereich von Kanten, Ecken oder Fugen Überstände aufweisen.
Bei den flächigen Halbzeugen kann es sich beispielsweise um Halbzeuge aus
Faserverbundkunststoff handeln. Vor dem Ablegen können diese auch erwärmt und
beispielsweise plastifiziert werden. Nach dem Ablegen erfolgt vorzugsweise ein Konsolidieren zu einem Formteil, beispielsweise durch Abkühlen oder Aushärten, wenn beispielsweise vernetzende Kunststoffe verwendet werden. Vorzugsweise erfolgt eine weitere Handhabung des fertigen Formteils mit dem Greifer, beispielsweise ein Ablegen des Formteils an einer Entnahmeposition. In bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass Zuschnitte mit einer hohen Steifigkeit verwendet werden. Die Steifigkeit kann beispielsweise durch ein E- Modul im Bereich von 5000 N/mm2 bis 70000 N/mm2 geprägt sein. Ebenso kann die Steifigkeit durch eine geringe Größe der Zuschnitte geprägt sein, die beispielsweise im flächigen Zustand einen Bereich von 100 mm2 bis 1200 mm2 abdecken kann.
Da in dem erfindungsgemäßen Verfahren wie gesagt keine Umformung eines großflächigen Halbzeugs erfolgt, sondern Zuschnitte in Teilbereichen abgelegt werden, ist die Verarbeitung von Zuschnitten mit derart hoher Steifigkeit im Gegensatz zu großflächigen Halbzeugen mit derselben Steifigkeit überhaupt erst möglich. Die Zuschnitte mit hoher Steifigkeit müssen in dem erfindungsgemäßen Verfahren nur insoweit angepresst und verformt werden, dass sie die Teilbereiche kontaktieren.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Verfahren ein Maschinentisch, umfassend einen Portal roboter, der wiederum den Greifer umfasst, verwendet wird und dass auf dem Maschinentisch unterschiedliche Zuschnitte bereitgestellt werden, die mit unterschiedlichen Drapierformen korrespondieren und dass im Wechsel oder parallel das Ablegen der Zuschnitte auf den korrespondierenden Drapierformen über den Greifer erfolgt.
Es können auch mehrere Greifer an einem Portalroboter vorgesehen sein. Das Verfahren ist somit sehr flexibel hinsichtlich der möglichen Variantenvielfalt und Taktzeiten, beispielsweise in einer Serienproduktion, diese können gering gehalten werden.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass der Maschinentisch wenigstens zwei Portalroboter umfasst und dass ein erster Portalroboter Zuschnitte für eine erste Drapierform an einer Übergabeposition auf dem Maschinentisch platziert, diese von einem zweiten Portalroboter aufgegriffen und auf der ersten Drapierform abgelegt werden und dass der erste Portalroboter während dessen Zuschnitte für eine zweite Drapierform platziert, die dann von dem zweiten Portalroboter aufgegriffen und auf der zweiten Drapierform abgelegt werden.
Diese Form der Arbeitsteilung ermöglicht eine schnelle Herstellung unterschiedlicher Varianten von Formteilen. In weiterer bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Verkörperung der Drapierform verwendet wird und der Greifer die Zuschnitte auf der
Verkörperung ablegt.
Die Verkörperungen können beispielsweise 3D-gedruckt sein und dem herzustellenden Formteil entsprechen.
In alternativ dazu bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Verkörperung der Drapierform verwendet wird und der Greifer die Verkörperung in flexibel formbarem Zustand kontaktiert und anschließend in den formsteifen Zustand übergeht und somit ein Negativabbild der Verkörperung abformt und dass die Zuschnitte dann durch Kontaktierung der Zuschnitte mit dem Greifer auf dem Negativabbild abgelegt werden.
Dies bietet den Vorteil, dass ein Transport der Zuschnitte zu einem Bereitstellungsort einer nicht von dem Greifer gebildeten Verkörperung der Drapierform überflüssig wird und das Ablegen der Zuschnitte auf der Verkörperung beispielsweise direkt an der Übergabeposition erfolgen kann. Auch ist ein Wechsel der Drapierform so besonders effizient möglich, da die Verkörperung der Drapierform zum Abformen mit dem Greifer nur einmal angefahren werden muss.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung ist vorgesehen, dass der Maschinentisch einen formflexiblen Abschnitt umfasst, die Zuschnitte auf dem formflexiblen Abschnitt bereitgestellt werden und mit dem von dem Greifer verkörperten Negativabbild kontaktiert werden.
Der formflexible Abschnitt kann beispielsweise ein Elastomerkissen oder auch einen von Wirkmedien, beispielsweise flüssige oder gasförmige Wirkmedien, gespeisten Bereich umfassen. Dadurch wird das Ablegen der Zuschnitte auf dem Greifer, der selbst das
Negativabbild der Verkörperung der Drapierform bildet, wesentlich erleichtert. Der formflexible Abschnitt kann auch segmentiert sein, um das Ablegen unterschiedlicher Zuschnitte zu erleichtern. Der Greifer kann zu diesem Zweck auf schwenkbar sein.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Formteil, hergestellt oder herstellbar in einem Verfahren gemäß der vorhergehenden Beschreibung.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Fertigungseinrichtung, ausgebildet zur
Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der vorhergehenden Beschreibung. Die in Bezug auf das Verfahren der Erfindung offenbarte technische Lehre ist somit auf die Fertigungseinrichtung der Erfindung übertragbar, sowie umgekehrt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, umfassend ein erfindungsgemäßes Formteil gemäß der vorhergehenden Beschreibung.
Nochmals mit anderen Worten zusammengefasst betrifft die Erfindung ein Verfahren, in dem Formteile herstellbar sind. Es ist vorgesehen, dass Zuschnitte von flächigen Halbzeugen auf Teilbereiche einer Verkörperung des Formteils abgelegt werden.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen
Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens anhand einer
erfindungsgemäßen Fertigungsvorrichtung in einer Ausführungsform;
Figur 2 Zuschnitte von Halbzeugen, wie sie in einem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können;
Figur 3 ein von einem Greifer gebildetes Negativabbild einer Drapierform in Bezug auf unterschiedliche Varianten von Drapierformen; und
Figur 4 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug.
Figur 1 zeigt exemplarisch einen Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens anhand einer erfindungsgemäßen Fertigungsvorrichtung 10.
Die Fertigungseinrichtung 10 umfasst einen Maschinentisch 12 mit zwei Portalrobotern 14, 16. Die Portalroboter 14, 16 sind in Längsrichtung L, Querrichtung Q des Maschinentischs 12 sowie in Vertikalrichtung V zum Maschinentisch 12 verfahrbar. Konstruktiv sind die Portalroboter 14, 16 identisch ausgebildet, so dass das Weitere zur Vereinfachung exemplarisch an einem zweiten Portalroboter 16 beschrieben wird.
Der zweite Portalroboter 16 ist mit einem Greifer 18 ausgestattet. Der Greifer 18 umfasst einen Kontaktierungsabschnitt 20, der als Granulatkissen ausgebildet ist. Die Formsteifigkeit des Granulatkissens ist selektiv zwischen einem formsteifen Zustand und einem flexibel formbaren Zustand nach dem Stand der Technik verstellbar. Über das Granulatkissen ist ebenso nach dem Stand der Technik ein Unterdrück als Greifkraft erzeugbar.
Im Bereich eines ersten Portalroboters 14 werden Zuschnitte 22, 24 auf dem Maschinentisch 12 bereitgestellt. Bei den Zuschnitten 22, 24 handelt es sich um zugeschnittene flächige
Halbzeuge aus faserverstärktem Kunststoff hoher Steifigkeit.
Im Bereich des zweiten Portal roboters 16 werden Verkörperungen 26, 28 von Drapierformen 30, 32 auf dem Maschinentisch 12 bereitgestellt.
Die Zuschnitte 22 korrespondieren mit einer ersten Drapierform 30 und die Zuschnitte 24 korrespondieren mit einer zweiten Drapierform 32, genauer gesagt jeweils mit Teilbereichen 34 der Drapierformen 30, 32 (dazu Näheres in Figur 2).
In dem Verfahren erfolgt dann ein Ablegen der Zuschnitte 22 auf den korrespondierenden Teilbereichen 34 der ersten Drapierform 30. Die Zuschnitte 24 werden auf den
korrespondierenden Teilbereichen 34 der zweiten Drapierform 32 abgelegt. Das Ablegen erfolgt unter Verwendung des Greifers 18 des zweiten Portalroboters 16.
Unter Bezugnahme auf Figur 2 ist dieser Vorgang näher beschrieben, exemplarisch anhand der zweiten Drapierform 32 und der korrespondierenden Zuschnitte 24. Die zweite Drapierform 32 umfasst rein exemplarisch eine Seitenfläche 36, eine Deckfläche 38 und eine Nut 40 in der Deckfläche 38, die Teilbereiche 34 der zweiten Drapierform 32 bilden.
Die Zuschnitte 24 umfassen mit den Teilbereichen 34 korrespondierende Zuschnitte. So korrespondiert der Zuschnitt 36‘ mit der Seitenfläche 36 und der Zuschnitt 38‘ mit Bereich 40‘ korrespondiert mit der Deckfläche 38 und der Nut 40. Exemplarisch ist am Zuschnitt 36“ gezeigt, dass die Zuschnitte 24 auch unterteilt sein können. Der Zuschnitt 36“ korrespondiert ebenfalls mit der Seitenfläche 36. Wie im linken Teil der Figur 2 gezeigt, werden die Zuschnitte 24 auf den korrespondierenden Teilbereichen 34 der zweiten Drapierform 32 abgelegt. Vorzugsweise weisen die Zuschnitte 24 Überstände 42 auf, insbesondere im Bereich von Ecken 44 und dergleichen.
Wieder unter Bezugnahme auf Figur 1 , wird nun der Gesamtablauf des Verfahrens in dieser Ausführungsform beschrieben.
So platziert der erster Portalroboter 14 Zuschnitte 22 für die erste Drapierform 30 an einer Übergabeposition 46 auf dem Maschinentisch 12. Dort werden die Zuschnitte 22 sukzessive von dem zweiten Portalroboter 16 aufgegriffen und auf der ersten Drapierform 30 abgelegt. Während dessen platziert der erste Portalroboter 14 bereits Zuschnitte 24 für die zweite Drapierform 32 an einer Übergabeposition 46‘.
Nachdem an der ersten Drapierform 30 alle Zuschnitte 22 abgelegt sind und zu einem Formteil 48 konsolidiert sind, wird das Formteil 48 durch den zweiten Portalroboter 16 an einer
Entnahmeposition 50 platziert, was durch den gestrichelt dargestellten Portalroboter angedeutet ist.
Danach kann der zweite Portalroboter 16 die Zuschnitte 24 an der Übergabeposition 46‘ aufgreifen und auf der zweiten Drapierform 32 ablegen. Auf diese Weise können im Wechsel oder, wenn der zweite Portalroboter 16 beispielsweise mehrere Greifer 18 umfasst auch parallel, Zuschnitte 22, 24 auf den jeweils korrespondierenden Drapierformen 30, 32 über den Greifer 18 abgelegt werden.
Im rechten Teil der Figur 1 ist schematisch eine alternative Ausführungsform des Verfahrens gezeigt.
Hierbei ist vorgesehen, dass ebenfalls eine Verkörperung 52 einer Drapierform 54 verwendet wird, was zunächst anhand von Figur 3 (linker Teil) beschrieben wird.
Der Greifer 18 kontaktiert die Verkörperung 52 mit seinem Kontaktierungsabschnitt 20, wobei dieser sich in einem flexibel formbaren Zustand befindet. Ist die Kontaktierung erfolgt, geht der Kontaktierungsabschnitt 20 in einen formsteifen Zustand über. Somit entsteht ein Negativabbild 56 der Verkörperung 52 in dem Kontaktierungsabschnitt 20. lm rechten Teil der Figur 2 ist gezeigt, dass dies einfach auch mit einer Verkörperung 58 einer anderen Drapierform 60 erfolgen kann, wobei derselbe Greifer 18 verwendbar ist.
Die weitere Erläuterung erfolgt anhand von Figur 1. Dort ist im rechten Teil in einer
Schnittansicht schematisch gezeigt, dass der Greifer 18 mit dem abgeformten Negativabbild 56 im Kontaktierungsabschnitt 20 einen Zuschnitt 24 kontaktiert und so den Zuschnitt 24 auf der Negativform 56 ablegt.
Um den Vorgang zu erleichtern umfasst der Maschinentisch 12 in dieser Variante einen formflexiblen Abschnitt 62. Der Zuschnitt 24 ist, wie in der der Schnittansicht zugrundeliegenden Abbildung gezeigt, auf dem formflexiblen Abschnitt 62 bereitgestellt. Auf diese Weise können nacheinander die Zuschnitte 24 auf dem formflexiblen Abschnitt 62 bereitgestellt werden und auf der Negativform 56 abgelegt werden. Auch kann der formflexible Abschnitt 62 segmentiert sein, so dass mehrere Zuschnitte 24 gleichzeitig auf Segmenten bereitgestellt werden können.
Figur 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 64, vorliegend ein Kraftfahrzeug 66. Das Kraftfahrzeug 66 umfasst eines oder mehrere Formteile 48, hergestellt in dem zuvor beschriebenen Verfahren. Dabei kann es sich exemplarisch im ein Interieurteil 68 handeln.
Bezugszeichenliste
Fertigungsvorrichtung
Maschinentisch
erster Portalroboter
zweiter Portal roboter
Greifer
Kontaktierungsabschnitt
Zuschnitt
Zuschnitt
Verkörperung
Verkörperung
Drapierform
Drapierform
Teilbereichen
Seitenfläche
‘ Zuschnitt
“ Zuschnitt
Deckfläche
‘ Zuschnitt
Nut
‘ Bereich
Überstand
Ecke
Übergabeposition
‘ Übergabeposition
Formteil
Entnahmeposition
Verkörperung
Drapierform
Negativabbild
Verkörperung
Drapierform 62 formflexibler Abschnitt
64 Fahrzeug
66 Kraftfahrzeug
68 Interieurteil
L Längsrichtung
Q Querrichtung
V Vertikalrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Drapieren flächiger Halbzeuge, in dem ein Greifer (18) verwendet wird, der einen Kontaktierungsabschnitt (20) umfasst, dessen Formsteifigkeit selektiv zwischen einem formsteifen Zustand und einem flexibel formbaren Zustand verstellbar ist und der einen Unterdrück als Greifkraft zu erzeugen vermag, dadurch
gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Bereitstellen einer Drapierform (30, 32, 54, 60);
Bereitstellen von Zuschnitten (22, 24, 36‘, 36“, 38‘) flächiger Halbzeuge, die mit
Teilbereichen (34) der Drapierform (30, 32, 54, 60) korrespondieren;
Ablegen der Zuschnitte (22, 24, 36‘, 36“, 38‘) auf den korrespondierenden
Teilbereichen (34) über den Greifer (18).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Zuschnitte (22, 24, 36‘, 36“, 38‘) mit einer hohen Steifigkeit verwendet werden.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verfahren ein Maschinentisch (12), umfassend einen Portalroboter (14, 16), der wiederum den Greifer (18) umfasst, verwendet wird und dass auf dem Maschinentisch (12) unterschiedliche Zuschnitte (22, 24, 36‘, 36“, 38‘) bereitgestellt werden, die mit unterschiedlichen Drapierformen (30, 32, 54, 60) korrespondieren und dass im Wechsel oder parallel das Ablegen der Zuschnitte (22, 24, 36‘, 36“, 38‘) auf den
korrespondierenden Drapierformen (30, 32, 54, 60) über den Greifer (18) erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinentisch (12) wenigstens zwei Portalroboter (14, 16) umfasst und dass ein erster Portalroboter (14) Zuschnitte (22) für eine erste Drapierform (30) an einer Übergabeposition (46) auf dem Maschinentisch (12) platziert, diese von einem zweiten Portalroboter (16) aufgegriffen und auf der ersten Drapierform (30) abgelegt werden und dass der erste Portalroboter (14) während dessen Zuschnitte (24) für eine zweite Drapierform (32) platziert, die dann von dem zweiten Portalroboter (16) aufgegriffen und auf der zweiten Drapierform (32) abgelegt werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verkörperung (26, 28, 52, 58) der Drapierform (30, 32, 54, 60) verwendet wird und der Greifer (18) die Zuschnitte (22, 24, 36‘, 36“, 38‘) auf der Verkörperung (26, 28, 52, 58) ablegt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Verkörperung (52, 58) der Drapierform (54, 60) verwendet wird und der Greifer (18) die Verkörperung (52, 58) in flexibel formbarem Zustand kontaktiert und anschließend in den formsteifen Zustand übergeht und somit ein Negativabbild (56) der Verkörperung (52,
58) abformt und dass die Zuschnitte (22, 24, 36‘, 36“, 38‘) dann durch Kontaktierung der Zuschnitte (22, 24, 36‘, 36“, 38‘) mit dem Greifer (18) auf dem Negativabbild (56) abgelegt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinentisch (12) einen formflexiblen Abschnitt (62) umfasst, die Zuschnitte (22, 24, 36‘, 36“, 38‘) auf dem formflexiblen Abschnitt (62) bereitgestellt werden und mit dem von dem Greifer (18) verkörperten Negativabbild (56) kontaktiert werden.
8. Formteil (48), hergestellt oder herstellbar in einem Verfahren nach einem der
vorhergehenden Ansprüche.
9. Fertigungseinrichtung (10), ausgebildet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
10 Fahrzeug (64), umfassend ein Formteil (48) nach Anspruch 8.
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