DE102009050471B4

DE102009050471B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufspannen einer Positioniervorrichtung

Info

Publication number: DE102009050471B4
Application number: DE200910050471
Authority: DE
Inventors: Johannes Schieren
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2009-10-23
Filing date: 2009-10-23
Publication date: 2013-09-19
Anticipated expiration: 2029-10-24
Also published as: DE102009050471A1

Abstract

Verfahren zum Aufspannen einer Positioniervorrichtung (10) auf ein festes Bauteil (34), mittels der ein anbaubares, gegebenenfalls schwenkbares Bauteil (40) über Anschläge (18, 22) in X, Y und/oder Z-Richtung ausrichtbar ist, insbesondere von schwenkbaren Karosserieteilen von Kraftfahrzeugen, wobei die Positioniervorrichtung (10) ein die Anschläge (18, 22) aufnehmendes Basisteil (12) aufweist, das über zumindest eine Spanneinrichtung (14) an dem festen Bauteil (34) festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (14) zumindest einen Magneten (16) aufweist, dessen Magnetkraft zum festen Bauteil (34) von einer geringen Magnetkraft beim Aufsetzen oder Abnehmen der Positioniervorrichtung (10) zu einer starken Magnetkraft in der Aufspannstellung verändert wird, wobei der Abstand des Magneten (16) zum festen Bauteil bei auf das feste Bauteil (34) aufgesetzter Spanneinrichtung (14) von einer Stellung mit geringer, wirksamer Magnetkraft in eine Stellung starker Magnetkraft verstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufspannen einer Positioniervorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 4, sowie eine bevorzugte Verwendung der Positioniervorrichtung nach dem Patentanspruch 12.
Positioniervorrichtungen der gattungsgemäßen Art werden zum Beispiel im Karosseriebau von Kraftfahrzeugen verwendet und tragen bewegliche und/oder feste Anschläge zur Positionierung eines benachbart anzubauenden Teiles. Die Positioniervorrichtung wird an dem festen Bauteil aufgespannt, zum Beispiel mittels Spanneinrichtungen und/oder Sauger. Wichtig kann dabei sein, dass die Oberfläche des die Positioniervorrichtung tragenden, festen Bauteiles nicht beeinträchtigt, zum Beispiel zerkratzt oder verformt wird.
Aus der US 2 884 698 A ist ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Aufspannen einer Positioniervorrichtung bekannt. Die Positioniervorrichtung weist eine Spanneinrichtung auf, die auf ein festes Bauteil aufgespannt werden kann. Die Positioniervorrichtung weist zudem einen Anschlag auf, mittels dem ein anbaubares Bauteil ausrichtbar ist. In jedem der Magnetköpfe sind Permanentmagnete ortsfest derart montiert, dass sie beim Aufsetzen auf die Blechteile diese mit voller Magnetstärke unverschiebbar halten. Aus der DE 200 15 391 U1 ist allgemein eine Halterungsvorrichtung bekannt, bei der ein Handgriff über ein Magnet an einer zuhaltenden Komponente lösbar fixiert werden kann. Aus der JP H09-249167 A ist ebenfalls eine Positioniervorrichtung bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Aufspannen einer solchen Positioniervorrichtung vorzuschlagen, das eine schnelle, schonende und besonders montageleichte Aufspannung ermöglicht, ohne dass ein Spanner geschlossen oder ein Sauger aktiviert werden muss. Ferner soll eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und eine vorteilhafte Verwendung der Positioniervorrichtung aufgezeigt werden.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1, des Patentanspruches 4 oder des Patentanspruches 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen offenbart.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Spanneinrichtung zumindest einen Magneten aufweist, dessen Magnetkraft zum festen Bauteil von einer geringen Magnetkraft beim Aufsetzen oder Abnehmen der Positioniervorrichtung zu einer starken Magnetkraft in der Aufspannstellung gesteuert wird. Die Positioniervorrichtung wird somit nur durch Magnetkraft am festen Bauteil gehalten. In der Aufsetzposition ist die Magnetkraft gering oder gleich Null, so dass die Positioniervorrichtung leicht in eine vorgegebene Position am festen Bauteil verschiebbar bzw. einstellbar ist, ohne jedoch die Oberfläche des festen Bauteiles zu beeinträchtigen. Ist die Magnetkraft voll in Wirkung, so wird die Positioniervorrichtung zuverlässig und unverschiebbar in der eingestellten Position am festen Bauteil gehalten.
Der zumindest eine Magnet kann ein Elektromagnet sein, der entsprechend gesteuert bestromt wird. Bevorzugt wird jedoch vorgeschlagen, dass als Magnet ein Dauermagnet verwendet wird, der beweglich an dem Basisteil angeordnet wird und der über eine Handhabe in der Aufspannstellung von dem festen Bauteil wegbewegt wird. Daraus resultiert eine baulich besonders einfache und praktisch handhabbare Positioniervorrichtung.
Zur Erzielung einer besonders einfachen Montage kann dabei an dem Basisteil eine zweite, der beweglichen Handhabe gegenüberliegende Handhabe derart angeordnet werden, dass der bewegliche Dauermagnet in Einhandbedienung steuerbar ist.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht darin, dass an der Positioniervorrichtung mit an dem Basisteil einem oder mehreren Anschlägen zur Ausrichtung eines angrenzenden Bauteiles zumindest ein an einer beweglichen Spannplatte angeordneter Dauermagnet vorgesehen ist, dessen Abstand zum festen Bauteil von einer Stellung mit geringer, wirksamer Magnetkraft in eine Stellung starker Magnetkraft verstellbar ist. Die Anschläge können dabei einstellbar ausgebildet sein.
Dabei kann in einer baulich einfachen und robusten Ausführung die bewegliche Spannplatte einerseits über ein Schwenkgelenk an dem Basisteil angelenkt sein und andererseits über einen basisfesten Anschlag in der der starken Magnetkraft entsprechenden Stellung gehalten sein. Alternativ könnte die Spannplatte aber auch eine Linearführung mit zwei basisfesten Anschlägen aufweisen.
Zur einfachen Steuerung der Magnetkraft kann des Weiteren an der beweglichen Spannplatte eine bügelförmige Handhabe befestigt sein, mittels der der Dauermagnet entsprechend verstellbar ist. Eine besonders vorteilhafte Einhandbedienung kann ferner dadurch verwirklicht werden, dass parallel zu der bügelförmigen Handhabe und dieser gegenüberliegend eine am Basisteil befestigte. zweite Handhabe angeordnet ist. Die Anordnung kann dabei so sein, dass mit einer Hand einer Bedienungsperson beide Handhaben umfassbar und die bewegliche Handhabe mit der Spannplatte entsprechend betätigbar ist.
In einer bevorzugten, kompakten Konstruktion der Positioniervorrichtung kann ferner das auf dem festen Bauteil aufliegende Basisteil rahmenförmig mit zwei Querwänden und zwei Seitenwänden ausgeführt sein, wobei die Spannplatte mit zumindest einem Dauermagneten innerhalb des Bauteiles positioniert ist und wobei das Schwenkgelenk an der einen Querwand angeordnet ist, während an der anderen Querwand die einstellbaren Anschläge für das auszurichtende Bauteil vorgesehen sind. Alternativ kann zumindest ein Anschlag an einer Handhabe der Positioniervorrichtung vorgesehen sein.
Schließlich kann zumindest ein Anschlag der Positioniervorrichtung für ein anzubauenden Bauteil durch einen über eine Hebelmechanik schwenkbaren Anschlag gebildet sein. Die Schwenkbarkeit des zumindest einen Anschlages erleichtert vorteilhaft das Ansetzen des Bauteiles mit nachfolgender Positionierung desselben in einer definierten Einspannlage.
Bevorzugt kann an der Positioniervorrichtung zumindest eine Messvorrichtung, insbesondere ein Messstift, vorgesehen sein, mittels der eine Position des auszurichtenden Bauteils und/oder ein Setzverhalten des auszurichtenden Bauteils bestimmbar ist.
Eine Verwendung einer Vorrichtung der vorgenannten Art dient zur Montage einer schwenkbaren, an ein Dach eines Kraftfahrzeuges anschließenden Heckklappe, die relativ zum Dachbereich über die Positioniervorrichtung ausrichtbar ist, wobei die Positioniervorrichtung bei geringer Magnetkraft auf das Dach als festes Bauteil aufsetzbar und einrichtbar ist und bei starker Magnetkraft über die an der Positioniervorrichtung vorgesehenen Anschläge die Heckklappe justiert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 in raumbildlicher Darstellung eine Positioniervorrichtung mit einem Basisteil, einer beweglichen Spannplatte mit zwei Dauermagneten und mit an dem Basisteil vorgesehenen Anschlägen zur Justierung eines angrenzenden Bauteiles;
2 eine Seitenansicht der Positioniervorrichtung gemäß 1;
3 eine Ansicht von schräg oben auf die auf ein Dach einer Karosserie für Kraftfahrzeuge aufgesetzte Positioniervorrichtung zur Justierung einer an das Dach angrenzenden Heckklappe; und
4 eine Seitenansicht der Positioniervorrichtung in der Aufspannstellung gemäß 3.
In den 1 und 2 ist eine Positioniervorrichtung 10 dargestellt, die sich im Wesentlichen aus einem Basisteil 12, einer beweglichen Spannplatte 14 mit zwei an deren Unterseite angeordneten Dauermagneten 16 und an dem Basisteil 12 befestigten Anschlägen 18, 22 zusammensetzt. Ferner ist an dem Basisteil 12 (vergleiche 3) ein seitlicher Anschlag 24 befestigt.
Das rahmenförmige Basisteil 12 setzt sich aus zwei Querwänden 12a, 12b und aus zwei Seitenwänden 12c, 12d zusammen.
Die innerhalb der rechteckförmigen Öffnung des Basisteiles 12 angeordnete Spannplatte 14 ist über ein Scharnier 26 mit einer Schwenkachse 28 an der Querwand 12a des Basisteils 12 angelenkt und trägt eine bügelförmigen Handhabe 30, die in einem definierten Abstand parallel zu einer an der gegenüberliegenden Querwand 12b befestigten griffförmigen Handhabe 32 ausgerichtet ist.
Der Abstand zwischen den beiden, parallel zueinander verlaufenden Abschnitten der Handhaben 30, 32 ist so ausgelegt, dass diese Abschnitte in Einhandbedienung umfassbar bzw. die Handhabe 30 betätigbar ist.
Dabei ist die Spannplatte 14 mit den Dauermagneten 16 nach oben um die Schwenkachse 28 schwenkbar, wobei der Abstand der Dauermagnete 16 aus einer angehobenen Stellung mit geringer Magnetkraft in eine abgesenkte Stellung (2) mit starker Magnetkraft zu einem festen Bauteil 34 veränderbar ist. In der abgesenkten Stellung der Spannplatte 14 liegt diese an einem unteren Anschlag 36 der Querwand 12b des Basisteils 12 an. Der besagte Abstand zwischen dem festen Bauteil 34 und den Dauermagneten 16 kann in der abgesenkten Stellung von 0 bis 2 mm und in der angehobenen Stellung bis 10 mm einstellbar sein.
An der Querwand 12b des Basisteils 12 sind allgemein mit 38 bezeichnete, einstellbare Aufnahmeblöcke über nicht dargestellte Schraubverbindungen befestigt, die den festen Anschlag 18 mit einer Anschlagleiste 18a, einen axial verschieblichen Messstift 20 und den über eine Hebelmechanik 22a und einen Betätigungshebel 22b schwenkbaren Niederhalter 22c des beweglichen Anschlages 22 aufnehmen.
Über den Betätigungshebel 22b und die nicht näher erläuterte Hebelmechanik 22a kann der Niederhalter 22c des beweglichen Anschlages 22 von der in den 1 und 3 dargestellten, wirksamen Position in eine angehobene, unwirksame Position (4) verstellt werden. Eine in der 4 nur teilweise ersichtliche Heckklappe 40 kann somit voll geöffnet werden.
Die 3 und 4 zeigen die beschriebene Positioniervorrichtung 10 zur Justierung der nur teilweise ersichtlichen Heckklappe 40 der Karosserie eines Kraftfahrzeuges relativ zu einem angrenzenden Dach 34 als festes Bauteil. Es versteht sich, dass hier zwei spiegelbildlich gleiche Positioniervorrichtungen 10 an beiden Seiten des Daches 34 bzw. der Heckklappe 40 erforderlich sind.
Die Positioniervorrichtung 10 wird mit über die Handhaben 30, 32 angehobenen Dauermagneten 16 im Eckbereich des für die Heckklappe 40 vorgesehenen Öffnung 42 in der Rohbaukarosserie auf das Dach 34 aufgesetzt, wobei dessen genaue Position aufgrund der geringen, wirkenden Magnetkraft problemlos einstellbar ist; zum Beispiel wird der Seitenanschlag 24 an den seitlich abgerundeten Dachverlauf angelegt und der Anschlag 18 in X-Richtung zum Dach 34 positioniert.
Nach dem Einstellen der genauen Position der Positioniervorrichtung 10 auf dem Dach 34 wird die Handhabe 30 entlastet, wodurch die Dauermagneten 16 mit der Spannplatte 14 nach unten verschwenken und nunmehr eine so starke Magnetkraft ausüben, dass die Positionsvorrichtung 10 abgestützt über die auf dem Dach 34 aufliegenden Querwände 12a, 12b unverschiebbar gehalten ist. Danach kann die Heckklappe 40 montiert werden, wobei sie an den Anschlägen 18, 22 in Y-X- und/oder Z-Richtung genau positioniert wird. Zum Beispiel liegt die Heckklappe 40 an ihrem Randbereich an der Anschlagsleiste 18a des in die Öffnung 42 einragenden Anschlages 18 an und wird so in Y-Richtung (Querrichtung) und Z-Richtung (vertikal) ausgerichtet. Über den eingeschwenkten Niederhalter 22c des beweglichen Anschlages 22 wird die Heckklappe 40 gegen die Anschlagsleiste 18a gedrückt. Nach dem Verschrauben der Heckklappe 40 kann das Setzverhalten in Z-Richtung mit dem Messstift 20 gemessen werden.
Nach erfolgter Justierung und Montage der Heckklappe 40 werden die Dauermagnete 16 über die Handhabe 30 wieder angehoben und die Positioniervorrichtung 10 kann bei geringer, anliegender Magnetkraft von dem Dach 34 wieder abgenommen werden.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.
Anstelle der beschriebenen Dauermagnete 16 könnten in einer mehr automatisierten Version auch Elektromagnete verwendet sein, die zum Beispiel durch einen Schalter an der festen Handhabe 32 zur Herstellung der starken Magnetkraft entsprechend bestromt werden.
Anstelle einer schwenkbeweglichen Lagerung könnte die Spannplatte 14 auch über eine Linearführung an beiden Querwänden 12a, 12b verstellbar geführt sein. Gegebenenfalls kann an der beweglichen Handhabe 30 bzw. im Verstellweg der Spannplatte 14 zusätzlich eine Feder vorgesehen sein, die die Magnete in die Stellung der starken Magnetkraft mit zurückführt.
Gegebenenfalls kann in der Positioniervorrichtung eine zusätzliche Steuerung vorgesehen sein, die bei Erreichen der Stellung der Spannplatte 14 mit starker Magnetkraft (Anschlag 36) Maßnahmen zur weiteren Montage startet, zum Beispiel die Ansteuerung eines Elektromotors oder eines anderen Schaltelementes, eine Saugereinheit, etc.
Ferner kann die Positioniervorrichtung 10 bzw. deren Magnete 16 beim Ablegen in eine Nichtgebrauchsstellung über in einer Ablage integrierte Besen oder ähnliche Reinigungsvorrichtungen von Metallspänen oder anderen Verunreinigungen ständig sauber gehalten werden.

Claims

Verfahren zum Aufspannen einer Positioniervorrichtung (10) auf ein festes Bauteil (34), mittels der ein anbaubares, gegebenenfalls schwenkbares Bauteil (40) über Anschläge (18, 22) in X, Y und/oder Z-Richtung ausrichtbar ist, insbesondere von schwenkbaren Karosserieteilen von Kraftfahrzeugen, wobei die Positioniervorrichtung (10) ein die Anschläge (18, 22) aufnehmendes Basisteil (12) aufweist, das über zumindest eine Spanneinrichtung (14) an dem festen Bauteil (34) festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (14) zumindest einen Magneten (16) aufweist, dessen Magnetkraft zum festen Bauteil (34) von einer geringen Magnetkraft beim Aufsetzen oder Abnehmen der Positioniervorrichtung (10) zu einer starken Magnetkraft in der Aufspannstellung verändert wird, wobei der Abstand des Magneten (16) zum festen Bauteil bei auf das feste Bauteil (34) aufgesetzter Spanneinrichtung (14) von einer Stellung mit geringer, wirksamer Magnetkraft in eine Stellung starker Magnetkraft verstellbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Magnet ein Dauermagnet (16) verwendet wird, der beweglich an dem Basisteil (12) angeordnet wird und der über eine Handhabe (30) in der Aufspannstellung von dem festen Bauteil (34) wegbewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Basisteil (12) eine zweite, der beweglichen Handhabe (30) gegenüberliegende Handhabe (32) derart angeordnet wird, dass der bewegliche Magnet (16) in Einhandbedienung von dem festen Bauteil (34) wegbewegbar ist.
Vorrichtung zum Aufspannen einer Positioniervorrichtung (10) auf ein festes Bauteil (34), mittels der ein anbaubares, gegebenenfalls schwenkbares Bauteil (40) über Anschläge (18, 22) in X, Y und/oder Z-Richtung ausrichtbar ist, insbesondere von schwenkbaren Karosserieteilen von Kraftfahrzeugen, wobei die Positioniervorrichtung (10) ein die Anschläge (18, 22) aufnehmendes Basisteil (12) aufweist, das über zumindest eine Spanneinrichtung (14) an dem festen Bauteil (34) festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der Positioniervorrichtung (10) mit an dem Basisteil (12) einem oder mehreren Anschlägen (18, 22) zur Ausrichtung eines angrenzenden Bauteiles (40) zumindest ein an einer beweglichen Spannplatte (14) angeordneter Dauermagnet (16) vorgesehen ist, dessen Abstand zum festen Bauteil (34) von einer Stellung mit geringer, wirksamer Magnetkraft in eine Stellung starker Magnetkraft verstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Spannplatte (14) einerseits über ein Scharnier (26) an dem Basisteil (12) angelenkt ist und andererseits über einen basisfesten Anschlag (36) in der der starken Magnetkraft entsprechenden Stellung gehalten ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der beweglichen Spannplatte (14) eine bügelförmige Handhabe (30) befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu der bügelförmigen Handhabe (30) und dieser gegenüberliegend an der Spannplatte (14) eine am Basisteil (12) befestigte Handhabe (32) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das auf dem festen Bauteil (34) aufliegende Basisteil (12) rahmenförmig mit zwei Querwänden (12a, 12b) und zwei Seitenwänden (12c, 12d) ausgeführt ist, dass die Spannplatte (14) mit zumindest einem Dauermagneten (16) innerhalb des Basisteiles (12) positioniert ist, wobei das Scharnier (26) an der einen Querwand (12a) angeordnet ist, während an der anderen Querwand (12b) die Anschläge (18, 22) für das auszurichtende Bauteil (40) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anschlag (22) der Positioniervorrichtung (10) durch einen über eine Hebelmechanik (22a) schwenkbaren Anschlag (22c) gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Positioniervorrichtung (10) zumindest eine Messvorrichtung (20), insbesondere ein Messstift, vorgesehen ist, mittels der eine Position des auszurichtenden Bauteils (40) und/oder ein Setzverhalten des auszurichtenden Bauteils (40) bestimmbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Anschläge (18, 22) an einer Handhabe (30, 32) der Positioniervorrichtung (10) vorgesehen ist.
Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 11 zur Montage einer schwenkbaren, an ein Dach (34) eines Kraftfahrzeuges anschließenden Heckklappe (40), die relativ zum Dachbereich über die Positioniervorrichtung (10) ausrichtbar ist, wobei die Positioniervorrichtung (10) bei geringer Magnetkraft auf das Dach (34) aufsetzbar und einrichtbar ist und bei starker Magnetkraft über die Anschläge (18, 22) die Heckklappe (40) justiert.