DE102014201706A1

DE102014201706A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Applizieren einer Folie auf ein Fahrzeugteil

Info

Publication number: DE102014201706A1
Application number: DE102014201706.8A
Authority: DE
Inventors: Markus Harries; Carsten Strathmann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2015-08-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Applizieren einer Folie auf ein Fahrzeugteil einer Fahrzeugkarosserie, insbesondere in einer Produktionslinie eines Automobilherstellers. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Applizieren einer Folie auf ein Kraftfahrzeugteil zur Verfügung zu stellen, die eine schnelle und gleichzeitig präzise Applikation auf in der Kraftfahrzeugfertigung in einer Endmontage einer Produktionslinie befindliche Fahrzeugkarosserien von Fahrzeugen ermöglichen. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung (10) zum Applizieren einer Folie (58) auf ein Applikations-Fahrzeugteil (60) umfasst ein frei im Raum bewegbares Gestell (12) mit mindestens einem, in einer vorgebbaren oder vorgegebenen Bewegung bewegbaren Applikationswerkzeug (42) und mindestens einem Kupplungselement (14) zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Vorrichtung (10) und mindestens einem, von dem Applikations-Fahrzeugteil (60) abweichenden Kupplungselement (14) eines Fahrzeuges (16), wobei das Gestell (12) derart zu dem Applikations-Fahrzeugteil (60) positionierbar ist, dass das Applikationswerkzeug (42) nach Herstellung einer Verbindung mit dem Fahrzeug (16) über das mindestens eine Kupplungselement (14) in einer kontinuierlichen Bewegung über die gesamte Länge der zu applizierenden Folie (58) verfahrbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Applizieren einer Folie auf ein Fahrzeugteil einer Fahrzeugkarosserie, insbesondere in einer Produktionslinie eines Automobilherstellers.
Aus DE 600 33 155 T2 ist eine Vorrichtung für das Applizieren von Folien an ein Fahrzeugteil bekannt, bei welcher die Folie während des Applizierens mit einem die Folie stützenden Applikationsband versehen ist. Als Applikator sollen bekannte Walzen oder Rakel zum Einsatz kommen.
Aus DE 10 2009 012 239 A1 ist ein Verfahren zum Applizieren von Lackfolie auf ein Fahrzeugteil bekannt, gemäß welchem Fahrzeugteile vor ihrer Montage mit einer selbstklebenden Folie in allen Bauteilbereichen überzogen werden sollen, die später am Fahrzeug bei geschlossenen Türen und Klappen von außen sichtbar sind. Dazu wird insbesondere beschrieben, wie die Folien automatisiert mittels einer Spanneinrichtung und einer Andrückeinrichtung mit den Fahrzeugteilen verbunden werden können. Auch wird darauf hingewiesen, dass es vorteilhaft ist, bei Türen und Klappen die Folie an den Kanten mittels eines Umschlagwerkzeuges umzuschlagen.
Aus DE 100 51 800 C1 ist ein Verfahren zum automatisierten Überziehen eines Fahrzeugteils mit einer Folie bekannt, das auf verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten einer Applikationsanlage zum ebenen und gekrümmten Halten, Handhaben und Bewegen einer Folie Bezug nimmt. Dabei wird im Wesentlichen Bezug genommen auf das Applizieren von Schutzfolien, welche üblicherweise Flächen oder ganze Körper vollständig abdecken sollen.
Keine der vorstehend genannten Druckschriften nimmt explizit Bezug auf das Aufbringen von Folien, insbesondere Dekorfolien, auf ein Fahrzeugteil einer in einer Produktionslinie befindlichen Fahrzeugkarosserie.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Applizieren einer Folie auf ein Fahrzeugteil zur Verfügung zu stellen, die eine schnelle und gleichzeitig präzise Applikation auf in der Endmontage einer Produktionslinie befindliche Fahrzeugteile von Fahrzeugen ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 9.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Applizieren einer Folie auf mindestens ein Applikations-Fahrzeugteil umfasst ein frei im Raum bewegbares Gestell mit mindestens einem, in einer vorgebbaren oder vorgegebenen Bewegung bewegbaren Applikationswerkzeug und mindestens einem Kupplungselement zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Vorrichtung und mindestens einem, von dem Applikationsfahrzeugteil abweichenden Kupplungselement eines Fahrzeuges, wobei das Gestell derart zu dem Applikations-Fahrzeugteil positionierbar ist, dass das Applikationswerkzeug nach Herstellung einer Verbindung mit dem Fahrzeug über das mindestens eine Kupplungselement in einer kontinuierlichen Bewegung über die gesamte Länge des mindestens einen Applikations-Fahrzeugteils verfahrbar ist. Unter einem frei im Raum bewegbaren Gestell wird vorliegend insbesondere ein auf Rollen oder an der Decke befestigtes Gestell verstanden, das von einem Mitarbeiter in der Automobilproduktion trotz eines relativ hohen Gewichts in relativ kurzer Zeit zu einem Fahrzeug hin bewegt und wieder von dem Fahrzeug entfernt werden kann. Unter einem Applikationswerkzeug wird insbesondere ein Schlitten verstanden, welcher an einer Laufschiene befestigt ist und in einer vorgegebenen Bewegung relativ zu einem Applikations-Fahrzeugteil bewegbar ist, wobei die Laufschiene fest mit dem Gestell verbunden ist. Die Schiene kann modifizierbar sein, um die Bewegung des Schlittens an eine gewisse Fahrzeugaußenkontur anzupassen, insbesondere an Wölbungen oder Kanten. Unter einem Kupplungselement im Sinne der Erfindung wird jedes Element verstanden, welches es ermöglicht, eine erfindungsgemäße Vorrichtung fest mit einem Fahrzeug zu verbinden, insbesondere so, dass das Gestell in einer vorgegebenen Position neben einem Fahrzeug an diesem fixiert ist. Mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung können Folien, insbesondere Dekorfolien und besonders bevorzugt streifenförmige Dekorfolien, einfach, schnell und kostengünstig auf ein (Applikations-)Fahrzeugteil in einer Produktionslinie aufgebracht werden.
Als Kupplungselement besonders geeignet sind insbesondere folgende Elemente oder Teile davon: Fahrzeugseitenschweller, Fahrzeugunterboden, Radhaus, Fahrzeugrad, Fahrzeug-Außenspiegel, Kotflügel, Fahrzeug-Dachholm oder Fahrzeug-Fenster. Dies gilt insbesondere für die Applikation von Folien auf eine Seitenfläche eines Fahrzeuges. Die vorstehend genannten Elemente oder Teilelemente davon, wie beispielsweise Schraubenköpfe von Radschrauben, weisen zum einen eine Geometrie auf, die es ermöglicht, eine erfindungsgemäße Vorrichtung einfach und wirksam hieran zu befestigen. Zum anderen weisen diese Elemente eine relativ präzise Relativposition zu einem als Applikations-Fahrzeugteil dienenden Fahrzeugseitenteil auf, insbesondere zu einem Fahrzeugseitenblech und/oder zu Fahrzeugseitentüren. Dadurch kann eine präzise Vorfixierung und Vorpositionierung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie eines damit verbundenen Applikationswerkzeuges erfolgen. Besonders bevorzugt ist es, wenn mindestens ein Kupplungselement eine Verbindung von der Unterseite des Fahrzeuges herstellt und mindestens ein weiteres Kupplungselement eine Verbindung von der Fahrzeugseite herstellt. Als Kupplungselemente, welche an der Unterseite eines Fahrzeuges angreifen, wird an dieser Stelle nur beispielhaft auf Dorne verwiesen, welche in die sogenannten Gehängeaufnahmen eines Fahrzeuges eingreifen. Als Beispiele für ein Kupplungselement, welches eine Verbindung von der Fahrzeugseite aus herstellt, wird auf ein in einen Türspalt eingreifendes Fixierelement verwiesen, das ähnlich wie eine Schraubzwinge gestaltet sein kann und sich an einem an die zu beklebende Applikations-Fahrzeugfläche angrenzenden Bauteil (beispielsweise an einer Schwellerleiste) festklemmt.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sind eine Steuerung und ein Antrieb vorgesehen, mittels welchen das Applikationswerkzeug automatisiert relativ zu dem Applikations-Fahrzeugteil ausrichtbar und/oder die Folie auf das Applikations-Fahrzeugteil applizierbar ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn sowohl eine automatisierte Ausrichtung als auch eine automatisierte Applikation erfolgt. Im Vergleich zu einer manuellen Ausrichtung und einer manuellen Applikation hat eine automatisierte und ggf. motorisch aktuierte Ausrichtung und Applikation den Vorteil, dass eine sehr hohe und kontinuierliche Genauigkeit erzielbar ist. Die Qualität und Reproduzierbarkeit ist daher bei automatisierter Ausrichtung und automatisierter Applikation gleichbleibend hoch. Ferner lassen sich mit der Vorrichtung und der damit einhergehenden Automatisierung Folien in sehr kurzer Zeit präzise auf Applikations-Fahrzeugflächen applizieren
Wie bereits erwähnt, ist es bevorzugt, wenn mindestens ein Kupplungselement sich von der Unterseite an das Fahrzeug, auf welches eine Folie appliziert werden soll, ankuppelt. Dazu kann insbesondere eine Hubvorrichtung vorgesehen sein, um die Vorrichtung mittels eines höhenverstellbaren Klemmabschnitts zwischen einem Bereich der Fahrzeugunterseite und dem Boden zu fixieren. Eine solche Hubvorrichtung kann manuell oder automatisch betätigt sein. Aufgrund des üblicherweise sehr hohen Gewichts eines Fahrzeuges von mehreren hundert Kilogramm kann mit einer solchen Klemmfixierung von der Unterseite her eine sehr stabile Fixierung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgen. Dies hat insbesondere dann Vorteile, wenn eine Folie in einer Endmontage einer Produktionslinie erfolgen soll, wo Geräusche, Vibrationen und ggf. Kraft- und/oder Momenteneinwirkungen vor- und nachgelagerter Prozesse wahrscheinlich sind.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst diese einen Akkumulator. Damit kann eine netzunabhängige Energieversorgung sichergestellt werden, die zum einen die Handhabungsflexibilität einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erhöht, da keine Stromkabel oder sonstigen Vorrichtungen zur Energiezufuhr bei der Handhabung beachtet werden müssen. Zum anderen wird dadurch die Sicherheit des Bedienpersonals erhöht, da Betriebsstörungen und Personenschäden aufgrund von Fehlbedienungen weitgehend ausgeschlossen werden können.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch eine Reinigungsvorrichtung zur automatisierten Reinigung des Applikations-Fahrzeugteils umfassen. Um eine qualitativ hochwertige Verbindung zwischen der zu applizierenden Folie und dem Applikations-Fahrzeugteil zu gewährleisten, ist es erforderlich, dass das Applikations-Fahrzeugteil frei von Schmutz ist. Um das Einwirken und Anhaften neuen Schmutzes nach einem Reinigungsvorgang zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung selbst eine entsprechende Reinigungsvorrichtung umfasst. Diese kann derart gestaltet sein, dass nach einem Reinigungsvorgang und einem ggf. erforderlichen Trocknungsvorgang unmittelbar die Applikation einer entsprechenden Folie erfolgt. Dazu kann eine Reinigungsvorrichtung an der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, welche den Zeitraum zwischen einer Reinigung und dem anschließenden Aufbringen einer Folie minimiert und somit das Risiko einer mangelhaften Applikation aufgrund von Verschmutzungen minimiert.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch eine Fahrzeugerkennungsvorrichtung umfassen. Unter einer solchen Fahrzeugerkennungsvorrichtung ist jede Vorrichtung zu verstehen, welche es ermöglicht, aufgrund von mindestens einer „Individualinformation“ zu ermitteln, auf welches Fahrzeug gerade ein Folie appliziert werden soll. Dazu kann beispielsweise ermittelt werden, welche Kupplungselemente zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Vorrichtung und dem Applikations-Fahrzeugteil verwendet werden bzw. in welchem Abstand die Kupplungselemente zueinander angeordnet sind. Wenn als Kupplungselemente beispielsweise Dorne verwendet werden, die in Gehängeaufnahmen des Fahrzeuges eingreifen, kann anhand der Dornpositionen (Dornkonfiguration) ermittelt werden, auf welches Fahrzeug gerade eine Folie appliziert werden soll. Wenn für jede Dornkonfiguration entsprechende Adapter eingesetzt werden, können an den Anbindungsstellen der Adapter Schnittstellen vorgesehen sein, welche an eine Steuerung der Vorrichtung automatisch übermitteln, welcher Adapter gerade mit der Vorrichtung verbunden ist und welches Fahrzeug zu diesem Adapter gehört. Die automatische Erkennung eines Fahrzeugs mittels einer Fahrzeugerkennungsvorrichtung kann insbesondere dazu genutzt werden, ein Applikationsprogramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Applizierung bestimmter Folien auf bestimmte Fahrzeugtypen zu aktivieren, welches bereits Informationen zum Folientyp, dem Folienformat, der Position der Folie an dem jeweiligen Fahrzeug und die Startposition des Applikationsvorgangs umfasst. In diesem Fall muss vor der ersten Applikation einer entsprechenden Folie auf ein Fahrzeug lediglich eine Feinjustierung erfolgen, um die die erfindungsgemäße Vorrichtung erstmals zu kalibrieren und dann nach der Kalibrierung eine Vielzahl von Applikationsvorgängen durchzuführen. Es kann auch vor jedem Applikationsvorgang eine Feinpositionierung mit Toleranzausgleich stattfinden, was insbesondere dann vor Vorteil ist, wenn für die Applikation maßgeblichen Fertigungs- und Montagetoleranzen zwischen den Kupplungselementen und der Applikations-Fläche(n) zu groß sind, um ohne Feinpositionierung zufriedenstellende Applikationsergebnisse zu erzielen.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst diese eine Vorrats- und Separationsvorrichtung für eine Vielzahl von Folien. Unter einer Vorratsvorrichtung wird insbesondere ein Magazin verstanden, welches eine Vielzahl von Folien in einer Art Kassette oder einem sonstigen Behältnis umfasst und welche es ermöglicht, eine Vielzahl von Folien mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Applikations-Fahrzeugteil zu applizieren, ohne dass für jeden Applikationsvorgang eine neue Folie manuell zugeführt werden muss. Unter einer Vorratsvorrichtung wird ebenfalls eine Rolle verstanden, welche eine Vielzahl von Folien enthält und ggf. die Applikationen einer Vielzahl von Folien ohne zwischenzeitlichen manuellen Eingriff ermöglicht. Mit einer Separationsvorrichtung ist gemeint, dass ein vorzugsweise automatisiert betriebener Mechanismus vorgesehen ist, um einzelne Folien aus dem Magazin oder der Rolle zu Applikationszwecken zu entnehmen.
Um eine möglichst präzise Applikation einer Folie auf ein Applikations-Fahrzeugteil zu bewirken, muss ein erfindungsgemäßes Applikationswerkzeug regelmäßig justiert werden. Bevorzugt ist es, wenn das Applikationswerkzeug in Verbindung mit mindestens einem taktilen und/oder optischen Sensor und mindestens einem Aktuator automatisch justierbar ist. In diesem Fall kann vor jeder Applikation eine automatische und hochpräzise Ausrichtung der Folie erfolgen, so dass ein insgesamt sehr hohes Qualitätsergebnis erzielbar ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Applizieren von Folien auf ein Applikations-Fahrzeugteil mit folgenden Verfahrensschritten:

a) Positionieren eines frei im Raum bewegbaren Gestells mit mindestens einem, in einer vorgebbaren oder vorgegebenen Bewegung bewegbaren Applikationswerkzeug und mindestens einem Kupplungselement zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Vorrichtung und mindestens einem, von dem Applikations-Fahrzeugteil abweichenden Kupplungselement eines Fahrzeuges,
b) Fixieren des Gestells relativ zu dem Fahrzeug und
c) Applizieren der Folie durch eine vorgegebene Bewegung des Applikationswerkzeugs über die gesamte Länge der zu applizierenden Folie.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise mit einer wie vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt. Auf die diesbezüglich bereits beschriebenen Vorteile wird hiermit noch einmal verwiesen.
In einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird ferner mindestens einer der nachfolgenden Verfahrensschritte durchgeführt:

a) das Gestell wird zum Fixieren von unten gegen einen Teil des Fahrzeugunterbodens verfahren,
b) vor dem Applizieren der Folie erfolgt eine Feinjustierung des Applikationswerkzeugs mittels mindestens eines taktilen und/oder optischen Sensor und mindestens eines Aktuators,
c) als Folie wird eine Dekorfolie mit einer Höhe von maximal 30 cm, bevorzugt maximal 20 cm und besonders bevorzugt maximal 15 cm, auf eine Seitenfläche eines Fahrzeugs appliziert,
d) die Applizierung wird in einer Automobilendmontage im getakteten Betrieb oder im Fließbetrieb durchgeführt,
e) die Folie wird über mindestens einen Fahrzeugspalt hinweg auf mindestens zwei Applikations-Fahrzeugteile appliziert und anschließend wird der den Fahrzeugspalt überragende Bereich der Folie entfernt oder die Folie im Bereich des Fahrzeugspalts geteilt und die durch die Teilung entstehenden, freien Enden der Folie werden um die jeweiligen Kanten der Applikations-Fahrzeugteile geklebt und/oder
f) zum ersten Fixieren des Gestells gegenüber dem Fahrzeug wird ein Hebel betätigt, insbesondere manuell durch eine Bedienperson, durch dessen Betätigung ein Klemm- oder sonstiger Fixiermechanismus aktiviert und das Gestell in einer Relativposition zu dem Fahrzeug fixiert wird.

In Verbindung mit den vorstehenden Merkmalen wird nachfolgend noch einmal auf besondere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie auf ein Beispiel für eine mögliche Durchführung des Verfahrens hingewiesen.
Mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung soll die Applikation der Folie insbesondere durch eine automatisierte Bewegung der Applikationsvorrichtung erfolgen, mittels welcher die Folie vorzugsweise mit einer linearen Bewegung über die gesamte Folienfläche angedrückt wird.
Als Folie wird insbesondere eine Dekorfolie verwendet, welche vor der Applikation auf das Applikations-Fahrzeugteil drei Schichten umfasst. Auf der Außenseite befindet sich ein sogenanntes Application-Tape, darunter befindet sich die zu applizierende Folie und auf der gegenüberliegenden Seite des Application-Tapes, d.h. auf der zur Applikations-Fahrzeugfläche weisenden Seite, befindet sich der so genannte Liner. Das Application-Tape ist eine Trägerfolie, welche die zu applizierende Folie stützt, bis sie an das Applikations-Fahrzeugteil appliziert wurde. Der Liner schützt den Klebstoff, der sich an der Folie selbst befindet und diese mit der Applikations-Fahrzeugfläche verbindet. Vor dem Applikationsprozess muss die zu beklebende Oberfläche, vorzugsweise mit einer Reinigungsvorrichtung, welche Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, gereinigt werden, um Staub, fettige, ölige und sonstige Rückstände zu entfernen.
Um eine Folie mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zu applizieren, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere auf ein Gestell montiert, das auf Rollen oder mittels eines Manipulators, d.h. einer üblicherweise hängenden Vorrichtung mit weitestgehendem oder vollständigem Schwerkraftausgleich, frei bewegt werden kann. Es ist für die Verwendung in einer Automobilendmontage im getakteten Betrieb oder Fließbetrieb vorgesehen. Das Fahrzeug steht dabei vorzugsweise bereits auf den eigenen Reifen und wird von einem Plattenband gefördert. Appliziert werden soll insbesondere ein ca. 5–15 Zentimeter hoher Streifen im unteren Bereich eines Fahrzeugseitenteils vom vorderen bis zum hinteren Kotflügel und über alle dazwischen liegenden Türen und Türspalten. Vor dem Applikationsprozess wird die Folie in die Applikationsvorrichtung eingespannt. Der Liner wird manuell oder automatisiert entfernt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem Gestell wird anschließend an die Seite eines Fahrzeuges gerollt, wo es manuell vorpositioniert wird. Bei der Vorpositionierung wird mindestens ein Dorn unterhalb der Gehängeaufnahme an der Unterseite des Fahrzeuges platziert und ein schmales Kunststoffstück am vorderen Türspalt ausgerichtet. Anschließend wird per Fuß ein Hebel oder eine sonstiges Betätigungselement betätigt. Über einen Mechanismus wird diese Bewegung vorzugsweise dazu genutzt, das Fahrzeug von unten und von der Seite an das Fahrzeug zu drücken. Der Druck wird insbesondere von schraubzwingenartigen Klemmen ausgelöst, die in die Radkästen oder einen anderen als Kupplungselement sinnvollen Bereich der Fahrzeuggeometrie eingreifen. Bei der beschriebenen Andrückbewegung fahren die Dorne und das Kunststoffstück in die Gehängeaufnahme bzw. in einen oder mehrere Türspalte, wodurch das Werkzeug in eine exakte Position gebracht und fest gegenüber dem Fahrzeug fixiert wird. Damit die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem Gestell, auf welchem sich die Applikationsvorrichtung befindet, nicht vom Boden abhebt, kann die Applikationsvorrichtung schwimmend auf dem Gestell gelagert sein. Zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen ist die Applikationsvorrichtung mit einer Kalibriereinrichtung ausgestattet, die optional auch zur Feinjustierung genutzt werden kann. Mit der Kalibrierung und der optionalen Feinjustierung kann das Einhalten einer exakten Folienposition auf dem Applikations-Fahrzeugteil in Relation zur Gehängeaufnahme und den Türspalten gewährleistet werden. Es wird zumindest in regelmäßigen Abständen eine Kalibrierung durchgeführt. Optional kann auch vor jedem Applikationsvorgang eine individuelle Feinjustierung durchgeführt werden.
Nach der vorstehend beschriebenen Positionierung der Vorrichtung zusammen mit einer von der Applikationsvorrichtung gehaltenen Folie relativ zum Applikations-Fahrzeugteil folgt der eigentliche Applikationsprozess, der durch eine automatisierte Applikationsvorrichtung durchgeführt wird. Die Applikationsvorrichtung ist, insbesondere über eine Laufschiene und einen daran geführten Schlitten fest mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbunden. Die Applikationsvorrichtung ist wie beschrieben mit mindestens einem Rakel ausgestattet, welcher die zu applizierende Folie in einer linearen Bewegung so an das Fahrzeug andrücken kann, dass alle Lufteinschlüsse herausgedrückt werden. Die Applikationsvorrichtung ist vorzugsweise elektrisch aktuiert und verfährt auf einer Linearachse entlang der x-Achse des Fahrzeuges. Anschließend wird das Application-Tape ebenfalls vorzugsweise automatisiert entfernt. Die Folie ist so in der Applikationsvorrichtung eingespannt, dass bei dem Anpressen der Folie mittels des Rakels lediglich das Application-Tape vom Rakel berührt wird. Die Folie und der Liner sind vorzugsweise wenige Zentimeter kürzer als das Application-Tape, so dass das Application-Tape an beiden Enden der Folie die restlichen Schichten überragt. Nach dem Applikationsprozess stehen damit die Enden des Application-Tapes von der Karosse ab und befinden sich nach wie vor in der Einspannung der Applikationsvorrichtung. Eine Seite der Einspannung kann beweglich gelagert und entlang einer Linearachse in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) bewegt werden. Durch diese Bewegung kann das Application-Tape von der Folie und damit vom Fahrzeug entfernt werden. Sobald der Applikationsvorgang abgeschlossen ist, wird durch Betätigung des Fußhebels oder eines zweiten Fußhebels die Applikationsvorrichtung zusammen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung vom Fahrzeug gelöst und wieder entfernt.
Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung ausgewählter Elemente einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung während der Positionierung an einem Applikations-Fahrzeugteil (Seitenfläche) eines Fahrzeugs in einer Ansicht von oben,
2 die in 1 gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung ohne Fahrzeug mit weiteren Elementen in einer Ansicht von vorne,
3 die in 2 gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung ohne Fahrzeug in einer Ansicht von oben,
4 ausgewählte Elemente einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von oben,
5 ausgewählte Elemente einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zusammen mit einem Fahrzeug und einer applizierten Folie in einer Seitenansicht,
6 eine Detailansicht des in 5 mit VI gekennzeichneten Bereichs und
7 eine Ansicht der Elemente aus 6 in einer Ansicht gemäß dem Pfeil VII in 6.
1 zeigt in einer schematischen Darstellung ausgewählte Elemente einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, nämlich ein Längsträger 36 eines Gestells 12 mit daran angeordneten Kupplungselementen 14. Das Gestell 12 ist auf nicht dargestellten Rollen gelagert und somit frei im Raum verfahrbar. Die Vorrichtung ist zusammen mit einem Fahrzeug 16 dargestellt, wobei von dem Fahrzeug 16 lediglich die Karosserie 18 und die Räder 20 gezeigt sind. Mit „x“ ist die Fahrzeuglängsrichtung gekennzeichnet, mit „y“ die Fahrzeugquerrichtung. Mit „z“ ist in 2 die Fahrzeughochrichtung bezeichnet.
Bei den in 1 gezeigten Kupplungselementen 14 handelt es sich um fahrzeugspezifische Führungskeile 22, die seitlich gemäß dem Pfeil 24 am Fahrzeug 16 zwischen die Räder 20 gefahren werden, um die Vorrichtung 10 gegenüber dem Fahrzeug 16 grob zu positionieren. Die Führungskeile 22 können auch so ausgebildet sein, dass diese in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) auseinanderfahrbar sind, um die Vorrichtung gegenüber dem Fahrzeug 16 festzuklemmen. Dies ist in der gezeigten Ausführungsform allerdings nicht der Fall.
Wie in den 2 und 3 dargestellt ist, weist die Vorrichtung 10 ferner eine Hubvorrichtung 26 auf, die aus drei höhenverstellbaren Stempeln 28 und einer ersten Hubplatte 30 besteht. Die erste Hubplatte 30 ist ebenso wie ein L-förmiges Hubelement 32 Bestandteil des Gestells 12. An dem l-förmigen Hubelement 32 sind als Kupplungselemente 14 insgesamt drei Dorne 34 angeordnet. Durch Ausfahren der Stempel 28 in Richtung der Pfeile 38, kann das Gestell 12 gegenüber dem Boden 40 angehoben werden. Dazu wird das Gestell 12 so angeordnet, dass die Dorne 34 in sogenannte Gehängeaufnahmen (nicht dargestellt) im Unterboden eines Fahrzeuges 16 eingreifen, wodurch eine erste, relativ genaue Festlegung der Vorrichtung 10 gegenüber dem Fahrzeug 16 erfolgt, auf welches eine Folie (in den 1–3 nicht dargestellt) appliziert werden soll.
4 zeigt ausgewählte Elemente einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, die mit der in den 1–3 gezeigten Vorrichtung 10 kombinierbar sind. Insbesondere ist als Applikationswerkzeug 42 schematisch ein Rakel 44 dargestellt, welcher fest mit einem Schlitten 46 verbunden ist, wobei der Schlitten 46 entlang einer an dem Längsträger 36 befestigten Laufschiene 52 in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) gemäß dem Pfeil 48 verfahrbar ist. Ferner sind an dem Längsträger 36 und an einem weiteren Bereich des Gestells 12 Sensoren 50 angeordnet, bei denen es sich in der gezeigten Ausführungsform um optische Sensoren 50 handeln soll. Die Sensoren 50 dienen dazu, die Relativposition des Applikationswerkzeugs 42 zu einem Fahrzeug (in 4 nicht dargestellt), auf das eine Folie appliziert werden soll, beispielsweise anhand der Position von Fahrzeugspalten oder sonstigen geometrischen Merkmalen zu überprüfen und ggf. das Applikationswerkzeug 42 mittels nicht dargestellter Aktuatoren korrekt auszurichten. Dazu kann das Applikationswerkzeug 42 translatorisch und/oder rotatorisch verfahrbar an dem Gestell 12 gelagert sein.
5 zeigt ausgewählte Elemente einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 in Verbindung mit einem Fahrzeug 16. Von der Vorrichtung 10 ist nur das Applikationswerkzeug 42 gezeigt.
Die 6 und 7 zeigen den in 5 mit VI gekennzeichneten Bereich in einer vergrößerten Darstellung (6) bzw. in einer Ansicht gemäß dem Pfeil VII in 6 (7). In den 5 und 6 ist auch eine Folie 58 erkennbar, welche mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 auf ein Applikations-Fahrzeugteil 60 (hier: eine Fahrzeugtür 62 und ein hinteres Seitenblech 64) appliziert wurde.
Die Applikationsvorrichtung 42 umfasst eine Laufschiene 52 mit einem darauf gelagerten Schlitten 46. Wie insbesondere in den 6 und 7 zu erkennen ist, ist ein zylindrischer Betätigungsgriff 54 fest mit dem Schlitten 46 verbunden. In der gezeigten Ausführungsform muss der Schlitten 46 manuell verfahren werden. Alternativ kann der Schlitten 46 auch über einen Aktuator angetrieben und automatisch verfahren werden.
Während des Verfahrens nach links gemäß dem Pfeil 56a wird die zu applizierende Folie mit dem Rakel 44a (vgl. 7) so an das Applikations-Fahrzeugteil 60 angedrückt, dass die Folie 58 frei von Lufteinschlüssen appliziert wird. Der Rakel 44b ist dafür vorgesehen, eine Folie 58 alternativ mit einer Bewegung nach rechts gemäß dem Pfeil 56b zu applizieren. Die Aktivierung der Rakel 44a, 44b kann manuell oder aktuiert erfolgen. Vorzugsweise werden sowohl die Bewegung des Schlittens 46 als auch der Anpressdruck der Rakel 44a, 44b über Aktuatoren oder sonstiger Steuermittel gesteuert.
Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.
Verwiesen wird insbesondere darauf, dass sämtliche Elemente von erfindungsgemäßen Vorrichtungen relativ zu dem Gestell beweglich angeordnet sein können, um grobe und feine Positionierungen durchzuführen bzw. die Position und Bewegung der Applikationsvorrichtung an eine bestimmte Folie und/oder ein bestimmtes Fahrzeug anzupassen. Die Positionierungen können manuell oder motorisch angetrieben erfolgen. Sie können ferner automatisch gesteuert sein oder von einer Person durchgeführt und insoweit manuell gesteuert bzw. überwacht werden.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung
12: Gestell
14: Kupplungselement
16: Fahrzeug
18: Karosserie
20: Rad
22: Führungskeil
24: Pfeil
26: Hubvorrichtung
28: Stempel
30: erste Hubplatte
32: Hubelement
34: Dorn
36: Längsträger
38: Pfeil
40: Boden
42: Applikationswerkzeug
44a, 44b: Rakel
46: Schlitten
48: Pfeil
50: Sensor
52: Laufschiene
54: Betätigungsgriff
56a, 56b: Pfeil
58: Folie
60: Applikations-Fahrzeugteil
62: Fahrzeugtür
64: Seitenblech

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 60033155 T2 [0002]
DE 102009012239 A1 [0003]
DE 10051800 C1 [0004]

Claims

Vorrichtung zum Applizieren einer Folie auf mindestens ein Applikations-Fahrzeugteil (60) umfassend ein frei im Raum bewegbares Gestell (12) mit mindestens einem, in einer vorgebbaren oder vorgegebenen Bewegung bewegbaren Applikationswerkzeug (42) und mindestens einem Kupplungselement (14) zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Vorrichtung (10) und mindestens einem, von dem Applikations-Fahrzeugteil (60) abweichenden Kupplungselement (14) eines Fahrzeuges (16), wobei das Gestell (12) derart zu dem Applikations-Fahrzeugteil (60) positionierbar ist, dass das Applikationswerkzeug (42) nach Herstellung einer Verbindung mit dem Fahrzeug (16) über das mindestens eine Kupplungselement (14) in einer kontinuierlichen Bewegung über die gesamte Länge des Applikations-Fahrzeugteils (60) verfahrbar ist.
Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Kupplungselement (14) vollständig oder teilweise einen Fahrzeugseitenschweller, einen Fahrzeugunterboden, ein Radhaus, ein Fahrzeugrad, einen Fahrzeug-Außenspiegel, einen Kotflügel, einen Fahrzeug-Dachholm oder ein Fahrzeug-Fenster umfasst.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung und ein Antrieb vorgesehen sind, mittels welchen das Applikationswerkzeug (42) automatisiert relativ zu dem Applikations-Fahrzeugteil (60) ausrichtbar und/oder die Folie (58) auf das Applikations-Fahrzeugteil (60) applizierbar ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hubvorrichtung (26) vorgesehen ist, um die Vorrichtung (10) mittels eines höhenverstellbaren Klemmabschnitts zwischen einem Bereich der Fahrzeugunterseite und dem Boden (40) zu fixieren.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Akkumulator umfasst.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Reinigungsvorrichtung zur automatisierten Reinigung des Applikations-Fahrzeugteils (60) und/oder eine Fahrzeugerkennungsvorrichtung umfasst.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Vorrats- und Separationsvorrichtung für eine Vielzahl von Folien (58) umfasst.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Applikationswerkzeug (42) in Verbindung mit mindestens einem taktilen und/oder optischen Sensor (50) und mindestens einem Aktuator automatisch justierbar ist.
Verfahren zum Applizieren einer Folie (58) auf ein Applikations-Fahrzeugteil (60), gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Positionieren eines frei im Raum bewegbaren Gestells (12) mit mindestens einem, in einer vorgebbaren oder vorgegebenen Bewegung bewegbaren Applikationswerkzeug (42) und mindestens einem Kupplungselement (14) zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Vorrichtung (10) und mindestens einem, von dem Applikations-Fahrzeugteil (60) abweichenden Kupplungselement (14) eines Fahrzeuges (16), b) Fixieren des Gestells (12) relativ zu dem Fahrzeug (16) und c) Applizieren der Folie (58) durch eine vorgegebene Bewegung des Applikationswerkzeugs (42) über die gesamte Länge der zu applizierenden Folie (58).
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass a) das Gestell (12) zum Fixieren von unten gegen einen Teil des Fahrzeugunterbodens verfahren wird, b) vor dem Applizieren der Folie (58) eine Feinjustierung des Applikationswerkzeugs (42) mittels mindestens eines taktilen und/oder optischen Sensors (50) und mindestens eines Aktuators erfolgt, c) als Folie (58) eine Dekorfolie mit einer Höhe von maximal 30 cm auf eine Seitenfläche eines Fahrzeugs (16) appliziert wird, d) die Applizierung in einer Automobilendmontage im getakteten Betrieb oder im Fließbetrieb durchgeführt wird, e) die Folie (58) über mindestens einen Fahrzeugspalt hinweg auf mindestens zwei Applikations-Fahrzeugteile (60) appliziert wird und anschließend der den Fahrzeugspalt überragende Bereich der Folie (58) entfernt oder die Folie (58) im Bereich des Fahrzeugspalts geteilt und die durch die Teilung entstehenden, freien Enden der Folie (58) um die jeweiligen Kanten der Applikations-Fahrzeugteile (60) geklebt werden und/oder f) zum ersten Fixieren des Gestells (12) gegenüber dem Fahrzeug (16) ein Hebel betätigt wird, durch dessen Betätigung ein Klemm- oder sonstiger Fixiermechanismus aktiviert und das Gestell (12) in einer Relativposition zu dem Fahrzeug (16) fixiert wird.