DE3607020A1

DE3607020A1 - Montageeinrichtung fuer karosserieteile von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3607020A1
Application number: DE19863607020
Authority: DE
Inventors: Bernard Bazemont Humblot
Original assignee: Steelweld France SARL
Current assignee: Steelweld France SARL
Priority date: 1985-03-06
Filing date: 1986-03-04
Publication date: 1986-09-11
Also published as: GB8604223D0; FR2578464B1; GB2185942A; NL8600569A; BE904256A; GB2185942B; SE8600686L; DE8605875U1; SE8600686D0; FR2578464A1; SE461972B

Description

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Montageeinrichtung für Karosserieteile von Kraftfahrzeugen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung, die dazu vorgesehen ist, um verschiedene Karosserieteile für die Herstellung eines Kraftfahrzeugs zu montieren.

Die Erfindung zielt auf Einrichtungen desjenigen Typs ab, bei dem Transportgestelle vorgesehen sind, die längs einer bestimmten geschlossenen Bahn bewegbar und dazu vorgesehen sind, die Bauteile aufzunehmen, bevor sie einen Karosserieteil bilden, wobei die Gestelle dann zu einer Aufbau- oder Zusammenbaustation bewegt werden, wo die Teile duch Punktschweißen verbunden werden.

Einrichtungen dieser Art gehören seit vielen Jahren zum Stand der Technik, jedoch verursachen die bekannten Einrichtungen beträchtliche Lohnkosten. Seit dem Aufkommen von Robotern hat man versucht, diese Einrichtungen mehr und mehr zu automatisieren. Die US-PS 4 256 947 bezieht sich auf eine Einrichtung dieser Art.

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Diese Druckschrift beschreibt eine Einheit mit einer Fertigungslinie, längs deren Transportgestelle verschoben werden, von denen jedes Montagewerkzeuge aufweist, um die zu montierenden Teile zu verbinden, wobei diese so angeordnet sind, daß die Außenseiten der Bauteile, bei denen es sich bei dem dargestellten Beispiel um die Seitenteile des Fahrzeugs handelt, einander gegenüberliegend sind, und es ist eine Arbeitsstation vorgesehen, in die sich das Gestell einfügt und die bewegliche Tore besitzt, die gegen die inneren Abschnitte der Bauteile drücken. Die Station besitzt Schweißroboter zur Widerstandspunktschweißung, um die verschiedenen Teile der Karosserie durch Verschweißen miteinander zu verbinden .

Eine derartige Einrichtung ist mit einer großen Anzahl ν on Nachteilen behaftet und nicht dazu geeignet, eine geordnete Produktion sicherzustellen. Jedes der Transportgestelle weist nämlich manuell bedienbare Zusammenbauwerkzeuge für die Bauteile auf, die in einer ganz genauen Weise positioniert werden müssen, und das Öffnen und Schließen dieser Werkzeuge erfordert einen beträchtlichen Zeitaufwand. Jedes Transportgestell muß demzufolge einem bestimmten zu fertigenden Fahrzeugmodell eigens angepaßt sein und jede einfache Modelländerung bedingt die Herstellung eines andersartigen Transportgestells.

Die beweglichen Tore legen sich an die Innenseite der Bauteile an, was ein ganz genaues Zusammenbauen und Verbinden dieser Bauteile unmöglich macht. Tatsächlich ist es in der Technik der Karosseriefertigung bekannt, daß die zusammenzubauenden Bauteile unbedingt mit ihrer äußeren Oberfläche auf einer Abstützung aufliegen müssen, weil es im anderen Falle zu Verformungen kommt, durch die die Bauteile unbrauchbar werden.

Schließlich weist die Station Roboter zur Herstellung der Schweißpunkte auf, und es ist bekannt, daß derartige Roboter verhältnismäßig langsam arbeiten, und zwar in Anbetracht der komplizierten Bewegungsabläufe, die sie ausführen müssen und deswegen, weil die verschiedenen Schweißpunkte häufig an Stellen vorgesehen

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sind, die um recht beträchtliche Drehwinkel zueinander versetzt sind. Dementsprechend ist die Stillstandszeit des Transportgestells in der Station beträchtlich lang und eine derartige Fertigungslinie kann daher nicht einen Ausstoß sicherstellen, der den Anforderungen der Automobilindustrie gerecht M/erden könnte. Um diesen Nachteil abzumildern, hat der Erfinder der genannten US-PS eine Fertigungslinie vorgeschlagen, die Abzweigungen mit mehreren Stationen besitzt, die gleichzeitig arbeiten. Eine derartige Lösung ist jedoch weit davon entfernt, die Einrichtung zu verbessern, sondern bedeutet nur eine Komplizierung in Verbindung mit einer Kostenerhöhung und der Vergrößerung der Gefahr, daß es zu einer Herstellung von stark voneinander abweichenden Bauteilen kommt, so daß diese nicht mehr zusammengebaut werden können. Tatsächlich weiß man, daß auch bei sorgfältigster Herstellung immer Abweichungen auftreten. Bei einer Vervielfachung der Stationen kommt es daher automatisch dazu, daß an jeder Station ein Karosserieteil gefertigt wird, das gegenüber Bauteilen, die in anderen Stationen gefertigt werden, geringfügig unterschiedliche Maße aufweist.

/\ Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu * schaffen, bei der diese verschiedenen Nachteile nicht gegeben sind.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Aufgrund einer solchen Ausbildung der Einrichtung erreicht man eine wesentliche Zeiteinsparung, da das Beschicken der Transportgestelle keinerlei Lagesicherung notwendig macht, die sicher, präzise usw. sein müßte. Außerdem ist eine einzige Zusammenbaustation ausreichend; denn der Zeitaufwand für Zusammenbau und Verbindung ist sehr kurz, so daß man sichergeht, daß sämtliche gefertigten Teile identisch sind.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Anspruch 2 weist die Fertigungslinie an ihren beiden Enden je einen Aufzug und ein oberes Stockwerk auf, das Parkspuren für eine Speicherung von Transportgestellen sowie eine Station für das Herausheben fertiggesteller Karosserieteile aus den Rahmen der Transportgestelle und zum Heraustransportieren aus der Fertigungslinie besitzt. Bei solcher Ausgestaltung der Einrichtung ergibt sich eine wesentliche Raumeinsparung, und der Rücklauf der leeren Transportgestelle erfolgt dabei durch das obere Stockwerk.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 besitzt die Fertigungslinie zwei langgestreckte Führungsschienen U-förmiger Querschnittsform, in denen Führungsrollen geführt sind, die längs des unteren Randes der Rahmen vorgesehen sind, und jede Führungsschiene besitzt an jeder Station Öffnungen, in die senkrecht zur Richtung der Schienen bewegliche Schuhe für die Führungsrollen eingreifen. Die Schuhe sind mit motorischen Antriebsmitteln verbunden, um wahlweise die Annäherung und das Wegbewegen der Schuhe zu den bzw. von den Schienen zu steuern.

Nachstehend wird die Erfindung im einzelnen anhand MOU rungsformen erläutert, die als eines von vielen möglichen Beispielen ausgewählt und in der Zeichnung dargestellt sind.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisch vereinfacht gezeichnete Sei tenansicht eines Ausführungsbeispiels der er findungsgemäßen Einrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Einrichtung von Fig.

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 1 und 2 in anderem Maßstab gezeichnete Ansicht der Vorderseite der Einrichtung ;

Fig. 4 eine in noch größerem Maßstab gezeichnete Seitenansicht, die einen Teil eines Transportgestelles zeigt;

Fig. 5 eine Seitenansicht einer elastischen Zange;

Fig. 6 eine schematisch vereinfacht gezeichnete Draufsicht der Führungsschienen der Transportgestelle;

Fig. 7 eine Stirnansicht einer Zusammenbaustation;

Fig. 8-10 Ansichten verschiedener Arten von Aufnahmen für Bauteile;

Fig.11 und 12 Seitenansichten, in denen die Lageanordnung der elastischen Zangen am Transportgestell bz\i/. der Aufnahmen auf der Ebene der Zusammenstation gezeigt sind;

Fig.13 und 14 schematische Darstellungen, die zeigen, wie ein von einer elastischen Zange gehaltenes Teil in einer Aufnahme aufgenommen wird;

Fig.15 eine schematisch vereinfacht gezeichnete Ansicht der Zusammenbaustation, wobei das Transportgestell in geöffneter Stellung gezeigt
ist;

Fig.16 eine Ansicht der Gesamteinheit der Zusammenbaustation in geöffneter Stellung;

Fig.17 eine der Fig. 16 entsprechende Ansicht mit in der Schweißstellung befindlicher Zusammenbaustation ;

Fig.18 eine Ansicht der Endladestation;

Fig.19 eine Seitenansicht eines Teils der Entladestation;

Fig.20 einen Schnitt längs der Linie XX-XX von Fig. und

Fig.21 eine Draufsicht, die den Verlauf von Führungsschienen zeigt.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen die grundsätzliche Anordnung einer Montagelinie gemäß der Erfindung. Eine solche Linie weist zwei Stockwerke A und B auf, wobei das Stockwerk A eine Schiene 1 besitzt, an der Transportgestelle 2 geführt sind. Diese Gestelle sind mit einer Fördervorrichtung ausgestattet, die von der in der einschlägigen Industrie bekannten Art ist und daher hier nicht im
einzelnen beschrieben wird.

Die Einrichtung ist aus einer Metallkonstruktion 4 aufgebaut, deren eines Ende mit einem Aufzug 17 versehen ist, wobei dessen vertikal bewegbares Abteil 6 einen Abschnitt einer Schiene 7 trägt, die in der oberen Stellung des beweglichen Abteils mit der Schiene 1 fluchtet. In der abgesenkten Stellung fluchtet die Schiene 7 mit einer Schiene 5, die sich im unteren Stockwerk B erstreckt.

An ihrem anderen Ende weist die Einrichtung einen weiteren Aufzug 8 mit einem bewegbaren Abteil 9 auf, das einen Schienenabschnitt trägt, der in der oberen Stellung mit der Schiene 1 und in der abgesenkten Stellung mit der Schiene 5 fluchten kann. Jeder der Aufzüge wird von einem Motor 18 betätigt, der auf der Metallkonstruktion 4 angeordnet ist.

In dem unteren Stockwerk B sind zwei Arbeitsstationen 10 und 11, eine Zusammenbaustation 12 und Schweißstationen 13, 14 und 15 vorgesehen, die mit Robotern ausgerüstet sind. Jedes Transportgestell weist (siehe Fig. 3 und 4) ein starres Traggestell 20 aus Metall auf, das sich horizontal erstreckt und eine Aufhängung 21 besitzt, mittels deren es an der Schiene 1 oder 5 aufgehängt ist. Das Traggestell 20 besitzt an der einen Langseite Winkelstücke 22, zwischen deren Schenkel Laschen 24, die mit einem Rahmen 25 fest verbunden sind, um Achsen 23 schwenkbar gelagert sind.

An der anderen Langseite des Traggestells 20, gegenüberliegend zu den Winkelstücken 22, sind Winkelstücke 26 vorgesehen, durch die sich Achsen 27 erstrecken, auf denen Laschen 28 schwenkbar gelagert sind, die mit einem Rahmen 25a fest verbunden sind, der zum Rahmen 25 identisch ist. Jeder Rahmen 25, 25a ist aus Profilstäben gefertigt, die so zusammengesetzt sind, daß ein starres Gestell gebildet wird, dessen unterer Rand mit Ansätzen 29 versehen ist, auf denen Führungsrollen 30 drehbar gelagert sind, die zur Zusammenwirkung mit Schienen vorgesehen sind, die am Boden des Stockwerkes B vorgesehen sind.

Jeder Rahmen 25, 25a trägt eine Reihe von elastischen Zangen 31,

die so angeordnet sind, daß sie die verschiedenen Bauteile provisorisch halten, welche eine Seitenpartie oder einen Teil einer Seitenpartie eines Kraftfahrzeuges bilden. Bei der Ausführungsform entsprechend Fig. 4 weist die Seitenpartie des Fahrzeugs beispielsweise eine bestimmte Anzahl von Bauteilen auf, die durch Pressen gesondert hergestellt sind und die in dem Rahmen 25 oder 25a in einer Position gehalten sind, die der Stellung im zusammengebauten Zustand entspricht. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Teil 33 vorgesehen sein, das einem Unterholm entspricht, ein Teil 34, das einer Mittelsäule entspricht, ein einen Fensterpfosten bildendes Teil 35 usw..., wobei es sich um gesonderte Teile handelt, die zusammengebaut werden müssen. Die elastischen Zangen 31 dienen also zur Vorpositionierung der verschiedenen Teile 33, 34 usw., und Bedienungspersonen in den Arbeitsstationen 10 und 11 bringen die verschiedenen Teile in die gewünschten Stellungen, indem sie die Teile in die erwähnten Zangen 31 elastisch einpassen.

Die Fig. 5 zeigt in weit größerem Maßstab eine der elastischen Zangen 31, die eine Platte 36 aufweist, die am zugeordneten Schenkel des Rahmens 25 befestigt und mit einer Backe 37 formschlüssig verbunden ist, die zwei Achsen 40 und 41 trägt, auf denen Arme 42 und 43 schwenkbar gelagert sind. Die Backe 37 ist so geformt, daß sie eine Lagerung 53 bildet, die zur Aufnahme einer Außenfläche eines Profilstückes 54 bestimmt ist, das hier einen Holm der Windschutzscheibe bildet, wobei diese Lagerung zwei Schenkel 38 besitzt, von denen jeder einen einstellbaren Anschlag 39 trägt.

Auf der Backe 37 sind zwei Blöcke 48 und 50 befestigt, in denen Druckfedern 44 bzw. 45 gelagert sind, von denen die eine zur Zusammenwirkung mit dem Arm 42, um diesem gegen den Anschlag 39 anzulegen, und die andere dazu vorgesehen ist, den Arm 43 gegen den zugeordneten Anschlag 39 anzudrücken. Stellschrauben 49 und 51 sind dazu vorgesehen, um die Spannung der Federn 44 und 45 einzustellen, und eine Deckplatte 55 dient dazu, die Arme 42 und 43 seitlich zu sichern.

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Eine derartige elastische Zange ermöglicht es, ein Teil aufzunehmen und zu halten, beispielsweise das Profilstück 54, ermöglicht aber gleichzeitig ein verhältnismäßig einfaches Herausziehen des betreffenden Teiles.

Fig. 5 zeigt eine elastische Zange 31 in ihren Einzelheiten. Bei der nachstehenden Erläuterung ist eine derartige Zange nur noch schematisiert angedeutet, um das Verständnis der Funktion der Einrichtung zu erleichtern.

Das Stockwerk B enthält zwei Führungsschienen 60 und 61, die auf dem Boden angeordnet sind und in denen die Führungsrollen 30 der Rahmen 25 und 25a geführt sind. Jede Führungsschiene 60 oder 61 ist so angeordnet, daß sich jeder Rahmen 25 oder 25a im wesentlichen vertikal erstreckt. In jeder der Stationen 10 bis 15 sind jedoch Mittel vorgesehen, um die Winkelstellung der Rahmen 25, 25a zu verändern. In Fig. 6 sind Einzelheiten dieser Mittel gezeigt. In jeder Station 10 bis 15 ist ein Elektromotor 64 vorgesehen, der über ein Untersetzungsgetriebe zwei Zahnstangen 65 und 66 betätigt. Die Zahnstange 65 ist mit einer Stange 67 starr verbunden, die zwei Schuhe 68 trägt, die in zugehörige Öffnungen 69 der Führungsschiene 60 eingreifen. Die Zahnstange 66 trägt an ihrem freien Ende eine Stange 70, deren Enden zwei Schuhe 71 aufweisen, die in Öffnungen 72 der Führungsschiene 61 eingreifen.

Die Schuhe 68 und 71 besitzen die gleiche Querschnittsform wie die Führungsschienen 60 und 61 und sind so angeordnet, daß, wenn ein Rahmen 25 und 25a in der Station 10 zum Stillstand gebracht ist, die Führungsrollen 30 in den Schuhen aufgenommen sind. Auf diese Weise kann der Motor 64 eine Lagesteuerung bewirken, dergestalt, daß die unteren Ränder der Rahmen 25, 25a voneinander wegbewegt oder einander angenähert werden. Bei der Station 10 erfolgt die Lagesteuerung im Sinne des Auseinanderbewegens, um das Instellungbringen der Teile 34, 35 .... zu erleichtern.

Wie aus Fig. 6 zu ersehen, ist jede Station 11 bis 15 für die Änderung der Winkelstellung der Rahmen 25 und 25a gleich ausgerüstet wie die Station 10, es könnten daher in Fig. 6 für jede dieser Stationen die gleichen Bezugszahlen eingetragen werden wie für die Station 10.

Die Fig. 7 bis 10 zeigen den Aufbau der Zusammenbaustation 12.

Diese Station weist ein als Ganzes mit 80 bezeichnetes Gestell aus Metall auf, das auf dem Boden befestigt ist und zwei Füße 81, zwischen denen ein Motor 84 angeordnet ist, sowie zwei geneigte Flächen 82 und 83 besitzt, wobei das Ganze eine starre, gänzlich unverformbare Struktur bildet. Jede genannte Fläche 82 und 83 trägt eine Reihe von Aufnahmen 85, von denen jede für das Aufnehmen eines oder mehrerer Bauteile bestimmt ist, die von den elastischen Zangen 31 getragen sind. Die Aufnahmen 85 dienen dazu, die Bauteile zur endgültigen Ausrichtung in der Zusammenbaulage zu bringen und in dieser Zusammenbaulage zu halten, während ein erster Punktschweißvorgang stattfindet.

Die verschiedenen Bauteile 34, 35, 54 usw. sind durch Pressen hergestellt. Um die Freigabe des Preßwerkzeuges zu ermöglichen, weisen diese Teile keine hinterzogene Formgebung auf. Bestimmte Abschnitte dieser Teile können sich auch überlappen. Die Aufnahmen 85 ermöglichen es, den Bauteilen die endgültige Form zu geben und die Bauteile während des Schweißvorganges unverrückbar in der Zusammenbaustellung zu halten.

Die Fig. 8 bis 10 zeigen unterschiedliche Arten von Aufnahmen Die Aufnahme gemäß der Fig. 8 weist einen festen Teil 86 auf, der Anlageflächen 87, 88 und 89 bildet, auf denen bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Preßteile aufliegen, die mit den Bezugszahlen 90 und 91 bezeichnet sind. Diese Teile können beispielsweise dem Bauteil 34 von Fig. 4 entsprechen.

Auf dem Teil 86 ist ein Körper eines Druckluftzylinders 92 befestigt, der mit Rohranschlüssen 100 und 101 versehen ist, die für

die wahlweise Verbindung mit einer Druckluftquelle vorgesehen sind, um die Schwenkbewegung eines Druckwerkzeuges 95 in einem aktiven Arbeitssinne (Pfeil f) zu steuern, oder, für das Außereingriff bringen , im entgegengesetzten Bewegungssinne. Es versteht sich, daß, wenn einer der Rohranschlüsse mit der Druckluftquelle verbunden ist, der andere Rohranschluß mit der freien Atmosphäre verbunden ist.

Das Druckwerkzeug 95 besitzt eine erste Andruckfläche 96 für das Anklemmen eines Abschnittes des Preßteils 90 gegen die Anlagefläche 87, eine zweite Andrückfläche 97 zum Andrücken des mittleren Abschnitts des Preßteils 90 gegen die Anlagefläche 88 sowie eine Nase 98, die die Preßteile 90 und 91 in aneinander angelegter Stellung hält.

Die Fig. 9 zeigt eine andere Ausführungsform der Aufnahme 85, die beispielsweise dazu vorgesehen ist, das die Mittelsäule bildende Bauteil 34 aufzunehmen, die aus einem ersten U-Profil 110 gebildet ist, das durch ein zweites Profilteil 111 geschlossen ist. Die Aufnahme gemäß Fig. 9 besitzt einen Körper 112 mit einem Lagerungssitz 113 und einen Druckluftzylinder 114, zu dem ein Druckwerkzeug 115 gehört, das dazu vorgesehen ist, das U-Profil 110 und das Profilteil 111 gegeneinander und gegen den Lagerungssitz 113 anzudrücken.

Die Fig. 10 zeigt eine weitere Abwandlung der Aufnahme 85, die dazu dient, um beispielsweise ein rückwärtiges Karosserieteil zu halten, das mit 117 bezeichnet ist. Die Aufnahme gemäß der Fig. 10 umfaßt einen Körper 118 mit einer Anlagefläche 119 für das Karosserieteil 117 und einen Druckluftzylinder 116, der mit einem Druckwerkzeug 106 versehen ist, um das Karosserieteil 117 gegen die Anlagefläche 119 festzuklemmen.

Wie aus Fig. 11 und 12 zu ersehen ist, sind die elastischen Zangen 31 und die Aufnahmen 85 in solchen Stellungen angeordnet, daß, wenn ein Rahmen 25 oder 25a bezüglich der geneigten Flächen

82 und 83 in Stellung gebracht ist, beim Heranbewegen des Rahmens keine Gefahr besteht, daß es zu einem Aneinanderstoßen der Aufnahmen 85 mit dem Rahmen oder den Zangen 31 kommt.

Wie aus Fig. 15 zu ersehen ist, nimmt ein Transportgestell 2, wenn es in der Zusammenbaustation 12 anlangt, eine geneigte Position ein, die der Ladestellung der Stationen 10 und 11 entspricht, so daß die Rahmen 25, 25a, geführt in den Führungsschienen 60 und 61, an den Aufnahmen 85 vorbeilaufen können. Wenn die Rahmen 25, 25a auf die geneigten Flächen 82, 83 ausgerichtet sind, befinden sich die Führungsrollen 30 in den zugeordneten Schuhen 68 und 71, und das Transportgestell 2 wird zum Stillstand gebracht. Der Motor 64 steuert die Schwenkbewegung der Rahmen 25 und 25a um die Achsen 23 und 27, wobei die Schwenkbewegung im mit Pfeilen g angegebenen Bewegungssinne erfolgt. Während dieser Schwenkbewegung kommen (siehe Fig. 13 und 14) die Bauteile 33, 34, 35 usw., die durch die elsastischen Zangen 31 getragen sind, zur Anlage gegen die Anlageflächen (88, 119, 113) der Aufnahmen, worauf die Druckluftzylinder (92, 114, 116) betätigt werden, damit die Druckwerkzeuge (95, 115, 106) die Bauteile anpressen und während des Schweißvorganges sichern.

Zwar stellen die elastischen Zangen 31 sicher, daß die Bauteile ohne übermäßigen Zwang gehalten sind, setzen jedoch dem Zusammenbau und dem Festspannen der Teile durch die Aufnahme 85 keinen Widerstand entgegen. Wenn die Schweißung ausgeführt ist, hat man eine Baueinheit, die eine gewisse Formhaltigkeit besitzt und an den verschiedenen nachfolgenden Stationen vorbeigeführt werden kann. Nach dem Schweißen wird das Druckwerkzeug (95, 115, 106) der Aufnahme 85 außer Eingriff gebracht, und die Rahmen 25, 25a der Transportgestelle 2 werden in ihre Ausgangsstellung mittels der Schuhe 68 und 71 zurückgebracht, die durch die Zahnstangen 65, 66 verschoben werden, welche durch den zugehörigen Motor 64 betätigt werden.

Die Fig. 16 und 17 zeigen die Zusammenbaustation 12 als Ganzes. Diese Station enthält für das Transportgestell Z ein Blockiersystem 129, das mit einem Zapfen 132 des Traggestells 20 zusammenwirkt und unter Bezugnahme auf die Fig. 18 und 19 in näheren Einzelheiten beschrieben werden wird. An der einen Seite des Gestells 80 ist ein Wagen 120 vorgesehen, der auf Rollen 125 gelagert ist, die auf Schienen 121 laufen und einen Gestellrahmen tragen, an dem Widerstands-Punktschweißeinheiten 123 befestigt sind, wobei diese Schweißeinheiten 123 in der Weise angeordnet sind, daß Schweißpunkte gebildet werden, die den Zusammenhalt der verschiedenen Bauteile sicherstellen, die ein Seitenteil oder eine Partie eines Seitenteils des Fahrzeuges bilden. Diese Schweißeinheiten 123 sind dazu vorgesehen, die Schweißpunkte in einem einzigen Arbeitsspiel herzustellen. Längs einer der Schienen 121 ist eine Zahnstange 124 befestigt, mit der ein Ritzel zusammenwirkt, das durch einen Elektromotor 128 mit einem Untersetzungsgetriebe angetrieben wird.

Auf der dem Wagen 120 gegenüberliegenden Seite ist ein zweiter Wagen 126 vorgesehen, der Widerstands-Punktschweißeinheiten 127 trägt, die dazu dienen, in einem einzigen Arbeitsspiel einen Verbund der verschiedenen Bauteile sicherzustellen, die vom Rahmen 25a getragen sind. Der Wagen 126 ist auf Rollen 125a gelagert, die auf Schienen 121a geführt sind, und die Einheit wird mittels eines Elektromotors 128a mit Untersetzungsgetriebe gesteuert, mit dem ein Ritzel 105a verbunden ist, das mit einer Zahnstange 124a zusammenwirkt. Das Auseinanderbewegen und Annähern der Wagen 120 und 126 kann gleichzeitig in der Weise gesteuert werden, daß die Schweißeinheiten 123 und 127 gleichzeitig in Tätigkeit sind.

Es ist zu bemerken, daß die Wagen 120 und 126 in Stellungen gebracht werden können, die von dem Gestell 80 weit entfernt sind, was einen leichten Zugang zu den Schweißeinheiten 123 und 127 ermöglicht, um diese auszuwechseln, abzuändern, abzunehmen oder in andere Positionen für die Fertigung anderer Fahrzeugmodelle einzustellen. Die Verschiebebewegungen der Wagen 120 und 126 können gesondert gesteuert werden.

Nachdem die Schweißeinheiten 123 und 127 die Verbindung zwischen den Bauteilen hergestellt haben, u/erden die Rahmen 25 und 25a in ₌ die Ausgangsposition zurückgeführt, und das Transportgestell wird verschoben, um es an die Station 13 heranzuführen, \i/o die Roboter 16 eine zusätzliche Reihe von Schweißpunkten herstellen. Darauf wird das Transportgestell 2 zur Station 14 überführt, wo die Roboter wiederum andere Schweißpunkte bilden, und schließlich zur Station 15 verbracht, wo die Roboter 16 die endgültigen Schweißpunkte herstellen, wonach dann die Fahrzeugseitenteile fertig zusammengebaut sind und das Transportgestell 2 in dem Aufzug 8 anlangt, wo es zum oberen Stockwerk A zurückgebracht wird. Auf diesem Stockwerk ist eine Entladestation 130 mit zwei Manipulatoren 131 vorgesehen. In Fig. 18 ist nur einer dieser Manipulatoren dargestellt. Der andere ist gleich ausgebilet wie der erste Manipulator und zu diesem bezüglich einer Vertikalebene symmetrisch angeordnet, die durch die Längsachse des Traggestells 20 verläuft.

An dem oberen Stockwerk A ist das Blockiersystem 129 des Transportgestells 2 montiert, wobei ein solches System insbesondere an der Zusammenbaustation 12 und in den verschiedenen Stationen 10, 11, 13, 14 und 15 vorgesehen ist, um eine genaue Positionierung der Transportgestelle 2 in den verschiedenen Stationen sicherzustellen. Dieses Blockiersystem 129 ist durch eine Metallkonstruktion 133 getragen, die in ihrem oberen Bereich eine Führungsöffnung 134 aufweist, die durch zwei Stangen 135 gebildet ist und in die der Zapfen 132 eingreift, der in dem mittleren Zentralbereich an der Unterseite des Traggestells 20 vorgesehen ist, während die Führungsrollen 30 in Schienen 136 geführt sind, die auf diesem oberen Stockwerk A vorgesehen sind.

Die Metallkonstruktion 133 trägt einen Zylinder 137, dessen Kolbenstange 138 mit einem Gleitstück 139 verbunden ist, das in Büchsen 140 geführt ist, die von einer Platte 141 gehalten sind, die mit der Metallkonstruktion 133 starr verbunden ist. Das

Gleitstück 139 läuft an seinem freien Ende in einem Verriegelungsglied 143 aus, das durch ein U-Stück mit divergierenden Schenkeln gebildet ist und dazu dient, den Zapfen 132 zu verriegeln.

Der Manipulator 131 besitzt eine Gleitführung 145, die schwalbenschwanzförmig ist und in der ein Schlitten 146 geführt ist, der ein Gewinde 147 besitzt, mit der eine Endlos-Gewindespindel 148 in Gewindeeingriff ist, die durch einen Motor 149 mit einem Reduktionsgetriebe antreibbar ist. Der Schlitten 146 weist ein Gestell 150 auf, an dem um eine Achse 151 ein erster Schwingarm 152 schwenkbar gelagert ist, dessen anderes Ende auf einer Achse 153 gelagert ist, die an einer Gelenkgabel 159 gelagert ist, die am freien Ende einer Kolbenstange 154 eines Zylinders 155 vorgesehen ist, dessen Gehäuse um eine Achse 156 schwenkbar ist.

Auf der Achse 153 ist das eine Ende eines Schwingarms 161 schwenkbar gelagert, dessen anderes Ende um eine Achse 162 schwenkbar ist, die an einem Gelenkstück 163 angebracht ist, das auf einer an dem Gestell 150 befestigten Achse 164 schwenkbar gelagert ist und durch eine Achse 165 mit einem beweglichen Träger 166 gelenkig verbunden ist. Der bewegliche Träger 166 ist auch durch einen Schwingarm 168 gehalten, der am einen Ende auf einer Achse 167 des Gestells 150 schwenkbar und am anderen Ende auf einer Achse 169 schwenkbar gelagert ist, die an dem genannten beweglichen Träger befestigt ist. Auf diese Weise ist ein veränderliches Parallelogramm gebildet. Das Gestell 150 weist einen Anschlag 170 auf, der für die Anlage am unteren Rand des Fahrzeugseitenteiles vorgesehen ist, während der bewegliche Träger 166 in der Nähe seines oberen Endes einen Anschlag 171 besitzt, der zur Zusammenwirkung mit dem oberen Rand des Fahrzeugseitenteiles vorgesehen ist.

Die Gleitführung 145 ist in Richtung auf die Schiene 136 hin geneigt.

Das zu entladende Transportgestell 2 wird nach Anlangen in der Entladestation 130 durch das Verriegelungsglied 143 verriegelt, das mit dem Zapfen 132 zusammenwirkt. Sodann wird der Manipulator 131 so gesteuert, daß der Schlitten 146 sich in Richtung auf das Transportgestell bewegt und der Anschlag 170 zur Anlage am inneren unteren Rand des Fahrzeugseitenteiles kommt. Der Zylinder wird nun in dem Sinne betätigt, daß die Kolbenstange 154 verkürzt wird, so daß der bewegliche Träger 166 sich anhebt und der Anschlag 171 zur Anlage an der Innenfläche des oberen Randes des Fahrzeugseitenteiles kommt und dieses nun aus den elastischen» Zangen 31 herausgezogen werden kann, die es halten. Der Motor wird dann betätigt, um die Gewindespindel 148 in dem Sinne zu drehen, bei dem der Schlitten 146 vom Transportgestell 2 weg bewegt wird, damit das Fahrzeugseitenteil bis zu einem Förderer verbracht wird, wo es aufgenommen und zu anderen Stationen weiter befördert wird. Es versteht sich, daß der bewegliche Träger in seine Ausgangsstellung zurückgebracht wird, um die Freigabe des Fahrzeugseitenteils zu ermöglichen, sobald dieses am Förderer 176 eingehängt ist.

Im Hinblick auf die Sicherheit des Bedienungspersonals ist die Zusammenbaustation durch Schutzgitter 180 geschützt.

Jede der Stationen 10, 11, 12, 13, 14 und 15 besitzt ein Blockiersystem 129, um eine dauernd gleichbleibende Positionierung der Rahmen 25 und 25a sicherzustellen, während die Arbeitsvorgänge in den verschiedenen Stationen durchgeführt werden.

Für die Einrichtung ergibt sich folgende Funktionsweise:

Ein freies Transportgestell 2 wird auf der Schiene 1 so verschoben, daß es zum Aufzug 17 gelangt, welch letzterer sein bewegliches Abteil 6 zusammen mit dem genannten Transportgestell nach abwärts fahren läßt, das der ersten Station 10 zugeführt wird. Die Bedienungspersonen, die auf beiden Seiten an dieser Station angeordnet sind, nehmen Bauteile, die in Behältern lagern, welche

hinter ihnen angeordnet sind,und bringen die Bauteile in vorgegebener Reihenfolge in die Rahmen 25 und 25a ein, damit diese Bauteile durch die elastischen Zangen festgehalten werden.

Die Station 10 ermöglicht es, jeden Rahmen 25 und 25a teilweise auszustatten, wobei das Transportgestell 2 während dieses Vorgangs durch das Blockiersystem 129 (siehe Fig. 19) verriegelt ist, während die Rahmen 25 und 25a vermittels der Schuhe 68 und 71 in eine geneigte Lage gebracht sind, damit sie für die Bedienungspersonen besser zugänglich sind.

Das Transportgestell 2 wird nun verschoben, um es in die Station 11 zu bringen, wo die Bedienungspersonen die Ausstattung mit den gepreßten Bauteilen komplettieren, die durch die elastischen Zangen 31 gehalten werden. Auch in dieser Station sind die Rahmen und 25a geneigt, und das Transportgestell 2 ist vermittels des Blockiersystems 129 positioniert.

Wenn das Transportgestell 2 vollständig mit den gepreßten Bauteilen ausgestattet ist, wird es verschoben, um es der Zusammenbaustation 12 zuzuführen. Dort wird es in der richtigen Position durch das Blockiersystem 129 festgelegt und die unteren Ränder der Rahmen 25 und 25a werden vermittels der Schuhe 68, 71 (siehe Fig. 16 und 17) einander angenähert. Während der Schwenkbewegung der Rahmen 25, 25a bewirken die Aufnahmen 85 das Zusammensetzen der Bauteile und sichern diese Bauteile in der endgültigen Lage. Dann werden die Wagen Ί20 und 126 heranbewegt, um die Schweißeinheiten 123, 127 in den richtigen Positionen in Stellung zu bringen. Die einzelnen Schweißeinheiten 123, 127 bilden Schweißpunkte, um einen Verbund der unterschiedlichen Bauteile untereinander herzustellen. Sodann werden die Wagen 120 und 126 voneinander weg bewegt, und die Rahmen 25, 25 werden nun durch die Schuhe 68 und 71 wieder in ihre Ausgangsstellung überführt. Um diesen Vorgang zu ermöglichen, werden die Aufnahmen 85 geöffnet, und die Bauteile, die nunmehr eine durch Schweißen verbundene Einheit bilden

und die weiterhin durch die elastischen Zangen 31 gehalten sind, werden außer Eingriff mit den besagten Aufnahmen 85 gebracht.

Das Blockiersystem 129 wird entriegelt, und das Transportgestell 2 wird der Station 13 zugeführt, wo es durch das Blockiersystem 129 gesichert wird und Roboter 16 die verschiedenen Schweißpunkte herstellen, die erforderlich sind, um eine vollständig starre Baueinheit zu erhalten. Schließlich läuft das Transportgestell zu den Stationen 14 und 15, wo weitere Roboter ebenfalls Schweißpunkte herstellen.

Nach den letztgenannten Vorgängen wird das Transportgestell 2 in den Aufzug 9 überführt, um wieder zu dem oberen Stockwerk A verbracht zu werden, wo es der Entladestation 130 zugeführt wird (siehe Fig. 18 bis 20), wo der Manipulator 131 das fertiggestellte Teil entnimmt und es zum Förderer 176 verbringt.

Das Transportgestell wird nun auf der Schiene 1 in eine Wartestellung für ein neues Arbeitsspiel bewegt.

Die Fig. 21 zeigt in Draufsicht die Anordnung der Schiene 1. Diese Schiene kann in einem mittleren Abschnitt drei Stränge 181, 182 und 183 aufweisen, die Parkstränge bilden für beispielsweise drei unterschiedliche Typen von Transportgestellen 2.

Auf der gleichen Montagelinie kann man Fahrzeugseitenteile herstellen, die unterschiedlich sind, beispielsweise ein Fahrzeug mit einem Schrägheck und ein anderes Fahrzeug mit einem rückwärtigen Kofferraum. Die zur Ausbildung dieser beiden Fahrzeugtypen vorgesehenen Bauteile sind in diesem Falle etwas unterschiedlich, und die Rahmen 25, 25a müssen daher mit unterschiedlichen elastischen Zangen 31 ausgerüstet sein. Man kann auf den Parksträngen 181, 182 und 183 Transportgestelle 2 vorsehen, die diesen unterschiedlichen Fahrzeugmodellen entsprechend ausgebildet sind.

Die einem bestimmten Modell entsprechenden Transportgestelle können eine gegenüber Gestellen für andere Modelle unterschiedliche Farbe besitzen, damit die Bedienungspersonen der Stationen 10 und 11 die richtige Ausrüstung vornehmen können. In dem Falle, daß die Anordnung der Aufnahmen 85 bei jedem Modell unterschiedlich sein muß, kann man an der gleichen Montagelinie mehrere Zusammenbaustationen 12 vorsehen, die je einem der zu fertigenden Fahrzeugmodelle angepaßt sind.

Die erfindungsgemäße Einrichtung bietet zahlreiche Vorteile. Insbesondere ermöglicht sie es, die Herstellungszeit eines Karosserieteils beträchtlich zu verringern, beispielsweise die Herstellungszeit für ein Fahrzeugseitenteil. Sie stellt sicher, daß die gefertigten Teile vollständig identisch sind, da lediglich eine einzige Zusammenbaustation notwendig ist, um ein Karosserieteil zu fertigen. Die Einrichtung ermöglicht auch eine Raumeinsparung, weil sie zwei Stockwerke besitzt. Ferner kann sie leicht und schnell modifiziert werden, wenn das Modell des zu produzierenden Fahrzeuges wechselt.

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

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Claims

Ritentanwälte EuropeanPatentAttorneys 3607020 DlpL-big.B.Hak Dr. Ing.M.Held Zugelassene Vertreter Patentanwälte - Lange Straße 51 - D-7000 Stuttgart 1 beim Europäischen Patentamt 27. Februar 1986 P 7035/487375 dws STEELWELD-FRANCE 131 Boulevard Carnot; F-78110 Le Vesinet / Frankreich Patentansprüche

1. Montageeinrichtung für Karosserieteile von Kraftfahrzeugen, mit einer Fertigungslinie mit verschiedenen Arbeitsstationen, mit Transportgestellen (2), die längs der Linie beweglich sind, und mit Mitteln zum Stillsetzen jedes Transportgestells vor jeder Arbeitsstation (10, 11, 13, 14, 15) und einer Station (12) für den Zusammenbau und das Punktschweißen der verschiedenen Karosserieteile, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Transportgestell (2) ein Traggestell (20) aufweist, das mit einer Fördereinrichtung verbunden ist und das, an seinem oberen Rand schwenkbar angeordnet, zwei Rahmen (25, 25a) trägt, deren unterer Rand längs Führungsschienen (60 und 61) geführt ist, daß jeder Rahmen (25, 25a) eine Mehrzahl elastischer Zangen (31) besitzt, deren Greifarme in der Weise elastisch angeordnet sind, daß sie die verschiedenen, zu montierenden Teile lediglich halten, daß die Zusammenbaustation (12) ein festes Gestell (80) mit zwei Flächen aufweist, die eine Mehrzahl von Aufnahmen (85) tragen, die so angeordnet sind, daß sie sich in die Rahmen (25, 25a) hinein zwischen die elastischen Zangen (31) erstrecken, daß das feste Gestell (80) so angeordnet ist, daß es sich zwischen die genannten

Telefon iO7 : ■ 29 63 1G ü 29 72 95 Postscheck Stuttgart (BLZ 600100 70) 72 '. ¹-7Q0 TVefomscne Auskünfte ur-j Auttrage s nc

36070ZO₂ .

Rahmen (25, 25a) erstreckt, wenn das Transportgestell (2) sich in der Zusammenbaustation (12) befindet, daß jede Aufnahme (85) eine Anlagefläche (119) für die Lagerung eines Abschnitts der seitlichen äußeren Oberfläche der zu montierenden Karosserieteile sowie einen Zylinder (116) aufweist, der ein Druckwerkzeug (106) steuert, um das genannte Karosserieteil gegen die Anlagefläche (119) anzupressen, daß die genannte Zusammenbaustation außerdem Mittel (64, 71, 68) besitzt, um die Rahmen (25, 25a) in der Weise zu schwenken, daß die von den elastischen Zangen getragenen Teile mit den Aufnahmen (85) zum Fluchten kommen, von diesen aufgenommen und zusammengesetzt werden, und daß zwei Wagen (120, 126) vorgesehen sind, die senkrecht zur Richtung der Laufbewegung der Transportgestelle (2) beweglich sind und die Punktschweißeinheiten (123) tragen, um in einem einzigen.Montagearbeitsspiel die verschiedenen Karosserieteile zu fertigen, die durch die beiden Rahmen (25, 25a) getragen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigungslinie an ihren beiden Enden je einen Aufzug (17, 8) und ein oberes Stockwerk (A) besitzt, das Parkspuren für eine Speicherung von Transportgestellen (2) sowie eine Station (130) für das Herausheben fertiggestellter Karosserieteile aus den Rahmen (25, 25a) der Transportgestelle (2) und zum Heraustransportieren aus der Fertigungslinie besitzt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigungslinie zwei langgestreckte Führungsschienen (60, 61) U-förmiger Querschnittsform besitzt, in denen Führungsrollen (30) geführt sind, die längs des unteren Randes der Rahmen (25, 25a) vorgesehen sind, daß jede Führungsschiene (60, 61) an jeder Station (10, 11, 12, 13, 14, 15) Öffnungen (69, 72) besitzt, in die senkrecht zur Richtung der Schienen bewegliche Schuhe (68, 71) eingreifen, in denen die Führungsrollen (30) zum Sitzen kommen, und daß die Schuhe (68, 71) mit motorischen Antriebsmitteln (64) verbunden sind, um wahlweise die Annäherung und das Wegbewegen der Schuhe zu der bzw. von der einen Schiene sowie der entsprechenden Schuhe zu der bzw. von der anderen Schiene zu steuern.