DE10026192A1 - Verfahren zum Einbau von Türen in ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbau von Türen (6) in ein Kraftfahrzeug (2), insbesondere in ein Personenkraftfahrzeug, bei dem jeder Türöffnung (4) in einer Karosserie (10) des Kraftfahrzeugs (2) eine bestimmte Tür (6) zugeordnet wird und bei dem die Türe (6) von Scharnieren (8) gehalten wird, die zwei in Bezug zueinander verschwenkbare Scharnierhälften (12, 14) umfassen und so an der Türe (6) bzw. an der Karosserie (10) befestigt sind, dass nach dem Einbau der Türe (6) nur die türseitigen Befestigungspunkte bei geöffneter Türe (6) zugänglich sind. Um einen zweimaligen Einbau der Türen (6) zu vermeiden, notwendige Richtarbeiten an den Türen (6) weitestgehend zu verhindern und ein Trennen der Scharniere (8) entbehrlich zu machen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass zuerst die aus den beiden Scharnierhälften (12, 14) bestehenden Scharniere (8) an der Karosserie (10) oder an der Türe (6) angebracht werden, dass anschließend die freien Scharnierhälften (12 bzw. 14) der Scharniere (8) vermessen werden, und dass bei der Vermessung ermittelte Positionsdaten der Scharnierhälften (12 bzw. 14) verwendet werden, um beim nachfolgenden Einbau der Türe (6) Scharnierbefestigungsflächen (32, 34) auf der Türe (6) in Bezug zu den freien türseitigen Scharnierhälften (12) zu positionieren bzw. um die freien karosserieseitigen Scharnierhälften (14) auf der Türe (6) in Bezug zu Scharnierbefestigungsflächen (40, 42) auf der Karosserie (10) zu positionieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbau von Türen in ein Kraftfahrzeug, insbesondere in einen Personenkraftwagen, bei dem jeder Türöffnung in einer Karosserie des Kraftfahrzeugs eine bestimmte Tür zugeordnet wird und bei dem jede Tür von Scharnieren gehalten wird, die zwei in Bezug zueinander verschwenkbare Scharnierhälften umfassen und so an der Tür bzw. an der Karosserie befestigt werden, dass nach dem Einbau der Tür nur die türseitigen Befestigungspunkte bei geöffneter Tür zugänglich sind. Die Erfindung betrifft weiter Einbauvorrichtungen zur Verwendung bei einem derartigen Verfahren.

Bei der Fertigung von Personenkraftwagen ist es heute üblich, die Türen mit Hilfe trennbarer Scharniere im Rohbauzustand einzubauen, solange sämtliche Befestigungspunkte der Scharniere noch zugänglich sind, anschließend die Scharniere im Bereich ihrer Schwenkachse oder Scharnierbolzen zu trennen und die Türen wieder herauszunehmen, um sie getrennt von den Karossen vorzumontieren, bevor sie anschließend erneut in die zugehörigen Türöffnungen der lackierten und fertig montierten Karosse eingesetzt werden. Bei der Anmelderin und bei diversen anderen Pkw- Herstellern werden die Scharniere türseitig und karosserieseitig mit Schrauben befestigt, wobei die Anlageflächen der Scharnierhälften an der Tür bzw. an der Karosserie im wesentlichen einen rechten Winkel einschließen und die Innendurchmesser der Schraubenbohrungen etwas größer sind als die Durchmesser der zugehörigen Befestigungsschrauben, so dass in jeder Richtung gewisse Verschiebungen zur Anpassung an unterschiedliche Fertigungstoleranzen möglich sind. Beim erstmaligen Einbau der Türen werden diese vor der Montage der vorderen Kotflügel mittels einer speziellen Vorrichtung in die zugehörigen Türöffnungen eingesetzt, im Hinblick auf ihren Umriss und ihre Bündigkeit in geschlossenem Zustand in Bezug zur Rohbaukarosse ausgerichtet und die Fugenmaße vermittelt, um für gleichmäßig breite Fugen zwischen Tür und Karosse zu sorgen, bevor die Scharniere anschließend "in die Ecke gedrückt" und gleichzeitig mit der Tür und der Karosserie verschraubt werden.

Die Verbindung zwischen Tür und Karosserie wird dann am Anfang der Montagestraße wieder getrennt, indem die Scharniere durch Lösen ihrer Scharnierbolzen in die beiden Scharnierhälften geteilt werden. Die Türen werden nach ihrem Ausbau an ein separates Transportmittel übergeben und getrennt von der Karosse fertig montiert, wobei jedoch die Zuordnung von Türen und Türöffnungen aufrechterhalten bleibt. Am Ende der Montagestraße werden die fertigen Türen erneut in die Türöffnungen der nahezu fertiggestellten Karosse eingesetzt, und die getrennten Scharnierhälften mittels der Scharnierbolzen wieder schwenkbar miteinander verbunden.

Durch die Entnahme der Türen kann zum einen bei der Endmontage der Karosse der Zugang zur Fahrgastzelle und zur Tür verbessert und damit die Arbeit der Montagewerker erleichtert werden. Zum anderen sind auch die Türen getrennt von der Karosse leichter zu montieren.

Aufgrund von Setzungserscheinungen und elastischen Verformungen der Karosse müssen die Türen jedoch nicht selten bereits im Karosseriebau direkt nach dem Anschrauben zum ersten Mal gerichtet werden. Außerdem kommt es in einigen Fällen in der Lackiererei zum Austausch von Türen, zum Beispiel zwecks Vornahme von Nacharbeiten, was ebenfalls ein anschließendes Richten der verwendeten Austauschtüren erforderlich macht. Auch der Durchlauf der Karosse durch die Lackieranlage und die Montagestraße kann zu Setzungserscheinungen führen, so dass nach dem erneuten Einbau der Türen nicht selten ein weiterer Richtvorgang zum Korrigieren der Fugenpassung erforderlich wird.

Aus den genannten Gründen wäre es sinnvoll, die Türen erstmalig in der Endmontage einzubauen, wenn das Kraftfahrzeug bereits auf seinen Rädern steht, um den Aufwand zum zweimaligen Einbau der Türen und zum Trennen der Scharnierhälften ebenso zu vermeiden wie ein ggf. mehrmaliges Richten der Türen. Dem steht jedoch die Unzugänglichkeit der Befestigungspunkte zwischen den Scharnierhälften einerseits und der Karosse bzw. der Tür andererseits entgegen, von denen der karosserieseitige Befestigungspunkt sowohl bei geöffneter und geschlossener Tür durch den Kotflügel verdeckt wird und der türseitige Befestigungspunkt nur bei geöffneter Tür einigermaßen zugänglich ist.

Da eine Veränderung der Reihenfolge der Montageschritte zwecks nachträglicher Montage des Kotflügels im Anschluss an den Einbau der Tür weitreichende Folgen für den Montageablauf hätte, ist ein derartiges Konzept zur Vermeidung eines zweimaligen Einbaus der Türen sowie von Richtarbeiten im Augenblick nicht zu verwirklichen.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass ein zweimaliger Einbau der Türen vermieden werden kann, Richtarbeiten an den Türen weitestgehend unnötig werden, und ein Trennen der Scharniere entbehrlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 oder 2 angegebene Merkmalskombination gelöst, wonach erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, dass zuerst die aus den beiden Scharnierhälften bestehenden Scharniere entweder an der Karosserie oder an der Tür angebracht werden, dass anschließend jeweils die freien, beweglichen Scharnierhälften der Scharniere in geschlossenem Zustand vermessen werden, und dass bei der Vermessung ermittelte Positionsdaten dieser Scharnierhälften verwendet werden, um beim nachfolgenden Einbau der Tür Scharnierbefestigungsflächen auf der Tür in Bezug zu den freien türseitigen Scharnierhälften der an der Karosserie angebrachten Scharniere zu positionieren bzw. um die freien karosserieseitigen Scharnierhälften der an der Tür angebrachten Scharniere in Bezug zu Scharnierbefestigungsflächen auf der Karosserie zu positionieren. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den nachgeordneten Ansprüchen.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, vor dem Einbau einer Tür zuerst die ganzen Scharniere anzubringen, wenn die jeweiligen Befestigungspunkte an der Karosse oder an der Tür noch gut zugänglich sind, anschließend sogenannte Funktionsflächen auf den freien Scharnierhälften der montierten Scharniere zu vermessen, um die tatsächliche Position der Anschraubflächen für die Tür bzw. für die Karosse zumindest quer zur Fahrtrichtung und vorzugsweise auch in der Höhe zu ermitteln, und die ermittelten Positionsdaten oder deren Abweichungen von einem Sollwert beim anschließenden Einbau der Tür zu berücksichtigen.

Der entscheidende Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass die Tür passgenau eingebaut werden kann, obwohl in geschlossenem Zustand der Tür, in dem die Passgenauigkeit festgestellt werden kann, keiner der Befestigungspunkte an der Tür oder an der Karosse zugänglich ist, und in geöffnetem Zustand nur die Befestigungspunkte an einer Seite zugänglich sind.

Um eine gleichmäßige Fugenbreite am vorderen und hinteren Rand der Tür zu gewährleisten, sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung weiter vor, dass vor der Anbringung der Scharniere jeweils die Länge der Türöffnung und die Länge der zugeordneten Tür vermessen werden, und dass die bei der Vermessung der Türöffnung und der Tür ermittelten Längen bei der Ausrichtung und Anbringung der Scharniere berücksichtigt werden.

Die Vermessung der freien beweglichen Scharnierhälften erfolgt bevorzugt in geschlossenem Zustand der Scharniere, während der Einbau der Tür vorzugsweise in geöffnetem Zustand der Scharniere erfolgt. Die Vermessung der Tür bzw. der Karosserie erfolgt vorzugsweise während der Vormontage der Türen bzw. der Karosserie in einer Tür- bzw. Karosserievermessungseinrichtung, von wo aus die ermittelten Messwerte zu einer Scharniereinbaustation entlang der Montagestraße übermittelt werden. In der Scharniereinbaustation werden die Scharniere an den Türsäulen bzw. an der Tür angeschraubt, nachdem zuvor die Türöffnungen bzw. die Türen vermessen worden sind. Nach der Anbringung der Scharniere werden die Funktionsflächen auf deren freien Scharnierhälften vermessen und die Messwerte zu einer näher am Ende der Montagestraße liegenden Türeinbaustation übermittelt, wo diese Messwerte bei einem manuellen Einbau der Tür dazu dienen, verstellbare Anschlagflächen einer Türeinbauvorrichtung so zu positionieren, dass die in der Türeinbauvorrichtung fixierte Tür die richtige Lage zum Anschrauben einnimmt, wenn die Anschlagflächen der Türeinbauvorrichtung gegen die zuvor vermessenen Funktionsflächen der freien Scharnierhälften zur Anlage gebracht werden.

Die Anbringung der Scharniere erfolgt bevorzugt nach dem Lackieren der Karosse bzw. der Tür, könnte jedoch grundsätzlich auch im Rohbauzustand erfolgen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Türscharniers eines Personenkraftwagens in geöffnetem Zustand;

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Pkw-Tür vor dem Einbau in einen Pkw;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Pkw vor dem Einbau der Tür;

Fig. 4a eine Stirnseitenansicht der Tür sowie einer daran fixierten Türeinbauvorrichtung;

Fig. 4b eine Innenseitenansicht der Tür aus Fig. 4a;

Fig. 4c eine Ansicht einer der Türinnenseite zugewandten Seite der Türeinbauvorrichtung;

Fig. 4d einen horizontalen Schnitt durch einen Teil der Tür und die Türeinbauvorrichtung entlang der Linie D-D in Fig. 4a und 4b.

Bei dem anhand der Zeichnung in schematischer Weise erläuterten erfindungsgemäßen Verfahren zum Einbau von Türen in einen zweitürigen Pkw 2 wird zuerst im Rohbauzustand jeder Türöffnung 4 des Pkw 2 eine Tür 6 zugeordnet und diese Zuordnung während der gesamten weiteren Montage des Pkw 2 bzw. der Tür 6 beibehalten, bis die Tür 6 kurz vor Abschluss der Endmontage in die entsprechende Türöffnung 4 des Pkw 2 eingesetzt wird. Bis zum Einbau der Tür 6 werden der Pkw 2 und die Tür 4 auf getrennten Fertigungsstraßen transportiert und dabei jeweils vormontiert, d. h. heißt mit den erforderlichen Einbauten versehen. Durch die getrennte Fertigung wird dabei der Zugang zum Innenraum des Pkw 2 bei dessen Montage erleichtert. Bei der Vormontage und Prüfung der Tür 6 können zudem ergonomische Gesichtspunkte besser berücksichtigt werden.

Bei dem beschriebenen Beispiel sind die Türen 6 in herkömmlicher Weise durch zwei übereinander angeordnete Scharniere 8 mit der Karosserie 10 des Pkw 2 verbunden. Wie am besten in Fig. 1 dargestellt, bestehen die Scharniere 8 jeweils aus einer türseitigen Scharnierhälfte 12 und einer karosserieseitigen Scharnierhälfte 14, die durch einen Scharnierbolzen 16 schwenkbar miteinander verbunden sind. Die beiden Scharnierhälften 12, 14 weisen eine ebene Anlage- oder Anschraubfläche 18 für die Tür 6 bzw. eine ebene Anlage- oder Anschraubfläche 20 für eine Türsäule 22 der Karosserie 10 auf, sowie jeweils eine zu den Anlageflächen 18, 20 senkrechte Schraubenöffnung 24 für eine zur Befestigung des Scharniers 8 an der Tür 6 bzw. an der vorderen Türsäule (A-Säule) 22 dienende Befestigungsschraube (nicht dargestellt). Die Abmessungen der Schraubenöffnungen 24 sind zumindest in einer zur Anlagefläche parallelen horizontalen Richtung größer als die Durchmesser der zugehörigen Befestigungsschrauben, so dass die Scharniere 8 beim Anschrauben an der Türsäule 22 bzw. an der Tür 6 in diesen Richtungen um ein gewisses Maß gegenüber den Befestigungsschrauben verschoben werden können.

In geschlossenem Zustand eines der Scharniere 8, d. h. bei geschlossener Tür 6, sind die Anlage- oder Anschraubfläche 18 für die Tür 6 und die Anlage- oder Anschraubfläche 20 für die Türsäule 22 zueinander senkrecht, wobei die Schnittlinie der beiden Ebenen parallel zur Mittelachse des Scharnierbolzens 16 und damit zur Schwenkachse des Scharniers 8 verläuft.

Auf den türseitigen Scharnierhälften 12 der Scharniere 8 sind drei zueinander senkrechte Funktionsflächen Fx, Fy, Fz definiert, die bei dem dargestellten Türscharnier 8 von der ebenen Oberseite 26 der türseitigen Scharnierhälfte 12 (Fz), von der ebenen Anlage- oder Anschraubfläche 18 der Scharnierhälfte 12 an der Tür 6 (Fy) und von einer zu diesen Flächen 26, 18 senkrechten Stirnseite 28 der türseitigen Scharnierhälfte 12 (Fx) gebildet werden.

Im Unterschied zu herkömmlichen Scharnieren 8 brauchen die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren montierten Scharniere 8 nicht teilbar sein, da eine Trennung im Bereich der Scharnierbolzen 16 nicht erforderlich ist.

Wenn die Zuordnung der Türen 6 zu den Türöffnungen 4 im Rohbauzustand feststeht, wird jede Tür 6 zu Beginn oder zu einem geeigneten Zeitpunkt während ihrer Vormontage vermessen, um die mit Toleranzen behaftete Lage der Schraubenbohrungen für die Befestigungsschrauben des oberen und des unteren Scharniers 8, d. h. die Lage der zu den Anlage- oder Anschraubflächen 18 komplementären Scharnieranlageflächen 32, 34 an der Tür 6 in Bezug zu einer Mehrzahl von zuvor festgelegten Punkten oder Flächen auf der Tür 6 sowie deren Länge LTx zu ermitteln.

Diese Vermessung der Tür 6 erfolgt mit einer Vermessungseinrichtung (nicht dargestellt), in der ein definierter Bezug zwischen der Tür 6 und einem kartesischen Koordinatensystem hergestellt wird. Bei dem dargestellten Beispiel ist die X-Achse des Koordinatensystems horizontal und parallel zu einer Längsachse der Tür 6, während die Y-Achse horizontal und senkrecht zur Türenlängsachse ist, und die Z-Achse vertikal und senkrecht zur Türenlängsachse ist, wobei die besagte Türenlängsachse bei geschlossener Tür parallel zur Fahrzeuglängsachse verläuft, wie in Fig. 2 dargestellt.

Um eine definierte Lage der Tür 6 in der Vermessungseinrichtung und damit in Bezug zu dem genannten Koordinatensystem sicherzustellen, ist die Vermessungseinrichtung mit vorgegebenen Aufnahme- oder Anlagepunkten YT1, YT2, YT3, ZT1, ZT2 und XT1 (T = Tür) für die Tür 6 versehen. Um eine Unter- oder Überbestimmung der Lage der Tür 6 zu vermeiden, sind diese Punkte YT1, YT2, YT3, ZT1, ZT2 und XT1 nach dem sogenannten 3/2/1-Verfahren gewählt, das heißt, die Tür 6 wird an 3 festgelegten Punkten YT1, YT2, YT3 in Y-Richtung, an 2 festgelegten Punkten ZT1, ZT2 in Z- Richtung und an 1 festgelegten Punkt XT1 in X-Richtung des Koordinatensystems (alternativ an 3 Punkten in Y-Richtung, an 1 Punkt in Z-Richtung und an 2 Punkten in X- Richtung) in der Vermessungseinrichtung fixiert, bevor die Vermessung der Anlage- oder Anschraubflächen 32, 34 der Scharniere 8 und der Länge der Tür 6 vorgenommen wird. Fig. 2 zeigt bevorzugte Aufnahme- oder Anlagepunkte YT1, YT2, YT3, ZT1, ZT2 und XT1 der Tür 6 in der nicht dargestellten Vermessungseinrichtung, wobei die 3 Aufnahme- oder Anlagepunkte YT1, YT2, YT3 in der Nähe der hinteren oberen Ecke der Tür 6, der hinteren unteren Ecke der Tür 6 bzw. in der Mitte des vorderen Stirnendes der Tür 6 auf deren Außenhaut angeordnet sind, während die beiden Aufnahme- oder Anlagepunkte ZT1, ZT2 in der Nähe des vorderen und hinteren Stirnendes der Tür 6 jeweils auf der Oberkante des Türkörpers, d. h. am unteren Rand der Fensteröffnungen auf der sogenannten Brüstungslinie, angeordnet sind, und der Aufnahme- oder Anlagepunkt XT1 in der Nähe des Türgriffs 30 auf dem hinteren Stirnende der Tür 6 angeordnet ist.

Nach der Fixierung der Tür 6 in der Vermessungseinrichtung werden die Koordinatendaten Px(32) und Px(34) der Scharnieranlageflächen 32 und 34 für die türseitigen Scharnierhälften 12 des oberen und des unteren Scharniers 8 an der Tür 6 in Richtung der X-Achse des kartesischen Koordinatensystems in Bezug zu dessen Ursprung ermittelt, sowie außerdem die Länge der Tür LTx in X-Richtung. Die Messung der Türlänge LTx dient später dazu, die Fugen am vorderen und hinteren Ende der Tür 6 zu vermitteln, d. h. eine übereinstimmende Fugenbreite Bx (nicht dargestellt) am vorderen und hinteren Stirnende der Tür 6 zwischen dieser und der A-Säule 22 bzw. der B-Säule 36 des Pkw 2 sicherzustellen.

Für einen manuellen Einbau der Türen 6 mittels einer in Fig. 4 dargestellten, auf den Innenseiten 6 fixierbaren bevorzugten Türeinbauvorrichtung 38 werden zusätzlich zwei als Anlageflächen für die Türeinbauvorrichtung 38 dienende Referenzflächen RF1 und RF2 (in Fig. 2 nicht sichtbar) auf der Innenseite der Tür 6 an deren oberem und unterem Ende in der Nähe der Scharniere 8 festgelegt. Da diese Referenzflächen RF1 und RF2 in Bezug zu den Anlage- oder Aufnahmepunkten YT1, YT2, YT3, ZT1, ZT2 und XT1 mit Toleranzen behaftet sind, müssen sie bei der Vermessung der Tür 6 in der Vermessungseinrichtung mit vermessen werden, um ihre Koordinatendaten anschließend zur Türeinbaustation zu übermitteln und dort ggf. toleranzbedingte Abweichungen bei der Korrektur der Scharnieranschraubflächen 32, 34 mit zu berücksichtigen.

Um den praktischen Umgang mit den Messwerten zu vereinfachen, können mit Hilfe der Vermessungseinrichtung an Steile der Koordinatendaten selbst generell auch Daten ermittelt werden, welche die jeweilige Abweichung der Koordinatendaten von einem vorgegebenen Sollwert darstellen.

Die ermittelten Koordinaten- oder Sollwertabweichungs-Daten werden anschließend über Datenleitungen zu einer Scharniereinbaustation in der Pkw-Fertigmontage übertragen, die im Anschluss an die Vermessung der Türen 6 von der Karosserie 10 durchlaufen wird. Wie in Fig. 3 dargestellt, wird in der Scharniereinbaustation zuerst die Länge LTOx der Türöffnung 4 in X-Richtung ermittelt, bevor die in Bezug zum Türumriss mit Toleranzen behaftete Lage der Anlage- oder Anschraubflächen 40, 42 der beiden Scharniere 8 an der A-Säule 22 berechnet und anschließend die kompletten Scharniere 8 mit Hilfe einer Scharniereinbauvorrichtung (nicht dargestellt) unter Berücksichtigung der ermittelten Tür- und Karosserie-Daten an der A-Säule 22 angeschraubt werden.

Die Scharniereinbauvorrichtung (nicht dargestellt), die sich in die Türöffnungen 4 der Karosserie 10 bewegen lässt, weist verstellbare Scharnierhalterungen für die beiden Scharniere 8 einer jeden Tür 6 auf. Die Scharnierhalterungen sind in Richtung der X- Achse eines Koordinatensystems verstellbar, das demjenigen der Türvermessungseinrichtung entspricht, und ermöglichen es, die Scharniere 8 an ihren türseitigen Scharnierhälften 12 festzuklemmen oder auf andere Weise lösbar und unverschiebbar in Bezug zu den Halterungen zu befestigen.

Außerdem ist die Scharniereinbauvorrichtung an den in Fig. 3 dargestellten Punkten YTO1, YTO2, YTO3, ZTO1, ZTO2 und XTO1 (TO = Türöffnung) jeweils mit einer Anschlagfläche versehen. Die Koordinaten der Anschlagflächen an den Punkten YTO1, YTO2, YTO3 weisen in einem dem Koordinatensystem der Tür 6 entsprechenden Koordinatensystem der Scharniereinbauvorrichtung definierte Werte auf, die so berechnet sind, dass die Außenhaut der Tür 6 nach deren Einbau in der Nähe dieser Flächen mit der Außenhaut der Karosserie 10 fluchtet. In gleicher Weise sind die Koordinaten der Punkte ZTO1 und ZTO1 derart gewählt, dass diese auf einer Verlängerung der Brüstungslinie am vorderen bzw. hinteren Ende der Türöffnung 4 liegen. Der Punkt XTO1 weist X-Koordinaten auf, die denjenigen des Punktes XT1 plus oder minus der Spaltbreite zwischen dem Stirnende der Tür und der B-Säule entsprechen.

Die Scharniereinbauvorrichtung weist weiter zwei Anschläge 44 für die Oberseiten 30 der karosserieseitigen Scharnierhälften 14 auf, wobei diese Anschläge einen festen Abstand von der durch die Punkte ZTO1 und ZTO2 definierten Brüstungslinie aufweisen.

Die Punkte YT1, YT2, YT3, ZT1, ZT2 und XT1 der Tür 6 und die Punkte YTO1, YTO2, YTO3, ZTO1, ZTO2 und XTO1 der Türöffnung 4 sind so gewählt, dass sich die einander paarweise zugeordneten Punkte YTO1 und YT1, YTO2 und YT2, YTO3 und YT3, ZTO1 und ZT1, ZTO2 und ZT2 sowie XTO1 und XT1 bei fertig montierter Tür 6 in unmittelbarer Nachbarschaft voneinander befinden.

Alternativ dazu können in der Scharniereinbaustation zuerst für jede Türöffnung 4 der Karosserie 10 bzw. für die in der Türöffnung 10 fixierte Scharniereinbauvorrichtung der Ursprung und die Koordinatenachsen eines kartesischen Koordinatensystems festgelegt werden, in welchem die Y-Koordinatendaten der in Fig. 3 dargestellten, auf der Außenhaut der Karosserie 10 liegenden Punkte YTO1, YTO2 und YTO3 in der oberen und unteren hinteren Ecke der Türöffnung 4 bzw. in der Mitte des vorderen Endes der Türöffnung 4 mit den zuvor für die zugehörige Tür 6 ermittelten Y-Koordinatendaten der entsprechend Anlage- oder Aufnahmepunkte YT1, YT2, YT3 übereinstimmen, und in welchem die Z- bzw. X- Koordinatendaten der in Fig. 3 dargestellten Punkte ZTO1 und ZTO2 vor und hinter der Türöffnung 4 in Höhe des unteren Randes der Fensteröffnungen sowie die X-Koordinatendaten des Punktes XTO1 am hinteren Rand der Türöffnung 4 neben dem späteren Türschloss 30 mit den entsprechenden Z- bzw. X- Koordinatendaten der Anlage- oder Aufnahmepunkte ZT1, ZT2 und XT1 der Tür 6 übereinstimmen.

Nach der Ermittlung der Länge der Türöffnung LTOx in Richtung der X-Achse des Koordinatensystems wird aus dieser Länge und der zuvor ermittelten Länge der zugehörigen Tür LTx in Richtung der X-Achse des Koordinatensystem eine vermittelte Fugenbreite Bx entsprechend der nachfolgenden Gleichung berechnet:

Bx = (LTOx - LTx)/2 (1)

Bei einem viertürigen Pkw (Tür vorne = T1 und Tür hinten = T2) lautet diese Gleichung entsprechend:

Bx = (LTOx - LT1x - LT2x)/3 (2)

Vor dem anschließenden Anschrauben der Scharniere 8 werden diese in der Scharniereinbauvorrichtung fixiert, wobei die Höhe der Scharniere 8, d. h. deren Lage in Richtung der Z-Achse dieses Koordinatensystems, durch die festen Anschläge 44 konstant gehalten wird, um die Oberkante des Türkörpers (Brüstungslinie) mit einer entsprechenden Einprägung oder Zierlinie auf dem vorderen Kotflügel bzw. dem hinteren Seitenteil fluchten zu lassen. D. h. ein Vermitteln der Tür 6 ist in dieser Richtung gewöhnlich nicht erforderlich. In Richtung der X-Achse des Koordinatensystems werden die Scharnierhalterungen für jede Tür 6 neu eingestellt, und zwar so, dass sich zwischen der Türsäule 22 und der Tür 6 eine vermittelte Fugenbreite Bx entsprechend der obigen Gleichung (1) oder (2) ergibt. Daraus errechnen sich dann die X- Koordinatendaten der Scharnieranschraubflächen 40, 42 des oberen und des unteren Scharniers 8 an den Türsäulen Px(40) bzw. Px(42) entsprechend den folgenden Gleichungen:

Px(40) = Bx + Px(32) (3)

Px(42) = Bx + Px(34) 4)

In Richtung der Y-Achse des Koordinatensystems sind die Koordinatendaten der Scharnieranschraubflächen 40, 42 an der Türsäule 22 durch diese selbst vorgegeben.

Nach der Positionierung der Scharniereinbauvorrichtung in der Türöffnung 4 liegen die Anlage- oder Anschraubflächen 20 der beiden Scharniere 8 in der gewünschten Position gegen die Anschraubflächen 40, 42 der Türsäule 22 an und können ohne weiteres festgeschraubt werden, weil die Anschraubpunkte ohne Tür 6 gut zugänglich sind.

Nach dem Festschrauben der Scharniere 8 werden die erhaltenen Koordinatendaten der Funktionsflächen Fx, Fy, Fz auf den freien oder beweglichen türseitigen Scharnierhälften 12 des oberen und des unteren Scharniers 8 in geschlossenem Zustand der Scharniere 8 vermessen, wobei insbesondere die Y-Koordinatendaten der beiden Funktionsflächen Fy des oberen und des unteren Scharniers 8 und die Z- Koordinatendaten der Funktionsfläche Fz des oberen Scharniers 8 ermittelt werden, das heißt die Position dieser Funktionsflächen Fy bzw. Fz in Bezug zu den relevanten Außenhautflächen an den Punkten YTO1, YTO2 und YTO3 bzw. ZTO1 und ZTO2. Diese Koordinatendaten werden anschließend über Datenleitungen an eine Türeinbaustation in der Endmontage übermittelt, in welcher der Einbau der fertig lackierten und montierten Türen 6 in die fertig montierten Karossen 10 erfolgt.

Außerdem werden die Scharniere 8 nach ihrem Festschrauben und nach dem Entfernen der Scharniereinbauvorrichtung aus der Türöffnung 4 geöffnet, da der Türeinbau in geöffneter Stellung der Scharniere 8 erfolgt.

In der Türeinbaustation kann die Tür 6 entweder manuell oder automatisch mit Hilfe eines mit Sensoren oder Kameras bestückten Roboters (nicht dargestellt) in die zugehörige Türöffnung 4 eingebaut werden.

Im Falle eines manuellen Einbaus wird eine Türeinbauvorrichtung 38 verwendet, die sich unter dem Gewicht der Tür 6 nicht verformt und die Tür 6 an den bei ihrer Vermessung festgelegten Punkten YT1, YT2, YT3, ZT1, ZT2 und XT1 bzw. zur Erleichterung der Handhabung an den zuvor genannten Referenzflächen RF1 und RF2 aufnimmt und während des Einbaus festhält, und die sie mit Hilfe von Anschlägen in Y-Richtung gegenüber den Funktionsflächen Fy an den freien türseitigen Scharnierhälften 12 beider Scharniere 8 bzw. in Z-Richtung gegenüber der Funktionsfläche Fz an der freien türseitigen Scharnierhälfte des oberen Scharniers 8 ausrichtet.

Bei einer Aufnahme der Tür 6 an den Punkten YT1, YT2, YT3, ZT1, ZT2 und XT1 besteht die Türeinbauvorrichtung zweckmäßig aus einer stabilen, auf der Außenseite der Tür 6 liegenden Rahmenkonstruktion (nicht dargestellt), die an den Punkten YT1, YT2, YT3, ZT1, ZT2 und XT1 jeweils eine Aufnahme- oder Anlagefläche für die Tür 6 aufweist, so dass diese bei der Montage in Bezug zu einem kartesischen Koordinatensystem der Einbauvorrichtung die gleiche Lage einnimmt, wie bei ihrer Vermessung in Bezug zum kartesischen Koordinatensystem der Türvermessungseinrichtung.

Bei einer Aufnahme der Tür 6 an den Referenzflächen RF1 und RF2 besteht die Türeinbauvorrichtung 38 zweckmäßig aus einem vertikalen Träger 46, der zum Einbau der Tür 6 so auf deren Innenseite fixiert wird, dass die Referenzflächen RF1 und RF2 der Tür 6 gegen entsprechende Anlageflächen AF1 und AF2 des Trägers 46 anliegen, wie in Fig. 4 schematisch dargestellt.

Die Türeinbauvorrichtung 38 ist weiter mit einem nach außen überstehenden Ausleger 48 versehen, dessen Unterseite eine feststehende Anschlagfläche 50 für den oberen Rand des Türkörpers bildet. Diese Anschlagfläche 50 ist nach dem Positionieren der Türeinbauvorrichtung in der Türöffnung 4 in Höhe der Brüstungslinie angeordnet ist, um die Tür in Z-Richtung so zu positionieren, dass die Brüstungslinie mit einer auf dem vorderen Kotflügel oder dem hinteren Seitenteil des Pkw angeordneten Einprägung oder Zierlinie bzw. bei einem viertürigen Pkw mit der Brüstungslinie der benachbarten Tür 6 fluchtet. In der Nähe der oberen Scharnieranschraubfläche 32 ist weiter ein Anschlag 52 mit einer nach unten weisenden, zur Z-Achse senkrechten Anschlagfläche 54 für die Funktionsfläche Fz der türseitigen Scharnierhälfte 12 des oberen Scharniers 8 vorgesehen, wobei die Anschlagfläche 54 einen gleichbleibenden Abstand von der Anschlagfläche 50 aufweist. Außerdem ist die Türeinbauvorrichtung jeweils im Bereich der oberen und der unteren Scharnieranschraubfläche 32, 34 mit einem in Richtung der Y-Achse gegenüber den Referenzflächen Rf1 und Rf2 verstellbaren Anschlag 56, 58 versehen, der eine zur Y-Achse senkrechte Anschlagfläche 60, 62 für die Funktionsfläche Fy der türseitigen Scharnierhälfte 12 des zugehörigen Scharniers 8 aufweist. Diese Anschläge 56, 58 werden vor oder nach der Fixierung der Tür 6 in der Türeinbauvorrichtung 38 entsprechend den zuvor gemessenen Y-Koordinatendaten der beiden Y-Funktionsflächen der türseitigen Scharnierhälften 12 verstellt.

Beim anschließenden Einbau der Tür 6 werden die türseitigen Scharnierhälften 12 mit der Tür 6 verschraubt, sobald die Anschlagfläche 54 des Anschlags 52 von oben her gegen die Funktionsfläche Fz der türseitigen Scharnierhälfte 12 des oberen Scharniers 8 anliegt, und die Anschlagflächen 60, 62 der beiden Anschläge 56, 58 jeweils gegen die Funktionsflächen Fy der türseitigen Scharnierhälfte 12 des oberen bzw. des unteren der beiden Scharniere 8 anliegen.

Nach dem Abnehmen der Türeinbauvorrichtung 38 kann die Tür 6 im wesentlichen ohne weitere Richtarbeiten geschlossen werden.

Bei einem automatischen Einbau der Tür 6 mit Hilfe eines Roboters oder dergleichen, kann auf eine definierte Positionierung der Tür 6 in Bezug zum Roboter verzichtet werden, wenn dieser zum Beispiel mit Hilfe von Kameras oder anderen Sensoren den Abstand, die Lage und die Ausrichtung der beiden türseitigen Scharnieranschraubflächen 32, 34 in Bezug zu den Funktionsflächen Fy der beiden türseitigen Scharnierhälften 12 ermittelt und aus den ermittelten Werten entsprechende Korrekturwerte für die Positionierung der Tür 6 berechnet.

Claims (27)

1. Verfahren zum Einbau von Türen in ein Kraftfahrzeug, insbesondere in einen Personenkraftwagen, bei dem jeder Türöffnung in einer Karosserie des Kraftfahrzeugs eine bestimmte Tür zugeordnet wird und bei dem jede Tür von Scharnieren gehalten wird, die zwei in Bezug zueinander verschwenkbare Scharnierhälften umfassen und so an der Tür bzw. an der Karosserie befestigt werden, dass nach dem Einbau der Tür nur die türseitigen Befestigungspunkte bei geöffneter Tür zugänglich sind, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst die aus den beiden Scharnierhälften (12, 14) bestehenden Scharniere (8) an der Karosserie (10) angebracht werden, dass anschließend die freien türseitigen Scharnierhälften (12) der Scharniere (8) vermessen werden, und dass bei der Vermessung ermittelte Positionsdaten der Scharnierhälften (12) verwendet werden, um Scharnierbefestigungsflächen (32, 34) auf der Tür (6) beim nachfolgenden Einbau derselben in Bezug zu den türseitigen Scharnierhälften (12) zu positionieren.

2. Verfahren zum Einbau von Türen in ein Kraftfahrzeug, insbesondere in einen Personenkraftwagen, bei dem jeder Türöffnung in einer Karosserie des Kraftfahrzeugs eine bestimmte Tür zugeordnet wird und bei dem jede Tür von Scharnieren gehalten wird, die zwei in Bezug zueinander verschwenkbare Scharnierhälften umfassen und so an der Tür bzw. an der Karosserie befestigt werden, dass nach dem Einbau der Tür nur die türseitigen Befestigungspunkte bei geöffneter Tür zugänglich sind, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst die aus den beiden Scharnierhälften (12, 14) bestehenden Scharniere (8) an der Tür (6) angebracht werden, dass anschließend die freien karosserieseitigen Scharnierhälften (14) der Scharniere (8) vermessen werden, und dass bei der Vermessung ermittelte Positionsdaten der Scharnierhälften (14) verwendet werden, um die karosserieseitigen Scharnierhälften (14) beim nachfolgenden Einbau der Tür (6) in Bezug zu den Scharnierbefestigungsflächen (40, 42) auf der Karosserie (10) zu positionieren.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Anbringung der Scharniere (8) die Längen (LTOx und LTx) der Türöffnung (4) bzw. der ihr zugeordneten Tür (6) gemessen werden, und dass die gemessenen Längen (LTOx und LTx) bei der Anbringung der Scharniere (8) zur Vermittlung der Fugenbreite (Bx) verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Kraftfahrzeug mit zwei unmittelbar hintereinander auf jeder Seite angeordneten Türen (6) die Länge (LTOx) der Türöffnung (4) beider Türen sowie die Längen (LT1x und LT2x) der ihr zugeordneten Türen (6) gemessen und zur Vermittlung der Fugenbreite (Bx) verwendet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Scharniere (8) nach dem Lackieren an der Karosserie (10) und an der Tür (6) befestigt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Scharniere (8) durch Schrauben an der Karosserie (10) und an der Tür (6) befestigt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Scharnierhälften beim Einbau der Türen (6) nicht getrennt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vermessung der freien Scharnierhälften (12 bzw. 14) in geschlossenem Zustand der Scharniere (8) erfolgt, und dass die Befestigung der Tür (6) in geöffnetem Zustand der Scharniere (8) erfolgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tür (6) mit Hilfe einer Türeinbauvorrichtung (38) eingebaut wird, die unabhängig voneinander verstellbare Anschläge für die freien Scharnierhälften (12 bzw. 14) der Scharniere (8) aufweist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Scharniere (8) mit Hilfe einer Scharniereinbauvorrichtung angebracht werden, die unabhängig voneinander verstellbare Halterungen für die Scharniere (8) aufweist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Karosserie (10) und die ihr zugeordneten Türen (6) getrennt vormontiert werden, dass die Türen (6) bzw. die Karosserie (10) vor oder während ihrer Vormontage vermessen werden, und dass dabei ermittelte Daten zu einer während der Vormontage der Karosserie (10) bzw. der Tür (6) von dieser durchlaufenen Scharniereinbaustation übermittelt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Scharnierhälften (12 bzw. 14) in der Scharniereinbaustation vermessen werden, und dass dabei ermittelte Daten zu einer später von der Karosserie (10) und den Türen (6) durchlaufenen Türeinbaustation übermittelt werden, in der die Türen (6) in die Türöffnungen (4) eingesetzt werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Vermessung der Tür (6) bzw. der Karosserie (10) und/oder bei der Vermessung der freien Scharnierhälften (12 bzw. 14) Abweichungen von einem vorgegebenen Sollwert ermittelt und bei der Berechnung der Positionsdaten zugrundegelegt werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Vermessung der Tür (6) Koordinatendaten (Px(32), Px(34)) von Scharnieranschraubflächen (32, 34) an der Tür (6) in mindestens einer Koordinatenrichtung (X) eines vorgegebenen dreidimensionalen Koordinatensystems ermittelt und bei der Berechnung der Positionsdaten zugrundegelegt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Vermessung der Karosserie (10) Koordinatendaten (Px(40), Px(42)) von Scharnieranschraubflächen (40, 42) an der Karosserie (10) in mindestens einer Koordinatenrichtung (X) eines vorgegebenen dreidimensionalen Koordinatensystems ermittelt und bei der Berechnung der Positionsdaten zugrundegelegt werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Vermessung der freien Scharnierhälften (12 bzw. 14) Koordinatendaten von mindestens einer Funktionsfläche (Fy, Fz) der freien Scharnierhälften (12 bzw. 14) in mindestens zwei Koordinatenrichtungen (Y, Z) eines vorgegebenen dreidimensionalen Koordinatensystems ermittelt und bei der Berechnung der Positionsdaten zugrundegelegt werden.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Koordinatendaten in einem vorgegebenen kartesischen Koordinatensystem bestimmt werden, dessen X-Achse horizontal und parallel zu einer Fahrzeuglängsachse ist, dessen Y-Achse horizontal und senkrecht zur Fahrzeuglängsachse ist, und dessen Z-Achse vertikal und senkrecht zur Fahrzeuglängsachse ist.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Vermessung der Tür (6) zuerst eine feste Beziehung = zwischen der Tür (6) und dem vorgegebenen Koordinatensystem hergestellt wird und dann die X-Koordinaten (Px(32), Px(34)) von Anlage- oder Anschraubflächen (32, 34) der Scharniere (8) an der Tür (6) sowie die Länge (LTx) der geschlossenen Tür (6) in Richtung der X-Achse ermittelt werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Tür (6) bei der Vermessung an drei festgelegten Punkten (YT1, YT2, YT3) in Y-Richtung, an einem oder zwei festgelegten Punkten in X-Richtung (XT1) und an einem oder zwei festgelegten Punkten (ZT1, ZT2) in Z-Richtung in Bezug zum vorgegebenen Koordinatensystem fixiert wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Vermessung der Karosserie (10) zuerst eine feste Beziehung zwischen der Karosserie (10) und dem vorgegebenen Koordinatensystem hergestellt wird und dann die X-Koordinaten (Px(40), Px(42)) von Anlage- oder Anschraubflächen (40, 42) der Scharniere (8) an der Karosserie (10) sowie die Länge (LTOx) der Türöffnung (4) in Richtung der X-Achse ermittelt werden.

21. Türeinbauvorrichtung zur Verwendung bei der Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch einen Anschlag für jede der freien Scharnierhälften (12 bzw. 14), der entsprechend den zuvor ermittelten Positionsdaten der Scharnierhälften (12 bzw. 14) verstellbar ist.

22. Türeinbauvorrichtung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch mindestens eine Anlagefläche (50) für eine Oberkante des Türkörpers sowie einen Anschlag (52) mit einer Anschlagfläche (54) für eine der freien Scharnierhälften (12 bzw. 14), die in Bezug zur Anlagefläche (50) einen vorgegebenen Abstand aufweist.

23. Türeinbauvorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, gekennzeichnet durch mindestens eine Anlagefläche (AF1, AF2) zur Anlage gegen eine bei der Vermessung der Tür (6) mit vermessene komplementäre Referenzfläche (RF1, RF2) auf der Innenseite der Tür (6).

24. Türeinbauvorrichtung zur Verwendung bei der Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch eine automatische Halte- und Positioniervorrichtung für eine einzubauende Tür (6), umfassend Sensoren zur Ermittlung des Abstandes, der Lage und/oder der Ausrichtung von Scharnierbefestigungsflächen (32, 34) an der einzubauenden Tür (6) in Bezug zu den zuvor vermessenen und nach der Vermessung geöffneten türseitigen Scharnierhälften (12), sowie eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Annäherung der Scharnierbefestigungsflächen (32, 34) an die türseitigen Scharnierhälften (12) unter Berücksichtigung von bei der Vermessung ermittelten Positionsdaten der letzteren.

25. Türeinbauvorrichtung zur Verwendung bei der Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 20, gekennzeichnet durch eine automatische Halte- und Positioniervorrichtung für eine einzubauende Tür (6), umfassend Sensoren zur Ermittlung des Abstandes, der Lage und/oder der Ausrichtung der zuvor vermessenen und nach der Vermessung geöffneten karosserieseitigen Scharnierhälften (14) der einzubauenden Tür (6) in Bezug zu Scharnierbefestigungsflächen (40, 42) an der Karosserie (10), sowie eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Annäherung der Scharnierhälften (14) an die Scharnierbefestigungsflächen (40, 42) unter Berücksichtigung von bei der Vermessung ermittelten Positionsdaten der Scharnierhälften (14).

26. Scharniereinbauvorrichtung zur Verwendung bei der Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Anlage- oder Aufnahmeflächen für zur Türöffnung (4) benachbarte Punkte oder Flächen (YTO1, YTO2, YTO3, ZTO1, ZTO2 und XTO1) auf der Karosserie (10), sowie durch unabhängig verstellbare Halterungen für die Scharniere (8).

27. Scharniereinbauvorrichtung zur Verwendung bei der Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 20, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Anlage- oder Aufnahmeflächen für zum Rand der Türöffnung (4) benachbarte Punkte oder Flächen auf der Tür (6), sowie durch unabhängig verstellbare Halterungen für die Scharniere (8).