DE10347553A1

DE10347553A1 - Verfahren zur Montage von Anbauteilen an eine Karosserie

Info

Publication number: DE10347553A1
Application number: DE2003147553
Authority: DE
Inventors: Mike Petritsch; Christian Wolf; Siegbert Zuber
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2003-10-14
Filing date: 2003-10-14
Publication date: 2005-05-25

Abstract

Ein Kraftfahrzeug mit korrespondierenden Karosserieteilen (27, 27'; 28, 28'; 37, 37') hintereinander auf einer linken und einer rechten Seite einer Karosserie (26) sind die Karosserieteile (27, 27'; 28, 28'; 37, 37') so angeordnet, dass der Endpunkt der Karosserieteile (27; 28; 37) auf der linken Seite der Karosserie (26), bezogen auf einen Ausgangspunkt an der Karosserie (26), in etwa gleich weit entfernt ist wie der Endpunkt der Karosserieteile (27'; 28'; 37') auf der rechten Fahrzeugseite.

Description

In der laufenden Fertigung eines Kraftfahrzeugs werden die Anbauteile von hinten nach vorne an die Rohkarosserie angebaut. Zuerst wird an einer Seite die Hintertür eingebaut, dann die Vordertür und schließlich der Kotflügel. Durch diese Aufbausequenz wandern die Längentoleranzen des Fahrzeuges in die Ecke "Haube/Kotflügel/Scheinwerfer". Dies hat zur Folge, dass gerade bei Kraftfahrzeugen mit einem scharfen Übergang zwischen Scheinwerfer, Haube und Kotflügel die Längentoleranz rechts zu links für den Endbenutzer sichtbar wird.

Dies kann durch das Beidrehen der Kotflügel in Länge zur Vorderkante der Vordertür ausgeglichen werden. Das Beidrehen verursacht heute aber Befestigungs- und Passungsprobleme im Scheinwerferbereich.

Ein anderes, sehr aufwendiges Konzept zur Montage eines formschönen Kraftfahrzeugs wird von der DE-PS-37 26 292 vorgeschlagen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, um ein formschönes Kraftfahrzeug herzustellen.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den jeweils abhängigen Ansprüchen.

Die Erfindung nutzt einen sensorgeführten Türeinbau zum Ausgleich des Längenversatzes bei den Anbauteilen. Hierbei wird eine für den Kunden optimale Fahrzeugqualität und speziell eine schöne Frontansicht sichergestellt.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass alle Anbauteile heute mit mechanischen Vorrichtungen an die Karosserie installiert werden. Die Vorrichtungen werden auf Mittelwerte eingestellt, so dass Fertigungstoleranzen des gesamten Rohbaus zum Teil ausgeglichen werden können. Mit dem erfindungsgemäßen Einbausystem ist in der laufenden Fertigung kein erheblicher manueller Einstellaufwand an der Einschraubvorrichtung mehr erforderlich, um die geforderte Passungsqualität gleichbleibend sicherzustellen. Auch bei einer Fertigung auf zwei Linien, wie bei höher Stückzahl angewandt, ist eine gute Einstellung der Vorrichtungen in Länge möglich, auch wenn die beiden Linien nicht die gleiche Qualität ausbringen.

Die Entwicklung stellt eine Weiterentwicklung eines sensorgeführten Türeinbaus dar, durch den ein individueller Ausgleich der Längentoleranzen links zu rechts erreicht wird.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist in vielerlei Hinsicht vorteilhaft:

– Die Aufnahmen müssen nicht mehr Mittelwerte justiert werden, d. h. die Positioniergenauigkeit schwankt nicht mehr in dem über die Mittelwerte vorgegeben Toleranzbereich. Starke Schwankungen des Längenversatzes am Scheinwerfer rechts zu links durch die Produktion auf mehren Fertigungslinien gehören der Vergangenheit an.
– Es ist ein individueller Einbau der Anbauteile in Bezug auf die Längentoleranzen im Scheinwerferbereich möglich. Der Roboter betrachtet für den Türeinbau nicht nur seine Fahrzeugseite, sondern stellt einen Bezug zur anderen Seite und/oder zum Scheinwerferbereich her. Anders als bei den heute in der Fertigung eingesetzten mechanischen Vorrichtungen, die auf statistische Mittelwerte eingestellt werden, erfolgt die für jedes Fahrzeug spezifische Passungseinstellung für die Länge durch eine manuelle Nachrichtoperation.
– Die Reaktionszeit vom Erkennen einer Änderung im Verlauf der Fertigungstoleranzen über die Einstellung der Vorrichtung oder der Eingabe eines Offset-Wertes in der Software ist sehr kurz, da keine Rückmeldung von einem Werker mehr erfolgen muss.
– Bei den meisten Fahrzeugmodellen können gerade in der Anlaufphase Beanstandungen im Bereich der Scheinwerferpassung vermieden werden.
– Durch die Verwendung eines Industrieroboters als Handhabungseinrichtung können verschleißbedingte Passungsänderungen stets ausgeglichen werden.
– Weitere Verbesserung der Spaltmaß- und Fallungstoleranzen im Sichtbereich des Kunden.
– Die Verbesserung der Spalt- und Fallungstoleranzen beruht auf die Verbesserung der Positioniergenauigkeit und auf den flexiblen Einbau der Türen, individuell für jedes Fahrzeug.
– Verbesserung des für den Kunden sichtbaren Übergangs-Scheinwerfer/Haube/Kotflügel.
– Reduzierung der Nachrichtoperation durch den individuellen Aufbau eines jeden Fahrzeugs. Jede Tür wird bestmöglich in die Karosserieöffnung positioniert, sowie mit dem optimalen Längentoleranzausgleich versehen.
– Durch die dynamische Anpassung der Sollwerte innerhalb der vorgegebenen Toleranz werden die Türen und die Kotflügel individuell in jede Karosserieöffnung in Länge positioniert. Die manuelle Einstellung über die Eingabe von Offset-Werten wird durch die automatische Berechnung ersetzt. Änderungen in den Fertigungstoleranzen werden automatisch bis zu einem gewissen Grenzbereich korrigiert. Das beschriebene System führt automatisch die Kontrolle und Dokumentation der Qualität als letzte Operation eines Taktes aus.
– Durch die berührungsfreie Aufnahme der Bauteile mittels Lasersensoren tritt fast kein mechanischer Verschleiß an qualitätsrelevanten Positioniereinheiten auf.
– Das System kann bei ähnlichen Türen kombiniert werden, da softwaretechnisch eine notwendige Modellunterscheidung integriert werden kann.
– Das Investment für die Anschaffung des Systems ist nahezu identisch, wie das Investment für die Neuanschaffung des statisch sensorgeführten Systems.

Anders als bei einer denkbaren Möglichkeit, einen Industrieroboter einzusetzen, verwendet die Erfindung nicht ein Messsystem zur Positionierung der Türen in die Karosse rie, bei dem die Messsensoren stationär an einem Rahmen aufgebaut sind. Bei einem solchen Messsystem würde die Karosserieöffnung und die Tür wurden mit unterschiedlichen Sensoren gemessen und daraus eine optimale Position berechnet. Diese Position würde dann mittels Koordinatentransformation an den Roboter weitergegeben. Der Roboter würde diese Position ohne eine Kontrolle anfahren. Dadurch kann sich die Positioniertoleranz des Roboters direkt in der für den Kunden sichtbaren Spaltmaßqualität niederschlagen. Die Erfindung vermeidet dies.

Gemäß der Erfindung erfolgt das Einbauen der Türen und der Anbauteile auf die bestmögliche Längenposition in der Karosserieöffnung. Es erfolgt ein sensorgeführter Türeinbau mit einer optimierten dynamischen Platzierung, bei der jeweils auf der linken und rechten Fahrzeugseite ästhetisch gleichbreite Türspalte bzw. Kotflügelspalte erzeugt werden, wobei als Randbedingung die sich durch die Anbauteile ergebende Länge der betreffenden Fahrzeugseite so erzeugt wird, dass etwa gleichlange Fahrzeugseiten entstehen. Dadurch werden unschöne Ungleichheiten am Fahrzeugbug vermieden. Bei einem solchen sensorgeführten Türeinbau werden die Längenbezüge direkt an der vorgegebenen Kante des zu positionierenden Spaltes gemessen. Es wird die Länge der Türen, die Länge der Seitenwandöffnung oder die Seitenwandverschiebung links zu rechts berücksichtigt.

Durch die Einbringung der Berechnung des Längenausgleiches zwischen den beiden Fahrzeugseiten werden die Sollspalte in Fahrzeuglänge dynamisch so verändert, dass der Vorderwagen gerade und am Scheinwerferbereich ohne Längenversatz aufgebaut werden kann. Durch die Aufteilung der Längentoleranz auf alle seitlichen Spalte werden durch kleine Spaltänderungen die Längentoleranzen nicht sichtbar für den Kunden eliminiert.

Der sensorgeführte Türeinbau hat einen einfachen Robotergreifer an dem Lasersensoren befestigt sind. Die Sensoren sind an den gleichen Stellen befestigt wo auch später beim Rohbau-Audit die Spalt- und Fallungsqualität der Tür zur Karosserie erfasst werden. Die Sensoren sind so eingerichtet, dass sie auf einer sogenannten Vorposition direkt den Spalt und die Fallung zur Karosserie vermessen. Das Konzept ist unabhängig vom Typ oder Hersteller der Sensoren und Software.

Für die Berücksichtigung des Längenausgleiches sind an beiden Seiten der Karosserie im Bereich der Seitenwandöffnung hinten (C-Säule Höhe "Belt-Linie") und vorne (A-Säule Höhe A-Säulenfuß) zusätzliche Sensoren eingebracht worden. Die Sensoren erfassen in der Station vor dem Türeinbau die Länge der Seitenwandöffnung beider Seiten und Ihren Versatz zueinander.

Der Korrekturwerte der verschiedenen Spalte zur Längenpositionierung errechnen sich für die einzelnen Spalte nach einer einfachen Formel, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt werden wird.

Hieraus errechnet sich ein Korrekturwert, der den Sollspalten von der bestmöglichen Türposition abgezogen oder addiert wird. Dies geschieht beim Hintertüreinbau unter Berücksichtigung der Seitenwandöffnungslänge, der Seitenwandverschiebung links zu rechts an der Kante zum Hintertür-Spalt und der Länge der Hintertür. Bei der Vordertür wird aus den gemessenen Werten der eingebauten Hintertür (an Kante zur Vordertür) ein Korrekturwert an die Vordertür transferiert und die Länge der Vordertür mit einem Vergleich links zu rechts erfasst. Die Türen werden jeweils mit den korrigierten Längenspalten individuell in jede Karosserie eingepasst. Hierdurch ergibt sich ein minimaler Versatz der vorderen Kante der Vordertüren links zu rechts. Der minimierte Versatz links zu rechts zeigt sich dann in einer deutlichen Verbesserung der Passungsqualität im Scheinwerferbereich. Die Spalte an der linken Fahrzeugseite sind bei diesem Längenausgleich nicht identisch mit den Spalten an der rechten Fahrzeugseite, sind aber nur in Ihrer zulässigen Toleranz korrigiert. Der Benutzer kann aber visuell keinen Unterschied der Spalte erkennen, da er nicht gleichzeitig die Spalte der linken und rechten Fahrzeugseite sehen kann.

Bei der bestmöglichen Positionierung der Tür in die individuelle Karosserieöffnung mit Ausgleich der Längentoleranzen werden die anderen Sensoren der Audit-Messstellen mitgemessen und in die Berechnung eingebracht.

Wenn alle Bauteile innerhalb Ihrer Fertigungstoleranzen gebaut wurden sind im Idealfall alle über die Länge einer Fahrzeugseite positionierten Spalte in etwa gleich groß.

Diese erfindungsgemäße Längen-Regelung in Verbindung mit der Best-Fit-Regelung wird für den Schritt 5 der Prozessbeschreibung angewendet.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt die Karosserie eines Kraftfahrzeugs in der Draufsicht, das Teile mit großer Fehlertoleranz ΔL4 aufweist,
2 zeigt die Karosserie aus 1 in der Seitenansicht,
3 veranschaulicht den erfindungsgemäßen Anbau einer linken hinteren Seitentür, einer linken vorderen Seitentür und eines linken Kotflügels in das Kraftfahrzeug aus 1 und 2,
4 veranschaulicht die Berechnung von Längenversatz-Korrekturwerten für das erfindungsgemäße Montageverfahren,
5 veranschaulicht die Vorgehensweise beim erfindungsgemäßen Montageverfahren mittels Regelkreis;
6 zeigt eine schematische Darstellung eines Roboterarms mit einer Tür beim Einbau in die Karosserie aus 1 und 2 und
7 veranschaulicht die Arbeitsweise eines zum Einbau der Tür aus 6 verwendeten Lasersensors.
1 und 2 zeigen Kraftfahrzeugs 25 zu einem Zeitpunkt vor seiner endgültigen Montage in einer Ansicht von oben und von der Seite. Das Kraftfahrzeug 25 gliedert sich in eine Karosserie 26, in eine linke Vordertür 27, in eine rechte Vordertür 27', in eine linke Hintertür 28, in eine rechte Hintertür 28', in einen linken Kotflügel 37, in einen rechten Kotflügel 37', in eine Heckklappe 38, in eine Motorhaube 39 und in ein Frontblech 40. Alle diese Teile befinden sich in einem Rohbauzustand, in dem sie noch nicht lackiert sind. Ferner sind noch keine Anbauteile angebracht.
Wie man in 2 besonders deutlich sieht, sind durch konstruktionsbedingte Maßnahmen und durch Qualitätssicherungsmaßnahmen insgesamt 5 Messpunkte vorgesehen, die von 1 bis 5 durchnummeriert sind. An den Messpunkten wird die Seitenwandöffnung der Karosserie, die Länge der einzelnen Bauteile (Hintertür und Vordertür) und ihr Versatz zwischen rechter und linker Seite gemessen:

1 Seitenwandöffnung vorne 27 – Karosserie 26
2 hohe Seitenwandkante zur Bestimmung der Öffnung vorne 37 – Karosserie 26
3 Vordertür 27 – Kotflügel 37
4 Vordertür 27 – Hintertür 28
5 Hintertür 28 – Karosserie 26 + Seitenwandöffnung hinten sowie Versatz rechts/links 3 + 4 = VT-Länge 4 + 5 = Hat-Länge

Dabei unterscheidet man sowohl ein Spaltmaß, d. h. ein Abstand an dem betreffenden Messpunkt zwischen der Tür und der Karosserie, eine absolute Länge eines Bauteils und eine sogenannte "Fallung". Eine Fallung entsteht z. B. dann, wenn die Tür über die Karosserie absteht oder wenn die Karosserie über die Tür absteht. Grundsätzlich geht es bei dieser Erfindungsmeldung um den Längenausgleich, d. h. nur das Spaltmaß, das die Gesamtlänge bestimmt ist relevant. Ziel ist ein möglichst geringes Spaltmaß, wobei das Spaltmaß über die Umlaufkante der Tür möglichst gleichmäßig verteilt sein sollte.
Wie man in 1 besonders gut sieht, sind hier zur Verdeutlichung Bauteile mit besonders großer Toleranz vorgesehen.
Schon die Türöffnung für linke Hintertür 28 sitzt um ein gutes Stück weiter vorne als die Türöffnung für rechte Hintertür 28', und zwar bezogen auf das Fahrzeugheck. Dies wird durch das eingetragene Maß ΔL1 verdeutlicht.
Die Längenunterschiede der Türen und des Kotflügels auf der linken Fahrzeugseite gegenüber denen auf der rechten Fahrzeugseite sind zudem so groß, dass der Endpunkt der Türen und des Kotflügels auf der linken Fahrzeugseite bezogen auf das Fahrzeugheck um ΔL4 weiter vorne liegt als der Endpunkt der Türen und des Kotflügels auf der rechten Fahrzeugseite. Die Toleranzen summieren sich von hinten nach vorne auf, so dass an der Spitze des Kotflügels die gesamten Längentoleranzen zum Tragen kommen.
Die Einzelteile des Kraftfahrzeugs wurde nur der besseren Anschaulichkeit halber wie in 1 und 2 dam Fahrzeug 25 dargestellt.
Erfindungsgemäß werden die Einzelteile so montiert, dass der Endpunkt der Türen und des Kotflügels auf der linken Fahrzeugseite bezogen auf das Fahrzeugheck genau gleich weit vorne wie der Endpunkt der Türen und des Kotflügels auf der rechten Fahrzeugseite, so dass ΔL4 = 0 oder annähernd 0 gilt. Hierzu werden die Spalte auf der linken und rechten Fahrzeugseite so verkleinert bzw. vergrößert, so dass sich je Fahrzeugseite noch eine ästhetische Wirkung ergibt.
3 und 4 veranschaulichen die Berechnung der Spaltmaße ausgehend von ursprünglich vorgesehenen Spaltmaßen S1, S2 und S3, indem je Versatz-Korrekturwert K1, K2 und K3 hinzuaddiert wird. Dies erfolgt für die rechte Fahrzeugseite ("R") und für die linke Fahrzeugseite ("L").
5 veranschaulicht die Vorgehensweise beim erfindungsgemäßen Montageverfahren und wie daraus die Korrekturwerte gewonnen werden. Die Einzelteile werden anhand der Korrekturwerte mit einem Regelkreis in die Karosserie 26 montiert.
6 zeigt einen Montageschritt der Hintertür 28 in der Karosserie 26. Hierzu wird die Hintertür 28 mit einem Industrieroboter 29 gegriffen, und zwar mittels mehrerer Saugglocken 30 und mittels zwei in dieser Ansicht nicht gezeigten Positionierstiften. Am Industrieroboter 29 sind mehrere Lasersensoren 31 angebracht, und zwar so, dass sie sich im Bereich des Spalts zwischen der Hintertür 28 und der Karosserie 26 befinden. Je ein Lasersensor 31 gliedert sich in einen Laserstrahler 32, der einen oder mehrere Laserfächer auf die Karosserie 26 und auf die Hintertür 28 projiziert und in eine Digitalkamera 33, die mit einer in dieser Ansicht nicht gezeigten Auswertungsvorrichtung diese wiederum mit der Steuerung des Industrieroboters 29 verbunden ist.
7 veranschaulicht die Arbeitsweise eines Lasersensors 31. Wie man in 5 besonders deutlich sieht, erzeugt die Lasereinrichtung 32 einen Laserfächer, der als linienförmige Reflexion auf der Karosserie 26 und auf der Hintertür 28 erscheint. Dabei wird im nachfolgenden die Reflexion auf der Hintertür 28 Türlinie 34 genannt und die Reflexion auf der Karosserie 26 wird Karosserielinie 35 genannt.
Aufgrund der Anordnung der Kamera 33 bezüglich der Lasereinrichtung 32 und aufgrund der geometrischen Gegebenheiten von Hintertür 28 und Karosserie 26 ergibt sich zwischen Türlinie 34 und Karosserielinie 35 in der Aufnahme durch die Kamera 33 ein horizontaler Abstand h, der auf eine Fallung zwischen Hintertür 28 und Karosserie 26 hin deutet. Das Spaltmaß zwischen Hintertür 28 und Karosserie 26 an der betreffenden Messstelle kann unmittelbar als Unterbrechung zwischen der Türlinie 34 und der Karosserielinie 35 ermittelt werden und wird in 5 mit dem Maß v angegeben.
Zur Montage werden zunächst die Hintertüren 28, 28' in die Karosserie 26 unter Berücksichtigung der neuen Montagekoordinaten eingebaut und dort fest verschraubt. Anschließend werden die Vordertüren 27, 27' unter Berücksichtigung der neuen Montagekoordinaten in die Karosserie 26 eingebaut und verschraubt. Schließlich werden die Kotflügel 37, 37' unter Berücksichtigung der neuen Montagekoordinaten an die Karosserie 26 angeschraubt.
Hierzu wird im Einzelnen wie folgt vorgegangen:

1. Die Karosserieweite und Säulenstellung für die Scharnieranschraubflächen werden in der Station vor dem Türeinbau mittels Sensoren gemessen. Daraus werden die Weite und Neigung der Scharniere an die Tür errechnet. Diese Position bzw. Werte werden als Sollwerte an die Scharniermontage-Station (Schritt 3) weitergegeben. Durch die vorherige Berechnung der Weitenposition, bzw. Scharnierposition kann das zweimalige Anfahren der Karosserie mit dem Roboter vermieden werden. Dadurch erreichen wir eine Taktzeitreduzierung des gesamten Montageablaufs.
2. Die stationär aufgebauten Sensoren (Station vor dem Türeinbau) für die Ermittlung der Längenunterschiede messen die Größe der Seitenwandöffnung und die Verschiebung der Länge rechts zu links. Diese Werte werden als erste Eingabe in der Berechnungssoftware gesendet (siehe 2, Sensoren 1, 2 + 5).
3. Der Roboter holt mit seinem Greifer die Tür aus einem Zwischengestell. Die Tür wird über zwei Aufnahmestifte und Sauger an der Türhaut im Greifer positioniert. Die Messsensoren im Roboter -Greifer messen während des Transports der Tür zur Scharniervormontagestation die absolute Länge der Tür. Die Tür wird aus dem Transportgestell entnommen
4. Einmessen der Weiten-Position der Tür an der Scharniermontage-Vorrichtung: Der Roboter fährt mit der Tür von der Karosserie zur Scharniermontagestation. Dort wird die Position des Roboters über die vorher transferierten Abstände zur Säule und über die Simulationsflächen der Seitenwand im Bereich der Säule korrigiert. Hierfür sind an der Scharniermontagevorrichtung die Anlageflächen der Scharniere an die Säule und Bezugsflächen der Seitenwand mittels CAD-Daten nachgebildet. Sind die gemessenen Abstandsmaße an der Scharniermontagevorrichtung identisch mit den vorher an der Karosserie gemessen Maße können die Scharniere türseitig verschraubt werden. Zur Einstellung, bzw. Berücksichtigung des Schraubverzuges können die Sollwerte der einzelnen Sensoren mit einem Offset versehen werden.
5. Nach dem türseitigen Verschrauben der Scharniere fährt der Roboter auf eine programmierte Messposition zur Karosserie. Die Messsensoren werden ausgelöst und die tatsächlichen Maße werden über eine Pixelberechnungssoftware ausgerechnet.
6. Die gemessenen Werte (Istwerte) werden mit den Sollwerten verglichen. Daraus wird ein Korrekturwert bestimmt. Der Korrekturwert wird über die softwareseitige Berechnung der bestmöglichen Position der Tür in die Karosserie mit den Ausgleich des Längenversatzes bestimmt, wie in der Einführung zu Kapitel 5 beschrieben. Die gemessenen Werte werden über die Software mit den dynamischen Sollwerten verglichen und so korrigiert, dass sie mittels der Korrekturwerte die neuen Sollwerte an der Karosserie erreichen. Die Sollwerte sind die dynamische Anpassung der konstruktiven Nominalwerte der Spalte und Fallungen aus der Produktzeichnung, unter Ausnutzung der Toleranzen. Der Roboter verfährt jeweils um die berechneten Korrekturwerte. Diese Schleife wird solange wiederholt bis die Istwerte, die an der Karosserie gemessen werden, mit den errechneten Sollwerten übereinstimmen. Die Sollwerte werden dynamisch individuell für jedes Fahrzeug innerhalb der vorgegebenen Toleranz errechnet Das ist vergleichbar mit der Einstellung der Spanner und Aufnahmen an den heutigen mechanischen Einbauvorrichtungen oder mit der Offset-Eingabe in der Berechnungssoftware beim statischen sensorgeführten Türeinbau an jedem Fahrzeug. Dafür werden Toleranzgrenzen für die einzelnen Messpunkte festgelegt, sodass jede Messgröße in einem bestimmten Toleranzbereich liegen soll. • Anfahren der Messposition • Durchführung der Messung • Ermitteln der bestmöglichen Position mit Ausgleich des Längenversatzes gemäß Berechnung in 4 • Ermitteln des Korrekturausgleichsvektors • Positionieren der Tür auf die bestmögliche Position mit Ausgleich des Längenversatzes
7. Die Tür wird mittels fest eingestellten Wert um den theoretischen Drehpunkt der Tür angehoben. Die Tür sackt später durch die Gewichtserhöhung bei der Komplettierung am fertigen Fahrzeug ab. Um diesen Absackwert wird die Tür im Karosserierohbau angehoben, damit die fertige Tür später optimal in der Öffnung sitzt.
8. Die Tür wird nun karosserieseitig an die Säule verschraubt.
9. Der Robotergreifer lässt die Tür nun los und fährt etwas von der Karosserie zurück.
10. Die Tür wird mit einem Zylinder, der die Gewichtskraft einer fertig ausgerüsteten Tür simuliert heruntergedrückt. Danach werden die Sensoren abermals ausgelöst um eine Messwertaufnahme an der Fertigen Karosserie durchzuführen. Die Messwerte werden für jedes Fahrzeug gespeichert und können über eine Auswertesoftware als Qualitätsbericht ausgegeben werden. Dies entspricht einer 100 % "Online"-Kontrolle. Pneumatischer Niederhalter bringt eine simulierte Türgewichtskraft in die Tür ein.
11. Der Einbauzyklus ist beendet, die nächste Karosserie kann in die Station einfahren und der Ablauf beginnt von vorne. Die fertige Karosserie fährt in die VT-Station und wird dort analog zum Hintertürablauf fertiggestellt.

1: Messpunkt
2: Messpunkt
3: Messpunkt
4: Messpunkt
5: Messpunkt
25: Kraftfahrzeug
26: Karosserie
27: Vordertür
28: Hintertür
29: Industrieroboter
30: Saugglocke
31: Lasersensor
32: Lasereinrichtung
33: Kamera
34: Türlinie
35: Karosserielinie
36: Scharnier
37: Kotflügel
38: Heckklappe
39: Motorhaube
40: Frontblech

Claims

Verfahren zur Montage von korrespondierenden Karosserieteilen (27, 27'; 28, 28'; 37, 37') hintereinander auf einer linken und einer rechten Seite einer Karosserie (26), und zwar unter Zuhilfenahme einer mit ansteuerbaren Aktuatoren versehenen Montageeinrichtung (29), die eine Aufnahme (30) für die Karosserieteile (27, 27'; 28, 28'; 37, 37') aufweist, wobei die Karosserieteile (27, 27'; 28, 28'; 37, 37') so montiert werden, dass der Endpunkt der Karosserieteile (27; 28; 37) auf der linken Seite der Karosserie (26) bezogen auf einen Ausgangspunkt an der Karosserie (26) in etwa gleich weit entfernt ist wie der Endpunkt der Karosserieteile (27'; 28'; 37') auf der rechten Fahrzeugseite.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Karosserieteilen (27, 27'; 28, 28'; 37, 37') so montiert werden, dass Spalten zwischen den Karosserieteilen (27, 27'; 28, 28'; 37, 37') auf je einer Fahrzeugseite in etwa die selbe Breite haben.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Montage eines Karosserieteils (28) in eine Karosserie (26), und zwar unter Zuhilfenahme einer mit ansteuerbaren Aktuatoren versehenen Montageeinrichtung (29), die eine Aufnahme (30) für das Karosserieteil (28) aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: – Aufnehmen des Karosserieteils (28) mit der Aufnahme (30), – Anfahren einer Messposition des Karosserieteils (28) in der Karosserie (26), – Ausmessen von Spalt- und/oder Fallungsmaßen als Ist-Werte an mehreren Messpunkten, und zwar mittels optischer Messsensoren (31), – Vergleichen der Istwerte mit vorgegebenen Sollwerten, Bestimmen von Korrekturwerten sowie Verfahren der Montageeinrichtung (29) jeweils um die Korrekturwerte, solange bis die Istwerte mit den Sollwerten übereinstimmen, – Befestigen des Karosserieteils (28) an der Karosserie (26).
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Befestigen des Karosserieteils (28) an der Karosserie (26) zur Qualitätskontrolle der Schritt eines weiteren Ausmessens von Spalt- und/oder Fallungsmaßen als Ist-Werte an mehreren Messpunkten mittels der optischen Messsensoren (31) vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt des weiteren Ausmessens zur Simulation einer Gewichtskraft oder einer anderen Betriebsbelastung der Schritt des Belastens des Karosserieteils (28) vorgesehen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung des Karosserie teils (28) an der Karosserie ein Scharnier (36) vorgesehen ist, wobei nach dem Schritt des Verfahrens der Montageeinrichtung (29) jeweils um die Korrekturwerte, solange bis die Istwerte mit den Sollwerten übereinstimmen, die folgenden Schritte vorgesehen sind: – Ausmessen eines Scharnierabstands an Befestigungspunkten des Scharniers (36) am Karosserieteil (28) und an der Karosserie (26), – Speichern dieses Scharnierabstands wird als Sollwert für die Scharniermontage, – Übergabe aller Messwerte an eine Montageeinrichtung an einer Scharnierschraubstation, – Verfahren des Karosserieteils (28) an die Scharniermontagestation, wobei die Scharniermontagestation Anlageflächen des Scharniers an die Karosserie nachbildet, – Verschrauben des Scharniers (36) mit dem Karosserieteil (28), – Verfahren des Karosserieteils (28) an den ursprünglichen Ort im Bereich der Karosserie (26).
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausmessen eines Scharnierabstands an Befestigungspunkten des Scharniers (36) am Karosserieteil (28) und an der Karosserie (26) mit stationären Sensoren erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschrauben des Scharniers (36) mit dem Karosserieteil (28) zur Einstellung und/oder Berücksichtigung eines Schraubverzuges mit einem Offset-Wert erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schritt des Verfahren des Karosserieteils (28) an den ursprünglichen Ort im Bereich der Karosserie (26) die folgenden Schritte erneut durchgeführt werden: – Ausmessen von Spalt- und/oder Fallungsmaßen als Ist-Werte an mehreren Messpunkten, und zwar mittels optischer Messsensoren (31) – Vergleichen der Istwerte mit vorgegebenen Sollwerten, Bestimmen von Korrekturwerten sowie Verfahren der Montageeinrichtung (29) jeweils um die Korrekturwerte, solange bis die Istwerte mit den Sollwerten übereinstimmen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt des Befestigen des Karosserieteils (28) an der Karosserie (26) der Schritt des Anhebens des Karosserieteils (28) um einen vorbestimmten Wert vorgesehen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt des Befestigen des Karosserieteils (28) an der Karosserie (26) der Schritt des Anhebens des Karosserieteils (28) vorgesehen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosserieteil (28) zur Befestigung mit der Karosserie (26) verschraubt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass beim Durchführen der Schritte des Vergleichens der Istwerte mit vorgegebenen Sollwerten, des Bestimmens von Korrekturwerten sowie des Verfahren der Montageeinrichtung (29) jeweils um die Korrekturwerte, solange bis die Istwerte mit den Sollwerten übereinstimmen, eine Gewichtung unterschiedlicher Messpunkte nach Toleranzschwellen erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass optische Messsensoren (31) eingesetzt werden, die eine Einrichtung (32) zum Aussenden eines Laserstrahlfächers sowie eine Kamera (33) mit Bildauswertungssystem zur Auswertung von Reflexionen des Laserstrahlfächers aufweist.
Kraftfahrzeug mit korrespondierenden Karosserieteilen (27, 27'; 28, 28'; 37, 37') hintereinander auf einer linken und einer rechten Seite einer Karosserie (26), wobei die Karosserieteile (27, 27'; 28, 28'; 37, 37') so angeordnet sind, dass der Endpunkt der Karosserieteile (27; 28; 37) auf der linken Seite der Karosserie (26) bezogen auf einen Ausgangspunkt an der Karosserie (26) in etwa gleich weit entfernt ist wie der Endpunkt der Karosserieteile (27'; 28'; 37') auf der rechten Fahrzeugseite.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Karosserieteilen (27, 27'; 28, 28'; 37, 37') so angeordnet sind, dass Spalten zwischen den Karosserieteilen (27, 27'; 28, 28'; 37, 37') auf je einer Fahrzeugseite in etwa die selbe Breite haben.