DE3828267A1 - Vorrichtung zum zusammenbau von fahrzeugkarosserien wie automobile oder dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zusammenbau von Fahrzeugkarosserien wie Automobile oder dgl.

Bei gewissen Fertigungsverfahren ist es im allgemeinen vorgesehen, ausgehend von Baugruppen wie z.B. der Boden­ gruppe, den Seitenwänden, dem Karosserieoberteil, dem Hinter- und Vorderteil, mehrere Varianten eines glei­ chen Modells oder mehrere Modelle von Fahrzeugen herzu­ stellen. In diesem Fall können die Besonderheiten jeder dieser Varianten oder jedes Modells in einem großen Be­ reich variieren, und die Fertigungseinrichtungen müssen eine schnelle Anpassung an jedes derselben bei einer Produktionsänderung vorsehen. Wenn diese Einrichtungen bezüglich der Schnelligkeit sinnvoll ausgelegt sind, kann man davon ausgehen, daß diejenigen, welche der Endmontage entsprechen, augenblicklich auf die in der Fertigungskette beliebig ankommenden Varianten oder Modelle angepaßt werden.

Es sind bereits Lösungen für diese Art von Problemen bekannt. Diese Lösungen bestehen darin, eine Vorrich­ tung mit mehreren austauschbaren Werkzeugen vorzusehen, deren Aufgabe darin besteht, eine genaue Positionierung der Baugruppen vorzunehmen, aus denen die Variante oder das Modell besteht, und sodann die Punktschweißung die­ ser Baugruppen und schließlich die Endfertigung außer­ halb der Maschine auf einer Fertigungsstraße in Roboter­ technik vorzunehmen, oder auf einer Fertigungsstraße, deren Auslegung ebenfalls eine rasche Anpassung an die entsprechende Variante oder das entsprechende Modell ermöglicht.

Der Einfachheit halber verschieben sich die austausch­ baren Werkzeuge der zu positionierenden und zu heften­ den Maschine parallel zur allgemeinen Maschinenachse, die parallel zum Transport der zusammenzusetzenden Karosserien verläuft. Diese Anordnung bedient sich ge­ eigneter Schienen, auf denen die Werkzeuge gleiten, um in der Betriebsphase ihre Stellung innerhalb der Ma­ schine einzunehmen.

Die häufigste Anordnung entspricht folgender Beschrei­ bung:.

• - Die Baugruppen der zusammenzubauenden Karosserie sind vorab auf irgendeine Weise grob zusammenge­ fügt und werden von einem Schlitten getragen, der sie von einer Position zur anderen transportiert,
• - der Schlitten wird starr auf der Maschine verriegelt. der Schlitten entspricht dem transportierten Modell,
• - während dieser Zeit werden auf geeigneten Führungs­ einrichtungen die speziellen Werkzeuge herbeigeführt, welche den Seitenwänden, den Karosserieoberteilen etc. entsprechen, wobei diese Werkzeuge ebenfalls starr auf der Maschine verriegelt werden.

Wenn diese Maschinenart, wie es im allgemeinen der Fall ist, in einer beliebigen Reihenfolge drei Varian­ ten oder drei Karosseriemodelle zusammenbauen soll, muß die Länge der Maschine derart gewählt sein, daß sie drei Werkzeuge für Seitenwände oder Karosserie­ oberteile aufnehmen kann, von denen sich zwei je nach Sachlage in Richtung des Teiletransports entweder vor oder hinter der Maschine befinden, da sie auf den glei­ chen Schienen gleiten.

Aus diesem Grund weisen derartige bekannte Maschinen den Nachteil auf, daß sie eine sehr große Bodenfläche beanspruchen und folglich zusätzliche Investitions­ und Betriebskosten verursachen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile auszuschalten, wobei die Anord­ nung der Maschinenteile und der Werkzeuge den oben ge­ nannten Fertigungsbedingungen bei wahlweiser Folge mehrerer Varianten oder Fahrzeugmodelle entspricht und dabei jedoch einen Platzbedarf ergibt, der ledig­ lich demjenigen der Grundmaschine entspricht, ohne in Transportrichtung vor oder hinter die übrigen Maschi­ nenteile hinaus zu ragen. Insbesondere soll die Anla­ ge eine Austauschbarkeit der seitlichen Werkzeuge einer Montagestelle für mehrere Varianten oder Karos­ seriemodelle auf einfache Weise, mit hoher Genauig­ keit und geringem Platzbedarf ermöglichen. Dabei soll insbesondere eine Lagereinrichtung für die nicht be­ nützten Werkzeuge vorhanden sein, welche sich nicht auf den Platzbedarf vor oder hinter der Maschine aus­ wirkt, wie dies bei bekannten Vorrichtungen der Fall ist, so daß sich damit ein bedeutender Vorteil ergibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrich­ tung der eingangs genannten Art durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Schwenkachse horizontal quer zur Maschinenachse ange­ ordnet.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht die Lagereinrichtung aus Schienen.

Vorzugsweise liegen die Schienen parallel zur Schwenk­ achse.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Werkzeuge beweglich auf die Halterung montiert, um in der Arbeitsstellung der Halterung in eine abge­ hobene Stellung oder in eine gegen eine Karosserie anliegende Stellung zu gehen.

Anhand der Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht, welche insbesondere den Drehmechanismus darstellt, der es ermöglicht, ein Werkzeug aus einer Wartestellung in eine Arbeitsstellung zu bringen,

Fig. 2 eine Vorderansicht, welche insbesondere den Transportmechanismus darstellt, der den Trans­ port eines Werkzeugs aus einer Lagerstellung in eine Wartestellung vornimmt.

In Fig. 1 ist die Vorrichtung dargestellt, die ein Maschinengestell 1 umfaßt, das aus einem unteren Sok­ kel 2 und einer oberen Tragplatte 3 gebildet ist, wel­ che untereinander durch vier Säulen 4 verbunden sind.

Am unteren Teil trägt eine Halterung 5, die sich in der Achse der Maschine auf der Zeichnung nach rechts ver­ schieben kann, eine vormontierte Karosserie 6.

Wenn sich die vormontierte Karosserie 6 in der darge­ stellten Stellung befindet, wird die Halterung 5 ver­ riegelt und das Werkzeug 7 wird in seitlicher Anord­ nung angebracht.

Zu diesem Zweck ist das Werkzeug 7 auf eine querver­ laufende Gleitbahn 8 einer Halterung 9 montiert.

Die Halterung 9 ist auf die Schwenkachse parallel zur Gleitbahn 8 montiert.

Auf die Seite der Halterung 9, welche der das Werkzeug 7 enthaltenden gegenüberliegt, ist in gleicher Weise in Wartestellung ein anderes Werkzeug 11 montiert, das einem anderen, in der Figur nicht gezeigten Fahrzeug­ typ oder einer Variante des Modells 6 entspricht.

Die Schwenkung der Halterung 9 um die Schwenkachse 10 wird durch eine entsprechende Einrichtung gesteuert. Im vorliegenden Fall besteht diese Einrichtung aus einer Zahnstange 12, die auf ein (nicht gezeigtes) mit der Halterung 9 fest verbundenes Ritzel wirkt und für die Verschiebung durch den Steuerkolben 13 und die Übersetzungseinrichtung 14 gesteuert wird.

Selbstverständlich enthält die andere Seite der Vor­ richtung eine symmetrische Anordnung.

Wenn die Halterung 9 auf der Schwenkachse 10 um 180° geschwenkt wird, kann man offensichtlich je nach dem herzustellenden Fahrzeug entweder das Werkzeug 7 oder das Werkzeug 11 verwenden. Die Linie 15 zeigt die durch diesen Vorgang beschriebene Kurve.

In Fig. 2 ist die gleiche Vorrichtung in Seitenansicht gezeigt (die Maschinenachse ist senkrecht zur Zeich­ nung), wobei die vorgenannten Bauteile sichtbar sind, nämlich: die Teile des Maschinengestells 1, 2, 3 und 4, der Schlitten 5 und seine Rollenführung 16, die mit dem Motor 17 versehen ist, die Halterung 9 und die dazu symmetrische Halterung 9′, welche um die einzige quer verlaufende Schwenkachse 10 unter Einwirkung des Mechanismus 12, 13, 14 drehbar ist.

In der gleichen Figur ist auch das Werkzeug 7 und das dazu symmetrische Werkzeug 7′ in Arbeitsstellung sichtbar.

In der Arbeitsstellung kann jedes dieser Werkzeuge zwei Lagen einnehmen. Für das Werkzeug 7 entsprechen diese Stellungen bei 18 der gegen die Karosserie 6 anliegenden Stellung und bei 19 der abgehobenen Stel­ lung, welche die Verschiebung des Schlittens 5 zum Positionieren einer neuen Karosserie ermöglicht, wo­ bei das Werkzeug anschließend in die angelegte Stel­ kung zurückkommt, wenn diese Karosserie vom gleichen Typ wie die vorangehende ist.

Der Stellungswechsel wird durch Verschiebung der Werk­ zeughalterung 20 bewirkt, die auf dem Gleitweg 8 der Halterung 9 unter dem Einfluß des Steuerkolbens 21 läuft.

Wenn das Werkzeug 7 in der angelegten Stellung 18 steht, wird es mechanisch durch die Einrichtung 22 po­ sitioniert.

Im oberen Teil ist ersichtlich, daß vier Werkzeuge vorgesehen sind, die Werkzeuge 23 und 24 für die rech­ te Seite einer Karosserie und die Werkzeuge 25 und 26 für die linke Seite.

Die Werkzeuge 24 und 26, die sich in Wartestellung auf den Halterungen 9, 9′ befinden, werden automatisch eingehängt, wobei sich die Werkzeuge 23 und 25 in La­ gerstellung befinden, um gleichzeitig ihren Transport auf den Schienen 27 und der Gleitbahn 8 durch die Ein­ wirkung des Getriebemotors 28 zu ermöglichen.

Die Werkzeuge 7 und 7′ einerseits und die Werkzeuge 24 und 26 andererseits, und schließlich die Werkzeuge 23 und 25 entsprechen jeweils einem Karosseriemodell oder einer Variante.

Wenn sich die Werkzeuge 7 und 7′ in Arbeitsstellung befinden, steht es frei, den Transport der Werkzeuge durch Einwirkung des Getriebemotors 28 durchzuführen, der mit den verschiedenen ineinander eingehängten Halterungen verbunden ist, welche im folgenden Zyklus benötigt werden; schließlich genügt eine Drehung um 180°, um den Wechsel durchzuführen.

Für den Transport sind die Werkzeuge auf Auflagen 20 mit Rollen montiert und werden durch die Schienen 27 und die Gleitbahn 8 geführt.

Für diese Vorrichtung wurde die Schweißeinrichtung nicht beschrieben, die von beliebiger Art sein kann: Lichtbogenschweißung, Widerstandsschweißung, Laser­ schweißung oder Klebverbindung. Es sind lediglich pro­ grammierbare Roboter dargestellt.

Jede andere praktische Anordnung der wesentlichen Be­ standteile bleibt ohne Einfluß auf die Erfindung, wie sie aufgrund einer besonderen aber nicht einschrän­ kenden Darstellung beschrieben wurde. Außerdem kann die Zahl der Werkzeuge größer sein als die in der Zeichnung im Hinblick auf die an die Anlage gestell­ ten besonderen Anforderungen vorgesehene Zahl.

Im übrigen kann die Dreh- und Lagereinrichtung, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten, an jedes Teil oder jede Baugruppe angepaßt werden, die aus meh­ reren Varianten oder Modellen besteht, deren Ferti­ gungsreihenfolge beliebig ist.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Zusammenbau von Fahrzeugkarosserien wie Automobile oder dgl., gekennzeichnet durch eine Lagereinrichtung (27), eine Werkzeugausstattung (7, 7′, 23, 24, 25, 26) für verschiedene Karosseriemo­ delle, mindestens eine Halterung (9), welche dreh­ bar auf eine Schwenkachse (10) montiert ist und an gegeneinander versetzten Winkelstellungen min­ destens zwei Werkzeuge für zwei verschiedene Karos­ seriemodelle aufnehmen kann, eine Steuereinrich­ tung (12, 13, 14) zum Schwenken der Halterung (9) und zum Anbringen eines der Werkzeuge in Arbeits­ stellung, wogegen das andere in Wartestellung ge­ bracht ist, eine Einrichtung (8, 27, 28), die in der Wartestellung der Halterung (9) den Transport des auf der Lagereinrichtung liegenden Werkzeugs zur Halterung sowie den Transport des auf der Halte­ rung liegenden Werkzeugs zur Lagereinrichtung si­ cherstellt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerachse (10) eine horizontale Achse quer zur Maschinenachse ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung aus Schienen (27) besteht.

4. Vorrichtung nach Anspurch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schienen (27) parallel zur Schwenk­ achse (10) liegen.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge beweglich auf die schwenkbare Halterung (9) montiert sind, um bei der Arbeitsstellung der Halterung in eine abge­ hobene Stellung (19) oder in eine gegen eine Karos­ serie anliegende Stellung (18) zu gehen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen (27) der Lagereinrichtung derart angeordnet sind, daß sie den Transport der Werkzeu­ ge von der Lagerstellung auf den Schienen (27) in die Wartestellung auf einer Gleitbahn (8) sicher­ stellen, wobei eine Steuereinrichtung (21) zum Ver­ schieben des in Arbeitsstellung befindlichen Werk­ zeugs zwischen einer abgehobenen und einer angeleg­ ten Stellung vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (9) mit einer Aufhängeeinrichtung (29) versehen ist, die das Aufhängen des Werkzeugs in Wartestellung auf die Halterung vornimmt, wobei mindestens ein Werk­ zeug in Lagerstellung auf den Schienen (27) liegt.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (9) zwei Werkzeuge enthält und daß die Steuereinrichtung (12, 13, 14) eine Schwenkung dieser Halterung um 180° zwischen der Wartestellung und der Arbeits­ stellung sicherstellt.