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Die
vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet des Fahrzeugbaus und
betrifft eine Positionierungsvorrichtung für ein Federbeine bzw. einen
Stoßdämpfer der
Fahrzeugachse eines Kraftfahrzeugs.
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In
der industriellen Massenfertigung von Kraftfahrzeugen ist es üblich, dass
Fahrzeugkomponenten im Fließprozess
entlang Montagelinien zusammengebaut werden. Dabei besteht zunehmend das
Bestreben nicht nur Einzelteile sondern bereits zu Baueinheiten
oder Aggregate vormontierte Fahrzeugkomponenten miteinander zu verbinden.
Ein Beispiel für
eine solche Verbindung vormontierter Baueinheiten im Fahrzeugbau
ist die so genannte "Hochzeit", bei welcher eine
Karosserie-Baueinheit mit einer Chassis-Baueinheit entlang einer
Montagestrecke einer Montagelinie miteinander verbunden werden.
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Zur
Verbindung der Karosserie-Baueinheit mit der Chassis-Baueinheit
bei der Hochzeit wird in einer herkömmlichen Montagelinie die vormontierte Karosserie-Baueinheit
mittels eines Hängeförderers der
für die
Hochzeit vorgesehenen Montagestrecke zugeführt, wobei ein am Hängeförderer aufgehängtes Karosseriegehänge zur
Aufhängung
der Karosserie-Baueinheit dient. Hierbei ist es möglich, dass der
Hängeförderer die
Karosserie-Baueinheit am Anfang der Montagestrecke von einem höheren Niveau auf
ein niedrigeres Niveau absenkt.
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Über die
Länge der
für die
Hochzeit vorgesehenen Montagestrecke sind auf Flurhöhe Montageböcke zur
Lagerung der bereits vormontierten Chassis-Baueinheit geführt, welche
unterhalb des Hängeförderers
mit der gleichen Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung wie
die Karosseriegehänge
befördert
werden. Hierbei werden die Montageböcke am Ende der Montagestrecke
auf eine Rückführschleife geführt, durch
welche diese neben der Montagestrecke wieder zum Anfang der Montagestrecke
zurückbefördert werden.
Auf den Montageböcken
sind Montageplatten meist "schwimmend" mittels Rollenlager gelagert.
Durch die schwimmende Lagerung der Montageplatten können diese
in Längs- und Querrichtung,
bezogen auf die Fließrichtung
der Montagestrecke, positioniert werden. Im Bereich der Rückführschleife
wird die vormontierte Chassis-Baueinheit in einer definierten Einbaulage
auf die Montageplatten abgelegt.
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Die
auf den Montageplatten abgelegte Chassis-Baueinheit umfasst gewöhnlich,
neben Rahmenteilen und Hilfsrahmen, eine Motor-Getriebe-Baueinheit
mit Kühler,
eine Vorder- und Hinterachse, jeweils mit Federbeinen bzw. Stoßdämpfer, sowie
eine Abgasanlage. Gewöhnlich
sind die Montageböcke
bzw. die Montageplatten zur Lagerung der Chassis-Baueinheit in ihrer
Höhe vestellbar,
um hierdurch die Chassis-Baueinheit in eine für die Hochzeit geeignete Höhe relativ
zur Karosserie-Baueinheit zu bringen.
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Die
Verbindung von Chassis- und Karosserie-Baueinheiten von Kraftfahrzeugen
im Fließprozess
ist gängige
Praxis in der industriellen Serienfertigung und den Fachleuten als
solche hinlänglich
bekannt.
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Um
eine für
die Verbindung geeignete Ausrichtung der Chassis-Baueinheit in Bezug
auf die Karosserie-Baueinheit zu erreichen, sind hydraulisch, pneumatisch
oder elektrisch beaufschlagte Ausrichtelemente vorgesehen, beispielsweise
an den Montageplatten befestigte Mitnehmerstifte, welche in zugehörige Aussparungen
der Karosserie-Baueinheit greifen können um hierdurch die Chassis-Baueinheit in
eine definierte Lage bezüglich
der Karosserie-Baueinheit zu bringen.
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Obgleich
die Chassis-Baueinheit durch die Ausrichtelement in ihrer relativen
Lage zur Karosserie-Baueinheit ausrichtbar ist, wird hierdurch nicht
erreicht, dass einzelne Komponenten der Chassis-Baueinheit wie die
Federbeine bzw. Stoßdämpfer von
Vorder- und Hinterachse eine gewünschte
Einbaulage einnehmen, damit diese in jeweils in den zugehörigen Dom
der Karosserie-Baueinheit eingefahren werden können. Außerdem muss sichergestellt sein,
dass beim Einfahren in die Karosserie-Baueinheit keine anderen Fahrzeugkomponenten
beschädigt
werden.
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Bislang
wurde dieses Problem dadurch gelöst,
dass mehrere geschulte Werker eingesetzt wurden, welche durch manuelle
Ausrichtung dafür
sorgten, dass die Federbeine bzw. Stoßdämpfer bei der Hochzeit eine
bestimmte Einbaulage bzw. Einfahrposition einnehmen, was jedoch
einen relativ hohen Personaleinsatz erfordert, Arbeitszeit bindet
und insofern die Personalkosten in unerwünschter Weise erhöht.
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Weiterhin
ist bekannt, in vollautomatischen Montagestationen zur Ausrichtung
der Federbeine bzw. Stoßdämpfer automatisch
gesteuerte Ausrichtarme einzusetzen, welche von extern auf die Chassis-Baueinheit
zugefahren werden, um eine Ausrichtung der Federbeine bzw. Stoßdämpfer durchzuführen. Obgleich
durch solche automatisch gesteuerte Ausrichtarme der Einsatz von
Werkern zum manuellen Ausrichten der Federbeine bzw. Stoßdämpfer vermieden
kann, erfordern diese vergleichsweise hohe Investitions- und Wartungskosten.
Zudem muss separater Bauraum zur Verfügung gestellt werden, da diese
von extern auf die auf dem Montagbock gelagerte Chassis-Baueinheit
zufahren müssen.
Im Falle eines Funktionsausfalls oder für notwendige Wartungsarbeiten
muss die komplette Montagestrecke angehalten werden, wodurch die
Produktionskosten in unerwünschter
Weise erhöht
werden.
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Dementsprechend
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine kostengünstige Positionierungsvorrichtung
für Federbeine
bzw. Stoßdämpfer der
Fahrzeugachse eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung stellen, welche eine sichere
Ausrichtung eines Federbeins bzw. Stoßdämpfers bei der Hochzeit ermöglicht,
ohne dass zusätzlicher
Bauraum außerhalb
des Montagebocks zur Verfügung
gestellt werden muss.
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Diese
Aufgabe wird nach dem Vorschlag der Erfindung durch eine Positionierungsvorrichtung
für Federbeine
bzw. Stoßdämpfer der
Fahrzeugachse eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen von Anspruch
1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale
der Unteransprüche angegeben.
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Erfindungsgemäß ist eine
Positionierungsvorrichtung zur Positionierung eines Federbeins bzw. Stoßdämpfers der
Kraftfahrzeugachse eines Kraftfahrzeugs gezeigt, welche dazu dient,
das Federbein bzw. den Stoßdämpfer bei
der Hochzeit im Fließprozess,
d. h. bei der Verbindung einer an einem Karosseriegehänge eines
Hängeförderers
aufgehängten Karosse rie-Baueinheit
mit einer auf einer Montagevorrichtung gelagerten Chassis-Baueinheit,
in einer geeigneten Einbaulage zu positionieren. Die Montagevorrichtung
kann in herkömmlicher
Weise aus einem Montagebock mit darauf schwimmend gelagerten Montageplatten
aufgebaut sein. Vorteilhaft ist die Positionierungsvorrichtung an
einer Montageplatte befestigt.
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Die
erfindungsgemäße Positionierungsvorrichtung
umfasst ein Vorrichtungsbefestigungselement, beispielsweise in Form
eines Befestigungsarms, zur Befestigung der Positionierungsvorrichtung an
der Montagevorrichtung, insbesondere an einer Montageplatte, sowie
ein mit dem Vorrichtungsbefestigungselement gelenkig verbundenes
Greifmitteltragelement, beispielsweise in Form eines Greifmitteltragarms,
mit einem daran angebrachten Greifmittel zum Greifen des Federbeins
bzw. Stoßdämpfers. Hierbei
kann das Greifmittel durch Bewegen des Greifmitteltragelements relativ
zum Vorrichtungsbefestigungselement mittels der gelenkigen Verbindung zwischen
diesen beiden in verschiedene Raststellungen gebracht werden. Die
Raststellungen sind durch ein zu diesem Zweck vorgesehenes Rastmittel
definiert und fixierbar. Eine erste Raststellung der Positionierungsvorrichtung
ist eine Arbeitsstellung, in welcher ein durch das Greifmittel gegriffenes
Federbein bzw. Stoßdämpfer in
einer (wählbaren)
geeigneten Einbaulage positioniert ist, während eine zweite Raststellung
eine das Federbein bzw. Stoßdämpfer nicht
positionierende Ruhestellung der Positionierungsvorrichtung ist.
In der Ruheposition stört
die Positionierungsvorrichtung nach erfolgter Hochzeit die weitere
Verbindung von Chassis-Baueinheit und Karosserie-Baueinheit nicht
und steht zur Positionierung eines weiteren Federbeins bzw. Stoßdämpfers einer
anderen, zu einem späteren
Zeitpunkt auf die Montagevorrichtung abgelegten Chassis-Baueinheit bereit.
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Mithilfe
der erfindungsgemäßen Positionierungsvorrichtung,
welche an der Montagevorrichtung befestigt werden kann, ist es somit
in vorteilhafter Weise erstmals ermöglicht, durch einfaches Schwenken
des Greifmitteltragelements um seine gelenkige Verbindung das Greifmittel
in einer zur Positionierung des Federbeins bzw. Stoßdämpfers geeigneten
Arbeitsstellung bzw. Ruhestellung zu verrasten. Vor der Durchführung der
Hochzeit ist es zur lagegenauen Positionierung von Federbeinen bzw.
Stoßdämpfer lediglich
erforderlich, dass diese durch die Greifmittel gegriffen und die
Positionierungsvorrichtungen in ihre jeweiligen Positionierstellungen
verschwenkt werden, was durch manuelle Betätigung der Positionierungsvorrichtungen
erfolgt. Nach dem Einfahren der Federbeine bzw. Stoßdämpfer in
die Karosserie-Baueinheit genügt
es, wenn die Greifmittel von den Federbeinen bzw. Stoßdämpfer gelöst und in
ihre jeweiligen Ruhestellungen gebracht werden, was wiederum durch
manuelle Betätigung
erfolgt. Im Unterschied zur herkömmlichen
manuellen Ausrichtung können
die Federbeine bzw. Stoßdämpfer der
Fahrzeugsachsen einer Chassis-Baueinheit durch beispielsweise lediglich
einen einzigen Werker für
die Hochzeit positioniert werden, so dass in vorteilhafter Weise
weniger Personal als bislang zu diesem Zweck eingesetzt werden muss.
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Weiterhin
benötigt
die erfindungsgemäße Positionierungsvorrichtung,
welche an der Montagevorrichtung montierbar ist, relativ wenig Bauraum und
ist durch ihren vergleichsweise einfachen technischen Aufbau preiswert
in Herstellung und Wartung.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Positionierungsvorrichtung
weist das Greifmittel zum Greifen des Federbeins bzw. Stoßdämpfers zangenartig
zusammenwirkende Greifbacken auf, die durch ein elastisches Feder mittel
elastisch vorgespannt sind. Um ein Federbein bzw. einen Stoßdämpfer zu
greifen, genügt
es, wenn die Greifbacken beispielsweise durch manuelle Betätigung eines
Werkers auseinander gedrückt
werden, um eine durch die Greifbacken geformte Öffnung zum Aufnehmen eines
Federbeins bzw. Stoßdämpfers zwischen
den beiden Greifbacken freizugeben.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Positionierungsvorrichtung
ist eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer Raststellung
der Positionierungsvorrichtung angeordnet. In Verbindung mit einer
Steuer- und Kontrolleinrichtung der Montagevorrichtung kann die
Erfassungseinrichtung als Sicherheitseinrichtung dienen, beispielsweise
in der Form, dass ein Absenken des Montagebocks bzw. der Montageplatten
nach erfolgter Hochzeit erst dann stattfinden kann, wenn sich die
Positionierungsvorrichtungen in ihrer Ruhestellung befinden.
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Die
Erfindung erstreckt sich ferner auf eine Anordnung zur Verbindung
einer an einem Karosseriegehänge
eines Hängeförderers
aufgehängten
Karosserie-Baueinheit mit einer auf einer Montagevorrichtung gelagerten
Chassis-Baueinheit eines Kraftfahrzeugs im Fließprozess, welche eine wie oben
beschriebene Positionierungsvorrichtung zur Positionierung eines
Federbeins bzw. Stoßdämpfers einer Kraftfahrzeugachse
des Kraftfahrzeugs umfasst. Vorteilhaft ist das Vorrichtungsbefestigungselement
zur Befestigung der Positionierungsvorrichtung an der Montagevorrichtung
angebracht.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei
Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen genommen wird. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Positionierungsvorrichtung;
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2 eine
perspektivische Ansicht von Positionierungsvorrichtungen von 1 in
befestigter Position an einer Montageplatte eines Montagebocks;
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3 eine
weitere perspektivische Ansicht einer Positionierungsvorrichtung
von 2;
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4 eine
perspektivische Ansicht einer Chassis-Baueinheit auf einem Montagebock
und einer aufgehängten
Karosserie-Baueinheit vor der Hochzeit;
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5 eine
perspektivische Ansicht der Chassis-Baueinheit und der Karosserie-Baueinheit von 4 nach
der Hochzeit.
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In 1 ist
eine beispielhafte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Positionierungsvorrichtung
zur Positionierung eines Federbeins bzw. Stoßdämpfers der Fahrzeugachse eines
Kraftfahrzeugs gezeigt. Die erfindungsgemäße Positionierungsvorrichtung,
welche insgesamt mit der Bezugszahl 1 bezeichnet ist, umfasst
einen an einem Ende mit einer Flanschplatte 3 verbundenen
Befestigungsarm 2, wobei die Positionierungsvorrichtung 1 an
einer Montageplatte eines Montagebocks mittels der Flanschplatte 3 befestigt
ist. Die Flanschplatte 3 ist beispielsweise mittels Befestigungsschrauben 13 an
einer Montageplatte befestigbar. Der Befestigungsarm 2 ist an
seinem anderen Ende mithilfe eines Drehgelenks 11 mit einem
Ende eines winkelig geformten Greifmittelarms 4 gelenkig
verbunden. Der Greifmittelarm 4 kann durch das Drehgelenk 11 relativ
zum Befestigungsarm 2 verschwenkt werden. Am anderen Ende des
Greifmittelarms 4 ist ein Greifmittel zum Greifen eines
Federbeins bzw. Stoßdämpfers angebracht, welches
insgesamt mit der Bezugszahl 5 bezeichnet ist. Das Greifmittel 5 umfasst
zwei Greifbacken 6, 7, die gemeinsam zangenförmig eine
Greiföffnung
8 zum Aufnehmen eines Federbeins bzw. Stoßdämpfers umgrenzen. Die beiden
Greifbacken 6, 7 sind gegeneinander verschwenkbar,
was in 1 nicht näher
dargestellt ist, und durch eine elastisch komprimierbare Druckfeder 9 elastisch
vorgespannt. Durch Komprimieren der Druckfeder 9 kann die
Greiföffnung 8 frei
gegeben werden und ein Federbein bzw. Stoßdämpfer kann in die Greiföffnung 8 aufgenommen
bzw. aus dieser heraus genommen werden. Zur manuellen Betätigung des
Greifmittels 5 durch eine Bedienperson ist an einer der
beiden Greifbacken ein Griff 10 angeformt.
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Der
Greifmittelarm 4 kann mittels eines in eine Rastöffnung greifenden
Rastbolzens 12 in einer Arbeitsstellung zur Positionierung
eines Federbeins oder Stoßdämpfers in
einer definierten Einbaulage und in einer Ruhestellung verrastet
werden. Ein die Raststellungen der Positionierungsvorrichtungen
erfassendes Sicherheitsventil 14, das mit einer Steuer- und
Kontrollvorrichtung eines in seiner Arbeitshöhe beispielsweise pneumatisch
oder hydraulisch verstellbaren Montagebocks wirkgekoppelt werden kann,
dient dazu, den Montagebock so zu steuern, dass dieser nach erfolgter
Hochzeit erst abgesenkt werden kann, wenn die Positionierungsvorrichtung
in ihre Ruheposition gebracht worden ist, so dass eine Kollision
der Positionierungsvorrichtung mit Fahrzeugkomponenten vermieden
werden kann.
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Es
wird nun Bezug auf die 2 und 3 genommen,
worin perspektivische Ansichten der Positionierungsvorrichtung von 1 in
befestigter Position an einer Montageplatte eines Montagebocks dargestellt
sind.
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Demnach
ist auf einer Montageplatte 18 eine Chassis-Baueinheit
eines Kraftfahrzeugs abgelegt, welche in den 2 und 3 lediglich
im Ausschnitt dargestellt und insgesamt mit der Bezugszahl 17 bezeichnet
ist. Die Chassis-Baueinheit 17 umfasst Radträger 16 einer
Vorderachse. An den Radträgern 16 sind
Federbeine 15 mittels Kugelgelenke angelenkt. Aufgrund
der angelenkten Lagerung der Federbeine 15 an den Radträgern 16 ist
deren Lage im Raum nicht definiert. An der Montageplatte 18 sind Träger 19 befestigt,
an welchen die erfindungsgemäßen Positionierungsvorrichtungen 1 angeflanscht sind.
In den 2 und 3 ist jeweils ein Situation dargestellt,
in der sich die Positionierungsvorrichtungen 1 in ihren
Arbeitsstellungen mit gegriffenen Federbeinen 15 befinden.
Hierdurch werden die Federbeine 15 in einer für die folgende
Hochzeit geeigneten Einbaulage gehalten. Um die Positionierungsvorrichtungen 1 in
die Arbeitsstellung zu bringen, ist lediglich erforderlich, dass
ein Werker das Greifmittel 5 einer Positionierungsvorrichtung 1 manuell
betätigt, ein
Federbein umgreift, und den Greifmittelarm 4 in seine Arbeitsstellung
verschwenkt und dort verrastet.
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Es
wird nun Bezug auf die 4 und 5 genommen
worin perspektivische Ansichten einer Chassis-Baueinheit auf einem
Montagebock und einer aufgehängten
Karosserie-Baueinheit vor und nach der Hochzeit dargestellt sind.
Demnach soll eine mittels eines Karosseriegehänges 22 an einem Hängeförderer 23 entlang
einer Montagelinie beförderte
Karosserie-Baueinheit 21 mit einer Chassis-Baueinheit 17 verbunden
werden, welche ihrerseits auf Montageplatten 18 eines Montagebocks 20 gelagert
ist. Der Montagebock 20 wird im Fließprozess unterhalb des Hängeförderers
mit der gleichen Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung wie das
Karosseriegehänge
befördert.
Wie angedeutet, umfasst die Chassis-Baueinheit 17 Rahmenteile, Hilfsrahmen,
Motor-Getriebe-Baueinheit mit Kühler, Vorder-
und Hinterachse, sowie eine Abgasanlage. Der Montagebock 20 ist
durch hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Verstelleinrichtungen 24 in
seiner Höhe
vestellbar, um hierdurch die Montageplatten 18 und damit
die darauf abgelegte Chassis-Baueinheit 17 in eine für die Hochzeit
geeignete Höhe
relativ zur Karosserie-Baueinheit 21 zu bringen.
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Für die Hochzeit
müssen
die Federbeine 15 in eine geeignete Einbaulage gebracht
werden, was durch Einsatz der erfindungsgemäßen Positionierungsvorrichtungen
erfolgt. Um die Federbeine 15 in eine für die Hochzeit geeignete Einbaulage
zu bringen, genügt
es, wenn die Positionierungsvorrichtungen mit gegriffenem Federbein
jeweils in ihre Arbeitsstellung gebracht werden. Nach erfolgter
Hochzeit müssen
die Positionierungsvorrichtungen lediglich von den Federbeinen 15 gelöst und in
ihren jeweiligen Ruhestellungen verrastet werden. Durch die Sicherheitsventile 14 der
Positionierungsvorrichtungen wird einer Steuer- und Kontrolleinrichtung
der Kolben-Zylinder-Verstelleinrichtungen 24 angezeigt, dass
sich die Positionierungsvorrichtungen jeweils in ihrer Ruhelage
befinden, so dass die Montageplatten 18 abgesenkt werden
können.
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- 1
- Positionierungsvorrichtung
- 2
- Befestigungsarm
- 3
- Flanschplatte
- 4
- Greifmittelarm
- 5
- Greifmittel
- 6
- Greifbacke
- 7
- Greifbacke
- 8
- Hohlraum
- 9
- Druckfeder
- 10
- Griff
- 11
- Drehgelenk
- 12
- Rastbolzen
- 13
- Befestigungsschrauben
- 14
- Sicherheitsventil
- 15
- Federbein
- 16
- Radträger
- 17
- Chassis-Baueinheit
- 18
- Montageplatte
- 19
- Träger
- 20
- Montagebock
- 21
- Karosserie-Baueinheit
- 22
- Karosseriegehänge
- 23
- Hängeförderer
- 24
- Kolben-Zylinder-Verstelleinrichtung