DE102008060316A1

DE102008060316A1 - Typenvariable Fertigungsstation

Info

Publication number: DE102008060316A1
Application number: DE102008060316A
Authority: DE
Inventors: Peter Fuss
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2008-12-03
Filing date: 2008-12-03
Publication date: 2010-06-10

Abstract

Bei einer typenvariablen Geometriestation für Kraftfahrzeugkarosserien, mit einem Spannsystem (1, 2, 3), bestehend aus typenspezifischen, seitlich zwischen einer die Karosserieteile lagegenau fixierenden Arbeits- und einer Bereitschaftsstellung verfahrbaren und aus dieser zu einer Rahmenwechseleinheit transportierbaren Seitenspannrahmen (1) und typenabhängig auswechselbaren Bodenspannträgern (2) wird erfindungsgemäß ein einfacher Typenwechsel und zugleich eine hohe Fügegenauigkeit des Spannsystems (1, 2, 3) dadurch erreicht, dass die Bodenspannträger (2) transportfest, aber zwischen der Bereitschafts- und der Arbeitsstellung seitlich verschieblich mit den Seitenspannrahmen (1) verbunden und durch einen separat aktivierbaren Antrieb (11) unabhängig von den Seitenspannrahmen in die Arbeitsstellung zustellbar und in dieser unmittelbar auf stationären, unterhalb der Karosseriebodengruppe angeordneten Auflagern (12) fixiert sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine typenvariable Fertigungs- und insbesondere Geometriestation für Kraftfahrzeugteile, mit typenspezifischen, zwischen einer die Karosserieteile fixierenden Arbeits- und einer Bereitschaftsstellung verfahrbaren und aus dieser zu einer Rahmenwechseleinheit transportierbaren Seitenspannrahmen und mit typenabhängig auswechselbaren Bodenspannträgern, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Fertigungsstation dieser Artist z. B. in der DE 10 2007 024 589 vorbeschrieben. Dabei müssen jedoch die Seitenspannrahmen und die Bodenspannträger bei einem Typenwechsel getrennt voneinander ausgetauscht werden.
Ferner ist aus der DE 195 33 389 B4 eine typenvariable Fertigungsstation bekannt, bei der die Bodenspanngruppe auf einem die Fertigungsstation unterhalb der Fahrzeugkarosserie durchsetzenden Querträger angebracht ist, welcher auf seitlich neben der Fertigungsstation angeordneten Längsführungen gemeinsam mit den ausschwenkbar am Querträger angelenkten Seitenspannrahmen rollengeführt zwischen einer Arbeits- und einer Bereitschaftsstellung verfahrbar ist. Problematisch bei einer Fertigungsstation dieser Art ist die relativ eingeschränkte Positionsgenauigkeit des Spannsystems und damit auch die Fügegenauigkeit der Karosserieteile in einem stationsfesten Bezugssystem.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine typenvariable Fertigungsstation der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die Karosserieteile durch ein einfach austauschbares Seiten- und Bodenspannsystem mit hoher Genauigkeit an der Fertigungsstation positioniert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Fertigungsstation gelöst.
Erfindungsgemäß sind die Seitenspannrahmen und die Bodenspanner bei einem Typenwechsel nicht nur auf einfache Weise gemeinsam austauschbar, sondern werden vor allem auch unabhängig voneinander aus der Bereitschafts- in die Arbeitsstellung verfahren und dort jeweils ohne Zwischenschaltung irgendwelcher Gelenke, Rollen oder sonstiger, toleranzbehafteter oder elastischer Zwischenelemente unmittelbar an stationsfesten Fixpunkten lagegenau positioniert, mit dem Ergebnis, dass die erfindungsgemäße Fertigungsstation einen problemlosen Typenwechsel und zugleich eine hohe Fügegenauigkeit der Karosserieteile untereinander und bezüglich der stationsseitigen Bearbeitungswerkzeuge garantiert.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung werden die Bodenspannträger in der Arbeitsstellung an den stationären Auflagern nicht nur abgestützt, sondern aus Gründen einer erhöhten Positionssicherheit zusätzlich auch noch lagefest verriegelt, und weiterhin wird der den Bodenspannträgern zugeordnete Antrieb in der Arbeitsstellung der Bodenspannträger freigeschaltet, um so die Seitenspannrahmen für die Zustellbewegung in Richtung der Arbeitsstellung auf steuerungsmäßig einfache Weise von den Bodenspannträgern und deren Antrieb zu entkoppeln, sobald diese in die Arbeitsstellung gelangt sind.
Vorzugsweise sind die Bodenspannträger zur exakten Ausrichtung der Karosseriebodengruppe entweder mit kurzhubbetätigten Zentrierstiften versehen, die in die Karosseriebodengruppe eingreifen und diese in die Fügeposition anheben, oder die Karosseriebodengruppe wird vom Fördersystem der Karosserie auf trägerfeste Zentrierstifte abgesenkt und dadurch lagenau positioniert.
Die Erfindung wird nunmehr an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in stark schematisierter Darstellung:
1 die Ansicht einer Fertigungsstation nach der Erfindung in der Bereitschaftsstellung des Spannsystems;
2 eine der 1 entsprechende Darstellung der Fertigungsstation in der Arbeitsstellung der Bodenspannträger; und
3 die Fertigungsstation nach den 1 und 2, wobei zusätzlich auch die Seitenspannrahmen in der Arbeitsstellung verriegelt sind.
In den Fign. ist eine Fertigungsstation in Form einer Geometrieschweißstation dargestellt, die im Zuge einer Fertigungsstraße angeordnet ist und dazu dient, die durch ein Fördersystem zu- und abgeführten, in den Fign. strichpunktiert gezeigten Karosserieteile, nämlich insbesondere die Bodengruppe und die Karosserie-Seitenteile lagegenau zueinander zu fixieren und dann mit Hilfe von – der Deutlichkeit halber nicht dargestellten – Schweißrobotern miteinander zu verschweißen.
Zum Fixieren der Karosserieteile an der Fertigungsstation enthält diese beidseitig der Fertigungsstation je einen Seitenteil-Spannrahmen 1 sowie ein Bodenspannsystem, bestehend aus Bodenspannträgern 2 mit an diesen befestigten Zentrierstiften 3 für die Karosseriebodengruppe.
Die Spannrahmen 1 sind jeweils quer zur Förderrichtung des Fördersystems auf Führungsschienen 4 zwischen einer Bereitschaftsstellung (1 und 2) und einer das Karosserie-Seitenteil lagegenau an der Bodengruppe positionierenden Arbeitsstellung (3) verfahrbar gelagert und werden in der Arbeitsstellung an stationären Fixpunkten 5, die als Aufnahmen mit Zentrierfunktion ausgebildet sind, verriegelt und gegenseitig über Querstreben 6 mit Kupplungsstücken 7 zu einem schubsteifen Rahmenverbund zusammengefügt.
Nach Beendigung des Schweißprozesses werden die Kupplungsstücke 7 gelöst und die Spannrahmen 1 mit Hilfe von Aktuatoren 8 aus der Arbeitsstellung auf den ortsfesten Schienenstücken 4.1 in die Bereitschaftsstellung auf die zu den Schienenstücken 4.1 fluchtend ausgerichteten Tragschienen 4.2 eines an der Geometriestation befindlichen Transportschlittens 9 zurückgezogen und dadurch der Rahmenverbund soweit geöffnet, dass die nachfolgenden Karosserieteile in die Geometriestation eingefahren werden können, woraufhin die Spannrahmen 1 erneut zugestellt und in der Arbeitsstellung verriegelt werden. Bei einem Wechsel des Karosserietyps hingegen werden die Spannrahmen 1 aus der Bereitschaftsstellung nicht erneut in die Arbeitsstellung zugestellt, sondern werden auf dem Transportschlitten 9 zu einer – nicht gezeigten – Rahmenwechseleinheit befördert und dort gegen die für den neuen Karosserietyp benötigten Spannrahmen 1 ausgetauscht, woraufhin diese erneut in die Bereitschaftsstellung an der Bearbeitungsstation zurücktransportiert werden und nunmehr mittels der Aktuatoren 8 in die Arbeitsstellung zugestellt und dann verriegelt werden können. Insoweit ist die Geometriestation von der in der eingangs genannten DE 10 2007 024 589 vorbeschriebenen Bauart.
Bei einem Typenwechsel wird jedoch auch das Bodenspannsystem 2, 3 gemeinsam mit den Seitenspannrahmen 1 ausgetauscht. Zu diesem Zweck sind die Bodenspannträger 2 auf seitlichen, parallel zu den Schienenstücken 4.2 ausgerichteten Führungen 10 der Seitenspannrahmen 1 gelagert, so dass sie zusammen mit diesen auf dem Transportschlitten 9 aus der Bereitschaftsstellung zu der Rahmenwechseleinheit befördert und dort gleichfalls gegen ein typenmäßig anderes Bodenspannsystem 2, 3 ausgetauscht werden können. Nach dem Rücktransport auf den Seitenspannrahmen 1 in die Bereitschaftsstellung werden die Bodenspannträger 2 durch einen an den Seitenspannrahmen 1 angeordneten Antrieb 11 aus den spannrahmenseitigen Führungen 10 heraus- und auf stationäre Auflager 12 bis zur Anlage an einem Mittenanschlag 13 aufgeschoben und in dieser Lage durch eine – in den Fign. nur angedeutete – Verriegelung 14 gesichert, so dass sie mit hoher Positionsgenauigkeit in einem stationsfesten Bezugssystem fixiert sind.
Die Ausrichtung der Karosseriebodengruppe in diesem Bezugssystem erfolgt entweder dadurch, dass die Zentrierstifte 3 kurzhubbetätigt sind und in entsprechende Zentrierbohrungen der Karosseriebodengruppe eingreifen und diese dabei aus dem Fördersystem ausheben, oder dass die Zentrierstifte 3, wie bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel, fest am Bodenspannträger 2 montiert sind und die Bodengruppe durch das Fördersystem mit den Zentrieröffnungen auf die Zentrierstifte 3 abgesenkt wird, wobei die Bodengruppe in dieser Lage noch zusätzlich an den Bodenspannträgern 2 verriegelt werden kann.
Bis zu einem erneuten Typenwechsel verbleibt das Bodenspannsystem 2, 3 in der Arbeitsstellung gemäß den 2 und 3, während der zugeordnete Antrieb 11 freigeschaltet wird und die Seitenspannrahmen 1 im Fertigungstakt zwischen der Bereitschaftsstellung (1 und 2) und der Arbeitsstellung (3) zyklisch verfahren werden. Auf diese Weise wird ein einfacher Austausch und zugleich eine hohe Positionsgenauigkeit des Seiten- und Bodenspannsystems 1, 2, 3 an der Fertigungsstation erzielt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102007024589 [0002, 0016]
- DE 19533389 B4 [0003]

Claims

Typenvariable Fertigungs-, insbesondere Geometriestation für Kraftfahrzeugkarosserien, mit typenspezifischen, seitlich zwischen einer die Karosserieteile lagegenau fixierenden Arbeits- und einer Bereitschaftsstellung verfahrbaren und aus dieser zu einer Rahmenwechseleinheit transportierbaren Seitenspannrahmen und mit typenabhängig auswechselbaren Bodenspannträgern, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenspannträger (2) transportfest, aber zwischen der Bereitschafts- und der Arbeitsstellung seitlich verschieblich mit den Seitenspannrahmen (1) verbunden und durch einen separat aktivierbaren Antrieb (11) unabhängig von den Seitenspannrahmen in die Arbeitsstellung zustellbar und in dieser unmittelbar auf stationären, unterhalb der Karosseriebodengruppe angeordneten Auflagern (12) fixiert sind.
Typenvariable Fertigungsstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenspannträger (2) in der Arbeitsstellung an den Auflagern (12) verriegelt sind.
Typenvariable Fertigungsstation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (11) der Bodenspannträger (2) in deren Arbeitsstellung freigeschaltet ist.
Typenvariable Fertigungsstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenspannträger (2) mit kurzhubbetätigten, in die Karosseriebodengruppe eingreifenden und diese in die Fügeposition anhebenden Zentrierstiften (3) versehen sind.
Typenvariable Fertigungsstation nach einem Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenspannträger (2) mit trägerfesten Zentrierstiften (3) zum Ausrichten der in die Fügeposition absenkbaren Karosseriebodengruppe versehen sind.