DE102015005511B4

DE102015005511B4 - Montageanlage

Info

Publication number: DE102015005511B4
Application number: DE102015005511.9A
Authority: DE
Inventors: Ralf Vollnhals; Anton Habermeier; Oliver Luxenburger
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2015-04-30
Filing date: 2015-04-30
Publication date: 2020-09-24
Anticipated expiration: 2035-05-01
Also published as: DE102015005511A1

Abstract

Montageanlage (4, 54) zum Montieren eines Dachs (10, 64, 134, 136, 138, 154) auf mindestens ein Seitenteil (148, 150, 152) einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, wobei die Montageanlage (4, 54) einen Dachspannrahmen (2, 52, 102a, 102b, 102c) mit mindestens einem Drucksensor (20, 22, 66, 68, 70, 72, 122a, 122b, 122c, 124a, 124b, 124c, 126a, 126b, 126c, 128a, 128b, 128c) und mindestens eine Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) aufweist, wobei das zwischen dem Dachspannrahmen (2, 52, 102a, 102b, 102c) und dem mindestens einen Seitenteil (148, 150, 152) anzuordnende Dach (10, 64, 134, 136, 138, 154) über die mindestens eine Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) auf das mindestens eine Seitenteil (148, 150, 152) zu drücken ist, dadurch gekennzeichnet, dass über den mindestens einen Drucksensor (20, 22, 66, 68, 70, 72, 122a, 122b, 122c, 124a, 124b, 124c, 126a, 126b, 126c, 128a, 128b, 128c) ein Istwert einer Kraft, die an mindestens einem Auflegepunkt zwischen dem Dach (10, 64, 134, 136, 138, 154) und dem mindestens einen Seitenteil (148, 150, 152) herrscht, zu ermitteln und mit einem Sollwert für die Kraft zu vergleichen ist, wobei eine Länge der mindestens einen Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) zum Anpassen des Istwerts des Drucks an den Sollwert zu verändern ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Montageanlage zum Montieren eines Dachs auf mindestens ein Seitenteil einer Karosserie, eine Fertigungsstraße zum Montieren von Dächern auf Karosserien von Kraftfahrzeugen, ein Verfahren zum Montieren eines Dachs auf mindestens ein Seitenteil einer Karosserie und ein Verfahren zum Montieren von Dächern auf Karosserien von Kraftfahrzeugen.
Zum Umsetzen eines Dachframer- bzw. Dachrahmenkonzepts in einer Fertigungsanlage ist bislang ein sog. Präzisionsstahlbau erforderlich. Außerdem erfolgt ein Bestücken und Ablegen von Dachvorrichtungen über ein Docksystem mit einem Roboter, mit dem die Dachvorrichtung auch positioniert und zugestellt wird. Mit dem Präzisionsstahlbau und Verriegelungseinheiten ist die Dachvorrichtung für den Fertigungsprozess genau abzuspannen. Allerdings ist aufgrund des Präzisionsstahlbaus für die Fertigungstechnologien wie Laserlöten, Punktschweißen, Laserschneiden oder Laserschweißen nur eine schlechte Zugänglichkeit gegeben. Ferner ist für die Dachvorrichtung ein Adaptionsausleger zur Anbindung an den Präzisionsstahlbau erforderlich. Ein positionsgenaues Abspannen ist nur über den Präzisionsstahlbau und die Verriegelungseinheiten möglich. Außerdem wird eine große Laserzelle benötigt.
Eine Arbeitsstation einer Fertigungsstraße zur Verbindung von Karosserieteilen eines Kraftfahrzeugs, insbesondere von zumindest einem Seitenteil mit einem Karosserieaufbau, ist in der Druckschrift EP 2 084 052 B1 beschrieben. Die Arbeitsstation umfasst ein Spannrahmenmagazin zum Bereitstellen von Spannrahmen, das oberhalb der Arbeitsstation in Querrichtung angeordnet ist. In dem Spannrahmenmagazin ist zumindest ein Schlitten angeordnet, der zumindest einen Spannrahmen im Spannrahmenmagazin verstellt. Eine Hubeinrichtung ist dazu vorgesehen, den Spannrahmen zwischen dem Spannrahmenmagazin und der Arbeitsstation in seiner Höhe zu verstellen. Der Schlitten bildet zusammen mit der Hubeinrichtung eine bewegungsgekoppelte Baueinheit, in der der Spannrahmen gehaltert ist
Ein Verfahren zur Verbindung eines ersten Karosseriebauteils und eines zweiten Karosseriebauteils mit einer Verbindungsnaht an einer Nahtfuge ist in der Druckschrift EP 1 321 355 B1 beschrieben. Hierbei wird eine Mess- und Regeleinrichtung zur Erfassung bauteilspezifischer Daten verwendet, wobei die messtechnische Erfassung der Geometrie der Bauteilkonturen durch optische, bspw. lasergestützte, oder taktile Messsensoren in der Art von Kameras oder Sensoren erfolgt. Das erste Karosseriebauteil ist durch zwei voneinander beabstandete und jeweils einen Dachseitenholm aufweisende Seitenwandteile einer Rohkarosse gebildet, wobei das zweite Karosseriebauteil jeweils als ein Dachteil-Anschlussflansch eines flächigen Dachteils ausgebildet ist.
Eine Fügeeinrichtung zum Fügen von Dachblechen an Bauteilen von Fahrzeugkarosserien oder -aufbauten ist aus der Druckschrift EP 1 599 378 B1 bekannt. Die Fügeeinrichtung umfasst mindestens einen Fügegreifer, der aus mindestens einem Rahmen, einem Schwimmrahmen, mehreren Greifelementen und einem auf ein Dachblech einwirkenden Andrückelement besteht. Der mindestens eine Fügegreifer weist mindestens eine an eine Fügekontur eines Bauteils angepasste Andrückleiste mit einer am Schwimmrahmen abgestützten Zustellvorrichtung auf. Die Andrückleiste weist einen mit der Zustellvorrichtung verbundenen Leistenträger auf, an dem ein oder mehrere formstabile Leistensegmente angeordnet sind.
Ein Vormontagetisch zum Bearbeiten einer Fensterscheibe, vorzugsweise zum Auftragen einer Dicht- und Klebemasse, für die Kraftfahrzeugindustrie ist aus der Druckschrift DE 10 2004 015 052 A1 bekannt. Der Vormontagetisch umfasst mehrere verfahrbare Stützelemente, die unterhalb der zu bearbeitenden Fensterscheiben angeordnet und entsprechend einer Einbaulage in einer Kraftfahrzeugkarosserie positionierbar ausgebildet sind, wodurch eine schnelle Umrüstung auf unterschiedliche Fensterscheiben möglich ist. Hierbei sind die Stützelemente als rechnergesteuerte Stützelemente ausgebildet, wobei die Stützelemente in eine rechnergesteuerte, vorgegebene Position entsprechend der Einbaulage der Fensterscheibe in der Kraftfahrzeugkarosserie zu bringen sind.
Ein Verfahren zum Zuführen eines Werkstücks an eine Bearbeitungs- oder Montagestation für Bearbeitungs- und/oder Montagezwecke ist in der Druckschrift WO 2004 / 026 671 A2 beschrieben. Dabei wird das Werkstück mit Hilfe einer robotergeführten Werkstückhandhabungseinheit aus einer Bereitstellungsstation entnommen und lagegenau in Greifern der Werkstückhandhabungseinheit aufgenommen. Die Werkstückhandhabungseinheit ist mit einem Sensorsystem verbunden, mit dem die Werkstückhandhabungseinheit in einem iterativen Regelprozess gegenüber dem Werkstück hochgenau ausgerichtet wird.
Aus der Druckschrift EP 2 554 459 A1 ist ein System für den Zusammenbau eines Bauteils auf einem Karosserieaufbau eines Kraftfahrzeugs bekannt. Außerdem wird auf die Druckschrift EP 1 642 693 A1 verwiesen, die ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine Transporthilfe im Karosseriebau beschreibt.
Eine Fügestation für Karosseriebauteile, die aus der Druckschrift DE 20 2007 009 015 U1 bekannt ist, umfasst eine Spanneinrichtung zum Spannen der Karosseriebauteile und eine Fördereinrichtung zum Transport der Karosseriebauteile durch die Fügestation.
Vor diesem Hintergrund war es eine Aufgabe, eine Montage eines Dachs auf einem Seitenteil einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs präzise durchzuführen.
Diese Aufgabe wird mit einer Montageanlage, einer Fertigungsstraße und einem Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgestellt. Ausgestaltungen der Montageanlage, der Fertigungsstraße und des Verfahrens gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.
Die erfindungsgemäße Montageanlage ist zum Montieren eines Dachs auf mindestens einem Seitenteil einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs ausgebildet, wobei die Montageanlage einen Dachspannrahmen mit mindestens einem Drucksensor und mindestens eine Präzisionsspindel aufweist. Dabei ist die mindestens eine Präzisionsspindel mit dem Dachspannrahmen zu verbinden. Das zwischen dem Dachspannrahmen und dem mindestens einen Seitenteil anzuordnende Dach ist über die mindestens eine Präzisionsspindel und den Dachspannrahmen auf das mindestens eine Seitenteil zu drücken. Dabei ist über den mindestens einen Drucksensor ein Istwert einer Kraft, die an mindestens einem Auflegepunkt zwischen dem Dach und dem mindestens einen Seitenteil herrscht, zu ermitteln und mit einem hierfür vorgesehenen Sollwert für die Kraft zu vergleichen. Eine Länge der mindestens einen Präzisionsspindel ist zum Anpassen des Istwerts des Drucks an den Sollwert zu verändern.
Dabei ist einer ersten Ausgestaltung der Montageanlage vorgesehen, dass das Dach bereits an dem Dachspannrahmen angeordnet und über diesen auf dem mindestens einen Seitenteil zu positionieren und/oder aufzulegen ist. In einer alternativen zweiten Ausgestaltung ist das Dach bereits auf dem mindestens einen Seitenteil aufgelegt. Erst danach ist es über den Dachspannrahmen auf dem mindestens einen Seitenteil zu positionieren bzw. auszurichten sowie darauf zu drücken.
In der Regel wird durch die veränderbare Länge der mindestens einen Präzisionsspindel der Abstand zwischen dem Dachspannrahmen und somit dem Dach und dem mindestens einen Seitenteil variiert. Sobald das Dach das mindestens eine Seitenteil an dem mindestens einen Auflegepunkt berührt und/oder darauf aufliegt und eine Länge der mindestens einen Präzisionsspindel vergrößert wird, wird ebenfalls eine Kraft, die zwischen dem Dach und dem mindestens einen Seitenteil in dem mindestens einen Auflegepunkt vergrößert, wohingegen die Kraft reduziert wird, wenn die Länge der mindestens einen Präzisionsspindel reduziert wird. In Ausgestaltung ist jeweils einem Auflegepunkt eine Präzisionsspindel sowie ein Drucksensor zugeordnet. Falls die Montageanlage mehrere Präzisionsspindeln aufweist, ist eine Länge einer jeweiligen Präzisionsspindel individuell einstell- und veränderbar, wodurch der Istwert der Kraft in jedem Auflegepunkt individuell einzustellen ist.
Die mindestens eine Präzisionsspindel weist eine numerisch bzw. rechnergestützt kontrollierte Linearachse auf, mit der die Länge der mindestens einen Präzisionsspindel zu verändern und/oder anzupassen ist. Zum Kontrollieren und somit zum Steuern und/oder Regeln der Länge der mindestens einen Präzisionsspindel weist die Montageanlage eine Kontrolleinheit auf, in der mindestens eine Kennlinie abgelegt ist, die einen Zusammenhang zwischen der Länge der mindestens einen Präzisionsspindel und dem Druck in dem mindestens einen Auflegepunkt beschreibt. Diese mindestens eine Kennlinie ist u. a. von einer Form des Dachs sowie des mindestens einen Seitenteils abhängig.
Der mindestens eine Drucksensor ist bspw. als piezoelektrischer, mechanischer, elektronischer oder pneumatischer Drucksensor ausgebildet.
Der Dachspannrahmen, unabhängig davon, ob das Dach daran angeordnet ist oder nicht, ist über mindestens ein Andockelement an der mindestens einen Präzisionsspindel anzuordnen, wobei die mindestens eine Präzisionsspindel mit dem Dachspannrahmen zu bestücken ist. Hierbei ist der mindestens einen Präzisionsspindel ein Andockmodul und/oder dem Dachspannrahmen mindestens ein Andockmodul der Andockstation zugeordnet. In Ausgestaltung ist die mindestens eine Präzisionsspindel mit dem mindestens einen Andockelement des Dachspannrahmens zu verrasten und somit vorübergehend lösbar zu verbinden. Zum Lösen einer derartigen Verbindung sind die mindestens eine Präzisionsspindel und das Andockelement wieder zu entrasten.
Die Montageanlage weist weiterhin ein Zuführsystem, an dem die mindestens eine Präzisionsspindel angeordnet ist, auf.
Weiterhin umfasst die Montageanlage eine Ablagestation bzw. einen Ablagebahnhof, in der der Dachspannrahmen zu deponieren und/oder deponiert ist, und eine Arbeitsstation, in der das mindestens eine Seitenteil der Karosserie anzuordnen und/oder angeordnet ist. Falls das Dach bereits an dem Dachspannrahmen angeordnet ist, ist es ebenfalls mit dem Dachspannrahmen in der Arbeitsstation zu deponieren.
Bei einem Betrieb der Montageanlage ist die mindestens eine unbestückte Präzisionsspindel zunächst mit dem Zuführsystem zu einer Ablagestation zu transportieren und die mindestens eine Präzisionsspindel mit dem in der Ablagestation deponierten Dachspannrahmen zu bestücken. Demnach ist der Dachspannrahmen, der über die mindestens eine Präzisionsspindel mit dem Zuführsystem verbunden ist, über das Zuführsystem von der Ablagestation zu der Arbeitsstation zu transportieren. Nachfolgend ist das Dach über die mindestens eine Präzisionsspindel des Dachspannrahmens gegen das mindestens eine Seitenteil der Karosserie zu drücken. In Ausgestaltung ist das Zuführsystem über ein Transportsystem, bspw. eine Krananlage und/oder Hängeschienenanlage, zwischen einer Ablagestation und einer Arbeitsstation in mindestens zwei, üblicherweise drei Raumrichtungen hin und her zu bewegen. Falls das Dach bereits an den Dachspannrahmen angeordnet ist, ist es ebenfalls über das Zuführsystem zu der Arbeitsstation zu transportieren.
In weiterer Ausgestaltung umfasst die Montageanlage mindestens einen Roboter, mit dem das Dach und das mindestens eine Seitenteil über ein thermisches Fügeverfahren, bspw. Schweißen, Laserschweißen, Löten oder Laserlöten, aneinander zu befestigen sind.
Ein in einer Ablagestation deponierter Dachspannrahmen ist mittels des Zuführsystems und der mindestens einen Präzisionsspindel zu dem mindestens einen Seitenteil der Karosserie zu transportieren. Das Dach ist dabei bereits auf der Karosserie angeordnet oder über den Dachspannrahmen auf der Karosserie anzuordnen. Sobald das Dach mit der vorgesehenen Sollkraft für die Kraft auf das mindestens eine Seitenteil gedrückt wird, werden das Dach und das mindestens eine Seitenteil über das thermische Fügeverfahren miteinander verbunden. Danach ist der Dachspannrahmen von dem nunmehr montierten Dach zu lösen und zu der Ablagestation zu transportieren.
Bei einer durchzuführenden Montage des Dachs auf dem mindestens einen Seitenteil, bspw. einer A-, B-, oder C-Säule, ist die mindestens eine Präzisionsspindel zwischen dem Zuführsystem und dem Dachspannrahmen angeordnet. Zur Montage wird das Zuführsystem, üblicherweise über das Transportsystem, ortsfest fixiert. Durch Variation der Länge der mindestens einen Präzisionsspindel wird, wie voranstehend beschreiben, zwischen dem Zuführsystem und dem mindestens einen Seitenteil über die mindestens eine Präzisionsspindel, dem Dachspannrahmen und dem Dach der Istwert der Kraft in dem mindestens einen Auflegepunkt eingestellt. Je größer die Länge der mindestens einen Präzisionsspindel ist, desto größer ist auch der Istwert der Kraft. Demnach sind der Istwert der Kraft und die Länge der mindestens einen Präzisionsspindel zueinander proportional.
Die erfindungsgemäße Fertigungsstraße ist zum Montieren von Dächern auf Karosserien von Kraftfahrzeugen ausgebildet und weist mindestens eine voranstehend vorgestellte Montageanlage auf, wobei mit der Fertigungsstraße auf mindestens ein Seitenteil jeweils einer Karosserie jeweils ein Dach zu montieren ist.
Außerdem umfasst die Fertigungsstraße mehrere Dachspannrahmen, die in mehreren Ablagestationen zu deponieren sind. Dabei ist in Ausgestaltung an jedem deponierten Dachspannrahmen bereits ein Dach angeordnet.
Mit der Fertigungsstraße sind in Ausgestaltung nacheinander, in der Regel abwechselnd, unterschiedliche und/oder gleiche Arten Dächer auf unterschiedliche und/oder gleiche Arten Karosserien, für unterschiedliche und/oder gleiche Kraftfahrzeuge, wobei jede Karosserie das entsprechend mindestens eine Seitenteil aufweist, zu montieren. Dabei ist für jede Art Dach ein passender Dachspannrahmen vorgesehen. Die Fertigungsstraße weist mehrere, in Ausgestaltung unterschiedliche Arten von Ablagestationen auf, wobei jeweils ein Dachspannrahmen in einer für den jeweiligen Dachspannrahmen vorgesehenen Ablagestation deponiert ist.
Weiterhin weist die Fertigungsstraße mindestens eine Arbeitsstation, in der das mindestens eine Seitenteil der jeweils zu montierenden Karosserie angeordnet ist, und mindestens ein Zuführsystem, an dem die mindestens eine Präzisionsspindel angeordnet ist, auf. Dabei ist ein Dachspannrahmen, über das Zuführsystem von der Ablagestation zu einer Arbeitsstation zu transportieren. In Ausgestaltung ist an dem Dachspannrahmen bereits ein Dach, das für die zu montierende Karosserie vorgesehen ist, angeordnet.
Ansonsten ist das Dach bereits auf dem mindestens einen Seitenteil angeordnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Montieren eines Dachs auf mindestens einem Seitenteil einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs mit einer Montageanlage vorgesehen, die einen Dachspannrahmen mit mindestens einem Drucksensor und mindestens eine Präzisionsspindel aufweist. Das zwischen dem Dachspannrahmen und dem mindestens einen Seitenteil angeordnete Dach wird über die mindestens eine Präzisionsspindel auf das mindestens eine Seitenteil gedrückt, wobei der Dachspannrahmen zwischen der mindestens einen Präzisionsspindel und dem Dach angeordnet ist. Dabei wird über den mindestens einen Drucksensor ein Istwert einer Kraft, die an mindestens einem Auflegepunkt zwischen dem Dach und dem mindestens einen Seitenteil herrscht bzw. wirkt, ermittelt und mit einem Sollwert für die Kraft verglichen. Eine Länge der mindestens einen Präzisionsspindel wird zum Anpassen des Istwerts der Kraft an den Sollwert verändert.
In Ausgestaltung wird das an dem Dachspannrahmen bereits angeordnete Dach mittels des Dachspannrahmens und mittels der mindestens einen Präzisionsspindel auf das mindestens eine Seitenteil aufgelegt. In alternativer Ausgestaltung wird das Dach bereits zuvor unabhängig von dem Dachspannrahmen auf dem mindestens einen Seitenteil angeordnet.
Die Länge der mindestens einen Präzisionsspindel wird über eine numerisch kontrollierte Linearachse der mindestens einen Präzisionsspindel verändert und/oder angepasst. Falls der Dachspannrahmen mit mehreren Präzisionsspindeln verbunden ist, ist eine Länge der Präzisionsspindel individuell und kraftabhängig einzustellen.
Bei einer möglichen Durchführung des Verfahrens wird die mindestens eine an einem Zuführsystem angeordnete Präzisionsspindel mit dem Zuführsystem zu einer Ablagestation transportiert, in der der Dachspannrahmen deponiert wird bzw. ist. Der Dachspannrahmen wird über mindestens eine Andockstation an der mindestens einen Präzisionsspindel angeordnet, wobei die mindestens eine Präzisionsspindel mit dem Dachspannrahmen bestückt wird. Der Dachspannrahmen, der über die mindestens eine Präzisionsspindel mit dem Zuführsystem verbunden ist, wird über das Zuführsystem von der Ablagestation zu einer Arbeitsstation, in der das mindestens eine Seitenteil der Karosserie angeordnet ist bzw. wird, transportiert.
Falls das Dach zunächst bereits an dem Dachspannrahmen angeordnet wird bzw. ist, wird es ebenfalls über das Zuführsystem von der Ablagestation zu der Arbeitsstation transportiert und danach über die mindestens eine Präzisionsspindel auf das mindestens eine Seitenteil der Karosserie aufgelegt und/oder auf dem mindestens einen Seitenteil der Karosserie angeordnet.
Ansonsten wird bzw. ist das Dach zunächst bzw. bereits auf dem mindestens einen Seitenteil aufgelegt und/oder angeordnet und wird danach über den zu der Arbeitsstation transportierten Dachspannrahmen auf das mindestens eine Seitenteil gedrückt.
Mit dem Verfahren sind auch mehrere Dächer auf Karosserien von mehreren Kraftfahrzeugen zu montieren, wobei auf mindestens ein Seitenteil jeweils einer Karosserie jeweils ein Dach durch das voranstehend vorgestellte Verfahren montiert wird.
Außerdem sind mit dem Verfahren nacheinander, üblicherweise abwechselnd, unterschiedliche Arten Dächer auf unterschiedliche Arten Karosserien zu montieren, wobei jede Karosserie das entsprechend mindestens eine Seitenteil aufweist, wobei für jede Art Dach ein passender Dachspannrahmen vorgesehen ist bzw. wird. Allerdings können bei dem Verfahren nacheinander auch gleiche Arten Dächer auf gleiche Arten Karosserien montiert werden. Jeweils ein Dachspannrahmen ist bzw. wird unabhängig davon, ob an ihm ein Dach angeordnet ist oder nicht, in einer für den Dachspannrahmen vorgesehenen Ablagestation deponiert.
Weiterhin wird ein Dachspannrahmen, an dem ein Dach, das für die zu montierende Karosserie vorgesehen ist, an mindestens einer Präzisionsspindel, die an einem Zuführsystem angeordnet ist, angeordnet und über das Zuführsystem von einer Ablagestation zu einer Arbeitsstation transportiert. Alternativ ist das Dach bereits auf dem mindestens einen Seitenteil angeordnet bevor der Dachspannrahmen über das Zuführsystem zu der Arbeitsstation transportiert wird.
Der Arbeitsstation sind in der Regel mehrere Roboter zu Durchführung thermischer Fügeverfahren zugeordnet. Dabei ist möglich, dass jedem Auflegepunkt mindestens ein derartiger Roboter zugeordnet ist, wodurch das Dach und das mindestens eine Seitenteil an allen Auflegepunkten zugleich miteinander verbunden werden, sofern in allen Auflegepunkten der vorgesehene Sollwert für die Kraft herrscht. Außerdem ist für jede Art von Dach ein dachindividueller Dachspannrahmen vorzusehen. Durch Regeln der Kraft zwischen dem Dach und dem mindestens einen Seitenteil über die Länge der mindestens einen Präzisionsspindel wird ein Anpressdruck des Dachs auf das mindestens eine Seitenteil eingestellt.
In Ausgestaltung wird ein Dachspannrahmen, der auch als Dachglocke zu bezeichnen ist, mit dem Zuführsystem, z. B. einem Roboter, entlang einer Verfahrachse aus der Ablagestation entnommen. Danach wird der Dachspannrahmen mit der mindestens einen Präzisionsspindel und dem Zuführungssystem zu der Arbeitsstation transportiert. In Ausgestaltung wird der Dachspannrahmen mit einer NC-Linearachse einer jeweiligen Präzisionsspindel positioniert. Ein genaues Zustellen und Abspannen des Dachspannrahmens bzw. der Dachglocke für den Fertigungsprozess ist über ein Portal mit der mindestens einen Präzisionsspindel zu erreichen, wobei das Portal mit der mindestens einen Präzisionsspindel über einen Aufbaurahmen aufgebaut und eingemessen wird.
Somit kann auf einen in der Fertigungsstraße ansonsten erforderlichen Präzisionsstahlbau (PSB) verzichtet werden. Weiterhin kann eine Laserzelle verkleinert werden. Der Dachspannrahmen wird der Arbeitsstation in der Regel mit einer Linearbewegung positionsgenau zugestellt. Außerdem ist die Ablagestation einfacher und/oder einheitlicher ausgebildet und weist eine verbesserte Wartungszugänglichkeit auf. Eine Wartung eines abgelegten Dachspannrahmens ist in der einfach ausgebildeten Ablagestation möglich. Sämtliche Komponenten der Montageanlage sind Standartkomponenten. Der Dachspannrahmen ist in Leichtbauweise und kompakt mit einer geringen Aufbauhöhe und einem geringen Gewicht bereitzustellen, da Adaptionsausleger für den Spannrahmen zur Anbindung an den Präzisionsstahlbau nicht erforderlich sind. Außerdem ist für Fertigungstechnologien, z. B. Laserlöten, Laserschneiden oder Schweißen, bspw. Punktschweißen oder Laserschweißen, die mit Robotern durchzuführen sind, eine verbesserte Zugänglichkeit zu erreichen. Falls mindestens ein Seitenteil mit einem Dach zu verbinden ist, wird das Dach mit dem Dachspannrahmen bei gleichmäßigem Anpressdruck auf das mindestens eine Seitenteil gedrückt. Das mindestens eine Seitenteil und das Dach können in der Montageanlage durchgängig überwacht werden. Anpassungsarbeiten, bspw. ein Nachstellen des Dachs, können automatisch durchgeführt werden. Außerdem ist für die Karosserie eine Nullfuge bereitzustellen.
In weiterer Ausgestaltung sind Dachauflagen in dem Dachspannrahmen im Anlagebereich des Seitenteils zum Dach mit Drucksensoren ausgestattet. Der Dachspannrahmen wird bspw. in z-Richtung mit der mindestens einen Präzisionsspindel positioniert. Über die Drucksensoren wird der Anpressdruck zwischen dem mindestens einen Seitenteil und dem Dach ermittelt. Bei eventuellen Abweichungen wird die Länge der mindestens einen Präzisionsspindel entsprechend einer Vorgabe des Anpressdrucks und demnach des Istwerts der Kraft für den Fügeprozess automatisch nachgestellt. Somit ist u. a. eine durchgängige Zustellregelung zwischen dem mindestens einen Seitenteil und dem Dach zu erreichen. Der Füge- und Fertigungsprozess ist nunmehr sicherer. Für Anpassungsarbeiten sind keine manuellen Tätigkeiten durchzuführen. In Verbindung der Funktionszelle mit dem Dach, das mit der mindestens einen Präzisionsspindel in z-Richtung zugestellt wird, kann mit dem Dachspannrahmen ein vollautomatischer Regelkreis umgesetzt werden.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.

1 zeigt in schematischer Darstellung Details einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Montageanlage.
2 zeigt in schematischer Darstellung Details einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Montageanlage.
3 zeigt in schematischer Darstellung Details einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fertigungsstraße aus verschiedenen Perspektiven.

Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleiche Bezugsziffern bezeichnen dieselben Komponenten.
1 zeigt in schematischer Darstellung ein erstes Beispiel für einen Dachspannrahmen 2, der auch als Dachglocke bezeichnet werden kann und als Komponente der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Montageanlage 4 ausgebildet ist. Als weitere Komponenten dieser Montageanlage 4 zeigt 1 eine erste Präzisionsspindel 6 sowie eine zweite Präzisionsspindel 8, die hier an einem ortsfest fixierten Zuführsystem 7 der Montageanlage 4 befestigt sind. In 1 ist ebenfalls ein Beispiel eines Dachs 10 für ein Kraftfahrzeug dargestellt, das im Rahmen einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens auf nicht weiter dargestellten Seitenteilen einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs zu befestigen ist. Dieses Dach 10 wird hier über Saugelemente in z-Richtung gehalten und/oder befestigt sowie über zwei Greifelemente 12, 14 des Dachspannrahmens 2 in x-Richtung an diesem fixiert. In y-Richtung wird das Dach 10 über das mindestens eine Seitenteil der Karosserie ausgerichtet.
Bei der ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist zunächst vorgesehen, dass der Dachspannrahmen 2 in einer Ablagestation gelagert bzw. deponiert ist. Hierbei ist eine Abmessung des Dachspannrahmens 2 an eine Abmessung des Dachs 10 angepasst. Sobald die Seitenteile der Karosserie an einer Arbeitsstation bereitgestellt werden und somit das Dach 10 darauf befestigt werden kann, werden die beiden Präzisionsspindeln 6, 8, die an dem Zuführsystem 7 befestigt sind, zu dem Dachspannrahmen 2 in der Ablagestation transportiert. Weiterhin werden die beiden Präzisionsspindeln 6, 8 über Andockelemente 16, 18 einer Andockstation des Dachspannrahmens 2 mit diesem verrastet. Sodann ist es möglich, den Dachspannrahmen 2 über das Zuführsystem und die Präzisionsspindeln 6, 8 zu den Seitenteilen in der Arbeitsstation zu transportieren.
In einer ersten Variante der ersten Ausführungsform der Montageanlage 4 ist das Dach 10 bereits über die Greifelemente 12, 14 an dem Dachspannrahmen 2 angeordnet und wird mit dem Zuführsystem 7 mit dem Dachspannrahmen 2 von der Ablagestation zu der Arbeitsstation und somit den Seitenteilen transportiert. Weiterhin wird das Dach 10 über das Zuführsystem 7 und den Dachspannrahmen 2 auf die Seitenteile aufgelegt und/oder auf diesen angeordnet.
In einer alternativen zweiten Variante der ersten Ausführungsform der Montageanlage 4 ist das Dach 10 bereits auf den Seitenteilen angeordnet und/oder aufgelegt. Danach erst wird das Dach 10 mit dem Dachspannrahmen 10, der von dem Zuführsystem zu dem Dach 10 transportiert wird, gegen die Seitenteile gedrückt.
Dann wird der Dachspannrahmen 2 über das Zuführsystem 7 und die Präzisionsspindeln 6, 8 relativ zu den Seitenteilen der Karosserie positioniert. Zum Befestigen des Dachs 10 auf den Seitenteilen ist vorgesehen, dass das Dach 10 an Auflegepunkten jeweils mit einem definierten Sollwert einer Kraft auf einen jeweiligen Auflegepunkt gepresst wird. Um dies zu überprüfen, weist der Dachspannrahmen 2 als weitere Komponenten Drucksensoren 20, 22 auf, über die ein jeweiliger aktueller Istwert der Kraft in einem jeweiligen Auflegepunkt gemessen wird. Falls ein jeweiliger Istwert der Kraft in einem Auflegepunkt geringer als ein hierfür vorgesehener Sollwert ist, ist vorgesehen, eine Länge einer Präzisionsspindel 6, 8, die dem Auflegepunkt zugeordnet und hier zwischen dem Zuführsystem 7 und dem Dachspannrahmen eingespannt ist, zu vergrößern, wodurch das Dach 10 über den Dachspannrahmen 2 und die verlängerte Präzisionsspindel 6, 8 stärker auf den Auflegepunkt zu drücken ist. Falls der Istwert der Kraft, der in einem jeweiligen Auflegepunkt von einem Drucksensor 20, 22 gemessen wird, größer als der Sollwert ist, wird die Länge der Präzisionsspindel 6, 8, die diesem Auflegepunkt zugeordnet ist, verringert, wodurch das Dach 10 über den Dachspannrahmen 2 und die verkürzte Präzisionsspindel 6, 8 in geringerem Maße auf ein Seitenteil in dem Auflegepunkt gedrückt wird. Demnach ist der jeweilige Istwert der Kraft proportional zu der Länge einer jeweiligen Präzisionsspindel 6, 8.
Sobald Istwerte der Kraft in sämtlichen Auflegepunkten den hierfür jeweilig vorgesehenen Sollwerten entsprechen, werden die Seitenteile und das Dach 10 mit Robotern unter Durchführung eines thermischen Fügeverfahrens, bspw. Schweißen oder Löten, miteinander verbunden. Sobald das Dach auf den Seitenteilen befestigt ist, wird es von den Greifelementen 12, 14 und den Saugelementen des Dachspannrahmens 2 gelöst und somit von dem Dachspannrahmen 2 freigegeben. Weiterhin wird der Dachspannrahmen 2 über das Zuführsystem 7 und die Präzisionsspindeln 6, 8 von dem nunmehr an den Seitenteilen befestigen Dach 10 entfernt und wieder zu der Ablagestation bzw. einer Wartestation transportiert. In der Ablagestation werden die Präzisionsspindeln 6, 8 von den Andockelementen 16, 18 gelöst und über das Zuführsystem 7 zu einem weiteren Dachspannrahmen 2 transportiert, der in einer weiteren Ablagestation deponiert ist.
1 zeigt weiterhin eine Kontrolleinheit 24 zum Kontrollieren und somit zum Steuern und/oder Regeln der Montageanlage 4 sowie des Verfahrens. Über die Kontrolleinheit 24 ist u. a. durch Verändern der Längen der Präzisionsspindeln 6, 8 der Istwert der Kraft in den Auflegepunkten automatisch einzustellen.
Ein zweiter Dachspannrahmen 52 als Komponente einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Montagestation 54 ist in 2 schematisch dargestellt. Dieser Dachspannrahmen 52 umfasst hier vier Greifelemente 56, 58, 60, 62, über die ein Dach 64, das hier auf nicht weiter dargestellten Seitenteilen einer Karosserie für ein Kraftfahrzeug zu montieren ist, vorübergehend lösbar befestigt und somit angeordnet ist. Als weitere Komponenten des Dachspannrahmens 52 sind in 2 Drucksensoren 66, 68, 70, 72 sowie ein Andockelement 74 dargestellt.
Zur Durchführung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zunächst vorgesehen, dass der Dachspannrahmen 52 in einer Ablagestation deponiert ist. Sobald die Seitenteile der Karosserie, für die das Dach 64 vorgesehen ist, an einer Arbeitsstation bereitgestellt werden, werden Präzisionsspindeln 76, 78, die an einem Zuführsystem 77 befestigt sind, über das Zuführsystem 77 zu dem Dachspannrahmen 52 transportiert und über das Andockelement 74 mit dem Dachspannrahmen 52 verrastet. Sobald die Präzisionsspindeln 76, 78 mit dem Dachspannrahmen 52 verbunden sind, werden die Präzisionsspindeln 76, 78 und der daran befestigte Dachspannrahmen 52 über das Zuführsystem 77 zu den Seitenteilen in der Arbeitsstation transportiert. Danach wird der Dachspannrahmen 52 über das Zuführsystem 77 und die Präzisionsspindeln 76, 78 auf die Seitenteile herabgelassen und das Dach 64 auf die Seitenteile gedrückt. Außerdem wird das Zuführsystem 77, wie in 2 dargestellt, über den Seitenteilen ortsfest fixiert.
Auch mit der zweiten Ausführungsform der Montagestation 54 sind zwei Varianten des Verfahrens durchführbar. Bei einer ersten Variante ist das Dach 64 bereits an dem Dachspannrahmen 52 über die Greifelemente 56, 58, 60, 62 befestigt und somit angeordnet, wenn dieser in der Ablagestation deponiert ist. Danach wird das Dach 64 über den Dachspannrahmen 52 und das Zuführsystem 77 zu den Seitenteilen transportiert und auf den Seitenteilen aufgelegt und somit angeordnet.
Bei einer zweiten Variante ist das Dach 64 bereits auf den Seitenteilen aufgelegt und/oder angeordnet, bevor der Dachspannrahmen 52, der über das Zuführsystem 77 herantransportiert wird, auf dem Dach 64 angeordnet und das Dach 64 über dem Dachspannrahmen 52 auf die Seitenteile gedrückt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform des Verfahrens ist hierbei vorgesehen, dass das Dach 64 über Auflegepunkte auf den Seitenteilen aufliegt. Dabei ist jedem Auflegepunkt ein Drucksensor 66, 68, 70, 72 zugeordnet, mit dem ein aktueller Istwert einer Kraft, die in einem jeweiligen Auflegepunkt zwischen dem Dach 64 und einem Seitenteil herrscht, gemessen wird. Hierbei ist vorgesehen, dass die Präzisionsspindeln 76, 78 sowie der Dachspannrahmen 52 und das Dach 64 einerseits zwischen dem Zuführsystem 77 und andererseits zwischen den Seitenteilen eingespannt sind.
Der aktuelle Istwert der Kraft in einem jeweiligen Auflegepunkt wird mit einem für diesen jeweiligen Auflegepunkt vorgesehenen Sollwert der Kraft verglichen. Falls der Istwert der Kraft in einem Auflegepunkt geringer als der hierfür vorgesehene Sollwert ist, wird eine Länge einer Präzisionsspindel 76, 78, die dem jeweiligen Auflegepunkt zugeordnet ist, vergrößert, wodurch das Dach 64 an einem jeweiligen Auflegepunkt stärker gegen das jeweilige Seitenteil gedrückt und der Istwert der Kraft vergrößert wird. Falls der Istwert der Kraft nach Vergrößerung der Länge der jeweiligen Präzisionsspindel 76, 78 in einem jeweiligen Auflegepunkt größer als der hierfür vorgesehene Sollwert ist, ist vorgesehen, die Länge der Präzisionsspindel 76, 78, die dem jeweiligen Auflegepunkt zugeordnet ist, zu reduzieren.
Somit ist auch bei dieser Ausführungsform der Montageanlage 54 vorgesehen, dass die Länge einer jeweiligen Präzisionsspindel 76, 78 zwischen dem ortsfesten Zuführsystem 77 und den ortsfesten Seitenteilen sowie dem Dachspannrahmen 52 und dem Dach 64 proportional zu dem Istwert der Kraft in dem jeweiligen Auflegepunkt ist, wobei der Istwert umso größer ist, je größer die Länge der Präzisionsspindel 76, 78 ist und wobei der Istwert der Kraft umso geringer ist, je geringer die Länge der Präzisionsspindel 76, 78 ist. Die zweite Ausführungsform der Montageanlage 54 weist eine Kontrolleinheit 80 zum Kontrollieren bzw. Steuern und/oder Regeln der Montageanlage 54 sowie einzelner Schritte des Verfahrens auf.
Sobald in sämtlichen Auflegepunkten der Istwert der Kraft zwischen dem Dach 64 und den Seitenteilen dem hierfür jeweils vorgesehenen Sollwert entspricht, werden das Dach 64 und die Seitenteile mit Robotern über ein thermisches Fügeverfahren, bspw. Schweißen oder Löten, aneinander befestigt. Sobald dies der Fall ist, werden die Greifelemente 56, 58, 60, 62 des Dachspannrahmens 52 von dem Dach 64 gelöst und das Dach 64 von dem Dachspannrahmen 52 getrennt. Nachfolgend wird der Dachspannrahmen 52, der über die Präzisionsspindeln 76, 78 mit dem Zuführsystem 77 verbunden ist, über das Zuführsystem 77 wieder zu der Ablagestation transportiert, wobei die Präzisionsspindeln 76, 78 von dem Andockelement 74 des Dachspannrahmens 52 getrennt werden.
Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fertigungsstraße 100 ist in 3a von oben und in 3b von der Seite schematisch dargestellt. Diese Fertigungsstraße 100 umfasst mindestens eine Montageanlage, wobei jeder Montageanlage ein Dachspannrahmen 102a, 102b, 102c zugeordnet ist. Außerdem ist der mindestens einen Montageanlage ein Zuführsystem 104 mit daran angeordneten Präzisionsspindeln 106, 108, 110, 112 zugeordnet, wobei in 3 lediglich ein derartiges Zuführsystem 104 mit daran angeordneten Präzisionsspindeln 106, 108, 110, 112 dargestellt ist.
Wie aus der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hervorgeht, kann eine Montageanlage durch ein Zusammenwirken jeweils eines Dachspannrahmens 102a, 102b, 102c mit einem Zuführsystem 104, an dem hier vier Präzisionsspindeln 106, 108, 110, 112 angeordnet sind, bereitgestellt und/oder definiert werden. Hierzu ist ein Dachspannrahmen 102a, 102b, 102c mit dem Zuführsystem 104 lösbar zu verbinden.
Außerdem ist vorgesehen, dass jeder Dachspannrahmen 102a, 102b, 102c jeweils vier Andockelemente 114a, 116a, 118a, 120a, 114b, 116b, 118b, 120b, 114c, 116c, 118c, 120c sowie Drucksensoren 122a, 124a, 126a, 128a, 122b, 124b, 126b, 128b, 122c, 124c, 126c, 128c aufweist. Außerdem umfasst jeder Dachspannrahmen 102a, 102b, 102c Greifelemente 130a, 132a, 130b, 132b, 130c, 132c, über die an einem jeweiligen Dachspannrahmen 102a, 102b, 102c ein Dach 134, 136, 138 für ein Kraftfahrzeug vorübergehend lösbar zu befestigen ist.
Anhand der 3a und 3b ist exemplarisch gezeigt, dass das Dach 134, 136, 138, 154 über einen Dachspannrahmen 102a, 102b, 102c auf Seitenteilen 148, 150, 152 von Karosserien angeordnet wird. Alternativ hierzu ist möglich, dass ein Dach 134, 136, 138, 154 bereits auf den Seitenteilen 148, 150, 152 angeordnet ist, bevor es durch den Dachspannrahmen 102a, 102b, 102c beaufschlagt wird.
Als weitere Komponenten einer jeweiligen Montageanlage und/oder der Fertigungsstraße 100 zeigen die 3a und 3b drei Ablagestationen 140a, 140b, 140c. Bei der Ausführungsform des Verfahrens ist ein erster Dachspannrahmen 102a ursprünglich an einer ersten Ablagestation 140a, ein zweiter Dachspannrahmen 102b an einer zweiten Ablagestation 140b und ein dritter Dachspannrahmen 102c an einer dritten Ablagestation 140c deponiert.
Weiterhin zeigen die 3a, 3b eine erste und eine zweite Arbeitsstation 142a, 142b sowie eine dritte Arbeitsstation 142c. In der vorliegenden Ausführungsform der Fertigungsstraße 100 werden diese Arbeitsstationen 142a, 142b, 142c in Richtung von Pfeilen 144 verschoben und/oder gedreht und somit bewegt bzw. transportiert. Außerdem ist es möglich, die Ablagestationen 140a, 140b, 140c entlang von Doppelpfeilen 146 relativ zueinander hin und her zu verschieben und/oder zu drehen und somit zu bewegen bzw. zu transportieren. Auf den Arbeitsstationen 142a, 142b, 142c werden relativ zu dem Zuführsystem 104 sowie relativ zu den Ablagestationen 140a, 140b, 140c Seitenteile 148, 150, 152 von Karosserien von Kraftfahrzeugen transportiert. Dabei ist auf Seitenteilen 148 in einer ersten Karosserie auf einer ersten Arbeitsstation 142a bereits ein Dach 154 befestigt. Bei einer in den 3a und 3b gezeigten Situation des Verfahrens wird auf Seitenteilen 150 einer zweiten Karosserie auf einer zweiten Arbeitsstation 142b ein Befestigen eines Dachs 134 vorbereitet.
Seitenteile 152 einer dritten Karosserie auf einer dritten Arbeitsstation 142 befinden sich in der hier dargestellten Situation in einem Zustand vor einem Befestigen eines Dachs. In der 3a und 3b ist außerdem ein Kontrollgerät 160 zum Kontrollieren und somit zum Steuern und/oder Regeln der Fertigungsstraße 100, üblicherweise von Bewegungen von Komponenten der Fertigungsstraße 100 dargestellt.
Zum Durchführen der Ausführungsform des Verfahrens zum Befestigen des Dachs 134 auf den Seitenteilen 150 ist zunächst vorgesehen, dass die erste Dachglocke 102a, an der das Dach 134 über die Greifelemente 130a, 130b angeordnet ist, ursprünglich auf der ersten Ablagestation 140a deponiert ist. Sobald die Arbeitsstation 142b, auf der die Seitenteile 150, für die das Dach 134 vorgesehen ist, relativ zu mindestens einem Roboter 156 zum Durchführen eines thermischen Fügeverfahrens positioniert sind, wird das Zuführsystem 104 mit den daran angeordneten Spindeln 106, 108, 110, 112, bspw. über ein nicht weiter dargestelltes, als Krananlage ausgebildetes Transportsystem, zu der ersten Ablagestation 140a transportiert, auf der der erste Dachspannrahmen 102a angeordnet ist. Danach wird jeweils eine Präzisionsspindel 106, 108, 110, 112 mit einem Andockelement 114a, 116a, 118a, 120a des ersten Dachspannrahmens 102a verrastet, wodurch eine Montageanlage bereitgestellt wird, die als Komponenten zumindest die Präzisionsspindeln 106, 108, 110, 112 sowie den Dachspannrahmen 102a umfasst.
Danach werden mit dem Zuführsystem 104 und den Präzisionsspindeln 106, 108, 110, 112 der Dachspannrahmen 102a mit dem daran angeordneten Dach 134 in Richtung eines Pfeils 158 (3a) über das Transportsystem zu der Arbeitsstation 142b transportiert, auf der die Seitenteile 150 der Karosserie ortsfest fixiert und demnach angeordnet sind. Sobald sich das Zuführsystem 104 und somit auch der Dachspannrahmen 102a und das Dach 134 über den Seitenteilen 150 befinden, ist es möglich, das Dach 134 durch Bewegen des Zuführsystems 104 sowie durch Verändern der Länge jeweils einer Präzisionsspindel 106, 108, 110, 112 relativ zu den Seitenteilen 150 zu positionieren sowie das Dach 134 darauf anzuordnen sowie auf die Seitenteile 150 zu drücken. Eine daraus resultierende, in 3b vertikal orientierte Bewegung ist hier durch einen Doppelpfeil 166 angedeutet.
In der hier vorgestellten Ausführungsform des Verfahrens wird zunächst das Zuführsystem 104 in Richtung der Seitenteile 150 abgesenkt, wobei ebenfalls die Präzisionsspindeln 106, 108, 110, 112, der daran befestigte Dachspannrahmen 102a sowie das daran befestigte Dach 134 abgesenkt werden, bis das Dach 134 an hier vier Auflegepunkten auf den Seitenteilen 150 fixiert ist. In einem weiteren Schritt wird auch das Zuführsystem 104 ortsfest fixiert. Somit ergibt sich, dass die Präzisionsspindeln 106, 108, 110, 112 einerseits zwischen dem ortsfesten Zuführsystem 104 und andererseits den ebenfalls ortsfesten Seitenteilen 150 eingespannt und/oder eingeklemmt sind.
Danach werden Längen der Präzisionsspindeln 106, 108, 110, 112 vergrößert, wodurch das am Dachspannrahmen 102a befestigte Dach 134 an den Auflegepunkten auf die Seitenteile 150 gedrückt wird. Weiterhin ist dabei vorgesehen, dass jeweils ein Drucksensor 122a, 124a, 126a, 128a des Dachspannrahmens 102a einem Auflegepunkt zugeordnet ist, wobei durch jeden dieser Drucksensoren 122a, 124a, 126a, 128a ein Istwert einer Kraft gemessen und somit erfasst wird, die in einem jeweiligen Auflegepunkt zwischen dem Dach 134 und den Seitenteilen 150 herrscht bzw. wirkt. Weiterhin ist vorgesehen, dass für jeden Auflegepunkt ein Sollwert der Kraft, die in diesem Auflegepunkt zwischen dem Dach 134 und den Seitenteilen 150 wirken sollte, definiert ist.
Im Rahmen des Verfahrens wird ein jeweils aktuell ermittelter Istwert der Kraft in einem Auflegepunkt mit dem hierfür vorgesehenen Sollwert verglichen. Falls ein jeweiliger Istwert in einem Auflegepunkt geringer als der hierfür vorgesehene Sollwert ist, wird der Istwert im Rahmen des Verfahrens dadurch erhöht, indem die Länge jener Präzisionsspindel 106, 108, 110, 112, die dem Auflegepunkt zugeordnet ist, vergrößert wird. Durch ein derartiges Vergrößern der Länge der jeweiligen Präzisionsspindel 106, 108, 110, 112 wird auch die in dem jeweiligen Auflegepunkt herrschende Kraft vergrößert. Falls der aktuell von einem Drucksensor 122a, 124a, 126a, 128a gemessene Istwert des Drucks größer als der in dem Auflegepunkt vorgesehene Sollwert sein sollte, wird die Länge der jeweils zugeordneten Präzisionsspindel 106, 108, 110, 112 wieder reduziert bzw. verkürzt.
Sobald Istwerte für die Kraft in sämtlichen Auflegepunkten den hierfür vorgesehenen Sollwerten entsprechen, wird das Dach 134 üblicherweise an den Auflegepunkten mit den Seitenteilen 150 durch den mindestens einen Roboter 156 durch ein thermisches Fügeverfahren, bspw. Schweißen oder Löten, verbunden, wobei das Dach 134 an den Seitenteilen 150 befestigt wird. Sobald dies der Fall ist, wird das Dach 134 durch Betätigen, bspw. Freigeben der Greifelemente 130a, 132a von dem Dachspannrahmen 102a getrennt bzw. gelöst. Danach wird der Dachspannrahmen 102a, der über die Präzisionsspindeln 106, 108, 110, 112 an dem Zuführsystem 104 befestigt ist, wieder zu der Ablagestation 140a transportiert und eine Verbindung zwischen den Präzisionsspindeln 106, 108, 110, 112 von den Andockelementen 114a, 116a, 118a, 120a des Dachspannrahmens 102a gelöst.
Danach ist es möglich, auf Seitenteile 152 einer weiteren Karosserie ein weiteres Dach 136, 138 zu befestigen, das noch an einem weiteren Dachspannrahmen 102b, 102c angeordnet ist, der noch in einer Ablagestation 140b, 140c deponiert ist. Auch in diesem Fall ist der Dachspannrahmen 102b, 102c mit dem daran angeordneten Dach 136, 138 über das Zuführsystem 104 mit den daran angeordneten Präzisionsspindeln 106, 108, 110, 112 zu dem mindestens einen Roboter 156 und den Seitenteilen 152 auf der Arbeitsstation 142c zu transportieren, auf den Seitenteilen 152 anzuordnen und das Dach 136, 138 in den Auflegepunkten gegen die Seitenteile 152 zu pressen, bis ein Istwert der Kraft in einem jeweiligen Auflegepunkt dem hierfür vorgesehenen Sollwert entspricht. Auch in diesem Fall wird der Istwert der Kraft über Verändern bzw. Variieren der Länge einer jeweiligen Präzisionsspindel 106, 108, 110, 112 reguliert, wobei der Istwert der Kraft proportional zu der Länge einer jeweiligen Präzisionsspindel 106, 108, 110, 112 ist.
Mit der hier vorgestellten Ausführungsform der Fertigungsstraße 100 werden nacheinander unterschiedliche Arten von Dächern 134, 136, 138, 154, die unterschiedliche Abmessungen aufweisen, auf unterschiedliche Arten von Seitenteilen 148, 150, 152 für unterschiedliche Arten von Karosserien, die ebenfalls unterschiedliche Abmessungen aufweisen, befestigt. Hierzu werden die unterschiedlich bemessenen bzw. dimensionierten Dächer 134, 136, 138, 154 in entsprechend dimensionierten Dachspannrahmen 102a, 102b, 102c angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, nacheinander gleiche Arten Dächer auf gleiche Arten von Seitenteilen von Karosserien zu montieren.
Bei der alternativen Ausführungsform des Verfahrens wird ein jeweils zu montierendes Dach 134, 136, 138, 154 unabhängig von einem Dachspannrahmen 102a, 102b, 102c auf den Seitenteilen 148, 150, 152 angeordnet. Erst danach wird ein Dachspannrahmen 102a, 102b, 102c über das Zuführsystem 104 von der jeweiligen Ablagestation 140a, 140b, 140c zu dem Dach 134, 136, 138, 154 transportiert. Das Dach 134, 136, 138, 154 wird nachfolgend über die Präzisionsspindeln 106, 108, 110, 112 und den Dachspannrahmen 102a, 102b, 102c gegen die Seitenteile 148,150, 152 gedrückt.

Claims

Montageanlage (4, 54) zum Montieren eines Dachs (10, 64, 134, 136, 138, 154) auf mindestens ein Seitenteil (148, 150, 152) einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, wobei die Montageanlage (4, 54) einen Dachspannrahmen (2, 52, 102a, 102b, 102c) mit mindestens einem Drucksensor (20, 22, 66, 68, 70, 72, 122a, 122b, 122c, 124a, 124b, 124c, 126a, 126b, 126c, 128a, 128b, 128c) und mindestens eine Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) aufweist, wobei das zwischen dem Dachspannrahmen (2, 52, 102a, 102b, 102c) und dem mindestens einen Seitenteil (148, 150, 152) anzuordnende Dach (10, 64, 134, 136, 138, 154) über die mindestens eine Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) auf das mindestens eine Seitenteil (148, 150, 152) zu drücken ist, dadurch gekennzeichnet, dass über den mindestens einen Drucksensor (20, 22, 66, 68, 70, 72, 122a, 122b, 122c, 124a, 124b, 124c, 126a, 126b, 126c, 128a, 128b, 128c) ein Istwert einer Kraft, die an mindestens einem Auflegepunkt zwischen dem Dach (10, 64, 134, 136, 138, 154) und dem mindestens einen Seitenteil (148, 150, 152) herrscht, zu ermitteln und mit einem Sollwert für die Kraft zu vergleichen ist, wobei eine Länge der mindestens einen Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) zum Anpassen des Istwerts des Drucks an den Sollwert zu verändern ist.
Montageanlage (4, 54) nach Anspruch 1, bei der die mindestens eine Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) eine numerisch kontrollierte Linearachse aufweist, mit der die Länge der mindestens einen Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) zu verändern ist.
Montageanlage (4, 54) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Dachspannrahmen (2, 52, 102a, 102b, 102c) über mindestens ein Andockelement (16, 18, 74, 114a, 114b, 114c, 116a, 116b, 116c, 118a, 118b, 118c, 120a, 120b, 120c) an der mindestens einen Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) anzuordnen ist.
Montageanlage (4, 54) nach einem der voranstehenden Ansprüche, die ein Zuführsystem (7, 77, 104), an dem die mindestens eine Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) angeordnet ist, eine Ablagestation (140a, 140b, 140c), in der der Dachspannrahmen (2, 52, 102a, 102b, 102c) zu deponieren ist, und/oder eine Arbeitsstation (142a, 142b, 142c), in der das mindestens eine Seitenteil (148, 150, 152) der Karosserie anzuordnen ist, aufweist.
Montageanlage (4, 54) nach einem der voranstehenden Ansprüche, die mindestens einen Roboter (156) aufweist, mit dem das Dach (10, 64, 134, 136, 138, 154) und das mindestens eine Seitenteil (148, 150, 152) über ein thermisches Fügeverfahren aneinander zu befestigen sind.
Fertigungsstraße zum Montieren von Dächern (10, 64, 134, 136, 138, 154) auf Karosserien von Kraftfahrzeugen, die mindestens eine Montageanlage (4, 54) nach einem der voranstehenden Ansprüche aufweist, wobei mit der Fertigungsstraße (100) auf mindestens ein Seitenteil (148, 150, 152) jeweils einer Karosserie jeweils ein Dach (10, 64, 134, 136, 138, 154) zu montieren ist.
Fertigungsstraße nach Anspruch 6, die mehrere Dachspannrahmen (2, 52, 102a, 102b, 102c) aufweist, die in mehreren Ablagestationen (140a, 140b, 140c) zu deponieren sind.
Fertigungsstraße nach Anspruch 6 oder 7, mit der nacheinander unterschiedliche Arten Dächer (10, 64, 134, 136, 138, 154) auf unterschiedliche Arten Karosserien, wobei jede Karosserie das mindestens eine Seitenteil (148, 150, 152) aufweist, zu montieren sind, wobei für jede Art Dach (10, 64, 134, 136, 138, 154) ein passender Dachspannrahmen (2, 52, 102a, 102b, 102c) vorgesehen ist, wobei die Fertigungsstraße (100) mehrere Ablagestationen (140a, 140b, 140c) aufweist, wobei jeweils ein Dachspannrahmen (2, 52, 102a, 102b, 102c) in einer Ablagestation (140a, 140b, 140c) zu deponieren ist.
Verfahren zum Montieren eines Dachs (10, 64, 134, 136, 138, 154) auf mindestens ein Seitenteil (148, 150, 152) einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs mit einer Montageanlage (4, 54), die einen Dachspannrahmen (2, 52, 102a, 102b, 102c) mit mindestens einem Drucksensor (20, 22, 66, 68, 70, 72, 122a, 122b, 122c, 124a, 124b, 124c, 126a, 126b, 126c, 128a, 128b, 128c) und mindestens eine Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) aufweist, wobei das Dach (10, 64, 134, 136, 138, 154) zwischen dem Dachspannrahmen (2, 52, 102a, 102b, 102c) und dem mindestens einen Seitenteil (148,150 152) angeordnet und über die mindestens eine Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) auf das mindestens eine Seitenteil (148, 150, 152) gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass über den mindestens einen Drucksensor (20, 22, 66, 68, 70, 72, 122a, 122b, 122c, 124a, 124b, 124c, 126a, 126b, 126c, 128a, 128b, 128c) ein Istwert einer Kraft, die an mindestens einem Auflegepunkt zwischen dem Dach (10, 64, 134, 136, 138, 154) und dem mindestens einen Seitenteil (148, 150, 152) herrscht, ermittelt und mit einem Sollwert für die Kraft verglichen wird, wobei eine Länge der mindestens einen Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) zum Anpassen des Istwerts der Kraft an den Sollwert verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die mindestens eine an einem Zuführsystem (7, 77, 104) angeordnete Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) mit dem Zuführsystem (104) zu einer Ablagestation (140a, 140b, 140c) transportiert wird, in der der Dachspannrahmen (2, 52, 102a, 102b, 102c) deponiert wird, wobei der Dachspannrahmen (2, 52, 102a, 102b, 102c) über mindestens eine Andockstation an der mindestens einen Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) angeordnet wird, wobei der Dachspannrahmen (2, 52, 102a, 102b, 102c), der über die mindestens eine Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) mit dem Zuführsystem (7, 77, 104) verbunden ist, über das Zuführsystem (7, 77, 104) von der Ablagestation (140a, 140b, 140c) zu einer Arbeitsstation (142a, 142b, 142c), in der das mindestens eine Seitenteil (148, 150, 152) der Karosserie angeordnet wird, transportiert wird.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei der das Dach (10, 64, 134, 136, 138, 154) zunächst an dem Dachspannrahmen (2, 52, 102a, 102b, 102c) angeordnet und danach über die mindestens eine Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) auf das mindestens eine Seitenteil (148, 150, 152) der Karosserie aufgelegt und/oder auf diesem angeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem das Dach (10, 64, 134, 136, 138, 154) zunächst auf das mindestens eine Seitenteil (148, 150, 152) der Karosserie aufgelegt und/oder auf diesem angeordnet wird, wobei das Dach (10, 64, 134, 136, 138, 154) danach über die mindestens eine Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112) auf das mindestens eine Seitenteil (148, 150, 152) gedrückt wird.
Verfahren zum Montieren von Dächern (10, 64, 134, 136, 138, 154) auf Karosserien von Kraftfahrzeugen, bei dem auf mindestens ein Seitenteil (148, 150, 152) jeweils einer Karosserie jeweils ein Dach (10, 64, 134, 136, 138, 154) durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12 montiert wird.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem nacheinander unterschiedliche Arten Dächer (10, 64, 134, 136, 138, 154) auf unterschiedliche Arten Karosserien montiert werden, wobei jede Karosserie das mindestens eine Seitenteil (148, 150, 152) aufweist, wobei für jede Art Dach (10, 64, 134, 136, 138, 154) ein passender Dachspannrahmen (2, 52, 102a, 102b, 102c) vorgesehen wird.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem ein Dachspannrahmen (2, 52, 102a, 102b, 102c), für ein Dach (10, 64, 134, 136, 138, 154), das für die zu montierende Karosserie vorgesehen ist, an mindestens einer Präzisionsspindel (6, 8, 76, 78, 106, 108, 110, 112), die an einem Zuführsystem (7, 77, 104) angeordnet ist, angeordnet und über das Zuführsystem (7, 77, 104) von einer Ablagestation (140a, 140b, 140c) zu einer Arbeitsstation (142a, 142b, 142c) transportiert wird.