DE102020121021A1

DE102020121021A1 - Verfahren zur Befestigung eines Lichtleiters an einem Fahrzeugbauteil

Info

Publication number: DE102020121021A1
Application number: DE102020121021.3A
Authority: DE
Inventors: Christoph Gräter; Michael Edel; Felix Sommer
Original assignee: Eissmann Automotive Deutschland GmbH
Current assignee: Eissmann Automotive Deutschland GmbH
Priority date: 2020-08-10
Filing date: 2020-08-10
Publication date: 2022-02-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung eines Lichtleiters (20) an einem Bauteil (11) für Fahrzeuge, wobei das Bauteil (11) eine erste Fläche (13), eine zweite Fläche (14) und einen Rand (12) aufweist, der den beiden Flächen (13, 14) benachbart ist, wobei der Lichtleiter (20) entlang des oder nahe dem Rand (12) des Bauteils (11) befestigt werden soll, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:a) Bereitstellen des Datensatzes des Modells (10) des Bauteils (11),b) Bereitstellen einer Montagevorrichtung (30),c) Zuführen des Lichtleiters (20) zwischen die erste Walzenfläche (51) der Anpresswalze (50) und die erste Seite (13) des Bauteils (11) und Positionieren der Anpresswalze (50) mit der ersten Walzenfläche (51) an der ersten Fläche (13) des Bauteils (11) und mit der zweiten Walzenfläche (52) an der zweiten Fläche (14) des Bauteils (11) und Anpressen des Lichtleiters (20) auf die erste Fläche (13) der Anpresswalze (50), wobei gleichzeitig mit Schritt c) der Druck P1messzwischen der ersten Walzenfläche (51) und der ersten Fläche (13) des Bauteils (11) mit dem Sensor S1 und der Druck P2messzwischen der zweiten Walzenfläche (52) und der zweiten Fläche (14) des Bauteils (11) mit dem Sensor S2 gemessen wird, die Messwerte mit den berechneten Druckwerten verglichen und bei Abweichung der theoretischen Drücke von den gemessenen Drücken die Position der ersten und/oder der zweiten Walzenfläche (51, 52) der Anpresswalze (50) gegenüber der ersten (13) und/oder der zweiten (14) Fläche des Bauteils (11) korrigiert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung eines Lichtleiters an einem Fahrzeugbauteil.
Fahrzeugbauteile wie Interieurbauteile oder Zierteile werden zunehmend beleuchtet und insbesondere mit einer Umrandungsbeleuchtung versehen. Hierfür werden im Allgemeinen Lichtleiter und insbesondere Paspollichtleiter am Rand der dreidimensionalen Bauteile befestigt.
Paspollichtleiter weisen einen Lichtleiter und eine den Lichtleiter seitlich umschließende, mindestens teilweise lichtdurchlässige Paspolhülle auf. Die Paspolhülle ist dabei so angeordnet, dass ein Teil der Paspolhülle eine Fahne bildet, die dazu dient, den Paspollichtleiter auf dem Bauteil zu befestigen.
Aus der DE 10 2015 220 557 B4 ist ein Verfahren zur Befestigung von Paspollichtleitern an einem Fahrzeugbauteil bekannt. Dieses Dokument lehrt eine ultraschallverschweißbare Hülle des Paspollichtleiters. Die dortige Paspolfahne wird zumindest abschnittsweise mit dem Fahrzeugbauteil verschweißt, und zwar unter Verwendung einer Montagevorrichtung, bei der das Fahrzeugbauteil an einem ersten Positionierungsbereich der Montagevorrichtung positioniert wird und wobei der Paspollichtleiter an einem zweiten Positionierungsbereich der Montagevorrichtung positioniert und angesaugt wird, wobei dessen Fahne das Fahrzeugbauteil zumindest teilweise überdeckt und der das Fahrzeugbauteil überdeckende Bereich der Fahne mit dem Fahrzeugbauteil ultraschallverschweißt wird. Bei der Montagevorrichtung ist der zweite Positionierungsbereich so in Bezug auf den ersten Positionierungsbereich angeordnet, dass eine Fahne eines darin positionierten Paspollichtleiters zumindest teilweise auf dem Fahrzeugbauteil aufliegt.
Gemäß der DE 10 2015 220 557 B4 sollen mittels der Montagevorrichtung Bauteil und Paspollichtleiter mit einfachen Mitteln exakt zueinander positioniert werden können.
Eine exakte Positionierung kann in der Praxis allerdings nicht erreicht werden, da es bei den Fahrzeugbauteilen, beispielsweise, wenn diese spritzgegossen sind, Fertigungstoleranzen gibt, so dass mit dem bekannten Verfahren keine exakte Positionierung des Paspollichtleiters auf dem Bauteil möglich ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren anzugeben, mittels dem Lichtleiter auch auf einem Bauteil für Fahrzeuge, das eine erste Fläche, eine zweite Fläche und einen Rand aufweist, der den beiden Flächen benachbart ist, anzugeben, mittels dem der Lichtleiter exakt entlang des oder nahe dem Rand des Bauteils auch dann befestigt werden kann, wenn die Bauteile Fertigungungstoleranzen aufweisen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren weist folgende Schritte auf:

a) Bereitstellen des Datensatzes des Modells des Bauteils, insbesondere der Koordinaten der ersten Fläche und der zweiten Fläche des Modells des Bauteils entlang des Rands,
b) Bereitstellen einer Montagevorrichtung, die Mittel zum Zuführen des Lichtleiters sowie eine bewegbare Anpresswalze mit einer ersten Walzenfläche und einer zweiten Walzenfläche sowie wenigstens zwei Drucksensoren S1 und S2 zur Messung der Drücke P1_mess mit dem Sensor S1 an der ersten Walzenfläche und P2_mess mit dem Sensor S2 an der zweiten Walzenfläche aufweist,
c) Zuführen des Lichtleiters mit den Zuführmitteln zwischen die erste Walzenfläche der Anpresswalze und die erste Fläche des Bauteils und Positionieren der Anpresswalze auf der Grundlage des Datensatzes des Bauteilmodells mit der ersten Walzenfläche an der ersten Fläche des Bauteils und mit der zweiten Walzenfläche an der zweiten Fläche des Bauteils und Anpressen des Lichtleiters auf die erste Fläche mit der Walzenfläche der Anpresswalze,
d) wobei gleichzeitig mit Schritt c) der Druck P1_mess zwischen der ersten Walzenfläche und der ersten Fläche des Bauteils mit dem Sensor S1 und der Druck P2_mess zwischen der zweiten Walzenfläche und der zweiten Fläche des Bauteils mit dem Sensor S2 gemessen wird,
e) die Messwerte P1_mess und P2_mess mit den für das Bauteilmodell berechneten Druckwerten P1_theo und P2_theo verglichen und
f) bei Abweichung der theoretischen Drücke P1_theo und/oder P2_theo von den gemessenen Drücken P1_mess und/oder P2_mess die Position der ersten und/oder der zweiten Walzenfläche der Anpresswalze gegenüber der ersten und/oder der zweiten Fläche des Bauteils korrigiert wird.

Für das erfindungsgemäße Verfahren sind die Daten des Modells des Bauteils zugrunde zu legen. Nachdem der Lichtleiter entlang oder nahe dem Rand des Bauteils positioniert werden soll, sind insbesondere die theoretischen Daten aus dem Bauteilmodell, die den dreidimensionalen Verlauf des Randes und der beiden an den Rand angrenzenden Flächen bestimmen, wichtig. Auf der Grundlage des Bauteilmodells kann somit eine theoretische Bahn, entlang der die später im Detail beschriebene bewegbare Anpresswalze bewegt werden muss, berechnet werden. Im Allgemeinen sind diese Dateien in einer Datenverarbeitungsanlage bereits gespeichert.
Weiterhin wird eine Montagevorrichtung, die zur Befestigung des Lichtleiters auf dem Bauteil, insbesondere in dessen Randbereich, dient, bereitgestellt. Die Montagevorrichtung weist eine Anpresswalze mit einer ersten und einer zweiten Walzenfläche auf. Die Walzenfläche der Anpresswalze ist im Schnitt L-förmig ausgerichtet und weist eine erste Walzenfläche und eine zweite Walzenfläche auf, die vorzugsweise senkrecht zueinander angeordnet sind.
Mit dieser ersten Walzenfläche kann der Lichtleiter gegen die erste Fläche des Bauteils gepresst werden und mit der zweiten Walzenfläche gegen die zweite Fläche des Bauteils nahe dem Rand.
Die erste und zweite Fläche des Bauteils müssen nicht eben sein. Es ist ausreichend, wenn die erste Fläche des Bauteils einen ebenen Bereich aufweist, gegen den die erste Walzenfläche der Anpresswalze gepresst werden kann und eine Anlage der zweiten Walzenfläche an der zweiten Fläche des Bauteils erfolgt. Die Anlagebereiche an der ersten und zweiten Fläche des Bauteils sind vorzugsweise rechtwinklig zueinander angeordnet.
Weiterhin weist die Montagevorrichtung zwei Drucksensoren S1 und S2 auf, wobei der erste Sensor S1 den Anpressdruck der ersten Walzenfläche auf der ersten Fläche nahe dem Rand des Bauteils misst und der zweite Sensor S2 den Druck auf die zweite Fläche des Bauteils nahe dem Rand des Bauteils misst. Die erhaltenen Druckwerte P1_mess und P2_mess der Sensoren S1 und S2 werden mit den aus dem Bauteilmodell und der jeweiligen Position der beiden Walzenflächen der bewegbaren Anpresswalze berechneten theoretischen Druckwerten P1_theo und P2_theo vergleichen. Bei einer Abweichung des oder der gemessenen Druckwerte P1_mess, P2_mess von den theoretischen Druckwerten P1_theo, P2_theo wird die Position der Anpresswalze korrigiert. Ist der gemessene Druck P1_mess oder P2_mess geringer als der berechnete Druck P1_theo, P2_theo, dann muss die betreffende Walzenfläche in Richtung der ersten oder zweiten Fläche des Bauteils bewegt werden, damit der Druck erhöht wird. Die neue Position, in die die Walzenfläche aufgrund der gemessenen Druckdifferenzen bewegt wird, wird auch unter Berücksichtigung der Daten des Bauteilmodells berechnet.
Vorzugsweise wird die Anpresswalze gleichzeitig mit der Korrektur der Position der ersten und/oder zweiten Walzenfläche entlang der berechneten Bahn entlang des Randes des Bauteils bewegt.
Das Messen der Drücke P1_mess und P2_mess , der Vergleich mit den theoretischen Werten P1_theo und P2_theo und die mögliche Korrekturbewegung sind der Bewegung der Anpresswalze auf der Bahn entlang dem Rand des Bauteils überlagert, d.h., wird ein abweichender Druck in einer Position gemessen, so bewegt sich die Anpresswalze weiter entlang der Bahn entlang des Randes des Bauteils und gleichzeitig wird die Position der einen oder beiden Walzenflächen der Anpresswalze in Bezug auf die gemessene zu korrigierende Druckdifferenz korrigiert.
Die erste Walzenfläche presst fortwährend entlang der Bahn den Lichtleiter gegen die erste Fläche des Bauteils.
Nach einer bestimmten Strecke entlang der Bahn (Kontrollabstand) erfolgt eine erneute Druckmessung P1_mess, P2_mess mit den Sensoren S1 und S2 mit gegebenenfalls nachfolgender Korrektur und so weiter.
Vorzugsweise wird anschließend an Schritt f) das Verfahren ab Schritt c) wiederholt, wobei die neue Position der Anpresswalze in Schritt c) ausgehend von der letzten Position der Anpresswalze und auf der Grundlage des Bauteilmodells berechnet wird.
Somit erkennt die Montagevorrichtung, da die Anpresswalze bewegbar ist und über die Drucksensoren S1 und S2 den Anpressdruck gegenüber der ersten Fläche des Bauteils und den Druck gegenüber der zweiten Fläche des Bauteils misst, ob das reale Bauteil der Geometrie des zugrunde gelegten theoretischen Bauteils entspricht oder ob das Bauteil Fertigungstoleranzen aufweist und verändert in diesem Fall die Position der ersten und/oder zweiten Walzenfläche der Andruckwalze in Bezug auf die erste und/oder zweite Fläche des Bauteils, so dass diese auch bei einem beispielsweise dünneren Bauteil an der gewünschten Fläche mit dem gewünschten Anpressdruck anliegt.
Somit können Fertigungstoleranzen des Bauteils über die Druckmessungen mittels der Sensoren S1 und S2 und die anschließende Möglichkeit der Regelung der Position der Anpresswalze der Montagevorrichtung in Bezug auf die Position der ersten und/oder der zweiten Seite des Bauteils korrigiert werden.
Die Anpresswalze ist sowohl auf der Bahn entlang dem Rand des Bauteils, als auch in Bezug auf erste und zweite Fläche des Bauteils, somit in die drei Raumrichtungen bewegbar.
Das Bauteil ist steif und besitzt eine nach oben weisende Fläche und eine Seitenfläche, die aneinander stoßen oder ineinander übergehen und einen Rand bilden. Die erste und zweite Fläche können eben oder auch abgerundet oder gebogen sein. Auf jeden Fall sollte die erste und die zweite Fläche einen ebenen Bereich zur Auflage der ersten und zweiten Walzenfläche aufweisen. Die ebenen Bereiche der ersten und zweiten Fläche des Bauteils sollten rechtwinklig zueinander angeordnet sein. Der Rand kann eckig oder auch abgerundet sein. Der Lichtleiter kann entlang des Randes des Bauteils angepresst werden, aber auch nahe und mit einem Abstand zum Rand eine Ausnehmung oder Nut aufweisen, in die der Lichtleiterwulst eingelegt und mittels der Fahne dann auf der Oberseite des Bauteils befestigt werden kann.
Vorzugsweise messen die beiden Sensoren S1, S2 die Drücke an zueinander senkrecht stehenden Flächen, nämlich in Richtung des Drucks der ersten Walzenfläche und senkrecht hierzu in Richtung der zweiten Walzenfläche. Die Sensoren S1 und S2 sind vorzugsweise in der Montagevorrichtung, in der die Walze gelagert ist, angeordnet.
Die Druckmessungen durch den Sensor S1 und S2 sollten vorzugsweise gleichzeitig erfolgen. Die Drucksensoren S1 und S2 messen den Druck der betreffenden Walzenfläche der Anpresswalze gegenüber der ersten bzw. zweiten Fläche des Bauteils nahe dem Rand des Bauteils.
Um den wirklichen Verlauf der ersten und zweiten Fläche des realen Bauteils möglichst exakt ermitteln zu können, sollte die Druckmessung mittels der Sensoren wenigstens alle 50 Millimeter, vorzugsweise wenigstens alle 30 Millimeter und besonders bevorzugt wenigstens alle 20 Millimeter erfolgen. Vorzugsweise wird dieser Kontrollabstand weiter verkürzt.
Die Montagevorrichtung weist zudem Mittel auf, um den Lichtleiter zu bevorraten und der Anpresswalze zuzuführen und diesen auf der einen Seite des Bauteils anzupressen. Hierfür ist der Lichtleiter vorzugsweise aufgewickelt, beispielsweise auf einer auf die Montagevorrichtung aufgesteckten Spule, so dass er nach und nach abgewickelt und der Anpresswalze zugeführt werden kann.
Der Lichtleiter ist dazu vorgesehen, stirnflächig eingestrahltes Licht über seine Seitenfläche abzustrahlen. Das Paspolmaterial kann beispielsweise ein Textil oder eine Folie, insbesondere aus Kunststoff, sein. Zur Applikation des Lichtleiters auf dem Bauteil wird vorzugsweise ein Paspollichtleiter eingesetzt. Der Paspollichtleiter, der auch als Kederlichtleiter bezeichnet werden kann, weist um den eigentlichen Lichtleiter, der vorzugsweise ein Lichtleiter aus Glas-, Silikon- oder Kunststoffaser ist, ein lichtdurchlässiges, d.h. transparentes oder transluzentes Paspolmaterial auf. Der Bereich des Paspollichtleiters, der den eigentlichen Lichtleiter oder die Lichtleiterfaser und das diese umgebende Paspolmaterial aufweist, kann auch als Paspolwulst bezeichnet werden. Der Paspollichtleiter weist weiterhin eine Fahne auf, mittels der er auf dem Bauteil befestigt werden kann. Hierfür ist die Fahne vorzugsweise an der Unterseite mit einer Klebebeschichtung versehen.
Der mit der Klebebeschichtung insbesondere im Bereich der Unterseite der Fahne des Paspollichtleiters versehene Paspollichtleiter wird unter Messung des Anpressdrucks der ersten Walzenfläche der Anpresswalze auf die erste und die Druckmessung der zweiten Walzenfläche auf die zweite Seite des Bauteils zwischen der Anpresswalze und dem Bauteil zugeführt und mit der Anpresswalze angepresst. Sobald die Sensoren S1 und S2 eine Abweichung von dem theoretischen Druck P1_theo und P2_theo detektieren, wird die Position der Anpresswalze korrigiert, so dass der nächste Abschnitt des Paspollichtleiters dann wieder an der richtigen Position und dem richtigen Anpressdruck der Walze angepresst werden kann.
Somit kann auch bei Fertigungstoleranzen eine nahezu exakte Applikation des Paspollichtleiters am oder nahe dem Rand oder an der Kante des Bauteils erreicht werden.
Die Klebebeschichtung auf dem Paspollichtleiter, insbesondere auf der Unterseite dessen Fahne, bewirkt eine (erste) Fixierung des Paspollichtleiters auf dem Bauteil.
Um eine endgültige Fixierung des Paspollichtleiters auf dem Bauteil zu erreichen, wird der Paspollichtleiter anschließend auf dem Bauteil noch endgültig fixiert, beispielsweise durch Tackern mit einem Drucklufttacker oder durch Ultraschallschweißen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Anpresswalze der Montagevorrichtung in die aus der Geometrie des theoretischen Bauteils berechnete Position gefahren. Ein Stück des Lichtleiters kann zuvor bereits abgewickelt werden und in einer stationären Haltevorrichtung befestigt worden sein. Alternativ wird das Lichtleiterende auf dem Bauteil über der Anpresswalze befestigt. Nun umfährt die Anpresswalze der Montagevorrichtung das Bauteil bzw. dessen Rand, wobei der Lichtleiter fortwährend abgewickelt und mittels der Anpresswalze angepresst wird und gleichzeitig mittels der Sensoren S1 und S2 der jeweilige Anpressdruck der ersten Walzenfläche der Anpresswalze und der Druck der anderen Walzenfläche, die senkrecht gegenüber der ersten Walzenfläche der Anpresswalze ausgerichtet ist, gemessen und ggf. die Position der Anpresswalze bzw. der anderen Walzenebene gegenüber dem Bauteil korrigiert wird.
Dadurch, dass die Applikation des Lichtleiters auf dem Bauteil nicht in einer statischen Vorrichtung erfolgt, wie aus dem Stand der Technik bekannt, sondern die Anpresswalze der Montagevorrichtung das Bauteil umfährt und die Montagevorrichtung die jeweilige Position in Bezug auf das Bauteil während des Anpressen des Lichtleiters regelt, kann selbst bei Fertigungstoleranzen unterliegenden Bauteilen eine exakte entlang des Rands oder parallel dazu verlaufende Befestigung des Lichtleiters erreicht werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit einem Bauteil oder einem beispielsweise mit einem Dekormaterial kaschierten Bauteil durchgeführt werden. Die Dicke der Kaschierung wirkt sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren letztendlich wie ein Übermaß des Bauteils aus und wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genauso wie eine Fertigungstoleranz ausgeglichen.
Auch der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zwischen der ersten Fläche des Bauteils und der ersten Walzenfläche der Anpresswalze zugeführte Lichtleiter bewirkt bei der Druckmessung P1_mess mit dem Sensor S1, dass ein infolge der höheren Schichtdicke ein höherer Druck gemessen wird, der dann durch eine Verschiebung der ersten Walzenfläche weg von der ersten Fläche des Bauteils ausgeglichen wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Es zeigt:

1: einen Schnitt durch einen Ausschnitt aus einem Bauteil
2: eine schematische Darstellung eines Paspollichtleiters
3: einen Schnitt durch das Bauteil gemäß 1 mit fixiertem Lichtleiter
4: einen Schnitt durch das Bauteil mit Fertigungstoleranzen, Lichtleiter, Druckmessung und der bewegbaren Anpresswalze
5: eine schematische Ansicht der Montagevorrichtung

In 1 ist ein senkrechter Schnitt durch einen Ausschnitt eines dreidimensionalen Bauteils 11. Das Bauteil 11 weist zwei Flächen 13, 14, nämlich eine erste, hier nach oben weisende Fläche 13 und eine zweite, hier seitliche Fläche 14 und einen Rand 12 auf, an dem die nach oben weisende Fläche 13 und die zweite Fläche 14, nämlich die Seitenfläche aneinanderstoßen. Nahe dem Rand 12 kann das Bauteil 11 eine Ausnehmung 15 aufweisen, die der Aufnahme des Lichtleiters 21 oder des Wulstes 24 des Paspollichtleiters 20 dient. Die beiden Flächen 13, 14 weisen jeweils ebene Bereiche 18, 19 auf, die senkrecht zueinander angeordnet sind und der Auflage der Walzenflächen 51, 52 dienen.
Das Bauteil 11 ist vorzugsweise aus Kunststoff und kann mit einem Dekormaterial wie Leder, Kunstleder oder einem Textil bezogen sein (nicht dargestellt). Auch das mit dem Dekormaterial bezogene Bauteil 11 weist einen Rand 12', eine erste Seite 13' und eine zweite Seite 14' und eine Ausnehmung 15' auf. Soweit das Bauteil 11 mit einem Dekormaterial bezogen ist, beziehen sich die Erläuterungen für das Bauteil 11 entsprechend auch auf das mit einem Dekormaterial bezogenen Bauteil 11 und die erste Fläche 13 bezieht sich auf die mit dem Dekormaterial kaschierte Fläche des Bauteiles, etc.
Der Paspollichtleiter 20 in 2 weist einen Lichtleiter 21 aus Glas oder Kunststoff und eine Paspolhülle 22 auf, die den Lichtleiter 21 umgibt und eine Fahne 23 bildet, die zur Befestigung dient. Die Paspolhülle 22 ist transparent oder transluzent.
Die Fahne 23 ist an ihrer Unterseite 25 mit einem Klebstoff 26 beschichtet. Der Klebstoff 26 ist so klebrig, dass wenigstens eine Vorfixierung des Paspollichtleiters 20 auf dem Bauteil 11 erreicht wird. Der Bereich des Lichtleiters 21, der direkt mit der Paspolhülle umgeben ist, wird als Wulst 24 bezeichnet.
3 zeigt nun das Bauteil aus 1, wobei auf der ersten 13, hier nach oben weisende Fläche des Bauteils 11 die Fahne 23 des Paspollichtleiters 20 mittels der Klebstoffschicht 26 aufgeklebt ist. Der Wulst 24 des Paspollichtleiters 20 liegt in der Ausnehmung 15 nahe dem Rand 12 des Bauteils. Der Lichtleiter 20 ermöglicht somit eine Umrandungsbeleuchtung.
4 zeigt das Bauteil 11 und den Lichtleiter 20, 21 aus 3 mit einem Teil der Anpresswalze 50 der Montagevorrichtung 30.
Die Anpresswalze 50 ist um die Walzenachse 54 drehbar gelagert und drückt mit der ersten Walzenfläche 51 mit einem Druck P1 in Richtung der nach oben weisende Fläche 13 des Bauteils 11. Zwischen der ersten Walzenfläche 51 der Anpresswalze 50 und der nach oben weisenden Fläche 13 wird der Paspollichtleiter 20, der an der Fahne 23 eine Klebstoffbeschichtung 26 aufweist, zugeführt. Die erste Walzenfläche 51 der Anpresswalze 50 presst die Fahne 22 des Paspollichtleiters 20 auf die erste Fläche 13 des Bauteils, hier die nach oben weisende Seite. Aufgrund der Klebebeschichtung 26 der Fahne 22 wird der Paspollichtleiter 20 somit auf der nach oben weisenden Fläche 13 des Bauteils 11 variiert.
Ein Sensor S1 misst den Druck P1, mit dem die erste Walzenfläche 51 der Anpresswalze 50 auf das Bauteil 11 drückt. Sofern der gemessene Druck P1_mess unter dem zu erwartenden Druck P1_theo liegt, wird die erste Walzenfläche 51 der Anpresswalze 50 so lange auf die nach oben weisende Seite 13 des Bauteils in Richtung des Doppelpfeils B1 zu verschoben, bis die Druckmessung P1_mess des Sensors S1 den erwarteten Druck Pltheo anzeigt.
Der gemessene Druck p1_mess, p2_mess ist dann unterhalb des erwarteten Drucks P1_theo, P2_theo, wenn das Bauteil 11, einen Schrumpf aufweist, der in Bezug auf das Bauteil in 4 durch die Doppelpfeile A und B angedeutet ist. Dieser Schrumpf wird durch die Bewegung der Anpresswalze gemäß Doppelpfeil A1 und B1 ausgeglichen und so der Lichtleiter mit konstantem Druck an der gewünschten Position angepresst.
Entsprechend erfolgt auch die Druckmessung an der seitlichen Fläche 14 des Bauteils, um einen Schrumpf gemäß Doppelpfeil A auszugleichen. Sofern die Druckmessung P2_mess an der zweiten Walzenfläche 52, die senkrecht auf der Ebene der ersten Walzenfläche 51 der Anpresswalze 50 steht, nicht den berechneten Druck P2_theo ergibt, wird die Anpresswalze 50 gemäß dem Doppelpfeil A1 in Richtung auf die Seitenfläche 14 verschoben, bis der mit dem Sensor S2 gemessene Druck mit dem theoretisch berechneten Druck bei der nächsten Messung wieder übereinstimmt. Auch hier wird der Schrumpf A des Bauteils an dessen Seitenfläche 14 durch die Bewegung der Anpresswalze gemäß Pfeil A1 ausgeglichen.
Wird ein zu hoher Druck mit den Sensoren S1 oder S2 gemessen, so wird die Anpresswalze 50 entsprechend in die entgegengesetzte Richtung bewegt.
In der Montagevorrichtung 30 ist eine Rolle 27 mit dem Paspollichtleiter 20 vorgesehen. Während der Bewegung der Montagevorrichtung 30 entlang der berechneten Bahn 60 wird der Paspollichtleiter 20 abgewickelt und mittels der Anpresswalze 50 auf die nach oben weisende Seite 13 des Bauteils entlang der Kante 12 gepresst.
Nachdem jedoch die Bauteile 11 Fertigungstoleranzen aufweisen, entspricht die berechnete Bahn 60 nicht unbedingt dem wirklichen Verlauf der Kante 12 und der die Kante 12 umgebende Flächen 13, 14 eines individuellen Bauteils 11, mit der Folge, dass bei einem allein aufgrund der berechneten idealisierte Bahn 60 erfolgendem Anpressen des Paspollichtleiters 20 dieser nicht exakt dem Verlauf der Kante 12 folgen würde.
Somit wird der Verlauf der Bahn der Anpresswalze 50 um das Bauteil 11 fortwährend durch die Druckmessung überprüft und gegebenenfalls korrigiert.
In 5 ist schematisch die Montagevorrichtung 30 dargestellt. Die Montagevorrichtung kann in alle drei Raumrichtungen bewegt werden und somit Fertigungstoleranzen gemäß Pfeil A und B ausgleichen und dem Verlauf des Randes des Bauteils auch in Richtung C folgen.
Die Montagevorrichtung 30 umfasst die drehbar auf der Drehachse 54 gelagerte Anpresswalze 50 mit den beiden Walzenflächen 51 und 52, eine Rolle 27 mit dem Paspollichtleiter 20 sowie Mittel 31, um den Paspollichtleiter 20 dem Bereich unterhalb der ersten Walzenfläche 51 zuzuführen.
Die Montagevorrichtung 30 ist über eine Schwenkvorrichtung 32 gegenüber der ortsfesten Montageanlage 36 bewegbar. Die Montagevorrichtung 30 umfasst auch die Sensoren S1 und S2.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015220557 B4 [0004, 0005]

Claims

Verfahren zur Befestigung eines Lichtleiters (20) an einem Bauteil (11) für Fahrzeuge, wobei das Bauteil (11) eine erste Fläche (13), eine zweite Fläche (14) und einen Rand (12) aufweist, der den beiden Flächen (13, 14) benachbart ist, wobei der Lichtleiter (20) entlang des oder nahe dem Rand (12) des Bauteils (11) befestigt werden soll, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: a) Bereitstellen des Datensatzes des Modells (10) des Bauteils (11), insbesondere der Koordinaten der ersten Fläche (13) und der zweiten Fläche (14) des Modells (10) des Bauteils entlang des Rands (12), b) Bereitstellen einer Montagevorrichtung (30), die Mittel (31) zum Zuführen des Lichtleiters (20) sowie eine bewegbare Anpresswalze (50) mit einer ersten Walzenfläche (51) und einer zweiten Walzenfläche (52) sowie wenigstens zwei Drucksensoren S1 und S2 zur Messung der Drücke P1_mess mit dem Sensor S1 an der ersten Walzenfläche (51) und P2_mess mit dem Sensor S2 an der zweiten Walzenfläche (52) aufweist, c) Zuführen des Lichtleiters (20) mit den Zuführmitteln (31) zwischen die erste Walzenfläche (51) der Anpresswalze (50) und die erste Seite (13) des Bauteils (11) und Positionieren der Anpresswalze (50) auf der Grundlage des Datensatzes des Bauteilmodells (10) mit der ersten Walzenfläche (51) an der ersten Fläche (13) des Bauteils (11) und mit der zweiten Walzenfläche (52) an der zweiten Fläche (14) des Bauteils (11) und Anpressen des Lichtleiters (20) auf die erste Fläche (13) des Bauteils mit der ersten Walzenfläche (51) der Anpresswalze (50), d) wobei gleichzeitig mit Schritt c) der Druck P1_mess zwischen der ersten Walzenfläche (51) und der ersten Fläche (13) des Bauteils (11) mit dem Sensor S1 und der Druck P2_mess zwischen der zweiten Walzenfläche (52) und der zweiten Fläche (14) des Bauteils (11) mit dem Sensor S2 gemessen wird, e) die Messwerte Plmess und P2_mess mit den für das Bauteilmodell (10) berechneten Druckwerten P1_theo und P2_theo verglichen und f) bei Abweichung der theoretischen Drücke P1_theo und/oder P2_theo von den gemessenen Drücken P1_mess und/oder P2_mess die Position der ersten und/oder der zweiten Walzenfläche (51, 52) der Anpresswalze (50) gegenüber der ersten (13) und/oder der zweiten (14) Fläche des Bauteils (11) korrigiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresswalze (50) gleichzeitig mit der Korrektur der Position der ersten und/oder zweiten Walzenfläche entlang der berechneten Bahn (60) entlang des Randes (12) des Bauteils (11) bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass anschließend an Schritt f) das Verfahren ab Schritt c) wiederholt wird, wobei die neue Position der Anpresswalze (50) in Schritt c) ausgehend von der letzten Position der Anpresswalze (50) und auf der Grundlage des Bauteilmodells berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (11) ein mit einem Dekormaterial (17) kaschiertes Bauteil (11) ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die erste (13) und/oder zweite Fläche (14) des Bauteils (11) jeweils einen ebenen Bereich (18, 19) aufweisen, die vorzugsweise rechtwinklig zueinander angeordnet sind und/oder das Bauteil (11) im Randbereich eine Nut oder eine Ausnehmung aufweist, in der der Lichtleiter (20) aufgenommen werden kann.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Walzenfläche (51) und die zweite Walzenfläche (52) im Schnitt senkrecht zueinander ausgerichtet sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmessung mittels der Sensoren S1, S2 entlang des Randes (12) des Bauteils (11) wenigstens alle 50 Millimeter, vorzugsweise wenigstens alle 30 Millimeter und besonders bevorzugt wenigstens alle 20 Millimeter erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Sensoren S1 und S2 die Drücke P1_mess und P2_mess an zueinander senkrecht stehenden Flächen (13, 31), (14, 32) messen und/oder als Sensor S1, S2 ... Sensoren verwendet werden und/oder die Messung durch die Sensoren S1 und S2 gleichzeitig erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (20) ein Paspollichtleiter (21) mit einer Pasopolhülle (22) und einer Fahne (23) ist, die an ihrer Unterseite (25) mit einem Klebstoff (26) beschichtet ist und/oder der Lichtleiter (20) auf einer Rolle (27) aufgerollt und in der Montagevorrichtung (30) bevorratet ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der auf dem Bauteil (11) aufgeklebte Lichtleiter (20, 21) anschließend mittels Tackern endgültig befestigt wird.