DE19809520C2 - Montageverfahren und Montagevorrichtung für ein Heckmodul und ein Vorderachsmodul eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Montageverfahren für ein Heckmodul und ein Vorderachsmodul eines Kraftfahrzeu­ ges in einer Vormontage und deren Verbindung mit einer Kraftfahrzeugkarosserie entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch eine Montagevorrichtung.

Aus der GB 22 60 717 A ist ein Montageverfahren zur Herstellung einer Kraftfahrzeugrohkarosserie bekannt, wobei Fahrzeugbleche auf Montageeinheiten angeordnet sind, die sich jeweils auf einem fahrbaren Wagen be­ finden. Im Zuge der Positionierung wird dabei auf der Vorderseite der zentralen Montageeinheit eine Frontmo­ dulmontageeinrichtung in Fahrzeuglängsrichtung auf die zentrale Montageeinheit zugeschoben.

Die DE 40 25 661 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur mittelbaren Halterung eines an Strukturteilen montierbaren Kühlermoduls am Aufbau von Kraftfahrzeugen bei ansonsten von unten einfahrenden Aggregaten.

In der DE 44 04 879 A1 ist ein vorgefertigtes Fluid­ leitungssystem beschrieben, welches zur Montage in ein Kraftfahrzeug im Zuge der automatischen Bandfertigung von typisierten Kraftfahrzeugen eingerichtet ist.

Aus der Praxis ist es in der Automobilindustrie be­ kannt, in einer sogenannten Vormontagelinie verschie­ dene Fahrzeugteile vorzumontieren. Hierzu werden z. B. ein Heckmodul und ein Vorderachsmodul auf Mechanisie­ rungsrahmen bzw. Montageeinheiten vormontiert. Jede Montageeinheit befindet sich auf einem Hubwagen, wobei eine Vielzahl von Hubwagen im allgemeinen synchron zu einer Hauptlinie endlos umlaufen. Nach Abschluß der Vormontage werden die Montageeinheit oder der Hubwa­ gen, die sich entsprechend am vorgesehenen Einbauort unter der Hauptmontagelinie befinden, von unten her in die Kraftfahrzeugkarosserie eingeschoben und die vor­ montierten Teile werden mit der Kraftfahrzeugkarosse­ rie und gegebenenfalls mit weiteren Fahrzeugteilen verbünden.

Bisher wurden die Schlauch- und Rohrpakete für den Motorkühl- und Heizungskreislauf sowie gegebenenfalls für eine Klimaanlage in der Kraftfahrzeugkarosserie verlegt, bevor diese in den Montagebereich der Vormon­ tagelinie kamen. Nach dem Montagevorgang von Kühler und Wärmetauscher und gegebenenfalls von Verdampfer, Klimakompressor und Klimakondensator wurden die Teile entsprechend mit den Schläuchen in der Hauptlinie ver­ bunden. Nachteilig dabei war, daß die Schlauch- und Rohrpakete überkopf montiert werden mußten, was uner­ gonomisch war und eine entsprechende Geschicklichkeit voraussetzte. Da diese Tätigkeiten darüber hinaus in der Montagelinie stattfanden, bestand zusätzlich die Gefahr, daß es bei Montageproblemen zu Störungen in dem Prozeßverlauf kam.

Bekannt aus der Praxis ist es weiterhin auf einem Frontmodul, je nach Integrationsgrad, Scheinwerfer, Kühler und gegebenenfalls Klimakondensator vorzumon­ tieren, wobei das Frontmodul in einem anschließenden Montagevorgang mit einer halbautomatisierten Handling­ seinheit der Hauptlinie zugeführt und dort entspre­ chend montiert wird, wobei dann auch die Kühlmittel­ leitungen und gegebenenfalls die Kältemittelleitungen mit den entsprechenden Teilen verbunden werden. Ab­ schließend erfolgt ein Befüllen des oder der Kreisläu­ fe mit Kühl- bzw. Kältemittel.

Für die Montage jedes dieser Module ist jeweils eine Zuführeinrichtung, Handlingseinrichtung, ein Montage­ platz in der Kernfertigung bzw. der Hauptlinie, mehre­ rer Personen und entsprechende Werkzeuge erforderlich. Die serielle Montage erfordert darüber hinaus eine entsprechende Zeit, was in der Serienfertigung nicht unerhebliche Kosten verursacht.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Montageverfahren und eine Montagevor­ richtung zur Prozeßoptimierung zu schaffen, wobei die Schlauch- und Rohrleitungspakete zusammen mit den üb­ rigen Teilen eines Motorkühl- und Heizungskreislaufes und gegebenenfalls einer Klimaanlage soweit wie möglich in einem Vormontageverfahren miteinander verbun­ den werden, so daß die Teile wenigstens weitgehend vormontiert in einem Arbeitsgang mit der Kraftfahr­ zeugkarosserie in der Hauptlinie verbunden werden kön­ nen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 genannten Verfahrens­ schritte gelöst. Eine Montagevorrichtung ist in An­ spruch 5 aufgezeigt.

Erfindungsgemäß wird nunmehr zusätzlich bei der be­ kannten Vormontage für ein Heckmodul und ein Vorder­ achsmodul auf der hierfür vorgesehenen Montageeinheit noch eine Frontmodulmontageeinrichtung vorgesehen, auf der Frontmodulteile vormontiert werden. Diese Vormon­ tage betrifft dabei insbesondere einen Kühler und - sofern eine Klimaanlage vorgesehen ist - auch einen Klimakondensator. Eine Integrierung des Frontmodules in diese Vormontagelinie hat man bisher nicht für mög­ lich gehalten, denn bei der bisherigen Zustellung der Montageeinheit von unten her an die Kraftfahrzeugka­ rosserie wäre dies nicht durchführbar gewesen. Die Erfinder haben jedoch erkannt, daß sich durch die er­ findungsgemäße in Fahrzeuglängsrichtung verstellbare Verbindung der Frontmodulmontageinrichtung mit der Montageeinheit eine Montage in bisherigem Umfange durchführen läßt. Hierzu ist lediglich dafür zu sor­ gen, daß bei der Hochbewegung die Frontmodulmontage­ einrichtung entsprechend ausgefahren ist und anschlie­ ßend nach Erreichen der Montageposition wieder zurück­ gefahren wird, womit eine "Umfahrung" der Kraftfahr­ zeugkarosserie im vorderen Bereich erfolgen kann und anschließend das Frontmodul nach einer entsprechenden Bewegung entgegen der Fahrtrichtung mit der Kraftfahr­ zeugkarosserie an den vorgesehenen Stellen verbunden werden kann.

In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfin­ dung kann vorgesehen sein, daß bei der Vormontage auch die Schlauch- und Rohrleitungspakete für den Motor­ kühl- und Heizungskreislauf und gegebenenfalls für den Klimatisierungskreislauf ebenfalls vormontiert und mit ihren dazugehörigen Teilen verbunden werden. Sofern ein nachträgliches Einschieben der Teile, wie z. B. eines Heizwärmetauschers oder Klimaverdampfers in die HVAC-unit (Heating Ventilation Air Condition) durch die Stirnwand hindurch konzeptionell möglich ist, kön­ nen diese beiden Teile ebenfalls in der Vormontage vormontiert werden. Wenn auf diese Weise alle Teile für den oder die Kreisläufe vormontiert sind, kann somit bereits in der Vormontage eine vollständige Be­ füllung mit einem Kühlmittelmedium und gegebenenfalls einem Kältemittelmedium erfolgen.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen erge­ ben sich aus den Unteransprüchen.

In dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Montageeinheit in einer Vormontage nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Montageeinheit mit einer zusätzlichen Frontmodulmontageeinrichtung, und

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Montageeinheit mit einer vollständigen Vormontage aller Teile für einen Kühlmittel- und Heizungskreislauf und für ei­ nen Kältemittelkreislauf.

Da die Vormontage diverser Teile und Module und das Verfahren grundsätzlich bekannt sind, werden nachfol­ gend das Montageverfahren und die Montagevorrichtung nur prinzipmäßig und nur anhand von Montageblockbil­ dern erläutert.

Auf einem fahrbaren Wagen 1 mit einer nicht näher dar­ gestellten Hubeinrichtung ist ein Mechanisierungsrah­ men bzw. eine Montageeinheit 2 angeordnet. Auf einer ovalen Fertigungsstraße werden entsprechend eine Viel­ zahl von Hubwagen 1 zur Vormontage als bodengeführte Fördertechnik geführt. Dabei laufen die Wagen 1 im Kreis bzw. Oval mit einem Startpunkt, d. h. einem Mon­ tagebeginn, und einem Endpunkt, an welchem die Monta­ geeinheit 2 durch die Hubeinrichtung vertikal angeho­ ben und von unten her an eine nicht dargestellte Hauptlinie mit Fahrzeugkarosserien herangefahren wird.

Auf der Montageeinheit 2 ist ein Heckmodul 3 und ein Vorderachsmodul 4 angeordnet, welche während des Um­ laufes des Wagens 1 mit den jeweils modulbildenden Teilen vormontiert werden. Dies betrifft z. B. für das Heckmodul ein Antrieb und ein Getriebe und für das Frontmodul Vorderachse, Lenkung und dergleichen. Im allgemeinen werden auch Bremssättel, Bremszylinder, ABS-Gerät und Pedaleinheiten bei dieser Vormontage vormontiert, so daß gegebenenfalls auch sämtliche Bremsleitungen als Leitungspaket 5 zusammen mit einem Ausgleichbehälter vormontiert werden können. Dabei kann auch bereits eine Befüllung der Bremsanlage vor­ genommen werden.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß zusätzlich zu der be­ kannten Montageeinheit 2 auf deren Vorderseite in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar eine Frontmodulmon­ tageeinrichtung 6 über eine Verschiebeeinrichtung 7 mit der Montageeinheit 2 verbunden ist. Auf der Front­ modulmontageeinrichtung 6 wird ein Frontmodul 8 wäh­ rend des Umlaufes des Wagen 1 zusammen mit dem Heckmo­ dul 3 und dem Vorderachsmodul 4 montiert.

Das Frontmodul 8 kann Scheinwerfer 9 und einen Kühler 10, sowie weitere Teile, die nachfolgend an der Fahr­ zeugkarosserie angebracht werden, enthalten. Falls das Fahrzeug mit einer Klimaanlage versehen werden soll, enthält das Frontmodul 8 auch einen Klimakondensator 11 und einen Klimaverdampfer 13.

Falls ein Fahrzeug mit einem Heckmotor vorgesehen ist, wird am Heckmodul 3 ein Klimakompressor 14 angeordnet. Selbstverständlich kann der Kompressor auch in Abhän­ gigkeit von dem Fahrzeugtyp am Vorderachsmodul 4 vor­ montiert werden.

Der Motorkühl- und Heizungskreislauf wird bei der Vor­ montagelinie vormontiert. Hierzu wird ein Schlauch- /Rohrleitungspaket als Leitungsmodul 15 auf der Montageeinheit 2 vorgesehen, welches den Motor mit dem Küh­ ler 10 verbindet. Bei Vorhandensein einer Klimaanlage wird ebenfalls ein Schlauch-/Rohrleitungspaket als Leitungsmodul 16 zwischen dem Klimakondensator 11, dem Verdampfer 13 und dem Klimakompressor 14 (Motor) auf der Montageeinheit 2 vorgesehen.

Da die Frontmodulmontageeinrichtung 6 in Längsrichtung horizontal gegenüber der Montageeinheit 2 verschiebbar ist, sind in dem bzw. den Leitungsmodulen 15 bzw. 16 flexible Anbindungsglieder 17 vorzusehen, um einen Längenausgleich zu ermöglichen.

Wie ersichtlich, werden die Schlauch-/Rohrleitungs­ pakete nicht mehr wie beim Stand der Technik am Unter­ boden der Fahrzeugkarosserie montiert, sondern zusam­ men mit den anderen vormontierten Teilen auf der Mon­ tageeinheit 2 ebenfalls vormontiert, wobei sie gegebe­ nenfalls an dem einen oder anderen Modul befestigt werden können. Hierzu können die Schläuche und Rohre gegebenenfalls auch über Clipsverbindungen an Halte- oder Positioniergliedern der Montageeinheit 2 befes­ tigt werden.

Je nach Integrationsgrad des Kühl- und Heizkreises ist das Vormontieren mit dem Wärmetauscher 12 möglich, der anschließend bei der Montage des Gesamtsystemes in der Hauptlinie in die entsprechend vorbereitete Heizungs- und Kühlungseinheit im Cockpit bzw. in die Instrumen­ ten-Tafel eingeschoben, gedichtet und fixiert werden kann. In diesem Falle kann bereits in der Vormontage der Kühl- und Heizkreis mit dem Kühlmedium befüllt werden. Falls eine Integration des Wärmetauschers 12 auf der Montageeinheit 2 nicht möglich ist, kann gege­ benenfalls trotzdem eine Füllung mit Kühlmedium vorge­ nommen werden, wobei in diesem Falle dann Schlauch­ klemmen ein Auslaufen verhindern. Nach der abschlie­ ßenden Verbindung mit einem in der Hauptlinie montier­ ten Wärmetauscher werden dann die Schlauchklemmen wie­ der demontiert.

Ähnliches gilt für eine Klimaanlage. Sofern - wie in Fig. 2 dargestellt - der Verdampfer 13 und der Konden­ sator 11 auf der Montageeinheit 2 und der Klimakom­ pressor 14 auf der Montageeinheit 2 vormontiert werden können, wird auch der Klimakreislauf durch eine Befül­ lung mit einem Kältemittel vollständig vormontiert.

Die Verschiebeeinrichtung 7 kann elektrisch, hydrau­ lisch oder pneumatisch arbeiten. Wesentlich ist ledig­ lich, daß die Frontmodulmontageeinrichtung 6 um einige Zentimeter in Fahrtrichtung nach vorne horizontal ver­ schiebbar ist, um bei der Montage der vorgefertigten Module mit der Frontmodulmontageeinrichtung 6 und den darauf angeordneten Frontmodulen 8 beim vertikalen Hochfahren an der Fahrzeugkarosserie vorbeizukommen, da bei einer ausschließlichen Vertikalbewegung der Frontmodulmontageeinrichtung 6 eine Hinterschneidung mit der Fahrzeugkarosserie vorliegen würde.

Bevor die Montageeinheit 2 in der oberen Endposition angekommen ist und dort die Verbindung der Module mit der Fahrzeugkarosserie erfolgt, wird die Frontmodul­ montageeinrichtung 6 hierzu durch ein Verfahren der Verschiebeinrichtung 7 in Fahrtrichtung ausgefahren bis die Montageposition der Montageeinrichtung 6 erreicht ist. Daraufhin fährt die Montageeinrichtung 6 gegen die Fahrtrichtung in die Montageposition des Frontmoduls zurück, wonach die Verbindung des Frontmo­ dules bzw. der darauf angeordneten Teile mit der Fahr­ zeugkarosserie erfolgt. Dabei kann die abschließende Montage durch seitlich oder von vorne zuführbare Werk­ zeuge erfolgen, wobei der komplette Vorgang auch auto­ matisierbar ist.

Da sich bei dieser Vormontage mehrere Module, nämlich das Heckmodul 3, das Vorderachsmodul 4, das Bremslei­ tungsschlauchpaket 5, das Frontmodul 8 und gegebenen­ falls weitere Module auf der Montageeinheit 2 befinden und nicht mehr über mehrere Bereiche verstreut sind, kann der gesamte Montageprozeß deutlich verkürzt wer­ den. Auf diese Weise werden nicht nur separate Hand­ lingseinrichtungen sondern auch Personal eingespart. Alle beschriebenen Arbeiten können auf einer optimalen Arbeitshöhe weitgehend automatisiert auf der Montage­ einheit 2 vormontiert werden. Durch die Anbindung des Schlauch- und Leitungspaketes 15 bzw. 16 am Motor und am Kühler 10 bzw. Klimakondensator 11 und gegebenen­ falls am Wärmetauscher 12, am Verdampfer 13 und am Klimakompressor 14, wird ebenfalls eine Montageer­ leichterung und Prozeßoptimierung erreicht.

Claims (7)

1. Montageverfahren für ein Heckmodul und ein Vorder­ achsmodul eines Kraftfahrzeuges in einer Vormonta­ ge und deren Verbindung mit einer Kraftfahrzeugka­ rosserie, wobei die Montageteile auf einer, auf einem fahrbaren Wagen angeordneten Montageeinheit vormontiert werden, wonach die Montageeinheit mit den vormontierten Teilen unter die Kraftfahrzeug­ karosserie gebracht und mit dieser verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer in Fahrzeuglängsrichtung verstellbar mit der Montageeinheit (2) verbundenen Frontmodulmon­ tageeinrichtung (6) ein Kühler (10) eines Motor­ kühl- und Heizungskreislaufs zusammen mit weiteren auf einem Frontmodul (8) montierbaren Teilen (9, 10, 11) vormontiert wird, wonach im nach vorne aus­ gefahrenen Zustand der Frontmodulmontageeinrich­ tung (6) gegenüber der Montageeinheit (2) zur Ver­ bindung mit der Kraftfahrzeugkarosserie die Monta­ geeinheit (2) angehoben wird, wonach bei Erreichen der Verbindungsposition die Frontmodulmontageein­ richtung (6) eingefahren bzw. bezogen auf die Fahrtrichtung zurückgezogen wird, und wonach die Verbindung der vormontierten Teile mit der Kraft­ fahrzeugkarosserie erfolgt.

2. Montageverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Heizungswärmetauscher (12) des Motorkühl- und Heizkreislaufes des Kraftfahrzeugs auf der Front­ modulmontageeinrichtung (6) vormontiert wird und über ein Schlauch-/Rohrleitungspaket (15) mit dem Kühler (9) verbunden wird.

3. Montageverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Frontmodulmontageeinrichtung (6) ein Kli­ makondensator (11) vormontiert wird.

4. Montageverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Klimakompressor (14) auf dem Heckmodul (3) vormontiert und über ein Schlauch-/Rohr­ leitungspaket (16) mit dem Klimakondensator (11) und einem Klimaverdampfer (13) verbunden werden.

5. Montagevorrichtung für ein Heckmodul und ein Vor­ derachsmodul eines Kraftfahrzeuges in einer Vor­ montage und deren Verbindung mit einer Kraftfahr­ zeugkarosserie, mit einer, auf einem fahrbaren Wa­ gen angeordneten Montageeinheit und mit einer Hub­ einrichtung für die Montageeinheit, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Vorderseite der Montageeinheit (2) eine Frontmodulmontageeinrichtung (6) in Fahrzeuglängs­ richtung verstellbar mit der Montageeinheit (2) verbunden ist.

6. Montagevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Klimakompressor (14) auf dem Heckmodul (3) vormontiert ist, welcher über ein Schlauch- /Rohrleitungspaket (16) mit einem auf der Frontmo­ dulmontageeinrichtung (6) vormontiertem Klimakon­ densator (11) verbunden ist.

7. Montagevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauch-/Rohrleitungspakete (15 bzw. 16) als Leitungsmodule mit flexiblen Anbindungsgliedern (17) ausgebildet sind.