DE7807583U1

DE7807583U1 - Einrichtung zum zusammenschweissen von kraftfahrzeugkarosserien

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Publication number: DE7807583U1
Application number: DE19787807583U
Authority: DE
Original assignee: COMAU SpA GRUGLIASCO TORINO IT
Current assignee: COMAU SpA GRUGLIASCO TORINO IT
Priority date: 1977-03-14
Filing date: 1978-03-13
Publication date: 1983-09-08
Also published as: SE423979C; ES467799A1; GB1564669A; IT1082801B; DE2810822C2; SE7802854L; JPS53134747A; SE423979B; DE2810822A1

Description

Die Erfindung bezieht 3ich auf eine Vorrichtung zum Schweißen von Kraftfahrzeugkarosserien, bestehend aus einem Schweiß- und Fixierplatz, in welchem eine Transportbahn zum Transport der Karosserie angeordnet ist, wobei auf jeder Seite der Transportbahn jeweils mindestens ein Seitenträger mit einer an die Karosserie anpreßbaren Positioniervorrichtung angebracht ist, welche Positioniervorrichtung an die geometrische Form der zu schweißenden Karosserie angepaßte Positionierarme aufweist, wobei auf jeder Seite der Transportbahn außerdem jeweils mindestens eine Schweißvorrichtung mit einem an die Karosserie anstellbaren Schweißkopf angebracht ist.

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In der Kraftfahrzeug bauenden Industrie werden die meisten Kraftfahrzeugkarosserien bisher von Hand an kontinuierlichen Drahgestell-Fertigungsstraßen geschweißt. Es kann vorgeplant werden, daß unterschiedliche, lose zusammengesetzte Karosserien sich durch das Fließband auf Paletten oder Karren mit dazupassenden seitlichen Positionierungsgestellen, Rahmen oder Fixiergestellen bewegen, wobei das Schweißen von Hand durchgeführt wird, wie es erforderlich ist, gleichgültig, welche Karosserie sich auf dem Fließband bewegt.

Einige Karosseriemontagewerke verwenden Einrichtungen, die als Fixierböcke bezeichnet werden, und die alle Hauptbestandteile, nämlich Karosserieunterteil,

!5 -seiten und -oberteil, in der richtigen Zusammenstellung in einer einzigen Spezialeinspannung enthalten, wobei aber wiederum das Schweißen von Hand erfolgt, um den unterschiedlichen Schweißerfordernissen für jede spezielle Karosserie nachzukommen. In manchen Fällen werden auch automatische Vielfach-Punktschweißeinrichtungen an einem Rahmenkopf mit Schwenksäulen angebracht. In diesen fällen sind allerdings die Schweißstellen für jede spezielle Karosserie festgelegt, wobei keine Vorkehrung zum Programmieren der Schweißköpfe getroffen ist, um unterschiedliche Schweißarbeiten für unterschiedliche Karosserien durchzuführen.

In einem anderen Fall wurden für ein spezielles Kraftfahrzeugmodell mit drei Karosserietypen programmierbare

Roboter zum nochmaligen Punktschweißen oder Endschweißen an aufeinanderfolgenden festen Stationen vorgesehen. Es wurde eine Vorrichtung zum anfänglichen Fixieren der Hauptbestandteile an einem ersten Fixierabschnitt vorgesehen, wo das Karosserieunterteil tragende Karren sich kontinuierlich in Längsrichtung mit für die einzelnen

Karosserietypen passenden Fixierseiterigestellen bewegten, wobei das Schweißen teilweise von Hand und teilweise von automatischen Schweißköpfen durchgeführt wurde, die jedoch dahingehend begrenzt waren, daß sie

^ die Schweißung nur an denjenigen Schweißpunkten durchführen konnten, die für alle drei Karosserietypen gemeinsam waren. Die Fließbandkarren kehrten zur Ausgangsstellung am Ende eines jeden Schweißzyklus zurück. Eine Schweißung von Hand wurde für alle Stellen verwendet,

^ die bei den verschiedenartigen Karosserietypen unterschiedlich waren. Eine automatische Schweißung durch Roboter-Schweißmaschinen, die für den automatischen Wechsel von unterschiedlichen Karosserietypen programmiert waren, fand dann in einem zweiten, inter-

mittierenden Abschnitt des Arbeitsflusses statt, nachdem die Karosseriegeometrie im ersten, kontinuierlichen Arbeitsfluß in der Karussellfixierstation festgelegt wurde. Nach dem intermittierenden Arbeitsfluß durch den zweiten Abschnitt wurde für die Karren eine Vorkehrung getroffen,

wieder den kontinuierlichen Arbeitsfluß durch einen dritten Abschnitt aufzunehmen, wo das nochmalige endgültige Punktschweißen von Hand durchgeführt wurde.

Im Falle automatischer Fließbänder ist die übertragungs-

einrichtung immer eine starre Einrichtung, die festliegende Schritte von jeder Schweißstation zur nächsten sowie einen festgelegten Weg für die Teile mit einer vorher eingestellten und konstanten Übertragungsgeschwindigkeit erfordert.

Der Nachteil dieser bekannten Einrichtung liegt insbesondere in seiner Starrheit, die es außerordentlich schwierig und teuer macht, zusätzliche oder zwischengeschobene Tätigketien einzuführen oder herauszunehmen, 35

wobei es notwendig ist, alle Werkzeuge für die Herstellung eines unterschiedlichen Kraftfahrzeugmodells neu zu erstellen, das über dasselbe Band laufen soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Schweißen von Kraftfahrzeugkarosserien so auszubilden, daß die Flexibilität der Vorrichtung beim automatischen Schweißen unterschiedlicher Kraftfahrzeugkarosserien in willkürlicher Verteilung auf demselben Fließband bzw. derselben Produktionsstrecke erhöht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung vor, daß neben den iix Wirkstellung befindlichen Positioniervorrichtungen zusätzliche Austausch-Positioniervorrichtungen angeordnet sind, deren Positionierarme mit der geometrischen

Form eines anderen Karosserie-Typs ausgebildet sind. 15

Dabei kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung so ausgestaltet sein, daß <*ie Seitenträger mittels am Schweiß- und Fixierpl^.'— angebrachter, von einer Bereitschaftsstellung zur Betriebsstellung der Seitenträger ver- *® laufenden Führungen verschiebbar gelagert sind, und daß zusätzlich zu diesen Seitenträgern auf jeder Seite der Transportbahn mindestens ein Austausch-Seitenträger an den Führungen im Abstand zu den ersten Seitenträgern gelagert ist, wobei die Austausch-Seitenträger mit Positioniervorrichtungen versehen sind, deren Positio-r nierarme nach der geometrischen Form eines anderen Karossei'ietyps ausgebildet sind, wobei ferner der Karosserie-Unterteil jeder zu schweißenden Karosserie auf einem auf der Transportba'/m bewecbaren Träger mit-

tels Stützen starr befestigt ist, während die lose mit dem Karosserieunterteil verbundenen anderen Karosserieteile von den Positioniervorrichtnngen in Schwej.ßstellung gehalten sind.

Es ist aber gemäß der Erfindung auch möglich, di'> Vorrichtung so auszubilden, daß jeder Seitenträger mindestens eine weitere Positioniervorrichtung aufweist, deren Positionierarme nach der geometrischen Form eines anderen Karosserietyp3 ausgebildet sind, wobei jede der unterschiedlichen Positioniervorrichtungen am zugeordneten Seitenträger aus einer zurückgezogenen Stellung in die Arbeitsstellung bewegbar gelagert ist, wobei ferner 1er Karosserieunterteil jeder zu schweißenden Karosserie auf einem auf der Transportbahn bewegbaren Träger mittels Stützen starr befestigt ist, während die lose mit dem Karosserieunterteil verbundenen anderen Karosserieteile von den tositioniervorrichtur.gen in Schweißstellung gehalten sind .

Die Vorrichtung der Erfindung unterscheidet sich von jeder der vorher erwähnten Einrichtungen in einer Anzahl wesentlicher Gesichtspunkte. Jeder Schweißvorr^ng von Hand kann weggelassen werden, und jeder automatische O Schweißvorgang kann an festen Schweißstationen hinter der Fixierstation oder hinter den Fixierstationen durchgeführt werden, wobei die Notwendigkeit für die Schweißköpfe vermieden wird, sich mit einer kontinuierlichen Förderstraße zu bewegen. Es können unterschiedliche Wagenkarosserien am gleichen Schweiß- und Fixierplatz dadurch bearbeitet werden, daß rasch austauschbare Positioniervorrichtungen mit programmierbaren Schweißeinrichtungen vorgesehen werden, die für den automatischen Viechsei auf die unterschiedlichen Schweißerforder-

nisse einer jeden der unterschiedlichen Typen von zu bearbeitenden Kraftfahrzeugkarosserien angepaßt sind. Die unterschiedlichen Positioniervorrichtungen können dabei an austauschbaren Seitenträgern angeordnet sein-Es ist aber auch möglich, vorgegebene Seitenträger mit

automatisch austauschbaren unterschiedlichen Positionxervorrichtungen zu versehen, die für unterschiedliche Karosserien, wie etwa die zweitürige und die viertürige

Version eines bestimmten Modells eingerichtet - ein können, wobei diese Versionen ansonsten im allgemeinen in eier gesamten Karosserieausbildung ähnlich sind.

Somit liegen die Vorzüge dor Erfindung hauptsächlich darin, daß ein automatischen Kraftfahrzeug-Karosseriefließband vorgesehen werden kann, das programmierbar ist, damit das Programm einfach und automatisch entsprechend eines jeder Kraftfahrzeug-Karosserietyps, der zusammenzubauen ist, abgeändert werden k^nn, was die Möglichkeit ergibt, daß man jederzeit das Verhältnis der produzierten Menge eines Kraftfahrzeug-Karosserietyps zu der eines anderen Typs ändert, wobei das Umrüsten auf einen neuen Kraftfahrzeug-Karosserietyp in einer sehr kurzen Zeit und unter äußerst geringen Investitionskosten möglich ist, so daS auch die Fertigungskapazitat einer solchen Vorrichtung erheblich vergrößert wird, ohne daß dadurch Mehrkosten aufgewandt werden müßten, ganz im L^genteil lassen sich auch die Kosten gegenüber einer bisherigen

Vorrichtung senken.

Für die rasche und platzsparende Austauschbarkeit der Seitenträger ist es gemäß der Erfindung vorteilhaft, wenn die Seitenträger mit ihrem oberen Ende jeweils an einer

an den Führungen vorgesehenen Schwenkachse aus einer schräg nach unten außen geneigten offenen Stellung in eine etwa vertikale Betriebsstellung schwenkbar gelagert sind. Dabei können die Führungen als Schienen ausgebildet sein.

In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn 30

die Schienen als Schwenkachse für die daranhängenden Seitenträger ausgebildet sind.

Die Seitenträger können in ihrer Wirkstellung auf be=

sonders günstige Art und Weise starr gehalten werden, 35

wenn gemäß der Erfindung jeder in Arbeitsstellung befindliche Seitenträger mit dem unteren Ende in Eingriff mit einem am Schweiß- und Fixierplatz angebrachten

Widerlager ist . Dabei kann das Widerlager am Ende eines Steuerhebels angebracht sein, der mit dem anderen Ende am Schweiß- und Fixierplatz schwenkbar gelagert ist 5

Der Transport der zu bearbeitenden Karosserie kann vorteilhaft in der Weise erfolgen, daß der auf der Transportbahn bewegbare Träger als auf einem Wagen angeordnete Palette ausgebildet ist. Dabei kann die

Palette mittels Hubeinrichtungen heb- und senkbar auf dem Wagen angeordnet sein.

Darauf aufbauend ist es möglich, die Palette an der

Fixierstation wiederholbar in stets die gleiche 15

Stellung zu bringen, in dem die Palette auf ihrer Unterseite mit Zentrierköpfen versehen ist, die mit am Schweift- und Fixierplatz angebrachten Fixiermulden zusammenwirken.

Um die se zentrierte Palette bzw. die darauf befestigte Karosserie während des Bearbeitungsvorganges unverrückbar festzuhalten, kann gemäß der Erfindung jeder Seitenträger am unteren Ende mit Anschlägen versehen

sein, die zum Festhalten der Palette mit Bezugsflächen 25

der Palette zusammenwirken.

In der nachfolgenden Beschreibung sind in Verbindung mit den Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher ₃q Erläutert. Dabei zeigen:

Fig.1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Vorderansicht der Schweiß- und Fixierstation

Fig.2 einen schematischen Längsschnitt gemäß Linie II-II in Fig.1,

Fig.3 eine schematische Draufsicht auf einen Teil eines Kraftfahrzeugkarosseriefließbandes, bei

dem die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet ist,

Fig.it eine schematische Seitenansicht eines abgeän-¹^ derten Fließbandes mit einer Schweiß- und

Fixierstation, die unterschiedlich gegenüber der gemäß Fig.1 und 3 ist,

Fig.5 eine Draufsicht auf das in Fig.4 gezeigte Fließband,

Fig.6 einer. Schnitt längs Linie VI-VI in Fig.5,

Fig.7 eine schematische Draufsicht auf ein weiteres, abgeändertes Fließband, das ein weiteres Aus

führungsbeispiel der Erfindung enthält,

Fig.8 eine Seitenansicht eines Teils eines Seitengestells, das mit auswechselbaren Positionierungseinrichtungen für zweitürige und viertürige Ausführungsformen eines vorgegebenen Modells ausgerüstet ist,

Fig.Q eine Draufsicht auf das Seitengestell, das in

_o

Fig.ο gezeigt ist,

Fig.10 in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit eines

Seitengestells, das in Fig.8 und 9 gezeigt ist,

und
35

Fig. 11 eine in noch weiter vergrößertem Maßstab dargestellte Einzelheit eines Teils der Fig.10.

In äen Zeichnungen ist in Fig.1 und 2 eine Schweiß- und Fixierstation 10 gezeigt, die dazu eingerichtet ist, die eine oder die andere zweier unterschiedlicher

Kraftfahrzeugkarosserien aufzunehmen und zu schweißen; δ

beispielsweise die zweitürige und die viertürige Version desselben Modells. Die Station 10 umfaßt einen Eingangsrahmen 12 am Eingangsende und einen Ausgangsrahmen 14 am Ausgangsende. Die oberen Teile der beiden Rahmen 12 und 14 sind mit zwei Schienen versehen, die sicn in Längsrichtung quer über die Station 10 erstrecken. Zwei sich in Längsrichtung erstreckende seitliche Führungen sind am Unterteil der Station 10 angeordnet und umfassen jeweils mehrere . Rollen 20 mit vertikalen Achssen, die eine abgeschlossene,

motorisierte Fördereinrichtung 22 führen, die Räder aufweist, die längs einer Trasse durch eine Anlage zum zusammenbauen und Schweißen einer Kraftfahrzeugkarosserie durch eine bekannte geeignete Steuereinrichtung geführt und gesteuert werden.

Eine Palette 26 ist (von Hand oder durch eine geeignete mechanische Einrichtung) auf der Fördereinrichtung 22 angeordnet, die mittels pneumatischer oder hydraulischer Betätigungseinrichtungen 28 angehoben und abgesenkt

werden kann. Die Palette 26 ist mit starren Stützvorrichtungen 27 und Spannvorrichtungen 29 versehen, die zum Unterteil 31 einer Kraftfahrzeugkarosserie 30 passen, die vorher lose aus den tiefgezogenen Metallblechelementen zusammengesetzt wurde, aus denen sie hergestellt wird und die provisorisch miteinander verbunden wurden, bevor sie auf der Palette eingespannt wurden. Die Schweiß- und Fixierstation 10 ist mit vier FixiermuI Jen 32 zum Zentrieren entsprechender kugeliger selbstzentrierender¹ Zentrierköpfe 34 versehen, die

an der Palette 26 angebracht sind.

An jeder Seite der Fixierstation 10 sind zwei Seiten- - j träger 36 vorgesehen, an deren oberen Enden 38 Rollen 40 j angebracht sind, die auf Schienen 16 laufen und es den Seitenträgern 36 ermöglichen, um die Achse der Schienen 16 zu schwenken und in Längsrichtung auf derartigen Schienen zu laufen. Die unteren Enden 42 der Seitenträger 36 weisen jeweils zwei Anschläge 44 auf. die zur Positionierung von Bezugsoberflächen 46 der Palette 26 dienen.

Wie in Fig.1 gezeigt ist, werden die unteren Enden 42 der Seitenträger 36 mittels teilweise kugeliger Rollen 48 in einer Widerlagergabel 50 angeordnet, die an einem

Steuerhebel 52 angeordnet ist, der um sein unteres Ende

schwenken kann, wie dies durch den Pfeil L in Fig.1 I

gezeigt ist, um hierbei mittels der Rolle 48 und der j

Gabel 50 eine Schwenkbewegung des entsprechenden Seiten- | trägers 36 um die Achse der Schiene 16 zu ermöglichen. I ;

j Jeder Träger eines Paares gegenüberliegender Seitenträger i

36 weist Positioniervorrichtungen auf, von denen eine !

mit 37 in Fig.1 bezeichnet ist und die dazu eingerichtet

sind, mit der vorher zusammengefügten Karosserie 30 ä

5 >

in Eingriff zu treten, um ihre endgültige Geometrie fest- j zulegen. Die Positioniervorrichtungen, die von den Trägern 36 an einem der beiden Paare einander gegenüberliegender Seitenträger getragen wenden, unterscheiden sich

von denen, die von den Seitenträgern 36 des anderen Paa-30

res getragen werden, derart, daß es möglich ist, das eine Paar Seitenträger 36 oder das andere zum Verschweißen

zweier verschiedener Typen lose vorher zusammengebauter Karosserien zu verwenden.

Die Fixierstation 10 ist mit einer Anzahl programmierbarer Schweißroboter 54 versehen, von denen jeder mit einen Schweißgerät 54a zum Durchführen von Punktschweißungen versehen ist.

Die oben beschriebene Anlage arbeitet wie folgt: Bevor die Fördereinheit in die Schweiß- und Fixierstation 10 eintritt, heben die pneumatischen oder hydraulischen Betätigungseinrichtungen 28 die Palette 26, auf dar die lose vorher zusammengebaute Karosserie festgespannt ist. Nachdem die Einheit in die Fixierstation 10 gelangt ist, senken die Hubeinrichtungen die Palette 26 ab, bis ihre kugeligen Zentrierköpfe mit den Zentriermulden 32 in Eingriff treten. Bei diesem Arbeitsgang schließen sich die beiden Seitenträger 36, die vorher abgespreizt waren, um es der Karosserie zu erlauben, zwischen ihnen einzufahren (wie in der gestrichelten U:ar~ ßlinie rechts in Fig.1 gezeigt ist), indem die Seitenträger um die Achsen der Schienen 16 schwenken, bis ihre Anschläge 44 gegen die Bezugsflächen 46 an der Palette 26 anschlagen. Als Ergebnis dieser Schwenkbewegung spannen die Seitenträger 36 die lose vorher zusammengebaute Karosserie fest, um ihre endgültige Geometrie zu bestimmen. Sie wirken dabei als Seitenspannrahmen zusammen.

Wenn die Karosserie 30 von der Palette 26 und den beiden Seitenträgern 36 eingespannt ist, dann beginnen die Schweißroboter 54, die programmierte Tätigkeit durchzuführen. Derartige Roboter 54 führen unterschiedliche Schweißabläufe entsprechend des Karosserietyps 30 durch, der bei der Fixierstation 10 positioniert ist, und die Auswahl des Programms wird von einer geeigneten programmierbaren Steuereinrichtung oder einem Prozeßrechner getroffen, der die Gesamtanlage steuern kann. Am Ende ihres Schweißablaufes lösen sich die Roboter 54 aus dem Eingriff, und die Seitenträge·" 36 werden aus der Einspannung mit der Karosserie gelöst und nach außen

in eine offene Stellung mittels der Steuerhebel 52 geschwenkt. Nachfolgend v/ird die Palette 26 abgehoben und aus der Fixierstation 10 durch die angetriebene Fördereinrichtung 22 ausgefahren. 5

Wenn eine Karosserie 30 einer anderen Art als die, die soeben erörtert wurde, in die Fixierstation 10 eintritt, dann informiert die Steuer- bzw. Regelanlage eine Steuereinheit und diese entfernt das Paar Seitenträger 36, sobald sein Arbeitsablauf fertiggestellt ist, und ersetzt es durch ein Paar Austauschseitenträger, üie für die neue Karosserie 30 geeignet sind; diese Träger befinden sich vorher in einer Sereitschaftsstellung.

Fig.3 stellt schematisch einen Teil einer Schweißanlage dar, die die Ausrüstung verwendet, die unter Bezugnahme auf Fig.1 und 2 beschrieben ist. Ein automatisches Lager 56, das durch i^ne geeignete Einrichtung (nicht gezeigt) gesteuert wird, beinhaltet mehrere Paletten 26, die mit Einrichtungen zum Herstellen eines Eingriffs mit mehreren unteren Bezugspunkten versehen sind, mit denen die Kraftfahrzeugkarosserien versehen sind, um hierbei den unteren Teil einer Kraftfahrzeugkarosserie, die sich im Bau befindet, starr und genau zu positionieren. Bevor sie in eine danebenliegende Ladestation 58 eintritt, läuft jede Fördereinrichtung 22 vor dem automatischen Lager 56 vorbei,wo sie eine Palette aufnimmt, die so ausgestattet ist, daß sie den Karosserietyp abstützt, der gerade lose zusammengebaut an der Ladern

station ankommt.

Die Karosserien werden lose in einer Zusammenbauzone (nicht in der Zeichnung gezeigt) vorher zusammengebaut und laufen dann weiter bis zur Ladestation 58, wobei die Überführung mittels eines geeigneten Hängeförderers (ebenfalls nicht gezeigt) bewirkt wird. Die Karosserien werden dann auf die Palette durch einen Absenklift aufgesetzt. Wurde das Umsetzen durchgeführt, dann wird der Eingriff der Karosserien mit deir. Lift gelöst, und sie werden automatisch durch geeignete bekannte Einrichtungen mit der Palette verspannt. Die Karosserien werden auf der Palette in Ausrichtung mit. den oben erwähnten unteren Bezugspunkten festgespannt und v/erden dann mittels der angetriebenen Fördereinrichtungen längs Trassen gefördert, die schematisch durch die Pfeile A und B in Fig. 3 bezeichnet sind, und zwar zu einer von j zv/ei Fixierstationen, von denen die erste in Fig. 3 mit dam Bezugszeic^; en 60 bezeichnet ist. Der Pfeil b in Fig. 3 führt zu einer zweiten Fixierstation (nicht dargestellt) parallel zur Station 60: Weitere derartige parallele | Fixierstationen können vorgesehen werden, wenn es der Durchsatz von Wagenkarosserien erfordert. In diesem letzt- J genannten Fall kann durch eine geeignete Steueranlage eine Auswahl getroffen werden, die die Fixierstation

ι bezeichnet, die zugehörig ist zu der lose zusammengefügten, zu schweißenden Karosserie. Wo mehr als eine identische Fixierstation verwendet wird, um den Produktionserforder- ' nissen nachzukommen, kann die Steueranlage für den Förderer ^aucn entweder eine freie Station oder eine Station bestimmen, die der Fertigstellung ihres Arbeitsablaufes am nächsten -toitmt, um die nächste lose zusammengefügte Karosserie ^dorthin zu lenken.

^Die Schweißtätigkeit wird dann an der Station 60 durchge^rührt, und dies bestimmt die endgültige Geometrie der

* fertigen Karosserie, wie vorher beschrieben wur^r'e. Die Karosserie, die derart geometrisch festgelegt und in einer festen geometrischen Ausbildung verschweißt ist, wird dann zu einer Reihe nachfolgender Schweißstationen 62,64, 66 usw. überführt, deren Anzahl mehr oder weniger in Übereinstimmung der erforderlichen Flexibilität der Anlage entsprechen kann. Bei diesen nachfolgenden Schweißstationen wird fertiggeschweißt, um der Karosserie ihre erforderliche mechanische Festigkeit zu verleihen. 10

Bei dem modifizierten Ausführungsbeispiel, das in Fig.4 bis 6 gezeigt ist, sind zwei unterschiedliche Arten von Karosserien jeweils mit 30a und 30b bezeichnet und v/erden auf entsprechend eingerichteten Paletten getragen, die mit 26a und 26b bezeichnet sind; sie laufen durch eine Fixier- und Schweißstation 110 mittels einer zusätzlichen Förderstraße, die allgemein mit 122 bezeichnet wird und auf eier cie Karosserien 30a, 30b, die vorher auf di ■; Paletten 26a, 26b aufgeladen wurden, mittels eines Lift 74 aufge- ^u laden werden. Die Fixier- und Schweißstation 110 ist wie die Station Ij, die unter Bezugnahme auf Fig.1 und 2 beschrieben wurde, mit zwei Paaren von Seitenträgern 36a und 36b versehen, die in Längsrichtung an Schienen 16 laufen und imstande sind, über einen begrenzten Bcdenbe-

reich um die Achsen dieser Schienen zu schwenken. Die Seitenträger 36a sind in gleicher Weise mit Positionierungseinrichtungen und Spanneinrichtungen (nicht gezeigt) versehen, um den Karosserien 30a, die von Paletten 26a getragen werden, ihre endgültige geometrische Form zu

verleihen, bevor sie von Robotern 54 zusammengeschweißt werden, während die Seitengestelle 36b in ähnlicher Weise ausgestattet sind, um auf analoge Weise an den Karosserien 36b tätig zu werden, die an den Paletten 26b getragen

werden.
35

Im gezeigten Beispiel ist eine Karosserie 30a, die von einer Palette 26a getragen wird, zwischen den Seitenträgern 36a eingespannt und ein Paar Austausch-Seitenträger 36b befindet sich in Bereitschaftsstellung.

f Das Aufladen der Karosserien auf die Paletten wird an

] einer Beladungsstation 68 durchgeführt, die zwei vertikal

j angeordnete, mechanisierte Palettenlager 70a und 70b

aufweist, und zwar jeweils eines an jeder Seite der Förderstraße 122. Jedes Lager ist mit einer Querfördereinrichtung versehen, die schematisch mit 72 bezeichnet ist, um eine von einer programmierbaren Steuereinrichtung (nicht gezeigt) ausgewählte Palette einem Förderer 74 zuzuführen, der sie in eine Stellung bringt, in der die entsprechende lose vorher zusammengebaute Karosserie auf sie aufgeladen wird. Die Anordnung, die die Palette und die Karosserie umfaßt, wird auf das Fließband 122 von der Hubeirichtung 74 eingesetzt.

Am Ausgang aus der Schweißstation 110 werden die Paletten von ihren entsprechenden Karosserien getrennt, die nun eine stabile Ausbildung angenommen haben, und werden mittels eines einen nach unten gerichteten Hub durchführenden Lifts 76und einer unterhalb verlaufenden Rückführstraße 122a zur Unterseite des Lifts 74 gefördert, um wieder in ihre entsprechenden Speicher 70a und 70b an der Beladungsstation 68 eingesetzt zu werden.

Fig.7 zeigt schematisch eine andere, gegenüber der vorher beschriebenen Ausstattung abgeänderte Ausführungsform, um die Seitenträger gegen die lose vorher zusammengesetzter. Karosserien anzulegen, die von entsprechenden Paletten getragen werden, und zum automatischen Wechseln

derartiger Seitenträgerpaare entsprechend dem Karosserie-35

typ an der Schweißstation. Diese abgeänderte Anordnung kann entweder in einer Anlage verwendet werden, in der die Paletten mittels abgeschlossener Fördereinrichtungen bewegt werden, wie es in Fig.1 bis 3 gezeigt ist, oder in einer Anlage, in der die Paletten mittels einer zusätzlichen Förderstraße bewegt werden, wie dies in Fig.U bis 6 gezeigt ist.

In Fig.7 ist eine Fixierstation 210 gezeigt, die mit Schweißrobotern 5'» versehen ist, bei denen zwei Karosserietypen 30a und 30b angenommen werden können, die von einer zusätzlichen Förderstraße 122 zugeführt werden. Eine Umlaufeinrichtung für die Seitenträger 36a und 36b ist an jeder Seite der Fixierstation 210 angeordnet. Jeder Uralauf umfaßt einen zusätzlichen Abschnitt 78 für die Vorwärtsbewegung, längs dessen die Seitenträger in Längsrichtung parallel zu den Karosserien laufen, wobei ihre Bewegung auf die Palettenbewegung synchronisiert ist, einen Abschnitt 80 für die Schnellrück- ^O führung, längs dessen die Seitenträger ebenfalls in Längsrichtung laufen, einen Querabschnitt 82 vor der Fixierstation, der die ausgewählten Seitenträger in wirksame Stellung neben der Palette bewegt, die die entsprechend?., lose vorher zusammengebaute Karosserie trägt, und einen Querabschnitt 84 hinter der Schweißstation, um die Seitenträger vom Ende des Abschnitts für Vorwärtsbewegung quer zum Abschnitt für den Schnellrücklauf zu bewegen.

Zwei Lager 86 speisen die beiden Rücklaufabschnitte 80 der beiden Umläufe mit den erforderlichen Seitenträgerpaaren 36a und 36b mittels geeigneter Fördereinheiten 88, die ebenfalls verwendet werden, um die Seitenträger, die bei dem hinter der Anlage liegenden Querabschnitt 84 ankommen, in die entsprechenden Lager 86 zurückzuziehen,

es sei denn, sie sollen unmittelbar wieder verwendet werden; in diesem Fall werden sie geradewegs längs des Rücklaufabschnitts 80 zurückgeführt.

Es wird nun auf Fig.8 und 9 Bezug genommen; dort ist der Umriß 30 einer zweitürigen Version einer Kraftfahrzeugkarosserie gezeigt, und mit gestrichelter Umrißlinie die viertürige Version desselben Modells. Der Teil der Umrißlinie, der für die beiden Kraftfahrzeugkarosserien gemeinsam vorliegt, ist allgemein mit dem Zeichen 300 bezeichnet; der Teil der Umrißlinie, der lediglich zur zweitürigen Version der Wagenkarosserie gehört, ist mit 300a bezeichnet, und die gestrichelte Umrißlinie, die den Teil der Umrißlinie darstellt, der lediglich zur viertürigen Version der Wagenkarosserie gehört, ist mit 300b bezeichnet.

Einer der beiden Seitenträger 136, mit denen eine Schweißstation versehen ist, ist in Position an der Kraftfahrzeugkarosserie gezeigt. Dieser Seitenträger 136 trägt mehrere Positionierungseinrichtungen, die schematisch in Fig.8 und 9 angezeigt sind und geeignet sind, mit der vorher zusammengebauten Wagenkarosserie an einer Anzahl von Bezugspunkten derart in Eingriff zu treten, daß sie ihr ihre endgültige Geometrie verleihen.

Die Positionierungseinrichtungen weisen drei unterschiedliche Typen auf; der erste Typ 370 ist mit Bezugselementen versehen, die geeignet sind, um in Eingriff mit Teilen 300 der Kraftfahrzeugkarosserie zu treten, die beiden Versionen des Modells gemeinsam sind, ein zweiter Typ 37Oa ist mit Bezugselementen versehen, die geeignet sind, lediglich mit Teilen 300a der Kraftfahrzeugkarosserie zusammenzuarbeiten, die

³^ zur zweitürigen Version des Modells gehören, und ein dritter Typ 37Ob ist mit Bezugselementen versehen, die nur zur Zusammenwirkung mit den Teilen 300b der

18 I

der Kraftfahrzeugkarosserie geeignet sind, die zur | viertürigen Version gehören. Die Positionierungseinrichtungen 370 des ersten Typs treten somit mit den. Be- ^ zugspunkten an eiern Teil der Kraftfahrzeugkarcsserie in |

ο Eingriff, die mit dem Bezugszeichen 300 bezeichnet %

ist, und zwar sowohl im Fall der zweitürigen Version | als auch im Fall der viertürigen Version des Modells.

In Übereinstimmung mit jedem Bezugspunkt eines Teils bOÜa der Wagenkarosserie, der lediglich zu einem zweitürigen Modell gehört, oder an einem Teil 300b der Wagenkarosserie, der nur zu einem viertürigen Modell gehört, ist der Seitenträger mit der einen oder der anderen zweier weiterer Typen von Positionierungseinrichtungen 370a, 370b versehen, soweit zweckmäßig, wobei die Positionierungseinrichtungen des zweiten Typs 370a dazu bestimmt sind, nur dann tätig zu werden, wenn in der Schweißstation eine vorher zusammengebaute Wagenkarosserie des zweitürigen Typs angeordnet ist, und die Positionierungseinrichtung 370b des dritten Typs ist dazu bestimmt, nur dann tätig zu werden, wenn in der Schweißstation eine vorher zusammengebaute Wagenkarosserie mit vier Türen vorliegt.

Wie im einzelnen in Fig.10 dargestellt ist, sind an einem Stützelementt 406, das vom Seitenträger 136 getragen wird, zur Drehung um eine Achse 407 schwenkbar eine Positionierungseinrichtung 370a des zweiten Typs angebracht, die in der wirksamen Stellung dargestellt ist, sowie eine

Positionierungseinrichtung 37Ob des dritten Typs, die in der untätigen Stellung dargestellt ist. Die beiden Positionierungseinrichtungen 37Oa und 37Ob wirken an einem Bezugspunkt, der mit A in Fig.11 bezeichnet ist.

• * » e

Die Verlagerung der beiden Positionierungseinrichtungen 370a, 37Ob zwischen ihrer wirksamen und unwirksamen
Stellung wird mittels zweier pneumatischer oder hydraulischer Zylinder 412, 413 bewirkt, di^ um eine Achse 420 ata Tragelement 406 schwenkbar abgestützt sind. Die Kolbenstange 408 des Zylinders 412 ist schwenkbar an der Positionierungseinrichtung 370a mittels einer Schwenkkupplung 410 angelenkt, und die Kolbenstange 409 des Zylinders ist an der Positionierungseinrichtung 370b mittels einer ¹^ Schwenkkupplung 411 angelenkt -

Die Positionierungseinrichtung 730a trägt ein festes Bezugselement 418 und zwei bewegliche Bezugselemente 416, 417, die ihrerseits um entsprechende Achsen 419 und 421 drehbar sind- Die Drehung der beweglchen Bezugselemente 4i6, 417 wird über eine bekannte (in der Zeichnung nicht gezeigte) Kraftübertragung durch entsprechende Betätigungseinrichtungen 414, 415 gesteuert, deren fester Teil starr mit der Po^itionierungseinrichtung 370a verbunden

²⁰ ist.

In ähnlicher Weise trägt die Positionierungseinrichtung 37Ob ein festes Bezugselement 426 und zwei bewegliche

Bezugselemente 424, 425, die jeweils um zwei Achsen

25

427, 428 drehbar sind, deren Drehung durch zwei Betätigungseinrichtungen 422, 423 gesteuert wird, deren
feste Teile starr mit der Positionierungseinrichtung 370b verbunden sind.

30

Wie am besten aus Fig.11 ersichtlich ist, sind an der

Stelle an der Kraftfahrzeugkarosserie, an der die
Positionierungseinrichtungen 370a tätig wird, drei
Metallelemente 434, 435 und 436 angebracht, gegen die die

Anschlagoberflächen 431, 433 und 432 der drei Bezugs-35

elemente 417, 416 und 418 in Eingriff treten.

Wenn eine Wagenkarosserie, die an der Fixierstation ankommt, dem zweitürigen Typ angehört, dann halten die Betätigurigseinrichtungen 412 und 413 die Positionierungseinrichtung 370a in ihrer wirksainen Tätigkeit, und die ^ Positionierungseinrichtung 370b befindet sich in ihrer untätigen Stellung. Nachdem die vorher zusammengebaute w'agenkarosserie in die Fixierstation gelangt ist, werden die Seitenträger in ihre unmittelbare Nähe gebracht, wie oben beschrieben ist, um mit den verschiedenartigen

Bezugspunkten in Eingriff zu treten und der Karosserie ihre endgültige Geometrie zu verleihen. Im einzelnen

;yf7^r—weraeh "am Bezugspunkt A"durch die Tätigkeit der Betätigungseinrichtungen 414 und 415 die Anschlagoberflächen 431 und 433 der beweglichen Betugselemente 416

und 417 in Eingriff getragen, wobei die Metallelemente 434 und 435 diese und die Anschlagoberfläche 432 des festen Bezugseiements 418 fest in ihren endgültigen Stellungen nitevunder verriegeln.

Nach dem Schweißen steuern die Betätigungseinrichtungen 414 und 415 die Drehung der beweglichen Bezugselemente 416 und 417, um ihren Eingriff mit den Metallelementen 434, 435 und 436 zu lösen, und die entsprechenden anderen Bezugselemente der anderen Ver-

riegelungseinrichtungen (nicht gezeigt) des Seitenträgers, der gerade in Betracht gezogen wird, werden ebenfalls aus dem Eingriff gelöst, woraufhin der Seitenträger dann seitlich von der Wagenkarosserie weg verlagert wird .

Ähnliche Tätigkeiten werden mittels der Positionierung=; einrichtung 37Ob an einer viertürigen Wagenkarosserie durchgeführt . In diesem Fall wird die Betätigungseinrichtung 412 zurückgezogen, um die Positionierungseinrichtung 370a in ihre unwirksame Stellung zu bringen, und die Betätigungseinrichtung 413 wird ausgefahren, um die Positionierungseinrichtung 37Ob in ihre wirksame Stellung zu bringen.

Claims

3RÜNECKER. KINKELDEY. STOCKMAlR & PARTNER PATENTANWÄLTE

A. ERUNECKER. ο»*. DR H KINKELOEY. ο DH W. STOCKMAlR. DR K. SCHUMANN. P H. JAKOS. ο»ι--·α Dft G. BEZOLO. σ**.-W.MBSTER.OPI·« H. HILGERS. ο«.-λ

Weldesign S-p.A.

ΘΟΟΟ MÜNCHEN 22 43

15. Oktober 1982 PH 12504 - 10/Sch.

¹⁵ (Neue) Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Schweißen von Kraftfahrzeugkarosserien, bestehend aus einem Schweiß- und Fixierplatz, in welchem eine Transportbahn zum Transport der Karosserie angeordnet ist, wobei auf jeder Seite der Transportbahn jeweils mindestens ein Seitenträger mit einer an die Karosserie anpreßbaren Positioniervorrichtung angebracht ist, welche Positioniervorrichtung an die geometrische Form der zu schweißenden Karosserie angepaßte Positionierarme aufweist, wobei auf jeder Seite der Transportbahn außerdem jeweils mindestens eine Schweißvorrichtung mit einem an die Karosserie an-

stellbaren Schweißkopf angebracht ist, dadurch gekennzeichnet , daß neben den in Wirkstellung befindlichen Positioniervorrichtungen zusätzliche Austausch-Positioniervorrichtungen angeordnet sind, deren Positionierarme (37) mit der geometrischen Form eines anderen Karosserie-Typs ausgebildet sind.

-2-

2. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Seitenträger (36a) mittels am Schweiß- und Fixierplatz (10) angebrachter, von einer Bereitschaftsstellung zur Betriebsstellung der Seitenträger (36) verlaufenden Führungen (16) verschiebbar gelagert sind, und daß zusätzlich zu diesen Seitenträgern (36a) auf jeder Seite der Transportbahn mindestens ein Austausch-Seitenträger (36b) an den Führungen (16) im Abstand zu den ersten Seitenträgern (36a) gelagert ist, wobei die Austausch-Seitenträger (36b) mi''· PositioniervorricLtungen versehen sind, deren Positionierarme (37) nach der geometrischen Form eines anderen Karosserietyps ausgebildet sind, wobei ferner

*^ der Karosserie-Unterteil jeder zu schweißendeti Karosserie auf einem auf der Transportbahn bewegbaren Träger (26) mittels Stützen starr befestigt ist, während die lose mit dem Karosserieunterteil verbundenen anderen Karosserieteil- von den Positioniervorrichtungen (37) in Söhweißstellung gehalten sind.

3· Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Seitenträger (36) mindestens eine weitere Positioniervorrichtung aufweist, deren Positionierarme nach der geometrischen Form eines anderen Karosserie-Typs ausgebildet sind, wobei jede der unterschiedlichen Positioniervorrichtungen am zugeordneten Seitenträger

(36) aus einer zurückgezogenen Stellung in die Arbeits-30

stellung bewegbar gelagert ist, wobei ferner der Kai'osserieunterteil jeder zu schweißenden Karosserie (30) auf einem auf der Transportbahn bewegbaren Träger (26) mittels Stützen starr befestigt ist, während die

lose mit dem Karosserieunterteil verbundenen anderen 35

Karosserieteile von den Positioniervorrichtung' η (37; in Schweißstellung gehalten sind.

U. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e 5

kennzeichnet , daß sowohl die ersten Seitenträger (3^a) als auch die Austausch-S^itenträger (36b) jeweils mindestens eine weitere Positioniervorrichtung aufweisen, deren Positionierarme nach der geometrischen Form eines jeweils anderen Karosserie-Typs ausgebildet sind, wobei jede der unterschiedlichen Positioniervorrichtungen am zugeordneten Seitenträger (36a bzw. 36b) aus einer zurückgezogenen Stellung in die Arbeitsstellung bewegbar gelagert xlI.

^c. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet , daß die ?csitioniervorrichtung (37) der Seitenträger (36a) und'Oder der Austau-ich-Seitenträger (°6b) aus mehreren unterschiedlichen Gruppen besteht, wobei die 0

Positionierarme (370) einer Hauptgruppe einer unterschiedlichen Karosserie-Typen gemeinsamen geometrischen Form angepaßt sind, während die Positionierarme (370a bzw. 37Ob) von weiteren Gruppe-, jeweils der besonderen geometrischen Form eines bestimmten Karosserie-Typs angepaßt sind.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet , 3Q daß die Seitenträger (36a und 36b) mit ihrem oberen

Ende jeweils an einer an den Führungen (16) vorgesehenen Schwenkachse aus einer schräg nach unten außengeneigten offenen Stellung in eine etwa vertikale Betriebsstellung schwenkbar gelagert sind.

. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen als Schienen (15) ausgebildet

sind .
5

8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis T, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen (16; als Schwenkachse für die daranhängenden Seitenträger 36a und 36b) ausgebildet sind.

9- Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1

bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder in Arbeitsstellung befindliche Seitenträger (36) mit dem unV.ren Ende in Eingriff mit einem 15

am Schweiß- und Fixierplatz (10) angebrachten Widerlager '50) ist.

10. Verrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet ,daß das Wider ager am 20

Ende eires Steuerhebels (52) angebracht ist, der mit dem anderen Ende am Schweiß- und Fixierplatz (10) schwenkbar gelagert ist.

. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 25

bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß der auf der Transportbahn bewegbare Träger (26) als auf einem Wagen (22) angeordnete Palette ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Palette mittels Hubeinrichtungen (28) heb- und senkbar auf dem Wagen (22) angeordnet ist.

13· Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet ,daß der Wagen (22) mit einem eigenen Antriebsmotor

versehen ist.
5

14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Palette (26) auf ihrer Unterseite mit Zentrierköpfen (3¹O ver-

I^ sehen ist , die mit am Schweiß- und Fixierplatz (10) angebrachten Fixiermulden (32) zusammenwirken .

15. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Seitenträger (36) am unteren Ende (42) mit Anschlägen (44) verser.er. sind, die zum Festhalten der Palette (26) mit Bezugsflächen (46) der Palette (26) zusammen-

. ■

wirKen.

16. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche

b i s "! 5 ι dadurch gekennzeichnet , daß jeder Seitenträger (36a, 36b) mit

unterschiedlichen Positioniereinrichtungen für unterschiedliche Karosserien versehen ist, wobei jeder Seitenträger auch andere Positioniervorrichtungen trägt, die eine gemeinsame Stellung

für die unterschiedlichen Karosserien einnehmen. 30

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß die für unterschiedliche Karosserien eingerichteten Positionier-

vorrichtuneen zwischen einer wirksamen und einer 35

unwirksamen Stellung bewegbar ausgebildet sind.

18. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet , daß der Schweiß- und Fixierplatz eine Speichereinrichtung (70a, 70b) zum Speichern unterschiedlicher Paletten (26a, 26b) für unterschiedliche Karosserieunterteile längs einer Beladungsstation (68) der Einrichtung vor der Fixierstation (110) aufweist, sowie eine Fördereinrichtung (72) zum Einbringen einer Palette für jedes unterschiedliche Karosserieunterteil in die Beladungsstation (68).

19- Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche

1 bis 18, dadurch gekenn-15

zeichnet , daß im Schweiß- und Fixierplatz Fcrie^einrichtungen (122, 122a) zum Fördern der Paletter. (26a, 26b) zur Fixierstation (110) hin und v:r. dieser weg vorgesehen sind.

20. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1

bis 191 dadurch gekennzeichnet , daß im Schweiß- und Fixierplatz eine Speichereinrichtung (86) zum Speichern unterschiedlicher Seitenträger (36a, 36b) für unterschiedliche 25

Kraftfahrzeugkarosserien, ferner eine Fördereinrichtung (80, 82, 78) zum Fördern unterschiedlicher Seitengestelle (36a, 36b) zur Fixierstation (110) und eine Fördereinrichtung (80) zum Zurückbringen der Seitenträger (36a, 36b) zum Speichern nach der Fertigstellung des Schweißvorganges an der Fixierstation angebracht sind.