Method of covering openings in a hollow body with a sheet material

Abstract: 1. A method of covering openings in a hollow body by means of thin-walled sheet material, characterised in that the thin-walled sheet material (2) is gripped from a stack by a suction clamping plate (4) secured to a robot arm (4.1), is thereafter conveyed to an adhesive applying station and then, after a bead (3) of adhesive has been applied, is pressed against the hollow body by the suction clamping plate (4).

Description: Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abdecken von Öffnungen nach dem Gattungsbegriff des ersten Anspruchs sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Es ist allgemein bekannt, dass in Kraftfahrzeugtüren auf deren Innenseite verschiedenartige Öffnungen vorgesehen sind, um die in ihr eingebauten Elemente, beispielsweise Fenster sowie deren Führung, Schlösser etc. ein und ausbauen zu können. Nach der Montage der einzelnen Bauteile werden diese Öffnungen durch eine grossflächige Folie zugeklebt, indem auf speziellen Kontaktflächen auf dem Türkörper Klebstoff aufgebracht wird. Es ist auch bekannt, selbstklebende Folien zu verwenden. Diese Arbeiten wurden bisher von Hand durchgeführt, waren also sehr zeitintensiv. Folien im Sinne dieser Erfindung sind auch solche dünnwandigen, flächenhafte Gebilde, die neben einer reinen Abdeckfunktion noch weitere Funktionen, so zum Beispiel Schalldämmung undloder Stossabsorption, erfüllen können. Wesentlich ist, dass sie durch Kleben befestigt werden und folienähnlich sind, d.h. biegeschlaffen Charakter haben. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorher beschriebenen Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen, mit dem diese Folien automatisch geklebt werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Der Vorteil der Lösung besteht darin, dass mit einem einzigen Roboter sowohl die Folie von einem Folienstapel genommen als auch mit einem Klebstoffauftrag versehen und sodann zu der zu beklebenden Tür geführt werden kann. Dadurch wird dieser Arbeitsschritt in äusserst kurzer Zeit durchführbar. Das Verfahren eignet sich sowohl für an der Fahrzeugkarosserie montierte Türen als auch für auf separaten Fertigungsstrassen komplettierbare Türen. Die Weiterbildung nach Anspruch 2 hat den Vorteil, dass der gerätetechnische Aufwand vermindert werden kann, wenn die Kiebestation mit einer ortsfest ausgerüsteten K lebstoffauftragsdüse ausgerüstet ist. Da der Roboter sowieso frei programmierbar ist und die Folie von ihrem Lagerplatz zur Tür transportieren muss, ist es günstig, ihn auch die Verfahrbewegung zur Erzielung einer oder mehrerer in sich geschlossener Klebstoffraupen auf die Folie auftragen zu lassen. Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung beschreiben die Ansprüche 3 bis 14. Zur Aufnahme der Folie und zu deren verwerfungsfreien Halten sowie Anbringen an der Türinnenseite hat sich eine mit geringem Unterdruck arbeitende Saugspannplatte als besonders geeignet herausgestellt. Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 hat den Vorteil, dass durch den formsteifen Kasten beim Anpressen der Folie keine Verformung auftritt. Würde dies nämlich geschehen, so würde die Klebstoffraupe am Türrand zu schwach und in der Türmitte zu stark angedrückt. Durch das Vorsehen von einer Vielzahl von Öffnungsreichen wird verhindert, dass die Folie in die Öffnung hineingezogen wird, wodurch sie nicht mehr verwerfungsfrei gehalten werden kann. Durch die Weiterbildung nach Anspruch 5 wird verhindert, dass da die Folie durch den Unterdruck sich im Bereich der Öffnungen leicht wölbt - der Folienrand vom Greifer absteht. Durch die Anordnung nach den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 7 und 8 wird eine möglichst grosse Saugfläche erzielt, um die Folie festzuhalten, ohne die Planlage zu gefährden. Durch die Weiterbildung nach Anspruch 9 wird sichergestellt, dass überall dort, wo die Klebstoffraupe vorgesehen ist, auch ein Anpressdruck ausgeübt werden kann. Durch den mehrschichtigen Aufbau der Arbeitsfläche, wie er in den Ansprüchen 10 bis 12 beschrieben wird, wird der Vorteil erreicht, dass sowohl Unebenheiten in der Tür ausgeglichen werden können, als auch ein sauberes, randscharfes Anpressen der Klebstoffraupe erzielt werden kann. Für die Saugspannplattenaussenkontur wird bevorzugt die Ausbildung nach dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 13. Dadurch ist es weiterhin möglich, die erfindungsgemässe Vorrichtung auch bei zurückgesetzten Klebeflächen zu verwenden, da Folie und Saugspannplatte gleich gross sind. Um flexibel in der Fertigung zu sein, ist es sinnvoll, die Saugspannplatte auswechselbar an dem Roboter zu befestigen. Dadurch können auf einer Fertigungsstrasse Türen unterschiedlicher Grösse alleine durch Auswechseln des Saugspannrahmens bearbeitet werden (Anspruch 14). Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher dargestellt. Es stellen dar: Fig. 1 die Innenseite einer Kraftfahrzeugtür mit montierter Abdeckfolie; Fig. 2 eine perspektifische Darstellung einer Kraftfahrzeugtür, an der gerade die Folie mit Hilfe des Saugspannrahmens angeklebt wird; Fig. 3 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäss aufgebaute Saugspannplatte. In Fig. 1 ist eine fertig lackierte Kraftfahrzeugtür 1 von deren Innenseite her dargestellt. Die auf der innenseite liegenden Öff zungen werden in an sich bekannter Weise durch eine Folie 2 überdeckt. Diese Folie wird mit Hilfe einer Klebstoffraupe 3 auf das innenblech geklebt. Erfindungsgemäss wird dies mit Hilfe einer Saugspannplatte 4, die an einem Roboterarm 4.1 befestigt ist, bewerkstelligt (siehe Fig. 2). Die Saugspannplatte 4 hat hierbei die Abmessungen der zu klebenden Folie 2. Dies hat den Vorteil, dass die Folie mit Hilfe der Saugspannplatte 4 auch auf zurückversetzte, d. h. tieferliegende Flächen aufgeklebt werden kann. Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch die erfindungsgemäss aufgebaute Saugspannplatte 4. Die Saugspannplatte 4 besteht aus einem Kasten 5, welcher bevorzugt aus Aluminiumblechen und Profilen hergestellt ist. Aufgabe dieses Kastens 5 ist es, absolut steif gegenüber Verformungen zu sein. Auf der Rückseite 6 des Kastens 5 ist eine Öffnung 7 vorgesehen, in welcher ein Sauglüfter 8 angeordnet ist. Dieser Sauglüfter erzeugt im Kasten 5 einen Unterdruck. Versuche haben ergeben, dass ein Unterdruck von ca. 20 100 mm Wassersäule ausreichend ist. Hierzu ist nur ein leistungs- schwacher Sauglüfter erforderlich, so dass kein hoher Energiebedarf besteht. Dies ist vorteilhaft, weil bei aufgenommener Folie keine Kühiluft für den Sauglüfter zur Verfügung steht. Auf der Vorderseite 9 des Kastens 5 sind eine Vielzahl von Öffnungsreihen 10 vorgesehen, die mit dem Inneren des Kastens 5 in Verbindung stehen. Die Öffnungsreihen 10 sind auf der gesamten Vorderseite 9 der Saugspannplatte 4 verteilt, mit Ausnahme des Bereiches, in dem die Kleberaupe auf der Folie vorgesehen ist. Versuche haben ergeben, dass es ausreichend ist, die Öffnungsquerschnitte im Bereich zwischen 10 und 20 mm, den Öffnungsmit tenabstand auf doppelten Öffnungsquerschnitt zu wählen, die einzelnen Reihen versetzt untereinander anzuordnen und den Reihenabstand im Bereich zwischen dem 1,5 bis 2-fachen Öffnungsquerschnitt vorzusehen. In einem Bereich bis zu 20 mm vom Saugspannplattenrand sind keine Öffnungen vorgesehen, damit die Folie nicht von der Saugspannplatte absteht. Die sich daran anschliessenden ersten beiden Öffnungsreihen weisen um etwa die Hälfte kleinere Öffnungsquerschnitte auf. Zum Ausgleich von Unebenheiten im Türinnenblech sowie zum sauberen, randscharfen Anpressen der Klebstoffraupe sind auf der Vorderseite 9 des Kastens 5 zwei unterschiedlich harte Zellgummimatten 11 und 12 aufgebracht. Die Zellgummimatte 11 besteht aus mittel festem Schaum mit einem spezifischen Gewicht im Bereich vom 3 0,3 g/cm . Sie weist eine Stärke im Bereich zwischen 8 und 10 mm auf und gleicht dadurch Unebenheiten in der Tür sowie Positionsungenauigkeiten infolge Paral lelitätsfehler zwischen Türinnenseite und Saugspannplatte 4 aus. Die darauf befestigte Zellgummimatte 12, die direkt mit der Folie 2 in Kontakt gelangt, ist gegenüber der Zellgummimatte 10 weich und weist ein spezifisches Gewicht im 3 Bereich von 0,16 gicm auf. Sie dient in erster Linie zum saube- ren, randscharfen Anpressen der Klebstoffraupe. Versuche haben ergeben, dass eine Stärke von 2 - 3 mm für die Zellgummimatte 12 ausreichend ist. Die gesamte Saugspannplatte 4 ist mit dem Roboterarm 4.1 in geeigneter Weise verbunden. Die Verbindungsstelle sollte jedoch relativ weich sein, um Lagefehler der Tür auszugleichen. Das Aufbringen der Folie geschieht erfindungsgemäss dadurch, dass der Roboter mit der Saugspannplatte 4 und ausgeschaltetem Gebläse 8 zu einem zugeschnittenen Folienstapel fährt. Sobald die Saugspannplatte 4 mit ihrer Zellgummimatte 12 oberhalb der obersten Folie positioniert ist, wird der Sauglüfter 8 eingeschaltet. Hier durch wird die oberste Folie angezogen und sicher von der Zellgummimatte 10 gehalten. Sodann verfährt der Roboter mit der Saugspannplatte 4 und der aufgenommenen Folie 2 zu einer ortsfest angeordneten K lebstoffauftragsstation. Diese besteht aus einer ortsfest angeordneten K lebstoffauftragsd üse. Sobald die Folie vor dieser Düse positioniert ist, wird die Düse eingeschaltet und Klebstoff auf die Folie aufgetragen. Dabei bewegt der Roboter die Folie entlang eines vorgegebenen Weges an der Klebstoffaustrags düse vorbei, so dass die Folie an allen notwendigen Stellen mit Klebstoff versorgt wird. Nachdem dies geschehen ist, wird die Klebstoffauftragsdüse abgeschaltet und der Roboter verfährt die Saugspannplatte 4, die Folie 2 und der aufgetragenen Klebstoffraupe 3 zur Tür 1. Hier wird nun die Saugspannplatte 4 exakt positioniert. Dies kann mit Hilfe von optischen Überwachungsgeräten oder Tastern überwacht werden. Aufgrund der Zeilgummimatten sowie der weichen Aufhängung der Saugspannplatte 4 an dem Roboterarm 5 können kleine Lagefehler der Tür sowie Blechunebenheiten ausgeglichen werden. Sobald die Saugspannplatte 4 ordnungsgemäss positioniert ist, drückt der Roboter die Saugspannplatte 4 mit Folie und Klebstoffraupe gegen die Türinnenseite. Dadurch gelangt die Klebstoffraupe 3 mit dem Türinnenblech in Kontakt, so dass die Folie haftet. Sodann wird der Sauglüfter 8 ausgeschaltet, so dass die Saugspannplatte 4 ohne Folie wieder von dem Roboter 4.1 fortgefahren werden kann zu dem Folienstapel, um einen neuen Befestigungszyklus beginnen zu können.

Claims: A method of covering openings on the insides of motor-vehicle doors by sticking foils on them, the foil being adapted to the contour of the inside of the door and being stuck thereto by means of a bead of adhesive applied to the foil, characterised in that a suction clamping plate (4) secured to a robot arm (4.1) takes the foil (2) from a stack of foils, the suction clamping plate (4) being positioned above the top foil, after which an extractor fan (8) is switched on and generates a negative pressure on the suction clamping plate (4), after which the robot arm (4.1) moves the foil (2) to an adhesive-applying station and then, after the adhesive bead (3) has been applied, the suction clamping plate (4) presses the foil against the inner surface of the door, the contour of the suction clamping plate (4) being adapted to the contour of the foil (2). A method according to claim 1, characterised in that the adhesive-applying station comprises an adhesive-applying nozzle disposed in a stationary position and along which the foil is guided in order to apply the adhesive bead. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 or 2, characterised in that the suction clamping plate (4) comprises a rigid box (5) having a flexible working surface, the working surface comprising a number of rows of openings (10) connected to a negative-pressure source (extractor fan 8) Apparatus according to claim 3, characterised in that the suction clamping plate (4) is not formed with openings in the edge region. Apparatus according to claim 3 and/or claim 4, characterised in that the first row of openings (10) adjacent the edge region has a smaller diameter than the other rows of openings further inward. Apparatus according to claims 3 to 5, characterised in that the spacing between the openings in a row is equal to twice the cross-section of the openings. Apparatus according to claims 3 to 6, characterised in that the spacing between the individual rows of openings is in the range from 1.5 to twice the cross-section of the openings. Apparatus according to any one of the preceding claims 3 to 7, characterised in that the openings are provided only in the region of foil which does not come into contact with the adhesive beads. Apparatus according to claim 3, characterised in that the working surface is made multi-layered. Apparatus according to claim 9, characterised in that the first layer (12) of the working surface coming into contact with the foil (2) comprises a soft mat of resilient material disposed in or on a second layer (11) of a moderately rigid mat of resilient material, which in turn is secured to the box (5). Apparatus according to claim 10, characterised in that the first layer (12) is made of foam rubber having a specific weight in the region of 0.16 g/cm³ and the second layer (11) is likewise made of foam rubber having a specific weight in the region of 0.3 g/cm³. Apparatus according to any of the preceding claims 3 to 11, characterised in that the suction clamping plate (4) is interchangeably secured to the robot arm (4.1).

Inventors: MILBERG JOACHIM, MILBERG, JOACHIM, PROF.DR.-ING.
Applicants: BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG, BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1986
Main classification: B62D65
IPC codes: B62D65, B60R13, B25J15