用于制造增强结构部件的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于制造增强结构部件的方法，特别是形成汽车或其它车辆或者 飞机或轮船的部件，该增强结构部件包括原始结构部件。它还涉及一种用于执行这种方法 的装置。
【背景技术】
[0002] 增强件在并不明显增加成本和重量的情况下提供了结构支承。例如，增强件可以 用于汽车中，以便增强由汽车的各种部件（例如柱、保险杠等）形成的空腔。为了合适地将 负载从结构的一侧传递至另一侧，增强件可以有与空腔的内表面（增强件布置在该内表面 中）或者部件表面（增强件附接在该部件表面上）大致匹配的特征。
[0003] 增强件可以设有粘接剂或粘合材料，该粘接剂或粘合材料将增强件固定在给定的 空腔内或者固定在给定的结构部件上。通常，这样的材料设置于增强件的外表面上，以便与 要增强的结构部件的相应表面接合。这种类型的增强件或系统分别是本申请人的多个专利 或专利申请的主题，例如EP1946995A1、US2009/0220737A1、EP2159109A1 或EP2251250A1。 DE102008039869A1、US2009/0038361A1 和JP2006341291 介绍了用于组合两个结构部件 的方法，其中使用多个机器和机器人。基本上，DE102008039869A1、US2009/0038361A1和 JP2006341291的方法相对复杂，其增加了处理时间且效率较低。
[0004] 在工业用途中，需要用于制造增强结构部件的高度自动化方法，这能够用于汽车 或其它车辆部件的高生产率和低成本的制造，同时保证复合产品的机械特性能应对在各领 域中的质量标准。
【发明内容】
[0005] 这种和其它目的通过包括权利要求1的特征的方法和包括权利要求13的特征的 装置来实现。本发明的实施例是从属权利要求的主题。
[0006] 本发明的一个关键方面在于操作机器人，以使得增强载体压入结构部件中，以便 粘合这两个部件。另外，相同机器人用于施加预定量粘接剂的步骤中。这意味着该方法相 对简单且具有时间效益。例如，在文献DE102008039869A1中，在将机器人处理的部件从机 器人上取下之后，执行不同部件的按压。
[0007] 优选是，增强载体通过机器人而沿粘接剂分配单元运动。该步骤可以与施加该至 少一个粘接剂折边（bead)的步骤同时执行（至少部分同时）。实质上，在施加粘接剂折边 时以及在将增强载体压入（原始）结构部件内时，机器人保持所述增强载体。增强载体被 压入（原始）结构部件内，这样，该（至少一个）粘接剂折边与结构部件的接触表面上的预 定位置连接。优选是，粘接剂折边随后扩展以便形成粘接剂层，其中，执行按压步骤，直到粘 接剂层产生足够机械稳定的连接。
[0008] 在优选实施例中，在（原始）结构部件和增强载体之间的粘合（仅仅地）通过按 压步骤来实现。例如，（充分稳定的）连接并不是基于增强载体、原始结构部件和/或粘接 剂的热处理。因此，机器人高效地用于使得原始结构部件与增强载体连接。
[0009] 优选是，在原始结构部件和增强载体之间的粘合为这样：保持增强载体的机器人 能够通过该增强载体来拾取原始结构部件。因此，在原始结构部件与增强载体连接之后，机 器人也高效地用于处理所述结构部件。当运送原始结构部件时，机器人（或任意其它装置） 甚至不需要直接接触原始结构部件。这样的运送可以通过增强载体（特别是通过粘接剂折 边）而（间接地）执行。
[0010] 通常，本发明使用粘接剂（而不是例如在现有技术中公开的密封件），以便使得增 强载体与原始结构部件牢固连接。
[0011] 根据本发明的总体方面，这里公开的方法包括：通过相应地操作机器人而使得增 强载体接近粘接剂分配单元；通过相应地操作机器人而使得载体沿粘接剂分配单元根据预 定通路而运动，且在与载体的运动相对应的时间中，每次从粘接剂分配单元排出预定量的 粘接剂，以便将粘接剂折边和/或粘接剂小块施加在增强载体的外表面的预定位置上。控 制所述机器人和粘接剂分配单元，以使得粘接剂折边或粘接剂小块形成预定形状。在示例 实施例中，所述方法包括：控制所述机器人和分配单元，从而沿预定通路来施加恒定量的粘 接剂。在另一示例实施例中，控制所述机器人和分配单元，从而使得变化量的粘接剂沿预定 通路被施加，这样，相应的粘接剂折边和/或粘接剂小块的截面根据粘接剂折边和/或多个 粘接剂小块的预定几何结构而变化。
[0012] 在又一示例实施例中，使用具有与配量给料单元连接的固定喷嘴的粘接剂分配单 元，这样，在增强载体或结构元件上施加粘接剂的位置将仅仅由机器人的运动来控制。在这 样的实施例中，能够使用市场上可获得类型的基本静态的分配器装置而没有明显变化，更 具体地说，没有任何专用驱动器和驱动控制装置，因此有助于降低制造成本。
[0013] 在又一实施例中，所述方法包括：使得增强载体和/或第一结构元件和/或第二结 构元件具有用于机器人操纵的操纵部分。在这样的实施例中，能够使用具有标准化的爪或 其它用于抓紧要运动的部件的装置的机器人，而不需要昂贵的专用机器人部件来用于不同 的增强件结构或装配环境。这样的操纵或处理部分能够分别在模制注射步骤中或在发泡或 按压增强载体的步骤中来制造，或者它能够在随后的步骤中安装至载体本体上。
[0014] 在又一实施例中，增强载体在注射模制机器中通过注射模制来制造，特别是，机器 人在注射模制机器的出口处拾取增强载体。在可选实施例中，增强载体能够以不同方法 (例如挤出方法）而由塑料来制造，或者能够使用由不同材料制造的增强载体，例如由压缩 天然纤维或木头来制造。
[0015] 在本发明的又一示例实施例中，结构部件是多部分的部件，它包括至少第一和第 二结构元件。在这种情况下，上述方法包括：通过相应地操作机器人而使得增强载体和粘附 于其上的第一结构元件运动至装配位置。随后，操作所述机器人，以使得设有粘接剂折片和 /或粘接剂小块的第一结构元件被压靠在等待于装配位置处的第二结构元件上，或者操作 机器人，以使得第一结构元件在装配位置处被释放，机器人运动至储存位置（第二结构元 件在该储存位置处等待），拾取第二结构元件并且将它传递至装配位置，并将它压靠在设有 粘接剂折边和/或粘接剂小块的第一结构元件上。这里，执行第一结构元件压靠在第二结 构元件上（或者相反）的步骤，以使得粘接剂折边或粘接剂小块在未固化的状态中接触第 二结构元件的表面，并粘附在该第二结构元件上。在适于包括三个或更多元件的结构部件 的实施例中，根据结构部件的预定总体外形，更具体地说，根据它相对于在多个元件之间设 置粘接剂粘合或机械连接的设计，对所述方法步骤进行相应改变。
[0016] 在又一实施例中，所述方法包括将热固化粘接剂（优选是从SikaPower(势产品 族中选择）施加在增强载体上的步骤，以便形成在增强载体上的粘接剂折片和/或多个粘 接剂小块，所述方法中断，并在以后的时间重新开始。然后，装配的结构部件传递至固化位 置，特别是传递至涂覆和涂漆炉，并保持于其中预定时间，用于固化粘接剂折片和/或粘接 剂小块。原则上，这种传递至固化位置的操作也能够在装配步骤之后立即进行。
[0017] SikaPower⑧系列通常包括抗碰撞热固化单组分环氧树脂粘接剂，它包括基于 封闭的聚亚安酯预聚物的韧化剂。这里包含的这种粘接剂例如由EP1916269、EP1916272、EP1916270、EP2084200 和EP1972646 可知。
[0018] 在另一实施例中，恰好在装配上述增强结构部件之前，将湿固化粘接剂（例如从 :$ika.Fl.ex?或SikaForce?产品族中选择）施加在增强载体上，而在粘接剂施加步骤 和装配步骤之间没有不合适的较长延迟。
[0019] 根据本发明的装置（即系统）的示例实施例能够以直接的方式从上述方法方案中 得到。在这方面，显然能够避免重复说明。不过，我们应当指出，在储存器用于储存