Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fügen einer Lichtscheibe mit einem Gehäuse einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Montieren einer Lichtscheibe an einem Gehäuse einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs.

STAND DER TECHNIK

Beim Einbau einer Beleuchtungseinrichtung, wie beispielsweise einer Heckleuchte, in die Karosserie eines Kraftfahrzeuges ist eine wesentliche Anforderung, dass der Spaltverlauf bzw. Fugenverlauf zwischen der eingebauten Beleuchtungseinrichtung und der Karosserie möglichst enge Toleranzen einhält. Aus verfahrenstechnischen Gründen wird die Beleuchtungseinrichtung nicht wie gefordert an einem Referenzsystem 3 - 2 - 1 aufgenommen sondern am Gehäuserand unterhalb des Schweißbereiches, um die erforderlichen Schweißkräfte aufzunehmen.

Da das Gehäuse nicht am kundenseitigen Referenzpunktsystem 3-2-1 in der

Schweißaufnahme ausgerichtet ist, ist die erforderliche durchgängige Fertigungskette hier unterbrochen._Die Lichtscheibe kann nur auf Basis einer Vermessung der Position zum Gehäuse in einem nachgeschalteten Messprozess, welcher das Referenzpunktsystem wieder abbildet, ermittelt werden. Auf Basis eines solchen Messprotokolls wird anschließend die Lichtscheibe neu ausgerichtet. Dieser Ausrichtvorgang berücksichtigt jedoch nur maßliche Funktionsmaßabweichungen, also z.B. eine zu kleine Lichtscheibe auf einem zu großen Gehäuse. Der Einrichter vermittelt dabei bisher die Position der Lichtscheibe zum Gehäuse, mit dem Ziel eines gleichen Spaltverlaufes auf beiden Seiten. Grundsätzlich nimmt der Einrichter hierbei eine stabile Streuung an und versucht die Lage des Prozesses zwischen oberen /unteren Toleranzgrenzen mittig zu vermitteln. Dieser Fertigungsprozess hat somit einen erheblichen Schwachpunkt, da er nur einen stabilen Fertigungsprozess bzw.„0" Bauteile in der Einzelteilfertigung/Vorfertigung vorsieht. Alle anfallenden Streuungen aus der Einzelteilfertigung bzw. der Vorfertigung schlagen nach der Ausrichtung vollständig durch und bilden sich auf das gefügte Bauteil folglich ab. Der Einrichter muss somit permanent in den Prozess eingreifen um Messpunkte, welche aus den Grenzen laufen, wieder neu zu vermitteln. Dies zieht eine Fehlersuche, Eingriffe in den laufenden Fertigungsprozess und weitere Maßnahmen nach sich, die gerade in der Produktion hohe Kosten verursachen.

Die geometrischen Reserven der Bauteile hinsichtlich einer Verschiebung zueinander sind häufig begrenzt, da die geometrischen Mindestabstände zwischen dem Gehäuse und dem erforderlichen Vorwärmstrahler kleiner sind als die geometrischen Reserven im Aufbau der Schweißnaht. Das standardmäßige Verschieben der Gehäuseaufnahme zur Lichtscheibe für einen Toleranzausgleich ist somit begrenzt.

Die Lichtscheibe wird an dem Gehäuse üblicherweise mittels eines Fügeprozesses, insbesondere eines Schweißprozesses befestigt, indem eine Schweißverbindung zwischen dem Randbereich der Lichtscheibe und dem Randbereich des Gehäuses ausgebildet wird. Während des Fügeprozesses wird die Lichtscheibe in einer Halteeinrichtung gehalten. Mittels der Halteeinrichtung kann die Lichtscheibe nach unten, in Richtung des in einer Aufnahmeeinrichtung gehaltenen Gehäuses und nach oben, von dem Gehäuse weg bewegt werden. Um eine definierte Positionierung der Lichtscheibe relativ zu dem Gehäuse während des Fügeprozesses erreichen zu können, ist es üblicherweise vorgesehen, dass die Aufnahmeeinrichtung relativ zu der Halteeinrichtung ausgerichtet wird. Durch die Veränderung der Position der Aufnahmeeinrichtung und damit auch des in der Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Gehäuses kann es allerdings bei einer Neuausrichtung der Gehäuseaufnahme zur oberseitigen Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme der Lichtscheibe zu einer Kollision der in dem Gehäuse bereits eingesetzten Innenbauteilen mit der Fügevorrichtung, wie beispielsweise einfahrenden Infrarotstrahlern zum Erwärmen der zu fügenden Randbereiche der Lichtscheibe und des Gehäuses, kommen, somit sollte vorab die Gehäuseaufnahme aus der Nullposition zur Kopfteilposition verschoben sein, wenn die Position der Vorwärmeinheit nicht verändert wurde.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausrichten der Halteeinrichtung zur Aufnahmeeinrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der keine Beschädigungen an den Vorwärmheizstücken entstehen, welche zwischen beiden Elementen verfährt.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass diese eine Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen und Fixieren des Gehäuses, eine Vorzentrierungseinrichtung zum Aufnehmen und Positionieren der Lichtscheibe während eines Ausrichtvorgangs insbesondere im Einrichtberieb an dem Gehäuse und eine Halteeinrichtung zum Aufnehmen der Lichtscheibe nach dem Ausrichtvorgang und zum Halten der Lichtscheibe während eines Justiervorgangs aufweist. Die Vorrichtung ist derart ausgebildet, dass die Halteeinrichtung mittels Befestigungselementen während des Ausrichtvorgangs im Einrichtberieb an der Vorzentrierungseinrichtung mit entsprechenden Stellanschlägen lösbar befestigt ist und dass während des Ausrichtvorgangs die Vorzentrierungseinrichtung zusammen mit der aufgenommenen Lichtscheibe und der an der Vorzentrierungseinrichtung befestigten Halteeinrichtung relativ zu der Aufnahmeeinrichtung in einer planaren Ebene derart bewegbar ist, dass die Lichtscheibe und die Halteeinrichtung relativ zu dem in der Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Gehäuse ausrichtbar sind.

Das Verfahren gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass bei diesem das Gehäuse in einer Aufnahmeeinrichtung aufgenommen und fixiert wird, die Lichtscheibe während eines Ausrichtvorgangs im Einrichtbetrieb in einer Vorzentrierungseinrichtung aufgenommen und an dem Gehäuse positioniert wird und die Lichtscheibe nach dem Ausrichtvorgang von einer Halteeinrichtung aufgenommen wird und während eines nachfolgenden Einstellprozesses von der Halteeinrichtung gehalten wird, wobei die Halteeinrichtung mittels Befestigungselementen während des Ausrichtvorgangs an der Vorzentrierungseinrichtung lösbar befestigt wird und die Vorzentrierungseinrichtung während des Ausrichtvorgangs zusammen mit der aufgenommenen Lichtscheibe und der an der Vorzentrierungseinrichtung befestigten Halteeinrichtung relativ zu der Aufnahmeeinrichtung derart bewegt wird, dass die Lichtscheibe und die Halteeinrichtung relativ zu dem in der Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Gehäuse ausgerichtet werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fügen umfasst dabei im Sinne der Erfindung jede Vorrichtung, die zur Anordnung einer Lichtscheibe an ein Gehäuse einer Beleuchtungseinrichtung dient, wobei das Fügen eine Positionierung der Lichtscheibe umfasst. Unter dem Begriff des Fügens wird dabei jede Form einer Anordnung, Positionierung und/oder Ausrichtung mit einer oder ohne eine Befestigung oder stoffschlüssige, kraftschlüssige oder reibschlüssige Verbindung zwischen den Fügepartnern verstanden. Damit muss die Fügevorrichtung nicht zwingend zum stoffschlüssigen Verbinden der beiden Fügepartner ausgelegt sein. Folglich kann vorliegend unter einem Fügen auch ein Vorgang verstanden werden, der im Wesentlichen oder ausschließlich auf eine Positionierung der Fügepartner zueinander gerichtet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren wird durch das Vorsehen einer Vorzentrierungseinrichtung ein Toleranzausgleichssystem geschaffen, welches eine Positionierung der Lichtscheibe an dem Gehäuse mit einer sehr hohen Genauigkeit ermöglicht, so dass beim Einbau in eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs möglichst kleine Toleranzen der Spaltmaße zwischen der Beleuchtungseinrichtung und der Karosserie erreicht werden können. Die Vorzentrierungseinrichtung ermöglicht eine Positionierung der Lichtscheibe relativ zu dem in einer festen, definierten Position angeordneten Gehäuse. Das Gehäuse ist dafür in einer Aufnahmeeinrichtung auf der Rückseite des Gehäuses unterhalb des umlaufenden Schweißbereiches nach wie vor aufgenommen in einer definierten Position aufgenommen. Mittels der Vorzentrierungseinrichtung und dem Rahmenelement kann die Lichtscheibe an dem für das Gehäuse definierten Referenzpunktsystem ausgerichtet werden, so dass eine möglichst genaue und definierte Ausrichtung der Lichtscheibe relativ zu dem Gehäuse ermöglicht ist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass während des Ausrichtvorgangs im Einrichtbetrieb auch die Halteeinrichtung an der Vorzentrierungseinrichtung befestigt ist. Dadurch kann während des Ausrichtorgangs im Einrichtbetrieb gleichzeitig zu einer Ausrichtung bzw. Vorzentrierung der Lichtscheibe auch eine Ausrichtung bzw. Vorzentrierung der Halteeinrichtung relativ zu der Aufnahmeeinrichtung bzw. zu dem in der Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Gehäuse erfolgen. Die Halteeinrichtung ist während des Ausrichtvorgangs lösbar an der Vorzentrierungseinrichtung befestigt, so dass nach dem Ausrichtvorvorgang und damit nach einer Ausrichtung der Halteeinrichtung die Befestigung der Halteeinrichtung von der Vorzentrierungseinrichtung wieder gelöst werden kann, so dass die Halteeinrichtung wieder von der Vorzentrierungseinrichtung getrennt werden kann. Während des Ausrichtvorgangs im Einrichtberieb ist durch die Befestigung der Halteeinrichtung an der Vorzentrierungseinrichtung und durch die Bewegung der Vorzentrierungseinrichtung eine der Bewegung der Vorzentrierungseinrichtung folgende Bewegung der Halteeinrichtung relativ zu der Aufnahmeeinrichtung ermöglicht, wohingegen die Aufnahmeeinrichtung in einer festen Position fixiert verbleibt. Zum Erreichen einer Vorzentrierung und damit der Schaffung eines Toleranzausgleichssystems ist damit eine Veränderung der Position der Aufnahmeeinrichtung und damit auch eine Veränderung der Position des in der Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Gehäuses nicht mehr erforderlich, so dass die Aufnahmeeinrichtung und das in der Aufnahmeeinrichtung aufgenommene Gehäuse an einer definierten, lagefixierten Position verbleiben kann und damit bei einem nachfolgenden Fügeprozess eine Kollision des Gehäuses bzw. der in dem Gehäuse bereits eingesetzten Innenbauteilen mit der Fügevorrichtung sicher verhindert werden kann. Die Prozesssicherheit der Vorrichtung und des Verfahrens beim Einrichtvorgang einer Lichtscheibe an einem Gehäuse können dadurch wesentlich verbessert und sicherer werden als im Stand der Technik, insbesondere zur Vermeidung einer Kollision zwischen einem IR Strahler oder eines anderen Vorwärmstrahler. Hierdurch ist zukünftig auch eine weitere Möglichkeit geschaffen worden, nicht mehr das Gehäuse gegenüber der Lichtscheibe ausrichten zu müssen. Die Vorzentrierungseinrichtung weist bevorzugt ein Rahmenelement und mehrere an dem Rahmenelement befestigte Positionierungselemente zum Aufnehmen der Lichtscheibe während des Ausrichtvorgangs auf, wobei das Rahmenelement bevorzugt relativ zu der Aufnahmeeinrichtung beweglich gelagert ist. Durch die bewegliche Lagerung des Rahmenelements mit Stellanschlägen können aufgenommene Lichtscheibe über eine Bewegung des Rahmenelements relativ zu der Aufnahmeeinrichtung bewegt werden. Zusammen mit der aufgenommenen Lichtscheibe kann das Rahmenelement derart bewegt werden, dass dieses in eine definierte Position relativ zu dem in der Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Gehäuse verschoben werden kann zum Ausrichten der Halteeinrichtung relativ zu der Aufnahmeeinrichtung ist die Halteeinrichtung mittels der Befestigungselemente während des Ausrichtvorgangs bevorzugt an dem Rahmenelement lösbar befestigt. Durch die Befestigung der Halteeinrichtung an dem Rahmenelement kann die Bewegung des Rahmenelements unmittelbar auf die Halteeinrichtung übertragen werden, so dass die Halteeinrichtung der Bewegung des Rahmenelements in einer planaren Ebene beispielsweise über einer Grundplatte folgen kann. Bei einer Verschiebebewegung des Rahmenelements erfolgt damit auch eine entsprechende Verschiebebewegung der Halteeinrichtung relativ zu der Aufnahmeeinrichtung.

Die Befestigungselemente sind vorzugsweise in Form von länglich geformten Abstandshaltern ausgebildet. Durch eine derartige Ausbildung der Befestigungselemente kann ein definierter Abstand zwischen der Vorzentrierungseinrichtung und der Halteeinrichtung erreicht werden. Die länglich geformten Abstandshalter, welche beispielsweise stegförmig oder säulenförmig ausgebildet sein können, können jeweils mit ihrem einen freien Ende an der Vorzentrierungseinrichtung und mit dem anderen, gegenüberliegenden freien Ende an der Halteeinrichtung lösbar befestigt werden.

Beispielsweise können an der Vorzentrierungseinrichtung, insbesondere dem Rahmenelement der Vorzentrierungseinrichtung, und an der Halteeinrichtung Öffnungen ausgebildet sein, in welche die Befestigungselemente einsteckbar sind. Durch ein Einstecken der Befestigungselemente in entsprechende Öffnungen an der Vorzentrie- rungseinrichtung und der Halteeinrichtung kann ein Befestigen und Lösen der Befestigungselemente von der Vorzentrierungseinrichtung und auch der Halteeinrichtung schnell und einfach erfolgen. Innerhalb der Öffnungen können die Befestigungselemente beispielsweise verrastet werden, um ein ungewolltes Lösen der Befestigungselemente aus den Öffnungen, insbesondere während einer Bewegung der Vorzentrierungseinrichtung bzw. des Rahmenelements der Vorzentrierungseinrichtung, verhindern zu können. Alternativ zu dem Einstecken in Öffnungen können auch andere Arten der lösbaren Befestigung der Befestigungselemente an der Halteeinrichtung und der Vorzentrierungseinrichtung vorgesehen sein.

Die Halteeinrichtung ist vorzugsweise an einem Werkzeugoberteil derart befestigt, dass während des dem Vorzentrierungsvorgang folgenden Fügeprozesses die Halteeinrichtung lagefixiert an dem Werkzeugoberteil befestigt ist und dass während des Vorzentrierungsvorgangs die Halteeinrichtung relativ zu dem Werkzeugoberteil verschiebebeweglich gelagert ist. Die Halteeinrichtung ist damit vorzugsweise sowohl während des Vorzentrierungsvorgangs als auch während des Fügeprozesses an dem Werkzeugoberteil angeordnet, jedoch ist die Art der Anordnung veränderbar. Beispielsweise kann die Halteeinrichtung mittels Schrauben an dem Werkzeugoberteil befestigt sein. An der Halteeinrichtung können länglich geformte Aussparungen vorgesehen sein, durch welche die Schrauben hindurchgeführt sind. Sind die Schrauben fest angezogen, ist die Halteeinrichtung lagefixiert an dem Werkzeugoberteil befestigt. Werden die Schrauben etwas gelöst, ohne komplett entfernt zu werden, kann die Halteeinrichtung entlang der Ausnehmungen relativ zu dem Werkzeugoberteil und damit relativ zu den Schrauben verschoben werden, um die Halteeinrichtung über die Vorzentrierungseinrichtung relativ zu der Aufnahmeeinrichtung auszurichten. Nach dem Ausrichten der Halteeinrichtung können die Schrauben in der entsprechend eingestellten Position wieder fest angezogen werden, so dass die Halteeinrichtung wieder lagefixiert an dem Werkzeugoberteil angeordnet ist. Dies ermöglicht ein einfaches und schnelles Handling bei der Ausrichtung der Halteeinrichtung.

BEVORZUGTDESE AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer Draufsicht von oben, und

Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung entlang der Linie A-A.

In Fig. 1 und 2 ist schematisch eine Vorrichtung 100 zum Montieren einer Lichtscheibe L an einem Gehäuse G einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs gezeigt. Die Befestigung der Lichtscheibe L an dem Gehäuse G erfolgt mittels eines Fügeprozesses, insbesondere eines Schweißprozesses, indem der Randbereich R _L der Lichtscheibe L mit dem Randbereich R _G des Gehäuses G stoffschlüssig verbunden wird. Vor dem Fügen müssen Lichtscheibe L und Gehäuse G zueinander ausgerichtet werden, um Toleranzabweichungen auszugleichen.

Die Vorrichtung 100 weist eine, wie in Fig. 2 zu erkennende Aufnahmeeinrichtung 10 zur Aufnahme des Gehäuses G auf. In der Aufnahmeeinrichtung 10 kann das Gehäuse G an einem Referenzpunktsystem ausgerichtet werden, indem das Gehäuse G auf dieses Referenzpunktsystem aufgelegt wird. Das Referenzpunktsystem kann mehrere beabstandet zueinander angeordnete Referenzpunkte aufweisen, welche in einer x-y- Ebene aufgespannt bzw. positioniert sind. Über die Referenzpunkte kann eine definierte Positionierung des Gehäuses G in der Aufnahmeeinrichtung 10 und damit in der Vorrichtung 100 erfolgen.

Ferner weist die Vorrichtung 100 eine Vorzentrierungseinrichtung 1 1 zur Positionierung und Ausrichtung der Lichtscheibe L an dem Gehäuse G auf. Über diese Vorzentrierungseinrichtung kann gleichzeitig zu der Ausrichtung der Lichtscheibe L relativ zu dem Gehäuse G auch eine Ausrichtung einer Halteeinrichtung 30 relativ zu dem Gehäuse G erfolgen. Die Halteeinrichtung 30 dient dazu, die Lichtscheibe L nach einem Vorzentrierungsvorgang aufzunehmen und während eines nachfolgenden Fügeprozesses zu halten.

Die Halteeinrichtung 30 ist während des Vorzentrierungsvorgangs mittels Befestigungselementen 33 an der Vorzentrierungseinrichtung 1 1 lösbar befestigt, so dass eine Verbindung zwischen der Vorzentrierungseinrichtung 1 1 und der Halteeinrichtung 30 ausgebildet ist. Nach dem Vorzentrierungsvorgang wird die Verbindung bzw. Befestigung zwischen der Halteeinrichtung 30 und der Vorzentrierungseinrichtung 1 1 wieder gelöst, so dass bei einem nachfolgenden Fügeprozess der Halteeinrichtung 30 wieder von der Vorzentrierungseinrichtung 1 1 getrennt ist.

Die Vorzentrierungseinrichtung 1 1 weist ein Rahmenelement 12 und mehrere an dem Rahmenelement 12 befestigte Positionierungselemente 13, 14, 15, 16, 17, 18 auf.

Das Rahmenelement 12 ist plattenförmig ausgebildet. Das Rahmenelement 12 weist eine fensterartige Öffnung 19 auf, so dass das Rahmenelement 12 um die Aufnahmeeinrichtung 10 herum angeordnet sein kann. Das Rahmenelement 12 umschließt dabei die Aufnahmeeinrichtung 10 ringförmig, wobei das Rahmenelement 12 dabei vorzugsweise mehreckig ausgebildet ist, wie in Fig. 1 zu erkennen ist. Die gezeigten Stellanschläge 35 dienen dazu, dass während des Ausrichtvorgangs mittels der Stellanschläge 35 eine sichere Verschiebung des Rahmenelementes 12, der Befestigungselemente 33 und der Halteeinrichtung 30 vorgenommen werden kann.

Die Halteeinrichtung 30 ist während des Vorzentrierungsvorgangs an dem Rahmenelement 12 der Vorzentrierungseinrichtung 1 1 lösbar befestigt. Für die lösbare Befestigung sind zwischen der Halteeinrichtung 30 und dem Rahmenelement 12 mehrere Befestigungselemente 33 angeordnet, welche in Form von länglich geformten Abstandshaltern ausgebildet sind. Die Befestigungselemente 33 weisen dabei eine derart große Länge auf, dass die Halteeinrichtung 30 beabstandet zu den auf dem Rahmenelement 12 angeordneten Positionierungselementen 13, 14, 15, 1 6, 17, 18 gehalten wird, so dass die Halteeinrichtung 30 auch beabstandet zu der zwischen den Positionierungselementen 13, 14, 15, 1 6, 17, 18 angeordneten Lichtscheibe L angeordnet ist. Die Befestigungselemente 33 weisen bei der hier gezeigten Ausgestaltung eine säulenartige Form auf. Die Befestigungselemente 33 sind über die Fläche des Rahmenelements 12 und auch der Fläche der Halteeinrichtung 30 verteilt angeordnet, so dass die Halteeinrichtung 30 parallel zu dem Rahmenelement 12 ausgerichtet und positioniert ist. Sowohl an dem Rahmenelement 12 als auch an der Halteeinrichtung 30 sind Öffnungen 34, hier in Form von Sacklöchern, ausgebildet, in welche die Befestigungselemente 33 während des Vorzentrierungsvorgangs eingesteckt sind und aus welchen nach dem Vorzentrierungsvorgang die Befestigungselemente 33 schnell und einfach wieder entfernt werden können.

Sowohl das Rahmenelement 12 als auch die Aufnahmeeinrichtung 10 sind auf einer Grundplatte 20 angeordnet. Die Aufnahmeeinrichtung 10 ist fest an der Grundplatte 20 positioniert, indem die Aufnahmeeinrichtung 10 beispielsweise mittels Schrauben an der Grundplatte 20 befestigt ist. Das Rahmenelement 12 ist hingegen beweglich an der Grundplatte 20 gelagert. Für die bewegliche Lagerung können, wie in Fig. 2 gezeigt ist, an einer in Richtung Grundplatte 20 zeigenden Unterseite 21 des Rahmenelements 12 mehrere Kugellager 22, beispielsweise in Form von Kugelbuchsen, verteilt angeordnet sein. Durch die bewegliche Lagerung des Rahmenelements 12 kann dieses, insbesondere während des Vorzentrierungsvorgangs, relativ zu der fest positionierten Aufnahmeeinrichtung 10 bewegt werden. Das Rahmenelement 12 kann dabei relativ zu der Aufnahmeeinrichtung 10 derart bewegt werden, dass die Lichtscheibe L und auch die Halteeinrichtung 30 relativ zu dem in der Aufnahmeeinrichtung 10 aufgenommenen Gehäuse G ausgerichtet werden können. Durch die Ausrichtung der Lichtscheibe L und auch der Halteeinrichtung 30 relativ zu dem Gehäuse G werden die Lichtscheibe L und die Halteeinrichtung 30 an dem Referenzpunktsystem und damit an den Referenzpunkte, an welchen auch das Gehäuse G ausgerichtet ist, ausgerichtet.

Die Bewegung des Rahmenelements 12 kann pneumatisch oder elektrisch gesteuert werden. Die Bewegung des Rahmenelements 12 erfolgt in x- und y-Richtung, so dass das Rahmenelement 12 und damit auch die an dem Rahmenelement 12 befestigte Halteeinrichtung 30 während des Vorzentrierungsvorgangs parallel zu der Grundplatte 20 verschoben werden können.

Zur Vorzentrierung sind an dem Rahmenelement 12 mehrere Anschlagelemente angeformt. Diese Anschlagelemente können in Form von stegförmigen Fortsätzen ausgebildet sein und von der in Richtung Aufnahmeeinrichtung 10 zeigenden Innenfläche 29 im Bereich der fensterartigen Öffnung 19 des Rahmenelements 12 hervorstehen. Mittels der Anschlagselemente kann das Rahmenelement 12 an dem in der Aufnahmeeinrichtung 10 aufgenommenen Gehäuse G ausgerichtet werden.

Die Lichtscheibe L wird in der Vorzentrierungseinrichtung 1 1 über die Positionierungselemente 13, 14, 15, 1 6, 17, 18 aufgenommen, ausgerichtet und eingespannt. Die Positionierungselemente 13, 14, 15, 1 6, 17, 18 sind dafür über den Umfang des Rahmenelements 12 verteilt angeordnet. Dadurch, dass die Positionierungselemente 13, 14, 15, 16, 17, 18 an dem beweglich gelagerten Rahmenelement 12 fest positioniert sind, können bei einer Bewegung des Rahmenelements 12 auch die Positionierungselemente 13, 14, 15, 1 6, 17, 18 relativ zu dem in der Aufnahmeeinrichtung 10 aufgenommenen Gehäuse G ausgerichtet werden.

Eine bestimmte Anzahl der Positionierungselemente 13, 14, 15, 16, 17, 18 sind als Blockschieber und eine bestimmte Anzahl der Positionierungselemente 13, 14, 15, 1 6, 17, 18 sind als gefederte Schieber ausgebildet. Bei der hier gezeigten Ausgestaltung sind drei Positionierungselemente 13, 14, 15 als Blockschieber und drei Positionierungselemente 16, 17, 18 als gefederte Schieber ausgebildet. Durch die Ausbildung der Positionierungselemente 13, 14, 15, 1 6, 17, 18 als Blockschieber und als gefederte Schieber kann die Lichtscheibe L beim Aufnehmen in den Positionierungselementen 13, 14, 15, 16, 17, 18 vorausgerichtet werden, bevor sie zwischen den Positionierungselementen 13, 14, 15, 16, 17, 18 eingespannt wird. Jeweils ein als gefederter Schieber ausgebildetes Positionierungselement 1 6, 17, 18 ist dabei gegenüberliegend zu einem als Blockschieber ausgebildeten Positionierungselement 13, 14, 15 positioniert. Nach dem Vorzentrierungsvorgang kann die Lichtscheibe L von der ebenfalls ausgerichteten Halteeinrichtung 30 durch Erzeugen eines Unterdrucks gegriffen werden und mittels der Halteeinrichtung 30 aus der Vorzentrierungseinrichtung 1 1 entfernt werden. Vor dem Greifen der Lichtscheibe L wird durch Entfernen der Befestigungselemente 33 die Halteeinrichtung 30 von der Vorzentrierungseinrichtung 1 1 , insbesondere von dem Rahmenelement 12 der Vorzentrierungseinrichtung 1 1 , getrennt bzw. gelöst.

Die Halteeinrichtung 30 ist an einem Werkzeugoberteil 32 derart befestigt, dass während des Vorzentrierungsvorgangs die Halteeinrichtung 30 relativ zu dem Werkzeugoberteil 32 verschiebebeweglich gelagert ist und während des nachfolgenden Fügeprozesses die Halteeinrichtung 30 lagefixiert an dem Werkzeugoberteil 32 befestigt ist. Die Halteeinrichtung 30 wird sowohl während des Vorzentrierungsvorgangs als auch während des Fügeprozesses mittels Schrauben an dem Werkzeugoberteil 32 gehalten. An der Halteeinrichtung 30 können länglich geformte Aussparungen vorgesehen sein, durch welche die Schrauben hindurchgeführt sind. Sind die Schrauben fest angezogen, ist die Halteeinrichtung 30 lagefixiert an dem Werkzeugoberteil 32 befestigt. Werden die Schrauben etwas gelöst, ohne komplett entfernt zu werden, kann die Halteeinrichtung 30 entlang der Ausnehmungen relativ zu dem Werkzeugoberteil 32 und damit relativ zu den Schrauben verschoben werden, um die Halteeinrichtung 30 durch eine Bewegung der Vorzentrierungseinrichtung 1 1 bzw. des Rahmenelements 12 der Vorzentrierungseinrichtung 1 1 relativ zu der Aufnahmeeinrichtung 10 auszurichten. Nach dem Ausrichten der Halteeinrichtung 30 können die Schrauben in der entsprechend eingestellten Position wieder fest angezogen werden, so dass die Halteeinrichtung 30 wieder lagefixiert an dem Werkzeugoberteil 32 angeordnet ist. Ist die ausgerichtete Halteeinrichtung 30 lagefixiert an dem Werkzeugoberteil 32 befestigt, können die Befestigungselemente 33 entfernt werden.

Während des nachfolgenden Fügeprozesses kann die Lichtscheibe L mittels der Halteeinrichtung 30 gehalten werden. Die Halteeinrichtung 30 ist in z-Richtung oberhalb der Aufnahmeeinrichtung 10 und oberhalb der Vorzentrierungseinrichtung 1 1 positioniert. Die Halteeinrichtung 30 ist durch eine Bewegung des Werkzeugoberteils 32 in z- Richtung verfahrbar, so dass die in der Halteeinrichtung 30 gehaltene Lichtscheibe L durch eine Verfahrbewegung der Halteeinrichtung 30 auf das in der Aufnahmeeinrichtung 10 aufgenommene Gehäuse G aufgesetzt und auch von diesem abgehoben werden kann.

Nach dem Vorzentrierungsvorgang und während des Fügeprozesses kann das Rahmenelement 12 beispielsweise mittels Schrauben, an der Grundplatte 20 in einer festen Position fixiert werden. Vor einem nachfolgenden Vorzentrierungsvorgang können die Schrauben dann wieder gelöst werden, um die Beweglichkeit des Rahmenelements 12 relativ zu der Aufnahmeeinrichtung 10 wieder herzustellen.

Bei einer Montage einer Lichtscheibe L an einem Gehäuse G wird zunächst das Gehäuse G auf die Referenzpunkte des Referenzpunktsystems aufgelegt und in dieser Position in der Aufnahmeeinrichtung 10 fixiert.

Anschließend wird die Lichtscheibe L auf das Gehäuse G aufgelegt, von den Positionierungselementen 13, 14, 15, 1 6, 17, 18 aufgenommen und zwischen den Positionierungselementen 13, 14, 15, 16, 17, 18 eingespannt, indem die Lichtscheibe L an den als Blockschieber ausgebildeten Positionierungselementen 13, 14, 15 angelegt wird und anschließend die als federnde Schieber ausgebildeten Positionierungselemente 1 6, 17, 18 gegen die Lichtscheibe L verfahren werden, so dass die Lichtscheibe L gegen die als Blockschieber ausgebildeten Positionierungselemente 13, 14, 15 gespannt wird.

Danach wird die Halteeinrichtung 30 mittels der Befestigungselemente 33 an dem Rahmenelement 12 der Vorzentrierungseinrichtung 1 1 befestigt, indem die Befestigungselemente 33 in die an dem Rahmenelement 12 und der Halteeinrichtung 30 ausgebildeten Öffnungen 34 eingesteckt werden. Ist die Halteeinrichtung 30 an dem Rahmenelement 12 fixiert, wird die Befestigung der Halteeinrichtung 30 an dem Werkzeugoberteil 32 gelöst, so dass die Halteeinrichtung 30 zwar noch an dem Werkzeugoberteil 32 gehalten ist, die Halteeinrichtung 30 jedoch parallel zu dem Werkzeugoberteil 32 verschoben werden kann. In einem nachfolgenden Schritt erfolgt mittels der Vorzentrierungseinrichtung 1 1 die Vorzentrierung der Lichtscheibe L und auch der Halteeinrichtung 30 relativ zu dem in der festen Position gehaltenen Gehäuse G, indem die Vorzentrierungseinrichtung 1 1 zusammen mit der aufgenommenen Lichtscheibe L und der an der Vorzentrierungseinrichtung 1 1 befestigten Halteeinrichtung 30 relativ zu dem in der Aufnahmeeinrichtung 10 aufgenommenen Gehäuse G ausgerichtet wird. Hierbei wird durch eine Steuerung über beispielsweise pneumatische Zylinder oder Elektromotoren das beweglich gelagerte Rahmenelement 12 mit seinen Anschlagelementen gegen das in der Aufnahmeeinrichtung 10 aufgenommene Gehäuse G gefahren und dadurch an dem Gehäuse G ausgerichtet. Damit sind dann das Rahmenelement 12, die zwischen den Positionierungselementen 13, 14, 15, 16, 17, 18 aufgenommene Lichtscheibe L und die an dem Rahmenelement 12 in einer festen Position fixierte Halteeinrichtung 30 relativ zu dem Gehäuse G und damit auch relativ zu den Referenzpunkten des Referenzpunktsystems ausgerichtet. Die Lichtscheibe L und auch die Halteeinrichtung 30 sind nun vorzentriert und relativ zu dem Gehäuse G und dem Referenzpunktsystem optimiert ausgerichtet.

Nach der Ausrichtung wird zunächst die Halteeinrichtung 30 in der ausgerichteten Position lagefixiert an dem Werkzeugoberteil 32 befestigt, insbesondere festgeschraubt, so dass die Halteeinrichtung 30 in dieser ausgerichteten Position fest an dem Werkzeugoberteil 32 befestigt ist. Nach der lagefixierten Befestigung an dem Werkzeugoberteil 32 kann die Halteeinrichtung 30 in z-Richtung von der Vorzentrierungseinrichtung weg, nach oben verfahren werden, so dass die Befestigungselemente 33 zwischen der Halteeinrichtung 30 und dem Rahmenelement 12 entfernt werden können.

Anschließend kann die Halteeinrichtung 30 in z-Richtung nach unten in Richtung der Lichtscheibe L bewegt werden, um diese der Vorzentrierungseinrichtung 1 1 zu entnehmen. Dabei kann die Halteeinrichtung 30 durch Anlegen von Unterdruck die vorzentrierte und ausgerichtete Lichtscheibe L aufnehmen und halten.

In einem nächsten Schritt kann der Fügeprozess zum stoffschlüssigen Verbinden der vorzentrierten Lichtscheibe L mit dem Gehäuse G gestartet werden. Dies kann derart erfolgen, dass nach einer Übergabe der Lichtscheibe L von den Positionierungselementen 13, 14, 15, 1 6, 17, 18 an die Halteeinrichtung 30 die Lichtscheibe L mittels der Halteeinrichtung 30 zunächst in z-Richtung nach oben gefahren wird und damit von dem Gehäuse G wegbewegt wird. Anschließend können Infrarotstrahler zwischen die Lichtscheibe L und das Gehäuse G eingefahren werden, welche die Schweißkonturen des Gehäuses G und der Lichtscheibe L erwärmen. Die Schweißkonturen können der Randbereich R _G des Gehäuses G und der Randbereich R _L der Lichtscheibe L sein. Anschließend können die Infrarotstrahler entfernt werden und die in der Halteeinrichtung 30 gehaltene Lichtscheibe L kann mittels der Halteeinrichtung 30 in Richtung des Gehäuses G abgesenkt werden, bis die Lichtscheibe L mit ihrer Schweißkontur bzw. ihrem Randbereich R _L auf der Schweißkontur bzw. dem Randbereich R _G des Gehäuses G aufliegt. Anschießend kann das eigentliche Fügen, insbesondere Schweißen, erfolgen. Beispielsweise kann dies mittels eines Reibschweißverfahrens erfolgen.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Bezugszeichenliste

100 Vorrichtung

10 Aufnahmeeinrichtung

1 1 Vorzentrierungseinrichtung

12 Rahmenelement

13 Positionierungselement

14 Positionierungselement

15 Positionierungselement

1 6 Positionierungselement

17 Positionierungselement

18 Positionierungselement

19 Fensterartige Öffnung

20 Grundplatte

21 Unterseite

22 Kugellager

29 Innenfläche

30 Halteeinrichtung

32 Werkzeugoberteil

33 Befestigungselement

34 Öffnung

35 Stellanschlag

G Gehäuse

L Lichtscheibe

R _G Randbereich des Gehäuses

R _L Randbereich der Lichtscheibe