DE102008008306A1

DE102008008306A1 - turntable

Info

Publication number: DE102008008306A1
Application number: DE102008008306A
Authority: DE
Inventors: Manfred Hahl
Original assignee: EDAG GmbH and Co KGaA
Current assignee: FFT EDAG Produktionssysteme GmbH and Co KG
Priority date: 2008-02-07
Filing date: 2008-02-07
Publication date: 2009-08-13
Also published as: WO2009098285A1; DE202009018754U1; EP2237923A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken, umfassend a) einen um eine Drehachse (Z) drehbaren Drehtisch (1) mit um die Drehachse (Z) angeordneten Fixierwerkzeugen (2, 3, 4, 5), die sich zum Aufnehmen und Fixieren ungleicher Werkstücke (8) voneinander unterscheiden und von denen jeweils eines durch eine Drehbewegung des Drehtisches (1) in eine Bearbeitungsposition (W) bewegbar ist, b) wenigstens einen inneren Bearbeitungsroboter (10), der für die Bearbeitung eines in der Bearbeitungsposition (W) befindlichen Werkstücks (8) in einem Innenbereich des Drehtisches (1) zwischen den Fixierwerkzeugen (2, 3, 4, 5) angeordnet ist, c) und einen Drehantrieb zur Erzeugung einer reversierenden Drehbewegung des Drehtisches (1), bei der jeweils eines der Fixierwerkzeuge (2, 3, 4, 5) zwischen der Bearbeitungsposition (W) und einer Beladeposition (L) zum Einlegen der Werkstücke (8) hin und her bewegbar ist.The invention relates to a device for machining workpieces, comprising a) a turntable (1) rotatable about a rotation axis (Z) with fixing tools (2, 3, 4, 5) arranged around the rotation axis (Z), which are adapted to receive and fix b) at least one inner processing robot (10), which is suitable for processing one in the processing position (W) located workpiece (8) in an inner region of the turntable (1) between the fixing tools (2, 3, 4, 5) is arranged, c) and a rotary drive for generating a reversing rotational movement of the turntable (1), in each case one of the fixing tools (2, 3, 4, 5) between the processing position (W) and a loading position (L) for inserting the workpieces (8) is reciprocally movable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken unter Verwendung eines Drehtisches, der die Werkstücke in eine Bearbeitungsposition transportiert. Die Werkstücke können insbesondere aus mehreren Substrukturen bestehen, die mittels der Vorrichtung zu einer Fügestruktur, dem Werkstück, gefügt werden. Die Bearbeitung ist in solchen Ausführungen ein Fügeprozess oder umfasst einen Fügeprozess. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Fügen von Substrukturen zu Fahrzeugteilen. Das Verfahren gelangt in der Serienfertigung zum Einsatz, vorzugsweise in der Serienfertigung von Karosserieteilen für Kraftfahrzeuge.The The invention relates to a device for processing workpieces using a turntable that holds the workpieces transported to a processing position. The workpieces may in particular consist of several substructures, the means of the device to a joining structure, the Workpiece, be joined. The editing is in such a joining process or includes a joining process. Furthermore, the invention relates to a method for joining substructures to vehicle parts. The procedure is used in series production, preferably in the Series production of body parts for motor vehicles.

Aus der DE 195 05 622 A1 ist eine Anlage zum Zusammenbau von Kraftfahrzeugkarosserien aus Blechteilen unter Verwendung eines Drehtisches mit Werkstückträgern bekannt, die um eine Drehachse des Drehtisches strahlenförmig angeordnet sind. Der Drehtisch wird in eine bestimmte Drehrichtung getaktet angetrieben, so dass die Werkstückträger nacheinander mehrere Drehpositionen durchlaufen, in denen jeweils zugeordnete Bearbeitungsschritte ausgeführt werden. In einer ersten der Drehpositionen werden Karosserieteile eingelegt und in einer nächsten Drehposition weitere Karosserieteile hinzugefügt. In weiteren Drehpositionen werden die Karosserieteile mittels Schweißen zu einer Rohkarosserie gefügt. In einer dieser Drehpositionen wird der Werkzeugträger radial ausgefahren, so dass das darauf befindliche Werkstück für Schweißroboter von mehreren Seiten zugänglich ist. In einer weiteren dieser Drehpositionen sind in einem zentralen Innenbereich des Drehtisches und an der Peripherie weitere Schweißroboter angeordnet, die dem Ausschweißen der bis zu diesem Zeitpunkt nur gehefteten Karosserie dienen. In der nächsten Drehposition werden die Karosserien ausgeschleust. Die Anlage benötigt viel Platz und ist auf die Bearbeitung stets gleicher Werkstücke beschränkt. Eine Umrüstung für die Bearbeitung Werkstücke anderer Art, beispielsweise zum Fügen einer Karosserie eines anderen Fahrzeugtyps, würde einen längeren Stillstand der Anlage erfordern.From the DE 195 05 622 A1 is a system for assembling motor vehicle bodies of sheet metal parts using a turntable with workpiece carriers known which are arranged radially around a rotation axis of the turntable. The turntable is cyclically driven in a certain direction of rotation, so that the workpiece carriers successively pass through several rotational positions in which respectively associated processing steps are carried out. In a first of the rotational positions body parts are inserted and added in a next rotational position other body parts. In further rotational positions, the body parts are joined by welding to a body shell. In one of these rotational positions, the tool carrier is extended radially, so that the workpiece thereon is accessible to welding robots from several sides. In a further of these rotational positions, further welding robots are arranged in a central inner area of the turntable and on the periphery, which serve to weld out the body, which until this time was only stapled. In the next rotational position, the bodies are ejected. The system requires a lot of space and is limited to processing always the same workpieces. A conversion for machining workpieces of another kind, for example, for joining a body of another vehicle type, would require a longer shutdown of the plant.

Die DE 20 2005 001 780 U1 offenbart eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Karosserieteilen ebenfalls unter Verwendung eines Drehtisches. Auf dem Drehtisch sind um die Drehachse verteilt mehrere Fixierwerkzeuge angeordnet, die sich in Anpassung an unterschiedliche Werkstücke voneinander unterscheiden, so dass mittels einer Drehbewegung des Drehtisches jedes der Fixierwerkzeuge wahlfrei in eine Beladeposition bewegt und dort mittels eines Beladeroboters mit dem gerade zu bearbeitenden Werkstück beladen werden kann. Die Fixierwerkzeuge sind auf dem Drehtisch beweglich angeordnet, so dass sie jeweils aus der Beladeposition mittels einer Fördereinrichtung vom Drehtisch weg in eine periphere Bearbeitungsposition bewegt und dort von Bearbeitungsrobotern bearbeitet werden können. Nach der Entnahme des bearbeiteten Werkstücks wird das Fixierwerkzeug auf den Drehtisch zurück in die Beladeposition bewegt, wo es mit dem nächsten Werkstück belegt wird. Auch diese Vorrichtung benötigt vergleichsweise viel Raum und ist komplex.The DE 20 2005 001 780 U1 discloses a device for processing body parts also using a turntable. On the turntable a plurality of fixing tools are distributed around the axis of rotation, which differ in adaptation to different workpieces, so that by means of a rotary movement of the turntable each of the fixing tools optionally moved to a loading position and loaded there by means of a loading robot with the currently being machined workpiece can. The fixing tools are arranged movably on the turntable, so that they can each be moved away from the loading position by means of a conveying device from the turntable into a peripheral processing position where they can be processed by processing robots. After removal of the machined workpiece, the fixing tool is moved on the turntable back to the loading position, where it is occupied by the next workpiece. This device also requires comparatively much space and is complex.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, Werkstücke unter Verwendung eines möglichst einfachen Drehtisches auf engem Raum und kurzer Zeit bearbeiten und einen Produktionswechsel flexibel durchführen zu können.It It is an object of the invention to use workpieces a simple turntable in a small space and Edit a short time and perform a production change flexible to be able to.

Die Erfindung hat eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken zum Gegenstand, die einen um eine Drehachse drehbaren Drehtisch mit mehreren Fixierwerkzeugen umfasst, die um die Drehachse des Drehtisches angeordnet sind und sich in Anpassung an Werkstücke unterschiedlicher Art voneinander unterscheiden. Durch eine Drehbewegung des Drehtisches wird jeweils eines der Fixierwerkzeuge in eine Bearbeitungsposition bewegt, in der die Bearbeitung des von dem Fixierwerkzeug jeweils aufgenommenen Werkstücks stattfindet. Der Bearbeitungsposition ist wenigstens ein Bearbeitungsroboter zugeordnet, also so angeordnet, dass er das in der Bearbeitungsposition befindliche Werkstück bearbeiten kann. Die Vorrichtung umfasst ferner einen Drehantrieb, mittels dem der Drehtisch reversierend drehantreibbar ist, um das an die zu bearbeitenden Werkstücke angepasste der Fixierwerkzeuge zwischen der Bearbeitungsposition und einer Beladeposition hin und her zu bewegen. In der Beladeposition werden die Werkstücke in das Fixierwerkzeug eingelegt. Die Fixierwerkzeuge können im Falle einer vertikalen Drehachse insbesondere an einer oberen Stirnseite des Drehtisches angeordnet sein und die unter Schwerkraft aufliegenden Werkstücke aufnehmen, positionieren und fixieren.The Invention has an apparatus for machining workpieces to the object, which is rotatable about a rotation axis turntable with several fixing tools that surround the axis of rotation of the Turntables are arranged and adapted to workpieces different from each other. By a rotary motion the turntable is each one of the fixing tools in a processing position moves in which the processing of the fixing tool respectively recorded workpiece takes place. The processing position at least one processing robot is assigned, that is arranged so that he is the workpiece in the machining position can edit. The device further comprises a rotary drive, by means of which the turntable reversibly rotatably drivable to the adapted to the workpieces adapted to the fixing tools between the machining position and a loading position and to move here. The workpieces are loaded in the loading position inserted in the fixing tool. The fixing tools can in the case of a vertical axis of rotation, in particular on an upper end side be arranged on the turntable and resting under gravity Pick up, position and fix workpieces.

Der wenigstens eine Bearbeitungsroboter ist in einem Innenbereich des Drehtisches zwischen den um die Drehachse verteilt angeordneten Fixierwerkzeugen angeordnet, er wird im folgenden daher als innerer Bearbeitungsroboter bezeichnet. Im Innenbereich können mehrere innere Bearbeitungsroboter, insbesondere zwei oder drei Bearbeitungsroboter, angeordnet sein. Der oder die inneren Bearbeitungsroboter ist oder sind vorzugsweise nur der einen Bearbeitungsposition zugeordnet, bearbeiten somit nur in dieser Bearbeitungsposition befindliche Werkstücke. Grundsätzlich ist jedoch auch eine Zuordnung zu einer optionalen, vom Drehtisch anfahrbaren weiteren Bearbeitungsposition denkbar, entweder von nur einem der inneren Bearbeitungsroboter oder auch mehreren. In bevorzugten Ausführungen weist die Vorrichtung jedoch nur eine einzige Bearbeitungsposition auf. In einer bevorzugten Weiterbildung ist dieser Bearbeitungsposition, falls mehrere Bearbeitungspositionen vorgesehen sind auch jeweils jeder weiteren Bearbeitungsposition, wenigstens ein weiterer Bearbeitungsroboter zugeordnet, der außerhalb des Drehtisches an dessen Peripherie angeordnet ist. Vorteilhafterweise sind der Bearbeitungsposition mehrere, beispielsweise zwei oder drei, gegebenenfalls noch mehr solch peripherer Bearbeitungsroboter zugeordnet, vorzugsweise durch der Bearbeitungsposition nahe periphere Anordnung.The at least one processing robot is arranged in an inner region of the turntable between the fixing tools distributed around the axis of rotation, it is therefore referred to below as an internal processing robot. In the interior region, a plurality of internal processing robots, in particular two or three processing robots, may be arranged. The one or more internal processing robot is or are preferably assigned to only one processing position, thus processing only located in this processing position workpieces. Basically, however, an assignment to an optional, approachable from the turntable further processing position is conceivable, either of only one of the internal processing robot or more. In preferred embodiments, however, the device has only a single processing position. In a preferred further education tion is this processing position, if a plurality of processing positions are provided and each further processing position, at least one further processing robot assigned, which is arranged outside of the turntable at the periphery. Advantageously, the processing position of several, for example two or three, possibly even more such peripheral processing robot assigned, preferably by the processing position near peripheral arrangement.

Der wenigstens eine Bearbeitungsroboter, im Falle mehrerer Bearbeitungsroboter ein Teil dieser Roboter oder vorzugsweise alle Bearbeitungsroboter, ist oder sind vorzugsweise ortsfest angeordnet. Der oder die Bearbeitungsroboter kann oder können insbesondere Industrieroboter sein. Der oder die Bearbeitungsroboter weist oder weisen vorzugsweise alle sechs Freiheitsgrade der Bewegung auf.Of the at least one processing robot, in the case of multiple processing robot a part of these robots or preferably all processing robots, is or are preferably arranged stationary. The one or more machining robots may or may in particular be industrial robots. Of the or the processing robots preferably have or all of them six degrees of freedom of movement.

Die Anordnung des wenigstens einen Bearbeitungsroboters im Innenbereich und die Lokalisierung der Bearbeitungsposition am Drehtisch, vorzugsweise auf dem Drehtisch, machen die Vorrichtung kompakt mit einer radial zur Drehachse geringen Ausdehnung. In der bevorzugten Ausbaustufe mit einem oder mehreren inneren und einem oder mehreren peripheren Bearbeitungsrobotern können auf dem engen Raum mehrere Bearbeitungsoperationen gleichzeitig ausgeführt werden. Da das Fixierwerkzeug zum Bearbeiten nicht vom Drehtisch ausgefahren werden muss, sondern am Drehtisch verbleiben kann, wird Zeit gespart, insbesondere im Falle eines Modellwechsels, da hierfür lediglich der Drehtisch weitergedreht werden muss, so dass das bislang benutzte Fixierwerkzeug von der Beladeposition aus gesehen über die Bearbeitungsposition oder von der Bearbeitungsposition aus gesehen über die Beladeposition in eine Ruheposition und bei diesem Weiterdrehen gleichzeitig stattdessen ein anderes der Fixierwerkzeuge in die Beladeposition bewegt und dort mit dem ersten Werkstück der neuen Art beladen werden kann. Da die Fixierwerkzeuge in die Bearbeitungsposition nicht ausfahren und dementsprechend nach Bearbeitung wieder in den Drehtisch einfahren, muss der Drehtisch auch nicht an einen das Aus- und Einfahren bewirkenden Förderer an- und von diesem abgedockt werden. Ferner wird der für den Transport und die Positionierung der Fixierwerkzeuge erforderliche Teil der Vorrichtung, insbesondere der Drehtisch, konstruktiv vereinfacht.The Arrangement of the at least one processing robot in the interior and the location of the machining position on the turntable, preferably on the turntable, make the device compact with a radial to the axis of rotation small extent. In the preferred stage with one or more internal and one or more peripheral processing robots can do several editing operations on the narrow space be executed simultaneously. Because the fixing tool for editing does not have to be extended from the turntable, but at the turntable time is saved, especially in the case of Model change, since only the turntable further rotated must be so that the previously used fixing tool of the Loading position seen from the machining position or seen from the machining position on the loading position in a rest position and at this same turning at the same time instead another moves the fixing tools in the loading position and be loaded there with the first workpiece of the new kind can. Because the fixing tools do not extend to the machining position and after that retract into the turntable after processing, the turntable also does not have to effect the extension and retraction On conveyor and be undocked by this. Furthermore, will the for the transport and the positioning of the fixing tools required part of the device, in particular the turntable, structurally simplified.

Die zu bearbeitenden Werkstücke werden vorzugsweise jeweils in der Bearbeitungsposition entnommen. In bevorzugten Ausführungen ist der Bearbeitungsposition wenigstens ein Entnahmeroboter zugeordnet, vorteilhafterweise an der Peripherie des Drehtisches angeordnet. Der Entnahmeroboter nimmt das bearbeitete Werkstück auf, bewegt es durch den Raum bis zu einer Ablage und legt es dort ab. Anschließend steht er für die Entnahme des nächsten bearbeiteten Werkstücks wieder bereit. Auch dieser Roboter kann ortsfest angeordnet sein. Vorzugsweise handelt es sich wie bei dem oder den Bearbeitungsroboter(n) um einen Industrieroboter mit einem Roboterarm, der im Raum in allen sechs Freiheitsgraden der Bewegung beweglich ist.The to be processed workpieces are preferably each taken in the machining position. In preferred embodiments If at least one picking robot is assigned to the processing position, advantageously arranged at the periphery of the turntable. The picking robot picks up the machined workpiece move it through the room to a shelf and put it there. He then stands for the removal of the next one prepared workpiece ready again. Also this robot can be arranged stationary. Preferably, it is like at the one or more machining robot (s) to an industrial robot with a robot arm, which in space in all six degrees of freedom of the Movement is movable.

Für die serielle Bearbeitung artgleicher Werkstücke in jeweils möglichst kurzer Zeit ist es von Vorteil, wenn der Entnahmeroboter die Werkstücke nicht nur entnimmt und ablegt, sondern die Werkstücke jeweils nach Lösen von Spannern des Fixierwerkzeugs für eine weitere Bearbeitung durch den wenigstens einen oder mehrere der Bearbeitungsroboter hält. Der Entnahmeroboter kann für die weitere Bearbeitung das Werkstück beispielsweise über der Bearbeitungsposition frei im Raum halten oder während der weiteren Bearbeitung bereits in Richtung auf die Ablage bewegen, wobei der oder die Bearbeitungsroboter solch einer Bewegung folgen müsste(n). Von Vorteil ist auch, dass nach der Entnahme an dem Werkstück Orte zugänglich sind, die an dem vom Fixierwerkzeug aufgenommenen Werkstück nicht oder nur schwer zugänglich waren. Der Entnahmeroboter bietet dem oder den Bearbeitungsroboter(n) das Werkstück somit in einer besser zugänglichen Position an. Gegebenenfalls kann er das Werkstück nicht nur vom Fixierwerkzeug abheben und halten, sondern zusätzlich auch drehen, um die Zugänglichkeit noch weiter zu verbessern. Handelt es sich bei dem Bearbeitungsprozess wie bevorzugt um einen Fügeprozess, beispielsweise einen Schweißprozess, wird das vom Entnahmeroboter gehaltene Werkstück vorteilhafterweise weiter und dadurch fester gefügt, beispielsweise ausgeschweißt.For the serial processing of identical workpieces in each case as quickly as possible, it is advantageous if the removal robot not only removes and deposits the workpieces, but also the Workpieces each after loosening tensioners of the Fixing tool for further processing by the at least holding one or more of the processing robots. The picking robot can process the workpiece for further processing for example, above the machining position freely in space keep or already in during the further processing Move direction on the tray, wherein the one or more processing robot would have to follow such a movement (s). Is an advantage Also, that after removal on the workpiece places accessible are not on the recorded by the fixing tool workpiece or difficult to access. The picking robot offers the or the processing robot (s) the workpiece thus in a more accessible position. Possibly he can not only lift the workpiece from the fixing tool and keep, but in addition also turn to accessibility even further to improve. Is it the editing process as preferred to a joining process, for example a Welding process, becomes the workpiece held by the picking robot advantageously further and thereby more firmly joined, for example being welded.

Die weitere Bearbeitung im entnommenen Zustand, d. h. die fliegende Bearbeitung, kann zu einer beträchtlichen Erhöhung der Auslastung des Drehtisches und somit Verkürzung der Taktzeit einer Serienfertigung genutzt werden, indem der Drehtisch nach Entnahme des Werkstücks, bereits vor oder zumindest jedoch noch während der weiteren Bearbeitung wieder reversiert, d. h. zurückgedreht und dadurch das Fixierwerkzeug wieder zurück in die Beladeposition bewegt wird. Während der oder die Bearbeitungsroboter noch die weitere Bearbeitung durchführt oder durchführen, wird das nächste Werkstück in das bereits wieder in der Beladeposition befindliche Fixierwerkzeug eingelegt und relativ zu diesem positioniert. Vorteilhafterweise nimmt das Fixierwerkzeug mit dem nächsten Werkstück bereits wieder die Bearbeitungsposition ein, bevor oder sobald der oder die Bearbeitungsroboter der Bearbeitungsposition wieder frei ist oder sind, die weitere Bearbeitung also abgeschlossen ist.The further processing in the removed state, d. H. the flying one Editing, can be a considerable increase the utilization of the turntable and thus shortening the turntable Cycle time of a series production can be used by the turntable after Removal of the workpiece, already before or at least reversed during the further processing, d. H. turned back and thereby the fixing tool again moved back to the loading position. While the processing robot or the still further processing performs or perform, will be the next workpiece in the already back in the loading position fixing tool inserted and positioned relative to this. advantageously, takes the fixing tool with the next workpiece already the processing position again, before or as soon as the or the processing robot of the processing position free again is or is, the further processing is completed.

Die Fixierwerkzeuge beinhalten in bevorzugten Ausführungen jeweils wenigstens einen automatisch betätigbaren Spanner, vorzugsweise eine Mehrzahl automatisch betätigbarer Spanner, mit dem oder denen das Werkstück relativ zum Fixierwerkzeug fixiert wird. Grundsätzlich möglich, jedoch weniger bevorzugt, könnten die Fixierwerkzeuge auch nur für eine lose Fixierung im Sinne einer reinen Positionierung sorgen und eine externe Fixiereinrichtung, beispielsweise ein Fixierroboter vorgesehen sein, der das Werkstück jeweils bei der Bearbeitung gegen das Fixierwerkzeug spannt. Der Entnahmerobotoer könnte beispielsweise als Fixierroboter dienen. Eine externe Fixiereinrichtung würde jedoch Platz beanspruchen und wäre im Allgemeinen ein Hindernis für den oder die Bearbeitungsroboter.The fixing tools include in preferred embodiments each at least one automa table operable tensioner, preferably a plurality of automatically operable tensioner, with which or which the workpiece is fixed relative to the fixing tool. Basically possible, but less preferred, the fixing tools could provide only for a loose fixation in the sense of a pure positioning and an external fixing device, for example a fixing robot may be provided, which clamps the workpiece during the processing against the fixing tool. The removal robot could serve, for example, as a fixing robot. However, an external fixator would take up space and would generally be an obstacle to the machining robot (s).

Um den oder die Spanner des jeweils im Betrieb befindlichen Fixierwerkzeugs, bei dem oder denen es sich insbesondere um einen oder mehrere mechanische Spanner handeln kann, automatisch zu betätigen, ist vorzugsweise eine Medienzuführung für die Versorgung dieses Fixierwerkzeugs mit elektrischer Energie oder einem Druckfluid, vorzugsweise Druckluft, vorgesehen. Das Wort "oder" wird hier und auch sonst im Sinne der Erfindung stets im allgemeinen logischen Sinne verwendet, umfasst also sowohl die Bedeutung von "entweder... oder" als auch die von "und", soweit sich aus dem jeweiligen Zusammenhang nicht ausschließlich nur eine eingeschränkte Bedeutung ergeben kann. Die Medienzuführung kann daher in einer ersten Variante nur elektrische Energie, in einer zweiten Variante nur Druckfluid und in einer dritten Variante beides in Kombination sicherstellen. Alternativ zu einer Medienzuführung wäre es auch denkbar, obgleich weniger bevorzugt, den oder die Spanner mittels eines Getriebemechanismus zu betätigen, der eine Drehbewegung des Drehtisches in eine Schließ- oder Öffnungsbewegung des oder der Spanner umwandelt.Around the tensioner (s) of the fixation tool in operation, which is in particular one or more mechanical ones Spanner can act to automatically operate is preferable a media feeder for the supply of this Fixing tool with electrical energy or a pressurized fluid, preferably compressed air, provided. The word "or" becomes here and otherwise usually in the context of the invention always logical Meaning, thus encompassing both the meaning of "either ... or "as well as" and ", as far as the respective context not only a limited meaning can result. The media feeder can therefore be in a first Variant only electrical energy, in a second variant only Ensure pressurized fluid and in a third variant both in combination. Alternatively to a media feed it would be too conceivable, although less preferred, the tensioner or by means of a gear mechanism to operate, the rotational movement the turntable in a closing or opening movement of the tensioner (s).

Die Fixierwerkzeuge können jeweils mit einer eigenen Medienzuführung permanent verbunden sein, oder es kann zumindest das für die jeweilige Produktion verwendete Fixierwerkzeug bei Aufnahme des Betriebs mit einer Medienzuführung verbunden werden und die Verbindung während des Betriebs mit diesem Fixierwerkzeug bestehen bleiben. Die Medienzuführung ist in derartigen Ausführungen eine Schleppzuführung. Weniger Raum als eine Schleppzuführung beansprucht jedoch eine Medienzuführung mit einer Drehverbindung, die das jeweils verwendete Fixierwerkzeug in der Beladeposition und in der Bearbeitungsposition mit der Medienzuführung verbindet, aber zwischen diesen beiden Positionen von der Medienzuführung trennt. In solchen Ausführungen können der Drehtisch einen oder vorzugsweise pro Fixierwerkzeug jeweils einen eigenen Kupplungsanschluss und die Medienzuführung für die Beladeposition und die Bearbeitungsposition jeweils einen das Gegenstück bildenden Kupplungsanschluss aufweisen. Der Kupplungsanschluss des im Betrieb befindlichen Fixierwerkzeugs verbindet sich in den beiden Positionen mit jeweils dem der betreffenden Position zugeordneten Kupplungsanschluss der Medienzuführung automatisch, wenn das Fixierwerkzeug in die betreffende Position bewegt wird. In solch einer Ausführung wird oder werden der oder die Spanner nach dem Einlegen des Werkstücks in der Beladeposition zum Spannen betätigt, d. h. geschlossen, und nach der Bearbeitung in der Bearbeitungsposition geöffnet, um das Werkstück entnehmen zu können. Die Medienversorgung kann nochmals vereinfacht werden, wenn das Werkstück noch nicht in der Beladeposition, sondern erst in der Bearbeitungsposition gespannt wird. Erfolgt die Medienversorgung mittels einer Drehverbindung über an- und abkuppelbare Anschlusskupplungen, so kann auf eine der Beladeposition zugeordnete Anschlusskupplung der Medienzuführung verzichtet werden. Die Medienzuführung weist in solch einer bevorzugten Ausführung eine Anschlusskupplung nur für die Bearbeitungsposition auf. In der Beladeposition wird das Werkstück in das Fixierwerkzeug nur eingelegt und positioniert, aber noch nicht gespannt, sondern nach dem Positionieren direkt in die Bearbeitungsposition bewegt. Bei Erreichen der Bearbeitungsposition kuppeln die Anschlusskupplung des Fixierwerkzeugs und die Anschlusskupplung der Medienzuführung automatisch ein, die Spanner werden betätigt und das Werkstück dadurch gespannt. Nach dem Bearbeiten werden die Spanner gelöst und die Medienverbindung vor der Bewegung aus der Bearbeitungsposition wieder automatisch gelöst. Ein automatisches An- und Abdocken nur in der Bearbeitungsposition ist insbesondere dann möglich, wenn das Werkstück mit seinem Gewicht auf dem Fixierwerkzeug liegt und das Fixierwerkzeug mit Positionierelementen ausgestattet ist, die durch formschlüssigen Eingriff mit dem Werkstück ein Verrutschen verhindern.The Fixing tools can each have their own media feed be permanently connected, or at least that can be for the respective production used fixing tool when recording be connected to the operation of a media feeder and the connection during operation with this fixing tool remain. The media feeder is in such Versions one towing feeder. Less space however, as a drag feed claimed a media feed with a rotary joint, the fixing tool used in each case in the loading position and in the processing position with the media feeder connects, but between these two positions of the media feeder separates. In such embodiments, the turntable can one or preferably per fixing tool each have their own coupling connection and the media feeder for the loading position and the processing position one each the counterpart have forming coupling connection. The coupling connection of the in operation fixing tool connects in the two Positions associated with each of the position in question Coupling connection of the media feeder automatically when the fixing tool is moved to the position in question. In such One embodiment will or will be the tensioner (s) after inserting the workpiece in the loading position for clamping, d. H. closed, and after editing opened in the machining position to the workpiece to be able to remove. The media supply can again be simplified if the workpiece is not yet in the Loading position, but only stretched in the machining position becomes. If the media supply via a rotary connection over Coupling couplings that can be coupled and uncoupled, so you can move to one of the loading positions assigned connection coupling the media supply omitted become. The media feeder has such a preferred one Design a connection coupling only for the machining position on. In the loading position, the workpiece is in the fixing tool just inserted and positioned, but not yet curious, but after Moving directly to the machining position. at Reaching the machining position couple the connection coupling of the fixing tool and the connection coupling of the media supply automatically, the clamps are actuated and the workpiece excited by it. After machining, the tensioners are released and the media connection before moving out of the edit position automatically resolved again. An automatic docking and undocking only in the machining position is possible in particular then when the workpiece with its weight on the fixing tool and the fixing tool equipped with positioning is, by positive engagement with the workpiece prevent slipping.

Für eine rasche Umrüstung der Vorrichtung ist es vorteilhaft, wenn ein der Beladeposition zugeordneter Beladeroboter oder ein der Bearbeitungsposition zugeordneter Entnahmeroboter, vorzugsweise beide Roboter, mit einer Wechselgreifeinrichtung ausgestattet ist oder sind. Die Wechselgreifeinrichtung umfasst ein Greifwerkzeug für ein Werkstück einer ersten Art und ein weiteres Greifwerkzeug für ein sich hiervon unterscheidendes Werkstück einer zweiten Art. Durch Einsatz einer oder mehrerer Wechselgreifeinrichtungen mit wenigstens zwei unterschiedlichen Greifwerkzeugen, die gleichzeitig an einem Roboterarm befestigt sind, ist es bei einem Werkstückwechsel nicht mehr erforderlich, das in der einen Produktion benutzte Greifwerkzeug vom Roboterarm abzudocken und das für die neue Produktion angepasste neue Greifwerkzeug anzudocken, es muss vielmehr nur die Ausrichtung des Roboterarms zu einer Basis des betreffenden Roboters geändert werden, um wahlweise entweder das eine oder das andere Greifwerkzeug zum Einsatz zu bringen. Eine bevorzugte Wechselgreifeinrichtung und ein Verfahren für einen raschen Greifwerkzeugwechsel werden beispielsweise in der DE 10 2007 055 119.5 offenbart, die diesbezüglich in Bezug genommen wird. Das Gleiche gilt hinsichtlich der Bearbeitungswerkzeuge des oder der Bearbeitungsroboter(s), falls hier ein Wechsel erforderlich sein sollte.For rapid retrofitting of the device, it is advantageous if a loading robot assigned to the loading position or a removal robot assigned to the processing position, preferably both robots, are or are equipped with an exchangeable gripping device. The interchangeable gripping device comprises a gripping tool for a workpiece of a first type and another gripping tool for a second type thereof differing from one another. By using one or more interchangeable gripping devices with at least two different gripping tools, which are fastened simultaneously to a robot arm, it is during a workpiece change it is no longer necessary to undock the gripping tool used in one production from the robotic arm and to dock the new gripping tool adapted for the new production, but only to change the orientation of the robotic arm to a base of the robot in question, to either one or the other Use gripping tool for use. A preferred interchangeable gripping device and a method for a rapid gripper tool change, for example, in the DE 10 2007 055 119.5 disclosed in this regard. The same applies with regard to the machining tools of the machining robot (s), if a change should be required here.

Das Werkstück besteht in bevorzugten Ausführungen aus wenigstens zwei, bevorzugter noch mehr Substrukturen, die nach dem Einlegen noch als separate Substrukturen vorliegen. Allerdings werden sie mittels des angepassten Fixierwerkzeugs relativ zueinander nach Ort und Ausrichtung positioniert und im positionierten Zustand mittels Kraftschluss am Fixierwerkzeug gespannt. Als Werkstück wird die Gesamtheit der Substrukturen verstanden. Der Bearbeitungsprozess kann einen Fügeprozess beinhalten, er kann insbesondere auch ein reiner Fügeprozess sein. Entsprechend ist der wenigstens eine oder sind die mehreren Bearbeitungsroboter, gegebenenfalls auch nur einer oder mehrere der mehreren Bearbeitungsroboter, Fügeroboter. Als Fügeprozess kommt insbesondere das Schweißen in Frage. Alternativ oder in Kombination damit können auch andere Fügeprozesse zum Einsatz gelangen, beispielsweise Löten oder Rollfalzen, grundsätzlich ist die Erfindung jedoch in Verbindung mit jedem Fügeprozess, also beispielsweise auch Kleben, Schrauben oder Nieten vorteilhaft, um nur Beispiele zu nennen. Der Bearbeitungsprozess kann der Art nach auch anders gestaltet sein, beispielsweise als Zerspannungs- oder Schleifprozess. Ein oder mehrere unterschiedliche Fügeprozesse kann oder können auch untereinander oder mit einem oder mehreren anderen Bearbeitungsprozess(en) kombiniert sein.The Workpiece is in preferred embodiments from at least two, more preferably still more substructures, according to still present as separate substructures. Indeed They are relative to each other by means of the adjusted fixing tool positioned according to location and orientation and in the positioned state clamped by means of adhesion to the fixing tool. As a workpiece is understood as the totality of substructures. The editing process can include a joining process, he can in particular also be a pure joining process. Accordingly, the at least one or are the more processing robot, if necessary also only one or more of the several processing robots, joining robots. The joining process is in particular welding in question. Alternatively or in combination with it can also other joining processes are used, for example soldering or Rollfalzen, in principle, however, the invention in connection with every joining process, for example also gluing, screwing or riveting advantageous, just to examples to call. The editing process may also be different in nature be designed, for example, as Zerspannungs- or grinding process. One or more different joining processes can or can also be with each other or with one or more be combined with other machining process (s).

Vorteilhafte Merkmale werden auch in den Unteransprüchen und deren Kombinationen beschrieben.advantageous Features are also set out in the subclaims and their combinations described.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Figuren erläutert. An dem Ausführungsbeispiel offenbar werdende Merkmale bilden je einzeln und in jeder Merkmalskombination die Gegenstände der Ansprüche und auch die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen vorteilhaft weiter. Es zeigen:following an embodiment of the invention with reference to figures explained. On the embodiment apparently expectant characteristics form each individually and in each feature combination the Objects of the claims and also the above described embodiments advantageous further. Show it:

1 eine Vorrichtung für die Bearbeitung von Werkstücken in einer Draufsicht; und 1 a device for machining workpieces in a plan view; and

2 die Vorrichtung in einer perspektivischen Sicht. 2 the device in a perspective view.

1 zeigt eine Vorrichtung für die Bearbeitung von Werkstücken 8 in einer Draufsicht. Die Vorrichtung umfasst einen Drehtisch 1, der um eine vertikale Drehachse Z drehbar ist. Auf einem Gestell des Drehtisches 1 sind um die Drehachse Z gleichmäßig verteilt mehrere Fixierwerkzeuge angeordnet, im Ausführungsbeispiel vier Fixierwerkzeuge 2, 3, 4 und 5. Die Fixierwerkzeuge 2 bis 5 sind relativ zu dem Gestell des Drehtisches 1 ortsfest und könnten daher integrierter Bestandteil des Gestells sein. Im Ausführungsbeispiel ist jedes der Fixierwerkzeuge 2 bis 5 jedoch lösbar und somit austauschbar, bevorzugt einzeln austauschbar, am Gestell befestigt. Die Fixierwerkzeuge 2 bis 5 weisen jeweils einen Träger 6 sowie mehrere Positionierelemente und Spanner 7 zum Positionieren und Spannen der Werkstücke 8 auf. Die Spanner 7 können insbesondere mechanische Spanner sein, die die Werkstücke 8 mit Kraftschluss spannen und dadurch relativ zum Fixierwerkzeug 2, 3, 4 oder 5 fixieren. Die Träger 6 können wie im Ausführungsbeispiel plattenförmig sein. Sie bilden für jeweils einen Satz von Positionierelementen und Spannern 7 eine gemeinsame Plattform und weisen die Verbindungstechnik für die Befestigung am Gestell des Drehtisches 1 auf. Sie sind an der Oberseite des Drehtisches 1 in Umfangsrichtung dicht aufeinander folgend zu einem Ring angeordnet, so dass radial zu der Drehachse Z so wenig Raum wie möglich benötigt wird. Die Fixierwerkzeuge 2 bis 5 sind in Umfangsrichtung in einem Winkelabstand von 90° zueinander versetzt angeordnet. 1 shows a device for machining workpieces 8th in a top view. The device comprises a turntable 1 which is rotatable about a vertical axis Z of rotation. On a rack of the turntable 1 are arranged around the axis of rotation Z evenly distributed more fixing tools, in the exemplary embodiment, four fixing tools 2 . 3 . 4 and 5 , The fixing tools 2 to 5 are relative to the frame of the turntable 1 stationary and could therefore be an integral part of the frame. In the embodiment, each of the fixing tools 2 to 5 However, detachable and thus interchangeable, preferably individually interchangeable, attached to the frame. The fixing tools 2 to 5 each have a carrier 6 as well as several positioning elements and tensioners 7 for positioning and clamping the workpieces 8th on. The tensioners 7 In particular, mechanical tensioners may be the workpieces 8th clamp with traction and thereby relative to the fixing tool 2 . 3 . 4 or 5 fix. The carriers 6 can be plate-shaped as in the embodiment. They each form a set of positioning elements and tensioners 7 a common platform and have the connection technology for attachment to the frame of the turntable 1 on. They are at the top of the turntable 1 arranged in the circumferential direction closely following one another to form a ring, so that as little space as possible is required radially to the axis of rotation Z. The fixing tools 2 to 5 are arranged offset in the circumferential direction at an angular distance of 90 ° to each other.

Die Vorrichtung umfasst einen Antrieb für einen reversierenden Drehantrieb des Drehtisches 1. Ein Motor des Antriebs kann insbesondere im Bereich unter den Fixierwerkzeugen 2 bis 5 angeordnet sein. In einer laufenden Serienproduktion, in der nacheinander stets die gleichen Werkstücke 8 bearbeitet werden, dreht der Antrieb den Drehtisch 1 hin und her, so dass eines der Fixierwerkzeuge 2 bis 5, im Ausführungsbeispiel das Fixierwerkzeug 2, zwischen einer Beladeposition L und einer Bearbeitungsposition W hin und her bewegt, im Ausführungsbeispiel um die Drehachse Z hin und her geschwenkt wird. Der Drehtisch 1 wird für die Bewegung des Fixierwerkzeugs 2 aus jeweils einer der beiden Positionen L und W in die andere um einen der Winkelteilung der Anordnung der Fixierwerkzeuge 2 bis 5 entsprechenden Winkel hin und her gedreht. Das Fixierwerkzeug 2 wird in der Beladeposition L mit dem zu bearbeitenden Werkstück 8 beladen, mit diesem Werkstück 8 in die Bearbeitungsposition W und nach Bearbeitung und Entnahme des Werkstücks 8 wieder zurück in die Beladeposition L bewegt und dort mit dem nächsten Werkstück 8 beladen. Dieser Vorgang wird im Takt der Serienfertigung ständig wiederholt.The device comprises a drive for a reversing rotary drive of the turntable 1 , A motor of the drive can in particular in the area under the fixing tools 2 to 5 be arranged. In a continuous series production, in succession always the same workpieces 8th The drive turns the turntable 1 back and forth, leaving one of the fixing tools 2 to 5 , In the exemplary embodiment, the fixing tool 2 , moved back and forth between a loading position L and a processing position W, in the exemplary embodiment about the rotation axis Z is pivoted back and forth. The turntable 1 is used for the movement of the fixing tool 2 from one of the two positions L and W in the other by one of the angular pitch of the arrangement of the fixing tools 2 to 5 corresponding angle turned back and forth. The fixing tool 2 is in the loading position L with the workpiece to be machined 8th loaded, with this workpiece 8th in the processing position W and after machining and removal of the workpiece 8th moved back to the loading position L and there with the next workpiece 8th loaded. This process is constantly repeated in time with series production.

An der Peripherie des Drehtisches 1 sind ein Beladeroboter 9, mehrere Bearbeitungsroboter 11 und ein Entnahmeroboter 12 angeordnet. Der Beladeroboter 9 ist der Beladeposition L zugeordnet und dementsprechend so angeordnet, dass er die Werkstücke 8 in das Fixierwerkzeug 2 einlegen kann, wenn dieses die Beladeposition L einnimmt. Die Werkstücke 8 werden jeweils von einem Satz vorgefertigter Substrukturen gebildet, die in der Bearbeitungsposition W zu einer Gesamtstruktur, dem Werkstück 8, gefügt werden. Die Substrukturen werden dem Beladeroboter 9 relativ zueinander in der Anordnung zugeführt, in der sie anschließend zum Werkstück 8 gefügt werden. Der Beladeroboter 9 trägt am Ende seines Roboterarms eine Greifeinrichtung, mit der er den noch nicht gefügten, losen Verbund der Substrukturen im Ganzen greift und in das zu diesem Zeitpunkt in der Beladeposition L befindliche Fixierwerkzeug 2 ablegt. Bei dem Ablegen werden die Substrukturen von den Positionierelementen des Fixierwerkzeugs 2 geführt, so dass sie sich in der letzten Phase des Ablegens positionsgenau an den Positionierelementen ausrichten. Das Fixierwerkzeug 2 kann mit einer Sensorik ausgestattet sein, mittels der automatisch festgestellt wird, ob jede der Substrukturen die vorbestimmte Position nach Ort und Ausrichtung einnimmt. Alternativ kann solch eine Sensorik auch am Beladeroboter oder extern an einer anderen Stelle der Vorrichtung angeordnet sein.At the periphery of the turntable 1 are a loading robot 9 , several processing robots 11 and a picking robot 12 arranged. The loading robot 9 is assigned to the loading position L and accordingly arranged so that it the workpieces 8th in the fixing tool 2 can insert when this occupies the loading position L. The workpieces 8th are each formed by a set of prefabricated substructures, which in the processing position W to a total structure, the workpiece 8th to be joined. The substructures become the loading robot 9 fed relative to each other in the arrangement in which they then to the workpiece 8th be joined. The loading robot 9 carries at the end of his robotic arm a gripping device with which he engages the not yet joined, loose composite of the substructures in the whole and in the currently located in the loading position L fixing tool 2 stores. When depositing, the substructures of the positioning of the fixing tool 2 guided, so that they align in the last phase of depositing exact position on the positioning elements. The fixing tool 2 may be equipped with a sensor by means of which it is automatically determined whether each of the substructures occupies the predetermined position by location and orientation. Alternatively, such a sensor may also be arranged on the loading robot or externally on another location of the device.

Sobald das noch als loser Verbund der Substrukturen vorliegende Werkstück 8 in der Beladeposition L auf dem Fixierwerkzeug 2 positioniert ist, was vorzugsweise sensorisch erfasst wird, führt der Drehtisch 1 eine Teildrehung aus, im Beispiel eine Viertel-Umdrehung, durch die das Fixierwerkzeug 2 in die Bearbeitungsposition W gelangt.As soon as the still present as a loose composite of the substructures workpiece 8th in the loading position L on the fixing tool 2 is positioned, which is preferably detected by sensors, leads the turntable 1 a partial rotation, in the example a quarter-turn, through which the fixing tool 2 in the processing position W arrives.

In der Bearbeitungsposition W wird das Werkstück 8 bearbeitet, indem die Substrukturen zu einer festen Gesamtstruktur gefügt werden. Um die für die Bearbeitung benötigte Zeit zu reduzieren, sind der Bearbeitungsposition W nicht nur drei periphere Bearbeitungsroboter 11, sondern als Besonderheit zwei innere Bearbeitungsroboter 10 zugeordnet, die in einem zentralen Innenbereich des Drehtisches 1 nahe der Drehachse Z zwischen den Fixierwerkzeugen 2 bis 5 angeordnet sind. Die inneren Bearbeitungsroboter 10 und die peripheren Bearbeitungsroboter 11 wirken gleichzeitig auf das Werkstück 8 ein. Im Ausführungsbeispiel sind sämtliche Bearbeitungsroboter 10 und 11 Fügeroboter. Der Fügeprozess kann insbesondere ein Schweißprozess sein.In the machining position W, the workpiece becomes 8th edited by joining the substructures into a solid forest. In order to reduce the time required for the machining, the machining position W is not just three peripheral machining robots 11 , but as a special feature two internal processing robot 10 assigned in a central interior of the turntable 1 near the axis of rotation Z between the fixing tools 2 to 5 are arranged. The internal processing robot 10 and the peripheral processing robots 11 act simultaneously on the workpiece 8th one. In the exemplary embodiment, all processing robots 10 and 11 Add robot. The joining process may in particular be a welding process.

Die Werkstücke 8 werden für den Bearbeitungsprozess mittels des Fixierwerkzeugs 2 nicht nur relativ zueinander positioniert, sondern mittels dessen Spanner 7 auch gespannt. Das Spannen kann bereits in der Beladeposition L oder erst in der Bearbeitungsposition W vorgenommen werden. Die für das Spannen erforderliche Energie, beispielsweise elektrische Energie oder ein Druckfluid, wird dem Fixierwerkzeug 2 über eine Medienzuführung zugeführt. Falls die Medienzuführung nicht als eine zumindest während der laufenden Produktion permanent verbundene Schleppkabelverbindung ausgeführt ist, sondern als Drehverbindung mit einem oder mehreren ortsfesten Kupplungsanschlüssen, weist das Fixierwerkzeug 2 oder der Drehtisch 1 für das Fixierwerkzeug 2 als Gegenstück ebenfalls einen Kupplungsanschluss auf, der sich automatisch an die Medienzuführung andockt, wenn das Fixierwerkzeug 2 die Bearbeitungsposition W erreicht. Die Medienzuführung kommt mit einem einzigen Kupplungsanschluss aus, der der Bearbeitungsposition W zugeordnet ist. In solch einer Ausführung werden die Spanner 7 nur in der Bearbeitungsposition W betätigt, nämlich zum Spannen geschlossen und verriegelt und zum Freigeben des Werkstücks 8 geöffnet. In einer alternativen Ausführung kann die Medienzuführung einen Kupplungsanschluss zusätzlich auch für die Beladeposition L aufweisen, um das Werkstück 8 bereits in der Beladeposition L zu spannen, im gespannten Zustand zu verriegeln und in diesem Zustand in die Bearbeitungsposition W zu bewegen, in der die Spanner 7 nach der Bearbeitung nur noch geöffnet werden.The workpieces 8th be used for the machining process by means of the fixing tool 2 not only positioned relative to each other, but by means of its tensioner 7 also curious. The clamping can already be done in the loading position L or only in the processing position W. The energy required for clamping, for example electrical energy or a pressurized fluid, becomes the fixing tool 2 supplied via a media supply. If the media feeder is not designed as a tow cable connection permanently connected at least during ongoing production, but as a rotary connection with one or more fixed coupling connections, the fixing tool has 2 or the turntable 1 for the fixing tool 2 as a counterpart also a coupling connection, which automatically docks to the media supply when the fixing tool 2 reaches the machining position W. The media supply comes with a single coupling connection, which is assigned to the processing position W. In such an embodiment, the tensioner 7 operated only in the processing position W, namely closed for clamping and locked and to release the workpiece 8th open. In an alternative embodiment, the media supply may additionally have a coupling connection for the loading position L, around the workpiece 8th already in the loading position L to tension, to lock in the tensioned state and to move in this state in the processing position W, in which the tensioner 7 after editing, only open.

Nach dem Öffnen der Spanner 7 nimmt der Entnahmeroboter 12 das freigegebene Werkstück 8 aus dem Fixierwerkzeug 2 und legt es in einer Ablage ab, beispielsweise in einem Magazin oder auf einem Abförderer. Sobald das Fixierwerkzeug 2 von dem Werkstück 8 frei ist, dreht der Drehtisch 1 zurück, so dass das Fixierwerkzeug 2 wieder in die Beladeposition L bewegt wird und dort mit dem nächsten Werkstück 8, d. h. dem nächsten losen Verbund von Substrukturen belegt werden kann.After opening the tensioner 7 takes the removal robot 12 the released workpiece 8th from the fixing tool 2 and puts it in a tray, for example in a magazine or on a conveyor. Once the fixing tool 2 from the workpiece 8th is free, the turntable rotates 1 back, leaving the fixing tool 2 is moved back to the loading position L and there with the next workpiece 8th ie the next loose composite of substructures can be occupied.

Um die Auslastung der Vorrichtung zu erhöhen und infolgedessen die Taktzeit zu verringern, ist der Bearbeitungsprozess in Teilprozesse untergliedert. Ein erster Teilprozess wird an dem in der Beladeposition W relativ zum Fixierwerkzeug 2 gespannten Werkstück 8 ausgeführt, ein zweiter Teilprozess erst, nachdem das Fixierwerkzeug 2 von dem Werkstück 8 wieder frei ist. Der Entnahmeroboter 12 hebt das Werkstück 8 vom Fixierwerkzeug 2 ab und hält es im Raum, während die gleichen Bearbeitungsroboter 10 und 11 den zweiten Teilprozess der Bearbeitung durchführen. Da das Werkstück 8 während des zweiten Teilprozesses frei von dem Fixierwerkzeug 2 und insbesondere dessen Spannern 7 ist, können die Bearbeitungsroboter 10 und 11 jetzt Stellen erreichen, die im gespannten Zustand nicht oder nur schlecht zugänglich sind. Optional kann der Entnahmeroboter 12 dafür eingerichtet sein, das Werkstück 8 vor oder während dieser nachgelagerten Bearbeitung im Raum zu führen, gegebenenfalls zu drehen, um die betreffenden Stellen noch besser zugänglich zu machen. Während des zweiten Teilprozesses der Bearbeitung kann das Fixierwerkzeug 2 in der Beladeposition L bereits mit dem nächsten Werkstück 8 beladen werden. Handelt es sich bei der Bearbeitung um einen Fügeprozess oder beinhaltet die Bearbeitung einen Fügeprozess, werden die Substrukturen des Werkstücks 8 im gespannten Zustand geometriefest gefügt, beispielsweise durch Punktschweißen, und das in Bezug auf seine Geometrie bereits feste, stabile Werkstück 8 wird anschließend im zweiten Teilprozess fertig oder zumindest fester gefügt, beispielsweise ausgeschweißt.In order to increase the utilization of the device and consequently reduce the cycle time, the machining process is subdivided into sub-processes. A first partial process is performed on that in the loading position W relative to the fixing tool 2 tensioned workpiece 8th executed, a second sub-process only after the fixing tool 2 from the workpiece 8th is free again. The picking robot 12 lifts the workpiece 8th from the fixing tool 2 and keeps it in the room while the same editing robot 10 and 11 perform the second subprocess of editing. Because the workpiece 8th during the second subprocess free from the fixing tool 2 and in particular its tensioners 7 is, the editing robots can 10 and 11 now reach places that are not or only slightly accessible in the tensioned state. Optionally, the removal robot 12 be set up for the workpiece 8th before or during this downstream processing in the room to rotate if necessary, to make the sites even more accessible. During the second partial process of machining, the fixing tool 2 in the loading position L already with the next workpiece 8th be loaded. If the machining is a joining process or the machining involves a joining process, the substructures of the workpiece become 8th in the tensioned state geometry firmly joined, for example by spot welding, and in terms of its geometry already solid, stable workpiece 8th is then finished in the second sub-process or at least solid joined, for example, welded.

Die Roboter 9 bis 12 können insbesondere übliche Industrieroboter sein mit jeweils einer ortsfest angeordneten Basis und einem von der Basis abragenden Roboterarm mit allen sechs Freiheitsgraden der Bewegung. An den Roboterarmen sind in bekannter Weise lösbar die Werkzeuge befestigt, im Falle der Roboter 9 und 12 jeweils ein Greifwerkzeug und im Falle der Bearbeitungsroboter 10 und 11 jeweils ein Bearbeitungswerkzeug, beispielsweise ein Schweißwerkzeug. Im Hinblick auf die am Ort der Vorrichtung üblicherweise sehr beengten Platzverhältnisse ist die Anordnung von Bearbeitungsrobotern 10 und 11 sowohl an der Peripherie als auch im Innenbereich des Drehtisches 1 von großem Vorteil, da dies die Anordnung von kleinen Bearbeitungsrobotern 10 und 11 mit entsprechend kleinem Aktionsradius, dafür aber in großer Zahl dicht beieinander erlaubt.The robots 9 to 12 In particular, conventional industrial robots may be each with a stationary base and a projecting from the base robot arm with all six degrees of freedom of movement. On the robot arms, the tools are releasably secured in a known manner, in the case of robots 9 and 12 in each case a gripping tool and in the case of machining robots 10 and 11 in each case a machining tool, for example a welding tool. In view of the place of the device usually very cramped space is the arrangement of processing robots 10 and 11 both on the periphery and inside the turntable 1 of great benefit as this is the arrangement of small processing robots 10 and 11 with a correspondingly small radius of action, but allowed in large numbers close together.

Die Fixierwerkzeuge 2 bis 5 sind wie bereits erwähnt unterschiedlich. Jedes ist für die Aufnahme, Positionierung und Fixierung eines der Art nach anderen Werkstücks 8 angepasst. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Werkstück 8 um ein Seitenteil einer Kraftfahrzeugkarosserie bestehend aus den Substrukturen A-, B- und C-Säule sowie Dachrahmen und Schweller, die mittels der Vorrichtung zu einem festen Seitenteil gefügt werden. Mittels der Vorrichtung können entsprechend der Anzahl der Fixierwerkzeuge 2 bis 5 Seitenteile unterschiedlicher Fahrzeugmodelle bearbeitet werden. Mit entsprechend angepassten Fixierwerkzeugen 2 bis 5 können auch andere Karosserieteile bearbeitet werden, beispielsweise ein Vorderbau, ein Hinterbau oder eine Bodengruppe. Grundsätzlich ist auch denkbar, komplette Karosserien zu bearbeiten, bevorzugter wird die Vorrichtung jedoch für die Bearbeitung nur von Teilen der Karosserie eingerichtet, da die Bearbeitung ganzer Rohkarosserien eine Vorrichtung entsprechender Größe erfordert.The fixing tools 2 to 5 are different as already mentioned. Each is for picking up, positioning and fixing one of the kind after another workpiece 8th customized. In the exemplary embodiment, the workpiece is 8th to a side part of a motor vehicle body consisting of the substructures A-, B- and C-pillar and roof frame and sill, which are joined by means of the device to a fixed side part. By means of the device can according to the number of fixing tools 2 to 5 Side parts of different vehicle models are processed. With appropriately adjusted fixing tools 2 to 5 Other body parts can be edited, for example, a front, a rear or a floor assembly. In principle, it is also conceivable to process complete bodies, but more preferably the device is set up for machining only parts of the body, since the processing of entire body shells requires a device of corresponding size.

Im Falle einer Produktionsumstellung auf ein der Art nach anderes Werkstück 8, beispielsweise ein Seitenteil eines anderen Fahrzeugmodells oder ein der Art nach anderes Karosserieteil oder von einem linken auf ein rechtes Seitenteil des gleichen Fahrzeugmodells muss lediglich das an das Werkstück der anderen Art angepasste Fixierwerkzeug 3, 4 oder 5 statt des Fixierwerkzeugs 2 in die Beladeposition L und anschließend im Takt der jeweiligen nächsten Serienproduktion zwischen den Positionen L und W hin und her bewegt werden. Der Antrieb des Drehtisches 1 ist daher nicht nur für die in einer bestimmten Produktion erforderliche Reversierbewegung, sondern auch für ein Drehen über den Drehwinkel der Reversierbewegung hinaus eingerichtet. Der Drehtisch 1 verfügt über die Fähigkeit, jedes der Fixierwerkzeuge 2 bis 5 durch eine einfache Drehbewegung wahlfrei in die Beladeposition L und zwischen dieser und der Bearbeitungsposition W oszillierend im Takt der Serienfertigung hin und her zu bewegen. Für die Produktionsumstellung werden bei den Bearbeitungsrobotern 10 und 11 Änderungen der Steuerung vorgenommen, vorzugsweise erfolgt dies durch eine Steuerungssoftware automatisch. Gegebenenfalls werden die Bearbeitungswerkzeuge gewechselt. Bei den Robotern 9 und 12 ist im Allgemeinen der Wechsel der jeweiligen Greifeinrichtung erforderlich. Dies kann konventionell durch Andocken der bislang benutzten und Andocken einer neuen Greifeinrichtung geschehen. Alternativ können die Roboter 9 und 12 oder zumindest einer dieser Roboter, in diesem Fall vorzugsweise der Beladeroboter 9, mit einer Wechselgreifeinrichtung bestückt sein, die wenigstens zwei unterschiedliche Greifeinrichtungen gleichzeitig in einem Greifkopf integriert, der am Ende des Roboterarms befestigt ist. Bevorzugte Wechselgreifeinrichtungen und auch Wechseleinrichtungen von Bearbeitungswerkzeugen, die für die Roboter 10 und 11 verwendet werden können, offenbart insbesondere die DE 10 2008 003 067 .In case of a production change in a different kind of work piece 8th For example, a side part of another vehicle model or another type of body part or from a left to a right side part of the same vehicle model only has to be adapted to the workpiece of the other type fixing tool 3 . 4 or 5 instead of the fixing tool 2 in the loading position L and then to the beat of the respective next series production between the positions L and W back and forth. The drive of the turntable 1 Therefore, it is set up not only for the reversing movement required in a specific production, but also for a rotation beyond the rotation angle of the reversing movement. The turntable 1 has the ability of each of the fixing tools 2 to 5 by a simple rotational movement optional in the loading position L and between this and the processing position W oscillating in the cycle of mass production back and forth to move. For the production change, the processing robots 10 and 11 Changes made to the controller, preferably this is done automatically by a control software. If necessary, the processing tools are changed. At the robots 9 and 12 In general, the change of the respective gripping device is required. This can be done conventionally by docking the previously used and docking a new gripping device. Alternatively, the robots can 9 and 12 or at least one of these robots, in this case preferably the loading robot 9 , be equipped with an interchangeable device that integrates at least two different gripping devices simultaneously in a gripping head, which is attached to the end of the robot arm. Preferred changeover devices and also changing devices of machining tools that are used for the robots 10 and 11 can be used, in particular discloses the DE 10 2008 003 067 ,

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 19505622 A1 [0002]
DE 202005001780 U1 [0003]
- DE 102007055119 [0015]
- DE 102008003067 [0031]

Claims

Device for machining workpieces, comprising a) a turntable rotatable about an axis of rotation (Z) ( 1 ) arranged around the axis of rotation (Z) fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ), which are used to pick up and fix unequal workpieces ( 8th ) and of which one each by a rotary movement of the turntable ( 1 ) is movable into a processing position (W), b) at least one inner processing robot ( 10 ), which is suitable for machining a workpiece (W) in the machining position (FIG. 8th ) in an interior of the turntable ( 1 ) between the fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ) is arranged, c) and a rotary drive for generating a reversing rotational movement of the turntable ( 1 ), in each case one of the fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ) between the processing position (W) and a loading position (L) for loading the workpieces ( 8th ) is movable back and forth.

Device according to the preceding claim, comprising at least one peripheral processing robot ( 11 ) used for machining the workpiece (W) in the machining position ( 8th ) radially outside of the turntable ( 1 ) is arranged.

Device according to one of the preceding claims, comprising a loading robot ( 9 ) for inserting the workpieces ( 8th ) in each case in the loading position (L) located fixing tool.

Device according to one of the preceding claims, comprising a removal robot ( 12 ) for removing the workpiece machined in the machining position (W) ( 8th ) and preferably also for depositing in a rack for the machined workpieces ( 8th ).

Device according to the preceding claim, characterized in that the removal robot ( 12 ) is adapted to the machined workpiece ( 12 ) from the fixing tool located in the machining position ( 2 ) and for further processing by means of the internal processing robot ( 10 ) or, in the case of several processing robots ( 10 . 11 ), by means of at least one of the processing robots ( 10 . 11 ) to hold or guide in space, preferably including a rotational movement of the workpiece ( 8th ).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive is adapted to the turntable ( 1 ) for a change in the type of workpieces ( 8th ) by a larger angle than in reversing operation for mutually identical workpieces ( 8th ), so that optionally each of the fixing tool ( 2 . 3 . 4 . 5 ) in the loading position (L) and reversibly between this and the processing position (W) is reciprocally movable.

Device according to one of the preceding claims in combination with claim 3 or 4, characterized in that on the loading robot ( 9 ) or the removal robot ( 12 ) various gripping devices, each for gripping workpieces ( 8th ) of a particular and each for gripping workpieces of a different kind, or is fixed and the loading robot ( 9 ) or picking robot ( 12 ) optionally may or may not use any of the gripping devices to grasp without releasing the others.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ) on the turntable ( 1 ) stationary, preferably interchangeable, are arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ) each have a carrier ( 6 ) and on the carrier ( 6 ) arranged tensioner ( 7 ) exhibit.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ) each positioning structures for positioning and tensioner ( 7 ) for tensioning the positioned workpieces ( 8th ), which are preferably each composed of substructures, and that the device, preferably each of the fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ) or the loading robot ( 9 ), is provided with a sensor by means of which it can be determined whether the recorded workpiece ( 8th ) relative to the used fixing tool ( 2 ) is positioned correctly.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the workpieces ( 8th ) consist of several substructures which are joined in the machining position, and the fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ) Stretcher ( 7 ), by means of which the substructures of each workpiece ( 8th ) can be clamped positionally accurate relative to each other.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ) operable clamps ( 7 ) for clamping the workpieces ( 8th ) and for the operation of the tensioner ( 7 ) a media supply for electrical energy or fluid is provided, and that the media supply by means of a towing connection or in the processing position (W) automatically on and uncoupled connection with the in the processing position (W) located fixing tool ( 2 ) connected is.

Device according to the preceding claim, characterized in that the media supply has a coupling connection for making and breaking the connection for each the loading position (L) and the machining position (W) or only for the machining position (W).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one, the plurality or a part of the plurality of processing robots ( 10 . 11 ) Joining robot, for example Rollfalz-, gluing, screwing, riveting, soldering or preferably welding robot is or are.

Device according to one of the preceding claims, characterized by the use for joining groups of prefabricated substructures to a respective one of the workpieces ( 8th ), preferably in each case to a body part of a motor vehicle.

Method for joining substructures to assembled vehicle parts in series production, in which a) substructures in a fixing tool (A) engaging a loading position (L) 2 ) of a turntable ( 1 ) in a through the fixing tool ( 2 ) predetermined arrangement, b) the fixing tool ( 2 ) solely by a rotary movement of the turntable ( 1 ) moves in a processing position (W), c) the substructures in the processing position (W) by means of at least one joining robot ( 10 . 11 ) in the predetermined arrangement to a composite body part ( 8th ) joined geometrically stable, d) the joined body part ( 8th ) from the fixing tool ( 2 ) and e) the fixing tool ( 2 ) after removal of the body part ( 8th ) solely by a reverse rotation of the turntable ( 1 ) is moved back into the loading position (L) f) and the steps a) to e) are repeated in series with repeatedly identical substructures.

Method according to the preceding claim, in which the at least one processing robot ( 10 ) in a free, with respect to a rotation axis (Z) of the turntable ( 1 ) central interior of the turntable ( 1 ) is arranged.

Method according to the preceding claim, in which the substructures in the machining position (W) are additionally provided by at least one peripheral machining robot ( 11 ) are joined, the radially outward of the in the processing position (W) located fixing tool ( 2 ) is arranged.

Method according to one of the preceding claims, wherein about an axis of rotation (Z) of the turntable ( 1 ) distributes several fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ) arranged for joining different body parts ( 8th ) and in which the fixing tool ( 2 ) for a change in the type of body parts ( 8th ) by a rotary or reverse rotation of the turntable ( 1 ) beyond the machining or loading position (W, L) in a rest position (R) and by the rotational or reverse rotational movement instead another of the fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ) is moved to the loading position (L).

Method according to one of the preceding claims, in which - the geometrically stable vehicle part ( 8th ) from a picking robot ( 12 ) from the fixing tool ( 2 ), - during or after removal from the fixing tool ( 2 ), preferably by the one or more processing robots (s) ( 10 . 11 ) tighter, - and meanwhile by the removal robot ( 12 ), preferably rotated in space for further processing, and - after further processing is stored, - and in which the vehicle part ( 8th ) free fixing tool ( 2 ) during further processing of the vehicle part ( 8th ) is moved back into the loading position (L) - and the next substructures are inserted.

Method according to the preceding claim, in which the fixing tool ( 2 ) is moved with the next substructures in the processing position (W) and the at least one or more processing robot ( 10 . 11 ) add the next substructures before the picking robot ( 12 ) the previous vehicle part ( 8th ) has filed.

Method according to one of the preceding claims, in which the fixing tool ( 2 ) already clamps the substructures in the loading position (L) or preferably only in the processing position (W) relative to one another in the predetermined arrangement, wherein the substructures until clamping on the fixing tool ( 2 ) lying relative to each other in the predetermined arrangement are merely positioned.