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Querverweis auf zugehörige Anmeldungen
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Die
vorliegende Anmeldung basiert auf der und beansprucht die Priorität der
koreanischen Anmeldung mit
der Seriennummer 10-2006-0098318 , die am 10. Oktober 2006
eingereicht wurde und deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme
in ihrer Gesamtheit aufgenommen wird.
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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft Systeme zum Lagern von Werkzeuganordnungen, und
insbesondere ein System zum einfacheren Lagern unterschiedlicher Arten
von Werkzeuganordnungen, die in einer automatischen Paneel-Palettierlinie zu
verwenden sind, die gepresste Paneele zu Paletten hin transportiert.
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Hintergrund der Erfindung
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Im
Allgemeinen wird zum Formen einer Fahrzeugkarosserie eine BIW (Rohkarosserie)
durch integrales Zusammenschweißen
von Paneelen hergestellt, welche unterschiedliche Formen aufweisen, die
zu den Komponenten der Fahrzeugkarosserie korrespondieren, und welche
durch Pressen geformt sind. Die in diesem Prozess verwendeten, gepressten
Paneele werden in unterschiedliche Arten klassifiziert, beispielsweise
ein Seitenpaneel, ein Dachpaneel, ein Türpaneel, ein Kotflügelpaneel
usw.
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Die
unterschiedlichen Arten von gepressten Paneelen werden in einem
automatischen Palettierprozess zu Paletten hin transportiert und
darauf gestapelt. Danach werden die gepressten Paneele einer Schweißlinie zugeführt und
auf diese Weise in einem vorbestimmten Betriebsprozess mittels eines Schweißroboters
zusammengeschweißt,
wodurch die BIW geformt wird.
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Hier
wird der Prozess des Transportierens der Paneele von der automatischen
Palettierlinie aus zu den Paletten hin durch einen Arbeitsroboter
durchgeführt.
Unterschiedliche Werkzeuganordnungen, die zu den unterschiedlichen
Arten von Paneelen korrespondieren, können lösbar an den Arbeitsroboter montiert
werden.
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Im
Detail weist jede Werkzeuganordnung einen Werkzeugstamm, welcher
ein Verbindungsteil ist, das lösbar
mit einem Arm des Arbeitsroboters kuppelbar ist, eine Haltestange,
an der der Werkzeugstamm montiert ist, und Vakuum-Saugeinheiten auf,
welche an jeweiligen, gegenüberliegenden
Enden der Haltestange vorgesehen sind zum Halten eines korrespondierenden,
gepressten Paneels unter Verwendung von Vakuumsaugkraft.
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Gleichzeitig
muss, da solche Werkzeuganordnungen Hauptabmessungen aufweisen müssen, die
zu den jeweiligen Paneelen korrespondieren, eine Anzahl von Arten
von Werkzeuganordnungen verfügbar
sein, die der Anzahl von Arten von Paneelen entspricht.
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Jedoch
sind beim Stand der Technik eine große Anzahl unterschiedlicher
Arten von Werkzeuganordnungen achtlos auf dem Boden eines Arbeitsbereiches
platziert, ohne dass sie in einem separaten Lagerbereich gelagert
sind. Daher gibt es Probleme dahingehend, dass die Werkzeuganordnungen
durch Kontakt mit dem Boden deformiert werden und beschädigt werden
können,
wenn sie aneinander stoßen.
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Ferner
ist es, da eine der Anzahl von Arten von Paneelen entsprechende
Anzahl von Werkzeuganordnungen verfügbar gemacht sein muss, schwierig,
die Werkzeuganordnungen zu lagern, und insbesondere schwierig, im
Bedarfsfall die zu einem gewünschten
Paneel korrespondierende Werkzeuganordnung zu finden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ausführungsformen
der Erfindung lagern effizient und separat unterschiedliche Arten
von Werkzeuganordnungen, die während
eines Palettierprozesses von einem Arbeitsroboter zu verwenden sind, in
einem Raum, der über
einer automatischen Palettierlinie definiert ist, die unterschiedliche
Arten von gepressten Panellen zu Paletten hin transportiert, wodurch
verhindert wird, dass die Werkzeuganordnungen beschädigt werden,
und ermöglicht
wird, dass die Werkzeuganordnungen in einfacher Weise voneinander
unterschieden werden.
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Ferner
ermöglichen
es die Ausführungsformen
der Erfindung, eine gewünschte
Werkzeuganordnung in einfacher Weise zu einer Position zu transportieren,
an der die Werkzeuganordnung, die an dem Arbeitsroboter montiert
war, gegen die gewünschte
Werkzeuganordnung ausgetauscht wird.
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Ein
System zum Lagern von Werkzeuganordnungen gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung weist eine Schieneneinheit auf, die in einem über einer
automatischen Palettierlinie definierten Raum vorgesehen ist. Eine
Bewegungseinheit bewegt sich entlang der Schieneneinheit. Ein Antriebsmittel
stellt der Bewegungseinheit Bewegungskraft bereit. Eine Mehrzahl
von Werkzeug-Hängevorrichtungen
ist an die Bewegungseinheit gehangen und wird von dieser gehalten
und weist Finger auf zum Halten unterschiedlicher Arten von Werkzeuganordnungen,
die zu Spezifikationen, wie z.B. den Hauptabmessungen, der jeweiligen
Paneele korrespondieren. Eine ID(Identifikations)-Karte ist in jeder der
Werkzeug-Hängevorrichtungen
vorgesehen und speichert in sich spezifische Identifikationsinformationen über jede
der Werkzeuganordnungen. Eine Steuereinheit weist eine Leseeinrichtung
auf zum Identifizieren der ID-Karten, die in den Werkzeug-Hängevorrichtungen
vorgesehen sind. Die Steuereinheit steuert den Betrieb des Antriebsmittels.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Für ein besseres
Verständnis
der Art und der Ziele der Erfindung sollte Bezug genommen werden auf
die folgende, detaillierte Beschreibung mit den beigefügten Figuren,
von denen:
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1 eine
Ansicht ist, die den Aufbau eines Systems zum Lagern von Werkzeuganordnungen gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
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2 eine
Seitenansicht zu 1 ist zum Zeigen des Werkzeuganordnungs-Lagerungssystems
und einer darunter vorgesehenen, automatischen Ladelinie,
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3 eine
Draufsicht, eine Seitenansicht und eine Schnittansicht ist, die
eine Schieneneinheit und eine Bewegungseinheit zeigen, welche in
den 1 und 2 gezeigt sind,
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4 eine
perspektivische Ansicht ist, die die Kupplungsbeziehung zwischen
der Schieneneinheit und einem Antriebsmittel zeigt,
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5 eine
Ansicht ist, die die Installation einer in den 1 und 2 gezeigten
Werkzeug-Hängevorrichtung
zeigt,
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6 eine
Detailansicht ist, die den Aufbau der Werkzeug-Hängevorrichtung von 5 zeigt, und
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7 eine
Ansicht ist, die ein Beispiel für eine
Werkzeuganordnung von 2 zeigt.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Nachstehend wird
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Figuren eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung detailliert beschrieben.
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Wie
in den Figuren gezeigt, ist ein Transportmittel 100, welches
eine Einschienenkonstruktion aufweist, die eine Endlosbahn formt,
in einem über einer
automatischen Ladelinie L definierten Raum vorgesehen. Das Transportmittel 100 weist
für seinen Betrieb
ein Antriebsmittel 130 auf. Eine Mehrzahl von Werkzeug-Hängevorrichtungen 140,
welche Werkzeuganordnungen T aufnehmen, wird von dem Transportmittel 100 gehalten.
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Die
automatische Ladelinie L dient dazu, unterschiedliche Arten von
gepressten Paneelen P zu transportieren. Die Paneele P, welche auf
der automatischen Palettierlinie L transportiert werden, werden
von einem Arbeitsroboter R auf Paletten (nicht gezeigt) geladen.
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Das
Transportmittel 100 weist eine Schieneneinheit 110 vom
Einschienentyp, welche an einer Decke über der automatischen Palettierlinie
L befestigt ist und welche eine Endlosbahn formt, und eine Bewegungseinheit 120 vom
Kettenförderertyp
auf, welche entlang der Schieneneinheit 110 bewegt wird.
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Die
Werkzeug-Hängevorrichtungen 140 sind an
die Bewegungseinheit 120 gehangen und werden von dieser
gehalten. Jede Werkzeug-Hängevorrichtung 140 weist
eine Mehrzahl von Fingern 142 auf, welche unter Verwendung
von Schrauben mit der Werkzeug-Hängevorrichtung 140 gekuppelt
sind, so dass jede Werkzeuganordnung T auf einen zugeordneten Finger 142 gehangen
ist.
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Jede
Werkzeug-Hängevorrichtung 140 weist eine
ID-Karte 150 auf, welche spezifische Identifikationsinformationen über die
zugeordnete Werkzeuganordnung T speichert. Die Identifikationsinformationen
der ID-Karte 150 werden von einer Leseeinrichtung 160 gelesen.
Die von der Leseeinrichtung 160 gelesenen Identifikationsinformationen
werden in eine Steuereinheit 170 eingegeben. Die Steuereinheit 170 identifiziert
unter Verwendung der von der Leseeinrichtung 160 übertragenen
Informationen die zugehörige
Werkzeug-Hängevorrichtung 140 unter den
Werkzeug-Hängevorrichtungen 140.
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Die
Steuereinheit 170 steuert den Betrieb des Transportmittels 100,
d.h. sie steuert das Antriebsmittel 130 zum Betreiben der
Bewegungseinheit 100.
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Die
Schieneneinheit 110 weist einen Schlitz 112, welcher
zu der unteren Fläche
der Schieneneinheit 110 hin offen ist, so dass er eine
Bahn zum Bewegen der Werkzeug-Hängevorrichtungen 140 bildet,
und Führungsschienen 114 auf,
welche an gegenüberliegenden
Seiten des Schlitzes 112 vorgesehen sind.
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Die
Schieneneinheit 110 weist eine Zirkulationslinie 110a,
welche horizontal in einem automatisierten Lagerraum zirkuliert,
der über
der automatischen Palettierlinie L definiert ist, und eine Vertikalbewegungslinie 110b auf,
welche eine geneigte Form aufweist und welche sich von einem Abschnitt
der Zirkulationslinie 110a aus zu einer vorbestimmten Position,
die benachbart zu der automatischen Palettierlinie L ist, hin erstreckt,
d.h. zu einer vorbestimmten Position unter dem automatisierten Lagerraum.
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Die
Bewegungseinheit 120 weist Mitläuferrollen 122, welche
auf den an der Unterseite der Schieneneinheit 110 vorgesehenen
Führungsschienen 114 aufsitzen
und welche entlang der Führungsschienen 114 rollen,
und eine Verbindungsstange 126 auf, welche über Halteachsen 124 mit
den Mitläuferrollen 122 gekuppelt
ist. Ein gezahnter Abschnitt 126a, welcher dazu dient,
Antriebsleistung von dem Antriebsmittel 130 zu übertragen,
ist an einer oberen Fläche
der Verbindungsstange 126 ausgebildet.
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Das
Antriebsmittel 130 weist ein Antriebszahnrad 132,
welches mit den gezahnten Abschnitten 126a der Verbindungsstangen 126 in
Eingriff kommt, und einen Schrittmotor 136 auf, welcher
unter der Steuerung der Steuereinheit 170 gedreht wird und
welcher eine Abtriebswelle 134 aufweist, auf welche das
Antriebszahnrad 132 gepasst ist.
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Gleichzeitig
wird jede Werkzeug-Hängevorrichtung 140 von
einem ersten Verbindungselement 144, dessen gegenüberliegende
Enden unter Verwendung von Stiften mit der Verbindungsstange 126 der
Bewegungseinheit 120 bzw. dem oberen Ende der Werkzeug-Hängevorrichtung 140 gekuppelt
sind, und einem zweiten Verbindungselement 146 gehalten,
dessen oberes Ende unter Verwendung eines Stiftes mit der Verbindungsstange 126 an
einer Position gekuppelt ist, die mit Abstand von dem Verbindungspunkt
angeordnet ist, an dem das obere Ende des ersten Verbindungselementes 144 mit
der Verbindungsstange 126 gekuppelt ist, und dessen unteres
Ende unter Verwendung eines Stiftes mit dem ersten Verbindungselement
an einer Position gekuppelt ist, die mit Abstand von dem Verbindungspunkt angeordnet
ist, an dem das untere Ende des ersten Verbindungselementes 144 mit
dem oberen Ende der Werkzeug-Hängevorrichtung 140 gekuppelt
ist.
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Dank
der oben genannten Konstruktion wird verhindert, dass die Werkzeug-Hängevorrichtung 140 mit
der Bewegungseinheit 120 und anderen Werkzeug-Hängevorrichtungen 140 in
Konflikt gerät, wenn
die Werkzeug-Hängevorrichtung 140 von
der Bewegungseinheit 120 entlang der Zirkulationslinie und
der Vertikalbewegungslinie der Schieneneinheit 110 bewegt
wird.
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Gleichzeitig
ist ein Erfassungsmittel 180 vom Endlagenschaltertyp, welches
erfasst, ob sich die Werkzeug- Hängevorrichtung 140 in
einer Lade- oder Endladeposition befindet, und welches dies an die Steuereinheit 170 übermittelt,
benachbart zum unteren Abschnitt der Vertikalbewegungslinie 110b der Schieneneinheit 110 vorgesehen.
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Ferner
ist zwischen der Schieneneinheit 110 und der automatischen
Palettierlinie L ein Sicherheitsnetz 190 vorgesehen zum
Verhindern, dass eine Werkzeuganordnung T auf die automatische Palettierlinie
L fällt,
wenn sich die Werkzeuganordnung T unerwünscht von der Werkzeug-Hängevorrichtung 140 der
Schieneneinheit 110 löst.
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Mit
anderen Worten dient das Sicherheitsnetz 190 dazu, einen
zwischen der Schieneneinheit 110 und der automatischen
Palettierlinie L definierten Raum zu teilen.
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Das
Sicherheitsnetz 190 weist ein horizontales Netz 192,
welches unter der Zirkulationslinie 110a angeordnet ist,
und ein geneigtes Netz 194 auf, welches unter der Vertikalbewegungslinie 110b angeordnet
ist.
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Gleichzeitig
ist benachbart zur Vertikalbewegungslinie 110b in einem
Raum, in dem die Werkzeuganordnung T, welche an dem Arbeitsroboter
R montiert war, gegen eine andere ausgetauscht wird, ein Automatik-Werkzeugwechsel
(ATC) -Gestell 200 vorgesehen.
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Die
Werkzeuganordnungen T werden zum Halten von gepressten Paneelen
verwendet. Jede Werkzeuganordnung T weist einen Werkzeugstamm 1,
welcher ein Verbindungsteil ist, das lösbar mit einem Arm des Arbeitsroboters
R gekuppelt ist, eine Haltestange 2, an der der Werkzeugstamm 1 montiert
ist, und Vakuum-Saugeinheiten 3 auf, welche an jeweiligen,
gegenüberliegenden
Enden der Haltestange 2 vorgesehen sind. Die Vakuum-Saugeinheiten 3 weisen
Vakuumnäpfe
auf, welche unter Verwendung von Vakuumsaugkraft ein zugeordnetes, gepresstes
Paneel P aufnehmen, welches auf der automatischen Palettierlinie
L transportiert wird.
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Der
Betrieb des erfindungsgemäßen Systems
zum Lagern der Werkzeuganordnungen wird im Folgenden beschrieben.
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Wenn
ein Paneel P, welches von einer Presse gepresst wurde, über die
automatische Palettierlinie L den Arbeitsroboter R erreicht, nimmt
der Arbeitsroboter R unter Verwendung der Vakuum-Saugeinheiten 3 der
entsprechenden Werkzeuganordnung T, die an den Arm des Arbeitsroboters
R montiert ist, das Paneel P auf und lädt danach das Paneel P auf
die Palette.
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Anschließend wird
das gepresste Paneel P, welches auf die Palette geladen wurde, einer Schweißlinie zugeführt, auf
welcher unter Verwendung eines Schweißroboters eine Fahrzeugkarosserie
geformt wird.
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Hier
muss, wenn unterschiedliche Arten von gepressten Paneelen P von
der automatischen Palettierlinie L zu dem Arbeitsroboter R transportiert werden,
der Arbeitsroboter R die Werkzeuganordnung T verwenden, die zu den
Spezifikationen des gewünschten
Paneels P korrespondiert. Hierzu sind erfindungsgemäß die Werkzeuganordnungen
T, die zu den unterschiedlichen Arten von gepressten Paneelen P
korrespondieren, in dem über
der automatischen Palettierlinie L angeordneten Lagersystem gelagert.
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Im
Detail weisen die Werkzeug-Hängevorrichtungen 140,
welche von der Bewegungseinheit 120 des Transportmittels 100 gehalten
werden, unterschiedliche Arten von Werkzeuganordnungen T auf. Die
ID-Karte 150, welche in jeder Werkzeug-Hängevorrichtung 140 vorgesehen
ist, weist korrespondierend zu jedem Paneel P spezifische Informationen über die
zugehörige
Werkzeuganordnung T auf.
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Informationen über die
Werkzeuganordnung T, die einem jeweiligen Paneel P zugeordnet ist,
können
direkt in eine ID-Karte 150 einer Werkzeug-Hängevorrichtung 140 eingegeben
werden durch Betätigen
der Steuereinheit 170. Alternativ kann, wenn die ID-Karten 150 so
vorkonfiguriert sind, dass sie den Paneelen P zugeordnet sind, eine
einem jeweiligen Paneel P zugeordnete Werkzeuganordnung T ausgewählt und
an den Finger 142 der Werkzeug-Hängevorrichtung 140 gehängt werden,
die die ID-Karte 150 aufweist, die dem Paneel P zugeordnet
ist.
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Daher
liest, während
die Werkzeug-Hängevorrichtungen 140,
welche an die die Endlosbahn-Struktur aufweisende Bewegungseinheit 120 gehangen
sind, über
der automatischen Palettierlinie L entlang der Schieneneinheit 110 des
Transportmittels 100 bewegt werden, die Leseeinrichtung 160 die an
den Werkzeug-Hängevorrichtungen 140 angebrachten
ID-Karten 150 aus
und gibt diese an die Steuereinheit 170 aus. Die Steuereinheit 170 steuert das
Antriebsmittel 130 derart, dass, wenn die gewünschte Werkzeug-Hängevorrichtung 140 an
der untersten Position der Vertikalbewegungsschiene 110b der
Schieneneinheit 110 angeordnet ist, das Antriebsmittel 130 durch
eine Signalausgabe des Erfassungsmittels 180 gestoppt wird,
wodurch es einem Arbeiter ermöglicht
wird, die von der zugeordneten Werkzeug-Hängevorrichtung 140 gehaltene Werkzeuganordnung
T zu dem ATC-Gestell 200 hinzubewegen.
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Danach
wird durch Betreiben des Arbeitsroboters R die vorhandene Werkzeuganordnung
T gegen die Werkzeuganordnung T ausgetauscht, welche zu dem ATC-Gestell 200 hinbewegt
wurde. Der Arbeitsroboter R, welcher die Austausch-Werkzeuganordnung
T aufweist, nimmt unter Verwendung der Vakuum-Saugeinheit 3 das
Paneel P auf, welches auf der automatischen Palettierlinie L transportiert wurde,
und lädt
dieses auf die Palette.
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Ferner
hängt der
Arbeiter eine andere Werkzeuganordnung T auf die leere Werkzeug-Hängevorrichtung 140,
welche an der untersten Position der Vertikalbewegungslinie 110b der
Schieneneinheit 110 angeordnet ist, und betätigt die
Steuereinheit 170 derart, dass die von der Werkzeug-Hängevorrichtung 140 gehaltene
Werkzeuganordnung T zu der Zirkulationslinie 110a der Schieneneinheit 110 hinbewegt wird
und in dem Lagerraum gelagert wird.
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Gleichzeitig
wird, sogar wenn die Werkzeuganordnung T, welche in dem Raum über der
automatischen Palettierlinie L von der Werkzeug-Hängevorrichtung 140 gehalten
wird, die an die Schieneneinheit 110 gehangen ist, die
die Zirkulationslinie 110a und die Vertikalbewegungslinie 110b formt, durch
Schwingung, die auftritt, wenn die Bewegungseinheit 120 von
dem Antriebsmittel 130 betrieben wird, unerwünscht von
der Werkzeug-Hängevorrichtung 140 entfernt
wird, verhindert, dass die Werkzeuganordnung T auf die automatische
Palettierlinie L fällt,
da das Sicherheitsnetz 190 zwischen dem Transportmittel 100 und
der automatischen Palettierlinie L vorgesehen ist. Daher sind der
Arbeitsroboter R und die automatische Palettierlinie L sowie die Werkzeuganordnung
T gegen eine Beschädigung geschützt.
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Ferner
wird, da das Transportmittel 100, welches in der Endlosbahn-Struktur
in dem über
der automatischen Palettierlinie L definierten Raum betrieben wird,
unter Verwendung der Werkzeug-Hängevorrichtungen 140 in
der Lage ist, viele Werkzeuganordnungen T aufzubewahren, verhindert,
dass die Werkzeuganordnungen T durch Kontakt mit anderen Körpern beschädigt werden,
und wenn es gewünscht ist,
die Werkzeuganordnung T gegen eine andere auszutauschen, kann im
Gegensatz zu dem üblichen Lagerverfahren,
bei dem die Werkzeuganordnungen T auf dem Boden platziert sind,
die benötigte
Werkzeuganordnung T leichter gefunden werden.
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Aus
dem Vorhergehenden ist ersichtlich, dass in einem erfindungsgemäßen System
zum Lagern von Werkzeuganordnungen während eines automatischen Palettierprozesses,
durch den unterschiedliche Arten von gepressten Paneelen mittels eines
Arbeitsroboters zu Paletten hin transportiert werden, unterschiedliche
von dem Arbeitsroboter zu verwendende Arten von Werkzeuganordnungen
zum Halten der Paneele effizient und separat in einem über der
automatischen Palettierlinie definierten Raum gelagert werden können. Daher
wird verhindert, dass die Werkzeuganordnungen durch Aneinanderstoßen beschädigt werden.
Ferner kann im Bedarfsfall eine gewünschte Werkzeuganordnung in einfacher
Weise zu einer Position hin transportiert werden, an der eine Werkzeuganordnung,
welche an dem Arbeitsroboter montiert war, gegen die gewünschte Werkzeuganordnung
ausgetauscht wird.
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Ferner
besteht, wenn entsprechend der erhöhten Vielfalt von gepressten
Paneelen die Anzahl von Werkzeuganordnungen zunimmt, ein Vorteil
darin, dass die Raumausnutzung viel besser ist, da die Erfindung
den über
der automatischen Palettierlinie definierten Raum zum Lagern der
Werkzeuganordnungen verwendet.