DE102007011028A1 - System for producing a chassis in commercial vehicle construction comprises an industrial robot which is moved on a guided air cushion support - Google Patents

System for producing a chassis in commercial vehicle construction comprises an industrial robot which is moved on a guided air cushion support Download PDF

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    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
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    • B25J5/02—Manipulators mounted on wheels or on carriages travelling along a guideway

Abstract

System comprises an industrial robot (4) which is moved on a guided air cushion support (3). The workpiece being produced is fixed during processing. The robot can be adjusted between two positions (5, 6), one of which is a working position, and is fixed in the working position. Preferred Features: The air cushion support is guided on a rail. An electrical or pneumatic friction wheel drive (10) adjusts the air cushion support along a rail (7).

Description

Die Erfindung betrifft ein Bearbeitungssystem zum Bearbeiten eines Werkstücks, insbesondere zum Bearbeiten einer Karosserie, mittels eines auf einem geführten Luftkissenträger angeordneten und bewegbaren Industrieroboters gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a machining system for machining a workpiece, in particular for Processing a body, arranged by means of a guided on a Luftkissenträger and movable industrial robot according to the preamble of the claim 1.

Im modernen Fahrzeugbau finden zunehmend Bearbeitungssysteme, wie beispielsweise Fertigungsroboter, Anwendung, welche insbesondere für einen Arbeiter körperlich anstrengende oder gefährliche Tätigkeiten ausführen. Bei der Fertigung von Personenkraftwagen werden dabei die zu fertigenden Werkstücke üblicherweise auf einem Förderband beziehungsweise einer Förderstraße dem Bearbeitungssystem zugeführt und dort von diesem bearbeitet, beispielsweise geschweißt. Demgegenüber sind im Nutzfahrzeugbau, beispielsweise bei der Fertigung von Omnibussen, derartige Fertigungsstraßen weniger verbreitet, da hier die Stückzahlen deutlich geringer und die Abmessungen der zu bearbeitenden Werkstücke deutlich größer sind. Beim Nutzfahrzeugbau wird aufgrund der großen Abmessungen der Nutzfahrzeuge oftmals darüber hinaus gefordert, dass sich der Industrieroboter entlang des Nutzfahrzeuges beziehungsweise einer Nutzfahrzeugkarosserie bewegen kann. Dies wird beispielsweise durch schienengeführte Industrieroboter realisiert. Nachteilig ist hierbei, dass zur Steuerung und zur Fixierung des Industrieroboters eine aufwendige und teure Steuerungstechnik erforderlich ist und zugleich eine im Arbeitsbereich des Industrieroboters befindliche Fläche nicht für manuelle Tätigkeiten genutzt werden kann, da die Führungsschienen potentielle Stolperfallen darstellen.in the modern vehicle manufacturing increasingly find processing systems, such as Manufacturing robot, application, which in particular for a Worker physically exhausting or dangerous activities To run. In the production of passenger cars are thereby to be produced Workpieces usually on a conveyor belt or a conveyor line the processing system supplied and there worked by this, for example, welded. In contrast, are in commercial vehicle construction, for example in the production of buses, such production lines less common because here the numbers significantly lower and the dimensions of the workpieces to be processed significantly are bigger. In commercial vehicle construction is due to the large dimensions of commercial vehicles often about it It also demanded that the industrial robot along the commercial vehicle or a commercial vehicle body can move. This is realized, for example, by rail-guided industrial robots. The disadvantage here is that for controlling and fixing the Industrial robots require a complex and expensive control technology is and at the same time a surface located in the work area of the industrial robot for manual activities Can be used as the guide rails represent potential pitfalls.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, ein Bearbeitungssystem zu schaffen, welches insbesondere im Nutzfahrzeugbau einsetzbar ist und konstruktiv einfach aufgebaut ist.The present invention employs dealing with the problem of creating a processing system which can be used in particular in commercial vehicle construction and structurally simple is constructed.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This Problem is inventively the subject of the independent Claim 1 solved. Advantageous embodiments are Subject of the dependent Claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein während des Bearbeitungsvorgangs stehendes Werkstück, beispielsweise eine Karosserie bzw. Rohkarosserie, mit einem auf einem Luftkissenträger angeordneten Industrieroboter zu bearbeiten, der zwischen zumindest zwei Positionen, wovon zumindest eine eine Arbeitsposition ist, auf seinem Luftkissen verstellbar ist und der zumindest in der Arbeitsposition fixierbar ist, was beispielsweise durch ein Abschalten des Luftkissens realisierbar ist. Ein derartig ausgebildetes Bearbeitungssystem bietet den Vorteil, dass es an dem während des Bearbeitungsvorgangs stehenden Werkstück entlangfahren kann und dadurch mühelos unterschiedlichste Arbeitspositionen erreichen kann. Ist eine derartige Arbeitsposition erreicht, so kann eine exakte Arbeitsposition des Industrieroboters dadurch eingenommen werden, dass ein das Luftkissen erzeugendes Aggregat abgeschaltet wird, wodurch sich der Luftkissenträger samt dem darauf angeordneten Industrieroboter auf den Untergrund absenkt und dadurch eine einerseits ortsfeste und andererseits relativ zum bearbeitenden Werkstück stationäre Lage einnimmt. Je nach auszuführendem Bearbeitungsvorgang kann der Luftkissenträger in seiner Arbeitsposition optional zusätzlich mittels Fixierelementen fixiert werden. Nach Abschluss des Bearbeitungsprozesses wird der Luftkissenträger samt dem darauf angeordneten Industrieroboter weitergetaktet. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Bearbeitungssystems liegen in der Einsatzmöglichkeit auch an langen Werkstücken, wie beispielsweise an Bussen oder an Lkws, in dem kostengünstigen Einsatz, in der einfachen Technik und in der Möglichkeit auch lange Taktzeiten effektiv nutzen zu können.The The invention is based on the general idea, one during the Processing process standing workpiece, such as a body or body shell, arranged with a on a Luftkissenträger Industrial robots to work between at least two positions, of which at least one is a working position, on his air cushion is adjustable and can be fixed at least in the working position is what can be realized, for example, by switching off the air cushion is. Such a trained processing system offers the advantage that it was during that can move along the machining process standing workpiece and thereby effortlessly can achieve a wide variety of working positions. Is such a Reached working position, so can an exact working position of the Industrial robots are taken by that one the air cushion generating unit is turned off, causing the Luftkissenträger velvet lowers the industrial robot arranged thereon on the ground and thereby on the one hand stationary and on the other hand relative to machining workpiece stationary Situation takes. Depending on the executable Machining process, the air cushion carrier in its working position optional in addition be fixed by means of fixing elements. After completing the editing process becomes the air cushion carrier along with the industrial robot arranged on it. The Advantages of the processing system according to the invention lie in the application also on long workpieces, such as For example, on buses or trucks, in the cost-effective Use, in the simple technique and in the possibility also long cycle times to use effectively.

Zweckmäßig weist das Bearbeitungssystem eine Sicherheitseinrichtung auf, welche derart ausgebildet ist, dass sie das Bearbeitungssystem stoppt, sobald sich ein Mensch und/oder ein Gegenstand in dessen Arbeitsbereich befindet. Eine derartige Sicherheitseinrichtung kann beispielsweise durch eine sogenannte „Safety-Eye-Sicherheitstechnik" erreicht werden, welche gewährleistet, dass das Bearbeitungssystem augenblicklich abgeschaltet beziehungsweise gestoppt wird, sofern Hindernisse in den Arbeitsbereich des Bearbeitungssystems eindringen. Dies bietet den großen Vorteil, dass der Arbeitsbereich neben dem Industrieroboter für manuelle Fertigungsprozesse nutzbar ist.Appropriately points the processing system on a safety device, which in such a way is designed to stop the processing system as soon as a person and / or an object in his workspace located. Such a safety device can, for example be achieved by a so-called "safety eye safety technology", which ensures that the processing system shut down immediately or is stopped, provided obstacles in the work area of the editing system penetration. This offers the big one Advantage that the work area next to the industrial robot for manual Manufacturing processes is usable.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.Further important features and advantages of the invention will become apparent from the Dependent claims, from the drawing and the associated Description of the figures with reference to the drawing.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in the specified combination, but also in other combinations or alone, without to leave the scope of the present invention.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.One preferred embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described in the following Description closer explained.

Die einzige 1 zeigt eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Bearbeitungssystem in unterschiedlichen Arbeitspositionen.The only 1 shows a plan view of an inventive processing system in different working positions.

Entsprechend 1 weist ein erfindungsgemäßes Bearbeitungssystem 1 zum Bearbeiten eines Werkstücks 2, insbesondere einer Karosserie 2 eines Nutzfahrzeugs, einen auf einem geführten Luftkissenträger 3 angeordneten und bewegbaren Industrieroboter 4. Der Industrieroboter 4 ist zusammen mit dem Luftkissenträger 3 zwischen zumindest zwei Positionen 5 und 6, wovon zumindest eine eine Arbeitsposition 5 ist, verstellbar und in zumindest der Arbeitposition 5 fixierbar. Der Luftkissenträger 3 ist dabei zusammen mit dem auf diesem angeordneten Industrieroboter 4 über eine Führungsschiene 7 geführt und dadurch in den Richtungen 8 und 9 verstellbar. Generell kann auch das Werkstück 2 auf einer nicht gezeigten Werkstückförderbahn bewegt werden, wobei es jedoch während des Bearbeitungsprozesses stillsteht.Corresponding 1 has a erfindungsge moderate processing system 1 for machining a workpiece 2 , in particular a body 2 a commercial vehicle, one on a guided Luftkissenträger three arranged and movable industrial robots 4 , The industrial robot 4 is together with the Luftkissenträger three between at least two positions 5 and 6 of which at least one is a working position 5 is, adjustable and in at least the working position 5 fixable. The air cushion carrier three is doing together with the arranged on this industrial robot 4 via a guide rail 7 guided and thereby in the directions 8th and 9 adjustable. In general, the workpiece can also 2 be moved on a workpiece conveyor track, not shown, but it stands still during the machining process.

Der Industrieroboter 4 ist mittels einer elektrischen oder pneumatischen Antriebseinrichtung 10, beispielsweise einem elektrischen Reibradantrieb, entlang der Führungsschiene 7 verstellbar. Insgesamt dient das Bearbeitungssystem 1 zum Bearbeiten des stehenden Werkstücks 2, insbesondere der stehenden Rohkarosse, mittels des Industrieroboters 4.The industrial robot 4 is by means of an electric or pneumatic drive device 10 , For example, an electric friction drive along the guide rail 7 adjustable. Overall, the processing system serves 1 for machining the stationary workpiece 2 , in particular the stationary body shell, by means of the industrial robot 4 ,

Ein Fixieren des Industrieroboters 4 in der zumindest einen Arbeitsposition 5 erfolgt dabei durch ein Abschalten eines das Luftkissen erzeugenden Aggregats, wodurch sich der Luftkissenträger 3 auf den Untergrund absenkt und dadurch den Luftkissenträger 3 samt dem darauf angeordneten Industrieroboter 4 lagefixiert.A fixing of the industrial robot 4 in the at least one working position 5 takes place by switching off an air cushion generating unit, causing the Luftkissenträger three lowers to the ground and thereby the Luftkissenträger three including the industrial robot arranged thereon 4 fixed in position.

Des weiteren kann das Bearbeitungssystem 1 eine Sicherheitseinrichtung 11, beispielsweise in der Art eines „Safety-Eye" aufweisen, welche derart ausgebildet ist, dass sie das Bearbeitungssystem 1 unmittelbar stoppt, sobald sich Menschen und/oder Gegenstände in dessen Arbeitsbereich befinden.Furthermore, the processing system 1 a safety device 11 , For example, in the manner of a "safety eye", which is designed such that it the processing system 1 Immediately stops as soon as people and / or objects are in its working area.

Generell funktioniert das erfindungsgemäße Bearbeitungssystem 1 wie folgt:
Das zu bearbeitende Werkstück 2, beispielweise eine Rohkarosse eines Busses, wird in eine Montageposition gebracht, in welcher es mittels des Industrieroboters 4 bearbeitbar ist. Daraufhin wird der Industrieroboter 4 in seine zuständige Arbeitsposition 5 verfahren, indem ein Aggregat unter dem Luftkissenträger 3 ein Luftkissen erzeugt und dadurch eine Verstellung des Industrieroboters 9 entlang den Richtungen 8 und 9 ermöglicht. Hat der Industrieroboter seine Arbeitsposition 5 erreicht, so wird das das Luftkissen erzeugende Aggregat abgeschaltet, woraufhin der Luftkissenträger 3 auf den Untergrund absinkt und dadurch den Industrieroboter 4 fixiert. Selbstverständlich können darüber hinaus zusätzliche Fixierelemente vorgesehen sein, mit welchen eine zusätzliche Fixierung des Luftkissenträgers 3 am Untergrund vorgenommen werden kann. Ist der Luftkissenträger 3 fixiert, führt der Industrieroboter 4 den Bearbeitungsprozess, beispielsweise das Einsetzen einer Seitenscheibe, aus. Nach Abschluss des Bearbeitungsprozesses fährt der Industrieroboter 4 wieder in eine Ausgangsstellung zurück und das Aggregat erzeugt unter dem Luftkissenträger 3 ein Luftkissen, so dass sich der Luftkissenträger 3 samt dem Industrieroboter 4 vom Untergrund abhebt und de facto schwebt. Daraufhin wird der Luftkissenträger 3 samt dem Industrieroboter 9 entlang der Führungsschiene 7 in eine andere, beispielsweise eine weitere Arbeitsposition 5 oder eine Werkstückaufnahmeposition verfahren. In der Werkstückaufnahmeposition kann der Industrieroboter 4 beispielsweise eine weitere einzusetzende Seitenscheibe aufnehmen.In general, the processing system according to the invention works 1 as follows:
The workpiece to be machined 2 For example, a body shell of a bus, is brought into a mounting position in which it by means of the industrial robot 4 is workable. Then the industrial robot 4 into his responsible working position 5 proceed by placing an aggregate under the air cushion support three generates an air cushion and thereby an adjustment of the industrial robot 9 along the directions 8th and 9 allows. Does the industrial robot have its working position? 5 reached, so the air cushion generating unit is turned off, whereupon the Luftkissenträger three sinks to the ground and thereby the industrial robot 4 fixed. Of course, in addition, additional fixing elements may be provided, with which an additional fixation of the air bag carrier three can be made on the ground. Is the air cushion carrier three fixed, leads the industrial robot 4 the editing process, such as the insertion of a side window. After completing the machining process, the industrial robot travels 4 back to a starting position and the unit generates under the Luftkissenträger three an air cushion, so that the Luftkissenträger three including the industrial robot 4 stands out from the ground and floats de facto. Then the air cushion carrier becomes three including the industrial robot 9 along the guide rail 7 in another, for example, another working position 5 or move a workpiece receiving position. In the workpiece receiving position of the industrial robot 4 For example, record another side window to be used.

Von besonderem Vorteil ist dabei, dass durch das erfindungsgemäße Bearbeitungssystem auch ein Industrierobotereinsatz an langen Werkstücken 2, wie beispielsweise im Nutzfahrzeugbau vorhanden, kostengünstig möglich ist. Darüber hinaus ist keine den Industrieroboter tragende Schienenführung erforderlich, wodurch die Arbeitsfläche um den Industrieroboter 4 beziehungsweise um den Luftkissenträger 3 herum leicht zugänglich und zu manuellen Fertigungsprozessen nutzbar bleibt. Insbesondere ermöglicht das erfindungsgemäße Bearbeitungssystem auch den Einsatz einer einfachen Technik, da keine komplexe Steuerungstechnik erforderlich ist. Selbstverständlich ist aufgrund des reibungsarmen Luftkissens auch eine manuelle Verstellung des Luftkissenträgers 3 mit dem darauf angeordneten Industrieroboter 4 entlang der Führungsschiene 7 möglich.Of particular advantage is that by the inventive processing system and an industrial robot use of long workpieces 2 as available in commercial vehicle construction, for example, is cost-effective. In addition, no industrial robot carrying rail guide is required, whereby the work surface around the industrial robot 4 or to the Luftkissenträger three easily accessible and usable for manual manufacturing processes. In particular, the processing system according to the invention also allows the use of a simple technique, since no complex control technology is required. Of course, due to the low-friction air cushion and a manual adjustment of the air bag carrier three with the industrial robot arranged thereon 4 along the guide rail 7 possible.

Claims (5)

Bearbeitungssystem (1) zum Bearbeiten eines Werkstücks (2), insbesondere einer Karosserie, mittels eines auf einem geführten Luftkissenträger (3) angeordneten und bewegbaren Industrieroboters (4), wobei – das zu bearbeitende Werkstück (2) während des Bearbeitungsvorgangs ortsfest ist, – der Industrieroboter (4) auf seinem Luftkissenträger zwischen zumindest zwei Positionen (5, 6), wovon zumindest eine eine Arbeitsposition ist, verstellbar ist und zumindest in der Arbeitsposition (5) fixierbar ist.Processing system ( 1 ) for machining a workpiece ( 2 ), in particular a body, by means of a guided on a Luftkissenträger ( three ) and movable industrial robot ( 4 ), where - the workpiece to be machined ( 2 ) is stationary during the machining process, - the industrial robot ( 4 ) on its air pad carrier between at least two positions ( 5 . 6 ), of which at least one is a working position, is adjustable and at least in the working position ( 5 ) is fixable. Bearbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftkissenträger (3) schienengeführt ist.Processing system according to claim 1, characterized in that the air pad carrier ( three ) is rail-guided. Bearbeitungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische oder pneumatische Antriebseinrichtung (10), insbesondere ein elektrischer oder pneumatischer Reibradantrieb, zur Verstellung der Luftkissenträgers (3) entlang einer Führung (7) vorgesehen ist.Machining system according to claim 1 or 2, characterized in that an electric or pneumatic drive device ( 10 ), in particular an electric or pneumatic friction wheel drive, for adjusting the air bag carrier ( three ) along a guide ( 7 ) is provided. Bearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fixieren des Industrieroboters (4) in einer Arbeitsposition (5) durch ein Abschalten eines das Luftkissen erzeugenden Aggregats erfolgt, wodurch sich der Luftkissenträger (3) auf einen Untergrund absenkt.Processing system according to one of the claims 1 to 3, characterized in that a fixing of the industrial robot ( 4 ) in a working position ( 5 ) by switching off an air cushion generating unit, whereby the Luftkissenträger ( three ) lowers to a subsoil. Bearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungssystem (1) eine Sicherheitseinrichtung (11) aufweist, welche derart ausgebildet ist, dass sie das Bearbeitungssystem (1) stoppt, sobald sich Menschen und/oder Gegenstände in dessen Arbeitsbereich befinden.Processing system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the processing system ( 1 ) a safety device ( 11 ), which is designed such that it the processing system ( 1 ) stops as soon as people and / or objects are in its working area.
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