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Die
Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung für Kfz-,
insbesondere für
Pkw-Karosserien oder Karosserieelemente, die auf einem Transportmittel – Skid oder
dergleichen – zur
jeweiligen Bearbeitungsposition durch motorischen Antrieb bewegbar
und in der jeweils vorbestimmten Position der Fördermittel anhaltbar sind.
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Des
Weiteren betrifft die Erfindung eine Steuer- oder Regeleinrichtung
für eine
derartige Fördereinrichtung.
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Stand der Technik
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Es
ist bekannt, Pkw-Karosserien auf sogenannten Skids, die motorisch
auf Rollbahnen angetrieben sind, auf Fördereinrichtungen zu bestimmten Positionen
zu bewegen, in denen bestimmte Arbeiten an den Karosserien durchgeführt werden.
Zum Beispiel können
Blechteile hier durch Punktschweißen, Kleben oder Clinchen mit
anderen Karosserieelementen verbunden werden, wobei solche Elemente den
jeweiligen Karosserieteilen, zum Beispiel durch Roboter, zugeführt werden,
bevor die Karosserie zu einer anderen Arbeitsstation weiterbewegt
wird. Dabei muss die jeweilige Arbeitsposition genau eingehalten
werden, damit diese Arbeiten, insbesondere durch Roboter oder dergleichen,
durchgeführt
werden können.
Hierzu war es bisher erforderlich, je nach Karosserietyp die betreffende
Fördereinrichtung
einzurichten. Wird eine andere Karosserie für einen anderen Pkw-Typen auf
der betreffenden Fördereinrichtung
bewegt, sind umständliche
Einrichtungsarbeiten erforderlich, die zeitaufwendig und damit kostspielig
sind.
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Aufgabe
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zunächst eine Fördereinrichtung der erfindungsgemäßen Gattung
dahingehend zu verbessern, dass verschiedene Karosserietypen oder
verschiedene Karosserieteile auf ein- und derselben Fördereinrichtung
förderbar
und in der jeweiligen Bearbeitungsstation individuell positionierbar
sind.
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Des
Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine zweckmäßige Steuer-
und Regeleinrichtung für
derartige Fördereinrichtungen
zu schaffen.
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Lösung der Aufgabe betreffend
die Fördereinrichtung
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Die
Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Patentansprüche 1 und
2 gelöst.
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Einige Vorteile
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Bei
Anwendung der Lösung
entweder nach Patentanspruch 1 oder 2 können auf ein- und derselben
Fördereinrichtung
unterschiedliche Kfz-Karosserien, insbesondere Pkw-Karosserien oder
Karosserieteile gefördert
und unterschiedlich positioniert werden. Die jeweils erforderlichen
Daten zum genauen Bestimmen der verschiedenen Bearbeitungspositionen
sind in einer Auswerteinheit, die einen Rechner und Datenspieler
umfassen kann, für
die unterschiedlichen Karosserien gespeichert. Die taktweise herangeförderten
Karosserien oder Karosserieelemente werden entweder von einer Laservorrichtung erfasst,
dessen Messwerte an die Auswerteinheit weitergegeben, dort für den jeweiligen
Typ mit den gespeicherten Daten verglichen und dann an eine Steuer-
oder Regeleinrichtung, zum Beispiel einem SPS, weitergeben werden,
durch die der motorische Antrieb für die Bewegung des betreffenden
Skids gesteuert oder geregelt wird, so dass für den jeweiligen Karosserietyp
vorbestimmte Bearbeitungspositionen genau bestimmt und angesteuert
werden können. Hierdurch
ist es zum Beispiel möglich,
unterschiedliche Karosserietypen auf ein und derselben Fördereinrichtung
gemischt zu fahren. Die Laservorrichtung kann zum Beispiel einen
Lasertaster umfassen, der an einer bestimmten Stelle, zum Beispiel
an der Stirnseite der betreffenden Fördereinrichtung, angeordnet
ist und jeweils den Abstand zu der herangeförderten Karosserie oder den
Skid misst, so dass bei Erreichen der vorbestimmten Position für den jeweiligen
Karosserietyp die Auswerteinheit einen entsprechenden Steuer- oder
Reglerimpuls über
die SPS oder dergleichen an den motorischen Antrieb des Skids weitergibt,
der dann die Karosserie an genau vorbestimmter Stelle anhält, so dass
dort die betreffenden Arbeiten, zum Beispiel Punktschweißen, Kleben
oder dergleichen, insbesondere unter Einsatz von Robotern, durchgeführt werden
können.
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Wird
statt eines Lasertasters mindestens ein Induktivgeber verwendet,
so kann dieser die Position des Skids erfassen. Erreicht ein Skid
den Induktivgeber, wird die erfasste Position an die Auswerteinheit gegeben,
die dann die erfasste Position mit den gespeicherten Daten vergleicht
und daraufhin über
eine Speicher-Programmierbare-Steuerung
(SPS) den motorischen Antrieb, insbesondere einen Elektromotor,
der zum Beispiel eine Rollenbahn antreibt, solange steuert bzw.
regelt, bis die jeweils vorbestimmte Position auf der Fördereinrichtung
erreicht ist, wo dann der motorische Antrieb gestoppt wird, damit
die erforderlichen Arbeiten durchgeführt werden können. Auch
auf diese Weise lässt
sich die jeweilige Position sehr präzise ansteuern.
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In
Patentanspruch 3 ist eine vorteilhafte Ausführungsform beschrieben. Bei
dieser erfolgt die Höhenverstellung
durch eine oder mehrere motorisch angetriebene Kurvenwalzen. Diese
bestehen aus zylindrischen Körpern,
in deren Peripherien Nuten eingearbeitet sind, in die Rollenbolzen
eingreifen. Die Form und/oder Steigung der Nuten stellen das Geschwindigkeits-
und/oder Beschleunigungsprofil dar, mit der die Höhenverstellung
erfolgt.
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Lösung der Aufgabe betreffend
die Steuerung oder Regelung
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Diese
Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 4 wiedergegebenen Merkmale
gelöst.
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Einige Vorteile
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Patentanspruch
4 beschreibt eine vorteilhafte Steuer- oder Regeleinrichtung, die
mindestens einen Lasertaster oder einen Induktivgeber, eine Auswerteinheit
mit Datenspeicher und Rechner und zum Beispiel eine Speicher-Programmierbare-Steuerung (SPS) und
einen motorischen Antrieb für
den betreffenden Skid umfasst.
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Einige Vorteile
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Patentanspruch
5 beschreibt eine vorteilhafte Anwendung einer Laservorrichtung
mit einer Auswerteinrichtung und einer SPS oder mit einem Induktivgeber
und einer Auswerteinrichtung, eine Auswerteinrichtung und einer
SPS und einem motorischen Antrieb bei Fördereinrichtungen der vorausgesetzten Gattung.
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Weitere
Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
der Zeichnung, in der die Erfindung – teils schematisch – veranschaulicht
ist. Es zeigen:
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1 einen
Teil einer Fördereinrichtung
zum intermittierenden Fördern
von Pkw-Karosserien in der Seitenansicht;
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2 eine
Darstellung entsprechend 1, wobei die Karosserie um einen
gewissen Betrag in Förderrichtung
weiterbewegt wurde;
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3 eine
Darstellung entsprechend 1 und 2, wobei
die Karosserie die jeweilige Endposition (Anhalteposition) erreicht
hat;
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4 eine
Draufsicht auf eine Fördereinrichtung
mit einem Induktivgeber bei einer weiteren Ausführungsform;
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5 eine
weitere Ausführungsform
in der Seitenansicht in einer ersten Transportstellung (ohne Karosserie)
und
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6 die
aus 5 ersichtliche Vorrichtung in einer weiteren Transportstellung
(ebenfalls ohne Karosserie).
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In
den 1 bis 4 ist mit dem Bezugszeichen 1 eine
Pkw-Karosserie oder ein Karosserieelement bezeichnet, die bzw. das
auf einem Transportmittel 2, auch „Skid” genannt, angeordnet und auf einem
Fördersystem,
zum Beispiel einer durch einen Motor 3 angetriebenen Rollenbahn
(im Einzelnen nicht dargestellt), in Richtung X transportierbar
ist. Die Rollenbahn ist Teil einer Fördereinrichtung 4,
die einen gestellartigen Rahmen 5 umfasst, der die Rollenbahn
im Abstand vom Boden 6 trägt. Mehrere dieser gestellartigen
Rahmen 5 können
in Förderrichtung
X hintereinander angeordnet sein und insgesamt die Fördereinrichtung
bilden. Es ist auch möglich,
den gestellartigen Rahmen 5 in vertikaler Richtung höhenverstellbar
auszubilden, insbesondere ihn mit motorisch angetriebenen Hubmitteln
auszugestalten, um die Karosserie 1 auf den jeweiligen
Skid 2 anzuordnen (siehe 5 und 6).
Es ist möglich,
die Karosserie 1 am Anfang der Förderbahn (nicht dargestellt)
durch einen Roboter aufzusetzen.
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Der
Motor 3 ist als Elektromotor ausgebildet und kann steuer-
oder regelbar sein, um den Skid 2 und damit die Karosserie 1 in
Richtung X mit unterschiedlicher Geschwindigkeit anzutreiben und
ihn in der jeweils vorgegebenen Bearbeitungsstellung genau zu positionieren
und zu stoppen.
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Bei
der Ausführungsform
nach den 1 bis 3 ist dem
gestellartigen Rahmen 5 auf der einen Seite im Abstand
zum Boden 6 eine als Lasertaster 7 ausgebildete
Laservorrichtung zugeordnet, die ihre Werte an eine Auswerteinheit 8 weitergibt,
die zum Beispiel einen elektronischen Speicher oder einen Rechner
umfassen kann, in dem genaue Koordinaten bzw. Messwerte gespeichert
sind, die die einzelnen Bearbeitungspositionen, die von dem Skid
angesteuert sind, der jeweiligen Karosserietypen beinhalten.
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Bei
der Position nach 1 hat der Lasertaster 7 das
Maß ΔL1 und in der Position der 2 das
Maß ΔL2 und in der Position nach 3 das
Maß ΔL3 ermittelt. Letzteres entspricht der genauen
Bearbeitungsposition, in der der Motor 3 abgeschaltet und damit
der Skid 2 dorthin bewegt und positioniert wird.
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Die
Auswerteinheit 8 gibt die Signale an eine bei der dargestellten
Ausführungsform
als Speicher-Programmierbare-Steuerung (SPS) 9 ausgebildete
Vorrichtung weiter, durch die der Motor 3 gesteuert wird.
Es ist auch möglich,
eine Regeleinrichtung vorzusehen. Der Motor 3 kann z. B.
mit unterschiedlichen Geschwindig keiten angetrieben werden. Während also
in den 1 und 2 das Skid 2 positionsmäßig erfasst
und die Messungen ΔL1 und ΔL2 an die Auswerteinheit weitergegeben werden, wird
in der Position nach 3 der Motor 3 und damit der
motorische Antrieb für
die Rollenbahn gestoppt, so dass die jeweiligen Arbeiten durch Roboter,
insbesondere Schweißzangen
oder dergleichen (gleichfalls nicht dargestellt), durchgeführt werden
können.
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Bei
der Ausführung
nach 4 ist statt eines Lasertasters 7 eine
als Induktivgeber 10 ausgebildete Induktivgebervorrichtung
vorgesehen, die die jeweiligen Messwerte für den jeweiligen Karosserietyp erfasst
und an eine Auswerteinheit 8, z. B. an einen Frequenzumrichter
mit eigener SPS, weitergibt, wo die Messwerte jeweils mit den gespeicherten
Datenmengen verglichen und der Motor 3 für die Rollenbahn über die
Steuer- oder Regeleinheit 9 zum Beispiel eine SPS gesteuert
oder geregelt wird, bis die Karosserie 1 die jeweils vorbestimmte
Bearbeitungsposition erreicht hat.
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In
den 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsform
der Erfindung dargestellt, bei der für Teile gleicher Funktion die
gleichen Bezugszeichen wie bei der vorbeschriebenen Ausführungsform
verwendet wurden.
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Die
Ausführungsform
nach den 5 und 6 unterscheidet
sich von der Ausführungsform nach
den 1 bis 4 zunächst dadurch, dass die Vorrichtung über mehrere
motorisch angetriebene Kurvenwalzen 11, 12 in
Richtung A bzw. B höhenverstellbar
angeordnet ist. Die Kurvenwalzen 11 und 12 weisen
eingearbeitete Nuten auf, die den Bewegungsablauf bestimmen. In
die jeweiligen Nuten 13 bzw. 14 greifen Rollenbolzen 15 bzw. 16 ein,
die an Schlitten 18 bzw. 19 angeordnet sind und
die das jeweilige Transportmittel 2 tragen, von denen wenigstens
einige motorisch angetrieben sind. Die Kurvenwalzen 11 und 12 sind
durch steuer- oder regelbare Motoren 20, 21 angetrieben.
Statt mehrerer Kurvenwalzen kann auch nur eine Kurvenwalze vorgesehen sein,
die motorisch angetrieben ist. Über
Kardanwellen kann die Höhenverstellung
in diesen oder in allen Fällen
erfolgen.
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Bei 22 sind
zumindest teilweise angetriebene motorische Rollen einer Rollenbahn
angeordnet, auf denen das Transportmittel 2 bzw. das Skid
in die gewünschte
Förderrichtung
X angetrieben wird.
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Bei 25 ist
eine Positionsabfrage angeordnet, die in einen Frequenzumrichter
mit eigener Speicher-Programmierbarer-Steuerung (SPS) einbezogen
ist, die auch mit dem Lasersensor 7 in Verbindung steht.
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Bei 24 ist
eine weitere Erkennungsstation oder Sensor angeordnet, die einen
Initiator umfasst, der das Transportmittel 2 von schnell
auf langsam umschaltet. Diesem Initiator ist ein Motor 3 zugeordnet.
Bei 26 kann ein weiterer Initiator vorgesehen sein, der
die Position erfasst, was aber nicht zwingend notwendig ist. Die mit
relativ höherer
Geschwindigkeit ankommenden Transportmittel 2 werden von dem
Initiator 24 erfasst und der Antriebsmotor der Rollenbahn 22 auf
langsame Fahrt umgeschaltet, so dass das Transportmittel 2 mit
geringerer Geschwindigkeit bei 25 ankommt.
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In
der jeweiligen Auswerteeinheit der SPS können die Werte abgespeichert
und die verschiedenen Antriebe in eine gemeinsame Steuer- oder Regelungseinrichtung
einbezogen sein.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
unterschiedliche Karosserien, zum Beispiel Pkw-Karosserien oder Karosserieteile auf
ein- und derselben Transportvorrichtung zu fördern und in die jeweilige
Bearbeitungsstellung genau zu transportieren und anzuhalten.
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Die
in der Zusammenfassung, in den Patentansprüchen und in der Beschreibung
beschriebenen sowie aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl
einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung
wesentlich sein.
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- 1
- Pkw-Karosserie,
Lkw-Karosserie, Karosserieelement, Karosserie
- 2
- Transportmittel,
Skid
- 3
- Motor,
motorischer Antrieb
- 4
- Fördereinrichtung
- 5
- Rahmen,
gestellartiger
- 6
- Boden
- 7
- Lasertaster,
Laservorrichtung, Lasersensor
- 8
- Auswerteinheit
- 9
- Steuer-
oder Regeleinheit, SPS
- 10
- Induktivgebervorrichtung,
Induktivgeber
- 11
- Kurvenwalze
- 12
- Kurvenwalze
- 13
- Nut
- 14
- Nut
- 15
- Rollenbolzen
- 16
- Rollenbolzen
- 17
- Rollenbolzen
- 18
- Schlitten
- 19
- Schlitten
- 20
- Motor
- 21
- Motor
- 22
- Rollen,
Rollenbahn
- 23
- Positionsabfrage
- 24
- Erkennungsstation,
Sensor
- 25
- Motor
- 26
- Initiator
- X
- Förderrichtung
- A
- Hubrichtung
- B
- Hubrichtung
- ΔL1
- Maß
- ΔL2
- Maß
- ΔL3
- Maß
- SPS
- Speicher-Programmierbare-Steuerung