DE102010004006A1

DE102010004006A1 - Aufnehmen und Anbieten von Teilen an einer Bedienstation

Info

Publication number: DE102010004006A1
Application number: DE102010004006A
Authority: DE
Inventors: James H. Fenton Pajot; Craig A. Rochester Hills Rodriguez
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-01-07
Filing date: 2010-01-04
Publication date: 2011-03-31
Also published as: US20100172725A1; CN101792099A; BRPI1000076A2

Abstract

Eine Übertragungseinrichtung zum Transportieren von Teilen umfasst einen drehbaren Ständer, der erste und zweite unter einem Winkel beabstandete Arme aufweist, die an dem Ständer befestigt sind und zwischen einem ersten Ort, an dem die Teile an den ersten Armen angebracht werden, und einem zweiten Ort, an dem die Teile von den ersten Armen entfernt werden, verdrehbar sind, sowie Aktuatoren zum Anheben und Absenken der Arme.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zum Aufnehmen und Anbieten von Teilen an einer Bedienstation in einer Industrieanlage, an der Komponenten hergestellt, verarbeitet oder montiert werden.
Der Trend zu einer gabelstaplerfreien Umgebung in einer Herstellungsanlage hat zu der Verwendung von Behältern geführt, die auf Rollwagen angeboten werden. Viele der Transportbehälter sind nur teilweise gefüllt, um einer Ergonomie bei dem Erreichen und Entnehmen von Teilen gerecht zu werden.
Bei einer Herstellungsanlage lassen herkömmliche Verfahren und Vorrichtungen zum Transportieren von großen Teilen nicht zu, dass die Teile dem Produktionsarbeiter in dem verfügbaren Raum effektiv angeboten werden, ohne dass der Arbeiter seine Station verlassen muss, um auf die Teile zuzugreifen. Ein effektives Anbieten der Teile würde dem Produktionsarbeiter mehrere Arten von großen Teilen zeigen, wie beispielsweise Türen von Karosserieseiten, während er sich in der Bedienungsstation befindet.
Um diesen Nachteil zu überwinden, wird ein Offlinebereich eingerichtet, um die Teile dem Arbeiter nacheinander anzubieten. Dies fügt jedoch beträchtliche Kosten zu dem Prozess hinzu. Vorzugsweise würden die Teile in der Nähe angeordnet werden, d. h. die Teiledichte würde hoch sein und würde eine direkte Anordnung der Teile erlauben, ohne diese nacheinander anzubieten.
In der Industrie besteht eine Notwendigkeit für ein Lieferungssystem von Teilen, das Produktionsarbeitern Material auf eine behälterlose Weise mit einer kleinen oder keiner Unterbrechung des Arbeitszyklus oder -Prozesses und auf möglichst engem Raum anbieten würde. Vorzugsweise würde das System Bedienungskosten verringern, einen minimalen Lagerraum erfordern und die Teile ohne einen Gabelstapler an den Arbeiter liefern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Übertragungseinrichtung zum Aufnehmen und Anbieten von Teilen umfasst einen drehbaren Ständer, der erste und zweite unter einem Winkel beabstandete Arme aufweist, die an dem Ständer befestigt sind und zwischen einem ersten Ort, an dem die Teile an den ersten Armen angebracht werden, und einem zweiten Ort verdrehbar sind, an dem die Teile von den ersten Armen entfernt werden, sowie Aktuatoren, um die Arme anzuheben und abzusenken.
Die Erfindung zieht ein Verfahren zum Betreiben einer Übertragungseinrichtung in Betracht, das umfasst, dass ein drehbarer Ständer bereitgestellt wird, der erste und zweite unter einem Winkel beabstandete Arme aufweist, die um eine Achse zwischen einem ersten und einem zweiten Ort verdrehbar sind, dass ein Wagen, der einen Satz von Teilen trägt, derart zu dem ersten Ort bewegt wird, dass die ersten Arme mit dem Satz in Eingriff gelangen und diesen von dem Wagen heben, dass die ersten Arme und der Satz von Teilen von dem Wagen angehoben werden und dass der Satz von Teilen zu dem zweiten Ort gedreht wird. Wenn sie frei von Teilen und in eine Drehposition angehoben sind, können die zweiten Anne gleichzeitig mit dem Drehen des Satzes von Teilen zu dem zweiten Ort zu dem ersten Ort gedreht werden, wodurch die zweiten Arme verfügbar gemacht werden, um die nächste Lieferung von Teilen aufzunehmen.
Die Übertragungseinrichtung bietet die Teile dem Produktionsarbeiter ohne einen Transport-/Aufbewahrungsbehälter an, ermöglicht, dass die Übertragungseinrichtungen näher beieinander positioniert werden, da die leeren Arme der einen Einrichtung über diejenigen der benachbarten Einrichtung gehoben werden, und entlädt die Teile direkt aus dem Behälter oder Lieferungswagen ohne die Verwendung eines Gabelstaplers.
Die Übertragungseinrichtung schafft eine verbesserte Ergonomie für den Produktionsarbeiter, erfordert keinen Verlust von Durchsatz während der Wiederauffüllung von Teilen, schafft eine verbesserte Ergonomie für den Materiallieferungsarbeiter und ermöglicht eine höhere Teiledichte in Lieferungsbehältern oder -wagen, was zu einer geringeren Behälterinvestition und geringeren damit verbundenen Bedienungs- und Frachtkosten führt.
Der Umfang der Anwendbarkeit der bevorzugten Ausführungsform wird anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, Ansprüche und Zeichnungen offensichtlich werden. Es versteht sich, dass die Beschreibung und die speziellen Beispiele, obwohl sie bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung angeben, nur zur Veranschaulichung vorgesehen sind. Verschiedene Änderungen und Modifikationen der beschriebenen Ausführungsformen und Beispiele werden Fachleuten offensichtlich werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Seitenansicht, die einen Wagen zeigt, der Teile zu einer Übertragungseinrichtung trägt;
2 ist eine Seitenansicht, die Teile zeigt, die durch die Übertragungseinrichtung von dem Wagen gehoben werden;
3 ist eine Vorderansicht der Übertragungseinrichtung;
4 ist eine Draufsicht der Übertragungseinrichtung; und
5 ist eine Seitenansicht der Übertragungseinrichtung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nun auf die Zeichnungen Bezug nehmend, ist in 1 ein Wagen 10 mit Rädern dargestellt, der eine Ladefläche 12 und einen Handgriff 14 aufweist. Zumindest einige der Räder verschwenken, um das manuelle Steuern des Wagens zu vereinfachen. Die Ladefläche 12 ist mit Teilen 16 gefüllt dargestellt, die in dem beschriebenen Beispiel Türbleche für ein Kraftfahrzeug sind. Normalerweise ergreift ein Materialarbeiter den Griff 14 manuell und führt den Wagen 10 zu einer Produktions-Arbeitsstation, an der weitere Herstellungstätigkeiten an den Türblechen 16 ausgeführt werden. Der Wagen 10 kann mittels einer angetriebenen Ausrüstung positioniert werden, wenn die Last für ein manuelles Schieben zu schwer ist. Ein Gabelstapler kann ebenso verwendet werden, um die Teile an den aufnehmenden Armen der Einrichtung zu positionieren.
2 zeigt den Wagen 10, der vor einer Übertragungseinrichtung 20 mit der Form eines Drehkreuzes angeordnet ist, das einen Ständer 22 mit Armen oder Paaren von Armen 24, 26 aufweist, wobei jeder Arm um eine Achse 28 zwischen dem Ort des Wagens 10 und einer Produktions-Arbeitsstation, die allgemein bei 30 angedeutet ist, verdrehbar ist. Die Arme 24, 26 erstrecken sich radial von der Achse 28 und drehen sich nacheinander derart, dass dann, wenn die Arme 24 von der Achse 28 zu dem Ort des Wagens ausgerichtet sind, die Arme 26 von der Achse zu der Arbeitsstation 30 ausgerichtet sind. Wenn die Arme 26 zu dem Ort des Wagens ausgerichtet sind, sind die Arme 24 zu der Arbeitsstation 30 ausgerichtet.
Das innere Ende der Arme 24 ist an einem Hubzylinder 32 befestigt, der einen Kolben 34 enthält, der elektrisch oder durch eine Pneumatik oder durch einen hydraulischen Druck in dem Zylinder betätigt werden kann, um die Arme 24 anzuheben und abzusenken. Auf ähnliche Weise ist das innere Ende der Arme 26 an einem Hubzylinder 36 befestigt, der einen Kolben 38 enthält, der durch einen pneumatischen Druck in dem Zylinder betätigt wird, um die Arme 26 anzuheben und abzusenken.
Wie es 3, 4 und 5 darstellen, weist die Übertragungseinrichtung 20 ferner eine Bodenbefestigungsplatte 44, ein Schwenklager 46, Laufrollen 48, Befestigungsplatten 50 und Drehkreuz-Armbaugruppen 52 auf.
Die Befestigungsplatte 44 ist an dem Boden befestigt. Das Schwenklager 46 ruht auf der Platte 44 und trägt den Ständer 22 für eine Drehung um die Achse 28. Ein Druckluftmotor 47 kann verwendet werden, um den Ständer um die Achse 28 zu drehen, oder der Ständer kann manuell gedreht werden, indem eine Drehkraft auf die Arme 24, 26 ausgeübt wird.
Jeder Hubzylinder 32, 36 ist bezüglich Bohrung und Hub derart ausgelegt, dass die erforderliche Hubhöhe und das erforderliche Hubgewicht für die Teile ermöglicht werden, die er trägt.
Jede Drehkreuz-Armbaugruppe 52 umfasst ein Kreuzelement 56, das an der Befestigungsplatte 50 befestigt ist, die an einer Laufrolle 48 angebracht ist. Jedes Kreuzelement trägt ein Paar von Armen 24, 26.
Der Ständer ist mit vertikalen Schienen 60 ausgebildet, wobei in jeder von diesen eine Laufrolle 48 geführt wird und sich bewegt, wenn sie durch einen entsprechenden Zylinder 32, 36 betätigt wird, um die Arme 24, 26 anzuheben und abzusenken. Jedes Kreuzelement trägt ein Paar von Armen 24, 26.
Im Betrieb wird der Wagen 10 derart zu der Übertragungseinrichtung 20 bewegt, dass die freien Enden der Arme 24, 26 durch eine Öffnung 40 in dem Teil 16 hindurchtreten, und die Länge der Arme trägt jedes Teil, indem diese mit einer Fläche 42 an dem Teil in Eingriff gelangen. Wenn die Arme 24 angehoben werden, werden die Teile 16 von der Ladefläche 12 gehoben, was ermöglicht, dass der Wagen 10 von der Übertragungseinrichtung 20 entfernt, mit einem neuen Satz von Teilen 16 beladen und zu der Einrichtung 20 zurückgebracht wird. Die Übertragungseinrichtung 20 bleibt in der in 2 dargestellten Position, bis der Produktionsarbeiter bereit ist, mehr Teile zu verarbeiten.
Wenn der Produktionsarbeiter jedes Teil 16 von den Armen 26 entfernt hat, die an der Arbeitsstation 30 angeordnet sind, wird der Ständer 22 um die Achse 28 gedreht, wodurch die Arme 26 von der Arbeitsstation zu dem diametral entgegengesetzten Ort bewegt werden, wo sie erwartungsgemäß verwendet werden, um einen Satz von Teilen 16 von dem Wagen 10 zu entladen. Diese Drehung bewegt die Arme 24, an denen die Teile 16 zu der Arbeitsstation 30 getragen werden, von dem diametral entgegengesetzten Ort weg, an dem der Satz von Teilen 16 von einem Wagen 10 entladen wurde. Dann entfernt der Produktionsarbeiter die Teile 16 von den Armen 24, bis diese Arme leer sind, wonach der Ständer einen anderen Satz von Teilen an den Armen 26 zu der Arbeitsstation 30 dreht.
Gemäß den Vorschriften der Patentgesetze wurde die bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass die alternativen Ausführungsformen auf andere Weise als diejenige praktiziert werden können, die speziell dargestellt und beschrieben ist.

Claims

Übertragungseinrichtung zum Aufnehmen und Anbieten von Teilen, umfassend: einen drehbaren Ständer, der erste und zweite unter einem Winkel beabstandete Arme aufweist, die an dem Ständer befestigt sind und zwischen einem ersten Ort, an dem die Teile an den ersten Armen angebracht werden, und einem zweiten Ort, an dem die Teile von den ersten Armen entfernt werden, verdrehbar sind; und Aktuatoren, um die Arme anzuheben und abzusenken.
Einrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine erste Laufrolle, die für eine Bewegung in einer Schiene geführt wird und an einem ersten der Aktuatoren befestigt ist; eine erste Baugruppe, die an der Laufrolle befestigt ist und die ersten Arme umfasst; eine zweite Laufrolle, die für eine Bewegung in einer zweiten Schiene geführt wird und an einem zweiten der Aktuatoren befestigt ist; und eine zweite Baugruppe, die an der zweiten Laufrolle befestigt ist und die zweiten Arme umfasst.
Einrichtung nach Anspruch 2, wobei die Schienen an dem Ständer befestigt sind und sich mit dem Ständer um eine Achse drehen.
Einrichtung nach Anspruch 1, ferner ein Lager umfassend, das den Ständer für eine Drehung um eine Achse trägt.
Einrichtung nach Anspruch 1, wobei jeder Arm ein erstes Ende, das an dem Ständer befestigt ist, und ein zweites Ende aufweist, das sich von dem Ständer nach außen erstreckt, und/oder wobei die ersten Arme parallel zueinander sind und sich von dem Ständer nach außen erstrecken und die zweiten Arme parallel zueinander sind und sich von einer Seite einer Achse, die den ersten Armen gegenüberliegt, von dem Ständer nach außen erstrecken.
Einrichtung nach Anspruch 1, ferner einen dritten Aktuator umfassend, um den Ständer um eine Achse zu drehen.
System zum Aufnehmen und Anbieten von Teilen, umfassend: einen drehbaren Ständer, der erste und zweite unter einem Winkel beabstandete Arme aufweist, die um eine Achse zwischen einem ersten und einem zweiten Ort verdrehbar sind; Aktuatoren zum Anheben und Absenken der Arme; und einen Wagen, der in der Lage ist, einen Satz von Teilen derart zu dem ersten Ort zu tragen, dass die ersten Arme oder die zweiten Arme mit dem Satz in Eingriff gelangen und den Satz von dem Wagen heben.
System nach Anspruch 7, wobei der Wagen derart einen Zugang zu dem Satz von Teilen schafft, dass die ersten Arme oder die zweiten Arme durch den Satz hindurchtreten und mit einer Fläche an jedem Teil des Satzes in Eingriff gelangen, und/oder ferner umfassend: eine erste Laufrolle, die für eine Bewegung in einer Schiene geführt wird und an einem ersten der Aktuatoren befestigt ist; eine erste Baugruppe, die an der Laufrolle befestigt ist und die ersten Arme umfasst; eine zweite Laufrolle, die für eine Bewegung in einer zweiten Schiene geführt wird und an einem zweiten der Aktuatoren befestigt ist; und eine zweite Baugruppe, die an der zweiten Laufrolle befestigt ist und die zweiten Arme umfasst, und/oder ferner ein Lager umfassend, welches den Ständer für eine Drehung um die Achse trägt, und/oder wobei jeder Arm ein erstes Ende, das an dem Ständer befestigt ist, und ein zweites Ende aufweist, das sich von dem Ständer nach außen und in die Teile des Satzes erstreckt, und/oder wobei die ersten Arme parallel zueinander sind und sich von dem Ständer nach außen erstrecken und die zweiten Arme parallel zueinander sind und sich von einer Seite der Achse, die den ersten Armen gegenüberliegt, von dem Ständer nach außen erstrecken, und/oder ferner einen dritten Aktuator umfassend, um den Ständer um die Achse zu drehen.
Verfahren zum Betreiben einer Übertragungseinrichtung, das die Schritte umfasst, dass: (a) ein drehbarer Ständer bereitgestellt wird, der erste und zweite unter einem Winkel beabstandete Arme aufweist, die um eine Achse zwischen einem ersten und einem zweiten Ort verdrehbar sind; (b) ein Wagen, der einen Satz von Teilen trägt, derart zu dem ersten Ort bewegt wird, dass die ersten Arme mit dem Satz in Eingriff gelangen und diesen von dem Wagen heben; (c) die ersten Arme und der Satz von Teilen von dem Wagen angehoben werden; und (d) der Satz von Teilen zu dem zweiten Ort gedreht wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei Schritt (d) ferner umfasst, dass die zweiten Arme zu dem ersten Ort gedreht werden, und/oder ferner umfassend, dass: der Wagen von dem ersten Ort entfernt wird; der Wagen mit einem zweiten Satz von Teilen beladen wird; und der wiederbeladene Wagen zu dem ersten Ort zurückgebracht wird, und/oder ferner umfassend, dass: der Wagen von dem ersten Ort entfernt wird; ein zweiter Wagen mit einem zweiten Satz von Teilen beladen wird; und der zweite Wagen zu dem ersten Ort bewegt wird.