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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bereitstellung und/oder Pufferung von Bauteilen oder Baukomponenten (bzw. von Montageteilen oder Montagekomponenten) an einer Fertigungslinie (bzw. an einer Montagelinie).
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In vielen Bereichen der Technik sind Fertigungslinien zur Herstellung von komplexen Produkten üblich. Dies gilt insbesondere für die Herstellung von Kraftfahrzeugen, wo z. B. die Fahrzeugkarosserie oder das Fahrwerk in eine Fertigungs- bzw. Montagelinie eingebracht wird und nach und nach an einzelnen Stationen die jeweiligen Teile oder Komponenten anmontiert werden. Die zu verbauenden Teile oder Komponenten werden üblicherweise in Behältern an der Fertigungslinie bereitgestellt, wodurch auch eine Pufferung direkt an der Fertigungslinie erzielt wird. Beim Bereitstellen werden leere gegen volle Behälter ausgetauscht. Dies ist aufwändig und benötigt zudem viel Platz an der Fertigungslinie.
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In der nächstliegenden Patentschrift
DE 36 05 602 C2 derselben Anmelderin wird ein Montagesystem für die Fertigung von Maschinen und insbesondere zur Montage von Kraftfahrzeugen vorgeschlagen, mit dem Platz eingespart wird und mit dem ferner auch ein schneller, einfacher und vor allem auch störungsfreier Behälterwechsel an der Montagelinie möglich ist.
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Zum Stand der Technik wird ferner noch hingewiesen auf die Patentschrift
DE 11 99 181 A , aus der ein ausziehbares, endloses Förderband mit einem in Förderrichtung ausziehbaren Gestell bekannt ist.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit aufzuzeigen, wie die Bereitstellung und/oder Pufferung von Bauteilen oder Baukomponenten an einer Fertigungslinie weitergehend optimiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bereitstellung und/oder Pufferung von Bauteilen oder Baukomponenten an einer Fertigungslinie umfasst ein an der Fertigungslinie feststehendes, stationäres Modul und wenigstens ein mobiles Modul, das mit dem stationären Modul verkoppelbar ist und das der Zuführung der an der Fertigungslinie zu verbauenden Bauteile oder Baukomponenten dient. Sowohl das stationäre Modul als auch das mobile Modul weisen Schienenabschnitte auf, die im verkoppelten Zustand ein geschlossenes und umlaufendes Schienensystem ausbilden, an dem die zu verbauenden Bauteile oder Baukomponenten mittels beweglicher Schlitten oder dergleichen lösbar gehaltert sind bzw. befestigt werden können.
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Unter einem Modul wird eine separate Einheit verstanden, wobei es sich vorrangig um eine Rahmen- oder Gestellkonstruktion handelt. Unter einem stationären Modul wird ein an der Fertigungslinie feststehendes Modul verstanden, das z. B. im Boden verankert ist. Unter einem mobilen Modul wird ein frei bewegbares Modul verstanden. Das stationäre Modul und das mobile Modul sind miteinander verkoppelbar. Hierunter wird verstanden, dass zwischen diesen Modulen eine lösbare Verbindung hergestellt werden kann. Dies kann auch so aufgefasst werden, dass das mobile Modul an das stationäre Modul ankoppelbar ist. Hierzu weisen das mobile und das stationäre Modul z. B. korrespondierende Kupplungsmittel auf, wobei es sich vorrangig um mechanische Kupplungselemente handelt. Sowohl das stationäre Modul als auch das mobile Modul weisen Schienenabschnitte auf, die zur beweglichen Lagerung von Schlitten (oder dergleichen, wie z. B. Laufkatzen) dienen.
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Das mobile Modul dient der Zuführung von Bauteilen oder Baukomponenten zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dies kann auch als Speisung bezeichnet werden. Hierzu wird das mobile Modul abseits der Fertigungslinie mit zu verbauenden Bauteilen oder Baukomponenten bestückt, derart, dass diese lösbar an Schlitten befestigt werden, wobei diese Schlitten ihrerseits beweglich an dem zum mobilen Modul gehörenden Schienenabschnitt gelagert sind. Wenigstens ist ein Schlitten vorgesehen, an dem ein oder mehrere Bauteile oder Baukomponenten lösbar befestigt werden können. Das bestückte mobile Modul kann nun mit dem stationären Modul verkoppelt werden, wobei im verkoppelten Zustand, d. h. bei erfolgter Verkopplung, der Schienenabschnitt am mobilen Modul mit dem Schienenabschnitt am stationären Modul ein geschlossenes und umlaufendes Schienensystem bzw. einen geschlossenen und umlaufenden Schienenstrang ausbildet.
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Im verkoppelten Zustand können die bestückten Schlitten vom mobilen Modul auf das stationäre Modul bewegt werden. Ebenso können die leeren bzw. geleerten Schlitten vom stationären Modul auf das mobile Modul bewegt werden. Das mobile Modul kann nun wieder abgekoppelt werden oder dieses verbleibt bis zur Ankopplung eines anderen mobilen Moduls im verkoppelten Zustand. Bevorzugt sind mehrere mobile Module im Einsatz. Die bereitgestellten Bauteile oder Baukomponenten können nun manuell oder maschinell von den bestückten Schlitten am stationären Modul abgegriffen und an der Fertigungslinie verbaut werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist u. a. den Vorteil auf, dass diese an der Fertigungslinie einen nur geringen Platz- bzw. Raumbedarf hat. Andererseits ist es durch konstruktive Ausgestaltung insbesondere des stationären Moduls möglich, den zur Verfügung stehenden Platz bzw. Raum zwischen der Fahrstraße (Serviceweg) und der Fertigungslinie, insbesondere für die Pufferung, besser zu nutzen, da z. B. die gesamte Tiefe voll ausgenutzt werden kann. Ferner können für das Personal Laufwege zwischen Entnahme und Verbau reduziert werden. Außerdem entfällt der beim üblichen Behälterwechsel gegebene Rangieraufwand. Durch die Bestückung der Schlitten in Verbaufolge kann zudem ein falscher Teile- oder Komponentenverbau an der Fertigungslinie weitgehend vermieden werden.
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Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass im verkoppelten Zustand sämtliche am Schienensystem beweglich gelagerten Schlitten gemeinsam in Umlaufrichtung bewegbar sind, derart, dass die leeren Schlitten vom stationären Modul auf das mobile Modul und gleichzeitig die bestückten Schlitten vom mobilen Modul auf das stationäre Modul gelangen.
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Das geschlossene und umlaufende Schienensystem, das beim Verkoppeln von mobilem Modul und stationärem Modul gebildet wird, hat wenigstens zwei Verbindungsbereiche, in denen die offenen Schienenenden aneinander stoßen und/oder miteinander verbunden werden und einen durchgängigen Schienenstrang ausbilden. Bei dieser Weiterbildung ist vorgesehen, dass die eingesetzten Schlitten kettenartig miteinander verbindbar sind oder mit geringem Spiel zueinander (gegebenenfalls auch ohne Spiel) am Schienensystem gelagert sind. Beim manuellen oder motorischen Bewegen eines Schlittens werden alle anderen Schlitten am geschlossenen und umlaufenden Schienensystem in Umlaufrichtung mitbewegt (Umlauf- bzw. Rotationsprinzip).
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Wird z. B. ein leerer Schlitten an einem Verbindungsbereich vom stationären Modul auf das mobile Modul bewegt, so wird gleichzeitig am anderen Verbindungsbereich ein bestückter Schlitten vom mobilen Modul auf das stationäre Modul bewegt. Wenn sich am mobilen Modul nur noch leere Schlitten befinden, so kann dieses abgekoppelt und abseits der Fertigungslinie neu bestückt oder gegen ein anderes mobiles Modul mit bestückten Schlitten ausgetauscht werden.
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Ein derartiges Umlaufprinzip ermöglicht ferner, dass die zu verbauenden Bauteile oder Baukomponenten immer an der selben Stelle, die sich in optimaler Nähe zum Verbauort befinden kann, entnommen werden können, wonach der leere Schlitten in Umlaufrichtung um eine Schlittenposition weiter bewegt wird und hierbei idealerweise die anderen Schlitten mit verschiebt. Dadurch werden Gehwege für das Personal verkürzt oder die maschinelle Entnahme wird vereinfacht.
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Der Umlauf der Schlitten ist nur im verkoppelten Zustand möglich. Bevorzugt sind Sperrmittel umfasst, die eine Bewegung der Schlitten nur im verkoppelten Zustand ermöglichen und die im nicht verkoppelten Zustand die Schlittenbewegung am stationären Modul und/oder am mobilen Modul unterbinden. Derartige Sperrmittel können z. B. an den Schienenabschnitten angebrachte Sperrriegel, Sperrzapfen oder dergleichen sein. Ferner sind bevorzugt auch Sperrmittel umfasst, die eine Bewegung der Schlitten nur in einer Umlaufrichtung zulassen. D. h. in der entgegengesetzten Umlaufrichtung wird. die Schlittenbewegung gesperrt. Damit kann z. B. ein versehentliches Zurückschieben eines bestückten Schlittens auf das mobile Modul verhindert werden.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass das geschlossene und umlaufende Schienensystem, das beim Verkoppeln von mobilem Modul und stationärem Modul gebildet wird, eine horizontale Ausrichtung und einen kreisförmigen oder ovalen Verlauf aufweist. Die am stationären Modul und am mobilen Modul befindlichen Schienenabschnitte sind entsprechend als Teilkreise oder Teilovale ausgebildet, wobei die Schienenabschnitte nicht symmetrisch ausgebildet sein müssen.
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Bevorzugt ist ferner vorgesehen, dass die Schienenabschnitte am stationären Modul und/oder am mobilen Modul aus Hohlprofilen aufgebaut sind. Insbesondere handelt es sich hierbei um Viereckprofile, wie z. B. Quadrat- oder Rechteckprofile, mit einer nicht geschlossenen Kontur (offenes Hohlprofil).
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Die Schlitten können stehend an den Schienenabschnitten oder am Schienensystem gelagert sein. Bevorzugt sind die Schlitten jedoch hängend an den Schienenabschnitten oder am Schienensystem gelagert. Die Lagerung erfolgt insbesondere an offenen Hohlprofilen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind Mittel umfasst, die beim Verkoppeln von mobilem Modul und stationärem Modul die offenen Schienenenden am mobilen Modul und am stationären Modul zueinander ausrichten. Hierbei kann es sich z. B. um trichterförmige Aufnahme- bzw. Justierelemente handeln.
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Zudem können bevorzugt Schließmittel umfasst sein, die die offenen Schienenenden am mobilen Modul und/oder am stationären Modul verschließen bzw. verriegeln. Damit kann verhindert werden, dass im nicht verkoppelten Zustand die Schlitten über die offenen Schienenenden hinaus bewegt und vom Schienensystem getrennt werden. Je nach Ausgestaltung kann es sich um manuell zu betätigende oder um automatisch betätigte Schließmittel handeln. Derartige Schließmittel können z. B. als Sperrriegel, Sperrzapfen oder dergleichen ausgebildet sein, die im nicht verkoppelten Zustand die offenen Schienenenden am stationären Modul und/oder am mobilen Modul verschließen, so dass die Schlitten nicht abfallen können.
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Bevorzugt können ferner auch Kupplungsmittel umfasst sein, die das Verkoppeln von stationärem und mobilem Modul ermöglichen und die insbesondere eine feste Verkopplung aufrecht erhalten. Besonders bevorzugt sind korrespondierende und manuell zu betätigende Kupplungselemente sowohl am stationären Modul als auch am mobilen Modul vorgesehen, die insbesondere eine Einhandbedienung erlauben. Ebenso können auch automatisch oder teilautomatisch betätigte Kupplungselemente vorgesehen sein. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Kupplungsmittel bzw. -elemente mit den Schließmitteln (wie voranstehend erläutert) gekoppelt sind, so dass beim Lösen der Verkopplung zwischen mobilem Modul und stationärem Modul die Schienenenden automatisch verschlossen bzw. verriegelt werden und/oder dass beim Verkoppeln der Verschluss bzw. die Verriegelung automatisch wieder aufgehoben wird.
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Das mobile Modul ist bevorzugt mit Rollen, Rädern oder dergleichen ausgestattet. Alternativ können auch Gleitkufen oder dergleichen vorgesehen sein. Das mobile Modul ist insbesondere als selbstfahrendes Fahrzeug ausgebildet. Ebenso ist denkbar, dass das mobile Modul mittels eines Krans, eines Flurförderfahrzeugs oder dergleichen bewegt wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft und in nicht einschränkender Weise anhand der Figuren näher erläutert.
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1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
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2 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung der 1.
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3 zeigt eine Schnittansicht durch das Schienensystem, gemäß dem in 2 angegebenen Schnittverlauf C-C.
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1 zeigt in einer Seitenansicht eine insgesamt mit 100 bezeichnete erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bereitstellung und/oder Pufferung von Bauteilen oder Baukomponenten an einer Fertigungslinie. Die Vorrichtung 100 umfasst ein stationäres Modul 10, das mit dem Boden 30 verschraubt ist, und ein mobiles Modul 20. Sowohl das stationäre Modul 10 als auch das mobile Modul 20 weisen eine Rahmenkonstruktion 11 bzw. 21 auf. Die Rahmenkonstruktion 11 des stationären Moduls 10 ist mit Stellfüßen 12 ausgestattet, die mit dem Boden 30 verschraubt sind. Die Rahmenkonstruktion 21 des mobilen Moduls 20 ist mit Rädern bzw. Rollen 22 ausgestattet. Das gezeigte mobile Modul 20 ist für manuelle Verfahrbewegung ausgelegt, wozu einzelne Räder 22 auch lenkbar sein können. Alternativ kann ein Motor zum Antrieb des mobilen Moduls 20 vorgesehen sein. Ebenso ist eine Bewegung mittels eines Flurförderfahrzeugs möglich, wozu das mobile Modul 20 z. B. mit einer Anhängerkupplung und insbesondere mit einer Deichsel oder dergleichen ausgestattet sein kann.
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Bezüglich der gezeigten Darstellung befindet sich rechtsseitig der Vorrichtung 100 eine Fertigungslinie zur Herstellung und insbesondere Montage von komplexen Produkten, wie insbesondere Kraftfahrzeugen. Der Fertigungslinienbereich ist mit B bezeichnet. Linksseitig befindet sich eine Fahrstraße bzw. ein Serviceweg. Dieser Bereich ist mit A bezeichnet. Die Vorrichtung 100 überbrückt somit einen Platz bzw. Raum zwischen einer Fahrstraße A und einer Fertigungslinie B und dient u. a. dazu, an der Fertigungslinie zu verbauende Bauteile oder Baukomponenten vom Bereich A in den Bereich B zu verbringen und gleichzeitig diese Bauteile oder Baukomponenten quasi direkt an der Fertigungslinie zu puffern.
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Die zu verbauenden Bauteile oder Baukomponenten werden durch das mobile Modul 20 zugeführt. Hierzu wird das mobile Modul 20 am stationären Modul 10 angekoppelt, wobei die offenen Schienenenden am mobilen Modul 20 und am stationären Modul 10 aneinander stoßen und einen durchgängigen Schienenstrang ausbilden, so dass die bestückten Schlitten 60 (vgl. 2) vom mobilen Modul 20 auf das stationäre Modul 10 und die leeren bzw. geleerten Schlitten 60 vom stationären Modul 10 auf das mobile Modul 20 verschoben werden können, wie nachfolgend noch näher erläutert.
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Das stationäre Modul 10 und das mobile Modul 20 sind miteinander verkoppelbar. Die Darstellung in 1 zeigt den verkoppelten Zustand. Die Verkopplung wird durch eine Kupplung 40 bewerkstelligt. Bei der Kupplung 40 kann es sich um eine mechanisch, pneumatisch, hydraulisch und/oder elektromechanisch betätigbare Kupplung handeln. Für die Bestätigung der Kupplung 40 ist eine Betätigungseinrichtung 41 am mobilen Modul 20 vorgesehen. Bei der Kupplung 40 kann es sich auch um eine selbstschließende Kupplung handeln.
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Sowohl das stationäre Modul 10 als auch das mobile Modul 20 weisen Schienenabschnitte 51 und 52 auf, die in dem gezeigten verkoppelten Zustand ein geschlossenes und umlaufendes Schienensystem 50 ausbilden, das eben und waagrecht ausgerichtet ist und an dem eine Vielzahl von Schlitten 60 beweglich gelagert sind. Die Schlitten 60 dienen der temporären Aufnahme von Bauteilen oder Baukomponenten, die an der Fertigungslinie verbaut werden, wie nachfolgend noch näher erläutert. Bezüglich der gezeigten Seitenansicht können die Schlitten 60 nur in der mit dem Pfeil M angegeben Richtung bewegt werden, wozu eine nicht dargestellte Rücklaufsicherung vorgesehen sein kann.
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Mit 70 ist ein am stationären Modul 10 angeordnetes trichterförmiges Aufnahme- bzw. Justierelement bezeichnet, das beim Verkoppeln bzw. Ankoppeln des mobilen Moduls 20 an das stationäre Modul 10 die offenen Schienenenden des Schienenabschnitts 52 am mobilen Modul 20 und des Schienenabschnitts 51 am stationären Modul 10 fluchtend zueinander ausrichtet. Das Aufnahmeelement 70 kann ebenso am mobilen Modul 20 angeordnet sein.
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Mit 81 und 82 sind Schließeinrichtungen bezeichnet, die im nicht verkoppelten Zustand die offenen Schienenenden am stationären Modul 10 und am mobilen Modul 20 verschließen bzw. versperren, so dass die Schlitten 60 nicht über die offenen Schienenenden hinaus bewegt werden und abfallen können. Die Schließeinrichtungen 81 und 82 können selbstverschließend und/oder selbstöffnend ausgebildet sein. Ebenso ist eine Kopplung mit der Betätigungseinrichtung 41 möglich. Die Einrichtungen 81 und 82 können ergänzend auch als Rücklaufsicherung ausgebildet sein, um eine Bewegung der Schlitten 60 nur in eine Umlaufrichtung M zuzulassen.
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2 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung 100. In dieser Darstellung ist gut das geschlossene und umlaufende Schienensystem 50 zu erkennen, wobei der Schienenstrang einen annähernd ovalen Verlauf aufweist. Alternativ ist z. B. auch ein kreisrunder Verlauf oder ein verschlungener Verlauf, wodurch eine höhere Pufferung erreicht werden kann, möglich. Die Verbindungsbereiche zwischen den offenen Schienenenden am stationären Modul 10 und am mobilen Modul 20 sind mit I und II angegeben.
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Einige der Schlitten 60 sind mit zu verbauenden Bauteilen oder Baukomponenten P bestückt. Die zu verbauenden Bauteile oder Baukomponenten P werden im Bereich B manuell oder maschinell von den Schlitten 60 abgenommen und an der Fertigungslinie F verbaut. Die Versorgung der Vorrichtung 100 mit zu verbauenden Bauteilen oder Baukomponenten P erfolgt durch das mobile Modul 20. Hierzu werden in dem gezeigten verkoppelten Zustand über den Verbindungsbereich I die bestückten Schlitten 60 vom mobilen Modul 20 auf das stationäre Modul 10 verschoben. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden gleichzeitig die leeren Schlitten 60 über den anderen Verbindungsbereich II vom stationären Modul 10 auf das mobile Modul 20 verschoben.
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Beim Bewegen eines Schlittens 60 werden alle anderen Schlitten 60 in der Umlaufrichtung M mitbewegt (Umlauf- bzw. Rotationsprinzip), wozu die Schlitten 60 kettenartig miteinander verbunden sind oder quasi auf Stoß, d. h. mit geringem Spiel zueinander, am Schienensystem 50 gelagert sind und sich somit gegenseitig anschieben. Die Bewegung der Schlitten 60 kann manuell, z. B. durch das Personal im Bereich B, oder motorisch und insbesondere automatisch erfolgen. Die Vorrichtung 100 kann auch ohne ein solches Umlauf- bzw. Rotationsprinzip eingesetzt werden.
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Wenn sich am mobilen Modul 20 nur noch leere Schlitten 60 befinden, kann die Verkopplung mit dem stationären Modul 10 gelöst werden und die leeren Schlitten 60 können abseits der Fertigungslinie mit neuen Bauteilen oder Baukomponenten P bestückt werden. An dem stationären Modul 10 sind dann noch ausreichend Bauteile oder Baukomponenten P gepuffert. Die Schlitten 60 am stationären Modul 10 können jedoch nicht bewegt werden, solange das mobile Modul 20 nicht angekoppelt ist. Gleiches gilt für das mobile Modul 20. Ebenso kann ein mobiles Modul 20 mit leeren Schlitten 60 gegen ein anderes bereitgehaltenes mobiles Modul 20 mit bestückten Schlitten 60 ausgewechselt werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Schienenabschnitt 51 am stationären Modul 10 länger ausgebildet als der Schienenabschnitt 52 am mobilen Modul 10 (unsymmetrische Ausbildung). Ebenso ist auch eine symmetrische Ausbildung möglich.
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3 zeigt einen Schnitt durch das Schienensystem 50. Bei den das Schienensystem 50 ausbildenden Schienenelementen handelt es sich um offene Rechteck-Hohlprofile. Die Öffnung weist nach unten. Im Inneren dieser Rechteck-Hohlprofile sind die Schlitten 60 mit mehreren Rollen 61 gelagert, wobei wenigstens zwei Rollen 61 pro Schlitten 60 vorgesehen sind. Mit 62 ist eine Achse bezeichnet, an der die Deichsel 63 des Schlittens 60 befestigt ist. Mit 64 ist ein Schwenkgelenk bezeichnet, das eine Verschwenkbewegung des hängenden Schlittens 60 ermöglicht.
