DE102012004059A1

DE102012004059A1 - Anlage zur Herstellung eines Produktes und Verfahren

Info

Publication number: DE102012004059A1
Application number: DE201210004059
Authority: DE
Inventors: Bernhard Pehlegrim; Michael Rauscher; Dominik Knapper
Original assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Current assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2013-09-05
Anticipated expiration: 2032-03-03
Also published as: DE102012004059B4

Abstract

Anlage zur Herstellung eines Produktes, insbesondere Elektromotors, Getriebes oder Getriebemotors, und Verfahren zum Betreiben einer Anlage, wobei die Herstellung des Produktes zeitlich nacheinander an Arbeitsstationen, insbesondere an voneinander beabstandeten Arbeitsstationen erfolgt, wobei ein Fahrzeug zum Transport entlang einer Fahrstrecke in der Anlage vorgesehen ist, wobei die Fahrstrecke derart angeordnet ist, dass das Fahrzeug beim Abfahren der Fahrstrecke den Arbeitsstationen nacheinander begegnet, wobei das Fahrzeug eine Arbeitsplatte aufweist, deren Höhe mittels eines Linearantriebs verstellbar ist, wobei an verschiedenen Arbeitsstationen unterschiedliche Positionen, insbesondere Höhen, der Arbeitsplatte einstellbar sind, insbesondere wobei zumindest auch ein Rohteil oder Vorprodukt des Produktes mittels des Fahrzeugs transportiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung eines Produktes und ein Verfahren.
Es ist allgemein bekannt, dass zur Herstellung von Produkten Vorprodukte und/oder Rohteile auf einem Fließband von einer Arbeitsstation zur nächsten Arbeitsstation gefahren werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Herstellung eines Produktes und ein Verfahren weiterzubilden, wobei eine schnelle und einfache Herstellung ausführbar sein soll.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Anlage nach den in Anspruch 1 und bei dem Verfahren nach den in Anspruch 12 angegebenen Merkmalen gelöst.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Anlage zur Herstellung eines Produktes, insbesondere Elektromotors, Getriebes oder Getriebemotors, sind, dass die Herstellung des Produktes zeitlich nacheinander an Arbeitsstationen, insbesondere an voneinander beabstandeten Arbeitsstationen erfolgt,
wobei ein Fahrzeug zum Transport entlang einer Fahrstrecke in der Anlage vorgesehen ist, wobei die Fahrstrecke derart angeordnet ist, dass das Fahrzeug beim Abfahren der Fahrstrecke den Arbeitsstationen nacheinander begegnet, also sequentiell anfährt,
wobei das Fahrzeug eine Arbeitsplatte aufweist, deren Höhe mittels eines Linearantriebs verstellbar ist,
wobei an verschiedenen Arbeitsstationen unterschiedliche Positionen, insbesondere Höhen, der Arbeitsplatte einstellbar sind,
insbesondere wobei zumindest auch ein Rohteil oder Vorprodukt des Produktes mittels des Fahrzeugs transportiert wird.
Von Vorteil ist dabei, dass die Arbeitshöhe veränderlich ist und somit an jeder Arbeitsstation eine individuelle Arbeitshöhe einstellbar ist. Somit sind die ergomonischen Bedingungen für einen Monteur verbessert.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Fahrzeug einen Spurführungs-Sensor auf, so dass eine Steuerung des Fahrzeugs eine Lenkeinheit des Fahrzeugs derart ansteuerbar macht, dass das Fahrzeug einem entlang der Fahrstrecke verlegtem Leitdraht oder einer entlang der Fahrstrecke verlegten Markierung folgt. Von Vorteil ist dabei, dass Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Fahrzeug eine Sekundärwicklung auf, so dass die Steuerung, die Lenkeinheit und der Fahrantrieb sowie der Linearantrieb aus der Sekundärwicklung versorgbar ist, wobei die Sekundärwicklung an ein entlang der Fahrstrecke am Boden verlegtes Primärleitersystem induktiv koppelbar ist, insbesondere wobei im Primärleitersystem ein mittelfrequenter Strom einspeisbar ist und der Sekundärwicklung eine Kapazität derart in Reihe und/oder parallel zugeschaltet ist, dass die zugehörige Resonanzfrequenz im Wesentlichen der Frequenz des in das Primärleitersystem eingespeisten mittelfrequenten Stroms entspricht. Von Vorteil ist dabei, dass eine wartungsfreie Stromversorgung ausgeführt ist und der Einsatz in explosionsgefährdeter Umgebung oder Nassbereich ermöglicht ist. Denn die alternativ mögliche Schleifleitungsversorgung des Fahrzeugs ist entbehrlich.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Fahrstrecke eine geschlossene Kurve. Von Vorteil ist dabei, dass Produkte wiederkehrend in derselben Art herstellbar sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Linearantrieb von der Steuerung ansteuerbar. Von Vorteil ist dabei, dass eine hohe Dynamik vom Linearantrieb erzeugbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Steuerung mit einem Positionserfassungssystem verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass das Fahrzeug autonom betreibbar ist, sobald die Steuerung die Zielpositionen kennt. Denn die Steuerung muss das Fahrzeug nur derart steuern, dass die Zielpositionen nacheinander angefahren werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Steuerung mit einem RFID- und/oder Transponder-Lesegerät des Fahrzeugs verbunden, wobei ein Transponder oder RFID bei einer jeweiligen Arbeitsstation stationär in der Anlage angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass passive Komponenten in der Anlage anbringbar sind, welche also keine Energieversorgung benötigen, aber die Information über die Arbeitshöhe der Arbeitsplatte beinhalten.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Steuerung mit einem Datenempfangsmittel verbunden, insbesondere so dass Information zu der zur jeweiligen Arbeitsstation zugeordneten Arbeitshöhe an das Fahrzeug übertragbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass für jeden Bearbeitungsschritt des Herstellverfahrens die geeignete Arbeitshöhe einstellbar ist. Insbesondere ist aber auch eine Anpassung an die Größe eines jeweiligen Bedieners ausführbar, wodurch ein ergonomischerer Arbeitsplatz zur Verfügung stellbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Steuerung mittels Dämpfungsmittel, insbesondere Gummipuffer, am Fahrzeug befestigt. Von Vorteil ist dabei, dass bei der Bearbeitung Kraftstöße, insbesondere Schläge, in die Arbeitsplatte einleitbar sind, welche infolge der Dämpfungsmittel keine störenden Effekte auf die Steuerung ausüben.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist jedem Fahrstreckenabschnitt ein Sollwert für Geschwindigkeit des Fahrzeugs zugeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass bei Kurven eine geringere Fahrgeschwindigkeit einhaltbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist am Fahrzeug eine Anzeigemittel, insbesondere ein Anzeigemittel für 3D-Video oder 3D-Filme, insbesondere ein Anzeigemittel für holographische Filme, angeordnet, so dass ein zu einer jeweiligen Arbeitsstation zugeordneter Herstellungsverfahrensschritt visuell anzeigbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Monteur den auszuführenden Verfahrensschritt angezeigt bekommt, insbesondere räumlich und ohne wesentliche Zeitverzögerung, und somit die Fehlerrate erniedrigbar ist und/oder ungelernte Kräfte als Monteure einsetzbar sind.
Wichtige Merkmale bei dem Verfahren zum Betreiben einer Anlage sind, dass beim Durchfahren der Fahrstrecke

– für eine jeweilige Arbeitsstation dem Fahrzeug eine Information über die Position der Arbeitsplatte übermittelt wird,
– für die jeweilige Arbeitsstation die Arbeitsplatte auf die Position gebracht wird
– ein der jeweiligen Arbeitsstation zugeordneter Bearbeitungsschritt ausgeführt wird.

Von Vorteil ist dabei, dass für jede Arbeitsstation eine zugeordnete Arbeitshöhe der Arbeitsplatte einstellbar ist. Somit ist eine einfache Bearbeitung des Rohteils oder Vorprodukts ausführbar.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
In der 1 ist ein schematischer Aufbau eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs gezeigt.
Dabei ist das Fahrzeug als fahrerloses Transportsystem oder AGV, also automated guided vehicle, ausgeführt.
Der Fahrantrieb wird von einer Steuerung 3 angesteuert, welche mit einem Sensor 4 für Spurführung verbunden ist. Außerdem ist eine Sekundärwicklung 5 am Fahrzeugboden angeordnet, welche an ein im Boden langgestreckt verlegtes Primärleitersystem induktiv koppelbar ist.
Somit ist das Fahrzeug induktiv mit Energie versorgbar. Die Sekundärwicklung 5 ist ausgangsseitig mit einem Gleichrichter verbunden, aus dem die Steuerung 3, der Fahrantrieb sowie andere Verbraucher versorgbar sind, wie beispielsweise ein von einem Elektromotor M angetriebener Linearantrieb 2. Mittels des Linearantriebs 2 ist eine Arbeitsplatte höhenverstellbar.
Auf der Arbeitsplatte ist die Herstellung, also ein jeweiliger Herstellungsverfahrensschritt ausführbar.
Bei der Herstellung eines Produktes in der Anlage fährt das Fahrzeug eine Reihe von Arbeitsstationen ab. An jeder Arbeitsstation wird dabei ein Herstellverfahrensschritt zur Herstellung des Produktes, insbesondere eines Getriebes oder eines Getriebemotors, ausgeführt.
Das Fahrzeug steuert mittels seines Spurführungssensors 4 entlang eines Leitdrahtes oder einer Markierung, wobei dieser Leitdraht oder die Markierung die Fahrstrecke vorgibt. Die Fahrstrecke ist vorzugsweise eine geschlossene Schleife, weshalb nach Herstellung eines Produktes die Herstellung eines weiteren Produktes begonnen werden kann.
Die Bearbeitung des Produktes oder seines Rohlings erfolgt an verschiedenen Arbeitsstationen auf verschiedenen Arbeitshöhen. Zur Höhenverstellung der Arbeitsplatte 1 des Fahrzeugs weist dieses einen Linearantrieb 1 auf, der von einem Elektromotor M angetrieben ist.
Das Fahrzeug ist zur Datenübermittelung mit einer zentralen Steuerung verbunden. Somit sind Informationen, wie beispielsweise Fahrgeschwindigkeit, jeweilige Arbeitshöhe an der jeweiligen Arbeitsstation oder andere Daten austauschbar.
Alternativ oder zusätzlich sind entlang der Fahrstrecke Transponder am Boden vorgesehen, mittels derer die an der in Fahrtrichtung jeweils nächsten Arbeitsstation notwendige Arbeitshöhe an das Fahrzeug übermittelbar ist, welches hierzu ein Transponder-Lesegerät aufweist.
Weiter alternativ oder zusätzlich wird während des Aufenthalts an einer Arbeitsstation die Arbeitshöhe verstellt, um einen nächsten Teil-Herstellverfahrensschritt auszuführen.
Das Fahrzeug weist auch eine Steuerung 3 auf, mittels derer dem Fahrantrieb und/oder dem Linearantrieb 2 samt Elektromotor M Steuersignale zuführbar sind. Der Steuerung werden auch die Signale des Spurführungssensors 4 zugeführt, so dass die Steuerung 3 Steuersignale für eine Lenkeinheit des Fahrzeugs aussendet. Die Lenkeinheit ist in der 1 nicht dargestellt. Vorzugsweise wirken Lenkeinheit und Fahrantrieb auf dieselben Räder 6 des Fahrzeugs.
Die Steuerung 3 sowie weitere Elektronikgeräte sind am Fahrzeug über Schwingungsdämpfungsmittel, insbesondere Gummipuffer, befestigt. Somit ist eine Bearbeitung des Produktes direkt auf der Arbeitsplatte 1 des Fahrzeugs ermöglicht, weil auf diese Weise bei der Bearbeitung erzeugte Kraftstöße nicht oder nur gedämpft zur Elektronik geleitet werden.
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist in der Anlage, insbesondere stationär oder am Fahrzeug ein Anzeigemittel vorgesehen, mit dem Informationen anzeigbar sind, wie beispielsweise die an der jeweiligen Arbeitsstation benötigten Teile. Es ist aber auch ein Anzeigen eines Films, insbesondere eines 3D-Films, so dass der in Realität an der jeweiligen Arbeitsstation auszuführende Montageschritt angezeigt wird. Somit ist sogar ein räumliches Darstellen des Einfügens eines Teiles darstellbar, so dass als Bediener eine ungelernter Mitarbeiter einsetzbar ist.
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist die Geschwindigkeit des Fahrzeugs entlang der Fahrstrecke abschnittsweise verschieden. Hierzu wird entweder ein positionsabhängiges Teach-In Verfahren angewendet, so dass die bei dem Teach-In zum jeweiligen Fahrstreckenabschnitt zugeordneten vorgegebenen Geschwindigkeitswerte als Sollwerte gespeichert werden oder alternativ werden zu jedem Fahrstreckenabschnitt zugehörige Geschwindigkeits-Sollwerte vorgegeben, insbesondere von einer übergeordneten stationär angeordneten Steuerung.
Bezugszeichenliste

1: Arbeitsplatte
2: Linearantrieb
3: Steuerung
4: Spurführung
5: Sekundärwicklung
6: Rad
M: Elektromotor

Claims

Anlage zur Herstellung eines Produktes, insbesondere Elektromotors, Getriebes oder Getriebemotors, wobei die Herstellung des Produktes zeitlich nacheinander an Arbeitsstationen, insbesondere an voneinander beabstandeten Arbeitsstationen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrzeug zum Transport entlang einer Fahrstrecke in der Anlage vorgesehen ist, wobei die Fahrstrecke derart angeordnet ist, dass das Fahrzeug beim Abfahren der Fahrstrecke den Arbeitsstationen nacheinander begegnet, wobei das Fahrzeug eine Arbeitsplatte aufweist, deren Höhe mittels eines Linearantriebs verstellbar ist, wobei an verschiedenen Arbeitsstationen unterschiedliche Positionen, insbesondere Höhen, der Arbeitsplatte einstellbar sind, insbesondere wobei zumindest auch ein Rohteil oder Vorprodukt des Produktes mittels des Fahrzeugs transportiert wird.
Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug einen Spurführungs-Sensor aufweist, so dass eine Steuerung des Fahrzeugs eine Lenkeinheit des Fahrzeugs derart ansteuerbar macht, dass das Fahrzeug einem entlang der Fahrstrecke verlegtem Leitdraht oder einer entlang der Fahrstrecke verlegten Markierung folgt.
Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug eine Sekundärwicklung aufweist, so dass die Steuerung, die Lenkeinheit und der Fahrantrieb sowie der Linearantrieb aus der Sekundärwicklung versorgbar ist, wobei die Sekundärwicklung an ein entlang der Fahrstrecke am Boden verlegtes Primärleitersystem induktiv koppelbar ist, insbesondere wobei im Primärleitersystem ein mittelfrequenter Strom einspeisbar ist und der Sekundärwicklung eine Kapazität derart in Reihe und/oder parallel zugeschaltet ist, dass die zugehörige Resonanzfrequenz im Wesentlichen der Frequenz des in das Primärleitersystem eingespeisten mittelfrequenten Stroms entspricht.
Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrstrecke eine geschlossene Kurve ist.
Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb von der Steuerung ansteuerbar ist.
Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung mit einem Positionserfassungssystem verbunden ist.
Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung mit einem RFID- und/oder Transponder-Lesegerät des Fahrzeugs verbunden ist, wobei ein Transponder oder RFID bei einer jeweiligen Arbeitsstation stationär in der Anlage angeordnet ist.
Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung mit einem Datenempfangsmittel verbunden ist, insbesondere so dass Information zu der zur jeweiligen Arbeitsstation zugeordneten Arbeitshöhe an das Fahrzeug übertragbar ist.
Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung mittels Dämpfungsmittel, insbesondere Gummipuffer, am Fahrzeug befestigt ist.
Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Fahrstreckenabschnitt ein Sollwert für Geschwindigkeit des Fahrzeugs zugeordnet ist.
Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Fahrzeug eine Anzeigemittel, insbesondere ein Anzeigemittel für 3D-Video oder 3D-Filme, insbesondere ein Anzeigemittel für holographische Filme, angeordnet ist, so dass ein zu einer jeweiligen Arbeitsstation zugeordneter Herstellungsverfahrensschritt visuell anzeigbar ist.
Verfahren zum Betreiben einer Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Durchfahren der Fahrstrecke – für eine jeweilige Arbeitsstation dem Fahrzeug eine Information über die Position der Arbeitsplatte übermittelt wird, – für die jeweilige Arbeitsstation die Arbeitsplatte auf die Position gebracht wird – ein der jeweiligen Arbeitsstation zugeordneter Bearbeitungsschritt ausgeführt wird.