DE102012009062A1 - Transport unit of transportation system for transporting frame modules for processing car chassis, has motor that is driven by drive units for generating relative movement of main portion relative to guide rail - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Transporteinheit für zur Handhabung von Trägersystemen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention is based on a transport unit for handling carrier systems according to the preamble of
Es ist aus dem Stand der Technik allgemein bekannt, Spannrahmenmodule mittels Transporteinheiten zu transportieren. Beispielsweise ist aus der Druckschrift
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Transporteinheit für Trägersysteme, insbesondere Spannrahmenmodule für eine Fertigungsanlage für Fahrzeugkarosserien, zur Verfügung zu stellen, welche im Vergleich zum Stand der Technik schneller und zuverlässiger arbeitet, sowie zum Handhaben größerer Lasten geeignet ist. Ferner soll die Transporteinheit kostengünstiger herstellbar, einfacher aufgebaut und bauraumkompakter sein.It is an object of the present invention to provide a carrier system for carrier systems, in particular tenter modules for a vehicle body shop, which is faster and more reliable than the prior art, and capable of handling larger loads. Furthermore, the transport unit should be less expensive to produce, simpler in construction and more compact.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer zur Handhabung von Trägersystemen, insbesondere Spannrahmenmodule zur Bearbeitung von Fahrzeugkarosserien, wobei die Transporteinheit einen Grundkörper, welcher mittels Rollen auf einer Führungsschiene entlang einer Hauptbewegungsrichtung translatorisch verfahrbar gelagert ist, einen Motor und ein mittels des Motors antreibbares und mit der Führungsschiene zusammenwirkendes erstes Antriebsmittel zur Erzeugung einer Relativbewegung der Transporteinheit relativ zur Führungsschiene aufweist, wobei die Transporteinheit ein mittels des Motors antreibbares und mit der Führungsschiene zusammenwirkendes zweites Antriebsmittel aufweist, wobei das erste und das zweite Antriebsmittel entlang der Hauptbewegungsrichtung voneinander beabstandet sind.This object is achieved with a handling of carrier systems, in particular clamping frame modules for processing vehicle bodies, wherein the transport unit a base body, which is mounted translationally movable by means of rollers on a guide rail along a main movement direction, a motor and driven by the motor and with the guide rail cooperating first drive means for generating a relative movement of the transport unit relative to the guide rail, wherein the transport unit comprises a driven by the motor and cooperating with the guide rail second drive means, wherein the first and the second drive means along the main movement direction are spaced from each other.
Die erfindungsgemäße Transporteinheit hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass die Transporteinheit zwei separate Antriebsmittel aufweist, welche durch den gemeinsamen Motor angetrieben werden. Die Verwendung der zwei separaten und voneinander beabstandeten Antriebsmittel hat den Vorteil, dass beim Verfahren der Transporteinheit von einem Führungsschienensegment auf ein anderes Führungsschienensegment stets eine ausreichende Antriebskraft zum Antreiben der Transporteinheit mittels wenigstens eines der beiden Antriebsmittel aufgebracht werden kann, auch wenn sich das andere Antriebsmittel gerade im Übergangsbereich zwischen den beiden Führungsschienensegmenten befindet. Die Führungsschienensegmente sind im Übergangsbereich auf Stoß und miteinander fluchtende positioniert, so dass ein im Übergangsbereich angreifendes Antriebsmittel nur eine geringe Antriebskraft aufbringen kann. Diese Verringerung der Antriebskraft des einen Antriebsmittels wird bei der erfindungsgemäßen Transporteinheit durch das andere Antriebsmittel kompensiert, welches sich aufgrund der Beabstandung nicht im Übergangsbereich befindet. Auf diese Weise wird einerseits die Zuverlässigkeit der Transporteinheit erhöht und andererseits die Handhabung größerer Lasten ermöglicht. Ferner ist ein besonders bauraumkompakter und kostengünstiger Aufbau möglich, da beide Antriebsmittel von einem gemeinsamen Motor angetrieben werden. Die erfindungsgemäße Transporteinheit ist insbesondere zur Verwendung auf Hängeschienen oder auf Bodenschienen geeignet.The transport unit according to the invention has the advantage over the prior art that the transport unit has two separate drive means, which are driven by the common motor. The use of the two separate and spaced-apart drive means has the advantage that when moving the transport unit from one guide rail segment to another guide rail segment, sufficient drive power can always be applied to drive the transport unit by means of at least one of the two drive means, even if the other drive means is straight located in the transition region between the two guide rail segments. The guide rail segments are positioned in the transition region to butt and aligned with each other, so that a force acting in the transition area drive means can muster only a small driving force. This reduction in the driving force of the one drive means is compensated in the transport unit according to the invention by the other drive means, which is not located in the transition region due to the spacing. In this way, on the one hand, the reliability of the transport unit is increased and, on the other hand, the handling of larger loads is made possible. Furthermore, a particularly space-saving and cost-effective construction is possible because both drive means are driven by a common motor. The transport unit according to the invention is particularly suitable for use on suspension rails or on floor rails.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Antriebsmittel ein erstes Formschlussmittel und das zweite Antriebsmittel ein zweites Formschlussmittel umfasst, wobei das erste und das zweite Formschlussmittel jeweils in formschlüssigen Eingriff mit einem Gegenformschlussmittel der Führungsschiene steht. Vorzugsweise können durch die Verwendung von Formschlussmitteln vergleichsweise große Antriebskräfte übertragen werden. Vorzugsweise umfasst das erste Formschlussmittel ein erstes Ritzel, das zweite Formschlussmittel ein zweites Ritzel und das Gegenformschlussmittel eine Zahnstange. Das erste und das zweite Ritzel greifen dann in die Zähne der Zahnstange formschlüssig ein, so dass durch eine Drehung des ersten und zweiten Ritzels, angetrieben durch den Motor, eine Relativbewegung zwischen dem Grundkörper und der Führungsschiene erzeugt wird. Die Zahnstange ist vorzugsweise einstückig mit der Führungsschiene ausgebildet oder an der Führungsschiene stoff-, kraft- und/oder formschlüssig befestigt, beispielsweise geschraubt, geklebt, geschweißt, genietet oder dergleichen.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the first drive means comprises a first positive engagement means and the second drive means comprises a second engagement means, wherein the first and second engagement means are each in positive engagement with a counter-engagement means of the guide rail. Preferably, by the use of positive locking means comparatively large driving forces can be transmitted. Preferably, the first positive locking means comprises a first pinion, the second positive locking means comprises a second pinion and the Gegenformschlussmittel a rack. The first and the second pinion then engage in the Teeth of the rack form-fitting manner, so that by a rotation of the first and second pinion, driven by the motor, a relative movement between the base body and the guide rail is generated. The rack is preferably formed integrally with the guide rail or material, force and / or positively secured to the guide rail, for example screwed, glued, welded, riveted or the like.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das erste und zweite Ritzel jeweils in Eingriff mit einer mit Zähnen versehenden Vorderseite der Zahnstange steht, wobei die Transporteinheit ferner wenigstens ein Führungsmittel aufweist, welches in Kontakt mit einer der Vorderseite abgewandten Rückseite der Zahnstange ist, wobei das Führungsmittel insbesondere eine auf der Rückseite laufende Führungsrolle umfasst. In vorteilhafter Weise dient die Zahnstange somit nicht nur zur Erzeugung einer Gegenkraft, mittels derer die Transporteinheit über das erste und zweite Ritzel zur Bewegung antreibbar ist, sondern gleichzeitig auch als Führungsstange für das Führungsmittel, um eine saubere Führung der Transporteinheit über die Führungsschiene zu gewährleisten. Das wenigstens eine Führungsmittel ist dabei auf einer dem ersten und zweiten Ritzel gegenüberliegenden Seite der Zahnstange angeordnet, so dass das erste und zweite Ritzel mittels des Führungsmittels in Eingriff mit den auf der Vorderseite der Zahnstange ausgebildeten Zähne gehalten wird. Auf die Rückseite ist die Zahnstange insbesondere als plane Fläche ausgebildet, so dass das Führungsmittel in Form einer einfachen Führungsrolle ausgebildet sein kann.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the first and second pinion each engage with a toothed front side of the rack, wherein the transport unit further comprises at least one guide means, which is in contact with a rear side of the rack facing away from the front In particular, the guide means comprises a guide roller running on the rear side. Advantageously, the rack thus serves not only to generate a counter force by means of which the transport unit can be driven via the first and second pinion to move, but also as a guide rod for the guide means to ensure a clean guidance of the transport unit on the guide rail. The at least one guide means is arranged on a side of the rack opposite the first and second pinions, so that the first and second pinions are held by means of the guide means in engagement with the teeth formed on the front side of the rack. On the back of the rack is designed in particular as a flat surface, so that the guide means may be formed in the form of a simple guide roller.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Antriebswelle des Motors ein Antriebsritzel auf, welches in einem formschlüssigen Eingriff sowohl mit dem ersten Ritzel, als auch mit dem zweiten Ritzel steht, wobei bevorzugt der mittlere Durchmesser des Antriebsritzels und die mittleren Durchmesser der ersten und zweiten Ritzel im Wesentlichen gleich oder wobei der mittlere Durchmesser des Antriebsritzels größer als die mittleren Durchmesser der ersten und zweiten Ritzel ist. In vorteilhafter Weise ermöglicht die direkte Kopplung der Ritzel mit dem Antriebsritzel einen besonders bauraumkompakten Aufbau der Transporteinheit. Durch die Größe des Antriebsritzels wird eine gewünschte Übersetzung eingestellt.According to a preferred embodiment of the present invention, a drive shaft of the motor has a drive pinion which is in positive engagement with both the first pinion and the second pinion, preferably the average diameter of the drive pinion and the average diameters of the first and second pinions Pinion substantially equal or wherein the average diameter of the drive pinion is greater than the average diameter of the first and second pinion. Advantageously, the direct coupling of the pinion with the drive pinion allows a particularly space-compact construction of the transport unit. The size of the drive pinion a desired ratio is set.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Transporteinheit erste und zweite Vorspureinheiten aufweist, wobei die erste und zweite Vorspureinheit jeweils ein in die Zähne der Vorderseite der Zahnstange eingreifendes drittes Ritzel und eine im Bereich des Ritzels auf der Rückseite laufende weitere Führungsrolle umfasst, wobei das erste und zweite Ritzel entlang der Hauptbewegungsrichtung zwischen den dritten Ritzeln der ersten und zweiten Vorspureinheit angeordnet sind und wobei die Führungsrolle entlang der Hauptbewegungsrichtung zwischen den weiteren Führungsrollen der ersten und zweiten Vorspureinheit angeordnet ist. Die Vorspureinheiten dienen dazu, ein Verdrehen der Transporteinheit gegenüber der Hauptbewegungsrichtung bzw. der Führungsschiene zu verhindern und stattdessen eine fluchtende Ausrichtung der Transporteinheit gegenüber der Führungsschiene zu gewährleisten. In einer alternativen Ausführungsform wäre denkbar, dass die dritte Ritzel ebenfalls von dem Motor angetrieben werden, um das Überfahren von Übergangsbereichen, welche breitere Abstände zwischen den Stirnseiten aneinandergrenzender Führungsschienensegmente aufweisen, weiter zu ermöglichen und dabei stets eine ausreichende Antriebskraft zur Verfügung zu stellen.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the transport unit comprises first and second Vorspureinheiten, wherein the first and second Vorspureinheit each comprising a engaging in the teeth of the front of the rack third pinion and a running in the region of the pinion on the back further guide roller wherein the first and second pinions are arranged along the main movement direction between the third pinions of the first and second biasing units, and wherein the guide roller is disposed along the main movement direction between the further guide rollers of the first and second biasing units. The Vorspureinheiten serve to prevent rotation of the transport unit relative to the main movement direction or the guide rail and instead to ensure an aligned alignment of the transport unit relative to the guide rail. In an alternative embodiment, it would be conceivable that the third pinions are also driven by the motor in order to further enable the crossing over of transition regions, which have wider distances between the end sides of adjacent guide rail segments, while always providing a sufficient driving force.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Rollen zum Abrollen auf einer Oberseite der Führungsschiene vorgesehen sind, wobei die Transporteinheit Stabilisatorrollen zum Abrollen auf einer der Oberseite abgewandten Unterseite der Führungsschiene aufweist, wobei bevorzugt im Bereich jeder Rolle eine Stabilisatorrolle angeordnet ist und wobei besonders bevorzugt der mittlere Durchmesser der Rollen größer als der mittlere Durchmesser der Stabilisatorrollen ist. In vorteilhafter Weise werden die Rollen durch die Stabilisatorrollen auf die Oberseite der Führungsschiene gedrückt, so dass ein Abheben der Transporteinheit von der Führungsschiene unterbunden wird.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the rollers are provided for rolling on an upper side of the guide rail, wherein the transport unit has stabilizer rollers for rolling on an underside of the guide rail facing away from the upper side, a stabilizer roller preferably being arranged in the region of each roller and wherein particularly preferably the average diameter of the rollers is greater than the average diameter of the stabilizer rollers. Advantageously, the rollers are pressed by the stabilizer rollers on the top of the guide rail, so that a lifting of the transport unit is prevented by the guide rail.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Transporteinheit ein Kupplungsglied umfasst, welches zum Ankoppeln an ein Gegenkupplungsglied eines Trägersystems bzw. Spannrahmenmoduls geeignet ist, wobei das Kupplungsglied bevorzugt eine freistehende Kupplungsnase aufweist, welches in einen Formschluss mit dem Gegenkupplungsglied bringbar ist und wobei die Kupplungsnase besonders bevorzugt starr mit dem Grundkörper verbunden ist. In vorteilhafter Weise kann die Transporteinheit somit wahlweise an verschiedene Spannrahmenmodule gekoppelt werden, um die Spannrahmenmodule in einer gewünschten Weise über die Führungsschienen zu bewegen. Denkbar ist, dass der Formschluss derart ausgebildet ist, dass das Kupplungsglied von dem Gegenkupplungsgliedes nur durch eine Bewegung senkrecht zur Hauptbewegungsrichtung gekuppelt werden kann. Vorzugsweise wird zum Auskuppeln die Transporteinheit und das Spannrahmenmodul auf zwei verschiedenen, aber aneinandergrenzenden Führungsschienensegmenten abgestellt, so dass durch eine Bewegung des einen Führungsschienensegments gegenüber dem anderen Führungsschienensegment entlang einer zur Hauptbewegungsrichtung senkrechten Richtung, beispielsweise in einer vertikalen Richtung oder in einer zur Führungsschiene senkrechten horizontalen Richtung, die Kupplungsnase aus einer entsprechenden Aufnahme des Gegenkupplungselements entfernt wird und somit die Kopplung aufgehoben wird. Eine versehentliche Öffnung der Kupplung wird somit wirksam unterbunden. Alternativ wäre natürlich auch denkbar, dass eines der beiden Kupplungssegmente mittels eines Stellmotors bewegbar ist, um die Kupplung zu schließen oder zu öffnen. Denkbar wäre auch, dass eine Magnetkupplung Verwendung findet. Das Kupplungsglied ist insbesondere ein passives Kupplungsglied.According to a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the transport unit comprises a coupling member, which is suitable for coupling to a counter-coupling member of a carrier system or clamping frame module, wherein the coupling member preferably has a free-standing coupling nose, which can be brought into positive engagement with the counter-coupling member and wherein the coupling nose is particularly preferably rigidly connected to the base body. Advantageously, the transport unit can thus be optionally coupled to different tenter modules to move the tenter modules in a desired manner over the guide rails. It is conceivable that the positive connection is formed such that the coupling member can be coupled by the counter-coupling member only by a movement perpendicular to the main movement direction. Preferably, for decoupling the transport unit and the clamping frame module is placed on two different but adjacent guide rail segments, so that by a movement of the one guide rail segment relative to the other Guide rail segment along a direction perpendicular to the main direction of movement, for example, in a vertical direction or in a horizontal direction to the guide rail horizontal direction, the coupling nose is removed from a corresponding receptacle of the counter-coupling element and thus the coupling is released. An accidental opening of the clutch is thus effectively prevented. Alternatively, of course, would also be conceivable that one of the two clutch segments is movable by means of a servomotor to close or open the clutch. It would also be conceivable that a magnetic coupling is used. The coupling member is in particular a passive coupling member.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Transportsystem aufweisend eine erfindungsgemäße Transporteinheit und eine Führungsschiene, wobei die Transporteinheit verschiebbar auf der Führungsschiene geführt ist und wobei das Transportsystem vorzugsweise eine Halterung für einen Spannrahmen aufweist, welcher auf der Führungsschiene verschiebbar gelagert ist, wobei die Transporteinheit mit der Halterung kuppelbar ist, um die Halterung zu einer Bewegung entlang der Führungsschiene anzutreiben. Die Halterung umfasst vorzugsweise eine Art Laufkatze, welche mittels der Transporteinheit zu einer Bewegung entlang der Führungsschiene angetrieben wird. In vorteilhafter Weise ist die Führungsschiene aus einer Mehrzahl von Führungsschienensegmenten aufgebaut, welche auf Stoß und miteinander fluchtend angeordnet sind. Wenigstens zwei benachbarte Führungsschienen sind insbesondere entlang einer zur Hauptbewegungsrichtung senkrechten Richtung gegeneinander bewegbar, sodass ein Lösen oder Schließen der Kupplung ermöglicht wird. Die Spannrahmen umfassen insbesondere Bearbeitungsrahmen zur Bearbeitung von Fahrzeugkarosserien, welche mittels der Transporteinheit in eine Bearbeitungsstation, welche insbesondere in eine Förderlinie für Fahrzeuge integriert ist, verfahrbar sind. Vorzugsweise sind die Spannrahmen auf den zu bearbeitenden Karosserietyp jeweils individuell angepasst und umfassen entsprechende Einstell- und Verriegelungseinrichtungen zum Halten und Verriegeln der in die Bearbeitungsstation einfahrenden Karosserien in der richtigen Position. Die Bearbeitungsstation umfasst vorzugsweise eine Schweißstation, welche zusätzlich Schweißroboter zum Verschweißen der Karosserien aufweist.Another object of the present invention is a transport system comprising a transport unit according to the invention and a guide rail, wherein the transport unit is displaceably guided on the guide rail and wherein the transport system preferably has a holder for a clamping frame, which is mounted displaceably on the guide rail, wherein the transport unit with the bracket is coupled to drive the bracket for movement along the guide rail. The holder preferably comprises a kind of trolley, which is driven by the transport unit to move along the guide rail. Advantageously, the guide rail is constructed of a plurality of guide rail segments, which are arranged in abutting and flush with each other. At least two adjacent guide rails are movable relative to one another, in particular along a direction perpendicular to the main movement direction, so that a release or closing of the coupling is made possible. The clamping frames comprise, in particular, processing frames for processing vehicle bodies, which are movable by means of the transport unit into a processing station, which is integrated in particular in a conveyor line for vehicles. Preferably, the clamping frames are individually adapted to the body type to be machined and include corresponding adjustment and locking means for holding and locking the entering into the processing station bodies in the correct position. The processing station preferably comprises a welding station, which additionally has welding robots for welding the bodies.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the drawings, as well as from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. The drawings illustrate only exemplary embodiments of the invention, which do not limit the essential inventive idea.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.In the various figures, the same parts are always provided with the same reference numerals and are therefore usually named or mentioned only once in each case.
In
Die Transporteinheit
Die Transporteinheit
Die Führungsschiene
In
In
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Transporteinheittransport unit
- 22
- SpannrahmenmodulClamping frame module
- 33
- Grundkörperbody
- 44
- Rollerole
- 55
- Führungsschieneguide rail
- 5'5 '
- FührungsschienensegmenteGuide rail segments
- 66
- Motorengine
- 77
- Erstes AntriebsmittelFirst drive means
- 7'7 '
- Erstes RitzelFirst pinion
- 88th
- Zweites AntriebsmittelSecond drive means
- 8'8th'
- Zweites RitzelSecond pinion
- 99
- GegenformschlussmittelAgainst interlocking means
- 1010
- Zahnstangerack
- 1111
- Führungsmittelguide means
- 11'11 '
- Führungsrolleleadership
- 1212
- Vorderseitefront
- 12'12 '
- Rückseiteback
- 1313
- Antriebsritzelpinion
- 14, 1514, 15
- VorspureinheitenVorspureinheiten
- 1616
- Drittes RitzelThird pinion
- 1717
- Weitere FührungsrolleFurther leadership
- 1818
- Oberseitetop
- 1919
- Stabilisatorrollestabilizer role
- 2020
- Unterseitebottom
- 2121
- Kupplungsgliedcoupling member
- 2222
- GegenkupplungselementCounter-coupling element
- 2323
- Kupplungsnasecoupling nose
- 2424
- Halterungbracket
- 2525
- Spannrahmententer
- 2626
- ÜbergangsbereichTransition area
- 2727
- Aufnahmeadmission
- 2828
- Gezahnte StrukturToothed structure
- 100100
- HauptbewegungsrichtungMain direction of movement
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1611991 B1 [0002] EP 1611991 B1 [0002]
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DE201210009062 Withdrawn DE102012009062A1 (en) | 2012-05-09 | 2012-05-09 | Transport unit of transportation system for transporting frame modules for processing car chassis, has motor that is driven by drive units for generating relative movement of main portion relative to guide rail |
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-
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- 2012-05-09 DE DE201210009062 patent/DE102012009062A1/en not_active Withdrawn
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