-
Die Erfindung betrifft ein Transportsystem zum Transport von Trägereinheiten, insbesondere von Werkstückträgereinheiten. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Transport von Trägereinheiten, insbesondere von Werkstückträgereinheiten.
-
Transportsysteme und Verfahren zum Transport verschiedenster Trägereinheiten sind grundsätzlich bekannt. Derartige Transportsysteme werden dazu verwendet, Werkstücke mittels Trägereinheiten mit vorgegebenen Taktzeiten zwischen einzelnen Prozessstationen zu transportieren. So zeigt beispielsweise die
DE 101 06 192 B4 eine Transportvorrichtung für Werkstücke, welche auf platten-, paletten- oder rahmenförmigen Trägereinheiten abgelegt sind. Diese Transportvorrichtung umfasst parallele Längstransportbahnen und mindestens eine zwischen den Längstransportbahnen angeordnete Quertransportbahn, wobei die Trägereinheiten mittels Umsetzmitteln zwischen den einzelnen Transportbahnen verschiebbar sind. Ein Anwendungsgebiet für ein solches Transportsystem wäre eine Montage- oder Fertigungslinie. Bei bekannten Transportvorrichtungen werden quadratische Trägereinheiten verwendet, deren Breiten- und Längsabmessungen identisch und auf die jeweiligen Abmessungen der Transportbahnen abgestimmt sind. Derartige quadratische Trägereinheiten sind beispielsweise auch bekannt aus der
DE 197 04 441 C2 oder
DE 10 2006 048 283 A1 .
-
Für eine Produktivität von Transportsystemen ist die Taktzeit entscheidend. Bei einem Einsatz eines Transportsystems in einer Montage- oder Fertigungslinie besteht eine Taktzeit aus dem Zeitbedarf, eine bewegbare Trägereinheit in eine Prozessstation zu transferieren und aus der Prozesszeit einer Prozessstation (Montage- oder Fertigungsstation). Die tatsächliche Ausführung einer Montage- oder Fertigungslinie ist von der Anzahl notwendiger Prozessstationen und der Größe des beförderten Objekts abhängig. Kommen in der Montagelinie Transportbänder zum Einsatz, erfolgt ein Transfer der Trägereinheiten von Station zu Station über Reibschluss der Trägereinheiten mit dem umlaufenden Transportband. Wenn Trägereinheiten auf dem Transportband in Richtung einer Prozessstation bewegt werden, besteht die Gefahr, dass sich Trägereinheiten ohne kraftschlüssige Verbindung mit dem Transportband in ihrer Position verändern, sodass eine Bearbeitung in einer Prozessstation nicht mehr möglich ist. Damit sind der Bandgeschwindigkeit von Transportbändern in Montage- oder Fertigungslinien Grenzen gesetzt. Bei einer angenommenen Bandgeschwindigkeit von 12 m/min und einer plattenartigen Trägereinheit in Form eines Werkstückträgers der Größe 160 × 160 mm beträgt die Transferzeit einer Trägereinheit zwischen zwei Prozessstationen beispielsweise 0,8 s. Unter der Annahme, dass ein durchzuführender Prozess eine Prozesszeit von 1 s beansprucht, errechnet sich eine Gesamt-Taktzeit von 1,8 s. Unter der Annahme einer technischen Verfügbarkeit von 95% errechnet sich eine Stundenleistung von 1900 bestückten Werkstückträgern pro Stunde ((3600 s × 0,95)/1,8 s). Ausgehend davon, dass bei gleichbleibender Anlagenstruktur die Prozesszeit nicht verkürzbar ist, müsste zur Erhöhung der Stundenleistung die Bandgeschwindigkeit erhöht werden. Eine derartige Erhöhung ist in der Regel nicht möglich, insbesondere da ab gewissen Bandgeschwindigkeiten keine kraftschlüssige Verbindung zwischen Transportband und Trägereinheiten mehr gewährleistet werden kann.
-
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Transportsystem zum Transport von Trägereinheiten zu schaffen, mit dem eine Produktivität des Systems, d. h. Stückzahl transportierter und bearbeiteter Trägereinheiten pro Zeiteinheit, ohne Erhöhung einer Transportband-Bandgeschwindigkeit verbesserbar ist.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Transportsystem zum Transport von Trägereinheiten, insbesondere von Werkstückträgereinheiten, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch folgende Merkmale ist eine Reduzierung einer Gesamt-Taktzeit des Transportsystems erreichbar:
- – Die Trägereinheiten weisen entlang einer Haupt-Förderrichtung jeweils eine größere Abmessung auf als entlang einer Quer-Förderrichtung und
- – die Trägereinheiten sind zu der Prozessstation mittels eines ersten Quer-Fördermittels mit einer Querverschiebe-Taktzeit bewegbar, welche geringer ist als eine Längsverschiebe-Taktzeit, mit welcher die Trägereinheiten mittels eines Haupt-Fördermittels zu einer Umsetzstation bewegbar sind.
-
Mittels der Umsetzbarkeit der rechteckförmig gestalteten Trägereinheiten von der sich entlang einer Haupt-Förderrichtung erstreckenden Haupt-Transportbahn auf die sich entlang einer Quer-Förderrichtung erstreckenden Quer-Transportbahn wird durch eine Anordnung einer Prozessstation entlang der Quer-Transportbahn die Möglichkeit geschaffen, Taktzeit einzusparen. Vorzugsweise weist die Trägereinheit eine sich entlang der Haupt-Förderrichtung erstreckende Länge auf, die einer doppelten Breite der Trageinheit quer zur Haupt-Förderrichtung entspricht. Durch diese Gestaltung der Trägereinheiten verringert sich eine Transferlänge der jeweiligen Trägereinheit bei einem Umsetzen von der Haupt-Transportbahn auf die Quer-Transportbahn um die Hälfte. Dadurch ist die Querverschiebe-Taktzeit zum Bewegen der Trägereinheiten zu der Prozessstation ebenfalls reduzierbar.
-
Bei einer angenommenen Bandgeschwindigkeit von 12 m/min und einer plattenartigen Trägereinheit in Form eines Werkstückträgers der Größe 80 × 160 mm ist die Trägereinheit durch das Haupt-Fördermittel mit einer Längsverschiebe-Taktzeit zur Umsetzstation transportierbar. Mit einer Querverschiebe-Taktzeit von 0,4 s ist die Trägereinheit von dort zur Prozessstation bewegbar. In der Prozessstation wirkt die Prozessvorrichtung mit der Trägereinheit mit einer Prozess-Taktzeit von 1 s zusammen. Unter der erneuten Annahme einer technischen Verfügbarkeit von 95% errechnet sich eine Stundenleistung von 2442 bestückten Werkstückträgern pro Stunde ((3600 s × 0,95)/1,4 s). Dies ist eine deutliche höhere Stückzahl als bei vergleichbaren Transportsystemen aus dem Stand der Technik mit quadratischen Werkstückträgern. Hier sei auf das obige Beispiel aus dem Stand der Technik mit einer Gesamt-Taktzeit von 1,8 s und gleichen Rahmenbedingungen, also auch gleicher Längsverschiebe-Taktzeit, verwiesen.
-
Zur weiteren Verdeutlichung der Taktzeitersparnis durch das erfindungsgemäßen Transportsystems im Vergleich zu einem Transportsystem, bei welchem die Prozessvorrichtung an der Haupt-Transportbahn angeordnet und keine Quer-Transportbahn vorgesehen ist, sei beispielhaft Folgendes angenommen:
Taktzeit bei Prozessvorrichtung an Haupt-Transportbahn (TSdT) = Längsverschiebe-Taktzeit (TLV) + Prozess-Taktzeit (TP)
Unter einer beispielhaften Annahme, dass die Prozess-Taktzeit einer doppelten Längsverschiebe-Taktzeit (TLV) entspricht, gilt: TSdT = TLV + TP = TLV + 2 TLV = 3 TLV
-
Bei diesem Beispiel entspricht die Gesamt-Taktzeit des bekannten Transportsystems der 3-Fachen Längsverschiebe-Taktzeit. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Prozessvorrichtung an der Quer-Transportbahn gilt unter Annahme einer gleichbleibenden Prozess-Taktzeit und der Voraussetzung, dass die Querverschiebe-Taktzeit der Hälfte der Längsverschiebe-Taktzeit entspricht: Gesamt-Taktzeit (TG) = TP + TLV/2 = 2 TLV + TLV/2 = 5/2 TLV
-
Unter den genannten Bedingungen beträgt eine Gesamt-Taktzeit des erfindungsgemäßen Transportsystems also dem 2,5-Fachen der Längsverschiebe-Taktzeit.
-
Durch die Reduzierung der Gesamt-Taktzeit durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Transport-Systems lässt sich die Stückzahl der von dem Transportsystem beförderten und durch die Prozessvorrichtung bearbeiteten Trägereinheiten gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Transportsystemen erhöhen. Vorzugsweise findet das erfindungsgemäße Transportsystem in Montagelinien Anwendung, wobei die Trägereinheiten als Werkstückträgereinheiten verwendbar sind, die mittels Prozessvorrichtungen bestückbar sind. Bei dem Haupt-Fördermittel zur Bewegung der Trägereinheiten mit der Längsverschiebe-Taktzeit auf der Haupt-Transportbahn handelt es sich vorzugsweise um ein an sich bekanntes Transportband, beispielsweise einen Gurtbandförderer. Bei dem ersten Quer-Fördermittel zur Überführung der Trägereinheiten von der Haupt-Transportbahn auf die Quer-Transportbahn handelt es sich vorzugsweise um eine Verschiebevorrichtung, welche die Trägereinheiten linear entlang der Quer-Förderrichtung bewegt.
-
Ein Transportsystem nach Anspruch 2 gewährleistet eine stabile und geführte Bewegbarkeit der Trägereinheiten von der Haupt-Transportbahn auf die Quer-Transportbahn. Das Stoppmittel dient zur Positionierung der Trägereinheiten in der Umsetzstation. Bremsmittel zur Reduzierung einer Bandgeschwindigkeit des vorzugsweise als Fördermittel ausgebildeten Haupt-Fördermittels zum Anhalten der Trägereinheiten im Bereich der Umsetzstation entfallen somit.
-
Ein Transportsystem nach Anspruch 3 stellt eine konstruktiv besonders einfache Lösung zur Überführung der Trägereinheiten von der Haupt-Transportbahn auf die Quer-Transportbahn dar. Das erste Quer-Fördermittel in Form des Aktors ist entlang der Haupt-Transportbahn im Bereich der Umsetzstation angeordnet, wobei das Verschiebeglied linear entlang der Quer-Förderrichtung bewegbar ist.
-
Ein Transportsystem nach Anspruch 4 ermöglicht eine besonders einfache und schnelle Überführbarkeit der Trägereinheiten von der Haupt-Transportbahn auf die Quer-Transportbahn, wobei die geometrischen Abmessungen der Trägereinheiten optimal ausgenutzt sind.
-
Ein Transportsystem nach Anspruch 5 ermöglicht eine Weiterförderung der Trägereinheiten nach dem Zusammenwirken mit der Prozessvorrichtung. Durch eine entsprechende Anordnung der Haupt-Transportbahn, der Quer-Transportbahn und der Abtransportbahn ist beispielsweise auch ein in sich geschlossener Förderkreis zur Bewegung der Trägereinheiten möglich. Bei dem Abfördermittel handelt es sich vorzugsweise um ein an sich bekanntes Transportband.
-
Durch ein Transportsystem nach Anspruch 6 wird die Möglichkeit geschaffen, die Trägereinheiten konstruktiv einfach auf die Abtransportbahn zu überführen. Durch eine der Längsverschiebe-Taktzeit entsprechende Längsabförder-Taktzeit wird es möglich, auch entlang der Abtransportbahn weitere Prozessvorrichtungen oder weitere Quer-Fördermittel vorzusehen.
-
Ein Transportsystem nach Anspruch 7 ermöglicht eine Taktzeitoptimierung, ohne dass ein grundsätzlicher Förderweg der Trägereinheiten von A nach B verändert werden muss. Das Haupt-Fördermittel und das Abfördermittel sind daher vorzugsweise derart angesteuert, dass durch sie die Trägereinheiten in eine gleiche Richtung beförderbar sind.
-
Ein Transportsystem nach Anspruch 8 ermöglicht die Schaffung mehrerer parallel verlaufender Transportbahnen, wodurch die Produktivität des Transportsystems weiter verbesserbar ist. Vorzugsweise ist entlang jeder Quer-Transportbahn eine Prozessvorrichtung angeordnet. Es ist vorteilhaft, wenn alle Quer-Transportbahnen eine Förderrichtung aufweisen, die jeweils senkrecht zur Haupt-Transportbahn und senkrecht zur Abtransportbahn verlaufen. Es ist vorstellbar, mehr als zwei Quer-Transportbahnen vorzusehen.
-
Ein Transportsystem nach Anspruch 9 ermöglicht das gleichzeitige Zusammenwirken mehrerer Trägereinheiten mit Prozessvorrichtungen jeweils entlang der Quer-Transportbahnen. So sind beispielsweise mindestens zwei Trägereinheiten gleichzeitig mit einer Prozess-Taktzeit in Prozessstationen bearbeitbar.
-
Ein Transportsystem nach Anspruch 10 gewährleistet ein sicheres und gleichzeitiges Überführen mehrerer Trägereinheiten von der Haupt-Transportbahn auf verschiedene Quer-Transportbahnen.
-
Eine Transportvorrichtung nach Anspruch 11 schafft die Möglichkeit, mehrere Trägereinheiten gleichzeitig der Abtransportbahn zuzuführen, wodurch die Produktivität des Transportsystems weiter verbesserbar ist. Es ist grundsätzlich auch vorstellbar, dass lediglich eine Prozessvorrichtung vorgesehen ist, welche gleichzeitig über verschiedene Prozessmittel mit der ersten Quer-Transportbahn und der zweiten Quer-Transportbahn zusammenwirkt.
-
Ein Transportsystem nach Anspruch 12 schafft die Möglichkeit einer Rückführbarkeit der Trägereinheiten auf die Haupt-Transportbahn über die zweite Quer-Transportbahn entlang einer Rück-Förderrichtung mittels eines Rück-Fördermittels. Entlang der zweiten Quer-Transportbahn ist vorzugsweise in Rück-Förderrichtung die zweite Prozessvorrichtung zum Zusammenwirken mit den Trägereinheiten vorgesehen. Bei einem Einsatz des Transportsystems in einer Montagelinie ist das Transportsystem dann vorteilhafterweise derart gestaltet, dass entlang der ersten Quer-Transportbahn die Trägereinheiten jeweils mittels der ersten Prozessvorrichtung mit einem ersten Bestückungsgut bestückbar sind und entlang der zweiten Quer-Transportbahn mittels der zweiten Prozessvorrichtung mit einem zweiten Bestückungsgut.
-
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Transport von Trägereinheiten, insbesondere von Werkstückträgereinheiten, mit einer Gesamt-Taktzeit bereitzustellen, mit welcher eine Verkürzung der Gesamt-Taktzeit und damit eine Produktivität des Systems, d. h. Stückzahl transportierter und bearbeiteter Trägereinheiten pro Zeiteinheit, verbesserbar ist.
-
Durch eine gegenüber der Längsverschiebe-Taktzeit verkürzte Querverschiebe-Taktzeit wird eine Reduzierung der Gesamt-Taktzeit des Verfahrens zum Transport der Trägereinheiten ermöglicht. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden vorteilhafterweise Trägereinheiten verwendet, die entlang der Haupt-Förderrichtung jeweils eine größere Abmessung aufweisen als entlang der Quer-Förderrichtung. Das Verfahren zum Transport von Trägereinheiten kann auch mit den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 12 weitergebildet werden.
-
Ein Verfahren nach Anspruch 14 ermöglicht den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Beförderung von Trägereinheiten entlang einer linearen Haupt-Förderrichtung. Die Quer-Transportbahn dient zum Überführen der Trägereinheiten von der Haupt-Förderbahn zu der parallel zur Haupt-Förderbahn verlaufenden Abförderbahn unter einer Reduzierung der Gesamt-Taktzeit, wobei die Trägereinheiten jeweils entlang der ersten Quer-Transportbahn mit der ersten Prozessvorrichtung mit der Prozess-Taktzeit zusammenwirken. Vorteilhafterweise sind mehrere parallel zueinander verlaufende Quer-Transportbahnen vorgesehen, mittels denen jeweils eine Überführung von Trägereinheiten von der Haupt-Förderbahn auf die Abförderbahn möglich ist. Vorteilhafterweise ist entlang jeder Quer-Transportbahn eine Prozessstation angeordnet.
-
Ein Verfahren nach Anspruch 15 ermöglicht eine besonders hohe Zeiteinsparung zur Taktzeitoptimierung.
-
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
-
1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße erste Ausführungsvariante eines Transportsystems zum Transport von Trägereinheiten;
-
2 eine isolierte Ansicht auf eine Trägereinheit des Transportsystems nach 2; und
-
3 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsvariante eines Transportsystems zum Transport von Trägereinheiten.
-
Anhand der 1 und 2 wird nachfolgend ein erstes Ausführungsbeispiel eines Transportsystems 1 zum Transport von Trägereinheiten 2 beschrieben. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 handelt es sich um ein Transportsystem 1, mittels dem als Werkstückträgereinheiten ausgebildete Trägereinheiten 2 zu Prozessvorrichtungen 3, 39 beförderbar sind. Bei den Prozessvorrichtungen 3, 39 handelt es sich vorzugsweise um Bestückungsvorrichtungen, mittels welcher die Trägereinheiten 2 mit Bestückungsgütern, insbesondere Werkstücken, bestückbar sind. Die Prozessvorrichtungen 3, 39 sind in 1 nur höchst schematisch gezeigt.
-
Das Transportsystem 1 umfasst ein Haupt-Fördermittel 4 zur Bewegung der Trägereinheiten 2 mit einer Längsverschiebe-Taktzeit TLV auf einer Haupt-Transportbahn 5 entlang einer Haupt-Förderrichtung 6. Die Haupt-Förderrichtung 6 ist in 1 durch einen Richtungspfeil veranschaulicht.
-
Bei dem Haupt-Fördermittel 4 handelt es sich vorzugsweise um ein an sich bekanntes endloses Transportband, welches in bekannter Weise zumindest eine Antriebsrolle und eine Umlenkrolle umläuft. Das als Transportband ausgebildete Haupt-Fördermittel 4 ist motorisch antreibbar und umfasst ein Obertrum 7, welches zur Auflage der Trägereinheiten 2 dient. Die Bewegung der Trägereinheiten 2 entlang der Haupt-Förderrichtung 6 erfolgt durch einen Reibschluss des Obertrums 7 mit den Trägereinheiten 2. Die Trägereinheiten 2 bewegen sich entlang der Haupt-Förderrichtung 6 auf der Haupt-Transportbahn 5 folglich mit einer Haupt-Bandgeschwindigkeit des Haupt-Fördermittels 4. Die Haupt-Bandgeschwindigkeit gibt die Längsverschiebe-Taktzeit TLV vor.
-
Quer zur Haupt-Förderrichtung 6 sind die Trägereinheiten 2 durch laterale, sich entlang der Haupt-Förderrichtung 6 erstreckende Führungsschienen 8 bei deren Bewegung entlang der Haupt-Transportbahn 5 auf dem Haupt-Fördermittel 4 geführt.
-
Das Transportsystem 1 umfasst ferner eine sich quer zur Haupt-Transportbahn 5 erstreckende erste Quer-Transportbahn 9, auf welcher die Trägereinheiten 2 mit einer Querverschiebe-Taktzeit TQV entlang einer Quer-Förderrichtung 10 bewegbar sind. Die Querverschiebe-Taktzeit TQV ist geringer als die Längsverschiebe-Taktzeit TLV. Vorzugsweise entspricht die Querverschiebe-Taktzeit TQV der Hälfte der Längsverschiebe-Taktzeit TLV.
-
Eine Anzahl von verwendeten Quer-Transportbahnen richtet sich nach dem jeweiligen Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Transportsystems 1. In der Ausführungsvariante gemäß 1 und 2 des Transportsystems 1 ist neben der ersten Quer-Transportbahn 9 eine zweite Quer-Transportbahn 11 vorgesehen, die parallel zur ersten Quer-Transportbahn 9 verläuft und mittels der Trägereinheiten 2 entlang der Quer-Förderrichtung 10 beförderbar sind. Die Quer-Förderrichtung 10 ist in 1 durch einen entsprechenden Richtungspfeil veranschaulicht.
-
Das Transportsystem 1 umfasst ferner eine erste Umsetzstation 12 zur Überführung der Trägereinheiten 2 von der Haupt-Transportbahn 5 auf die erste Quer-Transportbahn 9 mittels eines ersten Quer-Fördermittels 13. Wie 1 zu entnehmen, ist die Umsetzstation 12 entlang der Hauptförderrichtung 6 auf der Haupt-Transportbahn 5 angeordnet. Bei der ersten Umsetzstation 12 handelt es sich quasi um einen Abschnitt der Haupt-Transportbahn 5 im Bereich des Quer-Fördermittels 13.
-
Das Quer-Fördermittel 13 ist als Aktor ausgebildet, welcher mittels eines linear entlang der Quer-Förderrichtung 10 verfahrbaren Verschiebeglieds 14 die Trägereinheiten 2 von der Haupt-Transportbahn 5 auf die erste Quer-Transportbahn 9 umlenkt. Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem ersten Quer-Fördermittel 13 um einen Linearaktor, der einen genauen und einstellbaren Axialhub des Verschiebeglieds 14 entlang der Quer-Förderrichtung 10 ermöglicht. Bei dem Linearaktor 13 handelt es sich vorzugsweise um einen an sich bekannten Hydraulik- oder Pneumatikaktor, wobei das Verschiebeglied 14 durch hydraulische oder pneumatische Ansteuerung zweier Kolbenstangen 15 entlang der Quer-Förderrichtung 10 zwischen einer eingefahrenen Ruheposition und einer ausgefahrenen Hubposition bewegbar ist. In 1 ist das Verschiebeglied 14 in der Hubposition gezeigt.
-
Entlang der Haupt-Förderrichtung 6 stromabwärts der Umsetzstation 12 ist ein quer zur Haupt-Förderrichtung 6 verlaufendes Stoppmittel 16 vorgesehen, welches eine weitere Bewegung der Trägereinheiten 2 auf der Haupt-Transportbahn 5 entlang der Haupt-Förderrichtung 6 nach einem Erreichen der Umsetzstation 12 blockiert. Das Stoppmittel 16 dient auch zu einer lateralen Führung der Trägereinheiten 2 bei deren Bewegung entlang der Quer-Förderrichtung 10 von der Umsetzstation 12 zu einer Prozessstation 17, die der Prozessvorrichtung 3 zugeordnet ist.
-
Die entlang der ersten Quer-Transportbahn 9 angeordnete Prozessvorrichtung 3 wirkt über die Prozessstation 17 jeweils taktweise mit den Trägereinheiten 2 mit einer Prozess-Taktzeit TP zusammen. Zu einer lateralen Führung der Trägereinheiten 2 während einer Bewegung entlang der ersten Quer-Transportbahn 9 dienen laterale Quer-Führungsschienen 18, welche entlang der Quer-Förderrichtung 10 beidseits der ersten Quer-Transportbahn 9 angeordnet sind. Vorzugsweise ist eine der Quer-Führungsschienen 18 einstückig mit dem Stoppmittel 16 ausgebildet, wobei das Stoppmittel 16 einen Endabschnitt einer der Quer-Führungsschienen 18 im Bereich der Haupt-Transportbahn 5 bildet.
-
Als Auflagefläche für die Trägereinheiten 2 während der Bewegung auf der ersten Quer-Transportbahn 9 dienen Auflageelemente, die in der Draufsicht des Transportsystems 1 gemäß 1 nicht zu erkennen sind, da diese in einer Blickrichtung senkrecht auf die Zeichenebene gemäß 1 durch die entlang der ersten Quer-Transportbahn 9 aufgereihten Trägereinheiten 2 abgedeckt sind. Als Auflageelemente können beispielsweise die Quer-Führungsschienen 18 dienen, die zu diesem Zweck die Trägereinheiten 2 untergreifende Führungsstege zur Auflage der Trägereinheiten 2 aufweisen können. Fördermittel entsprechend dem als Transportband ausgebildeten ersten Haupt-Fördermittel 4 sind entlang der Quer-Förderrichtung 10 nicht vorgesehen. Die Bewegung der Trägereinheiten 2 entlang der Quer-Förderrichtung 10 ist ausschließlich durch das Verschiebeglied 14 des Quer-Fördermittels 13 veranlasst.
-
Das Transportsystem 1 weist ein Abfördermittel 19 zur Bewegung der Trägereinheiten 2 während einer Längsabförder-Taktzeit TLA auf einer Abtransportbahn 20 entlang einer Abförderrichtung 21 auf. Die Abförderrichtung 21 ist in 1 durch einen entsprechenden Richtungspfeil veranschaulicht. Vorteilhafterweise verläuft die Abförderrichtung 21 parallel zur Haupt-Förderrichtung 6 und die Längsabförder-Taktzeit TLA entspricht der Längsverschiebe-Taktzeit TLV. Die Abförderrichtung 21 zeigt gemäß der ersten Ausführungsvariante in die gleiche Richtung wie die Haupt-Förderrichtung 6.
-
Das Abfördermittel 19 ist als endloses Transportband ausgebildet, wobei die Trägereinheiten 2 mittels eines Reibschlusses auf einem Obertrum 22 entlang der Abförderrichtung 21 beförderbar sind. Das als Transportband ausgebildete Abfördermittel 19 umläuft in einem ersten Endbereich eine Antriebswelle 23 und in einem vom ersten Endbereich beabstandeten zweiten Endbereich eine Umlenkwelle 24. Die Antriebswelle 23 ist durch eine Antriebsvorrichtung 25, die in 1 schematisch angedeutet ist, antreibbar.
-
Die Trägereinheiten 2 sind mittels des Abfördermittels 19 mit einer Abförder-Bandgeschwindigkeit entlang der Abförderrichtung 21 beförderbar. Die Trägereinheiten 2 sind dabei über die erste Quer-Transportbahn 9 von der Haupt-Transportbahn 5 auf die Abtransportbahn 20 überführbar. Auf der Abtransportbahn 20 sind die Trägereinheiten 2 nach Verlassen der ersten Quer-Transportbahn 9 von dem Abfördermittel 19 in Rück-Förderrichtung 29 mit der Abförder-Bandgeschwindigkeit mitnehmbar. Während die Abförderrichtung 21 parallel zur Haupt-Förderrichtung 6 verläuft, verläuft die Quer-Förderrichtung 10 jeweils quer zur Haupt-Förderrichtung 6 beziehungsweise zur Abförderrichtung 21.
-
Entlang der Abförderrichtung 21 ist auf der Abtransportbahn 20 eine Rückführstation 26 angeordnet, der ein Rück-Fördermittel 27 zugeordnet ist, welches zur Überführung der Trägereinheiten 2 von der Abtransportbahn 20 auf die zweite Quer-Transportbahn 11 dient. Das Rück-Fördermittel 27 ist vorzugsweise identisch zu dem Quer-Fördermittel 13 als Linearaktor ausgebildet und umfasst ein Verschiebeglied 28, welches zur Bewegung der Trägereinheiten 2 entlang einer Rück-Förderrichtung 29 mit den Trägereinheiten 2 in Kontakt bringbar ist. Das Verschiebeglied 28 ist zwischen einer eingefahrenen Ruheposition und einer ausgefahrenen Hubposition bewegbar. Entlang der Abförderrichtung 21 stromabwärts der Rückführstation 26 ist ein quer zur Abförderrichtung 21 verlaufendes zweites Stoppmittel 40 vorgesehen, welches eine weitere Bewegung der Trägereinheiten 2 auf der Abtransportbahn 20 entlang der Abförderrichtung 21 nach einem Erreichen der Rückführstation 26 blockiert. Das zweite Stoppmittel 40 dient auch zu einer lateralen Führung der Trägereinheiten 2 bei deren Bewegung entlang der Rück-Förderrichtung 29 von der Rückführstation 26 zu einer Prozessstation 30, die der zweiten Prozessvorrichtung 39 zugeordnet ist.
-
Die Rück-Förderrichtung 29, welche in 1 durch einen entsprechenden Richtungspfeil veranschaulicht ist, verläuft parallel zur ersten Quer-Förderrichtung 10, zeigt jedoch in die entgegengesetzte Richtung, nämlich von der Abtransportbahn 20 in Richtung Haupt-Transportbahn 5.
-
Entlang der zweiten Quer-Transportbahn 11 ist die zweite Prozessvorrichtung 39 angeordnet, welche mittels der zweiten Prozessstation 30 mit den Trägereinheiten 2 mit der Prozess-Taktzeit TP zusammenwirken kann. Entlang der zweiten Quer-Transportbahn 11 sind die Trägereinheiten 2 entlang der Rück-Förderrichtung 29 durch laterale Rück-Führungsschienen 31 geführt.
-
Auf der Haupt-Transportbahn 5 sind die Trägereinheiten 2 nach Verlassen der zweiten Quer-Transportbahn 11 von dem Haupt-Fördermittel 4 in Haupt-Förderrichtung 6 mit der Haupt-Bandgeschwindigkeit mitnehmbar. Die Trägereinheiten 2, welche durch die Prozessvorrichtungen 3, 39 bestückt sind, sind nun entlang der Haupt-Förderrichtung 6 bis zu einer auf der Haupt-Transportbahn 5 liegenden Endstation 32 beförderbar. Bei Erreichen der Endstation 32 sind die bestückten Trägereinheiten 2 dann vorzugsweise durch eine Entnahmevorrichtung 33, die in 1 schematisch angedeutet ist, entnehmbar. Alternativ ist es auch möglich, dass die Trägereinheiten 2 entlang der Haupt-Förderrichtung 6 auf der Haupt-Transportbahn 5 weiter beförderbar und mit weiteren Prozessvorrichtungen zusammenbringbar sind.
-
2 ist eine isolierte Darstellung einer Trägereinheit 2 in einem unbestückten Zustand zu entnehmen. Die Trägereinheit 2 weist eine Länge L und eine Breite B auf, wobei die Länge L der doppelten Breite B entspricht. Daraus folgt: B = L/2. Alle in 1 dargestellten und im Transportsystem 1 verwendeten Trägereinheiten 2 entsprechen der in 2 exemplarisch abgebildeten Trägereinheit 2.
-
2 zeigt die Trägereinheit 2 in einer Ansicht von oben, wobei zwei Aufnahmeausnehmungen 34 zu erkennen sind. Jede der beiden Aufnahmeausnehmungen 34 ist vorzugsweise jeweils durch eine der Prozessvorrichtungen 3, 39 in den Prozessstationen 17, 30 mit einem Bestückungsgut bestückbar. Durch die erste Prozessvorrichtung 3 ist beispielsweise ein erstes Bestückungsgut in eine erste Aufnahmeausnehmung 34 einsetzbar und durch die zweite Prozessvorrichtung 39 ein zweites Bestückungsgut in eine zweite Aufnahmeausnehmung 34. Die Zahl der Aufnahmeausnehmungen 34 kann je nach Anwendungsfall variieren.
-
Die Trägereinheit 2 umfasst zwei Stirnseiten 35, 36 mit der Breite B und zwei quer zu den Stirnseiten verlaufende Längsseiten 37, 38 mit der Länge L. Bei einem Transport durch das Transportsystem 1 sind die Trägereinheiten 2 jeweils derart in dem Transportsystem 1 angeordnet, dass die Längsseiten 37, 38 jeweils entlang der Haupt-Förderrichtung 6 beziehungsweise der Rück-Förderrichtung 29 verlaufen. Die Stirnseiten 35, 36 verlaufen jeweils entlang der Quer-Förderrichtung 10 beziehungsweise der Rück-Förderrichtung 29. Die Trägereinheiten weisen also entlang der Haupt-Förderrichtung 6 beziehungsweise entlang der Rück-Förderrichtung 29 jeweils eine größere Abmessung auf als entlang der Quer-Förderrichtung 10 beziehungsweise der Rück-Förderrichtung 29. Durch diese geometrische Gestaltung wird ermöglicht, dass die Trägereinheiten 2 zu den Prozessstationen 17, 30 jeweils mittels des ersten Quer-Fördermittels 13 bzw. mittels des Rück-Fördermittels 27 mit der Querverschiebe-Taktzeit TQV bewegbar sind, welche geringer ist als die Längsverschiebe-Taktzeit TLV, mit welcher die Trägereinheiten 2 jeweils mittels des Haupt-Fördermittels 4 bzw. mittels des Abfördermittels 19 zu der Umsetzstation 12 bzw. zu der Rückführstation 26 bewegbar sind.
-
Die Funktionsweise des Transportsystems 1 ist wie folgt:
Exemplarisch wird die Bewegung einer ersten Trägereinheit 2 mittels des Transportsystems 1 beschrieben. Nach einem Aufsetzen auf das Haupt-Fördermittel 4 mittels einer nicht dargestellten Zuführvorrichtung bewegt sich die erste Trägereinheit 2 mittels des Haupt-Fördermittels 4 mit der von der Haupt-Bandgeschwindigkeit vorgegebenen Längsverschiebe-Taktzeit TLV entlang der Haupt-Förderrichtung 6 bis zu einem Erreichen der ersten Umsetzstation 12. Die erste Trägereinheit 2 bewegt sich auf der Haupt-Transportbahn 5 dabei mit seiner ersten Stirnseite 35 voraus entlang der Haupt-Förderrichtung 6. Entlang der Haupt-Transportbahn 5 liegen die jeweiligen Trägereinheiten 2 jeweils mit deren Stirnseiten 35, 36 plan aneinander an.
-
Wenn die erste Trägereinheit 2 mit deren gesamter Länge L in der ersten Umsetzstation 12 angeordnet ist und mit der ersten Stirnseite 35 an dem Stoppmittel 16 anliegt, schließt sich an die zweite Stirnseite 36 dieser ersten Trägereinheit 2 bereits eine zweite Trägereinheit 2 stromaufwärts der Haupt-Förderrichtung 6 an, welche in der Folge ebenfalls mit der Längsverschiebe-Taktzeit TLV zur Umsetzstation 12 beförderbar ist. Sobald die erste Trägereinheit 2 mit deren gesamten Länge L in der ersten Umsetzstation 12 angeordnet ist, bewegt sich das Verschiebeglied 14 des ersten Quer-Fördermittels 10 aus der Ruheposition linear entlang der ersten Quer-Förderrichung 10 bis es in Kontakt mit der Längsseite 37 der ersten Trägereinheit 2 tritt. Das Verschiebeglied 14 bewegt dann die erste Trägereinheit 2 entlang der ersten Quer-Förderrichtung 10 mit der Längsseite 38 voraus mit der Querverschiebe-Taktzeit TQV bis zum Erreichen der Hubposition wie in 1 dargestellt. Ein weiterer Hub des Verschiebegliedes 14, der auf die nachfolgende zweite Trägereinheit 2 wirkt, befördert die erste Trägereinheit 2 in der Folge in die Prozessstation 17.
-
Entlang der ersten Quer-Transportbahn 9 liegen die einzelnen Trägereinheiten 2 jeweils mit deren Längsseiten 37, 38 plan aneinander an.
-
Anschließend wirkt die entlang der ersten Quer-Transportbahn 9 angeordnete Prozessvorrichtung 3 mit der Trägereinheit 2 mit der Prozess-Taktzeit TP zusammen. Vorteilhafterweise bestückt die Prozessvorrichtung 3 die Trägereinheit 2 mit einem ersten Bestückungsgut.
-
Nach dem Zusammenwirken mit der Prozessvorrichtung 3 wird die Trägereinheit 2 mittels einer erneuten Hubbewegung des Verschiebeglieds 14 des Quer-Fördermittels 13 weiter entlang der ersten Quer-Förderrichtung 10 befördert. Dabei wirkt das Verschiebeglied 28 mit der entlang der ersten Quer-Förderrichtung 10 stromaufwärts angeordneten zweiten Trägereinheit 2 zusammen. Auf diese Weise wird die erste Trägereinheit 2 von der ersten Quer-Transportbahn 9 auf die Abtransportbahn 20 überführt und dort entlang der Abförderrichtung 21 mit einer durch die Abförder-Bandgeschwindigkeit vorgegebenen Abförder-Taktzeit TLA weiterbefördert.
-
Die erste Trägereinheit 2 wird mit deren erster Stirnseite 35 voraus entlang der Rück-Förderrichtung 29 befördert, bis sie mit deren gesamter Länge L in der Rückführstation 26 angeordnet ist und mit der ersten Stirnseite 35 an dem zweiten Stoppmittel 40 anliegt. Wenn die erste Trägereinheit 2 mit deren gesamter Länge L in der Rückführstation 26 angeordnet ist, schließt sich an die zweite Stirnseite 36 dieser ersten Trägereinheit 2 bereits die zweite Trägereinheit 2 stromaufwärts der Rück-Förderrichtung 29 an, welche in der Folge ebenfalls mit der Abförder-Taktzeit TLA zur Rückführstation 26 beförderbar ist.
-
Wenn die erste Trägereinheit 2 mit deren gesamter Länge L in der Rückführstation 26 angeordnet ist, bewegt sich das Verschiebeglied 28 des Rück-Fördermittels 27 aus der Ruheposition entlang der Rück-Förderrichtung 29 bis es mit der Längsseite 38 der ersten Trägereinheit 2 in Kontakt tritt. Die erste Trägereinheit 2 wird dann durch das Verschiebeglied 28 mittels der Querverschiebe-Taktzeit TQV bis um Erreichen der Hubposition entlang der Rück-Förderrichtung 29 befördert. Ein weiterer Hub des Verschiebeglieds 28, der auf die nachfolgende zweite Trägereinheit 2 wirkt, befördert die erste Trägereinheit 2 in der Folge in die zweite Prozessstation 30. Entlang der zweiten Quer-Transportbahn 11 liegen die einzelnen Trägereinheiten 2 jeweils mit deren Längsseiten 37, 38 plan aneinander an.
-
Vorteilhafterweise bestückt die zweite Prozessvorrichtung 39 die erste Trägereinheit 2 mit einem zweiten Bestückungsgut. Nach dem Zusammenwirken mit der zweiten Prozessvorrichtung 39 mit der Prozess-Taktzeit TP wird die erste Trägereinheit 2 entsprechend der Bewegung entlang der ersten Quer-Transportbahn 9 weiter bewegt, bis die erste Trägereinheit 2 von dem Haupt-Fördermittel 4 aufgenommen und mit Abförder-Bandgeschwindigkeit bis zum Erreichen der Endstation 32 weiterbewegt wird. Dort wird die fertig bestückte erste Trägereinheit 2 durch die Entnahmevorrichtung 33 entnommen.
-
Nachfolgend wird anhand 3 eine zweite Ausführungsvariante eines Transportsystems 41 beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsvariante. Das Transportsystem 41 dient zum Transport von Trägereinheiten 2, insbesondere von Werkstückträgereinheiten.
-
Der wesentliche Unterschied des Transportsystems 41 zu dem Transportsystem 1 gemäß der ersten Ausführungsvariante besteht darin, dass die Förderrichtungen 10, 42 der Quer-Transportbahnen 9, 11 nicht nur parallel zueinander verlaufen, sondern auch in die gleiche Richtung zeigen, nämlich jeweils von der Haupt-Transportbahn 5 in Richtung Abtransportbahn 20. Ferner ist auf der Haupt-Transportbahn 5 entlang der Haupt-Förderrichtung 6 beabstandet zur ersten Umsetzstation 12 eine zweite Umsetzstation 43 zur Überführung der Trägereinheiten 2 von der Haupt-Transportbahn 5 auf die zweite Quer-Transportbahn 11 vorgesehen. Entlang der Haupt-Förderrichtung 6 ist stromabwärts der zweiten Umsetzstation 43 ein quer zur Haupt-Förderrichtung 6 verlaufendes Stoppmittel 44 vorgesehen, welches eine weitere Bewegung der Trägereinheiten 2 auf der Haupt-Transportbahn 5 entlang der Haupt-Förderrichtung 6 nach einem Erreichen der zweiten Umsetzstation 43 blockiert. Auf das erste Stoppmittel 16 aus der ersten Ausführungsvariante gemäß 1 im Bereich der ersten Umsetzstation 12 wird bei dem Transportsystem 41 verzichtet. Zur Überführung der Trägereinheiten 2 von der Haupt-Transportbahn 5 auf die zweite Quer-Transportbahn 11 dient ein zweites Quer-Fördermittel 45, welches identisch zu dem ersten Quer-Fördermittel 13 als Linearaktor ausgebildet ist.
-
Entlang der Abtransportbahn 20 sind gemäß der zweiten Ausführungsvariante keinerlei Umsetzstationen vorgesehen.
-
Die Funktionsweise des Transportsystems 41 ist wie folgt:
Exemplarisch wird die Bewegung zweier Trägereinheiten 2 mittels des Transportsystems 41 ausgehend von 3 beschrieben. Nach einem Aufsetzen auf das Haupt-Fördermittel 4 mittels einer nicht dargestellten Zuführvorrichtung sind eine erste Trägereinheit 2 und eine zweite Trägereinheit 2 entlang der Haupt-Förderrichtung 6 mit deren Stirnseiten 35, 36 aneinander anliegend angeordnet. Die erste Trägereinheit 2 befindet sich dabei entlang der Haupt-Förderrichtung 6 stromabwärts der zweiten Trägereinheit 2. Die Trägereinheiten 2 bewegen sich mittels des Haupt-Fördermittels 4 mit der von der Haupt-Bandgeschwindigkeit vorgegebenen Längsverschiebe-Taktzeit TLV entlang der Haupt-Förderrichtung 6 bis die erste Trägereinheit 2 die erste Umsetzstation 12 mit deren gesamten Länge passiert hat und die zweite Trägereinheit 2 mit deren gesamter Länge L in der ersten Umsetzstation 12 angeordnet ist. Ein Stoppen der zweiten Trägereinheit 2 in der ersten Umsetzstation 12 wird dadurch erreicht, dass stromabwärts der ersten Trägereinheit 2 entlang der Haupt-Transportbahn 5 mehrere Trägereinheiten 2 mit deren Stirnseiten 35, 36 aneinanderliegend aufgereiht sind. Eine Bewegung der entlang der Haupt-Förderrichtung 6 auf der Haupt-Transportbahn 5 aufgereihten Trägereinheiten 2 wird durch ein Anliegen einer ersten Stirnseite 35 einer Trägereinheit 2 an dem Stoppmittel 44 der zweiten Umsetzstation 43 gestoppt.
-
Die entlang der Haupt-Förderrichtung 6 auf der Haupt-Transportbahn 5 aufgereiht geförderten Trägereinheiten 2 werden also abwechselnd der ersten Umsetzstation 12 beziehungsweise der zweiten Umsetzstation 43 zugeführt. Pro Längsverschiebe-Taktzeit TLV passiert jeweils eine Trägereinheit 2 die erste Umsetzstation 12 und die jeweils stromaufwärts angeordnete Trägereinheit 2 wird in der ersten Umsetzstation 12 angeordnet.
-
Die Quer-Fördermittel 13, 45 sind vorzugsweise derart angesteuert, dass sie simultan mit der gleichen Querverschiebe-Taktzeit TQV arbeiten. Sobald in den Umsetzstationen 12, 43 jeweils Trägereinheiten 2 angeordnet sind, bewegen die Verschiebeglieder 14, 46 die Trägereinheiten 2 entlang der Quer-Förderrichtungen 10, 42 mit den Längsseiten 38 voraus mit der Querverschiebe-Taktzeit TQV bis zum Erreichen der Hubposition. Ein weiterer Hub der Verschiebeglieder 14, 46, der im nächsten Takt auf die nachfolgenden Trägereinheiten 2 wirkt, befördert die bereits auf den Quer-Transportbahnen 9, 11 befindlichen Trägereinheiten 2 jeweils in die Prozessstationen 17, 30.
-
Die Prozessvorrichtungen 3, 39 bestücken die Trägereinheiten 2 entlang der Quer-Transportbahnen 9, 11 jeweils mit den gleichen Bestückungsgütern. Dadurch sind zwei Trägereinheiten 2 gleichzeitig mit einer Prozesstaktzeit TP bearbeitbar. Nach dem Zusammenwirken mit den Prozessvorrichtungen 3, 39 werden die Trägereinheiten 2 mittels erneuter Hubbewegungen der Verschiebeglieder 14, 46 weiter entlang der Quer-Förderrichtungen 10, 42 befördert. Auf diese Weise werden die Trägereinheiten 2 jeweils von den Quer-Transportbahnen 9, 11 simultan auf die Abtransportbahn 20 überführt und dort entlang der Abförderrichtung 21 mit einer durch die Abförder-Bandgeschwindigkeit vorgegebenen Abförder-Taktzeit TLA bis zum Erreichen der Endstation 32 weiterbefördert. Dort werden die fertig bestückten Trägereinheiten 2 durch die Entnahmevorrichtung 33 entnommen.
-
Es ist alternativ auch möglich, mehr als zwei Quer-Transportbahnen 9, 11 parallel zueinander anzuordnen beziehungsweise mehr als zwei Umsetzstationen 12, 43 entlang der Haupt-Transportbahn 5 vorzusehen.
-
Es ist grundsätzlich auch möglich, die beschriebenen Transportsysteme 1, 41 mit einander zu kombinieren. So könnte beispielsweise eine Montagelinie mehrere parallel zueinander angeordnete Haupt-Transportbahnen aufweisen, auf denen jeweils eine Vielzahl von gleichgerichteten Umsetzstationen angeordnet ist.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10106192 B4 [0002]
- DE 19704441 C2 [0002]
- DE 102006048 [0002]