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Die Erfindung bezieht sich auf eine Positioniervorrichtung für ein mehrseitig zu bearbeitendes Bauteil, insbesondere eine Kraftfahrzeug-Rohkarosse, mit einem das Bauteil aufnehmenden und gemeinsam mit diesem in unterschiedliche Drehlagen verstellbaren Wenderahmen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Positioniervorrichtungen dieser Art für schwere Lasten, etwa Kraftfahrzeug-Bodengruppen oder Rohkarossen, erfordern bei einer manuellen Drehpositionierung des Wenderahmens einen hohen Kraftaufwand im Fertigungstakt der Bauteil-Bearbeitungsstation. Wird hingegen, wie aus der
DE 695 00 684 T2 bekannt, der Wenderahmen aktiv, also z. B. elektrisch oder pneumatisch, angetrieben, so müssen derartige Positioniervorrichtungen aus Sicherheitsgründen in einem Maschenkäfig oder einer ähnlichen Umzäunung angeordnet werden, welche von dem Bedienungspersonal verlassen und dann unzugänglich verschlossen werden muss, bevor der Wenderahmenantrieb eingeschaltet werden kann.
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Aus dem Dokument
DE 41 10 149 A1 ist eine Förderanlage bekannt, mit einem Transportwagen, der so angeordnet ist, dass er auf und entlang eines festgelegten Transportweges fährt, wobei der Transportwagen eine Trageeinheit zum Tragen von Werkstücken und einen Verriegelungsmechanismus zum Anhalten der Drehung der Werkstücke umfasst; und einer Drehstopp-Station, die so an einer festgelegten Stelle des festgelegten Transportweges angeordnet ist, dass die Drehung der Werkstücke in ihrer festgelegten Drehposition angehalten wird; bei der die Drehstopp-Station Antriebsmittel, die ein Drehsystem für die auf den Transportwagen geladenen Werkstücke antreiben, um die Werkstücke zu drehen, ein Drehpositionserfassungsmittel zur Erfassung der festgelegten Drehposition der Werkstücke und ein Verriegelungsmittel zur Betätigung des Verriegelungsmechanismus, wenn die festgelegte Drehposition der Werkstücke vom Drehpositionserfassungsmittel erfasst worden ist, umfasst.
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Aus dem Dokument
DE 37 86 804 T2 ist eine Lackiereinrichtung bekannt in einer Lackierstrecke zum Lackieren eines Fahrzeugkörpers, mit einer Spritzeinrichtung für das Aufspritzen des Lackes auf den Fahrzeugkörper zur Ausbildung eines Lackfilms darauf, mit einer Fördereinrichtung zur Halterung des Fahrzeugkörpers und zu dessen Förderung längs der Lackierstrecke, mit einer der Fördereinrichtung zugeordneten Drehvorrichtung zum Drehen des Fahrzeugkörpers um eine im wesentlichen horizontale Achse in einer Trocknungsstation, die eine Einbrennstation zum Aushärten des Lacks umfasst, bei der die Spritzeinrichtung für das Spritzen einer Lackart geeignet ist, die bei der in der Einbrennstation eingestellten Temperatur fließfähig wird, wobei die Spritzeinrichtung derart betreibbar ist, dass der Lack mit einer Filmdicke aufgespritzt wird, die eine Grenzfilmdicke übersteigt, wobei ein Absacken des Lackes zumindest an einer vertikal ausgerichteten Oberfläche des Fahrzeugkörpers auftritt, und wobei die Drehvorrichtung in der Einbrennstation zur Drehung des Fahrzeugkörpers mit einer Geschwindigkeit ausgelegt ist, die ausreichend hoch ist, um ein durch die Schwerkraft bedingtes Absacken des Lackfilms auf dem Fahrzeugkörper weitgehend zu verhindern, und ausreichend niedrig ist, um ein Absacken des Lackfilms aufgrund der Fliehkraft zu vermeiden.
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Das Dokument
US 2002/0092729 A1 betrifft einen drehbaren Rahmen, der auf einer Basis mit Drehzapfen montiert ist. Der Rahmen kann ein Werkstück auf mehr als einer Fläche tragen und kann auf beiden Seiten mit Vorrichtungen zum Eingriff in das Werkstück versehen sein, wie z. B. Klemmen, Fixierstifte oder Nestingvorrichtungen. Die Eingriffsvorrichtungen können auf den verschiedenen Seiten des Rahmens unterschiedlich sein. Der Rahmen kann durch einen Elektromotor, einen Pneumatikmotor oder einen Hydraulikmotor gedreht werden. Der Rahmen kann erweiterbar sein, um Rahmen unterschiedlicher Größe aufnehmen zu können. Die Arbeitsstation kann mehrere nebeneinander angeordnete, auf Zapfen montierte Vorrichtungen und einen zwischen den Vorrichtungen verfahrbaren Roboter aufweisen. Die Rahmen können mit einer Hebevorrichtung, die sich entlang einer Hängeschiene bewegt, ausgetauscht werden. Der Rahmen enthält eine Öffnung, die entlang der Drehachse des Rahmens positioniert ist, um Strom von einer externen Stromquelle zu den Vorrichtungen für den Eingriff in die Werkstücke zu leiten.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Positioniervorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass sie auf baulich einfache und bedienungsfreundliche Wei-se hohen Sicherheitsstandards genügt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Positioniervorrichtung gelöst.
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Die erfindungsgemäße Positioniervorrichtung entspricht unter Verzicht auf baulich und zeitlich aufwändige Sicherheitsvorkehrungen, also etwa einer Sicherheitsumzäunung und den daraus resultierenden Verzögerungszeiten, auf konstruktiv sehr einfache Weise dadurch strikten Sicherheitsanforderungen, dass der Wenderahmen unter der Wirkung einer gefahrlos niedrigen, äußeren Gegenkraft, sei es ab-sichtlich von Hand oder beim Kontakt mit einem unabsichtlich im Arbeitskreis befindlichen Bedienungsmann oder Gegenstand, angehalten und so eine Verletzungsgefahr oder eine Sachbeschädigung durch den sich drehenden Wenderahmen wirksam unterbunden wird.
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Vorzugsweise ist zur Deaktivierung des Wenderahmenantriebs ein mechanisches Antriebselement in Form einer antriebsseitig des Wenderahmens angeordneten Rutschkupplung vorgesehen. Wahlweise kann der Antrieb aber auch elektronisch deaktiviert werden, insbesondere wenn dieser einen diesbezüglich sehr einfach steuerbaren, elektrischen Antriebsmotor enthält.
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In besonders bevorzugter Weise ist dem Wenderahmen eine Schnellbremse zugeordnet, welche selbsttätig einrückt, sobald der Wenderahmen manuell oder durch eine vergleichbar niedrige Gegenkraft abgebremst wird, um so ein trägheitsbedingtes Weiterlaufen des Wenderahmens im Gefahrenfall zu verhindern.
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Erfindungsgemäß ist am Wenderahmen ein konzentrisch zu dessen Drehachse ringförmig geschlossener Handlauf befestigt, an welchem sich der Wenderahmen auf manuell ergonomiegerechte Weise erfassen und die zur Abbremsung des Wenderahmens erforderliche Kraftanstrengung durch entsprechende Wahl des Handlaufdurchmessers in weiten Grenzen beliebig reduzieren lässt.
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Schließlich wird der Wenderahmen in der jeweiligen Bearbeitungslage des Bauteils zweckmäßigerweise drehfest verriegelt und gleichzeitig der Antrieb aus Gründen einer Energie- und Verschleißreduzierung selbsttätig abgeschaltet.
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Die Erfindung wird nunmehr an anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Diese zeigt in ihrer einzigen Figur eine erfindungsgemäß gestaltete Positioniervorrichtung in stark schematisierter Darstellung.
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Die in der Zeichnung dargestellte Positioniervorrichtung enthält als Hauptbestandteile einen auf endseitigen Lagerstellen 1 drehbar angeordneten Wenderahmen 2, auf welchem das in unterschiedlichen Drehpositionen zu bearbeitende Bauteil, etwa die in der Figur gestrichelt dargestellte Rohkarosserie 3, mit Hilfe von Spannbacken 4 bewegungsfest montiert wird, sowie einen insgesamt mit 5 bezeichneten Wenderahmenantrieb einschließlich eines vorzugsweise pneumatisch oder elektrisch arbeitenden Antriebsmotors 6.
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Zur Deaktivierung des Wenderahmenantriebs 5 im Gefahrenfall ist das am Wenderahmen 2 wirksame Antriebsmoment durch eine Drehmomentenbegrenzung entweder des Antriebsmotors 6 selbst, bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel jedoch mittels einer dem Antriebsmotor 6 nachgeschalteten Rutschkupplung 7 so niedrig eingestellt, dass der Wenderahmen 2 von Hand oder, sollte der Wenderahmen 2 mit einer Bedienungsperson oder einem Gegenstand in Kontakt geraten, durch eine vergleichbar niedrige Gegenkraft angehalten werden kann.
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Im Hinblick auf eine ergonomiegerechte Zugriffmöglichkeit am Wenderahmen 2 ist an diesem ein konzentrisch zu dessen Drehachse ringförmig geschlossener Hand-lauf 8 befestigt, dessen Durchmesser so groß bemessen ist, dass der zur Deaktivierung des Antriebs 5 erforderliche Kraftaufwand auf einem erwünscht niedrigen Wert gehalten wird.
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Anstelle der, vorzugsweise aber zusätzlich zur Rutschkupplung 7 ist im Antriebszug des Wenderahmens 2 eine Drehzahlsensorik 9 angeordnet, die bei einer plötzlichen Verzögerung des Wenderahmens 2, wie sie im Gefahrenfall durch eine Ab-bremsung des Wenderahmens 2 von Hand oder beim Kontakt mit einem Hindernis entsteht, anspricht und dann eine zugeordnete Schnellbremse 10 betätigt, durch welche der Wenderahmen 2 im Wege einer Notbremsung angehalten wird. Auf die-se Weise wird ein trägheitsbedingtes Weiterlaufen des Wenderahmens 2 im Gefahrenfall wirksam unterbunden. In diesem Fall erfolgt also die Deaktivierung des Wenderahmenantriebs 5 dadurch, dass das antriebsseitige Drehmoment am Wenderahmen 2 auf Null verringert wird. Im Hinblick auf eine Energie- und Verschleiß-reduzierung wird der Antriebsmotor 6 gleichzeitig mit dem Einrücken der Schnell-bremse 10 abgeschaltet, und nach Beendigung der Notsituation wird die Schnell-bremse 10 z. B. durch ein manuelles Steuerkommando gelöst und der Wenderahmenantrieb 5 erneut aktiviert, woraufhin der Wenderahmen 2 seine Drehbewegung bis zu der als nächste angesteuerten Drehposition fortsetzt.
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In den jeweils angesteuerten Drehpositionen wird der Wenderahmen 2 durch eine (nicht gezeigte) Verriegelung bewegungsfest fixiert und zugleich der Antriebsmotor 6 - wiederum zum Zwecke einer Energie- und Verschleißreduzierung - abgeschaltet.
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Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen möglich. So kann nicht nur auf die Rutschkupplung 7, sondern zusätzlich auch auf die Schnellbremse 10 verzichtet und der Wenderahmenantrieb 5 allein durch eine entsprechende Steuerung des Antriebsmotors 6 mit Hilfe der Drehzahlsensorik 9 deaktiviert werden, die wiederum anspricht, sobald die Winkelgeschwindigkeit des Wenderahmens 2 während des Umlaufs, sei es von Hand oder durch einen Kontakt mit einem Hindernis, abweichend vom normalen Geschwindigkeitsverlauf verzögert wird, woraufhin in diesem Fall aber das Antriebsmoment am Antriebsmotor 6 selbst auf Null einreguliert wird, so dass der Wenderahmen 2 in den antriebslosen Zustand gelangt.
