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Die Erfindung betrifft eine Bauteilabdeckung und ein Fördersystem für einen Bearbeitungsprozess eines auf einem Werkstückträger angeordneten Bauteils.
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Bei Bearbeitungsprozessen insbesondere Montageprozessen für Bauteile wie beispielsweise mechatronische Bauteile von Getrieben, Motoren oder Hybridmodulen, besteht generell das Problem von Beschädigungen, des Hereinfallens von Einzelteilen in das offene Produkt oder des Schmutzeintrags. Zu Beschädigungen zum Beispiel von Dichtflächen an Gehäusen oder empfindlichen Bauteilen kann es durch Handwerkzeuge oder das Handling von weiteren Bauteilen bei der Montage kommen. Zudem können Einzelteile wie zum Beispiel Kleinteile wie Schrauben, Clips, Abdeckkappen oder ähnliches während der Montage in das offene Produkt oder Bauteil fallen. Darüber hinaus kann es zu Schmutzeintrag, beispielsweise aus der Umgebung oder durch Bearbeitungsprozesse, wie Schweißen in das offene Bauteil kommen.
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Verschiedene Maßnahmen wie Mitarbeitersensibilisierung, die verbrauchsorientierte Einzelteilbereitstellung, das Schaffen von Reinräumen bzw. Sauberräumen, die Verwendung von Automatikstationen und/oder geführten Werkzeugen sind größtenteils nicht vollständig umsetzbar und sehr kostenintensiv.
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Aus der
DE 10 2009 045 453 A1 ist eine Spanabführvorrichtung für eine Werkzeugmaschine bekannt, welche eine Aufnahme zum Einsammeln von Spänen umfasst. Die Spanabführvorrichtung umfasst eine Abdeckungshaube, die derart ausgebildet ist, dass sie ein Werkstück umgibt und eine Öffnung aufweist, durch die ein Werkzeug eingeführt werden kann. Die Spanabführvorrichtung umfasst ferner einen Saugmechanismus, der über eine Saugleitung aus dem Inneren der Abdeckungshaube saugt und einen Öffnungseinstellmechanismus, der die Fläche und/oder die Position der Öffnung einstellen kann.
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Die
DE 100 11 941 A1 beschreibt eine Bearbeitungsmaschine zur materialabtragenden Bearbeitung eines Werkstücks mit einer gehäuseartigen Abschirmung, welche durch eine Wanne und einen die Wanne verschließenden Deckel ausgebildet ist. Innerhalb der Abschirmung ist eine Halterung für ein zu bearbeitendes Werkstück angeordnet. Ein Werkzeughalter ist mindestens in einer Verfahrebene relativ zu dem Werkstück verschiebbar.
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Der Deckel ist in der Verfahrebene des Werkzeugs beweglich, sodass der Werkzeughalter unter Abdichtung einem für ihn darin vorgesehenen Durchbruch durch den Deckel in die Abschirmung eintaucht und den Deckel beim Verfahren in der Verfahrebene mitnimmt.
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Aus der
CN 102 615 548 A ist eine Spansammelvorrichtung bekannt. Die Spansammelvorrichtung umfasst eine Spanaufnahmevorrichtung mit einem Hubrahmen und eine Spanaufnahmenut. Der Hubrahmen wird zum Aufsteigen oder Absenken der Spanaufnahmenut verwendet. Die Spanaufnahmenut umfasst einen Öffnungsteil, einen Blockierteil und einen Spanaufnahmeteil, wobei das Blockierteil zwischen dem Öffnungsteil und dem Chipaufnahmeteil positioniert ist und zum Umschließen eines zu bearbeitenden Werkstücks dient. Das Spanaufnahmeteil wird zum Lagern von Spänen verwendet. Eine Formmaschine kann die Spanaufnahmenut während der Bearbeitung anheben und das zu bearbeitende Werkstück umgeben, sodass die rundum verspritzten Späne in der Spanaufnahmenut konzentriert werden können und die Späne bequem gesammelt werden.
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Ferner offenbart die
DE 20 2004 014 595 U1 eine Montageeinrichtung mit mehreren in einer Längsrichtung aneinandersetzbaren Bearbeitungszellen, die durch eine Transportvorrichtung zum Transportieren von Werkstücken in Längsrichtung verbunden sind. Eine Bearbeitungszelle weist ein Basisgestell zum Tragen auswechselbarer Prozessmodule auf, welche mit einer Bearbeitungsvorrichtung eine Bearbeitung des Werkstücks vornehmen können. Es ist vorgesehen, dass das Prozessmodul eine die Bearbeitungsvorrichtung tragende Prozesstischplatte aufweist. Das Basisgestellt weist mindestens eine Aufnahme für unterschiedliche Typen von Prozessmodulträgern auf, die jeweils eine Halterung zur Befestigung der Prozesstischplatten unterschiedlicher Prozessmodule aufweisen.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Schutz von Bauteilen bei der Bearbeitung zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Bauteilabdeckung gemäß Anspruch 1 beziehungsweise einem Fördersystem nach Anspruch 3.
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Die erfindungsgemäße Bauteilabdeckung für einen Bearbeitungsprozess eines auf einem Werkstückträger angeordneten Bauteils sieht vor, dass die Bauteilabdeckung einen das Bauteil abdeckenden Abdeckbereich und einen das Bauteil zugänglich lassenden Bearbeitungsbereich aufweist.
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Die erfindungsgemäße Bauteilabdeckung hat den Vorteil, dass durch die Bauteilabdeckung das Bauteil vor Beschädigung und vor dem Hereinfallen von Bauteilen oder Montageteilen in Bereichen, in denen derzeit keine Tätigkeiten durchgeführt werden, zu schützen. Auf diese Weise kann auch der Schmutzeintrag reduziert oder verhindert werden. Diese mobile Bauteilabdeckung wird während des Herstellungs-, Montage-, Prüf- und/oder Messprozesses mitgeführt. Die erfindungsgemäße Bauteilabdeckung ermöglicht einen gezielten lokalen Schutz, welcher dem jeweiligen Bauteil entsprechend angepasst ausgelegt werden kann, wodurch die gefährdeten Bereiche exakt abgedeckt werden. Ein weiterer Vorteil kommt zur Geltung, wenn Hilfswerkzeuge statt teurer Automatikstationen eingesetzt werden, welche jedoch Abstützungen im nahen Montagebereich benötigen. Diese Abstützungen können an oder mit der Bauteilabdeckung realisiert werden. Auch kann die Bauteilabdeckung im Bedarfsfall notwendige Bauteilausrichtungen auch über mehrere Montageschritte oder -prozesse hinweg sichern.
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Erfindungsgemäß ist die Bauteilabdeckung an dem Bauteil und/oder dem Werkstückträger befestigt. Die Bauteilabdeckung kann dann entweder auf definierten Punkten, wie Auflage- oder Positionierpunkten, direkt auf dem Bauteil oder direkt auf dem Werkstückträger angeordnet sein. So kann die Bauteilabdeckung gleich mitgeführt werden. Insbesondere kann die Bauteilabdeckung aufliegen und durch die Schwerkraft gehalten werden.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bauteilabdeckung Abstandshalter zur Befestigung an dem Werkstückträger aufweist. Derartige Abstandshalter oder Stützen haben unter anderem Vorteile beim Einsatz von Wasch- und/oder Trocknungsprozessen, wodurch ein gemeinsames Waschen und Trocknen des Werkstückträgers und der daran mit den Abstandshaltern befestigten Bauteilabdeckung innerhalb einer Wasch- und Trocknungsmaschine ermöglichen. Die Länge der Abstandshalter kann derart bemessen sein, dass sie ein Waschen und/oder Trocknen gerade ermöglichen.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mehrere Bearbeitungsbereiche und mehrere diese zumindest teilweise bedeckende und abnehmbare Abdeckbereiche vorgesehen sind. Dies ermöglicht, dass die Bauteilabdeckung modular an unterschiedliche Fertigungsschritte eines Bauteils oder an verschiedene Varianten von Bauteilen angepasst werden können. Zu dieser Anpassung können der oder die Bearbeitungsbereiche und entsprechend der oder die Abdeckbereiche der Bauteilabdeckung angepasst werden. Die modularen Abdeckungen oder Abdeckbereiche können beispielsweise mit Stiften abnehmbar oder Laufschienen oder ähnlichem zum Verschieben oder Verschwenken befestigt sein, so dass im fortlaufenden Produktaufbau modulare Abdeckungen oder Anbauteile der Bauteilabdeckung entnommen und hinzugefügt werden können. Weitere modulare Abdeckungen, zum Beispiel zur Stabilisierung, Werkzeugauflage und/oder für unterschiedliche Modellvarianten eines Produktes können schwieriger lösbar, zum Beispiel mit Schrauben, befestigt sein. Ein weiterer Vorteil besteht in einer Materialersparnis beispielsweise für Bauteile aus denen ein Teil herausragt. Mittels einer modularen Abdeckung kann nun gezielt der herausstehende Bereich abgedeckt werden, ohne dass die gesamte Abdeckung eine derartige Höhe aufweisen muss. Im Verlauf der Bearbeitung abgenommene und dann nicht mehr oder später verwendete Abdeckbereiche können auf dem Werkstückträger mitgeführt werden oder manuell oder automatisch an ihren Bestimmungsort gebracht werden.
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Das erfindungsgemäße Fördersystem für einen Bearbeitungsprozess mit mindestens einem Werkstückträger zur Aufnahme eines Bauteiles sieht vor, dass eine Bauteilabdeckung wie zuvor beschrieben zur Anordnung an dem Werkstückträger vorgesehen ist. Es gelten die gleichen Vorteile und Modifikationen wie zuvor beschrieben.
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Der Werkstückträger kann Aufnahmepunkte für die Bauteilabdeckung aufweisen. Mittels dieser Aufnahmepunkte, welche vorzugsweise für unterschiedliche Bauteilabdeckungen standardisiert ausgeführt sind, können die Bauteilabdeckungen auf einfache und sichere Weise an dem Werkstückträger befestigt beziehungsweise aufgelegt oder abgesetzt werden.
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Besonders vorteilhaft ist, dass ein Transfersystem zur Beförderung des Werkstückträgers vorgesehen ist und dass das Transfersystem zumindest teilweise mit einer den Werkstückträger sowie gegebenenfalls Bauteil abdeckenden Verkleidung versehen ist. Als Ergänzung zu der Abdeckung des Bauteils mit der Bauteilabdeckung wird hiermit anlagentechnisch ein Bauteilschutz realisiert. In Bereichen, in denen derzeit keine Tätigkeiten ausgeübt werden, beispielsweise bei einem Transfer zwischen zwei Bearbeitungsstationen, wird durch die Verkleidung ein Schutz gegen das Hereinfallen von Einzelteilen, Beschädigung des Bauteils bzw. ein Schutz vor Schmutzeintrag in das Bauteil realisiert.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine Bearbeitungsstation mit einer Bearbeitungsposition zur Bearbeitung des Bauteils vorgesehen ist und dass die Bearbeitungsstation einen den Bearbeitungsbereich eines in der Bearbeitungsposition befindlichen Werkstückträgers mit Bauteilabdeckung zugänglich lassenden Öffnungsbereich aufweist, wobei der übrige Bereich mit einer den Werkstückträger abdeckenden Verkleidung versehen ist. Das Schutzkonzept kann somit auch auf Bearbeitungsstationen erweitert werden. Die Verkleidung der Bearbeitungsstationen lässt nur denjenigen Öffnungsbereich in der Verkleidung frei, der dort tatsächlich für die Bearbeitung des Bauteils benötigt wird. Die übrigen Bereiche des Bauteils, der Bauteilabdeckung und/oder des Werkstückträgers werden von der Verkleidung schützend abgedeckt. Dies erhöht die Sicherheit zusätzlich.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bearbeitungsstation eine Montagestation ist und eine mit einer Verkleidung abgedeckte Montagevorbereitungsposition für den Werkstückträger aufweist. Zusätzlich kann eine Bearbeitungsstation, Montagestation, Prüf- oder Messstation eine Vorbereitungs- bzw. Montagevorbereitungsposition für den Werkstückträger mit Bauteil und Bauteilabdeckung aufweisen. Diese verkleidete Schutzposition erlaubt eine Vorbereitung oder Bestückung an der Bearbeitungs- bzw. Montageposition ohne dass das Bauteil beeinträchtigt wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung einer Bauteilabdeckung von oben;
- 2 eine perspektivische Darstellung der Bauteilabdeckung von unten;
- 3 eine perspektivische Darstellung eines Werkstückträgers mit Bauteilabdeckung;
- 4 eine seitliche Darstellung eines Werkstückträgers mit Bauteil und Bauteilabdeckung;
- 5 eine Draufsicht auf den Werkstückträger mit Bauteil und Bauteilabdeckung;
- 6 ein Transfersystem zur Beförderung des Werkstückträgers mit Verkleidung;
- 7 eine an das Transfersystem angeschlossene Bearbeitungsstation;
- 8 eine Bearbeitungsstation mit Verkleidung.
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1 zeigt eine Draufsicht auf eine Bauteilabdeckung 10. Diese hat einen Grundkörper 12 mit einem geschlossenen Abdeckbereich 14 und einem offenen Bearbeitungsbereich 16. Die auf einem Bauteil angeordnete Bauteilabdeckung 10 erlaubt somit selektiven Zugriff auf einen bestimmten Bereich eines Bauteils, wobei dieser selektive Zugriff in dem Bearbeitungsbereich 16 realisiert werden kann. Zur Anpassung der Größe und/oder Form des Bearbeitungsbereichs 16, beispielsweise zur Adaption an unterschiedliche Bauteile oder verschiedene Prozessschritte des Bauteils, können weitere Abdeckbereiche 14a, 14b und 14c vorgesehen sein. Der Abdeckbereich 14a ist beispielsweise mit Schrauben an dem Grundkörper 12 befestigt und somit nur relativ schwer von dem Grundkörper 12 zu trennen. Dies eignet sich beispielsweise zur Anpassung der Bauteilabdeckung 10 für unterschiedliche Bauteile. Der Abdeckbereich 14b ist beispielsweise abnehmbar mit Stiften an dem Grundkörper 12 befestigt. Die Abdeckung 14b kann somit leicht entfernt werden und eignet sich daher insbesondere zum Schaffen eines weiteren Bearbeitungsbereiches und/oder zur Erweiterung des bestehenden Bearbeitungsbereiches 16 für einen nachfolgenden Prozessschritt. Der Abdeckbereich 14c dient neben der Abdeckung zur Stabilisierung des Abdeckbereichs 14b zum Beispiel für eine Werkzeugauflage.
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Die Bauteilabdeckung 10 ist speziell für das jeweilige Bauteil angepasst, da dieses oder zumindest dessen empfindliche Stellen bedeckt und damit geschützt sein sollen. Das Bauteil wird üblicherweise unterhalb des Abdeckbereichs 14 und auch unterhalbe der modularen Abdeckbereiche 14a, 14b und 14c angeordnet sein.
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Die Abdeckbereiche 14a, 14b und 14c sind vorteilhafterweise von einer Oberseite des Grundkörpers 12 zugänglich. An einer gegenüberliegenden Unterseite des Grundkörpers 12 sind hier vier Abstandshalter 18 befestigt, mit denen die Bauteilabdeckung 10 auf einem Werkstückträger aufliegen kann. Vorzugsweise wird die Bauteilabdeckung 10 durch die Schwerkraft auf dem Werkstückträger gehalten.
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In 2 ist die Bauteilabdeckung 10 von unten dargestellt. Hier ist zu erkennen, dass der Bearbeitungsbereich 16 sich auch vollständig unter den Abdeckbereichen 14a, 14b und 14c erstreckt. Somit ist in der Bauteilabdeckung 10 ein einzelner Bearbeitungsbereich 16 vorgesehen, der variabel durch verschiedene Abdeckbereiche 14a, 14b und 14c angepasst werden kann. Es kann auch vorgesehen sein, dass mehrere Bearbeitungsbereiche 16 in dem Grundkörper 12 vorgesehen sind.
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In 3 ist ein Werkstückträger 20 mit einer daran angeordneten Bauteilabdeckung 10 dargestellt. Der Werkstückträger 20 weist eine Grundplatte 22 zur Aufnahme eines Bauteils auf. An einer Oberseite der Grundplatte 22 sind zwei Aufnahmen 24 zur Aufnahme der Abstandshalter 18 der Bauteilabdeckung 10 angeordnet. An einer Unterseite der Grundplatte 22 ist ein Transportelement 26 vorgesehen, das komplementär zu einem Transfer- oder Fördersystem zur Beförderung des Werkstückträgers 20 ausgebildet ist.
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Der Werkstückträger 20 ist beispielhaft für einen entkoppelten Werkstückträger bzw. ein entkoppeltes Transfer- oder Transportsystem dargestellt. Es sind auch gekoppelte Transfer- oder Transportsysteme wie zum Beispiel Segmentketten mit Fördertaschen oder ähnliche Systeme umfasst. Im Falle einer Segmentkette sind die Fördertaschen die Werkstückträger. Allgemein betrachtet wird hier als Werkstückträger eine sich bewegende Aufnahme oder Auflage für ein Werkstück und/oder eine Bauteilabdeckung verstanden.
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In 4 ist der Werkstückträger 20 in seitlicher Ansicht dargestellt. An einer in Förderrichtung ausgerichteten Vorderseite des Werkstückträgers 20 befindet sich ein Dämpfer oder Stopper 28, der den Aufprall mehrerer hintereinander laufender Werkstücke am Werkstückträger 20 dämpft.
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Auf dem Werkstückträger 20 ist ein Bauteil 30 angeordnet. Das Bauteil 30 ist beispielsweise ein Hybridmodul oder ein Bestandteil eines Hybridmoduls für einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeuges. Auf dem Bauteil 30 ist die Bauteilabdeckung 10 angeordnet.
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Während in 3 der Werkstückträger 20 mit der Bauteilabdeckung 10 in einem Leertransport oder Rücktransport dargestellt ist, ist in 4 der Transport eines Bauteils 30 dargestellt. Bei dem Leertransport gemäß 3 ist die Bauteilabdeckung 10 mittels der Abstandshalter 18 mit dem Werkstückträger 20 verbunden, so dass diese Einheit beispielsweise einen Waschprozess durchlaufen kann. Bei dem in 4 dargestellten Bauteiltransport ist die Bauteilabdeckung 10 durch das Bauteil 30 und nicht durch die Abstandshalter 18 gehalten. Vielmehr haben die Abstandshalter 18 eine geringere Höhe als die des Bauteils 30, so dass die Abstandshalter 18 nicht in Verbindung oder im Eingriff mit der Aufnahme 24 sind.
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In 5 ist die Draufsicht auf das Bauteil 30 dargestellt, dass sich zwischen dem Werkstückträger 20 und der Bauteilabdeckung 10 befindet. Es ist zu erkennen, dass von dem Bauteil 30 lediglich der Bearbeitungsbereich 16 sichtbar ist. Der Rest des Bauteils 30 ist in dem Abdeckbereich 14 angeordnet und somit vollständig vor Beschädigung, Verschmutzung oder dem Hineinfallen von Kleinteilen geschützt. Die in 5 dargestellte Position zeigt sich so dem Monteur oder einer bearbeitenden Maschine.
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Der Werkstückträger 20 mit der Bauteilabdeckung 10 kann als minimale Realisierung eines Fördersystems für das Bauteil 30 angesehen werden. Ein weiterer Bestandteil des Fördersystems ist ein Transfersystem 32, das beispielsweise als Bandförderer oder wie hier dargestellt, als Rollenförderer ausgestaltet sein kann. Das Transfersystem 32 befördert Werkstückträger in Leerfahrt oder wie in 6 dargestellt in Transportfahrt mit Bauteil 30 und Bauteilabdeckung 10. Um auch während des Transportes das Bauteil 30 zu schützen, hat das Transfersystem 32 eine Verkleidung 34, welche das Transfersystem oder genauer gesagt, den Transportweg oder Transportbereich des Werkstückträgers 20 mit darin befindlichem Bauteil 30 und der Bauteilabdeckung 10 schützt. Dazu überdeckt die Verkleidung hier einen oberen und die beiden seitlichen Bereiche des Transfersystems 32. Auch der untere Bereich des Transfersystems 32 kann durch die Verkleidung 34 oder weitere Elemente geschlossen sein.
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In 7 ist eine Bearbeitungsstation 36 dargestellt, in welcher das Bauteil bearbeitet, zum Beispiel verschweißt wird. Die Bearbeitungsstation 36 ist an das Transfersystem 32 angeschlossen, wobei die Verkleidung 34 des Transfersystems 32 mit einer Verkleidung 38 der Bearbeitungsstation 36 verbunden ist, so dass ein vollumfassender Schutz des Bauteils gegeben ist. Die Bearbeitungsstation 36 hat eine Bearbeitungsposition 40 in welcher das Bauteil von einer Maschine 42 der Bearbeitungsstation 36 bearbeitet wird. Zur Mitwirkung von Bedienungspersonal an dem Bearbeitungsprozess kann eine Schutztür 44 geöffnet bzw. geschlossen werden. Bei geschlossener Schutztür 44 schließt diese mit der Verkleidung 38 der Bearbeitungsstation 36 ab, so dass das Bauteil wiederum vollständig abgedeckt ist.
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In 8 ist ein weiterer Bestandteil des Fördersystems dargestellt. Die in 8 gezeigte Montagestation 46 ist ebenfalls an das Transfersystem 32 angeschlossen. Die Montagestation 46 hat eine Montageposition oder eine Montagevorbereitungsposition 48 für einen Werkstückträger 20 sowie eine sich in Förderrichtung daran anschließende Montageposition 50. Auch die Montagestation 46 hat eine Verkleidung 38, welche das Bauteil 30 schützt. Die Verkleidung 38 kann die Montagevorbereitungsposition 48 vollständig abschließen oder es kann, wie hier dargestellt, ein Öffnungsbereich 52 vorgesehen sein, durch den ein Mitarbeiter beispielsweise ein zu montierendes Teil in das Bauteil 30 einlegen kann.
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In der Montageposition 50 findet dann mittels eines Werkzeugs 54 ein Montageprozess statt. Nach Beendigung des Montageprozesses wird das Bauteil 30 auf dem Werkstückträger 20 von dem Transfersystem 32 weiter befördert.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Bauteilabdeckung
- 12
- Grundkörper
- 14
- Abdeckbereich
- 14a
- Abdeckbereich
- 14b
- Abdeckbereich
- 14c
- Abdeckbereich
- 16
- Bearbeitungsbereich
- 18
- Abstandshalter
- 20
- Werkstückträger
- 22
- Grundplatte
- 24
- Aufnahme
- 26
- Transportelement
- 28
- Dämpfer
- 30
- Bauteil
- 32
- Transfersystem
- 34
- Verkleidung
- 36
- Bearbeitungsstation
- 38
- Verkleidung
- 40
- Bearbeitungsposition
- 42
- Maschine
- 44
- Schutztür
- 46
- Montagestation
- 48
- Montagevorbereitungsposition
- 50
- Montageposition
- 52
- Öffnungsbereich
- 54
- Werkzeug
