-
Die Erfindung betrifft ein Fertigungssystem für ein Kraftfahrzeugbauteil, mit wenigstens einer Transporteinrichtung, die zumindest eine Halteeinrichtung zur Festlegung des Kraftfahrzeugbauteils an der Transporteinrichtung aufweist, wobei an einer Grundkonsole der Halteeinrichtung eine Spannvorrichtung befestigt ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben eines Fertigungssystems für ein Kraftfahrzeugbauteil.
-
Das Fertigungssystem dient dem Fertigen des Kraftfahrzeugbauteils beziehungsweise eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeugbauteil ist beispielsweise ein Karosseriebauteil des Kraftfahrzeugs oder dergleichen. Das Fertigungssystem kann nun entweder zum Fertigen des Kraftfahrzeugbauteils selbst oder zum Montieren des Kraftfahrzeugs aus dem Kraftfahrzeugbauteil beziehungsweise mehreren Kraftfahrzeugbauteilen ausgebildet sein. In letzterem Fall kann das Fertigungssystem auch als Montagesystem bezeichnet werden.
-
Das Fertigungssystem weist die wenigstens eine Transporteinrichtung auf, mittels welcher das Kraftfahrzeugbauteil verlagert werden kann, also beispielsweise von einer ersten Fertigungsstation zu einer, insbesondere räumlich von dieser getrennten zweiten Fertigungsstation. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Transporteinrichtung das Kraftfahrzeugbauteil an einer ersten Position in Empfang nimmt und zur Durchführung eines weiteren Fertigungsschritts an eine zweite Position verlagert. Anschließend kann das fertig bearbeitete Kraftfahrzeugbauteil wieder in die erste Position zurückverlagert und von dort abtransportiert werden.
-
Um die Verlagerung des Kraftfahrzeugbauteils zu ermöglichen, verfügt die Transporteinrichtung über die Halteeinrichtung. Diese dient der Festlegung des Kraftfahrzeugbauteils an der Transporteinrichtung. Die Halteeinrichtung weist die Spannvorrichtung oder eine Greifvorrichtung auf. Die Spannvorrichtung dient insbesondere dazu, das Kraftfahrzeugbauteil in Richtung der Transporteinrichtung oder zumindest entgegen eines Gegenelements der Transporteinrichtung zu drängen. Vorzugsweise verfügt die Transporteinrichtung über mehrere Halteeinrichtung und entsprechend über mehrere Spannvorrichtungen, welche vorzugsweise über das Grundelement verteilt angeordnet sind, um das zu transportierende Kraftfahrzeugbauteil in Richtung des Grundbauteils beziehungsweise an dieses zu drängen, sodass es zwischen dem Grundbauteil und der wenigstens eine Halteeinrichtung beziehungsweise Spannvorrichtung festgesetzt ist.
-
Die Halteeinrichtung weist die Grundkonsole auf, an welcher die eigentliche Spannvorrichtung befestigt ist. Die Spannvorrichtung verfügt beispielsweise über einen verlagerbaren Spanner, welcher in einer Spannposition das Kraftfahrzeugbauteil in Richtung des Grundbauteils drängt und in einer Freigabeposition freigibt. Die Spannvorrichtung kann beispielsweise als Hakenspanner ausgebildet sein.
-
Die Halteeinrichtung beziehungsweise die Spannvorrichtung ist üblicherweise auf ein bestimmtes Kraftfahrzeugbauteil beziehungsweise ein bestimmtes Kraftfahrzeug abgestimmt. Soll insoweit mithilfe des Fertigungssystems ein anderes Kraftfahrzeugbauteil beziehungsweise ein anderes Kraftfahrzeug gefertigt werden, so ist ein aufwändiges Umrüsten des Fertigungssystems notwendig. Insbesondere im Rahmen eines Modellreihenwechsels kann es jedoch vorkommen, dass mithilfe des Fertigungssystems abwechselnd Kraftfahrzeugbauteile einer ersten Modellreihe und Kraftfahrzeugbauteile einer zweiten Modellreihe realisiert werden müssen. Dies führt zu dem vorstehend beschriebenen aufwändigen Umrüsten des Fertigungssystems.
-
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
AT 514481 A2 bekannt. Diese betrifft eine Wechseleinrichtung mit einem Wechselkopf, welcher um eine Drehachse drehbar gelagert ist, mit zumindest zwei an unterschiedlichen Positionen vorgesehenen Werkzeugaufnahmen zur Aufnahme von jeweils zumindest einem Werkzeug und einer Drehvorrichtung um eines der Werkzeuge in eine Arbeitsposition zu drehen, wobei die Werkzeuge durch Spann- und/oder Zentriereinrichtungen gebildet sind, welche zur Aufnahme und/oder Zentrierung verschiedener Werkstücke unterschiedlich ausgeführt sind und die Drehvorrichtung ein Maltesergetriebe umfasst.
-
Weiterhin sind aus der Druckschrift
DE 10 2012 107 831 A1 eine Vorrichtung zur Bereitstellung von Halte- und/oder Bearbeitungseinrichtungen, aus der Druckschrift
DE 10 2006 030 427 B3 eine multiflexible Fertigungsanlage für aus mehreren Bauteilen zu fügende Zusammenbauten von KraftfahrzeugKarosserien sowie aus der Druckschrift
DE 10 2011 005 912 A1 eine gemeinsame Spannvorrichtung zum Montieren eines Kotflügels von vielfältigen Fahrzeugen bekannt.
-
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Fertigungssystem für ein Kraftfahrzeugbauteil sowie ein Verfahren zum Betreiben des Fertigungssystems vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Fertigungssystemen und Verfahren Vorteile aufweisen, insbesondere einen flexiblen Einsatz für unterschiedliche Kraftfahrzeugbauteile, beispielsweise unterschiedlicher Kraftfahrzeugbaureihen ermöglichen.
-
Dies wird erfindungsgemäß mit einem Fertigungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 4 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass die Spannvorrichtung in einer ersten Ausbaustufe mittels eines Adapters starr an der Grundkonsole befestigt und zur Aufnahme einer Verlagerungseinrichtung vorbereitet ist, und dass die Spannvorrichtung in einer zweiten Ausbaustufe mittels der Verlagerungseinrichtung bezüglich der Grundkonsole verlagerbar an der Grundkonsole befestigt ist, wobei zum Umrüsten des Fertigungssystems zwischen der ersten Ausbaustufe und der zweiten Ausbaustufe die Spannvorrichtung von dem Adapter und der Adapter von der Grundkonsole entfernt, anschließend die Verlagerungseinrichtung an der Grundkonsole angeordnet und mit ihr verbunden und anschließend die Spannvorrichtung an der Verlagerungseinrichtung befestigt wird, sodass der Adapter durch die Verlagerungseinrichtung ersetzt wird, wobei die Verlagerungseinrichtung einen um eine Drehachse drehbaren Drehteller aufweist, an dem die Spannvorrichtung befestigt wird, und wobei der Drehteller und der Adapter in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse zumindest bereichsweise dieselbe Außenkontur aufweisen, sodass keine erneute Kalibrierung des Fertigungssystems nach dem Umrüsten von der ersten Ausbaustufe zu der zweiten Ausbaustufe vorgenommen werden muss, weil die für das Kraftfahrzeugbauteil relevante Außenkontur der Halteeinrichtung identisch bleibt.
-
Das Fertigungssystem ist mit einer derartigen Ausgestaltung sowohl in der kostengünstig und einfach zu realisierenden ersten Ausbaustufe einsetzbar, um lediglich identische Kraftfahrzeugbauteile zu bearbeiten beziehungsweise zu fertigen. In der zweiten Ausbaustufe ist dagegen ein flexibler Wechsel zwischen zu fertigenden unterschiedlichen Kraftfahrzeugbauteilen möglich, weil die Spannvorrichtung mittels der Verlagerungseinrichtung verlagerbar an der Grundkonsole und mithin verlagerbar bezüglich des Grundbauteils der Halteeinrichtung angeordnet wird. Die Grundkonsole dient der beabstandeten Anordnung der Spannvorrichtung von dem Grundbauteil. Insbesondere ist für jede Spannvorrichtung eine derartige Grundkonsole an dem Grundbauteil befestigt.
-
In der ersten Ausbaustufe verfügt die Transporteinrichtung noch nicht über die Verlagerungseinrichtung. Vielmehr wird die Spannvorrichtung allein mithilfe des Adapters an der Grundkonsole befestigt. Erst in der zweiten Ausbaustufe wird die Verlagerungseinrichtung an der Grundkonsole angeordnet und mit dieser befestigt. Dabei wird die Spannvorrichtung über die Verlagerungseinrichtung verlagerbar an der Grundkonsole angeordnet. Die Verlagerungseinrichtung ermöglicht die Anordnung der Spannvorrichtung in unterschiedlichen Positionen bezüglich der Halteeinrichtung bezüglich des Grundbauteils.
-
Der Adapter entfällt in der zweiten Ausbaustufe. Zum Umrüsten des Fertigungssystems zwischen der ersten Ausbaustufe und der zweiten Ausbaustufe wird insoweit die Spannvorrichtung von dem Adapter und der Adapter von der Grundkonsole entfernt. Anschließend wird die Verlagerungseinrichtung an der Grundkonsole angeordnet und mit dieser verbunden. Anschließend wird die Spannvorrichtung an der Verlagerungseinrichtung befestigt. Anders ausgedrückt wird der Adapter durch die Verlagerungseinrichtung ersetzt.
-
Die Erfindung sieht vor, dass die Verlagerungseinrichtung einen drehbaren Drehteller aufweist, an dem die Spannvorrichtung befestigt wird. Der Drehteller ist vorzugsweise um eine Drehachse drehbar, welche senkrecht auf einer Spannrichtung der Spannvorrichtung steht und/oder parallel zu dem Grundbauteil vorliegt. Der Drehteller und der Adapter sind derart ausgestaltet, dass sie zumindest bereichsweise dieselbe Außenkontur aufweisen, nämlich in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse. Das bedeutet, dass keine erneute Kalibrierung des Fertigungssystems nach dem Umrüsten von der ersten Ausbaustufe zu der zweiten Ausbaustufe vorgenommen werden muss, weil die für das Kraftfahrzeugbauteil relevante Außenkontur der Halteeinrichtung zunächst identisch bleibt.
-
Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens eine weitere Spannvorrichtung über die Verlagerungseinrichtung an der Grundkonsole befestigt wird. Die weitere Spannvorrichtung erhöht die Flexibilität des Fertigungssystems weiter. Vorzugsweise ist die weitere Spannvorrichtung von der vorstehend beschriebenen Spannvorrichtung unterschiedlich ausgestaltet, insbesondere ist sie für ein anderes Kraftfahrzeugbauteil vorgesehen als die Spannvorrichtung.
-
Es ist nun vorgesehen, dass mithilfe der Verlagerungseinrichtung stets diejenige Spannvorrichtung in eine bestimmte Position verlagert wird, welches zur Festlegung des jeweils zu fertigenden Kraftfahrzeugbauteils geeignet ist. Selbstverständlich kann nicht nur lediglich eine einzige weitere Spannvorrichtung über die Verlagerungseinrichtung befestigt werden, sondern vielmehr eine Vielzahl von weiteren Spannvorrichtungen. Besonders bevorzugt sind, die Spannvorrichtung und die weitere Spannvorrichtung einbezogen, drei oder vier Spannvorrichtungen über die Verlagerungseinrichtung befestigt, insbesondere an dem Drehteller befestigt.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass an dem Drehteller mehrere Spannvorrichtungsanschlussstellen für die Spannvorrichtung und/oder die weitere Spannvorrichtung vorliegen, wobei zumindest eine nicht benötigte Spannvorrichtungsanschlussstelle mittels einer Abdeckung abgedeckt wird.
-
Jede Spannvorrichtungsanschlussstelle kann beispielsweise eine Befestigungseinrichtung für die jeweilige Spannvorrichtung und/oder Betätigungsanschlüsse, insbesondere elektrische, pneumatische oder hydraulische Anschlüsse, aufweisen.
-
Bei der Befestigung der jeweiligen Spannvorrichtung an der entsprechenden Spannvorrichtungsanschlussstelle wird die Spannvorrichtung mit den Betätigungsanschlüssen und/oder den Befestigungsstellen verbunden. Liegen jedoch mehr Spannvorrichtungsanschlussstellen als Spannvorrichtungen vor, so können die nicht benötigten Spannvorrichtungsanschlussstellen abgedeckt werden. Hierzu ist die Abdeckung vorgesehen. Diese überdeckt vorzugsweise zumindest die Betätigungsanschlüsse der abzudeckenden beziehungsweise abgedeckten Spannvorrichtungsanschlussstelle.
-
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zur Fertigung unterschiedlicher Kraftfahrzeuge oder Kraftfahrzeugbauteile die Verlagerungseinrichtung unterschiedlich eingestellt wird. Beispielsweise müssen die Spannvorrichtungen in einer bestimmten Stellung angeordnet werden, damit sie das Kraftfahrzeugbauteil an der Transporteinrichtung festlegen können. Es ist nun vorgesehen, dass die jeweils benötigte Spannvorrichtung mithilfe der Verlagerungseinrichtung in diese Stellung verlagert wird. Hierzu wird die Verlagerungseinrichtung entsprechend eingestellt, sodass sich für unterschiedliche Kraftfahrzeuge beziehungsweise Kraftfahrzeugbauteile unterschiedliche Einstellungen der Verlagerungseinrichtung ergeben.
-
Zudem kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass in einem Simulationsbetrieb auch für die erste Ausbaustufe die Verlagerungseinrichtung berücksichtigt wird. In dem Simulationsbetrieb wird ein Bewegungspfad der Transporteinrichtung derart festgelegt, dass ihre Außenkontur nicht mit anderen Einrichtungen oder dem Kraftfahrzeugbauteil kollidiert. Der Simulationsbetrieb wird bereits bei einem ersten Inbetriebnehmen des Fertigungssystems durchgeführt, auch wenn lediglich die erste Ausbaustufe vorgesehen ist. Auf diese Art und Weise kann das Umrüsten von der ersten Ausbaustufe in die zweite Ausbaustufe erfolgen, ohne dass erneut ein Simulationsbetrieb vorgenommen werden muss, weil die Verlagerungseinrichtung beziehungsweise deren Außenkontur bereits berücksichtigt wurde.
-
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Verlagerungseinrichtung den drehbar gelagerten Drehteller sowie einen Antrieb für den Drehteller aufweist. Der Drehteller ist mithilfe des Antriebs um eine Drehachse drehbar gelagert, insbesondere bezüglich der Grundkonsole. Hierauf wurde vorstehend bereits hingewiesen. Der Antrieb ist beispielsweise ein elektrischer Antrieb, ein hydraulischer Antrieb oder ein pneumatischer Antrieb. Grundsätzlich kann er jedoch beliebig ausgestaltet sein.
-
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Spannvorrichtung als Pneumatikspanner oder als Elektrospanner ausgebildet ist. Auch die Spannvorrichtung kann grundsätzlich in beliebiger Form vorliegen, solange sie zum Festlegen des Kraftfahrzeugbauteils an der Transporteinrichtung geeignet ist. Besonders bevorzugt kommt jedoch ein pneumatisch betätigter Pneumatikspanner oder ein elektrisch betätigter Elektrospanner zum Einsatz, wozu vorzugsweise an dem Drehteller beziehungsweise den Spannvorrichtungsanschlussstellen entsprechende Betätigungsanschlüsse vorgesehen sind.
-
Schließlich kann in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass in der zweiten Ausbaustufe wenigstens eine weitere Spannvorrichtung über die Verlagerungseinrichtung an der Grundkonsole befestigt ist, wobei die weitere Spannvorrichtung von der Spannvorrichtung verschieden ist. Während in der ersten Ausbaustufe lediglich die vorstehend beschriebene Spannvorrichtung mithilfe des Adapters an der Grundkonsole befestigt ist, sollen in der zweiten Ausbaustufe mehrere Spannvorrichtungen vorliegen, nämlich zumindest die Spannvorrichtung und die weitere Spannvorrichtung. Dabei kann grundsätzlich eine beliebige Anzahl an weiteren Spannvorrichtungen vorliegen. Bevorzugt sind die in der zweiten Ausbaustufe vorliegenden Spannvorrichtungen voneinander verschieden, also für unterschiedliche Kraftfahrzeugbauteile beziehungsweise Kraftfahrzeuge ausgelegt.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 einen Bereich eines Fertigungssystems für ein Kraftfahrzeugbauteil mit wenigstens einer Transporteinrichtung, wobei eine Halteeinrichtung zur Festlegung des Kraftfahrzeugbauteils an der Transporteinrichtung in einer ersten Ausbaustufe gezeigt ist,
- 2 den Bereich des Fertigungssystems in einer ersten Ausführungsform einer zweiten Ausbaustufe, sowie
- 3 den Bereich des Fertigungssystems in einer zweiten Ausführungsform der zweiten Ausbaustufe.
-
Die 1 zeigt einen Bereich eines Fertigungssystems 1 für ein hier nicht dargestelltes Kraftfahrzeugbauteil. Das Fertigungssystem 1 verfügt über eine Transporteinrichtung 2 mit wenigstens einer Halteeinrichtung 3. Die Halteeinrichtung 3 dient dem Festlegen des Kraftfahrzeugbauteils an der Transporteinrichtung 2. Die Halteeinrichtung 3 verfügt über eine Grundkonsole 4, an der eine Spannvorrichtung 5 mittels eines Adapters 6 befestigt ist. In einer ersten Ausbaustufe des Fertigungssystems 1 ist die Spannvorrichtung 5 mithilfe des Adapters 6 starr an der Grundkonsole 4 befestigt. Der Adapter 6 kann eine Abdeckung 7 aufweisen, die zu dem Adapter 6 benachbarte Bereiche abdeckt.
-
Die 2 zeigt den Bereich des Fertigungssystems 1, wobei dieses in einer zweiten Ausbaustufe vorliegt. In der zweiten Ausbaustufe sind mehrere Spannvorrichtungen 5, in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Spannvorrichtungen 5, an der Grundkonsole 4 befestigt. Im Vergleich zu der ersten Ausbaustufe entfällt jedoch der Adapter 6. An seine Stelle tritt eine Verlagerungseinrichtung 8, die einen Drehteller 9 sowie einen Antrieb 10 für den Drehteller 9 aufweist. Die Spannvorrichtungen 5 sind an dem Drehteller 9 befestigt und mithin mithilfe der Verlagerungseinrichtung 8 verlagerbar an der Grundkonsole 4 gelagert. Der Drehteller 9 ist mithilfe des Antriebs 10 um eine Drehachse 11 drehbar, sodass die Spannvorrichtungen 5 in unterschiedliche Positionen verlagert werden können.
-
Es ist erkennbar, dass an dem Drehteller 9 mehrere Spannvorrichtungsanschlussstellen 12 vorgesehen sind. An jeder dieser Spannvorrichtungsanschlussstellen 12 kann eine Spannvorrichtung 5 befestigt werden. Werden eine oder mehrere der Spannvorrichtungsanschlussstellen 12 nicht zum Anbringen einer Spannvorrichtung 5 benötigt, so können sie mithilfe einer Abdeckung 13 abgedeckt werden. Die Abdeckung 13 ist insoweit ebenfalls an dem Drehteller 9 befestigt.
-
Die 3 zeigt den Bereich des Fertigungssystems 1 in einer zweiten Ausführungsform der zweiten Ausbaustufe. Grundsätzlich wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen. Der Unterschied liegt darin, dass nunmehr drei Spannvorrichtungen 5 an dem Drehteller 9 befestigt und mithin verlagerbar an der Grundkonsole 4 befestigt sind. Entsprechend entfällt auch die vorstehend beschriebene Abdeckung 13, weil an allen Spannvorrichtungsanschlussstellen 12 jeweils eine Spannvorrichtung 5 montiert ist. Selbstverständlich kann grundsätzlich eine beliebige Anzahl an Spannvorrichtungsanschlussstellen 12 und mithin eine beliebige Anzahl an Spannvorrichtungen 5 an dem Drehteller 9 angeordnet sein. Die maximale Anzahl der Spannvorrichtungen 5 ist vor allem von dem Platzbedarf der vorgesehenen Spannvorrichtungen 5 abhängig.
-
Mithilfe des hier beschriebenen Fertigungssystems 1, welches sowohl in einer kostengünstigen ersten Ausbaustufe als auch in einer äußerst flexiblen zweiten Ausbaustufe verwendet werden kann, können entweder identische Kraftfahrzeugbauteile (in der ersten Ausbaustufe) oder unterschiedliche Kraftfahrzeugbauteile (in der zweiten Ausbaustufe) mit demselben Fertigungssystem 1 ohne weiteres bearbeitet werden.
