DE102016006581A1

DE102016006581A1 - Verfahren zur Beförderung mindestens einer Fahrzeugkomponente zu einer Fahr-zeugkarosserie mit mindestens einer Robotervorrichtung in einer Montagestation und Montagestation mit der Robotervorrichtung

Info

Publication number: DE102016006581A1
Application number: DE102016006581.8A
Authority: DE
Inventors: Sascha HAHN; Uwe HÜTTENMÜLLER; Uwe LEERS; Steve GEINITZ; Manuela PATZ; Norbert POSSNER; Dirk Klee; Steffen Lehmann
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-06-01
Filing date: 2016-06-01
Publication date: 2017-12-07
Also published as: US20170349228A1; CN107433990A; US10486759B2

Abstract

Verfahren zur Beförderung mindestens einer Fahrzeugkomponente 2, 3 zu einer Fahrzeugkarosserie 4 mit mindestens einer Robotervorrichtung 9, 10 in einer Montagestation 1, wobei die Montagestation 1 eine Bereitstellungsposition 6 aufweist, in der die mindestens eine Fahrzeugkomponente 2, 3 zur Beförderung zu der Fahrzeugkarosserie 4 bereitgestellt wird, wobei die Montagestation 1 mindestens einen Endmontageort 7, 8 aufweist, an dem die mindestens eine Fahrzeugkomponente 2, 3 an der Fahrzeugkarosserie 4 endmontiert wird, wobei die mindestens eine Robotervorrichtung 9, 10 die mindestens eine Fahrzeugkomponente 2, 3 in der Bereitstellungsposition 6 greift und zu dem mindestens einen Endmontageort 7, 8 befördert.

Description

Technisches Gebiet:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beförderung mindestens einer Fahrzeugkomponente zu einer Fahrzeugkarosserie mit mindestens einer Robotervorrichtung in einer Montagestation mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Montagestation mit der Robotervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11.
Hintergrund:
Es ist bekannt, dass bei der Fertigung von Fahrzeugen Fahrzeugtüren an eine Fahrzeugkarosserie montiert werden. Oftmals werden hierfür Förderbänder benutzt, die die Fahrzeugtüren in die Montagestation befördern und dort zur Montage bereitstellen. Oftmals transportiert ein Werker die Fahrzeugtüren mit einem Transportwagen zur Fahrzeugkarosserie und montiert die Türen unter Zuhilfenahme einer Hebevorrichtung und einer Handhabungsvorrichtung an die Fahrzeugkarosserie.
Beispielsweise beschreibt die Druckschrift DE 20 2010 015 845 U1 , die wohl den nächstliegenden Stand der Technik bildet, eine Vorrichtung für die Ausrichtung eines Karosserieteilgreifers, der ein Karosserieteil aufnimmt und für die Montage an einer Fahrzeugkarosserie bereitstellt. Die Vorrichtung umfasst ein Handhabungsgerät und einen Karosserieteilgreifer, der seine Ausrichtung anpassen kann.
Beschreibung:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vereinfachtes und kostensparendes Verfahren zur Beförderung mindestens einer Fahrzeugkomponente zu einer Fahrzeugkarosserie in einer Montagestation bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Montagestation mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
Es wird ein Verfahren zur Beförderung mindestens einer Fahrzeugkomponente zu einer Fahrzeugkarosserie mit mindestens einer Robotervorrichtung in einer Montagestation vorgeschlagen. Beispielsweise ist die Fahrzeugkarosserie eine Karosserie eines Pkws oder Lkws. Optional ist die mindestens eine Fahrzeugkomponente als mindestens eine Fahrzeugtüre ausgebildet, die an der Fahrzeugkarosserie montiert werden soll. Diese kann als mindestens eine vordere oder hintere Fahrzeugtür ausgebildet sein. Die mindestens eine Robotervorrichtung ist bevorzugt als mindestens ein 6-achsiger Gelenkarmroboter ausgebildet.
Vorzugsweise ist die Fahrzeugkarosserie auf einem Transportband angeordnet, auf dem es durch die Montagestation verfahren werden kann. Möglich ist, dass das Transportband zu einer Endmontage der mindestens einen Fahrzeugkomponente an der Fahrzeugkarosserie stoppt. Bevorzugt ist jedoch, dass das Transportband im Rahmen einer Fließfertigung stetig verfahren wird und der Werker die mindestens eine Fahrzeugkomponente während des Transports der Fahrzeugkarosserie durch die Montagestation an dieser montiert.
Die Montagestation weist eine Bereitstellungsposition auf, in der die mindestens eine Fahrzeugkomponente insbesondere zur weiteren Beförderung und zur späteren Endmontage an der Fahrzeugkarosserie bereitgestellt wird. Vorzugsweise ist die Bereitstellungsposition beabstandet von der Fahrzeugkarosserie in der Montagestation angeordnet.
Die Montagestation weist mindestens einen Endmontageort auf, an dem die mindestens eine Fahrzeugkomponente, vorzugweise durch den Werker, an der Fahrzeugkarosserie endmontiert wird. Insbesondere ist der mindestens eine Endmontageort benachbart und/oder angrenzend an die Fahrzeugkarosserie und/oder an das Transportband angeordnet.
Die mindestens eine Robotervorrichtung ist bevorzugt zwischen der Bereitstellungsposition und dem mindestens einen Endmontageort angeordnet. Sie greift die mindestens eine Fahrzeugkomponente an dem Bereitstellungsort und transportiert diese zu dem Endmontageort. Hierfür ist die Robotervorrichtung bevorzugt um sechs Achsen beweglich und kann eine Last von bis zu 160 Kilogramm, vorzugweise von bis zu 180 kg, greifen und befördern. Beispielsweise weist die mindestens eine Robotervorrichtung mindestens einen Saugnapf als Greifwerkzeug auf. Im dem Falle, dass die mindestens eine Fahrzeugkomponente als die mindestens eine Fahrzeugtüre ausgebildet ist, greift die mindestens eine Robotervorrichtung diese an einer in der Fahrzeugtüre integrierten Fensterscheibe mit dem mindestens einen Saugnapf.
Es ist im Allgemeinen bekannt, dass die Beförderung von Fahrzeugtüren zu einer Fahrzeugkarosserie in einer Montagestation von Werkern vorgenommen wird, um diese an der Fahrzeugkarosserie zu montieren. Hierfür verwenden die Werker Hilfstransporteinrichtungen, z. B Transportwägen und Hebeeinrichtungen. Insbesondere aufgrund der Größe und des Gewichts der Fahrzeugtüren ist es für den Werker oft beschwerlich, die Fahrzeugtüren aufzunehmen, zu befördern und zu montieren.
Üblicherweise werden die Fahrzeugtüren durch von einem Boden beabstandeten Hängeförderband in die Montagestation gebracht und anschließend von Vertikalkurven auf eine Bodenhöhe abgesenkt. Im Allgemeinen werden die Fahrzeugtüren anschließend auf einem Drehtisch richtig positioniert und für eine Abholung durch den Werker bereitgestellt. Aufgrund des hohen Gewichts der Fahrzeugtüren greift der Werker die Fahrzeugtüren unter Zuhilfenahme der Hebeeinrichtung und transportiert diese mit der Hilfstransporteinrichtung zu entsprechenden Endmontageorten, um die Fahrzeugtüren an der Fahrzeugkarosserie endzumontieren. Bekannt ist, dass die Fahrzeugtüren mit Handhabungs- und/oder Hebevorrichtungen an den Endmontageorten angehoben und ausgerichtet werden, sodass der Werker die Fahrzeugtüren an der Fahrzeugkarosserie justieren und endmontieren kann.
Vorteilhaft ist, dass die Werker durch das vorliegende Verfahren entlastet werden. Eine körperliche Dauerbelastung der Werker, die die mindestens eine Fahrzeugkomponente unter Zuhilfenahme der Hebeeinrichtung und Hilfstransporteinrichtungen handeln müssen, kann vermieden werden. Dadurch können Überbelastungen, körperliche Schäden und daraus resultierende Erkrankungen der Werker reduziert werden.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass eine Anzahl der separaten Hebeeinrichtungen und Hilfstransporteinrichtungen auf ein Minimum reduziert werden kann. Insbesondere wird die Beförderung zwischen dem Bereitstellungort und dem mindestens einem Endmontageort vollständig durch die mindestens eine Robotervorrichtung durchgeführt. Dadurch kann die Beförderung der mindestens einen Fahrzeugkomponente zu der Fahrzeugkarosserie deutlich vereinfacht werden. Insbesondere können Taktzeiten in der Montagestation reduziert und dadurch Kosten eingespart werden.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass die mindestens eine Robotervorrichtung bei einem Modellwechsel der Fahrzeugkarosserie einfach, schnell und kostensparend entsprechend dem neuen Karosseriemodell programmierbar ist. Auf aufwendige Anpassungen der Handhabungs- und/oder Hebeeinrichtungen durch konstruktive Umbauten und mechanische Änderungen kann in vorteilhafter Weise verzichtet werden.
In einer bevorzugten Umsetzung des Verfahrens ist die Montagestation an einer Montagelinie angeordnet, an der die Fahrzeugkarosserie nach und nach zu einem fahrtüchtigen Fahrzeug fertiggestellt wird. Vorzugsweise ist der Montagestation eine Hängeförderbandeinrichtung angeordnet, die die mindestens eine Fahrzeugkomponente beabstandet vom Boden der Montagestation, insbesondere in mindestens zwei Metern Höhe, vorzugweise in mindestens drei Metern Höhe und/oder in maximal fünf Metern Höhe, in die Montagestation hinein befördert. Insbesondere wird die mindestens eine Fahrzeugkomponente durch die Hängeförderbandeinrichtung zur Bereitstellungsposition transportiert. Im Speziellen definiert die Hängeförderbandeinrichtung die Bereitstellungsposition, indem sie die mindestens eine Fahrzeugkomponente taktgenau für die mindestens eine Robotereinrichtung zur Übergabe bereitstellt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Bereitstellungsposition und der mindestens eine Endmontageort zueinander in einem Höhenversatz angeordnet. Beispielsweise beträgt der Höhenversatz mindestens einen Meter, vorzugsweise mindestens zwei Meter, insbesondere mindestens drei Meter und/oder maximal fünf Meter. Der Höhenversatz resultiert insbesondere daraus, dass der mindestens eine Endmontageort etwas oberhalb der Bodenhöhe benachbart zu der Fahrzeugkarosserie und/oder dem Transportband angeordnet ist.
Eine besonders bevorzugte Umsetzung des Verfahrens sieht vor, dass die mindestens eine Robotervorrichtung den Höhenversatz zwischen der Bereitstellungsposition und dem mindestens einen Endmontageort überbrückt. Vorzugsweise senkt die mindestens eine Robotervorrichtung die mindestens eine Fahrzeugkomponente von der Bereitstellungsposition auf den mindestens einen Endmontageort ab. Dadurch kann in vorteilhafter Weise auf die sogenannte Vertikalkurve verzichtet werden, die die mindestens eine Fahrzeugkomponente üblicherweise von dem Hängeförderband auf Bodenhöhe herunterholt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens richtet die mindestens eine Robotervorrichtung die mindestens eine Fahrzeugkomponente für die Endmontage aus. Insbesondere dreht und/oder schwenkt die mindestens eine Robotervorrichtung die mindestens eine Fahrzeugkomponente in eine richtige Endmontageposition. Dadurch kann in vorteilhafter Weise ein Drehtisch ersetzt werden, auf dem die Fahrzeugkomponenten üblicherweise in die Endmontageposition gedreht werden können, bevor der Werker sie zu der Fahrzeugkarosserie befördert. Optional ergänzend justiert die mindestens eine Robotervorrichtung die mindestens eine Fahrzeugkomponente am mindestens einen Endmontageort so, dass der Werker diese nur noch feinjustieren muss, um die Endmontage vorzunehmen. Die Feinjustierung führt der Werker bevorzugt unter Zuhilfenahme der mindestens einen Robotervorrichtung an dem mindestens einen Endmontageort aus. Dadurch kann in vorteilhafter Weise auf den Einsatz von Handhabungs- und/oder Hebevorrichtungen zur Endmontage, insbesondere zur Feinjustierung, verzichtet werden und dadurch Kosten und Zeit eingespart werden.
Im Rahmen des Verfahrens ist es besonders bevorzugt, dass mindestens eine erste und mindestens eine zweite Fahrzeugkomponente in der Bereitstellungsposition bereitgestellt werden. Dadurch kann eine 2-Türer-Pkw-Karosserie mit den entsprechenden Fahrzeugtüren versehen werden. Beispielsweise ist die mindestens eine erste Fahrzeugkomponente mindestens eine rechte Fahrzeugtüre, die auf einer rechten Seite der Fahrzeugkarosserie endmontiert wird und die mindestens eine zweite Fahrzeugkomponente mindestens eine linke Fahrzeugtüre, die auf einer linken Seite der Fahrzeugkarosserie endmontiert wird. Weiterhin ist es im Rahmen des Verfahrens bevorzugt, dass eine erste, zweite, dritte und vierte Fahrzeugkomponente, insbesondere Fahrzeugtüre, in der Bereitstellungsposition bereitgestellt werden. Dadurch können bei einer 4-Türer-Pkw-Karosserie alle benötigten Fahrzeugtüren endmontiert werden. In diesem Fall sind die erste und dritte Fahrzeugkomponente z. B. als rechte Fahrzeugtüren und die zweite und vierte Fahrzeugkomponente als linke Fahrzeugtüren ausgebildet.
Eine bevorzugte Umsetzung des Verfahrens sieht vor, dass die Montagestation mindestens eine erste Robotervorrichtung und mindestens eine zweite Robotervorrichtung umfasst. Optional greift und transportiert die mindestens eine erste Robotervorrichtung die mindestens eine erste Fahrzeugkomponente und die zweite Robotervorrichtung die mindestens eine zweite Fahrzeugkomponente. Bevorzugt umfasst die Montagstation eine erste, zweite, dritte und vierte Robotervorrichtung zum jeweiligen Greifen und Befördern der ersten, zweiten, dritten und vierten Fahrzeugkomponente. Möglich ist im Rahmen des Verfahrens auch, dass die mindestens eine erste Robotervorrichtung die erste und dritte Fahrzeugkomponente nacheinander greift und zu den entsprechenden Endmontageorten befördert, wogegen die mindestens eine zweite Robotervorrichtung die zweite und vierte Fahrzeugkomponente nacheinander greift und zu den entsprechenden Endmontageorten befördert.
Optional ergänzend umfasst die Montagestation mindestens einen ersten Endmontageort und mindestens einen zweiten Endmontageort. Vorzugsweise transportiert die erste Robotervorrichtung die erste Fahrzeugkomponente von der Bereitstellungsposition zu dem ersten Endmontageort. Insbesondere transportiert die zweite Robotervorrichtung die zweite Fahrzeugkomponente von der Bereitstellungsposition zu dem zweiten Endmontageort. Beispielsweise ist der erste Endmontageort auf einer rechten Seite der Fahrzeugkarosserie angeordnet und der zweite Endmontageort auf einer linken Seite der Fahrzeugkarosserie. Dadurch kann mindestens eine rechte Fahrzeugtür auf der rechten Seite der Fahrzeugkarosserie und mindestens eine linke Fahrzeugtür auf der linken Seite der Fahrzeugkarosserie endmontiert werden. Möglich ist im Rahmen des Verfahrens auch, dass die Montagestation vier Endmontageorte aufweist, in denen jeweils eine von insgesamt vier Fahrzeugkomponenten endmontiert wird. In diesem Fall sind zwei der vier Endmontageorte auf der rechten Seite der Fahrzeugkarosserie und die anderen zwei Endmontageorte auf der linken Seite der Fahrzeugkarosserie angeordnet.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren für den Fall eines Defekts der mindestens einen zweiten Robotervorrichtung ein Backup-Verfahren. Im Rahmen des Backup-Verfahrens werden das Greifen und die Beförderung der mindestens einen zweiten Fahrzeugkomponente von der Bereitstellungsposition zu dem mindestens einen zweiten Endmontageort bei defekter zweiter Robotervorrichtung beschrieben.
Vorzugsweise wird das Backup-Verfahren in einer Backup-Montagestation durchgeführt. Optional umfasst die Backup-Montagestation einen Übergabeort, an dem die mindestens eine zweite Fahrzeugkomponente an den Werker übergeben wird. Beispielswiese ist der Übergabeort zwischen der Bereitstellungsposition und dem mindestens einen ersten Endmontageort angeordnet. Vorzugsweise ist der Übergabeort etwas über der Bodenhöhe angeordnet, sodass der Werker die mindestens eine zweite Fahrzeugkomponente handhaben kann.
Möglich im Rahmen des Verfahrens ist, dass der Übergabeort als ein Drehtisch ausgebildet ist. Vorzugsweise wird die mindestens eine zweite Fahrzeugkomponente auf dem Drehtisch justiert und/oder um z. B. 180 Grad gedreht, um sie in die richtige Montageposition zu überführen.
Im Rahmen des Verfahrens ist es besonders bevorzugt, dass die erste Robotervorrichtung bei dem Defekt der zweiten Robotervorrichtung von einem Standard-Betriebsmodus auf einen Backup-Betriebsmodus umgeschaltet wird. Dadurch wird erreicht, dass die erste Robotervorrichtung gemäß dem Backup-Verfahren arbeitet.
Im Rahmen des Backup-Verfahrens greift die mindestens eine erste Robotervorrichtung im Backup-Betriebsmodus die mindestens eine erste Fahrzeugkomponente in der Bereitstellungsposition und transportiert diese zu dem mindestens einen ersten Endmontageort. Optional ergänzend greift die mindestens eine erste Robotervorrichtung im Backup-Betriebsmodus die mindestens eine zweite Fahrzeugkomponente in der Bereitstellungsposition und befördert diese zu dem Übergabeort. Insbesondere übernimmt die mindestens eine erste Robotervorrichtung im Backup-Betriebsmodus zum Teil die Aufgabe und/oder Funktion der defekten mindestens einen zweiten Robotervorrichtung. Da die mindestens eine erste Robotervorrichtung den gesamten Weg zu dem mindestens einen zweiten Endmontageort nicht überbrücken kann, wird die mindestens eine zweite Fahrzeugkomponente zu dem Übergabeort befördert und dort durch den Werker weiter zu dem mindestens einen zweiten Endmontageort transportiert.
Bevorzugt ist im Rahmen des Verfahrens, dass die mindestens eine Robotervorrichtung einen weiteren Höhenversatz ausgleicht, der zwischen der Bereitstellungsposition und dem Übergabeort angeordnet ist. Insbesondere senkt die mindestens eine Robotervorrichtung die mindestens eine zweite Karosseriekomponente von der Bereitstellungsposition um den weiteren Höhenversatz ab. Möglich ist auch, dass die mindestens eine erste Robotervorrichtung die mindestens eine zweite Fahrzeugkomponente für die Endmontage justiert und/oder dreht und somit in einer für die Endmontage richtigen Position am Übergabeort ablegt. In diesem Fall kann auf die Ausbildung der Übergabeorts als Drehtisch verzichtet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Backup-Montagestation mindestens eine Hilfseinrichtung mit der der Werker die mindestens eine zweite Fahrzeugkomponente übernehmen und zu dem mindestens einen zweiten Endmontageort transportieren kann. Vorzugsweise ist die mindestens eine Hilfseinrichtung als eine Hebeeinrichtung zum Anheben der mindestens eine zweiten Fahrzeugkomponente, als eine Transporteinrichtung zum Transport der mindestens einen zweiten Fahrzeugkomponente vom Übergabeort zu dem mindestens einen zweiten Endmontageort und/oder als eine Handhabungseinrichtung zur Handhabung, insbesondere Justierung, der mindestens einen zweiten Fahrzeugkomponente am mindestens einen zweiten Endmontageort ausgebildet. Insbesondere hebt der Werker die mindestens eine zweite Fahrzeugkomponente mit der Hebeeinrichtung an und ordnet sie auf der Transporteinrichtung an. Mit dieser transportiert er die mindestens eine zweite Fahrzeugkomponente zu dem mindestens einen zweiten Endmontageort. Dort hebt der Werker mit der Handhabungsvorrichtung die mindestens eine zweite Fahrzeugkomponente an und justiert diese an der Fahrzeugkarosserie, um die Endmontage durchführen zu können.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet eine Montagestation mit mindestens einer Robotervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11. Vorzugsweise ist die mindestens eine Robotervorrichtung auf den Backup-Betriebsmodus umschaltbar. Insbesondere weist die mindestens eine Robotervorrichtung mindestens zwei Betriebsmodi auf, in denen sie betrieben werden kann. Im Speziellen ist die mindestens eine Robotervorrichtung auf die mindestens zwei Betriebsmodi programmierbar. Insbesondere ist ein erster Betriebsmodus der mindestens zwei Betriebsmodi ein Standart-Beförderungs-Modus und ein zweiter Betriebsmodus der Backup-Betriebsmodus. Wenn die Robotervorrichtung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird, weist es bevorzugt einen Standard-Betriebsmodus auf. Im Falle eines Defekts der mindestens einen zweiten Robotervorrichtung weist die mindestens eine erste Robotervorrichtung den Backup-Betriebsmodus auf.
Vorzugsweise wird in der Montagestation, insbesondere in der Backup-Montagestation, bevorzugt das Backup-Verfahren mit der ersten Robotervorrichtung im Backup-Betriebsmodus durchgeführt. Insbesondere umfasst die Montagestation die Backup-Montagestation, ist als die Backup-Montagestation ausgebildet und/oder auf die Backup-Montagestation umrüstbar. Im Speziellen umfasst die Backup-Montagestation die mindestens eine Hilfseinrichtung. Optional umfasst die Montagestation die mindestens eine Fahrzeugkomponente und/oder die Hängeförderbandeinrichtung.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
1 eine schematische Draufsicht auf eine Montagestation mit einer ersten und zweiten Robotervorrichtung, wobei die erste Robotervorrichtung eine erste Fahrzeugkomponente in einer Bereitstellungsposition greift und zu einem ersten Endmontageort an einer Fahrzeugkarosserie befördert und wobei eine zweite Robotervorrichtung eine zweite Fahrzeugkomponente in der Bereitstellungsposition greift und zu einem zweiten Endmontageort an der Fahrzeugkarosserie befördert;
2 die Montagestation aus 1, wobei die zweite Robotervorrichtung defekt ist und die erste Robotervorrichtung die erste Fahrzeugkomponente in der Bereitstellungsposition greift und zu dem ersten Endmontageort an der Fahrzeugkarosserie befördert;
3 die Montagestation aus 2, wobei die Montagestation aufgrund des Defekts der zweiten Robotervorrichtung eine Backup-Montagestation mit einem Übergabeort ist, in der die erste Robotervorrichtung die zweite Fahrzeugkomponente in der Bereitstellungsposition greift und zu dem Übergabeort befördert.
Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Draufsicht von oben auf eine Montagestation 1. In der Montagestation 1 werden eine erste Fahrzeugkomponente 2 und eine zweite Fahrzeugkomponente 3 zu einer Fahrzeugkarosserie 4 befördert, um sie dort an der Fahrzeugkarosserie 4 endzumontieren. Die Fahrzeugkarosserie 4 ist auf einem Transportband 11 angeordnet, auf dem es durch die Montagestation 1 auf Bodenhöhe, die z. B. bis zu einem Meter über einem Boden der Montagestation ist und/oder auf dem ein Werker bei der Endmontage der Fahrzeugtüren 2, 3 steht, verfahrbar ist. Die Endmontage der ersten und zweiten Fahrzeugkomponente 2, 3 erfolgt im Rahmen einer Fließfertigung in der Montagestation 1. Bei der Fließfertigung wird die Fahrzeugkarosserie 4 auf dem Transportband 11 stetig verfahren und die Endmontage in der Bewegung vorgenommen. Alternativ kann das Transportband 11 zur Endmontage auch kurzzeitig stoppen oder eine Verfahrgeschwindigkeit reduzieren und nach der Endmontage wieder anfahren oder die Verfahrgeschwindigkeit wieder erhöhen.
Die erste und zweite Fahrzeugkomponente 2, 3 ist als eine rechte und linke Fahrzeugtüre 2, 3 ausgebildet. Die rechte Fahrzeugtüre 2 wird auf einer rechten Seite R der Fahrzeugkarosserie 4 endmontiert und die linke Fahrzeugtüre 3 auf einer linken Seite L der Fahrzeugkarosserie 4. Die rechte und linke Fahrzeugtüre 2, 3 werden über ein Hängeförderband 5, das in mindestens zwei Meter Höhe, vorzugsweise in mindestens drei Metern Höhe und/oder in maximal 5 Metern Höhe über dem Boden angeordnet ist, in die Montagestation 1 transportiert.
Die Montagestation 1 weist eine Bereitstellungsposition 6 auf, die durch das Hängeförderband 5 definiert wird. Somit ist die Bereitstellungsposition 6 auf Höhe des Hängeförderbands 5 angeordnet. Insbesondere stellt das Hängeförderband 5 die erste und zweite Fahrzeugtüre 2, 3 zum Transport zu der Fahrzeugkarosserie 4 in der Bereitstellungsposition 6 bereit.
Die Montagestation 1 weist einen ersten und zweiten Endmontageort 7, 8 auf, die benachbart zu der Fahrzeugkarosserie 4 und/oder zu dem Transportband 11 angeordnet sind. Der erste Endmontageort 7 ist auf der rechten Seite R der Fahrzeugkarosserie 4 angeordnet und der zweite Endmontageort 8 auf der linken Seite L der Fahrzeugkarosserie 4. Am ersten Endmontageort 7 wird die rechte Fahrzeugtüre 2 an der Fahrzeugkarosserie 4 montiert und am zweiten Endmontageort 8 die linke Fahrzeugtüre 3.
Zwischen der Bereitstellungsposition 6 und den Montageorten 7, 8 ist ein Höhenversatz von mindestens einem Meter, vorzugsweise von mindestens zwei Metern, insbesondere von mindestens drei Metern und/oder von maximal fünf Metern angeordnet.
Die Montagestation 1 umfasst eine erste und zweite Robotervorrichtung 9, 10, die als sechsachsige Gelenkarmroboter ausgebildet sind. Die erste Robotervorrichtung 9 ist auf der rechten Seite R des Transportbands 11 angeordnet und die zweite Robotervorrichtung 10 auf der linken Seite L.
Die erste Robotervorrichtung 9 greift die rechte Fahrzeugtüre 2 in der Bereitstellungsposition 6 und transportiert diese zum ersten Endmontageort 7, während die zweite Robotervorrichtung 10 die linke Fahrzeugtüre 2 in der Bereitstellungsposition 6 greift und diese zum zweiten Endmontageort 8 transportiert. Wenn notwendig justiert die erste und/oder die zweite Robotervorrichtung 9, 10 die rechte und/oder linke Fahrzeugtüre 2, 3 nach dem Greifen und/oder dreht diese um z. B. 180 Grad, um diese in eine passende Montagestellung zu bringen. Während der Beförderung der Fahrzeugtüren 2, 3 zu den entsprechenden Endmontageorten 7, 8 überbrücken die Robotervorrichtungen 9, 10 den Höhenversatz, der zwischen der Bereitstellungsposition 6 und den Endmontageorten 7, 8 angeordnet ist.
2 zeigt die Montagestation aus 1, wobei die zweite Robotervorrichtung 10 defekt ist. Lediglich die erste Robotervorrichtung 9 ist funktionsfähig. Die erste Robotervorrichtung 9 greift, wie zu 1 bereits beschrieben, die rechte Fahrzeugtüre 2 in der Bereitstellungsposition 6, überbrückt den Höhenversatz, justiert die Fahrzeugtüre 2 in die richtige Montagposition und transportiert diese zu dem ersten Endmontageort 7 auf der rechten Seite R benachbart zu der Fahrzeugkarosserie 4. Dort kann der Werker die rechte Fahrzeugtüre 2 unter Zuhilfenahme der ersten Robotervorrichtung 9 an der Fahrzeugkarosserie 4 feinjustieren und endmontieren.
Aufgrund dessen, dass die zweite Robotervorrichtung 10 defekt ist, greift ein Backup-Verfahren, nach dem die linke Fahrzeugtüre 3 in der Montagestation 1 zu der Fahrzeugkarosserie 4 befördert wird, um diese dort endzumontieren. Das Backup-Verfahren wird in einer Backup-Montagestation 11 (3) durchgeführt. Hierfür wird die Montagestation 1 (1) auf die Backup-Montagestation 11 umgerüstet. Insbesondere wird die Montagestation 1 um einen Übergabeort 12 und mit mindestens einer Hilfseinrichtung ergänzt.
Beide Robotervorrichtungen 9, 10 sind auf zwei unterschiedliche Betriebsmodi programmiert, von denen ein erster Betriebsmodus A ein Standard-Betriebsmodus zur Durchführung des in 1 beschriebenen Verfahrens ist. Ein zweiter Betriebsmodus B ist ein Backup-Betriebsmodus B in dem die entsprechende Robotervorrichtung 9, 10 das Backup-Verfahren ausführt.
Da die zweite Robotervorrichtung 10 defekt ist, wird die erste Robotervorrichtung 9 im Rahmen des Backup-Verfahrens auf den Backup-Betriebsmodus B umgeschaltet. Alternativ kann in dem Fall, dass die erste Robotervorrichtung 9 defekt ist, die zweite Robotervorrichtung 10 auf den Backup-Betriebsmodus B umgeschaltet werden.
3 zeigt die Backup-Montagestation 11 in einer schematischen Draufsicht von oben in der das Backup-Verfahren mit der ersten Robotervorrichtung 9 im Backup-Betriebsmodus B durchgeführt wird. Die Montagestation 1 ist zu der Backup-Montagestation 12 umgestaltet und weist den Übergabeort 12 und die mindestens eine Hilfseinrichtung 13 auf. Die mindestens eine Hilfseinrichtung 13 ist als eine Transporteinrichtung 14 und als eine Hebe- und/oder Handhabungsvorrichtung 15 ausgebildet.
Im Rahmen des Backup-Verfahrens greift die erste Robotervorrichtung 9 im Backup-Betriebsmodus B die linke Fahrzeugtüre 3 in der Bereitstellungsposition 6, da die zweite Robotervorrichtung 10 defekt ist. Die erste Robotervorrichtung 9 befördert die linke Fahrzeugtüre 3 im Backup-Betriebsmodus B zu dem Übergabeort 12. Diese ist als ein Drehtisch ausgebildet, auf dem die darauf abgelegte linke Fahrzeugtüre 3 um z. B. 180 Grad gedreht und dadurch für die richtige Montageposition justiert wird. Alternativ kann die erste Robotervorrichtung 9 die linke Fahrzeugtüre 3 entsprechend justieren und/oder drehen und in der richtigen Montageposition am Übergabeort 12 ablegen.
Der Werker übernimmt die linke Fahrzeugtüre 3 am Übergabeort 12 unter Zuhilfenahme der Hebe- und/oder Handhabungseinrichtung 14 und lädt diese auf die Transporteinrichtung 15, die z. B. als ein sogenannter Dolly ausgebildet ist. Der Werker transportiert die linke Fahrzeugtüre 3 mit der Transporteinrichtung 15 zu dem zweiten Endmontageort 8, wo er die linke Fahrzeugtüre 3 unter Zuhilfenahme der Hebe- und/oder Handhabungseinrichtung 14 feinjustiert und endmontiert.
Nachdem die erste Robotervorrichtung 9 die linke Fahrzeugtüre 3 an dem Übergabeort 12 abgelegt hat greift er die rechte Fahrzeugtüre 2 und befördert diese, wie in 2 bereits beschrieben zu dem ersten Endmontageort 7.
Während vorstehend mindestens ein Ausführungsbeispiel detailliert offenbart wurde, ist es anzuerkennen, dass eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Variationen existieren. Es ist ebenfalls anzuerkennen, dass das mindestens eine Ausführungsbeispiel nur beispielhaften Charakter hat und keine Begrenzung des Schutzumfangs, der Anwendungsgebiete oder der Konfiguration darstellt. Vielmehr soll die vorliegende Offenbarung einen angenehmen Fahrplan zur Umsetzung mindestens eines Ausführungsbeispiels sein. Somit sollte es anzuerkennen sein, dass verschiedene Variationen der Funktion oder der Anordnung der Elemente des mindestens einen Ausführungsbeispiels umgesetzt werden können, ohne den Umfang zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtmäßigen Äquivalente vorgegeben ist.
Bezugszeichenliste

1: Montagestation
2: erste Fahrzeugkomponente, rechte Fahrzeugtüre
3: zweite Fahrzeugkomponente, linke Fahrzeugtüre
4: Fahrzeugkarosserie
5: Hängeförderband
6: Bereitstellungsposition
7: erster Endmontageort
8: zweiter Endmontageort
9: erste Robotervorrichtung
10: zweite Robotervorrichtung
11: Backup-Montagestation
12: Übergabestation
13: Hilfseinrichtung
14: Hebe- und/oder Handhabungseinrichtung
15: Transporteinrichtung
A: Standard-Betriebsmodus
B: Backup-Betriebsmodus
L: linke Seite
R: rechte Seite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202010015845 U1 [0003]

Claims

Verfahren zur Beförderung mindestens einer Fahrzeugkomponente (2, 3) zu einer Fahrzeugkarosserie (4) mit mindestens einer Robotervorrichtung (9, 10) in einer Montagestation (1), wobei die Montagestation (1) eine Bereitstellungsposition (6) aufweist, in der die mindestens eine Fahrzeugkomponente (2, 3) zur Beförderung zu der Fahrzeugkarosserie (4) bereitgestellt wird, wobei die Montagestation (1) mindestens einen Endmontageort (7, 8) aufweist, an dem die mindestens eine Fahrzeugkomponente (2, 3) an der Fahrzeugkarosserie (4) endmontiert wird, wobei die mindestens eine Robotervorrichtung (9, 10) die mindestens eine Fahrzeugkomponente (2, 3) in der Bereitstellungsposition (6) greift und zu dem mindestens einen Endmontageort (7, 8) befördert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bereitstellungsposition (6) und der mindestens eine Endmontageort (7, 8) zueinander in einem Höhenversatz (11) angeordnet sind, wobei die mindestens eine Robotervorrichtung (8, 10) den Höhenversatz (11) überbrückt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Montagestation (1) ein Hängeförderband (5) zugeordnet ist, mit dem die mindestens eine Fahrzeugkomponente (2, 3) in die Montagestation (1) transportiert wird, wobei die Bereitstellungsposition (6) durch das Hängeförderband (5) definiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Robotervorrichtung (9, 10) die mindestens eine Fahrzeugkomponente (2, 3) für die Endmontage ausrichtet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine erste und zweite Fahrzeugkomponente (2, 3) in der Bereitstellungsposition (6) bereitgestellt werden, wobei die Montagestation (1) mindestens eine erste und zweite Robotervorrichtung (9, 10) und mindestens einen ersten und zweiten Endmontageort (7, 8) umfasst, wobei die erste Robotervorrichtung (9) die erste Fahrzeugkomponente (2) von der Bereitstellungsposition (6) zu dem mindestens einen ersten Endmontageort (7) transportiert und wobei die zweite Robotervorrichtung (10) die zweite Fahrzeugkomponente (3) von der Bereitstellungsposition (6) zu dem mindestens einen zweiten Endmontageort (8) transportiert.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Verfahren für den Fall eines Defekts der mindestens einen zweiten Robotervorrichtungen (10) ein Backup-Verfahren zur Beförderung der mindestens einen zweiten Fahrzeugkomponente (2, 3) von der Bereitstellungsposition (6) zu dem mindestens einen zweiten Endmontageort (8) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die erste Robotervorrichtung (9) auf einen Backup-Betriebsmodus (B) umgeschaltet wird, um das Backup-Verfahren durchzuführen.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Backup-Verfahren in einer Backup-Montagestation (11) durchgeführt wird, wobei die Backup-Montagestation (11) einen Übergabeort (12) zur Übergabe der mindestens einen zweiten Fahrzeugkomponente (3) an einen Werker umfasst, wobei der Übergabeort (12) zwischen der Bereitstellungsposition (6) und dem mindestens einen ersten Endmontageort (7) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Übergabeort (12) als ein Drehtisch ausgebildet ist, auf dem die mindestens eine zweite Fahrzeugkomponente justiert und/oder gedreht wird, um sie in eine richtige Montageposition zu überführen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die mindestens eine erste Robotervorrichtung (9) im Backup-Betriebsmodus (B) die mindestens eine erste Fahrzeugkomponente (2) in der Bereitstellungsposition (6) greift und zu dem mindestens einen ersten Endmontageort (7) befördert und wobei die mindestens eine erste Robotervorrichtung (9) im Backup-Betriebsmodus (B) die mindestens eine zweite Fahrzeugkomponente (2) in der Bereitstellungsposition (6) greift und zu dem Übergabeort (12) befördert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Backup-Montagestation (11) mindestens eine Hilfseinrichtung (13) umfasst, wobei der Werker mit der mindestens einen Hilfseinrichtung (13) die mindestens eine zweite Fahrzeugkomponente (3) an dem Übergabeort (12) übernimmt und zu dem mindestens einen zweiten Endmontageort (8) transportiert.
Montagestation (1) mit mindestens einer Robotervorrichtung (9, 10) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
Montagestation (1) nach Anspruch 12, wobei die mindestens eine Robotervorrichtung (9, 10) von einem Standard-Betriebsmodus (A) auf einen Backup-Betriebsmodus (B) umschaltbar ist.
Montagestation (1) nach Anspruch 13, wobei die Montagestation (1) die mindestens eine Fahrzeugkomponente (2, 3) und/oder das Hängeförderband (5) umfasst.
Montagestation (1) nach Anspruch 14, wobei die mindestens eine Fahrzeugkomponente (2, 3) mindestens eine Fahrzeugtüre ist.