DE102017116176A1

DE102017116176A1 - Tasten-Bearbeitung und -Montage mittels Trays

Info

Publication number: DE102017116176A1
Application number: DE102017116176.7A
Authority: DE
Inventors: Rolf Peter Ditter
Original assignee: Ditter Plastic Co KG GmbH; DITTER PLASTIC GmbH and CO KG
Current assignee: Ditter Plastic Co KG GmbH; DITTER PLASTIC GmbH and CO KG
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2017-07-18
Publication date: 2019-01-24

Abstract

Damit empfindliche Werkstücke, wie beispielsweise als Spritzteile hergestellte Bedientasten für Armaturentafel eines Kraftfahrzeuges mit möglichst geringem Aufwand zwischen den einzelnen Bearbeitungsschritten bis hin zu ihrer Montage in einem übergeordneten Bauteil, wie der Armaturentafel, gehandhabt werden können, werden diese soweit als möglich nicht einzeln sondern in Trays transportiert, welche wiederum für den weiteren zu mehreren abgelegt in einer entsprechend ausgestalteten Palette transportiert werden können.

Description

Anwendungsgebiet
Die Erfindung betrifft die Handhabung von Werkstücken, insbesondere kleinen Werkstücken bis etwa 20 Zentimeter Größe, insbesondere Spritzgussteilen, während der Bearbeitung und gegebenenfalls Montage unter Zuhilfenahme von Trays sowie die dafür benutzten Trays.
II. Technischer Hintergrund
Solche Werkstücke, die oft aus Kunststoff bestehen, müssen nach der Herstellung des Rohteiles bearbeitet werden, und meist nicht nur in einem, sondern häufig auch in vielen aufeinanderfolgenden Bearbeitungsschritten.
Ein typisches Beispiel solcher aufwendig bearbeiteter Kunststoffteile sind die Blenden und Bedienelemente für die Armaturentafel eines Kraftfahrzeuges oder Teile der Armaturentafel selbst.
So werden zum Beispiel die einzelnen Tasten einer solchen Armaturentafel nach der Herstellung des Rohteiles beispielsweise

- auf der Außenseite und/oder Innenseite einschichtig oder mehrschichtig lackiert,
- vor allem diese Beschichtungen bereichsweise z.B. mittels Laser wieder abgetragen, um darauf bestimmte sichtbare Symbole zu erzeugen,
- an der Vorderseite oder Rückseite nach der Herstellung des Rohlings feine dreidimensionale Oberflächen-Strukturierungen eingebracht, beispielsweise um bestimmte optische Effekte zu erzielen und
- der Rohling mit einer Folie, z.B. mit einer kratzfesten Folie, überzogen
- die fertige Taste in ein Blendenteil oder eine Armaturentafel montiert, insbesondere eingerastet.

Dabei war es bisher üblich, an den einzelnen Arbeitsstationen für die einzelnen Arbeitsschritte das unbearbeitete oder zum Teil bearbeitete Kunststoffteil - sei es von Hand oder mittels Roboter - in einer dort vorhandenen Vorrichtung meist formschlüssig zu positionieren und dann den dort vorgesehenen Bearbeitungsschritt durchzuführen.
Dadurch konnte die für die Bearbeitung wichtige exakte Positionierung des Werkstückes zur Bearbeitungseinheit sichergestellt werden.
Der Nachteil dieser Vorgehensweise besteht jedoch darin, dass ein hoher Handhabungsaufwand für Einlegen und Entnehmen aus der jeweiligen Vorrichtung notwendig ist, der auch immer die Gefahr der Verschmutzung und Beschädigung birgt, und dies bei jedem einzelnen Arbeitsschritt und der dafür vorhandenen Arbeitsstation.
III. Darstellung der Erfindung
Technische Aufgabe
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, ein Verfahren zum Bearbeiten von Kunststoffteilen zur Verfügung zu stellen sowie eine dafür geeignete Hilfsvorrichtung, um den Handhabungsaufwand zwischen den einzelnen Arbeitsschritten zu minimieren ohne Verzicht auf eine exakte Positionierung der Werkstücke in den einzelnen Handlingstationen.
Lösung der Aufgabe
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 12, 15 und 18 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Hinsichtlich des Verfahrens zum Handhaben von Werkstücken wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zunächst einmal die Werkstücke - vorzugsweise automatisch und mit einer Handhabungseinheit wie einem Roboter - in einem Tray angeordnet, insbesondere eingelegt, werden und dabei formschlüssig in Werkstückaufnahmen genau gegenüber dem Tray positioniert werden.
Dabei werden die Werkstücke vorzugsweise so im Tray angeordnet, dass diejenigen Bereiche und Außenflächen des Werkstückes, an denen noch Bearbeitungen oder Montageschritte vorgenommen werden müssen, frei zugänglich sind.
Anschließend werden die mit Werkstücken gefüllten Trays in Paletten eingesetzt, insbesondere abgelegt, die eine Vielzahl von Trays, vorzugsweise nebeneinander angeordnet, in Tray-Aufnahmen aufnehmen können und dort grob positioniert.
Während die einzelnen Werkstücke in den Trays sehr genau und möglichst spielfrei positioniert sind, sind die Trays in den Paletten zwar ebenfalls vorzugsweise formschlüssig positioniert, aber mit einer wesentlich größeren Positionier-Toleranz als die Werkstücke im Tray.
Anschließend werden die mit beladenen Trays gefüllten Paletten zu den nachfolgenden Bearbeitungs- und Montagestationen für die Werkstücke verbracht, also meist zu nachfolgenden Bearbeitungsmaschinen oder Montagemaschinen. Hierfür werden die mit Trays gefüllten Paletten meist gestapelt und/oder auf ein Förderband aufgelegt, welches die Paletten zu den nachfolgenden Bearbeitungsmaschinen, beispielsweise einer Lackiermaschine oder einer Laserbearbeitungsmaschine oder einer Montagestation transportiert.
Wenn es sich dabei um eine Bearbeitungs-Maschine handelt, bei der nur eine grobe Positionierung des Werkstückes in der Bearbeitungs-Maschine notwendig ist - wie beispielsweise das Lackieren der gesamten Oberseite der Werkstücke in ihrer in dem Tray abgelegten Position - kann die gesamte Palette, gefüllt mit gefüllten Trays, in die Bearbeitungsmaschine, beispielsweise eine Lackierstraße, eingebracht und dort die Werkstücke angeordnet mittels der Trays in der Palette, bearbeitet werden.
Ist dagegen zur Bearbeitung eine sehr genaue Positionierung des Werkstückes zur Bearbeitungs-Maschine notwendig, wird hierfür einer oder mehrere gefüllte Trays aus der Palette entnommen und in der Bearbeitungs-Maschine wiederum genau gegenüber der Bearbeitungs-Maschine positioniert und somit die Werkstücke angeordnet in dem entsprechenden Tray, aber nicht mehr in der Palette, dort bearbeitet. Hierfür besitzen die Dress positioniert Elemente, insbesondere Stellfüße, zur genauen Positionierung gegenüber einem Bauteil der Umgebung wie etwa einer Bearbeitungs-Maschine.
Unter einer genauen Positionierung wird für die Zwecke der vorliegenden Erfindung insbesondere eine Positionierung mit einer maximalen Abweichung von der Sollposition von höchstens +/- 0,20 mm, besser von höchstens +/- 0,10 mm, besser von höchstens +/- 0,05 mm verstanden, sowohl in den beiden, vorzugsweise horizontalen, Querrichtungen als auch insbesondere in der Höhe.
Unter einer groben Positionierung wird für die Zwecke der vorliegenden Erfindung insbesondere eine Positionierung mit einer maximalen Abweichung von der Sollposition von höchstens +/- 3,0 mm, besser von höchstens +/- 2,0 mm, besser von höchstens +/- 1,0 mm, besser von höchstens +/- 0,5 mm verstanden, sowohl in den beiden, vorzugsweise horizontalen, Querrichtungen als auch insbesondere in der Höhe.
Da die Werkstücke vor dem Einsetzen in die Trays häufig ungeordnet als Schüttgut angeliefert werden, werden sie meist zunächst vereinzelt, und danach einzeln Ergriffen für das Anordnen, insbesondere Einsetzen, in die Trays. Das Ergreifen erfolgt vorzugsweise automatisch und vorzugsweise mittels einer Handhabungseinheit, wie etwa einem Roboter.
Auf diese Art und Weise wird vom Anliefern der Werkstücke als Schüttgut bis zur definierten Anordnung von Werkstücken in den eine große Anzahl von gefüllten Trays und damit Werkstücken aufnehmenden Paletten bereits eine durchgängig automatische Handhabung ermöglicht, und der manuelle Arbeitsaufwand reduziert.
Alternativ können die Paletten oder ganze Stapel von Paletten natürlich auch mittels anderer Fördervorrichtungen, wie etwa freifahrender FlurFörderfahrzeuge zu den nachfolgenden Bearbeitungsschritten transportiert werden.
Da eine Palette in der Regel eine erhebliche Zahl von Werkstücken, beispielsweise 50 bis 100 Werkstücken, aufnehmen kann, diese verteilt auf beispielsweise 10 bis 30 Trays, werden die mit Werkstücken gefüllten Trays, vorzugsweise zwischengepuffert, bevor sie in die Paletten umgesetzt werden, da dieses Umsetzen in die Paletten auch manuell durchgeführt werden kann.
Zu diesem Zweck werden die gefüllten Trays beispielsweise übereinander gestapelt und dabei formschlüssig relativ zueinander positioniert und auf diese Art und Weise mehrere Stapel von gefüllten Trays erstellt, die somit platzsparend nebeneinander angeordnet werden können, bis mindestens diejenige Anzahl gefüllter Trays gepuffert ist, die für das vollständige Füllen einer Palette benötigt werden.
Je nach Platz in dem Zwischenpuffer kann auch die mehrfache Anzahl von Trays, wie sie für eine einzige Palette benötigt werden, zwischengepuffert werden.
Auf diese Art und Weise muss dann bei manuellem Umsetzen in die Palette nur in relativ großen Zeitabständen ein Mitarbeiter die gepufferten Trays einzeln aus dem Zwischenspeicher entnehmen und in die Palette umsetzen.
Da die gefüllten Trays immer an derselben Stelle, insbesondere auf derselben Höhe, die Füllstation für die Trays verlassen, wird der nächste gefüllte Tray dem bereits bestehenden Stapel von gefüllten Trays an dessen unteren Ende zugeführt, indem der Stapel automatisch angehoben, der neue gefüllte Tray darunter gesetzt und der bisherige Stapel auf dem neuen Tray abgesetzt wird. Der Mitarbeiter dagegen wird zum Umsetzen in die Palette die gefüllten Trays immer von der Oberseite des jeweiligen Stapels abnehmen.
In vielen Fällen ist es notwendig, dass schon vor dem Einsetzen der Werkstücke an den - vorzugsweise vorher vereinzelten - Werkstücken Bearbeitungsschritte oder Prüfschritte durchgeführt werden, die nach dem Ablegen eines Werkstückes in den Tray an diesem nicht mehr durchgeführt werden können, da die entsprechende Stelle am Werkstück dann nicht mehr zugänglich ist.
Dies gilt für diejenigen Bereiche des Werkstückes, die auf den Ablageflächen des Trays für das Werkstück aufsitzen, und vorzugsweise für die gesamten dem Tray zugewandten Flächenbereiche des Werkstückes, wenn das Werkstück in den Tray eingesetzt ist.
In der Regel werden die Werkstücke von oben her in den Trays abgelegt, also eingesetzt, sodass danach die Unterseite des Werkstückes - abhängig von der Größe und Anzahl der Ablageflächen des Trays, und welchen Anteil der Unterseite des Werkstückes diese abdecken - zumindest teilweise nicht mehr zugänglich ist.
Dabei werden die Werkstücke im Tray vorzugsweise so positioniert, dass diejenige Fläche des Werkstückes, die nach Fertigstellung den höchsten Qualitätsansprüchen entsprechen muss und/oder im fertiggestellten Zustand die empfindlichste Fläche des Werkstückes ist, vom Tray weg, also insbesondere nach oben, weist.
Ein Montageschritt kann beispielsweise darin bestehen, dass in das Werkstück, z.B. von der Seite oder unten her, ein Einsatzteil - beispielsweise ein Lichtleiter-Stift bei einem Werkstück in Form einer von hinten beleuchteten Bedien-Taste - eingesetzt werden muss.
Ebenso kann es sein, dass ein solches Einsatzteil bereits vor dem Anliefern der Werkstücke, auch als Schüttgut, bereits in die Werkstücke eingesetzt wurde. Dann muss vor dem Einsetzen der Werkstücke in die Trays geprüft werden, ob das betreffende Einsatzteil auch tatsächlich im Werkstück vorhanden ist und auch an der richtigen Position.
Häufiger ist jedoch der Fall, dass Werkstück und Einsatzteil getrennt angeliefert werden, und vor dem Einsetzen in den Tray noch Werkstück und Einsatzteil ineinandergesteckt werden müssen.
Ein solches Einsetzen eines Einsatzteiles in das Werkstück nach dem ggfs. Vereinzeln, jedenfalls aber nach dem Ergreifen des Werkstückes, kann beispielsweise mit Hilfe eines Drehtellers erfolgen, um den herum entlang seinem Umfang mehrere fix positionierte Arbeitsstationen angeordnet sind.
Der Drehteller weist vorzugsweise mehrere darauf befestigte Werkstück-Träger auf, die entlang seines Umfanges verteilt angeordnet sind, wobei vorzugsweise die Anzahl der Werkstück-Träger und deren Winkelteilung der Anzahl und Winkelteilung der Handlingstationen entspricht, zumindest wenn der Winkelabstand zwischen den Arbeitsstationen bezogen auf die Drehachse des Drehtellers zwischen allen Handlingstationen die gleiche ist.
Da das Einsatzteil in dem Werkstück entweder formschlüssig verrasten soll oder kraftschlüssig mit definierter Kraft in das Werkstück eingeschoben werden soll, gibt es in der Regel folgende Handlingstationen um den Drehteller herum:
An einer ersten Handlingstation wird in den Werkstück-Träger in eine entsprechende formschlüssige Aufnahme entweder das Einsatzteil oder das Werkstück eingelegt, vorzugsweise automatisch etwa mittels eines Roboters oder einer anderen Handhabungseinheit.
In Drehrichtung des Drehtellers wird an der nächsten, der zweiten, Handlingstation das jeweils andere Teil, also Werkstück oder Einsatzteil, auf dem gleichen Werkstück-Träger positionsgenau, vorzugsweise formschlüssig, abgelegt, sodass sich nun die beiden Teile in der richtigen Relativlage zum ineinander Schieben befinden.
In dieser zweiten Handlingstation kann auch bereits ein teilweises oder vollständiges Ineinanderschieben der beiden Teile erfolgen.
Vorzugsweise geschieht zumindest das ineinander Schieben der beiden Teile in einer nachfolgenden dritten Handlingstation, in der Werkstück und Einsatzteil entweder weggesteuert oder kraftgesteuert bis zu Endlage gegeneinander gepresst werden.
Häufig liegt dabei das Werkstück mit seiner Einführöffnung nach unten weisend auf dem Einsatzteil auf, sodass zum vollständigen Ineinanderfahren entweder das Werkstück auf der Oberseite von einem Gegenhalter abgestützt werden muss und das Einsatzteil von unter mittels eines Schiebers nach oben in das Werkstück hineingeschoben werden muss, oder bei einem mit der Einführöffnung nach oben weisend im Werkstück-Träger aufgenommenen Werkstück umgekehrt.
Da an einem Werkstück teilweise auch mehrere Einsatzteile verbaut sein können, können sich weitere Handlingstationen zum Bereitstellen weiterer Einsatzteile anschließen, oder das nächst Einsatzteil wird an einer nächsten Bearbeitungsmaschine, die einen analogen Drehteller mit Werkstück-Trägern und Handlingstationen aufweist, durchgeführt.
In einer in Drehrichtung des Drehtellers letzten, beispielsweise vierten Handlingstation wird das mit dem Einsatzteil ausgestattete Werkstück entnommen und in den Tray umgesetzt, vorzugsweise automatisch und mittels einer Handhabungseinheit wie einem Roboter.
Je nach Größe und Gestalt der zu haltenden Einsatzteile und/oder Werkstücke können die Handhabungseinheit, insbesondere der Roboter, mit einem Greifer in Form eines mit Unterdruck beaufschlagten Saugers ausgestattet sein und Einsatzteil und/oder Werkstück mittels Unterdruck an der Handhabungseinheit gehalten werden.
Dabei kann auch ein Prüfvorgang erfolgen, indem vor dem Ergreifen des Werkstückes in dieser Abgabestation eine dort vorhandene Prüfvorrichtung aktiviert wird das Umsetzen in den Tray nur bei positivem Prüfergebnis erfolgt, andernfalls das Werkstück als Ausschuss entfernt wird.
Die mit beladenen Trays gefüllten Paletten werden am Bestimmungsort, beispielsweise an einer weiteren Handlingstation, je nach Art der Bearbeitung unterschiedlich gehandhabt:
Wenn bei der Bearbeitung die relativ spielbehaftete, grobe Positionierung der Trays und damit der einzelnen Werkstücke zur Palette nicht stört - wie etwa bei dem Lackieren der von oben frei zugänglichen Oberseite der Werkstücke - werden die Paletten im beladenen Zustand in die Lackieranlage, beispielsweise durch eine Lackierstraße hindurch, transportiert.
Wenn hierfür eine definierte Lage der Werkstücke zur Handlingstation notwendig ist, werden meist die Trays aus den Paletten entnommen, und der gesamte Tray positionsgenau der Handlingstation zugeführt und die Werkstücke im Tray bearbeitet, beispielsweise deren Oberfläche gelasert, um dort eine Beschriftung oder Symbole aufzubringen.
Da Bearbeitungen am Werkstück, die von der im Tray nicht zugänglichen Seite durchgeführt werden müssen, und in aller Regel vor dem Einsetzen der Werkstücke in die Trays durchgeführt werden, werden die Werkstücke aus den Trays meist erst wieder entnommen, wenn sie fertig bearbeitet sind und in einem übergeordneten Bauteil, beispielsweise der Bedieneinheit einer Armaturentafel, montiert, beispielsweise eingesetzt, werden sollen. Auch dies erfolgt vorzugsweise automatisch indem eine Handhabungseinheit, wie etwa ein Roboter das fertig bearbeitete Werkstück im Tray ergreift und in das übergeordnete Bauteil einsetzt.
Da in einem solchen übergeordneten Bauteil wie einer Armaturentafel meist mehrere verschiedene Werkstücke wie beschriftete Tasten oder hinterleuchtete Anzeigeflächen montiert werden müssen, enthält bevorzug ein Tray den gesamten Satz an Werkstücken, die für die Bestückung eines solchen übergeordneten Bauteiles benötigt werden.
In diesem Fall wird also ein Tray an ein und derselben Füllstation nicht vollständig gefüllt, sondern nimmt an ein und derselben Füllstation meist nur ein oder einige wenige identische Werkstücke auf, und wird nacheinander zu weiteren Füllstationen transportiert, an denen andere Arten von Werkstücken im Tray abgelegt werden, bis diese den vollständigen Satz enthält und von dort zur Montagestation für das übergeordnete Bauteil transportiert werden kann.
Hinsichtlich eines erfindungsgemäßen Trays wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Tray einen Grundkörper umfasst, der meist gitterartig ausgebildet ist, und an diesem Grundkörper, insbesondere dessen Oberseite, mehrere Werkstück-Nester ausgebildet sind.
Die Werkstück-Nester besitzen in aller Regel formschlüssige, meist vom Grundkörper aus aufragende, ein oder mehrere Werkstück-Auflagen pro Werkstück-Nest, die so passgenau dimensioniert und am Tray positioniert sind, dass das darauf abgelegte Werkstück exakt gegenüber dem Tray positioniert ist und zwar sowohl in der Höhe bzgl. der Hauptebene des Trays als auch in den Querrichtungen hierzu.
Bei einem kappenförmigen Werkstück, welches mit der offenen Seite nach unten in dem Tray abgelegt werden soll - was die häufigste Form darstellt - können natürlich mehrere Werkstück-Auflagen vorhanden sein, die so dimensioniert und beabstandet sind, dass das kappenförmige Werkstück mit der Öffnung nach untern darauf aufgesetzt werden kann und sich die Werkstück-Auflagen im Inneren des Werkstückes befinden, wodurch sowohl die Oberseite als auch die seitlichen Außenflächen des Werkstückes zugänglich bleiben.
Da gerade unter Temperatureinfluss solche einzelnen, insbesondere säulenartigen, Werkstück-Auflagen sich auch verbiegen, dehnen und schrumpfen können, ist bevorzugt für ein kappenförmiges Werkstück als Werkstück-Auflage eine in der Aufsicht auf die Hauptebene des Trays betrachtet ringförmig umlaufende Auflage-Wand vorgesehen, die in sich stabiler ist als einzelne, vor allem säulenförmige Werkstück-Auflagen.
Dennoch ist nicht die gesamte freie obere Endkante der Auflage-Wand als Werkstück-Auflage vorgesehen, sondern nur dezidierte einzelne kurze Abschnitte, um eine definierte Auflage des Werkstückes zu gewährleisten und keine Überbestimmung dieser Ablage-Position. Vorzugsweise sind nur drei oder vier über den Umfang der Auflage-Wand verteilte Bereiche der oberen freien Endkante als Werkstück-Auflagen vorgesehen, während der Rest dieser Endkante soweit abgesenkt ist, dass er bei einem aufgesetzten Werkstück nicht mit diesem in Kontakt gerät.
Vorzugsweise sind die Trays stapelbar ausgebildet.
Zu diesem Zweck ragen vorzugsweise von der Unterseite des Grundkörpers ,meist vertikal ausgerichtete, Standbeine ab und an den analogen Stellen sind auf der Oberseite Standbein-Aufnahmen ausgebildet, die mit den Standbeinen formschlüssig zusammenwirken können, sodass in die Standbein-Aufnahmen auf der Oberseite die Standbeine eines darüber gestellten Trays formschlüssig hinein- oder darauf passen.
Hinsichtlich der Palette wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst, dass an dem, vorzugsweise gitterförmigen, Grundkörper der Palette nebeneinander Tray-Nester angeordnet sind, wobei jedes Tray-Nest mindestens eine Tray-Auflage zum Auflegen eines Trays umfasst.
Vorzugsweise sind die Tray-Nester rasterartig in Zeilen und Spalten in den beiden Raumrichtungen der Hauptebene der Palette angeordnet, sodass - vorzugsweise jeweils dieselben Trays - rasterartig in der Palette abgelegt werden können.
Insbesondere falls eine manuelle Beladung der Paletten vorgesehen ist, sind die Nester so angeordnet, dass sich die darin abgelegten Trays nicht gegenseitig berühren, und dadurch für das Herausnehmen - egal ob manuell oder mittels einer Handhabungseinheit automatisch - gut ergriffen werden können.
Vorzugsweise sind in der Palette, insbesondere in deren z.B. gitterförmigen Grundkörper, Durchgangsöffnung vorhanden zum Hindurchführen eines Ausstoßers von der Unterseite her, um einen Tray nach oben aus der Palette herausschieben, also Anheben, zu können, etwa um damit der Tray dann vor allem automatisch mittels einer Handhabungseinheit leichter ergriffen werden kann.
Die Paletten sind ebenfalls stapelbar ausgebildet, und besitzen vorzugsweise umgekehrt zu den Trays beispielsweise von ihrer Oberseite nach oben abstehende Standbeine und auf der Unterseite Standbein-Aufnahmen, sodass die in auf der Oberseite angeordneten Standbein-Aufnahmen die unteren Enden der Standbeine einer darauf abgestellten weiteren Palette formschlüssig aufgenommen werden.
Es versteht sich von selbst, dass - sei es bei den Trays oder bei den Paletten - die Standbeine natürlich auch von der Oberseite aus nach oben ragen können und die Standbein-Aufnahmen an der Unterseite des jeweiligen Grundkörpers angeordnet sein können, und ebenso, dass anstelle einzelner über den Umfang verteilter Standbeine eine umlaufende Stand-Wand vorhanden sein kann, die die gleiche Funktion erfüllt.
Da die Trays häufig nicht nur in einer Einheitsgröße vorliegen, sondern in mehreren Größen, wobei vorzugsweise der nächstgrößere Tray immer ein ganzzahliges Mehrfaches der Abmessung des kleinsten Trays in einer der beiden horizontalen Raumrichtungen aufweist, sind die Tray-Nester, insbesondere deren Auflageflächen, der Palette vorzugsweise so gestaltet, dass unterschiedliche Größen dieser unterschiedlich großen Trays in einer Palette aufgenommen werden können, also sich einer der größeren Trays über mehrere Nester für den kleinsten Tray hinweg erstreckt.
Die auf den Auflageflächen aufliegenden Gegen-Flächen an der Unterseite eines Trays müssen dann natürlich entsprechend gestaltet und positioniert sowie dimensioniert sein.
Hinsichtlich einer Bearbeitungs- und Montage-Straße wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass diese

- wenigstens einer Belade-Station zum Beladen von Trays mit Werkstücken aufweist,
- wenigstens eine Umsetz-Station zum Umsetzen von beladenen, also mit Werkstücken gefüllten, vorzugsweise vollständig gefüllten, Trays in eine Vielzahl von Trays aufnehmende Paletten aufweist,
- wenigstens eine Bearbeitungs-Station zum Bearbeiten der Werkstücke in den Trays, insbesondere innerhalb der Paletten aufweist,
- wenigstens einen Förderer zum Transportieren der beladenen Trays und/oder der mit beladenen Trays beladenen, also gefüllten, also insbesondere vollständig gefüllten, Paletten aufweist.

Vorzugsweise weist die Bearbeitungs- und Montage-Straße auch wenigstens eine Handling-Einheit insbesondere einen Roboter, zum Einsetzen der Werkstücke in die Trays und/oder zum Umsetzen der beladenen Trays in Paletten und/oder zum Entnehmen von beladenen Trays aus den Paletten auf.
Vorzugsweise weist die Bearbeitungs- und Montage-Straße auch einen Zwischenpuffer für mit Werkstücken gefüllte, insbesondere vollständig gefüllte, Trays auf.
Vorzugsweise weist die Bearbeitungs- und Montage-Straße auch in wenigstens einer der Bearbeitungs-Maschinen Tray-Aufnahmen zum genau positionierten Aufnehmen eines Trays auf.
Ausführungsbeispiele
Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:

1a: Die Bestückung eines Trays mit Bauteilen,
1b: einen Zwischenpuffer für beladene, gefüllte Trays,
1c: das Beladen einer Palette mit gefüllten Trays in der Aufsicht,
1d: das Beladen und Stapeln von Paletten mit gefüllten, beladenen Trays in der Seitenansicht,
2: eine Bearbeitungs- und Montagelinie zum Bestücken eines übergeordneten Bauteiles mit Werkstücken,
3a: einen leeren Tray in perspektivischer Ansicht von schräg oben,
3b: einen Tray in der Aufsicht von oben,
3c: einen leeren Tray geschnitten entlang der Linie C - C der 3b,
4a: einen mit Werkstücken vollständig beladenen, gefüllten Tray in perspektivischer Ansicht von schräg oben,
4b: den Tray der 4a in der Aufsicht von oben,
4c: den gefüllten Tray gemäß 4a geschnitten entlang der Linie A - A der 4b

Den beabsichtigten Gesamtablauf, der erreicht werden soll, zeigt am besten die Aufsicht der 2 auf eine Bearbeitungs- und Montagestraße:
Das Ziel besteht darin, in ein vorgegebenes, übergeordnetes Bauteil 900, beispielsweise eine Bedientafel, vorher hergestellte Werkstücke 100.1, 100.2, 100.3, einzusetzen, beispielsweise darin zu verrasten, wie in 2 rechts oben dargestellt mittels eines verbesserten Handlings.
Die dafür benötigten Werkstücke 100.1, 100.2, 100.3, beispielsweise Tasten, Knöpfe oder Schalter der Bedientafel, werden einzeln hergestellt, meist als Kunststoff-Spritzgussteile, und von der jeweiligen Herstellungsmaschine mittels je eines Förderers 300 ungeordnet angeliefert, beispielsweise zu je einem Drehteller 30.
Von dem Drehteller 30 - dessen Funktion nachfolgend anhand der 1a erläutert wird - werden die verschiedenen Einzelteile in Trays 1 eingesetzt, diese in einem Zwischenpuffer 303 vorgehalten und die mit Werkstücken 100.1, 100.2, 100.3 gefüllten, beladenen Trays 1 von dort aus in Paletten 200 eingesetzt, die auf einem Förderer 300 zu bzw. durch weitere Bearbeitungsmaschinen bis zu einer Entnahmestation transportiert werden.
Beispielhaft sind in 2 als Bearbeitungsmaschinen eine Lackierstraße 400.1 dargestellt, durch die die gesamte, vollständig gefüllte Palette 200 hindurchgefahren wird, um die Oberseiten der mit den Unterseiten auf die einzelnen Trays aufgesteckten Werkstücke 100.1, 100.2, 100.3 zu lackieren.
In Durchlaufrichtung des Förderers 300 ist nachfolgend neben dem Förderer 300 eine Laserstation 400.2 dargestellt, in der mittels teilweisem Abtrag der aufgebrachten Lackschichten mittels eines Lasers der auf der Oberseite der auf die Trays 1 aufgesteckten Werkstücke 100.1, 100.2, 100.3 Beschriftungen oder Symbole aufgebracht werden.
Da in der Laserstation 400.2 sich die Werkstücke 100.1 bis 100.3 in einer exakten Relativlage zur Laserstation 400.2 befinden müssen, die Positionierung der einzelnen Trays in den Paletten 200 jedoch nicht exakt genug ist, wird zum Lasern jeweils ein oder mehrere Trays 1 aus der Palette 200 entnommen - die dafür auf dem Förderer 300 verbleibt oder von diesem heruntergenommen werden kann - , in die Laserstation 400.2 verbracht, dort der Tray 1 exakt positioniert, vorzugsweise formschlüssig positioniert, und die darauf befindlichen Werkstücke 100.1 - 100.3 gelasert.
Da die Positionierung der Werkstücke 100.1 - 100.4 in den Trays 1 ausreichend exakt ist müssen sie hierfür nicht aus den Trays 1 entnommen werden.
Nachdem in einem Tray 1 alle Werkstücke 100.1 - 100.4 gelasert sind, die gelasert werden sollen, werden diese Trays 1 wieder in die Palette 200 eingesetzt und auf dem Förderer 300 weitertransportiert.
In einer nachfolgenden Entnahmestation werden die Trays 1, vorzugsweise einzeln, aus der Palette 200 entnommen, entweder manuell oder mittels einer Handhabungseinheit 500 wie etwa einem Roboter, und zu einer Montagestation 400.3 verbracht und dort möglichst exakt positioniert.
An der Montagestation werden die Werkstücke 100.1 bis 100.3 nacheinander oder teilweise auch gleichzeitig aus dem Tray 1 entnommen und in die dafür vorgesehenen Positionen der übergeordneten Baueinheit 900 eingesetzt. Dies kann wiederum mittels einer Handhabungseinheit 500 wie einem Roboter geschehen oder auch manuell.
1a zeigt zunächst das Bestücken, also Beladen, eines Trays 1, der im vollständig gefüllten Zustand mit unterschiedlichen Werkstücken 100.1 bis 100.3 beladen sein soll, mit derjenigen Sorte eines Werkstückes 100.1, mit welchem der Tray 1 als letztes beladen wird, und dabei insbesondere beim Füllen mit dem letzten im Tray 1 noch fehlenden Werkstück 100.1, welches ja auf diesem Tray im beladenen Zustand vier Mal vorhanden ist.
Wie am linken Bildrand dargestellt, werden die Werkstücke 100.1 ungeordnet auf einem Förderer 300 liegend zugeführt, beispielsweise von einer Spritzgussmaschine, und über das in Laufrichtung vordere Ende des Förderbandes 300 abgeworfen in einen Vereinzeler 301, der die Werkstücke 100.1 nicht nur vereinzelt, sondern auch in einer definierten Lage auf dem Vereinzeler 301 bis nahe an den Drehteller 30 herantransportiert.
Auf der Oberseite des gesteuert antreibbaren Drehtellers 30, der um eine aufrechte Achse 30' drehbar ist, sind auf einer konzentrisch zur Drehachse 30' angeordneten Kreisbahn Werkstückträger 41, vorzugsweise von der Oberseite des Drehtellers 30 nach oben aufragend, angeordnet, auf die das zu handhabende Werkstück 100.1 exakt formschlüssig positioniert aufgelegt werden kann.
Um den Außenumfang des Drehtellers 30 herum sind Handlingstationen 40.1 - 40.4 angeordnet, in einer Anzahl entsprechend der Anzahl von Werkstück-Trägern 41 auf dem Drehteller 30, die auf dem Drehteller 30 vorzugsweise über den Umfang gleichmäßig verteilt sind, und analog auch die Handlingstationen 40.1 - 40.4 außen um den Drehteller 30 herum.
Da in diesem Fall in dem Werkstück 100.1 vor dem Ablegen in dem Tray 1 noch ein Einsatzteil 12 eingesteckt und insbesondere in dem Werkstück 100.1 verrastet werden muss, beispielsweise ein Lichtleiterstift, wird zunächst das Einsatzteil 12 an der Einsatzstation 40.1 angeliefert und, vorzugsweise automatisch, beispielsweise mittels eines Greifers 501, in die dafür vorgesehene Ausnehmung des Werkstückträgers 41 gesteckt, aus dem es noch teilweise nach oben vorsteht.
Nach Weitertakten des Drehtellers 30 um den Zwischenwinkel zwischen den Werkstückträgern 41 befindet sich der nun mit dem Einsatzteil 12 ausgestattete Werkstückträger 41 an der Arbeitsstation 40.2, der Auflagestation für die Werkstücke 100.1, die hier mittels eines Greifers in Form eines Saugers 502 vom Vereinzeler 301 abgenommen und auf den Werkstückträger 41 auf dem Drehteller 30 zunächst lose, aber positions- und drehlagen-genau aufgelegt wird, sodass sich der im Werkstück 100.1 befindliche Durchbruch 12', in den das Einsatzteil 12 eingesteckt werden soll, in dem auf dem Werkstückträger 41 abgelegten Zustand genau über dem Einsatzteil 12 befindet oder dieser bereits von unten teilweise in die kanalförmige Ausnehmung 12' hineinragt.
Nach Weitertakten des Drehtellers 30 befindet sich dieser Werkstückträger 41 mit dem lose aufgelegten Werkstück 100.1 an der nächsten Arbeitsstation 40.3, der Aufpress-Station.
Dort wird mittels eines Pressstempels 503 das Werkstück 100.1 kraftgesteuert oder weggesteuert gegen den Werkstückträger 41 gepresst, bis sich dieser in seiner Soll-Lage, nämlich das Werkstück auf den Werkstück-Auflagen 5 des Werkstückträgers 41 aufliegend, befindet und in dieser Stellung das Einlegeteil 12 dann auch seine Soll-Position in der Ausnehmung 12' im Werkstück 100.1 erreicht hat.
Nach erneutem Weitertakten des Drehtellers 30 befindet sich das nun fertig mit dem Einsatzteil 12 ausgestattete Werkstück 100.1 - bei dem in dieser Lage nur aus Übersichtlichkeitsgründen der darunter befindliche, ansonsten in der Realität nicht sichtbare Werkstückträger 41 zusätzlich dargestellt ist - an der nächsten Arbeitsstation 40.4, der Entnahmestation.
Dort wird das auf dem Werkstückträger 41 aufliegende Bauteil 100.1 mit einem von oben aufgesetzten Sauger 500.2 als Greifwerkzeug vom Werkstückträger 41 nach oben abgenommen, an einer Prüfvorrichtung 504 vorbeitransportiert, die - in diesem Fall von der Unterseite 100b des Werkstückes 100.1 aus - das Vorhandensein und die richtige Positionierung des Einsatzteiles 12 im Werkstück 100.1 prüft und nach positivem Prüfergebnis dieses Werkstück 100.1 in einem dafür vorgesehenen Nest des Trays 1 positionsgenau und drehlagengenau abgelegt.
Die so vollständig gefüllten Trays 1 werden gemäß 1b auf einem weiteren Förderer 300 abgelegt und einem Zwischenpuffer 303 zugeführt, der aus mehreren Stapeln 20 von übereinander gestapelten, gefüllten Trays 1 besteht, die sich vorzugsweise auf diesem Förderband 300 befinden.
Dabei wird jeder neue gefüllte Tray 1 einem bereits bestehenden Teil-Stapel 20 von unten her zugeführt, indem dieser Teilstapel hierfür von einer Hubvorrichtung 302, die unter den untersten Tray 1 des Teil-Stapes 20 greift, hochgehoben, der neuzuzuführende gefüllte Tray 1 darunter geschoben und der Teilstapel auf diesem abgesetzt wird.
Von dem Förderer 300 wird der in dessen Transportrichtung vorderste Stapel 20 anschließend - siehe 1c - einer Paletten-Füllstation zugeführt, in der Kistenartige Paletten 200, in denen eine Vielzahl von Tray-Nestern 203 zur positionsgenauen Aufnahme je eines gefüllten Trays 1 vorhanden sind, mit vollen Trays 1 gefüllt werden. Hierfür werden von dem in Laufrichtung des Förderers 300 vordersten Stapel 20 von oben her volle Trays 1 einzeln abgenommen und in die Nester 203 abgelegt, bis die Palette 200 gefüllt ist.
Wie die 1d zeigt, sind die Paletten 200 stapelbar, indem deren Grundkörper 201 entsprechend ausgebildet ist, beispielsweise indem er von dessen Boden nach unten abstehende Positionier-Vorsprünge aufweist, die beim Aufsetzen dieser Palette 200 auf einer darunter befindliche Palette 200 in deren obere Öffnung hineinragen und die beiden Paletten 200 in Querrichtung zueinander positionieren.
Vorzugsweise weist der, insbesondere über den Umfang der Palette 200 umlaufende, vom Boden nach oben aufragende Rand des Grundkörpers 201 am oberen Ende eine nach außen ragenden Kröpfung auf zum leichteren - manuellen oder automatischen - Erfassen der Palette 200.
In 1d sind ferner vom Boden des Grundkörpers 201 aufragende Tray - Aufnahmen 205 dargestellt, auf denen ein - vorzugsweise gefüllter - Tray 1 grob positioniert abgelegt werden kann.
Stattdessen könnten diese Tray-Aufnahmen 205 auch analog zu den Standbein-Aufnahmen 7, wie sie an, insbesondere der Oberseite, jedes Trays 1 ausgebildet sind.
1d lässt ferner erkennen, dass durch entsprechende Durchbrüche 202 im Boden des Grundkörpers 201 der Palette 200 ein Ausstoßer 204 von unten hindurchgeführt werden kann bis gegen die Unterseite des Trays 1, um den Tray 1 von der Tray -Aufnahme 205 abzuheben, insbesondere über die obere Öffnung der Palette 200 hinaus, für ein besseres Ergreifen des Trays 1 durch eine Handling-Einheit 500.
Wie die 1c zeigt, umfasst jede Palette 200 einen Grundkörper 201, der vorzugsweise aus einem in der Aufsicht betrachtet über den Umfang umlaufenden, äußeren, von einem Boden nach oben aufragende Rand besteht.
Der Boden des Grundkörper 201 ist vorzugsweise ein Gitterwerk aus sich kreuzenden Versteifungsstreben, weist jedoch auch bei einer plattenförmigen Gestaltung vorzugsweise unter jeder Tray-Aufnahme 205 die oben beschriebenen Durchgangsöffnung 202 auf.
Auf der Oberseite des Bodens, insbesondere der Versteifungsstreben des Gitterwerkes des Bodens, sind die Tray-Aufnahmen 205 so angeordnet, dass die darauf abgelegten Trays 1 in Reihen und Spalten eines rechtwinkligen Rasters gleichmäßig verteilt und zueinander beabstandet angeordnet sind.
Die mit vollständig gefüllten Trays 1 vollständig gefüllten Paletten 200 werden entweder zwischengepuffert und zu diesem Zweck vorzugsweise gestapelt, anschließend jedoch einzeln, vorzugsweise auf einem weiteren Förderer 300, den weiteren Handlingstationen 400.1, 400.2 zugeführt, wie anhand der 2 erläutert.
Vor allem die Trays 1 sind zu diesem Zweck spezifisch ausgestaltet, wie nachfolgend anhand der 3a - 4c erläutert wird:
Dabei zeigen die 3a - 3c den leeren Tray 1 und die 4a - 4c den Tray 1 vollständig bestückt, also beladen mit auf die einzelnen Werkstücknester 3, also deren Werkstück-Auflagen 5, aufgesetzten Werkstücken 100.1 - 100.4.
Wie am besten die 3a - 3c erkennen lassen, weist der Grundkörper 2 des Trays 1 einen außen umlaufenden Rahmen 4b auf, durch den zur Versteifung in beiden Querrichtungen 11.1 und 11.2 in dieser Tray-Ebene 1' des Trays 1 Querstreben 4a verlaufen.
Von diesem Grundkörper 2 aus ragen Werkstück-Nester 3 in Form von jeweils geschlossen umlaufenden Auflage-Wänden 5 nach oben, die so geformt sind, dass sie sich im Inneren eines entsprechenden, also darauf passenden, darauf aufgesetzten, kappenförmigen Werkstückes 100.1 oder 100.2 befinden, wie am besten in der Schnittdarstellung der 4c zu erkennen, und dadurch das Werkstück z.B. 100.1 in beiden Querrichtungen 11.1 und 11.2 sowie in der Höhe 10 optimal positionieren.
In der Höhe, der Längsrichtung 10, werden die aufgelegten Werkstücke 100.1 dadurch exakt positioniert, indem an der umlaufend geschlossenen Werkstück-Wand 5 Teilbereiche ihrer Oberseite als Werkstück-Auflagen 5 ausgebildet sind, jedoch nicht die gesamte umlaufende Oberseite der Auflage-Wand 5, was zu einer Überbestimmung der Höhen-Position des Werkstückes 100.1 führen würde.
Zu diesem Zweck kann das Werkstück 100.1 an seiner Unterseite 100b auch - wie in 4c dargestellt - Fortsätze oder Aufstandsflächen aufweisen, die speziell angeordnet sind zum Kontaktieren und Aufsetzen auf der Werkstück-Auflage 5 und sonst keine Funktion besitzen.
Die Werkstücknester 3 sind in Form von umlaufend geschlossenen Auflage-Wänden 5 ausgebildet, da dies bei etwa gleichbleibenden Wandstärken über das gesamte, vorzugsweise einstückig ausgebildete Tray 1 eine optimale Sicherheit gegen Verzug dieser Werkstücknester 3 oder Werkstückauflagen 5 bietet, vor allem wenn die Auflagewand 5, also die einander gegenüberliegenden Abschnitte, gegeneinander mittels Querstreben verstrebt sind.
Wie die 3a ferner zeigt, sind in der Aufsicht betrachtet im Inneren der umlaufenden Auflagewand 5 Durchgangsöffnungen 8 vorhanden, um durch diese hindurch einen Ausstoßer 9 von unten gegen das aufliegende Werkstück 100.1 zu pressen und dieses von der Auflagewand 5 abheben zu können.
Wie die 3a - 3c sowie 4a - 4c weiter zeigen, besitzt der Grundkörper 2 des Trays 1, der in diesem Fall rechteckig, insbesondere quadratisch ausgebildet ist, an seinen Ecken von der Hauptebene 1' nach unten abragende Standbeine 6 und auf der gleichen Position auf der Oberseite des Grundkörpers 2, insbesondere des Rahmens 4b, Standbein-Aufnahmen 7, in die die Unterseite der Standbeine 6 eines nächsten, auf diesen Tray 1 aufgestellten weiteren Trays 1 formschlüssig aufgesteckt und positioniert werden können.
Zu diesem Zweck kann - wie am besten in 3c zu erkennen - das Standbein 6 an seiner unteren Stirnfläche eine Ausnehmung 6a aufweisen, in die ein an der Standbein-Aufnahme 7 nach oben ragender Zapfen 7a hineinpasst und das darauf ruhende Standbein 6 ausreichend genau positioniert, insbesondere indem die Ausnehmung 6a und/oder der Zapfen 7a zum freien Ende bzw. zum Boden hin konisch zulaufend ausgebildet ist.
Zusätzlich ist auf den - in diesem Fall zur Mitte des Trays 1 hin weisenden Seite - mindestens zwei Seiten um den Zapfen 7a herum eine Führungswand 7b nach oben Auflagern vorhanden, die ebenfalls Bestandteil der Standbein-Aufnahme 7 ist, und die höher als der Zapfen 7a Auftrag, um den sich von oben annähern den nächsten Tray 1 und dessen Standbeine 6 in Richtung der Standbein-Aufnahme 7a zu leiten.
In den 4a - 4c sind die in diesem Fall etwa kappenförmigen, in der Aufsicht unterschiedliche Formen aufweisenden, Werkstücke 100.1 - 100.4 bereits auf die einzelnen Werkstücknester 3 aufgesetzt und weisen in diesem Fall bereits auf ihrer Oberseite 100a Symbole und Beschriftungen auf, wie sie in der Darstellung der 2 erst in der Laserstation 400.2 aufgebracht werden.
Wie die 4b erkennen lässt, kann sich eine Auflage-Wand 5 auch vom in Aufsicht betrachtet Inneren des aufgelegten Werkstückes 100.3 über dieses hinaus auch nach außen erstrecken, was entweder der zusätzlichen Versteifung dienen kann oder auch dem Zweck, unterschiedlich große, aber ähnlich gestaltete Werkstücke auf ein und derselben Auflagewand 5 absetzen und positionieren zu können.
Bezugszeichenliste

1: Tray
1': Hauptebene
2: Grundkörper
2a: Oberseite
2b: Unterseite
3: Werkstück-Nest, Werkstück-Aufnahme
4a: Querstrebe
4b: Rahmen
5: Werkstück-Auflage
6: Standbein
6a: Ausnehmung
7: Standbein-Aufnahme
7a: Zapfen
7b: Führungswand
8: Durchgangsöffnung
9: Ausstoßen
10: Höhe, Längsrichtung
11: Querrichtung
12: Einsatzteil
13
14
20: Stapel
30: Drehteller
30': Drehachse
40.1-.4: Handlingstation
41: Werkstück-Träger
100.1-.3: Werkstück
100a: Oberseite
100b: Unterseite
200: Palette
201: Grundkörper
202: Durchgangsöffnung
203: Tray-Nest, Tray-Aufnahme
204: Ausstoßer
205: Tray-Auflage
300: Förderer
301: Vereinzeler
302: Hubvorrichtung
303: Zwischenpuffer
400: Bearbeitungs-Maschine, Bearbeitungs-Station
400.1: Lackierstraße
400.2: Laserstation
400.3: Montage-Maschine
500: Handhabungseinheit, Roboter
501: Greifer, Sauger
502: Greifer, Sauger
503: Pressstempel
504: Prüfvorrichtung
900: übergeordnetes Bauteil, Blende

Claims

Verfahren zum Handhaben von Werkstücken (100, 100.1, 100.2, 100.3, 100.4,) während deren Bearbeitung und gegebenenfalls Montage, wobei c) die Werkstücke (100) einzeln nacheinander oder mehrere Werkstücke (100) gleichzeitig in Gruppen automatisch in einen Tray (1) eingesetzt und dabei formschlüssig gegenüber dem Tray (1) genau positioniert werden, d) die mit Werkstücken (100) gefüllten Trays (1) in Paletten (200), die eine Vielzahl von Trays (1) nebeneinander aufnehmen können, umgesetzt und in diesen zumindest grob, also mit größeren Toleranzen als beim genauen Positionieren, positioniert werden, e) die mit gefüllten Trays (1) gefüllten Paletten (200) zu nachfolgenden Bearbeitungs-Stationen (400) oder gegebenenfalls Montage-Stationen (400) zum Bearbeiten oder gegebenenfalls montieren der Produkte (100) vorgebracht werden, f) in den Bearbeitungs-Stationen (400) die Werkstücke (100) - entweder angeordnet in den Paletten (200) bearbeitet werden - oder angeordnet in den aus den Paletten (200) entnommenen gefüllten Trays (1) bearbeitet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt c) a) die angelieferten Werkstücke (100) vereinzelt werden, b) die Werkstücke (100) ergriffen werden, insbesondere automatisch von einer Handhabungseinheit (500) ergriffen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Trays (1) gefüllten Paletten (200) auf ein Förderband aufgelegt werden, welches die Werkstücke (100) in den Paletten (200) zu wenigstens einer nachfolgenden Bearbeitungsmaschine (400), insbesondere zu einer Lackierstraße und durch diese hindurch transportiert. (Zwischenpuffern)
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt d) die gefüllten Trays (1) gepuffert werden, insbesondere indem mehrere Trays (1) übereinander gestapelt und dabei formschlüssig relativ zueinander positioniert werden und insbesondere mehrere Stapel (20) von gefüllten Trays (1) erstellt werden, bis mindestens diejenige Anzahl gefüllter Trays (1) gepuffert ist, die für das vollständige Füllen einer Palette (200) benötigt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Stapeln der Trays (1), die Trays (1) auf einem Förderer (300) dem Stapel (20) an deren unteren Ende zugeführt, der Stapel (20) hochgehoben und der neue Tray (1) dem Stapel von unten hinzugefügt wird. (Vor Einsetzen in Trays)
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - vor dem Schritt c) an den vereinzelten Werkstücken (100) Bearbeitungs- und/oder Prüfschritte durchgeführt werden, die nicht an einem in dem Tray (1) abgelegten Werkstück (100) durchgeführt werden können, - insbesondere Bearbeitungs- und Prüfschritte, die in der später im Tray (1) eingesetzten Position des Werkstückes (100) an der dem Tray (1) zugewandten Seite, insbesondere der Unterseite (100b), des Werkstückes (100) durchgeführt werden müssen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - von unten Einsatzteile (12) in das Werkstück (100) montiert werden und / oder - vor dem Einsetzen des Werkstückes (100) in den Tray (1) das Vorhandensein des Einsatzteiles (12) im Werkstück (100) geprüft wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsetzen des Werkstückes (100) in den Tray (1) und/oder des Einsatzteiles (12) in das Werkstück (100) mit Hilfe eines Drehtellers (30) erfolgt, an dem über den Umfang verteilt Werkstück-Träger (41) zum genau positioniert aufnehmen je eines Werkstückes (100) vorhanden sind und um dessen Umfang herum mehrere Handlingstationen (40.1, 40.2, 40.3, 40.4), angeordnet sind, insbesondere - eine, insbesondere erste, Handlingstation (40.1) zum Bereitstellen des Einsatzteiles (12) und Einsetzen in einen Werkstück-Träger (41) auf dem Drehteller (30), insbesondere mittels einer Handling Einheit (500) wie etwa einem Roboter (500), und/oder - eine, insbesondere zweite, Handlingstation (40.2) zum Auflegen des Werkstückes (100) auf den mit dem Einsatzteil (12) bestückten Werkstück-Träger (41), und/oder - eine, insbesondere dritte, Handlingstation (40.3) zum Gegeneinanderpressen von Werkstück (100) und Einsatzteil (12), insbesondere durch Anpressen des Werkstückes (100) gegen den mit dem Einsatzteil (12), bestückten Werkstück-Träger (41) bis zur Auflage an den WerkstückAufnahmen (5) des Werkstück-Trägers (41), und/oder - eine, insbesondere vierte, Handlingstation (40.4), in der das Werkstück (100) automatisch, insbesondere mittels eines Roboters (500), vom dem Werkstück-Träger (41) entnommen, über eine Prüfvorrichtung gehalten und bei positivem Prüfergebnis in ein Werkstück-Nest (3) des Trays (1) abgelegt wird. (Am Bestimmungsort)
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für weitere Arbeitsschritte, insbesondere Lasern der Werkstücke (100) von oben und / oder Montage - die Trays (1) aus den Paletten (200) entnommen und - entweder die Werkstücke (100) in den Trays (1) bearbeitet oder an ihnen ein weiteres Bauteil montiert wird und/oder - für die Montage der Werkstücke (100) in einem übergeordneten Bauteil (900) die Werkstücke (100) aus dem Tray (2) entnommen, werden insbesondere automatisch mittels einer Handhabungseinheit (500). (Satzweise Füllung der Trays)
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trays (1) so gefüllt werden, dass unterschiedliche Werkstücke (100.1, 100.2, 100.3, 100.4) in dem Tray (1) vorhanden sind, und insbesondere wenigstens ein definierter Satz zusammengehöriger unterschiedlicher Werkstücke (100.1-.4), wie beispielsweise zum Füllen einer Blende (900) mit Tasten (100.1, 100.2, 100.3, 100.4), die die Werkstücke (100.1, 100.2, 100.3, 100.4) darstellen, dienen kann.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Vor dem Schritt d) die Trays (1) nacheinander mehreren unterschiedlichen Zufuhrstationen für unterschiedliche angelieferte und ggfs. vorbearbeitete Werkstücke (100 a, b, c) zugeführt werden.
Tray (1) zum formschlüssigen Aufnehmen, insbesondere Auflegen von oben, von mehreren Werkstücken (100), wobei der Tray (1) umfasst - einen Grundkörper (2), insbesondere in Form eines Gitterrahmens, - mehrere Werkstück-Nester (3) die am Grundkörper (2), insbesondere an dessen Oberseite (2a), so ausgebildet sind, dass sie jeweils ein bestimmtes Werkstück (100) formschlüssig aufnehmen können, indem jedes Werkstück-Nest (3) mindestens eine Werkstückauflage (5) umfasst, die das darauf aufgelegte Werkstück (100) sowohl in der Höhe, der Längsrichtung (10), als auch in der Querrichtung (11) exakt positioniert.
Tray nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch - aus der Unterseite (2b) des Grundkörpers (2) vorstehenden Standbeinen (6) sowie - Standbein-Aufnahmen (7) an der Oberseite (2a) des Grundkörpers (2, auf die die unteren Enden der Standbeine (6) eines darauf gestellten oberen, weiteren Trays (1) formschlüssig passen, - Durchgangsöffnungen (8) im insbesondere gitterartig ausgebildeten Grundkörper (2) im Bereich jedes Werkstück-Nestes (3), zum Hindurchführen eines Ausstoßers (9) von unten nach oben gegen ein in dem Nest (3) liegendes Werkstück (100).
Tray nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch - bei einem kappenförmigen Werkstück (100) die Werkstückauflage (5) in der Aufsicht auf die Hauptebene (1') des Trays (1) eine aufrecht stehende, ringförmig umlaufende Auflage-Wand (5') ist, die ins Innere des kappenförmigen Werkstückes (100) hineinpasst, - die freie obere Endkante (5'a) der Auflage-Wand (5') nur bereichsweise als Werkstückauflage (5) ausgebildet ist, während der Rest der Endkante (5'a) soweit abgesenkt ist, dass sie bei einem aufgesetzten Werkstück (100) nicht mit diesem in Kontakt gerät.
Palette (200) zur Aufnahme mehrerer Trays (1), dadurch gekennzeichnet, dass - die Palette (200) einen Grundkörper (201) umfasst, der insbesondere gitterförmig gestaltet ist, - an dem mehrere Tray-Nester (203) nebeneinander, insbesondere an dessen Oberseite (201a), ausgebildet sind, - wobei jedes Tray-Nest (203) mindestens eine Tray-Auflage (205) aufweist zum Auflegen eines Trays (1).
Palette nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in der Palette (200) insbesondere in deren Grundkörper (201), Durchgangsöffnungen (202) vorhanden sind zum Hindurchführen eines Ausstoßers (204).
Palette nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass - die Tray-Nester (203) rasterartig in Zeilen und Spalten nebeneinander vorhanden sind, und/oder - die Tray-Nester (203) und insbesondere deren Tray-Auflagen (205) so ausgebildet sind, dass auch ein gegenüber der normalen Rastergröße mehrfach großes Tray (1) in die Palette (200) formschlüssig eingesetzt werden kann.
Bearbeitungs- und Montage-Straße für Werkstücke (100), mit - wenigstens einer Belade-Station zum Beladen von Trays (1) mit Werkstücken (100), - wenigstens einer Umsetz-Station zum Umsetzen von beladenen, also mit Werkstücken (100) gefüllten, vorzugsweise vollständig gefüllten, Trays (1) in eine Vielzahl von Trays (1) aufnehmende Paletten (200), - wenigstens einer Bearbeitungs-Station (400.1,400.2) zum Bearbeiten der Werkstücke (100) in den Trays (1), insbesondere innerhalb der Paletten (200), - wenigstens einen Förderer (300) zum Transportieren der beladenen Trays (1) und/oder der mit beladenen Trays (1) beladenen, also gefüllten, also insbesondere vollständig gefüllten, Paletten (200), - insbesondere wenigstens einer Handling-Einheit (500) insbesondere einem Roboter (500), zum Einsetzen der Werkstücke (100) in die Trays (1) und/oder zum Umsetzen der beladenen Trays (1) in Paletten (200) und/oder zum Entnehmen von beladenen Trays (1) aus den Paletten (200).
Bearbeitungs- und Montage-Straße nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischenpuffer (303) für mit Werkstücken (100) gefüllte, insbesondere vollständig gefüllte, Trays (1) vorhanden ist.
Bearbeitungs- und Montage-Straße nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer der Bearbeitungs-Maschinen (400.1, 400.2) Tray-Aufnahmen (203') zum genau positionierten Aufnehmen eines Trays (1) vorhanden sind.