DE102018204769A1 - Bearbeitungsstation für Fahrzeugkarosserieteile und Verfahren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsstation, insbesondere Framingstation, für als Fahrzeugkarosserieteile ausgebildete Werkstücke, mit einer Mehrzahl Spannrahmen zum Aufspannen der Werkstücke, zumindest einem Magazinbereich zum Vorhalten der Spannrahmen, einem Arbeitsbereich zum Bearbeiten der Werkstücke und zumindest einem Fördergerät für den Spannrahmentransport zwischen dem Magazinbereich und dem Arbeitsbereich, wobei das zumindest eine Fördergerät eine Absteckvorrichtung zum Lagern zumindest eines Spannrahmens aufweist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsstation, insbesondere Framingstation, für als Fahrzeugkarosserieteile ausgebildete Werkstücke, mit einer Mehrzahl Spannrahmen zum Aufspannen der Werkstücke, zumindest einem Magazinbereich zum Vorhalten der Spannrahmen, einem Arbeitsbereich zum Bearbeiten der Werkstücke und zumindest einem Fördergerät für den Spannrahmentransport zwischen dem Magazinbereich und dem Arbeitsbereich, wobei das zumindest eine Fördergerät eine Absteckvorrichtung zum Lagern zumindest eines Spannrahmens aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Übergeben eines Spannrahmens an einen Arbeitsbereich in einer Bearbeitungsstation.
• Derartige Bearbeitungsstationen und Framingstationen sind bekannt und dienen dazu, Werkstücke in einer vorgegebenen exakten Position zu spannen und anschließend durch einen Fügevorgang endgültig miteinander zu verbinden. Bei diesen Werkstücken kann es sich beispielsweise um Fahrzeugkarosserieteile handeln. Bei dem Fügevorgang kann es sich um Schweißen, Kleben, Nieten oder auch Crimpen handeln. Für den Vorgang des exakten Positionierens des einen Karosseriebauteils, beispielsweise einer Seitenwand, an ein anderes Karosseriebauteil, beispielsweise eine Bodengruppe, werden sogenannte Spannrahmen eingesetzt. Ein oder mehrere dieser Spannrahmen werden in einem Magazinbereich vorgehalten beziehungsweise bevorratet und mittels einer Transportvorrichtung in den Arbeitsbereich und zurück verfahren beziehungsweise transportiert. Der eigentliche Arbeitsbereich wird gemeinhin als Geobox bezeichnet. Durch diesen Arbeitsbereich bzw. der Geobox wird meist entlang einer kontinuierlichen Förderstrecke die aufzubauende Fahrzeugkarosserie geleitet, so dass in dem Arbeitsbereich bzw. der Geobox das jeweilige Werkstück der teilfertigen Fahrzeugkarosserie hinzugefügt wird.
• Ein Spannrahmen ist regelmäßig als aufrecht stehender, weitestgehend ebener Tragrahmen ausgebildet, an dem mehrere betätigbare Spanner gehalten sind, über die die Karosserieteile an vorbestimmten Punkten gegeneinander verspannt werden, um dort gefügt zu werden. Ein Spannrahmen an sich ist nicht dazu ausgebildet ein Karosserieteil zu tragen und zu transportieren, sondern lediglich dazu, ein Karosseriebauteil, das in einem vorhergehenden Montageschritt an ein zweites Karosseriebauteil gelascht oder auch geclipst vorpositioniert wurde, in eine endgültige, konstruktiv vorgegebene Position zu bringen.
• Aus der EP 2 137 053 B1 ist eine Bearbeitungsstation mit omnidirektional beweglichen Fördergeräten bekannt, wobei auf dem Fördergerät Positionier- und Fixiermittel vorgesehen sind, die einen geladenen Spannrahmen halten und für eine Übergabevorgang freigeben können. Das Fördergerät kann eine Zustellvorrichtung mit einer horizontalen Bewegungsachse aufweisen, über die der geladene Spannrahmen zu einer Absteckung am Gestell des Arbeitsbereichs vorgeschoben werden kann, um dort in entsprechende Aufnahmen eingesteckt zu werden. Weiterhin ist beschrieben, dass die Zustellvorrichtung eine Weichschaltung ihrer Stellantriebe aufweisen kann, um etwaige kleine Positionsabweichungen bei der Rahmenzustellung ausgleichen zu können.
• Als nachteilig wird hierbei empfunden, dass trotz einer Weichschaltung auf der Seite des Fördergeräts eine relativ hohe Anfahrgenauigkeit bezüglich des Arbeitsbereichs durch das Fördergerät erfolgen muss.
• Ausgehend hiervon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Bearbeitungsstation bereitzustellen, dessen Fördergerät mit einer geringeren Anfahrgenauigkeit den Arbeitsbereich anfährt, aber dennoch in der Lage ist, einen Spannrahmen sicher an den Arbeitsbereich zu übergeben.
• Die Aufgabe wird gelöst durch Bearbeitungsstation, insbesondere Framingstation, für als Fahrzeugkarosserieteile ausgebildete Werkstücke, mit einer Mehrzahl Spannrahmen zum Aufspannen der Werkstücke, zumindest einem Magazinbereich zum Vorhalten der Spannrahmen, einem Arbeitsbereich zum Bearbeiten der Werkstücke und
  mit zumindest einem Fördergerät für den Spannrahmentransport zwischen dem Magazinbereich und dem Arbeitsbereich, wobei das zumindest eine Fördergerät eine Absteckvorrichtung zum Lagern zumindest eines Spannrahmens aufweist und die Absteckvorrichtung in eine den jeweiligen Spannrahmen fest lagernde Stellung und in eine den Spannrahmen schwimmend lagernde Stellung überführbar ist und der Arbeitsbereich eine Linearführung zur positionsgenauen Aufnahme der Spannrahmen in dem Arbeitsbereich aufweist.
• Durch die erfindungsgemäße Bearbeitungsstation wird in vorteilhafterweise erreicht, dass das oder die Fördergeräte innerhalb der gesamten Fläche der Bearbeitungsstation mit einer vergleichsweise geringen Positioniergenauigkeit verfahren können, aber im Vergleich hierzu innerhalb des Arbeitsbereichs über die Linearführung eine hohe Positioniergenauigkeit zur Verfügung gestellt wird.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Linearführung in einem Anfangsbereich zumindest einen sich öffnenden Einfahreinweiser aufweist, zur positionstoleranten Übernahme der Spannrahmen von dem Fördergerät. Hierbei ist mit Anfangsbereich der von der Förderstrecke für die Fahrzeugkarosserie abgewandte Bereich zu verstehen. Hierbei kann ein Einfahreinweiser trichterförmig entlang des Verlaufs der Linearführung verengen, so dass die Linearführungen nach Durchlaufen der Einfahreinweiser das Maß bzw. die Position haben, auf dem bzw. auf der die Spannrahmen in eine Endposition in dem Arbeitsbereich zugestellt werden.
• Die Einfahreinweiser der Linearführung unterstützen in vorteilhafter Weise den erfindungsgemäßen Vorteil, dass das Fördergerät innerhalb der Bearbeitungsstation mit einer relativ geringen Positioniergenauigkeit bewegt werden kann und über die Linearführung positionsgenau in dem Arbeitsbereich zugestellt werden kann. Die Einfahreinweiser gewährleisten somit funktional den Übergang von geringer Positionsgenauigkeit während des Spannrahmentransports innerhalb der Bearbeitungsstation zu hoher Positionsgenauigkeit innerhalb des Arbeitsbereichs.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Linearführung zumindest zwei Führungsschienen umfasst. Über zwei Führungsschienen ist es möglich die Spannrahmen in dem Arbeitsbereich ausreichend stabil und statisch bestimmt abzustützen. Das Profil einer Führungsschiene kann bedarfsgerecht ausgebildet sein. Bevorzugt ist allerdings, dass die zwei Profilschienen jeweils U-förmig ausgebildet sind und derart zueinander angeordnet sind, dass die offenen Seiten des U einander zugewandt sind.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Absteckvorrichtung zumindest einen Mehrstellungszylinder aufweist, über den die schwimmend lagernde Stellung, die fest lagernde Stellung und eine offene Stellung, in der jeweilige Spannrahmen gegenüber dem Fördergerät freigegeben ist, aktuierbar ist. Hierbei kann der Mehrstellungszylinder pneumatisch oder hydraulisch betätigt sein. Über einen Mehrstellungszylinder ist es in vorteilhafter Weise möglich über ein einziges Bauteil mehrere Stellungen bzw. Schaltzustände anzusteuern.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Spannrahmen eine Führungsrollenanordnung aufweisen, die bei Aufnahme der Spannrahmen in dem Arbeitsbereich in eine Wirkverbindung mit der Linearführung tritt. Über die Führungsrollen ist gewährleistet, dass eine Bewegung der Spannrahmen in der oder auf der Linearführung mit einem möglichst geringen Energieaufwand zu bewerkstelligen ist.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass es sich bei dem Fördergerät um ein nicht spurgebundenes, führerloses Transportfahrzeug handelt. Hierbei ist von Vorteil, dass zunächst auf irgendeine Art von Zwangsspurführung verzichtet werden kann. Außerdem können bei einer geänderten Konfiguration der Bearbeitungsstation die Fahrwege des Förderergeräts in einfacher Weise angepasst werden. Weiterhin ist als Vorteil zu nennen, dass ein nicht spurgebundenes, führerloses Transportfahrzeug eine hohe Wendigkeit aufweist.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine optische Leitspur vorgesehen ist, zur Navigation des zumindest einen Fördergeräts zwischen dem Magazinbereich und dem Arbeitsbereich. Eine optische Leitspur bietet eine hohe Flexibilität bei der Anbringung dieser Leitspur beispielsweise auf dem Boden der Bearbeitungsstation. Hierbei kann die optische Leitspur entweder leicht vertieft in den Boden eingebracht werden oder auf diesem aufgeklebt werden.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Spannrahmen einen Zwischenrahmen und einen auf dem Zwischenrahmen stehend gehaltenen Werkzeugrahmen umfasst. Hierbei ist bevorzugt, dass der Zwischenrahmen als Verbindungsglied zu dem Fördergerät dient und hierfür entsprechend ausgebildet sein kann. Es kann vorgesehen sein, dass die Zwischenrahmen aller Spannrahmen einheitlich ausgeführt sind und nur der jeweilige Werkzeugrahmen an das aufzunehmende Werkstück angepasst werden muss. In konkreter Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Absteckvorrichtung in der schwimmend lagernden Stellung und der fest lagernden Stellung eines Spannrahmens mit dem Zwischenrahmen in Wirkverbindung steht.
• Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Übergeben eines Spannrahmens an einen Arbeitsbereich in einer Bearbeitungsstation wie beschrieben, bei dem ein Transport eines Spannrahmens auf dem Fördergerät in der fest lagernden Stellung der Absteckvorrichtung erfolgt und zur Aufnahme des Spannrahmens in die Linearführung des Arbeitsbereichs die Absteckvorrichtung in die schwimmend lagernde Stellung überführt wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, dass trotz einer relativ geringen Positioniergenauigkeit im Bereich der Bearbeitungsstation ein sicheres und positionsgenaues Zustellen eines Spannrahmens in den Arbeitsbereich erfolgen kann.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die Absteckvorrichtung bei Erreichen des Spannrahmens in einer Endposition der Linearführung in die offene Stellung überführt wird. Hierdurch ist gewährleistet, dass der Spannrahmen solange in der schwimmend lagernden Stellung gehalten wird, bis die Endposition der Linearführung erreicht ist.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht ein Sensieren der Endposition über einen Näherungsschalter vor. Hierüber wird sichergestellt, dass das Erreichen der Endposition des Spannrahmens in dem Arbeitsbereich erkannt wird und eine schnelle Bewegung beendet wird. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht ein Sensierung einer Vorposition über den Näherungsschalter vor Erreichen der Endposition. Hierüber kann beispielsweise eine Geschwindigkeit der Zustellbewegung bei Erreichen der Vorposition reduziert werden.
• Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Merkmalen, Einzelheiten und Vorteilen anhand der beigefügten Figuren erläutert. Die Figuren illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung. Hierin zeigen
• 1 eine schematische Draufsicht einer Bearbeitungsstation;
• 2 eine Einzeldarstellung des Arbeitsbereichs der Bearbeitungsstation gemäß 1;
• 3 Detaildarstellung einer Linearführung innerhalb des Arbeitsbereichs gemäß 2;
• 4 Darstellung eines Fördergerät;
• 5 Darstellung eines Fördergeräts und eines Spannrahmens;
• 6 weitere Darstellungen des Spannrahmens;
• 7 eine Darstellung eines Mehrstellungszylinders;
• 8a bis 8c weitere Darstellungen des Mehrstellungszylinders gemäß 7 und
• 9 eine Darstellung eines Fördergeräts mit einem Spannrahmen in einer Position vor dem Arbeitsbereich.
• Die 1 zeigt eine schematische Draufsicht einer Bearbeitungsstation 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Die Bearbeitungsstation 10 ist längsseits einer Förderstrecke 12 angeordnet. Die Förderstrecke 12 ist vorliegend mit einem gestrichelten Pfeil symbolisiert und dient dem fortlaufenden Fördern von Werkstücken, beispielsweise Fahrzeugkarosserieteilen. Die Werkstücke werden entlang der Förderstrecke 12 mittels nicht dargestellten Fördermitteln gefördert. Die Bearbeitungsstation 10 dient der Bearbeitung der Werkstücke in einem vorgesehen Abschnitt der Förderstrecke 12.
• Die dargestellte Ausführungsform der Bearbeitungsstation 10 umfasst einen Arbeitsbereich 24, einen Magazinbereich 22 und einen zwischen diesen beiden Bereichen liegenden Transferbereich 26, der grundsätzlich keine scharfen Begrenzungen zu haben braucht, sondern die vorhandene Freifläche umfassen kann. In dem Bereich der Freifläche können weiterhin Bearbeitungsgeräte 28 beispielsweise in Form von Schweißrobotern angeordnet sein. Auch die Bearbeitungsgeräte 28 können in geeigneter Weise auf der Freifläche bezüglich des Arbeitsbereichs 24 beweglich sein. Über Schweißroboter kann in dem Arbeitsbereich 24 beispielsweise ein Fügevorgang an den Fahrzeugkarosserieteilen durchgeführt werden. Die Bearbeitungsgeräte 28 können in geeigneter Weise eine Beweglichkeit bezüglich des Arbeitsbereichs 24 aufweisen. Der Magazinbereich 22 dient als Puffer- bzw. Speicherbereich für Werkstücke, die dort bevorzugt auf Spannrahmen 30 vorgehalten werden. Grundsätzlich kann die beschriebene Anordnung bestehend aus Magazinbereich 22, Arbeitsbereich 24, Transferbereich 26 und Bearbeitungsgeräten 28 bezüglich der Förderstrecke 12 symmetrisch aufgebaut sein, so dass insbesondere zu beiden Seiten des Arbeitsbereichs 24 eine Bearbeitung der Werkstücke erfolgen kann. Im weiteren Verlauf der Beschreibung wird auf diese symmetrische Anordnung nur eingegangen, wenn dies für das Verständnis erforderlich ist.
• Weiterhin umfasst die Bearbeitungsstation 10 zumindest ein Fördergerät 50, welches in dem Transferbereich 26 frei beweglich angeordnet ist. Vorliegend sind in der Darstellung der 1 zwei Fördergerät 50₁ , 50₂ gezeigt, wobei auf jedem der Fördergerät 50₁ , 50₂ jeweils ein Spannrahmen 30₁ , 30₂ gehalten ist. Ein Fördergerät 50 dient dem Spannrahmentransport zwischen dem Magazinbereich 22 und dem Arbeitsbereich 24. Erfindungswesentlich ist hierbei, dass die Bewegung des Fördergeräts 50 während des Spannrahmentransports mit einer geringen Positionsgenauigkeit erfolgen kann. Demgegenüber erfolgt während der Übergabe eines Spannrahmens 30 in den Arbeitsbereich 24 eine Erhöhung der Positionsgenauigkeit, so dass der jeweilige Spannrahmen 30 exakt und positionsgenau in dem Arbeitsbereich in eine endgültige Bearbeitungsposition zugestellt werden kann.
• Die 2 zeigt in einer Einzeldarstellung den Arbeitsbereich 24, in dem eine Gestellanordnung 40 vorgesehen ist, die auch hier symmetrisch bezüglich der Förderstrecke 12 angeordnet ist. Die Gestellanordnung 40 besteht vorliegend aus vier Pfosten 36, die paarweise mittels Quertraversen 38 über die Förderstecke 12 hinweg verbunden sein können. Weiterhin ist erfindungsgemäß eine Linearführung 80 vorgesehen, die auf einer Seite der Förderstrecke angeordnet ist. Bei der vorliegend dargestellten symmetrischen Anordnung ist auf beiden Seiten der Förderstrecke 12 eine Linearführung angeordnet. Die Linearführung 80 ist dafür ausgelegt, einen Spannrahmen 30 von dem Fördergerät 50 zu übernehmen und positionsgenau innerhalb des Arbeitsbereichs 24 in die vorgesehen Bearbeitungsposition zu befördern.
• Bevorzugt ist, dass eine Linearführung 80 zwei Führungsschienen 84₁ , und 84₂ umfasst. Hierbei kann vorgesehen, dass die Führungsschienen 84₁ , 84₂ gegenüber dem Boden ein gewisses Maß aufgeständert sind, wie vorliegend dargestellt. Es kann allerdings auch eine bodennahe Montage der Führungsschienen 84₁ , 84₂ zweckmäßig sein.
• Die 5 zeigt eine Führungsschiene 84 einer Linearführung 80 in einer Detaildarstellung. Eine Führungsschiene 84 umfasst einen im Wesentlichen U-förmigen Profilabschnitt 86 und einen sich an den Profilabschnitt 86 bündig anschließenden Einfahreinweiser 82. Hierbei ist der Einfahreinweiser 82 bezüglich des Profilabschnitts 86 auf der von der Förderstrecke 12 abgewandten Seite angeordnet. Die Einfahreinweiser 82 sind bevorzugt ebenfalls U-förmig ausgebildet. Die Einfahreinweiser 82 zeichnen sich nun dadurch aus, dass die drei auf der Innenseite des U angeordneten Flächen 88₁ , 88₂ , 88₃ gegenüber den korrespondierenden Flächen der Führungsschiene 84 winklig angestellt sind. Hierbei ist die winklige Anstellung derart getroffen, dass sich das U, welches von der Führungsschiene 84 und dem Einfahreinweiser 82 gebildet wird, mit zunehmender Entfernung von der Förderstrecke 12 öffnet. Aus der umgekehrten Richtung betrachtet, also aus Sicht eine Spannrahmens 30, der von einem Fördergerät 50 in den Arbeitsbereich 24 zugestellt wird, wird es dem Spannrahmen 30 ermöglicht über die winklige Anstellung der Innenflächen des Einfahreinweisers 82 einfach in die Führungsschienen 84 einzufahren.
• Die 4 und 5 zeigen ein Fördergerät 50 in Alleindarstellung (4) und ein Fördergerät 50 mit auf einem hierauf angeordneten Spannrahmen 30 (5). Das Fördergerät 50 weist auf seiner Unterseite eine nicht näher dargestellte Antriebsanordnung auf, über die eine spurungebundene Bewegung auf der Freifläche ermöglicht wird. Bevorzugt auf der Oberseite des Fördergeräts 50 ist eine Absteckvorrichtung 60 angeordnet, über die ein Spannrahmen 30 auf dem Fördergerät 50 lösbar gehalten werden kann. Ein Spannrahmen 30 kann seinerseits aus einem vertikal orientierten Werkzeugrahmen 42 und einem waagerecht orientierten Zwischenrahmen 44, bevorzugt lösbar, zusammengesetzt sein. Die Absteckvorrichtung 60 kann zumindest einen Mehrstellungszylinder 62 umfassen, über den eine Verriegelung des Spannrahmens 30 gegenüber dem Fördergerät 50 erfolgen kann. Bevorzugt sind auf dem Fördergerät 50 zwei Mehrstellungszylinder 62₁ , 62₂ angeordnet.
• Die 6a zeigt den Zwischenrahmen 44 mit einer Führungsrollenanordnung 32, die verteilt in den Eckbereichen des Zwischenrahmens 44 angeordnet ist. Die 6b zeigt eine Detaillierung der Führungsrollenanordnung 32 in einem der Eckbereiche des Zwischenrahmens 44. Bevorzugt ist vorgesehen, dass in jedem der Eckbereiche eine Horizontallagerungsrolle 48 und eine Vertikallagerungsrolle 46 drehbar gehalten ist. Über die Horizontallagerungsrolle 48 wird der Spannrahmen 30 in einer horizontalen Richtung in den Führungsschienen 84 und über die Vertikallagerungsrolle 46 in einer vertikalen Richtung in den Führungsschienen 84 gehalten. Die 6c zeigt schließlich ein perspektivische Darstellung entlang einer der Führungsschienen 84 und eine Seite einer Führungsrollenanordnung 32 an dem Zwischenrahmen 44, bevor dieser in die Führungsschiene 84 eingeführt wird.
• Die 7 zeigt einen Mehrstellungszylinder 62 in einer Einzeldarstellung, wobei drei mögliche Stellungen überlappend dargestellt sind. Der Mehrstellungszylinder 62 kann pneumatisch oder hydraulisch betätigt sein. Der Mehrstellungszylinder 62 umfasst im Wesentlichen eine Kolben-Zylinder-Stellungseinheit 64, über die ein Verriegelungskolben 66 zwischen bevorzugt drei Stellungen in einer Axialrichtung des Verriegelungskolbens 66 bewegt werden kann. Die Kolben-Zylinder-Stellungseinheit 64 und der Verriegelungskolben 66 sind in geeigneter Weise in einem Gehäuse 68 aufgenommen, über das der Mehrstellungszylinder zweckmäßigerweise auf dem Fördergerät 50 gehalten ist.
• Die 8a, 8b und 8c zeigen den Mehrstellungszylinder 62 jeweils in einem Zusammenwirken mit dem Spannrahmen 30. Als Gegenstück zu dem Verriegelungskolben 66 weist der Spannrahmen 30 eine Bohrung 52 auf, die einen zweifach gestuften Innendurchmesser ausbildet. Hierbei befindet sich der Abschnitt mit dem kleineren Innendurchmesser im Inneren der Bohrung 52. Entsprechend hierzu bildet der Verriegelungskolben 66 an einem Ende einen zweifach gestuften Außendurchmesser aus, wobei ein Endbereich kleineren Außendurchmessers im Verlauf in einen größeren Außendurchmesser übergeht. In der Stellung des Mehrstellungszylinders 62 der 7a ist der Verriegelungskolben 66 so weit in die Bohrung 52 eingeschoben, dass der Endbereich kleineren Außendurchmessers des Verriegelungskolbens 66 in dem kleineren Innendurchmesser der Bohrung 52 einsitzt. Diese beiden Durchmesser sind bevorzugt als Übergangspassung aufeinander abgestimmt. Hierüber ist der Spannrahmen 30 über einen derart gestellten Mehrstellungszylinder 62 gegenüber dem Fördergerät 50 gehalten, wobei bevorzugt zwei Mehrstellungszylinder 62₁ und 62₂ vorgesehen, wie im Zusammenhang mit den 4 und 5 erläutert. In dieser fest lagernden Stellung erfolgt bevorzugt der Spannrahmentransport zwischen dem Magazinbereich 22 und dem Arbeitsbereich 24. In der Stellung des Mehrstellungszylinders 62 der 9 ist der Verriegelungskolben 66 soweit aus der Bohrung 52 zurückgestellt, dass der Endbereich kleineren Außendurchmessers des Verriegelungskolbens 66 in dem größeren Innendurchmesser der Bohrung 52 einsitzt. Hierbei herrscht zwischen dem Verriegelungskolben 66 und der Bohrung 52 ein radiales Spiel, innerhalb dessen sich der Spannrahmen 30 gegenüber dem Fördergerät 50 bewegen kann bzw. einen Freiheitsgrad aufweist. In dieser schwimmend lagernden Stellung erfolgt bevorzugt die Übergabe des Spannrahmens 30 an die Linearführung 80. In der Stellung des Mehrstellungszylinders 62 der 8c ist der Verriegelungskolben 66 vollständig aus der Bohrung 52 zurückgestellt, so dass er nicht mehr in diese hineinragt. In diese offenen Stellung wird der Mehrstellungszylinder 62 dann gestellt, wenn der Spannrahmen 30 von dem Fördergerät 50 zu trennen ist, was in dem Arbeitsbereich am Ende der Zustellung auf der Linearführung 80 und in dem Magazinbereich 22 zum Absetzen der Spannrahmen 30 erforderlich ist.
• Die 9 zeigt eine Position des Fördergeräts 50 mit den gehaltenen Spannrahmen 50 am Ende des Spannrahmentransports vor der Übergabe in den Arbeitsbereich 24. Bei dieser Position handelt es sich strenggenommen nicht um eine einzige Position, sondern um einen Positionsbereich. Um eine Lage innerhalb dieses Positionsbereichs zu erfassen, sind bevorzugt optische Sensormittel 70 vorgesehen. Die Sensormittel 70 verteilen sich bevorzugt auf das Fördermittel 70 und auf die Linearführung 80. So kann vorgesehen sein, dass seitlich an dem Fördergerät 50 ein Lasersender 72 und ein geeigneter Reflektor 74 an der Linearführung angebracht sind. Der Reflektor 74 ist bevorzugt kreisförmig mit einem definierten Durchmesser ausgebildet. Hierbei entspricht der Fläche des Reflektors 74 dem oben beschriebenen Positionsbereichs. Dieser Positionsbereich wiederum findet ihre Entsprechung in der maximalen Anfangsöffnung der Einfahreinweiser 82, die sich auf die jeweilige Führungsschiene 82 hin verjüngen, wie dies zu der 3 beschrieben wurde. Dies bedeutet, dass solange der Laserstrahl des Lasersenders 72 auf die Fläche des Reflektors 74 trifft und von diesem zu dem Lasersender 72 reflektiert wird, der dann als Empfänger dient, befindet sich das Fördergerät 50 bezüglich der Linearführung 80 in einer Position, ausgehend von der die Führungsrollenanordnung 32 über die Einfahreinweiser 82 in die Führungsschienen 82 eingefahren werden können. Sollte der Laserstrahl den Reflektor nicht treffen bzw. keine Reflektion des Laserstrahls erkannt werden, kann eine Positionskorrektur über ein erneutes Verfahren des Fördergeräts 50 erfolgen.
• Bezugszeichenliste

10

Bearbeitungsstation

12

Förderstrecke

22

Magazinbereich

24

Arbeitsbereich

26

Transferbereich

28

Bearbeitungsgerät

30

Spannrahmen

32

Führungsrollenanordnung

34

Gestellanordnung

36

Pfosten

38

Quertraverse

40

Gestellanordnung

42

Werkzeugrahmen

44

Zwischenrahmen

46

Vertikallagerungsrolle

48

Horizontallagerungsrolle

50

Fördergerät

52

Bohrung

60

Absteckvorrichtung

62

Mehrstellungszylinder

64

Kolben-Zylinder-Stellungseinheit

66

Verriegelungskolben

68

Gehäuse

70

Sensormittel

72

Lasersender

74

Reflektor

80

Linearführung

82

Einfahreinweiser

84

Führungsschiene

86

Profilabschnitt

88

Innenfläche

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• EP 2137053 B1 [0004]

Claims (13)

1. Bearbeitungsstation (10), insbesondere Framingstation, für als Fahrzeugkarosserieteile ausgebildete Werkstücke, umfassend eine Mehrzahl Spannrahmen (30₁, 30₂) zum Aufspannen der Werkstücke, zumindest einen Magazinbereich (22) zum Vorhalten der Spannrahmen (30₁, 30₂), einen Arbeitsbereich (24) zum Bearbeiten der Werkstücke und zumindest einem Fördergerät (50) für den Spannrahmentransport zwischen dem Magazinbereich (22) und dem Arbeitsbereich (24), wobei das zumindest eine Fördergerät (50) eine Absteckvorrichtung (60) zum Lagern zumindest eines Spannrahmens (30₁, 30₂) aufweist und die Absteckvorrichtung (60) in eine den jeweiligen Spannrahmen (30₁, 30₂) fest lagernde Stellung und in eine den Spannrahmen (30₁, 30₂) schwimmend lagernde Stellung überführbar ist und der Arbeitsbereich (24) eine Linearführung (80) zur positionsgenauen Aufnahme der Spannrahmen (30₁, 30₂) in dem Arbeitsbereich (24) aufweist.
2. Bearbeitungsstation (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearführung (80) in einem Anfangsbereich (24) sich öffnende Einfahreinweiser (82) aufweist, zur positionstoleranten Übernahme der Spannrahmen (30₁, 30₂) von dem Fördergerät (50).
3. Bearbeitungsstation (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearführung (80) zumindest zwei Führungsschienen (84₁, 84₂) umfasst.
4. Bearbeitungsstation (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Absteckvorrichtung (60) zumindest einen Mehrstellungszylinder (62) aufweist, über den die schwimmend lagernde Stellung, die fest lagernde Stellung und eine offene Stellung, in der jeweilige Spannrahmen (30₁, 30₂) gegenüber dem Fördergerät (50) freigegeben ist, aktuierbar ist.
5. Bearbeitungsstation (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannrahmen (30₁, 30₂) eine Führungsrollenanordnung (32) aufweisen, die bei Aufnahme der Spannrahmen (30₁, 30₂) in dem Arbeitsbereich (24) in eine Wirkverbindung mit der Linearführung (80) tritt.
6. Bearbeitungsstation (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Fördergerät (50) um ein nicht spurgebundenes, führerloses Transportfahrzeug handelt.
7. Bearbeitungsstation (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine optische Leitspur vorgesehen ist, zur Navigation des zumindest einen Fördergeräts zwischen dem Magazinbereich (22) und dem Arbeitsbereich (24).
8. Bearbeitungsstation (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spannrahmen (30) einen Zwischenrahmen (44) und einen auf dem Zwischenrahmen (44) stehend gehaltenen Werkzeugrahmen (42) umfasst.
9. Bearbeitungsstation (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Absteckvorrichtung (60) in der schwimmend lagernden Stellung und der fest lagernden Stellung eines Spannrahmens mit dem Zwischenrahmen (44) in Wirkverbindung steht.
10. Verfahren zum Übergeben eines Spannrahmens an einen Arbeitsbereich in einer Bearbeitungsstation nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem ein Transport eines Spannrahmens (30) auf dem Fördergerät (50) in der fest lagernden Stellung der Absteckvorrichtung (60) erfolgt und zur Aufnahme des Spannrahmens (30) in die Linearführung (80) des Arbeitsbereichs (24) die Absteckvorrichtung (60) in die schwimmend lagernde Stellung überführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Absteckvorrichtung (60) bei Erreichen des Spannrahmens (30) in einer Endposition der Linearführung (80) in die offene Stellung überführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Sensieren der Endposition über einen Näherungsschalter.
13. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch Sensierung einer Vorposition über den Näherungsschalter vor Erreichen der Endposition.

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