Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung wenigstens einer Kraftwagenkomponente, mit einer zum Bearbeiten der Kraftwagenkomponente ausgebildeten Bearbeitungsvorrichtung, und mit einer Koppelvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, eine reversibel lösbare Koppelverbindung zwischen der Bearbeitungsvorrichtung und einer Transportvorrichtung, mittels welcher die Kraftwagenkomponente zu deren Bearbeitung in eine Transportrichtung bewegbar ist, auszubilden.The invention relates to a processing device for processing at least one motor vehicle component, with a processing device designed for processing the motor vehicle component, and with a coupling device which is set up to provide a reversibly releasable coupling connection between the processing device and a transport device, by means of which the motor vehicle component is processed in a Transport direction is movable to form.
Mittels einer derartigen Bearbeitungseinrichtung können beispielsweise an als Karosserien ausgebildeten Kraftwagenkomponenten beispielsweise außenlaufende Schiebe-Hebedächer montiert werden, um nur ein Beispiel zu nennen. Zur möglichst genauen Bearbeitung der Kraftwagenkomponente, also beispielsweise zur genauen Positionierung und Montage des Schiebe-Hebedachs, erfolgt meist eine Koppelung eines Roboters der Bearbeitungseinrichtung mit einer Transportvorrichtung der Bearbeitungseinrichtung, wobei infolge der Koppelung ein Mitbewegen des Roboters mit der Transportvorrichtung erfolgen kann.Such a processing device can be used, for example, to mount outer sliding sunroofs on motor vehicle components designed as bodies, to name just one example. For the most precise processing of the motor vehicle component, for example for the exact positioning and assembly of the sliding / lifting roof, a robot of the processing device is usually coupled to a transport device of the processing device, and as a result of the coupling the robot can also be moved with the transport device.
Aus der DE 10 2010 005 314 A1 ist eine Montageeinrichtung bekannt, welche einen Industrieroboter zum Bearbeiten einer Fahrzeugkarosserie umfasst. Der Industrieroboter ist durch Ankoppeln an die Fahrzeugkarosserie in Förderrichtung mitbewegbar, in welche ein Förderband die Fahrzeugkarosserie fördert. Der Industrieroboter behält in jeglichen Fördersituationen seine exakte Position zum Werkstück in allen Richtungen bei. Eine Transportplattform dient dem Transportieren des Industrieroboters, wobei die Transportplattform unabhängig von der Fördereinrichtung und schienenungebunden bewegbar ist, wenn der Industrieroboter von der Fahrzeugkarosserie entkoppelt ist. Bei der Montageeinrichtung kann die Bewegung der Transportplattform beispielsweise über ein unter der Transportplattform angeordnetes Luftkissen mit einem Reibradantrieb erfolgen.From the DE 10 2010 005 314 A1 a mounting device is known which comprises an industrial robot for processing a vehicle body. The industrial robot can be moved in the conveying direction by coupling to the vehicle body, in which direction a conveyor belt conveys the vehicle body. The industrial robot maintains its exact position to the workpiece in all directions in all conveying situations. A transport platform is used to transport the industrial robot, the transport platform being movable independently of the conveying device and independent of the rail when the industrial robot is decoupled from the vehicle body. In the assembly device, the movement of the transport platform can take place, for example, via an air cushion arranged under the transport platform with a friction wheel drive.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bearbeitungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine besonders genaue Positionierung einer Bearbeitungsvorrichtung zu einer Transportvorrichtung zum Bearbeiten von Kraftwagenkomponenten ermöglicht.The object of the present invention is to provide a processing device of the type mentioned at the outset which enables a particularly precise positioning of a processing device relative to a transport device for processing motor vehicle components.
Diese Aufgabe wird durch eine Bearbeitungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a processing device with the features of patent claim 1. Advantageous refinements with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.
Die Erfindung geht von einer Bearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung wenigstens einer Kraftwagenkomponente, mit einer zum Bearbeiten der Kraftwagenkomponente ausgebildeten Bearbeitungsvorrichtung, und mit einer Koppelvorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, eine reversibel lösbare Koppelverbindung zwischen der Bearbeitungsvorrichtung und einer Transportvorrichtung, mittels welcher die Kraftwagenkomponente zu deren Bearbeitung in eine Transportrichtung bewegbar ist, auszubilden, aus.The invention relates to a processing device for processing at least one motor vehicle component, with a processing device designed for processing the motor vehicle component, and with a coupling device which is designed to provide a reversibly releasable coupling connection between the processing device and a transport device by means of which the motor vehicle component for processing it a transport direction is movable to form from.
Um eine besonders genaue Positionierung der Bearbeitungsvorrichtung zu der Transportvorrichtung zum Bearbeiten der wenigstens einen Kraftwagenkomponente zu ermöglichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Koppelvorrichtung eine Arbeitszylinderanordnung zum Ausbilden der reversibel lösbaren Koppelverbindung zwischen der Bearbeitungsvorrichtung und der Transportvorrichtung durch Aufbringen einer Klemmkraft umfasst. Dies ist von Vorteil, da mittels der Arbeitszylinderanordnung somit ein Festklemmen der Bearbeitungsvorrichtung mittels der Koppelvorrichtung an der Transportvorrichtung erfolgen kann, sodass insgesamt die genaue Positionierung der Bearbeitungsvorrichtung über die Koppelvorrichtung an der Transportvorrichtung erfolgen kann. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch den Einsatz von aus dem Stand der Technik bekannten Luftkissen eine saubere Ausrichtung der Bearbeitungsvorrichtung zur Transportvorrichtung und damit relativ zur anhand der Transportvorrichtung transportierten Kraftwagenkomponente erheblich erschwert sein kann. Durch die Möglichkeit des Einklemmens durch Aufbringen der Klemmkraft kann die Ausrichtung und damit die Positionierung der Bearbeitungsvorrichtung relativ zur Transportvorrichtung besonders genau und zuverlässig erfolgen. Durch die Möglichkeit, die Koppelverbindung reversibel zu lösen, kann während eines Fließbetriebs, also einer Fließbandfertigung, ein bedarfsgerechtes Andocken der Bearbeitungsvorrichtung unter Vermittlung der Koppelvorrichtung an die Transportvorrichtung erfolgen. Die Transportvorrichtung kann beispielsweise ein Fließband umfassen, auf welchem die Kraftwagenkomponente in der Transportrichtung bewegbar ist.In order to enable a particularly precise positioning of the processing device relative to the transport device for processing the at least one motor vehicle component, it is provided according to the invention that the coupling device comprises a working cylinder arrangement for forming the reversibly releasable coupling connection between the processing device and the transport device by applying a clamping force. This is advantageous since the working cylinder arrangement can thus clamp the processing device by means of the coupling device on the transport device, so that overall the exact positioning of the processing device can take place on the transport device via the coupling device. The invention is based on the knowledge that the use of air cushions known from the prior art can make it considerably more difficult to align the processing device to the transport device and thus relative to the motor vehicle component transported by means of the transport device. Due to the possibility of being pinched by applying the clamping force, the alignment and thus the positioning of the processing device relative to the transport device can be carried out particularly precisely and reliably. As a result of the possibility of reversibly releasing the coupling connection, the processing device can be docked to the transport device as required during conveying operation, that is to say production line production, by means of the coupling device. The transport device can comprise, for example, an assembly line on which the motor vehicle component can be moved in the transport direction.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment and from the drawings. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the combination indicated in each case, but also in other combinations or on their own, without the scope of Leaving invention.
Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Perspektivansicht einer Bearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung einer Kraftwagenkomponente, wobei die Bearbeitungseinrichtung eine Bearbeitungsvorrichtung mit einem Roboterarm sowie eine an der Bearbeitungsvorrichtung bewegbar angeordnete Koppelvorrichtung umfasst, welche dazu eingerichtet ist, eine reversibel lösbare Koppelverbindung zwischen der Bearbeitungsvorrichtung und einer Transportvorrichtung, mittels welcher die Kraftwagenkomponente zu deren Bearbeitung in eine Transportrichtung bewegbar ist, auszubilden;
- 2 eine schematische Perspektivansicht auf einen Unterboden der Bearbeitungsvorrichtung, wobei jeweilige Rollen der Bearbeitungsvorrichtung an dem Unterboden angeordnet sind, über welche die Bearbeitungsvorrichtung rollend an einer Schienenanordnung der Bearbeitungseinrichtung abstützbar ist;
- 3 eine schematische Perspektivansicht auf einen Seitenbereich der Bearbeitungsvorrichtung, an welchem jeweilige Führungseinheiten zur Ausrichtung der Bearbeitungsvorrichtung in einer Hocherstreckungsrichtung der Bearbeitungseinrichtung angeordnet sind;
- 4 eine schematische Perspektivansicht auf die Koppelvorrichtung, welche zwei Schwenkarme umfasst, die anhand einer Arbeitszylinderanordnung zwischen einer Koppelstellung und einer Freigabestellung verlagerbar sind, wobei die zwei Schwenkarme in der Koppelstellung eine Klemmkraft auf einen, als Andockwinkel ausgebildeten Koppelbereich der Transportvorrichtung ausüben, um dadurch den Koppelbereich zwischen den Schwenkarmen einzuklemmen;
- 5 bis 12 jeweils schematische Draufsichten auf die Klemmvorrichtung und die Transportvorrichtung, welche das Ausbilden und reversible Lösen der Koppelverbindung zwischen der Bearbeitungsvorrichtung und der Transportvorrichtung anhand der Koppelvorrichtung zeigen.
Show: - 1 is a schematic perspective view of a processing device for processing a motor vehicle component, the processing device comprising a processing device with a robot arm and a coupling device movably arranged on the processing device, which is set up to provide a reversibly releasable coupling connection between the processing device and a transport device, by means of which the motor vehicle component to the Machining is movable in a transport direction to form;
- 2nd a schematic perspective view of an underbody of the processing device, wherein respective rollers of the processing device are arranged on the underbody, via which the processing device can be supported in a rolling manner on a rail arrangement of the processing device;
- 3rd a schematic perspective view of a side region of the processing device, on which respective guide units for aligning the processing device are arranged in a vertical direction of the processing device;
- 4th is a schematic perspective view of the coupling device, which comprises two swivel arms which can be shifted between a coupling position and a release position by means of a working cylinder arrangement, the two swivel arms in the coupling position exerting a clamping force on a coupling area of the transport device designed as a docking angle, in order to thereby separate the coupling area between pinch the swivel arms;
- 5 to 12th each schematic top views of the clamping device and the transport device, which show the formation and reversible release of the coupling connection between the processing device and the transport device using the coupling device.
1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht eine Bearbeitungseinrichtung 10 zur Bearbeitung einer vorliegend als Fahrzeugkarosserie ausgebildeten Kraftwagenkomponente 12, welche in 1 anhand gestrichelter Linien lediglich schematisch angedeutet ist. Die Bearbeitungseinrichtung 10 umfasst eine zum Bearbeiten der Kraftwagenkomponente 12 ausgebildete Bearbeitungsvorrichtung 20, welche vorliegend einen Roboterarm 30 zum Bearbeiten der Kraftwagenkomponente 12 umfasst. Anhand des Roboterarms 30 kann eine besonders zügige und insbesondere hochgenaue Bearbeitung der Kraftwagenkomponente 12 erfolgen, wobei beispielsweise ein hier nicht weiter gezeigtes Schiebe-Hebedach mittels des Roboterarms 30 an der Kraftwagenkomponente 12 montiert werden kann. 1 shows a schematic perspective view of a processing device 10th for processing a motor vehicle component in the present case designed as a vehicle body 12th , what a 1 is only schematically indicated by dashed lines. The machining facility 10th includes one for editing the motor vehicle component 12th trained processing device 20 which in the present case is a robot arm 30th for editing the motor vehicle component 12th includes. Using the robot arm 30th can be a particularly quick and particularly high-precision processing of the motor vehicle component 12th take place, for example a sliding sunroof not shown here by means of the robot arm 30th on the motor vehicle component 12th can be assembled.
Die Bearbeitungseinrichtung 10 umfasst des Weiteren eine Koppelvorrichtung 40, welche dazu eingerichtet ist, eine reversibel lösbare Koppelverbindung 42, welche in 4 exemplarisch gezeigt ist, zwischen der Bearbeitungsvorrichtung 20 und einer Transportvorrichtung 70, mittels welcher die Kraftwagenkomponente 12 zu deren Bearbeitung in eine Transportrichtung x bewegbar ist, auszubilden. Die Transportvorrichtung 70 kann eine Plattform 74, welche beispielsweise als Schubplattform ausgebildet sein kann, sowie einen an der Plattform 74 fixierten Adapter 72 aufweisen, an welchem die Kraftwagenkomponente 12 lösbar fixiert sein kann. Die Bearbeitungsvorrichtung 20 kann auch als Bearbeitungsmodul oder kurz Modul bezeichnet werden.The machining facility 10th further comprises a coupling device 40 , which is set up a reversibly releasable coupling connection 42 , what a 4th is shown as an example, between the processing device 20 and a transport device 70 , by means of which the motor vehicle component 12th for their processing in a transport direction x is movable. The transport device 70 can be a platform 74 , which can be designed as a push platform, for example, and one on the platform 74 fixed adapter 72 on which the motor vehicle component 12th can be releasably fixed. The processing device 20 can also be called a processing module or module for short.
Um eine besonders genaue Positionierung der Bearbeitungsvorrichtung 20 relativ zur Transportvorrichtung 70 zum Bearbeiten der Kraftwagenkomponente 12, beispielsweise zur Montage des Schiebe-Hebedachs an der Kraftwagenkomponente 12, zu ermöglichen, umfasst die Koppelvorrichtung 40 eine Arbeitszylinderanordnung 50 zum Ausbilden der reversibel lösbaren Koppelverbindung 42 zwischen der Bearbeitungsvorrichtung 20 und der Transportvorrichtung 70 durch Aufbringen einer Klemmkraft F_K.For a particularly precise positioning of the processing device 20 relative to the transport device 70 for editing the motor vehicle component 12th , for example for mounting the sunroof on the motor vehicle component 12th , to enable, comprises the coupling device 40 a working cylinder arrangement 50 to form the reversibly releasable coupling connection 42 between the processing device 20 and the transport device 70 by applying a clamping force F_K .
Die Koppelvorrichtung 40 ist insbesondere in 4 in einer schematischen Perspektivansicht und in 5 bis 12 in jeweiligen schematischen Draufsichten dargestellt. 4 bis 12 zeigen, dass die Koppelvorrichtung 40 zwei Schwenkarme, nämlich einen ersten Schwenkarm 44 und einen zweiten Schwenkarm 46, umfasst, welche anhand der Arbeitszylinderanordnung 50 zwischen einer jeweiligen Koppelstellung 48, in welcher ein vorliegend als Andockwinkel ausgebildeter Koppelbereich 72 der Transportvorrichtung 70 zwischen den zwei Schwenkarmen 44, 46 durch Aufbringen der Klemmkraft F_K einklemmbar ist, um die Bearbeitungsvorrichtung 20 mit der Transportvorrichtung 70 mittels der Koppelvorrichtung 40 zu koppeln, und einer jeweiligen Freigabestellung 49 der zwei Schwenkarme 44, 46 verlagerbar sind. Befindet sich beispielsweise der erste Schwenkarm 44 in der Freigabestellung 49, so ist der erste Schwenkarm 44 von dem Koppelbereich 72 gelöst. Vorliegend dient ein erster Zylinder 56 der Koppelvorrichtung 40 zum Schwenken des ersten Schwenkarms 44 zwischen dessen Koppelstellung 48 und dessen Freigabestellung 49, und ein zweiter Zylinder 58 dient zum Schwenken des zweiten Schwenkarms 46 zwischen dessen Koppelstellung 48 und dessen Freigabestellung 49. Befindet sich der zweite Schwenkarm 46 in der Freigabestellung 49, so ist dementsprechend der zweite Schwenkarm 46 von dem Koppelbereich 72 gelöst. Durch die Möglichkeit, die zwei Schwenkarme 44, 46 anhand der Arbeitszylinderanordnung 50 zwischen der jeweiligen Koppelstellung 48 und der jeweiligen Freigabestellung 49 zu verlagern, kann die Bearbeitungsvorrichtung 20 anhand der Koppelvorrichtung 40 besonders genau positioniert an der Transportvorrichtung 70 beziehungsweise am Koppelbereich 72 gehalten werden, wodurch eine besonders genaue Bearbeitung der Kraftwagenkomponente 12, beispielsweise im Rahmen der Montage des Schiebe-Hebedachs (nicht gezeigt), erfolgen kann.The coupling device 40 is particularly in 4th in a schematic perspective view and in 5 to 12th shown in respective schematic top views. 4th to 12th show that the coupling device 40 two swivel arms, namely a first swivel arm 44 and a second swivel arm 46 , which, based on the working cylinder arrangement 50 between a respective coupling position 48 , in which a coupling area is configured as a docking angle 72 the transport device 70 between the two swivel arms 44 , 46 by applying the clamping force F_K can be clamped to the processing device 20 with the transport device 70 by means of the coupling device 40 to couple, and a respective release position 49 of the two swivel arms 44 , 46 are relocatable. For example, there is the first swivel arm 44 in the release position 49 , is the first swivel arm 44 from the coupling area 72 solved. In the present case, a first cylinder is used 56 the coupling device 40 for swiveling the first swivel arm 44 between its coupling position 48 and its release position 49 , and a second cylinder 58 serves to swivel the second swivel arm 46 between its coupling position 48 and its release position 49 . The second swivel arm is located 46 in the release position 49 is the second swivel arm 46 from the coupling area 72 solved. Due to the possibility of the two swivel arms 44 , 46 based on the working cylinder arrangement 50 between the respective coupling position 48 and the respective release position 49 to move the processing device 20 based on the coupling device 40 positioned particularly precisely on the transport device 70 or at the coupling area 72 are kept, which means a particularly precise machining of the motor vehicle component 12th , for example as part of the assembly of the sunroof (not shown).
In 4 bis 12 ist zudem gezeigt, dass die Arbeitszylinderanordnung 50 zwei Ausgleichszylinder, nämlich einen ersten Ausgleichszylinder 52 und einen zweiten Ausgleichszylinder 54, umfassen kann, mittels welchen ein in 9 und 10 exemplarisch gezeigter Relativversatz V parallel zur Transportrichtung x und zwischen der Transportvorrichtung 70 und der Bearbeitungsvorrichtung 20 beim Ausbilden der Koppelverbindung 42 ausgleichbar ist. Die Ausgleichszylinder 52, 54 ermöglichen eine besonders genaue Ausrichtung der Bearbeitungsvorrichtung 20 mit dem Roboterarm 30 relativ zur Transportvorrichtung 70.In 4th to 12th it is also shown that the working cylinder arrangement 50 two balance cylinders, namely a first balance cylinder 52 and a second balance cylinder 54 , by means of which an in 9 and 10th exemplary offset V shown parallel to the transport direction x and between the transport device 70 and the processing device 20 when forming the coupling connection 42 is compensable. The balance cylinders 52 , 54 enable a particularly precise alignment of the processing device 20 with the robot arm 30th relative to the transport device 70 .
Aus der Zusammenschau von 1 und 2 geht hervor, dass die Bearbeitungseinrichtung 10 eine Schienenanordnung 90 umfasst, auf welcher die Bearbeitungsvorrichtung 20 mittels jeweiliger Rollen 22, 24 abgestützt ist. Die Bearbeitungsvorrichtung 20 kann also über die Rollen 22, 24 an jeweiligen Schienen, nämlich einer ersten Schiene 92 und einer zweiten Schiene 94 der Schienenanordnung 90, abrollen, wie durch die Zusammenschau von 1 und 2 erkennbar ist.From the synopsis of 1 and 2nd shows that the machining facility 10th a rail assembly 90 on which the processing device 20 by means of respective roles 22 , 24th is supported. The processing device 20 so can over the roles 22 , 24th on respective rails, namely a first rail 92 and a second rail 94 the rail arrangement 90 , unroll, as by looking at 1 and 2nd is recognizable.
Darüber hinaus ist die Koppelvorrichtung 40 in und entgegen einer in 1 durch einen Pfeil verdeutlichten Quererstreckungsrichtung y bewegbar an der Bearbeitungsvorrichtung 20 aufgenommen und entlang der Quererstreckungsrichtung y zur Transportvorrichtung 70 hin sowie von der Transportvorrichtung 70 weg bewegbar, um die reversibel lösbare Koppelverbindung 42 zwischen der Bearbeitungsvorrichtung 20 und der Transportvorrichtung 70 auszubilden beziehungsweise die Koppelvorrichtung 40 wiederum von der Transportvorrichtung 70 zu beabstanden. Durch die Möglichkeit, die Koppelvorrichtung 40 in Quererstreckungsrichtung y hin und her zu bewegen, kann die Koppelvorrichtung 40 bedarfsgerecht an sich gegebenenfalls ändernde Abstände zwischen der Transportvorrichtung 70 und der Bearbeitungsvorrichtung 20 angepasst und bewegt werden.In addition, the coupling device 40 in and against one in 1 indicated by an arrow transverse direction y movable on the processing device 20 recorded and along the transverse direction y to the transport device 70 towards and from the transport device 70 movable away to the reversibly detachable coupling connection 42 between the processing device 20 and the transport device 70 train or the coupling device 40 again from the transport device 70 to distance. Due to the possibility of the coupling device 40 To move back and forth in the transverse direction y, the coupling device 40 Changing distances between the transport device as required 70 and the processing device 20 be adjusted and moved.
Um die Kraftwagenkomponente 12 bearbeiten zu können, kann die Kraftwagenkomponente 12 mittels der Transportvorrichtung 70 in der Transportrichtung x zunächst an der Bearbeitungsvorrichtung 20 vorbeigeführt werden. Durch Antreiben der Rollen 22, 24 kann die Bearbeitungsvorrichtung 20 zur Transportvorrichtung 70 und damit zur Plattform 74 auffahren, sodass die Bearbeitungsvorrichtung 20 und die Plattform 74 mit der gleichen Geschwindigkeit in der Transportrichtung x bewegt werden. Anschließend kann anhand der Koppelvorrichtung 40 die reversibel lösbare Koppelverbindung 42 zwischen der Bearbeitungsvorrichtung 20 und der Transportvorrichtung 70 erfolgen, indem der Koppelbereich 72 (hier: Andockwinkel) zwischen den Schwenkarmen 44, 46 in deren Koppelstellung 48 eingeklemmt wird. Ein Auffahren der Bearbeitungsvorrichtung 20 auf die Plattform 74 kann mittels eines Reibradantriebs erfolgen, wobei der Reibradantrieb nach dem Ausbilden der reversibel lösbaren Koppelverbindung 42 weggeschwenkt werden kann. Sobald die Koppelverbindung 42 hergestellt ist, kann die Bearbeitungsvorrichtung 20 mit dem Roboterarm 30 von der Transportvorrichtung 70 beziehungsweise deren Plattform 74 (hier: Schubplattform) in der Transportrichtung x mitgezogen werden. Währenddessen kann die Montage und damit der Verbau des Schiebe-Hebedachs an der Kraftwagenkomponente 12 anhand des Roboterarms 30 erfolgen. Sobald der Verbau des Schiebe-Hebedachs abgeschlossen ist, kann die Koppelverbindung 42 reversibel gelöst werden, indem die jeweiligen Schwenkarme 44, 46 mittels der jeweiligen Zylinder 56, 58 von deren Koppelstellung 48, in welcher die Schwenkarme 44, 46 die Klemmkraft F_K auf den Koppelbereich 72 ausüben, in die Freigabestellung 49 verschwenkt werden. Die Koppelverbindung 42 öffnet sich dabei und die Koppelvorrichtung 40 wird von dem Koppelbereich 72 gelöst beziehungsweise dockt von der Plattform 74 ab. Der Reibradantrieb kann die Bearbeitungsvorrichtung 20 anschließend wieder in eine Ausgangsposition befördern. Die Bearbeitungseinrichtung 10 ermöglicht eine einfache und aufwandsarme Kopplung der Bearbeitungsvorrichtung 20 an die Plattform 74 und weist zudem einen einfachen und gewichtsoptimierten Aufbau auf. Die Rollen 22, 24 ermöglichen einen reibungsarmen Rollenbetrieb, also ein reibungsarmes Abrollen der Rollen 22, 24 an den jeweiligen Schienen 92, 94 der Schienenanordnung 90. Mit dem Antriebsmotor 26 ist die Bearbeitungsvorrichtung 20 mit Antriebstechnik ausgestattet und weist dementsprechend eine besonders hohe Funktionalität auf.To the automotive component 12th To be able to edit, the motor vehicle component 12th by means of the transport device 70 in the transport direction x first on the processing device 20 be led past. By driving the rollers 22 , 24th can the processing device 20 to the transport device 70 and thus to the platform 74 open so that the processing device 20 and the platform 74 can be moved at the same speed in the transport direction x. Then using the coupling device 40 the reversibly detachable coupling connection 42 between the processing device 20 and the transport device 70 be done by the coupling area 72 (here: docking angle) between the swivel arms 44 , 46 in their coupling position 48 is pinched. A retraction of the processing device 20 to the platform 74 can be done by means of a friction wheel drive, the friction wheel drive after the reversible detachable coupling connection has been formed 42 can be pivoted away. As soon as the coupling connection 42 is manufactured, the processing device 20 with the robot arm 30th from the transport device 70 or their platform 74 (here: pushing platform) in the transport direction x. In the meantime, the assembly and thus the installation of the sunroof on the motor vehicle component 12th based on the robot arm 30th respectively. As soon as the installation of the sunroof is finished, the coupling connection can 42 can be reversibly solved by the respective swivel arms 44 , 46 by means of the respective cylinders 56 , 58 from their coupling position 48 in which the swivel arms 44 , 46 the clamping force F_K on the coupling area 72 exercise in the release position 49 be pivoted. The coupling connection 42 opens and the coupling device 40 is from the coupling area 72 released or docks from the platform 74 from. The friction wheel drive can the processing device 20 then move it back to a starting position. The machining facility 10th enables simple and low-cost coupling of the processing device 20 to the platform 74 and also has a simple and weight-optimized structure. The roles 22 , 24th enable a low-friction reel operation, i.e. a low-friction unrolling of the reels 22 , 24th on the respective rails 92 , 94 the rail arrangement 90 . With the drive motor 26 is the processing device 20 equipped with drive technology and accordingly has a particularly high functionality.
3 zeigt, dass die Bearbeitungseinrichtung 10 des Weiteren zwei zustellbare Führungseinheiten 31, 32 aufweisen kann, mittels welchen eine zusätzliche Führung der Bearbeitungsvorrichtung 20 an einer Ausgleichsschiene 14 erfolgen kann. Die Führungseinheiten 31, 32 können dazu eingerichtet sein, die Bearbeitungsvorrichtung 20 in Hocherstreckungsrichtung z und zusätzlich oder alternativ in Quererstreckungsrichtung y der Bearbeitungseinrichtung 10 relativ zur Transportvorrichtung 70 beziehungsweise zur Plattform 74 auszurichten. Durch die zwei Führungseinheiten 31, 32 kann zudem eine etwaige Verdrehung der Bearbeitungsvorrichtung 20 vermieden beziehungsweise abgesichert werden. 3rd shows that the editing device 10th furthermore two deliverable management units 31 , 32 can have, by means of which an additional guidance of the processing device 20 on a compensation rail 14 can be done. The leadership units 31 , 32 can be set up the processing device 20 in the vertical direction z and additionally or alternatively in the transverse direction y of the processing device 10th relative to the transport device 70 or to the platform 74 align. By the two leadership units 31 , 32 can also cause any rotation of the processing device 20 avoided or secured.
Durch die Ausgleichszylinder 52, 54 der Koppelvorrichtung 40, welche auch als Ankoppeleinheit bezeichnet werden kann, können beim Andocken der Koppelvorrichtung 40 an den Koppelbereich 72 beziehungsweise die Plattform 74 entstehende Andockkräfte vermindert werden, sodass insgesamt ein besonders bauteilschonendes Andocken ermöglicht ist. Die Ausgleichszylinder 52, 54 können vorzugsweise pneumatisch betrieben werden, wodurch auf besonders einfache Art und Weise eine wirksame Dämpfung anhand der Ausgleichszylinder 52, 54 erzielt werden kann.Through the compensating cylinder 52 , 54 the coupling device 40 , which can also be referred to as a coupling unit, when docking the coupling device 40 to the coupling area 72 or the platform 74 arising docking forces are reduced, so that a particularly gentle docking is possible. The balance cylinders 52 , 54 can preferably be operated pneumatically, making effective damping in a particularly simple manner using the compensating cylinders 52 , 54 can be achieved.
Die Bearbeitungsvorrichtung 20 kann zusätzlich oder alternativ zum Antrieb anhand der Rollen 22, 24 auch mittels eines am Unterboden der Bearbeitungsvorrichtung 20 angeordneten Antriebsrads 29, welches durch einen Elektromotor 28 angetrieben werden kann, bewegt werden, wie anhand von 2 erkennbar ist. Der Antrieb der Bearbeitungsvorrichtung 20 kann also unmittelbar anhand der am Unterboden angeordneten Rollen 22, 24 und zusätzlich über das Antriebsrad 29 erfolgen. Dadurch ist eine besonders gute Kontrolle der Bearbeitungsvorrichtung 20 erzielbar, wobei im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten, externen Antrieben besonders geringe Relativversätze auftreten.The processing device 20 can additionally or alternatively to the drive using the rollers 22 , 24th also by means of one on the underbody of the processing device 20 arranged drive wheel 29 which is powered by an electric motor 28 can be driven, moved, as by means of 2nd is recognizable. The drive of the processing device 20 can therefore directly based on the rollers arranged on the underbody 22 , 24th and additionally via the drive wheel 29 respectively. This enables particularly good control of the processing device 20 achievable, particularly low relative offsets occurring compared to external drives known from the prior art.
Der Roboterarm 30 ist auf einer gewichtsoptimierten Plattform 21 der Bearbeitungsvorrichtung 20 angebracht, wobei die Plattform 21 an deren Unterseite den Unterboden bildet, an welchem die Rollen 22, 24 beziehungsweise das Antriebsrad 29 aufgenommen sind. Die Rollen 22, 24 und das Antriebsrad 29 ermöglichen eine integrierte Rollenführung für einen sauberen, ruhigen und leichtgängigen Lauf auf den Schienen 92, 94. Die Plattform 21 trägt dabei sämtliche, zur Bearbeitung der Kraftwagenkomponente 12 beziehungsweise zur Montage benötigten Komponenten der Bearbeitungsvorrichtung 20.The robotic arm 30th is on a weight-optimized platform 21 the processing device 20 attached, the platform 21 on the underside of which forms the underbody on which the rollers 22 , 24th or the drive wheel 29 are included. The roles 22 , 24th and the drive wheel 29 enable an integrated roller guide for a clean, quiet and smooth running on the rails 92 , 94 . The platform 21 carries all, for processing the motor vehicle component 12th or components of the processing device required for assembly 20 .
Die Koppelvorrichtung 40 umfasst zusammenfassend neben den Schwenkarmen 44, 46 und den Zylindern 56, 58 zum Schwenken der Schwenkarme 44, 46 auch die Ausgleichszylinder 52, 54, durch welche etwaige Kraftspitzen beim Ausbilden der Koppelverbindung 42 ausgeglichen sowie gedämpft werden können. Anhand der Schwenkarme 44, 46 kann der an der Plattform 74 angeordnete Koppelbereich 72 (Andockwinkel) eingefangen und unter Ausübung der Klemmkraft F_K zwischen den Schwenkarmen 44, 46 eingeklemmt werden. Die Koppelvorrichtung 40 kann zudem einen in 4 dargestellten Zusatzzylinder 60 aufweisen, durch welchen eine Mittelposition exakt abgesteckt werden kann. Dadurch entsteht eine exakte Lage und Position sowie eine zulässige Verbindung zwischen der Plattform 74 der Transportvorrichtung 70 beziehungsweise der an dem Adapter 76 angeordneten Kraftwagenkomponente 12 (hier: Fahrzeugkarosserie) und der Bearbeitungsvorrichtung 20. Sowohl an der Plattform 74 als auch an der Bearbeitungsvorrichtung 20 können jeweilige Drehgeber angeordnet sein, um eine exakte jeweilige Positionierung der Plattform 74 beziehungsweise der Bearbeitungsvorrichtung 20 zu erfassen. Vorliegend ist von diesen Drehgebern lediglich ein an der Plattform 21 der Bearbeitungsvorrichtung 20 angeordneter Drehgeber 62 in 1 gezeigt. An der Bearbeitungsvorrichtung 20 kann zudem eine Absteckung 64 vorgesehen sein, durch welche eine Grundstellung der Bearbeitungsvorrichtung 20 genau abgesteckt werden kann.The coupling device 40 includes in addition to the swivel arms 44 , 46 and the cylinders 56 , 58 for swiveling the swivel arms 44 , 46 also the balancing cylinders 52 , 54 , through which any force peaks when forming the coupling connection 42 can be balanced and dampened. Using the swivel arms 44 , 46 can on the platform 74 arranged coupling area 72 (Docking angle) captured and exerting the clamping force F_K between the swivel arms 44 , 46 be pinched. The coupling device 40 can also get one in 4th illustrated additional cylinder 60 have, through which a center position can be staked exactly. This creates an exact location and position as well as a permissible connection between the platform 74 the transport device 70 or the one on the adapter 76 arranged motor vehicle component 12th (here: vehicle body) and the processing device 20 . Both on the platform 74 as well as on the processing device 20 respective rotary encoders can be arranged to precisely position the platform 74 or the processing device 20 capture. There is only one of these encoders on the platform 21 the processing device 20 arranged encoder 62 in 1 shown. On the processing device 20 can also stake out 64 be provided by which a basic position of the processing device 20 can be precisely staked out.
Nachfolgend wird nochmal das Ausbilden der Koppelverbindung 42 sowie deren Lösen exemplarisch anhand der 5 bis 12 beschrieben. 5 zeigt die Koppelvorrichtung 40 vor der Ausbildung der Koppelverbindung 42, wobei die Ausgleichszylinder 52, 54 in einer Grundstellung ausgefahren sind und an einer Koppelplattform 41 der Koppelvorrichtung 40 abgestützt sind. Die Abstützung der Ausgleichszylinder 52, 54 an der Koppelplattform 41 ist lediglich in 4, jedoch nicht in 5 bis 12 gezeigt. Die Schwenkarme 44, 46 sind durch die jeweiligen Zylinder 56, 58 in deren jeweiliger Freigabestellung 49 gehalten. Die Zylinder 56, 58 können ebenso wie die Schwenkarme 44, 46 an einem Haltegestell 43 der Koppelvorrichtung 40 fixiert sein. Das Haltegestell 43 kann beispielsweise in Transportrichtung x relativ zur Koppelplattform 41 bewegt werden, um den Relativversatz V auszugleichen. Die Koppelvorrichtung 40 kann jeweilige, beispielsweise parallel zueinander angeordnete Führungsschienen 66, 68 umfassen, entlang welcher das Haltegestell 43 relativ zur Koppelplattform 41 entlang der Transportrichtung x verschoben werden kann. Das Haltegestell 43 kann (zusammen mit den Schwenkarmen 44, 46 und den Zylindern 56, 58) durch Einfahren beziehungsweise Ausfahren der Ausgleichszylinder 52, 54 beispielsweise aktiv auf den Führungsschienen 66, 68 verschoben und dabei relativ zu der Koppelplattform 41 bewegt werden. An der Koppelplattform 41 können mehrere Endschalter 34, 36, 38 angeordnet sein, um eine relative Verschiebung des Haltegestells 43 zur Koppelplattform 41 zu erfassen und dem damit einhergehenden Relativversatz V bei ausgebildeter Koppelverbindung 42 entgegenzuwirken, wie nachfolgend näher beschrieben wird. In 5 sind die beiden Endschalter 36, 38 vor dem Ausbilden der Koppelverbindung 42 durch das Haltegestell 43 belegt und dementsprechend aktiviert.The following is again the formation of the coupling connection 42 and their solving using the example of 5 to 12th described. 5 shows the coupling device 40 before the formation of the coupling connection 42 , the balance cylinder 52 , 54 are extended in a basic position and on a coupling platform 41 the coupling device 40 are supported. The support of the balance cylinder 52 , 54 on the coupling platform 41 is only in 4th , but not in 5 to 12th shown. The swivel arms 44 , 46 are through the respective cylinders 56 , 58 in their respective release position 49 held. The cylinders 56 , 58 can just like the swivel arms 44 , 46 on a support frame 43 the coupling device 40 be fixed. The holding frame 43 can, for example, in the transport direction x relative to the coupling platform 41 are moved to compensate for the relative offset V. The coupling device 40 can have respective, for example parallel, guide rails 66 , 68 include, along which the support frame 43 relative to the coupling platform 41 can be moved along the transport direction x. The holding frame 43 can (together with the swivel arms 44 , 46 and the cylinders 56 , 58 ) by retracting or extending the compensating cylinders 52 , 54 for example actively on the guide rails 66 , 68 shifted and relative to the coupling platform 41 be moved. At the coupling platform 41 can have multiple limit switches 34 , 36 , 38 be arranged to a relative displacement of the support frame 43 to the coupling platform 41 to be recorded and the associated relative offset V when the coupling connection is formed 42 counteract, as described in more detail below. In 5 are the two limit switches 36 , 38 before forming the coupling connection 42 through the holding frame 43 occupied and activated accordingly.
Anhand von 6 ist erkennbar, wie die Plattform 74 mit dem daran angeordneten Koppelbereich 72 in Transportrichtung x relativ zur Koppelvorrichtung 40 und damit relativ zur Bearbeitungsvorrichtung 20 bewegt wird.Based on 6 is recognizable like the platform 74 with the coupling area arranged thereon 72 in the direction of transport x relative to Coupling device 40 and thus relative to the processing device 20 is moved.
In 7 ist der erste Schwenkarm 44 mittels des ersten Zylinders 56 von dessen Freigabestellung 49 (siehe 6) in dessen Koppelstellung 48 verschwenkt.In 7 is the first swivel arm 44 by means of the first cylinder 56 from its release position 49 (please refer 6 ) in its coupling position 48 panned.
8 zeigt ein Kontaktieren des Koppelbereichs 72 mit dem ersten Schwenkarm 44, indem die Bearbeitungsvorrichtung 20 und mit dieser die Koppelvorrichtung 40 durch Antreiben der Rollen 22, 24 und zusätzlich des Antriebsrads 29 in Transportrichtung x bewegt wird und dadurch parallel zur Plattform 74 angetrieben wird, bis die Bearbeitungsvorrichtung 20 mit der Koppelvorrichtung 40 auf die Plattform 74 auffährt. 8th shows a contacting of the coupling area 72 with the first swivel arm 44 by the processing device 20 and with this the coupling device 40 by driving the rollers 22 , 24th and also the drive wheel 29 is moved in the transport direction x and thereby parallel to the platform 74 is driven until the processing device 20 with the coupling device 40 to the platform 74 starts up.
9 zeigt ein Eindrücken des ersten Ausgleichszylinders 52 durch Relativverschiebung des Haltegestells 43 relativ zur Koppelplattform 41, wobei ein Kontakt zwischen dem Haltegestell 43 und dem Endschalter 38 gelöst und stattdessen ein weiterer Kontakt zwischen dem Endschalter 34 und dem Haltegestell 43 hergestellt wird. Mit anderen Worten wird also der Endschalter 34 durch das Haltegestell 43 belegt. 9 shows an impression of the first compensating cylinder 52 by relative displacement of the support frame 43 relative to the coupling platform 41 , with a contact between the support frame 43 and the limit switch 38 solved and instead another contact between the limit switch 34 and the support frame 43 will be produced. In other words, the limit switch 34 through the holding frame 43 occupied.
10 zeigt, dass durch das Aktivieren des Endschalters 34 der zweite Zylinder 58 angesteuert und dadurch der zweite Schwenkarm 46 von dessen Freigabestellung 49 in dessen Koppelstellung 48 verschwenkt wird, sodass der Koppelbereich 72 unter Ausübung der Klemmkraft F_K schließlich zwischen den beiden Schwenkarmen 44, 46 spielfrei eingeklemmt wird. 10th shows that by activating the limit switch 34 the second cylinder 58 controlled and thereby the second swivel arm 46 from its release position 49 in its coupling position 48 is pivoted so that the coupling area 72 using the clamping force F_K finally between the two swivel arms 44 , 46 is clamped without play.
Anschließend erfolgt eine Beaufschlagung der beiden Ausgleichszylinder 52, 54 mit Druck, beispielsweise Druckluft, welchen einen Druck von 6 bar aufweisen kann, sodass die Ausgleichszylinder 52, 54 das Haltegestell 43 (zusammen mit den Schwenkarmen 44, 46 und den Zylindern 56, 58) relativ zur Koppelplattform 41 (entlang der Führungsschienen 66, 68) verschieben, bis der Kontakt zwischen dem Endschalter 34 und dem Haltegestell 43 gelöst und stattdessen wiederum der Kontakt zwischen dem Endschalter 38 und dem Haltegestell 43 hergestellt ist. In diesem Zustand ist die Bearbeitungsvorrichtung 20 zusammen mit der Koppelvorrichtung 40 optimal relativ zur Transportvorrichtung 70 beziehungsweise der Plattform 74 ausgerichtet und die reversibel lösbare Koppelverbindung 42 ausgebildet, sodass die genaue Bearbeitung der Kraftwagenkomponente 12 beispielsweise anhand des Roboterarms 30 erfolgen und beispielsweise ein Fügeprozess durchgeführt werden kann.The two compensating cylinders are then acted on 52 , 54 with pressure, for example compressed air, which can have a pressure of 6 bar, so that the compensating cylinder 52 , 54 the holding frame 43 (together with the swivel arms 44 , 46 and the cylinders 56 , 58 ) relative to the coupling platform 41 (along the guide rails 66 , 68 ) until the contact between the limit switch 34 and the support frame 43 solved and instead the contact between the limit switch 38 and the support frame 43 is made. The processing device is in this state 20 together with the coupling device 40 optimal relative to the transport device 70 or the platform 74 aligned and the reversibly detachable coupling connection 42 trained so that the precise machining of the motor vehicle component 12th for example using the robot arm 30th take place and for example a joining process can be carried out.
12 zeigt das reversible Lösen der Koppelverbindung 42, indem die Zylinder 56, 58 die jeweiligen Schwenkarme 44, 46 von deren jeweiliger Koppelstellung 48 in deren jeweilige Freigabestellung 49 verlagern. Anschließend kann eine weitere, der Plattform 74 benachbarte Plattform (nicht gezeigt) der Transportvorrichtung 70 mit einer weiteren Kraftwagenkomponente (nicht gezeigt) relativ zur Bearbeitungsvorrichtung 20 bewegt werden und über die Koppelvorrichtung 40 mit dieser gekoppelt werden. 12th shows the reversible release of the coupling connection 42 by the cylinder 56 , 58 the respective swivel arms 44 , 46 from their respective coupling position 48 in their respective release position 49 relocate. Then another, the platform 74 adjacent platform (not shown) of the transport device 70 with a further motor vehicle component (not shown) relative to the processing device 20 be moved and via the coupling device 40 be coupled with this.
Zusammenfassend wird mit der Bearbeitungseinrichtung 10 ein System gezeigt, bei welchem der Roboterarm 30 an der Plattform 21 abgestützt und über die Rollen 22, 24 und zusätzlich oder alternativ das Antriebsrad 29 geführt, entlang den Schienen 92, 94 bewegt werden kann. Über die Koppelvorrichtung 40 ist die reversibel lösbare Koppelverbindung 42 und damit eine einfache Koppelung an die Kraftwagenkomponente 12 möglich. Die Bearbeitungsvorrichtung 20 kann über die Koppelvorrichtung 40 mit der Plattform 74 beziehungsweise dem Adapter 76 gekoppelt werden und anschließend durch einen Antrieb der Plattform 74 in Transportrichtung x mitgeschleppt werden. Die Führungseinheiten 31, 32 ermöglichen eine Führung in Hocherstreckungsrichtung z und zusätzlich oder alternativ in Quererstreckungsrichtung y. Durch die Führungseinheiten 31, 32 ist also ein besonders exakter Lauf der Bearbeitungsvorrichtung 20 ermöglicht. Die Koppelvorrichtung 40 ermöglicht insbesondere einen Verbau beziehungsweise die Bearbeitung der Kraftwagenkomponente 12 in einem Fließbetrieb, wobei anhand der Ausgleichszylinder 52, 54 eine Ausgleichseinheit geschaffen ist, um Toleranzen und hohe Kraftmomente abzufangen. Die Bearbeitungseinrichtung 10 ermöglicht insgesamt eine Montage mit IR im Fließbetrieb, wobei insbesondere die Koppelvorrichtung 40 einen einfachen, robusten Aufbau aufweist. Die Bearbeitungseinrichtung 10 leistet einen erheblichen Beitrag zur Senkung der Energiekosten und weist eine besonders geringe Störanfälligkeit auf.In summary, with the processing facility 10th shown a system in which the robot arm 30th on the platform 21 supported and over the roles 22 , 24th and additionally or alternatively the drive wheel 29 guided, along the rails 92 , 94 can be moved. Via the coupling device 40 is the reversibly detachable coupling connection 42 and thus a simple coupling to the motor vehicle component 12th possible. The processing device 20 can via the coupling device 40 with the platform 74 or the adapter 76 be coupled and then by a drive of the platform 74 be carried along in the transport direction x. The leadership units 31 , 32 enable guidance in the vertical direction z and additionally or alternatively in the transverse direction y. Through the leadership units 31 , 32 is a particularly precise run of the processing device 20 enables. The coupling device 40 enables, in particular, installation or processing of the motor vehicle component 12th in a continuous operation, using the compensating cylinder 52 , 54 a compensation unit is created to absorb tolerances and high moments of force. The machining facility 10th Allows assembly with IR in continuous operation, in particular the coupling device 40 has a simple, robust construction. The machining facility 10th makes a significant contribution to reducing energy costs and has a particularly low susceptibility to faults.
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DE 102010005314 A1 [0003]DE 102010005314 A1 [0003]
