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Die Erfindung betrifft eine Hebevorrichtung, ein System und ein Verfahren zum Positionieren eines Bauteils, insbesondere eines Fahrzeugbauteils.
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In vielen technischen Gebieten, wie beispielsweise auch dem Fahrzeugbau, werden zur Herstellung oder Fertigung komplexer Erzeugnisse oftmals vorgefertigte Bauteile verwendet. Derartige vorgefertigte Bauteile können dabei Größen und Gewichte haben, aufgrund welcher sie nicht oder nur unter Schwierigkeiten und/oder hohem Personaleinsatz manuell gehandhabt werden können. Ein technisches Mittel zum Bewegen oder Handhaben solcher Bauteile kann daher eine signifikante Vereinfachung und Effizienzsteigerung eines Fertigungsprozesses oder Zusammenbaus ermöglichen. Beispielsweise ist aus der
DE 90 12 798 U1 bereits eine Greif- und Wendevorrichtung für kreisrunde Platten bekannt. Dabei ist eine beim Anheben selbsttätig schließende Kreuzscherenzange mit zwei etwa viertelkreisförmigen gekreuzten Greifarmen vorgesehen, an deren Enden zwei sich diametral gegenüberliegende Greifschuhe angeordnet sind, die in auf ihrer gemeinsamen Achse liegenden Drehlagern gelagert sind. Damit soll ein Erfassen und Wenden von Platten zuverlässig ermöglicht werden.
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Die
DE 20 2006 019 643 U1 befasst sich mit einer Beladeüberprüfung für Hebezangen. Dabei ist eine Greifvorrichtung mit einem schwenkbaren Zangenschenkel, der von einem Arbeitszylinder betätigbar ist, vorgesehen. Die Greifvorrichtung weist eine Detektionsvorrichtung für eine Transportgutbelegung in der Greifvorrichtung auf. Dabei sind eine Greifeinheit der Greifvorrichtung und ein Zangengehäuse, an dem Zugkräfte zum Heben zuerst wirken, zur Ausbildung der Detektionsvorrichtung relativ zueinander bewegbar.
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So soll eine möglichst sichere Greifvorrichtung zur Verfügung gestellt werden.
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Die
FR 2 997 032 A1 beschreibt eine manuelle Greifvorrichtung zum Greifen eines mechanischen Teils mit einem sich beweglichen Abschnitt. Beschrieben ist eine manuelle Greifvorrichtung zum Handhaben einer Baugruppe, die aus einer Bremsscheibe und einer Fahrzeugvorderradnabe besteht, oder zum alleinigen Handhaben der Bremsscheibe.
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Die
EP 2 980 026 A1 beschreibt eine Hebevorrichtung, die in der Lage ist, mit einer zu hebenden Wasseraufbereitungsvorrichtung, einem Hebesatz und einer Wasseraufbereitungsanlage in Eingriff zu treten und sich von dieser zu lösen.
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Die
WO 2011/ 154 110 A1 beschreibt eine Hubvorrichtung zum Anheben eines Segmentes eines Turmes einer Windkraftanlage.
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Die
US 7 399 019 B2 beschreibt eine Vorrichtung oder ein System zum Anheben übergroßer Materialstücke. Das System besteht aus einer Spreizstange, die an einem Hubfahrzeug befestigt werden kann. An der Spreizstange sind mindestens zwei Querträger zusammen mit mindestens einer Querträgerstromquelle angebracht.
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Die
US 5 560 663 A beschreibt eine Behälterkranvorrichtung und eine Führungsvorrichtung zum Stapeln von Behältern in mehreren Ebenen. Der Streuer, der den Behälter hält, wird über einen anderen bereits platzierten Behälter bewegt. Beim Absenken des Behälters dienen die an den vier Ecken des unteren Teils des Behälters befestigten Führungen als Führungen zum Positionieren des Behälters in Bezug auf den bereits platzierten Behälter.
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Die
DE 10 2007 057 373 A1 beschreibt eine Greifereinrichtung mit zum Ergreifen eines Greifgutes öffnen- und schließbaren Greiferelementen, wobei die Greifereinrichtung mit der Hilfe einer Befestigungseinrichtung an einem Auslegerarm eines Fahrgerätes befestigbar ist und wobei ein Schrittschaltwerk zum Steuern der Öffnen- und Schließbewegungen der Greiferelemente zwischen einem geöffneten Zustand und einem geschlossenen Zustand vorgesehen ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine vereinfachte Handhabung von Bauteilen zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, in der Beschreibung und in den Figuren angegeben.
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Eine erfindungsgemäße Hebevorrichtung dient, ist also eingerichtet zum Greifen und Heben von Bauteilen. Die erfindungsgemäße Hebevorrichtung weist eine Scherengreifeinrichtung mit einer daran befestigten Aufhängung und einem Lagerelement auf. An dem Lagerelement sind Zwischengelenke der Scherengreifeinrichtung gelagert. Eine Scherengreifeinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung hat dabei mehrere beweglich zueinander gelagerte und durch entsprechende Zwischengelenke miteinander verbundene Schenkel und endseitig wenigstens zwei Greifer oder Kontaktelemente, zwischen welchen das zu hebende oder zu greifende Bauteil gehalten werden kann. Die Scherengreifeinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung muss jedoch nicht zwangsläufig wie ein klassischer Scherengreifer Schenkel oder Greifelemente aufweisen, welche einander über eine Mittel- oder Symmetrieachse der Scherengreifeinrichtung hinaus überkreuzen. Erfindungsgemäß zeichnet sich die Hebevorrichtung durch wenigstens ein stangenförmiges Positionierelement aus, welches lagefest relativ zu den Zwischengelenken ebenfalls an dem Lagerelement gehalten ist und sich von diesem aus in eine der Aufhängung gegenüberliegende Richtung neben einem für das zu hebende oder zu greifende Bauteil vorgesehenen Aufnahmebereich erstreckt. Das bedeutet also, dass sich das stangenförmige Positionierelement, welches auch als Orientierungsstange bezeichnet werden kann, bei mittels der Hebevorrichtung gegriffenem Bauteil seitlich von diesem erstreckt.
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Das Bauteil selbst kann bestimmte Auflagepunkte haben, an welchen es beispielsweise auf einem Werkstückträger oder dergleichen aufliegen soll. Derartige Auflagepunkte können sich dabei insbesondere an einer Unterseite des Bauteils befinden und sind damit beispielsweise für einen Arbeiter, welcher das Bauteil mittels der Hebevorrichtung auf dem Werkstückträger positionieren will, nicht oder nur unter großer Mühe einsehbar. Für eine zielgenaue Positionierung wäre gegebenenfalls sogar ein manuelles Erfühlen der Auflagepunkte, beispielsweise relativ zu auf dem Werkstückträger angeordneten Auflagedornen, notwendig. Demgegenüber ist das Positionierelement, da es sich von dem Lagerelement aus seitlich entlang des Aufnahmeraums und damit entlang des gegebenenfalls gegriffenen Bauteils, erstreckt stets einfach und aus jeder Haltung heraus einsehbar.
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Da sich das Positionierelement lagefest zu dem Lagerelement und damit bei gegriffenem Bauteil auch lagefest relativ zu dem jeweiligen Bauteil befindet, kann es als Referenz für die Position oder Positionierung des Bauteils dienen. Das Bauteil kann vorteilhaft also in einer vorgesehenen Weise positioniert werden, indem das Positionierungselement auf dem Werkstückträger, beispielsweise einer entsprechenden Markierung oder Aufnahme oder dergleichen, positioniert oder ausgerichtet wird. Da sich das Positionierelement neben dem Aufnahmeraum, also neben dem gegebenenfalls gegriffenen Bauteil befindet, wird eine derartige Markierung oder Aufnahme an dem Werkstückträger vorteilhaft nicht durch das Bauteil selbst verdeckt oder überdeckt. Damit kann durch entsprechendes Positionieren oder Ausrichten des Positionierelements das Bauteil jederzeit besonders einfach und zuverlässig in einer vorgesehenen Weise und Ausrichtung positioniert werden. Besonders vorteilhaft kann das Positionierelement zudem zum Manövrieren, beispielsweise zum Verschwenken oder Verschieben der gesamten Hebevorrichtung und damit auch des gegebenenfalls gegriffenen Bauteils dienen. Da sich das Positionierelement entlang des Aufnahmeraums erstreckt, bietet es hierfür besonders vorteilhaft unterschiedliche Griffpositionen, sodass der jeweilige Arbeiter die Hebevorrichtung und damit das gegebenenfalls gegriffene Bauteil besonders einfach und flexibel in unterschiedlichen Körperhaltungen stets sicher führen kann.
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Die erfindungsgemäße Hebevorrichtung erlaubt gegenüber einer herkömmlichen Hebevorrichtung also vorteilhaft eine erleichterte Handhabung von Bauteilen sowie eine erleichterte und schnellere zielgenaue Positionierung des Bauteils in einer vorgegebenen Ausrichtung oder Anordnung, beispielsweise auf einem Werkstückträger. Diese erleichterte Bestückung des Werkstückträgers mit dem Bauteil wird dabei unter reduzierter Gefahr einer Beschädigung des Bauteils durch ungenaue Positionierung sowie einer reduzierten Verletzungsgefahr für den jeweiligen Arbeiter, beispielsweise in Form von zwischen dem Bauteil und dem Werkstückträger eingeklemmten Fingern oder Füßen, ermöglicht.
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Besonders bevorzugt kann die erfindungsgemäße Hebevorrichtung mehrere derartige, an dem Lagerelement direkt oder indirekt, also mittelbar oder unmittelbar, befestigte stangenförmige Positionierelemente aufweisen. Besonders bevorzugt kann beispielsweise an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Lagerelements jeweils ein solches stangenförmiges Positionierelement angeordnet sein. Dies kann vorteilhaft die Handhabung oder Positionierung des Bauteils weiter erleichtern und flexibler ermöglichen, da der jeweilige Arbeiter die Hebevorrichtung beziehungsweise das gegriffenem Bauteil beispielsweise von beiden Seiten der Hebevorrichtung aus stets sicher führen kann. Ebenso kann beispielsweise ein beidseitiger Griff ermöglicht werden, wobei der jeweilige Arbeiter mit jeder Hand eines der Positionierelemente greifen kann, wodurch die Hebevorrichtung und damit auch das gegriffenem Bauteil besonders genau und zuverlässig bewegt und positioniert werden kann. Durch die stangenförmige, also längliche oder längserstreckte Gestalt des Positionierelement oder der Positionierelemente können dabei auch Arbeiter unterschiedlicher Körpergrößen die Hebevorrichtung und damit auch das Bauteil stets sicher und belastungsarm, also besonders ergonomisch und verletzungsarm führen.
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Es ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Positionierelement längenveränderlich ausgebildet ist. Dazu kann das Positionierelement insbesondere ein Federbeinelement oder einen Federbeinabschnitt und/oder mehrere teleskopartig ineinander schiebbare Segmente aufweisen. Dadurch kann das Positionierelement vorteilhaft länger als das zu hebende Bauteil ausgebildet sein. Bei dem Positionieren der Hebevorrichtung und damit auch des Bauteils über dem Werkstückträger kann dann das Positionierelement vor dem Bauteil in Kontakt mit dem Werkstückträger kommen und dann einfedern oder teleskopieren, sich also ineinander schieben, um das Bauteil zielgenau auf dem Werkstückträger abzusetzen. Dabei kann das Positionierelement zunächst exakt auf oder an dem Werkstückträger positioniert oder ausgerichtet werden, ohne dass das Bauteil bereits in mechanischen Kontakt mit dem Werkstückträger kommt. Somit kann bei notwendigen Positionskorrekturen, also beispielsweise einem seitlichen Verschieben oder Verschwenken der Hebevorrichtung, ein Schleifen des Bauteils auf dem Werkstückträger und/oder ein Verhaken oder Verkratzen oder eine sonstige Beschädigung des Bauteils vermieden werden.
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Ist das Positionierelement dann korrekt an oder auf dem Werkstückträger positioniert, so ist automatisch auch das Bauteil korrekt relativ zu dem Werkstückträger ausgerichtet. Durch den mechanischen Kontakt zwischen dem Positionierelement und dem Werkstückträger kann dann ein seitliches Verschieben oder Verschwenken der Hebevorrichtung relativ zu dem Werkstückträger verhindert oder erschwert sein, wodurch das Bauteil vorteilhaft besonders einfach in der vorgegebenen Position und Ausrichtung auf dem Werkstückträger abgesetzt werden kann. Dazu kann die Hebevorrichtung und damit auch das Bauteil in Richtung des Werkstückträgers bewegt werden, wobei das Positionierelement einfedert Ist das Bauteil auf dem Werkstückträger abgesetzt und wird dann die Scherengreifeinrichtung zum Freigeben des Bauteils wieder geöffnet oder gelöst und die Hebevorrichtung von dem Werkstückträger entfernt, so kann sich das Positionierelement automatisch oder selbsttätig wieder auf seine ursprüngliche Länge ausdehnen. Dazu ist das Positionierelement beziehungsweise dessen Segmente federbelastet.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Scherengreifeinrichtung also zum Greifen eines bestimmten vorgegebenen Bauteils ausgebildet, wobei das wenigstens eine Positionierelement länger als dieses Bauteil ausgebildet ist. Dadurch ragt das wenigstens eine Positionierelement bei mittels der Scherengreifeinrichtung gegriffenem Bauteil also in von dem Lagerelement abgewandter Richtung über das gegriffenem Bauteil hinaus.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Scherengreifeinrichtung und/oder das Lagerelement ein Formpasselement auf, sodass nur ein Bauteil mit einer zu dem Formpasselement passenden Aufnahme mittels der Scherengreifeinrichtung in einer vorgegebenen Ausrichtung greifbar ist. Mit anderen Worten müssen also das Formpasselement und die dazu passende Aufnahme ineinander greifen, damit das Bauteil mittels der Scherengreifeinrichtung gegriffen und angehoben werden kann. Dadurch ist vorteilhaft sichergestellt, dass das Bauteil stets in der vorgegebenen Ausrichtung gegriffen wird, wodurch wiederum das Positionierelement sich stets in einer vordefinierten Lage oder Ausrichtung zu dem Bauteil befindet. Dadurch muss zur Verwendung des Positioniertelementes als Referenz bei dem Positionieren des Bauteils nicht zunächst eine relative räumliche Lagebeziehung zwischen dem Positionierelement und dem Bauteil ermittelt oder bestimmt werden. Dies ermöglicht vorteilhaft eine weiter vereinfachte und effizientere Handhabung von entsprechenden Bauteilen mittels der erfindungsgemäßen Hebevorrichtung.
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Das Formpasselement kann beispielsweise ein Vorsprung oder eine Anordnung aus mehreren Vorsprüngen oder dergleichen sein oder umfassen, welcher in die entsprechende Aufnahme des Bauteils nur dann eingreifen oder hineinragen können, wenn das Bauteil entsprechend relativ zu der Hebevorrichtung ausgerichtet ist. Ist das Bauteil hingegen falsch ausgerichtet oder handelt es sich um ein falsches Bauteil, welches die entsprechende Aufnahme nicht aufweist, würden dann die Vorsprünge oder dergleichen, also das Formpasselement, verhindern, dass das Bauteil nah genug an das Lagerelement beziehungsweise die Hebevorrichtung oder die Scherengreifeinrichtung gebracht werden kann, um es mittels der Scherengreifeinrichtung greifen zu können.
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Besonders bevorzugt kann das Formpasselement beweglich gelagert und als Sperr- oder Verriegelungselement für die Scherengreifeinrichtung ausgebildet sein. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Scherengreifeinrichtung durch das Formpasselement solange blockiert wird, das Bauteil also nicht greifen kann, bis das Formpasselement durch das Bauteil bewegt, beispielsweise aus einem der Zwischengelenke herausgeschoben, worden ist, wodurch dann die Scherengreifeinrichtung freigegeben wird und somit das Bauteil greifen kann. Hierdurch wird besonders zuverlässig sichergestellt, dass nur entsprechend vorgesehene Bauteile und diese nur in der vorgesehenen oder vorgegebenen Ausrichtung relativ zu der Hebevorrichtung mittels dieser gegriffen und gehoben werden. Dadurch kann vorteilhaft ein Beschädigungs- und Verletzungsrisiko bei einer Handhabung des Bauteils und der Hebevorrichtung gegenüber herkömmlichen Hebevorrichtung verringert werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Scherengreifeinrichtung zwei von der Aufhängung in Richtung des Lagerelements ausgehende erste Schenkel auf, welche über jeweils einen zweiten Schenkel mit dem Lagerelement verbunden sind. Dabei ist an der Aufhängung und/oder an wenigstens einem der ersten Schenkel ein erstes Halteelement und an wenigstens einem der zweiten Schenkel ein mit dem ersten Halteelement verbindbares zweites Halteelement angeordnet. Die Scherengreifeinrichtung ist dabei selbstschließend aufgebaut, wobei bei gegriffenem Bauteil eine durch ein Gewicht des gegriffenen Bauteils bewirkte Zugkraft Kontaktelemente der Scherengreifeinrichtung an das Bauteil drückt und wobei die Scherengreifeinrichtung erst dann wieder zum Freigeben des Bauteils öffenbar ist, wenn das erste Halteelement und das zweite Halteelement miteinander verbunden sind. Die beiden Halteelemente können also miteinander verbunden, beispielsweise ineinander eingehängt werden und dadurch eine mechanische Verbindung oder Abstützung zwischen dem Lagerelement und der Aufhängung zusätzlich zu den ersten und zweiten Schenkel zu schaffen. Durch das Verbinden der beiden Halteelemente miteinander werden dann also die ersten und zweiten Schenkel der Scherengreifeinrichtung entlastet, sodass die damit verbundenen Kontaktelemente geöffnet, also von dem gegriffenen Bauteil wegbewegt werden können. Es ist hier mit anderen Worten also vorgesehen, dass eine Schließkraft der Scherengreifeinrichtung durch diese selbst beziehungsweise durch das Gewicht des Bauteils aufgebaut wird, die Scherengreifeinrichtung in diesem Sinne also selbsttragend ausgebildet ist. Nach einem Aufbau der Schließkraft ist die Scherengreifeinrichtung dann zunächst geschlossen, kann also nicht - oder zumindest nur gegen die Gewichtskraft des Bauteils - geöffnet werden, bis das Bauteil aufgehängt, also über eine weitere oder andere mechanische Verbindung oder einen entsprechenden weiteren Kraftpfad gehalten oder anderweitig abgestützt ist, vorliegend beispielsweise über die beiden Halteelemente an der Aufhängung. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass das Bauteil besonders sicher gehandhabt werden kann, da die Scherengreifeinrichtung nicht ohne vorherige Sicherung des Bauteils vorzeitig, beispielsweise unbeabsichtigt oder fehlerhaft gelöst werden kann. Somit kann verhindert werden, dass das Bauteil versehentlich oder fehlerhaft freigegeben wird, solange es nicht sicher gehalten oder bereits korrekt, beispielsweise auf dem Werkstückträger, positioniert ist.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein System aus der erfindungsgemäßen Hebevorrichtung und wenigstens einer Transportvorrichtung, welche eine Aufnahme oder Stütze zum Aufnehmen des Bauteils und eine Markierung für das Positionierelement aufweist. Die Markierung ist dabei relativ zu der Aufnahme so angeordnet, dass bei mittels der Hebevorrichtung gegriffenem Bauteil dieses sich gerade dann über der Aufnahme, also in einer zum Aufnehmen des Bauteils vorgegebenen Position relativ zu der Transportvorrichtung, befindet, wenn das Positionierelement auf oder an der Markierung positioniert oder ausgerichtet ist. Die Transportvorrichtung kann beispielsweise der genannte Werkstückträger sein. Besonders bevorzugt ist die Transportvorrichtung als fahrerloses Transportfahrzeug (FTF) ausgebildet.
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Die Markierung für die Positioniereinrichtung ist bevorzugt neben einem bei auf der Transportvorrichtung positioniertem Bauteil durch dieses überdeckten Bereich angeordnet. Dadurch wird die Markierung also bei dem Positionieren des Bauteils über der Transportvorrichtung beziehungsweise über der Aufnahme nicht durch das Bauteil verdeckt. Dies ist insbesondere im Gegensatz zu der Aufnahme für das Bauelement zu sehen, da das Bauteil naturgemäß über dieser Aufnahme positioniert werden muss, um es in vorgegebener Weise darauf, also auf der Transportvorrichtung abzulegen oder abzusetzen. Dabei wird die Aufnahme effektiv also zwangsläufig durch das Bauteil verdeckt, wodurch eine zielgenaue Positionierung des Bauteils auf der Aufnahme signifikant erschwert wird und gegebenenfalls zusätzliches Personal erfordert. Demgegenüber ist die Markierung auch bei unmittelbar über der Aufnahme positioniertem Bauteil stets sichtbar, sodass das Bauteil in vorgegebener Ausrichtung relativ zu der Aufnahme positioniert werden kann, indem das Positionierelement an oder auf der Markierung angeordnet oder ausgerichtet wird.
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In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist die Markierung als Ausnehmung ausgebildet, wobei das wenigstens eine Positionierelement an seinem von dem Lagerelement abgewandten Ende verjüngt, insbesondere spitz zulaufend, ausgebildet ist. Zum Anordnen oder Positionieren des Bauteils auf der für dieses vorgesehenen Aufnahme kann also das verjüngte Ende des Positionierelements in die Ausnehmung geführt oder eingebracht werden. Dadurch, dass dieses Ende des Positionierelements verjüngt ist, besteht dabei zunächst eine gewisse Toleranz für eine Positioniergenauigkeit, da eine Spitze oder ein Endpunkt des Positionierelements nicht exakt in einer Mitte der Markierung, sondern lediglich irgendwo im Bereich der Ausnehmung positioniert werden muss und bei einem Absinken der Hebevorrichtung in Richtung der Transportvorrichtung das Positionierelement dann automatisch in die Ausnehmung gleitet. Hierdurch wird die Positionierung des Bauteils auf der Aufnahme in der vorgegebenen Anordnung oder Ausrichtung also besonders einfach, effizient und zuverlässig ermöglicht. Die Ausnehmung zum Aufnehmen des Positionierelements kann dabei als Vertiefung oder als Loch ausgebildet sein. Ebenso kann die Markierung beispielsweise als auf einer Oberfläche der Transportvorrichtung aufgebrachter Kreisring ausgebildet sein. Besonders bevorzugt kann die Ausnehmung eine kegelförmige Gestalt aufweisen, wodurch das verjüngte Ende des Positionierelements besonders leicht und zuverlässig in der Ausnehmung zentriert werden kann.
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Alternativ kann die Markierung beispielsweise eine farbliche Markierung oder ein Aufkleber oder dergleichen sein. Ebenso kann eine optische Markierungseinrichtung, beispielsweise ein Laser oder dergleichen zum Erzeugen der Markierung vorgesehen, beispielsweise an der Transportvorrichtung angeordnet, sein. Die Markierung kann in diesem Fall dann also ein Lichtfleck sein. Dies ermöglicht vorteilhaft eine dynamische Positionierung der Markierung, sodass anhand der Markierung das Bauteil in unterschiedlichen Positionen angeordnet werden kann und/oder unterschiedliche Bauteile in einer jeweils zugeordneten Position oder Ausrichtung positioniert werden können, wenn die optische Markierungseinrichtung entsprechend verschoben wird. Dadurch kann das erfindungsgemäße System besonders flexibel eingesetzt werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems weist die Transportvorrichtung wenigstens zwei Aufnahmen oder Ablagen für unterschiedlich geformte Bauteile und wenigstens zwei Markierungen für das Positionierelement auf. Jeder der Aufnahmen ist dabei wenigstens eine der Markierungen zum Positionieren des jeweiligen Bauteils auf der Aufnahme zugeordnet. Mit anderen Worten sind also mehrere Sets oder Sätze aus jeweils wenigstens eine Aufnahme und jeweils mindestens einer dieser zugeordneten Markierung auf oder an der Transportvorrichtung vorgesehen. Die Aufnahmen und/oder Markierungen für die unterschiedlichen Sets oder Sätze können dabei bevorzugt unterschiedlich gestaltet sein, wodurch eine Verwechslungsgefahr minimiert wird. Dadurch kann das System, insbesondere die Transportvorrichtung zum Aufnehmen und Transportieren unterschiedlicher Bauteile eingesetzt werden, wodurch wiederum eine Logistik vereinfacht werden kann.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Positionieren eines Bauteils mittels des erfindungsgemäßen Systems auf der Transportvorrichtung. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Bauteil also mittels der erfindungsgemäßen Hebevorrichtung angehoben und über der Transportvorrichtung positioniert. Beispielsweise kann das Bauteil mittels der Hebevorrichtung aus einer Verpackung entnommen werden. Bei dem Verfahren wird das Positionierelement dann auf der entsprechenden Markierung der Transportvorrichtung positioniert und dadurch das Bauteil auf der Aufnahme der Transportvorrichtung in einer vorgegebenen Ausrichtung positioniert. Anschließend wird die Scherengreifeinrichtung zum Freigeben des Bauteils geöffnet. Dadurch wird das Bauteil dann auf der Transportvorrichtung abgesetzt und kann dann mittels der Transportvorrichtung befördert werden, beispielsweise zu einer nächsten Station einer Fertigungslinie.
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Die erfindungsgemäße Hebevorrichtung und/oder das erfindungsgemäße System können dabei automatisiert sein. Die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens können dann durch das erfindungsgemäße System automatisch oder automatisiert durchgeführt werden. Dazu können die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens also als entsprechende Teile, Programmmodule, Funktionsblöcke, Steueranweisungen oder Befehle eines entsprechenden Computer- oder Steuerprogramms für die Hebevorrichtung oder das System kodiert sein. Ein solches Computer- oder Steuerprogramm kann dann mittels einer Steuereinrichtung des Systems ausgeführt werden, um eine Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu bewirken. Dazu kann die Steuereinrichtung eine entsprechende Prozessoreinrichtung, beispielsweise einen Mikrochip, Mikroprozessor oder Mikrocontroller, zur Ausführung des Computerprogramms, also eines entsprechenden Programmcodes, umfassen. Dieses Computerprogramm oder der Programmcode können dabei auf einem mit der Prozessoreinrichtung verbundenen oder verbindbaren computerlesbaren Speichermedium gespeichert sein. Ein solches Speichermedium stellt dabei ebenso wie das Computerprogramm selbst einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung dar.
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Insbesondere können das erfindungsgemäße System und/oder die erfindungsgemäße Hebevorrichtung also zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet sein.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems und des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Hebevorrichtung beschrieben sind und umgekehrt. Um unnötige Redundanz zu vermeiden, sind die entsprechenden Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung hier nicht noch einmal für alle diese Aspekte der vorliegenden Erfindung separat beschrieben.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Ansicht einer Hebevorrichtung,
- 2 eine ausschnittweise schematische Perspektivansicht eines Systems aus der Hebevorrichtung aus 1 und einer Transportvorrichtung zum Transportieren eines mit der Hebevorrichtung darauf positionierten Bauteils.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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1 zeigt eine schematische Ansicht einer Hebevorrichtung 1. Die Hebevorrichtung 1 ist hier eine Gehängekonstruktion oder ein Gehänge zum Greifen und Heben von Bauteilen, insbesondere von Fahrzeugteilen. Die Hebevorrichtung 1 weist vorliegend eine Scherengreifeinrichtung 2 auf, an deren oberem Ende eine Aufhängung 3, beispielsweise eine Öse oder dergleichen, angeordnet ist. Mittels der Aufhängung 3 kann die Hebevorrichtung 1 beispielsweise über ein Seil, eine Kette oder ein Kabel an einer Führungsschiene oder dergleichen aufgehängt sein, sodass die Hebevorrichtung 1 translatorisch bewegt werden kann. Weiter weist die Hebevorrichtung 1 ein Lagerelement 4 auf, welches über erste Schenkel 5 und zweite Schenkel 6 der Scherengreifeinrichtung 2 mit der Aufhängung 3 verbunden ist. Die Scherengreifeinrichtung 2 weist vorliegend mehrere Gelenke oder Zwischengelenke auf, von denen vorliegend wenigstens zwei an dem Lagerelement 4 gelagert sind. Um die an dem Lagerelement 4 gelagerten Zwischengelenke können vorliegend beispielsweise die zweiten Schenkel 6 und/oder weitere Elemente oder Segmente der Scherengreifeinrichtung 2 verschenkt oder rotiert werden. Vorliegend ist an einem der ersten Schenkel 5 im Bereich der Aufhängung 3 ein oberes Halteelement 7 und an den zweiten Schenkeln 6 beziehungsweise dem Lagerelement 4 ein unteres Halteelement 8 angeordnet. Die beiden Halteelemente 7, 8 können miteinander verbunden, beispielsweise ineinander eingehängt, werden, um die Schenkel 5, 6 zu entlasten.
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Die Scherengreifeinrichtung 2 weist an ihrem von der Aufhängung 3 abgewandten Ende vorliegend Kontaktelemente 9 auf, welche einen mechanischen Kontakt zu einem jeweiligen gegriffenen Bauteil Transportgut bilden oder herstellen. Um dabei eine Beschädigung zu vermeiden, können die Kontaktelemente 9 beispielsweise endseitig einen jeweiligen Gummiklotz oder eine Gummierung oder dergleichen aufweisen.
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Unterhalb des Lagerelements 4, also auf dessen der Aufhängung 3 gegenüberliegender Seite ist ein Aufnahmeraum oder Aufnahmebereich 10 vorgesehen, in welchem sich ein Bauteil befindet, wenn es mittels der Scherengreifeinrichtung 2 gegriffen ist.
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In heutigen Fertigungslinien, in denen die Hebevorrichtung 1 beispielsweise eingesetzt werden kann, sind eine Geschwindigkeit und Effizienz, also beispielsweise ein Einhalten einer vorgegebenen Taktzeit beim Handhaben oder Positionieren von Bauteilen, ebenso wie eine Sicherheit bedeutende Anforderungen. Diese Anforderungen können bisher dabei ohne Erleichterung eines entsprechenden Bestückungsprozesses, also beispielsweise eines Entnehmens des jeweiligen Bauteils aus einer Verpackung oder von einem Anlieferort und eines Positionierens des Bauteils auf einem Werkstückträger oder dergleichen, oftmals nicht zuverlässig oder ohne erheblichen zusätzlichen Personaleinsatz eingehalten werden. Es kann also gegebenenfalls zu Verzögerungen auf der Fertigungslinie und/oder zu Beschädigungen der Bauteile kommen. Problematisch kann dabei insbesondere sein, die Bauteile gemäß einer vorgegebenen Orientierung oder Ausrichtung auf dem Werkstückträger zu positionieren und abzusetzen, da eine entsprechende Aufnahme für das Bauteil auf dem Werkstückträger durch das Bauteil selbst aus Sicht eines jeweiligen Arbeiters oder Personals verdeckt wird.
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Um dieser Problematik zu begegnen und eine Einhaltung der genannten Anforderungen sicher und zuverlässig zu ermöglichen, sind als Teil der Hebevorrichtung 1 vorliegend zwei Positionierstangen 11 vorgesehen, welche mit dem Lagerelement 4 verbunden sind und sich seitlich des Aufnahmebereiches 10 erstrecken. An von dem Lagerelement 4 abgewandten Enden weisen die Positionierstangen 11 vorliegend jeweilige Füße 12 auf, welche beispielsweise gummiert oder kunststoffumhüllt sein können, um ein Beschädigungs- und Verletzungspotenzial zu minimieren. Vorliegend sind die Positionierstangen 11 längenveränderlich ausgebildet und weisen dazu jeweils ein Federelement 13 auf. Durch Einfedern oder Stauchen der Federelemente 13 können also die Füße 12 näher an das Lagerelement 4 bewegt werden.
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2 zeigt eine ausschnittweise schematische Perspektivansicht eines Systems aus der Hebevorrichtung 1 und einer Transportvorrichtung 14 zum Aufnehmen und Transportieren eines mittels der Hebevorrichtung 1 darauf abgesetzten Bauteils. Vorliegend wird mittels der Hebevorrichtung 1 als ein solches Bauteil ein Motorgehäuse 15 auf der Transportvorrichtung 14 abgesetzt. Die Positionierstangen 11 sind dabei so ausgebildet oder ausgelegt, dass sie sich in ihrer maximalen Länge über das Motorgehäuse 15 hinaus erstrecken, also länger als dieses sind. Um einen sicheren und beschädigungsfreien Transport des Motorgehäuse 15 auf der Transportvorrichtung 14 zu ermöglichen, ist es vorgesehen, dass das Motorgehäuse 15 in vorgegebener Orientierung und Ausrichtung auf Auflagedorne 16 der Transportvorrichtung 14 positioniert und abgelegt werden soll. Dies würde herkömmlicherweise jedoch dadurch erschwert werden, dass die Auflagedorne 16 durch das Motorgehäuse 15 verdeckt sind, sodass nicht erkennbar ist, ob das Motorgehäuse 15 jeweils momentan korrekt, also in vorgegebener Weise, über den Auflagedorne 16 positioniert ist und entsprechend abgesetzt werden kann.
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Mit dem vorliegenden System besteht dieses Problem jedoch nicht, da die Transportvorrichtung 14 außerhalb eines durch das Motorgehäuse 15 überdeckten Bereiches Markierungen 17 für die Positionierstangen 11 aufweist. Diese Markierungen 17 sind dabei auch bei bereits unmittelbar oberhalb der Auflagedorne 16 positioniertem Motorgehäuse 15 stets für einen jeweiligen, die Hebevorrichtung 1 bedienenden Arbeiter sichtbar. Zum vorgegebenen Positionieren des Motorgehäuses 15 auf den Auflagedorne 16 werden vorliegend also die Positionierstangen 11 beziehungsweise deren Füße 12 auf den entsprechenden Markierungen 17 positioniert. Da durch eine entsprechende Ausgestaltung des Motorgehäuse 15 und der Scherengreifeinrichtung 2 beziehungsweise der Kontaktelemente 9 sowie die lagefeste Anordnung der Positionierstangen 11 relativ zu dem Lagerelement 4 sichergestellt ist, dass sich das Motorgehäuse 15 stets in einer vorgegebenen relativen Ausrichtung zu den Positionierstangen 11 befindet, wenn es mittels der Scherengreifeinrichtung 2 gegriffen ist, befindet sich das Motorgehäuse 15 automatisch in der vorgegebenen Position oder Ausrichtung relativ zu den Auflagedornen 16, wenn die Füße 12 der Positionierstangen 11 auf oder in den Markierungen 17 positioniert sind.
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Da die Positionierstangen 11 länger als das Motorgehäuse 15 sind, können deren Füße 12 auf den Markierungen 17 positioniert werden, bevor oder ohne dass das Motorgehäuse 15 in Kontakt mit den Auflagedorne 16 kommt. Zum Absetzen des Motorgehäuse 15 auf den Auflagedornen 16 kann die Hebevorrichtung 1 dann in Richtung der Transportvorrichtung 14 abgesenkt werden, wobei die Positionierstangen 11 beziehungsweise deren Federelemente 13 einfedern, sich also verkürzen.
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Um die Scherengreifeinrichtung 2 zu öffnen, also das Motorgehäuse 15 freizugeben, kann zunächst die Scherengreifeinrichtung 2 eingeklappt und die beiden Halteelemente 7, 8 miteinander verbunden werden. Dadurch kann die Scherengreifeinrichtung 2 entlastet werden, sodass eine Greif- oder Anpresskraft der Kontaktelemente 9 auf das Motorgehäuse 15 reduziert oder begrenzt wird, sodass die Scherengreifeinrichtung 2 zum Freigeben des Motorgehäuse 15 manuell geöffnet werden kann.
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Die Hebevorrichtung 1 kann dann ohne das Motorgehäuse 15 von der Transportvorrichtung 14 abgehoben werden, wobei die Positionierstangen 11 sich automatisch wieder auf ihre ursprüngliche Länge ausdehnen können.
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Insgesamt zeigen die beschriebenen Beispiele, wie eine manuelle Bauteilentladung und Bauteilbeladung durch einen Hebezug, also etwa die Hebevorrichtung 1, beziehungsweise das System aus der Hebevorrichtung 1 und der darauf abgestimmten Transportvorrichtung 14, erleichtert und sicherer gestaltet werden kann.
