-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Baukastensystem zum Erzeugen unterschiedlicher Spannrahmenvarianten, die dazu ausgelegt sind, unterschiedliche Karosseriekomponenten aufzunehmen. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Rohbaustation für Kraftfahrzeuge mit unterschiedlichen Spannrahmenvarianten, die auf Basis eines solchen Baukastensystems erzeugt worden sind, sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Rohbaustation.
-
Es ist an sich bekannt, unterschiedliche Karosseriebauteile für Kraftfahrzeuge mit Hilfe von Robotern zu verschweißen. Die
CN110640407 A ,
CN110640777 A und
CN110614204 A zeigen jeweils eine automatische Schweiß- und Montagefertigungslinie für Aluminiumkarosserien für Kraftfahrzeuge, die Roboter aufweist, welche die jeweiligen Aluminiumkarosserien verschweißen. Die Roboter sind mit Saugnäpfen aufweisenden Greifwerkzeugen ausgestattet, die durch Unterdruck greifen und halten können.
-
Aufgrund der oftmals großen Variantenvielfalt von Kraftfahrzeugen gibt es verschiedene Varianten von Karosseriekomponenten, die in Rohbaustationen gehandhabt und verschweißt werden müssen. Eine hohe Typenflexibilität beziehungsweise Variantenflexibilität bei der Handhabung und beim Verschweißen von unterschiedlichen Varianten von Karosseriekomponenten ist daher wünschenswert. Gleichzeitig sollten die Investitionskosten für solche Rohbaustationen nicht zu hoch ausfallen. Darüber hinaus ist es auch wünschenswert, wenn Rohbaustationen mit steigender Variantenvielfalt an diese ohne zu hohe Investitionskosten angepasst werden können. Ferner sollten Wartungskosten möglichst gering sein, wobei Wartungen möglichst ohne lange Stillstandzeiten möglich sein sollten. Darüber hinaus ist es auch wünschenswert, wenn derartige Rohbaustationen keinen zu großen Flächenbedarf beziehungsweise Raumbedarf aufweisen.
-
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mittels welcher auf besonders einfache und effiziente Weise verschiedene Varianten von Karosseriekomponenten gehandhabt und verschweißt werden können.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Baukastensystem zum Erzeugen unterschiedlicher Spannrahmenvarianten, eine Rohbaustation für Kraftfahrzeuge und ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Rohbaustation mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und in den Figuren angegeben.
-
Das erfindungsgemäße Baukastensystem zum Erzeugen unterschiedlicher Spannrahmenvarianten, die dazu ausgelegt sind, unterschiedliche Karosseriekomponenten aufzunehmen, umfasst fahrzeugvariantenunabhängige Rahmenelemente und fahrzeugvariantenspezifische Rahmenelemente, die zum Erzeugen der unterschiedlichen Spannrahmenvarianten aneinander befestigbar sind. Des Weiteren umfasst das Baukastensystem Spannmittel zum Halten der Karosseriekomponenten an den jeweiligen Spannrahmenvarianten sowie wenigstens eine Roboterkupplung, die dazu ausgelegt ist, die jeweiligen Spannrahmenvarianten mit einem Roboter zu koppeln.
-
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Baukastensystems ist es also möglich, die unterschiedlichen Spannrahmenvarianten zu erzeugen, indem passend zur jeweiligen Karosseriekomponente, die mittels der jeweiligen Spannrahmenvariante aufzunehmen ist, die passenden fahrzeugvariantenspezifischen Rahmenelenente ausgewählt und an den fahrzeugvariantenunabhängigen Rahmenelementen befestigt werden. Darüber hinaus werden je Spannrahmenvariante die Spannmittel als Bestandteil der jeweiligen Spannrahmenvariante an dieser angebracht, wobei zudem noch die wenigstens eine Roboterkupplung als Teil der jeweiligen Spannrahmenvariante montiert beziehungsweise vorgesehen wird.
-
Die fahrzeugvariantenunabhängigen Rahmenelemente und die fahrzeugvariantenspezifischen Rahmenelemente bilden mit anderen Worten also Baukastenelemente des Baukastensystems. Mit Hilfe des Baukastensystems ist es möglich, für unterschiedlichste Varianten von Karosseriekomponenten die jeweils passenden Spannrahmenvarianten besonders einfach und schnell zusammenzustellen. Dadurch wird eine besonders hohe Typenflexibilität erreicht. Mehrere Fahrzeugtypen beziehungsweises Fahrzeugvarianten können so ganz einfach in eine Produktionslinie integriert werden, indem die jeweils passenden Spannrahmenvarianten auf Basis der fahrzeugvariantenunabhängigen und fahrzeugvariantenspezifischen Rahmenelemente mitsamt den passenden Spannmitteln und der passenden Roboterkupplung generiert werden. Die jeweiligen Rahmenelemente können beispielsweise als Schraubkonstruktion zu den jeweiligen Spannrahmenvarianten montiert werden. So ist es bei Bedarf einfach möglich, die jeweiligen Rahmenelemente wieder voneinander zu lösen und zu anderen Spannrahmenvarianten zusammenzustellen beziehungsweise zu montieren.
-
Insbesondere sind die mittels des Baukastensystems erzeugbaren Spannrahmenvarianten so leicht, dass dieses mittels eines Handlingroboters gehandhabt werden können. Es ist kein aufwendiger Stahlbau notwendig, um die verschiedenen Spannrahmenvarianten je nach Bedarf herzustellen und wieder zu demontieren. So können besonders schnell und einfach verschiedenste Fahrzeugtypen integriert werden, indem basierend auf dem Baukastensystem die jeweils passenden Spannrahmenvarianten erzeugt werden. Darüber hinaus ergibt sich ein relativ geringer Invest bei Typenerweiterungen hinsichtlich verschiedener Fahrzeugvarianten und entsprechender Karosseriekomponentenvarianten.
-
Darüber hinaus können die Spannrahmenvarianten des Baukastensystems ganz einfach wiederverwendet werden. Zudem lassen sich die verschiedenen Spannrahmenvarianten mittels des erfindungsgemäßen Baukastensystems sehr einfach montieren, insbesondere ohne dass ein Großstahlbau oder konventionelle Verfahrtechnik erforderlich wäre. Grundsätzlich kann das Baukastensystem so ausgelegt sein, dass die verschiedenen Spannrahmenvarianten für unterschiedlichste Karosseriekomponenten geeignet sind, insbesondere um diese im Karosseriebau zu handhaben.
-
Eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Rahmenelemente, die Spannmittel und/oder die Roboterkupplung zumindest teilweise aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sind. Dadurch können die verschiedenen Spannrahmenvarianten mit einem besonders geringen Gewicht hergestellt werden. Dies erleichtert die Handhabbarkeit der verschiedenen Spannrahmenvarianten mit den passenden Handlingrobotern. Die fahrzeugvariantenunabhängigen Rahmenelemente und die fahrzeugvariantenspezifischen Rahmenelemente können insbesondere strukturell optimiert sein, sodass möglichst optimal geeignete Lastpfade bei den verschiedenen Spannrahmenvarianten realisiert werden können. Dadurch kann einerseits dem Leichtbaugedanken Rechnung getragen werden, wobei andererseits eine hinreichende mechanische Stabilität der verschiedenen Spannrahmenvarianten gewährleistet werden kann. Die fahrzeugvariantenunabhängigen Rahmenelemente und die fahrzeugvariantenspezifischen Rahmenelemente können insbesondere harmonisch abgerundete Ecken beziehungsweise Kanten aufweisen.
-
In weiterer möglicher Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Rahmenelemente zumindest teilweise durch Rippen verstärkte Hohlräume aufweisen. Mit anderen Worten können die Rahmenelemente also im Inneren eine Art Rippenstruktur mit Hohlräumen aufweisen, sodass angepasst an auftretende Lastpfade eine besonders leichte und dennoch stabile Struktur geschaffen werden kann.
-
Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein Teil der Rahmenelemente zum Variieren der Länge der Spannrahmenvarianten ausgelegt ist. So ist es passend für die jeweilige Fahrzeugvariante beziehungsweise Karosseriekomponentenvariante auf einfache Weise möglich, die Länge der Spannrahmenvarianten entsprechend einzustellen und zu variieren.
-
Eine weitere mögliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Teil der Rahmenelemente zum Anpassen der Spannrahmenvarianten an einer Kontur der unterschiedlichen Karosseriekomponenten ausgelegt ist. Beispielsweise ist es somit möglich, dass eine Art Grundstruktur der Spannrahmenvarianten einer Fahrzeuggeometrie in einem Dachbereich folgen kann. Insbesondere die fahrzeugvariantenspezifischen Rahmenelemente können unterschiedliche Formen und Maße aufweisen, um die verschiedenen Spannrahmenvarianten aufzubauen und an unterschiedliche Konturen der unterschiedlichen Karosseriekomponenten anzupassen. Darüber hinaus ist es beispielsweise auch möglich, dass die Spannrahmenvarianten eine Art Heckspanntechnik zum Verspannen der jeweiligen Karosseriekomponenten aufweisen.
-
Die erfindungsgemäße Rohbaustation für Kraftfahrzeuge umfasst unterschiedliche Spannrahmenvarianten, die auf Basis des erfindungsgemäßen Baukastensystems oder einer möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Baukastensystems erzeugt worden sind. Des Weiteren weist die Rohbaustation wenigstens eine Ablagegestelle zum Aufnehmen der Spannrahmenvarianten auf. Ferner umfasst die Rohbaustation eine Schweißzelle mit wenigstens einem Schweißroboter zum Verschweißen unterschiedlicher Karosseriekomponenten mit zumindest einer weiteren Karosseriekomponente. Darüber hinaus umfasst die Rohbaustation eine Zuführeinrichtung zum Aufnehmen und Zuführen der Spannrahmenvarianten zur Schweißzelle. Wenigstens ein Handlingroboter, insbesondere ein stationärer Handlingroboter, gehört ebenfalls zur Rohbaustation, wobei der Handlingroboter dazu ausgelegt ist, die Spannrahmenvarianten zwischen der in ihrem jeweiligen Eingriffsbereich angeordneten Ablagegestelle und der Zuführeinrichtung zu bewegen. Schließlich umfasst die Rohbaustation eine Steuerung, die dazu eingerichtet ist, den wenigstens einen Handlingroboter und den wenigstens einen Schweißroboter so anzusteuern, dass diese passend zur zu verschweißenden Karosseriekomponente die jeweiligen Spannrahmenvarianten an der Zuführeinrichtung bereitstellen und mit der zumindest einen weiteren Karosseriekomponente verschweißen.
-
Auf Basis des Baukastensystems können, wie bereits erwähnt, verschiedenste Spannrahmenvarianten erzeugt und als Teil der Rohbaustation bereitgestellt werden. Die Ablagegestelle der Rohbaustation dienen dazu, die verschiedenen Spannrahmenvarianten aufzunehmen. Die Ablagegestelle sind innerhalb der Rohbaustation verteilt angeordnet, und zwar so, dass die jeweiligen Handlingroboter innerhalb ihres Eingriffsbereichs auf einen Teil der Ablagegestelle zugreifen können. So ist es möglich, dass die Handlingroboter die Spannrahmenvarianten bei Bedarf von den Ablagegestellen entnehmen und auf der Zuführeinrichtung positionieren und umgekehrt. Insbesondere ist es möglich, dass je Takt der Rohbaustation einer der Handlingroboter als Einlegeroboter und einer der Handlingroboter als Entnahmeroboter dient. Dadurch ist ein besonders schneller Wechsel der Spannrahmenvarianten möglich. Während einer der Handlingroboter die auf der Zuführeinrichtung positionierte Spannrahmenvariante entnimmt, kann einer der anderen Handlingroboter bereits die für den nächsten Schweißvorgang passende Spannrahmenvariante von einem der Ablagegestelle entnehmen und - sobald die Zuführeinrichtung frei ist - diese Spannrahmenvariante auf der Zuführeinrichtung positionieren. Durch entsprechende Ansteuerung mittels der Steuerung bewegt dann die Zuführeinrichtung die betreffende Spannrahmenvariante bis zur Schweißzelle, wo die Schweißroboter dann die betreffende Karosseriekomponente mit zumindest einer weiteren Karosseriekomponente verschweißen. Die Zuführeinrichtung kann insbesondere dazu dienen, die betreffende Spannrahmenvariante zur Erreichung einer bestimmten Lagestabilität vor dem Verschweißen zu verspannen, wonach dann eine Zustellbewegung hin zur Schweißzelle erfolgt.
-
Die erfindungsgemäße Rohbaustation weist eine besonders hohe Typflexibilität auf, sodass eine besonders große Anzahl von unterschiedlichen Fahrzeugtypen mittels der Rohbaustation bedient werden kann. Je nach zu verschweißenden Karosseriekomponenten beziehungsweise Varianten von Karosseriekomponenten kann die Rohbaustation ganz einfach für weitere Fahrzeugtypen beziehungsweise Fahrzeugvarianten erweitert werden, indem basierend auf dem Baukastensystem die passenden Spannrahmenvarianten erzeugt und dann bereitgestellt werden. So ist es möglich, mittels der erfindungsgemäßen Rohbaustation unterschiedlichste Typen von Kraftfahrzeugen zu bedienen, für die innerhalb der Rohbaustation die verschiedenen Karosseriekomponenten miteinander zu verschweißen sind.
-
Eine weitere mögliche Ausgestaltung der Rohbaustation sieht vor, dass zumindest eines der Ablagegestelle in einem Überschneidungsbereich der Eingriffsbereiche von zwei der Handlingroboter angeordnet ist. Mit anderen Worten dient zumindest eines der Ablagegestelle als eine Art Wechselspeicher, sodass die besagten beiden Handlingroboter über dieses Ablagegestell Spannrahmenvarianten austauschen können. So ist es möglich, die unterschiedlichen Spannrahmenvarianten zwischen den verschiedenen Eingriffsbereichen der Handlingroboter auszutauschen und entsprechend zu positionieren.
-
Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Rohbaustation ist es vorgesehen, dass die Ablagegestelle dazu ausgelegt sind, die Spannrahmenvarianten hochkant aufzunehmen. Dies bedeutet, dass die Ablagegestelle und die Spannrahmenvarianten so aufeinander abgestimmt sind, dass eine jeweilige Haupterstreckungsrichtung der Spannrahmenvarianten zumindest im Wesentlichen in vertikaler Richtung ausgerichtet ist, wenn die jeweiligen Spannrahmenvarianten auf den jeweiligen Ablagegestellen aufgenommen sind. Dadurch ergibt sich ein besonders geringer Flächenbedarf zur Zwischenlagerung der Spannrahmenvarianten mittels der jeweiligen Ablagegestelle. Bezogen auf ihren Flächenbedarf kann somit die Rohbaustation sehr kompakt aufgebaut werden.
-
In weiterer möglicher Ausgestaltung der Rohbaustation ist es vorgesehen, dass die Ablagegestelle zumindest einen schwalbenschwanzförmigen Aufnahmebereich zum Einhängen der Spannrahmenvarianten aufweisen. Dadurch ist es möglich, die jeweiligen Spannrahmenvarianten besonders einfach und dennoch zuverlässig in die jeweiligen Ablagegestelle zu hängen beziehungsweise in diesen zu positionieren.
-
Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Rohbaustation ist es vorgesehen, dass die Zuführeinrichtung zumindest einen Verfahrschlitten zum Aufnehmen der jeweiligen Spannrahmenvarianten aufweist, der zwischen einer an der Schweißzelle angeordneten Fixierstellung zum Fixieren der Spannrahmenvarianten während der Schweißvorgänge und einer von der Schweißzelle entfernten Stellung bewegbar ist, die sich im Eingriffsbereich von zumindest zwei der Handlingroboter befindet. Über den Verfahrschlitten ist es also möglich, die jeweiligen Spannrahmenvarianten im Bereich der Schweißzelle zu positionieren, wo die Schweißroboter Zugriff auf die jeweiligen Karosseriekomponenten haben. Darüber hinaus ist es mittels der Zuführeinrichtung möglich, durch entsprechende Betätigung des Verfahrschlittens nach einem beendeten Schweißvorgang die betreffende Spannrahmenvariante von der Schweißzelle zu entfernen und in den jeweiligen Eingriffsbereich der Handlingroboter zu bewegen.
-
Eine weitere mögliche Ausgestaltung der Rohbaustation sieht vor, dass der Verfahrschlitten zumindest zwei Aufsetzpositionen für die Spannrahmenvarianten aufweist. Dadurch können die Spannrahmenvarianten besonders einfach und zuverlässig an dem Verfahrschlitten positioniert und fixiert werden.
-
Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Rohbaustation ist es vorgesehen, dass der Verfahrschlitten einen Verriegelungsmechanismus zum Verriegeln der Spannrahmenvarianten am Verfahrschlitten aufweist. Mittels des Verriegelungsmechanismus ist es möglich, die jeweiligen Spannrahmenvarianten zuverlässig und fest am Verfahrschlitten zu befestigen. Dadurch kann eine besonders hohe Lagestabilität der Spannrahmenvarianten am Verfahrschlitten und somit auch eine entsprechende Lagestabilität der mittels der Spannrahmenvarianten jeweils aufgenommenen Karosseriekomponenten erzielt werden. Während der jeweiligen Schweißvorgänge ist es somit möglich, die jeweiligen Karosseriekomponenten zuverlässig in einer bestimmungsgemäßen Position zu halten.
-
Eine weitere mögliche Ausgestaltung der Rohbaustation sieht vor, dass die Spannrahmenvarianten zum Aufnehmen von jeweiligen Karosserieseitenteilen ausgelegt sind, wobei die Schweißzelle dazu ausgelegt ist, die Karosserieseitenteile mit einem Karosserieunterbau zu verschweißen, während die Karosserieseitenteile mittels der Spannrahmenvarianten fixiert sind. Der jeweilige Karosserieunterbau und die Karosserieseitenteile können mittels entsprechend geeigneter Mittel der Rohbaustation und insbesondere der Schweißzelle zugeführt werden. Bei den Karosserieseitenteilen kann es sich beispielsweise um innere und auch um äußere Karosserieseitenteile handeln. Grundsätzlich ist es möglich, verschiedenste Karosserieteile mittels der Rohbaustation zu handhaben und zu verschweißen.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben der erfindungsgemäßen Rohbaustation oder einer möglichen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rohbaustation steuert die Steuerung der Rohbaustation die Handlingroboter und die Schweißroboter so an, dass diese passend zur zu verschweißenden Karosseriekomponente die jeweiligen Spannrahmenvariante an der Zuführeinrichtung bereitstellen und mit der zumindest einen weiteren Karosseriekomponente verschweißen. Mögliche Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Rohbaustation sind als mögliche Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und umgekehrt anzusehen, wobei die Rohbaustation insbesondere Mittel zur Durchführung der unterschiedlichen Verfahrensschritte aufweist.
-
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung 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.
-
Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine Perspektivansicht einer Spannrahmenvariante;
- 2 eine Perspektivansicht einer weiteren Spannrahmenvariante, wobei jeweilige Spannmittel zum Halten einer bestimmten Karosseriekomponente dargestellt sind;
- 3 eine Perspektivansicht einer weiteren Spannrahmenvariante, wobei mehrere fahrzeugvariantenspezifische Rahmenelemente dargestellt sind, die dazu dienen, die Spannrahmenvariante an eine bestimmte Variante einer Karosseriekomponenten anzupassen;
- 4 eine Perspektivansicht einer weiteren Spannrahmenvariante, wobei diese wiederum fahrzeugvariantenspezifische Rahmenelemente aufweist;
- 5 eine Perspektivansicht einer Zuführeinrichtung zum Aufnehmen und Zuführen der jeweiligen Spannrahmenvarianten zu einer Schweißzelle;
- 6 eine Perspektivansicht einer teilweise dargestellten Rohbaustation für Kraftfahrzeuge, die mehrere unterschiedliche Spannrahmenvarianten aufweist, die mittels Handlingroboter gehandhabt werden können, wobei zudem noch mehrere Schweißroboter dargestellt sind, welche dazu dienen, verschiedenste Karosseriekomponenten miteinander zu verschweißen;
- 7 eine Perspektivansicht eines schwalbenschwanzförmigen Aufnahmebereichs zum Einhängen der Spannrahmenvarianten in eines der Ablagegestelle der Rohbaustation.
-
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
Eine Spannrahmenvariante 10, die dazu ausgelegt ist, eine bestimmte Karosseriekomponente aufzunehmen, ist in einer Perspektivansicht in 1 gezeigt. Die Spannrahmenvariante 10 umfasst eine Roboterkupplung 12, die dazu ausgelegt ist, die Spannrahmenvariante 10 mit einem hier nicht dargestellten Roboter zu koppeln. Des Weiteren weist die Spannrahmenvariante 10 durch Rippen 14 verstärkte Hohlräume 16 auf. Die Rippen 14 und die Hohlräume 16 können so gewählt beziehungsweise ausgelegt sein, dass diese an im Betrieb auftretende Lastpfade angepasst sind. Zumindest Teile der Spannrahmenvariante 10 können aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sein.
-
In 2 ist eine weitere Spannrahmenvariante 10 in einer Perspektivansicht gezeigt. Vorliegend sind mehrere Spannmittel 18 zu erkennen, welche dazu ausgelegt sind, eine jeweilige Karosseriekomponente aufzunehmen und an der Spannrahmenvariante 10 zu fixieren.
-
In 3 ist eine weitere Spannrahmenvariante 10 in einer Perspektivansicht gezeigt. Die Spannrahmenvariante 10 umfasst mehrere fahrzeugvariantenunabhängige Rahmenelemente 20 und fahrzeugvariantenspezifische Rahmenelemente 22, die zum Erzeugen dieser Spannrahmenvariante 10 und der übrigen Spannrahmenvarianten 10 in unterschiedlichsten Konfigurationen aneinander befestigbar sind. Die hier nicht dargestellten Spannmittel 18 können an den jeweiligen Rahmenelementen 20, 22 positioniert und befestigt werden, ebenso kann die hier nicht gekennzeichnete Roboterkupplung 12 beispielsweise als integraler Bestandteil der jeweiligen Spannrahmenvarianten 10 ausgebildet sein. Ein Teil der fahrzeugvariantenspezifischen Rahmenelemente 22 kann beispielsweise dazu dienen, die Länge der jeweiligen Spannrahmenvarianten 10 zu variieren beziehungsweise einzustellen. Auch kann ein Teil der fahrzeugvariantenspezifischen Rahmenelemente 22 dazu dienen, die jeweiligen Spannrahmenvarianten 10 an eine jeweilige Kontur der betreffenden Karosseriekomponenten anzupassen.
-
In 4 ist eine weitere Spannrahmenvariante 10 in einer Perspektivansicht dargestellt, wobei wiederum mehrere unterschiedliche fahrzeugvariantenunabhängige Rahmenelemente 20 sowie fahrzeugvariantenspezifische Rahmenelemente 22 dargestellt sind, die zum Erzeugen verschiedenster Spannrahmenvarianten 10 aneinander befestigbar sind. Insbesondere mittels der fahrzeugvariantenspezifischen Rahmenelemente 22 ist es beispielsweise möglich, die jeweiligen Spannrahmenvarianten 10 an eine bestimmte Fahrzeuggeometrie anzupassen, sodass die jeweilige Spannrahmenvariante 10 zum Beispiel mit ihrer Grundstruktur einer bestimmten Fahrzeuggeometrie im Dachbereich folgt. Bei den verschiedenen Spannrahmenvarianten 10 kann es sich insbesondere um Aluminium-Leichtbaukonstruktionen handeln, welche als geschraubte Konstruktionen zusammengestellt werden können. Die fahrzeugvariantenunabhängigen Rahmenelemente 20, die fahrzeugvariantenspezifischen Rahmenelemente 22, die Spannmittel 18 und auch die jeweilige Roboterkupplung 12 stellen dabei einzelne Baukastenelemente eines Baukastensystems dar, welches zum Erzeugen der unterschiedlichen Spannrahmenvarianten 10 ausgelegt ist. Mit Hilfe der verschiedenen Baukastenelemente ist es möglich, verschiedenste Spannrahmenvarianten 10 aufzubauen. Die verschiedenen Spannrahmenvarianten 10 können so an unterschiedlichste Karosseriekomponenten verschiedener Fahrzeugvarianten angepasst werden.
-
In 5 ist eine Zuführeinrichtung 24 zum Aufnehmen und Zuführen der unterschiedlichen Spannrahmenvarianten 10 in einer Perspektivansicht gezeigt. Die Zuführeinrichtung 24 weist einen Verfahrschlitten 26 zum Aufnehmen der jeweiligen Spannrahmenvarianten 10 auf, der zwischen einer an einer Schweißzelle angeordneten Fixierstellung zum Fixieren der Spannrahmenvarianten 10 während Schweißvorgängen und einer von der Schweißzelle entfernten Stellung bewegbar ist. Der Verfahrschlitten 26 weist mehrere Aufsetzpositionen 28 zum Aufsetzen und Aufnehmen der jeweiligen Spannrahmenvarianten 10 auf. Darüber hinaus umfasst der Verfahrschlitten 26 beziehungsweise die Zuführeinrichtung 24 einen nicht näher bezeichneten Verriegelungsmechanismus zum Verriegeln der jeweiligen Spannrahmenvarianten 10 am Verfahrschlitten 26.
-
In 6 ist eine Rohbaustation 30 für Kraftfahrzeuge teilweise in einer Perspektivansicht dargestellt. Die Rohbaustation 30 umfasst mehrere der unterschiedlichen Spannrahmenvarianten 10, die auf Basis des besagten Baukastensystems erzeugt worden sind. Des Weiteren weist die Rohbaustation 30 mehrere Ablagegestelle 32 zum Aufnehmen der verschiedenen Spannrahmenvarianten 10 auf. Ferner weist die Rohbaustation 30 eine Schweißzelle 34 mit mehreren Schweißrobotern 36 zum Verschweißen unterschiedlicher Karosseriekomponenten 38 mit zumindest einer weiteren Karosseriekomponente 40 auf. Im hier gezeigten Fall handelt es sich bei den Karosseriekomponenten 38 beispielsweise um Karosserieseitenteile, bei der Karosseriekomponente 40 beispielsweise um einen Karosserieunterbau.
-
Vorliegend ist noch die im Zusammenhang mit 5 bereits erwähnte Zuführeinrichtung 24 zu erkennen, die zum Aufnehmen und Zuführen der jeweiligen Spannrahmenvarianten 10 zur Schweißzelle 34 dient. Zudem umfasst die Rohbaustation 30 mehrere Handlingroboter 42, die dazu ausgelegt sind, die verschiedenen Spannrahmenvarianten 10 zwischen den in ihrem jeweiligen Eingriffsbereich angeordneten Ablagegestellen 32 und der Zuführeinrichtung 24 zu bewegen. Eine hier nicht näher dargestellte Steuerung der Rohbaustation 30 ist dazu eingerichtet, die Handlingroboter 42 und die Schweißroboter 36 so anzusteuern, dass diese passend zur zu verschweißenden Karosseriekomponente 38 die jeweiligen Spannrahmenvarianten 10 an der Zuführeinrichtung 24 bereitstellen und mit der zumindest einen weiteren Karosseriekomponente 40 verschweißen.
-
Das gemäß der vorliegenden Darstellung oben in der Mitte angeordnete Ablagegestell dient als Wechselspeicher und ist in einem Überschneidungsbereich der beiden hier gezeigten Handlingroboter 42 angeordnet. Dies bedeutet, dass die jeweiligen Eingriffsbereiche der beiden stationären Handlingroboter 42 sich im Bereich des oben in der Mitte angeordneten Ablagegestells überschneiden. So können die beiden Handlingroboter 42 die verschiedenen Spannrahmenvarianten 10 zwischen ihren Eingriffsbereichen austauschen. Die Ablagegestelle 32 sind dazu ausgelegt, die Spannrahmenvarianten 10 hochkant aufzunehmen. Die Haupterstreckungsrichtung der Spannrahmenvarianten 10 weist also zumindest im Wesentlichen in vertikale Richtung, wenn die Spannrahmenvarianten 10 auf den jeweiligen Ablagegestellen 32 angeordnet sind.
-
Je nachdem, welche Varianten der jeweiligen Karosseriekomponenten 38 zu handhaben und zu verschweißen sind, wählen die Handlingroboter 42 die jeweils passende Spannrahmenvariante 10 aus und positionieren diese im Bereich der Schweißzelle 34, genauer auf der Zuführeinrichtung 24. Nach der Positionierung der betreffenden Spannrahmenvariante 10 auf der Zuführeinrichtung 24 wird die Spannrahmenvariante 10 an der Zuführeinrichtung 24 verspannt und mittels des hier nicht näher gekennzeichneten Verfahrschlittens 26 in Richtung der Schweißzelle 34 bewegt, wo die Schweißroboter 36 dafür sorgen, die betreffenden Karosseriekomponenten 38 mit der weiteren Karosseriekomponente 40 zu verschweißen. Um die Taktzeit der Rohbaustation 30 möglichst gering zu halten, kann es insbesondere vorgesehen sein, dass sobald einer der Handlingroboter 42 zwischen den Takten eine der Spannrahmenvarianten 10 von der Zuführeinrichtung 24 entnommen hat, der andere Handlingroboter 42 bereits die passende andere Spannrahmenvariante 10 von einem der Ablagegestelle 32 entnommen hat, sodass der andere Handlingroboter 42 - sobald die Zuführeinrichtung 24 wieder frei ist - die nun passende Spannrahmenvariante10 an der Zuführeinrichtung 24 positionieren kann.
-
In 7 ist ein schwalbenschwanzförmiger Aufnahmebereich 44 in einer Perspektivansicht gezeigt. Dieser schwalbenschwanzförmige Aufnahmebereich 44 dient zum Einhängen der Spannrahmenvarianten 10 an den jeweiligen Ablagegestellen 32. Die Ablagegestelle 32 weisen mit anderen Worten also jeweils einen derartigen schwalbenschwanzförmigen Aufnahmebereich 44 auf. Dadurch ist es möglich, dass die Handlingroboter 42 auf besonders einfache, schnelle und zuverlässige Weise die verschiedenen Spannrahmenvarianten 10 in den jeweiligen Ablagegestellen 32 einhängen und auch aus diesen entnehmen können. Je nachdem, welche Varianten der Karosseriekomponenten 38, 40 miteinander verschweißt werden sollen, können die jeweils passenden Spannrahmenvarianten 10 basierend auf dem bereits erläuterten Baukastensystem erzeugt und an der Rohbaustation 30 bereitgestellt werden. Dadurch ergibt sich eine besonders hohe Typenflexibilität der Rohbaustation 30. Für unterschiedlichste Karosserievarianten und somit Fahrzeugvarianten ist es also möglich, mittels der Rohbaustation 30 im Zusammenspiel mit den verschiedenen erzeugbaren Spannrahmenvarianten 10 die verschiedensten Varianten von Karosseriekomponenten 38, 40 zu handhaben und zu verschweißen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Spannrahmenvarianten
- 12
- Roboterkupplung
- 14
- Rippen
- 16
- Hohlräume
- 18
- Spannmittel
- 20
- fahrzeugvariantenunabhängige Rahmenelemente
- 22
- fahrzeugvariantenspezifische Rahmenelemente
- 24
- Zuführeinrichtung
- 26
- Verfahrschlitten
- 28
- Aufsetzpositionen
- 30
- Rohbaustation
- 32
- Ablagegestelle
- 34
- Schweißzelle
- 36
- Schweißroboter
- 38
- Karosseriekomponente
- 40
- weitere Karosseriekomponente
- 42
- Handlingroboter
- 44
- schwalbenschwanzförmiger Aufnahmebereich
-
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
-
- CN 110640407 A [0002]
- CN 110640777 A [0002]
- CN 110614204 A [0002]
