DE102021108977A1

DE102021108977A1 - manufacturing arrangement

Info

Publication number: DE102021108977A1
Application number: DE102021108977.8A
Authority: DE
Inventors: Axel Pohlmann
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2021-04-12
Filing date: 2021-04-12
Publication date: 2022-10-13

Abstract

Die Erfindung betrifft Fertigungsanordnung zur vollautomatischen Montage einer Baueinheit, mit einer Transfereinrichtung, mittel der ein auf einem Werkstückträger (3) angeordnetes Bauteil (13) um einen Transferweg (Δy) bis in eine Bereitstellungsposition (B) in einer Montagestation (5) transferierbar ist, wobei die Montagestation (5) eine Hubeinrichtung (7) aufweist, mittels der das Bauteil (13) in einer Montagestation-Hochrichtung (z) um einen Hubweg (Δz) bis in eine Montageposition (M) anhebbar ist, ausgehend von der Fügeoperationen am Bauteil (13) durchführbar sind, und zwar unter Bildung der Baueinheit, wobei im Hinblick auf einwandfreie Fügeoperationen das Bauteil (13) mit hoher Positionsgenauigkeit in der Montageposition (M) in definierter Lage ausgerichtet ist. Erfindungsgemäß weist die Hubeinrichtung (7) zumindest einen hubverstellbaren Positionierdorn (11) auf, der in der Bereitstellungsposition (B) des Werkstückträgers (3) in Positionier-Eingriff mit einer Bauteil-Positionierkontur (23) bringbar ist. Mittels des hubverstellbaren Positionierdorns (11) kann das Bauteil (13) in einem Hubvorgang (Δz) bis in die Montageposition (M) angehoben werden.The invention relates to a production arrangement for the fully automatic assembly of a structural unit, with a transfer device, by means of which a component (13) arranged on a workpiece carrier (3) can be transferred over a transfer path (Δy) into a ready position (B) in an assembly station (5), wherein the assembly station (5) has a lifting device (7) by means of which the component (13) can be lifted in a vertical direction (z) of the assembly station by a lifting distance (Δz) into an assembly position (M), starting from the joining operation on the component (13) can be carried out, namely with the formation of the structural unit, with the component (13) being aligned in a defined position with high positional accuracy in the assembly position (M) with a view to problem-free joining operations. According to the invention, the lifting device (7) has at least one stroke-adjustable positioning mandrel (11) which can be brought into positioning engagement with a component positioning contour (23) in the ready position (B) of the workpiece carrier (3). The component (13) can be lifted into the assembly position (M) in one lifting operation (Δz) by means of the positioning mandrel (11) with an adjustable stroke.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fertigungsanordnung zur vollautomatischen Montage einer Baueinheit nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a production arrangement for the fully automatic assembly of a structural unit according to the preamble of claim 1.

Ein elektrischer Achsantrieb eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs kann in einer Großserienproduktion in einer Fertigungslinie in einem vollautomatischen Montageprozess aus Einzelkomponenten, nämlich unter anderem aus Statorgehäuse, Rotor- sowie Getriebegehäuse, zusammengebaut werden.An electric axle drive of an electrically operated vehicle can be assembled in a large series production in a production line in a fully automatic assembly process from individual components, namely, among other things, from the stator housing, rotor and transmission housing.

Hierzu weist eine gattungsgemäße Fertigungsanordnung eine Transfereinrichtung auf, mittels der ein auf einem Werkstückträger angeordnetes Bauteil um einen Transferweg bis in eine Bereitstellungsposition in einer Montagestation transferiert wird. Sobald der Werkstückträger in die Bereitstellungsposition transferiert ist, wird eine Hubeinrichtung der Montagestation aktiviert, um das Bauteil in der Montagestation-Hochrichtung um einen Hubweg bis in eine Montageposition anzuheben. Ausgehend von der Montageposition erfolgen vollautomatisch durchgeführte Fügeoperationen am Bauteil. Im Hinblick auf eine einwandfreie Durchführung von Fügeoperationen muss das Bauteil in der Montageposition mit möglichst hoher Positionsgenauigkeit ausgerichtet sein, um eine definierte Bauteil-Lage zu erreichen.For this purpose, a generic manufacturing arrangement has a transfer device, by means of which a component arranged on a workpiece carrier is transferred along a transfer path to a ready position in an assembly station. As soon as the workpiece carrier has been transferred to the ready position, a lifting device of the assembly station is activated in order to lift the component in the vertical direction of the assembly station by a lifting distance to an assembly position. Starting from the assembly position, fully automatic joining operations are carried out on the component. In order to ensure that joining operations can be carried out correctly, the component must be aligned in the assembly position with the greatest possible positional accuracy in order to achieve a defined component position.

Im Stand der Technik wird eine solche definierte Bauteil-Lage wie folgt erzielt: So sind am Werkstück-Träger drei Positionierdorne ortsfest (das heißt nicht hubverstellbar) ausgebildet. Diese bilden eine Dreipunktauflage, auf der das Bauteil positionsgenau abgestützt ist. Sobald der Werkstückträger mit darauf abgestütztem Bauteil in die Bereitstellungsposition transferiert worden ist, startet der Hubvorgang. Im Hubvorgang wird mit Hilfe von Hubelementen der Hubeinrichtung der Montagestation der Werkstückträger mitsamt Bauteil bis in die Montageposition angehoben. An der Unterseite des Werkstückträgers ist eine Positionierkontur ausgebildet, die im Hubvorgang in Positionier-Eingriff mit den Hubelementen ist, damit das Bauteil in der Montageposition in definierter Lage positionsgenau ausgerichtet ist.In the state of the art, such a defined component position is achieved as follows: Three positioning mandrels are designed to be stationary (ie not stroke-adjustable) on the workpiece carrier. These form a three-point support on which the component is supported in a precise position. As soon as the workpiece carrier with the component supported on it has been transferred to the ready position, the lifting process starts. During the lifting process, the workpiece carrier together with the component is lifted into the assembly position with the help of lifting elements of the lifting device of the assembly station. A positioning contour is formed on the underside of the workpiece carrier, which is in positioning engagement with the lifting elements during the lifting process, so that the component is precisely aligned in the assembly position in a defined position.

Im obigen Stand der Technik ist der Werkstückträger als montagestationfremde Komponente in den Ausrichtprozess eingebunden, der in der Montagestation stattfindet. Aufgrund von Werkstückträger-Toleranzen ergibt sich daher im Stand der Technik eine erweiterte Toleranzkette, bei der unter Umständen die Positionsgenauigkeit des Bauteils in der Montageposition nicht gegeben ist.In the above prior art, the workpiece carrier is integrated into the alignment process, which takes place in the assembly station, as a component external to the assembly station. Due to workpiece carrier tolerances, there is therefore an extended chain of tolerances in the prior art, in which the positional accuracy of the component in the assembly position may not be given.

Aus der DE 101 323 55 A1 ist eine Radnabenanordnung für nur Förderzeug bekannt. Aus der DE 39 02 854 ist eine Fertigungseinrichtung mit Wechselpaletten bekannt. Aus der US 2017/0056978 A1 ist eine Fertigungsvorrichtung zur Halterung und Bearbeitung einer Radnabe bekannt.From the DE 101 323 55 A1 a wheel hub assembly for trucks only is known. From the DE 39 02 854 a production facility with interchangeable pallets is known. From the US 2017/0056978 A1 a manufacturing device for mounting and processing a wheel hub is known.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Fertigungsanordnung bereitzustellen, bei der im Vergleich zum Stand der Technik in konstruktiv einfacher Weise die Positionsgenauigkeit des Bauteils gesteigert werden kann.The object of the invention is to provide a production arrangement in which the positional accuracy of the component can be increased in a structurally simple manner compared to the prior art.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1. Preferred developments of the invention are disclosed in the dependent claims.

Die Erfindung geht von einer Fertigungsanordnung zur vollautomatischen Montage einer Baueinheit aus. Die Fertigungsanordnung weist eine Transfereinrichtung auf, mittels der ein auf einem Werkstückträger angeordnetes Bauteil um einen Transferweg bis in eine Bereitstellungsposition in einer Montagestation transferiert wird. Die Montagestation weist eine Hubeinrichtung auf, mittels der das Bauteil in einer Montagestation-Hochrichtung um einen Hubweg bis in eine Montageposition angehoben wird. Ausgehend von der Montageposition erfolgen Fügeoperationen am Bauteil, und zwar unter Bildung der Baueinheit. Damit einwandfreie Fügeoperationen gewährleistet sind, ist es von Relevanz, dass das Bauteil mit hoher Positionsgenauigkeit in definierter Lage in der Montageposition ausgerichtet ist. Gemäß dem kennzeichnenden Teil wird die positionsgenaue Ausrichtung des Bauteils wie folgt erzielt: So weist die Hubeinrichtung zumindest einen hubverstellbaren Positionierdorn auf. Wenn sich der Werkstückträger mit darauf angeordnetem Bauteil in der Bereitstellungsposition befindet, kann der hubverstellbare Positionierdorn in Positionier-Eingriff mit einer Bauteil-Positionierkontur gebracht werden. Mit Hilfe des hubverstellbaren Positionierdorns wird das Bauteil in einem Hubvorgang bis in die Montageposition angehoben.The invention is based on a production arrangement for the fully automatic assembly of a structural unit. The production arrangement has a transfer device, by means of which a component arranged on a workpiece carrier is transferred along a transfer path to a ready position in an assembly station. The assembly station has a lifting device, by means of which the component is lifted in a vertical direction of the assembly station by a lifting distance into an assembly position. Starting from the assembly position, joining operations are carried out on the component, with the formation of the structural unit. In order to ensure flawless joining operations, it is relevant that the component is aligned with high positioning accuracy in a defined position in the assembly position. According to the characterizing part, the precise positioning of the component is achieved as follows: the lifting device has at least one positioning mandrel that can be stroke adjusted. If the workpiece carrier with the component arranged on it is in the ready position, the positioning mandrel, which can be adjusted in terms of stroke, can be brought into positioning engagement with a component positioning contour. With the help of the stroke-adjustable positioning mandrel, the component is lifted into the assembly position in a single lifting process.

Im Unterschied zum Stand der Technik ist erfindungsgemäß der Positionierdorn nicht mehr Bestandteil des Werkstückträgers, sondern vielmehr unmittelbarer Bestandteil der Hubeinrichtung der Montagestation. Dadurch erfolgt eine wesentlich genauere Ausrichtung des Bauteils in der Montageposition, da der Werkstückträger nicht mehr in den Ausrichtprozess eingebunden ist. Die Werkstückträger-Toleranzen spielen daher keine Rolle mehr. Dagegen ist im Stand der Technik der Positionierdorn nicht Bestandteil der Montagestation, sondern vielmehr Bestandteil des Werkstückträgers. Aufgrund der Werkstückträger-Toleranzen ergibt sich daher im Stand der Technik eine erweiterte Toleranzkette, bei der unter Umständen die Positionsgenauigkeit des Bauteils in der Montageposition nicht gegeben ist.In contrast to the prior art, according to the invention the positioning mandrel is no longer part of the workpiece carrier, but rather a direct part of the lifting device of the assembly station. This results in a much more precise alignment of the component in the assembly position, since the workpiece carrier is no longer involved in the alignment process. The workpiece carrier tolerances are therefore no longer relevant. In contrast, in the prior art, the positioning mandrel is not part of the assembly station, but rather part of the workpiece carrier. Due to the workpiece carrier tolerances, there is therefore an extended tolerance chain in the prior art, in which the positional accuracy may under certain circumstances of the component in the assembly position is not given.

Erfindungsgemäß bewirkt der Werkstückträger lediglich einen Bauteiltransfer bis in die Bereitstellungsposition. Während des Hubvorgangs bleibt der Werkstückträger unverändert in der Bereitstellungsposition, wodurch das Bauteil vom Werkstückträger abhebt. Die positionsgenaue Ausrichtung des Bauteils erfolgt daher alleine durch den hubverstellbaren Positionierdorn, während der Werkstückträger weitgehen ohne Positionierfunktion ist.According to the invention, the workpiece carrier only causes a component transfer to the ready position. During the lifting process, the workpiece carrier remains in the ready position, which means that the component is lifted off the workpiece carrier. The precise positioning of the component is therefore carried out solely by the stroke-adjustable positioning mandrel, while the workpiece carrier largely has no positioning function.

In einer technischen Umsetzung kann das Bauteil zusätzlich zu seiner Bauteil-Positionierkontur eine Bauteil-Stützkontur aufweisen. Während des Transfervorganges in die Bereitstellungsposition ist das Bauteil über seine Bauteil-Stützkontur auf zumindest einem Transferdorn des Werkstückträgers abgestützt. Der Transferdorn ist ortsfest, das heißt nicht hubverstellbar, auf dem Werkstückträger ausgebildet.In a technical implementation, the component can have a component support contour in addition to its component positioning contour. During the transfer process into the ready position, the component is supported via its component support contour on at least one transfer mandrel of the workpiece carrier. The transfer mandrel is stationary, i.e. not adjustable in stroke, on the workpiece carrier.

Beim Transfervorgang bis in die Bereitstellungsposition kann der hubverstellbare Positionierdorn um einen Freigang unterhalb des Werkstückträgers angeordnet sein, so dass ein störkonturfreier Werkstückträger-Transfer durchführbar ist. Der Werkstückträger kann einen Positionierdorn-Durchlass aufweisen. Auf diese Weise kann im Hubvorgang der hubverstellbare Positionierdorn unter Aufbrauch des Freiganges durch den Positionierdorn-Durchlass bis in Positionier-Eingriff mit der Bauteil-Positionierkontur gebracht werden. Im weiteren Verlauf des Hubvorgangs wird das Bauteil bis in die Montageposition angehoben.During the transfer process to the ready position, the stroke-adjustable positioning mandrel can be arranged by a clearance below the workpiece carrier, so that a workpiece carrier transfer without interfering contours can be carried out. The workpiece carrier can have a positioning mandrel passage. In this way, the stroke-adjustable positioning mandrel can be brought into positioning engagement with the component positioning contour during the lifting process, using up the clearance through the positioning mandrel passage. In the further course of the lifting process, the component is lifted into the assembly position.

In einer konkreten Ausführungsform kann die Bauteil-Stützkontur zumindest eine Stützfläche aufweisen, von der ein insbesondere zylindrischer Sockel um eine Sockelhöhe abragt. Bei lagerichtig auf dem Werkstückträger angeordnetem Bauteil ist die Bauteil-Stützfläche in Anlage mit einer korrespondierenden, ringförmigen Stirnseite des Transferdorns. Der Bauteil-Sockel ragt dabei mit seitlichem Bewegungsspiel in den Positionierdorn-Durchlass des hülsenförmigen Transferdorns ein.In a specific embodiment, the component support contour can have at least one support surface, from which a base, in particular a cylindrical base, projects by a base height. When the component is arranged in the correct position on the workpiece carrier, the component support surface is in contact with a corresponding, ring-shaped end face of the transfer mandrel. The component base projects into the positioning mandrel passage of the sleeve-shaped transfer mandrel with lateral movement.

In diesem Fall kann eine Bauteil-Grobausrichtung erfolgen, bei der der Bauteil-Sockel mit vergleichsweise großem seitlichen Bewegungsspiel in den hülsenförmigen Transferdorn des Werkstückträgers einragt.In this case, a rough alignment of the component can take place, in which the component base protrudes into the sleeve-shaped transfer mandrel of the workpiece carrier with a comparatively large lateral movement play.

Die Bauteil-Positionierkontur kann durch eine stirnseitige Positionierfläche des Bauteil-Sockels gebildet sein. Gegebenenfalls kann in die stirnseitige Positionierfläche des Bauteil-Sockels eine, insbesondere hohlzylindrische Positionier-Vertiefung eingearbeitet sein. Im Positionier-Eingriff des Positionierdorns mit der Bauteil-Positionierkontur ergibt sich daher folgender Sachverhalt: Die Bauteil-Positionierfläche befindet sich in Anlage mit einer korrespondierenden Gegenfläche (d.h. Ringschulter) des Positionierdorns. Gegebenenfalls kann die von der Gegenfläche axial abragende Dornspitze in die Positionier-Vertiefung des Bauteil-Sockels einragen.The component positioning contour can be formed by a frontal positioning surface of the component base. If necessary, a positioning depression, in particular a hollow-cylindrical depression, can be worked into the end-side positioning surface of the component base. In the positioning engagement of the positioning mandrel with the component positioning contour, the following situation arises: The component positioning surface is in contact with a corresponding mating surface (i.e. annular shoulder) of the positioning mandrel. If necessary, the mandrel tip protruding axially from the counter-surface can protrude into the positioning recess of the component base.

In diesem Fall erfolgt im Positionier-Eingriff eine Bauteil-Feinausrichtung, bei der die Dornspitze des Positionierdorns mit vergleichsweise kleinem seitlichen Bewegungsspiel in die Positionier-Vertiefung des Bauteil-Sockels einragt.In this case, the component is finely aligned during the positioning intervention, during which the mandrel tip of the positioning mandrel protrudes into the positioning recess of the component base with comparatively little lateral movement play.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben:An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the accompanying figures:

Es zeigen:

1 in einer perspektivischen, grob schematischen Darstellung eine Fertigungsanordnung zur vollautomatischen Montage einer Baueinheit;
2 bis 5 jeweils Ansichten, anhand derer die Funktionsweise der Fertigungsanordnung veranschaulicht ist.

Show it:

1 in a perspective, roughly schematic representation of a production arrangement for the fully automatic assembly of a structural unit;
2 until 5 each views, based on which the functioning of the production arrangement is illustrated.

In der 1 ist eine Fertigungsanordnung zur Montage einer Baueinheit, zum Beispiel eines elektrischen Achsantriebs insoweit angedeutet, als es für das Verständnis der Erfindung erforderlich ist. In der Fertigungsanordnung wird ein vollautomatischer Montageprozess durchgeführt, bei dem aus Einzelkomponenten eine Baueinheit hergestellt wird.In the 1 a manufacturing arrangement for assembling a structural unit, for example an electric axle drive, is indicated to the extent necessary for understanding the invention. A fully automatic assembly process is carried out in the production arrangement, in which a unit is produced from individual components.

Die Fertigungsanordnung weist eine nicht gezeigte Transfereinrichtung mit einem Werkstückträger 3 auf, mit dem ein Bauteil 13 von einer Bestückungsposition A (1) in der Horizontalrichtung y um einen Transferweg Δy bis in eine Bereitstellungsposition B (2) verstellbar ist. In der in der 2 gezeigten Bereitstellungsposition B befindet sich der Werkstückträger 3 in einer Montagestation 5. Diese weist eine Hubeinrichtung 7 auf, deren Hubtisch 8 vertikal in einer Montagestation-Hochrichtung z hubverstellbar ist.The production arrangement has a transfer device (not shown) with a workpiece carrier 3, with which a component 13 can be moved from a mounting position A ( 1 ) in the horizontal direction y by a transfer path Δy to a ready position B ( 2 ) is adjustable. In the in the 2 The provision position B shown is the workpiece carrier 3 in an assembly station 5. This has a lifting device 7, the lifting table 8 of which is vertically adjustable in an assembly station vertical direction z.

Auf der Oberseite des Werkstückträgers 3 sind drei voneinander beabstandete Transferdorne 9 ortsfest ausgebildet, auf denen das zu transferierende Bauteil 13 in einer Dreipunktauflage abgestützt ist. Hierzu weist das Bauteil 13 eine mit den Transferdornen 9 korrespondierende Stützkontur 15 auf, deren Geometrie in der 3 angedeutet ist. Demnach sind an der Bauteil-Unterseite insgesamt drei Stützflächen 17 ausgebildet, von denen in der 3 nur eine Stützfläche 17 gezeigt ist. Von jeder der drei Stützflächen 17 ragt ein zylindrischer Bauteil-Sockel 19 um eine Profilhöhe nach unten ab. Bei lagerichtig auf dem Werkstückträger 3 angeordnetem Bauteil 13 ist die Bauteil-Stützfläche 17 auf einer korrespondierenden ringförmigen Stirnseite 18 des Transferdorns 9 abgestützt. Zudem ragt der Bauteil-Sockel 19 mit vergleichsweise großem seitlichen Bewegungsspiel s₁ in einen Positionierdorn-Durchlass 21 des hülsenförmigen Transferdorns 9 ein, so dass eine Bauteil-Grobausrichtung erfolgt.On the top of the workpiece carrier 3 three spaced transfer mandrels 9 are stationary, on which the component 13 to be transferred is supported in a three-point support. For this purpose, the component 13 has a supporting contour 15 corresponding to the transfer mandrels 9, the geometry of which is shown in FIG 3 is indicated. Accordingly, a total of three support surfaces 17 are formed on the underside of the component, of which in the 3 only one support surface 17 is shown. A cylindrical component base 19 protrudes downwards from each of the three support surfaces 17 by a profile height. When the component 13 is arranged in the correct position on the workpiece carrier 3 , the component support surface 17 is supported on a corresponding annular end face 18 of the transfer mandrel 9 . In addition, the component base 19 protrudes with a comparatively large lateral movement play s ₁ into a positioning mandrel opening 21 of the sleeve-shaped transfer mandrel 9, so that a rough alignment of the component takes place.

In der Bereitstellungsposition B (2), d.h. nach erfolgtem Transfervorgang, befinden sich der Werkstückträger 3 oberhalb des Hubtisches 8, auf dem insgesamt drei Positionierdorne 11 angeordnet sind. Wie in der 2 angedeutet ist, sind die drei Transferdorne 9 des Werkstückträgers 3 in vertikaler Flucht oberhalb der drei Positionierdorne 11 des Hubtisches 7 positioniert. Die auf dem Hubtisch 7 angeordneten Positionierdorne 11 sind in der 2 um einen Freigang Δh unterhalb des Werkstückträgers 3 angeordnet, um während des Transfervorgangs Δy keine Störkontur zu bilden.In the staging position B ( 2 ), ie after the transfer process, the workpiece carrier 3 is located above the lifting table 8, on which a total of three positioning mandrels 11 are arranged. Like in the 2 is indicated, the three transfer mandrels 9 of the workpiece carrier 3 are positioned in a vertical alignment above the three positioning mandrels 11 of the lifting table 7 . The arranged on the lifting table 7 positioning mandrels 11 are in the 2 arranged around a clearance Δh below the workpiece carrier 3 in order to form no interference contour during the transfer process Δy.

Sobald der Werkstückträger 3 in die Bereitstellungsposition B (2) transferiert ist, wird die Hubeinrichtung 7 der Montagestation 5 aktiviert. Demnach erfolgt ein Hubvorgang, bei dem die Positionierdorne 11 unter Aufbrauch des Freiganges Δh durch die jeweils zugeordneten Positionierdorn-Durchlässe 21 der Transferdorne 9 des Werkstückträgers 3 bis in Positionier-Eingriff mit einer Bauteil-Positionierkontur 23 (4) gebracht werden. Auf diese Weise erfolgt eine positionsgenaue Ausrichtung des Bauteils 13. Im weiteren Verlauf des Hubvorgang wird das Bauteil 13 mittels der Positionierdorne 11 bis in die Montageposition M (4) angehoben. In der Montageposition M ist das Bauteil 13 mittels der Positionierdorne 11 mit hoher Positionsgenauigkeit ausgerichtet. Dadurch wird eine genau definierte Bauteil-Lage erreicht, die für eine einwandfreie Durchführung der Fügeoperationen von hoher Relevanz ist.As soon as the workpiece carrier 3 is in the ready position B ( 2 ) is transferred, the lifting device 7 of the assembly station 5 is activated. Accordingly, a lifting process takes place, in which the positioning mandrels 11, using up the clearance Δh, through the respectively associated positioning mandrel passages 21 of the transfer mandrels 9 of the workpiece carrier 3 into positioning engagement with a component positioning contour 23 ( 4 ) to be brought. In this way, the component 13 is precisely positioned. As the lifting process continues, the component 13 is moved by means of the positioning mandrels 11 to the assembly position M ( 4 ) raised. In the assembly position M, the component 13 is aligned with high positioning accuracy by means of the positioning mandrels 11 . As a result, a precisely defined component position is achieved, which is of great relevance for flawless execution of the joining operations.

Die Geometrie der Bauteil-Positionierkontur 23 geht aus der 4 hervor. Demnach ist die Bauteil-Positionierkontur 23 am jedem der insgesamt drei Bauteil-Sockel 19 ausgebildet, von denen in der 4 nur ein Bauteil-Sockel 19 gezeigt ist. Die Bauteil-Positionierkontur 23 weist eine stirnseitige ringförmige Positionierfläche 25 auf, in der eine hohlzylindrische Positionier-Vertiefung 27 eingearbeitet ist. In dem in der 4 gezeigten Positionier-Eingriff ist die Bauteil-Positionierfläche 25 in Anlage mit einer korrespondierenden, ringförmigen Ringschulter 33 des Positionierdorns 11. Der Positionierdorn 11 weist in der 4 eine durchmesserreduzierte Dornspitze 31 auf, die an der Ringschulter 33 in einen durchmessergroßen Positionierdorn-Grundkörper 35 übergeht. Die Dornspitze 31 ist in der 4 als ein rotationssymmetrischer, zylindrischer Vollstift realisiert, der mit vergleichsweise kleinem Bewegungsspiel s₂ in die Positionier-Vertiefung 27 des Bauteil-Sockels 19 einragt, so dass eine Bauteil-Feinausrichtung erfolgt.The geometry of the component positioning contour 23 is based on the 4 out. Accordingly, the component positioning contour 23 is formed on each of the three component sockets 19, of which in FIG 4 only one component socket 19 is shown. The component positioning contour 23 has a front annular positioning surface 25 in which a hollow-cylindrical positioning recess 27 is incorporated. In the in the 4 Positioning engagement shown is the component positioning surface 25 in contact with a corresponding annular annular shoulder 33 of the positioning mandrel 11. The positioning mandrel 11 has in the 4 a diameter-reduced mandrel tip 31, which merges into a diameter-large positioning mandrel base body 35 at the annular shoulder 33. The mandrel tip 31 is in the 4 realized as a rotationally symmetrical, cylindrical solid pin, which protrudes into the positioning depression 27 of the component base 19 with a comparatively small play of movement s ₂ , so that a fine alignment of the component takes place.

In der 5 sind die insgesamt drei Positionierdorne 11 des Hubtisches 8 angedeutet. Demnach sind die Positionierdorne 11 mit unterschiedlicher Dorn-Geometrie realisiert. Alternativ zu der bereits anhand der 4 beschriebenen Positionierdorn-Geometrie ist in der 5 ein Positionierdorn 11 bereitgestellt, dessen Dornspitze kein rotationssymmetrischer, zylindrischer Vollstift ist, sondern vielmehr ein schwertförmiges Flachprofil, das lediglich über seine Schmalseiten in Anlage mit der Innenwandung der Positionier-Vertiefung 27 des zugeordneten Bauteil-Sockels 19 bringbar ist. Zudem ist ein weiterer Positionierdorn 11 vorgesehen, der eine abgeflachte Dornspitze mit einer stirnseitigen Auflagefläche 37 aufweist. Auf der stirnseitigen Auflagefläche 37 des Positionierdorns 11 ist die Bauteil-Positionierfläche 25 des korrespondierenden Bauteil-Sockels 19 abstützbar.In the 5 the three positioning mandrels 11 of the lifting table 8 are indicated. Accordingly, the positioning mandrels 11 are realized with different mandrel geometry. As an alternative to the already based on the 4 described positioning mandrel geometry is in the 5 a positioning mandrel 11 is provided, the mandrel tip is not a rotationally symmetrical, cylindrical solid pin, but rather a sword-shaped flat profile, which can be brought into contact with the inner wall of the positioning recess 27 of the associated component base 19 only via its narrow sides. In addition, a further positioning mandrel 11 is provided, which has a flattened mandrel tip with a bearing surface 37 on the end face. The component positioning surface 25 of the corresponding component base 19 can be supported on the end bearing surface 37 of the positioning mandrel 11 .

BezugszeichenlisteReference List

33: Werkstückträgerworkpiece carrier
55: Montagestationassembly station
77: Hubeinrichtunglifting device
88th: Hubtischlifting table
99: Transferdornetransfer mandrels
1111: Positionierdornepositioning mandrels
1313: Bauteilcomponent
1515: Bauteil-Stützkonturcomponent support contour
1717: Stützflächensupport surfaces
1818: ringförmige Stirnseite des Transferdorns 9ring-shaped end face of the transfer mandrel 9
1919: Bauteil-Sockelcomponent socket
2121: Positionierdorn-DurchlassPositioning pin passage
2323: Bauteil-PositionierkonturComponent positioning contour
2525: Positionierflächepositioning surface
2727: Positionier-Vertiefungpositioning recess
3131: Dornspitzethorn tip
3333: Ringschulterring shoulder
3535: Positionierdorn-GrundkörperPositioning mandrel body
3737: stirnseitige Auflageflächefrontal contact surface
ΔyΔy: Transferwegtransfer way
ΔzΔz: Hubwegstroke distance
ΔhΔh: Freigangclearance
AA: Bestückungspositionassembly position
BB: Bereitstellungspositionstaging position
MM: Montagepositionmounting position
s1s1: kleines seitliches Bewegungsspielsmall lateral movement play
s2s2: großes seitliches Bewegungsspielgreat lateral movement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 10132355 A1 [0006]
DE 3902854 [0006]
US 2017/0056978 A1 [0006]

Claims

Production arrangement for the fully automatic assembly of a structural unit, with a transfer device, by means of which a component (13) arranged on a workpiece carrier (3) can be transferred over a transfer path (Δy) to a ready position (B) in an assembly station (5), the assembly station (5) has a lifting device (7) by means of which the component (13) can be lifted in an assembly station vertical direction (z) by a lifting distance (Δz) to an assembly position (M), starting from the joining operation on the component (13) can be carried out, namely with the formation of the structural unit, with the component (13) being aligned with high positional accuracy in the assembly position (M) in a defined position with a view to problem-free joining operations, characterized in that for a precisely positioned component alignment, the lifting device (7 ) has at least one stroke-adjustable positioning mandrel (11) in the ready position (B) of the workpiece carrier (3) in positioning handle with a component positioning contour (23) can be brought, and that the component (13) can be lifted in a lifting process (Δz) to the assembly position (M) by means of the stroke-adjustable positioning mandrel (11).

production arrangement claim 1 , characterized in that during the lifting process (Δz) the workpiece carrier (3) remains unchanged in the ready position (B), so that the component (13) from the workpiece carrier (3) lifts, and / or that in particular the precise position alignment of the component ( 13) takes place solely through the stroke-adjustable positioning mandrel (11), but not through workpiece carrier contours, such as transfer mandrels (9), on which the component (13) is supported during the transfer process.

production arrangement claim 1 or 2 , characterized in that the component (13) has a support contour (15) next to the positioning contour (23), and that the component (13) during the transfer process (Δy) up to the ready position (B) via its support contour (15). Transfer mandrels (9) of the workpiece carrier (3) is supported, and/or that in particular the transfer mandrels (9) are stationary, i.e. not adjustable in stroke, on the workpiece carrier (3).

production arrangement claim 3 , characterized in that in the ready position (B) the stroke-adjustable positioning mandrel (11) is arranged by a clearance (Δh) below the workpiece carrier (3), and that the workpiece carrier (3) has a positioning mandrel passage (21), so that during the lifting process, the positioning mandrel (11) with adjustable stroke can be brought into positioning engagement with the component positioning contour (23) by using up the clearance (Δh) through the positioning mandrel opening (21) and in the further course of the lifting process the component (13) to can be raised to the mounting position (M).

production arrangement claim 4 , characterized in that the transfer mandrel (9) is hollow-cylindrical or sleeve-shaped, and in that in particular the transfer mandrel (9) delimits the positioning mandrel passage (21) radially on the inside.

Production arrangement according to one of claims 3 until 5 , characterized in that the component support contour (15) has at least one support surface (17) from which an in particular cylindrical base (19) protrudes, and that when the component (13) is arranged in the correct position on the workpiece carrier (3), the component support surface (17) is supported on a corresponding, in particular ring-shaped transfer mandrel end face (18) and the component base (19) protrudes into the positioning mandrel passage (21) of the sleeve-shaped transfer mandrel (9).

production arrangement claim 6 , characterized in that when the component (13) is supported in the correct position on the workpiece carrier (3), a rough alignment of the component takes place, in which the component base (19) can be pushed into the sleeve-shaped transfer mandrel ( ₉ ) of the Workpiece carrier (3) protrudes, and / or that the component positioning contour (23) is out of positioning engagement with the component (13) during the transfer process.

production arrangement claim 6 or 7 , characterized in that the component positioning contour (23) from the end face (25) of the component base (19) and in particular from a in the end face (25) of the component base (19) opening, in particular hollow-cylindrical positioning recess ( 27) is formed, and that in the positioning engagement the end face (25) of the component base (19) is supported on a corresponding counter-surface (33, 37) of the positioning mandrel (11), and that in particular one of the counter-surface (33, 37) protruding mandrel tip (31) protrudes into the positioning recess (27) of the component extension (19).

production arrangement claim 8 , characterized in that in the positioning engagement, a component is finely aligned, during which the positioning mandrel tip (31) protrudes with comparatively small lateral movement play (s ₂ ) into the positioning recess (27) of the component base (19).