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Die Erfindung betrifft eine Produktionsanlage für ein Kraftfahrzeugbauteil sowie ein Verfahren zum Bearbeiten eines Kraftfahrzeugbauteils in einer Produktionsanlage.
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Aus der
EP 1 792 812 A2 ist eine Bearbeitungsstation zur Fertigung von Karosserien unterschiedlichen Typs auf einer Fertigungslinie bekannt. Die Bearbeitungsstation umfasst zumindest eine Spannstation mit austauschbaren Spannrahmen, zumindest einem Spannrahmenmagazin, in welches die austauschbaren Spannrahmen bei Nichtgebrauch abgelegt werden können, sowie Transportmittel für die austauschbaren Spannrahmen, mit welchen die austauschbaren Spannrahmen vom Spannrahmenmagazin zur Spannstation und zurück bewegbar sind.
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Weiterhin ist aus der
DE 10 2008 028 238 A1 eine Spannvorrichtung, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kraftfahrzeugindustrie, bekannt. Hierbei können in einem Magazin Negativkonturkörper für verschiedene Bauteile beziehungsweise Werkstücke angeordnet sein. Hierbei kann das Magazin für die Negativkonturkörper als Revolvermagazin ausgebildet sein.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lösung zu schaffen, welche eine besonders platzsparende Ausgestaltung einer Produktionsanlage ermöglicht, in welcher Kraftfahrzeugbauteile gefügt werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart.
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Die Erfindung betrifft eine Produktionsanlage für ein Kraftfahrzeugbauteil, mit einer ersten Produktionsebene, in welcher wenigstens eine Bearbeitungsvorrichtung angeordnet ist. Diese Bearbeitungsvorrichtung ist dazu eingerichtet, das Kraftfahrzeugbauteil zu bearbeiten, insbesondere zu fügen. Bei dem Fügen des Kraftfahrzeugbauteils können wenigstens zwei Bauteile mittels der Bearbeitungsvorrichtung zu dem Kraftfahrzeugbauteil gefügt werden, insbesondere durch Stoffschluss und/oder Formschluss und/oder Reibschluss. Die Produktionsanlage umfasst des Weiteren eine oberhalb der ersten Produktionsebene angeordnete, zweite Produktionsebene, in welcher wenigstens eine Spannvorrichtung angeordnet ist. Diese wenigstens eine Spannvorrichtung ist dazu eingerichtet, das Kraftfahrzeugbauteil zu spannen beziehungsweise die zu dem Kraftfahrzeugbauteil zu fügenden Bauteile miteinander zu verspannen, wodurch das gespannte Kraftfahrzeugbauteil mittels der wenigstens einen Bearbeitungsvorrichtung bearbeitet werden kann. Mittels der wenigstens einen Spannvorrichtung, welche in der zweiten Produktionsebene angeordnet ist, kann somit das Kraftfahrzeugbauteil beziehungsweise die zu dem Kraftfahrzeugbauteil zu fügenden Bauteile über Kopf gespannt werden, insbesondere oberhalb der wenigstens einen Bearbeitungsvorrichtung. Somit kann mittels der wenigstens einen Bearbeitungsvorrichtung das Kraftfahrzeugbauteil beziehungsweise die zu dem Kraftfahrzeugbauteil zu fügenden Bauteile über Kopf bearbeitet werden. Durch das übereinander Anordnen der ersten Produktionsebene und der zweiten Produktionsebene kann die Produktionsanlage mit einem besonders geringen Flächenbedarf bereitgestellt werden.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die wenigstens eine Spannvorrichtung und die wenigstens eine Bearbeitungsvorrichtung dazu eingerichtet sind, während der Bearbeitung des Kraftfahrzeugbauteil an gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugbauteils angeordnet zu sein. Beispielsweise kann die wenigstens eine Bearbeitungsvorrichtung während des Bearbeitens des Kraftfahrzeugbauteils unterhalb des Kraftfahrzeugbauteils angeordnet sein, wohingegen die wenigstens eine Spannvorrichtung, mittels welcher das Kraftfahrzeugbauteil während der Bearbeitung gespannt wird, oberhalb des Kraftfahrzeugbauteils angeordnet ist.
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Hierdurch kann die Produktionsanlage hinsichtlich ihres Flächenverbrauchs besonders kompakt ausgestaltet werden. Insbesondere kann hierdurch die Produktionsanlage in die Höhe gebaut werden, wodurch eine zur Verfügung stehende Höhe für die Produktionsanlage besonders gut genutzt werden kann.
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Es kann in weiterer möglicher Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass in der zweiten Produktionsebene ein Magazin mit mehreren Spannvorrichtungen angeordnet ist, von welchen wenigstens eine für ein Spannen des Kraftfahrzeugbauteils ausgewählt werden kann. Insbesondere ist das Magazin dazu eingerichtet, die wenigstens eine für das Spannen heranzuziehende Spannvorrichtung relativ zu der Bearbeitungsvorrichtung und/oder einem Kraftfahrzeugbauteil auszurichten, wodurch diese ausgewählte Spannvorrichtung für das Spannen des Kraftfahrzeugbauteils beziehungsweise der zu dem Kraftfahrzeugbauteil zu fügenden Bauteile herangezogen werden kann. Das Magazin ermöglicht ein Wechseln jeweiliger für das Spannen heranzuziehender Spannvorrichtungen, wodurch in der Produktionsanlage besonders viele unterschiedliche Varianten an Kraftfahrzeugbauteilen bearbeitet werden können.
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In diesem Zusammenhang kann es insbesondere vorgesehen sein, dass das Magazin ein Fließband umfasst, an welchem die mehreren Spannvorrichtungen gehalten sind und über welches die Spannvorrichtungen relativ zueinander ausgerichtet werden können. Insbesondere ist das Fließband des Magazins dazu eingerichtet, die für das Spannen des Kraftfahrzeugbauteils für die Bearbeitung ausgewählte Spannvorrichtung in einer Bearbeitungsposition anzuordnen, wobei sämtliche weitere in dem Magazin aufgenommenen Spannvorrichtungen mittels des Fließbands beabstandet zu der Bearbeitungsposition angeordnet werden können. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass lediglich die für das Bearbeiten des Kraftfahrzeugbauteils benötigte Spannvorrichtung an der Bearbeitungsposition angeordnet ist, wohingegen sämtliche weiteren Spannvorrichtungen in jeweiligen Verstaupositionen angeordnet sind. Das Fließband ermöglicht ein besonders einfaches Bewegen der in dem Magazin aufgenommenen Spannvorrichtungen relativ zueinander und somit ein besonders einfaches Anordnen einer jeweils benötigten Spannvorrichtung in der Bearbeitungsposition.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Magazin eine Linearführung und wenigstens eine um eine Rotationsachse rotierbare Trommel umfasst. An jeweiligen Trommeln des Magazins, insbesondere der wenigstens einen Trommel, sind die wenigstens zwei Spannvorrichtungen angeordnet, wodurch über ein Rotieren der jeweiligen Trommel wenigstens eine Spannvorrichtung relativ zu der wenigstens einen Bearbeitungsvorrichtung ausgerichtet werden kann. Insbesondere kann durch ein Rotieren der wenigstens einen Trommel eine der Spannvorrichtungen in der Bearbeitungsposition angeordnet werden, wohingegen sämtliche weiteren in dem Magazin aufgenommenen Spannvorrichtungen in den jeweiligen zugeordneten Verstaupositionen angeordnet sind. Über die Linearführung können mehrere Trommeln des Magazins, sofern das Magazin mehrere Trommeln umfasst, translatorisch bewegt werden, wodurch jeweils eine Trommel derart angeordnet werden kann, dass eine an dieser Trommel angeordnete Spannvorrichtung in die Bearbeitungsposition gebracht werden kann. Insbesondere können die jeweiligen Trommeln entlang der Linearführung horizontal verschoben werden, wodurch die jeweiligen an den Trommeln angeordneten Spannvorrichtungen relativ zu der wenigstens einen Bearbeitungsvorrichtung ausgerichtet werden können. Die Rotationsachse der jeweiligen Trommel fällt insbesondere mit einer Linearverschiebeachse der Linearführung zusammen, wobei die jeweiligen Trommeln entlang der Linearverschiebeachse entlang der Linearführung verschoben werden können. Das Magazin ermöglicht somit ein besonders platzsparendes Aufnehmen jeweiliger Spannvorrichtungen über die wenigstens eine Trommel sowie ein besonders präzises Ausrichten jeweiliger in dem Magazin aufgenommener Spannvorrichtungen relativ zueinander. Hierdurch kann die jeweilige für das Spannen heranzuziehende Spannvorrichtung besonders einfach sowie besonders präzise in der Bearbeitungsposition angeordnet werden.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die wenigstens eine Spannvorrichtung reversibel in dem Magazin aufgenommen ist. Das bedeutet, dass jeweilige in dem Magazin aufgenommene Spannvorrichtungen ausgetauscht werden können. Infolgedessen kann die Produktionsanlage besonders einfach an jeweilige zu bearbeitende Varianten an Kraftfahrzeugbauteilen angepasst werden. Hierdurch kann die Produktionsanlage insbesondere bei einem Einführen einer neuen Variante des Kraftfahrzeugbauteils besonders einfach und schnell an dieses neue zu bearbeitende Kraftfahrzeugbauteil angepasst werden. Durch die Austauschbarkeit jeweiliger Spannvorrichtungen in dem Magazin kann die Produktionsanlage mit lediglich besonders geringen Prozessunterbrechungszeiten an die neue Variante des zu bearbeitenden Kraftfahrzeugbauteils angepasst werden. Beispielsweise kann die für das neue zu bearbeitende Kraftfahrzeugbauteil vorgesehene Spannvorrichtung in das Magazin aufgenommen werden, während mittels einer weiteren Spannvorrichtung ein laufender Betrieb der Produktionsanlage aufrecht erhalten wird.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die wenigstens eine Bearbeitungsvorrichtung eine Robotereinrichtung umfasst, welche dazu eingerichtet ist, ein Werkzeug aufzunehmen, mittels welchem das Kraftfahrzeugbauteil bearbeitet werden kann. Die Robotereinrichtung ermöglicht, dass das Werkzeug besonders flexibel relativ zu der Spannvorrichtung, in welcher das Kraftfahrzeugbauteil gespannt ist beziehungsweise die zu dem Kraftfahrzeugbauteil zur fügenden Bauteile gespannt sind, bewegt werden kann, wodurch Toleranzen besonders gut ausgeglichen werden können. Weiterhin kann die Robotereinrichtung ein jeweiliges für die zu bearbeitende Variante des Kraftfahrzeugbauteils vorgesehenes Werkzeug aufnehmen, wodurch die Bearbeitungsvorrichtung besonders einfach und schnell an die jeweilige Variante des zu bearbeitenden Kraftfahrzeugbauteils angepasst werden kann. Für das Aufnehmen des Werkzeugs kann die Robotereinrichtung einen Greifer umfassen, welcher dazu eingerichtet ist, das aufzunehmende Werkzeug zu greifen, wodurch das Werkzeug sicher mittels der Robotereinrichtung gehalten werden kann. Somit ist die Produktionsanlage besonders einfach und flexibel an jeweilige unterschiedliche Varianten an Kraftfahrzeugbauteile anpassbar.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Bearbeitungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, das Kraftfahrzeugbauteil zu fügen. Insbesondere kann die Bearbeitungsvorrichtung dazu eingerichtet sein, die mittels der Spannvorrichtung gespannten Bauteile zu dem Kraftfahrzeugbauteil stoffschlüssig zu verbinden, insbesondere zu verschweißen. Insbesondere kann das Fügen besonders einfach und unproblematisch über Kopf erfolgen, wodurch insbesondere für Fügeprozesse von Kraftfahrzeugbauteilen die Produktionsanlage besonders vorteilhaft ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass wenigstens eine weitere Bearbeitungsvorrichtung in der ersten Produktionsebene vorgesehen und dazu eingerichtet ist, das Kraftfahrzeugbauteil in die wenigstens eine Spannvorrichtung einzulegen und/oder aus der wenigstens einen Spannvorrichtung zu entnehmen. Hierbei kann die wenigstens eine weitere Bearbeitungsvorrichtung eine weitere Robotereinrichtung umfassen, welche dazu eingerichtet ist, ein weiteres Werkzeug, insbesondere ein Greifwerkzeug, welches auch als sogenanntes Handlingswerkzeug bezeichnet werden kann, aufzunehmen. Die wenigstens eine weitere Bearbeitungsvorrichtung kann somit dazu eingerichtet sein, die zu dem Kraftfahrzeugbauteil zu fügenden Bauteile beziehungsweise das zu bearbeitende Kraftfahrzeugbauteil aufzunehmen und in die für das Kraftfahrzeugbauteil vorgesehene Spannvorrichtung einzulegen und/oder das bearbeitete Kraftfahrzeugbauteil aus der Spannvorrichtung zu entnehmen und beispielsweise einem Förderband zuzuführen. Mittels der wenigstens einen weiteren Bearbeitungsvorrichtung kann somit ein sogenannter Einlegeprozess beziehungsweise ein sogenannter Handlingprozess durchgeführt werden. Das zu bearbeitende Kraftfahrzeugbauteil beziehungsweise die zu dem Kraftfahrzeugbauteil zu fügenden Bauteile können somit mittels der weiteren Bearbeitungsvorrichtung besonders sicher der Spannvorrichtung zugeführt werden beziehungsweise besonders sicher der Spannvorrichtung entnommen werden.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Bearbeiten eines Kraftfahrzeugbauteils in einer Produktionsanlage. Bei dem Verfahren wird das Kraftfahrzeugbauteil von wenigstens einer Bearbeitungsvorrichtung bearbeitet, wobei diese wenigstens eine Bearbeitungsvorrichtung in einer ersten Produktionsebene der Produktionsanlage angeordnet ist. Hierbei wird das Kraftfahrzeugbauteil von der wenigstens einen Bearbeitungsvorrichtung bearbeitet, während das Kraftfahrzeugbauteil von einer Spannvorrichtung gespannt wird. Diese Spannvorrichtung ist in einer oberhalb der ersten Produktionsebene angeordneten, zweiten Produktionsebene der Produktionsanlage angeordnet. Somit sind die wenigstens eine Spannvorrichtung und die wenigstens eine Bearbeitungsvorrichtung übereinander angeordnet. Hierdurch kann ein Überkopfbearbeiten des von der Spannvorrichtung aufgenommenen Kraftfahrzeugbauteils mittels der wenigstens einen Bearbeitungsvorrichtung erfolgen. Insbesondere handelt es sich bei der Produktionsanlage um die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Produktionsanlage beschriebene Produktionsanlage. Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Produktionsanlage sind als Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt.
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Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein 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.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine schematische Seitenansicht einer Produktionsanlage für ein Kraftfahrzeugbauteil, mit mehreren in einer ersten Produktionsebene angeordneten Bearbeitungsvorrichtungen sowie mehreren in einer oberhalb der ersten Produktionsebene angeordneten, zweiten Produktionsebene angeordneten Spannvorrichtungen, welche in einem Magazin aufgenommen sind und relativ zueinander bewegt werden können, wodurch eine der Spannvorrichtungen in einer Bearbeitungsposition angeordnet werden kann, in welcher das Kraftfahrzeugbauteil mittels dieser Spannvorrichtung gehalten werden kann, während das Kraftfahrzeugbauteil von einer der Bearbeitungsvorrichtungen bearbeitet wird, wobei das Magazin mehrere entlang einer Linearführung translatorisch verschiebbare, um eine jeweilige Rotationsachse rotierbare Trommeln umfasst, welche jeweils wenigstens zwei Spannvorrichtungen aufnehmen können, wodurch über ein Rotieren der Trommeln sowie ein Bewegen der Trommeln entlang der Linearführung die wenigstens eine Spannvorrichtung in der Bearbeitungsposition angeordnet werden kann;
- 2 eine schematische Seitenansicht der Produktionsanlage mit der ersten Produktionsebene und der oberhalb der ersten Produktionsebene angeordneten zweiten Produktionsebene, wobei das Magazin ein Fließband umfasst, an welchem mehrere Spannvorrichtungen gehalten sind, wobei die Spannvorrichtungen mittels des Fließbands in der Bearbeitungsposition oder in jeweiligen Verstaupositionen angeordnet werden können; und
- 3 eine schematische Draufsicht der Produktionsanlage mit mehreren Produktionsbereichen, wobei in jedem Produktionsbereich die Produktionsanlage wenigstens eine in einer ersten Produktionsebene angeordnete Bearbeitungsvorrichtung sowie wenigstens eine in der zweiten Produktionsebene angeordnete Spannvorrichtung umfasst.
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In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In den 1 bis 3 ist jeweils eine Produktionsanlage 10 für ein Kraftfahrzeugbauteil 12 dargestellt. In der Produktionsanlage 10 kann somit das Kraftfahrzeugbauteil 12 bearbeitet werden. In der Produktionsanlage 10 ist wenigstens eine Bearbeitungsvorrichtung 14 angeordnet sowie wenigstens eine Spannvorrichtung 16. Die wenigstens eine Spannvorrichtung 16 ist dazu eingerichtet, das Kraftfahrzeugbauteil 12 beziehungsweise zu dem Kraftfahrzeugbauteil 12 zu bearbeitende Bauteile 13 zu spannen, wodurch in einem gespannten Zustand des Kraftfahrzeugbauteils 12 beziehungsweise der zu dem Kraftfahrzeugbauteil 12 zu bearbeitenden Bauteile 13 das Kraftfahrzeugbauteil 12 beziehungsweise die Bauteile 13 mittels der wenigstens einen Bearbeitungsvorrichtung 14 bearbeitet werden können. Bei den Bauteilen 13 kann es sich beispielsweise um Blechteile aus einer Presse handeln, welche mittels der wenigstens einen Spannvorrichtung 16 geometrisch zueinander gespannt und anschließend mittels der wenigstens einen Bearbeitungsvorrichtung 14 gefügt werden. Vorliegend ist die Bearbeitungsvorrichtung 14, mittels welcher das Kraftfahrzeugbauteil 12 zu bearbeiten ist, dazu eingerichtet, das Kraftfahrzeugbauteil 12 zu fügen beziehungsweise die Bauteile 13 zu dem Kraftfahrzeugbauteil 12 zu fügen.
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Um einen besonders geringen Flächenverbrauch der Produktionsanlage 10 zu ermöglichen, ist es vorgesehen, dass die Produktionsanlage 10 eine erste Produktionsebene 18 und eine zweite Produktionsebene 20 aufweist. Die zweite Produktionsebene 20 ist oberhalb der ersten Produktionsebene 18 angeordnet. Die wenigstens eine Spannvorrichtung 16, insbesondere sämtliche Spannvorrichtungen 16 der Produktionsanlage 10, sind in der zweiten Produktionsebene 20 angeordnet. Die wenigstens eine Bearbeitungsvorrichtung 14, insbesondere sämtliche Bearbeitungsvorrichtungen 14, der Produktionsanlage 10 sind in der ersten Produktionsebene 18 angeordnet. Somit sind die jeweiligen Spannvorrichtungen 16 oberhalb der Bearbeitungsvorrichtungen 14 angeordnet. Hierdurch kann ein Flächenbedarf der Produktionsanlage 10 besonders gering gehalten werden.
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Die Produktionsanlage 10 umfasst vorliegend zusätzlich zu der Bearbeitungsvorrichtung 14, welche dazu eingerichtet ist, das Kraftfahrzeugbauteil 12, während es in der wenigstens einen Spannvorrichtung 16 eingespannt ist, zu bearbeiten, zwei weitere Bearbeitungsvorrichtungen 22. Wenigstens eine der weiteren Bearbeitungsvorrichtungen 22 ist dazu eingerichtet, das Kraftfahrzeugbauteil 12 beziehungsweise jeweilige zum Kraftfahrzeugbauteil 12 zu bearbeitende Bauteile 13 von einer Bauteilbereitstellungseinrichtung 24 aufzunehmen und der Spannvorrichtung 16 zuzuführen. Somit kann mittels dieser weiteren Bearbeitungsvorrichtung 22 das Kraftfahrzeugbauteil 12 beziehungsweise die zu dem Kraftfahrzeugbauteil 12 zu bearbeitenden Bauteile 13 in die Spannvorrichtung 16 eingelegt werden. Die andere der weiteren Bearbeitungsvorrichtungen 22 ist dazu eingerichtet, das bearbeitete Kraftfahrzeugbauteil 12 aus der Spannvorrichtung 16 zu entnehmen. Nach der Entnahme des Kraftfahrzeugbauteils 12 aus der Spannvorrichtung 16 kann die weitere Bearbeitungsvorrichtung 22 das bearbeitete Kraftfahrzeugbauteil 12 einem Förderband 26 zuführen, wodurch mittels des Förderbands 26 das bearbeitete Kraftfahrzeugbauteil 12 aus der Produktionsanlage 10 gefördert werden kann.
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Jede der Bearbeitungsvorrichtungen 14, 22 umfasst vorliegend eine Robotereinrichtung 28 sowie ein von der Robotereinrichtung 28 aufgenommenes Werkzeug 30. Das Werkzeug 30 kann von der Robotereinrichtung 28 insbesondere reversibel aufgenommen sein und somit austauschbar an der Robotereinrichtung 28 gehalten sein. Hierdurch können in der Produktionsanlage 10 mittels der Bearbeitungsvorrichtungen 14, 22 jeweilige zueinander unterschiedliche Kraftfahrzeugbaueile 12 unterschiedlich bearbeitet werden, je nachdem, welche Werkzeuge 30 von den jeweiligen Robotereinrichtungen 28 aufgenommen sind.
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Durch die Anordnung der ersten Produktionsebene 18 unterhalb der zweiten Produktionsebene 20 sind die das Kraftfahrzeugbauteil 12 spannende Spannvorrichtung 16 und die das Kraftfahrzeugbauteil 12 bearbeitende Bearbeitungsvorrichtung 14 während der Bearbeitung des Kraftfahrzeugbauteils 12 an gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugbauteils 12 angeordnet.
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Um die Produktionsanlage 10 besonders einfach an jeweilige unterschiedliche Kraftfahrzeugbauteile 12 anpassen zu können, ist es vorgesehen, dass in der zweiten Produktionsebene 20 ein Magazin 32 angeordnet ist, in welchem mehrere zueinander unterschiedliche Spannvorrichtungen 16 reversibel aufgenommen sind. In den 1 und 2 sind zueinander unterschiedliche Ausgestaltungen des Magazins 32 dargestellt.
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In der in 1 gezeigten Ausgestaltung des Magazins 32 umfasst das Magazin 32 eine Linearführung 34 sowie mehrere an der Linearführung 34 gehaltene und entlang der Linearführung 34 translatorisch verschiebbare Trommeln 36. Die Trommeln 36 können entlang der Linearführung 34 translatorisch innerhalb der zweiten Produktionsebene 20 bewegt werden. Die jeweiligen Trommeln 36 sind um jeweilige Rotationsachsen rotierbar, wobei die jeweiligen Rotationsachsen der Trommeln 36 vorliegend in der zweiten Produktionsebene 20 liegen, insbesondere mit der translatorischen Richtung, entlang welcher die Trommeln 36 über die Linearführung 34 verschiebbar sind, zusammenfallen. An jeder Trommel 36 sind wenigstens zwei Spannvorrichtungen 16 angeordnet, welche durch Rotieren der jeweiligen Trommel 36 um deren Rotationsachse relativ zu der für das Bearbeiten des Kraftfahrzeugbauteils 12 vorgesehenen Bearbeitungsvorrichtung 14 ausgerichtet werden können. Insbesondere kann durch Rotieren der jeweiligen Trommeln 36 beziehungsweise durch translatorisches Verschieben der jeweiligen Trommeln 36 eine der Spannvorrichtungen 16 in einer Bearbeitungsposition angeordnet werden, in welcher das Kraftfahrzeugbauteil 12 in seinem in dieser in der Bearbeitungsposition angeordneten Spannvorrichtung 16 angeordneten Zustand von der Bearbeitungsvorrichtung 14 bearbeitet werden kann.
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In der in 2 gezeigten weiteren Ausführungsform des Magazins 32 umfasst das Magazin 32 ein Fließband 38, an welchem mehrere Spannvorrichtungen 16 gehalten sind. Durch Bewegen des Fließbands 38 können die mehreren in dem Magazin 32 aufgenommenen Spannvorrichtungen 16 relativ zueinander bewegt werden, insbesondere wenigstens eine der Spannvorrichtungen 16 in der Bearbeitungsposition angeordnet werden.
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In 3 ist die Produktionsanlage 10 in einer Draufsicht dargestellt, wobei die jeweiligen oberhalb der Bearbeitungsvorrichtungen 14 angeordneten Magazine 32 erkannt werden können. Die Produktionsanlage 10 kann zusätzlich zu den Bearbeitungsvorrichtungen 14, 22 sowie den reversibel in den Magazinen 32 gehaltenen Spannvorrichtungen 16 jeweilige Wartungsbereiche 40 aufweisen, in welchen die Robotereinrichtungen 28 gewartet beziehungsweise getauscht werden können. Zudem können jeweilige Aufbewahrungsbereiche 42 vorgesehen sein, in welchen Klebstoff und/oder Zangen für einen Zangenwechsel und/oder Greifer für einen Greiferwechsel der jeweiligen Bearbeitungsvorrichtungen 14, 22 zwischengelagert werden können. Durch die Anordnung der Spannvorrichtungen 16 oberhalb der jeweiligen Bearbeitungsvorrichtungen 14, 22 kann die Produktionsanlage 10 in der Fläche besonders kompakt ausgestaltet werden.
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Für ein Bearbeiten des Kraftfahrzeugbauteils 12 in der Produktionsanlage 10 wird das Kraftfahrzeugbauteil 12 von wenigstens einer Bearbeitungsvorrichtung 14 bearbeitet, während das Kraftfahrzeugbauteil 12 von der Spannvorrichtung 16 gespannt wird, welche in der Bearbeitungsposition angeordnet ist.
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Der beschriebenen Produktionsanlage 10 liegt die Erkenntnis zugrunde, dass im Karosseriebau aktuelle Produktionskonzepte in erster Linie am Boden realisiert werden. Aufgrund von Flächenkosten und Zugänglichkeiten jeweiliger Robotereinrichtungen 28 ist es vorteilhaft, wenn die dritte Dimension und somit eine Höhe beim Auslegen von Produktionsanlagen 10 berücksichtigt wird. Weiterhin sind derzeit Integrationen lediglich mit Prozessunterbrechungen möglich. Da aktuell Produktionssysteme lediglich am Boden realisiert werden, wird viel Raum über diesen Produktionssystemen nicht genutzt. Weiterhin sind Produktionssysteme derzeit nicht immer derivatsflexibel beziehungsweise volumenflexibel aufgebaut. Das durch die Produktionsanlage 10 zu lösende Problem liegt somit darin, dass Produktionskonzepte im Karosseriebau viel Produktionsfläche benötigen und längere Produktionsunterbrechungen bei Integration eines neuen Fahrzeugs erforderlich sein können.
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Die beschriebene Produktionsanlage 10 ermöglicht, dass Fügeprozesse und Handlingsoperationen von einer Geometrie, insbesondere dem Spannen des Kraftfahrzeugbauteils 12, getrennt werden können. Hierfür werden in der Produktionsanlage 10 die Robotereinrichtungen 28 am Boden platziert und Geometrievorrichtungen wie die jeweiligen Spannvorrichtungen 16 über Kopf und somit an einer Decke einer die Produktionsanlage 10 aufnehmenden Produktionshalle platziert. Hierdurch kann eine besonders gute Zugänglichkeit der Bearbeitungsvorrichtungen 14, 22 sowie der Spannvorrichtungen 16 ermöglicht werden. Auch kann über Verschiebeeinheiten, wie die Linearführung 34 des Magazins 32 beziehungsweise das Fließband 38 des Magazins 32, Platz für weitere Derivate an Spannvorrichtungen 16 bereitgestellt werden.
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Durch einen standardisierten Aufbau der Produktionsanlage 10 in sämtlichen Werken können Vorserien in einem Werk 0, bei welchem es sich um ein reines Anlaufwerk handeln kann, gebaut werden und somit ein Produktionsunterbrechungsbedarf in einem Produktionswerk erheblich verkürzt werden. Das bedeutet, dass für eine jeweilige neue Variante an Kraftfahrzeugbauteilen 12 die Bearbeitungsvorrichtung 14, mittels welcher das Kraftfahrzeugbauteil 12 zu bearbeiten ist, und/oder die Spannvorrichtung 16, mittels welcher das Kraftfahrzeugbauteil 12 während der Bearbeitung zu spannen ist, in dem Anlaufwerk getestet und eingerichtet werden können und nach dem Testen und Einrichten diese Bearbeitungsvorrichtung 14 und/oder diese Spannvorrichtung 16 in das Produktionswerk überführt werden können. Hierfür kann diese Spannvorrichtung 16 reversibel in das Magazin 32 der Produktionsanlage 10 aufgenommen werden, wodurch mit einer besonders kurzen Prozessunterbrechungszeit die Produktionsanlage 10 auf die neue Variante des zu bearbeitenden Kraftfahrzeugbauteils 12 angepasst werden kann. Durch diesen standardisierten Aufbau jeweiliger Produktionsanlagen 10 unabhängig von einer Auslegung kann für zukünftige Nachfolgerderivate an Kraftfahrzeugbauteilen 12 eine Integration wesentlich vereinfacht werden.
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Insgesamt zeigt die Erfindung, wie ein Karosseriebau in der dritten Dimension umgesetzt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Produktionsanlage
- 12
- Kraftfahrzeugbauteil
- 13
- Bauteil
- 14
- Bearbeitungsvorrichtung
- 16
- Spannvorrichtung
- 18
- erste Produktionsebene
- 20
- zweite Produktionsebene
- 22
- weitere Bearbeitungsvorrichtung
- 24
- Bauteilbereitstellungseinrichtung
- 26
- Förderband
- 28
- Robotereinrichtung
- 30
- Werkzeug
- 32
- Magazin
- 34
- Linearführung
- 36
- Trommel
- 38
- Fließband
- 40
- Wartungsbereich
- 42
- Aufbewahrungsbereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1792812 A2 [0002]
- DE 102008028238 A1 [0003]
