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Die Erfindung betrifft eine stationäre Bearbeitungsstation für unterschiedliche Arten von Werkstücken, eine die Bearbeitungsstation umfassende Bearbeitungslinie und ein Verfahren zu deren Betrieb.
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Werden in einer Bearbeitungslinie (einem Montagesystem) mehrere unterschiedliche Produkte gefertigt, so kann es sein, dass sich diese Produkte in der Montagereihenfolge nur geringfügig unterscheiden. Das ist zum Beispiel in der Fahrzeugendmontage der Fall. Hier ist es möglich, viele unterschiedliche Varianten eines Fahrzeugtyps, die sich lediglich in der Fahrzeugausstattung unterscheiden, auf einer Linie zu montieren. Es ist sogar möglich und wird auch praktiziert, mehrere Fahrzeugtypen auf einer Linie zu fertigen.
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Bei anderen Produkten, die miteinander verwandt sind, gestaltet sich das oftmals schwieriger. Elektromotoren für den Fahrzeugantrieb zum Beispiel bestehen grundsätzlich aus einem Gehäuse, einem Stator, einem Rotor und einem Getriebe. Bedingt durch die Fahrzeugeinbausituation und andere Anforderungen können diese sich aber so unterscheiden, dass sich unterschiedliche Montagereihenfolgen ergeben, die normalerweise auch separate Montagelinien erfordern. Bei sehr hohen Stückzahlen spielt das auch keine Rolle. Es kann aber sein, dass die hohen Stückzahlen erst durch die Kombination mehrerer Produkte auf einer Linie entstehen und damit zu einer höheren Wirtschaftlichkeit führen.
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Die
DE 20 2014 101 987 U1 offenbart eine Fügestation für unterschiedliche typspezifische Karosseriebauteile zur Herstellung von unterschiedlichen Fahrzeug- und Karosserietypen, wobei die Bearbeitungsstation eine typflexible Fügeeinrichtung mit mehreren unterschiedlichen typspezifischen Spannwerkzeugen aufweist. Der Bearbeitungseinrichtung ist eine Zuführeinrichtung für die typspezifischen Bauteile zugeordnet, die einen Drehtisch mit mehreren unterschiedlichen typspezifischen Bauteilaufnahmen und mit einer manuellen Beladestelle aufweist.
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Vor diesem Hintergrund hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, Vorrichtungen und Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit denen unterschiedliche Produkte auf einer einzigen Bearbeitungslinie gefertigt und der dafür erforderliche Aufwand minimiert werden kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Vorrichtungen mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 8 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Abbildung.
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Um mehrere Produkte mit unterschiedlichen Montagereihenfolgen (Montagevorranggraphen) auf einer einzigen Bearbeitungslinie fertigen zu können, werden erfindungsgemäß in einigen Stationen, wo dies erforderlich ist, mehrere unterschiedliche Werkzeugmodule angebracht. Die zu bearbeitenden Werkstücke werden durch ein automatisches Transportsystem in einer vorgegebenen, immer gleichen Abfolge durch die einzelnen Stationen transportiert und in den einzelnen Stationen jeweils mit einem für das jeweilige Produkt vorgesehenen Werkzeugmodul bearbeitet.
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Gegenstand der Erfindung ist eine stationäre Bearbeitungsstation für unterschiedliche Arten von Werkstücken, welche eine automatische Transportvorrichtung zum Ein- und Ausführen eines zu bearbeitenden Werkstücks und wenigstens zwei in der Bearbeitungsstation angeordnete unterschiedliche Bearbeitungswerkzeuge umfasst, welche zur alternativen Durchführung wenigstens eines jeweils unterschiedlichen Bearbeitungsschrittes an einem in der Bearbeitungsstation befindlichen Werkstück eingerichtet sind. In einer Ausführungsform umfasst die Bearbeitungsstation mindestens drei unterschiedliche Bearbeitungswerkzeuge.
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In einer Ausführungsform ist eines der Bearbeitungswerkzeuge der Bearbeitungsstation dafür eingerichtet, ein Dichtmittel auf ein Werkstück aufzutragen. In einer Ausführungsform ist eines der Bearbeitungswerkzeuge der Bearbeitungsstation dafür eingerichtet, einen Pressvorgang an einem Werkstück durchzuführen. In einer Ausführungsform ist eines der Bearbeitungswerkzeuge der Bearbeitungsstation dafür eingerichtet, einen Schraubvorgang an einem Werkstück durchzuführen. In einer Ausführungsform ist eines der Bearbeitungswerkzeuge der Bearbeitungsstation dafür eingerichtet, einen Bohrvorgang an einem Werkstück durchzuführen. In einer Ausführungsform ist eines der Bearbeitungswerkzeuge der Bearbeitungsstation dafür eingerichtet, einen Schleifvorgang an einem Werkstück durchzuführen.
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Gegenstand der Erfindung ist auch eine Bearbeitungslinie zur Fertigung unterschiedlicher Arten von Werkstücken, welche mindestens zwei stationäre Bearbeitungsstationen zur Durchführung von jeweiligen Bearbeitungsschritten an einem jeweiligen Werkstück mittels jeweiliger Bearbeitungsvorrichtungen und wenigstens eine Transportvorrichtung umfasst, die zum linearen sequentiellen Transport einer Mehrzahl von Werkstücken durch die Bearbeitungsstationen der Bearbeitungslinie eingerichtet ist. Erfindungsgemäß ist wenigstens eine der Bearbeitungsstationen eine erfindungsgemäße Bearbeitungsstation. Dadurch sind in der Bearbeitungslinie für verschiedene Werkstücke zumindest teilweise unterschiedliche Bearbeitungsschritte vorgebbar.
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In einer Ausführungsform ist die Bearbeitungslinie für die Bearbeitung verschiedener Varianten eines jeweiligen Werkstücks vorgesehen.
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In einer Ausführungsform umfasst die wenigstens eine Transportvorrichtung ein Transfersystem. In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Transfersystem ein Förderband. In einer anderen Ausführungsform umfasst das Transfersystem selbstangetriebene Fahreinheiten (Shuttles), die sich auf einem Monoschienensystem durch die Bearbeitungslinie und die Bearbeitungsstationen bewegen. In einer Ausführungsform umfasst die mindestens eine Transportvorrichtung eine Mehrzahl von Werkstückträgern, auf denen die zu bearbeitenden Werkstücke angeordnet sind. In einer Ausführungsform umfasst die wenigstens eine Transportvorrichtung ein Transfersystem und eine Mehrzahl von Werkstückträgern.
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In einer Ausführungsform weist die Bearbeitungslinie eine Steuervorrichtung auf, welche dafür eingerichtet ist, die jeweiligen Bearbeitungsvorrichtungen der Bearbeitungsstationen derart zu koordinieren, dass diese die für eine jeweils gewünschte Variante eines Werkstücks erforderlichen Arbeitsschritte durchführen, wenn das Werkstück sich in der jeweiligen Bearbeitungsstation befindet.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Fertigung unterschiedlicher Arten von Werkstücken, insbesondere unterschiedlicher Varianten eines Werkstücks, in einer erfindungsgemäßen Bearbeitungslinie. Bei dem Verfahren wird ein zu bearbeitendes Werkstück in einer vorgegebenen, immer gleichen Abfolge durch die einzelnen stationären Bearbeitungsstationen der Bearbeitungslinie transportiert und in jeder der Bearbeitungsstationen jeweils einem für die gewünschte Art von Werkstück vorgesehenen Bearbeitungsschritt unterzogen, der durch ein aus den in der jeweiligen Bearbeitungsstation angeordneten unterschiedlichen Bearbeitungswerkzeugen entsprechend ausgewähltes Bearbeitungswerkzeug erfolgt.
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Zu den Vorteilen der erfindungsgemäßen Lösung zählt, dass sie eine platzsparende und investitionssparende Realisierung unterschiedlicher Montagereihenfolgen für unterschiedliche Produkte ermöglicht. Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter beschrieben. Es zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bearbeitungslinie mit erfindungsgemäßen Bearbeitungsstationen.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bearbeitungslinie.1 00 mit einer ersten Bearbeitungsstation 10 und einer zweiten Bearbeitungsstation 20. Die Bearbeitungsstationen 10, 20 sind durch ein Transfersystem 40 verbunden, das auf Werkstückträgern 50 zu bearbeitende Werkstücke A, B durch die Bearbeitungslinie 100 transportiert.
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In einer Ausführungsform umfasst das Transfersystem 40 ein Förderband. In einer anderen Ausführungsform umfasst das Transfersystem 40 selbstangetriebene Fahreinheiten (Shuttles), die sich auf einem Monoschienensystem durch die Bearbeitungslinie 100 und die Bearbeitungsstationen 10, 20 bewegen und die Werkstückträger 50 tragen.
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In der dargestellten Ausführungsform umfassen die erste Bearbeitungsstation 10 und die zweite Bearbeitungsstation 20 jeweils drei unterschiedliche Bearbeitungswerkzeuge 31, 32, 33. Ein erstes Bearbeitungswerkzeug 31 kann beispielsweise dafür eingerichtet sein, einen Schraubvorgang durchzuführen. Ein zweites Bearbeitungswerkzeug 32 kann beispielsweise dafür eingerichtet sein, einen Pressvorgang durchzuführen. Ein drittes Bearbeitungswerkzeug 33 kann beispielsweise dafür eingerichtet sein, ein Dichtmittel zu applizieren.
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In der Zeichnung ist schematisch eine Situation dargestellt, in der Werkstücke zweier unterschiedlicher Typen A und B in der Bearbeitungslinie 100 bearbeitet werden. Die unterschiedlichen Werkstücke werden nun in der jeweiligen Bearbeitungsstation 10, 20 dem Bearbeitungsschritt unterzogen, der für sie als nächstes vorgesehen ist. So wird beispielsweise in der ersten Bearbeitungsstation 10 auf ein Werkstück B vom Typ 2 mittels des dritten Werkzeugs 33 Dichtmittel aufgetragen, während an dem als nächstes in die erste Bearbeitungsstation 10 eintretenden Werkstück A vom Typ 1 in der ersten Bearbeitungsstation 10 zunächst mittels des zweiten Werkzeugs 32 ein Pressvorgang durchgeführt wird und in der nachfolgenden zweiten Bearbeitungsstation 20 dann mittels des dritten Werkzeugs 33 ein Dichtmittel aufgetragen wird. An einem in der zweiten Bearbeitungsstation 20 befindlichen Werkstück A vom Typ 1 wird beispielsweise mittels des ersten Werkzeugs 31 ein Schraubvorgang durchgeführt. Stünde in einer dritten Bearbeitungsstation für beide Produkte A und B ein Schraubvorgang an, so könnte man die dritte Bearbeitungsstation beispielsweise nur mit einer Schraubanlage versehen, gegebenenfalls mit einer Option für unterschiedliche Schraubbilder durch verfahrbare Schrauber oder Schrauber an Robotern.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- erste Bearbeitungsstation
- 20
- zweite Bearbeitungsstation
- 31
- erstes Werkzeug (z.B. Schraubwerkzeug)
- 32
- zweites Werkzeug (z.B. Presswerkzeug)
- 33
- drittes Werkzeug (z.B. Dichtmittelauftrag)
- 40
- Transfersystem
- 50
- Werkstückträger
- 100
- Bearbeitungslinie
- A
- Werkstück Typ 1
- B
- Werkstück Typ 2
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202014101987 U1 [0004]
