DE10229341B4

DE10229341B4 - Bearbeitungsanlage

Info

Publication number: DE10229341B4
Application number: DE2002129341
Authority: DE
Inventors: Jürgen SCHNELL; Bernd Aupperle; Peter Fischer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-06-29
Filing date: 2002-06-29
Publication date: 2010-12-09
Anticipated expiration: 2022-06-30
Also published as: CH696451A5; FR2841662B1; DE10229341A1; FR2841662A1

Abstract

Bearbeitungsanlage (10) aus autarken Bearbeitungsstationen (11 bis 14) zur Bearbeitung von Werkstücken, bei der die Bearbeitungsstationen (11 bis 14) durch Basismodule (26 bis 29) mit auswechselbaren Prozeßmodulen (25) gebildet sind, wobei die Basismodule (26 bis 29) zumindest ein Gestell aufweisen und jeweils mindestens ein Prozeßmodul (25) aufnehmen, wobei das Gestell eines Basismoduls 18 einen Rahmen (31) aufweist und das Prozessmodul 30 eine Montageplatte hat, und wobei die Basismodule (26 bis 29) standardisierte Aufnahmen für die Prozeßmodule (25) haben, sowie mit einem Transfersystem (16) zum Transport der Werkstücke zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen (11 bis 14), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rahmen (31) eines Gestells eines Basismodules 18 an nur einer der einander gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Säule (36, 37) befestigt ist, wobei die beiden Säulen (36, 37) mittels einer Befestigungsleiste (39) verbunden sind, und wobei die Befestigungsleiste (39) ein standardisiertes Bohrungsraster mit Bohrungen (40) für das mindestens eine Prozeßmodul (25) aufweist,...

Description

Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Bearbeitungsanlage ist aus der DE 197 41 671 A1 bekannt. Bei der bekannten Bearbeitungsanlage sind in dem Basismodul Einschubaufnahmen für die Prozeßmodule vorgesehen, so dass die Prozeßmodule in die Aufnahmen eingeschoben bzw. eingehängt werden können. Die. Prozeßmodule sind dabei freihängend im Gestell des Basismoduls angeordnet, so dass das Gestell relativ stabil ausgelegt sein muss, um die Gewichtskräfte der Prozeßmodule sowie die von diesen im Betrieb ggf. hervorgerufenen kinetischen Energien aufzunehmen.
Eine derartige Bearbeitungsanlage ist in Bezug auf den Grundaufbau eines Basismoduls auch aus den Offenlegungsschriften DE 19741671 A1 und DE 19729369 A1 , aus den Patentschriften DE 4117439 C2 und DE 3625787 C2 , sowie aus der Gebrauchsmusterschrift DE 9208584 U1 bekannt. Der Grundaufbau ist bei allen gemein im Wesentlichen gebildet aus Profilen, welche derart verbunden sind, dass sie zumindest einen Rahmen ausbilden. An eine derartige Rahmenkonstruktion können verschiedene Baugruppen befestigt und angeordnet sein. Berücksichtigt ist bisher nur eine belastungsorientierte Auslegung des Rahmens. Weitere den Rahmen zusätzlich stützende Konstruktionen sind nicht vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Bearbeitungsanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass das Gestell des Basismoduls bei relativ gewichtssparendem Aufbau sämtliche kinetische Energien aus dynamischen Prozessen, wie sie z. B. bei der Verwendung von automatisierten Robotern in den Prozeßmodulen entstehen, aufnehmen kann. Gleichzeitig läßt sich eine exakte Ausrichtung der Prozeßmodule zueinander ermöglichen. Dies wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, dass mittels einer ein standardisiertes Bohrungsraster aufweisenden Befestigungsleiste, auf der die Prozeßmodule an das Gestell des Basismoduls ankoppelbar sind, eine Ausrichtung der Prozeßmodule zueinander erfolgt. Zusätzlich weist das Prozeßmodul einen zusätzlichen Fuß zur Abstützung bzw. Aufnahme seiner Gewichtskraft auf.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Bearbeitungsanlage sind in den Unteransprüchen angegeben. Eine besonders stabile Konstruktion und sichere Aufnahme der Gewichtskräfte der Prozeßmodule sowie eine hohe Genauigkeit der Positionierung der Prozeßmodule in dem Basismodul läßt sich erzielen, wenn der Grundrahmen des Basismoduls zwei Querträger umfaßt, wovon der eine Querträger in der Ebene der Befestigungsleiste und der andere Querträger in Ausrichtung mit dem Fuß des Prozeßmoduls bzw. der Prozeßmodule ausgerichtet ist, so dass die Gewichtskraft des bzw. der Prozeßmodule zumindest teilweise über den in Ausrichtung mit dem Fuß befindlichen Querträger aufgenommen und in das Grundgestell eingeleitet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:
1 eine vereinfachte Draufsicht auf eine Bearbeitungsanlage,
2 ein Basismodul in einer perspektivischen Ansicht,
3 einen Grundrahmen, wie er bei einem Basismodul gemäss der 2 Verwendung findet in perspektivischer Ansicht und
4a bis 4d Prozeßmodule, wie sie an einem Grundrahmen gemäss der 3 montiert werden können, ebenfalls in perspektivischer Ansicht.
In der 1 ist vereinfacht eine Bearbeitungsanlage 10 dargestellt, welche aus autarken Bearbeitungsstationen 11 bis 14, sowie einer die beiden Bearbeitungsstationen 12 und 13 miteinander verbindenden Überbrückungsstation 15 besteht. Die Bearbeitungsstationen 11 bis 14 dienen der Bearbeitung von nicht dargestellten Werkstücken, welche über ein die Bearbeitungsstationen 11 bis 14 sowie die Überbrückungsstation 15 untereinander verbindendes Transportsystem 16 an einer Eingabestelle 17 zugeführt und an einer Ausgabestelle 18 abgeführt werden. Bevorzugt besteht das Transportsystem 16 aus endlos ausgebildeten Bandförderern 19, welche in der jeweiligen Bearbeitungsstation 11 bis 14 sowie der Überbrückungsstation 15 angeordnet sind, wobei ein Übergang für die Werkstücke zwischen den einzelnen Bandförderern 19 erfolgt.
An der einen Bearbeitungsstation 13 ist noch eine zusätzliche Fördereinrichtung 21 mit Werkstückträgern 22 erkennbar, auf denen für die Bearbeitung der Werkstücke erforderliche Einzelteile der Bearbeitungsstation 13 zuförderbar sind.
Weiterhin ist jeder Bearbeitungsstation 11 bis 14 sowie der Überbrückungsstation 15 eine Anzeige- und Bedieneinheit 23 zugeordnet. Mittels der Anzeige- und Bedieneinheit 23 lassen sich Funktionen an der jeweiligen Bearbeitungsstation 11 bis 14 sowie der Überbrückungsstation 15 anzeigen sowie beeinflussen. Zuletzt erkennt man an den Bearbeitungsstationen 12, 13 und 14 Manipulationseinrichtungen 24, welche der Bearbeitung der Werkstücke dienen. Diese Manipulationseinrichtungen 24 sind jeweils auf einen Prozeßmodul 25 angeordnet. Neben dem Prozeßmodul 25 können in der jeweiligen Bearbeitungsstation 11 bis 14 noch weitere, zusätzliche Prozeßmodule angeordnet sein, auf denen zusätzliche Arbeitsschritte an den Werkstücken vollbracht werden.
Wesentlich ist, dass die Prozeßmodule 25 eine genormte Breite, beispielsweise 400 mm aufweisen, und dass die einzelnen Bearbeitungsstationen 12 bis 14 die Aufnahme einer ganzzahligen Anzahl an Prozeßmodulen, in dargestellten Ausführungsbeispiel bei der Bearbeitungsstation 11 zwei Prozeßmodule und bei den Bearbeitungsstationen 12 bis 14 vier Prozeßmodule, gestatten. Die einzelnen Prozeßmodule können lückenlos aneinander montiert werden und nehmen die gesamte Innenbreite der mit 26 bis 29 bezeichneten Basismodule ein. Eine Bearbeitungsstation 11 bis 14 besteht somit jeweils aus einem Basismodul 26 bis 29 sowie einer ganzzahligen Anzahl von Prozeßmodulen 25. Eine soweit beschriebene Bearbeitungsanlage 10 ist an sich bekannt.
In der 2 ist das Basismodul 26 der Bearbeitungsstation 11 ohne zugehörige Prozeßmodule dargestellt. Das Basismodul 26 weist einen in der 3 näher dargestellten Grundrahmen 31 auf. Der Grundrahmen 31 besteht aus zwei Längsträgern 32, 33, die mittels zweier Querträger 34, 35 miteinander verbunden sind. Die Längsträger 32, 33 und Querträger 34, 35 bestehen bevorzugt aus Stahl und sind durch Schweißen untereinander verbunden. Im Bereich der einen Enden der Längsträger 32, 33 ist auf dem jeweiligen Längsträger 32, 33 jeweils eine Säule 36, 37 befestigt. Die Säulen 36, 37 bestehen insbesondere aus Aluminiumprofilen mit durchgehenden Längsnuten 38. Auf den oberen Stirnseiten der Säulen 36, 37 ist eine Befestigungsleiste 39 angeordnet, wobei die Befestigungsleiste 39 mit dem einen Querträger 38 fluchtet, d. h., dass der Querträger 34, die Säulen 36, 37 sowie die Befestigungsleiste 39 in einer gemeinsamen vertikalen Ebene angeordnet sind.
In der Befestigungsleiste 39 ist eine Vielzahl von Durchgangslöchern 40 ausgebildet, welche ein festes, standardisiertes Bohrungsraster ausbilden, d. h., dass die Durchgangslöcher 40 in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind. Zusätzlich ist zwischen der Befestigungsleiste 39 und dem Querträger 34 noch eine Mittenabstützung 41 eingezeichnet, welche dann verwendet wird, wenn die Befestigungsleiste 39 eine bestimmte Länge, beispielsweise 1600 mm, überschreitet. Neben der Befestigungsleiste 39 mit den Durchgangslöchern 42 weist auch der Querträger 35 Durchgangslöcher 42 auf, welche ebenfalls ein Bohrungsraster bilden, wobei die Bohrungsraster in der Befestigungsleiste 39 und dem Querträger 35 zueinander ausgerichtet sind.
Mit dem soweit beschriebenen Grundrahmen 31 sind die Prozeßmodule 25 verbindbar. In den 4a bis 4d sind hierzu vier verschiedene Prozeßmodule 25a bis 25d dargestellt, welche jeweils unterschiedlichen Bearbeitungsschritten an den Werkstücken dienen. Gemeinsam ist den Prozeßmodulen 25a bis 25d eine Montageplatte 44 bzw. 45, wobei die Montageplatten 44 die halbe Breite der Montageplatten 45 aufweisen. Auf der jeweiligen Montageplatte 44, 45 sind die bearbeitungsspezifischen Anordnungen wie Handhabungseinrichtungen, Förderer 19 usw. angeordnet.
Wesentlich ist, dass an dem jeweiligen rückseitigen Randbereich der Montageplatten 44, 45 jeweils Durchgangsbohrungen 47 ausgebildet sind, deren Lochbild bzw. Bohrungsraster dem Bohrungsraster bzw. Lochbild der Durchgangslöcher 40 auf der Befestigungsleiste 39 entspricht. Durch das in Deckungbringen der Durchgangsbohrungen 47 und der Durchgangslöcher 40 wird somit eine gewünschte Soll-Position des jeweiligen Prozeßmoduls 25a bis 25d im Grundrahmen 31 erzeugt. Ferner sind an der Unterseite der Montageplatten 44, 45 jeweils zwei Füße 48, 49 befestigt, die mit dem Querträger 35 verbunden werden können. Mittels der Füße 48, 49 läßt sich die Gewichtskraft der Prozeßmodule 25a bis 25d auf den Grundrahmen 31 übertragen.
Der Grundrahmen 31 ist Bestandteil des Gehäuses 50 des Basismoduls 26 (2). Dazu sind auf den Grundrahmen 31 weitere, insbesondere aus Aluminium bestehende Profilleisten 51 montierbar, an welchen wiederum flächige Abdeckungen 52 oder Türen 53, sowie beispielsweise eine Klapphaube 54 montierbar sind.
Zum Betrieb der einzelnen Bearbeitungsstationen 11 bis 14 sind neben den dargestellten und beschriebenen Basismodulen 26 bis 29 und Prozeßmodulen 25 sowie 25a bis 25d weitere Einrichtungen, insbesondere eine elektrische Grundversorgung mit einen entsprechenden Schaltschrank sowie gegebenenfalls eine pneumatische Grundversorgung erforderlich. Diese Grundversorgungen sind bevorzugt bereits im Basismodul 26 bis 29 integriert, so dass es nach der Montage der Prozeßmodule 25, 25a bis 25d nur erforderlich ist, die entsprechenden Einrichtungen der Prozeßmodule 25, 25a bis 25d mit den entsprechenden Grundversorgungen an den Basismodulen 26 bis 29 über entsprechende Leitungen zu verbinden.

Claims

Bearbeitungsanlage (10) aus autarken Bearbeitungsstationen (11 bis 14) zur Bearbeitung von Werkstücken, bei der die Bearbeitungsstationen (11 bis 14) durch Basismodule (26 bis 29) mit auswechselbaren Prozeßmodulen (25) gebildet sind, wobei die Basismodule (26 bis 29) zumindest ein Gestell aufweisen und jeweils mindestens ein Prozeßmodul (25) aufnehmen, wobei das Gestell eines Basismoduls 18 einen Rahmen (31) aufweist und das Prozessmodul 30 eine Montageplatte hat, und wobei die Basismodule (26 bis 29) standardisierte Aufnahmen für die Prozeßmodule (25) haben, sowie mit einem Transfersystem (16) zum Transport der Werkstücke zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen (11 bis 14), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rahmen (31) eines Gestells eines Basismodules 18 an nur einer der einander gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Säule (36, 37) befestigt ist, wobei die beiden Säulen (36, 37) mittels einer Befestigungsleiste (39) verbunden sind, und wobei die Befestigungsleiste (39) ein standardisiertes Bohrungsraster mit Bohrungen (40) für das mindestens eine Prozeßmodul (25) aufweist, dass das Prozeßmodul (25) eine Montageplatte (44, 45) mit dem selben Bohrungsraster wie die Befestigungsleiste (39) hat und dass, beabstandet zum Bohrungsraster der Montageplatte (44, 45), an der Montageplatte (44, 45) wenigstens einen Fuß (48, 49) zur Abstützung der Gewichtskraft des Prozeßmoduls (25) angeordnet ist.
Bearbeitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (31) zwei Längsträger (32, 33) und wenigstens einen die beiden Längsträger (32, 33) miteinander verbindenden Querträger (34, 35) aufweist.
Bearbeitungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (31) zwei Querträger (34, 35) aufweist, wobei der eine Querträger (34) fluchtend zu den Säulen (36, 37) und der Befestigungsleiste (39) und der andere Querträger (35) in Ausrichtung mit dem wenigstens einen Fuß (48, 49) angeordnet ist und wobei der andere Querträger (35) Aufnahmen (42) zur Befestigung des wenigstens einen Fußes (48, 49) an dem anderen Querträger (35) aufweist.
Bearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsleiste (39) mit einer zusätzlichen Mittenabstützung (41) verbunden ist, die parallel zu den Säulen (36, 37) angeordnet ist und sich an dem einen Querträger (34) abstützt.
Bearbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (31) eine geschweißte Stahlprofilkonstruktion ist.
Bearbeitungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (31) Bestandteil des Gehäuses (50) des Basismoduls (26 bis 29) ist, wobei an den Rahmen (31) insbesondere aus Aluminium bestehende Rahmenprofile (51) sowie Verkleidungselemente (52, 53, 54) montierbar sind.