DE10233084B4

DE10233084B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Fördern von Karosserien

Info

Publication number: DE10233084B4
Application number: DE10233084.0A
Authority: DE
Inventors: Erich Regauer; Josef Schmidbauer; Matthias Goeke; Arnold Winkelmeyer
Original assignee: IBG AUTOMATION GmbH; IBG-Automation GmbH; Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: IBG AUTOMATION GmbH; IBG-Automation GmbH; Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2002-07-19
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2015-11-26
Anticipated expiration: 2022-07-20
Also published as: DE10233084A1

Abstract

Vorrichtung zum Fördern von Karosserien (200) an einer Produktionslinie (110) mit – mindestens einer Lackstraße (10) zum Transportieren der Karosserie (200) durch die Lackiererei sowie – mindestens einer Montagestraße (20) zum Transportieren der Karosserie (200) durch die Montage, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Lackstraße (10) sowie die mindestens eine Montagestraße (20) mindestens einer nach Art eines Drehkreuzes um jeweils einen vorgegebenen Winkel (α) zwischen verschiedenen Positionen verfahrbar ausgebildeten Dreh-/Hubeinrichtung (30) zugeordnet ist, wobei eine Lackiertraverse (12) und eine Montagetraverse (22) vorhanden sind, und die mindestens eine Dreh-/Hubeinrichtung (30) umfasst, die zum Aufnehmen jeweils einer Karosserie (200) mindestens zwei nach Art eines Teleskops radial zu einer Drehachse (D) der mindestens einen Dreh-/Hubeinrichtung (30) verfahrbare Tragarme (36) mit Horizontalhub aufweist, deren von der Drehachse (D) abgewandtes freies Ende mindestens eine Greifeinrichtung (38) zum Aufnehmen der Karosserie (200) an der Produktionslinie (110) und zum Haltern während eines Drehvorganges oder während eines weiteren Produktionsvorganges und zum Absetzen an der Produktionslinie (110) aufweist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern von Karosserien, insbesondere von Kraftfahrzeugkarosserien.
Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zum Fördern von Karosserien, insbesondere von Kraftfahrzeugkarosserien.
Stand der Technik
Im Zusammenhang mit den beim Herstellen von Kraftfahrzeugen eingesetzten Techniken ist es bekannt, die zu lackierende Karosserie mit Hilfe sogenannter Lackiertraversen durch die Lackiererei zu befördern. Derartige Lackiertraversen sind üblicherweise an den Stellen am Kraftfahrzeugboden angeordnet, an denen sie in der Lackiererei am wenigsten stören; dies ist im Regelfall die Lage der späteren Achsen.
Am Ende der Lackiererei und zu Beginn der Endmontage müssen diese Lackiertraversen dann entfernt werden, denn ansonsten ist ein Komplettieren der Karosserie nicht möglich. Anstelle der Lackiertraversen werden Montagetraversen angeordnet.
Eine zum Fördern von Kraftfahrzeugkarosserien während der vorgenannten Herstellungsschritte bestimmte Fördereinrichtung der eingangs genannten Art ist in der Druckschrift DE 36 42 431 C1 aus dem Stand der Technik offenbart. Diese bekannte Fördereinrichtung besteht aus einer Trageinrichtung mit daran verfahrbar befestigter Halteeinrichtung, die zwei Aufnahmeeinrichtungen zum Verbinden mit der Karosserie aufweist. Jede Aufnahmeeinrichtung trägt unabhängig voneinander die gesamte Karosserie, indem jede Aufnahmeeinrichtung mit einer ihr zugeordneten, mit der Karosserie verbindbaren Traverse wechselweise koppelbar ist.
Zwar kommt diese bekannte Fördereinrichtung dem Ziel, einen Traversenwechsel an fertig zusammengeschweißten Karosserien, wie es beispielsweise am Ausgang der Lackiererei und am Eingang der Endmontage erforderlich ist, zu automatisieren, durchaus näher, jedoch ist das bekannte System nicht dafür ausgelegt, Karosserien etwa aus herstellungstechnischen Gründen auf einfache und rationelle Weise aus dem Produktionsprozeß auszuschleusen bzw. in diesen Produktionsprozeß wieder einzuschleusen.
Aus der EP 1 147 974 A2 ist eine Roboteranordnung mit mehreren Robotern beschrieben, die Karosserieelemente greifen kann. Diese Schrift beschreibt eine drehbare Roboteranordnung, bei der einzelne Roboter unabhängig voneinander bewegbar sind, in dem diese nach der Art eines Drehkreuzes angeordnet sind.
Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile
Ausgehend von den vorstehend dargelegten Nachteilen und Unzulänglichkeiten sowie unter Würdigung des umrissenen Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die zu bearbeitenden Karosserien etwa aus herstellungstechnischen Gründen auf einfache und rationelle Weise aus dem Produktionsprozeß zumindest temporär ausgeschleust bzw. wieder in diesen Produktionsprozeß eingeschleust werden können.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Fördern von Karosserien, insbesondere von Kraftfahrzeugkarosserien, mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch ein Verfahren zum Fördern von Karosserien, insbesondere von Kraftfahrzeugkarosserien, mit den im Anspruch 12 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen gekennzeichnet.
Gemäß der Lehre der Erfindung ist eine Dreh-/Hubeinrichtung geschaffen worden, mit der es möglich ist, an einer Produktionslinie eine Bearbeitungsstation so zu schaffen, daß die unterschiedlichsten Bearbeitungsschritte wie beispielsweise der Einbau eines Schiebedaches, eines Armaturenbrettes oder dergleichen problemlos möglich ist. Die an der als Drehkreuz zu bezeichnenden Einrichtung anzuordnenden Bearbeitungsstationen können in vielfältiger Weise gestaltet sein. Es ist möglich, hier mehrere Arbeitsschritte, die einen Zusammenhang haben, hintereinander durchzuführen. Auch ist es möglich, völlig verschiedene Arbeitsgänge innerhalb des Produktionsvorganges vorzusehen. Das Entscheidende ist im Prinzip darin zu sehen, daß durch die Anordnung des Drehkreuzes als Bearbeitungsstation mit rotatorischem Produktumlauf die Möglichkeit geschaffen wurde, die Karosserie aus der Produktionslinie herauszunehmen, verschiedene Produktionsvorgänge durchzuführen und die zu bearbeitende Karosserie anschließend bearbeitet und in gleicher Reihenfolge wieder in die Produktionslinie einzuschleusen.
Hierbei ergeben sich verschiedenste Vorteile, denn es entsteht eine Puffer-Situation an der Produktionslinie, die in unterschiedlicher Weise wirken kann. Zum einen kann bei Unterbrechung der Hauptproduktionslinie über die Anordnung mehrerer Drehkreuze entlang der Produktionslinie die Aufnahme nachgelieferter Karosserien erfolgen, die zumindest so lange auf dem Drehkreuz verbleiben, bis sie wieder eingeschleust werden können. Es ist aber auch möglich, Produktionsvorgänge aus der Hauptproduktionslinie herauszulegen und vorteilhafterweise an einem diesbezüglich optimierten Arbeitsplatz durchzuführen, was insbesondere bei Produktionsvorgängen vorteilhaft ist, bei denen die entlang der Produktionslinie mitwandernde Bearbeitung unvorteilhaft ist.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung fungiert die der Lackiertstraße sowie der Montagestraße funktionell und räumlich zugeordnete, vorzugsweise mit mindestens einem hydraulisch oder elektrisch redundantem System ausgestattete Dreh-/Hubeinrichtung als eine Art Drehkreuz mit Vertikalhub zur vorzugsweise temporären Aufnahme von mindestens zwei, insbesondere vier Karosserien, die beispielsweise im Bereich einer Wartungsbühne um jeweils einen vorgegebenen Winkel, vorzugsweise um einen rechten Winkel, zwischen verschiedenen Positionen verfahrbar sind.
Hierbei wird gemäß einer verfahrenstechnisch besonders vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung zwischen insbesondere vier Positionen unterschieden, nämlich

– einer (kombinierten) Aushebe-/Aufsetzposition zum Bereitstellen und zum Übernehmen der Karosserie;
– einer ersten Bearbeitungsposition zum Zuführen für die Montagetraverse (und auch zur Zwischenablage der Karosserie);
– einer zweiten Bearbeitungsposition zum Abführen der Lackiertraverse; und
– einer dritten Bearbeitungsposition zum Nachrüsten weiterer Funktionalitäten bzw. als Möglichkeit zum weiteren Automatisieren.

Ein Erreichen der vorgenannten Positionen ist verfahrensgemäß bewerkstelligbar, indem das Drehkreuz um jeweils den vorgegebenen Winkel von insbesondere etwa neunzig Grad zur vorherigen Position verfahren wird.
In erfindungswesentlicher Weise sind die Karosserien also automatisch zwischen der Lackstraße und der Montagestraße wechselbar. In diesem Zusammenhang wird der Fachmann auf dem Gebiet der Fördereinrichtungen zum Fördern von Karosserien, beispielsweise ein Fachhochschulingenieur der Kraftfahrzeugtechnik, in bezug auf die vorliegende Erfindung insbesondere zu schätzen wissen, daß durch das vorliegende, sowohl vorrichtungsgemäß als auch verfahrenstechnisch ausgerichtete System – zusätzlich zum Merkmal des automatischen Traversenwechsels (<--> sogenanntes Traversen-Wechselgehänge) – auch ein Bypass oder eine Umleitung in eine vorhandene Fließfertigung eingebracht wird.
Somit ist durch die vorliegende Erfindung gerade auch in den besonders kostenintensiven und lästigen Fällen einer Störung oder Unterbrechung des Produktionsablaufs eine Möglichkeit gegeben, Karosserien kostengünstig und rationell handzuhaben, sei es daß die Karosserien mittels der vorliegenden Erfindung in die Fließfertigung eingeschleust bzw. aus der Fließfertigung ausgeschleust werden, was gerade in Zeiten einer zunehmenden ”just in time”-Bereitstellung der Ausgangsprodukte von essentieller Bedeutung ist.
Unabhängig hiervon oder in Verbindung hiermit wird durch die vorliegende Erfindung auch eine Möglichkeit geboten, nachträglich zu realisierende Automatikprozesse schnell und möglichst unaufwendig in die Fließproduktion einzubringen und zu integrieren.
Um im Falle einer bei der vorliegenden Erfindung zwar äußerst unwahrscheinlichen, bei technischen Abläufen aber nie ganz auszuschließenden Störung eine lange und kostspielige Unterbrechungszeit in zuverlässiger Weise zu vermeiden, kann die Karosserie gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung an mindestens einer, insbesondere an zwei Bearbeitungsstellen manuell betätigt und/oder manuell bearbeitet werden. Hierbei kann die erste Bearbeitungsstelle für das manuelle Zuführen der Montagetraverse und/oder die zweite Bearbeitungsstelle für das manuelle Abführen der Lackiertraverse ausgelegt werden.
Bevorzugterweise ist die Vorrichtung so ausgebildet, dass die Kettentransfereinrichtung für einen Eingriff durch die Greifeinrichtung der Dreh-/Hubeinrichtung geeignet ausgebildet ist.
Zum Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung gehören als erfindungswesentliche Bestandteile das Lagern und das Transportieren der Karosserien. Hierzu bietet sich in zweckmäßiger Weise mindestens eine zumindest partiell mehrspurig, insbesondere zumindest partiell vierspurig ausgebildete Kettentransfereinrichtung an, mittels derer die Karosserien sowohl auf der Lackiertraverse als auch auf der Montagetraverse

– insbesondere im Bereich der (kombinierten) Aushebe-/Aufsetzposition zum Bereitstellen und zum Übernehmen der Karosserie und/oder
– insbesondere im Bereich der Bearbeitungsstelle(n) zum manuellen Betätigen und/oder zum manuellen Bearbeiten

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung sieht auch die bevorzugte Option

– mindestens einer speicherprogrammierbaren Steuerung und/oder
– mindestens einer Robotersteuerung und/oder
– mindestens einer Bedieneinrichtung mit Visualisierung zur Bedienerführung

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand des durch die 1A bis 6B veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
1A eine Aufsicht auf einen ersten Teil eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
1B eine schaubildliche Ansicht der Dreh-/Hubeinrichtung aus 1A
2 eine Vorderansicht einer der Vorrichtung aus 1A und 1B zugeordneten Dreh-/Hubeinrichtung mit Vertikalhub gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 eine Aufsicht auf eine Greifeinrichtung eines der Dreh-/Hubeinrichtung aus 2 zugeordneten Tragarms mit Horizontalhub gemäß der vorliegenden Erfindung;
4A eine Seitenansicht einer der Dreh-/Hubeinrichtung aus 2 zugeordneten (kombinierten) Aushebe-/Aufsetzposition zum Bereitstellen und zum Übernehmen der Karosserie gemäß der vorliegenden Erfindung;
4B eine Aufsicht auf die (kombinierte) Aushebe-/Aufsetzposition aus 4A;
5A eine Seitenansicht einer der Dreh-/Hubeinrichtung aus 2 zugeordneten ersten Bearbeitungsposition zum Zuführen für die Montagetraverse (und auch zur Zwischenablage der Karosserie) gemäß der vorliegenden Erfindung;
5B eine Aufsicht auf die erste Bearbeitungsposition aus 5A;
6A eine Seitenansicht einer der Dreh-/Hubeinrichtung aus 2 zugeordneten zweiten Bearbeitungsposition zum Abführen der Lackiertraverse gemäß der vorliegenden Erfindung; und
6B eine Aufsicht auf die zweite Bearbeitungsposition aus 6A.
Gleiche oder ähnliche Ausgestaltungen, Elemente oder Merkmale sind in den 1A bis 6B mit identischen Bezugszeichen versehen.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
Im anhand der 1A bis 6B veranschaulichten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung 100 zum Fördern von Kraftfahrzeugkarosserien 200 dargestellt, mittels derer die zu bearbeitenden Kraftfahrzeugkarosserien 200 aus herstellungstechnischen Gründen auf einfache und rationelle Weise aus dem Produktionsprozeß temporär ausgeschleust bzw. wieder in diesen Produktionsprozeß eingeschleust werden können. In diesem Zusammenhang handelt es sich bei den nachstehend beschriebenen Ausgestaltungen, Merkmalen und Vorteilen um für sich genommen oder in Kombination erfindungswesentliche Elemente:
In der gezeigten Zusammenschau des verfahrenstechnischen Ablaufs bei der Vorrichtung 100 gemäß den 1A handelt es sich um ein vollständiges Fördersystem, mit dem unter anderem ein automatischer Traversenwechsel (<--> sogenanntes Traversen-Wechselgehänge) zwischen einer zum Transportieren der Kraftfahrzeugkarosserie 200 durch die Lackiererei bestimmten Lackstraße 10 und einer zum Transportieren der Kraftfahrzeugkarosserie 200 durch die Endmontage bestimmten Montagetraverse 12 möglich ist.
Wie der Darstellung der 1A und 2 entnehmbar ist, ist der Lackstraße 10 sowie der Montagestraße 20 etwa im Bereich einer Wartungsbühne eine nach dem Prinzip eines Drehkreuzes ausgebildete Dreh-/Hubeinrichtung 30 zugeordnet.
Diese Dreh-/Hubeinrichtung 30 ist für das Transportieren der Kraftfahrzeugkarosserien 200 durch vier nachstehend zu erläuternde Bearbeitungspositionen 40, 50, 60, 70 ausgelegt und weist neben einem Grundgestell 35 in stabiler Stahl-Schweißkonstruktion eine stabile, etwa zehnfach überdimensionierte Wälzlagerung für das Drehkreuz auf, das selbst wiederum um jeweils neunzig Grad verfahrend ausgebildet ist und über einen als Drehstrom-Getriebemotor ausgebildeten Drehantrieb 32 angetrieben wird (ein zweiter Motor ist schnell und ohne weiteres adaptierbar in das System eingebunden und dient als redundanter Drehantrieb 32). In 2 ist als weitere Variante vorgesehen, daß die Mittelsäule (35a) auf dem Grundgestell (35) drehbar und mittels eines Drehantriebs (38a) rotatorisch verfahrbar ist.
Im Detail ist die eine massive Führung für die die vertikale Hubbewegung bereitstellende Hubeinheit 34 der Dreh-/Hubeinrichtung 30 in hydraulischer Weise, und zwar mit zwei Hydraulikaggregaten ausgeführt, wobei eines der beiden Hydraulikaggregate als redundantes System ausgelegt ist, das durch Umsetzen eines Steckers aktiviert werden kann. Zusätzlich weist die Hubeinheit 34 der Dreh-/Hubeinrichtung 30 eine manuell zu betätigende hydraulische Handpumpe für den Notbetrieb auf.
Die Dreh-/Hubeinrichtung 30 steuert die vier nachstehend zu erläuternden Bearbeitungspositionen 40, 50, 60, 70 über jeweils einen teleskopartig ausgebildeten Tragarm 36 mit Horizontalhub an. Hierzu ist jeder der vier Tragarme 36 zum Aufnehmen der Kraftfahrzeugkarosserie 200 radial zur Mittelachse D des Drehkreuzes verfahrbar, und zwar jeweils mit stabiler Führung, wobei der Antrieb über jeweils einen Drehstrom-Getriebemotor erfolgt (auch hier weist jeder Tragarm 36 zusätzlich einen zweiten, schnell und ohne weiteres adaptierbaren, hydraulisch oder elektrisch redundanten Antrieb auf).
Wie insbesondere auch aus der Darstellung des Tragarmprinzips in 3 hervorgeht, ist am von der Drehachse D abgewandten freien Ende eines jeden Tragarms 36 jeweils eine spezifische Greifeinrichtung 38 zum Aufnehmen der Kraftfahrzeugkarosserie 200 an der Lackstraße 10 bzw. an der Montagestraße 20 vorgesehen. Auch bei den teleskopartig ausgebildeten Tragarmen 36 ist jeweils eine manuelle Notbetätigung über eine Handkurbel vorgesehen; nicht zuletzt bei dieser manuellen Hilfsbetätigung über die Handkurbel erfolgt die Positionierung des Drehkreuzes über Endschalter (die Antriebsmotoren arbeiten ohne Inkrementalgeber auf Endanschlag).
Die vorstehend dargelegte Dreh-/Hubeinrichtung 30 ermöglicht den automatischen Wechsel der Kraftfahrzeugkarosserien 200 zwischen der Lackstraße 10 und der Montagestraße 20; die Dreh-/Hubeinrichtung 30 ist um jeweils einen vorgegebenen Winkel α von neunzig Grad zwischen vier verschiedenen, zueinander versetzt angeordneten Positionen 40, 50, 60, 70 verfahrbar:
Die anhand der 4A und 4B veranschaulichte (kombinierte) Aushebe-/Aufsetzposition 40 dient prinzipiell zum Bereitstellen und zum Übernehmen der Kraftfahrzeugkarosserie 200.
Die anhand der 5A und 5B veranschaulichte erste Bearbeitungsposition 50 dient prinzipiell – neben einer Funktion als Zwischenablage für die Kraftfahrzeugkarosserie 200 – zum Zuführen bzw. Montieren für die Montagetraversen 22 von einem bauseits vorhandenen Lift und ist unter anderem durch mindestens ein Gestell 54 (vgl. 5A) zum Aufnehmen der Kraftfahrzeugkarosserien 200 an den Lackiertraversen 12 charakterisiert.
Hierzu ist der ersten Bearbeitungsposition 50 mindestens ein Transportsystem zum Zuführen der Montagetraversen 22 zugeordnet, wobei eine Aufnahme für zwei Stück Montagetraversen 22 mit schwimmender Aufnahme und Vorpositionierung für Varianten ermöglicht ist.
Des weiteren geht aus der Darstellung der 5A hervor, daß in der ersten Bearbeitungsposition 50 ein vorzugsweise sechsachsiger Industrie-Roboter 52 (zum Beispiel Modell ”Kuka KR 125”) zum Handhaben der Montagetraversen 22 angeordnet ist; daran adaptiert sind sowohl Greifmittel für die Montagetraversen 22 als auch Elektronik-Schraubmittel zum Befestigen der Montagetraverse 22 an der Kraftfahrzeugkarosserie 200.
Die anhand der 6A und 6B veranschaulichte zweite Bearbeitungsposition 60 dient prinzipiell zum Abführen bzw. Demontieren der Lackiertraverse 12 und ist unter anderem durch mindestens ein Gestell 66 (vgl. 6A) zum Aufnehmen der Kraftfahrzeugkarosserien 200 an den Montagetraversen 22 charakterisiert.
Im einzelnen finden sich in der zweiten Bearbeitungsposition 60 Halter für die Lackiertraversen 12, wobei ein oder mehrere Verriegelungshebel vorgesehen sind. Die zunächst noch fest an der Kraftfahrzeugkarosserie 200 anhaftenden Lackiertraversen 12 werden beim Anheben der Kraftfahrzeugkarosserie 200 von dieser gelöst. Hierbei ist diese zweite Bearbeitungsposition 60 mit einem Kraftsensor ausgestattet, der den Abführ- bzw. Demontageprozeß bei nicht zu lösenden Lackiertraversen 12 abbricht, um Beschädigungen in zuverlässiger Weise zu vermeiden.
Im Regelbetrieb jedoch öffnen die Verriegelungshebel automatisch, und die Kraftfahrzeugkarosserie 200 wird zum manuellen Bearbeiten in eine dritte Bearbeitungsstation 70 transportiert.
Des weiteren geht aus der Darstellung der 6A und 6B hervor, daß in der zweiten Bearbeitungsposition 60 zwei vorzugsweise sechsachsige Industrie-Roboter 62, 64 (zum Beispiel Modell ”Kuka KR 125”) zum Handhaben der Lackiertraversen 12 angeordnet sind, nämlich

– ein erster, vorzugsweise sechsachsiger Industrie-Roboter 62 zum Handhaben der der (zukünftigen) Vorderachse der Kraftfahrzeugkarosserie 200 zugeordneten Lackiertraverse 12; daran adaptiert sind sowohl Elektronik-Schraubmittel zum Lösen dieser ”Vorderachs”-Lackiertraverse 12 als auch Greifmittel zum Handhaben dieser ”Vorderachs”-Lackiertraverse 12; sowie
– ein zweiter, vorzugsweise sechsachsiger Industrie-Roboter 64 zum Handhaben der der (zukünftigen) Hinterachse der Kraftfahrzeugkarosserie 200 zugeordneten Lackiertraverse 12; daran adaptiert sind sowohl Elektronik-Schraubmittel zum Lösen dieser ”Hinterachs”-Lackiertraverse 12 als auch Greifmittel zum Handhaben dieser ”Hinterachs”-Lackiertraverse 12.

Schließlich ist der zweiten Bearbeitungsposition 60 in erfindungswesentlicher Weise noch mindestens ein Transportsystem (= Abtransportband 68 gemäß 1A und 1B) zum Abtransportieren der Lackiertraverse(n) 12 zum bauseits vorhandenen Lift 12 zugeordnet.
Die grundsätzlich als Leerstation ausgebildete dritte Bearbeitungsposition 70 dient prinzipiell zum Nachrüsten weiterer Funktionalitäten bzw. als Möglichkeit zum weiteren Automatisieren und ist unter anderem durch mindestens ein Gestell zum Aufnehmen der Kraftfahrzeugkarosserien wahlweise an den Lackiertraversen 12 oder an den Montagetraversen 22 charakterisiert.
Der Übersichtsdarstellung der 1A und 1B ist des weiteren entnehmbar, daß die Vorrichtung 100 zum Fördern der Kraftfahrzeugkarosserien 200 eine Kettentransfereinrichtung 80 aufweist, die zumindest zum Teil in einer Verlängerung eines bauseits vorhandenen konventionellen Kettenförderers zum Abtransportieren der Kraftfahrzeugkarosserie 200 besteht. An der Kettentransfereinrichtung 80 sind automatisch öffnende Segmente vorgesehen, die ein ”Durchtauchen” der Greifeinrichtung 38 der Dreh-/Hubeinrichtung 30 ermöglichen.
Die Kettentransfereinrichtung 80 gemäß der vorliegenden Erfindung ist sowohl im Bereich der (kombinierten) Aushebe-/Aufsetzposition 40 zum Bereitstellen und zum Übernehmen der Kraftfahrzeugkarosserie 200 als auch im Bereich einer nachfolgend noch zu beschreibenden ”Notstrategie (Traversenwechsel)” jeweils vierspurig ausgeführt, um den Transport sowohl auf der Lackiertraverse 12 als auch auf der Montagetraverse 22 zu ermöglichen.
Zum zuverlässigen Realisieren der vorstehend erwähnten ”Notstrategie (Traversenwechsel)” sind der Kettentransfereinrichtung 80 zwei manuell zu betätigende Bearbeitungsstellen 90, 92 zugeordnet, wobei durch die manuell zu betätigende erste Bearbeitungsstelle 90 ein Zuführen für die Montagetraverse 22 und durch die manuell zu betätigende zweite Bearbeitungsstelle 92 ein Abführen der Lackiertraverse 12 bewerkstelligbar ist.
Im Detail handelt es sich bei der ersten der beiden Bearbeitungsstellen 90, 92 um einen an der Kettentransfereinrichtung 80 eingerichteten Handarbeitsplatz 90, der der Montage der Montagetraverse 22 dient und (nur) im Falle eines im Rahmen einer Notstrategie erforderlichen Montagetraversenwechsels benutzt wird.
Bei dieser Zuführung für die Montagetraverse 22 sind unter anderem mindestens eine Hubhilfe für die Montagetraverse 22, mindestens ein verfahrbarer Kettenstrang im Bereich der Montagetraverse 22, mindestens ein manuell geführtes Pneumatik-Schraubmittel zum Anziehen der Montagetraverse 22 und mindestens ein Absicherungsmittel des Handarbeitsplatzes nach der U[nfall]V[erhütungs]V[orschrift] angeordnet.
Bei der zweiten der beiden Bearbeitungsstellen 90, 92 handelt es sich um einen an der Kettentransfereinrichtung 80 eingerichteten Handarbeitsplatz 92, der der Demontage der Lackiertraverse 12 dient und (nur) im Falle eines im Rahmen einer Notstrategie erforderlichen Lackiertraversenwechsels benutzt wird.
Bei dieser Abführung für die Lackiertraverse 12 sind unter anderem mindestens eine Hubhilfe mit integrierter Abzieheinrichtung für die Lackiertraverse 12, mindestens ein manuell geführtes Pneumatik-Schraubmittel zum Lösen der Lackiertraverse 12, mindestens ein Abführmittel der Lackiertraverse 12 und mindestens ein Absicherungsmittel des Handarbeitsplatzes nach der U[nfall]V[erhütungs]V[orschrift] angeordnet.
Abschließend werden noch die Steuerung und die Taktung der Vorrichtung 100 gemäß den 1A bis 6B beschrieben:
Hierbei weisen die Steuer-/Regelungsmittel für das Gesamtsystem 100 unter anderem mindestens eine speicherprogrammierbare Steuerung, des weiteren Robotersteuerungen für den vorzugsweise sechsachsigen Industrie-Roboter 52 in der ersten Bearbeitungsposition 50 sowie für die beiden vorzugsweise sechsachsigen Industrie-Roboter 62, 64 in der zweiten Bearbeitungsposition 60 und schließlich mindestens eine Anlagenbedienung mit Visualisierung zur Bedienerführung auf.
Die Taktzeit des Gesamtsystems 100 ist kleiner als 55 Sekunden und setzt sich wie folgt zusammen:

(i) in der (kombinierten) Aushebe-/Aufsetzposition 40 (vgl. 4A und 4B) zum Bereitstellen und zum Übernehmen der Kraftfahrzeugkarosserie 200: – Wechseln der Kraftfahrzeugkarosserie 200 mittels der Dreh-/Hubeinrichtung 30; – Rückdrehen der Dreh-/Hubeinrichtung 30 (erfolgt parallel zum Auslaufen bzw. zum Einlaufen der Kraftfahrzeugkarosserien 200); und – Auslaufen der fertigen Kraftfahrzeugkarosserie 200 bzw. Einlaufen der rohen Kraftfahrzeugkarosserie 200;
(ii) in der ersten Bearbeitungsposition 50 (vgl. 5A und 5B) zum Zuführen bzw. Montieren für die Montagetraversen 22: – Wechseln der Kraftfahrzeugkarosserie 200 mittels der Dreh-/Hubeinrichtung 30; – Rückdrehen der Dreh-/Hubeinrichtung 30 (erfolgt parallel zum Befestigen der Montagetraversen 22); – Einlegen der neuen Montagetraversen 22 (erfolgt parallel zum Wechseln der Kraftfahrzeugkarosserie 200); und – Befestigen der Montagetraverse 22;
(iii) in der zweiten Bearbeitungsposition 60 (vgl. 6A und 6B) zum Abführen bzw. Demontieren der Lackiertraversen 12: – Wechseln der Kraftfahrzeugkarosserie 200 mittels der Dreh-/Hubeinrichtung 30; – Rückdrehen der Dreh-/Hubeinrichtung 30 (erfolgt parallel zum Lösen der Lackiertraversen 12); – Entnehmen der Lackiertraversen 12 (erfolgt parallel zum Wechseln der Kraftfahrzeugkarosserie 200); und – Lösen der Lackiertraversen 12.

Hinsichtlich der universellen Einsetzbarkeit sowie der Flexibilität des vorliegenden Systems 100 für andere (Fahrzeug-)Modelle sei noch bemerkt, daß sich durch eine jeweils entsprechende Gestaltung

– der Aufnahmen an der Dreh-/Hubeinrichtung 30 und/oder
– der (Bearbeitungs-)Positionen 40, 50, 60, 70 und/oder
– der manuell zu betätigenden Bearbeitungsstellen 90, 92

Der Einsatz des Roboters 52 in der ersten Bearbeitungsposition 50 sowie der beiden Roboter 62, 64 in der zweiten Bearbeitungsposition 60 ermöglicht hierbei das Bearbeiten von frei wählbaren Schraubpositionen.
Bezugszeichenliste

100: Vorrichtung
110: Produktionslinie
10: Lackstraße
12: Lackiertraverse
20: Montagestraße
22: Montagetraverse
30: Dreh-/Hubeinrichtung
32: Drehantrieb der Dreh-/Hubeinrichtung 30
34: Hubeinheit der Dreh-/Hubeinrichtung 30
35: Grundgestell der Dreh-/Hubeinrichtung 30
36: Tragarm der Dreh-/Hubeinrichtung 30
38: Greifeinrichtung der Dreh-/Hubeinrichtung 30
40: (kombinierte) Aushebe-/Aufsetzposition
50: erste Bearbeitungsposition
52: insbesondere sechsachsiger Roboter zum Handhaben der Montagetraversen 22
54: Gestell
56: Transportband
60: zweite Bearbeitungsposition
62: insbesondere sechsachsiger Roboter zum Handhaben der der Vorderachse der Karosserie 200 zugeordneten Lackiertraverse 12
64: insbesondere sechsachsiger Roboter zum Handhaben der der Hinterachse der Karosserie 200 zugeordneten Lackiertraverse 12
66: Gestell
68: Abtransportband
70: dritte Bearbeitungsposition
80: Kettentransfereinrichtung
90: erste Bearbeitungsstelle zum manuellen Traversenwechsel
92: zweite Bearbeitungsstelle zum manuellen Traversenwechsel
200: Karosserie
a: Winkel
D: Drehachse = Mittelachse der Dreh-/Hubeinrichtung 30

Claims

Vorrichtung zum Fördern von Karosserien (200) an einer Produktionslinie (110) mit – mindestens einer Lackstraße (10) zum Transportieren der Karosserie (200) durch die Lackiererei sowie – mindestens einer Montagestraße (20) zum Transportieren der Karosserie (200) durch die Montage, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Lackstraße (10) sowie die mindestens eine Montagestraße (20) mindestens einer nach Art eines Drehkreuzes um jeweils einen vorgegebenen Winkel (α) zwischen verschiedenen Positionen verfahrbar ausgebildeten Dreh-/Hubeinrichtung (30) zugeordnet ist, wobei eine Lackiertraverse (12) und eine Montagetraverse (22) vorhanden sind, und die mindestens eine Dreh-/Hubeinrichtung (30) umfasst, die zum Aufnehmen jeweils einer Karosserie (200) mindestens zwei nach Art eines Teleskops radial zu einer Drehachse (D) der mindestens einen Dreh-/Hubeinrichtung (30) verfahrbare Tragarme (36) mit Horizontalhub aufweist, deren von der Drehachse (D) abgewandtes freies Ende mindestens eine Greifeinrichtung (38) zum Aufnehmen der Karosserie (200) an der Produktionslinie (110) und zum Haltern während eines Drehvorganges oder während eines weiteren Produktionsvorganges und zum Absetzen an der Produktionslinie (110) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Dreh-/Hubeinrichtung (30) eine auf einem Grundgestell (35) angeordnete Mittelsäule (35a) aufweist, an der die radial verfahrbaren Tragarme (36) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelsäule (35a) auf dem Grundgestell (35) drehbar und mittels eines Drehantriebes (32a) rotatorisch verfahrbar ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Positionen durch – mindestens eine erste Bearbeitungsposition (50) zum Zuführen der Montagetraverse (22) – mindestens eine zweite Bearbeitungsposition (60) zum Abführen der Lackiertraverse (12); und – mindestens eine dritte Bearbeitungsposition (70) zum Nachrüsten weiterer Funktionalitäten oder als Möglichkeit zum weiteren Automatisieren gegeben und um jeweils den vorgegebenen Winkel (α) von neunzig Grad zueinander versetzt angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Dreh-/Hubeinrichtung (30) zum Aufnehmen jeweils einer Karosserie (200) vier nach Art eines Teleskops radial zur Drehachse (D) des Drehkreuzes verfahrbare Tragarme (36) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Kettentransfereinrichtung (80) – zum Transportieren der Karosserien (200) – zur mindestens einen Lackstraße (10) hin, – auf der mindestens einen Lackstraße (10) oder – von der mindestens einen Lackstraße (10) weg sowie – zum Transportieren der Karosserien (200) – zur mindestens einen Montagestraße (20) hin, – auf der mindestens einen Montagestraße (20) oder – von der mindestens einen Montagestraße (20) weg.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kettentransfereinrichtung (80) partiell mehrspurig ausgebildet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens einen Kettentransfereinrichtung (80) mindestens eine Bearbeitungsstelle (90) zum manuellen Traversenwechsel, zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bearbeitungsstelle (90) zum manuellen Zuführen der Montagetraverse (22) oder zum manuellen Abführen der Lackiertraverse (12) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens einen Kettentransfereinrichtung (80) zwei Bearbeitungsstellen (90) zugeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Fördern von Kraftfahrzeugkarosserien durch die Endmontage ausgebildet ist.
Verfahren zum Fördern von Karosserien (200) mittels einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Produktionslinie (110) eine Bearbeitungsstation mit rotatorischem Karosseriedurchlauf vorgesehen ist, die sich an die Produktionslinie (110) so anschließen läßt, daß die zu bearbeitenden Karosserien (200) sequentiell aus der Produktionslinie (110) ausgeschleust, bearbeitet und anschließend in gleicher Reihenfolge eingeschleust werden können.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Karosserie (200) mittels der mindestens einen nach Art eines Drehkreuzes um jeweils einen vorgegebenen Winkel (α) zwischen verschiedenen Positionen verfahrbar ausgebildeten Dreh-/Hubeinrichtung (30) automatisch zwischen der mindestens einen Lackstraße (10), auf der die Karosserie (200) durch die Lackiererei transportiert wird, und der mindestens einen Montagestraße (20), auf der die Karosserie (200) durch die Montage transportiert wird, gewechselt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Karosserie (200) zwischen – mindestens einer kombinierten Aushebe-/Aufsetzposition (40) zum Bereitstellen und zum Übernehmen der Karosserie (200); – mindestens einer zweiten Bearbeitungsposition (60) zum Abführen der Lackiertraverse (12); und – mindestens einer dritten Bearbeitungsposition (70) zum Nachrüsten weiterer Funktionalitäten oder als Möglichkeit zum weiteren Automatisieren um jeweils den vorgegebenen Winkel (α) von neunzig Grad zur vorherigen Position verfahren wird.
Verfahren gemäß Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Karosserie (200) an mindestens einer Bearbeitungsstelle (90) manuell betätigt oder manuell bearbeitet wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Karosserie (200) an zwei Bearbeitungsstellen (90) manuell betätigt oder manuell bearbeitet wird, – wobei an der ersten Bearbeitungsstelle (90) die Montagetraverse (22) manuell zugeführt wird oder – wobei an der zweiten Bearbeitungsstelle die Lackiertraverse (12) manuell abgeführt wird.
Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 15 oder 16 soweit zurückbezogen auf Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Karosserie (200) – im Bereich der kombinierten Aushebe-/Aufsetzposition (40) oder – im Bereich der mindestens einen Bearbeitungsstelle (90) mittels mindestens einer zumindest partiell mehrspurig ausgebildeten Kettentransfereinrichtung (80) sowohl auf der mindestens einen Lackstraße (10) als auch auf der mindestens einen Montagestraße (20) gelagert oder transportiert wird.
Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11 zumindest partiell mittels – mindestens einer speicherprogrammierbaren Steuerung oder – mindestens einer Robotersteuerung oder – mindestens einer Bedieneinrichtung mit Visualisierung zur Bedienerführung gesteuert oder geregelt wird.
Verfahren gemäß einer der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bearbeitungsstelle (90) zum manuellen Zuführen der Montagetraverse (22) oder zum manuellen Abführen der Lackiertraverse (12) ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansrpüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens einen Kettentransfereinrichtung (80) zwei Bearbeitungsstellen (90) zugeordnet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Fördern von Kraftfahrzeugkarosserien durch die Endmontage ausgebildet ist.