DE19729369A1 - Bearbeitungsstraße - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsstraße der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Eine derartige Bearbeitungsstraße ist durch die DE-U1-92 08 584 bekannt. Dort ist die Bearbeitungsstraße aus nebeneinandergestellten autarken Bearbeitungs­ plätzen in Form eines Karrees gebildet, wobei die parallelen Zweige des Karrees durch Umlenkbögen abgeschlossen sind. Die Bearbeitungsplätze weisen jeweils ein Basismodul auf, das mit einer Nutenplatte abgedeckt ist, in deren Nuten ein Prozeßmodul von verschiedenen Prozeßmodulen eingeschoben werden kann. Es können Bearbeitungsplätze für automatische Bearbeitung und Bearbeitungs­ plätze für manuelle Bearbeitung in der Bearbeitungsstraße angeordnet sein. Die derart ausgebildeten, autarken Bearbeitungsplätze gestatten eine rasche An­ passung an verschiedene Bearbeitungsaufgaben. Die Bearbeitungsstraße läßt sich aber auch aufgrund der autonomen Basismodule und der autonomen Trans­ portvorrichtungen flexibel aufbauen und verhältnismäßig leicht ändern.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Bearbeitungsstraße der im Ober­ begriff des Anspruchs genannten Art zu schaffen, die mit einer wesentlich geringeren Anzahl an Basismodulen auskommt, einen flexibleren Einsatz von Prozeßmodulen zu läßt und zugleich das Auswechseln von Prozeßmodulen noch weiter vereinfacht.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Anstelle der Karreestruktur wird damit eine Linienstruktur vorgeschlagen. Dabei wird aufgrund der Vereinigung der Transportvorrichtungen für Vorlauf und Rücklauf in einem Basismodul die Anzahl der benötigten Basismodule wesentlich vermindert. Diese Bearbeitungsstraße mit Linienstruktur wird ferner dadurch kompakter, daß pro Basismodul mehrere Prozeßmodule vorgesehen sein können, die über Steckverbindungen mit dem Basismodul einfach verbunden werden können. Ein Basismodul kann vorzugsweise mit vier Aufnahmeplätzen für Prozeßmodule und vier Schnittstellen zur Steuerung versehen sein. Die Auf­ nahmeplätze können durch unterschiedlich breite Prozeßmodule unterschied­ licher Anzahl belegt werden.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind Basismodule für die Auf­ nahme automatisch arbeitender Prozeßmodule und Basismodule für die Auf­ nahme von Prozeßmodulen für manuelle Arbeiten vorgesehen. Da die Steue­ rungsaufgaben für die Bearbeitungsplätze für manuelle Bearbeitung wesentlich geringer als bei automatisch arbeitenden Bearbeitungsplätzen sind, kann die Ausrüstung für die Basismodule für die manuelle Bearbeitung erheblich einfacher sein.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung umfassen die Steckverbinder für pneumatische oder/und hydraulische Verbindungen. Dadurch sind für die Bearbeitung erforderliche Leitungen, die beispielsweise für die Be- und Entlüftung des Bearbeitungsplatzes oder für die Zu- und Ableitung von Kühl­ flüssigkeit dienen, durch die Steckvorrichtungen miterfaßt, so daß die Aus­ wechslung der Prozeßmodule auch hinsichtlich solcher Erfordernisse einfach ist.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist jede Transportvorrichtung mit mindestens einem Endlosriemen und einer Schnellspanneinrichtung für diesen Riemen ausgerüstet. Insbesondere sind für jede Transportvorrichtung zwei solche Riemen vorgesehen. Von den Riemen werden abhängig von der Steuerelektronik oder/und vom Bearbeiter Werkstückträger bewegt, die in für die Bearbeitung geeignete Positionen gebracht werden. Die Schnellspannein­ richtung ermöglicht ein schnelles Entfernen des Riemens, wenn dies zum Riemenwechsel oder für das Einfügen der Prozeßmodule notwendig sein sollte.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Schnellspanneinrichtung derart ausgebildet, daß sie nur im entspannten Zustand des Riemens abnehmbar ist. Dadurch wird ein ungewolltes Lösen des Riemens verhindert.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist mindestens einem End­ basismodul ein Umlenkmodul beigestellt. Dieses Umlenkmodul lenkt auf kleinstem Raum die Werkstückträger um.

Die Erfindung betrifft auch eine Bearbeitungsanlage, in der zwei oder mehrere nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildete Bearbeitungsstraßen recht­ winklig zueinander angeordnet sind.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Bearbeitungsstraße gemäß der Erfindung mit verschiedenen Bearbeitungsplatzmodulen und Umlenkmodulen,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer weiteren Bearbeitungsstraße gemäß der Erfindung mit anders angeordneten Bearbeitungsplatz­ modulen und Umlenkmodulen,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Bearbeitungsstraße der Fig. 2,

Fig. 4 bis 8 eine Draufsicht auf verschiedene Ausführungen einer Be­ arbeitungsstraße bzw. auf eine Bearbeitungsanlage gemäß der Erfindung,

Fig. 9 eine Draufsicht auf eine Bearbeitungsstraße zur Darstellung der schnellen Erweiterung dieser Bearbeitungsstraße,

Fig. 10a-e eine Draufsicht auf einen automatisch arbeitenden Be­ arbeitungsplatzmodul mit verschiedenen Belegungsmöglich­ keiten des Basismoduls durch Prozeßmodule,

Fig. 11 eine Draufsicht auf die bei der Erfindung verwendeten Transportvorrichtungen,

Fig. 12 einen Längsschnitt durch eine der Transportvorrichtungen der Fig. 11,

Fig. 13 eine Seitenansicht der Transportvorrichtungen der Fig. 11 und

Fig. 14a-c verschiedene Demontierungsphasen einer Schnellspannein­ richtung der Fig. 11.

In Fig. 1 ist eine Bearbeitungsstraße aus verschiedenen Bearbeitungsplatz­ modulen 1-4 prinzipiell dargestellt, wobei der Bearbeitungsplatzmodul 1 durch einen Umlenkmodul 5 und der Bearbeitungsplatzmodul 4 durch einen Um­ lenkmodul 6 abgeschlossen ist. Zur besseren Darstellung sind die einzelnen Module im auseinandergerückten Zustand gezeigt. Der Bearbeitungsplatzmodul 1-4 weist einen Basismodul 7-10 auf, wobei diese Basismodule die gleiche Breite L aufweisen. Jeder Basismodul ist mit nicht dargestellten Hilfsaggregaten, insbesondere einer Stromversorgung, einer Steuerdaten liefernden Elektronik, einer Drucklufterzeugungsvorrichtung und einem Bedienpanel, und mit einer Fördervorrichtung versehen, die jeweils zwei parallelgeführte Riemen, wie die Riemen 11, für die Förderhinrichtung und zwei parallelgeführte Riemen, wie die Riemen 12 für die Rückrichtung und eigene, in Fig. 1 nicht sichtbare Antriebs­ mittel umfaßt.

Grundsätzlich sind Bearbeitungsplatzmodule 1, 2 für manuelle Bearbeitung, automatisch arbeitende Bearbeitungsplatzmodule, wie der Bearbeitungsplatz­ modul, und Streckenmodule, wie der Streckenmodul 4, vorgesehen. Der Be­ arbeitungsplatzmodul 1 ist für manuelle Bearbeitung in Nebenschlußtechnik vor­ gesehen. Er enthält daher weitere Fördervorrichtungen 13-15, durch die das zu bearbeitende Werkstück zur bearbeitenden Person umgeleitet werden kann. Der Bearbeitungsplatzmodul 2 ist mit zwei autonomen Prozeßmodulen 16, 17 ausgerüstet, die kleinere, automatische Bearbeitungen der auf der Rückförder­ einheit transportierten Werkstücke vornehmen können, während eine Bear­ beitungsperson auf der anderen Seite an der Hinfördereinheit manuelle Be­ arbeitungen vornehmen kann. Grundsätzlich zeigt Fig. 1, daß die manuelle Bearbeitung von zwei Seiten des Bearbeitungsmoduls möglich ist. Der auto­ matisch arbeitende Bearbeitungsplatzmodul weist vier Einschubaufnahmen für maximal vier autonome Prozeßmodule 18 bis 21 auf. Die Basismodule 7-10 sind grundsätzlich mit vier, in Fig. 1 nicht dargestellten Schnittstellen in Form von vier Steckerleisten von Hybridsteckvorrichtungen versehen, während die Prozeßmodule 16-21 jeweils mit einer Schnittstelle in Form eines Steckers für diese Hybridsteckvorrichtungen versehen sind. Die Hybridsteckvorrichtungen sind für elektrische Verbindungen der Stromversorgung und der Steuerung sowie für pneumatische (oder/und hydraulische) Verbindungen vorgesehen. Als Prozeßmodule werden solche eingesetzt, die beispielsweise zum Bearbeiten der Werkstücke durch Bohren, Fräsen, Schweißen oder durch Prüfen dienen.

In den Fig. 2 und 3 ist eine weitere Bearbeitungsstraße gezeigt, bei der die Reihenfolge der Bearbeitungsplatzmodule abweichend gewählt ist. Auf einen automatisch arbeitenden Bearbeitungsplatzmodul 3 folgen ein Bearbeitungs­ platzmodul 2 für manuelle Bearbeitung, ein Bearbeitungsplatzmodul 1' für manu­ elle Bearbeitung in Nebenschlußtechnik und ein Streckenmodul 4. Der Be­ arbeitungsplatzmodul 1' ist mit einem Karussell 22 zur Zuführung von Montageteilen versehen. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, weisen die Basismodule 7-9 jeweils außer einem kastenförmigen Untergestell ein rahmenförmiges Ober­ gestell auf.

Es können aus den beschriebenen Bearbeitungsplatzmodulen leicht Bear­ beitungsstraßen oder Bearbeitungsanlagen in beliebiger Anordnungsweise leicht eingerichtet oder geändert werden. So sind in den Fig. 4 bis 8 einige Beispiele dafür dargestellt. In Fig. 4 ist nur ein Bearbeitungsplatzmodul für ma­ nuelle Bearbeitung für die Hinrichtung und kleineren automatischen Bearbei­ tungen für die Rückrichtung gezeigt. In Fig. 5 enthält die Bearbeitungsstraße der Reihe nach einen Modul 3 und zwei Module 2. Die Bearbeitungsstraße in Fig. 6 weist der Reihe nach zwei Module 3 und zwei Module 1 auf, während die Bearbeitungsstraße in Fig. 8 der Reihe nach vier Module 3 und ein Modul 2 enthält. Die Enden dieser Bearbeitungsstraßen sind jeweils mit Umlenkmodulen 5, 6 abgeschlossen. Die Bearbeitungsanlage in Fig. 7 ist aus einer Bear­ beitungsstraße mit zwei durch Umlenkmodule 5, 6 abgeschlossene Strecken­ module 4 und zwei weiteren, dazu rechtwinklig angeordneten Bearbeitungs­ straßen zusammengesetzt, von denen die linke drei Module 3 mit einem Um­ lenkmodul 23 und die rechte der Reihe nach ein Modul 3, ein Modul 3' und ein Modul 1 aufweist, das mit einem Umlenkmodul 23 abgeschlossen ist. Das auto­ matisch arbeitende Modul 3' hat die halbe Breite der übrigen Module.

Fig. 9 zeigt, daß eine aus Bearbeitungsplatzmodulen 1', 3, 3' und Umlenk­ modulen 5, 6 bestehende Bearbeitungsstraße leicht durch beispielsweise ein Modul 1' erweitert werden kann, indem die beiden Module 1' aneinandergefügt werden und das Umlenkmodul 5 an die linke Seite des linken Moduls 1' ange­ stellt wird.

Die Bestückung der zugehörigen Basismodule mit unterschiedlichen Prozeß­ modulen kann in ganz unterschiedlicher und leichter Weise erfolgen. Zu diesem Zweck sind die betreffenden Prozeßmodule einfach in die Einschubaufnahmen der Basismodule zu schieben, und die Stecker der Prozeßmodule sind in die zugehörigen Steckleisten der Basismodule zu stecken. Die Belegung eines Basismoduls eines automatisch arbeitenden Bearbeitungsplatzmoduls 3 durch Prozeßmodule kann dabei in der in Fig. 10 skizzierten Weise erfolgen. Es sind vier Basismodulplätze im Modul 3 (Fig. 10a) vorgesehen, von denen nach Fig. 10b mindestens einer durch einen beispielsweise 40 cm breiten Prozeßmodul 25, nach Fig. 10c zwei durch mindestens einen beispielsweise 80 cm breiten Prozeßmodul 26, nach Fig. 10d drei durch einen beispielsweise 120 cm breiten Prozeßmodul und nach Fig. 10e vier durch einen beispielsweise 160 cm breiten Prozeßmodul eingenommen werden kann bzw. können.

Die in den Fig. 11-13 gezeigte, autonome Fördervorrichtung besteht aus zwei Fördereinheiten 29, 30, wobei die Fördereinheit 29 der Hinrichtung und die Fördereinheit 30 der Rückrichtung zugeordnet ist. Jede Fördereinheit besteht im wesentlichen aus einem Elektromotor 31 bzw. 32, einem Riemenscheibenpaar 33 bzw. 34, zwei parallel angeordneten Endlosriemen 35, 36 bzw. 37, 38 und zwei Schnellspanneinrichtungen 39, 40 bzw. 41, 42. Die Fördereinheiten 29, 30 sind auf einem Untergestell 43 (Fig. 13) des Basismoduls befestigt. Zwei Prozeßmodule 26 können in die Fördereinheit 30 eingreifen, so daß vor deren Einsetzen eine Demontage der Riemen 37, 38 erforderlich sein kann. Unter der Fördereinheit 29 sind die angedeuteten Steckverbindungsvorrichtungen, wie die Steckverbindungsvorrichtung 48, angeordnet.

In Fig. 14 sind die einzelnen Phasen der Demontage eines Riemens, beispiels­ weise des Riemens 38, durch eine Schnellspanneinrichtung, beispielsweise Schnellspanneinrichtung 42, im Prinzip dargestellt. In der Phase der Fig. 14a wird eine Umlenkrolle 44 für den Riemen 38 aufweisendes Spannstück 45 ent­ riegelt und nach innen bewegt. Die Schnellspanneinrichtung ist dabei so ausgebildet, daß nur im entspannten Zustand des Riemens 38 ein Gurt­ führungsblech 46 nach Fig. 14b und das Spannstück 45 nach Fig. 14c nach oben entfernt werden können. Auf diese Weise lassen sich die Riemen auch bei Verschleiß auswechseln.

Claims (8)

1. Bearbeitungsstraße aus autarken Bearbeitungsplätzen zur Bearbeitung von Werkstücken, bei der die Bearbeitungsplätze durch autonome Basis­ module gebildet sind, die jeweils aus einem Hilfsaggregat, insbesondere eine Steuerelektronik, aufweisenden Grundgestell bestehen, bei der unter­ schiedliche, je nach Bearbeitungsart ausgebildete Prozeßmodule in die Basismodule einsetzbar sind, wobei jedes Basismodul ein solches Prozeßmodul aufnimmt, und bei der die Basismodule mit einer jeweils eigenen, ersten Fördervorrichtung zur Förderung eines Werkstücks zum nächsten Basismodul versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Basismodul (7-10) der Bearbeitungsplätze mit einer weiteren, zur ersten Transportvorrichtung (11) gegenläufigen Transportvorrichtung (12) versehen ist und mehrere, untereinander gleiche Einschubaufnahmen sowie der Anzahl der Einschubaufnahmen entsprechende Schnittstellen für die Steuerung von Prozeßmodulen aufweist, daß Prozeßmodule in die Einschubaufnahmen einschiebbar und mit jeweils einer Schnittstelle zur Steuerung versehen sind und daß die Schnittstellen des Basismoduls und der Prozeßmodule mittels Steckvorrichtungen (48) miteinander verbindbar sind.

2. Bearbeitungsstraße nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Basismodul vier Einschubaufnahmen (Fig. 10) und vier Schnitt­ stellen vorhanden sind.

3. Bearbeitungsstraße nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Basismodule (9) für die Aufnahme automatisch arbeitender Prozeß­ module (18-21) und Basismodule (7, 8) für die Aufnahme von Prozeßmodulen für manuelle Arbeiten vorgesehen sind.

4. Bearbeitungsstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckvorrichtungen (48) Steckverbindungen für pneumatische oder/und hydraulische Verbindungen umfassen.

5. Bearbeitungsstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Transportvorrichtung mit mindestens einem Endlosriemen (38) und einer Schnellspanneinrichtung (42) für diesen Riemen ausgerüstet ist.

6. Bearbeitungsstraße nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnellspanneinrichtung (42) derart ausgebildet ist, daß sie nur im entspannten Zustand des Riemens (38) abnehmbar ist.

7. Bearbeitungsstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einem Endbasismodul (1, 4) ein Umlenkmodul (5, 6) beigestellt ist.

8. Bearbeitungsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildete Bearbeitungsstraßen rechtwinklig zueinander angeordnet sind.