DE19811973A1 - Montageanlage - Google Patents

Abstract

Bei derartigen Montageanlagen bilden die Montagestationen und das Transportsystem eine komplexe Maschine. Das bedeutet, daß bei der Vormontage beim Hersteller die Montageanlage mit den Montagestationen und dem Transportsystem in ihrer Gesamtheit aufgebaut und geprüft werden muß. Nach dem Probebetrieb wird die funktionale und mechanische Verbindung der Montagestation untereinander und mit dem Transportsystem wieder aufgehoben. Der Endaufbau beim Betreiber der Montageanlage erfordert wieder denselben Aufbau wie bei der Erstaufstellung beim Hersteller. Zur Reduzierung des hohen Zeitaufwandes bei der Vor- und Endmontage wird vorgesehen, daß jede Montagestation (4) baulich und funktional vom Transportsystem (3) getrennt ist. Das Gestell bildet nach erfolgtem Aufbau der Montageanlage einen geschlossenen Rahmen um das in Laufrichtung betrachtete Transportsystem. Ferner ist jeder Montagestation wenigstens ein eigenständiges Steuermodul zugeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Montageanlage für den Zusammenbau von Komponenten, mit einem Transportsystem und mehreren Montagestationen, wobei jede Montagesta­ tion aus einem Gestell und dem Gestell zugeordneten Montage- und Prüfeinrichtungen besteht.

Bei den seither bekannten Anlagenkonzepten zur Montage von in Serie herzustellen­ den Komponenten (wie z. B. Fahrzeug-Motore, Getriebe, Achsen) sind die Automatik­ stationen mit dem Werkstückträger-Transportsystem mechanisch als auch teilweise elektrisch verbunden und stellen damit eine komplexe Maschine dar. Die Nachteile die­ ser Anlagenkonzepte sind:

Die Anlage muß komplett oder in Teilbereichen beim Anlagenhersteller aufgebaut, in­ stalliert und funktionell geprüft werden.

Nach erfolgtem Probelauf muß die Anlage bzw. müssen die Teilbereiche in transporta­ ble Einheiten demontiert werden und am Betreiberort wieder neu installiert und in Be­ trieb genommen werden.

Entstehen Probleme bei einer Station der Anlage, so kann die Gesamtanlage nicht ausgeliefert werden oder man verlagert die Problembeseitigung ins Betreiberwerk, was sehr kostenaufwendig ist.

Nachrüsten von Automatikstationen oder Modifikation nach Inbetriebnahme der Anlage st schwierig, kostenintensiv und nur an produktionsfreien Tagen möglich.

Bei herkömmlichen Montageanlagen befinden sich die Werkstückträger-Transportsy­ steme auf Tischhöhe und stellen somit eine Barriere dar, um von einer auf die andere Seite der Anlage zu kommen. Dies führt nicht nur beim Hersteller zu einem höheren Kostenaufwand, sondern auch beim Betreiber. Außerdem sind die Verfügbarkeiten der Anlagen geringer, da bei Störungsbeseitigung zuvor gegebenenfalls lange Wege bis zu einer Treppe zurückzulegen sind oder umlaufen werden müssen, um auf die andere Seite der Anlage zu gelangen, wo die Störung zu beseitigen ist.

Es stellt sich die Aufgabe, eine Montageanlage der eingangsgenannten Art und ein Verfahren zum Aufbau einer derartigen Montageanlage anzugeben, die bzw. das den hohen Zeitaufwand bei der Vor- und Endmontage bzw. bei der Modifikation durch spä­ tere Integration von Stationen oder der Wartung reduziert, die Verfügbarkeit und Flexi­ bilität erhöht und insgesamt zu einer einfach aufgebauten übersichtlicheren Montage­ anlage führt.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß jede Montagestation baulich und funktional vom Transportsystem getrennt ist, daß das Gestell nach erfolgtem Aufbau der Montageanlage zusammen mit einem am Aufstellboden angeordneten Tragelement oder allein mit dem Aufstellboden einen geschlossenen Rahmen um das in Laufrichtung betrachtete Transportsystem bildet und daß jeder Montagestation wenigstens ein eigenständiges Steuermodul zugeordnet ist.

Mit der in Modulbauweise als komplette Einheit ausgebildeten Montagestation ist im Zusammenhang mit ihrer vollständigen Trennung vom Transportsystem ein einfaches Einbinden bzw. Versetzen von Montagestationen möglich. Zusätzliche Demontage-, Montage- und Ausrichtarbeiten entfallen. Das dezentrale Steuerungskonzept durch Zuordnen eines eigenständigen Steuermoduls für die Ablaufgestaltung der Montage und Prüfeinrichtungen erleichtert die schnelle und schrittweise Anpassung. Zum nach­ träglichen Integrieren einer Montagestation ist nur eine kurzzeitige Unterbrechung der Produktion erforderlich.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Transportsystem bodennah ange­ bracht und weist eine maximale Höhe von 30 cm auf. Das Transportsystem bildet somit keine Barriere und kann wie eine Treppenstufe vom Bedienungspersonal überschritten werden. Damit ist auch eine Steigerung der Anlagenverfügbarkeit und deren Flexibilität verbunden.

Das zur Abstützung und Festlegung des Gestells vorgesehene Tragelement ist zwi­ schen dem Aufstellboden und der Unterseite des Transportsystems angeordnet. Es ist am Aufstellboden befestigt.

Damit das Transportsystem eine vorgebbare Position zum Tragelement einnehmen kann, sind dem Tragelement Anschläge zugeordnet, an denen die Transportband­ stücke des Transportsystems zur Anlage kommen.

Das aus Längsprofilen und Querstreben bestehende Gestell ist an seinem dem Trans­ portsystem zugewandten Ende in Transportbandrichtung betrachtet, offen ausgebildet, wobei das Gestell mit seinem dem Aufstellboden zugewandten Endbereichen auf dem Tragelement abgestützt und mit ihnen verbunden sind.

Mit einem Hebezeug wird das Gestell zusammen mit den ihm zugeordneten Montage- und Prüfeinrichtungen sowie dem Steuermodul - also die gesamte Montagestation - auf dem Tragelement abgestützt und mit ihm verbunden.

Einem Längsprofil des Gestells ist eine Stoppeinrichtung für einen vom Transportsy­ stem bewegten Werkstückträger und ein Initiator für Werkstückträger-Abfrage zuge­ ordnet.

Das Transportsystem besteht somit nur noch aus den Transportbandstücken sowie den Antrieben zum Bewegen einer Staurollenkette und ist somit von den Montagestationen mechanisch und elektrisch völlig getrennt.

Aus Platzgründen und bei fehlenden baulichen Voraussetzungen beim Betreiber der Montageanlage ist die Einbindung der Montagestationen in das Transportsystem ohne Hebezeug zu ermöglichen. Dazu ist jedem Tragelement an einem Ende eine Stütze zugeordnet, die senkrecht nach oben gerichtet ist und mit ihrer dem Tragelement ab­ gewandten Endfläche ein vorgebbares Maß die Oberkante des Transportsystems über­ ragt. Einem seitlich auskragenden Rahmen des Gestells sind mehrere Räder zugeord­ net, so daß das Gestell verfahrbar ist. Das Gestell ist relativ zu den Rädern anhebbar und absenkbar ausgebildet ist. In der angehobenen Position ist der dem Rahmen zu­ geordnete Endbereich des Gestells weiter vom Aufstellboden entfernt als die Oberseite des Tragelementes und die dem Rahmen abgewandten Endbereiche sind weiter vom Aufstellboden entfernt als die Endfläche der jeweiligen Stütze. Nach erfolgter Ab­ senkbewegung ist das Gestell mit seinen Endbereichen auf der Endfläche der Stützen und unmittelbar auf dem Transportelement angeordnet und befestigt.

Die Montagestationen können durch die fahrbare Ausbildung des Gestells ohne Hebe­ zeug in die gewünschte Position zum Transportsystem gebracht werden. Auf diesem Wege ist auch eine einfache Ergänzung einer Montageanlage um eine Montagestation möglich.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Aufbau einer Montageanlage zeigen die Schritte des Anspruchs 8.

Nachdem die Montagestation beim Hersteller komplett aufgebaut und ihre Funktion getestet ist, verbleibt sie in diesem komplettierten Zustand, wird zum Aufstellungsort des Betreibers der Anlage transportiert und dort dem Transportsystem beigestellt. Somit reduziert sich der Mehraufwand beim Aufstellen, Installieren und Inbetriebneh­ men der Montageanlage erheblich

Anhand von Ausführungsbeispielen und der schematischen Fig. 1 bis 5 wird die (das) erfindungsgemäße Einrichtung (Verfahren) beschrieben.

Dabei zeigt die

Fig. 1 eine Aufsicht auf ein Transportsystem mit Montagestationen,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1 in einem größeren Maßstab,

Fig. 3 eine Einzelheit III der Fig. 2 in einem vergrößerten Maßstab, Fig. 4 und 5 eine andere Ausführung eines Gestells nach der Fig. 2.

Fig. 1 zeigt schematisch dargestellt einen Blick von oben auf eine Montageanlage, die im wesentlichen aus einem aus Transportbandstücken 1, 2 zusammengesetzten Trans­ portsystem 3 und mehreren Montagestationen 4 besteht.

Aus der Fig. 2 ist eine komplette Montagestation 4 erkennbar, die mit Hilfe eines nicht dargestellten Hebezeuges unter Zwischenschaltung einer Aufhängung 6 in Pfeilrichtung 7 oder 8 zu einem Tragelement 9 hin oder von diesem weg bewegt werden. Wie auch in der Fig. 3 erkennbar ist, ist das Tragelement 9 auf dem Aufstellboden 10 des Anla­ genbetreibers mit Hilfe von Dübeln 11 unter Zwischenschaltung eines Auflagers 12 ab­ gestützt. Zwischen dem Tragelement 9 und dem Transportbandstück 1, 2 ist ein Frei­ raum 13 vorgesehen, der die vollständige Trennung von Montagestation und Trans­ portsystem betätigt. Lediglich ein dem Tragelement 9 zugeordneter Anschlag 14 dient als Positionierhilfe zum Erreichen der vorgegebenen Position zwischen Tragelement und Transportsystem. Die Transportbandstücke ruhen auf separaten nicht dargestellten Abstützelementen. Nachdem die Tragelemente 9 auf dem Aufstellboden 10 des An­ lagenbetreibers ruhen und die Transportbandstücke des Transportsystems unter Zuhil­ fenahme des Anschlages 14 ihre Position gegenüber dem Tragelement 9 eingenom­ men haben, werden die komplett beim Hersteller der Montageanlage vormontierten und funktionsgetesteten Montagestationen 4 gemäß Fig. 2 mit einem nicht dargestellten Hebezeug in Pfeilrichtung 7 bis zum Aufsetzen der freien Enden der Längsprofile 15 des Gestells 16 auf dem Tragelement 9 nach unten bewegt. Das Gestell 16 besteht aus den vier Längsprofilen 15, zwei Paar quer zu der Aufrichtung des Transportsystems erstreckten Querstreben 17, 18 und drei Paar parallel zur Laufrichtung des Transport­ systems verlaufenden Längsstreben 19, 20, 21. Das Gestell 16 ist somit an seinem dem Transportsystem zugewandten Ende in Laufrichtung des Transportsystem be­ trachtet, offen ausgebildet und kann einfach über die Transportbandstücke gestülpt werden.

Wie aus der Fig. 3 besser zu erkennen ist, sind in Vorsprüngen 22 der unteren Längs­ streben 21 Schrauben 23 eingelassen, die zur Verbindung des Gestells und damit der eigenständigen, vom Transportsystem völlig getrennten Montagestationen 4, mit dem Tragelement 9 dienen. Die Arretierung des Gestells wird von einem ihm zugeordneten Zentrierstift 25 unterstützt, der in eine Bohrung 24 des Tragelements 9 eingreift.

Eine Montagestation 4 kann gemäß Fig. 2 aus einem Gestell 16, einem das Steuermo­ dul der Montagestation enthaltenden Schaltschrank 26 einem Schrauber 27, einem Bedienpult 28 und einer Langhubeinheit 29 bestehen. Die genannten Einrichtungen sind über Tragarme 30, 31, 32, 33 mit dem Gestell 16 verbunden. Anstelle der genann­ ten Baugruppen kann das Gestell selbstverständlich auch andere Prüf-, Montage- und Steuereinrichtungen aufnehmen. Dem Gestell ist ferner eine Stoppeinrichtung 34 zur Beeinflussung der Bewegungsabläufe eines nicht dargestellten auf dem Transportsy­ stem angeordneten Werkstückträgers und eine Werkstückträger-Abfrageeinheit zuge­ ordnet. Damit ist das Transportsystem von jeglichen fremden Elementen freigehalten. Es umfaßt lediglich die einzelnen Transportbandstücke, eine Staurollenkette 35 und die nicht dargestellten Antriebselemente der Staurollenkette.

Eine in den Fig. 4 und 5 gezeigte Montagestation 4a gestattet die Bewegung und die Beistellung der Montagestation zum Transportsystem 3 ohne den Einsatz einer Kranan­ lage oder eines sonstigen Hebezeuges. Dazu ist das Gestell 16 fahrbar ausgebildet. Das mit den in Fig. 2 bereits gezeigten Komponenten zu einer Montagestation 4a komplettierte Gestell nach Fig. 4 wird dazu in Pfeilrichtung 36 verfahren, bis es die in der Fig. 5 gezeigte Position erreicht hat. Das Tragelement 9 ist zwischen dem Aufstell­ boden 10 und einem Transportbandstück 1 angeordnet und am Aufstellboden durch Dübel 11 festgelegt. Ebenso wie in der Fig. 3 dargestellt, dient ein dem Tragelement 9 zugeordneter Anschlag 14 der Positionierung des Transportbandstückes 1 relativ zum Tragelement 9. Das Transportbandstück kann auf dem Tragelement 9 oder auf ande­ ren nicht dargestellten Stützelementen ruhen. Einem Ende des Tragelementes 9 ist eine Stütze 37 zugeordnet, die senkrecht nach oben erstreckt ist und mit ihrer dem Tragelement abgewandten Endfläche ein vorgebbares Maß die Oberfläche des Trans­ portbandstückes 1 überragt. Die Fahrbarkeit des Gestells 16 wird dazu durch mehrere Räder 38 erreicht, die an einem seitlich auskragenden Rahmen 39, der gleichzeitig den Tragarm 30 zur Aufnahme des Schaltschrankes 26 bildet, auf Achsbolzen 43 gelagert sind. Nicht dargestellte Hilfsmittel wie z. B. hydraulische Hubzylinder ermöglichen das Anheben und Absenken des Gestells 16 und damit der gesamten Montagestation 4a in vertikaler Richtung 40 relativ zu den in ihrer Position verweilenden Rädern 38. We­ nigstens einige der Räder können zum Zwecke einer besser steuerbaren Verfahrbewe­ gung als Lenkrollen ausgebildet sein. Das an seiner dem Aufstellboden 10 zugewand­ ten Seite offene Gestell 16 weist einen mit dem Rahmen 39 verbundenen Endbereich 41, der einen geringeren Abstand zum Aufstellboden 10 aufweist als der freie Endbe­ reich 42. Im angehobenen Zustand ist der Endbereich 41 ein vorgebbares Maß von beispielsweise 10 bis 20 mm weiter vom Aufstellboden entfernt, als die Oberkante des Tragelementes 9 und der Endbereich 42 ist weiter vom Aufstellboden entfernt, als die freie Endfläche der jeweiligen Stütze 37. Dadurch ist es möglich, die Montagestation 4a von der Seite über das Transportsystem hinweg in die in der Fig. 5 gezeigte Position einzufahren. Jetzt erfolgt ein Absenken des Gestells, so daß der Endbereich 41 auf dem Tragelement 9 und der Endbereich 42 auf der freien Endfläche der Stütze 37 aufsitzt. Nicht dargestellte Verriegelungselemente sichern die eingenommene Position, so daß nach erfolgtem Einbringen der Montagestation ein geschlossener Rahmen das Trans­ portsystem umfaßt und trotz baulich vom Transportsystem getrennten Aufbau der Montagestation eine flexible Montageanlage mit stabilem Aufbau der Montagestation gegeben wurde. Nachdem die von der Seite eingebrachte Montagestation in ihrer Position gesichert ist, können die Räder 38 demontiert werden.

Claims (8)

1. Montageanlage für den Zusammenbau von Komponenten mit einem Trans­ portsystem (3) und mehreren Montagestationen (4), wobei jede Montagestation aus einem Gestell (16) und dem Gestell zugeordneten Montage- und Prüfeinrichtungen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß jede Montagestation (4) baulich und funktional vom Transportsystem (3) getrennt ist, daß das Gestell (16) nach erfolgtem Aufbau der Montageanlage zusammen mit einem am Aufstellboden (10) angeordneten Tragele­ ment (9) oder allein mit dem Aufstellboden (10) einen geschlossenen Rahmen um das in Laufrichtung betrachtete Transportsystem bildet und daß jeder Montagestation (4) wenigstens ein eigenständiges Steuermodul zugeordnet ist.

2. Montageanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trans­ portsystem (3) mit seiner Transportfläche einen Abstand vom Aufstellboden von ma­ ximal 30 cm aufweist.

3. Montageanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement (9) zwischen dem Aufstellboden (10) und der Unterseite des Transport­ systems (3) angeordnet ist und am Aufstellboden (10) verankert ist,

4. Montageanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Trage­ lement (9) Anschläge (14) zum Positionieren des Transportsystems (3) und Bohrun­ gen (24) zum Ausrichten der Montagestation zugeordnet sind.

5. Montageanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Längsprofilen und Querstreben bestehende Gestell (16) an seinem dem Transportsystem (3) zugewandten Ende in Transportbandrichtung betrachtet, offen ausgebildet ist, daß das Gestell mit seinen dem Aufstellboden (10) zugewandten End­ bereichen (41, 42) auf dem Tragelement (9) abgestützt und mit ihm verbunden sind.

6. Montageanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Tragelement (9) an einem Ende eine Stütze (37) zugeordnet ist, die senk­ recht nach oben gerichtet ist, und mit ihrer dem Tragelement abgewandten Endfläche ein vorgebbares Maß die Oberkante des Transportsystems (3) überragt daß einem seitlich auskragenden Rahmen (39) des Gestells (16) mehrere Räder (38) zugeordnet sind, daß das Gestell relativ zu den Rädern anhebbar und absenkbar ausgebildet ist, daß in der angehobenen Position der dem Rahmen (39) zugewandte Endbereich (41) des Gestells (16) weiter vom Aufstellboden (10) entfernt ist, als die Oberseite des Tragelementes (9), daß der dem Rahmen (39) abgewandte Endbereich (42) des Ge­ stells weiter vom Aufstellboden entfernt ist, als die dem Tragelement (9) abgewandte Endfläche der Stütze (37), und daß nach erfolgter Absenkbewegung das Gestell mit seinen Endbereichen auf der Endfläche der Stütze (37) und unmittelbar auf dem Tra­ gelement (9) angeordnet und befestigt ist.

7. Montageanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß einem Längsprofil des Gestells (16) eine Stoppeinrichtung (34) für einen vom Transportsystem (3) bewegten Werkstückträger zugeordnet ist.

8. Verfahren zum Aufbau einer Montageanlage für den Zusammenbau von Komponenten mit einem Transportsystem und mehreren Montagestationen, wobei jede Montagestation aus einem Gestell und dem Gestell zugeordneten Montage- und Prüfeinrichtungen besteht, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• a) jede Montagestation (4) wird beim Hersteller der Montageanlage aus einem Gestell und dem Gestell zugeordneten Montage- und Prüfeinrichtungen sowie einem Steuermodul bestückt,
• b) die einzelnen Montagestationen (4) werden beim Hersteller der Montage­ anlage nacheinander in Position zu einem als Testloop bezeichneten stationären Transportsystem gebracht und funktionell ein- und ausgerichtet,
• c) das für die Montageanlage bestimmte Transportsystem wird beim Betreiber der Montageanlage aufgestellt und
• d) die komplett vormontierten und getesteten Montagestationen (4) werden beim Betreiber in ihre vorgegebene Position zum Transportsystem (3) gebracht und an einem Tragelement (9) befestigt.