DE19856103A1 - Fertigungsanlage zur Bearbeitung von Kleinbauteilen sowie Verfahren zur Erhöhung der Ausbringung bei einer derartigen Anlage - Google Patents
Fertigungsanlage zur Bearbeitung von Kleinbauteilen sowie Verfahren zur Erhöhung der Ausbringung bei einer derartigen AnlageInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Fertigungsanlage zur Bearbeitung von Kleinbauteilen (5), insbesondere von elektrischen Bauteilen in einer Bearbeitungsstation (1) und einem Transportsystem (2), wobei der Bearbeitungsbereich (8, 8a, 8b) und das Transportsystem (2) so ausgebildet sind, daß jeweils zwei Bauteile (5a, 5b) sich in ihrem Bearbeitungsbereich (8, 8a, 8b) befinden, welche voneinander unabhängig über das Transportsystem (2) in diesen hinein bzw. heraus bewegbar sind und somit von der Bearbeitungsstation (1) abwechselnd bearbeitet werden können.
Description
Die Erfindung betrifft eine Fertigungsanlage zur Bearbeitung
von Kleinbauteilen, insbesondere elektrischen Bauteilen, mit
einer Bearbeitungsstation und einem Transportsystem, welches
die zu bearbeitenden Bauteile in einen Bearbeitungsbereich
hineinbewegt und nach erfolgter Bearbeitung wieder aus diesem
herausbewegt.
Eine derarte Fertigungsanlage ist zum Beispiel aus der
EP 0 615 405 B1 bekannt. Als Transportsystem wird ein
stabförmiges Magazin verwendet, in welchem die Kleinbauteile
in Reihe angeordnet sind. Jeweils ein Bauteil befindet sich
in der Bearbeitungsposition. Nach Beendigung der Bearbeitung
wird das stabförmige Magazin über eine an der Unterseite des
Magazins angreifende Vorschubeinrichtung um ein Bauteil ver
fahren, so daß die Bearbeitung am nächsten Bauteil erfolgen
kann.
Derarte Fertigungsanlagen haben den Nachteil, daß die Bear
beitungsstation während dem Vorschub des Transportsystems
stillsteht und sich somit eine relativ geringe Taktzeit der
gesamten Fertigungsanlage ergibt.
Zur Verringerung der Taktzeit von derarten Anlagen sind bis
her folgende Maßnahmen bekannt:
Die Bewegungsabläufe wurden auf höhere Geschwindigkeiten ge
trimmt, was jedoch zu immer aufwendigeren Endladedämpfungen
und erhöhtem Verschleiß führte.
Desweiteren wurden die Einrichtungen so aufgebaut, daß durch
möglichst kurze Wege Zeitverkürzungen erreicht wurden. Dies
führte jedoch zu einer sehr dichten und somit schwer zugäng
lichen und wartbaren Bauweise.
Eine weitere Maßnahme ist, an jedem Transportsystem zwei Be
arbeitungsstationen anzuordnen. Dies hat jedoch den Nachteil,
daß bei Bearbeitungsstation mit von Bauteil zu Bauteil unter
schiedlichen Bearbeitungszeiten stets diejenige Bearbeitungs
station die Taktzeit bestimmt, welche für das zu bearbeitende
Bauteil die größere Bearbeitungszeit benötigt. Außerdem ver
doppeln sich nahezu die Anlagekosten, da zwei Bearbeitungs
stationen benötigt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer
gattungsgemäßen Fertigungsanlage die Ausbringung zu erhöhen,
ohne daß die Anlagenkosten wesentlich steigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der
Bearbeitungsstation zumindest zwei Bauteile in ihrem Bearbei
tungsbereich angeordnet sind, die über das Transportsystem
voneinander unabhängig in diesen hinein bzw. heraus bewegbar
und von der Bearbeitungsstation+ abwechselnd bearbeitbar sind.
Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe bei einer derarten
Anlage dadurch gelöst, daß die Bearbeitung des einen Bauteils
während der Bewegung des anderen Bauteils durch das Trans
portsystem erfolgt.
Der Grundgedanke der Erfindung ist es, sehr teure Bearbei
tungsstationen, wie zum Beispiel Prüfgeräte oder Laser zu 100%
einzusetzen und diese nicht während der Nebenzeiten unge
nutzt zu lassen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich ein
einziger Bearbeitungsbereich über zumindest zwei Bauteile.
Diese zwei Bauteile können über das Transportsystem unabhän
gig voneinander verfahren werden, so daß die Bearbeitung je
weils im Bereich des gerade ruhenden Bauteils erfolgen kann.
Das Transportsystem besteht gemäß einer Ausführungsvariante
aus zwei parallelen stabförmigen Magazinen, welche über zwei
getrennte Antriebsrollen bewegbar sind.
In einer anderen Ausführungsvariante besteht das Transportsy
stem aus einer Formkette, welche die einzelnen Bauteile in
ihren Kettengliedern aufnimmt, wobei die Formkette über zwei
getrennt ansteuerbare Antriebsrollen in Form einer Schlaufe
geführt ist und nur im oberen Bereich auf den Antriebsrollen
aufliegt. Der untere Teil der Schlaufe hängt frei durch und
verlängert sich bei Vorschub durch die erste Rolle und ver
kürzt sich bei Vorschub durch die zweite Rolle.
Eine alternative Ausführungsform der Erfindung sieht vor, an
der Bearbeitungsstation zwei getrennte Bearbeitungsbereiche
auszubilden, welche abwechselnd zur Bearbeitung ansteuerbar
sind. Das Transportsystem besteht in diesem Fall vorzugsweise
aus einer Formkette, welche über getrennt ansteuerbare An
triebsrollen durch die Bearbeitungsbereiche führt, wobei ein
Teil der Länge der Formkette zwischen den Antriebsrollen, zum
Beispiel in Form einer durchhängenden Schlaufe, gespeichert
ist.
Ebenso kann das Transportsystem auch aus zwei stabförmigen
Magazinen bestehen, welche durch die jeweiligen Bearbeitungs
bereiche geführt sind.
Besonders vorteilhaft ist es die Bewegung des Transportsy
stems durch das Ende der Bearbeitung zu steuern. Hierdurch
wird eine Auslastung der Bearbeitungsstationen von nahezu 100%
erzielt.
Bei Bearbeitungsvorgängen mit immer gleichbleibenden Bearbei
tungszeiten kann der Vorschubtakt auf den Bearbeitungstakt
der Bearbeitungsstation abgestimmt werden und somit eine
Steuerung entfallen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Un
teransprüchen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand dreier in den Figuren
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den
Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Schrägansicht einer schematisierten Fertigungs
anlage mit stabförmigen Magazinen als Transportsy
stem;
Fig. 2 die Ansicht aus Fig. 1 mit einer Formkette als
Transportsystem; und
Fig. 3 eine Seitenansicht einer schematisierten Fertigungs
anlage mit zwei Bearbeitungsbereichen.
Fig. 1 zeigt in Schrägansicht die schematisierte Darstellung
einer Fertigungsanlage. Diese Anlage besteht aus einer Bear
beitungsstation 1 sowie einem Transportsystem 2. Das Trans
portsystem 2 weist zwei stabförmige Magazine 3 und 4 auf, in
welchen jeweils in Reihe angeordnete Kleinbauteile 5 angeord
net sind. Das Transportsystem 2 umfaßt desweiteren zwei An
triebsrollen 6 und 7, welche die Vorschubeinrichtung für die
Magazine 3 und 4 bilden und jeweils an der Unterseite dieser
Magazine angreifen. Die beiden Magazine 3 und 4 sind parallel
zueinander angeordnet und zur Bearbeitung der Bauteile 5 in
Längsrichtung durch einen Bearbeitungsbereich 8 bewegt, wel
cher sich so über die beiden Magazine 3 und 4 erstreckt, daß
sich jeweils ein Bauteil 5 im Bearbeitungsbereich 8 befindet.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel betrifft eine Laserbe
schriftungsanlage von elektrischen Bauteilen, wie zum Bei
spiel Relais. Ist der Laser mit dem Beschriften des Bauteils
5a im Magazin 3 fertig, fährt er automatisch am Bauteil 5b im
Magazin 4 fort. Während der Beschriftung des Bauteils 5b im
Magazin 4 wird das Magazin 3 über die Antriebsrolle 6 in ein
gezeichneter Pfeilrichtung um ein Bauteil 5 verschoben, so
daß im Bearbeitungsbereich 8 nach vollendetem Vorschub auf
der Seite des Magazins 3 wieder ein unbeschriftetes Bauteil
positioniert ist. Nach dem Ende der Beschriftung des Bauteils
5b fährt der Laser wieder auf der Seite des Magazins 3 mit
der Beschriftung des neu eingeführten unbeschrifteten Bau
teils 5a fort.
Dadurch, daß über das Transportsystem 2 voneinander unabhän
gig zwei Bauteile in den Bearbeitungsbereich 8 hinein bzw.
nach vollendeter Bearbeitung heraus bewegt werden können, ist
die Bearbeitungsstation 1 auch während der Vorschubbewegung
der einzelnen stabförmigen Magazine 3 und 4 ausgelastet.
In Fig. 2 ist die Fertigungsanlage gemäß Fig. 1 darge
stellt, wobei das Transportsystem 2 anstatt der stabförmigen
Magazine 3 und 4 eine Formkette 9 aufweist, in deren Ketten
gliedern jeweils die zu bearbeitenden Bauteile 5 aufgenommen
sind. Die Formkette 9 ist in Form einer Schlaufe 10 über die
beiden Antriebsrollen 7 und 6 geführt, wobei die Formkette im
oberen Teil der Schlaufe 10 auf den Antriebsrollen 7 und 6
aufliegt und im unteren Teil der Schlaufe von diesen über ei
ne Länge von mehreren Kettengliedern beabstandet ist. Die An
triebsrollen 6 und 7 greifen an der Unterseite der Formkette
9 an und bilden die Vorschubeinrichtung für den jeweiligen
Teil der Formkette 9. Auf der Oberseite der Antriebsrollen 6
und 7 verlaufen die Abschnitte der Formkette 9 parallel und
sind so positioniert, daß im Bearbeitungsbereich 8 jeweils
ein Bauelement 5a bzw. 5b liegt.
Auf der Seite der Antriebsrolle 7 erfolgt die Bearbeitung nur
an jedem zweiten Bauteil. Diese Bauteile sind mit einem A ge
kennzeichnet. Ist die Bearbeitung an dem Bauteil 5b im Bear
beitungsbereich 8 beendet, fährt der Laser mit der Bearbei
tung des Bauteils 5a oberhalb der Antriebsrolle 6 fort. Die
Antriebsrolle 7 verfährt während der Beschriftung des Bau
teils 5a die Formkette 9 um zwei Bauteile, so daß wieder ein
Bauteil mit der Kennzeichnung A in den Bearbeitungsbereich 8
gelangt.
Ist der Laser mit der Beschriftung des Bauteils 5a oberhalb
der Antriebsrolle 6 fertig, fährt er zum neuen Bauteil 5b
oberhalb der Antriebsrolle 7. Währenddessen wird der zweite
Teil der Formkette 9 durch die Antriebsrolle 6 ebenfalls um
zwei Bauteile verfahren, so daß ein noch nicht beschriftetes
Bauteil in den Bearbeitungsbereich 8 gelangt.
Dadurch, daß die Schlaufe 10 an der Unterseite über eine Län
ge von mehreren Kettengliedern von den Antriebsrollen 6 und 7
beabstandet ist, wird die Längenänderung der Schlaufe 10 le
diglich durch ein Heben und Senken des unteren Teiles der
Schlaufe 10 abgepuffert.
Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung eine dritte Aus
führungsform der Erfindung.
In dieser Ausführungsform weist die Bearbeitungsstation 1
zwei getrennte Bearbeitungsbereiche 8a und 8b auf, welche ab
wechselnd zur Bearbeitung der Bauteile 5 angesteuert werden
können. Das Transportsystem 2 besteht bei dieser Variante aus
einer Formkette 9, welche über zwei in Reihe angeordnete An
triebsrollen 6 und 7 geführt ist. Zwischen den Antriebsrollen
6 und 7 hängt die Formkette 9 in Form einer U-förmigen
Schlaufe 11 durch.
Die Bearbeitungsstation 1 weist pro Bearbeitungsbereich 8a
bzw. 8b ein Werkzeug 12a bzw. 12b auf. Erfolgt die Bearbei
tung des Bauteils 5a im Bearbeitungsbereich 8a durch das
Werkzeug 12a, so wird in dieser Zeit über die Antriebsrolle 7
das bereits bearbeitete Bauteil 5b aus dem Bearbeitungsbe
reich 8b verfahren. Der Vorschub beträgt jeweils zwei Bautei
le, da die dazwischenliegenden Bauteile (mit x an der Form
kette gekennzeichnet) bereits in der vorhergehenden Bearbei
tungsstation behandelt wurden. Bei diesem Vorschub durch die
Antriebsrolle 7 hebt sich die U-förmige Schlaufe 11. der Form
kette 9, wodurch die unterschiedliche Anzahl der Kettenglie
der zwischen den Bearbeitungsbereichen 8a und 8b ausgeglichen
wird.
Ist die Bearbeitung im Bearbeitungsbereich 8a beendet, ist
das Werkzeug 12a im geöffneten Zustand, woraufhin die Bear
beitungsstation 1 den Bearbeitungsbereich 8b und somit das
Werkzeug 12b ansteuert. Das Werkzeug 12b schließt sich und
beginnt mit der Bearbeitung des neu eingeführten Bauteiles
5b. In dieser Zeit wir über die Antriebsrolle 6 die Formkette
9 wieder um zwei Bauteile 5 verfahren, woraufhin sich die U-
förmige Schlaufe 11 der Formkette 9 wieder senkt.
Das dargestellte Beispiel betrifft das Überprüfen von Relais,
wobei die Bearbeitungsstation 1 das Prüfgerät und die Werk
zeuge 12a und 12b die Adapter zur Überprüfung der Relais 5
darstellen.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsfor
men beschränkt, so ist es auch möglich, für zwei getrennte
Bearbeitungsbereiche 8a und 8b als Transportsystem parallel
geführte stabförmige Magazine, wie in Fig. 1 dargestellt,
einzusetzen.
Claims (11)
1. Fertigungsanlage zur Bearbeitung von Kleinbauteilen (5),
insbesondere elektrischen Bauteilen, mit einer Bearbeitungs
station (1) und einem Transportsystem (2), welches die zu be
arbeitenden Bauteile (5) in einen Bearbeitungsbereich (8, 8a,
8b) hineinbewegt und nach erfolgter Bearbeitung wieder aus
diesem herausbewegt,
dadurch gekennzeichnet, daß
in der Bearbeitungsstation (1) zumindest zwei Bauteile (5a,
5b) in ihrem Bearbeitungsbereich (8, 8a, 8b) angeordnet sind,
die über das Transportsystem (2) voneinander unabhängig in
diesen hinein bzw. heraus bewegbar und von der Bearbeitungs
station (1) abwechselnd bearbeitbar sind.
2. Fertigungsanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
sich ein einziger Bearbeitungsbereich (8) über zumindest zwei
Bauteile (5a, 5b) erstreckt.
3. Fertigungsanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest zwei Bearbeitungsbereiche (8a, 8b) vorgesehen sind,
welche abwechselnd zur Bearbeitung ansteuerbar sind.
4. Fertigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Bauteile in dem Transportsystem (2) in Reihe aufgenommen
sind.
5. Fertigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Transportsystem (2) stabförmige Magazine (3, 4) zur Auf
nahme der Bauteile (5) aufweist.
6. Fertigungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Transportsystem (2) eine Formkette (9) aufweist, in deren
Kettenglieder die einzelnen Bauteile (5) aufgenommen sind.
7. Fertigungsanlage nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Transportsystem (2) zwei unabhängig voneinander angetrie
bene Vorschubeinrichtungen (6, 7) aufweist.
8. Fertigungsanlage nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Formkette (9) über zumindest zwei parallele und getrennt
angetriebene Antriebsrollen (6, 7) in Form einer Schlaufe
(10) geführt ist und nur im oberen Bereich auf den Antriebs
rollen (6, 7) aufliegt, so daß zwei Bauteile (5a, 5b) im we
sentlichen parallel nebeneinander angeordnet sind.
9. Fertigungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Formkette (9) über zumindest zwei hintereinander angeord
nete und getrennt angetriebene Antriebsrollen (6, 7) geführt
ist und dazwischen ein Teil der Formkette (9) z. B. über eine
durchhängende U-förmige Schlaufe (11) gespeichert ist.
10. Fertigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Bewegung des Transportsystems (2) durch das Ende der Be
arbeitung gesteuert ist.
11. Verfahren zur Erhöhung der Ausbringung bei einer Ferti
gungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Bearbeitung des einen Bauteils während der Bewegung des
anderen Bauteils durch das Transportsystem (2) erfolgt.
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