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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Schutzanspruchs 1.
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Eine
solche Vorrichtung kann beispielsweise bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen,
genauer gesagt bei der Herstellung der Rohkarossen von Kraftfahrzeugen
zum Einsatz kommen.
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Die
Herstellung der Rohkarossen erfolgt zumindest in der Großserienfertigung
Schritt für
Schritt in mehreren nacheinander durchlaufenen Arbeitsstationen,
wobei in jeder Arbeitsstation an der bis dahin hergestellten Rohkarosse
ein bestimmter weiterer Rohkarossenherstellungsschritt durchgeführt wird. Zwischen
den Arbeitsstationen sind Fördervorrichtungen
vorgesehen, durch welche die bis dahin fertig gestellten Rohkarossen
von Arbeitsstation zu Arbeitsstation transportiert werden. Der Transport
erfolgt zeitgesteuert. D. h., die bis dahin fertig gestellten Rohkarossen
bleiben jeweils eine ganz bestimmte Zeit in den Arbeitsstationen,
wobei die Verweilzeit für alle
Arbeitsstationen gleich ist, so dass alle gerade in der Herstellung
befindliche Rohkarossen synchron bewegt werden können. Die in den jeweiligen
Arbeitsstationen ausgeführten
Rohkarossenherstellungsschritte dauern vorzugsweise in etwa gleich lang.
Unter keinen Umständen
darf diese Zeit länger sein
als die Verweildauer der bis dahin fertiggestellten Rohkarossen
in den Arbeitsstationen, denn ein in einer Arbeitsstation nicht
abgeschlossener Rohkarossenherstellungsschritt kann in der nachfolgenden Arbeitsstation
nicht fortgesetzt werden. Die gesamte Anordnung wird als Rohkarossenstraße bezeichnet.
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In
einer der entlang der Rohkarossenstraße vorgesehenen Arbeitsstationen
werden die Seitenwände
der herzustellenden Rohkarosse mit den bis dahin zusammengesetzten
weiteren Bestandteilen der Rohkarosse verbunden. Diese Verbindung
erfolgt üblicherweise
durch Schweißen.
Aufgrund der in der Regel relativ kurzen Verweildauer der Rohkarossen in
den Arbeitsstationen findet im Allgemeinen jedoch kein vollständiges Verschweißen statt.
Vielmehr wird meistens nur eine punktweise Fixierung durchgeführt. Unabhängig hiervon
ist es von größter Bedeutung,
dass die Seitenwände
und der Rest der bis dahin zusammengebauten Rohkarosse exakt die
bestimmungsgemäße Relativlage
zueinander einnehmen und in dieser Lage fixiert werden. In dieser
Arbeitsstation erfolgte Fehlausrichtungen können in den nachfolgenden Arbeitsstationen
nicht mehr korrigiert werden. Die maximalen Toleranzen liegen im Bereich
von einigen zehntel Millimetern, vorzugsweise sogar noch darunter.
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Hierfür werden
unter anderem entsprechend ausgebildete (Seitenwand-)Spannvorrichtungen
benötigt.
Diese Spannvorrichtungen sind im betrachteten Beispiel an die Seitenwände der
Rohkarossen angepasste (Seitenwand-)Spannrahmen, durch welche die
Seitenwände
in die bestimmungsgemäße Form
sowie die bestimmungsgemäße Position
und die bestimmungsgemäße Lage
in Bezug auf den Rest der bis dahin fertiggestellten Rohkarosse
gebracht werden.
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Die
in der betreffenden Arbeitsstation ablaufenden Vorgänge sind
wie folgt:
Zunächst
wird die bis dahin fertig gestellte Rohkarosse (durch eine Bewegung
in x-Richtung) in die betreffende Arbeitsstation transportiert.
Dort angekommen, wird die Rohkarosse in einer exakt vorgegebenen Position
auf ein im Folgenden als Präsisionsstahlbau bezeichnetes
Gestell abgesetzt und der Boden der Rohkarosse darauf aufgespannt.
Sodann wer den (durch eine Bewegung in y-Richtung) gleichzeitig von links
und von rechts jeweils ein (Seitenwand-)Spannrahmen an die Rohkarosse
herangefahren. Das Heranfahren erfolgt durch zwei Portalschlitten
(ein Portalschlitten pro Spannrahmen), die auf einer sich über die
Rohkarosse hinweg erstreckenden Brücke laufen. Die Portalschlitten
und die von diesen getragenen Spannrahmen werden so lange in y-Richtung
bewegt, bis die Spannrahmen an eine Spannrahmen-Haltevorrichtung
angedockt sind. Im an die Spannrahmen-Haltevorrichtung angedockten
Zustand werden die Spannrahmen nicht mehr bewegt, sondern durch
die Spannrahmen-Haltevorrichtung unverrückbar in der dann eingenommenen
Position gehalten. Die Spannrahmen-Haltevorrichtung wird im betrachteten
Beispiel durch an zum Präzisonsstahlbau
gehörende,
nicht bewegbare Säulen
oder sonstigen Präzisionsstahlbau-Komponenten
gebildet. Die Anordnung ist so aufgebaut, dass die Spannrahmen im
an den Präzisionsstahlbau
angedockten Zustand automatisch die Position und die Lage innehaben,
die sie einnehmen müssen,
um die Seitenwände
der Rohkarosse in die gewünschte
Form und die gewünschte
Relativlage in Bezug zum Rest der Rohkarosse zu bringen. Der Vollständigkeit
halber sei angemerkt, dass zusätzlich
vorgesehen sein kann, die Spannrahmen durch die Portalschlitten,
genauer gesagt durch entsprechend ausgebildete z-Achsen auf- und abbewegen (in
z-Richtung bewegen) zu können.
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Nachdem
die Seitenwände
der Rohkarosse ihre bestimmungegemäße Form, Position, und Lage erreicht
haben, was ab dem Zeitpunkt des Andockens der Spannrahmen an die
Spannrahmen-Haltevorrichtung automatisch der Fall ist, werden die
Seitenwände
und der Rest der bis dahin fertiggestellten Rohkarosse beispielsweise
durch ein Verschweißen miteinander
verbunden.
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In
der 1 ist der Teil des Präzisionsstahlbaus gezeigt, an
welchem die Spannrahmen angedockt werden. Die vorstehend erwähnten Säulen, an welche
die Spannrahmen angedockt werden, sind mit den Bezugszeichen 191, 192, 193,
und 194 bezeichnet. Die in der 1 nicht
gezeigte Rohkarosse wird etwa in der Mitte zwischen den Säulen 191–194 abgesetzt.
Anschließend
werden die in der 1 nicht gezeigten (Seitenwand-)Spannrahmen
wie vorstehend bereits beschrieben von außerhalb des von den Säulen 191 bis 194 umschlossenen
Bereiches durch eine Bewegung in y-Richtung an die Rohkarosse herangefahren
und schließlich
an die Säulen 191 bis 194 angedockt.
Im an die Säulen 191 bis 194 angedockten
Zustand befindet sich der eine Spannrahmen zwischen den Säulen 191 und 192 und
ist an die Säulen 191 und 192 angedockt
(mit diesen verbunden), und befindet sich der andere Spannrahmen zwischen
den Säulen 193 und 194 und
ist an die Säulen 193 und 194 angedockt
(mit diesen verbunden).
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Im
an die Säulen 191 bis 194 angedockten Zustand
der Spannrahmen kommen die Spannrahmen mit der Rohkarosse in Kontakt
und können
sogar in den von der Rohkarosse umschlossenen Raum hineinragen und/oder
bestimmte Rohkarossenkomponenten umgreifen. Deshalb müssen vor dem
Abtransport der zuletzt bearbeiteten Rohkarosse aus der Arbeitsstation
und dem Transport der als nächste
zu bearbeitenden Rohkarosse in die Arbeitsstation die Spannrahmen
aus dem Weg geschafft werden. Hierzu werden die Spannrahmen von
den Säulen 191 bis 194 abgedockt
und durch eine Bewegung in y-Richtung von der Rohkarosse seitlich
(in y-Richtung) wegbewegt. Letzteres geschieht wieder durch die
Portalschlitten, die die Spannrahmen zuvor in die jetzt zu verlassende
Position gebracht haben.
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In
der Rohkarossenstraße
können
Rohkarossen für
verschiedene Fahrzeugmodelle und verschiedene Fahrzeugtypen hergestellt
werden. Unterschiedliche Fahrzeugmodelle und unterschiedliche Fahrzeugtypen
weisen zumindest teilweise unterschiedliche Seitenwände auf.
Unterschiedliche Seitenwände
erfordern aber die Verwendung von unterschiedlichen, an die jeweiligen
Seitenwände
und den Rest der Rohkarosse angepasste Spannrahmen. Wenn also in
der Rohkarossenstraße
aufeinanderfolgend Rohkarossen mit unterschiedlichen Seitenwänden hergestellt
wer den sollen, müssen
auch unterschiedliche Spannrahmen verwendet werden.
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Wenn
abwechselnd unterschiedliche Spannrahmen benötigt werden, kann beispielsweise
vorgesehen werden, dass an jedem Portalschlitten nicht nur eine
einzige z-Achse mit einem daran angebrachten Spannrahmen, sondern
zwei z-Achsen mit jeweils einem daran angebrachten Spannrahmen vorgesehen
sind. Dann kann der jeweils benötigte Spannrahmen
aus zwei unterschiedlichen Spannrahmen ausgewählt werden und der jeweils
nicht benötigte
Spannrahmen (beispielsweise durch ein Hochfahren der den nicht benötigten Spannrahmen
tragenden z-Achse)
aus dem Weg gefahren werden. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen werden, auf
jeder Seite der Rohkarosse nicht nur einen, sondern zwei Portalschlitten
vorzusehen, wobei jeder Portalschlitten einen oder zwei Spannrahmen
tragen kann. In diesem Fall kann der jeweils benötigte Spannrahmen aus bis zu
vier unterschiedlichen Spannrahmen ausgewählt werden und die jeweils nicht
benötigten
Spannrahmen (beispielsweise durch ein entsprechendes Verfahren des
gerade nicht benötigten
Portalschlittens und ein Hochfahren der den nicht benötigten Spannrahmen
tragenden z-Achse des benötigten
Portalschlittens) aus dem Weg gefahren werden.
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Das
vorstehend beschriebene Vorsehen der Möglichkeit, abwechselnd unterschiedliche
Spannrahmen verwenden zu können,
ist zwar mit einem sehr großen
Aufwand verbunden, eröffnet
aber zumindest die Möglichkeit,
abwechselnd unterschiedliche Spannrahmen verwenden zu können.
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Unabhängig hiervon
ist die Möglichkeit,
in der betreffenden Arbeitsstation abwechselnd unterschiedliche
Rohkarossen herzustellen/zu bearbeiten zu können, starken Einschränkungen
unterworfen. Wie auch ohne weitere Erläuterungen verstanden werden
dürfte,
dürfen
sowohl die Längen
als auch die Breiten der herzustellenden/zu bearbeitenden Rohkarossen
gewisse Maximalwerte nicht überschreiten und
gewissen Minimalwerte nicht unterschreiten, und sollten sich weder
die Längen
noch die Breiten von aufeinanderfolgend herzustellenden/zu bearbeitenden
Rohkarossen zu stark voneinander unterscheiden. Anderenfalls kann
die betreffende Rohkarossen entweder überhaupt nicht oder nur mit
einem unverhältnismäßig großen Aufwand
in dieser Arbeitsstation hergestellt/bearbeitet werden.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Anordnung
gemäß dem Oberbegriff
des Schutzanspruchs 1 derart weiterzubilden, dass diese einfacher,
schneller und kostengünstiger
herstellbar/aufbaubar ist, und einfacher und flexibler betreibbar
ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs
1 beanspruchten Merkmale gelöst.
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Anders
ausgedrückt
bedeutet dies, dass die Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung nicht mehr wie bisher
durch feststehende Säulen
oder dergleichen gebildet werden, sondern zusammen mit der daran befestigten
Spannvorrichtung bewegt werden können.
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Die
Bewegbarkeit der Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung ermöglicht es,
dass die von diesen gehaltenen Spannrahmen wunschgemäß weit aufeinander
zubewegt werden können,
und somit die Breite der herzustellenden/zu bearbeitenden Rohkarosse
keinen Einschränkungen
mehr unterliegt.
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Die
Bewegbarkeit der Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung ermöglicht es
ferner, dass die Spannvorrichtungen und die Spannvorrichtungs-Haltevorrichtungen
anders als bisher miteinander in Verbindung gebracht werden können. Die
Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung kann nämlich von der Rohkarosse wegbewegt
werden, wodurch die Spannvorrichtung nicht mehr nur durch eine Bewegung
der Spannvorrichtung in y-Richtung in Verbindung mit der Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung
gebracht werden kann, sondern auch auf andere Art und Weise.
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Beispielsweise
kann die Spannvorrichtung von oben her, also durch eine Bewegung
in z-Richtung mit der Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung in Verbindung gebracht
werden. Weil sich die Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung dabei nicht
mehr direkt an der Rohkarosse befinden muss, ist es darüber hinaus
auch möglich,
die Spannvorrichtung so an der Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung
anzuordnen, dass die Spannvorrichtung zwischen der Rohkarosse und
Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung zu liegen kommt. Dies wiederum
ermöglicht
es, dass die Länge des
Spannrahmens größer sein
kann als der Abstand der die Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung
bildenden Säulen
oder dergleichen und somit auch die Länge der herzustellenden/zu
bearbeitenden Rohkarosse keinen Einschränkungen mehr unterliegt.
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Durch
die von Haus aus größere Flexibilität der Anordnung
in Bezug auf die Länge
und die Breite der Rohkarosse entfällt die Notwendigkeit, für außergewöhnliche
Längen
und Breiten von Rohkarossen, oder große Längen- und/oder Breitenunterschiede bei
aufeinanderfolgen herzustellenden/zu bearbeitenden Rohkarossen bei
den Spannvorrichtungen auf ungewöhnliche
Spezialanfertigungen zurückgreifen
zu müssen,
durch welche die durch die Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung auferlegten
Beschränkungen
teilweise doch noch aufgehoben werden konnten. Solche Spezialanfertigungen
waren beispielsweise, aber nicht ausschließlich erforderlich, wenn unter
Verwendung eines ursprünglich
für besonders
breite Rohkarossen ausgelegten Präzisionsstahlbaus eine besonders
schmale Rohkarosse hergestellt/bearbeitet werden sollte; da die
die Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung bildenden Säulen nicht bewegbar
waren, musste der große
Abstand zwischen Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung und Rohkarosse durch
entsprechend ausgebildete Spannvorrichtungen überbrückt werden. Solche und andere Spezialanfertigungen
waren häufig
besonders groß, erforderten
den Einsatz besonderer Materialien oder waren entsprechend schwer,
waren umständlich handhabbar,
führten
zu einer ungünstigen
Gewichts- oder Momentverteilung, und waren außerdem noch besonders teuer.
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Dass
die Spannvorrichtung zwischen der Rohkarosse und der Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung
zu liegen kommt, ermöglicht
es ferner, die Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung so anzuordnen, dass
sie die in der Arbeitsstation durchzuführenden Arbeiten möglichst
wenig behindert. Allein schon der Umstand dass die Spannvorrichtung
nicht mehr wie bisher zwischen den die Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung
bildenden Säulen
oder dergleichen zu liegen kommen muss, also die Säulen sich
nicht mehr unbedingt seitlich neben der Spannvorrichtung befinden
müssen,
eröffnet
den Schweißrobotern
an bisher besonders schlecht zugänglichen
Stellen einen größeren Bewegungsspielraum.
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Darüber hinaus
vereinfacht sich hierdurch das Verbinden des Spannvorrichtung mit
der Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung. Das bei der eingangs beschriebenen
herkömmlichen
Anordnung durchzuführende
Andocken der Spannvorrichtung an seitlich neben dem Spannrahmen
zu liegen kommenden Spannvorrichtungs-Haltevorrichtungen erforderte einen
sehr aufwendigen und entsprechend teuren Andockmechanismus, auf
den bei der erfindungsgemäßen Anordnung
verzichtet werden kann. Die Spannvorrichtungen können, wie vorstehend bereits
erwähnt
wurde, beispielsweise durch eine Bewegung in z-Richtung mit der
Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung in Verbindung gebracht werden,
wodurch es mit besonders geringem Aufwand möglich ist, die Spannvorrichtung
automatisch in ihre vorgesehene Position zu leiten und ohne einen
speziellen Andockmechanismus mit der Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung
in Verbindung zu bringen.
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Die
Möglichkeit,
die Spannvorrichtung im von der Rohkarosse wegbewegten Zustand der Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung
an der Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung befestigen zu können, ermöglicht es
ferner, gegebenenfalls erforderliche Spannvorrichtungswechsel zu
vereinfachen.
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Eine
derart ausgebildete Anordnung ist einfacher, schneller und kostengünstiger
herstellbar und aufbaubar ist, und einfacher und flexibler betreibbar als
herkömmliche
Anordnungen.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung und weitere Vorteile der Erfindung
sind der folgenden Beschreibung, den Unteransprüchen, und den Figuren entnehmbar.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Figuren näher
erläutert.
Es zeigen
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Teils der eingangs beschriebenen herkömmlichen Anordnung,
durch welche während
der Herstellung einer Vorrichtung lose zusammengefügte Einzelteile der
Vorrichtung in eine bestimmungsgemäße Relativlage bringbar sind,
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2 eine
Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels
der hier vorgestellten Anordnung, durch welche während der Herstellung einer
Vorrichtung lose zusammengefügte
Einzelteile der Vorrichtung in eine bestimmungsgemäße Relativlage
bringbar sind,
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3 eine
Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels
der hier vorgestellten Anordnung, durch welche während der Herstellung einer
Vorrichtung lose zusammengefügte
Einzelteile der Vorrichtung in eine bestimmungsgemäße Relativlage
bringbar sind,
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4 eine
Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels
der hier vorgestellten Anordnung, durch welche während der Herstellung einer
Vorrichtung lose zusammengefügte
Einzelteile der Vorrichtung in eine bestimmungsgemäße Relativlage
bringbar sind, und
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5 eine
perspektivische Ansicht einer bei allen Ausführungsbeispielen einsetzbaren
Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung
der hier vorgestellten Anordnung, durch welche während der Herstellung einer
Vorrichtung lose zusammengefügte
Einzelteile der Vorrichtung in eine bestimmungsgemäße Relativlage
bringbar sind.
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Die
Anordnung, anhand welcher die vorliegende Erfindung im Folgenden
näher beschrieben wird,
ist eine Anordnung, durch welche während der Herstellung eines
Kraftfahrzeuges lose zusammengefügte
Einzelteile der Kraftfahrzeug-Rohkarosse in eine bestimmungsgemäße Relativlage
bringbar sind. Genauer gesagt werden durch die beschriebene Anordnung
die Seitenwände
der Rohkarosse in die gewünschte
Relativlage in Bezug auf den Rest der bis dahin fertiggestellten
Rohkarosse gebracht. Es sei bereits an dieser Stelle ausdrücklich darauf
hingewiesen, dass diese Anordnung nur ein spezielles Ausführungsbeispiel
der hier vorgestellten Art von Anordnung ist. Die erfindungsgemäße Anordnung kann
auch für
die Herstellung beliebiger anderer Vorrichtungen ausgelegt sein,
die aus mehreren zueinander auszurichtenden Einzelteilen zusammengesetzt
sind.
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Die
im Folgenden näher
beschriebene Anordnung hat exakt die selbe Funktion wie die eingangs
beschriebene herkömmliche
Anordnung. D. h., durch sie werden die Seitenwände einer Rohkarosse eines
Kraftfahrzeuges in die gewünschte
Relativlage in Bezug auf den Rest der bis dahin fertiggestellten
Rohkarosse gebracht.
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Zur
Vermeidung von Missverständnissen
sei darauf hingewiesen, dass die Figuren nur stark schematisierte
Darstellungen zeigen und darüber
hinaus auch nur jeweils diejenigen Komponenten der dargestellten
Anordnungen gezeigt und beschrieben sind, die vorliegend von besonderem
Interesse sind.
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In
der 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der hier vorgestellten
Anordnung gezeigt. Die gezeigte Anordnung umfasst ein Gestell 1 und
zwei auf dem Gestell 1 hin- und herfahrbare Schlitten 11 und 12.
Das Gestell 1 dient auch als Auflage für eine bis dahin fertiggestellte
Rohkarosse 2. Zu den Schlitten 11 und 12 sei
bereits an dieser Stelle angemerkt, dass es sich als vorteilhaft
erweisen kann, statt des einen Schlittens 11 mehrere synchron
bewegte Schlitten vorzusehen, und auch statt des einen Schlittens 12 mehrere
synchron bewegte Schlitten vorzusehen. Hierauf wird später noch
näher eingegangen.
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Das
Gestell 1 ist im betrachteten Beispiel auf dem Boden befestigt
und besteht im betrachteten Beispiel vorzugsweise aus Metall. Genauer
gesagt handelt es sich hierbei wie bei der eingangs beschriebenen
herkömmlichen
Anordnung um einen Präzisionsstahlbau,
der jedoch, wie später
noch genauer erläutert
werden wird, einen anderen Aufbau aufweist als der bei der herkömmlichen
Anordnung zum Einsatz kommende Präzisionsstahlbau.
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Die
Rohkarosse 2 wird durch eine senkrecht zur Zeichnungsebene
erfolgende Bewegung (eine Bewegung in x-Richtung) zu der in der 2 gezeigten
Anordnung transportiert. Dort angekommen, wird sie in einer exakt
vorgegebenen Position auf das Gestell 1 abgesetzt. Vorzugsweise
wird einhergehend damit der Boden der Rohkarosse auf das Gestell 1 gespannt.
Durch das Gestell 1 und die am Absetzen und Aufspannen
der Rohkarosse auf das Gestell 1 beteiligten weiteren Komponenten
der Anordnung wird gewährleistet,
dass auf das Gestell 1 aufgesetzte Rohkarossen mit einer
mindestens im Bereich von Zehntel Millimetern liegenden Genauigkeit,
vorzugsweise aber mit noch geringeren Abweichungen/Toleranzen stets
exakt die selbe (vorgegebene) Position auf dem Gestell 1 einnehmen.
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Die
Schlitten 11 und 12 sind in der 2 nur stark
schematisiert als ein Block dargestellt. Von den zwei Schlitten 11 und 12 ist
der Schlitten 11 links von der Rohkarosse 11,
und der Schlitten 12 rechts von der Rohkarosse 2 angeordnet.
Die Schlitten 11 und 12 sind, wie in der 2 durch
Doppelpfeile angedeutet ist, auf am Gestell oder am Boden montierten Schienen
in y-Richtung hin- und herfahrbar. Auf jedem Schlitten 11, 12 ist
eine in der 2 nicht gezeigte (Spannvorrichtungs-)Haltevorrichtung
vorgesehen, durch welche eine in der 2 ebenfalls
nicht gezeigte Spannvorrichtung exakt in einer vorgegebenen Lage
gehalten wird. Diese Spannvorrichtung ist im betrachteten Beispiel
ein Seitenwand-Spannrahmen,
der benötigt
wird, um eine an der Rohkarosse 2 lose angesetzte Seitenwand
in die gewünschte
Form und die gewünschte
Relativlage in Bezug zum Rest der Rohkarosse 2 zu bringen.
Der Spannrahmen entspricht großteils
dem Spannrahmen der eingangs beschriebenen herkömmlichen Anordnung. Allerdings gibt
es Unterschiede in der Handhabung des Spannrahmens und dessen Befestigung
an der Haltevorrichtung, die auch auf den Aufbau des Spannrahmens
Auswirkungen haben können.
Der Spannrahmen wird nur dann, wenn zur Rohkarossen-Herstellung
ein anderer Spannrahmen verwendet werden muss, von der auf dem Schlitten
angeordneten Haltevorrichtung gelöst, und ist zu allen anderen
Zeiten dauerhaft mit der Haltevorrichtung verbunden.
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Die
auf den Schlitten 11 und 12 befindlichen und an
deren Haltevorrichtungen befestigten Spannrahmen werden durch die
Schlitten 11 und 12 in die Position gebracht,
die die Spannrahmen innehaben müssen,
damit sie die Seitenwände
der Rohkarosse in die gewünschte
Form und die gewünschte
Relativlage zum Rest der Rohkarosse zu bringen können. Die Spannrahmen sind
bereits so an den Haltevorrichtungen der Schlitten 11 und 12 befestigt,
dass hier während
des Betriebes der Anordnung keine Veränderung mehr erforderlich ist.
Es reicht also aus, die Schlitten 11 und 12 in
y-Richtung zu bewegen, um die Spannrahmen in die für den bestimmungsgemäßen Betrieb
der Anordnung erforderliche Position und Lage zu bringen. Die Schlitten 11 und 12 werden gleichzeitig
an die Rohkarosse 2 herangefahren und (nach erfolgter Fixierung
der Seitenwände
am Rest der bis dahin hergestellten Rohkarosse) wieder weggefahren.
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Wie
später
insbesondere unter Bezugnahme auf 5 noch näher erläutert wird,
ersetzen bei der hier vorgestellten Anordnung die auf den Schlitten 11, 12 vorgesehenen
und damit bewegbaren Haltevorrichtungen die bei der herkömmlichen
Anordnung gemäß 1 starr
mit dem Präzisionsstahlbau
verbundene Haltevorrichtung, genauer gesagt die diese bildenden
Säulen 191–194.
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Die
Schlitten 11 und 12 sind in Werkzeugmaschinenqualität gefertigt.
Deshalb und weil sie auf dem als Präzisionsstahlbau ausgeführten Gestell 1 oder
dem Boden fahren, können
sie die jeweils gewünschte
Position mit höchster
Genauigkeit und minimalen Toleranzen anfahren.
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Die
Schlitten 11 und 12, bzw. die anstelle dieser
Schlitten vorgesehenen mehreren Schlitten, die auf den Schlitten
vorgesehenen Spannrahmen-Haltevorrichtungen, und die von den Spannrahmen-Haltevorrichtungen
getragenen Spannrahmen sind in der 5 näher veranschaulicht.
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Die
durch die Schlitten bewegten Spannrahmen sind in der 5 mit
den Bezugszeichen 43 und 44 bezeichnet. Zur Vermeidung
von Missverständnissen
sei erwähnt,
dass sich die unter Verwendung der Spannrahmen 43, 44 herzustellende/zu
bearbeitende Rohkarosse während
der Herstellung/Bearbeitung zwischen den Spannrahmen 43, 44 befinden muss.
Jeder dieser Spannrahmen wird durch eine vorstehend bereits erwähnte Spannrahmen-Haltevorrichtung
in einer definierten Lage gehalten. Die Spannrahmen-Haltevorrichtungen
werden im betrachteten Beispiel durch Säulen gebildet, mit welchen
die Spannrahmen in Verbindung bringbar sind. Die Realisierung der
Spannrahmen-Haltevorrichtungen durch Säulen wird zwar derzeit als
vorteilhaft angesehen, doch besteht keine zwingende Notwendigkeit,
die Spannrahmen-Haltevorrichtungen so auszubilden; die Spannrahmen-Haltevorrichtungen
könnten
auch anders ausgebildet sein. Im betrachteten Beispiel wird jeder
Spannrahmen durch zwei Säulen gehalten,
von welchen in der 5 nur die den Spannrahmen 43 haltenden
Säulen 91 und 92 gezeigt
sind; die beiden den Spannrahmen 44 haltenden Säulen befinden
sich hinter dem Spannrahmen 44 und sind daher in der 5 nicht
sichtbar. Der Vollständigkeit
halber sei angemerkt, dass keine zwingende Notwendigkeit besteht,
zwei Säulen
pro Spannrahmen vorzusehen. Bei Bedarf können auch mehr als zwei Säulen pro
Spannrahmen vorgesehen werden; unter Umständen kann auch eine einzige Säule pro
Spannrahmen ausreichend sein.
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In
dem in der 5 gezeigten Beispiel sind für die Bewegung
der Spannrahmen 43, 44 jeweils zwei Schlitten
vorgesehen. Die Schlitten, die den Spannrahmen 43 und die
den Spannrahmen 43 tragenden Säulen 91 und 92 tragen
und bewegen, sind in der 5 mit den Bezugszeichen 11-1 und 11-2 bezeichnet.
Die Schlitten fahren auf Schienen 13, die direkt auf dem
Boden oder auf einem auf dem Boden montierten Gestell, beispielsweise
auf dem in der 2 mit dem Bezugszeichen 1 bezeichneten
Gestell, oder einem anderen Gestell montiert sind. Für die Bewegung
des anderen Spannrahmens 44 und der diesen tragenden Säulen sind
ebenfalls zwei Schlitten vorgesehen, welche jedoch in der 5 nicht
sichtbar sind.
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Jeder
der Schlitten trägt
einen Teil der die Spannrahmen tragenden Spannrahmen-Haltevorrichtungen.
Im betrachteten Beispiel trägt
jeder Schlitten eine der die Spannrahmen-Haltevorrichtung bildenden Säulen 91, 92.
Wenn mehr als zwei Säulen pro
Spannrahmen vorgesehen sind bzw. – allgemeiner ausgedrückt – wenn eine
einen Spannrahmen tragende Spann rahmen-Haltevorrichtung aus mehr als
zwei Teilen besteht, können
auch entsprechen mehr Schlitten pro Spannrahmen vorgesehen werden.
Die mehreren Schlitten sind vorzugsweise nicht mechanisch miteinander
verbunden. Sie werden jedoch vorzugsweise synchron zueinander bewegt.
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Durch
die Schlitten werden die Spannrahmen zusammen mit den diese haltenden
Spannrahmen-Haltevorrichtungen in die Position gefahren, die sie
innehaben müssen,
damit sie die Seitenwände der
Rohkarosse in die gewünschte
Form und die gewünschte
Relativlage zum Rest der Rohkarosse bringen können.
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Vorzugsweise enthält die Anordnung
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- – eine
Detektionsvorrichtung, durch welche erfasst wird, ob sich der bewegte
Schlitten und/oder der darauf vorgesehene Teil der Spannrahmen-Haltevorrichtung,
und/oder der hierdurch gehaltene Spannrahmen in der Position befinden,
in der sie sich befinden müssen,
damit sich die durch die Schlitten bewegte Spannvorrichtung in der
Position befindet, die sie zum Bringen der Einzelteile in die bestimmungsgemäße Relativlage innehaben
muss, und
- – eine
Steuervorrichtung, die dazu ausgelegt ist, den Antrieb eines jeweiligen
Schlittens zu stoppen und den Schlitten in dieser Position zu halten, wenn
durch die zugeordnete Detektionsvorrichtung erfasst wird, dass die
Anordnungskomponente, deren Position durch die Detektionsvorrichtung
erfasst wird, die Position erreicht hat, in der sie sich befinden
muss, damit sich die durch die Schlitten bewegte Spannvorrichtung
in der Position befindet, die sie zum Bringen der Einzelteile in die
bestimmungsgemäße Relativlage
innehaben muss.
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Mögliche praktische
Realisierungen von Detektionsvorrichtung und Steuervorrichtung sind
dem Fachmann bekannt und bedürfen
keiner näheren
Erläuterung.
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Wie
aus den vorstehenden Erläuterungen
ersichtlich ist, werden bei der hier vorgestellten Anordnung die
Spannrahmen-Haltevorrichtungen 91–94 nicht
mehr wie bei der in der 1 gezeigten herkömmlichen
Anordnung durch feststehende Säulen gebildet,
sondern können
zusammen mit der daran befestigten Spannvorrichtung 43, 44 bewegt
werden.
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Diese
Bewegbarkeit der Spannrahmen-Haltevorrichtungen 91–94 ermöglicht es,
dass die von diesen gehaltenen Spannrahmen 43, 44 wunschgemäß weit aufeinander
zubewegt werden können,
und somit die Breite der herzustellenden/zu bearbeitenden Rohkarosse
keinen Einschränkungen
mehr unterliegt.
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Die
Bewegbarkeit der Spannrahmen-Haltevorrichtungen 91–94 ermöglicht es
ferner, dass die Spannrahmen 43, 44 und die Spannrahmen-Haltevorrichtungen 91–94 anders
als bisher miteinander in Verbindung gebracht werden können. Die
Spannrahmen-Haltevorrichtungen 91–94 können nämlich, wie vorstehend
beschrieben, durch ein entsprechendes Verfahren der Schlitten 11, 12 bzw. 11-1, 11-2, 12-1, 12-2 seitlich
von der Rohkarosse wegbewegt werden, wodurch die Spannrahmen 43, 44 nicht
mehr nur durch eine Bewegung der Spannrahmen in y-Richtung in Verbindung
mit den Spannrahmen-Haltevorrichtungen 91–94 gebracht
werden können, sondern
auch auf andere Art und Weise. Beispielsweise können die Spannrahmen 43, 44 von
oben her, also durch eine Bewegung in z-Richtung mit den Spannrahmen-Haltevorrichtungen 91–94 in
Verbindung gebracht werden. Dies wäre bei der in der 1 gezeigten
herkömmlichen
Anordnung nicht möglich,
weil die Spannrahmen dort mit einer nicht bewegbaren Spannrahmen-Haltevorrichtung
verbunden sind und die Spannrahmen im mit der Spannrahmen-Haltevorrichtung
verbundenen Zustand mit der Rohkarosse in Kontakt kommen und sogar
in den von der Rohkarosse umschlossenen Raum hineinragen und/oder
bestimmte Rohkarossenkomponenten umgreifen können. Weil sich bei der hier
vorgestellten Anordnung die Spannrahmen-Haltevorrichtungen 91–94 während der
Anbringung der Spannrahmen 43, 44 nicht direkt
an der Rohkarosse befinden müssen,
ist es darüber
hinaus auch möglich,
die Spannrahmen 43, 44 so an den Spannrahmen-Haltevorrichtungen 91–94 anzuordnen,
dass die Spannrahmen jeweils zwischen der Rohkarosse und Spannrahmen-Haltevorrichtungen
zu liegen kommen. Dies wiederum ermöglicht es, dass die Länge der
Spannrahmen 43, 44 größer sein kann als der Abstand
der die Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung bildenden Säulen 91 und 92 bzw. 93 und 94 oder
dergleichen, und somit auch die Länge der herzustellenden/zu
bearbeitenden Rohkarosse keinen Einschränkungen mehr unterliegt.
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Durch
die von Haus aus größere Flexibilität der hier
vorgestellten Anordnung in Bezug auf die Länge und die Breite der Rohkarossen
entfällt
die Notwendigkeit, für
außergewöhnliche
Längen
und Breiten von Rohkarossen, oder große Längen- und/oder Breitenunterschiede bei aufeinanderfolgen herzustellenden/zu
bearbeitenden Rohkarossen bei den Spannrahmen auf ungewöhnliche
Spezialanfertigungen zurückgreifen
zu müssen,
durch welche die durch die Spannrahmen-Haltevorrichtung auferlegten
Beschränkungen
teilweise doch noch aufgehoben werden konnten. Solche Spezialanfertigungen waren
beispielsweise, aber nicht ausschließlich erforderlich, wenn unter
Verwendung eines ursprünglich
für besonders
breite Rohkarossen ausgelegten Präzisionsstahlbaus eine besonders
schmale Rohkarosse hergestellt/bearbeitet werden sollte; da die
die Spannrahmen-Haltevorrichtung bildenden Säulen nicht bewegbar waren,
musste der große
Abstand zwischen Spannrahmen-Haltevorrichtung und Rohkarosse durch
entsprechend ausgebildete Spannvorrichtungen überbrückt werden. Solche und andere Spezialanfertigungen
waren häufig
besonders groß, erforderten
den Einsatz besonderer Materialien oder waren entsprechend schwer,
waren umständlich handhabbar,
führten
zu einer ungünstigen
Gewichts- oder Momentverteilung, und waren außerdem noch besonders teuer.
-
Dass
die Spannrahmen 43, 44 zwischen der Rohkarosse
und den Spannrahmen-Haltevorrichtungen zu liegen kommen, ermöglicht es
ferner, die Spannrahmen-Haltevorrichtungen so anzuordnen, dass sie
die in der Arbeitsstation durchzuführenden Arbeiten möglichst
wenig behindern. Allein schon der Umstand dass die Spannrahmen 43, 44 nicht
mehr zwischen den die Spannrahmen-Haltevorrichtung bildenden Säulen 91–94 oder
dergleichen zu liegen kommen müssen,
also die Säulen 91–94 sich
nicht mehr unbedingt seitlich neben den Spannrahmen 43, 44 befinden
müssen,
eröffnet
den zum Schweißen eingesetzten
Schweißrobotern
an bisher besonders schlecht zugänglichen
Stellen einen größeren Bewegungsspielraum.
-
Darüber hinaus
vereinfacht sich hierdurch das Verbinden der Spannrahmen mit den
Spannrahmen-Haltevorrichtungen. Das bei der eingangs beschriebenen
herkömmlichen
Anordnung durchzuführende
Andocken der Spannrahmen an seitlich neben den Spannrahmen zu liegen
kommenden und die Spannrahmen zwischen sich aufnehmenden Säulen erforderte
einen sehr aufwendigen und entsprechen teuren Andockmechanismus.
Wie nachfolgend insbesondere unter Bezugnahme auf die 3 und 4 noch
näher erläutert wird,
kann bei der hier vorgestellten Anordnung auf einen derart komplizierten
und aufwendigen Andockmechanismus verzichtet werden. Die Spannrahmen 43, 44 können beispielsweise
auch durch eine Bewegung in z-Richtung mit den Spannrahmen-Haltevorrichtungen 91–94 in Verbindung
gebracht werden, wodurch es mit besonders geringem Aufwand möglich ist,
die Spannrahmen 43, 44 automatisch in ihre vorgesehene
Position zu leiten und ohne einen speziellen Andockmechanismus mit
den Spannrahmen-Haltevorrichtungen in Verbindung zu bringen.
-
Die
Möglichkeit,
die Spannrahmen 43, 44 im von der Rohkarosse wegbewegten
Zustand der Spannrahmen-Haltevorrichtung 91–94 an
der Spannvorrichtungs-Haltevorrichtung befestigen zu können, ermöglicht es
ferner, gegebenenfalls erforderliche Spannrahmenwechsel zu vereinfachen.
Dies wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 3 und 4 noch
näher erläutert.
-
Wie
aus den vorstehenden Erläuterungen
ersichtlich ist, weist die in der 2 gezeigte
und unter Bezugnahme darauf beschriebene Anordnung trotz der dadurch
erzielbaren Vorteile einen sehr viel einfacheren und billiger zu
realisierenden Aufbau auf als die eingangs beschriebene herkömmliche
Anordnung.
-
Mit
der in der 2 gezeigten und vorstehend unter
Bezugnahme darauf beschriebenen Anordnung kann während des laufenden Rohkarossen-Herstellungbetriebes
kein Wechsel des Spannrahmens erfolgen. Die Anordnung wird also
im Allgemeinen nur für
die Herstellung von einem einzigen Kraftfahrzeug-Typ geeignet sein.
-
Diese
Anordnung kann jedoch (bei Bedarf auch nachträglich) dahingehend erweitert
werden, dass abwechselnd Kraftfahrzeug-Typen mit unterschiedlichen Seitenwänden hergestellt
werden können.
-
Eine
Anordnung, bei welcher die Spannrahmen bei Bedarf wechselbar sind,
ist in 3 veranschaulicht.
-
Die
in der 3 gezeigte Anordnung enthält sämtliche Komponenten, die auch
die in der 2 gezeigte Anordnung enthält (gleiche
oder einander entsprechende Komponenten sind mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet), und weist zusätzlich eine
sich über
das Gestell 1 erstreckende Brücke 3 und zwei darauf
fahrende Portalschlitten 31 und 32 auf.
-
Der
erste Portalschlitten 31 weist zwei unabhängig voneinander
auf- und abfahrbare z-Achsen 311 und 312 auf,
von welchen jede in der Lage ist, einen Spannrahmen aufzunehmen
und zu tragen; in dem in der 3 gezeigten
Zustand trägt
die erste z-Achse 311 einen (nur schematisch dargestellten) Spannrahmen 41,
wohingegen die zweite z-Achse 312 keinen Spannrahmen trägt.
-
Ähnlich verhält es sich
mit dem zweiten Portalschlitten 32. Dieser weist zwei unabhängig voneinander
auf- und abfahrbare z-Achsen 321 und 322 auf,
von welchen jede in der Lage ist, einen Spannrahmen aufzunehmen
und zu tragen; in dem in der 3 gezeigten
Zustand trägt
die erste z-Achse 321 einen (nur schematisch dargestellten)
Spannrahmen 42, wohingegen die zweite z-Achse 322 keinen Spannrahmen
trägt.
-
Die
z-Achsen 311, 312, 321, und 322 sind
in Ihrer Gesamtheit auf- und abbewegbar und/oder umfassen mehrere
Glieder, die teleskopartig ausfahrbar und zusammenziehbar sind.
-
Durch
die Portalschlitten 31 und 32 und deren z-Achsen 311, 312, 321,
und 322 können
die auf den jeweiligen Schlitten 11 und 12 befindlichen Spannrahmen
durch andere Spannrahmen ersetzt werden. Genauer gesagt kann der
auf dem Schlitten 11 befindliche Spannrahmen durch die
gerade keinen Spannrahmen tragende z-Achse des Portalschlittens 31,
also durch die z-Achse 312 von
der den betreffenden Spannrahmen tragenden Haltevorrichtung des
Schlittens 11 abgenommen und nach oben aus dem Weg gefahren
werden, und anschließend (nach
einem entsprechenden Verfahren des Portalschlittens 31 und/oder
des Schlittens 11) der an der anderen z-Achse 311 hängende Spannrahmen 41 auf
den Schlitten 11 abgelassen und einhergehend damit mit
der auf dem Schlitten 11 vorgesehenen Haltevorrichtung
bestimmungsgemäß in Eingriff
gebracht werden. Gleichzeitig kann der auf dem Schlitten 12 befindliche
Spannrahmen durch die gerade keinen Spannrahmen tragende z-Achse
des Portalschlittens 32, also durch die z-Achse 322 von
der den betreffenden Spannrahmen tragenden Haltevorrichtung des
Schlittens 12 abgenommen und nach oben aus dem Weg gefahren
werden, und anschließend (nach
einem entsprechenden Verfahren des Portalschlittens 32 und/oder
des Schlittens 12) der an der anderen z-Achse 321 hängende Spannrahmen 42 auf
den Schlitten 12 abgelassen und einhergehend damit mit
der auf dem Schlitten 12 vorgesehenen Haltevorrichtung
bestimmungsgemäß in Eingriff
gebracht werden.
-
Nach Abschluss dieser Aktionen
-
- – hängt der
ursprünglich
auf dem Schlitten 11 befindliche Spannrahmen an der z-Achse 312,
- – befindet
sich der ursprünglich
an der z-Achse 311 hängende
Spannrahmen 41 auf dem Schlitten 11,
- – hängt der
ursprünglich
auf dem Schlitten 12 befindliche Spannrahmen an der z-Achse 312,
- – befindet
sich der ursprünglich
an der z-Achse 321 hängende
Spannrahmen 42 auf dem Schlitten 12, und
- – hängen an
den z-Achsen 311 und 321 keine Spannrahmen.
-
Es
ist also eine Auswechslung der auf den Schlitten 11 und 12 befindlichen
Spannrahmen erfolgt, so dass die nächste Rohkarosse unter Verwendung
anderer Spannrahmen (unter Verwendung der zuvor an den z-Achsen 311 und 321 hängenden Spannrahmen 41 und 42)
bearbeitet werden kann. Selbstverständlich ist bei Bedarf jederzeit
eine erneuter Spannrahmenwechsel möglich. Die jeweils nicht benötigten Spannrahmen
hängen
an je einer der z-Achsen der Portalschlitten 31 und 32 und
werden dort bis zu ihrer nächsten
Verwendung zwischengelagert.
-
Die
auf den Schlitten 11 und 12 vorgesehenen Haltevorrichtungen
zum Halten der jeweils auf den Schlitten befindlichen Spannrahmen
sind vorzugsweise so ausgebildet, dass neu auf die Schlitten 11 und 12 abgesetzte
Spannrahmen einhergehend mit dem Ablassen der Spannrahmen auf die
Schlitten automatisch in die bestimmungsgemäße Spannrahmenposition (in
x-, y-, und z-Richtung) in Bezug zur Haltevorrichtung gelangen.
Eine Möglichkeit
hierfür
besteht darin, dass an den Haltevorrichtungen Führungsvorrichtungen vorgesehen
sind, über
welche die Spannrahmen beim Ablassen auf die Schlitten angetrieben durch
das Eigengewicht der Spannrahmen automatisch in ihre bestimmungsgemäße Position
geführt
bzw. gezwungen werden. Die Führungsvorrichtungen
weisen an ihrem oberen Ende vorzugsweise Einführhilfen auf, sind dort also
beispielsweise aufgeweitet, so dass die Spannrahmen durch die Führungsvorrichtung
quasi wie durch einen Trichter eingefangen und in die bestimmungsgemäße Position
geleitet/gezwungen werden.
-
Dadurch
ist es möglich,
- – dass
die am Spannrahmenwechsel beteiligten Anordnungskomponenten, also
insbesondere die Brücke 3,
die Portalschlitten 31 und 32, sowie deren z-Achsen 311, 312, 321 und 322 nicht
mit höchster
Präzision
arbeiten müssen,
und
- – dass
auf spezielle Andockvorrichtungen zum Andocken der Spannrahmen an
einer Komponente des Gestells 1 oder der Schlitten 11 und 12 verzichtet
werden kann.
-
Der
für die
Auswechselbarkeit der Spannrahmen zu treibende Mehraufwand ist somit
relativ gering und vor allem sehr viel geringer als es bei der eingangs
beschriebenen herkömmlichen
Anordnung der Fall ist.
-
Durch
die in der 3 gezeigte und unter Bezugnahme
darauf beschriebene Anordnung kann jeweils ein Spannrahmen aus zwei
verschiedenen Spannrahmen zur Verwendung ausgewählt werden, so dass abwechselnd
zwei Kraftfahrzeug-Typen mit unterschiedlichen Seitenwänden hergestellt
werden können.
-
Der
Vollständigkeit
halber sei erwähnt,
dass keine zwingende Notwendigkeit besteht, zwei Portalschlitten 31, 32 vorzusehen.
Es könnte
auch vorgesehen werden, dass für
jede z-Achse ein eigener Portalschlitten vorhanden ist. Prinzipiell
können
beliebig viele Portalschlitten vorgesehen werden, und können an
jedem der vorhandenen Portalschlitten beliebig viele z-Achsen vorgesehen
sein.
-
Die 4 zeigt
eine Anordnung durch welche abwechselnd noch mehr Kraftfahrzeug-Typen mit
unterschiedlichen Seitenwänden
hergestellt werden können.
-
Die
in der 4 gezeigte Anordnung enthält sämtliche Komponenten, die auch
die in der 3 gezeigte Anordnung enthält (gleiche
oder einander entsprechende Komponenten sind mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet). Allerdings erstreckt sich die Brücke 3 rechts und links
weiter nach außen,
und sind unter der linken Brückenverlängerung 5 und
unter der rechten Brückenverlängerung 6 jeweils
ein Spannrahmenlager 7 bzw. 8 vorgesehen, in welchen weitere
Spannrahmen zwischengelagert sind, die durch die Portalschlitten 31 und 32 bei
Bedarf von dort abgeholt werden können.
-
Zur
Vermeidung von Missverständnissen
sei darauf hingewiesen, dass die Brückenverlängerungen 5 und 6 keine
separaten Teile sind oder jedenfalls keine separaten Teile sein
müssen,
sondern nur den Unterschied zu der in der 3 gezeigten
Anordnung verdeutlichen sollen.
-
Die
Spannrahmenlager 7 und 8 werden im betrachteten
Beispiel jeweils durch ein Podest gebildet, können aber selbstverständlich auch
durch eine beliebig anders ausgebildete Vorrichtung gebildet werden.
Auf dieses Podest sind die jeweils nicht benutzten Spannrahmen von
oben her absetzbar. Das Spannrahmenlager kann (muss aber nicht unbedingt)
Transportmittel enthalten, durch welche sich die Spannrahmen zu
einer gewünschten
Stelle innerhalb des Spannrahmenlagers bewegen lassen. Aufgrund
dieser Transportmöglichkeit
entfällt
die Notwendigkeit, die Spannrahmen genau unter der Brücke 3, 5, 6 zu
lagern. Dadurch lassen sich einerseits die Wege kurz halten, die
die Portalschlitten 31, 32 zurücklegen müssen, um einen Spannrahmen
aus dem Spannrahmenlager zu holen oder dort hin zurückzubringen,
und bestehen andererseits mehr Freihei ten bei der räumlichen
Dimensionierung des Spannrahmenlagers, insbesondere bei der Festlegung
der Länge,
der Breite und des Längen-/Breitenverhältnisses
des Spannrahmenlagers.
-
Die
im Spannrahmenlager vorgesehenen Transportmittel können beispielsweise
durch auf Schienen verfahrbare Schlitten gebildet werden.
-
Wenn
bei der Rohkarossenherstellung abwechselnd Rohkarossen mit unterschiedlichen
Seitenwänden
hergestellt werden, ist es im Allgemeinen schon längere Zeit
im Voraus bekannt, welche Seitenwände die als nächste herzustellenden
Rohkarossen haben bzw. welcher Spannrahmen hierfür jeweils benötigt wird.
Die Anordnung enthält
eine Steuereinrichtung die dafür
sorgt,
- – dass,
wenn nicht gerade ein Spannrahmenwechsel stattfindet, an jeweils
einer der beiden z-Achsen 311, 312 bzw. 321, 322 der
Portalschlitten 31 und 32 kein Spannrahmen hängt, und
- – dass
an der jeweils anderen z-Achse spätestens dann, wenn die gerade
auf den Schlitten 11 und 12 befindlichen Spannrahmen
gewechselt werden müssen,
diejenigen Spannrahmen hängen, durch
die die gerade auf den Schlitten 11 und 12 befindlichen
Spannrahmen ersetzt werden müssen,
wobei die Spannrahmen, durch die die gerade auf den Schlitten 11 und 12 befindlichen Spannrahmen
ersetzt werden müssen,
durch die Portalschlitten 31 und 32 rechtzeitig
vorher aus den Spannrahmenlagern 7 und 8 geholt
werden, wenn sie nicht schon an einer der z-Achsen 311, 312 bzw. 321, 322 der
Portalschlitten 31 und 32 hängen.
-
Das
gegebenenfalls erforderliche Holen von später benötigten Spannrahmen aus dem
Spannrahmenlager behindert die Rohkarossenherstellung in keinster
Weise. Die die Spannrahmen aus dem Spannrahmenlager holenden Portalschlitten
werden für
die eigentlichen Rohkarossenherstellung ja nicht benötigt. Darüber hinaus
wird für
das Holen von später
benötigten Spannrahmen
aus dem Spannrahmenlager weniger Zeit benötigt als die zwischen zwei
Spannrahmenwechseln minimal zur Verfügung stehende Zeit.
-
Nach
einem gegebenenfalls erforderlichen Holen von später benötigten Spannrahmen aus dem Spannrahmenlager
werden die Portalschlitten 31, 32 vorzugsweise
so gestellt, dass die keinen Spannrahmen tragende z-Achsen sich
bereits genau über
den Stellen befindet, an welcher im Fall eines Spannrahmenwechsels
die auszuwechselnden Spannrahmen auf den Schlitten 11 und 12 zu
liegen kommt, so dass die Portalschlitten 31, 32 vor
einem Spannrahmenwechsel keine Bewegung mehr in y-Richtung durchführen müssen.
-
Durch
die in der 4 gezeigte und unter Bezugnahme
darauf beschriebene Anordnung kann jeweils ein Spannrahmen aus drei
oder mehr verschiedenen Spannrahmen zur Verwendung ausgewählt werden,
so dass abwechselnd drei oder mehr Kraftfahzeug-Typen mit unterschiedlichen
Seitenwänden
hergestellt werden können.
-
Wie
aus den vorstehenden Erläuterungen
ersichtlich ist, kann die unter Bezugnahme auf die 2 bis 5 vorgestellte
Art von Anordnung mit geringem Aufwand an sich ändernde Bedürfnisse des Benutzers angepasst
werden. Genauer gesagt lässt
sich die in der 2 gezeigte Anordnung einfach
durch Hinzufügen
der Brücke 3 und
der Portalschlitten 31 und 32 in die in der 3 gezeigte
Anordnung verwandeln, und sich die in der 3 gezeigte
Anordnung einfach durch eine Verlängerung der Brücke und
Hinzufügen
der Spannrahmenlager 7 und 8 in die in der 4 gezeigte
Anordnung verwandeln. Dies ist vorteilhaft, weil es bei der Inbetriebnahme
einer neuen Rohkarossenstraße
zunächst häufig nur
ein einziger Rohkarossen-Typ hergestellt wird, und somit die in
der 2 gezeigte einfachste und billigste Variante der
Anordnung ausreichend ist. Falls dann später einmal in der betreffenden
Rohkarossenstraße
zwei verschiedene Rohkarossen-Typen hergestellt werden sollen, muss
diese Anordnung lediglich um die Komponenten ergänzt werden, die die Anordnung
gemäß 3 zusätzlich aufweist. Das
heißt,
es muss einfach nur die Brücke 3 mit
den daran vorgesehenen Portalschlitten 31 und 32 zusätzlich errichtet
werden. Ähnlich
verhält
es sich, wenn noch später
in der betreffenden Rohkarossenstraße mehr als zwei verschiedene
Rohkarossen-Typen hergestellt werden sollen. Hierzu muss die Anordnung
gemäß 3 lediglich
mit einer längeren Brücke oder
einer Brückenverlängerung
und zusätzlichen
Spannrahmenlagern 7 und 8 versehen werden. Dieser
modulare Aufbau der hier vorgestellten Art von Anordnung ermöglicht es,
dass in jeder Produktionsphase die geringst möglichen Investitionskosten
anfallen, und immer nur derjenige Teil der Anordnung aufgebaut und
bezahlt werden muss, der tatsächlich
auch benötigt
wird. Die hier vorgestellte Art von Anordnung ist bzw. enthält also
eine entkoppelte Bestückungsanlage
für Spannrahmen.
-
Die
vorstehend unter Bezugnahme auf die 2 bis 5 vorgestellte
Art von Anordnung, durch welche während der Herstellung einer
Rohkarosse die Seitenwände
in eine bestimmungsgemäße Form
und eine bestimmungsgemäße Position
und Lage in Bezug auf den Rest des bis dahin gefertigten Rohkarosse
bringbar sind, weist gegenüber
der eingangs beschriebenen herkömmlichen
Anordnung eine ganze Reihe von Vorteilen auf. Etliche dieser Vorteile
wurden vorstehend bereits genannt. Neben den bereits genannten Vorteilen
weist die hier vorgestellt Anordnung auch noch die folgenden weiteren, ebenso
bedeutsamen Vorteile auf:
Erstens ermöglicht es die hier vorgestellte
Anordnung, dass die Zeit, die benötigt wird, um die auf den Schlitten 11, 12 befindlichen
Spannrahmen gegen andere Spannrahmen auszutauschen, sowohl bei der
in der 3 gezeigten Anordnung als auch bei der in der 4 gezeigten
Anordnung immer gleich groß ist.
Dies ist selbst dann der Fall, wenn bei der in der 4 beschriebenen
Anordnung die neuen Spannrahmen vor dem Spannrahmenwechsel aus den
Spannrahmenlagern geholt werden müssten, denn dies kann ja, wie
vorstehend bereits erläutert wurde,
schon vor dem Zeitpunkt erfolgen, zu dem der Wechsel zu erfolgen
hat. Dass die Spannrahmenwechselzeit unter allen Umständen immer
gleich ist, ist vorteilhaft, weil dadurch keine Sonderfälle vorhanden
sind, die eine besondere Berücksichtigung
beim Entwurf der betreffenden Arbeitsstation oder der Rohkarossenstraße erfordern.
Bei der eingangs beschriebenen herkömmlichen Anordnung ist dies
nicht der Fall. Dort hängt
die Spannrahmenwechselzeit davon ab, welcher Spannrahmen durch welchen
anderen Spannrahmen zu ersetzen ist. Außerdem ist die Spannrahmenwechselzeit
bei der hier vorgestellten Anordnung auch noch besonders kurz, nämlich nur
8 Sekunden. Bei der eingangs beschriebenen herkömmlichen Anordnung beträgt die Spannrahmenwechselzeit
10–17
Sekunden.
-
Zweitens
muss bei der hier vorgestellten Anordnung kein mit besonders hoher
Genauigkeit arbeitendes Portal vorgesehen werden. Zwar ist auch
bei den in den 3 und 4 gezeigten
Anordnungen eine Brücke 3 bzw. 3, 5, 6 mit
Portalschlitten 31, 32 vorhanden, doch reicht
es bei der hier vorgestellten Anordnung aus, wenn am unteren Ende
der z-Achsen 311, 312, 321, 322 eine
Genauigkeit von ca. ±5 mm
eingehalten wird. Bei der eingangs beschriebenen herkömmlichen
Anordnung ist eine Genauigkeit von ca. ±0,5 mm, also eine um den
Faktor 10 höhere Genauigkeit
erforderlich.
-
Drittens
lässt sich
die hier vorgestellte Anordnung sehr viel billiger herstellen und
betreiben als eine herkömmliche
Anordnung mit den entsprechenden Fähigkeiten und der entsprechenden
Leistungsfähigkeit.
Dies gilt in ganz besonderem Maße
für die in
der 2 gezeigte Anordnung, weil dort nicht einmal eine
Brücke
mit darauf fahrenden Portalschlitten vorgesehen ist. Dies gilt aber
beispielsweise wegen der sehr viel geringeren Anforderungen an die
Arbeitsgenauigkeit von Brücke
und Portalschlitten auch für
die in den 3 und 4 gezeigten
Anordnungen. Der modulare Aufbau der hier vorgestellten Art von
Anordnung ermöglicht
es zudem, dass immer nur derjenige Teil der Anordnung aufgebaut
und bezahlt werden muss, der tatsächlich auch benötigt wird,
und die Anordnung – wiederum
bei minimal möglichen
Investitionskosten – für die Herstellung
von mehr verschiedenen Rohkarossentypen zu erweitern.
-
Viertens
sind bei der hier vorgestellten Anordnung die Montage- und Inbetriebnahmezeiten sehr
viel geringer als es bei der eingangs beschriebenen herkömmlichen
Anordnung der Fall ist. Dies liegt unter anderem daran, dass die
hier vorgestellte Anordnung schon im Herstellungswerk zu etwa 80%
in Betrieb genommen werden kann, und beim Aufbau beim Endkunden
nur noch relative wenige Einstell- und Justierungsarbeiten vorgenommen
werden müssen.
-
Die
hier vorgestellte Anordnung erweist sich also unabhängig von
den Einzelheiten der praktischen Realisierung gleich in vielfacher
Hinsicht als äußerst vorteilhaft.
-
- 1
- Gestell
(Präzsionsstahlbau)
- 2
- bis
hierhin fertig gestellte Rohkarosse
- 3
- Brücke
- 5
- linke
Brückenverlängerung
- 6
- rechte
Brückenverlängerung
- 7
- linkes
Spannrahmenlager
- 8
- rechtes
Spannrahmenlager
- 11
- Schlitten
- 11-1
- Schlitten
- 11-2
- Schlitten
- 12
- Schlitten
- 13
- Schiene
- 31
- Portalschlitten
- 32
- Portalschlitten
- 41
- Spannrahmen
- 42
- Spannrahmen
- 43
- Spannrahmen
- 44
- Spannrahmen
- 91
- Säule
- 92
- Säule
- 93
- Säule
- 94
- Säule
- 191
- Säule
- 192
- Säule
- 193
- Säule
- 194
- Säule
- 311
- z-Achse
- 312
- z-Achse
- 321
- z-Achse
- 322
- z-Achse