DE202009018754U1

DE202009018754U1 - turntable

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Publication number: DE202009018754U1
Application number: DE202009018754U
Authority: DE
Original assignee: FFT EDAG Produktionssysteme GmbH and Co KG
Current assignee: FFT EDAG Produktionssysteme GmbH and Co KG
Priority date: 2008-02-07
Filing date: 2009-02-06
Publication date: 2013-03-08
Anticipated expiration: 2019-02-07
Also published as: EP2237923A1; DE102008008306A1; WO2009098285A1

Abstract

Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken, umfassend a) einen um eine Drehachse (Z) drehbaren Drehtisch (1) mit um die Drehachse (Z) angeordneten Fixierwerkzeugen (2, 3, 4, 5), die sich zum Aufnehmen und Fixieren ungleicher Werkstücke (8) voneinander unterscheiden und von denen jeweils eines durch eine Drehbewegung des Drehtisches (1) in eine Bearbeitungsposition (W) bewegbar ist, b) wenigstens einen inneren Bearbeitungsroboter (10), der für die Bearbeitung eines in der Bearbeitungsposition (W) befindlichen Werkstücks (8) in einem Innenbereich des Drehtisches (1) zwischen den Fixierwerkzeugen (2, 3, 4, 5) angeordnet ist, c) und einen Drehantrieb zur Erzeugung einer reversierenden Drehbewegung des Drehtisches (1), bei der jeweils eines der Fixierwerkzeuge (2, 3, 4, 5) zwischen der Bearbeitungsposition (W) und einer Beladeposition (L) zum Einlegen der Werkstücke (8) hin und her bewegbar ist.Device for machining workpieces, comprising a) a turntable (1) rotatable about an axis of rotation (Z) with fixing tools (2, 3, 4, 5) arranged around the axis of rotation (Z) and adapted to receive and fix unequal workpieces (8 b) at least one inner processing robot (10) which is suitable for processing a workpiece (8) located in the processing position (W) ) is arranged in an inner region of the turntable (1) between the fixing tools (2, 3, 4, 5), c) and a rotary drive for generating a reversing rotary movement of the turntable (1), in each case one of the fixing tools (2, 3 , 4, 5) between the processing position (W) and a loading position (L) for inserting the workpieces (8) is reciprocally movable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken unter Verwendung eines Drehtisches, der die Werkstücke in eine Bearbeitungsposition transportiert. Die Werkstücke können insbesondere aus mehreren Substrukturen bestehen, die mittels der Vorrichtung zu einer Fügestruktur, dem Werkstück, gefügt werden. Die Bearbeitung ist in solchen Ausführungen ein Fügeprozess oder umfasst einen Fügeprozess.The invention relates to a device for processing workpieces using a turntable, which transports the workpieces in a processing position. The workpieces may in particular consist of several substructures, which are joined by means of the device to form a joining structure, the workpiece. In such embodiments, the machining is a joining process or comprises a joining process.

Aus der DE 195 05 622 A1 ist eine Anlage zum Zusammenbau von Kraftfahrzeugkarosserien aus Blechteilen unter Verwendung eines Drehtisches mit Werkstückträgern bekannt, die um eine Drehachse des Drehtisches strahlenförmig angeordnet sind. Der Drehtisch wird in eine bestimmte Drehrichtung getaktet angetrieben, so dass die Werkstückträger nacheinander mehrere Drehpositionen durchlaufen, in denen jeweils zugeordnete Bearbeitungsschritte ausgeführt werden. In einer ersten der Drehpositionen werden Karosserieteile eingelegt und in einer nächsten Drehposition weitere Karosserieteile hinzugefügt. In weiteren Drehpositionen werden die Karosserieteile mittels Schweißen zu einer Rohkarosserie gefügt. In einer dieser Drehpositionen wird der Werkzeugträger radial ausgefahren, so dass das darauf befindliche Werkstück für Schweißroboter von mehreren Seiten zugänglich ist. In einer weiteren dieser Drehpositionen sind in einem zentralen Innenbereich des Drehtisches und an der Peripherie weitere Schweißroboter angeordnet, die dem Ausschweißen der bis zu diesem Zeitpunkt nur gehefteten Karosserie dienen. In der nächsten Drehposition werden die Karosserien ausgeschleust. Die Anlage benötigt viel Platz und ist auf die Bearbeitung stets gleicher Werkstücke beschränkt. Eine Umrüstung für die Bearbeitung Werkstücke anderer Art, beispielsweise zum Fügen einer Karosserie eines anderen Fahrzeugtyps, würde einen längeren Stillstand der Anlage erfordern.From the DE 195 05 622 A1 is a system for assembling motor vehicle bodies of sheet metal parts using a turntable with workpiece carriers known which are arranged radially around a rotation axis of the turntable. The turntable is cyclically driven in a certain direction of rotation, so that the workpiece carriers successively pass through several rotational positions in which respectively associated processing steps are carried out. In a first of the rotational positions body parts are inserted and added in a next rotational position other body parts. In further rotational positions, the body parts are joined by welding to a body shell. In one of these rotational positions, the tool carrier is extended radially, so that the workpiece thereon is accessible to welding robots from several sides. In a further of these rotational positions, further welding robots are arranged in a central inner area of the turntable and on the periphery, which serve to weld out the body which was only stapled up to this time. In the next rotational position, the bodies are ejected. The system requires a lot of space and is limited to processing always the same workpieces. A conversion for machining workpieces of another kind, for example, for joining a body of another vehicle type, would require a longer shutdown of the plant.

Die DE 20 2005 001 780 U1 offenbart eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Karosserieteilen ebenfalls unter Verwendung eines Drehtisches. Auf dem Drehtisch sind um die Drehachse verteilt mehrere Fixierwerkzeuge angeordnet, die sich in Anpassung an unterschiedliche Werkstücke voneinander unterscheiden, so dass mittels einer Drehbewegung des Drehtisches jedes der Fixierwerkzeuge wahlfrei in eine Beladeposition bewegt und dort mittels eines Beladeroboters mit dem gerade zu bearbeitenden Werkstück beladen werden kann. Die Fixierwerkzeuge sind auf dem Drehtisch beweglich angeordnet, so dass sie jeweils aus der Beladeposition mittels einer Fördereinrichtung vom Drehtisch weg in eine periphere Bearbeitungsposition bewegt und dort von Bearbeitungsrobotern bearbeitet werden können. Nach der Entnahme des bearbeiteten Werkstücks wird das Fixierwerkzeug auf den Drehtisch zurück in die Beladeposition bewegt, wo es mit dem nächsten Werkstück belegt wird. Auch diese Vorrichtung benötigt vergleichsweise viel Raum und ist komplex.The DE 20 2005 001 780 U1 discloses a device for processing body parts also using a turntable. On the turntable a plurality of fixing tools are distributed around the axis of rotation, which differ in adaptation to different workpieces, so that by means of a rotary movement of the turntable each of the fixing tools optionally moved to a loading position and loaded there by means of a loading robot with the currently being machined workpiece can. The fixing tools are arranged movably on the turntable, so that they can each be moved away from the loading position by means of a conveying device from the turntable into a peripheral processing position where they can be processed by processing robots. After removal of the machined workpiece, the fixing tool is moved on the turntable back to the loading position, where it is occupied by the next workpiece. This device also requires comparatively much space and is complex.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, Werkstücke unter Verwendung eines möglichst einfachen Drehtisches auf engem Raum und kurzer Zeit bearbeiten und einen Produktionswechsel flexibel durchführen zu können.It is an object of the invention to work pieces using a turntable as simple as possible in a small space and a short time and to be able to flexibly carry out a production change.

Die Erfindung hat eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken zum Gegenstand, die einen um eine Drehachse drehbaren Drehtisch mit mehreren Fixierwerkzeugen umfasst, die um die Drehachse des Drehtisches angeordnet sind und sich in Anpassung an Werkstücke unterschiedlicher Art voneinander unterscheiden. Durch eine Drehbewegung des Drehtisches wird jeweils eines der Fixierwerkzeuge in eine Bearbeitungsposition bewegt, in der die Bearbeitung des von dem Fixierwerkzeug jeweils aufgenommenen Werkstücks stattfindet. Der Bearbeitungsposition ist wenigstens ein Bearbeitungsroboter zugeordnet, also so angeordnet, dass er das in der Bearbeitungsposition befindliche Werkstück bearbeiten kann. Die Vorrichtung umfasst ferner einen Drehantrieb, mittels dem der Drehtisch reversierend drehantreibbar ist, um das an die zu bearbeitenden Werkstücke angepasste der Fixierwerkzeuge zwischen der Bearbeitungsposition und einer Beladeposition hin und her zu bewegen. In der Beladeposition werden die Werkstücke in das Fixierwerkzeug eingelegt. Die Fixierwerkzeuge können im Falle einer vertikalen Drehachse insbesondere an einer oberen Stirnseite des Drehtisches angeordnet sein und die unter Schwerkraft aufliegenden Werkstücke aufnehmen, positionieren und fixieren.The invention relates to a device for machining workpieces, which comprises a turntable rotatable about a rotation axis with a plurality of fixing tools, which are arranged about the axis of rotation of the turntable and differ from each other in adaptation to workpieces of different types. By a rotary movement of the turntable each one of the fixing tools is moved to a processing position in which the processing of the respectively recorded by the fixing tool workpiece takes place. The machining position is assigned at least one machining robot, that is arranged so that it can edit the workpiece located in the machining position. The apparatus further comprises a rotary drive, by means of which the turntable is reversibly rotatably driven to move the adapted to the workpieces to be machined of the fixing tools between the processing position and a loading position back and forth. In the loading position, the workpieces are inserted into the fixing tool. The fixing tools can be arranged in the case of a vertical axis of rotation, in particular on an upper end side of the turntable and record, position and fix the resting under gravity workpieces.

Der wenigstens eine Bearbeitungsroboter ist in einem Innenbereich des Drehtisches zwischen den um die Drehachse verteilt angeordneten Fixierwerkzeugen angeordnet, er wird im Folgenden daher als innerer Bearbeitungsroboter bezeichnet. Im Innenbereich können mehrere innere Bearbeitungsroboter, insbesondere zwei oder drei Bearbeitungsroboter, angeordnet sein. Der oder die inneren Bearbeitungsroboter ist oder sind vorzugsweise nur der einen Bearbeitungsposition zugeordnet, bearbeiten somit nur in dieser Bearbeitungsposition befindliche Werkstücke. Grundsätzlich ist jedoch auch eine Zuordnung zu einer optionalen, vom Drehtisch anfahrbaren weiteren Bearbeitungsposition denkbar, entweder von nur einem der inneren Bearbeitungsroboter oder auch mehreren. In bevorzugten Ausführungen weist die Vorrichtung jedoch nur eine einzige Bearbeitungsposition auf. In einer bevorzugten Weiterbildung ist dieser Bearbeitungsposition, falls mehrere Bearbeitungspositionen vorgesehen sind auch jeweils jeder weiteren Bearbeitungsposition, wenigstens ein weiterer Bearbeitungsroboter zugeordnet, der außerhalb des Drehtisches an dessen Peripherie angeordnet ist. Vorteilhafterweise sind der Bearbeitungsposition mehrere, beispielsweise zwei oder drei, gegebenenfalls noch mehr solch peripherer Bearbeitungsroboter zugeordnet, vorzugsweise durch der Bearbeitungsposition nahe periphere Anordnung.The at least one processing robot is arranged in an inner region of the turntable between the fixing tools distributed around the axis of rotation, it is therefore referred to below as an internal processing robot. In the interior region, a plurality of internal processing robots, in particular two or three processing robots, may be arranged. The one or more internal processing robot is or are preferably assigned to only one processing position, thus processing only located in this processing position workpieces. Basically, however, an assignment to an optional, approachable from the turntable further processing position is conceivable, either of only one of the internal processing robot or more. In preferred embodiments, however, the device has only a single processing position. In a preferred development of this processing position, if several processing positions are provided and each further processing position, at least one further processing robot associated, which is arranged outside of the turntable at the periphery is. Advantageously, the processing position of several, for example two or three, possibly even more such peripheral processing robot assigned, preferably by the processing position near peripheral arrangement.

Der wenigstens eine Bearbeitungsroboter ist in bevorzugten Ausführungen unabhängig vom Drehtisch abgestützt, so dass er die Drehbewegungen des Drehtisches nicht mitmacht. In diesen bevorzugten Ausführungen ist der Bearbeitungsroboter insbesondere nicht am Drehtisch abgestützt, sondern vorzugsweise auf einem Boden, auf dem auch der Drehtisch drehbar gelagert ist. Alternativ kann der wenigstens eine im Innenbereich angeordnete oder verallgemeinert ausgedrückt, der wenigstens eine aus dem Innenbereich heraus arbeitende Bearbeitungsroboter an beispielsweise der Decke abgestützt sein und von oben in Richtung auf den Innenbereich des Drehtisches ragen. Die vom Drehtisch unabhängige Abstützung entlastet den Drehtisch und insbesondere dessen Drehlagerung und Drehantrieb. Besonders bevorzugt bleibt der Innenbereich zwischen den Fixierwerkzeugen frei. Der Bearbeitungsroboter kann insbesondere in solch einem freibleibenden, zentralen Innenbereich angeordnet und abgestützt sein und dementsprechend aus dem Innenbereich heraus zwischen den Fixierwerkzeugen aufragen. Falls mehrere Bearbeitungsroboter im Innenbereich angeordnet sind, gelten die vorstehenden Ausführungen vorzugsweise für jeden der mehreren Bearbeitungsroboter.The at least one processing robot is supported in preferred embodiments independently of the turntable, so that he does not join the rotational movements of the turntable. In these preferred embodiments, the processing robot is in particular not supported on the turntable, but preferably on a floor on which the turntable is rotatably mounted. Alternatively, the at least one arranged inside or generally generalized, the at least one working out of the inner region processing robot to be supported, for example, the ceiling and protrude from above toward the interior of the turntable. The independent of the turntable support relieves the turntable and in particular its rotary bearing and rotary drive. Particularly preferably, the inner region remains free between the fixing tools. In particular, the processing robot can be arranged and supported in such a free, central inner region and accordingly protrude from the inner region between the fixing tools. If a plurality of processing robots are arranged indoors, the above embodiments are preferably applicable to each of the plurality of processing robots.

Der Anordnung von mehreren Bearbeitungsrobotern, insbesondere zwei Bearbeitungsrobotern, im Innenbereich wird gegenüber der Anordnung nur eines einzigen inneren Bearbeitungsroboters der Vorzug gegeben. Sind im Innenbereich mehrere Bearbeitungsroboter vorgesehen, können diese vorteilhafterweise jeweils kleiner sein als es ein innerer Bearbeitungsroboter sein kann, der im Innenbereich als einziger der Bearbeitungsposition zugeordnet ist. Die mehreren Bearbeitungsroboter können im Innenbereich an dem in der Bearbeitungsposition befindlichen Fixierwerkzeug insbesondere nebeneinander angeordnet sein und nebeneinander arbeiten; entsprechend kann der Wirkungskreis und in der Folge die Größe jedes dieser Bearbeitungsroboter gegenüber einem einzelnen inneren Bearbeitungsroboter verkleinert werden. Des Weiteren können gleichzeitig mehr Bearbeitungswerkzeuge aus dem Innenbereich heraus zum Einsatz gebracht und dadurch die Verweildauer des Werkstücks in der Bearbeitungsposition verkürzt werden.The arrangement of several processing robots, in particular two processing robots, indoors is given preference over the arrangement of only a single internal processing robot preference. If a plurality of processing robots are provided in the interior area, these can advantageously each be smaller than can be an internal processing robot, which is assigned in the interior as the only one of the processing position. The plurality of processing robots can be arranged in the inner area at the fixing tool located in the processing position, in particular, next to each other and work side by side; Correspondingly, the sphere of action and consequently the size of each of these processing robots can be reduced relative to a single internal processing robot. Furthermore, at the same time, more machining tools can be brought out of the inner area, thereby shortening the residence time of the workpiece in the machining position.

Der wenigstens eine Bearbeitungsroboter, im Falle mehrerer Bearbeitungsroboter ein Teil dieser Roboter oder vorzugsweise alle Bearbeitungsroboter, ist oder sind vorzugsweise ortsfest angeordnet. Der oder die Bearbeitungsroboter kann oder können insbesondere Industrieroboter sein. Der oder die Bearbeitungsroboter weist oder weisen vorzugsweise alle sechs Freiheitsgrade der Bewegung auf.The at least one processing robot, in the case of a plurality of processing robots a part of these robots or preferably all processing robots, is or are preferably arranged in a stationary manner. The one or more machining robots may or may in particular be industrial robots. The one or more machining robots preferably have or have all six degrees of freedom of movement.

Die Anordnung des wenigstens einen Bearbeitungsroboters im Innenbereich und die Lokalisierung der Bearbeitungsposition am Drehtisch, vorzugsweise auf dem Drehtisch, machen die Vorrichtung kompakt mit einer radial zur Drehachse geringen Ausdehnung. In der bevorzugten Ausbaustufe mit einem oder mehreren inneren und einem oder mehreren peripheren Bearbeitungsrobotern können auf dem engen Raum mehrere Bearbeitungsoperationen gleichzeitig ausgeführt werden. Da das Fixierwerkzeug zum Bearbeiten nicht vom Drehtisch ausgefahren werden muss, sondern am Drehtisch verbleiben kann, wird Zeit gespart, insbesondere im Falle eines Modellwechsels, da hierfür lediglich der Drehtisch weitergedreht werden muss, so dass das bislang benutzte Fixierwerkzeug von der Beladeposition aus gesehen über die Bearbeitungsposition oder von der Bearbeitungsposition aus gesehen über die Beladeposition in eine Ruheposition und bei diesem Weiterdrehen gleichzeitig stattdessen ein anderes der Fixierwerkzeuge in die Beladeposition bewegt und dort mit dem ersten Werkstück der neuen Art beladen werden kann. Da die Fixierwerkzeuge in die Bearbeitungsposition nicht ausfahren und dementsprechend nach Bearbeitung wieder in den Drehtisch einfahren, muss der Drehtisch auch nicht an einen das Aus- und Einfahren bewirkenden Förderer an- und von diesem abgedockt werden. Ferner wird der für den Transport und die Positionierung der Fixierwerkzeuge erforderliche Teil der Vorrichtung, insbesondere der Drehtisch, konstruktiv vereinfacht.The arrangement of the at least one machining robot in the interior and the localization of the processing position on the turntable, preferably on the turntable, make the device compact with a small radial extent to the axis of rotation. In the preferred embodiment with one or more inner and one or more peripheral processing robots, multiple processing operations may be performed concurrently in the confined space. Since the fixing tool does not have to be moved out of the turntable for editing, but can remain on the turntable, time is saved, especially in the case of a model change, as this only the turntable must be further rotated, so that the previously used fixing tool seen from the loading position on the Machining position or viewed from the processing position on the loading position in a rest position and at the same time another instead moving another of the fixing tools in the loading position and there can be loaded with the first workpiece of the new kind. Since the fixing tools do not extend to the machining position and accordingly retract into the turntable after machining, the turntable does not have to be attached to a conveyor causing the extension and retraction and be undocked by this. Furthermore, the part of the device required for the transport and positioning of the fixing tools, in particular the turntable, is structurally simplified.

Der Drehtisch kann um die Drehachse verteilt zwar grundsätzlich nur mit zwei oder drei Fixierwerkzeugen ausgestattet sein, bevorzugt weist er um die Drehachse verteilt jedoch wenigstens vier Fixierwerkzeuge auf. In bevorzugter Ausführung weist er genau vier Fixierwerkzeuge auf, die insbesondere relativ zueinander so angeordnet sein können, dass sie um die Drehachse des Drehtisches ein Rechteck bilden. Gegenüber einer Anordnung von beispielsweise drei Fixierwerkzeugen, die zweckmäßigerweise miteinander ein Dreieck bildend angeordnet wären, kann durch Anordnung von vier Fixierwerkzeugen oder gegebenenfalls noch mehr Fixierwerkzeugen die Vielfalt der bearbeitbaren Werkstücke erhöht werden. Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass die vier oder gegebenenfalls noch mehr Fixierwerkzeuge im Innenbereich einen größeren Freiraum schaffen, in dem entsprechend mehrere innere Bearbeitungsroboter angeordnet werden können. Besonders vorteilhaft ist es wenn vier in der Draufsicht auf den Drehtisch längliche Fixierwerkzeuge in zumindest im Wesentlichen rechtwinkliger Anordnung, also miteinander ein Rechteck, vorzugsweise Quadrat bildend an oder auf dem Drehtisch angeordnet sind.The turntable can be distributed around the axis of rotation while basically only be equipped with two or three fixing tools, it preferably has distributed around the axis of rotation, however, at least four fixing tools. In a preferred embodiment, it has exactly four fixing tools, which can be arranged in particular relative to each other so that they form a rectangle about the axis of rotation of the turntable. Compared with an arrangement of, for example, three fixing tools, which would expediently be arranged forming a triangle with one another, the variety of workpieces that can be machined can be increased by arranging four fixing tools or optionally even more fixing tools. A particular advantage is that the four or possibly even more fixing tools create a larger free space in the interior, in which a corresponding number of internal processing robots can be arranged. It is particularly advantageous if four fixing tools which are elongate in the plan view of the turntable are arranged on or on the turntable in an at least substantially rectangular arrangement, ie with each other a rectangle, preferably a square.

Die zu bearbeitenden Werkstücke werden vorzugsweise jeweils in der Bearbeitungsposition entnommen. In bevorzugten Ausführungen ist der Bearbeitungsposition wenigstens ein Entnahmeroboter zugeordnet, vorteilhafterweise an der Peripherie des Drehtisches angeordnet. Der Entnahmeroboter nimmt das bearbeitete Werkstück auf, bewegt es durch den Raum bis zu einer Ablage und legt es dort ab. Anschließend steht er für die Entnahme des nächsten bearbeiteten Werkstücks wieder bereit. Auch dieser Roboter kann ortsfest angeordnet sein. Vorzugsweise handelt es sich wie bei dem oder den Bearbeitungsrobotern) um einen Industrieroboter mit einem Roboterarm, der im Raum in allen sechs Freiheitsgraden der Bewegung beweglich ist. The workpieces to be machined are preferably removed in each case in the processing position. In preferred embodiments, the machining position is assigned at least one removal robot, advantageously arranged on the periphery of the turntable. The picking robot picks up the machined workpiece, moves it through the room to a shelf and places it there. He is then ready for the removal of the next machined workpiece. This robot can be arranged stationary. Preferably, like the machining robot (s), it is an industrial robot with a robotic arm movable in space in all six degrees of freedom of movement.

Für die serielle Bearbeitung artgleicher Werkstücke in jeweils möglichst kurzer Zeit ist es von Vorteil, wenn der Entnahmeroboter die Werkstücke nicht nur entnimmt und ablegt, sondern die Werkstücke jeweils nach Lösen von Spannern des Fixierwerkzeugs für eine weitere Bearbeitung durch den wenigstens einen oder mehrere der Bearbeitungsroboter hält. Der Entnahmeroboter kann für die weitere Bearbeitung das Werkstück beispielsweise über der Bearbeitungsposition frei im Raum halten oder während der weiteren Bearbeitung bereits in Richtung auf die Ablage bewegen, wobei der oder die Bearbeitungsroboter solch einer Bewegung folgen müsste(n). Von Vorteil ist auch, dass nach der Entnahme an dem Werkstück Orte zugänglich sind, die an dem vom Fixierwerkzeug aufgenommenen Werkstück nicht oder nur schwer zugänglich waren. Der Entnahmeroboter bietet dem oder den Bearbeitungsroboter(n) das Werkstück somit in einer besser zugänglichen Position an. Gegebenenfalls kann er das Werkstück nicht nur vom Fixierwerkzeug abheben und halten, sondern zusätzlich auch drehen, um die Zugänglichkeit noch weiter zu verbessern. Handelt es sich bei dem Bearbeitungsprozess wie bevorzugt um einen Fügeprozess, beispielsweise einen Schweißprozess, wird das vom Entnahmeroboter gehaltene Werkstück vorteilhafterweise weiter und dadurch fester gefügt, beispielsweise ausgeschweißt.For the serial processing of the same workpieces in the shortest possible time, it is advantageous if the removal robot not only removes and deposits the workpieces, but holds the workpieces each after loosening tensioners of the fixing tool for further processing by the at least one or more of the processing robot , The removal robot may keep the workpiece freely in space, for example, above the processing position for further processing, or may already move in the direction of the tray during further processing, with the processing robot or operators having to follow such a movement. It is also advantageous that, after removal from the workpiece, locations are accessible which were not or only with difficulty accessible on the workpiece received by the fixing tool. The removal robot thus offers the workpiece or the machining robot (s) the workpiece in a more accessible position. If necessary, he can not only lift the workpiece from the fixing and hold, but also rotate in order to improve the accessibility even further. If the machining process is preferably a joining process, for example a welding process, the workpiece held by the picking robot is advantageously continued to be joined more firmly, for example by welding.

Die weitere Bearbeitung im entnommenen Zustand, d. h. die fliegende Bearbeitung, kann zu einer beträchtlichen Erhöhung der Auslastung des Drehtisches und somit Verkürzung der Taktzeit einer Serienfertigung genutzt werden, indem der Drehtisch nach Entnahme des Werkstücks, bereits vor oder zumindest jedoch noch während der weiteren Bearbeitung wieder reversiert, d. h. zurückgedreht und dadurch das Fixierwerkzeug wieder zurück in die Beladeposition bewegt wird. Während der oder die Bearbeitungsroboter noch die weitere Bearbeitung durchführt oder durchführen, wird das nächste Werkstück in das bereits wieder in der Beladeposition befindliche Fixierwerkzeug eingelegt und relativ zu diesem positioniert. Vorteilhafterweise nimmt das Fixierwerkzeug mit dem nächsten Werkstück bereits wieder die Bearbeitungsposition ein, bevor oder sobald der oder die Bearbeitungsroboter der Bearbeitungsposition wieder frei ist oder sind, die weitere Bearbeitung also abgeschlossen ist.The further processing in the removed state, d. H. the flying processing, can be used to a considerable increase in the utilization of the turntable and thus shortening the cycle time of a series production by reversing the turntable after removal of the workpiece, before or at least still during further processing, d. H. turned back and thereby the fixing tool is moved back into the loading position. While the processing robot or performs the further processing or perform, the next workpiece is placed in the already located in the loading position fixing tool and positioned relative thereto. Advantageously, the fixing tool again assumes the machining position with the next workpiece before or as soon as the machining robot or the machining position is or are free again, the further machining is therefore complete.

Die Fixierwerkzeuge beinhalten in bevorzugten Ausführungen jeweils wenigstens einen automatisch betätigbaren Spanner, vorzugsweise eine Mehrzahl automatisch betätigbarer Spanner, mit dem oder denen das Werkstück relativ zum Fixierwerkzeug fixiert wird. Grundsätzlich möglich, jedoch weniger bevorzugt, könnten die Fixierwerkzeuge auch nur für eine lose Fixierung im Sinne einer reinen Positionierung sorgen und eine externe Fixiereinrichtung, beispielsweise ein Fixierroboter vorgesehen sein, der das Werkstück jeweils bei der Bearbeitung gegen das Fixierwerkzeug spannt. Der Entnahmeroboter könnte beispielsweise als Fixierroboter dienen. Eine externe Fixiereinrichtung würde jedoch Platz beanspruchen und wäre im Allgemeinen ein Hindernis für den oder die Bearbeitungsroboter.The fixing tools include in preferred embodiments in each case at least one automatically operable tensioner, preferably a plurality of automatically operable tensioner, with which or which the workpiece is fixed relative to the fixing tool. Basically possible, but less preferred, the fixing tools could provide only for a loose fixation in the sense of a pure positioning and an external fixing device, for example a fixing robot may be provided, which clamps the workpiece during the processing against the fixing tool. The removal robot could serve, for example, as a fixing robot. However, an external fixator would take up space and would generally be an obstacle to the machining robot (s).

Um den oder die Spanner des jeweils im Betrieb befindlichen Fixierwerkzeugs, bei dem oder denen es sich insbesondere um einen oder mehrere mechanische Spanner handeln kann, automatisch zu betätigen, ist vorzugsweise eine Medienzuführung für die Versorgung dieses Fixierwerkzeugs mit elektrischer Energie oder einem Druckfluid, vorzugsweise Druckluft, vorgesehen. Das Wort ”oder” wird hier und auch sonst im Sinne der Erfindung stets im allgemeinen logischen Sinne verwendet, umfasst also sowohl die Bedeutung von ”entweder.... oder” als auch die von ”und”, soweit sich aus dem jeweiligen Zusammenhang nicht ausschließlich nur eine eingeschränkte Bedeutung ergeben kann. Die Medienzuführung kann daher in einer ersten Variante nur elektrische Energie, in einer zweiten Variante nur Druckfluid und in einer dritten Variante beides in Kombination sicherstellen. Alternativ zu einer Medienzuführung wäre es auch denkbar, obgleich weniger bevorzugt, den oder die Spanner mittels eines Getriebemechanismus zu betätigen, der eine Drehbewegung des Drehtisches in eine Schließ- oder Öffnungsbewegung des oder der Spanner umwandelt.In order to automatically actuate the one or more tensioners of the respective fixing tool which is in operation, which may in particular be one or more mechanical tensioners, preferably a media supply for the supply of this fixing tool with electrical energy or a pressurized fluid, preferably compressed air , intended. The word "or" is used here and elsewhere in the sense of the invention always in the general logical sense, so includes both the meaning of "either .... or" and that of "and", as far as the respective context does not exclusively can only give a limited meaning. The media supply can therefore ensure only electrical energy in a first variant, in a second variant only pressurized fluid and in a third variant both in combination. As an alternative to a media feed, it would also be conceivable, although less preferred, to operate the tensioner (s) by means of a gear mechanism which converts a rotary motion of the turntable into a closing or opening movement of the tensioner (s).

Die Fixierwerkzeuge können jeweils mit einer eigenen Medienzuführung permanent verbunden sein, oder es kann zumindest das für die jeweilige Produktion verwendete Fixierwerkzeug bei Aufnahme des Betriebs mit einer Medienzuführung verbunden werden und die Verbindung während des Betriebs mit diesem Fixierwerkzeug bestehen bleiben. Die Medienzuführung ist in derartigen Ausführungen eine Schleppzuführung. Weniger Raum als eine Schleppzuführung beansprucht jedoch eine Medienzuführung mit einer Drehverbindung, die das jeweils verwendete Fixierwerkzeug in der Beladeposition und in der Bearbeitungsposition mit der Medienzuführung verbindet, aber zwischen diesen beiden Positionen von der Medienzuführung trennt. In solchen Ausführungen können der Drehtisch einen oder vorzugsweise pro Fixierwerkzeug jeweils einen eigenen Kupplungsanschluss und die Medienzuführung für die Beladeposition und die Bearbeitungsposition jeweils einen das Gegenstück bildenden Kupplungsanschluss aufweisen. Der Kupplungsanschluss des im Betrieb befindlichen Fixierwerkzeugs verbindet sich in den beiden Positionen mit jeweils dem der betreffenden Position zugeordneten Kupplungsanschluss der Medienzuführung automatisch, wenn das Fixierwerkzeug in die betreffende Position bewegt wird. In solch einer Ausführung wird oder werden der oder die Spanner nach dem Einlegen des Werkstücks in der Beladeposition zum Spannen betätigt, d. h. geschlossen, und nach der Bearbeitung in der Bearbeitungsposition geöffnet, um das Werkstück entnehmen zu können.The fixing tools can each be permanently connected to a separate media supply, or at least the fixing tool used for the respective production can be connected to the operation of a media supply upon commencement of operation and the connection can be maintained during operation with this fixing tool. The media supply is in such embodiments a drag feed. However, less space than a drag feed claimed a media feeder with a rotary joint, the fixing tool used in each case in the loading position and in the processing position with the Media feed connects, but separates these two positions of the media feeder. In such embodiments, the turntable one or preferably per fixing tool each having its own coupling connection and the media supply for the loading position and the processing position each having a counterpart coupling connection. The coupling connection of the fixing tool in operation connects automatically in the two positions with the respectively associated position of the associated coupling connection of the media supply, when the fixing tool is moved to the position in question. In such an embodiment, after insertion of the workpiece in the loading position, the tensioner or clamps are or are actuated for tensioning, ie closed, and opened after machining in the machining position in order to be able to remove the workpiece.

Die Medienversorgung kann nochmals vereinfacht werden, wenn das Werkstück noch nicht in der Beladeposition, sondern erst in der Bearbeitungsposition gespannt wird. Erfolgt die Medienversorgung mittels einer Drehverbindung über an- und abkuppelbare Anschlusskupplungen, so kann auf eine der Beladeposition zugeordnete Anschlusskupplung der Medienzuführung verzichtet werden. Die Medienzuführung weist in solch einer bevorzugten Ausführung eine Anschlusskupplung nur für die Bearbeitungsposition auf. In der Beladeposition wird das Werkstück in das Fixierwerkzeug nur eingelegt und positioniert, aber noch nicht gespannt, sondern nach dem Positionieren direkt in die Bearbeitungsposition bewegt. Bei Erreichen der Bearbeitungsposition kuppeln die Anschlusskupplung des Fixierwerkzeugs und die Anschlusskupplung der Medienzuführung automatisch ein, die Spanner werden betätigt und das Werkstück dadurch gespannt. Nach dem Bearbeiten werden die Spanner gelöst und die Medienverbindung vor der Bewegung aus der Bearbeitungsposition wieder automatisch gelöst. Ein automatisches An- und Abdocken nur in der Bearbeitungsposition ist insbesondere dann möglich, wenn das Werkstück mit seinem Gewicht auf dem Fixierwerkzeug liegt und das Fixierwerkzeug mit Positionierelementen ausgestattet ist, die durch formschlüssigen Eingriff mit dem Werkstück ein Verrutschen verhindern.The media supply can be further simplified if the workpiece is not stretched in the loading position, but only in the processing position. If the media supply takes place by means of a rotary connection via coupling couplings that can be coupled and uncoupled, then a connection coupling of the media supply assigned to the loading position can be dispensed with. In such a preferred embodiment, the media feeder has a connection coupling only for the processing position. In the loading position, the workpiece is only inserted into the fixing tool and positioned, but not yet tensioned, but moved after positioning directly in the machining position. When the machining position is reached, the connection coupling of the fixing tool and the connection coupling of the media supply automatically engage, the clamps are actuated and the workpiece is thereby tensioned. After machining, the clamps are loosened and the media connection automatically released again before moving out of the machining position. An automatic docking and undocking only in the machining position is particularly possible when the workpiece is located with its weight on the fixing tool and the fixing tool is equipped with positioning that prevent slipping by positive engagement with the workpiece.

Für eine rasche Umrüstung der Vorrichtung ist es vorteilhaft, wenn ein der Beladeposition zugeordneter Beladeroboter oder ein der Bearbeitungsposition zugeordneter Entnahmeroboter, vorzugsweise beide Roboter, mit einer Wechselgreifeinrichtung ausgestattet ist oder sind. Die Wechselgreifeinrichtung umfasst ein Greifwerkzeug für ein Werkstück einer ersten Art und ein weiteres Greifwerkzeug für ein sich hiervon unterscheidendes Werkstück einer zweiten Art. Durch Einsatz einer oder mehrerer Wechselgreifeinrichtungen mit wenigstens zwei unterschiedlichen Greifwerkzeugen, die gleichzeitig an einem Roboterarm befestigt sind, ist es bei einem Werkstückwechsel nicht mehr erforderlich, das in der einen Produktion benutzte Greifwerkzeug vom Roboterarm abzudocken und das für die neue Produktion angepasste neue Greifwerkzeug anzudocken, es muss vielmehr nur die Ausrichtung des Roboterarms zu einer Basis des betreffenden Roboters geändert werden, um wahlweise entweder das eine oder das andere Greifwerkzeug zum Einsatz zu bringen. Eine bevorzugte Wechselgreifeinrichtung für einen raschen Greifwerkzeugwechsel werden beispielsweise in der DE 10 2007 055 119.5 offenbart, die diesbezüglich in Bezug genommen wird. Das Gleiche gilt hinsichtlich der Bearbeitungswerkzeuge des oder der Bearbeitungsroboter(s), falls hier ein Wechsel erforderlich sein sollte.For rapid retrofitting of the device, it is advantageous if a loading robot assigned to the loading position or a removal robot assigned to the processing position, preferably both robots, are or are equipped with an exchangeable gripping device. The interchangeable gripping device comprises a gripping tool for a workpiece of a first type and another gripping tool for a second type thereof differing from one another. By using one or more interchangeable gripping devices with at least two different gripping tools, which are fastened simultaneously to a robot arm, it is during a workpiece change it is no longer necessary to undock the gripping tool used in one production from the robotic arm and to dock the new gripping tool adapted for the new production, but only to change the orientation of the robotic arm to a base of the robot in question, to either one or the other Use gripping tool for use. A preferred changing gripping device for a rapid gripping tool change, for example, in the DE 10 2007 055 119.5 disclosed in this regard. The same applies with regard to the machining tools of the machining robot (s), if a change should be required here.

Das Werkstück besteht in bevorzugten Ausführungen aus wenigstens zwei, bevorzugter noch mehr Substrukturen, die nach dem Einlegen noch als separate Substrukturen vorliegen. Allerdings werden sie mittels des angepassten Fixierwerkzeugs relativ zueinander nach Ort und Ausrichtung positioniert und im positionierten Zustand mittels Kraftschluss am Fixierwerkzeug gespannt. Als Werkstück wird die Gesamtheit der Substrukturen verstanden. Der Bearbeitungsprozess kann einen Fügeprozess beinhalten, er kann insbesondere auch ein reiner Fügeprozess sein. Entsprechend ist der wenigstens eine oder sind die mehreren Bearbeitungsroboter, gegebenenfalls auch nur einer oder mehrere der mehreren Bearbeitungsroboter, Fügeroboter. Als Fügeprozess kommt insbesondere das Schweißen in Frage. Alternativ oder in Kombination damit können auch andere Fügeprozesse zum Einsatz gelangen, beispielsweise Löten oder Rollfalzen, grundsätzlich ist die Erfindung jedoch in Verbindung mit jedem Fügeprozess, also beispielsweise auch Kleben, Schrauben oder Nieten vorteilhaft, um nur Beispiele zu nennen. Der Bearbeitungsprozess kann der Art nach auch anders gestaltet sein, beispielsweise als Zerspannungs- oder Schleifprozess. Ein oder mehrere unterschiedliche Fügeprozesse kann oder können auch untereinander oder mit einem oder mehreren anderen Bearbeitungsprozess(en) kombiniert sein.In preferred embodiments, the workpiece consists of at least two, more preferably even more substructures which are still present as separate substructures after insertion. However, they are positioned by means of the adjusted fixing tool relative to each other according to location and orientation and stretched in the positioned state by means of adhesion to the fixing tool. As a workpiece, the entirety of the substructures is understood. The machining process can include a joining process; in particular, it can also be a pure joining process. Accordingly, the at least one or the plurality of processing robots, possibly also only one or more of the plurality of processing robots, are joining robots. As a joining process in particular welding comes into question. Alternatively or in combination with it, other joining processes can also be used, for example soldering or roll folding, but in principle the invention is advantageous in connection with any joining process, for example gluing, screwing or riveting, to name but a few examples. The machining process can also be designed differently, for example as a tensioning or grinding process. One or more different joining processes may or may also be combined with each other or with one or more other machining processes.

In einer Grundausführung ist am Drehtisch nur eine einzige Bearbeitungsposition vorgesehen, die Vorrichtung also mit einem oder vorzugsweise mehreren Bearbeitungsrobotern für diese einzige Bearbeitungsposition ausgestattet. In einer Ausbaustufe sind zwei Bearbeitungspositionen vorgesehen, die Vorrichtung also mit jeweils wenigstens einem, vorzugsweise jeweils mehreren Bearbeitungsrobotern für jede der Bearbeitungspositionen ausgestattet. Für solch eine Weiterbildung und damit einhergehend Erhöhung der Auslastung der Vorrichtung und des Durchsatzes an Werkstücken eignet sich insbesondere ein Drehtisch mit wenigstens, vorzugsweise genau vier um die Drehachse des Drehtisches verteilten Fixierwerkzeugen. Die Fixierwerkzeuge des Drehtisches können in der Ausbaustufe dafür eingerichtet sein, in den beiden Bearbeitungspositionen Werkstücke unterschiedlicher Art zu bearbeiten, also Werkstücke einer ersten Art in der einen und Werkstücke einer anderen Art in der zweiten Bearbeitungsposition. Die Fixierwerkzeuge, die das Werkstück in den Bearbeitungspositionen fixieren, können aber auch gleich sein, um in beiden Bearbeitungspositionen gleichzeitig gleiche Werkstücke bearbeiten zu können. Es können in der Ausbaustufe, aber auch in der Grundvariante, alle Fixierwerkzeuge sich voneinander unterscheiden oder auch zwei der Fixierwerkzeuge, gegebenenfalls auch noch mehr der Fixierwerkzeuge gleich sein. Allerdings ist der Drehtisch mit wenigstens zwei unterschiedlichen Fixierwerkzeugen ausgestattet. Sind am Drehtisch zwei Bearbeitungspositionen gebildet, umfasst die Vorrichtung wenigstens zwei innere Bearbeitungsroboter, einen für die eine und den anderen für die andere Bearbeitungsposition. In noch einer weiteren Ausbaustufe umfasst die Vorrichtung im Innenbereich des Drehtisches für wenigstens eine der Bearbeitungspositionen, bevorzugt für jede der Bearbeitungspositionen, jeweils zwei oder gegebenenfalls noch mehr innere Bearbeitungsroboter.In a basic version only a single processing position is provided on the turntable, so the device equipped with one or preferably more processing robots for this single processing position. In one embodiment, two processing positions are provided, the device thus equipped with at least one, preferably in each case a plurality of processing robots for each of the processing positions. For such a development and concomitantly increase the utilization of the device and the throughput of workpieces is in particular a turntable with at least, preferably exactly four distributed around the axis of rotation of the turntable fixing. The fixing tools of the turntable can be set up in the expansion stage for processing workpieces of different types in the two processing positions, ie workpieces of a first type in one and workpieces of another type in the second processing position. However, the fixing tools that fix the workpiece in the machining positions can also be the same in order to be able to process identical workpieces simultaneously in both machining positions. It can in the expansion stage, but also in the basic version, all fixing tools differ from each other or two of the fixing tools, possibly even more of the fixing tools to be the same. However, the turntable is equipped with at least two different fixing tools. If two machining positions are formed on the turntable, the device comprises at least two internal machining robots, one for the one and the other for the other machining position. In yet another embodiment, the device comprises in the interior of the turntable for at least one of the processing positions, preferably for each of the processing positions, two or possibly even more internal processing robots.

Mit der beschriebenen Vorrichtung kann beispielsweise ein Verfahren zum Fügen von Substrukturen zu zusammengesetzten Fahrzeugteilen in einer Serienfertigung betrieben werden, bei dem in einem ersten Schritt Substrukturen in einem eine Beladeposition einnehmenden Fixierwerkzeug eines Drehtisches in einer durch das Fixierwerkzeug vorgegebenen Anordnung eingelegt werden, in einem zweiten Schritt das Fixierwerkzeug allein durch eine Drehbewegung des Drehtisches in eine Bearbeitungsposition bewegt, in einem dritten Schritt die Substrukturen in der Bearbeitungsposition mittels wenigstens eines Bearbeitungsroboters in der vorgegebenen Anordnung zu einem zusammengesetzten Karosserieteil geometriestabil gefügt, in einem vierten Schritt das gefügte Karosserieteil aus dem Fixierwerkzeug genommen und in einem fünften Schritt das Fixierwerkzeug nach dem Entnehmen des Karosserieteils allein durch eine Rückdrehbewegung des Drehtisches in die Beladeposition zurück bewegt wird und die Schritte eins bis fünf mit immer wieder gleichen Substrukturen in Serie wiederholt werden.With the described device, for example, a method for joining substructures to assembled vehicle parts can be operated in a series production, in which substructures are inserted in a loading position engaging fixing tool of a turntable in a predetermined by the fixing tool substructures in a first step, in a second step moves the fixing tool solely by a rotational movement of the turntable in a processing position, in a third step the substructures in the machining position by means of at least one machining robot in the predetermined arrangement to a composite body part geometrically stable joined in a fourth step, the joined body part from the fixing and in a fifth step, the fixing tool is moved back after removal of the body part by a reverse rotation of the turntable in the loading position and the steps ei ns to five are repeated in series with repeatedly identical substructures.

Dabei kann bei dem Verfahren das Fixierwerkzeug die Substrukturen bereits in der Beladeposition oder vorzugsweise erst in der Bearbeitungsposition relativ zueinander in der vorgegebenen Anordnung spannt, wobei die Substrukturen bis zu dem Spannen auf dem Fixierwerkzeug liegend relativ zueinander in der vorgegebenen Anordnung lediglich positioniert sind.In this case, in the method, the fixing tool clamps the substructures already in the loading position or preferably only in the machining position relative to each other in the predetermined arrangement, wherein the substructures are merely positioned relative to each other in the predetermined arrangement lying up to the clamping on the fixing tool.

Weiterhin können bei dem Verfahren z. B. das geometriestabil gefügte Fahrzeugteil von einem Entnahmeroboter aus dem Fixierwerkzeug genommen, bei oder nach der Entnahme aus dem Fixierwerkzeug weiter bearbeitet, vorzugsweise von dem oder den Bearbeitungsrobotern(n) fester gefügt und währenddessen von dem Entnahmeroboter gehalten, für die weitere Bearbeitung vorzugsweise im Raum gedreht und nach der weiteren Bearbeitung abgelegt wird und bei dem das vom Fahrzeugteil freie Fixierwerkzeug während der weiteren Bearbeitung des Fahrzeugteils in die Beladeposition zurück bewegt wird die nächsten Substrukturen eingelegt werden, das Fixierwerkzeug mit den nächsten Substrukturen in die Bearbeitungsposition bewegt wird und der wenigstens eine oder die mehreren Bearbeitungsroboter die nächsten Substrukturen vorzugsweise bereits fügen, bevor der Entnahmeroboter das vorherige Fahrzeugteil abgelegt hat.Furthermore, in the method z. B. the geometriestabil joined vehicle part taken from a removal robot from the fixing, further processed during or after removal from the fixing, preferably by the one or more machining robots (s) more firmly joined and held in the meantime by the removal robot, preferably for further processing in the room is rotated and stored after further processing and in which the vehicle part free fixing tool moves back into the loading position during further processing of the vehicle part, the next substructures are inserted, the fixing tool is moved to the next substructures in the processing position and the at least one or the plurality of processing robots preferably already add the next substructures before the removal robot has deposited the previous vehicle part.

Außerdem kann bei dem Verfahren der wenigstens eine Bearbeitungsroboter in einem freien, bezüglich einer Drehachse des Drehtisches zentralen Innenbereich des Drehtisches angeordnet sein und/oder die Substrukturen werden in der Bearbeitungsposition zusätzlich von wenigstens einem peripheren Bearbeitungsroboter gefügt, der radial außen von dem in der Bearbeitungsposition befindlichen Fixierwerkzeug angeordnet ist.In addition, in the method, the at least one processing robot can be arranged in a free, central area of the turntable with respect to a rotation axis of the turntable and / or the substructures are additionally joined in the processing position by at least one peripheral processing robot located radially outward from that in the processing position Fixing tool is arranged.

Schließlich können bei dem Verfahren um eine Drehachse des Drehtisches verteilt mehrere Fixierwerkzeuge angeordnet sein, die sich zum Fügen unterschiedlicher Karosserieteile voneinander unterscheiden, und das Fixierwerkzeug kann für einem Wechsel der Art der Karosserieteile durch eine Dreh- oder Rückdrehbewegung des Drehtisches über die Bearbeitungs- oder Beladeposition hinaus in eine Ruheposition und durch die Dreh- oder Rückdrehbewegung stattdessen ein anderes der Fixierwerkzeuge in die Beladeposition bewegt werden.Finally, in the method distributed around a rotation axis of the turntable can be arranged a plurality of fixing tools, which differ from one another for joining different body parts, and the fixing tool for a change in the type of body parts by a rotational or reverse rotation of the turntable on the processing or loading position In addition, in a rest position and by the rotary or reverse rotation movement another of the fixing tools are moved to the loading position.

Vorteilhafte Merkmale werden auch in den Unteransprüchen und deren Kombinationen beschrieben.Advantageous features are also described in the subclaims and their combinations.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Figuren erläutert. An dem Ausführungsbeispiel offenbar werdende Merkmale bilden je einzeln und in jeder Merkmalskombination die Gegenstände der Ansprüche und auch die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen vorteilhaft weiter. Es zeigen:Hereinafter, an embodiment of the invention will be explained with reference to figures. The features disclosed in the exemplary embodiment advantageously each individually and in each combination of features form the subject matter of the claims and also the embodiments described above. Show it:

1 eine Vorrichtung für die Bearbeitung von Werkstücken in einer Draufsicht; und 1 a device for machining workpieces in a plan view; and

2 die Vorrichtung in einer perspektivischen Sicht. 2 the device in a perspective view.

1 zeigt eine Vorrichtung für die Bearbeitung von Werkstücken 8 in einer Draufsicht. Die Vorrichtung umfasst einen Drehtisch 1, der um eine vertikale Drehachse Z drehbar ist. Auf einem Gestell des Drehtisches 1 sind um die Drehachse Z gleichmäßig verteilt mehrere Fixierwerkzeuge angeordnet, im Ausführungsbeispiel vier Fixierwerkzeuge 2, 3, 4 und 5. Die Fixierwerkzeuge 2 bis 5 sind relativ zu dem Gestell des Drehtisches 1 ortsfest und könnten daher integrierter Bestandteil des Gestells sein. Im Ausführungsbeispiel ist jedes der Fixierwerkzeuge 2 bis 5 jedoch lösbar und somit austauschbar, bevorzugt einzeln austauschbar, am Gestell befestigt. Die Fixierwerkzeuge 2 bis 5 weisen jeweils einen Träger 6 sowie mehrere Positionierelemente und Spanner 7 zum Positionieren und Spannen der Werkstücke 8 auf. Die Spanner 7 können insbesondere mechanische Spanner sein, die die Werkstücke 8 mit Kraftschluss spannen und dadurch relativ zum Fixierwerkzeug 2, 3, 4 oder 5 fixieren. Die Träger 6 können wie im Ausführungsbeispiel plattenförmig sein. Sie bilden für jeweils einen Satz von Positionierelementen und Spanner 7 eine gemeinsame Plattform und weisen die Verbindungstechnik für die Befestigung am Gestell des Drehtisches 1 auf. Sie sind an der Oberseite des Drehtisches 1 in Umfangsrichtung dicht aufeinander folgend zu einem Ring angeordnet, so dass radial zu der Drehachse Z so wenig Raum wie möglich benötigt wird. 1 shows a device for machining workpieces 8th in a top view. The device comprises a turntable 1 which is rotatable about a vertical axis Z of rotation. On a rack of the turntable 1 are arranged around the axis of rotation Z evenly distributed more fixing tools, in the exemplary embodiment, four fixing tools 2 . 3 . 4 and 5 , The fixing tools 2 to 5 are relative to the frame of the turntable 1 stationary and could therefore be an integral part of the frame. In the embodiment, each of the fixing tools 2 to 5 However, detachable and thus interchangeable, preferably individually interchangeable, attached to the frame. The fixing tools 2 to 5 each have a carrier 6 as well as several positioning elements and tensioners 7 for positioning and clamping the workpieces 8th on. The tensioners 7 In particular, mechanical tensioners may be the workpieces 8th clamp with traction and thereby relative to the fixing tool 2 . 3 . 4 or 5 fix. The carriers 6 can be plate-shaped as in the embodiment. They each form a set of positioning elements and tensioners 7 a common platform and have the connection technology for attachment to the frame of the turntable 1 on. They are at the top of the turntable 1 arranged in the circumferential direction closely following one another to form a ring, so that as little space as possible is required radially to the axis of rotation Z.

Die Fixierwerkzeuge 2 bis 5 sind in Umfangsrichtung in einem Winkelabstand von 90° zueinander versetzt angeordnet. Die Träger 6 sind in der Draufsicht gesehen paarweise rechtwinklig zueinander angeordnet und bilden somit um die Drehachse Z ein Rechteck. Die Träger 6 sind in Umfangsrichtung langgestreckt, d. h. in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse Z langer als in radialer Richtung. Sie sind dicht beieinander angeordnet, im Ausführungsbeispiel stoßen sie aneinander. Um einerseits eine möglichst große Fläche pro Träger zu erhalten, aber andererseits die radiale Erstreckung des Drehtisches möglichst gering zu halten, sind die Träger 6 im Bereich ihrer der Drehachse Z zugewandten inneren Enden abgeschrägt und dort auf Gärung zueinander angeordnet.The fixing tools 2 to 5 are arranged offset in the circumferential direction at an angular distance of 90 ° to each other. The carriers 6 are seen in plan view in pairs arranged at right angles to each other and thus form about the axis of rotation Z a rectangle. The carriers 6 are elongated in the circumferential direction, ie in the circumferential direction with respect to the axis of rotation Z longer than in the radial direction. They are arranged close to each other, in the embodiment they collide. On the one hand to obtain the largest possible area per carrier, but on the other hand to keep the radial extent of the turntable as low as possible, are the carrier 6 Chamfered in the region of the inner axis of the axis Z facing and arranged there to fermentation to each other.

Die Vorrichtung umfasst einen Antrieb für einen reversierenden Drehantrieb des Drehtisches 1. Ein Motor des Antriebs kann insbesondere im Bereich unter den Fixierwerkzeugen 2 bis 5 angeordnet sein. In einer laufenden Serienproduktion, in der nacheinander stets die gleichen Werkstücke 8 bearbeitet werden, dreht der Antrieb den Drehtisch 1 hin und her, so dass eines der Fixierwerkzeuge 2 bis 5, im Ausführungsbeispiel das Fixierwerkzeug 2, zwischen einer Beladeposition L und einer Bearbeitungsposition W hin und her bewegt, im Ausführungsbeispiel um die Drehachse Z hin und her geschwenkt wird. Der Drehtisch 1 wird für die Bewegung des Fixierwerkzeugs 2 aus jeweils einer der beiden Positionen L und W in die andere um einen der Winkelteilung der Anordnung der Fixierwerkzeuge 2 bis 5 entsprechenden Winkel hin und her gedreht. Das Fixierwerkzeug 2 wird in der Beladeposition L mit dem zu bearbeitenden Werkstück 8 beladen, mit diesem Werkstück 8 in die Bearbeitungsposition W und nach Bearbeitung und Entnahme des Werkstücks 8 wieder zurück in die Beladeposition L bewegt und dort mit dem nächsten Werkstück 8 beladen. Dieser Vorgang wird im Takt der Serienfertigung ständig wiederholt.The device comprises a drive for a reversing rotary drive of the turntable 1 , A motor of the drive can in particular in the area under the fixing tools 2 to 5 be arranged. In a continuous series production, in succession always the same workpieces 8th The drive turns the turntable 1 back and forth, leaving one of the fixing tools 2 to 5 , In the exemplary embodiment, the fixing tool 2 , moved back and forth between a loading position L and a processing position W, in the exemplary embodiment about the rotation axis Z is pivoted back and forth. The turntable 1 is used for the movement of the fixing tool 2 from one of the two positions L and W in the other by one of the angular pitch of the arrangement of the fixing tools 2 to 5 corresponding angle turned back and forth. The fixing tool 2 is in the loading position L with the workpiece to be machined 8th loaded, with this workpiece 8th in the processing position W and after machining and removal of the workpiece 8th moved back to the loading position L and there with the next workpiece 8th loaded. This process is constantly repeated in time with series production.

An der Peripherie des Drehtisches 1 sind ein Beladeroboter 9, mehrere Bearbeitungsroboter 11 und ein Entnahmeroboter 12 angeordnet. Der Beladeroboter 9 ist der Beladeposition L zugeordnet und dementsprechend so angeordnet, dass er die Werkstücke 8 in das Fixierwerkzeug 2 einlegen kann, wenn dieses die Beladeposition L einnimmt. Die Werkstücke 8 werden jeweils von einem Satz vorgefertigter Substrukturen gebildet, die in der Bearbeitungsposition W zu einer Gesamtstruktur, dem Werkstück 8, gefügt werden. Die Substrukturen werden dem Beladeroboter 9 relativ zueinander in der Anordnung zugeführt, in der sie anschließend zum Werkstück 8 gefügt werden. Der Beladeroboter 9 trägt am Ende seines Roboterarms eine Greifeinrichtung, mit der er den noch nicht gefügten, losen Verbund der Substrukturen im Ganzen greift und in das zu diesem Zeitpunkt in der Beladeposition L befindliche Fixierwerkzeug 2 ablegt. Bei dem Ablegen werden die Substrukturen von den Positionierelementen des Fixierwerkzeugs 2 geführt, so dass sie sich in der letzten Phase des Ablegens positionsgenau an den Positionierelementen ausrichten. Das Fixierwerkzeug 2 kann mit einer Sensorik ausgestattet sein, mittels der automatisch festgestellt wird, ob jede der Substrukturen die vorbestimmte Position nach Ort und Ausrichtung einnimmt. Alternativ kann solch eine Sensorik auch am Beladeroboter oder extern an einer anderen Stelle der Vorrichtung angeordnet sein.At the periphery of the turntable 1 are a loading robot 9 , several processing robots 11 and a picking robot 12 arranged. The loading robot 9 is assigned to the loading position L and accordingly arranged so that it the workpieces 8th in the fixing tool 2 can insert when this occupies the loading position L. The workpieces 8th are each formed by a set of prefabricated substructures, which in the processing position W to a total structure, the workpiece 8th to be joined. The substructures become the loading robot 9 fed relative to each other in the arrangement in which they then to the workpiece 8th be joined. The loading robot 9 carries at the end of his robotic arm a gripping device with which he engages the not yet joined, loose composite of the substructures in the whole and in the currently located in the loading position L fixing tool 2 stores. When depositing, the substructures of the positioning of the fixing tool 2 guided, so that they align in the last phase of depositing exact position on the positioning elements. The fixing tool 2 may be equipped with a sensor by means of which it is automatically determined whether each of the substructures occupies the predetermined position by location and orientation. Alternatively, such a sensor may also be arranged on the loading robot or externally on another location of the device.

Sobald das noch als loser Verbund der Substrukturen vorliegende Werkstück 8 in der Beladeposition L auf dem Fixierwerkzeug 2 positioniert ist, was vorzugsweise sensorisch erfasst wird, führt der Drehtisch 1 eine Teildrehung aus, im Beispiel eine Viertel-Umdrehung, durch die das Fixierwerkzeug 2 in die Bearbeitungsposition W gelangt.As soon as the still present as a loose composite of the substructures workpiece 8th in the loading position L on the fixing tool 2 is positioned, which is preferably detected by sensors, leads the turntable 1 a partial rotation, in the example a quarter-turn, through which the fixing tool 2 in the processing position W arrives.

In der Bearbeitungsposition W wird das Werkstück 8 bearbeitet, indem die Substrukturen zu einer festen Gesamtstruktur gefügt werden. Um die für die Bearbeitung benötigte Zeit zu reduzieren, sind der Bearbeitungsposition W nicht nur drei periphere Bearbeitungsroboter 11, sondern als Besonderheit zwei innere Bearbeitungsroboter 10 zugeordnet, die in einem zentralen Innenbereich des Drehtisches 1 nahe der Drehachse Z zwischen den Fixierwerkzeugen 2 bis 5 angeordnet sind. Die inneren Bearbeitungsroboter 10 und die peripheren Bearbeitungsroboter 11 wirken gleichzeitig auf das Werkstück 8 ein. Im Ausführungsbeispiel sind sämtliche Bearbeitungsroboter 10 und 11 Fügeroboter. Der Fügeprozess kann insbesondere ein Schweißprozess sein.In the machining position W, the workpiece becomes 8th edited by joining the substructures into a solid forest. In order to reduce the time required for the machining, the machining position W is not just three peripheral machining robots 11 , but as a special feature two internal processing robot 10 assigned in a central interior of the turntable 1 near the axis of rotation Z between the fixing tools 2 to 5 are arranged. The inner ones processing robot 10 and the peripheral processing robots 11 act simultaneously on the workpiece 8th one. In the exemplary embodiment, all processing robots 10 and 11 Add robot. The joining process may in particular be a welding process.

Die inneren Bearbeitungsroboter 10 sind vom Drehtisch 1 unabhängig auf dem Boden abgestützt, drehen also bei einer Drehbewegung des Drehtisches 1 bzw. der Fixierwerkzeuge 2 bis 5 nicht mit. Dies entlastet die Drehlagerung und den Drehantrieb des Drehtisches 1. Die im Takt hin und her gehende, reversierende Drehbewegung kann hierdurch auch rascher ausgeführt werden als bei einer Abstützung am Drehtisch, da die Abstützung am Drehtisch 1 dessen Trägheitsmoment erhöhen würde.The internal processing robot 10 are from the turntable 1 independently supported on the ground, so rotate during a rotary movement of the turntable 1 or the fixing tools 2 to 5 not with. This relieves the pivot bearing and the rotary drive of the turntable 1 , The reciprocating, reversing rotational movement in the cycle can thereby be carried out more quickly than with a support on the turntable, since the support on the turntable 1 whose moment of inertia would increase.

Die Werkstücke 8 werden für den Bearbeitungsprozess mittels des Fixierwerkzeugs 2 nicht nur relativ zueinander positioniert, sondern mittels dessen Spanner 7 auch gespannt. Das Spannen kann bereits in der Beladeposition L oder erst in der Bearbeitungsposition W vorgenommen werden. Die für das Spannen erforderliche Energie, beispielsweise elektrische Energie oder ein Druckfluid, wird dem Fixierwerkzeug 2 über eine Medienzuführung zugeführt. Falls die Medienzuführung nicht als eine zumindest während der laufenden Produktion permanent verbundene Schleppkabelverbindung ausgeführt ist, sondern als Drehverbindung mit einem oder mehreren ortsfesten Kupplungsanschlüssen, weist das Fixierwerkzeug 2 oder der Drehtisch 1 für das Fixierwerkzeug 2 als Gegenstück ebenfalls einen Kupplungsanschluss auf, der sich automatisch an die Medienzuführung andockt, wenn das Fixierwerkzeug 2 die Bearbeitungsposition W erreicht. Die Medienzuführung kommt mit einem einzigen Kupplungsanschluss aus, der der Bearbeitungsposition W zugeordnet ist. In solch einer Ausführung werden die Spanner 7 nur in der Bearbeitungsposition W betätigt, nämlich zum Spannen geschlossen und verriegelt und zum Freigeben des Werkstücks 8 geöffnet. In einer alternativen Ausführung kann die Medienzuführung einen Kupplungsanschluss zusätzlich auch für die Beladeposition L aufweisen, um das Werkstück 8 bereits in der Beladeposition L zu spannen, im gespannten Zustand zu verriegeln und in diesem Zustand in die Bearbeitungsposition W zu bewegen, in der die Spanner 7 nach der Bearbeitung nur noch geöffnet werden.The workpieces 8th be used for the machining process by means of the fixing tool 2 not only positioned relative to each other, but by means of its tensioner 7 also curious. The clamping can already be done in the loading position L or only in the processing position W. The energy required for clamping, for example electrical energy or a pressurized fluid, becomes the fixing tool 2 supplied via a media supply. If the media feeder is not designed as a tow cable connection permanently connected at least during ongoing production, but as a rotary connection with one or more fixed coupling connections, the fixing tool has 2 or the turntable 1 for the fixing tool 2 as a counterpart also a coupling connection, which automatically docks to the media supply when the fixing tool 2 reaches the machining position W. The media supply comes with a single coupling connection, which is assigned to the processing position W. In such an embodiment, the tensioner 7 operated only in the processing position W, namely closed for clamping and locked and to release the workpiece 8th open. In an alternative embodiment, the media supply may additionally have a coupling connection for the loading position L, around the workpiece 8th already in the loading position L to tension, to lock in the tensioned state and to move in this state in the processing position W, in which the tensioner 7 after editing, only open.

Nach dem Öffnen der Spanner 7 nimmt der Entnahmeroboter 12 das freigegebene Werkstück 8 aus dem Fixierwerkzeug 2 und legt es in einer Ablage ab, beispielsweise in einem Magazin oder auf einem Abförderer. Sobald das Fixierwerkzeug 2 von dem Werkstück 8 frei ist, dreht der Drehtisch 1 zurück, so dass das Fixierwerkzeug 2 wieder in die Beladeposition L bewegt wird und dort mit dem nächsten Werkstück 8, d. h. dem nächsten losen Verbund von Substrukturen belegt werden kann.After opening the tensioner 7 takes the removal robot 12 the released workpiece 8th from the fixing tool 2 and puts it in a tray, for example in a magazine or on a conveyor. Once the fixing tool 2 from the workpiece 8th is free, the turntable rotates 1 back, leaving the fixing tool 2 is moved back to the loading position L and there with the next workpiece 8th ie the next loose composite of substructures can be occupied.

Um die Auslastung der Vorrichtung zu erhöhen und infolgedessen die Taktzeit zu verringern, ist der Bearbeitungsprozess in Teilprozesse untergliedert. Ein erster Teilprozess wird an dem in der Bearbeitungsposition W relativ zum Fixierwerkzeug 2 gespannten Werkstück 8 ausgeführt, ein zweiter Teilprozess erst, nachdem das Fixierwerkzeug 2 von dem Werkstück 8 wieder frei ist. Der Entnahmeroboter 12 hebt das Werkstück 8 vom Fixierwerkzeug 2 ab und hält es im Raum, während die gleichen Bearbeitungsroboter 10 und 11 den zweiten Teilprozess der Bearbeitung durchführen. Da das Werkstück 8 während des zweiten Teilprozesses frei von dem Fixierwerkzeug 2 und insbesondere dessen Spannern 7 ist, können die Bearbeitungsroboter 10 und 11 jetzt Stellen erreichen, die im gespannten Zustand nicht oder nur schlecht zugänglich sind. Optional kann der Entnahmeroboter 12 dafür eingerichtet sein, das Werkstück 8 vor oder während dieser nachgelagerten Bearbeitung im Raum zu führen, gegebenenfalls zu drehen, um die betreffenden Stellen noch besser zugänglich zu machen. Während des zweiten Teilprozesses der Bearbeitung kann das Fixierwerkzeug 2 in der Beladeposition L bereits mit dem nächsten Werkstück 8 beladen werden. Handelt es sich bei der Bearbeitung um einen Fügeprozess oder beinhaltet die Bearbeitung einen Fügeprozess, werden die Substrukturen des Werkstücks 8 im gespannten Zustand geometriefest gefügt, beispielsweise durch Punktschweißen, und das in Bezug auf seine Geometrie bereits feste, stabile Werkstück 8 wird anschließend im zweiten Teilprozess fertig oder zumindest fester gefügt, beispielsweise ausgeschweißt.In order to increase the utilization of the device and consequently reduce the cycle time, the machining process is subdivided into sub-processes. A first partial process is performed on that in the processing position W relative to the fixing tool 2 tensioned workpiece 8th executed, a second sub-process only after the fixing tool 2 from the workpiece 8th is free again. The picking robot 12 lifts the workpiece 8th from the fixing tool 2 and keeps it in the room while the same editing robot 10 and 11 perform the second subprocess of editing. Because the workpiece 8th during the second subprocess free from the fixing tool 2 and in particular its tensioners 7 is, the editing robots can 10 and 11 now reach places that are not or only slightly accessible in the tensioned state. Optionally, the removal robot 12 be set up for the workpiece 8th before or during this downstream processing in the room to rotate if necessary, to make the sites even more accessible. During the second partial process of machining, the fixing tool 2 in the loading position L already with the next workpiece 8th be loaded. If the machining is a joining process or the machining involves a joining process, the substructures of the workpiece become 8th in the tensioned state geometriefest joined, for example by spot welding, and in terms of its geometry already solid, stable workpiece 8th is then finished in the second sub-process or at least solid joined, for example, welded.

Die Roboter 9 bis 12 können insbesondere übliche Industrieroboter sein mit jeweils einer ortsfest angeordneten Basis und einem von der Basis abragenden Roboterarm mit allen sechs Freiheitsgraden der Bewegung. An den Roboterarmen sind in bekannter Weise lösbar die Werkzeuge befestigt, im Falle der Roboter 9 und 12 jeweils ein Greifwerkzeug und im Falle der Bearbeitungsroboter 10 und 11 jeweils ein Bearbeitungswerkzeug, beispielsweise ein Schweißwerkzeug. Im Hinblick auf die am Ort der Vorrichtung üblicherweise sehr beengten Platzverhältnisse ist die Anordnung von Bearbeitungsrobotern 10 und 11 sowohl an der Peripherie als auch im Innenbereich des Drehtisches 1 von großem Vorteil, da dies die Anordnung von kleinen Bearbeitungsrobotern 10 und 11 mit entsprechend kleinem Aktionsradius, dafür aber in großer Zahl dicht beieinander erlaubt.The robots 9 to 12 In particular, conventional industrial robots may be each with a stationary base and a projecting from the base robot arm with all six degrees of freedom of movement. On the robot arms, the tools are releasably secured in a known manner, in the case of robots 9 and 12 in each case a gripping tool and in the case of machining robots 10 and 11 in each case a machining tool, for example a welding tool. In view of the place of the device usually very cramped space is the arrangement of processing robots 10 and 11 both on the periphery and inside the turntable 1 of great benefit as this is the arrangement of small processing robots 10 and 11 with a correspondingly small radius of action, but allowed in large numbers close together.

Die Fixierwerkzeuge 2 bis 5 sind wie bereits erwähnt unterschiedlich. Jedes ist für die Aufnahme, Positionierung und Fixierung eines der Art nach anderen Werkstücks 8 angepasst. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Werkstück 8 um ein Seitenteil einer Kraftfahrzeugkarosserie bestehend aus den Substrukturen A-, B- und C-Säule sowie Dachrahmen und Schweller, die mittels der Vorrichtung zu einem festen Seitenteil gefügt werden. Mittels der Vorrichtung können entsprechend der Anzahl der Fixierwerkzeuge 2 bis 5 Seitenteile unterschiedlicher Fahrzeugmodelle bearbeitet werden. Mit entsprechend angepassten Fixierwerkzeugen 2 bis 5 können auch andere Karosserieteile bearbeitet werden, beispielsweise ein Vorderbau, ein Hinterbau oder eine Bodengruppe. Grundsätzlich ist auch denkbar, komplette Karosserien zu bearbeiten, bevorzugter wird die Vorrichtung jedoch für die Bearbeitung nur von Teilen der Karosserie eingerichtet, da die Bearbeitung ganzer Rohkarosserien eine Vorrichtung entsprechender Größe erfordert.The fixing tools 2 to 5 are different as already mentioned. Each is for picking up, positioning and fixing one of the kind after another workpiece 8th customized. in the Embodiment is the workpiece 8th to a side part of a motor vehicle body consisting of the substructures A-, B- and C-pillar and roof frame and sill, which are joined by means of the device to a fixed side part. By means of the device can according to the number of fixing tools 2 to 5 Side parts of different vehicle models are processed. With appropriately adjusted fixing tools 2 to 5 Other body parts can be edited, for example, a front, a rear or a floor assembly. In principle, it is also conceivable to process complete bodies, but more preferably the device is set up for machining only parts of the body, since the processing of entire body shells requires a device of corresponding size.

Im Falle einer Produktionsumstellung auf ein der Art nach anderes Werkstück 8, beispielsweise ein Seitenteil eines anderen Fahrzeugmodells oder ein der Art nach anderes Karosserieteil oder von einem linken auf ein rechtes Seitenteil des gleichen Fahrzeugmodells muss lediglich das an das Werkstück der anderen Art angepasste Fixierwerkzeug 3, 4 oder 5 statt des Fixierwerkzeugs 2 in die Beladeposition L und anschließend im Takt der jeweiligen nächsten Serienproduktion zwischen den Positionen L und W hin und her bewegt werden. Der Antrieb des Drehtisches 1 ist daher nicht nur für die in einer bestimmten Produktion erforderliche Reversierbewegung, sondern auch für ein Drehen über den Drehwinkel der Reversierbewegung hinaus eingerichtet. Der Drehtisch 1 verfügt über die Fähigkeit, jedes der Fixierwerkzeuge 2 bis 5 durch eine einfache Drehbewegung wahlfrei in die Beladeposition L und zwischen dieser und der Bearbeitungsposition W oszillierend im Takt der Serienfertigung hin und her zu bewegen. Für die Produktionsumstellung werden bei den Bearbeitungsrobotern 10 und 11 Änderungen der Steuerung vorgenommen, vorzugsweise erfolgt dies durch eine Steuerungssoftware automatisch. Gegebenenfalls werden die Bearbeitungswerkzeuge gewechselt. Bei den Robotern 9 und 12 ist im Allgemeinen der Wechsel der jeweiligen Greifeinrichtung erforderlich. Dies kann konventionell durch Abdocken der bislang benutzten und Andocken einer neuen Greifeinrichtung geschehen. Alternativ können die Roboter 9 und 12 oder zumindest einer dieser Roboter, in diesem Fall vorzugsweise der Beladeroboter 9, mit einer Wechselgreifeinichtung bestückt sein, die wenigstens zwei unterschiedliche Greifeinrichtungen gleichzeitig in einem Greifkopf integriert, der am Ende des Roboterarms befestigt ist. Bevorzugte Wechselgreifeinrichtungen und auch Wechseleinrichtungen von Bearbeitungswerkzeugen, die für die Roboter 10 und 11 verwendet werden können, offenbart insbesondere die DE 10 2008 003 067 .In case of a production change in a different kind of work piece 8th For example, a side part of another vehicle model or a different type body part or from a left to a right side part of the same vehicle model only has to be adapted to the workpiece of the other type fixing tool 3 . 4 or 5 instead of the fixing tool 2 in the loading position L and then to the beat of the respective next series production between the positions L and W back and forth. The drive of the turntable 1 Therefore, it is set up not only for the reversing movement required in a specific production, but also for a rotation beyond the rotation angle of the reversing movement. The turntable 1 has the ability of each of the fixing tools 2 to 5 by a simple rotational movement optional in the loading position L and between this and the processing position W oscillating in the cycle of mass production back and forth to move. For the production change, the processing robots 10 and 11 Changes made to the controller, preferably this is done automatically by a control software. If necessary, the processing tools are changed. At the robots 9 and 12 In general, the change of the respective gripping device is required. This can be done conventionally by undocking the previously used and docking a new gripping device. Alternatively, the robots can 9 and 12 or at least one of these robots, in this case preferably the loading robot 9 , be equipped with a Wechselgreifeinichtung integrated at least two different gripping devices simultaneously in a gripping head, which is attached to the end of the robot arm. Preferred changeover devices and also changing devices of machining tools that are used for the robots 10 and 11 can be used, in particular discloses the DE 10 2008 003 067 ,

In einer Variante kann eine weitere Bearbeitungsposition gebildet werden, so dass am Drehtisch 1 ein weiteres Werkstück 8 oder ein Werkstück einer anderen Art, beispielsweise das andere Seitenteil des gleichen Fahrzeugtyps oder aber beispielsweise eine Tür oder Heckklappe bearbeitet, vorzugsweise gefügt, werden kann. Diese weitere Bearbeitungsposition ist zweckmäßigerweise der Arbeitsposition W gegenüberliegend gebildet, in der Position, die in den Figuren das Fixierwerkzeug 4 einnimmt. Dieser weiteren Bearbeitungsposition können vorteilhafterweise zwei weitere innere Bearbeitungsroboter wie die Bearbeitungsroboter 10 der Bearbeitungsposition W zugeordnet sein, wobei diese weiteren inneren Bearbeitungsroboter 10 zur anderen Seite hin arbeiten würden. Ferner kann die Vorrichtung in Zuordnung zu dieser weiteren Bearbeitungsposition einen oder mehrere weitere periphere Bearbeitungsroboter 11 aufweisen, vorteilhafterweise auch einen eigenen Beladeroboter 9 bei der Position, die in den Figuren gerade das Fixierwerkzeug 5 einnimmt, und optional auch einen weiteren Entnahmeroboter 12, der zweckmäßigerweise dem Entnahmeroboter 12 diagonal über die Drehachse Z gegenüberliegend angeordnet wäre. In solch einer Variante können die Fixierwerkzeuge 2 und 4 beispielsweise gleich sein, um gleiche Werkstücke 8 zu bearbeiten und dadurch den Durchsatz zu erhöhen. Entsprechend können die Fixierwerkzeuge 3 und 5 gleich sein und sich von den Fixierwerkzeugen 2 und 4 unterscheiden, um dennoch einen raschen Modellwechsel ausführen zu können, ohne den Drehtisch 1 mit neuen Fixierwerkzeugen bestücken zu müssen. Alternativ können sich die Fixierwerkzeuge 2 und 5 aber auch in der Ausbaustufe voneinander unterscheiden, um gleichzeitig Werkstücke unterschiedlicher Art an den beiden Bearbeitungspositionen bearbeiten zu können.In a variant, a further processing position can be formed, so that on the turntable 1 another workpiece 8th or a workpiece of another type, for example, the other side part of the same vehicle type or, for example, a door or tailgate edited, preferably joined, can be. This further processing position is expediently formed opposite the working position W, in the position which in the figures is the fixing tool 4 occupies. This further processing position can advantageously be two further internal processing robots, such as the processing robots 10 be assigned to the processing position W, these other internal processing robot 10 would work to the other side. Furthermore, the apparatus can, in association with this further processing position, have one or more further peripheral processing robots 11 have, advantageously, its own loading robot 9 at the position, in the figures just the fixing tool 5 occupies, and optionally also another picking robot 12 , which expediently the removal robot 12 would be arranged diagonally across the axis of rotation Z opposite. In such a variant, the fixing tools 2 and 4 for example, be the same, to the same workpieces 8th to process and thereby increase the throughput. Accordingly, the fixing tools 3 and 5 be the same and different from the fixing tools 2 and 4 in order to nevertheless be able to carry out a rapid model change without the turntable 1 to equip with new fixing tools. Alternatively, the fixing tools can 2 and 5 but also differ from each other in the expansion stage, in order to simultaneously be able to process workpieces of different types at the two processing positions.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19505622 A1 [0002]
DE 202005001780 U1 [0003]
DE 102007055119 [0019]
DE 102008003067 [0043]

Claims

Device for machining workpieces, comprising a) a turntable rotatable about an axis of rotation (Z) ( 1 ) arranged around the axis of rotation (Z) fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ), which are used to pick up and fix unequal workpieces ( 8th ) and of which one each by a rotary movement of the turntable ( 1 ) is movable into a processing position (W), b) at least one inner processing robot ( 10 ), which is suitable for machining a workpiece (W) in the machining position (FIG. 8th ) in an interior of the turntable ( 1 ) between the fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ) is arranged, c) and a rotary drive for generating a reversing rotational movement of the turntable ( 1 ), in each case one of the fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ) between the processing position (W) and a loading position (L) for loading the workpieces ( 8th ) is movable back and forth.

Device according to the preceding claim, characterized in that in the interior of the turntable ( 1 ) between the fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ) at least one further internal processing robot ( 10 ) for machining the workpiece in the machining position (W) ( 8th ) is arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one inner processing robot ( 10 ) or the at least two inner processing robots ( 10 ) of the preceding claim, independent of the turntable ( 1 ) is or are supported, preferably on a floor on which also the turntable ( 1 ), so that the one or more internal processing robot (s) ( 10 ) Rotational movements of the turntable ( 1 ) does not participate.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the turntable ( 1 ) at least, preferably exactly four arranged around the axis of rotation (Z) fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ), of which at least two for receiving and fixing unequal workpieces ( 8th ) and of which one each by the rotational movement of the turntable ( 1 ) is movable to the reworking position (W).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ) operable clamps ( 7 ) for clamping the workpieces ( 8th ) and for the operation of the tensioner ( 7 ) a media supply for electrical energy or fluid is provided, and that the media supply by means of a towing connection or in the processing position (W) automatically on and uncoupled connection with the in the processing position (W) located fixing tool ( 2 ) connected is.

Device according to the preceding claim, characterized in that the media supply has a coupling connection for producing and releasing the connection in each case for the loading position (L) and the processing position (W) or only for the processing position (W).

Device according to one of the preceding claims and at least one of the following features: (i) the device comprises a peripheral processing robot ( 11 ) used for machining the workpiece (W) in the machining position ( 8th ) radially outside of the turntable ( 1 ) and preferably only the turntable ( 1 ) assigned; (ii) the device comprises a loading robot ( 9 ) for inserting the workpieces ( 8th ) in each case in the loading position (L) located fixing tool; (iii) the device comprises a picking robot ( 12 ) for removing the workpiece machined in the machining position (W) ( 8th ) and preferably also for depositing in a rack for the machined workpieces ( 8th ).

Device according to the preceding claim, characterized in that the device is the loading robot ( 9 ) or the removal robot ( 12 ), on the loading robot ( 9 ) or the removal robot ( 12 ) different gripping devices, each for gripping workpieces ( 8th ) of a particular and each for gripping workpieces of a different kind, or is fixed and the loading robot ( 9 ) or picking robot ( 12 ) optionally may or may not use any of the gripping devices to grasp without releasing the others.

Device according to the preceding claim, characterized in that the removal robot ( 12 ) and is adapted to the machined workpiece ( 12 ) from the fixing tool located in the machining position ( 2 ) and for further processing by means of the internal processing robot ( 10 ) or, in the case of several processing robots ( 10 . 11 ), by means of at least one of the processing robots ( 10 . 11 ) to hold or guide in space, preferably including a rotational movement of the workpiece ( 8th ).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive is adapted to the turntable ( 1 ) for a change in the type of workpieces ( 8th ) by a larger angle than in reversing operation for mutually identical workpieces ( 8th ), so that optionally each of the fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ) in the loading position (L) and reversibly between this and the processing position (W) is reciprocally movable.

Device according to one of the preceding claims and at least one of the following features: (i) the workpieces ( 8th ) consist of several substructures, which are joined in the machining position, and the fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ) have tensioners ( 7 ), by means of which the substructures of each workpiece ( 8th ) can be clamped positionally accurate relative to each other; (ii) the fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ) each have a carrier ( 6 ) and on the carrier ( 6 ) arranged tensioner ( 7 ) on; (iii) the fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ) are on the turntable ( 1 ) fixed, preferably interchangeable, arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ) each positioning structures for positioning and tensioner ( 7 ) for clamping the positioned, preferably in each case composed of substructures workpieces ( 8th ) and that the device, preferably at least the fixing tool located in the machining position (W) ( 2 . 3 . 4 . 5 ) or the loading robot ( 9 ), is provided with a sensor by means of which it can be determined whether the recorded workpiece ( 8th ) relative to the used fixing tool ( 2 ) is positioned correctly.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one, the plurality or a part of the plurality of processing robots ( 10 . 11 ) Fügeroboter, for example Rollfalz-, gluing, screwing, riveting, soldering or preferably welding robot is or are and the device for joining groups of prefabricated substructures to each one of the workpieces ( 8th ), preferably to a respective body part of a motor vehicle is used.

Device according to one of the preceding claims in combination with claim 4, further comprising at least one further internal processing robot, which is suitable for processing a workpiece located in a further processing position in the inner region of the turntable (US Pat. 1 ) between the fixing tools ( 2 . 3 . 4 . 5 ), wherein the processing positions in the circumferential direction about the rotational axis (Z) of the turntable offset by at least substantially 180 ° to each other, and preferably comprising a peripheral processing robot, which arranged for the processing of the workpiece located in the further processing position radially outside of the turntable is.