-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fertigungsanlage zur Montage von elektronischen Baugruppen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Gattungsgemäße Fertigungsanlagen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei diesen Fertigungsanlagen werden Leiterplatten manuell, d.h. von Arbeitskräften, mit elektronischen Bauteilen bestückt und anschließend einem Prozess zum Fixieren der elektronischen Bauteile auf der Leiterplatte zugeführt. Dieser Prozess kann beispielsweise ein Lötprozess sein.
-
Ein Beispiel für eine solche Fertigungsanlage ist aus der
DE 197 52 176 A1 bekannt geworden. Dort ist in
1 dargestellt, dass die offenbarte Fertigungsanlage mehrere Arbeitsplätze für Arbeitskräfte aufweist, an denen Leiterplatten mit elektronischen Bauteilen manuell bestückt werden. Anschließend werden die bestückten Leiterplatten (Baugruppen) auf ein Förderband verbracht und nachfolgend einem Lötprozess zugeführt, wo die elektronischen Bauteile durch Löten an der Leiterplatte fixiert und elektronisch mit dieser verbunden werden.
-
Jeder Arbeitsplatz wird in der Regel von verschiedenen Arbeitskräften benutzt, beispielsweise aufgrund von Schichtbetrieb. Da die Arbeitskräfte, die an einem Arbeitsplatz ihrer Arbeit nachgehen, unterschiedlicher Statur sein können oder beispielsweise eine Arbeitskraft lieber im Stehen und eine andere Arbeitskraft lieber im Sitzen arbeitet, wäre es wünschenswert, den Arbeitsplatz an die individuellen Voraussetzungen oder Wünsche anpassen zu können.
-
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Fertigungsanlage bereitzustellen, bei der eine individuelle Anpassung eines Arbeitsplatzes möglich ist.
-
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, zu verhindern, dass eine individuelle Anpassung eines Arbeitsplatzes einen Einfluss auf den Arbeitsablauf in der Fertigungsanlage hat.
-
Diese Aufgaben werden durch eine Fertigungsanlage gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Die erfindungsgemäße Fertigungsanlage zur Montage von elektronischen Baugruppen weist zumindest einen, bevorzugt jedoch mehrere Arbeitsplätze für das manuelle Bestücken von elektronischen Baugruppen auf. Erfindungsgemäß zeichnet sich die Fertigungsanlage insbesondere dadurch aus, dass eine Arbeitshöhe des Arbeitsplatzes stufenlos einstellbar ist, wobei zumindest eine dem Arbeitsplatz zugeordnete Einrichtung in Abhängigkeit von der Arbeitshöhe automatisch höhenverstellbar ist.
-
Einem Arbeitsplatz können mehrere verschiedene Einrichtungen zugeordnet sein. Insbesondere betrifft dies Transporteinrichtungen, die beispielsweise Leiterplatten, elektronische Bauteile oder weitere Elemente zu dem Arbeitsplatz hin transportieren oder solche, die die bestückten Leiterplatten von dem Arbeitsplatz weg transportieren. Eine oder mehrere Leiterplatten werden dabei bevorzugt auf einem Lötrahmen oder einer Lötmaske transportiert.
-
Durch die Einstellbarkeit der Arbeitshöhe ist eine individuelle Anpassung eines Arbeitsplatzes an die Eigenschaften und Wünsche der zu einem bestimmten Zeitpunkt an diesem Arbeitsplatz arbeitenden Arbeitskraft möglich. Durch das automatische Einstellen der zugeordneten Einrichtungen in Abhängigkeit von der jeweils eingestellten Arbeitshöhe wird darüber hinaus verhindert, dass der Arbeitsablauf gestört wird. Die angrenzenden Einrichtungen passen sich automatisch an und die Arbeitskraft kann ohne Weiteres ihrer Arbeit nachgehen.
-
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Fertigungsanlage eine Vorratseinrichtung mit mehreren Vorratsmitteln auf. Diese Vorratseinrichtung ist eine der Einrichtungen, die einem Arbeitsplatz oder auch mehreren Arbeitsplätzen zugeordnet sein kann. An der Vorratseinrichtung wird auch deutlich, dass nicht zwingendermaßen eine gesamte Einrichtung höhenverstellbar sein muss, sondern dass vielmehr auch nur Teile einer Einrichtung höhenverstellbar sein können. Die Vorratseinrichtung besteht neben den Vorratsmitteln, die übereinander angeordnet sind und jeweils eine Ablagefläche, beispielsweise für eine Leiterplatte oder einen Lötrahmen, bilden, unter anderem aus einem Aufzugsystem. Mittels dieses Aufzugsystems können Leiterplatten den einzelnen Vorratsmitteln zugeordnet und dort abgelegt werden. Auch ist eine Verbringung einer Leiterplatte aus einer Anlieferungsebene zu einem der Vorratsmittel möglich.
-
Vorzugsweise ist genau ein Vorratsmittel, insbesondere das oberste oder das unterste Vorratsmittel, in Abhängigkeit von der Arbeitshöhe automatisch höhenverstellbar. Da die weiteren Vorratsmittel als Puffer dienen, ist eine Einstellung deren Höhe nicht notwendig. Es muss lediglich ein Vorratsmittel, welches dem Arbeitsplatz zugeordnet ist, d.h., dass von diesem Vorratsmittel die Übergabe der Leiterplatte zu dem Arbeitsplatz erfolgt, in Abhängigkeit von der jeweils eingestellten Arbeitshöhe des Arbeitsplatzes automatisch höhenverstellbar sein. Das Aufzugsystem ist an die jeweils eingestellte Höhe des Vorratsmittels angepasst, um die Leiterplatten auf die jeweils eingestellte Höhe verbrringen zu können. Diese Einstellung erfolgt beispielsweise über eine Programmierung einer Antriebssteuerung des Aufzugsystems.
-
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Fertigungsanlage weist der Arbeitsplatz einen Sensor zum Detektieren der eingestellten Arbeitshöhe auf. Dadurch kann die Arbeitskraft die Arbeitshöhe des Arbeitsplatzes nach Belieben frei einstellen, da die jeweilig eingestellte Arbeitshöhe automatisch erfasst wird und weitergegeben werden kann. Für die Übermittlung ist vorzugsweise ein Daten-Bus, insbesondere ein CAN-Bus, vorgesehen. Dabei weist der Arbeitsplatz eine Kommunikationseinrichtung zum Übermitteln der aktuellen Arbeitshöhe an alle dem Arbeitsplatz zugeordneten, höhenverstellbaren Einrichtungen über den Daten-Bus auf. Ein Daten-Bus eignet sich für die erfindungsgemäße Fertigungsanlage in besonderem Maße, da keine wechselweise Kommunikation zwischen zwei Objekten notwendig ist, sondern lediglich die Kommunikationseinrichtung des Arbeitsplatzes ein bestimmtes Signal, welches die eingestellte Arbeitshöhe enthält, über den Daten-Bus aussendet und die weiteren höhenverstellbaren Einrichtungen bzw. Kommunikationseinrichtungen dieser Einrichtungen das Signal nur empfangen und eine entsprechende Einstellung der Höhe der jeweiligen Einrichtung auslösen müssen. Ein umfangreiches Netzwerk für einen Signalaustausch ist daher nicht erforderlich.
-
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Fertigungsanlage weist diese zumindest eine Kanban-Zuführeinrichtung auf, die in Abhängigkeit von der Arbeitshöhe automatisch höhenverstellbar ist. Die Kanban-Zuführeinrichtung ist somit eine der einem Arbeitsplatz zugeordneten Einrichtungen, die in Abhängigkeit von der Arbeitshöhe automatisch höhenverstellbar sind. Kanban ist eine aus dem japanischen Raum stammende Methode der Produktionsablaufsteuerung, bei der benötigte Bauteile nur auf Zuruf und nicht auf Vorrat an einem Einsatzort zur Verfügung gestellt werden. Hintergrund ist eine Kostenoptimierung, da die benötigten Bauteile nicht an dem Einsatzort gelagert werden müssen.
-
Auf Leiterplatten wird eine Vielzahl von verschiedenen elektronischen Bauteilen angeordnet (beispielsweise 50 verschiedene Bauteile). Diese werden über eine oder mehrere Kanban-Zuführeinrichtungen zu dem Arbeitsplatz verbracht. Die Kanban-Zuführeinrichtungen sind vorzugsweise als Rutschen ausgebildet, wobei das Ende der Rutschen jeweils möglichst in unmittelbarer Greifnähe für die Arbeitskraft angeordnet sein sollte. Bei den Kanban-Zuführeinrichtungen ist es daher sehr wichtig, dass diese möglichst unmittelbar mit der Einstellung der Arbeitshöhe in ihrer Höhe verstellt werden. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Fertigungsanlage sind daher mehrere Kanban-Zuführeinrichtungen auf einer gemeinsamen Stützeinheit angeordnet, wobei die Stützeinheit quasi-simultan mit dem Arbeitsplatz höhenverstellbar ist. Quasi-simultan bedeutet in diesem Zusammenhang, dass sich die Stützeinheit nur geringfügig, beispielsweise mit einem Verzug um eine Zehntel Sekunde, nach der Bewegung des Arbeitsplatzes bei der Einstellung der Arbeitshöhe bewegt. Die Differenz der Bewegung, d.h., der Abstand in Bewegungsrichtung zwischen zwei Punkten, die normalerweise auf einer Höhe liegen, sollte bevorzugt nicht mehr als ein Zehntel Millimeter betragen. Auf diese Weise werden kene Verspannungen in den Kanbanzuführeinrichtungen verursacht und eine Arbeitskraft kann direkt nach der Einstellung der Arbeitshöhe mit der Arbeit beginnen.
-
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Fertigungsanlage weist diese ein Hubmittel auf, welches in Abhängigkeit von der Arbeitshöhe automatisch höhenverstellbar ist. Das Hubmittel ist, ähnlich wie das Aufzugsystem der Vorratseinrichtung, grundsätzlich unabhängig verfahrbar. Dennoch ist es entscheidend, dass die aktuelle Arbeitshöhe des Arbeitsplatzes an das Hubmittel übertragen wird bzw. diesem bekannt ist, da das Hubmittel dann wieder in Abhängigkeit von dieser Arbeitshöhe eine entsprechende Übernahmehöhe festlegt. Diese Übernahmehöhe entspricht der Arbeitshöhe. Das Hubmittel übernimmt nach dem Bestücken der Leiterplatte die dadurch gebildete Baugruppe und übergibt diese anschließend über einen Einschleuser an eine gemeinsame Haupttransporteinrichtung, mittels der die Baugruppen beispielsweise zu einer Lötvorrichtung transportiert werden. Bei einer Änderung der Arbeitshöhe wird das Hubmittel darauf eingestellt, die Baugruppen in einer angepassten Übernahmehöhe von dem Arbeitsplatz zu übernehmen. Diese wird somit entsprechend der Arbeitshöhe festgelegt.
-
Die Haupttransporteinrichtung wird bevorzugt aus zwei Kettentrieben gebildet, auf die die Lötrahmen abgelegt werden. Optional greift ein Lötrahmen dabei zur weiteren Fixierung in die Ketten ein. Vorteilhafterweise ist ein Einschleuser vorgesehen, der zwischen den beiden Kettentrieben angeordnet ist und der die Lötrahmen von dem Hubmittel übernimmt. Anschließend senkt sich der Einschleuser ab, wodurch die Lötrahmen bei einer bestimmten Höhe auf die Kettentriebe gelegt werden und den Kontakt zu dem Einschleuser durch dessen weiteres Absenken verlieren.
-
Die Übergabe der Lötrahmen zwischen verschiedenen Einrichtungen sowie zwischen den Einrichtungen und dem Arbeitsplatz erfolgt bei vorteilhaften Weiterbildungen durch Bandförderer. Bevorzugt sind dabei jeweils für die Übergabe eines Lötrahmens zwei schmale Bandförderer vorgesehen, die in zwei Randbereichen des Lötrahmens mit diesem in Verbindung gebracht werden. Durch ein Antreiben der Bandförderer kann dann der Lötrahmen bewegt und dadurch übergeben werden.
-
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Arbeitshöhe des Arbeitsplatzes durch hydraulische Mittel eingestellt. Vorzugsweise sind die hydraulischen Mittel dabei in Stützen des Arbeitsplatzes angeordnet, wobei ein Elektromotor vorgesehen ist, der auf einen Hydraulikzylinder einwirkt. Mittels dem Hydraulikzylinder kann Fluid in die hydraulischen Mittel, die vorzugsweise ebenfalls als Hydraulikzylinder ausgeführt sind, eingebracht oder aus den hydraulischen Mitteln entfernt werden, was dazu führt, dass die Arbeitshöhe entweder ansteigt oder abfällt. Insgesamt kann auf diese Weise die Arbeitshöhe variiert werden. Eine hydraulische Einstellung ist dabei besonders vorteilhaft, da durch eine Verbindung der hydraulischen Mittel untereinander und mit einem gemeinsamen Hydraulikzylinder ein gleichmäßiges Anheben des gesamten Arbeitsplatzes an allen Stützen möglich ist.
-
Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Arbeitshöhe des Arbeitsplatzes mittels Zahnstangen oder auf andere Weise zu variieren. Das Aufzugsystem und das Hubmittel werden bevorzugt mittels einer Mechanik, die durch einen Servomotor angetrieben wird, bewegt. Ein Servomotor kann das Signal, welches die Arbeitshöhe des Arbeitsplatzes als Information enthält, direkt in die einzustellende oder anzufahrende Höhe des Aufzugsystems und des Hubmittels umwandeln.
-
Eine Fertigungsanlage weist, wie eingangs beschrieben, bevorzugt mehrere Arbeitsplätze auf. Die Aufteilung der Einrichtungen, die höhenverstellbar in Abhängigkeit der Arbeitsplätze sind, ist dabei bevorzugt so, dass jedem Arbeitsplatz eigene Einrichtungen zugeordnet sind, die von dem Arbeitsplatz nicht geteilt werden müssen. Insgesamt entstehen so mehrere Arbeitsmodule, die innerhalb einer Fertigungsanlage identisch oder unterschiedlich sein können. Ein Arbeitsmodul kann beispielsweise einen Arbeitsplatz, eine Vorratseinrichtung, ein Hubmittel, einen Einschleuser und mehrere Kanban-Zuführeinrichtungen aufweisen.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen beispielhaft dargestellt und erläutert. Es zeigen dabei:
-
1 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Fertigungsanlage zur Montage von elektronischen Baugruppen in einer teilweise geschnittenen perspektivischen Ansicht;
-
2 einen Arbeitsplatz einer erfindungsgemäßen Fertigungsanlage in einer Vorderansicht; und
-
3 einen Verbund aus Arbeitsplatz, Kanban-Zuführeinrichtungen und Stützeinheit in einer Seitenansicht.
-
Der in 1 dargestellte Ausschnitt einer Fertigungsanlage 1 zur Montage von elektronischen Baugruppen zeigt ein Arbeitsmodul vollständig und ein weiteres Arbeitsmodul zum Teil. Nachfolgend wird nur auf das vollständig dargestellte Arbeitsmodul eingegangen. Die Ansicht ist insofern geschnitten, als dass bei einigen Einrichtungen zur Sichtbarmachung des jeweiligen Innenlebens ein Teil der Einrichtung weggeschnitten und somit nicht sichtbar ist.
-
Das Arbeitsmodul weist einen Arbeitsplatz 2 für das manuelle Bestücken von elektronischen Baugruppen auf. An diesem Arbeitsplatz 2 steht oder sitzt bei bestimmungsgemäßem Gebrauch eine Arbeitskraft und bestückt dort Leiterplatten mit elektronischen Bauteilen, wodurch elektronische Baugruppen gebildet werden. Die Leiterplatten werden auf Lötrahmen 10 transportiert. Der Arbeitsplatz 2 weist eine Schiebeeinheit 8 auf, die entlang der dargestellten Z-Achse verschieblich gelagert ist. Die Arbeitskraft kann diese Schiebeeinheit manuell entlang der Z-Achse verschieben und dabei nach und nach elektronische Bauteile auf der Leiterplatte anordnen. Die elektronischen Bauteile werden hierfür mittels Kanban-Zuführeinrichtungen (hier nicht dargestellt) zu dem Arbeitsplatz 2 transportiert. Der Arbeitsplatz 2 weist eine Arbeitshöhe H auf, die sich nach dem Abstand der Schiebeeinheit 8 zum Boden entlang der Y-Achse bemisst.
-
Die Fertigungsanlage 1 weist eine Vorratseinrichtung 3 auf, aus der Leiterplatten bzw. Lötrahmen 10 mit Leiterplatten zu dem Arbeitsplatz 2 transportiert werden. Die Vorratseinrichtung 3 weist mehrere Vorratsmittel 4, 5 auf, wobei hier vier stationäre Vorratsmittel 4 und ein höhenverstellbares Vorratsmittel 5 vorgesehen sind. Bei bestimmungsgemäßem Gebrauch werden Leiterplatten mittels des höhenverstellbaren Vorratsmittels 5 an den Arbeitsplatz 2 bzw. an die Schiebeeinheit 8 übergeben. Die Vorratseinrichtung 3 weist ein Aufzugsystem 9 auf, welches entlang der Y-Achse verfahren und somit den Vorratsmitteln 4, 5 zugeordnet werden kann. Je nachdem, ob ein Arbeitsplatz 2 mit einer Arbeitskraft besetzt, d.h. in Betrieb ist, und je nachdem, ob zu einem bestimmten Zeitpunkt eine Leiterplatte bereits bestückt wird, kann eine angelieferte Leiterplatte mittels dem Aufzugsystem 9 an eines der stationären Vorratsmittel 4 oder an das höhenverstellbare Vorratsmittel 5 übergeben werden. Die Vorratseinrichtung 3 dient als Puffer für Leiterplatten.
-
Die Übergabe der Leiterplatten 10 erfolgt jeweils über Bandförderer 17, 18. Ein Bandförderer 17, 18 weist ein Antriebsrad, ein Laufrad und ein über diese beiden Räder gespanntes Band auf. Wird das Antriebsrad angetrieben so bewegt sich das Band und der Lötrahmen 10, der sich auf dem Band befindet, wird in die eine oder andere Richtung bewegt.
-
Jedes der Vorratsmittel 4, 5 ist mit zwei Längsbandförderern 17 ausgebildet, wobei aufgrund der Schnittansicht nur jeweils einer sichtbar ist. Diese Längsbandförderer 17 bewirken eine Bewegung der Lötrahmen in Richtung der Z-Achse. Lötrahmen 10 kommen in ihren Randbereichen mit den Bandförderern 17, 18 in Kontakt. Für die Übergabe wird ein Lötrahmen 10 mittels des Aufzugsystems 9, wo der Lötrahmen 10 auf einer Auflage aufliegt, auf die Höhe eines der Vorratsmittel 4, 5 verbracht. Anschließend wird der Lötrahmen 10 mittels der Längsbandförderer 17 an das Vorratsmittel 4, 5 übergeben. Auch eine Rückübergabe an die Auflage des Aufzugsystems 9 ist möglich, um einen Lötrahmen 10 aus den stationären Vorratsmitteln 4 zu dem Arbeitsplatz 2 transportieren zu können. Von dem variablen Vorratsmittel 5, welches an die Arbeitshöhe H angepasst ist, wird ein Lötrahmen 10 wiederum mittels der Längsbandförderer 17 an die Schiebeeinheit 8 übergeben.
-
Dem Arbeitsplatz 2 in dem Prozessablauf nachgeschaltet ist ein Hubmittel 7. Dieses Hubmittel 7 ist ähnlich wie das Aufzugsystem 9 entlang der Y-Achse verfahrbar. Das Hubmittel 7 weist einen Rahmen 19 auf, auf dem zwei Längsbandförderer 17 angeordnet sind, wobei auch hier nur ein Längsbandförderer 17 sichtbar ist. Die Längsbandförderer 17 bewirken eine Bewegung des Lötrahmens 10 entlang der Z-Achse. Nach dem Bestücken der Leiterplatte wird der Lötrahmen 10 mit der Schiebeeinheit 8 des Arbeitsplatzes 2 angrenzend an das Hubmittel 7 bewegt und dort übergeben, wobei die Übergabehöhe, die von dem Hubmittel 7 angefahren wird, in Abhängigkeit von der Arbeitshöhe H des Arbeitsplatzes 2 automatisch eingestellt wird.
-
Das Hubmittel 7 wird daraufhin abgesenkt. Da der Lötrahmen 10 über die Längsbandförderer 17 entlang der Z-Achse übersteht bleibt der Lötrahmen 10 an zwei Querbandförderern 18 hängen, während sich das Hubmittel 7 weiter nach unten bewegt. Die Querbandförderer 18 bewirken dann eine Bewegung des Lötrahmens 10 entlang der X-Achse, wodurch der Lötrahmen 10 an einen Einschleuser 11 übergeben wird.
-
Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind die Querbandförderer 18 nicht höhenverstellbar, d.h. in Y-Richtung nicht beweglich. Durch die Höhe der Querbandförderer 18 wird dabei eine Minimalhöhe des Arbeitsplatzes festgelegt, da ein von den Längsbandförderern 17 übernommener Lötrahmen 10 nur von oben auf den Querbandförderern 18 abgelegt werden kann.
-
Bei andere Ausführungsformen der Erfindung können die Querbandförderer 18 zusätzlich oder alternativ zu den Längsbandförderern 17 höhenverstellbar sein. Dann ist es möglich, auch sehr geringe Arbeitshöhen einzustellen, da die Querbandförderer 18 vor der Übernahme des Lötrahmens 10 durch die Längsbandförderer 17 auf eine Höhe unterhalb der Längsbandförderer 17 verfahren werden können. Für die Übergabe auf die Querbandförderer 18 können dann die Längsbandförderer 17 nach unten oder die Querbandförderer 18 nach oben bewegt werden. Anschließend können die Querbandförderer 18 auf die Höhe des Einschleusers 11 verfahren werden und dann den Lötrahmen 10 übergeben.
-
Der Einschleuser 11 ist entlang der Y-Achse verfahrbar und zwischen zwei Kettentrieben einer Haupttransporteinrichtung 12 angeordnet. Für eine Übergabe des Lötrahmens 10 an die Haupttransporteinrichtung 12 fährt der Einschleuser 11 nach unten, wodurch der Lötrahmen 10, der wiederum über den Einschleuser 11 übersteht, an den Kettentrieben der Haupttransporteinrichtung 12 hängen bleibt und auf diese Weise dort abgelegt wird. Die Haupttransporteinrichtung 12 transportiert den Lötrahmen 10 mit der Baugruppe dann zu einer Lötvorrichtung (nicht dargestellt), wo die elektronischen Bauteile mechanisch und elektrisch mit der Leiterplatte verbunden werden.
-
Die Arbeitshöhe H ist durch hydraulische Mittel (hier nicht dargestellt) von der Arbeitskraft einstellbar. Die Arbeitskraft kann die Arbeitshöhe H somit nach Belieben einstellen. Der Arbeitsplatz 2 verfügt über einen Sensor (nicht dargestellt), der die aktuell eingestellte Arbeitshöhe H automatisch erfasst und mittels einer Kommunikationseinrichtung (nicht dargestellt) über einen CAN-Bus an alle dem Arbeitsplatz zugeordneten, höhenverstellbaren Einrichtungen übermittelt. Bei der gezeigten Ausführungsform der Fertigungsanlage 1 sind dies die Vorratseinrichtung 3, wobei dort dem Vorratsmittel 5 und dem Aufzugsystem 9 die Arbeitshöhe H übermittelt wird, und das Hubmittel 7 sowie die Kanban-Zuführeinrichtungen 6 (3). Das Vorratsmittel 5 verändert nun die Höhe, wird also entlang der Y-Achse verfahren und an die Arbeitshöhe H angepasst. Das Aufzugsystem 9 und das Hubmittel 7 erhalten die Arbeitshöhe H zunächst nur als Information, damit beim nächsten Anfahren des Vorratsmittels 5 durch das Aufzugsystem 9 oder dem Anfahren des Arbeitsplatzes 2 zur Übernahme einer Baugruppe durch das Hubmittel 7 die korrekte Höhe angefahren wird.
-
Die Vorratsmittel 4 und der Einschleuser 11 müssen in ihrer Höhe nicht angepasst werden, da hierfür das Aufzugsystem 9 bzw. das Hubmittel 7 zuständig sind. Auch weiter nachgeschaltete Einrichtungen, wie beispielsweise eine Lötvorrichtung, müssen in ihrer Höhe nicht variiert werden, da die Baugruppen auf der in der Höhe konstanten Haupttransporteinrichtung 12 zu diesen Einrichtungen transportiert wird.
-
Die 2 zeigt einen Arbeitsplatz 2 für eine Fertigungsanlage zur Montage von elektronischen Baugruppen. Der Arbeitsplatz 2 ist im Wesentlichen aus mehreren Rahmenprofilen aufgebaut und weist mehrere Stützen 15 auf. An einem Rahmenprofil ist die Schiebeeinheit 8 so geführt, dass sie nur entlang der Z-Achse hin und her beweglich ist. Auf der Schiebeeinheit 8 wird bei bestimmungsgemäßem Gebrauch ein Lötrahmen 10 angeordnet, auf dem eine Leiterplatte nach und nach mit elektronischen Bauteilen bestückt wird.
-
An einem Rahmenprofil ist ein Elektromotor 13 angeordnet, der auf einen Hydraulikzylinder 14 einwirkt und den Kolben des Hydraulikzylinders 14 hin und her schieben kann. Durch den Hydraulikzylinder 14 wird Fluid in die Stützen 15, die ebenfalls als Hydraulikzylinder ausgeführt sind, hinein bzw. aus den Stützen 15 heraus gepumpt, wodurch der Arbeitsplatz 2 insgesamt angehoben und abgesenkt werden kann. Auf diese Weise wird die Arbeitshöhe H variiert.
-
Die 3 zeigt den Verbund aus Arbeitsplatz 2, einer Stützeinheit 16 sowie darauf angeordneten Kanban-Zuführeinrichtungen 6. Gezeigt ist hier eine Anzahl von zwei Kanban-Zuführeinrichtungen 6, bei anderen Ausführungsformen ist es auch möglich, nur eine Kanban-Zuführeinrichtung 6 oder mehr als zwei Kanban-Zuführeinrichtungen 6 vorzusehen.
-
Die Stützeinheit 16 ist ähnlich wie der Arbeitsplatz 2 aus mehreren Rahmenprofilen aufgebaut und weist ebenso Stützen 15 auf, die als Hydraulikzylinder ausgebildet sind. Wird die Arbeitshöhe H des Arbeitsplatzes 2 verändert, so wird die neue Arbeitshöhe H mittels eines Sensors (nicht dargestellt), einer Kommunikationseinrichtung (nicht dargestellt) und einem Daten-Bus (nicht dargestellt) an die Stützeinheit 16 übermittelt. Die Stützeinheit 16 fährt, da der Sensor die Arbeitshöhe H konstant überwacht und die entsprechenden Änderungen sofort über den Daten-Bus übermittelt, quasi-simultan mit dem Arbeitsplatz 2 nach oben oder nach unten. Dadurch wird sichergestellt, dass die Kanban-Zuführeinrichtungen 6 möglichst ohne Versatz zu dem Arbeitsplatz 2 bewegt werden. Dadurch wird einerseits verhindert, dass es bei der Bewegung zu einer Kollision kommt und andererseits ist der gesamte Arbeitsplatz 2 bzw. das Arbeitsmodul direkt nach der Veränderung der Arbeitshöhe H wieder einsatzbereit.
-
Erfindungsgemäß kann die Fertigungsanlage wie folgt betrieben werden:
Ein von einem Transportsystem angelieferter Lötrahmen 10 wird mittels Bandförderern in das Aufzugsystem 9 übergeben. Das Aufzugsystem 9 übergibt den Lötrahmen 10 mittels weiterer Bandförderer entweder an ein stationäres Vorratsmittel 4 oder ein höhenverstellbares Vorratsmittel 5 einer Vorratseinrichtung 3. Von dem höhenverstellbaren Vorratsmittel 5 wird der Lötrahmen 10 mittels eines Bandförderers an eine Schiebeeinheit 8 des Arbeitsplatzes 2 übergeben, wobei das höhenverstellbare Vorratsmittel 5 an die eingestellte Arbeitshöhe H des Arbeitsplatzes 2 angepasst ist. An dem Arbeitsplatz 2 kann der Lötrahmen bzw. auf dem Lötrahmen angeordnete Leiterplatten mit elektronischen Bauteilen bestückt werden.
-
Nach dem Bestücken wird der Lötrahmen 10 mittels eines Längsbandförderers 17 auf ein Hubmittel 7 übergeben, welches an die eingestellte Arbeitshöhe H angepasst ist. Anschließend senkt sich das Hubmittel 7 ab, wodurch der Lötrahmen 10 auf den Querbandförderern 18 abgelegt wird. Der Lötrahmen 10 wird dann mittels der Querbandförderer 18 an einen Einschleuser 11 übergeben, der über der Haupttransporteinrichtung 12 angeordnet ist und zwischen zwei Kettenförderern der Haupttransporteinrichtung 12 auf- und abfahren kann. Anschließend übergibt der Einschleuser 11 den Lötrahmen 10 durch Verfahren entgegen der Y-Richtung an die Haupttransporteinrichtung 12, die den Lötrahmen 10 im Anschluss weiter transportiert, beispielsweise zu einer Lötvorrichtung, in der die elektronischen Bauteile mit den Leiterplatten verbunden werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Fertigungsanlage
- 2
- Arbeitsplatz
- 3
- Vorratseinrichtung
- 4
- stationäres Vorratsmittel
- 5
- höhenverstellbares Vorratsmittel
- 6
- Kanban-Zuführeinrichtung
- 7
- Hubmittel
- 8
- Schiebeeinheit
- 9
- Aufzugsystem
- 10
- Lötrahmen
- 11
- Einschleuser
- 12
- Haupttransporteinrichtung
- 13
- Elektromotor
- 14
- Hydraulikzylinder
- 15
- Stütze
- 16
- Stützeinheit
- 17
- Längsbandförderer
- 18
- Querbandförderer
- 19
- Rahmen
- H
- Arbeitshöhe
- X
- X-Achse
- Y
- Y-Achse
- Z
- Z-Achse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
