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Die Erfindung betrifft eine Automationsanlage für die Hohlraumkonservierung von Fahrzeugachsträgern, wobei die Fahrzeugachsträger materialtypabhängig gekennzeichnet sind, mit einer Transportlinie zur automatisierten Förderung der Fahrzeugachsträger.
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Automationsanlagen für die Produktion von Fahrzeugteilen sind allgemein bekannt. Fahrzeugachsträger, die als Stahlblechkonstruktion gestaltet sind, werden im Bereich der Hohlräume der Stahlblechkonstruktion mit einer Hohlraumkonservierung versehen, um einen Korrosionsschutz für die Fahrzeugachsträger zu gewährleisten.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Automationsanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, die automatisiert einen zuverlässigen Korrosionsschutz für die Fahrzeugachsträger erzeugt.
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Diese Aufgabe wird durch eine Automationsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Automationsanlage ist für die Hohlraumkonservierung von Fahrzeugachsträgern vorgesehen, wobei die Fahrzeugachsträger materialtypabhängig gekennzeichnet sind. Die Automationsanlage weist eine Erfassungseinrichtung zur Identifizierung der materialtypabhängigen Kennzeichnung der Fahrzeugachsträger im Hinblick auf die Notwendigkeit einer Hohlraumkonservierung auf. Zudem ist eine Transportlinie zur automatisierten Förderung der Fahrzeugachsträger vorgesehen. Es ist eine Applikationsstation für eine Hohlraumkonservierung von Fahrzeugachsträgern vorgesehen, die in einer in Hochrichtung zu der Transportlinie versetzten Applikationsebene angeordnet ist. Eine erste Hubeinrichtung, die in Förderrichtung vor der Applikationsstation angeordnet ist, ist dazu vorgesehen, die für eine Hohlraumkonservierung identifizierten Fahrzeugachsträger in Hochrichtung auf die Applikationsebene zu verlagern. Zudem ist eine zweite Hubeinrichtung vorgesehen, die in Förderrichtung hinter der Applikationsstation vorgesehen ist, und die die hohlraumkonservierten Fahrzeugachsträger in Hochrichtung zurückführt auf die Transportlinie. Schließlich ist eine Steuereinheit vorgesehen, die die Hubeinrichtungen und die Applikationsstation ansteuert in Abhängigkeit von entsprechenden Signalen der Erfassungseinrichtung. Die Steuereinheit ist vorzugsweise als Industriecomputer ausgeführt, dessen Bedienung über eine grafische Bedienoberfläche erfolgen kann. Fahrzeugachsträger können aus einer Stahllegierung, aus einer Leichtmetalllegierung oder aus faserverstärkten Kunststoffen hergestellt sein. Fahrzeugachsträger, die aus einer Stahllegierung als Stahlblechkonstruktion gestaltet sind, können Korrosion unterliegen. Um einer solchen Korrosion vorzubeugen, werden solche aus Stahl hergestellten Fahrzeugachsträger im Bereich der Hohlräume der entsprechenden Stahlblechkonstruktion mit einer Hohlraumkonservierung versehen. Hierzu sind in entsprechenden Abschnitten der Fahrzeugachsträger Löcher vorgesehen, durch die hindurch ein zur Hohlraumversiegelung dienendes Konservierungswachs eingebracht wird. Die Applikationsstation kann oberhalb oder unterhalb der Transportlinie für die Fahrzeugachsträger vorgesehen sein. In entsprechender Weise verlagern die beiden Hubeinrichtungen die für die Hohlraumkonservierung vorgesehenen wie auch die mit der Hohlraumkonservierung versehenen Fahrzeugachsträger nach oben oder nach unten. Bei einer bevorzugten Ausführung ist die Applikationsstation oberhalb dieser Transportlinie positioniert. Die erfindungsgemäße Automationsanlage wird vorzugsweise in einer Produktionshalle untergebracht. Die Erfindung ermöglicht eine automatisierte Hohlraumkonservierung auch bei Fahrzeugachsträgern unterschiedlicher Typen, d.h. bei Fahrzeugachsträgern, die aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind. Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem aus Stahl gefertigte Fahrzeugachsträger automatisch im Gesamtprozess der Automobilhersteller hohlraumversiegelt werden, ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung eine erheblich höhere Produktivität durch Dezentralisierung der Automationsanlage. Die Automationsanlage kann modular aufgebaut sein und somit für mehrere Achstypen unterschiedlicher Fahrzeuge verwendet werden, um insbesondere auf Kapazitätsschwankungen reagieren zu können. Dadurch ist eine wirtschaftliche Ausnutzung der Automationsanlage gewährleistet. Die erfindungsgemäße Automationsanlage ist örtlich unabhängig aufbau- und wieder abbaubar, so dass ohne größere Aufwendungen die Automationsanlage an unterschiedlichen Örtlichkeiten in Betrieb genommen werden kann. Es entfällt somit für die erfindungsgemäße Automationsanlage die Notwendigkeit der Einbindung in einen Gesamtprozess. Vielmehr kann die Anlage autark betrieben werden. Ein modularer Aufbau der Automationsanlage ermöglicht mit einfachen Mitteln eine Erweiterung oder Reduzierung der Transportlinie und/oder der Applikationsstation. Zudem ergibt sich aufgrund der Automatisierung eine höhere Qualität der Hohlraumkonservierung wie auch die Möglichkeit einer Kontrolle der erfolgten Hohlraumkonservierung.
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In Ausgestaltung der Erfindung sind die Fahrzeugachsträger in Ladungsträgern positioniert, die die Fahrzeugachsträger entlang der Transportlinie und durch die Applikationsstation hindurch fördern. Die Ladungsträger dienen somit zur Lagerung und zum Transport der Fahrzeugachsträger. Für die Hohlraumversiegelung müssen vorteilhaft die Fahrzeugachsträger nicht aus den Ladungsträgern entnommen werden. Vielmehr verbleiben die Fahrzeugachsträger über die gesamte Transportlinie und die Applikationsstation in den Ladungsträgern. Dies dient zum einen zum Schutz der Fahrzeugachsträger. Zum anderen ist es durch den Verbleib der Fahrzeugachsträger in den Ladungsträgern möglich, eine hohe Taktzahl bei der Hohlraumversiegelung zu gewährleisten. Vorteilhaft sind die Ladungsträger die gleichen, die auch für Lagerung und Transport sowie Förderung der Fahrzeugachsträger im Gesamtprozess der Automobilhersteller eingesetzt werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Applikationsstation eine Fördereinrichtung zur automatisierten Hindurchführung der Fahrzeugachsträger durch die Applikationsstation zugeordnet. Diese Ausgestaltung erhöht die Produktivität der Automationsanlage im Vergleich zu einer manuellen Hohlraumkonservierung weiter.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Applikationsstation wenigstens einen Applikationsroboter mit Wachszuführdüsen auf, die zur Andockung an Applikationspunkte der Fahrzeugachsträger steuerbar sind. Die Wachzuführdüsen sind dazu vorgesehen, Konservierungswachs in flüssiger Form in entsprechende, als Applikationspunkte dienende Löcher von Hohlräumen der Fahrzeugachsträger einzubringen. Vorzugsweise sind die Applikationspunkte im Bereich einer Unterseite der Fahrzeugachsträger vorgesehen. Dies ermöglicht zum einen eine Applikation des Konservierungswachses von unten her. Zum anderen kann über die Löcher überflüssiges Wachs aus den Hohlräumen abfließen. Der Einsatz eines Applikationsroboters ermöglicht eine hochgenaue Dosierung von Konservierungswachs, wodurch nicht benötigter Wachsüberschuss reduziert wird.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Transportlinie unter der Applikationsebene hindurch fortgeführt zur automatisierten Förderung der nicht für eine Hohlraumkonservierung vorgesehenen Fahrzeugachsträger. Die nicht für eine Hohlraumkonservierung vorgesehenen Fahrzeugachsträger und die für die Hohlraumkonservierung vorgesehenen Fahrzeugachsträger werden demzufolge parallel in unterschiedlichen Ebenen übereinander verfahren.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Applikationsstation in Abstand oberhalb der Transportlinie angeordnet, wobei eine Tragvorrichtung vorgesehen ist, die die Fördereinrichtung sowie den wenigstens einen Applikationsroboter trägt. Die Tragvorrichtung kann als Tragkonstruktion ausgeführt sein, die ortsfest an einem Hallenboden oder einem anderen Gebäudeabschnitt einer Produktionshalle gehalten ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der zweiten Hubeinrichtung ein Puffersystem mit Parkpositionen für die Fahrzeugachsträger nachgeschaltet, das eine positionsgetreue Rückführung der hohlraumkonservierten Fahrzeugachsträger in einer Reihenfolge der Fahrzeugachsträger auf der Transportlinie vornimmt, die der Reihenfolge der Fahrzeugachsträger vor der ersten Hubeinrichtung entspricht. Die Fahrzeugachsträger werden auf der Transportlinie nach Art einer Perlenkette kontinuierlich oder diskontinuierlich geführt. Da einzelne Fahrzeugachsträger auf die Applikationsebene verlagert werden, entstehen im Bereich der Transportlinie Freiplätze, in die die hohlraumkonservierten Fahrzeugachsträger nach der Applikationsstation wieder zurückgeführt werden, um die perlenkettenförmige Reihenfolge auch beim weiteren Transport der Fahrzeugachsträger aufrechtzuerhalten. Diese Ausgestaltung ist vorteilhaft, falls die erfindungsgemäße Automationsanlage in weitere Anlagebereiche einer Fahrzeugproduktion integriert ist. Denn dann ist sichergestellt, dass die Fahrzeugachsträger im weiteren Verlauf der Produktion an entsprechenden Produktionsbandsystemen auch den richtigen Fahrzeugen zugeordnet werden. Das Puffersystem wird durch die zentrale Steuereinheit gesteuert.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Applikationsstation eine Absaugeinrichtung zur Abführung von bei der Applikation entstehendem Wachsnebel zugeordnet. Diese Ausgestaltung ermöglicht die punktuelle Absaugung von entsprechendem Nebel des applizierten Konservierungswachses direkt am Entstehungspunkt, so dass umgebende Anlageteile allenfalls in geringem Maße durch den Wachsnebel verschmutzt werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Steuereinheit eine Dokumentationsvorrichtung zugeordnet, die Applikationsschritte des wenigstens einen Applikationsroboters elektronisch dokumentiert. Die Dokumentation erleichtert eine Qualitätssicherung. Zudem ist bei lediglich teilweiser Wachsapplikation eine Nacharbeitung in einfacher Weise möglich, da dokumentiert ist, an welchen Stellen eines Fahrzeugachsträgers möglicherweise keine oder eine lediglich unzureichende Applikation von Konservierungswachs stattgefunden hat.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dem Applikationsroboter eine Wechseleinrichtung zum Auswechseln defekter Wachszuführdüsen zugeordnet. Diese Ausgestaltung ermöglicht einen automatisierten Austausch defekter Wachszuführdüsen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Applikationsstation ein Versorgungsspeicher zur Vorhaltung von Konservierungswachs zugeordnet. Dies gewährleistet, dass Stillstände aufgrund von fehlendem Konservierungswachs vermieden werden.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.
- 1 zeigt in einer Seitenansicht eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Automationsanlage für die Hohlraumkonservierung von Fahrzeugachsträgern und
- 2 in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt der Automationsanlage nach 1.
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Eine Automationsanlage 1 für die Hohlraumkonservierung von Fahrzeugachsträgern nach den 1 und 2 weist eine Zuführeinrichtung 2 auf, in der Ladungsträger übereinandergestapelt angeliefert werden, die jeweils einen Fahrzeugachsträger tragen. Im Bereich der Zuführeinrichtung 2 werden die übereinandergestapelten Ladungsträger entstapelt und einer durch eine Fördereinrichtung gebildeten Transportlinie 3 zugeführt, in der die Ladungsträger mit jeweils einem Fahrzeugachsträger in 1 von rechts nach links entlanggefördert werden. In Förderrichtung nach der Zuführeinrichtung 2 ist der Transportlinie 3 eine Erfassungseinrichtung E zugeordnet, die jeden Fahrzeugachsträger materialtypabhängig identifiziert. Hierfür ist jeder Fahrzeugachsträger mit geeigneten Kennzeichnungen versehen, die erkennen lassen, ob ein Fahrzeugachsträger aus Stahl oder aus einem anderen Material hergestellt ist. Nach der Erfassung des Materialtyps des jeweiligen Fahrzeugachsträgers werden die Ladungsträger zusammen mit dem jeweiligen Fahrzeugachsträger entlang der Transportlinie 3 weitergefördert bis zu einer ersten Hubeinrichtung 4. Die Hubeinrichtung 4 weist eine Plattform auf, die zwischen der durch die Transportlinie 3 gebildeten Ebene und einer in Hochrichtung nach oben versetzten Applikationsebene hubbeweglich verlagerbar ist.
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Die Erfassung des Materialtyps der Fahrzeugachsträger dient dazu, die Fahrzeugachsträger dahingehend zu unterscheiden, ob diese eine Hohlraumkonservierung benötigen oder nicht. Aus Stahl hergestellte Fahrzeugachsträger benötigen eine Hohlraumkonservierung. Aus einer Leichtmetalllegierung oder aus faserverstärkten Kunststoffen hergestellte Fahrzeugachsträger hingegen benötigen keine Hohlraumkonservierung. Die aus Stahl bestehenden Fahrzeugachsträger sind in Form einer Stahlblechkonstruktion unter Bildung von Hohlräumen gestaltet, in denen Korrosion auftreten kann. Durch eine entsprechende Hohlraumkonservierung wird eine Korrosion in den Hohlräumen dieser aus Stahl bestehenden Fahrzeugachsträger vermieden.
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Die Erfassungseinrichtung E ist mit einer zentralen Steuereinheit S verbunden, die alle Komponenten der Automationsanlage 1 steuert. Sobald ein Fahrzeugachsträger, der eine Hohlraumkonservierung benötigt, bis zu der ersten Hubeinrichtung 4 gelangt ist, steuert die Steuereinheit S diese Hubeinrichtung 4 derart an, dass der Fahrzeugachsträger zusammen mit seinem Ladungsträger angehoben wird bis zu einer Applikationsebene 8, die parallel oberhalb der Transportlinie 3 vorgesehen ist und Teil einer Applikationsstation 5 ist. Die Applikationsebene 8 ist in gleicher Weise mit automatisierten Fördereinrichtungen versehen wie die Transportlinie 3. Der angehobene Ladungsträger zusammen mit dem für eine Hohlraumkonservierung vorgesehenen Fahrzeugachsträger wird von der Plattform der Hubeinrichtung 4 aus der Applikationsebene 8 zugeführt. Die Applikationsstation 5 weist vorliegend zwei Applikationsroboter auf, die mit Wachszuführdüsen versehen sind, um entsprechendes Konservierungswachs in entsprechende Hohlräume des jeweiligen, auf der Applikationsebene 8 befindlichen Fahrzeugachsträgers einzubringen. Hierzu sind die jeweiligen Fahrzeugachsträger im Bereich ihrer Hohlräume unterseitig mit Löchern versehen, die Applikationspunkte für die Andockung der Wachszuführdüsen der Applikationsroboter bilden. Den Applikationsrobotern 7 ist zudem wenigstens eine nicht näher bezeichnete Absaugeinrichtung zugeordnet, die im Bereich der Applikationspunkte austretenden Wachsnebel absaugt und so eine Verschmutzung von unterhalb der Applikationsebene 8 befindlichen Anlagenkomponenten verhindert. Die Applikationsroboter 7 wie auch die Applikationsebene 8 werden von einer Tragkonstruktion 9, 10 getragen, wobei ein in Förderrichtung vorderer Bereich 9 der Tragkonstruktion 9, 10 nicht nur die entsprechenden Fördereinrichtungen der Applikationsebene 8, sondern auch noch zusätzlich die für die Applikation des Konservierungswachses notwendigen Funktionskomponenten wie insbesondere die Applikationsroboter 7 und die wenigstens eine Absaugeinrichtung trägt. Ein hinterer Abschnitt 10 der Tragkonstruktion 9 trägt einen Auslaufbereich der Applikationsstation 5, in der eine Trocknung der mit dem Konservierungswachs versehenen Fahrzeugachsträger erfolgen kann. Im Anschluss an den Auslaufabschnitt weist die Automationsanlage 1 eine zweite Hubeinrichtung 6 auf, die dazu vorgesehen ist, die Ladungsträger mit den in der Applikationsstation 5 bearbeiteten Fahrzeugachsträgern wieder zurück auf die untere Transportlinie 3 zu bringen. Die Hubeinrichtung 6 ist in gleicher Weise ausgeführt wie die Hubeinrichtung 4 und wird ebenfalls durch die zentrale Steuereinheit S angesteuert. Der zweiten Hubeinrichtung 6 ist zudem ein nicht näher bezeichnetes Puffersystem zugeordnet, das die hohlraumkonservierten Fahrzeugachsträger aus der oberen Applikationsebene 8 wieder genau an der Stelle in die Reihenfolge der Fahrzeugachsträger auf der unteren Transportlinie 3 zurückführt, an der die jeweiligen Fahrzeugachsträger durch die erste Hubeinrichtung 4 aus dieser Reihenfolge entnommen und nach oben verlagert worden waren. Dazu sind entsprechende Parkpositionen vorgesehen, die durch die zentrale Steuereinheit S derart mit Ladungsträgern und in diesen positionierten Fahrzeugachsträgern versorgt werden, dass die vorherige Förderreihenfolge aller Fahrzeugachsträger, d.h. der Fahrzeugachsträger ohne Hohlraumkonservierung und der Fahrzeugachsträger mit Hohlraumkonservierung, wiederhergestellt wird. Die entsprechende Reihenfolge dieser Ladungsträger mit den entsprechenden Fahrzeugachsträgern wird anschließend weiter gefördert zu einem weiteren Produktionsabschnitt innerhalb einer entsprechenden Produktionshalle oder innerhalb eines entsprechenden Fahrzeugproduktionsprozesses.
