DE3341169A1 - Automatic plant for the assembly and welding of body shells with especially high output - Google Patents
Automatic plant for the assembly and welding of body shells with especially high outputInfo
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Abstract
Description
Beschreibungdescription
Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung ist eine automatische Anlage für den Zusammenbau und das Schweissen von Rohkarossen für verschiedenartige Fahrzeugmodelle, die für besonders hohe Leistungen geeignet ist.The subject of the present patent application is an automatic System for the assembly and welding of body shells for various types Vehicle models that are suitable for particularly high performance.
Solche Anlage ist in der Praxis auch zur Fertigung von einzelnen Bestandteilen der Rohkarossen sowie von weiteren nicht für den Fahrzeugbau bestimmten Konstruktionen geeignet.In practice, such a system is also used to manufacture individual components the bodyshells as well as other constructions not intended for vehicle construction suitable.
Ahnliche meistens nur auf den Zusammenbau von Rohkarossen beschränkte Anlagen waren an sich bereits bekannt.Similar mostly limited to the assembly of body shells Systems were already known per se.
Zusammenfassend kann man behaupten, dass die in Frage kommende Technik sich mit der Zeit durch folgende Lösungen entfaltet hat, welche immer noch Anwendung finden: 1) Fertigung in einer einzigen, ortsfesten Station.In summary, it can be said that the technology in question has evolved over time through the following solutions, which are still in use find: 1) Production in a single, fixed station.
2)Fertigung in einer Karussel-Strasse am Boden, "Gate-Line" genannt.2) Production in a carousel street on the ground, called "gate line".
3) Automatische Fertigung mit Mehrkopfschweissmaschinen.3) Automatic production with multi-head welding machines.
4) Fertigung mit dem "Robot-Gate" genannten System, für das die italienische Patentanmeldung Nr. 67563 A/77 von der Weldesign -Nepote Andre & Co. s.a.s. eingereicht wurde.4) Production with the system called "Robot-Gate", for which the Italian Patent Application No. 67563 A / 77 from Weldesign -Nepote Andre & Co. s.a.s. was submitted.
5) Fertigung mit dem "Fata-Gate" genannten System, für das gleichzeitig die Patentanmeldungen Nr.23102 A/82 (Anmeldedatum 2.9.1982) und Nr. 22376.'A/83, Nr. 22377 A/83 und Nr.5) Production with the "Fata-Gate" called system, for the simultaneous Patent applications No. 23102 A / 82 (application date 2.9.1982) and No. 22376.'A / 83, No. 22377 A / 83 and No.
22575 B/83 (gleichen Datums) seitens desselben Antragstellers vorliegen.22575 B / 83 (same date) on the part of the same applicant.
Die erste Lösung sieht eine einzige Station mit Handhabungs-und Schweissvorrichtungen vor, der die Einzelteile im allgemeinen durch Hängebahnen zugeführt werden.The first solution envisages a single station with handling and welding devices before, to which the items are generally fed by overhead conveyors.
Diese Lösung ist begrenzt, weil sie nur die Fertigung eines einzelnen Grunderzeugnisses oder weniger Varianten desselben ermöglicht.This solution is limited because it only involves manufacturing one individual Basic product or fewer variants of the same.
Eine Flexibilität, d.h. die Möglichkeit mehrere Grundausführungen zugleich zu bearbeiten, ist mit dieser ersten Lösung nur zu erzielen, wenn mehrere ortsfeste Stationen mit in Reihe angeordneten Handhabungs-und Schweissvorrichtungen zur Verfügung stehen, was einen erheblichen Aufwand darstellt.Flexibility, i.e. the possibility of several basic designs to edit at the same time can only be achieved with this first solution if several Fixed stations with handling and welding devices arranged in a row are available, which represents a considerable effort.
Die zweite Lösung sieht statt einer einzigen Station ein richtiges, stetig laufendes Zusammenbau-Karusell, auch Gate-Line genannt, vor, das aus mehreren zweckmässig voneinander entfernten Transportelementen besteht, wobei jedes Transportelement entsprechende Aufnahmen für das Fahrgestell bzw den Flachboden trägt, an welche die Vorrichtungen zur Gestaltung der Seitenwände automatisch anfahren und wobei ein "paralleles", mit dem Karusell synchronisiertes Hängefördersystem diese Vorrichtungen zuführt.The second solution sees a real one instead of a single station, steadily running assembly carousel, also known as the gate line, that consists of several Conveniently spaced apart transport elements consists, each transport element corresponding recordings for the chassis or the flat bottom carries to which the devices for designing the side walls start automatically and wherein a "parallel" overhead conveyor system synchronized with the carousel feeds these devices.
Diese zweite Lösung ist flexibel, da sie die Fertigung von Rohkarossen unterschiedlichen Typs ermöglicht, wobei die verschiedenen erforderten Vorrichtungen zur Seitenwandhandhabung ohne den Arbeitsvorgang zu behindern, am Ende der Fertigungsstrasse gespeichert werden können.This second solution is flexible as it involves the manufacture of body shells different types, with the different devices required for sidewall handling without hindering the work process, at the end of the production line can be saved.
Diese Lösung eignet sich jedoch vorwiegend für das Handschweissen, sie ist ohne Einsatz von Robotern kaum automatisierbar und die Zahl der notwendigen Handhabungs-Vorrichtungen ist sehr hoch.However, this solution is mainly suitable for manual welding, it can hardly be automated without the use of robots and the number of necessary Handling devices is very high.
Die dritte Lösuno sieht Handhabungsvorrichtungen mit angebauten Schweisszangen vor. Dadurch wird der Einsatz von Robotern überflüssig.The third solution sees handling devices with attached welding tongs before. This makes the use of robots superfluous.
Durch dieses System erfolgt das Schweissen voll kommen automatisch. Es weist jedoch für die einzelne Produktionseinheit keine Flexibilität auf. Wie bei der ersten Lösung ist hier eine Flexibilität nur zu erzielen, wenn mehrere in Reihe angeordnete Einheiten zur Verfügung stehen. Die Nachteile dieses Systems wurden im vorhergehenden geschildert. Ferner verlangt der Vorrichtungswechsel im Fall einer einzigen Produktionseinheit eine längere Zeit.With this system, welding is fully automatic. However, it has no flexibility for the individual production unit. As With the first solution, flexibility can only be achieved if several in Units arranged in a row are available. The disadvantages of this system were described above. Furthermore, the device change requires in the case of a single production unit a long time.
Die -vierte Lösung ("Robot-Gate" genannt) sieht eine einzige, ortsfeste Produktionseinheit vor, wobei in Längsrichtung bewegliche Seitenwand-Handhabungsvorriohtungen arbeiten, so dass verschiedenartige Rohkarossen gefertigt werden können.The fourth solution (called "Robot Gate") sees a single, stationary one Production unit in front, with side wall handling devices movable in the longitudinal direction work so that different types of body-in-white can be manufactured.
Die Schweissgruppen sind bei dieser Lösung an der Station angebaut.With this solution, the welding groups are attached to the station.
Diese vierte Lösung weist auch erhebliche Nachteile auf. Einerseits setzt sie das Vorhandensein von einer gewissen Fläche zum Aufstellen der Handhabungsvorrichtungen voraus, was in einem Werk nicht immer möglich ist. Andernseits ist die Einrichtung von Wartestationen erforderlich, die nicht in den Arbeitsvorgang einbezogen werden können.This fourth solution also has significant disadvantages. On the one hand it assumes the presence of a certain area for setting up the handling devices ahead of what is not always possible in a plant. On the other side is the facility required by waiting stations that are not included in the work process can.
Die fünfte Lösung weist Merkmale auf, welche die Vorteile der vorgenannten Lösungen vereinen.The fifth solution has features that take advantage of the aforementioned Unite solutions.
Die Anlage, welche Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, umfasst Mittel die teilweise bekannt, teilweise neu sind.The plant which is the subject of the present invention comprises Means that are partly known, partly new.
Bekannte Mittel sind, z.B.: a) eine Hebe- und Schubvorrichtung, die Gegenstand der vorherigen Patentanmeldung Nr.Known means are, for example: a) a lifting and pushing device that Subject of the previous patent application no.
67632 A/81 seitens desselben Erfinders ist, oder ein ähnliches mechanisches Mittel.67632 A / 81 by the same inventor, or a similar mechanical one Middle.
b) Schweisszangen c) Hilfsvorrichtungen zum Schweissen, wie z.B. Zentrier- und Einspannvorrichtungen und d) eine elektrische Steuerung. b) welding tongs c) auxiliary devices for welding, e.g. Centering and clamping devices and d) an electrical control.
Die in Frage kommende Anlage ist jedoch als neuartig zu betrachten: 1) erstens, weil sie auf beiden Seiten der Punkt~ schweiss-Station mehrere Mittel zum Halten, Positionieren und Senkrecht-Speichern der Handhabungs- und Schweissvorrichtungen nachfolgend auch Seitenrahmen (Gates) genannt, aufweist, welche in originaler Weise mit elektrischen Trafo-Leistungsgeräten - z.B. Schweisszangen-Trafos - Steuerungen für die genannten Schweisszangen, Steuerungen für das Einspannen, Steuerungen für die Optimierung der Schweisspunktfolge sowie mit Kijhlmittelanlagen und weiteren für den Zusammenbau des Erzeugnisses notwendigen Mittel versehen sind. The system in question is, however, to be regarded as novel: 1) Firstly, because they have several means on both sides of the point welding station for holding, positioning and vertical storage of the handling and welding devices hereinafter also called side frames (gates), which in an original manner with electrical transformer power devices - e.g. welding gun transformers - controls for the mentioned welding guns, controls for clamping, controls for the optimization of the welding point sequence as well as with coolant systems and others The means necessary for assembling the product are provided.
2) zweitens, weil jede Handhabungs- und Schweissvorrichtung Ii nsi chtl ich der Energiequellen mit der ortsfesten Anlage am Boden nur durch die Arbeitsstation verbunden ist, wodurch die genannten Handhabungs- und Schweissvorrichtungen mit den notwendigen Energiequellen versorgt sind, so dass herkönmliche Speisemittel wie Kollektor, Drehschieber, Schleifleitungen überflüssig werden.2) secondly, because every handling and welding device Ii nsi chtl i the energy sources with the stationary system on the ground only through the work station is connected, whereby the said handling and welding devices with the necessary energy sources are supplied, so that conventional food means such as collectors, rotary valves and conductor lines become superfluous.
3) drittens, weil jeder Anlage mit mehreren Handhabungs- und Schweissvorricktungen mindestens ein sich oberhalb des Arbeitsraumes befindlicher Hilfsspeicher zugeordnet ist,welcher die genannte Handhabungs- und Schweissvorrichtung aufnehmen bzw. auswechseln kann, so dass der Vielfältigkeit der Fertigungsmöglichkeiten keine Grenzen gesetzt und der Arbeitsvorgang keinesweqs behindert wird.3) thirdly, because each system has several handling and welding devices at least one auxiliary storage facility located above the working area is assigned is, which take up or replace the said handling and welding device can, so that there are no limits to the variety of manufacturing options and the work process is not hindered.
4) viertens, weil alle Hilfsspeicher höher ars die Handhabungs- und Schweissvorrichtungen,die abgenommen bzw. ausgewechselt werden, liegen und diese durch geeignete Transport- und Hebemittel miteinander verbunden sind. 4) Fourth, because all the auxiliary storage ars the handling and storage higher Welding devices that are removed or replaced lie and these are connected to one another by suitable transport and lifting equipment.
Diese Hauptmerkmale und weitere Nebenmerkmale werden nachstehend an Hand der beiliegenden Abbildungen näher erläutert. These main features and other minor features are described below explained in more detail on the basis of the accompanying illustrations.
Sie stellen nur das Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform der Anlage nach vorliegegner Erfindung dar, welche keineswegs als einschränkend zu betrachten ist. They only represent the example of a preferred embodiment of the Plant according to the present invention, which is by no means to be regarded as restrictive is.
Bild 1 zeigt einen Querschnitt der erfindungsgemässen Anlage für den Zusammenbau und das Schweissen von Rohkarossen bei der einzigen vorgesehenen Arbeitsstation. Figure 1 shows a cross section of the system according to the invention for the assembly and welding of body shells for the only one provided Workstation.
Ferner sieht man dieselbe Arbeitsstation mit den obenliegenden Hilfsspeichern. You can also see the same workstation with the auxiliary storage on top.
Bild 2 ist ein Draufsicht der Anlage von Bild 1.Figure 2 is a top view of the plant of Figure 1.
Bild 3 ist eine Längsansicht der Anlage von Bild 1 und 2 Bild 4 ist eine schematische, teilweise vergrösserte Darstellung der möglichen Handhabungs-und Schweissvorrichtungen mit den Transport- und Hebemitteln eines Hilfsspeichers Bild 5 zeigt im Detail die Arbeitsstation in Seitenansicht, woraus der Aufbau der Handhabungs- und Schweissvorrichtungen und die dazugehörige Austattung ersichtlich ist.Fig. 3 is a longitudinal view of the plant of Fig. 1 and Fig. 2 Fig. 4 is a schematic, partially enlarged representation of the possible handling and Welding devices with the transport and lifting means of an auxiliary storage unit Fig 5 shows in detail the workstation in side view, from which the structure of the handling and welding devices and the associated equipment can be seen.
Bild 6 ist die Vorderansicht einer Handhabungs-und Schweissvorrichtung in Betrieb. Seitlich sieht man ihre Energieversorgungsmittel und die Elektro-Anlage der Handhabungs-und Schweissvorrichtung Bild 7 u. 7a zeigen ein vergrössertes Detail der Schweisszange und deren Befestigung an einer Handhabungs- und Schweissvorrichtung.Figure 6 is the front view of a handling and welding device in operation. To the side you can see their energy supply means and the electrical system of the handling and welding device Fig. 7 and 7a show an enlarged detail the welding tongs and their attachment to a handling and welding device.
Bild 8 zeigt in einer schematischen Vorderansicht den Anschluss für die Energiequellen zwischen der ortsfeste Anlage am Boden und der Handhabungs- und Schweissvorrichtung.Fig. 8 shows a schematic front view of the connection for the energy sources between the stationary system on the ground and the handling and Welding device.
Wie man aus den Bildern ersehen kann, hat die erfindungsgemässe Anlage (Bild 1) als originalen Teil beidseitig ein Aggregat ru, welches seinerseits verschiedene Vorrichtungen umfasst.As can be seen from the pictures, the system according to the invention has (Image 1) as an original part on both sides an aggregate ru, which in turn includes various devices.
Diese Aggregate 10 sind mit der Motorgruppe 11, mit den Ketten und Führungen 12, mit den Zahnrädern 13, mit den Handhabungs- und Schweissvorrichtungen 14, die auch als Seitenrahmen (Gates) bezeichnet werden, mit den Begleit-und Zentrierelementen 15 bzw. 16 für die Arbeitslage der-Handhabungs- und Schweissvorrichtungen #14 bzw.These units 10 are with the engine group 11, with the chains and Guides 12, with the gears 13, with the handling and welding devices 14, which are also referred to as side frames (gates), with the accompanying and centering elements 15 or 16 for the working position of the handling and welding devices # 14 or
mit den Servo-Steuerungen 17,um die Handhabungsvorrichtungen auf die erforderte Geschwindigkeit einzustellen, versehen.with the servo controls 17 to operate the handling devices on the set required speed, provided.
Alle diese Elemente sind, von den Handhabungs-und Schweissvorrichtuncien 14 abgesehen, anhand der durch desselben Antragsteller zugleich angemeldeter Patente, wie oben erwähnt, an sich bereits bekannt.All these elements are from the handling and welding devices 14 apart from the patents registered by the same applicant at the same time, as mentioned above, already known per se.
Mit 18 wird ein bekanntes Gerüst für die Schaltschränke 19 der genannten Vorrichtungen angezeigt.With 18 a known frame for the cabinets 19 of the mentioned Devices displayed.
Ein Laufsteg oder Boden 18a (Fig. 4) ermöglicht den Zugang zu den gespeicherten Vorrichtungen 14.A walkway or floor 18a (Fig. 4) allows access to the stored devices 14.
Die Aggregate 10 sind zum vertikalen Verschieben der an sich neuartigen, vorzugsweise drei beidseitigen Handhabungs-und Schweissvorrichtungen 14 geeignet und ermöglichen deren Austausch durch ein Paternoster-System sowie deren Speicherung. Mit 20 wird die Fertigungsstrasse am Boden für den Transport und Austausch der Rohkarossen, d.h. eine Hebe- und Schubvorrichtung oder ähnliches, angezeigt.The units 10 are for the vertical displacement of the novel, preferably three handling and welding devices 14 on both sides are suitable and enable their exchange by a paternoster system and their storage. At 20, the production line is on the ground for transport and Exchange of the body shells, i.e. a lifting and pushing device or similar, displayed.
Mit 21 werden die ebenfalls originalen obenliegenden Hilfsspeicher für die genannten Handhabungs- und Schweissvorrichtungen gekennzeichnet.With 21 the also original overhead auxiliary storage marked for the handling and welding devices mentioned.
Ein Führungssystem zum Verschieben und &peichern der Handhabungs-und Schweissvorrichtungen ist im Bild 1 mit 2P gekennzeichnet.A guide system for moving and storing the handling and Welding equipment is marked with 2P in Figure 1.
Ein an sich ebenfalls bekannter Laufkran 23 ist vorgesehen, der zum waage- und senkrechten Veschieben eines Schienenabschnitts 24 dient, und die Hängeelemente 25 zum Tragen der Handhabungs- und Schweissvorrichtungen 14 durch geeignete Mittel aufnimmt. Die Hängeelemente 25 sind in Querrichtung auf dem Führungssystem 22 geführt.An overhead crane 23, also known per se, is provided which is used for horizontal and vertical displacement of a rail section 24 is used, and the hanging elements 25 for carrying the handling and welding devices 14 by suitable means records. The suspension elements 25 are guided in the transverse direction on the guide system 22.
Am Laufkran 23 ist ein Verstellantrieb 26 für die-Senkrechtbewegung desselben Laufkrans sichtbar.On the traveling crane 23 is an adjustment drive 26 for the vertical movement of the same overhead crane visible.
Mit 27 wird im Bild 1 eine herkömmliche Weiche für die Umleitung der Hängeelemente 25 vom Schienenabschnitt 24 zu den Führungselementen 22 und umgekehrt gekennzeichnet.With 27 a conventional switch for the diversion of the Suspension elements 25 from the rail section 24 to the guide elements 22 and vice versa marked.
Im Bild 2 ist in der Mitte eine Rohkarosse sichtbar.In Figure 2, a body shell is visible in the middle.
Im Bild 3 sind mit 28 Einspannmittel am Boden für die Handhabungs- und Schweissvorrichtungen 14 angezeigt, nachdem diese durch die Schwenkvorrichtungen 15 in die Arbeitslage gebracht wurden.In Figure 3 there are 28 clamping devices on the floor for handling and welding devices 14 displayed after this by the pivoting devices 15 in the working position were brought.
Im Bild 4 ist die vertikale und horizontale Bewegungsfähigkeit des Laufkrans 23 zur Bedienung des Hilfsspeichers 21 dargestellt.In picture 4 is the vertical and horizontal mobility of the Overhead crane 23 for operating the auxiliary storage device 21 is shown.
Im Bild 5 sieht man im Detail die zweckmässig verteilten Schweiss zangen 29 mit den entsprechenden Einspannvorrichtungen 30, die an jeder Handhabungs- und Schweissvorrichtung 14 angebaut sind.In picture 5 you can see in detail the appropriately distributed sweat pliers 29 with the corresponding clamping devices 30, which are attached to each handling and welding device 14 are attached.
Die Zentriervorrichtung 16 für die genannten Handhabungs- und Schweissvorrichtungen 14 in Arbeitslage sind ebenfalls deutlich sichtbar. Mit 31 wird ein Transformator für die Schweisszangen 25 angezeigt.The centering device 16 for the handling and welding devices mentioned 14 in the working position are also clearly visible. At 31 becomes a transformer indicated for the welding tongs 25.
In Bild 6 sieht mal: den Schaltschrank Q, ferner den festen Teil für die Stromversorgung (Steckergruppe) 32, den festen Teil für die Pneumatik 33, den festen Teil für den Kühlmittel-Kreislauf 34,die alle in die Handhabungs- und Schweissvorrichtung installiert und automatisch an die entsprechenden ortsfesten Teile am Boden 35, 36, 37 nur durch Stecken oderKU9Peanh. ohne besondere Einrichti ~n angeschlossen werden können. Alle Versorgungsmittel von 32 bis 37 sind neu.In picture 6 you can see: the control cabinet Q, furthermore the fixed part for the power supply (connector group) 32, the fixed part for the pneumatics 33, the fixed part for the coolant circuit 34, all in the handling and welding device installed and automatically connected to the corresponding stationary parts on the floor 35, 36, 37 only by plugging in or KU9Peanh. connected without special equipment can be. All supplies from 32 to 37 are new.
Im Bild 7 werden im Detail die Schweisszangen 29 mit den beiden Armen 29', welche die Elektroden 29" tragen, sowie der Transformator 31 gezeigt.In Figure 7, the welding tongs 29 with the two arms are shown in detail 29 ', which carry the electrodes 29 ", and the transformer 31 are shown.
Schliesslich werden im Bild 8 die festen Teile 32-35, 33-36 und 34-37 zur Stromversorgung der Handhabungs- und Schweissvorrichtung 14 in Arbeitslage detailliert dargestellt.Finally, in Figure 8, the fixed parts 32-35, 33-36 and 34-37 for power supply of the handling and welding device 14 in detail in the working position shown.
Zusammenfassend wird durch die erfindungsgenässe Anlage ein bedeutender Fortschritt in der Branche der Blechverarbeitung erzielt und zwar: 1) Garantie für ein Oualitätsprodukt 2) Flexibilität bei der Fertigung, weil alternativ verschiedene Rohkarossen-Ausführungen mit derselben Anlage erzeugt werden können.In summary, the system according to the invention is an important one Progress made in the sheet metal processing industry, namely: 1) Guarantee for a quality product 2) Flexibility in production, because different options are available Body shell designs can be produced with the same system.
3) Gesteigerte Leistung, die gegenüber der modernsten Anlage um etwa 100% erhöht wird.3) Increased performance compared to the most modern system by around 100% is increased.
4) Hindernis freie Arbeitsfläche bzw. -raum.4) Work area or space free of obstacles.
5) Die Herstellüngskosten sind gegenüber den angebotenen Leistungen verhältnismässig gering.5) The manufacturing costs are compared to the services offered relatively low.
6) Es werden keine platzraubenden teuren Roboter sondern feste, automatische Schweisszangen eingesetzt.6) There will be no space-consuming, expensive robots, but fixed, automatic ones Welding tongs used.
In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, dass Roboter bei ihrer Bewegung von Punkt zu Punkt eine Bahn beschreiben,die während des Arbeitszyklus eine längere Zeit verlangt. Ihr Einsatz wäre im vorliegenden Fall unangebracht, da sie nur zum Anfahren des zu verarbeitenden Erzeugnisses ausgenutzt werden könnten. In this context it should be noted that robots in their movement Describe a path from point to point, which is longer during the working cycle Time demands. Their use would be inappropriate in the present case, since they are only used for Approaching the product to be processed could be exploited.
Die Funktion der vorliegenden Anlage geht ous depl vorhergehenden hervor und jede weitere Beschreibung ist überflüssig. The function of the present system is based on the previous one and any further description is superfluous.
Es bleibt noch hinzuzufügen, dass die vorliegende Beschreibung und die beigelegten Abbildungen wie in der Einleitung bereits angeführt lediglich eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellen, für welche verschiedene Varianten denkbar sind ~wie sie der Fachmann erfassen kann, ohne damit von der Erfindung wesentlich abzuweichen. It remains to add that the present description and the attached illustrations as already mentioned in the introduction only represent a preferred embodiment of the invention, for which different Variants are conceivable - as the person skilled in the art can grasp without thereby departing from the invention to deviate significantly.
Die Erfindung umfasst vielmehr alle diese Varianten und ihr Umfang wird durch die folgenden Ansprüche deutlich geschildert:Rather, the invention encompasses all of these variants and their scope is clearly illustrated by the following claims:
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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