DE3341169C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Anlage, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 oder des nebengeordneten Anspruchs 13 beansprucht wird.The invention relates to an automatic Plant as in the preamble of claim 1 or secondary claim 13 is claimed.
Ähnliche, meistens nur auf den Zusammenbau von Rohkarosserien beschränkte Anlagen waren an sich bereits bekannt.Similar, mostly only to the assembly of Body-in-white facilities were already there known.
Die in Frage kommende Technik hat mit der Zeit folgende Lösungen hervorgebracht, welche immer noch Anwendung finden:The technology in question has with time brought forth the following solutions, which are still in use Find:
- 1. Fertigung in einer einzigen, ortsfesten Station;1. Manufacturing in a single, stationary station;
- 2. Fertigung in einer Karussell-Straße am Boden, "Gate-Line" genannt;2. Manufacturing 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 gemäß der DE-PS 28 10 822 und der IT-PS 10 82 801;4. Manufacturing with the "Robot Gate" system according to the DE-PS 28 10 822 and IT-PS 10 82 801;
- 5. Fertigung mit dem "Fate-Gate" genannten System entsprechend den IT-PS 11 52 517, 11 69 126, 11 69 127 und dem IT-GM 1 93 229.5. Production with the system called "fate gate" accordingly IT-PS 11 52 517, 11 69 126, 11 69 127 and the IT-GM 1 93 229.
Die erste Lösung sieht eine einzige Station mit Handhabungs- und Schweißvorrichtungen vor, der die Einzelteile im allgemeinen durch Hängebahnen zugeführt werden. Diese Lösung ist begrenzt, weil sie nur die Fertigung eines einzelnen Grunderzeugnisses oder weniger Varianten desselben ermöglicht.The first solution sees a single station Handling and welding devices in front of the individual parts are generally fed through overhead conveyors. These Solution is limited because it is only manufacturing one individual basic product or fewer variants of the same enables.
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. H. the possibility of several It is possible to process basic designs at the same time first solution can only be achieved if several stationary Stations with handling and Welding fixtures are available for what a represents considerable effort.
Die zweite Lösung sieht statt einer einzigen Station ein richtiges, stetig laufendes Zusammenbau-Karussell, 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 Karussell synchronisiertes Hängefördersystem diese Vorrichtungen zuführt. Diese zweite Lösung ist flexibel, da sie die Fertigung von Rohkarosserien unterschiedlichen Typs ermöglicht, wobei die verschiedenen erforderlichen Vorrichtungen zur Seitenwandhandhabung, ohne den Arbeitsvorgang zu behindern, am Ende der Fertigungsstraße gelagert werden können.The second solution sees instead of a single station a proper, steadily running assembly carousel, too Called the "gate line", before that of several useful there are spaced apart transport elements, each Transport element corresponding receptacles for the chassis or carries the flat bottom to which the devices for Design the sidewalls automatically move up and being a "parallel", synchronized with the carousel Overhead conveyor system feeds these devices. This second Solution is flexible as it is the manufacture of body shells allows different types, the different required devices for side wall handling without hinder the work process at the end of the production line can be stored.
Diese Lösung eignet sich jedoch vorwiegend für das Handschweißen, sie ist ohne Einsatz von Robotern kaum automatisierbar, und die Zahl der notwendigen Handhabungsvorrichtungen ist sehr hoch.However, this solution is primarily suitable for that Manual welding, it is hardly possible without the use of robots automatable, and the number of necessary Handling devices is very high.
Die dritte Lösung sieht Handhabungsvorrichtungen mit angebauten Schweißzangen vor. Dadurch wird der Einsatz von Robotern überflüssig. Durch dieses System erfolgt das Schweißen vollkommen automatisch. Es weist jedoch für die einzelne Produktionseinheit keine Flexbibilität 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.The third solution includes handling devices attached welding guns. This will make the use of No need for robots. This is done through this system Welding completely automatically. However, it points to the single production unit no flexibility. As in the first solution, flexibility can only be achieved if several units arranged in series are available stand. The disadvantages of this system have been discussed above described. Furthermore, the change of device in the case requires a single production unit for a long time.
Die vierte Lösung ("Robot-Gate" genannt) betrifft eine Vorrichtung zum Schweißen von lose zusammengefügten Kraftfahrzeugkarosserien bestehend aus einem Schweiß- und Fixierplatz, in welchem eine Transportbahn zum Transport der Karosserie angeordnet ist, wobei auf jeder Seite der Transportbahn jeweils aus einer Bereitschafts- in eine Arbeitsstellung und zurück bewegbare Seitenträger mit an die Karosserie anpreßbaren Positioniereinrichtungen angebracht sind, die an die geometrische Form der zu schweißenden Karosserie angepaßte Positionierarme aufweist, und wobei seitlich der Transportbahn mindestens eine Schweißeinrichtung mit einem an die Karosserie anstellbaren Schweißkopf vorhanden ist.The fourth solution (called "Robot Gate") concerns a device for welding loosely assembled Motor vehicle bodies consisting of a welding and fixation station, in which a transport track for transport the body is arranged, with on each side of the Transport lane from a standby to one Working position and back movable side carrier with the Body pressed-on positioning devices attached are based on the geometric shape of the welded Body has adapted positioning arms, and wherein at least one welding device to the side of the transport path with a welding head that can be adjusted to the body is.
Die bekannte Vorrichtung ermöglicht die flexible Automatisierung des Schweißens unterschiedlicher Fahrzeugkarosserien. Sie ist allerdings auf Fahrzeugkarosserien begrenzt und verwendet platzbeanspruchende Schweißroboter. Eine solche Schweißvorrichtung, die an der Arbeitsstation angebaut ist, benötigt zum Anfahren der einzelnen Schweißpunkte mehr Zeit, und man muß stets dafür Sorge tragen, daß die Bewegungsabläufe immer mit der gleichen Präzision erfolgen.The known device enables flexible Automation of welding different Vehicle bodies. However, it is open Vehicle bodies limited and used space-consuming Welding robot. Such a welding device on the Workstation is attached, needed to start the individual welding spots more time, and you always have to Make sure that the movements are always the same Precision done.
Die vierte Lösung weist weitere Nachteile auf. Einerseits setzt sie das Vorhandensein einer gewissen Fläche zum Aufstellen der Handhabungsvorrichtungen voraus, was in einem Werk nicht immer möglich ist. Andererseits ist die Einrichtung von Wartestationen erforderlich, die nicht in den Arbeitsvorgang einbezogen werden können.The fourth solution has other disadvantages. On the one hand, it presupposes the presence of a certain area to set up the handling devices ahead of what in a work is not always possible. On the other hand, it is It is necessary to set up waiting stations that are not in the Work process can be included.
Die fünfte Lösung weist Merkmale auf, welche die Vorteile der vorgenannten Lösungen vereinen.The fifth solution has features that the Combine advantages of the above solutions.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatische Anlage für den Zusammenbau und das Schweißen von Blechkonstruktionen zu schaffen, die die Flexibilität bei der Fertigung unterschiedlicher Rohkarosserien erhöht, die Fertigungsstückzahl wesentlich steigert und eine bisher unerreichbare Qualität beim Punktschweißen erzielt.The object of the present invention is to achieve this based on an automatic system for assembly and the Welding sheet metal structures to create the Flexibility in the production of different Body-in-white increased, the number of pieces significantly increases and a previously unattainable quality in Spot welding achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 und 13 gelöst.This object is achieved by the characterizing part of claims 1 and 13 solved.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Anlage nach vorliegender Erfindung an den Zeichnungen beschrieben. Es zeigtA preferred embodiment of the Plant according to the present invention on the drawings described. It shows
Fig. 1 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Anlage für den Zusammenbau und das Schweißen von Rohkarosserien bei der einzigen Arbeitsstation; Fig. 1 shows a cross section of the system according to the invention for the assembly and welding of car bodies in the single work station;
Fig. 2 eine Draufsicht der Anlage nach Fig. 1; Fig. 2 is a plan view of the system of Fig. 1;
Fig. 3 eine Längsansicht der Anlage nach Fig. 1 und 2; Fig. 3 is a longitudinal view of the plant according to Fig. 1 and 2;
Fig. 4 eine schematische, teilweise vergrößerte Darstellung der möglichen Handhabungs- und Schweißvorrichtungen mit den Transport- und Hebemitteln eines Hilfsspeichers; Fig. 4 is a schematic partially enlarged view of the possible handling and welding devices with the transport and lifting means of an auxiliary memory;
Fig. 5 im Detail die Arbeitsstation in Seitenansicht, woraus der Aufbau der Handhabungs- und Schweißvorrichtungen und die dazugehörige Ausstattung ersichtlich ist; Fig. 5 in detail the workstation in side view, from which the structure of the handling and welding devices and the associated equipment can be seen;
Fig. 6 die Vorderansicht einer Handhabungs- und Schweißvorrichtung in Betrieb; seitlich sieht man ihre Energieversorgungsmittel und die Elektroanlage der Handhabungs- und Schweißvorrichtung; Fig. 6 is the front view of a handling and welding apparatus in operation; laterally you can see their energy supply and the electrical system of the handling and welding device;
Fig. 7 und 7a ein vergrößertes Detail der Schweißzange und deren Befestigung an einer Handhabungs- und Schweißvorrichtung; FIGS. 7 and 7a shows an enlarged detail of the welding gun and its attachment to a handling and welding apparatus;
Fig. 8 in einer schematischen Vorderansicht den Anschluß für die Energiequellen zwischen der ortsfesten Anlage, am Boden und der Handhabungs- und Schweißvorrichtung. Fig. 8 is a schematic front view of the connection for the energy sources between the fixed system, on the floor and the handling and welding device.
Wie man aus den Fig. 1 bis 8 ersehen kann, hat die erfindungsgemäße Anlage (Fig. 1) beidseitig ein Aggregat 10, welches seinerseits verschiedene Vorrichtungen umfaßt.As can be seen from FIGS. 1 to 8, the system according to the invention ( FIG. 1) has an assembly 10 on both sides, which in turn comprises 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. mit den Servosteuerungen 17 versehen, um die Handhabungsvorrichtungen auf die erforderliche Geschwindigkeit einzustellen.These units 10 are with the motor 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 and 16 for provide the working position of the handling and welding devices 14 or with the servo controls 17 in order to adjust the handling devices to the required speed.
Alle diese Elemente sind, von den Handhabungs- und Schweißvorrichtungen 14 abgesehen, anhand der durch denselben Antragsteller zugleich angemeldeten Patente, wie oben erwähnt, an sich bereits bekannt.All of these elements, apart from the handling and welding devices 14 , are already known per se on the basis of the patents simultaneously registered by the same applicant, as mentioned above.
Mit 18 wird ein bekanntes Gerüst für die Schaltschränke 19 der genannten Vorrichtungen angezeigt.At 18 , a known scaffold for the cabinets 19 of the devices mentioned is displayed.
Ein Laufsteg oder Boden 18 a (Fig. 4) ermöglicht den Zugang zu den gelagerten Vorrichtungen 14.A catwalk or floor 18 a ( 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 Paternostersystem sowie deren Speicherung. Mit 20 wird die Fertigungsstraße am Boden für den Transport und Austausch der Rohkarosserien, d. h. eine Hebe- und Schubvorrichtung oder ähnliches, bezeichnet.The units 10 are suitable for vertically displacing the handling and welding devices 14 , which are novel per se, preferably three on both sides, and enable their replacement by a paternoster system and their storage. 20 is the production line at the bottom for the transport and exchange of body shells, ie a lifting and pushing device or the like, respectively.
Mit 22 werden die Hilfsspeicher für die genannten Handhabungs- und Schweißvorrichtungen gekennzeichnet.The auxiliary stores for the handling and welding devices mentioned are identified by 22 .
Ein Führungssystem zum Verschieben und Speichern der Handhabungs- und Schweißvorrichtungen ist in Fig. 1 mit 21 gekennzeichnet. Ein an sich ebenfalls bekannter Laufkran 23 ist vorgesehen, der zum waage- und senkrechten Verschieben 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.A guide system for moving and storing the handling and welding devices is identified by 21 in FIG. 1. A traveling crane 23 , which is also known per se, is provided, which is used for the horizontal and vertical displacement of a rail section 24 and which receives the suspension elements 25 for carrying the handling and welding devices 14 by suitable means. The hanging 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.An adjustment drive 26 for the vertical movement of the same overhead crane is visible on the overhead crane 23 .
Mit 27 wird in Fig. 1 eine herkömmliche Weiche zur Umleitung der Hängeelemente 25 vom Schienenabschnitt 24 zu den Führungselementen 22 und umgekehrt gekennzeichnet. 27 1, a conventional switch for redirecting the hanging members 25 is marked by the rail portion 24 to the guide elements 22, and vice versa in Fig..
In Fig. 2 ist in der Mitte eine Rohkarosserie sichtbar. A body shell is visible in the middle of FIG. 2.
In Fig. 3 sind mit 28 Einspannmittel am Boden für die Handhabungs- und Schweißvorrichtungen 14 angezeigt, nachdem diese durch die Schwenkvorrichtungen 15 in die Arbeitslage gebracht werden.In FIG. 3, 28 clamping means are shown on the floor for the handling and welding devices 14 after they have been brought into the working position by the swivel devices 15 .
In Fig. 4 ist die vertikale und horizontale Bewegungsfähigkeit des Laufkrans 23 zur Bedienung des Hilfsspeichers 21 dargestellt.In FIG. 4, the vertical and horizontal movement capability of the overhead crane 23 is shown for the operation of the auxiliary memory 21.
In Fig. 5 sieht man im Detail die zweckmäßig verteilten Schweißzangen 29 mit den entsprechenden Einspannvorrichtungen 30, die an jeder Handhabungs- und Schweißvorrichtung 14 angebaut sind.In FIG. 5, one can see in detail the appropriate distributed welding guns 29 with the respective jigs 30, which are attached to each handling and welding device 14.
Die Zentriervorrichtung 16 für die genannten Handhabungs- und Schweißvorrichtungen 14 in Arbeitslage ist ebenfalls deutlich sichtbar. Mit 31 wird ein Transformator für die Schweißzangen 25 angezeigt.The centering device 16 for the handling and welding devices 14 mentioned in the working position is also clearly visible. With 31 a transformer for the welding guns 25 is displayed.
In Fig. 6 sieht man den Schaltschrank Q, ferner den festen Teil für die Stromversorgung (Steckergruppe) 32, den festen Teil für die Pneumatik 33, den festen Teil für den Kühlmittelkreislauf 34, die alle in die Handhabungs- und Schweißvorrichtung installiert und automatisch an die entsprechenden ortsfesten Teile am Boden 35, 36, 37 nur durch Stecken oder Kuppeln, d. h. ohne besondere Einrichtungen, angeschlossen werden können.In Fig. 6 we see the control panel Q, further comprising the fixed part for the power supply (plug group) 32, the fixed part for the pneumatic 33, the fixed part of the coolant circuit 34, which are all installed in the handling and welding device and automatically the corresponding stationary parts on the floor 35, 36, 37 can only be connected by plugging or coupling, ie without special facilities.
In Fig. 7 werden im Detail die Schweißzangen 29 mit den beiden Armen 29′, welche die Elektroden 29′′ tragen, sowie der Transformator 31 gezeigt.In Fig. 7, the welding guns 29 are shown with the two arms 29 ' , which carry the electrodes 29'' , and the transformer 31 .
Schließlich werden in Fig. 8 die festen Teile 32-35, 33-36 und 34-37 zur Stromversorgung der Handhabungs- und Schweißvorrichtung 14 in Arbeitslage detailliert dargestellt.Finally, the fixed parts 32-35, 33-36 and 34-37 for supplying power to the handling and welding device 14 in the working position are shown in detail in FIG. 8.
Durch die erfindungsgemäße Anlage wird ein bedeutender Fortschritt in der Branche der Blechverarbeitung erzielt:The system according to the invention becomes a significant progress in the sheet metal processing industry achieved:
- 1. Garantie für ein Qualitätsprodukt;1. Guarantee for a quality product;
- 2. Flexibilität bei der Fertigung, weil alternativ verschiedene Rohkarosserie-Ausführungen mit derselben Anlage erzeugt werden können;2. Flexibility in production because it is alternative different body styles with the same Plant can be generated;
- 3. gesteigerte Leistung, die gegenüber der modernsten Anlage um etwa 100% erhöht wird;3. Increased performance compared to the most modern facility is increased by about 100%;
- 4. hindernisfreie Arbeitsfläche bzw. -raum;4. unobstructed work surface or space;
- 5. die Herstellungskosten sind gegenüber den angebotenen Stückzahlen verhältnismäßig gering;5. The manufacturing costs are compared to the offered Quantities relatively small;
- 6. es werden keine platzbeanspruchenden, teuren Roboter, sondern feste, automatische Schweißzangen eingesetzt.6. there are no expensive robots that take up space, but fixed, automatic welding guns are 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. Die Funktion der vorliegenden Anlage geht aus dem Vorhergehenden hervor, und jede weitere Beschreibung ist überflüssig.In this context it should be noted that robots describe a path as it moves from point to point, that takes a long time during the work cycle. your Use would be inappropriate in the present case, since it is only for Start-up of the product to be processed can be used could. The function of the present system is based on the The foregoing, and any further description is superfluous.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |