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Fertigungsdurchlaufsystem
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Die Erfindung betrifft ein Fertigungssystem nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1 und geht aus von den z. B. durch das GMB-NC-Palettenspeicher-System
CPS der Firma Gemminger Maschinenbau GmbH, D-7519 Gemmingen, bekannten Transportgeräten
zur Verkettung von Maschinen bzw. Fertigungseinheiten.
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Die dort verwendeten Palettenwechsel-Wagen mit integriertem Palettenlift
müssen über den Stapel bzw. die Palette gefahren werden und können dann entweder
den Stapelturm oder die Einzelpalette von Maschine zu Maschine auf Flurhöhe transportieren
bzw. die Palette an anderer Stelle wieder absetzen.
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Hierbei ist nachteilig, daß nicht gleichzeitig sowohl Stapel als
auch Einzelpaletten bewegbar sind und daß während das Transportgerät z. B. zum Abstellplatz
fährt, keine weitere Arbeit des Werkstückgreifers möglich ist. ueberdies ist bei
diesen Wagen der Palettenlift nur auf einer Achse beschickbar, so daß bei Produktionsumstellungen
erhebliche Paletten- bzw. Stapelumplazierungen erfolgen müssen, für welche wegen
des Rangierplatzbedarfes des Wagens oft kein Platz vorhanden ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Fertigungssystem mit Palettentransportgerät
dahingehend weiterzubilden, daß größere Flexibilität, kürzere Greifer-Pausen und
damit auch höhere Durchlaufleistungen bei geringem Platzbedarf erreichbar sind.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß Kennzeichen des Anspruches
1 darin, daß jetzt das Palettentransportgerät mit einer Ausschiebevorrichtung auf
einer höchsten Arbeitsebene nicht nur dem Werkstückgreifer schon wieder eine neue
Zugriffsmöglichkeit bietet, während eine abgearbeitete Palette noch wegfährt, sondern
daß auch sowohl Stapel- als auch Einzelpaletten über mehrere Achsen dem Palettenlift
zuführbar sind. Weiterhin wird durch die
zweite Arbeitsebene der
Grundflächenbedarf im Fertigungsbereich noch besser genutzt bzw. wird die Zugänglichkeit
nicht beschränkt durch freizuhaltende Rangierwege auf dem Hallenboden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche
aufgezeigt.
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Mit Hilfe in der Transportvorrichtung verwendeter, standardisierter
Palettengreifelemente, welche Einzelpaletten auf der höchsten Arbeitsebene auch
querverschiebbar und mit weiteren Nachbar-Palettenliften ohne Blockierung des ersten
Palettenliftes austauschbar machen, lassen sich leicht auch unterschiedlich hohe
Platten ohne größere Umstellmaßnahmen und Zeitverluste durchschleusen.
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Durch die Gleichzeitigkeit des Weiterschiebens abgearbeiteter bzw.
dem Greifer zuzuführender Paletten während des Abarbeitens werden nur ganz kurze
effektive Greifer-Pausen beim Palettenwechsel erforderlich und die Rüstzeiten insgesamt
weiter verkürzt.
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Die Möglichkeit, Paletten bzw. Stapel und Palettengreifer dank der
Portalbauweise auf der unteren Arbeitsebene praktisch nach vier Seiten in Palettenlifte,
z. B. über Rollgänge, ein- und/ oder auszufahren sowie während des Abtransportes
der fertigen Paletten per Hubstapler, Flächenportalen, Regalbediengeräten oder Robocarriern
etc. neue Stapel anzuliefern, erhöht die Flexibilität des Systemes bei geringem
Gesamtaufwand ebenfalls. Der niedrige spezifische Platzbedarf und die einfache Verkettungs-
bzw.
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Aneinanderreihungseignung der Palettenlifte beim erfindungsgemäßen
System mittels von der oberen Arbeitsebene aus beschickbaren Rollgängen, Laufbahnen
oder dergleichen erleichtert es, einen Betrieb nach und nach auf das erfindungsgemäße
Transportsystem umzustellen, ohne daß benachbarte Fertigungen beeinträchtigt werden.
Dank der hohen Anpassungseignung und der mehrseitig anordenbaren Bereitstell- und
Abholplätze für ganze Stapel braucht die Anordnung der Fertigungseinheiten jetzt
nicht mehr möglichst
genau dem Materialfluß entsprechen und kann
jetzt z. B. ein Flächenportal auf einfache Weise auch einmal weiter entfernt gelegene
Fertigungsplätze noch günstig bedienen, ohne daß die Gefahr von Versorgungsunterbrüchen
besteht. Für die Zwischenlagerung von Paletten ist eine chaotische Ordnung" zulässig,
wenn entsprechende Erkennungssysteme vorgesehen werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen von
Ausführungsbeispielen näher erläutert: Fig. 1 ist eine Ubersichtsdarstellung einer
Tandemanordnung des Fertigungsdurchlaufsystemes mit je einem Palettenlift zu je
einem Bereitstell- und einem Abstellplatz, auf welchem jeweils zwei oder drei Paletten
Platz finden.
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Fig. 2 ist eine Draufsicht auf eine solche Tandemanordnung zusammen
mit der Anordnung der Fertigungseinheiten und Werkstückgreifer.
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Fig. 3 ist eine Draufsicht einer Werkhalle, die mit einem solchen
Fertigungsdurchlaufsystem platzsparend ausgerüstet ist.
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In Fig. 1 ist das Fertigungsdurchlaufsystem 1 in einer Tandembauweise
mit einem Bereitstellplatz 2 auf der linken Bildseite und mit einem Abstellplatz
3 auf der rechten Seite mit einem diese verkettenden Palettentransportgerät 4 ausgeführt,
welches im Beispiel Palettengreifelemente 5 aufweist, die rahmenartig ausgebildet
sind und in je einem Palettenlift 6, 7 die Paletten 8 von z. B. auf einer Rollenbahn
9 herangeführten Stapel 10 mittels vertikaler Lineartriebe 11 (die z. B. aus an
Säulen 12 entlanggeführten Hubspindeln 13 und Führungsspindeln 14 oder aber aus
Stangenzylindern, Ketten etc. bestehen), auf eine höchste Arbeitsebene 15 gehoben
werden können, auf der sie sich dann im freien Zugriffsbereich des (in dieser Figur
nicht gezeigten) Werkstückgreifers 16 befinden und nach Abarbeitung aus dem jeweiligen
Palettenlift 6
über einen weiteren Rollgang 17 zum nächsten Palettenlift,
z. B. 7, einzeln horizontal weiterverfahrbar sind. Sofern erforderlich, kann mit
entsprechend langem Rollgang 17 auch ein Stau der Paletten 8 auf der höchsten Arbeitsebene
15 ermöglicht werden.
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Da die Höhe der höchsten Arbeitsebene 15 ein ungehindertes Hinwegfahren
über die zu ebener Erde ruhenden Stapel 10 ermöglicht, besteht zu den Palettenliften
6, 7 zwischen den Säulen 12 ein ungehinderter Zugang von allen Seiten auf dem Werkstattflur,
so daß bei Bedarf auch zwischen jedem Förderschritt auch mit -anderen Werkstücken
gefüllte Paletten 8 vom gleichen Palettenlift selbst dann ein- und ausbringbar sind,
wenn sich auf dem normalen Zuführungsrollgang 9 bereits mehrere Stapel 10 aufreihen
sollten. Die Art und Weise der Palettengreifelemente 5 und der Lineartriebe 11 ist
dabei für die durch den Zugewinn der zweiten Ebene und der besseren Zugänglichkeit
anordnungsmäßig erzielbaren Effekte und Betriebsvorteile an sich unerheblich und
ist lediglich vorrangig von Einfluß auf Belastbarkeiten, Schnelligkeiten und Steuersystem
sowie Anschaffungskosten. Das von den Säulen 12 mit der Arbeitsebene 15 gebildete,
in der Regel über Mannshöhe reichende Portal begrenzt die Höhe der Stapel 10 praktisch
nicht und es ist damit auch die Übernahme unterschiedlich hoher Einzelpaletten 8
möglich, wenn die Zugriffsgeometrie der Palettengreifer 5 und der Paletten 8 entsprechend
aufeinander abgestimmt sind. Auf der höchsten Arbeitsebene 15 kann über den Rollgang
17 bei entsprechend großem Abstand oder entsprechend vielen angeschlossenen Palettenliften
6, 7 der Weitertransport abgearbeiteter Paletten 8 bei nur minimalem Palettenwechselpausen
auch dann erfolgen, wenn gleichzeitig frische Paletten 8 an den Werkstückgreifer
herangeführt werden. Kollisionen der innerhalb des Palettentransportgerätes 4 verschieblichen
Palettengreifer 5 bzw. der daran hängenden Paletten 8 vermeidet eine, deren Ein-
und Ausklink-Vorgänge und -Bewegungen bzw. Bewegungsrichtungen koordinierende Steuerungseinrichtung,
die dem gewählten Antriebssystem angepaßt ist.
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In Fig. 2 ist die Draufsicht eines Fertigungsdurchlaufsystems mit
zwei darüber arbeitenden Werkstückgreifern 16 und eine Zuordnung zu Werkzeugmaschinen
18 gezeigt. Der Rollgang 17 bzw. seine Laufbahnen 19 dienen hier gleichzeitig zwei
Wagen 20, die mit dem Horizontalantrieb 21 bewegbar sind und sich in der Figur gerade
unter je einer Laufbahn 22 eines der Greifer 16 befinden, welche über einer Werkzeugmaschine
18 stehen. Bei dieser Anordnung ist es auch möglich, daß der gleiche Greifer 16,
der die Werkzeugmaschine 18 bedient, die fertig bearbeiteten Werkstücke 27 auf der
ober ren Arbeitsebene 15 des Palettentransportgerätes 4 von einer Palette 8 auf
eine andere Palette 8 umpackt, wenn z. B. ein Wendevorgang oder dergleichen erfolgen
muß, den ein Greifer 16 nicht ohne Zwischenablage bewältigen würde. In diesem Beispiel
ist auch vorgesehen, daß der rechts in der Figur dargestellte Werkstückgreifer 16
vor dem Weitertransport der Palette 8 von hier aus auch noch eine zweite Werkzeugmaschine
18 bedient. In Bedarfsfällen ist es natürlich auch möglich, die Greifer 16 auf parallel
zum Rollgang 17 verfahrbaren Laufbahnen 22 längsverfahrbar zu machen. Die Anpassungsfähigkeit
des Systems an die unterschiedlichen Bearbeitungsintervalle an jeder Maschine wird
durch die Möglichkeit gefördert, sowohl auf dem Rollgang 17 die einzelne Palette
8 zu stauen, als auch an den Bereitstell- bzw. Abstellplätzen 2, 3 mehrere ganze
Stapel 10 aufzureihen und dennoch zu ebener Erde von weiteren drei Seiten an den
jeweiligen Palettenlift 6, 7, z. B. mit einem Hubstapler, heranfahren zu können.
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In Fig. 3 ist gezeigt, wie eine mittels Flächenportal 23 bediente
Reihenanordnung von Fertigungsdurchlaufsystemen l nach der Erfindung in der Kombination
mit Fertigungseinheiten (Werkzeugmaschinen bzw. Drehautomaten) 18 zu intensivster
Platzausnutzung zusammengestellt werden können. Palette 8 bzw. Stapel 10 sind den
Palettenliften 6, 7 jeweils von vorne und zeitlich zuführbar. Die Seitenöffnungen
der Palettenlifte 6, 7 werden dazu nicht durch feste Schutzgitter sondern z. B.
durch Lichtschranken unfallgesichert, so daß bei entsprechender Verriegelung gegen
Fehlbedienung auch die offenen Seiten zugänglich sind.
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Während auf den Außenseiten der Halle Spänewagen 24 die Fertigungseinheiten
(Werkzeugmaschinen) 18 von Abfall entsorgen, erfolgt der An- und Abtransport der
Palettenstapel 10 über die Zufahrtsstraße 25 für Hubstapler, Robocarrier oder dergleichen
oder aber über das Flächenportal 23, welches über alle Palettentransportgeräte hinwegfahren
kann. An den Außenseiten der Halle sind auch die Schalttafeln 26 angeordnet, welche
somit keinen Freiraum im Materialförderbereich einnehmen, so daß auch zwischen den
Palettentransportgeräten 4 noch z. B. Werkstücke 27, die außerhalb der Serie zu
bearbeiten sind, in Zwischenlagerungsmöglichkeiten 28 untergebracht und von da direkt
in den Materialfluß eingegeben werden können, ohne die auf der Rollbahn 9 anstehenden
Stapel 10 der Normalserie erst beiseite räumen zu müssen. Die Belegungsdichte der
Fertigungsfläche wird damit optimal.
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Die Aneinanderreihung der Palettentransportgeräte 4 über Rollgänge
17 kann bei Bedarf auch in Form kompletter Ketten von miteinander über entsprechend
lange Laufbahnen 19 kommunizierenden Palettenliften 6, 7 erfolgen. Es braucht nur
Vorkehrung getroffen werden, daß die von der jeweils beförderten Palette 8 befreiten
Wagen 20 vom Ende der jeweiligen Förderstrecke aus leer wieder zurückgeführt oder
anderweitig neue Paletten zugeführt werden. Dazu ist es vorteilhaft, daß auch mittels
des von oben zugreifenden Flächenportals 23 Wagen 20 mit und ohne Palette 8 in die
Palettenlifte 6, 7 bzw. auf den Rollgang 17 aufgesetzt werden können und daß die
Wagen 20 nicht stets nur per Laufbahn 19 zum Start-Bereitstellplatz 2 zurückgefahren
werden müssen.
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Bezugszeichen 1 Fertigungsdurchlaufsystem 2 Bereitstellplatz 3 Abstellplatz
4 Palettentransportgerät 5 Palettengreifelemente 6 Erster Palettenlift 7 Zweiter
Palettenlift 8 Palette 9 Rollbahn 10 Stapel von 8 11 Vertikale Lineartriebe 12 Säule
13 Hubspindel 14 Führungsspindel 15 Höhere Arbeitsebene 16 Werkstückgreifer 17 Rollgang
auf 15 18 Fertigungseinheit (Werkzeugmaschine) 19 Laufbahnen von 17 20 Wagen für
5 bzw. 8 21 Horizontaler Lineartrieb 22 Laufbahnen von 16 23 Flächenportal 24 Spänewagen
25 Zufahrtstraße 26 Schalttafeln 27 Werkstücke 28 Zwischenlagerungsmöglichkeit
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e e r s e i t e