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Die
Erfindung betrifft eine Fertigungsanlage nach dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
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Bei
derartigen Anlagen wird grundsätzlich zwischen
sogenannten lose verketteten und starr verketteten Anlagen unterschieden.
Bei den lose verketteten Anlagen werden die Werkstückträger bzw. deren
Fahrwerke völlig
unabhängig
voneinander entlang der Anlage bewegt und es ist bei Ausfall einer Vorrichtung
in einer einzigen Arbeitsstation die Tätigkeit in den anderen Arbeitsstationen über einen
gewissen Zeitraum nahezu nicht beeinflußt. Bei den starr verketteten
Anlagen sind die Werkstückträger miteinander
bewegungsverbunden, so daß bei
Störungen
im Bereich einer Arbeitsstation alle Werkstückträger und alle Arbeitsstationen
blockiert sind. Jede der beiden Anlagetypen hat ihren speziellen Einsatzbereich,
wobei die starr verketteten Anlagen dort eingesetzt werden, wo nur
wenige Arbeitsstationen miteinander verkettet sind, da sich der
Gesamtnutzungsgrad aus einer Multiplikation der Nutzungsgrade der
einzelnen Arbeitstationen ergibt. Die lose verketteten Anlagen werden
meistens für
die Verkettung einer Vielzahl von Arbeitsstationen, beispielsweise
bis zu 40 Arbeitsstationen und mehr eingesetzt, da dort der Nutzungsgrad
ein Mischwert aus den einzelnen Störfällen ist und sich nicht aus
einer Multiplikation der Nutzungsgrade in den Einzelstationen zusammensetzt.
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Aus
der
DE 34 09 843 A1 ist
eine Fertigungsanlage der gattungsgemäßen Art bekannt, die im Montagebereich
zwei parallel zueinander verlaufende Förderwege aufweist, welche der
Förderung
von Einzelteilträgern
dienen.
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Diese
sind auf Werkstückträgern lösbar angeordnet
und bewegen sich unabhängig
von Montagewerkstückträgern, die
sich entlang von Förderwegen
bewegen. Diese Förderwege
bilden einen Hauptförderweg.
Die Bearbeitung und/oder Montage der sich aus den Einzelteilen zusammensetzenden Bauteile
erfolgt auf den Montagewerkstückträgern, die
sich entlang der Förderwege
bewegen, wobei hierbei keine parallel stattfindende Bearbeitung und/oder
Montage, sondern im Verlauf des Förderweges ein erster Montageschritt,
nämlich
die Anordnung eines kreisförmigen
Einzelteiles, erfolgt, während
im Förderweg
ein zweiter Montageschritt, nämlich
die Anordnung eines stabförmigen
Einzelteiles, erfolgt. Parallel zu diesen, einen Hauptförderweg
bildenden Förderwegen
verlaufen Förderwege
für die Einzelteilträger, auf
denen die kreisförmigen
und stabförmigen
Einzelteile lageorientiert abgelegt sind, welche in Arbeitsstationen
mittels Handhabungsvorrichtungen von den Einzelteilträgern auf
die Montagewerkstückträger abgelegt
werden. In einem Bereitstellungsbereich ist ein Nebenförderweg
vorgesehen, auf dem die Einzelteilträger mit entsprechenden Einzelteilen
manuell beschickt werden. Dieser Nebenförderweg verläuft parallel
und in Förderrichtung fluchtend
mit dem Parallelförderweg
und dient ebenso wie der Parallelförderweg und der Hauptförderweg
dem Transport von Werkstückträgern und
darauf befindlichen Einzelteilen. Dies hat den Nachteil, daß die Werkstückträger in Serie
vom Nebenförderweg
in den Parallelförderweg
gelangen, wodurch sich die Manipulationszeiten im Bereich des Nebenförderweges
und des Parallelförderweges
addieren.
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Aus
der
DE 36 29 069 A1 ist
eine Palettenzuführeinrichtung
für eine
Werkzeugmaschine bekannt, die zwei Reihen von Palettenträgern aufweist.
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Zwischen
den beiden Reihen sind Schlitten zum Transport von Paletten von
der ersten zur zweiten Reihe angeordnet.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fertigungsanlage der
gattungsgemäßen An zu schaffen,
mit der eine flexible Anpassung auch an in kleineren Stückzahlen
zu montierende Bauteile sowohl hinsichtlich der benötigten Einzelteile
als auch hinsichtlich der benötigten
Werkzeuge geschaffen werden kann, die überdies möglichst kostengünstig und
mit einem hohen Wiederverwendbarkeitsgrad herstellbar sein soll.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Die
Anordnung des Parallel- und eines diesem unmittelbar nebengeordneten
Nebenförderweges
schafft nunmehr die Möglichkeit,
im Manipulations- bzw. Arbeitsbereich einer Bedienungsperson mehrere
Werkstückträger bzw.
Paletteneinsätze
zum Manipulieren von Teilen bzw. zur Durchführung von Fügeoperationen bereitzustellen,
aber gleichzeitig auch die Möglichkeit,
die Greifbehälter,
in welchen Einzelteile zur Montage bzw. zur Manipulation bereitgehalten
werden, für
die Bedienungsperson im jeweiligen Manipulationsbereich zu positionieren
und gleichzeitig rasch auszutauschen. Damit wird in überraschend
einfacher Weise die Möglichkeit
geschaffen, der Bedienungsperson die jeweils benötigten richtigen Einzelteile
für die
einzelnen Montagevorgänge
zuzuführen
und gegebenenfalls auch die Stückzahlen
exakt festzulegen, sodaß Fehlmontagen,
vor allem bei Bauteilen mit geringen Stückzahlen und unterschiedlichen
Einzelteilen vermieden und auch eine große Typenvielfalt fehlerfrei
bearbeitet bzw. montiert werden kann.
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Nach
einer weiteren Ausführungsvariante
ist vorgesehen, daß auf
der von einer Bedienungsperson abgewendeten Seite eines Parallelförderweges der
Nebenförderweg
angeordnet ist und diesem Nebenförderweg
vorzugsweise zwischen diesem und dem Hauptförderweg ein Speicherförderweg
zugeordnet ist, wodurch das Fahrwerk mit dem Paletteneinsatz auf,
dem die Manipulations- und bzw. oder Fügevorgänge vorgenommen werden, sich
näher bei der
Bedienungsperson befindet als der Nebenförderweg, auf dem die zu verarbeitenden
Teile bereitgestellt bzw. die Greifbehälter positioniert werden.
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Weiters
ist es auch möglich,
daß zwischen dem
Parallelförderweg
und dem Nebenförderweg eine
verstellbare Sicherheitsvorrichtung angeordnet ist, die vorzugsweise
aus einer unterhalb einer Förderebene
des Nebenförderweges
angeordneten Schutzplatte gebildet ist, die über einen Antrieb senkrecht
zur Förderebene
in eine über
die Förderebene hinausragende
Stellung verstellbar ist, wodurch in einfacher Weise ein Zugriff
der Bedienungsperson in den Bereich des Nebenförderweges unterbunden werden
kann und somit die Bewegung der dort verfahrbaren Fahrwerke bzw.
darauf angeordneten Werkzeuge vollautomatisch erfolgen kann und
auch Fördervorrichtungen,
die auf Handarbeitsplätzen zum
Verfahren der Fahrwerke und dgl. nicht eingesetzt werden können, verwendbar
sind.
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Dies
ist auch deshalb möglich,
da jeder Typenwechsel ohnehin eine Arbeitsunterbrechung erfordert
und damit ein Zugang der Bedienungsperson während dieses Typenwechselvorganges
in den Bereich des Nebenförderweges
nicht notwendig ist. Darüberhinaus
ist es von Vorteil, wenn diese Schutzplatte unterhalb der Förderebene
des Nebenförderweges
angeordnet ist, da dadurch die Arbeit der Bedienungsperson nicht
behindert wird und überdies eine
beklemmende Überkopfanordnung
in Art eines Fallbeiles und die damit verbundene psychologische Belastung
der Bedienungsperson wegfällt.
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Nach
einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, daß im Nebenförderweg auf den Fahrwerken Container
für Einzelteile
angeordnet sind, wodurch die Bedienungsperson mit den ihr vertrauten
Geräten,
beispielsweise als Greifbehälter
ausgebildeten Containern, arbeiten kann und trotzdem der Vorteil der
raschen Austauschbarkeit der Container bei der Montage unterschiedlicher
Teile bzw. Typen von Bauteilen möglich
ist.
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Vorteilhaft
ist es weiters, wenn die Quer- und bzw. oder Neben- und bzw. oder
Parallelförderwege mit
Bereitstellungsförderwegen
verbunden sind, da in den Bereitstellungsförderwegen Fahrwerke mit Aufbauten
bzw. Paletteneinsätzen
oder Greifbehältern
in einfacher Weise bereitgehalten bzw. eingesetzt werden können, die
beispielsweise nur für
kurze Zeitdauer oder für
ganz spezielle Arbeitsmanipulationen oder zum Umrüsten des
Arbeitsplatzes bzw. der im Bereich des Arbeitsplatzes angeordneten
Handhabungsvorrichtungen oder Bearbeitungsvorrichtungen benötigt werden.
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Nach
einer anderen Ausführungsform
ist vorgesehen, daß auf
dem Fahrwerk ein als Umrüstpalette
ausgebildeter Paletteneinsatz mit Aufnahmen für Werkzeuge bzw. Greiferfinger,
Prüf- und
bzw. oder Einstellvorrichtungen und bzw. oder Ersatzvorrichtungen
sowie gegebenenfalls Umrüstteile
angeordnet sind, wodurch die Anpassung einer Handhabungsvorrichtung
zum Manipulieren bzw. Fügen
oder Bearbeiten von unterschiedlichen Teilen und deren Kontrolle
sowie beispielsweise auch die Justierung von mit den Nandhabungs-
und Bearbeitungsvorrichtungen verbundenen Meßvorrichtungen mittels Normmaßen oder
dgl. wesentlich erleichtert und der sonst übliche Aufwand für zusätzlich angeordnete Wechseleinrichtungen
durch Verwendung von standardisierten Fahrwerken mit Förderwegen
eingespart werden kann. Außerdem
ist es durch die unmittelbare Aneinanderordnung der Förderwege einfach
möglich,
mit geringen Verfahrbewegungen zur Manipulation der Einzelteile
bzw. Bauteile das Auslangen zu finden.
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Weiters
ist es auch möglich,
daß der
Bereitstellungsförderweg über den
Hauptförderweg
mit dem Parallelförderweg
verbunden ist, wodurch zentrale Bereitstellungsförderwege angeordnet werden können, sodaß die darin
abgestellten Fahrwerke mit den darauf angeordneten Containern bzw.
Paletteneinsätzen,
Werkzeugen oder dgl. unterschiedlichen Parallelförderwegen einfach zugeführt werden
können.
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Von
Vorteil ist es aber auch, wenn ein zentraler Bereitstellungsförderweg
für mehrere
Förderwege vorgesehen
ist, da dann die vielfach bei jeder Montagemaschine benötigten Fahrwerke
mit unterschiedlichen Werkzeugen, Meßvorrichtungen und dgl. zentral
abgestellt werden können.
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Nach
einer anderen Ausführungsvariante
ist vorgesehen, daß das
Fahrwerk mit der Umrüstpalette
auf dem Nebenförderweg
verfahrbar angeordnet ist, wodurch ein unmittelbarer Zugriff der
Bedienungsperson bzw. der im Bereich der Arbeits- bzw. Bearbeitungsstationen
angeordneten Handhabungsgeräte
und Maschinen auf die Umrüstpalette
jederzeit möglich
ist.
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Nach
einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, daß zwischen dem Parallelförderweg
und dem Hauptförderweg
ein Rückförderweg
angeordnet ist, wodurch die abwechselnd benötigten Fahrwerke mit den darauf
angeordneten Containern oder Paletteneinsätzen sehr rasch ausgetauscht
werden können
und in unmittelbarer Nähe
des Einsatzbereiches zwischengespeichert werden können.
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Dabei
ist es auch möglich,
daß der
Speicherförderweg
und bzw. oder der Rückförderweg
gleichzeitig den Bereitstellungsförderweg bildet, wodurch der
Speicher- bzw. Rückförderweg
gleichzeitig als Bereitstellungsförderweg verwendet werden kann.
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Vorteilhaft
ist es aber auch, wenn der Parallelförderweg und der Nebenförderweg
einander unter Zwischenschaltung der Sicherheitsvorrichtung unmittelbar
benachbart sind und der Speicherförderweg bzw. der Rückförderweg
von diesen distanziert angeordnet ist, da dadurch die Bewegung von
Fahrwerken mit den darauf vorhandenen Aufbauten im Speicherförderweg
bzw. Rückförderweg
ohne Gefahr für
die Bedienungsperson auch dann erfolgen kann, wenn die Sicherheitsvorrichtungen
freigegeben bzw. entfernt sind und der manuelle Arbeitsablauf im
Parallelförderweg
und dem diesen unmittelbar nebengeordneten Nebenförderweg
erfolgt.
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Desweiteren
ist es auch möglich,
daß der Bedienungsperson
im Parallelförderweg
eine von den übrigen
Vorschubvorrichtungen unabhängig
beaufschlagbare Vorschubvorrichtung für die Fahrwerke zugeordnet
ist, wodurch eine Verletzungsgefahr der Bedienungsperson während der
Manipulation der Fahrwerke in ihrem Arbeitsbereich zusätzlich vermieden
werden kann.
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Nach
einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, daß ein Parallelförderweg
und zumindest ein Nebenförderweg
einander unmittelbar benachbart und parallel zueinander angeordnet
sind und daß eine
diese quer zur Förderrichtung überspannende Handhabungseinrichtung
angeordnet ist, wodurch die Manipulationszeiten beim Umsetzen von
einzelnen Teilen bzw. beim Durchführen von Arbeitsoperationen,
bei welchen die auf den beiden Förderwegen nebeneinander
angeordneten Fahrwerke bzw. die darauf angeordneten Aufbauten beteiligt
sind, sehr kurz gehalten werden können.
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Weiters
ist es aber auch möglich,
daß auf dem
Parallelförderweg
Fahrwerke mit Paletteneinsätzen
und auf dem Nebenförderweg
ein Fahrwerk mit einem Paletteneinsatz mit Montageaufnahmen bzw.
eine Umrüstpalette
und gegebenenfalls eine Antriebspalette angeordnet ist, wodurch
die auf den Montageaufnahmen zu verarbeitenden Teile einfach von
den Fahrwerken am Nebenförderweg
her zugeführt
werden können.
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Nach
einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß dem Parallelförderweg
zwei parallel zu diesem und diesem unmittelbar benachbarte Nebenförderwege
zugeordnet sind und am Parallelförderweg
Fahrwerke mit Paletteneinsätzen
mit Bauteil- und bzw. oder Einzelteilaufnahmen und gegebenenfalls
einer Montageaufnahme entlang der Fördereinrichtung ver fahrbar
angeordnet sind und auf einem Nebenförderweg Fahrwerke mit Paletteneinsätzen für eine Mehrzahl
von insbesondere gleichen Einzelteilen entlang der Führungsbahnen
verfahrbar vorgesehen sind und daß auf dem weiteren Nebenförderweg
ein Paletteneinsatz verfahrbar angeordnet ist und zumindest Greiferwerkzeuge
bzw. Greiferfinger sowie gegebenenfalls Montageaufnahmen und bzw.
oder sowie Aufnahmen für
fehlerhaft bearbeitete Bauteile aufweist, wodurch die Spielzeiten
für einen
Montagezyklus sehr kurz gehalten werden können und gleichzeitig der Aufwand,
der für
die Erstellung derartiger Fertigungsanlagen erforderlich ist, gering
gehalten werden kann.
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Nach
einer anderen Ausführungsform
ist vorgesehen, daß die
Container für
die Einzelteile bzw. die Paletteneinsätze über gleichartige Kupplungsvorrichtungen
lösbar
auf den Fahrwerken gehaltert sind, wodurch die unterschiedlichen
Container- und Paletteneinsätze
auf den gleichen Fahrwerken angeordnet und sicher sowie exakt positioniert
transportiert werden können.
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Vorteilhaft
ist es dabei auch, wenn die Kupplungsvorrichtung Zentrierelemente,
z.B. Zentrierstifte für
die Container bzw. Paletteneinsätze,
aufweist, da dadurch unabhängig
von der Kupplungsvorrichtung eine exakte Ausrichtung der Container
und Paletteneinsätze
und eine maßgenaue
Positionierung und Zentrierung auf den Fahrwerken erreicht werden kann.
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Weiters
ist es aber auch möglich,
daß die Container
mit vorzugsweise verstell- bzw. verschwenkbaren, vorzugsweise als
Greiftassen ausgebildeten Schurren, versehen sind, wodurch die Menge
der der Bedienungsperson bereitgestellten Einzelteile einfach geregelt
und mit der Schurre gleichzeitig die Auslaßöffnung im Container verschlossen
werden kann und damit ein einfacher Transport auf Fahrwerken ohne
den Verlust von Einzelteilen ermöglicht wird.
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Vorteilhaft
ist es dabei auch, wenn die Container für die Einzelteile als Waschbehälter ausgebildet
sind, da die für
die Montage bereitzustel lenden Einzelteile unmittelbar vor dem Montage-
bzw. Bearbeitungsvorgang gewaschen und ohne weitere Manipulation
dieser zugeführt
werden können.
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Es
ist aber auch möglich,
daß die
Schurren mit Führungskanälen für vereinzelte
Einzelteile versehen sind, die lagegleich zu entsprechenden Führungskanälen auf
Paletteneinsätzen
bzw. zu Montageaufnahmen angeordnet sind, da damit vor allem bei
gereinigten Teilen diese möglichst
wenig berührt werden
müssen
und außerdem
der Zeitaufwand für die
lagerichtige Zufuhr der Einzelteile auf den Paletteneinsätzen bzw.
zu den Montageaufnahmen gering gehalten wird.
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Nach
einer anderen Weiterbildung ist vorgesehen, daß am Nebenförderweg mehrere mit Containern
für Einzelteile
versehene Fahrwerke hintereinander angeordnet und vorzugsweise über voneinander
unabhängige
Positioniervorrichtungen positionierbar sind, wodurch mehrere auf
unterschiedlichen Fahrwerken angeordnete Container längs des
Nebenförderweges
immer in eine unterschiedliche Bereitstellungsposition verbracht
werden können,
um damit beispielsweise der Bedienungsperson jeweils an der gleichen
Stelle die benötigten
Einzelteile zur Verfügung
zu stellen.
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Vorteilhaft
ist es aber auch, wenn die Fahrwerke und bzw. oder die Paletteneinsätze und
bzw. oder die Container mit Codierelementen versehen sind, welchen
entlang der verschiedenen Förderwege
angeordnete Codiervorrichtungen zugeordnet sind, wodurch die automatische
Verwaltung und die zielgenaue Zuführung zu den einzelnen Förderwegen
wesentlich vereinfacht und ohne manuelle Kontrolle erfolgen kann.
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Es
ist aber auch möglich,
daß im
Speicher- und bzw. oder Bereitstellungs- und bzw. oder Nebenförderweg Übertragungsvorrichtungen
für Daten
und bzw. oder Energie angeordnet sind, welchen auf den Fahrwerken
und bzw. oder den Containern und bzw. oder den Paletteneinsätzen Übertragungselemente der Übertragungsvorrichtung
zugeordnet sind, wodurch beispielsweise Bearbeitungsdaten, betreffend die
einzelnen auf den Paletteneinsätzen
angeordneten Werkstücke
oder dgl., unmittelbar auf diesen gespeichert werden können bzw.
an beliebigen Stellen in ein In formationsnetz bzw. in Speichereinheiten, Bearbeitungsvorrichtungen
oder Handhabungseinrichtungen eingelesen werden können. Desweiteren ist
es auch möglich,
diese Daten auf einem der Bedienungsperson zugeordneten Bildschirm
darzustellen, sodaß diese
beispielsweise die nach Meßergebnissen
verlangten Einzelteile verwenden bzw. fügen kann. Vor allem ist es
bei Verwendung von Übertragungsvorrichtungen,
mit welchen auch Antriebsenergie kontaktfrei auf die Fahrwerke bzw.
entsprechende Aufbauten übertragen
werden kann, möglich,
gewisse Verstellvorgänge
während
der Bearbeitung bzw. Bereitstellung oder den Transport vorzunehmen,
wenn auf dem Fahrwerk weiters ein Energiespeicher, z.B, eine Batterie,
angeordnet ist.
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Bevorzugt
ist es dabei möglich,
daß die Übertragungsvorrichtung
ein zwischen den Übertragungselementen
aufgebautes Energiefeld umfaßt, wodurch
ohne störende
Kontakte und den damit verbundenen Problemen ausreichend Energie
den einzelnen Fahrwerken bzw. den auf diesen angeordneten Aufbauten,
wie Paletteneinsätzen,
Containern oder dgl., zugeführt
werden kann.
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Weiters
ist es auch möglich,
daß die
Fahrwerke und bzw. oder die Greifbehälter und bzw. oder die Paletteneinsätze mit
Anzeigeelementen, insbesondere Klartextanzeigen, versehen sind,
wodurch jederzeit eine manuelle Kontrolle der Richtigkeit der Bearbeitungs-
bzw. Handhabungsvorgänge
möglich ist.
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Von
Vorteil ist es aber auch, wenn der Paletteneinsatz mit einem oder
mehreren, gegebenenfalls unterschiedlichen Montageaufnahmen, versehen
ist. Dadurch ist es möglich,
die Montagevorgänge
auf leicht austauschbaren Umrüstpaletten
vorzunehmen und die übrigen
Fahrwerke mit den darauf angeordneten Paletteneinsätzen bzw.
Containern zum Transport der Einzelteile bzw. der zu montierenden
Bauteile zwischen den einzelnen Arbeitsstationen zu verwenden und
es können
damit die Kosten für
die teilweise aufgrund ihrer hohen Präzision sehr teuren Montageaufnahmen
in der Anzahl gering gehalten werden.
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Vorteilhaft
ist es aber auch, wenn die Umrüstpalette
und bzw. oder ein Paletteneinsatz mit Aufnahmen für fehlerhafte
Bauteile versehen ist, da dadurch Bauteile, bei welchen fehlerhafte
Montagen durchgeführt
bzw. fehlerhafte Einzelteile montiert wurden, einfach ausgeschieden
und dann getrennt einer Nachbehandlung bzw. einer gesonderten Ablage
zugeführt
werden können.
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Nach
einer anderen Ausführungsform
ist vorgesehen, daß auf
der Umrüstpalette
und bzw. oder einer dieser zugeordneten Antriebspalette eine Stellvorrichtung
für eine
Kupplungsvorrichtung zwischen einem Greiferwerkzeug und bzw. oder
Greifereinsatz und einer Handhabungsvorrichtung angeordnet ist. Der
Vorteil der Verwendung einer eigenen Antriebspalette, mit welcher
auf einem anderen Fahrwerk angeordnete Stellvorrichtungen betätigt werden
können,
liegt darin, daß unterschiedliche
Positionen eines weiteren Fahrwerkes bzw. der darauf angeordneten
Aufbauten mit ein und derselben Antriebspalette mit Antriebsenergie
versorgt werden können.
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Es
ist aber auch möglich,
daß die
Antriebspalette mit einer eigenen Energieversorgungs- und bzw. oder
Steuervorrichtung oder mit einem Übertragungselement einer Übertragungsvorrichtung
für Energie
und Daten zumindest im Bereich der Handhabungsvorrichtung verbunden
ist, wodurch die Antriebspalette an verschiedenen Stellen zur Beaufschlagung
verschiedener Stellantriebe eingesetzt werden kann und bei Verwendung
einer Energiespeichervorrichtung lediglich in ihrem Bereitstellungsbereich
wieder mit Energie und den notwendigen Informationen zur Durchführung der
nächsten
Arbeitsaufträge
versorgt werden muß.
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Nach
einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist auch vorgesehen, daß die Greifervorrichtung mit
Greiferfingern versehen ist, die eine Längsführungsbahn für Greifereinsätze aufweisen
und diesen Längsführungsbahnen
in den Greiferfingern Arretiervorrichtungen zugeordnet sind, wodurch
eine exakte Führung
der Greifereinsätze
in den Greiferfingern ermöglicht
wird, die auch einen raschen und einfachen Wechsel ohne eigene aufwendige
Verstellmechanismen ermöglicht.
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Weiters
ist es auch möglich,
daß die
Arretiervorrichtung einen Arretierstempel bzw. einen Entriegelungskolben
aufweist, der in einer zur Längsführungsbahn
senkrechten Richtung verstellbar angeordnet ist und mit einer Rastkugel
oder einem Schwenkhebel zusammenwirkt, wodurch durch das Absenken
der Greifervorrichtung und das Abstützen der Greiferfinger auf
einem Paletteneinsatz bzw. einer Umrüstpalette selbsttätig eine
Entriegelung der Greifereinsätze
erzielt werden kann.
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Schließlich ist
es auch möglich,
daß Arretierstempel
bzw. Entriegelungskolben auf einem Paletteneinsatz angeordneten
Stützleisten
zugeordnet sind, die zumindest eine bei einer der Breite entsprechenden
Länge der
Längsführungsbahn
eine der Breite entsprechende Länge
aufweisen und zentrisch zu Aufnahmen für die Greifereinsätze angeordnet sind,
wodurch das Entnehmen und Einsetzen der Greifereinsätze durch
eine Relativbewegung des Fahrwerkes mit dem Paletteneinsatz bzw.
der Umsetzpalette gegenüber
der Greifervorrichtung möglich
ist.
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Zum
besseren Verständnis
der Erfindung wird diese im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert:
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Es
zeigen:
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1 eine aus mehreren Fahrbahnabschnitten
in Rechteckform zusammengesetzte Fertigungsanlage mit entsprechend
der Erfindung unterschiedlich ausgebildten Vorschubvorrichtungen
in Draufsicht und vereinfachter schematischer Darstellung;
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2 einen Teil einer Fertigungsanlage
im Bereich eines Handarbeitsplatzes mit den in diesem Bereich angeordneten
Fahrwerken und den darauf angeordneten Paletteneinsätzen und
Greifbehältern in
schaubildlicher, stark vereinfachter schematischer Darstellung;
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3 einen Teil einer Fertigungsanlage
im Bereich einer Montagezelle in schaubildlicher, stark vereinfachter
schematischer Darstellung;
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4 einen Teil der Fertigungsanlage
im Bereich einer Montagezelle mit den den einzenen Fahrwerken zugeordneten
Antrieben und Positioniervorrichtungen sowie der Handhabungseinrichtung
in schaubildlicher, stark vereinfachter Darstellung;
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5 einen auf einem Fahrwerk
angeordneten, durch einen Greifbehälter gebildeten Container in
Seitenansicht, teilweise geschnitten, in vereinfachter schematischer
Darstellung;
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6 den Greifbehälter nach 5 in Draufsicht;
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7 einen Teil eines Paletteneinsatzes
in Draufsicht;
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8 den Paletteneinsatz nach 7 geschnitten, gemäß den Linien
VIII-VIII in 7;
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9 den Paletteneinsatz geschnitten,
gemäß den Linien
IX-IX in 7;
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10 den Paletteneinsatz geschnitten,
gemäß den Linien
X-X in 7;
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11 eine Greifervorrichtung
einer Handhabungseinrichtung mit auswechselbaren Greifereinsätzen in
Seitenansicht, teilweise geschnitten;
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12 die Greifervorrichtung
nach 11 im Halbschnitt
beim Absetzen eines Greifereinsatzes in einem Paletteneinsatz bzw.
einer Umrüstpalette
in Seitenansicht, teilweise geschnitten;
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13 die Greifervorrichtung
in Draufsicht geschnitten, gemäß den Linien
XIII-XIII in 11;
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14 eine andere Ausführungsform
einer Wechselvorrichtung für
Greifereinsätze
der Greifervorrichtung in Seitenansicht, geschnitten;
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15 die Greifervorrichtung
nach 14 in Draufsicht;
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16 eine weitere Ausgestaltung
einer Wechselvorrichtung für
die Greifereinsätze
der Greifervorrichtung in Seitenansicht, geschnitten;
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17 die Greifervorrichtung
nach 16 in Draufsicht.
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In 1 ist eine Fertigungsanlage 1 gezeigt, die
zum Bearbeiten bzw. Montieren von auf Fahrwerken 2 angeordneten
Bauteilen 3 verwendet wird. Diese Bauteile 3 werden
aus einer Vielzahl von Einzelteilen 4, die in Containern 5 bzw.
Paletteneinsätzen 6 zur
Montage bereitgestellt werden, zusammengebaut. Eine derartige Fertigungsanlage
kann beispielsweise eine Arbeitsstation 7 und eine Arbeitsstation 8 umfassen.
In der Arbeitsstation 7 werden die Manipulations-, Füge- und
Bearbeitungsvorgänge durch
eine Bedienungsperson 9 vorgenommen, während die Arbeitsstation 8 als
sogenanntes CNC-Modul, also eine vollautomatische Montage- bzw.
Bearbeitungsstation, ausgebildet ist. Zum Fortbewegen der Fahrwerke 2 bzw.
der Container 5 oder der Paletteneinsätze 6 dienen vorzugsweise
gleichartige Fahrwerke 10, die entlang von, durch einzelne
Fahrbahnabschnitte 11, 12 gebildete Höhen- und
Seitenführungsbahnen 13 bzw. 14 mittels
Vorschubvorrichtungen 15 unabhängig voneinander, also mittels
sogenannter loser Verkettung, von einer Arbeitsstation 7 zur
anderen Arbeitsstation 8 bewegt werden können.
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Die
einzelnen Fahrbahnabschnitte 11, 12 sind auf Transportstationen 16 bzw.
Knotenstationen 17 angeordnet. Aus der beliebigen Aneinanderreihung
von Transportstationen 16 bzw. Knotenstationen 17,
die auch als Transport- bzw. Knotenmodul bezeichnet werden können, da
sie vorteilhafter Weise gleichartige Abmessungen aufweisen bzw.
in beliebigen Lagen untereinander kuppelbar sind, können die
zum Zusammenbau einer derartigen Fertigungsanlage 1 benötigten Hauptförderwege 18 bzw.
Parallelförderwege 19 oder
Nebenförderwege 20 gebildet werden.
Zur Verbindung dieser Hauptförderwege 18, Parallelförderwege 19 und
Nebenförderwege 20 können Querförderwege 21 vorgesehen
werden. Zusätzlich
können
auch Rückförderwege 22 und
Speicherförderwege 23 vorgesehen
sein, um einen mehrfachen Durchlauf derselben Fahrwerke 2 durch
einen Hauptförderweg 18 bzw.
einen Parallelförderweg 19, vorbei
an einer Bedienungsperson 9 zu ermöglichen.
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Für diese
Transport- bzw. Knotenstationen 16 und 17 bzw.
Transportstationen 24, 25 im Bereich der Arbeitsstation 8 können nun
unterschiedlich ausgestaltete Vorschubvorrichtungen 15 bzw. 26 oder 27 angeordnet
sein.
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In 2 ist ein Teil einer Fertigungsanlage 1 mit
einem Hauptförderweg
18, einem Parallelförderweg 19,
einem Nebenförderweg 20 und
einem Rückförderweg 22 gezeigt.
Der Parallelförderweg 19,
der Nebenförderweg 20 und
der Rückförderweg 22 sind jeweils über Knotenstationen 17,
die auch Bestandteile von Querförderwegen 21 bilden
und zwischen welchen, wie gezeigt, auch eine Transportstation 16 angeordnet
sein kann, mit dem Hauptförderweg 18 verbunden.
Der Hauptförderweg 18 wird
mit den Parallelförderwegen 19 ebenfalls über Knotenstationen 17 verbunden.
Die einzelnen Transportstationen 16 bzw. Knotenstationen 17 können, wie
der besseren Übersichtlichkeit
halber nur an einer Stelle schematisch angedeutet über Stützelemente 28 auf
einer Aufstandsfläche 29,
beispielsweise dem Fußboden einer
Fertigungshalle, abgestützt
sein.
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Der
Parallelförderweg 19 bildet
einen Handarbeitsplatz 30 an welchem, wie in 1 gezeigt, eine Bedienungsperson 9 Handhabungs-
bzw. Fügearbeiten
vornimmt. Zu diesem Zweck können
Transportstationen 31 eine geringere Höhe 32 aufweisen als
die Transportstationen 16, um der Bedienungsperson 9 eine
größere Beinfreiheit
zu geben. In dem Nebenförderweg 20 sind
auf Fahrwerken 2, die entlang der Höhen- und Seitenführungsbahn 13, 14 verfahrbar
sind, Container 5, beispielsweise Greifbehälter, angeordnet.
In diesen Greifbehältern
befinden sich Einzelteile 4, die auf Paletteneinsätze 6 bzw. 33 aufgelegt
bzw. gefügt
werden. Jeder dieser Paletteneinsätze 6 bzw. 33 ist
auf einem eigenen Fahrwerk 2 angeord net. Es ist aber ebenso
möglich,
jeweils mehrere derartige Paletteneinsätze 6 bzw. 33 auf
einem gemeinsamen Fahrwerk 2 anzuordnen. Die Fahrwerke 2 sowohl
der Container 5 als auch der Paletteneinsätze 6 und 33 sind
gleichartig ausgebildet und werden mittels der Vorschubvorrichtungen 15 entlang der
Seiten- und Höhenführungsbahnen 14 und 13 vorwärts bewegt
und in den gewünschten
Positionen entlang derselben angehalten bzw. positioniert.
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Zur
Betätigung
der Vorschubvorrichtungen 15 im Bereich des Parallelförderweges 19 können beispielsweise
eigene Taster 34 für
Zweihandbedienung vorgesehen sein, sodaß beim Verfahren der einzelnen
Fahrwerke 2 mit den darauf angeordneten Paletteneinsätzen 6, 33 Verletzungen
der Bedienungsperson vermieden werden. Die Greifbehälter sind – wie dann
später
noch im Detail erläutert
werden wird – mit
Greiftassen 35 versehen, um ein ergonomisches Entnehmen
und Ergreifen der Einzelteile 4 zu ermöglichen. Wie weiters gezeigt,
ist es aber auch möglich,
daß Paletteneinsätze 6 bzw. 33 leer oder
mit Einzelteilen 4 bestückt
mit einem Transportwagen 36 in den Bereich des Parallelförderweges 19 verbracht
werden können,
sodaß die
Bedienungsperson diese Paletteneinsätze 6 bzw. 33 auf
dem Transportwagen 36 absetzen bzw. von diesem entnehmen kann.
Der Transportwagen 36 kann auch selbstfahrend mit einem
eigenen Antriebsmotor 37 und lenkbaren Rädern 38 sowie
einem Abfragekopf 39 zum Steuern der lenkbaren Räder 38 bzw.
des Antriebsmotors 37 durch Übernahme der Signale von einem beispielsweise
in die Fahrbahn eingelassenen Leiter 40 versehen sein.
Unter anderem ist es auch möglich,
auf dem Transportwagen 36 leere Paletteneinsätze 6 vorrätig zu halten,
um sie im Bereich des Parallelförderweges 19 mit
Einzelteilen 4 zu bestücken, während die
Paletteneinsätze 33 mit
fertigen Bauteilen 3 auf dem Transportwagen 36 zur
weiteren Verarbeitung bzw. Verpackung abgesetzt werden können.
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Während nun
die für
die einzelnen zu montierenden Bauteile 3 notwendigen Paletteneinsätze 6 durch
Verwendung beispielsweise des Transportwagens 36 in einfacher
Weise an unterschiedliche Bauteile 3 angepaßt werden
können,
ist es durch die Anordnung des Nebenförderweges 20 ebenso
mög lich, die
Container 5 bzw. die Greifbehälter mit den Greiftassen 35 bei
einem Typenwechsel durch Verfahren mittels ihrer Fahrwerke 2 auszutauschen.
Dazu ist es möglich,
in einem Rückförderweg 22,
der beispielsweise auch als Speicherförderweg dienen kann, weitere
Container 5 auf Fahrwerken 2 vorrätig zu halten, die
bei einem Typenwechsel gegen die im Nebenförderweg 20 befindlichen
Container 5 ausgetauscht werden können. Selbstverständlich ist
es auch möglich,
daß anstelle
der im Nebenförderweg 20 gezeigten
zwei Container 5 bei einem Typenwechsel auch mehrere Container 5 oder
nur ein einzelner Container 5 abgestellt werden kann. Desweiteren
ist es auch möglich,
bei einem Typenwechsel die Container 5 mit den jeweils
benötigten
Einzelteilen 4 von einer zentralen Aufgabestation heranzufördern oder
auf einem eigenen Transportwagen 36 die Container 5 mit
den neu zu verarbeitenden Einzelteilen 4 zuzuführen, während die
nicht mehr benötigten
Container 5 mit dem Transportwagen 36 abtransportiert
werden können.
Um eine umfassende Information der Bedienungsperson über die
vorzunehmenden Arbeitsvorgänge
sowie gegebenenfalls über
ihre Arbeitsleistung zu ermöglichen
und der Bedienungsperson die Möglichkeit
zu geben, mit ihrem Vorgesetzten, ohne den Arbeitsplatz verlassen
zu müssen,
kommunizieren zu können,
ist im Bereich des Parallel- bzw.
Nebenförderweges 19, 20 eine
Anzeige bzw. Bedieneinheit 41 angeordnet, die aus einem
Anzeigefeld 42 und aus einem Bedienfeld 43 zusammengesetzt
sein kann. Auf dem Anzeigefeld 42 können mehrere Flüssigkristallanzeigen
oder auch ein Bildschirm angeordnet sein, auf dem im Klartext die
von der Bedienungsperson durchzuführenden Arbeitsvorgänge bzw,
gegebenenfalls über
eine Hilfetaste zusätzliche Bedienerinstruktionen
abgerufen werden können oder
die Reststückzahlen
oder die noch zu fertigenden Stückzahlen
angezeigt werden. Auf dem Bedienfeld 43 können die
für den
Typenwechsel erforderlichen Arbeitsvorgänge gestartet bzw. zusätzliche
Informationen von dem Vorgesetzten bzw. dem übergeordneten Zentralrechner
abgefragt werden. Ist es weiters notwendig, daß die Bedienungsperson für die Manipulations-
und Fügevorgänge mit
entsprechenden Hilfswerkzeugen auszustatten ist bzw. ist die Arbeitsplatzeinrichtung
bei verschiedenen zu montierenden Bauteilen zu verändern, so
ist es weiters möglich,
einen Bereitstellungsförderweg 44 vorzusehen, über welchen
weitere Fahrwerke 2, die beispielsweise mit den notwendigen
Umrüst teilen
bzw. Werkzeugen bestückt
sein können,
in den Parallelförderweg 19 zugeführt werden
können,
wobei dieser Bereitstellungsförderweg 44 auch
dazu benutzt werden kann, einzelne Fahrwerke 2 auszutauschen
bzw. Fahrwerke 2 mit fixen Aufbauten gegen solche mit ebenfalls
fixen, jedoch unterschiedlichen Aufbauten, auszutauschen.
-
Um
in Verbindung mit der Anzeige- und Bedieneinheit 41 bzw.
einer übergeordneten
Steuereinrichtung 45, die über Leitungen mit den einzelnen
Anzeige- und Bedieneinheiten 41 verbunden sein kann, auch
eine Verwaltung der einzelnen Fahrwerke 2 zu ermöglichen,
können
die Fahrwerke und bzw. oder die Container 5 bzw. die Paletteneinsätze 6 bzw. 33 mit
Codierelementen 46, 47 und 48 versehen
sein, die im Bereich von entlang der einzelnen Fahrbahnabschnitte 11 bzw. 12 der
einzelnen Transportstationen 16 bzw. Knotenstationen 17 mittels
Codiervorrichtungen 49, von welchen lediglich eine schematisch
dargestellt wurde, abgefragt werden können. Für diese Codiervorrichtung 49 bzw.
die Codierelemente 46 bis 48 können die aus dem Stand der
Technik bekannten Vorrichtungen unter Verwendung von Magnetkarten,
Bar-Codes oder jede beliebige andere Art von Informationsträger verwendet
werden.
-
Ebenso
ist die Ausbildung der Höhen-
und Seitenführungsbahnen
13,
14 und
der Vorschubvorrichtung
15 sowie die Ausbildung der Fahrwerke
2 frei
wählbar.
Bevorzugt können
jedoch Vorschubvorrichtungen
15 Verwendung finden, wie
sie unter anderem in der
DE-OS
27 56 422 , der
DE-OS
33 04 091 und der
DE-OS
34 11 452 beschrieben worden sind. Gleichfalls ist es aber
auch möglich,
die nachfolgend beschriebene Vorschubvorrichtung
15 sowohl
in den Knotenstationen
17 als auch den Transportstationen
16 zu
verwenden.
-
Desweiteren
ist es auch möglich,
daß, wie nachfolgend
noch im Detail beschrieben werden wird, die Container 5 bzw.
die diese bildenden Greifbehälter
auswechselbar auf den Fahrwerken 2 aufgesetzt sind. Dadurch
ist es möglich,
daß in
einem eigenen Durchlauf diese in den Nebenförderwegen 20 vorhandenen
Container 5 in den Bereich des Parallelförderweges 19 verbracht
werden, sodaß sie
durch die Bedienungsperson gegen Behälter mit anderen Einzelteilen 4 ausgetauscht
werden können.
-
In 3 ist eine Anordnung von
verschiedenen Fahrbahnabschnitten, bestehend aus Transportstationen 16 und
Knotenstationen 17 gezeigt, die beispielsweise ein sogenanntes
CNC-Modul, also ein Computer-Nummerical-Controled-Modul bzw. ein CAA, ein Computer-Added-Assembling-Modul
bilden können.
Einzelne Transportstationen 16 bilden mit zwei Knotenstationen 17 einen
Hauptförderweg 18. Mit
diesem sind über
Querförderwege 21 ein
Parallelförderweg 19 und
ein Nebenförderweg 20 sowie
ein Bereitstellungsförderweg 44 verbunden.
Jeder dieser Förderwege 19, 20 und 44 ist über Knotenstationen 17 der
Querförderwege 21 mit
dem Hauptförderweg 18 verbunden.
Der Parallelförderweg 19,
der Nebenförderweg 20 und
der Bereitstellungsförderweg 44 werden
von einer Handhabungseinrichtung 50 überspannt, die beispielsweise
einen Schlitten 51 aufweisen kann. Auf dem Schlitten 51 sind
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
zwei Greifervorrichtungen 52 mit Greiferfingern 53, 54 angeordnet.
Es ist aber ebenso möglich,
daß jeweils
nur eine Greifervorrichtung 52 auf diesem Schlitten 51 angeordnet
ist.
-
Desweiteren
ist es möglich,
daß der
Schlitten 51 gegenüber
einer Horizontalführungsbahn 55 vertikal
gemäß einem
Doppelpfeil 56 verstellbar ist. Es ist aber auch ebenso
möglich,
daß die
Horizontalführungsbahn 55 insgesamt
gegenüber
dem Parallelförderweg 19 bzw.
dem Nebenförderweg 20 und
Bereitstellungsförderweg 44 entsprechend
dem Doppelpfeil 56 verstellbar ist. Während nun eine Positionierung
der Fahrwerke 2 im Parallelförderweg 19 und im Nebenförderweg 20 sowie
im Bereitstellungsförderweg 44 mittels
der Vorschubvorrichtungen 15 erfolgt, wird das Umsetzen
von Einzelteilen 4 bzw. Bauteilen 3 in Richtung
des Doppelpfeils 56 bzw. eines Doppelpfeils 57 mittels
der Handhabungseinrichtung 50 vorgenommen. Damit kann,
während
mit der Handhabungseinrichtung 50 beispielsweise ein Einzelteil 4 von
einem Paletteneinsatz 6 entnommen wurde und in den Bereich
eines Paletteneinsatzes 58 mit Montageaufnahmen 59 verbracht
wird, der nächste
zu entnehmende Einzelteil in Transportrich tung – Pfeil 60 – durch
ein Verfahren des Fahrwerkes 2 positioniert werden.
-
Selbstverständlich ist
es auch möglich,
eine Bewegung der Fahrwerke 2 entgegen der durch den Pfeil 60 angedeuteten
Fahrrichtung vorzunehmen, um eine flexible Positionierung gegenüber der
Handhabungseinrichtung 50 zu ermöglichen. Der Paletteneinsatz 58 kann
weiters auch mit Aufnahmen 61 für fehlerhaft montierte Bauteile 62 versehen
sein. Schließlich
kann auf dem im Bereitstellungsförderweg 44 befindlichen
Fahrwerk 2 ein Paletteneinsatz 63 angeordnet sein,
der Aufnahmen 64 für
Wechselwerkzeuge 65 aufweist. Desweiteren können in
Verlängerung
der Querförderwege 21 Speicherförderwege 23 vorgesehen
sein, auf welchen die Paletteneinsätze 63 mit den Wechselwerkzeugen 65 für unterschiedlich
zu montierende Bauteile 3 vorrätig gehalten werden, sodaß ein rascher
Typenwechsel zum Montieren im Bereich der durch eine sogenannte Montagezelle
gebildeten Fertigungsanlage 1 möglich ist. Die Bewegung der
Wechselwerkzeuge 65 bzw. der Austausch der Greiferfinger 53, 54,
von welchen ebenfalls Austauschwerkzeuge 66 in den Aufnahmen 64 vorrätig gehalten
werden können,
erfolgt mittels der Handhabungseinrichtung 50. Die Vorwärtsbewegung
und Positionierung der einzelnen Wechselwerkzeuge bzw. Austauschwerkzeuge 65, 66 erfolgt ebenfalls
mit den Vorschubvorrichtungen 15, wie diese im Bereich
aller Transportstationen 16 angeordnet sind.
-
Der
Austausch von leeren Paletteneinsätzen 6 gegenüber mit
Einzelteilen 4 gefüllten
Paletteneinsätzen 6 kann
beispielsweise im Bereich des Hauptförderweges 18 durch
eine Bedienungsperson 9 erfolgen. Es ist aber auch ebenso
möglich,
daß die
leeren Paletteneinsätze 6 durch
die Bedienungsperson 9 mit Einzelteilen 4 bestückt werden.
Der Austausch der Paletteneinsätze 6 kann
selbstverständlich
aber auch automatisch erfolgen, bzw. kann auch die Bestückung mit
Einzelteilen durch eine Handhabungseinrichtung 50 in Verbindung
mit einer automatischen Zuführ-
und Vereinzelungsvorrichtung für
die Einzelteile 4 vorgenommen werden.
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In
4 ist ein Teil des Parallelförderweges
19 und
des Nebenförderweges
20 im
Bereich der Handhabungseinrichtung
50 gezeigt. Die einzelnen Transportstationen
16 bestehen
aus Gehäusen
auf deren Oberseite, die durch Führungsleisten,
beispielsweise gehärtete
Stahlleisten, gebildeten Höhenführungsbahnen
13 angeordnet
sind. Zwischen den Höhenführungsbahnen
13 sind
Seitenführungsbahnen
bildende Seitenführungsrollen
67 und
Zahnriemen
68 der Vorschubvorrichtung
15 angeordnet. Die
Seitenflanken der Zahnriemen
68 bzw. Seitenführungsrollen
67 wirken
dabei mit Seitenführungsleisten
69,
die auf der Unterseite der Fahrwerke
2 angeordnet sind,
zusammen. Zur Höhenführung der Fahrwerke
2 dienen
Führungsrollen
70,
die auf den Höhenführungsbahnen
13 verfahrbar
sind. Auf den Fahrwerken
2 sind, wie bereits vorher beschrieben, Paletteneinsätze
63 bzw.
6 angeordnet.
Der Paletteneinsatz
63 ist mit Austauschwerkzeugen
66 für die Greiferfinger
53 bzw.
54 der
Handhabungseinrichtung
50 versehen. Zum Betätigen der
Greiferfinger
53,
54 ist ein Stellantrieb
71 angeordnet.
Die Greiferfinger sind weiters entlang einer vertikalen Führungsbahn
72 mit
einem integrierten Verstellantrieb
73 verstellbar. Gleichermaßen sind
sie entlang einer horizontalen Führungsbahn
74 mit
einem in dieser integrierten Verstellantrieb
75 verfahrbar.
Die Fahrwerke
2 mit den Paletteneinsätzen
6 bzw.
58,
auf welchen Montageaufnahmen
59 angeordnet sind, werden,
um eine präzise
Positionierung für
die einzelnen Arbeitsgänge
zu ermöglichen,
anstelle der einen Zahnriemen
68 asufweisenden Vorschubvorrichtung
15,
bei welcher die Vorwärtsbewegung
und Positionierung der Fahrwerke
2 beispielsweise über einen
Schrittschaltmotor erfolgt, über
Reibrollen
76 angetrieben, die in radialer Richtung elastisch
sind und sich an den Seitenflanken der Fahrwerke
2 abstützen. Diese pressen
die Fahrwerke
2 gegen die auf der gegenüberliegenden Seite der Höhenführungsbahn
13 benachbart
angeordnete Führungsrollen
77,
die beispielsweise durch Kugellager gebildet sind, und somit eine
exakte Bezugsposition für
die Fahrwerke
2 mit den darauf angeordneten Paletteneinsätzen
6 bzw.
58 bilden.
Zur Positionierung der Fahrwerke
2 in Längsrichtung der Seitenführungsbahnen
14 bzw. der
durch die Führungsrollen
77 bzw.
die Reibrollen
76 gebildeten Seitenführungsbahnen
14 dient
eine Positioniervorrichtung
78, die mit an der Unterseite der
Fahrwerke
2 angeordneten Anschlägen
79 zusammenwirkt.
Diese Positioniervorrichtung
78 kann vorzugsweise gemäß den Ausführungen
in der
DE-OS 34 47 219 ausgebildet
sein. Mit dieser Positioniervorrichtung
78 ist ein Positionieren
mit hoher Wiederholgenauigkeit und großer Präzision über längere Einsatzzeiten möglich. Dadurch
können
exakte Füge-
und Montagevorgänge
vorgenommen werden. Selbstverständlich
ist es bei entsprechend heiklen Teilen oder Teilen, die ebenso eine
exakte Positionierung zu deren Ergreifen erfordern, möglich, eine durch
Reibrollen
76 und Führungsrollen
77 gebildete Vorschubeinrichtung
auch im Bereich des Nebenförderweges,
in welchem die zu entnehmenden Einzelteile
4 positioniert
werden, anzuordnen. Gleiches gilt selbstverständlich auch für den Bereitstellungsförderweg
44,
falls die auszutauschenden Wechselwerkzeuge
65 bzw. Austauschwerkzeuge
66 eine derart
genaue Positionierung zur Auswechslung benötigen.
-
In
den 5 und 6 ist ein durch einen Greifbehälter 80 gebildeter
Container 5 dargestellt. Der Container 5 bzw.
der Greifbehälter
ist mit Öffnungen 81 versehen,
sodaß er
gleichzeitig als Waschbehälter
für die
in diesem aufbewahrten Einzelteile 4, beispielsweise Gummiringe,
verwendet werden kann. Der Greifbehälter 80 ist gleichzeitig
mit einer Schurre 82 versehen, die um eine Achse 83 im
Bereich seines Bodens 84 aus einer an einer Seitenwand 85 anliegende,
eine Auslaßöffnung 86 verschließenden Stellung
in eine Ausgabestellung verstellbar ist, in der ein Stirnende 87 der
Schurre 82 mit Führungskanälen 88 auf
einem Paletteneinsatz 58 mit Montageaufnahmen 59,
der auf einem Fahrwerk 2 angeordnet ist, fluchten.
-
Wie
besser aus 6 ersichtlich,
sind im Auslaßbereich
der Schurre 82 Führungskanäle 89 angeordnet,
die mit Führungskanälen 88 auf
dem Paletteneinsatz 58 fluchten. Die Einzelteile 4 brauchen von
der Bedienungsperson daher lediglich in der richtigen Richtung in
den Führungskanal 89 hineingeschoben
werden und können
dann nahtlos in den Montageaufnahmen 59 positioniert werden.
Dadurch kann der Zeitbedarf für
das Einlegen der Einzelteile 4 auf den Paletteneinsätzen 58 in
vorteilhafter Weise verringert werden. Durch das Hochschwenken der Schurre 82 um
die Achse 83 kann weiters der Greifbehälter 80 bzw. dessen
Auslaßöffnung 86 verschlossen
werden. Zur Betätigung
bzw. zum Verschwenken der Schurre 82 kann diese mit einem Zahnkranz 90 versehen
werden, in den ein Antriebs ritzel 91, welches mit einem
Antriebsmotor 92 drehverbunden ist, eingreift.
-
Desweiteren
ist es auch möglich,
daß der Greifbehälter 80 um
eine Schwenkachse 93 aus der in vollen Linien gezeigten
Ausgabestellung in die mit strich-punktierten Linien gezeichneten
weiteren Stellungen verschwenkbar ist. Dazu kann auch der Greifbehälter 80 mit
einem Zahnkranz 90 versehen sein, der mit einem Antriebsritzel 91 eines
Antriebsmotors 94 drehverbunden ist. Die Antriebsmotore 92 und 94 können dabei
direkt am Fahrwerk 2 angeordnet sein oder es ist auch möglich, daß der Greifbehälter 80 mit seiner
Schwenkachse 93 auf einem Paletteneinsatz 95 gelagert
ist, der auch die Antriebsmotoren 92 und 94 lagert.
Der Paletteneinsatz 95 kann dabei über Kupplungsvorrichtungen 96 am
Fahrwerk 2 positioniert sein, die beispielsweise durch
Zentrierstifte 97 gebildet ist, die in kegelförmige Ausnehmungen 98 im Fahrwerk 2 eingesetzt
sind.
-
Den
Antriebsmotoren 92 und 94 ist eine gemeinsame
Steuervorrichtung 99 sowie ein Energiespeicher 100 zur
Energieversorgung der Steuervorrichtung 99 und der Antriebsmotoren 92 und 94 vorgeordnet.
Es ist aber auch möglich,
daß die
Energieversorgung anstelle des Energiespeichers 100 im Einsatzbereich
der Greifbehälter 80,
in welchem eine Verschwenkung des Greifbehälters 80 bzw. der Schurre 82 nötig ist, über eine
schematisch angedeutete Übertragungsvorrichtung 101 erfolgt.
Diese weist ein auf den Paletteneinsatz 95 angeordnetes Übertragungselement 102 auf,
welchem ein fix, beispielsweise entlang der Seiten- bzw. Höhenführungsbahnen 14, 13 in
bestimmten Abständen
oder an Speicherplätzen
oder im Bereich des Nebenförderweges 20 ein Übertragungselement 103 zugeordnet ist.
Die Übertragung
der Energie und bzw. oder der Daten kann dabei über ein schematisch durch Kraftlinien
angedeutetes Energiefeld 104, beispielsweise durch ein
elektrisches Wechselfeld durch Wärme oder
Schallenergie bzw. ein Magnetfeld, erfolgen.
-
Selbstverständlich ist
es auch möglich,
anstelle der berührungslosen Übertragungsvorrichtungen 101 auch Übertragungsvorrichtungen
zu verwenden, die mittels Schleifkontakte oder dgl. eine direkte
Leitungsverbin dung zwischen dem Energiespeicher 100 und/oder
der Steuervorrichtung 99 herstellen.
-
Durch
das Verschwenken des Greifbehälters 80,
das ebenso wie das Verschwenken der Schurre 82 selbstverständlich auch
manuell erfolgen kann ist es möglich,
die Anzahl der auf die Schurre 82 herausfallenden Einzelteile 4 feinfühlig zu
regeln bzw. den Behälter
zur Entnahme von Einzelteilen 4 zu aktivieren bzw. diese
Entnahme zu unterbinden und den Greifbehälter 80 zu verschließen.
-
Selbstverständlich kann
die Ausbildung eines derartigen Greifbehälters 80 insbesondere
in Verbindung mit den Führungskanälen 88 und 89 zum leichteren
Einführen
der zu positionierenden Einzelteile 4 auch eine eigenständige erfindungsgemäße Lösung bilden.
-
In
den 7 bis 10 ist ein Paletteneinsatz 6 gezeigt,
auf dem verschiedene Einzelteile 4 positioniert werden
können.
Auf diesem Paletteneinsatz 6, der über eine Kupplungsvorrichtung 96 auf
dem Fahrwerk 2 aufgesetzt werden kann, sind in einem vorbestimmten
Raster Bohrungen 105 und 106 angeordnet. Zwischen
jeweils einer aus vier Bohrungen 105 und einer Bohrung 106 bestehenden
Reihe von Gruppen 107 sind die durch die Zentrierstifte 97 gebildeten
Kupplungselemente der Kupplungsvorrichtung 96 angeordnet.
Die Bohrungen 105 bilden dabei jeweils beispielsweise die
Eckpunkte eines Quadrates, während
die Bohrung 106 den Schnittpunkt der die Bohrungen 105 verbindenden
Diagonalen bildet. Werden nun in den Paletteneinsatz 6 Einzelteile 4 eingesetzt,
wie dies beispielsweise in 8 gezeigt ist,
deren Außendurchmesser
nur geringfügig
größer ist
als der Durchmesser der Bohrungen 105 und 106, so
kann in jede der Bohrungen 105 und 106 jeweils ein
Einzelteil 4 eingesetzt werden.
-
Weisen
dagegen die Einzelteile 4, wie beispielsweise in 9 gezeigt, einen erheblich
größeren Durchmesser 108 auf
als ein Durchmesser 109 der Bohrungen 105 und 106,
so können
diese Einzelteile 4 in den Bohrungen 106 positioniert
werden, wobei dann in die Bohrungen 105 keine Einzelteile 4 eingesetzt
werden.
-
Wie
weiters aus 10 zu ersehen
ist, weisen die Zentrierstifte 97 an ihrer einer Oberseite 110 des
Paletteneinsatzes 6 zugewandten Seite kegelförmige Ausnehmungen 98 auf,
die den entsprechenden Ausnehmungen 98 im Fahrwerk 2 entsprechen. Damit
ist es möglich,
daß mit
den gleichen, die Kupplungselemente bildenden Zentrierstifte 97 mehrere derartige
Paletteneinsätze 6 verrutschungssicher übereinander
gestapelt werden können.
Wird überdies
eine Länge 111 der
Zentrierstifte 97 so bemessen, daß sie geringfügig kürzer ist
als beispielsweise eine Länge 112 der
Einzelteile 4 in 9,
so können die
Einzelteile 4 in beiden Endbereichen geführt sein, da
die Einzelteile 4 des darunterliegenden Paletteneinsatzes 6 in
die Bohrungen 106 des Paletteneinsatzes von unten her eingreifen,
wie dies in 9 schematisch
angedeutet ist. Dadurch können
Schrägstellungen
bzw. Verkantungen und damit bedingte Oberflächenbeschädigungen der Einzelteile 4 in
den Paletteneinsätzen 6 mit
Vorteil verhindert werden.
-
In
den 11 bis 13 ist die Greifervorrichtung 52 in
größerem Maßstab dargestellt.
-
Diese
Greifervorrichtung 52 weist zwei parallel zueinander verstellbare
Greiferfinger 113, 114 auf, die beispielsweise über den
Stellantrieb 71 und eine Übertragungsmechanik 115 parallel
zueinander verstellbar gelagert sind, wie dies durch eine weitere strichlierte
Stellung eines Teils der Greiferfinger 113, 114 schematisch
angedeutet ist. Die Verstellung jedes der beiden Greiferfinger 113, 114 kann
dabei gemäß Doppelpfeilen 116 erfolgen.
Damit können
die Greiferfinger 53 und 54, die auswechselbar über eine Arretiervorrichtung 117 in
den Greiferfingern 113, 114 gehalten sind, auseinander-
oder zusammenbewegt werden. Unterhalb der Greifervorrichtung 52 ist
ein Teil eines Paletteneinsatzes 63, beispielsweise einer Umrüstpalette,
angeordnet, in welcher Aufnahmen 118, 119 für die Greiferfinger 53 und 54 angeordnet sind.
Wie besser aus 13 zu
ersehen ist, können derartige
Aufnahmen 118, 119 in einer Distanz 120 hintereinander
auf dem Paletteneinsatz 63 angeordnet sein. Diese Distanz 120 ist
an sich frei wählbar, muß jedoch
geringfügig
größer sein
als die Hälfte
der Breite 121 der Greiferfinger 113 bzw. 114,
bevorzugt jedoch die ganze Breite 121 oder mehr, sodaß die Aufnahmen 118, 119 soweit
voneinander distanziert sind, daß sie leicht vergänglich sind.
-
Um
nun während
der Tätigkeit
einer Handhabungseinrichtung 50 rasch die Greiferfinger 53 und 54 der
Greifervorrichtung 52 wechseln zu können, ist die Arretiervorrichtung
so ausgebildet, daß sie
nach dem Absetzen der Greiferfinger 53, 54 in
die Aufnahmen 118, 119 selbsttätig entriegelt wird. Dazu sind beidseits
der Aufnahmen 118, 119 Stützleisten 122 angeordnet,
auf die sich Arretierstempel 123 abstützen. Diese Arretierstempel 123 werden über eine
Federanordnung 124, z.B. eine Schraubenfeder, in ihre in 11 dargestellte untere Endlage
gedrückt,
in welcher eine Rastkugel 125 durch eine Kulissenbahn 126 im
Arretierstempel 123 durch eine Öffnung 127 in eine
Arretierausnehmung 128 in den Greiferfingern 53 und 54 eingreift.
Die Kulissenbahn 126 weist in der in 11 gezeigten Stellung eine in Richtung
der Stützleisten 122 sich
vergrößernde Tiefe
auf, wobei eine maximale Tiefe 129 größer ist als eine Eindringtiefe 130 der
Rastkugel 125 in die Arretierausnehmung 128 der
Greiferfinger 53 und 54. Dadurch wird erreicht,
daß nach
dem Absenken der Greifervorrichtung 52 – wie insbesondere in der linken
Hälfte
der 12 gezeigt – die Rastkugel 125 zur
Gänze in
die Kulissenbahn 126 zurücktritt und damit eine Längsbewegung
für die
Greiferfinger 53 und 54 parallel zur Längsrichtung
der Stützleisten 122 freigibt.
Durch ein Verfahren des Fahrwerkes 2 mit dem Paletteneinsatz 63 – wie in 4 gezeigt – mit der
Vorschubvorrichtung 15 in Längsrichtung der Höhenführungsbahn 13 werden
die Greifereinsätze 53 und 54 aus
einer Längsführungsbahn 131 in
den Greiferfingern 113 und 114 herausgeführt und
verbleiben in den Aufnahmen 118, 119. Danach können die
Greiferfinger 113, 114 über Greifereinsätze 132 beispielsweise
in benachbarten Aufnahmen 118, 119 zentriert werden. Danach
werden durch eine gegengleiche ablaufende Verschiebungsbewegung
die Greifereinsätze 132 in die
Längsführungsbahnen 131 eingefädelt und
nach dem Abheben der Greifervorrichtung 52 und dem Abheben
der Arretierstempel 123 mittels der Rastkugel 125 in
ihrer gewünschten
Arbeitsposition in den Greiferfingern 113, 114 arretiert.
-
In
den 14 und 15 ist eine andere Ausführungsform
einer Arretiervorrichtung 117 für Greiferfinger 53 und 54 gezeigt,
bei der die Entriegelung anstelle der Arretierstempel 123 mittels
Entriegelungskolben 133 erfolgt. Auf die Entriegelungskolben 133 kann
von oben her ein Druckmittel aufgebracht werden, sodaß diese
gegenüber
der Wirkung einer Feder, insbesondere einer Schraubenfeder 134,
aus der in strichlierten Linien gezeichneten in die in vollen Linien
gezeichnete Stellung abgesenkt werden, worauf ein durch ein elastisch
federnd verformbares Material 135 in seiner Arretierstellung
gehaltener Schwenkhebel 136, wie in der rechten Hälfte der 14 gezeigt, nach außen weggeschwenkt
wird, sodaß ein
Arretierfortsatz 137 aus der Arretierausnehmung 128 der
Greiferfinger 53 und 54 heraustritt.
-
Dadurch
wird die Längsbewegung
der Greiferfinger 53 und 54, wie bereits anhand
der 11 bis 13 erläutert, freigegeben und diese
können durch
eine Relativbewegung zwischen dem Paletteneinsatz 63 bzw.
dessen Aufnahmen 118, 119 und der Handhabungseinrichtung 50 aus
den Greiferfingern 113, 114 herausgefahren werden.
Wie weiters in 15 angedeutet,
ist es auch möglich,
daß der
Entriegelungskolben 133 seitlich gegenüber den Greiferfingern 53, 54 bzw.
den Schwenkhebeln 136 versetzt sein kann.
-
In
den 16 und 17 ist eine der in 14 und 15 ähnliche
Ausführungsvariante
einer Arretiervorrichtung 117 zwischen den Greiferfingern 113, 114 und
den Greiferfingern 53 und 54 gezeigt. Anstelle des
Entriegelungskolbens 133 sind hierbei jedoch die Greiferfinger 113,114 gegenüber einem
Gehäuse 138 der
Greifervorrichtung 52 relativ verstellbar gelagert. Die
Greiferfinger 113 und 114 und das Gehäuse 138 werden über eine
Schraubenfeder 139, wie in der linken Hälfte der 16 gezeigt, in einem Abstand voneinander
fixiert, wobei in dieser Stellung die Greiferfinger 53, 54 mit
den Schwenkhebeln 136 in den Greiferfingern 113 und 114 arretiert
sind. Anstelle der Schraubenfeder 139 kann jedoch auch
jedes beliebige andere in Verstellrichtung – Pfeil 140 – elastisch
verformbare Material 141, beispielsweise eine Gummifeder
oder dgl., verwendet werden. Wird nun die Greifervorrichtung 52 entlang
der Führungsbahn 72 mittels
des Verstellantriebes 73 der Handhabungseinrichtung 50 abge senkt,
sodaß die
Greiferfinger 113, 114 auf Stützleisten 122 des
Paletteneinsatzes 63 zur Auflage kommen, so werden durch
die Relativbewegung zwischen den Greiferfingern 113 und 114 und
dem Gehäuse 138 die
Entriegelungskolben 133 – wie in der rechten Hälfte der 16 gezeigt – auf die
Schwenkhebel 136 gedrückt
und deren Arretierfortsätze 137 treten
aus den Arretierausnehmungen 128 der Greiferfinger 53 und 54 heraus.
Damit ist die Längsbewegung
der Greiferfinger 53, 54 in der Längsführungsbahn 131 freigegeben
und durch Verfahren der Greiferfinger 113, 114 können die
Greiferfinger 53, 54 aus diesen Führungsbahnen
herausgeschoben werden. Selbstverständlich ist es nach der Erfindung
wahlweise möglich,
entweder die Fahrwerke 2 mit den Paletteneinsätzen 63 bzw.
der Umlenkpalette relativ zu der Greifervorrichtung 52 zu
verfahren oder die Greifervorrichtung 52 durch Anordnung einer
zusätzlichen
Bewegungsachse auf der Handhabungseinrichtung 50 zu verstellen.
-
Der
Ordnung halber sei lediglich darauf hingewiesen, daß die Ausbildung
der Greifervorrichtung 52 bzw. der Arretiervorrichtung 117 auch
eine eigenständige,
von den übrigen
Erfindungsmerkmalen dieser Anmeldung unabhängige erfindungsgemäße Lösung bilden
kann, die einen raschen Greiferwechsel mit einem geringen mechanischen
Aufwand bei Handhabungseinrichtungen mit linearbeweglichen Achsen
und insbesondere relativ zu diesen positioniert verfahrbaren Fahrwerken 2 mit
Umrüstpaletten ermöglicht.
-
Selbstverständlich ist
es im Rahmen der Erfindung möglich,
die Fertigungsanlagen, wie aus 2 ersichtlich,
mit Sicherheitsvorrichtungen 142, z.B. Schutzgitter zum
Schutz vom Bedienungspersonal, zu versehen, die z.B. zwischen den
Förderwegen versenkbar
angeordnet sein können.
Dabei können auch
Antriebe 143 für
das Ein- und Ausfahren dieser Sicherheitsvorrichtungen vorgesehen
sein. Weiters können
diese Sicherheitsvorrichtungen gleichzeitig auch Funktionen für die Geräuschdämmung übernehmen.
-
- 1
- Fertigungsanlage
- 2
- Fahrwerk
- 3
- Bauteil
- 4
- Einzelteil
- 5
- Container
- 6
- Paletteneinsatz
- 7
- Arbeitsstation
- 8
- Arbeitsstation
- 9
- Bedienungsperson
- 10
- Fahrwerk
- 11
- Fahrbahnabschnitt
- 12
- Fahrbahnabschnitt
- 13
- Höhenführungsbahn
- 14
- Seitenführungsbahn
- 15
- Vorschubvorrichtung
- 16
- Transportstation
- 17
- Knotenstation
- 18
- Hauptförderweg
- 19
- Parallelförderweg
- 20
- Nebenförderweg
- 21
- Querförderweg
- 22
- Rückförderweg
- 23
- Speicherförderweg
- 24
- Transportstation
- 25
- Transportstation
- 26
- Vorschubvorrichtung
- 27
- Vorschubvorrichtung
- 28
- Stützelement
- 29
- Aufstandsfläche
- 30
- Handarbeitsplatz
- 31
- Transportstation
- 32
- Höhe
- 33
- Paletteneinsatz
- 34
- Taster
- 35
- Greiftassen
- 36
- Transportwagen
- 37
- Antriebsmotor
- 38
- Rad
- 39
- Abfragekopf
- 40
- Leiter
- 41
- Anzeige-Bedieneinheit
- 42
- Anzeigefeld
- 43
- Bedienfeld
- 44
- Bereitstellungsförderweg
- 45
- Steuereinrichtung
- 46
- Codierelement
- 47
- Codierelement
- 48
- Codierelement
- 49
- Codiervorrichtung
- 50
- Handhabungseinrichtung
- 51
- Schlitten
- 52
- Greifervorrichtung
- 53
- Greiferfinger
- 54
- Greiferfinger
- 55
- Horizontalführungsbahn
- 56
- Doppelpfeil
- 57
- Doppelpfeil
- 58
- Paletteneinsatz
- 59
- Montageaufnahme
- 60
- Pfeil
- 61
- Aufnahme
- 62
- Bauteil
- 63
- Paletteneinsatz
- 64
- Aufnahme
- 65
- Wechselwerkzeug
- 66
- Austauschwerkzeug
- 67
- Seitenführungsrolle
- 68
- Zahnriemen
- 69
- Seitenführungsleiste
- 70
- Führungsrolle
- 71
- Stellantrieb
- 72
- Führungsbahn
- 73
- Verstellantrieb
- 74
- Führungsbahn
- 75
- Verstellantrieb
- 76
- Reibrolle
- 77
- Führungsrolle
- 78
- Positioniervorrichtung
- 79
- Anschlag
- 80
- Greifbehälter
- 81
- Öffnung
- 82
- Schurre
- 83
- Achse
- 84
- Boden
- 85
- Seitenwand
- 86
- Auslaßöffnung
- 87
- Stirnende
- 88
- Führungskanal
- 89
- Führungskanal
- 90
- Zahnkranz
- 91
- Antriebsritzel
- 92
- Antriebsmotor
- 93
- Schwenkachse
- 94
- Antriebsmotor
- 95
- Paletteneinsatz
- 96
- Kupplungsvorrichtung
- 97
- Zentrierstift
- 98
- Ausnehmung
- 99
- Steuervorrichtung
- 100
- Energiespeicher
- 101
- Übertragungsvorrichtung
- 102
- Übertragungselement
- 103
- Übertragungselement
- 104
- Energiefeld
- 105
- Bohrung
- 106
- Bohrung
- 107
- Gruppe
- 108
- Durchmesser
- 109
- Durchmesser
- 110
- Oberseite
- 111
- Länge
- 112
- Länge
- 113
- Greiferfinger
- 114
- Greiferfinger
- 115
- Übertragungsmechanik
- 116
- Doppelpfeil
- 117
- Arretiervorrichtung
- 118
- Aufnahme
- 119
- Aufnahme
- 120
- Distanz
- 121
- Breite
- 122
- Stützleiste
- 123
- Arretierstempel
- 124
- Federanordnung
- 125
- Rastkugel
- 126
- Kulissenbahn
- 127
- Öffnung
- 128
- Arretierausnehmung
- 129
- Tiefe
- 130
- Eindringtiefe
- 131
- Längsführungsbahn
- 132
- Greifereinsatz
- 133
- Entriegelungskolben
- 134
- Schraubenfeder
- 135
- Material
- 136
- Schwenkhebel
- 137
- Arretierfortsatz
- 138
- Gehäuse
- 139
- Schraubenfeder
- 140
- Pfeil
- 141
- Material
- 142
- Sicherheitsvorrichtung
- 143
- Antrieb