DE4040090A1

DE4040090A1 - Lineares montagesystem

Info

Publication number: DE4040090A1
Application number: DE19904040090
Authority: DE
Inventors: Joachim Neuberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-12-14
Filing date: 1990-12-14
Publication date: 1992-06-17

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein lineares Montagesystem mit Paletten, das zur Aufnahme zu montierender Bauteile und zu ihrer Beförderung längs einer Montagebahn dient sowie zur Rückführung der Paletten längs einer Rücktransportbahn zum Beginn der Montagebahn.

Bekannt und benutzt ist ein lineares Montagesystem mit kontinuierlich angetriebenen Transportbändern zur Beförderung der Paletten. Während die Bänder ständig weiterlaufen, werden die Paletten an Bearbeitungsstatio nen durch Stopeinrichtungen zur Ruhe gesetzt. Zum Anfahren der Paletten nach Lösen der Stopeinrichtungen werden außerdem Schnecken verwendet, die die Paletten auf die Laufgeschwindigkeit der Bänder beschleunigen. Für die Beförderung der Paletten von einer bis zur nächsten Bearbei tungsstation benötigt dieses Montagesystem zwei bis fünf Sekunden, also eine Zeit, die gegenüber der eigentlichen Montagezeit stark ins Gewicht fällt. Ein weiterer gravierender Nachteil dieses Montagesystems liegt darin, daß es nur schwer umzubauen ist, wenn neue Bearbeitungsstationen zwischen schon vorhandene einzufügen sind oder einzelne schon vorhandene Bearbeitungsstationen entfernt werden sollen. Dann muß die ganze Anlage demontiert und wieder völlig neu aufgebaut werden.

Durch die vorliegende Erfindung sollen diese beiden Nachteile beseitigt werden. Es soll also ein lineares Montagesystem geschaffen werden, bei dem bei Bedarf und in sehr kurzer Zeit neue Bearbeitungsstationen zwi schen schon bestehende eingefügt und/oder schon vorhandene Bearbeitungs stationen zwischen anderen entfernt werden können. Außerdem soll die Pa lettenwechselzeit, also die Zeit für die Beförderung der Paletten von einer zur nächsten Bearbeitungsstation stark verkürzt werden.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst. (In den folgenden Ausführungen werden auch die in den Ansprüchen definierten Be griffe verwendet.)

Die Unterteilung von Montagebahn und Rücktransportbahn in gleich lange Module ermöglicht es, neue Module an beliebigen Stellen einzufügen oder alte zu entfernen, was innerhalb sehr kurzer Zeit geschehen kann. Es ist nicht nötig, für den Umbau die ganze Anlage zu demontieren. Die Montagebahn ist hier unbeweglich, und der Antrieb dient dazu, die Palet ten längs der Montagebahn zu verschieben. Eine Absenkvorrichtung und ein Aufzug dienen dazu, die Paletten am Ende des Bearbeitungsvorganges nach unten auf die Rücktransportbahn bzw. von dieser wieder nach oben vor den Beginn der Montagebahn zu befördern.

Eine Palette oder vorzugsweise mehrere Paletten gemeinsam haben die Län ge eines Moduls. Bei jedem Transportvorgang wird also genau eine Palette über das Hinterende des letzten Moduls hinausgeschoben und kann dann ab gesenkt werden.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Paletten können längs der Montagebahn für eine gemeinsame Vorschub bewegung aneinanderstoßend untergebracht sein, während als Antrieb zum Vorschub der Paletten ein Schubkurbeltrieb dienen kann. Hierdurch er reicht man sehr kurze Vorschubzeiten von Station zu Station.

Die Vorschubzeiten lassen sich weiter dadurch herabsetzen, daß die Pa letten in Winkelprofilen verschoben werden, die zur Reibungsminderung mit Kunststoff beschichtet sind. Auf diese Weise lassen sich Vorschub zeiten von einer zur nächsten Bearbeitungsstation aller Paletten von ca. 0,3 Sekunden erreichen und dies bei zum Beispiel einhundert hintereinan der angeordneten Paletten.

Durch eine Klemmvorrichtung, die kurz vor dem Ende der Transportbahn an geordnet ist, läßt sich nach jedem Vorschub für eine definitive unver rückbare Lage aller Paletten an ihren Bearbeitungsstationen sorgen.

Schließlich ist es zweckmäßig, durch einen Puffer hinter dem Ende der Transportbahn jeweils die Vorschubbewegung der Palettenreihe zu bremsen.

Ausführungsbeispiele mit weiteren Merkmalen der Erfindung werden im fol genden anhand der Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine stark schematisierte Seitenansicht des Anfangsteils eines Montagesystems nach der Erfindung.

Fig. 2 ist eine der Fig. 1 entsprechende Draufsicht.

Fig. 3 ist eine stark schematisierte Seitenansicht des Endteils desselben Montagesystems.

Fig. 4 ist eine der Fig. 3 entsprechende Draufsicht.

Fig. 5 ist ein Querschnitt in der Ebene V-V in Fig. 3.

Das lineare Montagesystem nach der Erfindung hat eine Anzahl von Modulen 2 (Fig. 1 und 2) gleicher Längen 3. Die Länge eines Moduls ist so ge wählt, daß sie durch möglichst viele verschiedene Divisoren in Abschnit te unterteilt werden kann, deren jeder möglichst eine Anzahl ganzer Mil limeter Länge hat. Eine geeignete Modullänge ist 720 mm. Die Anzahl der hintereinander geschalteten Module entspricht dem zu bewältigenden Mon tagevorgang. In dem Montagesystem werden einzelne Paletten 4 befördert, deren jede die Länge eines der oben erwähnten Abschnitte hat. In dem dargestellten Beispiel entfallen auf ein Modul von 720 mm Länge vier Pa letten von je 180 mm Länge. Jede Palette ist eine rechteckige Platte mit abgeschrägten Ecken. Die Paletten werden dicht hintereinander, d. h. an einanderstoßend gefördert.

Abgesehen von dem Anfangsteil 6 und dem Endteil 8 des Montagesystems ist eine größere Anzahl gleicher Module 2 vorgesehen, von denen vollständig nur eines in den Fig. 1 und 2 rechts dargestellt ist. Den Querschnitt des Moduls zeigt Fig. 5. Jedes dieser Module 2 hat Beine 10, die eine Arbeitsplatte 12 tragen und durch Querstreben 14 und 16 miteinander ver bunden sind. Auf der Arbeitsplatte 12 sind Stützen 18 befestigt, die zwei Winkelprofile 20 tragen. Jedes Winkelprofil hat die Länge eines Mo duls. Es besteht aus Metall und hat zur Reibungsminderung eine Beschich tung oder Auskleidung aus Kunststoff. Die Paletten sind in die Winkel profile eingelegt und werden in diesen verschoben. Jede Palette trägt (hier nicht dargestellte) Halterungen für Bauteile, z. B. den Grundkör per eines Steckers, in dem verschiedene Einzelteile wie Kontakte und an deres zu montieren sind. Zum Beispiel wird von der in Fig. 5 linken oberen Seite her automatisch montiert, während rechts von der rechten Stütze 18 Platz ist für Justierarbeiten, die Behebung von Störungen und evtl. Handarbeitsplätze für die Montage.

Das Montagesystem hat eine Rücktransportbahn 21, die zum Rücktransport der Paletten zum Anfangsteil des Montagesystems dient. Die Rücktrans portbahn 21 ist modular aufgebaut. Jedes Modul hat Transportbänder 22 in Form von Zahnriemen. Jedes dieser Transportbänder hat eine Modullänge. An den Enden jedes Moduls befinden sich Zahnriemenräder 24, über die die geschlossenen Zahnriemen-Transportbänder laufen, und zwar jeweils nur über eine Modullänge. Die Räder benachbarter Module stehen miteinander durch einen Antrieb, z. B. Kettenräder und Ketten 25, in Antriebsverbin dung. Während die Paletten oben für den Montagevorgang in Richtung eines Pfeils 26 in Fig. 1 gefördert werden, laufen die Transportbänder 22 in Richtung eines Pfeils 28 in Fig. 1 um. Die Paletten, die für den Mon tagevorgang in Richtung des Pfeils 26 befördert werden, laufen später also unten in Richtung des Pfeils 28 zurück zum Anfangsteil. Auch bei dem Rücktransport werden die Paletten 4 seitlich durch Winkelprofile, hier 30, geführt.

Der als Ganzes mit 6 bezeichnete Anfangsteil hat zum Vorschub der Palet tenreihe einen Motor 32, zum Beispiel einen Drehstrommotor, darüber eine Einheit 34, die eine Sicherheits-Rutschkupplung und eine Kupplungs- Bremskombination enthält. Über dieser Einheit ist ein Stirnradgetriebe 36 angeordnet, das die Drehzahl des Motors untersetzt und seinerseits einen Schubkurbeltrieb 40 antreibt. Der Schubkurbeltrieb hat einen um laufenden Arm 42, der über einen an seinem Außenende sitzenden Drehzap fen 44 eine Pleuelstange 46 antreibt. Die Pleuelstange 46 treibt über einen weiteren Drehzapfen 48 einen Stößel 50 an, der in einer nicht dar gestellten Linearführung so gelagert ist, daß er sich nur in Fortbewe gungsrichtung der Paletten 4 bewegen kann. Der Stößel 50 überträgt die Vorschubbewegung auf die Paletten. Die Länge des Kurbelarms 42 ist so bemessen, daß der Kurbeltrieb bei einem Umlauf die Paletten 4 genau um eine Palettenlänge vorschiebt.

Unter den Arbeitsplatten 12 sind je zwei Zugstreben 68 durch Anschrauben befestigt. Die Zugstreben sind nach unten offenen U-Profile, deren Enden durch eingeschweißte Platten 70 geschlossen sind. In jeder Platte sind zwei Bohrungen 72 vorgesehen. Die Platten benachbarter Module werden miteinander fest verschraubt. Verschraubungen 74 sind schematisch darge stellt. Hierdurch wird erreicht, daß die Montagevorrichtung über ihre ganze Länge gegen die vom Schubkurbeltrieb aufgebrachten Kräfte zusam mengehalten wird.

Im Anfangsteil 6 ist ferner ein Antriebsaggregat 52 zum Antrieb der Transportbänder 22 vorgesehen. Es wirkt direkt auf das linke Ende des Transportbandes 22 ein, während der Antrieb von Modul zu Modul durch Kettentriebe weitergegeben wird, wie oben schon beschrieben wurde.

Im Anfangsteil 6 ist ferner ein Aufzug 54 vorgesehen, der dazu dient, die von dem Transportband nach links beförderten Paletten, eine nach der anderen, auf die Höhe der Montagebahn 19 zu heben, wo sie dann vom Schubkurbeltrieb 40 in das linke Ende der Montagebahn 19, d. h. zwischen die Winkelprofile 20 eingeschoben werden.

Im Endteil 8 des Montagesystems ist eine Klemmvorrichtung 56 vorgesehen, die dazu dient, nach jedem Vorschubvorgang die dort angekommene Palette von den Seiten her festzuklemmen und dadurch zu verhindern, daß die Pa letten nach dem Ende des Vorschubvorganges von selbst weiterlaufen. Es wird so sichergestellt, daß die Paletten präzise an ihre einzelnen Mon tagepunkte geführt und dort festgehalten werden.

Hinter dem Ende der Montagebahn 19 ist ein als Ganzes mit 58 bezeichne ter Puffer angeordnet, der einen Pneumatikzylinder 60 aufweist und einen darin gegen die Rückstellkraft der Druckluft bewegbaren Stempel 62. Der Puffer 58 dient zur Dämpfung der Vorschubbewegung. Er kann auch zu weit vorgelaufene Paletten zurückführen, bis die Klemmvorrichtung die in ih rem Bereich befindliche Palette dann gegen weitere Bewegungen festhält.

Als Gegenstück zu dem Aufzug 54 ist im Endteil 8 eine Absenkvorrichtung 66 vorgesehen, die im Prinzip auch ein Aufzug ist und einzelne Paletten abwärts, von der Montagebahn 19 her auf das äußerste rechte Transport band 22 führt, von dem sie dann nach links zurückbefördert werden.

Im Betrieb wird im Arbeitstakt links eine Palette vom Aufzug 54 in die Transportebene gehoben, dann vom Schubkurbeltrieb 40 um eine Paletten länge in die Montagebahn 19 vorgeschoben. Die Reihe hintereinanderlie gender Paletten wird gegen Ende des Vorschubvorganges von dem Puffer 58 gebremst und ein Stück zurückgeführt. Dann wird die letzte Palette vor der Absenkvorrichtung 56 festgeklemmt. Innerhalb der Montagebahn liegt dann eine Reihe aneinanderstoßender Paletten 4, die präzise ihre Montagepositionen erreicht haben und in dieser verharren, bis der Montagevorgang beendet ist. Es können einhundert und mehr Paletten hin tereinander befördert werden, und zwar innerhalb einer Zeit von zum Bei spiel 0,3 Sekunden pro Vorschub um eine Palette einer Länge von 180 mm.

Die in Fig. 3 und 4 äußerste rechte Palette wird von der Absenkvorrich tung 66 auf das Transportband 22 abgesenkt, und zwar zur gleichen Zeit, in der im Anfangsteil 6 eine Palette gehoben wird. Diese beiden Vorgänge - Heben und Senken - erfolgen zweckmäßigerweise während der Montagezeit. Die Paletten laufen auf den Transportbändern 22 kontinuierlich zurück, wobei dafür gesorgt wird, daß der ganze Rücktransport insgesamt die gleiche Zeit benötigt wie der Vorwärtstransport der Paletten in der Mon tagebahn 19.

Die einzelnen Module lassen sich ohne weiteres voneinander trennen. Man kann dann an der Trennstelle ein Modul oder deren mehrere für zusätzlich erforderliche Montagevorgänge einfügen. Statt dessen kann man auch ein zelne Module dort entfernen, wo sie überflüssig geworden sind. Jeder dieser Umbauvorgänge geht außerordentlich rasch vor sich, da die Module miteinander nur durch einfach lösbare, hier nicht dargestellte Verbin dungsteile verbunden sind. Auch die Kettentriebe zum Verbinden der Transportbänder 22 lassen sich rasch entfernen und wieder anbringen.

Bezugszeichen

2 Modul
3 Länge
4 Palette
6 Anfangsteil
8 Endteil
10 Bein
12 Arbeitsplatte
14, 16 Querstrebe
18 Stütze
19 Montagebahn
20 Winkelprofil
21 Rücktransportbahn
22 Transportband
24 Zahnriemenrad
25 Kette
26, 28 Pfeil
30 Winkelprofil
32 Motor
34 Einheit
36 Stirnradgetriebe
40 Schubkurbeltrieb
42 Arm
44 Drehzapfen
46 Pleuelstange
48 Drehzapfen
50 Stößel
52 Antriebsaggregat
54 Aufzug
56 Klemmvorrichtung
58 Puffer
60 Pneumatikzylinder
62 Stempel
66 Absenkvorrichtung
68 Zugstrebe
70 Platte
72 Bohrung
74 Verschraubung

Claims

1. Lineares Montagesystem mit Paletten (4) zur Aufnahme zu montieren der Bauteile und mit einem Antrieb zur Fortbewegung der Paletten längs einer Montagebahn (19) sowie mit einer Vorrichtung zur Rück führung der Paletten längs einer Rücktransportbahn (21) zum Beginn der Montagebahn (19), gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Montagebahn (19) und Rücktransportbahn (21) sind in gleich lange Module (2) unterteilt,
b) eine Palette (4) oder mehrere Paletten gemeinsam haben die Länge eines Moduls (2),
c) die Montagebahn (19) ist ortsfest, und der Antrieb dient zum Verschieben der Paletten (2) längs der Montagebahn (19),
d) die Rücktransportbahn (21) hat hintereinander angeordnete Transportbänder (22) je einer Modullänge,
e) der Montagebahn ist eine Absenkvorrichtung (66) nachgeschal tet, die eine Palette (4) nach der anderen auf die Rücktrans portbahn (21) absenkt,
f) der Montagebahn (19) ist ein Aufzug (54) vorgeschaltet, der eine Palette (4) nach der anderen am Ende der Rücktransport bahn (21) vor den Beginn der Montagebahn (19) anhebt.

2. Montagesystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merk male:

a) die Paletten (4) sind längs der Montagebahn (19) für eine ge meinsame Vorschubbewegung aneinanderstoßend untergebracht,
b) der Antrieb zum gemeinsamen Verschieben der Paletten (4) längs der Montagebahn ist ein Schubkurbeltrieb (40).

3. Montagesystem nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende Merk male:

a) die Montagebahn (19) hat zum Tragen und zur seitlichen Führung der Paletten Winkelprofile (20) je einer Modullänge,
b) die Winkelprofile (20) sind zur Reibungsminderung mit Kunst stoff beschichtet.

4. Montagesystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß kurz vor dem Ende der Transportbahn (19) eine Klemmvorrichtung (56) angebracht ist, die nach jedem Vorschub der Paletten (4) einrückbar ist und zum Festhalten der Paletten gegen weitere Bewegung längs der Transportbahn dient.

5. Montagesystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß hinter dem Ende der Transportbahn (19) ein in de ren Vorschubrichtung wirksamer Puffer (58) angeordnet ist, der ei nen Pneumatikzylinder (60) aufweist und zum Bremsen der vorgescho benen Paletten (4) dient.