DE4211069C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fertigungs- oder Montagelinie an serienmäßig hergestellten Großteilen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie sie als lineare Montagestraßen allgemein bekannt sind.

Bei den bekannten linearen Fertigungs- oder Montagelinien er­ folgt die Bearbeitung der Werkstücke durch seriell hinterein­ andergeschaltete, mit programmgesteuerten Bearbeitungsmaschinen zur Bearbeitung der Werkstücke versehene Arbeitsstationen, die miteinander über eine an sich lineare Fördereinrichtung verbun­ den sind. Zum Ausgleich von Schwankungen der Bearbeitungszeiten und zur zügigen Beschickung der Bearbeitungsmaschinen werden kleinere Speicher zwischengeschaltet. Bei länger andauernder Störung einer Arbeitsstation werden die Werkstücke, zumindest wenn sie in ihrer über-alles-Abmessung nicht größer als etwa 1,5 m sind, mittels eines By-Pass-Fördersystems neben der Ar­ beitsstation vorbeigeleitet. Der nicht durchgeführte Arbeits­ gang wird an einem Nacharbeitsplatz, der entweder in der Ferti­ gungslinie mittel- oder unmittelbar nach der Arbeitsstation oder an der By-Pass-Förderlinie angeordnet ist, manuell durch­ geführt. Eine andere Möglichkeit zur Verringerung störungsbe­ dingter Stillstandszeiten der Montagelinie besteht darin, zwischen den Arbeitsstationen Speicher einzubringen, die so groß sind, daß auch bei längeren, fehlerbedingten Maschinen­ standzeiten an einer Arbeitsstation die vorausliegenden und nachfolgenden Arbeitsstationen mit Werkstücken aus dem Speicher normal weiter produzieren können. Bei Großwerkstücken verur­ sachen solche Speicher aber einen großen Platzbedarf und hohe Kosten.

Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäß zugrundegelegte Fertigungs- oder Montagelinie dahingehend zu verbessern, daß die Standzeit der Montage- oder Fertigungslinie bei Störungen sowie die notwendigen Investitionen und Betriebskosten verringert werden.

Diese Aufgabe wird bei Zugrundelegung der gattungsgemäßen Fer­ tigungs- oder Montagelinie erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Es ist beispielsweise aus der Zeitschrift Industrieanzeiger Nr. 62 vom Juli 1981 S. 126 ff. bekannt, Industrieroboter unter Verwendung eines Lernwerkstückes am Einsatzort zu programmieren. Dazu wird üblicherweise das Lernwerkstück in die Arbeitsstation eingebracht und die Programmierung dort vorgenommen.

Das Einrichten der programmgesteuerten Maschine erfolgt erfindungsgemäß nicht im normalen Arbeitsbereich der Maschine, sondern an einem neben der Montagestation, im Verfahrbereich der Maschine angeordneten Lernwerkstück. Dadurch wird erreicht, daß die normale Werkstücktransportstraße nicht mehr blockiert ist und somit der Werkstückdurchsatz weiter über die Arbeits­ straße erfolgen kann. Ein By-Pass-Fördersystem kann also ent­ fallen und der Materialfluß bleibt in seiner vorgesehenen Reihenfolge erhalten.

Die Vorteile der anspruchsgemäßen Ausgestaltung der Montagesta­ tion liegen darin, daß weder platzaufwendige, kostspielige sowie störanfällige, die Montagestation umgehende By-Pass-Förderein­ richtung nötig sind, weil diese Funktion durch die normale För­ dereinrichtung auf natürliche Weise übernommen werden kann, da die Bearbeitungsmaschinenreparatur in einer von dieser Förder­ einrichtung abgewandten Relativlage durchgeführt wird und somit die Fördereinrichtung zu diesem Zweck nicht durch ein Werkstück blockiert wird; daß die Werkstückspeicher vor und hinter der Montagestation auf eine sehr kleine Speicherzahl von Werkstücken ausgelegt werden können; daß im Störungsfall die Reihenfolge der Werkstücke innerhalb des Materialflusses nicht verändert wird und daß insgesamt ein hoher Ausnutzungsgrad der gesam­ ten Montageanlage bei nur relativ geringen Investitionen er­ zielbar ist.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran­ sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend noch erläutert.

Die Figur zeigt einen Ausschnitt der Anordnung einer linearen, erfindungsgemäßen Montagelinie in der Karosserieendmontage. In der Montagelinie befindet sich eine mit einem programmierbaren Montageroboter 2 versehene Montagestation 3. Eine Fördereinrich­ tung 4 befördert die Karosserien 1 taktweise durch die Montage­ station 3, wobei die in der Montagestation 3 befindliche Karos­ serie 1 vorübergehend zur Durchführung der Montagearbeiten durch den Montageroboter 2 ortsfest und in definierter relativer Po­ sition zum Montageroboter 2 angehalten wird. In Durchlaufrich­ tung hinter der Montagestation 3 ist eine Nacharbeitsstation 6 zur manuellen Nacharbeit der in der Montagestation 3 durchzu­ führenden störungsbedingt nicht, unvollständig oder fehlerhaft ausgeführten Montagevorgänge angeordnet. Innerhalb des vom Mon­ tageroboter 2 erreichbaren Bewegungsraumes aber außerhalb des beim üblichen Montage- und Weiterbeförderungsvorgang bestrichen­ en Förderprofiles ist eine Lernkarosserie 7 lagedefiniert orts­ fest so angeordnet, daß sie bezüglich aller zur Ausführung eines vollständigen, vom Montageroboter 2 auszuführenden Mon­ tagevorganges erforderlichen Karosseriestellen voll erreichbar ist. Der Montageroboter 2 ist im Störungsfall in eine der Ar­ beitsrelativlage zur Karosserie 1 entsprechende Relativlage gegenüber der Lernkarosserie 7 einfahrbar. Werden dem Roboter am Werkstück anzufahrende Raumpunkte durch Anfahren an der Lern­ karosse vorgegeben, so wird das Bezugssystem des Montageroboters in der Programmsteuerung entsprechend umgestellt. In dieser Montageroboterstellung ist die normale, durch die Montagesta­ tion 3 hindurchführende Fördereinrichtung 4 zum Hindurchfördern von Karosserien 1 zur nachgeordneten Nacharbeitsstation 6 nutz­ bar. Dabei wird die sich zum Zeitpunkt der Störung gerade in der Montagestation 3 befindliche Karosserie 1 in den nachgeord­ neten Werkstückspeicher weiterbefördert.

Bei der dargestellten Montagelinie transportiert die Förderein­ richtung 4 die Fahrzeugkarosserien 1 durch die Montagestation 3. Die in der Arbeitsstation befindliche Karosserie wird während des Arbeitstaktes in einer bestimmten relativen Lage zum Monta­ geroboter 2 gehalten und bearbeitet. Um eine bessere Beschick­ ung der Montagestationen 3 zu erzielen, sind der Arbeitsstation Speicher 5 für eine kleine Anzahl von Karosserien 1 vor- und nachgeordnet. Fällt der Montageroboter 2 wegen einer Störung aus, so wird er aus der Arbeitsstellung in die Einrichtstellung herausgeschwenkt, wodurch dann die Lernkarosse 7 in gleicher relativer Lage zum Montageroboter 2 liegt, wie während eines Arbeitszyklusses die Karosserie 1. Während des Einrichtvorgangs findet der normale getaktete Transport der Karosserien 1 durch die Montagestation 3 statt, ohne daß dort jedoch eine Bearbei­ tung stattfindet. Die nichtausgeführte Arbeit wird manuell an dem Nacharbeitsplatz 7, der in diesem Beispiel direkt hinter dem der Montagestation 3 nachgeordneten Speicher 5 angeordnet ist. Nach Beendigung der Einrichtarbeiten des Montageroboters 2 an der Lernkarosse 7 wird der Montageroboter wieder in seine Arbeitsstellung geschwenkt. Das Schwenken des Montageroboters wird entweder von der Steuerung nicht erfaßt oder es wird eine die Verschwenkung zwischen Einrichtstellung und Arbeitsstellung berücksichtigende Koordinatentransformation durchgeführt, wo­ durch die Arbeiten an der in der Montagestation 3 befindlichen Karosserie 1 wie an der Lernkarosse 7 eingerichtet durchgeführt werden.

Claims (3)

1. Fertigungs- oder Montagelinie zur Durchführung von Ferti­ gungs- oder Montagearbeiten an serienmäßig hergestellten Groß­ werkstücken, insbesondere an Fahrzeugkarosserien innerhalb der Fahr­ zeugherstellung, enthaltend eine mit einem programmierbaren Mon­ tageroboter (2) versehene, zwischen Werkstückspeichern (5) angeordnete Montagestation, mit einer Förderein­ richtung (4) zum taktweisen Weiterbefördern der Werkstücke (1) durch die Montagestation (3), wobei das in der Montagesta­ tion (3) befindliche Werkstück (1) vorübergehend zur Durchfüh­ rung der Montagearbeiten durch den Montageroboter (2) ortsfest und in definierter relativer Position zum Montageroboter (2) - im folgenden Arbeitsrelativlage genannt - angehalten wird und mit einer in Durchlaufrichtung hinter der Montagestation (3) angeordneten Nacharbeitsstation (6) zur manuellen Nacharbeit der in der Montagestation (3) durchzuführenden störungsbedingt nicht, unvollständig oder fehlerhaft ausgeführten Montagevor­ gänge, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - innerhalb des vom Montageroboter (2) erreichbaren Bewegungs­ raumes aber außerhalb des beim üblichen Montage- und Weiter­ beförderungsvorgang bestrichenen Förderprofiles ist ein Werk­ stück (1) oder eine auf den vom Montageroboter (2) auszufüh­ renden Montagevorgang beschränktes Teilwerkstück - im folgen­ den Lernwerkstück (7) genannt - lagedefiniert ortsfest ange­ ordnet,
• - das Lernwerkstück (7) ist derart in Relation zum Montagerobo­ ter (2) angeordnet, daß es bezüglich aller zur Ausführung eines vollständigen, vom Montageroboter (2) auszuführenden Montagevorganges erforderlichen Werkstückstellen voll erreich­ bar ist,
• - der Montageroboter (2) ist im Störungsfall in eine der Ar­ beitsrelativlage zum Werkstück (1) entsprechende Relativlage gegenüber dem Lernwerkstück (7) einfahrbar und dort neu einrichtbar, so daß die norma­ le, durch die Montagestation (3) hindurchführende Fördereinrichtung (4) zum Hindurchfördern der Werkstücke (1) zur Nacharbeitsstation (6) nutzbar ist,
• - das zum Zeitpunkt der Störung gerade in der Montagestation (3) befindliche Werkstück (1) wird in den nachgeordneten Werk­ stückspeicher (5) weiterbefördert.

2. Fertigungs- oder Montagelinie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der vor als auch der hinter der Montagestation (3) zum vor­ übergehenden Speichern von Werkstücken (1) vorgesehene Speicher (5) eine Speicherkapazität von etwa eins bis fünf Werkstücken (1) hat.

3. Fertigungs- oder Montagelinie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugssystem des Montageroboters (2) in der Programm­ steuerung entsprechend der Relativlage des Lernwerkstückes (7) zum Werkstück (1) umstellbar ist.