DE9208584U1

DE9208584U1 - Fertigungsanlage

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Publication number: DE9208584U1
Application number: DE9208584U
Authority: DE
Original assignee: AFAG AG fur AUTOMATISCHE FERTIGUNGSTECHNIK AARBERG CH
Current assignee: AFAG AG fur AUTOMATISCHE FERTIGUNGSTECHNIK AARBERG CH
Priority date: 1992-06-22
Filing date: 1992-06-22
Publication date: 1992-09-24
Anticipated expiration: 2002-06-23

Description

FERTIGUNGSANLAGE

Die vorliegende Neuerung betrifft eine Fertigungsanlage, insbesondere Montageanlage mit mindestens einer Zelle zur Aufnahme mindestens einer Station zur automatischen Fertigung, insbesondere Montage. Gemäss der Neuerung wird in erster Linie eine hohe Anpassungsfähigkeit bzw. Umrüstbarkeit der Zelle bei zugleich hoher Stabilität und entsprechend hoher Lebensdauer angestrebt. Es geht also insbesondere darum, eine Fertigungsanlage mit Zellen zur automatischen Fertigung vorzusehen, deren Grundaufbau hohe Stabilität und entsprechend hohe Lebensdauer aufweist, wobei diese hohe Lebensdauer auch optimal genutzt werden kann, indem eine jeweilige Umrüstung der Station oder Stationen besonders einfach ist. Das angestrebte Ziel wird dadurch erreicht, dass die Zelle als Montageunterlage für die Station oder Stationen eine Nutenplatte aufweist. Diese Platte, vorzugsweise Gussplatte oder Stahlplatte, weist einerseits eine hohe Festigkeit und Stabilität auf, und andererseits gestattet sie ein besonders rasches Auswechseln bestimmter Fertigungsstationen.

Die Nutenplatte kann vorzugsweise als Abdeckung eines kastenartigen Grundmoduls der Zelle ausgebildet sein, wobei dieser gleiche Grundmodul immer wieder für verschiedene Zellen verwendet werden kann. Er kann unter der Nutenplatte Hilfsaggregate der Zelle, insbesondere eine Steuerelektronik und eine Wartungseinheit enthalten.

Vorzugsweise weist jede Station eine Grundplatte auf, die mittels Schrauben und in Nuten der Nutenplatte eingeführter Muttern befestigt und durch mindestens zwei in eine Nut eingreifende Stifte orientiert ist. Damit wird im Zusammenhang mit der Nutenplatte eine besonders einfache, schnelle und präzise Umrüstung ermöglicht, indem Fertigungstationen

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auf ihrer Grundplatte in genauer Position vormontiert und dann ohne weitere erhebliche Justierarbeit in vorgegebener Position auf die Nutenplatte aufgesetzt werden können.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen und entsprechende Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der neuerungsgemässen Anlage. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 den Grundmodul einer Fertigungszelle,
Fig. 2 ein erstes Beispiel einer Fertigungszelle,

Fig. 3 und 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Fertigungszelle ohne bzw. mit einer Verschalung,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer auf der Nutenplatte montierten Fertigungsstation,

Fig. 6 und 7 eine Seitenansicht bzw. einen Schnitt nach Linie VII-VII in Fig. 6 einer Profilverbindung,

Fig. 8 und 9 eine Seitenansicht, teilwlise geschnitten bzw. einen Schnitt nach Linie IX-IX in Fig. 8 einer Verbindungsstelle,

Fig. 10 eine Teil-Untersicht der Nutenplatte, und

Fig. 11 - 13 verschiedene Ausführungsmöglichkeiten einer Fertigungsanlage.

Gemäss den Fig. 1-4 weist jede Fertigungszelle einen Grundmodul gemäss Fig. 1 mit einer Nutenplatte 1 als Abdekkung auf. Die in den Fig. 1 - 4 schematisch dargestellte Nutenplatte ist in Fig. 5 im Schnitt dargestellt. Sie weist in Längsrichtung verlaufende Nuten 2 auf, in welche Muttern

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oder die Köpfe von Schrauben 3 eingeführt werden können, die entsprechend mit Befestigungsschrauben bzw. Muttern zusammenwirken. Fig. 5 zeigt schematisch die Befestigung einer Montagestation 4 und einem Transfermodul 5 auf der Nutenplatte 1. Es ist hier angenommen in zwei der Nuten seien Muttern 3 eingeschoben, die mit Schrauben 6 der Befestigung einer Grundplatte 7 der Station 4 bzw. von Stützen des Transfermoduls 5 dienen. Die Grundplatte 7 der Station 4 weist mindestens zwei genaue Orientierungsbohrungen 8 auf, durch welche je ein Orientierungsstift 9 spielarm in den genau bearbeiteten engeren Teil einer Nut 2 eingreift. Damit ist die Station 4 auf der Nutenplatte 1 sicher und durch die Stifte 9 in genauer Position orientiert befestigt. Wie oben erwähnt, ist es daher möglich, Fertigungsstationen 4 auf ihrer Grundplatte 7 ausserhalb der Fertigungszelle in vorgegebener Position zu montieren und dann die Grundplatte auf die Nutenplatte 1 zu montieren, womit auch die Position der Fertigungsstation in der Zelle bzw. auf der Nutenplatte 1 vorgegeben ist und nicht mehr korrigiert werden muss.

Fig. 2 zeigt die bisher beschriebenen Teile, wobei die Fertigungsstation 4 auch noch eine Zuführstation 10 aufweist, welche zu montierende Teile den nicht näher beschriebenen Montageorganen der Station 4 zuführt. Die Zelle gemäss Fig. 2 weist eine vorzugsweise durchsichtige Abdeckung mit einem Rahmen aus Profilen 11 und durchsichtigen Scheiben auf. Wie die Fig. 2-4 zeigen, ragt das Transfermodul 5 über die Umrisse der Zelle hinaus, derart, dass in später beschriebener Weise die jeweils autonomen Fördermittel jeder Zelle dazu dienen können, Werkstücke aus einer Zelle in die benachbarte Zelle überzuführen.

Aus den Fig. 1-3 ist ersichtlich, dass die Nutenplatte 1 mittels Stützen 12 abgestützt ist, deren Enden starr mit der Nutenplatte 1 verbunden sind. Die Stützen 12 sind ih-

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rerseits mittels Profilen 13 versteift, so dass der Grundmodul gemäss Fig. 1 eine sehr stabile Einheit darstellt. Die Verbindung der Profile 12 mit der Nutenplatte 1 wird unten erläutert.

Während bei der Ausführung der Zelle gemäss Fig. 2, wo eine Montagestation 4 auf der Nutenplatte 1 befestigt ist, eine verhältnismässig schwache Konstruktion für die Abdeckung genügt, sind bei der Zelle gemäss Fig. 3 über der Nutenplatte 1 stärkere Stützen 14 vorhanden, welche am oberen Ende durch einen Rahmen aus entsprechenden Profilen 14 versteift sind. Diese steife Konstruktion ist erforderlich, wenn im oberen Teil der Zelle eine Fertigungsstation nach X- und Y-Koordinaten verstellt werden kann. In Fig. 3 ist schematisch ein Schlitten 15 angedeutet, an welchem die nicht dargestellte Fertigungsstation montiert ist, und welcher längs einer Brücke 16 verschoben werden kann. Die Brücke 16 ist ihrerseits längs Führungen 17 verstellbar.

Fig. 4 zeigt die Zelle gemäss Fig. 3, welche durch Verschalungen 18, 19 und 20 ergänzt ist.

Wie erwähnt ist die^Rahmenkonstruktion jeder Zelle mittels Profilen, und zwar wie Fig. 3 zeigt, L-förmigen Profilen aufgebaut. In den Fig. 6-9 sind diese Profile sowie die Verbindungen dieser Profilen unter sich und mit der Nutenplatte 1 näher dargestellt. Gemäss Fig. 7 und 9 weisen diese Profile eine zellenartige Struktur mit Hohlräumen und mit von aussen zugänglichen hinterschnittenen Nuten 21 auf. Die Hohlräume könnten gegebenenfalls als Leitungen für bestimmte Medien, beispielsweise Druckluft, genutzt werden. Die Fig. 6 und 7 zeigen die Verbindung eines Profils 12 oder 14 mit einem Profil ähnlichen, aber etwas kleineren Querschnitts, beispielsweise einem Profil 13. In diesem Falle ist mit dem Profil 12 bzw. 14 eine Verbinderplatte 22 mittels mindestens einer Schraube 23 verschraubt, welche

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mit einer in eine Nut 21 eingeschobenen Mutter 24 verschraubt ist. Mit der Verbinderplatte 22 ist eine Verbinderplatte 25 verschraubt, welche ihrerseits mit in das Profil 13 geschnittenen Gewinden verschraubt ist. Die beiden Verbinderplatten 22 und 25 sind ihrerseits mittels Schrauben 26 verbunden, deren Köpfe in einer Nut 21 zugänglich sind.

Die Fig. 8 und 9 zeigen die Verbindung der Profile 12 und 14, die fluchtend übereinander liegen, mit der Nutenplatte 1. Das eine Profil, in diesem Falle das Profil 12, ist direkt mit der Nutenplatte 1 verschraubt, und zwar mittels Schrauben 27, die in Gewinde greifen, die in die runden Hohlräume des Profils 12 geschnitten sind. Mit dem oberen Profil 14 ist ein Verbinderwinkel 29 verschraubt, und zwar mittels Schrauben 30, die in Gewinde greifen, welche in die runden Hohlräume 28 des Profils geschnitten sind. Der Verbinderwinkel 29 ist seinerseits mittels Schrauben 31 mit der Nutenplatte 1 verschraubt.

Die Nutenplatte 1 ist gemäss Fig. 10 an der Unterseite mit Rippen 32 bzw. dazwischenliegenden Vertiefungen 33 ausgeführt. Diese Rippen'Idzw. Vertiefungen* bilden eine Struktur mit quadratischen Zellen gleicher Abmessungen. Auch die Zellen in den vier Ecken der Nutenplatte 1 weisen grundsätzlich die gleichen Abmessungen auf, sind aber anders gestaltet. Die Ränder bzw. die Rippen sind dort verstärkt und sind mit Bohrungen bzw. Gewindebohrungen zur Aufnahme von Befestigungsschrauben gemäss den Fig. 8 und 9 versehen. Im übrigen ist in jeder Eckzelle ein durchgehendes Loch 34 vorgesehen, durch welches Leitungen aus dem Grundmodul gemäss Fig. 1 in den Raum über der Nutenplatte 1 durchgeführt werden können. Eine Nut 35 verbindet das Loch 34 mit einer Ausnehmung 36. Durch diese Nut können die Leitungen zwischen der Nutenplatte und den damit verbundenen Stützen 12 durchgeführt werden. Wie Fig. 3 zeigt, können die Profile

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14 entweder mit ihren Schenkeln nach aussen oder nach innen gerichtet montiert werden. Durch ein Loch 34 durchgeführte Leitungen können bei nach aussen gerichteten Schenkeln der Profile 14 zwischen denselben und der Abdeckung 18 nach oben geführt werden. Die Nutenplatte 10 wird vorzugsweise gegossen, wobei das Gussmodell aus einzelnen Zellenmodellen aufgebaut werden kann. Es können also quadratische Zellenmodelle vorgesehen sein, deren Umrisse beispielsweise durch die strichpunktierten Linien 37 bezeichnet sind. Eine beliebige Anzahl solcher Zellenmodelle kann zu einer Platte verschiedener Abmessungen zusammengestellt und mit vier Zellenmodellen zur Bildung der Eckzellen der Nutenplatte verbunden werden. Diese Zellenmodelle sind dann noch zu ergänzen durch Randleisten 38. Die Nuten an der Oberseite der Nutenplatte werde ins volle Material gefräst, also nicht in Rohform gegossen.

Wie Eingangs erwähnt, gestatten die beschriebenen Fertigungszellen eine rasche, einfache Anpassung an verschiedenste Aufgaben. Zusammen mit den autonomen Transfermodulen der einzelnen Zellen gestatten sie aber auch einen besonders flexiblen Aufbau verschiedenartiger Fertigungsanlagen. Die Fig. 11-13 zeigen Beispiele von Ausbaustadien einer Fertigungsanlage mit mehr oder weniger automatischen Fertigungszellen bzw. manuellen Fertigungsstellen. Gemäss Fig. 11 sind drei manuelle Fertigungsstellen und zwei automatische Fertigungszellen 40 der oben beschriebenen Art vorgesehen. Das geschlossene Transfersystem besteht dabei aus den schematisch dargestellten autonomen Transfermodulen 5 der Zellen, den Umlenkbogen 14 und weiteren automatischen oder willkürlich betätigbaren Transfermodulen 5'.

Fig. 12 zeigt ein Ausbaustadium der Fertigungsanlage, wobei eine manuelle Fertigungsstation 39 durch eine automatische Fertigungszelle 40 ersetzt worden ist. Die übrigen Teile

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entsprechen denjenigen nach Fig. 11 und sind gleich bezeichnet.

Fig. 13 zeigt einen Endausbau mit ausschliesslich automatischen Fertigungszellen 40. Entsprechend dem mehr oder weniger hohen Automatisierungsgrad kann auch die Steuerung der Anlage einen mehr oder weniger hohen Ausbaugrad erreichen.

Die eingangs erwähnten Hilfsaggregate wie Steuerelektronik und Wartungseinheit, könnten auch in der Abdeckung, vorzugsweise im oberen Bereich derselben angeordnet sein.

Zur Positionierung der Fertigungsstation 4 bzw. deren Grundplatte 7 in Längsrichtung der Nuten 2 kann ein mit einer Nut fest verschraubter Klotz vorgesehen sein, welcher eine Bohrung zur Aufnahme eines Orientierungsstiftes aufweist oder der als Längsausschlag wirkt. Der Klotz kann dabei in eine Ausnehmung an der Unterseite der Grundplatte greifen, so dass der Orientierungsstift Bohrungen der Grundplatte und des Klotzes durchsetzt.

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Claims

SCHUTZANSPRUECHE

1. Fertigungsanlage, insbesondere Montageanlage, mit mindestens einer Zelle (40) zur Aufnahme mindestens einer Station (4) zur automatischen Fertigung, insbesondere Montage, dadurch gekennzeichnet, dass die Zelle (40) als Montageunterlage für die Station (4) eine Nutenplatte (1) aufweist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zelle (40) einen Grundmodul (Fig. 1) mit der Nutenplatte (1) als Abdeckung aufweist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Station (4) eine Grundplatte (7) aufweist, die mittels Schrauben (6) und in Nuten (2) der Nutenplatte (1) eingeführter Muttern (3) befestigt und durch mindestens zwei, je in eine Nut (2) eingreifende Stifte (9) orientiert ist.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zelle (40) ein autonomes Transfermodul (5) für Werkstückträger, z.B. ein Transportband, aufweist, das über die Zellenumrisse hinausragt, um mit dem Transfermodul mindestens einer benachbarten Zelle (40) eine Förderung von Zelle zu Zelle zu ermöglichen.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Transfermodul (5) in mindestens einer Nut (2) der Nutenplatte (1) befestigt ist.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tragkonstruktion aus Hohlprofilen (12, 14) vorhanden ist, wobei die Verbindung von Profilenden mit Profilen oder mit der Nutenplatte (1) mittels zwischenge-

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legter Verbinderplatten (22, 25) bzw. Verbinderwinkel (29) erfolgt.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Hohlräume ..der Profile als Leitung für Medien, z.B. Druckluft oder der Aufnahme von Leitungen dienen.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Profil (12, 13, 14) nach aussen offene Nuten (21) aufweist, in welchen Schrauben (26) zur Verbindung von zwei mit je einem Profil (12, 14; 13) verschraubten Verbinderplatten (22, 25) zugänglich sind.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Profil (12) mit einem Ende stumpf mit der Nutenplatte verschraubt ist und dass ein zweites, mit dem ersten fluchtenden Profil (14) mit einem Verbinderwinkel (29) verschraubt ist, der seinerseits mit der Nutenplatte (1) verschraubt ist.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass Zellen (40) zur automatischen und Stellen (39) zur manue

vorgesehen sind.

(39) zur manuellen Fertigung in beliebiger Zahl und Folge

11. Anlage nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutenplatte (1) an der Oberseite Nuten (2) und an der Unterseite Rippen (32) aufweist, wobei die Unterseite der Nutenplatte (1) in Zellen (37) gleicher Abmessungen, vorzugsweise guadratische Zellen, unterteilt ist.

12. Anlage nach Anspruch 11, dass Eckzellen der Nutenplatte (1) einen Durchbruch (34, 35) zur Durchführung von Leitungen aufweisen.

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13. Gussmodell zur Herstellung einer Nutenplatte (1) gemäss Ansprüchen 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass es aus je einer Zelle (37) der Nutenplatte (1) entsprechenden Elementen zusammengesetzt ist.

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