EP2094558A2 - Fertigungseinrichtung für bauteile, insbesondere karosseriebauteile von kraftfahrzeugen - Google Patents

Fertigungseinrichtung für bauteile, insbesondere karosseriebauteile von kraftfahrzeugen

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Publication number
EP2094558A2
EP2094558A2 EP07857673A EP07857673A EP2094558A2 EP 2094558 A2 EP2094558 A2 EP 2094558A2 EP 07857673 A EP07857673 A EP 07857673A EP 07857673 A EP07857673 A EP 07857673A EP 2094558 A2 EP2094558 A2 EP 2094558A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
component
component holder
holder
processing station
magazine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07857673A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Stein
Stefan Garbe
Wilfried Seidel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Drauz Nothelfer GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp Drauz Nothelfer GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Drauz Nothelfer GmbH filed Critical ThyssenKrupp Drauz Nothelfer GmbH
Publication of EP2094558A2 publication Critical patent/EP2094558A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/047—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work moving work to adjust its position between soldering, welding or cutting steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/001—Article feeders for assembling machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P21/00—Machines for assembling a multiplicity of different parts to compose units, with or without preceding or subsequent working of such parts, e.g. with programme control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P2700/00—Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
    • B23P2700/50—Other automobile vehicle parts, i.e. manufactured in assembly lines

Definitions

  • the invention relates to a production device for components, in particular body parts of motor vehicles, with a magazine having a plurality of storage bins for different component typical component holder, with a processing station that can be equipped with a component holder and at least one robot with a machining tool, and with an intermediate the transfer device for the component holder arranged in the magazine and the processing station, wherein a handling robot is associated with the loading of each component holder with a component to be processed and the unloading of the component to be processed of the transfer device and / or the processing station.
  • a manufacturing device for body parts of this type is known (WO2006 / 082061).
  • the advantages of such a manufacturing device are that different types of components can be processed in rapid change.
  • doors of different sides, roofs, side panels and hoods can be made in a motor vehicle in any order.
  • WO2006 / 082061 is the transfer device as Turntable formed on which in a plane around the central axis of rotation around a plurality of receptacles are provided for component holder.
  • another magazine is arranged, which may also be formed as a turntable and from which the first-mentioned turntable can be equipped with different types of component holders.
  • the first turntable thus serves not only as a transfer device for the component holder removed from the second-mentioned turntable, but also as a magazine for the component holders already placed on it.
  • the disadvantage of such a production device is above all the high floor space requirement, which increases with the number of different component-typical component holders to be provided in the magazine.
  • a turning station with at least one transport robot is provided at the beginning of a transfer line, via which the body components to be processed are transported, which can be equipped with type-different component holders.
  • the various component holders are stored next to the transfer line on different memory locations arranged side by side. Because of the memory locations arranged side by side in a plane, a footprint and a correspondingly long path of the transfer path are required, depending on the number of storage locations.
  • the storage locations can be conveyors for feeding in and out be associated with other types of different component holder. In any case, for this type of stocking types of different component holder comparatively much Stellfphie, an extension of the transfer line and a considerable mechanical engineering effort required.
  • the invention has for its object to provide a manufacturing device for components, in particular body parts of motor vehicles, which has a small steep area requirement and in which a component holder replacement can be performed time-saving.
  • the magazine is designed as a tower magazine, in which the storage bins for the component holder in different planes are arranged one above the other, and in which the transfer device has a height-changeable changer for the component holder, the one Having Bauteilhalteretznähme which is movable on the one hand in the height of each storage space and on the other hand in the appropriate for the transfer of the component holder to the processing station height.
  • the footprint requirement is independent of the number of component holders to be provided, because the component holders are accommodated one above the other in the tower magazine.
  • a change of the component holder is easy and fast to carry out. While a part is being machined in the machining station, it may require a component of another type, possibly already with one component equipped new component holder taken from the tower magazine and conveyed to the processing station.
  • the assembly of the component holder can also be done after its removal from the tower magazine in the transfer device. After completion of processing a component in the processing station this can be removed from the component holder.
  • the then empty component holder is then conveyed from the processing station to the transfer device, from where he possibly equipped with a new component either back to the processing station or the tower magazine is supplied.
  • the next component holder is then removed from the tower magazine.
  • the Bauteilhalteraufnähme on at least two superimposed compartments each for a component holder.
  • This embodiment has the advantage that the startup of the tower magazine for the removal of a new component holder and the stowage of an old component holder in the tower magazine is time-saving. It is therefore not necessary to first empty the component holder holder from the acquired, no longer required component holder before a new component holder is received. For this reason, the compartment which already accommodates the new component holder can be equipped with the component to be processed in time overlapping and can also be completed here. After removal of the component holder with the component in the direction of the processing station then the component holder no longer required can be accommodated in the magazine. The processing of the component in the processing station So it is not affected by the change of the component holder.
  • the compartments of the component holder receptacle are adjustable in their mutual height distance and optionally pivotable relative to one another.
  • the processing station has a drum-like with one or more mutually rotationally offset places for each component holder formed around a horizontal axis rotatable rotary unit with which each component holder is alternately adjustable in an upper processing position and a rotationally offset lower loading and unloading ,
  • the machining of the component lying just above can be carried out in a machining-favorable position, while a change of in a lower position of the rotary unit held component holder takes place.
  • in two opposite places also one
  • Component holder holder with two superposed compartments find use. While in the first alternative embodiment, however, it is possible to equip the new component holder with a component to be processed already in the transfer station which holds the component holder in the correct position, this is not possible in the second alternative embodiment, because here the component holders are supplied overhead. However, this disadvantage is compensated by the lower parking space requirement.
  • FIG. 1 shows a production device with a stationary support for component holder in the processing station in supervision
  • FIG. 2 shows the production device according to FIG. 1 in a side view
  • FIG. 4 shows another manufacturing device with a different component holder receiving rotary unit in the processing station in side view.
  • 1 has a tower magazine 1, a processing station 2 and a transfer device 3, which is arranged between the tower magazine 1 and the processing station 2.
  • the tower magazine 1 has a plurality of superimposed storage bins 4, 5, 6, 7, in which various component-typical component holder 8, 9, 10 are housed.
  • Each component holder 8, 9, 10 consists of a carrier and a plurality of grippers constructed thereon, with which a component type can be grasped and held in a geometrically unambiguous position.
  • the carrier is shown as a plate.
  • the tower magazine 1 upstream transfer device 3 has a designed as a changer, height-displaceable on two columns 11 component holder receptacle 12 with two superimposed compartments 13, 14 for the component holder.
  • the vertical distance of the compartments 13, 14 can be adjustable.
  • the component holder 12 can be moved with each of its compartments 13, 14 in the amount of each storage space 4, 5, 6, 7 of the tower magazine 1.
  • the upper compartment 13 preferably for the removal and further promotion of a required new component holder to the processing station. 2 is determined
  • the lower compartment 14 is preferably used to take over a no longer required part holder from the processing station 2 and to its further promotion to an empty storage space 4, 5, 6, 7 in the tower magazine 1. As will be explained, these functions but also be reversed.
  • the transfer device 3 is associated with a handling robot 15, which is equipped with a component-typical gripper 16.
  • the handling robot 15 can therefore grasp a provided component 17 and feed it to the component-typical component holder held in the upper compartment 13 of the component holder receptacle 12.
  • the component-typical gripper 16 can be replaced with other component-typical, provided grippers 18, 19.
  • the processing station 2 has a stationary carrier 20, on which a component holder 21 is clamped with component 22 clamped thereon.
  • the processing station 2 also has a plurality of robots 23, 24, 25, which are equipped with different processing tools 26, 27, 28.
  • the processing station 2 is assigned a handling robot 29 with an interchangeable component-typical gripper 30. To replace other grippers 31 are available.
  • This handling robot 29 serves to remove a finished component 22 from the component holder 21 and to store it laterally for removal.
  • the production of a component 22 in such a production device takes place, for example, as follows: In the phase of production shown in the drawing, a processing on the component 22 by the robot 23, 24, 25 takes place.
  • the component holder 32 which is no longer required after the processing of the preceding component, is located in the lower compartment 14 of the component holder holder 12.
  • a new component holder e.g. 8 transferred from the tower magazine 1 in the upper compartment 13 of the Bauteilhalteraufnähme 12.
  • For the Bauteilhalteraufnähme 12 is moved in height until this compartment 13 corresponds to the associated storage space 4.
  • the handling robot 29 picks up the component 22 and deposits it laterally for removal.
  • the component holder receptacle 12 is adjusted in height if necessary, so that its lower compartment 14 corresponds to the carrier plane of the carrier 20. Thus, the no longer required component holder 21 can be transferred to the lower compartment 14.
  • the manufacturing device described also allows other modes than those described.
  • Fig. 3a-g shows different phases of such an alternative mode of operation.
  • a special feature of this mode of operation is that in the storage bins 4 to 7 of the tower magazine 1 component holder can be stored, which have been previously equipped in the transfer device 3 with different types of components 22.1 to 22.4.
  • the illustrated mode of operation makes it possible to machine different types of components in any order.
  • the compartments 13, 14 of the Bauteilhalteraufnähme 12 should have a sufficient height distance in order to equip the component holder in the lower compartment of the handling robot with a component can.
  • the storage bins 6, 7 of the tower magazine 12 are held with component holder with the aid of the component holder holder 12, Typen Kunststoffenen components 22.1, 22.2 have been removed.
  • the component holder 21 with the component 22.1 has been conveyed to the processing station 2.
  • the component 22. 1 is ready for removal and removal, while its component holder 21 is transported back onto the upper compartment of the component holder receptacle 12.
  • the component holder receptacle 12 is raised so that its lower compartment corresponds to the level of the processing station 2.
  • the component holder with the component 22.2 can be promoted to the processing station.
  • the empty component holder located in the upper compartment is equipped with a new component 22.1.
  • Fig. 3c In the phase of Fig. 3c is the component holder with the component 22.2 in the processing station 2, where it is processed.
  • the component holder holder 12 is raised in the phase 3d, so that the upper compartment corresponds to the storage space 7.
  • the component holder together with the component 22.1 is transferred to the storage location 7 of the tower magazine 1.
  • the machining of the component 22.2 has taken place in the processing station 2.
  • the component holder receptacle 12 is lowered, so that its upper compartment corresponds to the storage space 5 of the tower magazine 1.
  • the tower magazine 1 then the component holder is removed with the other component 22.3 and fed to the upper compartment of the component holder holder 12.
  • the empty component holder is transferred into the lower compartment of the component holder holder 12 and here equipped with a new component 22.2.
  • the component holder holder 12 is raised so that its lower compartment corresponds to the storage space 6 of the magazine 1.
  • the component holder with the component 22.2 is removed from the compartment and stored at the storage bin 6.
  • the component holder receptacle 12 is lowered, so that its lower compartment corresponds to the storage space 4.
  • the component holder with the associated component 22.4 is transferred from the storage space 4 in the lower compartment of the component holder holder 12.
  • FIG. 2 differs from the embodiment of FIG. 1, especially in the processing station and the transfer device.
  • a tower magazine 41 is provided with a plurality of superimposed storage bins 42 for it to be accommodated therein, different component typical component holder 43.
  • a transfer device 44 designed with a height-changer as changeable
  • the transfer device 44 also has a conveying path 46, via which the device holder 43 removed from the tower magazine 41 is fed to a processing station 47 and conveyed back from here via the transfer device 44 to the tower magazine 1.
  • the processing station 47 is assigned various handling and processing robots 48, 49. In this embodiment, however, the processing station 47 has a completely different structure than in the embodiment of FIG. 1.
  • a rotary unit 50 is provided here, which is rotatable about a horizontal axis.
  • This rotary unit 50 is designed in a drum-like manner so that it can hold a component holder 51, 52 at two opposite places. While the upper component holder 51 is in processing position, and thus ready for assembly with a machined component for its processing and removal, the lower overhead held empty component holder 52 can be removed from the processing station 47 and fed via the conveyor line 46 and the component holder receptacle 45 to the tower magazine 41, to be stored here at an empty storage space 42.
  • a new component holder 43 can then be removed with the component holder receptacle 45 and fed via the conveying path 46 to the lower place of the rotary unit 50. This change takes place during the processing of the component held by the upper component holder 51.
  • the component holder receptacle 45 may also be provided with two compartments, so that temporally overlapping each other, the no longer required component holder of
  • Part holder holder 45 is supplied and the already removed from the component holder holder 45 from the tower magazine 41 new component holder from the
  • Bauteilhalteraufnähme 45 is supplied via the conveying path 46 of the rotary unit 50.
  • the use of a Bauteilhalteraufnähme 45 with two subjects so saves change time.
  • the new component to be machined can not be positioned on the component holder 51 until it is rotated to the machining position.
  • Fig. 1 was the Assembly with the new component to be machined already possible in the transfer device.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fertigungseinrichtung für Bauteile, insbesondere Karosseriebauteile von Kraftfahrzeugen. Um mit einer solchen Fertigungseinrichtung bei geringer Stellfläche zeitsparend verschiedene Bauteiltypen bearbeiten zu können, sind in einem Turmmagazin (1) verschiedene bauteiltypische Bauteilhalter (8, 9, 10) gelagert, die mittels einer Überführungsvorrichtung (3) dem Turmmagazin (1) entnommen und einer Bearbeitungsstation (2) zugeführt werden können. Nicht mehr benötigte Bauteilhalter werden von der Bearbeitungsstation (2) mit der Über führungs Vorrichtung (3) wieder in das Turmmagazin (1) gefördert. Während der Bearbeitung in der Bearbeitungsstation (2) erfolgt mittels der Überführungsvorrichtung (3) der Wechsel der bauteiltypischen Bauteilhalter (8, 9, 10), so dass die Umrüstzeit gering ist. Wegen des Turmmagazins (1) ist der Stellplatzbedarf gering.

Description

Fertigungseinrichtung für Bauteile, insbesondere KarosSeriebauteile von Kraftfahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine Fertigungseinrichtung für Bauteile, insbesondere Karosseriebauteile von Kraftfahrzeugen, mit einem Magazin, das mehrere Lagerplätze für verschiedene, bauteiltypische Bauteilhalter aufweist, mit einer Bearbeitungsstation, die mit einem Bauteilhalter bestückbar ist und mindestens einen Roboter mit einem Bearbeitungswerkzeug aufweist, und mit einer zwischen dem Magazin und der Bearbeitungsstation angeordneten Überführungsvorrichtung für die Bauteilhalter, wobei für das Beladen eines jeden Bauteilhalters mit einem zu bearbeitenden Bauteil und das Entladen des zu bearbeitenden Bauteils der Überführungsvorrichtung und/oder der BearbeitungsStation ein Handlingroboter zugeordnet ist.
Eine Fertigungseinrichtung für Karosseriebauteile dieser Art ist bekannt (WO2006/082061) . Die Vorteile einer solchen Fertigungseinrichtung bestehen darin, dass in schnellem Wechsel typenverschiedene Bauteile bearbeitet werden können. So können bei einem Kraftfahrzeug in beliebiger Reihenfolge Türen verschiedener Seiten, Dächer, Seitenteile und Hauben gefertigt werden.
Bei dieser bekannten Fertigungseinrichtung
(WO2006 /082061) ist die Überführungsvorrichtung als Drehtisch ausgebildet, auf dem in einer Ebene um die zentrale Drehachse herum mehrere Aufnahmen für Bauteilhalter vorgesehen sind. Neben diesem Drehtisch ist ein in derselben Ebene angeordnetes weiteres Magazin angeordnet, das ebenfalls als Drehtisch ausgebildet sein kann und aus dem der erstgenannte Drehtisch mit typenverschiedenen Bauteilhaltern bestückt werden kann. Der erste Drehtisch dient somit nicht nur als Überführungsvorrichtung für die dem zweitgenannten Drehtisch entnommenen Bauteilhalter sondern auch als Magazin für die auf ihm bereits platzierten Bauteilhalter. Nachteilig bei einer solchen Fertigungseinrichtung ist vor allem der hohe Stellflächenbedarf, der mit der Anzahl der im Magazin bereitzustellenden verschiedenen bauteiltypischen Bauteilhalter wächst.
Bei einer anderen bekannten Fertigungseinrichtung für Karosseriebauteile (WO 2004/012898 Al) ist am Anfang einer Transferlinie, über die die zu bearbeitenden Karosseriebauteile transportiert werden, eine Drehstation mit mindestenes einem Transportroboter vorgesehen, der mit typenverschiedenen Bauteilhaltern bestückt werden kann. Die verschiedenen Bauteilhalter sind neben der Transferlinie auf verschiedenen nebeneinander angeordneten Speicherplätzen abgelegt. Wegen der in einer Ebene nebeneinander angeordneten Speicherplätze werden in Abhängigkeit von der Anzahl der Speicherplätze Stellfläche und ein entsprechend langer Weg der Transferstrecke benötigt. Um gleich wohl möglichst viele Bauteilhalter einsetzen zu können, können den Speicherplätzen Förderer zum Ein- und Ausschleusen weiterer Typen verschiedener Bauteilhalter zugeordnet sein. In jedem Fall werden für diese Art der Bevorratung Typen verschiedener Bauteilhalter vergleichsweise viel Stellfäche, eine Verlängerung der Transferstrecke und ein erheblicher maschinentechnischer Aufwand erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fertigungseinrichtung für Bauteile, insbesondere Karosseriebauteile von Kraftfahrzeugen zu schaffen, die einen geringen Steilflächenbedarf hat und bei der ein Bauteilhalterwechsel zeitsparend durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird mit einer Fertigungseinrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der das Magazin als Turmmagazin ausgebildet ist, bei dem die Lagerplätze für die Bauteilhalter in verschiedenen Ebenen übereinander angeordnet sind, und bei der die ÜberführungsVorrichtung einen höhenverfahrbaren Wechsler für die Bauteilhalter aufweist, der eine Bauteilhalteraufnähme aufweist, die einerseits in die Höhe eines jeden Lagerplatzes und andererseits in die für die Weitergabe des Bauteilhalters an die Bearbeitungsstation geeignete Höhe verfahrbar ist.
Bei der erfindungsgemäßen Fertigungseinrichtung ist der Stellflächenbedarf von der Anzahl der bereitzustellenden Bauteilhalter unabhängig, weil die Bauteilhalter im Turmmagazin übereinander untergebracht sind. Ein Wechsel der Bauteilhalter ist einfach und schnell durchführbar. Noch während der Bearbeitung eines Bauteils in der Bearbeitungsstation kann der für ein Bauteil eines anderen Typs benötigte, ggf. schon mit einem Bauteil bestückte neue Bauteilhalter dem Turmmagazin entnommen und zur Bearbeitungsstation gefördert werden. Die Bestückung des Bauteilhalters kann allerdings auch noch nach seiner Entnahme aus dem Turmmagazin in der Überführungsvorrichtung erfolgen. Nach beendeter Bearbeitung des einen Bauteils in der Bearbeitungsstation kann dieses vom Bauteilhalter abgenommen werden. Der dann leere Bauteilhalter wird dann von der Bearbeitungsstation zur Überführungsvorrichtung gefördert, von wo er ggf. mit einem neuen Bauteil bestückt entweder wieder der Bearbeitungsstation oder dem Turmmagazin zugeführt wird. Dabei wird dann auch der nächste Bauteilhalter dem Turmmagazin entnommen.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Bauteilhalteraufnähme mindestens zwei übereinander angeordnete Fächer jeweils für einen Bauteilhalter auf. Diese Ausgestaltung hat den vorteil, dass das Anfahren des Turmmagazins für die Entnahme eines neuen Bauteilhalters und das Verstauen eines alten Bauteilhalters im Turmmagazin zeitsparend ist. Es ist deshalb nicht erforderlich, zunächst die Bauteilhalteraufnahme von dem übernommenen, nicht mehr benötigten Bauteilhalter zu entleeren, bevor ein neuer Bauteilhalter aufgenommen wird. Deshalb kann zeitlich überlappend das bereits den neuen Bauteilhalter aufnehmende Fach mit dem zu bearbeitenden Bauteil bestückt werden und hier auch komplettiert werden. Nach Abtransport des Bauteilhalters mit dem Bauteil in Richtung der Bearbeitungsstation kann dann der nicht mehr benötigte Bauteilhalter im Magazin untergebracht werden. Die Bearbeitung des Bauteils in der Bearbeitungsstation wird also durch den Wechsel des Bauteilhalters nicht beeinträchtigt .
Damit nicht nur der Bauteilhalter im oberen Fach von einem Handlingroboter mit einem Bauteil bestückt werden kann und ggf. das Bauteil hier komplettiert werden kann, sondern auch der Bauteilhalter in jedem darunter liegenden Fach, muss ein ausreichender Freiraum vorgesehen sein. Vorzugsweise sind dafür die Fächer der Bauteilhalteraufnahme in ihrem gegenseitigen Höhenabstand verstellbar und gegebenenfalls zueinander verschwenkbar .
Wahrend eine Bauteilhalteraufnahme mit zwei übereinander angeordneten Fächern, in denen die Bauteilhalter mit oben liegender Montageseite für die Bauteile und damit auch in bearbeitungsgerechter Lage für die Bearbeitungsstation dieser in unveränderter Lage zugeführt werden, kann allerdings auch eine ÜberkopfZuführung der Bauteilhalter zur Bearbeitungsstation nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung hinsichtlich des Stellplatzbedarfs vorteilhaft sein. Nach dieser alternativen Ausgestaltung weist die Bearbeitungsstation eine trommelartig mit einem oder mehreren gegeneinander drehversetzten Plätzen für jeweils einen Bauteilhalter ausgebildete, um eine horizontale Achse verdrehbare Dreheinheit auf, mit der jeder Bauteilhalter abwechselnd in eine obere Bearbeitungsposition und eine dazu drehversetzte untere Be- und Entladeposition verstellbar ist. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung kann die Bearbeitung des gerade oben liegenden Bauteils in bearbeitungsgünstiger Lage durchgeführt werden, während ein Wechsel des in einer unteren Position der Dreheinheit gehaltenen Bauteilhalters stattfindet. Um diesen Wechsel schnell durchzuführen, kann wie bei der ersten alternativen Ausführungsform allerdings bei zwei gegenüberliegenden Plätzen auch eine
Bauteilhalteraufnahme mit zwei übereinander angeordneten Fächern Verwendung finden. Während bei der ersten alternativen Ausführung aber eine Bestückung des neuen Bauteilhalters mit einem zu bearbeitenden Bauteil bereits in der den Bauteilhalter lagerichtig haltenden Überführungsstation möglich ist, ist dies bei der zweiten alternativen Ausführung nicht möglich, weil hier die Bauteilhalter über Kopf zugeführt werden. Dieser Nachteil wird allerdings durch den geringeren Stellplatzbedarf kompensiert.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer zwei alternative Ausführungsbeispiele in perspektivischer Ansicht darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine Fertigungseinrichtung mit einem stationären Träger für Bauteilhalter in der Bearbeitungsstation in Aufsicht,
Fig. 2 die Fertigungseinrichtung nach Fig. 1 in Seitenansicht,
Fig. 3a-e die Fertigungseinrichtung nach Fig. 1 in Seitenansicht in verschiedenen Fertigungεphasen, Fig. 4 eine andere Fertigungseinrichtung mit einer verschiedene Bauteilhalter aufnehmenden Dreheinheit in der Bearbeitungsstation in Seitenansicht .
Die Fertigungseinrichtung für Bauteile, insbesondere Karosseriebauteile von Kraftfahrzeugen, gemäß Fig. 1 weist ein Turmmagazin 1, eine Bearbeitungsstation 2 und eine Überführungsvorrichtung 3 auf, die zwischen dem Turmmagazin 1 und der Bearbeitungsstation 2 angeordnet ist.
Das Turmmagazin 1 weist mehrere übereinander angeordnete Lagerplätze 4, 5, 6, 7 auf, in denen verschiedene bauteiltypische Bauteilhalter 8, 9, 10 untergebracht sind. Jeder Bauteilhalter 8, 9, 10 besteht aus einem Träger und einer Vielzahl darauf aufgebauter Greifer, mit denen ein Bauteiltyp in geometrisch eindeutiger Lage ergriffen und gehalten werden kann. Der einfacheren Darstellung wegen ist der Träger als Platte dargestellt.
Die dem Turmmagazin 1 vorgeordnete Überführungsvorrichtung 3 weist eine als Wechsler gestaltete, an zwei Säulen 11 höhenverfahrbare Bauteilhalteraufnahme 12 mit zwei übereinander angeordneten Fächern 13, 14 für die Bauteilhalter auf. Der Höhenabstand der Fächer 13, 14 kann einstellbar sein. Der Bauteilhalter 12 lässt sich mit jedem seiner Fächer 13, 14 in die Höhe eines jeden Lagerplatzes 4, 5, 6, 7 des Turmmagazins 1 verfahren. Während das obere Fach 13 vorzugsweise zur Entnahme und Weiterförderung eines benötigten neuen Bauteilhalters zur Bearbeitungsstation 2 bestimmt ist, dient das untere Fach 14 vorzugsweise zur Übernahme eines nicht mehr benötigten Bauteilhalters von der Bearbeitungsstation 2 und zu dessen Weiterförderung zu einem leeren Lagerplatz 4, 5, 6, 7 im Turmmagazins 1. Wie aber noch zu erläutern sein wird, können diese Funktionen aber auch vertauscht werden.
Der ÜberführungsVorrichtung 3 ist ein Handlingroboter 15 zugeordnet, der mit einem bauteiltypischen Greifer 16 bestückt ist. Der Handlingroboter 15 kann deshalb ein bereitgestelltes Bauteil 17 ergreifen und dem im oberen Fach 13 der Bauteilhalteraufnahme 12 gehaltenen bauteiltypischen Bauteilhalter zuführen. Der bauteiltypische Greifer 16 lässt sich gegen andere bauteiltypische, bereitgestellte Greifer 18, 19, auswechseln.
Die Bearbeitungsstation 2 weist einen stationären Träger 20 auf, auf dem ein Bauteilhalter 21 mit darauf aufgespanntem Bauteil 22 festgehalten wird. Die Bearbeitungsstation 2 weist darüber hinaus mehrere Roboter 23, 24, 25 auf, die mit verschiedenen Bearbeitungswerkzeugen 26, 27, 28 bestückt sind. Darüber hinaus ist der Bearbeitungsstation 2 ein Handlingroboter 29 mit einem auswechselbaren bauteiltypischen Greifer 30 zugeordnet. Zum Auswechseln stehen weitere Greifer 31 zur Verfügung. Dieser Handlingroboter 29 dient dazu, ein fertig bearbeitetes Bauteil 22 von dem Bauteilhalter 21 abzunehmen und für den Abtransport seitlich abzulegen.
Die Fertigung eines Bauteils 22 in einer solchen Fertigungseinrichtung erfolgt z.B. folgendermaßen: in der in der Zeichnung dargestellten Phase der Fertigung findet eine Bearbeitung am Bauteil 22 durch die Roboter 23, 24, 25 statt. Der nach der Bearbeitung des vorhergehenden Bauteils nicht mehr benötigte Bauteilhalter 32 befindet sich im unteren Fach 14 der Bauteilhalteraufnahme 12.
In der nächsten Phase wird die Bauteilhalteraufnähme 12 in der Höhe verfahren, so dass ihr unteres Fach 14 mit dem leeren Lagerplatz 7 des Turmmagazins 1 korrespondiert. Der Bauteilhalter 32 wird nun in den leeren Lagerplatz 7 überführt.
In der folgenden Phase wird ein neuer Bauteilhalter z.B. 8 aus dem Turmmagazin 1 in das obere Fach 13 der Bauteilhalteraufnähme 12 überführt. Dafür wird die Bauteilhalteraufnähme 12 in der Höhe verfahren, bis dieses Fach 13 mit dem zugehörigen Lagerplatz 4 korrespondiert .
Ist in der Zwischenzeit die Bearbeitung des Bauteils 22 abgeschlossen, greift der Handlingroboter 29 das Bauteil 22 und legt es seitlich zum Abtransport ab. Die Bauteilhalteraufnahme 12 wird ggf. höhenverstellt, so dass ihr unteres Fach 14 mit der Trägerebene des Trägers 20 korrespondiert. So kann der nicht mehr benötigte Bauteilhalter 21 in das untere Fach 14 überführt werden.
Wenn dann die Bauteilhalteraufnahme 12 mit ihrem oberen Fach 13 auf das Niveau des Trägers 20 der Bearbeitungsstation 2 abgesenkt ist, wird der gerade von der Bauteilhalteraufnähme 12 übernommene, neue Bauteilhalter 8 vom Handlingroboter 15 mit dem bereitliegenden neuen Bauteil 17 bestückt. Das Bauteil 17 wird hier in geometrisch eindeutiger Lage festgespannt. Dann wird der mit dem Bauteil 17 bestückte Bauteilhalter 8 auf den Träger 20 der Bearbeitungsstation 2 überführt, wo das Bauteil 17 zur sofortigen Bearbeitung bereitsteht.
Während dieser Bearbeitung findet das Entladen der Bauteilhalteraufnahme 12 vom nicht mehr benötigten Bauteilhalter 21 statt und die Beladung mit einem neuen Bauteil, wie schon beschrieben.
Die beschriebene Fertigungseinrichtung erlaubt auch andere Betriebsweisen als die beschriebene.
Fig. 3a-g zeigt verschiedene Phasen einer solchen alternativen Betriebsweise. Eine Besonderheit bei dieser Betriebsweise ist, dass in den Lagerplätzen 4 bis 7 des Turmmagazins 1 Bauteilhalter zwischengelagert werden können, die zuvor in der Überführungsvorrichtung 3 mit typverschiedenen Bauteilen 22.1 bis 22.4 bestückt worden sind. Die dargestellte Betriebsweise ermöglicht, in beliebiger Reihenfolge typverschiedene Bauteile zu bearbeiten. Dafür sollten aber die Fächer 13, 14 der Bauteilhalteraufnähme 12 einen ausreichenden Höhenabstand haben, um auch den Bauteilhalter im unteren Fach vom Handlingroboter mit einem Bauteil bestücken zu können.
Vor der in Fig. 3a gezeigten Phase sind mit Hilfe der Bauteilhalteraufnahme 12 den Lagerplätzen 6, 7 des Turmmagazins 12 Bauteilhalter mit darauf gehaltenen, typverschiedenen Bauteilen 22.1, 22.2 entnommen worden. Der Bauteilhalter 21 mit dem Bauteil 22.1 ist zur BearbeitungsStation 2 gefördert worden.
In der Phase der Fig. 3a steht das Bauteil 22.1 nach beendeter Bearbeitung zur Entnahme und zum Abtransport bereit, während sein Bauteilhalter 21 zurück auf das obere Fach der Bauteilhalteraufnahme 12 transportiert wird.
in der Phase der Fig. 3b wird die Bauteilhalteraufnahme 12 angehoben, so dass ihr unteres Fach mit dem Niveau der Bearbeitungsstation 2 korrespondiert. Der Bauteilhalter mit dem Bauteil 22.2 kann zur Bearbeitungsstation gefördert werden. In dieser Phase wird der im oberen Fach befindliche leere Bauteilhalter mit einem neuen Bauteil 22.1 bestückt.
In der Phase der Fig. 3c befindet sich der Bauteilhalter mit dem Bauteil 22.2 in der Bearbeitungsstation 2, wo er bearbeitet wird.
Sofern in der nächsten Phase das Bauteil 22.1 im oberen Fach der Bauteilhalteraufnähme 12 nicht bearbeitet werden soll, sondern ein Bauteil 22.3, wird in der Phase 3d die Bauteilhalteraufnahme 12 hochgefahren, so dass das obere Fach mit dem Lagerplatz 7 korrespondiert. Der Bauteilhalter mitsamt dem Bauteil 22.1 wird zum Lagerplatz 7 des Turmmagazins 1 überführt. In der Zwischenzeit hat die Bearbeitung des Bauteils 22.2 in der Bearbeitungsstation 2 stattgefunden. In der nächsten Phase der Fig. 3e wird die Bauteilhalteraufnahme 12 abgesenkt, so dass sein oberes Fach mit dem Lagerplatz 5 des Turmmagazins 1 korrespondiert. Dem Turmmagazin 1 wird dann der Bauteilhalter mit dem weiteren Bauteil 22.3 entnommen und dem oberen Fach der Bauteilhalteraufnahme 12 zugeführt. Nachdem das fertig bearbeitete Bauteil 22.2 dem Bauteilhalter an der BearbeitungsStation entnommen wurde, wird der leere Bauteilhalter in das untere Fach der Bauteilhalteraufnahme 12 überführt und hier mit einem neuen Bauteil 22.2 bestückt. Die Bauteilhalteraufnahme 12 wird hochgefahren, so dass ihr unteres Fach mit dem Lagerplatz 6 des Magazins 1 korrespondiert. Der Bauteilhalter mit dem Bauteil 22.2 wird aus dem Fach entnommen und am Lagerplatz 6 abgelegt.
In der dann folgenden Phase der Fig. 3f wird die Bauteilhalteraufnahme 12 abgesenkt, so dass ihr unteres Fach mit dem Lagerplatz 4 korrespondiert. Der Bauteilhalter mit dem zugehörigen Bauteil 22.4 wird vom Lagerplatz 4 in das untere Fach der Bauteilhalteraufnahme 12 überführt.
In der nächsten Phase der Fig. 3g erfolgt eine weitere Absenkung der Bauteilhalteraufnahme 12, so dass der Bauteilhalter mit dem Bauteiltyp 22.3 zur BearbeitungsStation überführt werden kann. Alternativ könnte aber auch bei angehobener Position der Bauteilhalteraufnahme 12 der Bauteilhalter mit dem Bauteil 22.4 der Bearbeitungsstation 2 zugeführt werden. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel der Fig. 1 vor allem in der Bearbeitungsstation und der Überführungsvorrichtung.
Wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist ein Turmmagazin 41 mit mehreren übereinander angeordneten Lagerplätzen 42 für darin unterzubringende, verschiedene bauteiltypische Bauteilhalter 43 vorgesehen. Zur Entnahme eines benötigten Bauteilhalters 43 und zur Ablage eines nicht mehr benötigten Bauteilhalters 43 im Turmmagazin 41 dient eine ÜberführungsVorrichtung 44 mit einer als höhenverfahrbarer Wechsler gestaltete
Bauteilhalteraufnahme 45. Die Überführungsvorrichtung 44 weist ferner eine Förderstrecke 46 auf, über die die dem Turmmagazin 41 entnommenen Bauteilhalter 43 einer Bearbeitungsstation 47 zugeführt und von hier wieder zurück über die Überführungsvorrichtung 44 zum Turmmagazin 1 gefördert werden. Wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind der Bearbeitungsstation 47 verschiedene Handling- und Bearbeitungsroboter 48, 49, zugeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat aber die Bearbeitungsstation 47 einen völlig anderen Aufbau als beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1.
Anstelle des die Bauteilhalter 21 haltenden stationären Trägers 20 des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 ist hier eine Dreheinheit 50 vorgesehen, die um eine horizontale Achse verdrehbar ist. Diese Dreheinheit 50 ist derart trommelartig ausgebildet, dass sie an zwei gegenüberliegenden Plätzen jeweils einen Bauteilhalter 51, 52 halten kann. Während der obere Bauteilhalter 51 sich in Bearbeitungsposition befindet, und somit zur Bestückung mit einem zu bearbeitenden Bauteil zu dessen Bearbeitung und Entnahme bereitsteht, kann der untere über Kopf gehaltene leere Bauteilhalter 52 aus der Bearbeitungsstation 47 genommen und über die Förderstrecke 46 und die Bauteilhalteraufnahme 45 dem Turmmagazin 41 zugeführt werden, um hier an einem leeren Lagerplatz 42 abgelegt zu werden. Aus dem Turmmagazin 41 kann dann mit der Bauteilhalteraufnahme 45 ein neuer Bauteilhalter 43 entnommen und über die Förderstrecke 46 dem unteren Platz der Dreheinheit 50 zugeführt werden. Dieser Wechsel erfolgt während der Bearbeitung des vom oberen Bauteilhalter 51 gehaltenen Bauteils .
Es versteht sich, dass bei diesem Ausführungsbeispiel die Bauteilhalteraufnahme 45 auch mit zwei Fächern versehen sein kann, so dass zeitlich einander überlappend der nicht mehr benötigte Bauteilhalter der
Bauteilhalteraufnahme 45 zugeführt wird und der schon von der Bauteilhalteraufnahme 45 aus dem Turmmagazin 41 entnommene neue Bauteilhalter aus der
Bauteilhalteraufnähme 45 über die Förderstrecke 46 der Dreheinheit 50 zugeführt wird. Der Einsatz einer Bauteilhalteraufnähme 45 mit zwei Fächern spart also Wechselzeit.
Anders als beim ersten Ausführungsbeispiel kann bei diesem Ausführungsbeispiel das zu bearbeitende neue Bauteil erst dann auf dem Bauteilhalter 51 positioniert werden, wenn dieser in die Bearbeitungsposition gedreht ist. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 war die Bestückung mit dem zu bearbeitenden neuen Bauteil schon in der Überführungsvorrichtung möglich.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Fertigungseinrichtung für Bauteile, insbesondere Karosseriebauteile von Kraftfahrzeugen, mit einem Magazin (1, 41), das mehrere Lagerplätze (4-7, 42) für verschiedene bauteiltypische Bauteilhalter (8, 9, 10, 43) aufweist, mit einer BearbeitungsStation (2, 47), die mit einem Bauteilhalter (21, 51, 52) bestückbar ist und mindestens einen Roboter (23-25, 48, 49) mit einem Bearbeitungswerkzeug (26-28) aufweist, und mit einer zwischen dem Magazin (1, 41) und der Bearbeitungsstation (2, 47) angeordneten Überführungsvorrichtung (3, 44) für die Bauteilhalter (8-10, 21, 43, 51, 52), wobei für das Beladen eines jeden Bauteilhalters (8-10, 21, 43, 51, 52) mit einem zu bearbeitenden Bauteil (17) und das Entladen des bearbeiteten Bauteils (22) der Überführungsvorrichtung (3, 44) und/oder der Bearbeitungsstation (2, 47) ein Handlingroboter (15, 29, 48) zugeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Magazin (1, 41) als Turmmagazin ausgebildet ist, bei dem die Lagerplätze (4-7, 42) in verschiedenen Ebenen übereinander angeordnet sind, und dass die Überführungsvorrichtung (3, 44, 45) für die Bauteilhalter (8-10, 21, 43, 50, 51) eine Bauteilhalteraufnahme (12, 45) aufweist, die einerseits in die Höhe eines jeden Lagerplatzes (4-7, 42) und andererseits in die für die Weitergabe des Bauteilhalters (8-10, 21, 43, 51, 52) an die - 2 -
Bearbeitungsstation (2, 47) geeignete Höhe verfahrbar ist.
2. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Bauteilhalteraufnähme (12, 45) mindestens zwei übereinander angeordnete Fächer (13, 14) jeweils für einen Bauteilhalter (8-10, 21, 43, 51, 52) aufweist.
3. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Fächer (13, 14) der Bauteilhalteraufnahme (12) in ihrem gegenseitigen Abstand verstellbar und zueinander schwenkbar sind.
4. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Bauteilhalteraufnahme (12) ein Handlingroboter (15) zugeordnet ist, mit dem zumindest der im oberen Fach (13) gehaltene Bauteilhalter mit einem zu bearbeitenden Bauteil beladbar ist.
5. Fertigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Bearbeitungsstation (47) eine trommelartig mit einem oder mehreren gegeneinander drehversetzten Plätzen für jeweils einen Bauteilhalter (51, 52) ausgebildete, um eine horizontale Achse verdrehbare Dreheinheit (50) aufweist, mit der jeder Bauteilhalter (51, 52) abwechselnd in eine obere Bearbeitungsposition und mindestens eine dazu drehversetzte untere Be- und Entladeposition verstellbar ist.
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