EP3774634B1

EP3774634B1 - Aufnahmevorrichtung, fördersystem und montageanlage

Info

Publication number: EP3774634B1
Application number: EP19717754.6A
Authority: EP
Inventors: Michael Lauer; Roland Straube
Original assignee: Duerr Systems AG
Current assignee: Duerr Systems AG
Priority date: 2018-04-11
Filing date: 2019-04-08
Publication date: 2024-05-29
Anticipated expiration: 2039-04-08
Also published as: DE102018205499A1; WO2019196987A1; CN111936411A; DE112019001890A5; EP3774634A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufnahmevorrichtung, welche insbesondere bei der Montage von Fahrzeugen zum Einsatz kommen kann.
Eine Aufnahmevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US 5,791,233 A bekannt, die eine Hubsäule zur Verwendung in Patientenliegen und für industrielle Anwendungen offenbart.
Die NL 8 600 829 A offenbart eine Hebe- und Dreheinrichtung für Werkstücke. Die EP 2 767 461 A1 offenbart eine Transportvorrichtung für eine Fahrzeugmontageeinrichtung.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufnahmevorrichtung bereitzustellen, mittels welcher ein Objekt, insbesondere eine Fahrzeugkarosserie, einfach aufnehmbar und bewegbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Aufnahmevorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die Aufnahmevorrichtung ist eine Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme und Bewegung eines Objekts, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie.
Die Aufnahmevorrichtung umfasst ein Aufnahmeelement zur Aufnahme und Festlegung des Objekts.
Ferner umfasst die Aufnahmevorrichtung eine Hubvorrichtung, welche ein oder mehrere Hubantriebselemente zum Anheben und Absenken des Objekts umfasst.
Ferner ist vorgesehen, dass die Aufnahmevorrichtung eine Schwenkvorrichtung umfasst, welche ein oder mehrere Schwenkantriebselemente zum Verschwenken des Objekts umfasst.
Erfindungsgemäß sind mehrere Hubantriebselemente und/oder mehrere Schwenkantriebselemente als Schubketten ausgebildet.
Eine Schubkette ist insbesondere eine aus mehreren Kettengliedern gebildete Kette, bei welcher die Kettenglieder derart miteinander gekoppelt sind, dass diese ausgehend von einer linearen Anordnung derselben in lediglich einer einzigen Richtung auslenkbar oder umlenkbar sind.
Eine Schubkette ermöglicht insbesondere die Übertragung von sowohl Zugkräften als auch Druckkräften.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Aufnahmevorrichtung eine mittels des einen oder der mehreren Hubantriebselemente längenveränderliche, insbesondere höhenveränderliche, Hubsäule umfasst.
Mittels der Hubsäule ist vorzugsweise das Aufnahmeelement samt eines daran angeordneten Objekts wahlweise anhebbar oder absenkbar.
Das Aufnahmeelement ist vorzugsweise an einem bezüglich einer Schwerkraftrichtung oberen Ende der Hubsäule angeordnet, insbesondere schwenkbar angeordnet.
Das Aufnahmeelement ist vorzugsweise um eine im Wesentlichen horizontale Achse schwenkbar an der Hubsäule angeordnet.
Günstig kann es sein, wenn die Aufnahmevorrichtung eine Plattform umfasst, welche beispielsweise eine begehbare Oberfläche aufweist.
Die Aufnahmevorrichtung kann somit insbesondere einen Arbeitsbereich für Werker bilden, welche an dem mittels der Aufnahmevorrichtung aufzunehmenden Objekt Arbeiten durchführen.
Die Hubsäule ragt vorzugsweise aus der Plattform, insbesondere aus der begehbaren Oberfläche, heraus.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Hubsäule aus der Plattform, insbesondere aus der begehbaren Oberfläche, herausfahrbar ist.
Günstig kann es sein, wenn die Hubsäule zumindest teilweise in der Plattform, insbesondere in der begehbaren Oberfläche, versenkbar ist.
Unter der Formulierung "zumindest teilweise" ist insbesondere auch "vollständig" zu verstehen. Beispielsweise kann die Hubsäule bei einer Ausgestaltung der Erfindung auch vollständig in der Plattform versenkbar sein.
Die Hubsäule ist insbesondere im Wesentlichen mittig in der Plattform und/oder der begehbaren Oberfläche angeordnet, insbesondere bezüglich einer Längserstreckung der Plattform längs einer Förderrichtung eines noch zu beschreibenden Fördersystems und/oder bezüglich einer Quererstreckung der Plattform in einer senkrecht zur Förderrichtung verlaufenden horizontalen Richtung.
Die Hubsäule ragt vorzugsweise im Wesentlichen in vertikaler Richtung aus der Plattform nach oben.
Günstig kann es sein, wenn das eine oder die mehreren Hubantriebselemente und/oder das eine oder die mehreren Schwenkantriebselemente zumindest teilweise und/oder zumindest abschnittsweise innerhalb der Hubsäule angeordnet und/oder geführt sind.
Eine äußere Hülle der Hubsäule ist vorzugsweise durch eine Schutzvorrichtung, beispielsweise einen Faltenbalg, gebildet. Das eine oder die mehreren Hubantriebselemente und/oder das eine oder die mehreren Schwenkantriebselemente verlaufen vorzugsweise zumindest abschnittsweise und/oder zumindest teilweise innerhalb dieser Schutzvorrichtung.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Aufnahmevorrichtung genau ein Paar von Hubantriebselementen und genau ein Paar von Schwenkantriebselementen umfasst. Bei mehreren Hubsäulen ist insbesondere jeder Hubsäule genau ein Paar von Hubantriebselementen und ein Paar von Schwenkantriebselementen zugeordnet.
Einander gegenüberliegende Enden einer Hubsäule der Aufnahmevorrichtung sind vorzugsweise ausschließlich mittels der einen oder der mehreren Hubantriebselemente und/oder mittels des einen oder der mehreren Schwenkantriebselemente kraftübertragend miteinander verbunden.
Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Hubsäule neben dem einen oder den mehreren Hubantriebselementen und/oder dem einen oder den mehreren Schwenkantriebselementen keine weiteren kraftübertragenden Bauteile aufweist, welche unter Umgehung des einen oder der mehreren Hubantriebselemente und/oder des einen oder der mehreren Schwenkantriebselemente eine Kraftaufnahme und/oder Kraftübertragung von dem Aufnahmeelement auf die Plattform ermöglichen.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Hubantriebselemente und/oder die Schwenkantriebselemente zumindest näherungsweise spiegelsymmetrisch bezüglich einer vertikalen Längsmittelachse und/oder einer vertikalen Längsmittelebene und/oder einer vertikalen Quermittelebene der Hubsäule angeordnet und/oder ausgebildet sind.
Insbesondere sind die Hubantriebselemente spiegelsymmetrisch bezüglich einer vertikalen Quermittelebene der Aufnahmevorrichtung, insbesondere der Hubsäule, angeordnet.
Die Schwenkantriebselemente sind vorzugsweise im Wesentlichen spiegelsymmetrisch bezüglich einer vertikalen Längsmittelebene der Aufnahmevorrichtung, insbesondere der Hubsäule, angeordnet, zumindest in einem Zustand, in welchem das Aufnahmeelement im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist.
Die Aufnahmevorrichtung umfasst vorzugsweise eine Stabilisierungsvorrichtung, mittels welcher einem quer zur Schwerkraftrichtung auf das Aufnahmeelement wirkenden Kippmoment entgegenwirkbar ist.
Insbesondere kann mittels der Stabilisierungsvorrichtung einem Kippmoment entgegengewirkt werden, welches aufgrund des an dem Aufnahmeelement angeordneten Objekts auf das Aufnahmeelement und/oder die Hubsäule wirkt.
Die Stabilisierungsvorrichtung bewirkt vorzugsweise eine Rückstellung des Aufnahmeelements in eine im Wesentlichen horizontale Ausrichtung desselben.
Günstig kann es sein, wenn die Stabilisierungsvorrichtung eine Federeinheit umfasst, welche mittels Verbindungselementen mit dem Aufnahmeelement verbunden ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Verbindungselemente an bezüglich eines Gelenkelements einander gegenüberliegenden Seiten des Aufnahmeelements an demselben angreifen. Ein beim Schwenken des Aufnahmeelements mit seiner aufnahmeseitigen Befestigungsstelle bezüglich der Schwerkraftrichtung tiefer liegendes Verbindungselement ist vorzugsweise mittels der Federeinheit in Richtung einer vertikalen Mittelachse der Aufnahmevorrichtung, insbesondere der Hubsäule, gespannt oder spannbar.
Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass dasjenige Verbindungselement, welches in einer aus der horizontalen Stellung des Aufnahmeelements herausbewegten Schwenkstellung des Aufnahmeelements an dem dann bezüglich der Schwerkraftrichtung weiter unten angeordneten Gelenkelement angreift, mittels der Federeinheit gespannt oder spannbar ist.
Die mittels der Federeinheit auf das bezüglich der Schwerkraftrichtung weiter unten liegende Gelenkelement und somit auf das Aufnahmeelement wirkende Kraft umfasst vorzugsweise mindestens eine Kraftkomponente, welche das Aufnahmeelement aufrichtet, das heißt aus einer verkippten oder verschwenkten Stellung in Richtung einer horizontalen Stellung bewegt.
Günstig kann es sein, wenn ein oder mehrere Verbindungselemente mittels eines oder mehrerer Umlenkelemente, beispielsweise Umlenkrollen, umgelenkt oder umlenkbar sind.
Eine Schwenkachse, um welche das Aufnahmeelement schwenkbar ist, verläuft vorzugsweise zwischen zwei Umlenkelementen zur Umlenkung zweier Verbindungselemente. Durch ein Verschwenken des Aufnahmeelements und somit der beiden Gelenkelemente zur Verbindung der Schwenkantriebselemente mit dem Aufnahmeelement kann hierdurch insbesondere die Position der Gelenkelemente relativ zu den Umlenkelementen und somit auch die Spannung von jeweils nur einem Verbindungselement erzielt werden.
Die Stabilisierungsvorrichtung umfasst vorzugsweise ein Federgehäuse zur Aufnahme einer Federeinheit. Das Federgehäuse ist vorzugsweise verschieblich, insbesondere höhenveränderlich, an einer Tragplatte geführt, an welcher ein oder mehrere Hubantriebselemente angreifen.
Günstig kann es sein, wenn ein oder mehrere Schwenkantriebselemente durch die Tragplatte hindurchgeführt sind.
Die Hubantriebselemente sind insbesondere mit ihrem bezüglich der Schwerkraftrichtung oberen Ende an der Tragplatte festgelegt.
Das Federgehäuse ist insbesondere mittels eines Gelenkelements mit dem Aufnahmeelement verbunden.
Mittels des Federgehäuses wird somit insbesondere eine räumliche Fixierung des Aufnahmeelements derart bewirkt, dass die Schwenkachse, um welche das Aufnahmeelement schwenkbar ist, unabhängig von der Bewegung sämtlicher Antriebselemente, insbesondere des einen oder der mehreren Hubantriebselemente und/oder des einen oder der mehreren Schwenkantriebselemente, lediglich in vertikaler Richtung, nicht jedoch senkrecht hierzu verschiebbar ist oder verschoben wird.
Die Federeinheit ist insbesondere ein Federpaket aus mehreren aufeinandergestapelten Blattfedern. Ein Endelement ist insbesondere verschieblich in dem Federgehäuse angeordnet. Ein oder mehrere Verbindungselemente greifen vorzugsweise an dem Endelement an und ermöglichen so ein Komprimieren der Federeinheit, insbesondere durch Einklemmen derselben zwischen dem Endelement und einer Wandung des Federgehäuses, vorzugsweise einer bezüglich der Schwerkraftrichtung oberen Deckenwandung des Federgehäuses.
Die Aufnahmevorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einem Fördersystem.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch ein Fördersystem, welches insbesondere mehrere längs einer Förderrichtung oder eines Förderwegs bewegbare Fördereinheiten zum Fördern von Objekten umfasst. Die Fördereinheiten weisen vorzugsweise jeweils eine oder mehrere Aufnahmevorrichtungen, insbesondere erfindungsgemäße Aufnahmevorrichtungen, auf.
Günstig kann es sein, wenn sämtliche Hubantriebselemente und/oder Schwenkantriebselemente einer jeden Fördereinheit zumindest teilweise und/oder zumindest abschnittsweise unterhalb der Plattform und/oder innerhalb der Plattform geführt sind. Ein aus der Plattform herausragender Teil der Hubantriebselemente und/oder der Schwenkantriebselemente ist vorzugsweise nicht geführt, sondern vielmehr frei nach oben ragend ausgebildet. Lediglich durch die Verwendung mehrerer Hubantriebselemente und/oder Schwenkantriebselemente sowie durch die Stabilisierung von Kettengliedern der als Schubketten ausgebildeten Hubantriebselemente und/oder Schwenkantriebselemente ergibt sich eine Stabilisierung derart, dass ein seitliches Wegkippen verhindert wird.
Günstig kann es sein, wenn die innerhalb der Plattform verlaufenden Abschnitte der Antriebselemente, insbesondere der Hubantriebselemente und/oder der Schwenkantriebselemente, im Wesentlichen sternförmig um eine vertikale Mittelachse der Aufnahmevorrichtung, insbesondere einer Hubsäule der Aufnahmevorrichtung, angeordnet sind.
Die Fördereinheiten des Fördersystems sind vorzugsweise selbstfahrend, insbesondere autonom selbstfahrend.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Fördereinheiten schienengeführt und/oder bodenbasiert sind, wobei als Antrieb für die Fördereinheiten herkömmliche Antriebe wie beispielsweise Rollenförderer, Kettenförderer, etc. vorgesehen sein können.
Das Fördersystem eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Montageanlage.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Montageanlage, insbesondere eine Endmontageanlage für Kraftfahrzeuge. Die Montageanlage umfasst vorzugsweise ein Fördersystem, insbesondere ein erfindungsgemäßes Fördersystem.
Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Montageanlage einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung und/oder dem erfindungsgemäßen Fördersystem beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
Auch das erfindungsgemäße Fördersystem weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der Aufnahmevorrichtung beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine schematische perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme eines Objekts;
Fig. 2: eine schematische perspektivische Darstellung einer Hubvorrichtung und einer Schwenkvorrichtung einer weiteren Ausführungsform einer Aufnahmevorrichtung;
Fig. 3: einen schematischen vertikalen Schnitt durch die Aufnahmevorrichtung aus Fig. 2, wobei ein Aufnahmeelement der Aufnahmevorrichtung in einer horizontalen Ausrichtung angeordnet ist; und
Fig. 4: eine der Fig. 3 entsprechende schematische Darstellung der Aufnahmevorrichtung, wobei das Aufnahmeelement in einer Schrägstellung angeordnet ist.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Eine in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Aufnahmevorrichtung kommt beispielsweise als Bestandteil eines Fördersystems 102 in einer Montageanlage 104, insbesondere zur Endmontage von Kraftfahrzeugen, zum Einsatz.
Die Aufnahmevorrichtung 100 ist hierzu insbesondere Bestandteil einer Fördereinheit 106, welche in einer Förderrichtung 108 des Fördersystems 102 förderbar ist.
Die Aufnahmevorrichtung 100 ist dabei insbesondere bodengebunden oder schienengebunden verfahrbar, beispielsweise selbstfahrend ausgebildet.
Die Aufnahmevorrichtung 100 umfasst eine Plattform 110, welche insbesondere eine begehbare Oberfläche 112 umfasst.
Von dieser Plattform 110 erhebt sich eine Hubsäule 114 der Aufnahmevorrichtung 100.
Diese Hubsäule 114 weist an ihrem der Plattform 110 abgewandten Ende ein Aufnahmeelement 116 zur Aufnahme eines Objekts 118, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie 120, auf.
Die Hubsäule 114 ist längenveränderlich, so dass das an dem Aufnahmeelement 116 angeordnete Objekt 118 mittels der Hubsäule 114 insbesondere in unterschiedlichen Höhen relativ zur Plattform 110 anordenbar ist.
Zudem ist das Aufnahmeelement 116 schwenkbar angeordnet, um eine Schwenkausrichtung des Objekts 118 relativ zur Plattform 110 variieren zu können.
Die Aufnahmevorrichtung 100 umfasst hierzu eine Schwenkvorrichtung 122.
Mittels einer Schutzvorrichtung 124, welche beispielsweise als ein oder mehrere Faltenbalge 126 ausgebildet ist, sind die einzelnen Komponenten der Hubsäule 114, welche gemeinsam eine Hubvorrichtung 128 und/oder die Schwenkvorrichtung 122 bilden, vor einem unabsichtlichen Zugriff geschützt. Insbesondere kann mittels der Schutzvorrichtung 124 ein Verletzungsrisiko für an dem Objekt 118 arbeitende Werker minimiert werden.
Die Hubsäule 114 ist insbesondere im Wesentlichen mittig bezüglich der Förderrichtung 108 sowie bezüglich einer senkrecht zur Förderrichtung 108 verlaufenden horizontalen Richtung an der Plattform 110 angeordnet.
Es kann jedoch auch eine außermittige Anordnung der Hubsäule 114 vorgesehen sein.
Ferner kann vorgesehen sein, dass bei einer alternativen Ausführungsform einer Aufnahmevorrichtung 100 mehrere Hubsäulen 114 an einer einzigen Plattform 110 angeordnet sind.
Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung 100 ermöglicht insbesondere einen freien Zugang zu unterschiedlichen Bereichen des Objekts 118, insbesondere der Fahrzeugkarosserie 120. An dem Objekt 118 arbeitende Werker können somit einfach und komfortabel die anstehenden Aufgaben erledigen. Durch die Möglichkeit der Verschwenkung des Objekts 118 kann insbesondere ein Unterboden der Fahrzeugkarosserie 120 einfach zugänglich gemacht werden.
In den Fig. 2 bis 4 ist eine weitere Ausführungsform einer Aufnahmevorrichtung 100 dargestellt, wobei die verkleidenden Komponenten, insbesondere die Schutzvorrichtung 124 und die Plattform 110, zur vereinfachten Erläuterung der Funktionsweise der Aufnahmevorrichtung 100 weggelassen wurden.
Die in den Fig. 2 bis 4 dargestellte Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung 100 unterscheidet sich im Wesentlichen nur durch eine alternative Befestigung des Aufnahmeelements 116 sowie durch unterschiedlich gestaltete Faltenbalge 126 von der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung 100.
Hinsichtlich Aufbau und Funktion entspricht die in den Fig. 2 bis 4 dargestellte Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung 100 derjenigen, welche in Fig. 1 dargestellt ist. Insbesondere mit Hinblick auf die funktional identischen oder funktional äquivalenten Bestandteile der dargestellten Aufnahmevorrichtungen 100 wird folglich nicht zwischen den Darstellungen in Fig. 1 einerseits und in den Fig. 2 bis 4 andererseits unterschieden.
Wie insbesondere Fig. 2 zu entnehmen ist, umfasst die Hubvorrichtung 128 der Aufnahmevorrichtung 100 zwei als Schubketten 130 ausgebildete Hubantriebselemente 132.
Die Schubketten 130 sind sowohl auf Zug als auch auf Druck belastbar und umfassen jeweils mehrere Kettenglieder, die in zumindest einer Schwenkrichtung relativ zueinander stabilisiert sind. Die Schubketten 130 können daher vorzugsweise ausgehend von einer linearen Ausrichtung derselben in nur einer Umlenkrichtung umgelenkt werden, während die Ausgestaltung der Kettenglieder eine Umlenkung in die entgegensetzte Richtung vorzugsweise verhindert. Die Schubketten 130 können so insbesondere in im Wesentlichen vertikaler Richtung, das heißt entgegen einer Schwerkraftrichtung 134, nach oben geschoben werden, wobei ein seitliches Wegknicken in nur einer einzigen Richtung vermieden werden muss.
Die Hubvorrichtung 128 umfasst zwei als Hubantriebselemente 132 dienende Schubketten 130, welche im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind und in einander zugewandten Richtungen gegen ein unerwünschtes Abknicken gesichert sind.
Beide Hubantriebselemente 132 sind mit ihrem bezüglich der Schwerkraftrichtung 134 oberen Ende an einer gemeinsamen Tragplatte 136 befestigt.
Durch die Stabilisierung der Schubketten 130 kann die Tragplatte 136 mittels der Hubantriebselemente 132 entgegen der Schwerkraftrichtung 134 nach oben bewegt und somit angehoben oder in der Schwerkraftrichtung 134 nach unten bewegt und somit abgesenkt werden.
Ein seitliches Wegknicken oder eine sonstige seitliche Bewegung der Tragplatte 136 wird durch die als Schubketten 130 ausgebildeten Hubantriebselemente 132 wirksam verhindert.
Die Hubantriebselemente 132 erstrecken sich abschnittsweise in vertikaler Richtung und abschnittsweise in horizontaler Richtung.
Der jeweilige horizontale Abschnitt ist vorzugsweise innerhalb der Plattform 110 der Aufnahmevorrichtung 100 angeordnet, während der jeweilige vertikale Abschnitt innerhalb der Hubsäule 114 verläuft.
Zur Führung der Hubantriebselemente 132 innerhalb der Plattform 110 sind in der Plattform 110 mehrere Führungselemente 138 angeordnet. Die Führungselemente 138 sind insbesondere Schlittenführungen 140 und/oder Schienen 142.
Die der Tragplatte 136 abgewandten Enden der Hubantriebselemente 132 sind an Schlitten 144 festgelegt, welche in den Schlittenführungen 140 verschieblich geführt sind.
Insbesondere ist jeder Schlittenführung 140 ein Antriebsmotor 146 zum Antreiben des in der jeweiligen Schlittenführung 140 geführten Schlittens 144 zugeordnet.
Der Antriebsmotor 146 ist insbesondere mittels einer Kugelumlaufspindel 148 oder mittels eines sonstigen Antriebselements mit dem Schlitten 144 verbunden, um letztlich das an dem jeweiligen Schlitten 144 angeordnete Hubantriebselement 132 zu bewegen.
Das jeweilige Hubantriebselement 132 kann dabei über eine Umlenkstelle 150 in die Plattform 110 hineingezogen oder aus derselben herausbewegt werden. Entsprechend wird die Tragplatte 136 angehoben oder abgesenkt.
Zur zusätzlichen Stabilisierung und/oder Führung des Schlittens 144 in der Schlittenführung 140 kann eine Rundführung 152 vorgesehen sein.
Die Bewegung der beiden Schlitten 144, welche den Hubantriebselementen 132 zugeordnet sind, ist vorzugsweise mittels eines Kopplungselements 154 gekoppelt. Das Kopplungselement 154 ist beispielsweise als eine Kardanwelle ausgebildet, welche die Kugelumlaufspindeln 148 zum Antreiben der beiden Schlitten 144 miteinander verbindet.
Eine isolierte Bewegung nur eines einzigen Hubantriebselements 132 ist hierdurch wirksam verhindert.
Die Schwenkvorrichtung 122 der Aufnahmevorrichtung 100 umfasst zwei Schwenkantriebselemente 156, welche vorzugsweise ebenfalls als Schubketten 130 ausgebildet sind.
Die Schwenkantriebselemente 156 sind ebenfalls teilweise im Wesentlichen horizontal in der Plattform 110 geführt. Die Schwenkvorrichtung 122 umfasst hierzu ebenso wie die Hubvorrichtung 128 zwei als Schlittenführungen 140 ausgebildete Führungselemente 138, in welchen Schlitten 144 zum Antreiben der beiden Schwenkantriebselemente 156 bewegbar angeordnet sind. Zum Bewegen der Schlitten 144 sind zwei Antriebsmotoren 146 der Schwenkvorrichtung 122 vorgesehen.
Eine Kopplung der beiden Schlitten 144 zum Antreiben der beiden Schwenkantriebselemente 156 ist nicht vorgesehen.
Vielmehr können die Schwenkantriebselemente 156 unabhängig voneinander aus der Plattform 110 herausgefahren oder in dieselbe hineingezogen werden.
Die den Schlitten 144 abgewandten Enden der Schwenkantriebselemente 156 sind an dem Aufnahmeelement 116 festgelegt.
Insbesondere sind die Enden der Schwenkantriebselemente 156 an bezüglich eines Gelenkelements 158 einander gegenüberliegenden Seiten des Aufnahmeelements 116 drehbar festgelegt.
Mittels des Gelenkelements 158 ist das Aufnahmeelement 116 vorzugsweise schwenkbar gehalten, insbesondere schwenkbar um eine im Wesentlichen horizontale und parallel zur Förderrichtung 108 ausgerichtete Achse.
Durch unterschiedliche Betätigung der Schwenkantriebselemente 156 können die an dem Aufnahmeelement 116 angeordneten Enden der Schwenkantriebselemente 156 in unterschiedliche Höhenpositionen gebracht werden, wodurch letztlich das Aufnahmeelement 116 in unterschiedliche Schwenkausrichtungen gebracht werden kann.
Insbesondere dann, wenn an dem Aufnahmeelement 116 ein Objekt 118 festgelegt ist, kann sich durch die Schwenkbewegung ein Kippmoment ergeben, welches zu hohen Seitenkräften und einer hohen mechanischen Belastung der Hubsäule 114 und/oder des Aufnahmeelements 116 führen kann.
Zur zumindest teilweisen Kompensation eines solchen Kippmoments umfasst die Aufnahmevorrichtung 100 vorzugsweise eine Stabilisierungsvorrichtung 160.
Die Stabilisierungsvorrichtung 160 ist in einem Querschnitt insbesondere in den Fig. 3 und 4 dargestellt.
Die Stabilisierungsvorrichtung 160 umfasst eine Federeinheit 162, welche in einem Federgehäuse 164 angeordnet ist.
Das Federgehäuse 164 ist mittels des Gelenkelements 158 mit dem Aufnahmeelement 116 schwenkbar verbunden.
Das Federgehäuse 164 ist zudem parallel zur Schwerkraftrichtung 134 verschiebbar an der Tragplatte 136 angeordnet.
Mittels des Federgehäuses 164 wird somit das Aufnahmeelement 116 beweglich mit der Tragplatte 136 verbunden.
Die Stabilisierungsvorrichtung 160 umfasst ferner zwei Verbindungselemente 166, welche insbesondere als Ketten ausgebildet sind.
Die Verbindungselemente 166 sind jeweils an einem Ende mit einem Gelenkelement 168 zur drehbaren Anordnung eines Schwenkantriebselements 156 an dem Aufnahmeelement 116 angeordnet.
Diese Gelenkelemente 168 sind insbesondere linear verschieblich an dem Aufnahmeelement 116 angeordnet. Wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, ergibt sich aufgrund der Schrägstellung des Aufnahmeelements 116 sowie aufgrund der vertikalen Ausrichtung der Schwenkantriebselemente 156 abhängig von einer Schrägausrichtung des Aufnahmeelements 116 ein variierender Abstand A zwischen den beiden Gelenkelementen 168. Die Verbindungselemente 166 sind mittels Umlenkelementen 170 in die Nähe des Gelenkelements 158 zur Verbindung des Aufnahmeelements 116 mit dem Federgehäuse 164 geführt und dann insbesondere durch die Federeinheit 162 hindurch geführt und schließlich an einem Endelement 172, an welchem sich die Federeinheit 162 abstützt, festgelegt.
Jedes Verbindungselement 166 umfasst somit eine federseitige Befestigungsstelle 174, welche am Endelement 172 angeordnet ist, und eine aufnahmeseitige Befestigungsstelle 176, welche an dem Gelenkelement 168 zur Verbindung des jeweiligen Schwenkantriebselements 156 mit dem Aufnahmeelement 116 angeordnet ist. Aufgrund der Variation des Abstandes A zwischen den beiden Gelenkelementen 168 einerseits sowie aufgrund der im Bereich des Gelenkelements 158 angeordneten Umlenkelemente 170 ergibt sich abhängig von einer Schrägstellung des Aufnahmeelements 116 eine variierende Spannung an den beiden Verbindungselementen 166.
Insbesondere wird das mit seiner aufnahmeseitigen Befestigungsstelle 176 bezüglich der Schwerkraftrichtung 134 weiter unten angeordnete Verbindungselement 166 gespannt und bewirkt hierdurch eine Kompression der Federeinheit 162, während das mit seiner aufnahmeseitigen Befestigungsstelle 176 bezüglich der Schwerkraftrichtung 134 weiter oben angeordnete Verbindungselement 166 nicht unter Spannung steht.
Diese unterschiedliche Spannung der beiden Verbindungselemente 166 führt dazu, dass das bezüglich der Schwerkraftrichtung 134 weiter unten angeordnete Gelenkelement 168 in Richtung des Gelenkelements 158 gezogen wird.
Die Umlenkelemente 170 sind dabei vorzugsweise derart angeordnet, dass die Zugkraft, welche mittels des gespannten Verbindungselements 166 auf das Gelenkelement 168 wirkt, nicht parallel zu einer Verbindungslinie zwischen den beiden Gelenkelementen 168 ist, sondern vielmehr einen Winkel von beispielsweise mindestens ungefähr 10°, vorzugsweise mindestens ungefähr 20°, hiermit einschließt. Hieraus resultiert vorzugsweise eine Kraft, welche eine horizontale Ausrichtung des Aufnahmeelements 116 bewirkt oder zumindest begünstigt. Insbesondere kann hierdurch einem Kippmoment entgegengewirkt werden, welches von dem Objekt 118 auf das Aufnahmeelement 116 ausgeübt wird.
Bei den in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Aufnahmevorrichtungen 100 kann somit ein Objekt 118 einfach und platzsparend aufgenommen und dabei höhenveränderlich sowie mit unterschiedlichen Schwenkausrichtungen relativ zu einer Plattform 110 positioniert werden.
Zudem kann durch die Stabilisierungsvorrichtung 160 ein aus einer Schrägstellung des Objekts 118 resultierendes Kippmoment zumindest teilweise kompensiert werden.

Claims

Aufnahmevorrichtung (100) zur Aufnahme und Bewegung eines Objekts (118), insbesondere einer Fahrzeugkarosserie (120), wobei die Aufnahmevorrichtung (100) Folgendes umfasst:
- ein Aufnahmeelement (116) zur Aufnahme und Festlegung des Objekts (118);

- eine Hubvorrichtung (128), welche ein oder mehrere Hubantriebselemente (132) zum Anheben und Absenken des Objekts (118) umfasst;

- eine Schwenkvorrichtung (122), welche ein oder mehrere Schwenkantriebselemente (156) zum Verschwenken des Objekts (118) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Hubantriebselemente (132) und/oder mehrere Schwenkantriebselemente (156) als Schubketten (130) ausgebildet sind.
Aufnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (100) eine mittels des einen oder der mehreren Hubantriebselemente (132) längenveränderliche, insbesondere höhenveränderliche, Hubsäule (114) umfasst, mittels welcher das Aufnahmeelement (116) samt eines daran angeordneten Objekts (118) wahlweise anhebbar oder absenkbar ist.
Aufnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (100) eine Plattform (110) umfasst, welche eine begehbare Oberfläche (112) aufweist, aus welcher die Hubsäule (114) herausragt und/oder aus welcher die Hubsäule (114) herausfahrbar ist und/oder in welcher die Hubsäule (114) zumindest teilweise versenkbar ist.
Aufnahmevorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Hubantriebselemente (132) und/oder das eine oder die mehreren Schwenkantriebselemente (156) zumindest teilweise und/oder zumindest abschnittsweise innerhalb der Hubsäule (114) angeordnet und/oder geführt sind.
Aufnahmevorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (100) ein Paar von Hubantriebselementen (132) und ein Paar von Schwenkantriebselementen (156) umfasst.
Aufnahmevorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass einander gegenüberliegende Enden einer Hubsäule (114) der Aufnahmevorrichtung (100) ausschließlich mittels des einen oder der mehreren Hubantriebselemente (132) und/oder mittels des einen oder der mehreren Schwenkantriebselemente (156) kraftübertragend miteinander verbunden sind.
Aufnahmevorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (100) eine Stabilisierungsvorrichtung (160) umfasst, mittels welcher einem quer zur Schwerkraftrichtung (134) auf das Aufnahmeelement (116) wirkenden Kippmoment entgegenwirkbar ist.
Aufnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsvorrichtung (160) eine Federeinheit (162) umfasst, welche mittels Verbindungselementen (166) mit dem Aufnahmeelement (116) verbunden ist.
Aufnahmevorrichtung (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (166) an bezüglich eines Gelenkelements (158, 168) einander gegenüberliegenden Seiten des Aufnahmeelements (116) an demselben angreifen und dass ein beim Schwenken des Aufnahmeelements (116) mit seiner aufnahmeseitigen Befestigungsstelle (176) bezüglich der Schwerkraftrichtung (134) tieferliegendes Verbindungselement (166) mittels der Federeinheit (162) in Richtung einer vertikalen Mittelachse der Aufnahmevorrichtung (100), insbesondere der Hubsäule (114), gespannt oder spannbar ist.
Aufnahmevorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsvorrichtung (160) ein Federgehäuse (164) zur Aufnahme der Federeinheit (162) umfasst, wobei das Federgehäuse (164) verschieblich, insbesondere höhenveränderlich, an einer Tragplatte (136) geführt ist, an welcher ein oder mehrere Hubantriebselemente (132) angreifen.
Fördersystem (102), umfassend mehrere längs einer Förderrichtung (108) oder eines Förderwegs bewegbare Fördereinheiten (106) zum Fördern von Objekten (118), wobei die Fördereinheiten (106) jeweils eine oder mehrere Aufnahmevorrichtungen (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweisen.
Fördersystem (102) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Hubantriebselemente (132) und/oder Schwenkantriebselemente (156) zumindest teilweise und/oder zumindest abschnittsweise unterhalb der Plattform (110) und/oder innerhalb der Plattform (110) geführt sind.
Fördersystem (102) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinheiten (106) selbstfahrend, insbesondere autonom selbstfahrend, sind.
Montageanlage (104), insbesondere Endmontageanlage für Kraftfahrzeuge, umfassend ein Fördersystem (102) nach einem der Ansprüche 11 bis 13.