EP4519044A1 - Montagesystem mit einer arbeitsplatzbox und einem transportfahrzeug sowie verfahren zum transfer eines werkobjekts zwischen einem transportfahrzeug und einer arbeitsplatzbox - Google Patents

Montagesystem mit einer arbeitsplatzbox und einem transportfahrzeug sowie verfahren zum transfer eines werkobjekts zwischen einem transportfahrzeug und einer arbeitsplatzbox

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Publication number
EP4519044A1
EP4519044A1 EP23723817.5A EP23723817A EP4519044A1 EP 4519044 A1 EP4519044 A1 EP 4519044A1 EP 23723817 A EP23723817 A EP 23723817A EP 4519044 A1 EP4519044 A1 EP 4519044A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transport vehicle
work object
conveyor track
entrance
assembly
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.)
Pending
Application number
EP23723817.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nico Stutznäcker
Michael Lauer
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.)
Duerr Systems AG
Original Assignee
Duerr Systems AG
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 Duerr Systems AG filed Critical Duerr Systems AG
Publication of EP4519044A1 publication Critical patent/EP4519044A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D65/00—Designing, manufacturing, e.g. assembling, facilitating disassembly, or structurally modifying motor vehicles or trailers, not otherwise provided for
    • 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 program control
    • B23P21/004—Machines for assembling a multiplicity of different parts to compose units, with or without preceding or subsequent working of such parts, e.g. with program control the units passing two or more work-stations whilst being composed
    • 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 program control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D65/00—Designing, manufacturing, e.g. assembling, facilitating disassembly, or structurally modifying motor vehicles or trailers, not otherwise provided for
    • B62D65/02—Joining sub-units or components to, or positioning sub-units or components with respect to, body shell or other sub-units or components
    • B62D65/18—Transportation, conveyor or haulage systems specially adapted for motor vehicle or trailer assembly lines
    • 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 present invention relates to an assembly system with a workstation box and a transport vehicle.
  • production systems are known from automobile production in which one work step is carried out after the other in a line form.
  • the aim of the invention is to offer an even more flexible assembly strategy.
  • Such transport vehicles are often also known as driverless transfer vehicles (FTF).
  • FFF driverless transfer vehicles
  • Such a transport vehicle usually has an environmental scanner that monitors the surroundings of the transport vehicle. The movement or travel path of the transport vehicle with the work object mounted on it is usually adjusted based on the information recorded by the environmental scanner.
  • the present invention is particularly characterized in that the workplace box has an entrance and an exit, with a guide route being provided between the entrance and the exit, along which the transport vehicle can be guided from the entrance and the exit.
  • the work object mounted on the transport vehicle is, for example, transferred from the transport vehicle to the workstation box.
  • Corresponding assembly and/or processing activities can be carried out on the work object in the workstation box.
  • the transport vehicle preferably travels essentially under the workplace box and from the entrance to the exit along the guide route. After assembly and/or processing activity in the workplace box, the work object is z. B. handed over again to the transport vehicle and can then be driven by the transport vehicle to another workplace box or used for other purposes.
  • the entrance and/or the exit in the workplace box is wider in the cross-sectional direction compared to a transverse direction of the guide route, in particular the entrance and/or the exit is 30% or more wider in its cross-section than that Guide route.
  • Other advantageous ranges are 40% or more wider, 50% or more wider, 100% or more wider, 200% or more wider, 1000% or more wider.
  • the previously mentioned values can be not only the lower limit, but also the upper limit of the width of the entrance or exit in relation to the guide route.
  • a type of entry or exit funnel can be provided. With the usual dimensions of such transport vehicles, this entry funnel or exit funnel can have a width of 3 m and a depth of 1 m. Other preferred widths are 4m, 5m, 6m. Other preferred depths are 2m, 3m, 4m, 5m, 6m, 7m. The aforementioned width and depth values can also be upper and lower limits of preferred width and depth ranges, respectively.
  • the entrance or exit is intended to be wider because, on the one hand, this is a safety aspect and it prevents people (workers) in the vicinity of the transport vehicle from being pushed into the exit or entrance.
  • this size is also advantageous if the transport vehicle collects the information using its surrounding scanner and moves independently. This makes it easier to thread it into or out of the workstation box.
  • the invention has, for example, a guide path between the entrance and the exit, which is defined by opposing longitudinal walls.
  • route markings which mark a route of the transport vehicle under the workplace box, can also be provided.
  • the surrounding scanner of the transport vehicle can, for example, take these path markings and/or longitudinal walls into account and align the path of the transport vehicle accordingly.
  • Such a design predetermines the path of the transport vehicle from the entrance and exit.
  • the transport vehicle can have an environmental scanner which scans the surroundings of the transport vehicle and the transport vehicle can adapt, in particular independently, its path, both the path below the workstation box and the path within the production facility, to the information from the environmental scanner.
  • the transport vehicle independently drives into the driveway and/or from one workstation box to the next workstation box based on the information from the surrounding scanner.
  • the path of the transport vehicle under the workstation box can be determined by a control loop made up of scanner information and environmental information.
  • a fixed path can also be specified by a controller and the fixed path can be defined based on the position of the transport vehicle under the workstation box.
  • the guide route can also come into contact with the transport vehicle, for example, and thus guide it through mechanical interaction.
  • the assembly system can have a communication interface that allows the transport vehicle to communicate with the workstation box.
  • a communication interface that allows the transport vehicle to communicate with the workstation box.
  • the entire system can be controlled via a higher-level controller that is used for the entire production system.
  • the workstation box can have a work object lifting table onto which the work object can be transferred from the transport vehicle.
  • the work object can then be lifted, for example, from a lower position, which corresponds, for example, to a transfer position of the work object from the transport vehicle to the work object lifting table, into an upper position or any intermediate position.
  • the workplace box can have a floor, in particular a substantially planar floor, in which a slot is provided between the entrance and the exit.
  • One or more mounting means which are provided on the transport vehicle and by means of which the work object is releasably attached to the transport vehicle, can protrude into this slot from the underside.
  • the work object can be transferred to the work object lifting table. In particular, this can happen at a position while the transport vehicle is positioned under the work object lifting table. While the work object is then placed on the work object lifting table, assembly and/or processing activities can be carried out on the work object. Afterwards, for example, the work object is lowered again on the work object lifting table until it is in the transfer position and transferred to the transport vehicle, for example by fixing it again to the mounting means on the transport vehicle. Thereafter The transport vehicle can drive the work object attached to it out of the workstation box again through the exit.
  • the slot is preferably provided with a seal, in particular a labyrinth seal, which closes the slot from above if there is no section of the assembly means or a section of the work object or a connecting element provided between the work object and the assembly means, from below through the slot into the workstation box protrudes in.
  • a seal in particular a labyrinth seal, which closes the slot from above if there is no section of the assembly means or a section of the work object or a connecting element provided between the work object and the assembly means, from below through the slot into the workstation box protrudes in.
  • this seal ensures that no parts fall into the path of the transport vehicle under the workstation box, and on the other hand, a worker who moves on the floor of the workstation box can also be better protected from tripping hazards.
  • the work object lifting table can also have a further slot that is aligned with the slot in the bottom of the workstation box.
  • the assembly means essentially also protrudes through the further slot into the work object lifting table.
  • the workplace box can be designed by a planar platform, which is delimited in particular by fence or wall elements.
  • a planar platform offers a demarcation of the workplace box in the workshop.
  • the workplace box has an entrance conveyor belt element at the entrance, which is provided, for example, on an entrance lifting table.
  • the input conveyor element can be moved from a lower position, which corresponds to a transfer position from the transport vehicle to the input conveyor element, to an elevated position, which corresponds to a transfer position from the input conveyor element to an assembly and/or processing conveyor belt element explained later.
  • such an output conveyor belt element and correspondingly an output lifting table assigned to this output conveyor belt element can also be provided at the exit. In a lower position, this output lifting table can then transfer the work object back to the transport vehicle.
  • the elevated position is, for example, a transfer position from the assembly and/or processing conveyor belt element to the output conveyor belt element.
  • the invention according to this development is characterized in that the work object is first transferred from the transport vehicle to an input conveyor belt element and is then brought to the appropriate height via the input lifting table, so that it can be transferred to a further assembly and/or processing conveyor belt element .
  • the processing and/or assembly steps on the work object can then take place in the area of the assembly and/or processing conveyor belt element, for example using robots.
  • the work object can then be transferred from the assembly and/or processing conveyor belt element to the output conveyor belt element, then lowered again by means of the output lifting table and then accordingly transferred to the transport vehicle and carried out of the exit by the transport vehicle.
  • the respective conveyor track element (input conveyor track element, output conveyor track element) can have a corresponding slot, as mentioned above for the floor explained.
  • a corresponding assembly means or a section of the work object can extend into this slot from the underside.
  • Such a slot can also be provided with a corresponding seal.
  • the workstation box can have an assembly and/or processing conveyor track element above the guide path, which is fixed at such a vertical height that the work object can only be fed from the input conveyor track element to the assembly or processing conveyor track element when the input lifting table has carried out an intended stroke in the height direction and/or that the work object can only be fed from the assembly and/or processing conveyor track element to the output conveyor track element when the output lifting table has carried out a predetermined stroke in the height direction.
  • the assembly and/or processing conveyor track element is therefore higher relative to the floor of the workshop. This can be beneficial if, for example, work has to be carried out from below the work object.
  • the assembly and/or processing conveyor track element can be designed so that it does not have a slot in its longitudinal direction.
  • this assembly and/or processing conveyor track element is elevated relative to the input conveyor track element or output conveyor track element, so that there is no interaction in the height direction with the transport vehicle.
  • One or more robots can be provided along the assembly and/or processing conveyor track element, which are configured accordingly to carry out corresponding assembly and processing steps on the workpiece.
  • a processing step is also, for example, a painting step or another coating step.
  • the workstation box can also be designed in such a way that a continuous conveyor track element is provided, fixed in height, which extends from the entrance to the exit, with the work object being transported from the transport vehicle in the entrance to an entrance conveyor track section of the corresponding conveyor track element is handed over and is handed over to the transport vehicle at the exit from an output conveyor track section of the conveyor track element.
  • the conveyor track element is a uniform conveyor track element that can project beyond a platform of the workstation box in the entrance direction or exit direction, for example in the horizontal direction.
  • the previously described workstation box can, for example, have a hanger by means of which the work object can be picked up by the conveyor track element and hung thereon.
  • the work object is therefore first handed over to the conveyor track element by the transport vehicle, for example. It is then transferred from the conveyor track element to the hanger. After the assembly and/or processing steps, the hanger is placed back onto the conveyor track element and conveyed out from there and then handed over again to the transport vehicle at the exit.
  • a transfer of the work object from the transport vehicle can take place either directly on the input side and/or on the output side or only within the workstation box, in particular in the middle of the workstation box or in the middle with respect to the corresponding guide route.
  • the aforementioned conveyor track elements can be aligned so that they can be pivoted in the longitudinal direction. This is sometimes necessary because these conveyor track elements can be folded over so that the path through which the transport vehicle travels, i.e. the guide route, is accessible.
  • a method for transferring a work object between a transport vehicle and a workplace is also specified. The method has the features of claim 23.
  • the present invention speaks generally of a work object, a vehicle body or a vehicle part to be manufactured can be used as a specific example.
  • the hanger can also be provided in the variant with the higher conveyor track element and/or the worker's lifting table can be provided in the variant with one or more robots, to name just a few possible permutations or other combinations.
  • the workstation box is a so-called automatic box, in which a raised assembly or processing conveyor track element is provided, which is surrounded by corresponding processing robots;
  • a third exemplary embodiment which is a so-called UBS box, in which a continuous conveyor track element is provided, which extends over the platform of the workstation box on the input and output sides.
  • a hanger is provided for the third embodiment, for example, such a hanger can also be provided in conjunction with all other embodiments.
  • a hanger can also be provided in conjunction with all other embodiments.
  • Each of the corresponding elements of the embodiments can also be correspondingly combined to form new embodiments, not shown.
  • FIG. 1 to 3 show a first embodiment in which a workstation box 100 is a manual workstation box 100.
  • the workstation box 100 has a platform 101 which contains a floor 102.
  • the platform 101 is limited by a fence 115.
  • This fence 115 can also be designed as a wall.
  • the side of the platform 101 designated by reference numeral 103 is an input side, and the side of the platform 101 designated by reference numeral 104 is an output side.
  • the entrance 112 is provided on the entrance side 103.
  • Exit 113 is provided on exit side 104.
  • the transport vehicle has reference number 107.
  • the transport vehicle is provided as a rollable planar element with a flat top surface, on which in the present case two mounting means 108, which protrude from the surface as vertical pins, are provided.
  • the assembly means 108 are guided through the schematically shown guide route 114 below the platform 101 within a slot 109, on the side walls of which a seal 110 is provided, which covers the slot 109 so that there is no Parts can fall into the guide path 114 or so that the worker, who is not shown, can walk on the floor 102 and carry out assembly or processing activities on the work object, not shown, which can be, for example, a vehicle or a vehicle body .
  • a so-called work object lifting table 105 is provided in the middle of the floor 102 of the platform 101.
  • a worker's lifting table 106 is provided to the side of the work object lifting table 105. On A worker can position himself on the worker's lifting table 106 and adjust a height in the height direction to the work object stored on the work object lifting table 105.
  • Access to the slightly raised platform 101 takes place via the corresponding stairs 117.
  • the floor 102 also has plate elements, in the present case provided as a grid element, which are described below as access elements 116. These are removable or foldable. In this way, access to the underlying guide route 114 or the entrance 112 and the exit 113 can be ensured.
  • a work object is attached to the assembly means 108 on the transport vehicle 107 and is thus moved into the entrance 112 of the workplace box 100 and then continues along the guide route 114.
  • the work object is transferred from the transport vehicle 107 to the work object lifting table 105 in the middle of the platform 101 in the area of the work object lifting table 105, when the transport vehicle 107 is provided essentially under the work object lifting table 105.
  • This position can be seen in Figures 2 and 3.
  • the transport vehicle is positioned below the work object lifting table 105 in Figures 2 and 3.
  • the transport vehicle is positioned on the entrance side. Otherwise, Figures 2 and 3 show a cross section along line AA in Figure 1.
  • the handover of the work object can take place in that the work object lifting table 105 is completely retracted into a first position (lower position or transfer position) and thus, when the transport vehicle 107 with the work object attached to it is placed under the work object lifting table 105, there is still a distance between that Work object and the top of the work object lifting table 105 is formed.
  • the work object lifting table 105 is then raised from this first position and can thus lift the work object from the transport vehicle 107.
  • the work object lifting table 105 can change its height position and the worker, who is standing on the worker lifting table 106, for example, can carry out the corresponding assembly or processing activities.
  • the work object lifting table 105 is lowered again and the work object is again attached to the assembly means 8 of the transport vehicle 7 or placed on it. This can happen automatically, since these assembly means are, for example, pins that are stored in a corresponding bearing that is mounted on the workpiece.
  • the transport vehicle 107 can continue to drive along the guide route 114 to the exit 113 and drive out of the workstation box 100 there.
  • recesses are provided on the fence 115 on the input side 103 and on the output side 104 so that the workpiece can move in or out of the workstation box 100 at this point.
  • a type of entry or exit funnel can be provided. With the usual dimensions of such transport vehicles, this entry funnel or exit funnel can have a width of 3 m and a depth of 1 m. Other preferred widths are 4m, 5m, 6m. Other preferred depths are 2m, 3m, 4m, 5m, 6m, 7m. The aforementioned width and depth values can also be upper and lower limits of preferred width and depth ranges, respectively.
  • the entrance or exit is intended to be wider because, on the one hand, this is a safety aspect and it prevents people (workers) in the vicinity of the transport vehicle from being pushed into the exit or entrance. In addition, this size is also advantageous if the transport vehicle collects the information using its surrounding scanner and moves independently. This makes it easier to thread it into or out of the workplace box 100.
  • FIGS. 4 to 7 show a second exemplary embodiment in which the workstation box 100 is designed as a so-called automatic box.
  • Figure 4 shows a perspective view of the workstation box 100.
  • Figure 5 shows a cross-sectional view along line BB in Figure 4.
  • Another perspective cross-sectional view along line BB in Figure 4 is also shown in Figure 6.
  • This assembly and/or processing conveyor track element 119 stands on so-called bridge elements 124, which have relatively long feet 125 which are mounted on the floor of the production hall.
  • the corresponding guide route 114 from the entrance 112 to the exit 113 is formed between the feet 125 and through the bridges 124.
  • the work object can be moved on the assembly and/or processing conveyor track element 119 and processed there on the individual robots shown with reference numeral 126, which are provided on the left and right sides of the assembly and/or processing conveyor track element 119.
  • the work object is then conveyed out onto the output conveyor track element 121.
  • the output lifting table 123 is moved to a higher position so that the output conveyor track element 121 is aligned with the assembly and/or processing conveyor track element 119. Then the workpiece is transferred onto it, then the output lifting table 123 is lowered and the workpiece is then transferred back to the transport vehicle 107 in the lowered position and, for example, attached to mounting means 108 provided there and extended out of the workstation box 100 via the exit 113.
  • the handover of the work object takes place in the entrance 112 and correspondingly in the exit 113.
  • the handover of the work object from the transport vehicle 107 to the workstation box 100 and from the workstation box 100 to the transport vehicle 107 takes place at the same position, namely at the central position.
  • the corresponding assembly and processing conveyor track element 119 is provided fixed in the present case and cannot be adjusted in its height direction in relation to the workstation box 100.
  • Fig. 7 shows schematically the entrance side 104 again.
  • the transport vehicle 107 has entered the entrance 112 and the two are designed as pins
  • Mounting means 108 are provided between the left and right parts of the input lifting table 105. These can then extend in a corresponding slot 109, which is provided between the individual elements of the input conveyor track element 120, and enable the work object to be transferred from the transport vehicle 107 to the input conveyor track element 120.
  • Figure 8 shows a perspective view of the workstation box 100.
  • Figure 9 shows a cross-sectional view along line DD in Figure 8.
  • Another perspective cross-sectional view along line DD in Figure 8 is also shown in Figure 10.
  • the transport vehicle 107 transfers the work object to the continuous conveyor track element 128 at the input conveyor track section 129 and picks it up again at the output conveyor track section 130. However, the transfer can also take place at any other point on the continuous conveyor track element 128.
  • This continuous conveyor track element 128 can move the work object, which is not shown in the figures, along the longitudinal direction within the workstation box 100 and the work object can be processed there by means of the corresponding robots 126. In the present case, a further transfer of the work object takes place from the continuous conveyor track element 128 to a hanger 131, which is provided above the continuous conveyor track element 1 and is provided relatively centrally in the workstation box 100.
  • the work object can be brought into any position by the hanger 131 and then processed or assembly steps can be carried out on it.
  • the work object is then transferred again from the hanger 131 to the continuous conveyor track 128 and later back to the transport vehicle 107.
  • corresponding wall sections 15 are also provided, which delimit the workstation box 100.
  • parts of the conveyor track element 128 or the complete conveyor track element 128 can be folded up in its longitudinal direction. This makes it possible to access the guide route 114, for example to carry out repair work.
  • the individual elements can also be combined with one another.
  • the hanger can also be provided in the exemplary embodiment of FIG. It can e.g. B.
  • a lifting table can also be provided in addition to one or more of the conveyor track elements in the workplace box 100.
  • Several guide routes can also be provided in parallel in a workstation and different processing or assembly steps can then be assigned to these guide routes.
  • the workpiece can be, for example, a vehicle body.

Landscapes

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Montagesystem mit einer Ärbeitsplatzbox (100), in welcher an einem Werkobjekt (127) Montage- und/oder Bearbeitungstätigkeiten stattfinden können, und einem Transportfahrzeug (107) auf dem das Werkobjekt (127) lösbar montierbar ist. Um eine noch flexiblere Montagestrategie anzubieten, zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass die Ärbeitsplatzbox (100) mit einer Einfahrt (112) und einer Ausfahrt (113) versehen ist, wobei zwischen der Einfahrt (112) und der Ausfahrt (113) eine Führungsstrecke (114) vorgesehen ist, längs derer das Transportfahrzeug (107) von der Einfahrt (112) zu der Ausfahrt (113) führbar ist. Zudem wird ein Verfahren zum Transfer eines Werkobjekts (127) zwischen einem Transportfahrzeug (107) und einer Ärbeitsplatzbox (100) angegeben.

Description

Montagesystem mit einer Arbeitsplatzbox und einem Transportfahrzeug sowie Verfahren zum Transfer eines Werkobjekts zwischen einem Transportfahrzeug und einer Arbeitsplatzbox
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Montagesystem mit einer Arbeitsplatzbox und einem Transportfahrzeug. Im Stand der Technik sind beispielsweise aus der Automobilproduktion Produktionsanlagen bekannt, in denen ein Arbeitsschritt nach dem anderen in einer Linienform durchgeführt wird.
Zur Erhöhung der Flexibilität werden jedoch heutzutage oftmals so genannte Arbeitsplatzboxen in den Werkhallen aufgestellt. Dieses sind klar begrenzte Bereiche, in denen Montage und/oder Bearbeitungstätigkeiten von Werkobjekten, wie von Fahrzeugen bzw. Fahrzeugkarosserien, durchgeführt werden.
Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eine noch flexiblere Montagestrategie anzubieten.
Deshalb schlägt die Erfindung vor, den Transfer der Werkobjekte zwischen an sich bekannten Transportfahrzeugen und der Arbeitsplatzbox zu vereinfachen.
Solche Transportfahrzeuge sind oftmals auch als fahrerlose Transferfahrzeuge FTF bekannt. Ein solches T ransportfahrzeug weist üblicherweise einen Umgebungsscanner auf, der die Umgebung des Transportfahrzeugs überwacht. Die Bewegung bzw. der Fahrweg des Transportfahrzeugs mit dem darauf montierten Werkobjekt wird üblicherweise aufgrund der von dem Umgebungsscanner aufgenommen Informationen angepasst.
Die vorliegende Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Arbeitsplatzbox eine Einfahrt und eine Ausfahrt aufweist, wobei zwischen der Einfahrt und der Ausfahrt eine Führungsstrecke vorgesehen ist, längs derer das Transportfahrzeug von der Einfahrt und der Ausfahrt führbar ist. Das auf dem Transportfahrzeug montierte Werkobjekt wird z.B. von dem Transportfahrzeug an die Arbeitsplatzbox übergeben. In der Arbeitsplatzbox können entsprechende Montage- und/oder Bearbeitungstätigkeiten an dem Werkobjekt ausgeführt werden. Das Transportfahrzeug fährt vorzugsweise im Wesentlichen unter der Arbeitsplatzbox durch und von der Einfahrt zu der Ausfahrt entlang der Führungsstrecke. Nach Montage und/oder Bearbeitungstätigkeit in der Arbeitsplatzbox wird das Werkobjekt z. B. wieder dem Transportfahrzeug übergeben und kann dann von dem Transportfahrzeug zu einer weiteren Arbeitsplatzbox gefahren werden oder anderweitig genutzt werden. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die Einfahrt und/oder die Ausfahrt in der Arbeitsplatzbox im Vergleich zu einer Querrichtung der Führungsstrecke, in deren Querschnittsrichtung breiter vorgesehen ist, insbesondere ist die Einfahrt und/oder die Ausfahrt 30% oder mehr breiter in deren Querschnitt als die Führungsstrecke. Weitere vorteilhafte Bereiche sind 40% oder mehr breiter, 50% oder mehr breiter, 100% oder mehr breiter, 200% oder mehr breiter, 1000 % oder mehr breiter. Die zuvor genannten Werte können nicht nur die untere Grenze, sondern auch die obere Grenze der Breite der Einfahrt bzw. der Ausfahrt im Verhältnis zu Führungsstrecke sein.
So kann eine Art Einfahrts- bzw. Ausfahrtstrichter vorgesehen sein. Bei üblichen Maßen von solchen Transportfahrzeugen kann dieser Einfahrtstrichter bzw. Ausfahrtstrichter eine Breite von 3m und eine Tiefe von 1 m aufweisen. Weitere bevorzugte Breiten sind 4m, 5m, 6m. Weitere bevorzugte Tiefen sind 2m, 3m, 4m, 5m, 6m, 7m. Die zuvor genannten Werte der Breite und der Tiefe können auch obere und untere Grenzen von bevorzugten Breiten bzw. Tiefenbereichen sein.
Die Einfahrt bzw. Ausfahrt ist deshalb breiter vorgesehen, weil dies zum einen ein Sicherheitsaspekt ist und es so verhindert wird, dass Personen (Werker) in der Nähe von dem Transportfahrzeug in die Ausfahrt oder Einfahrt gedrängt werden. Darüber hinaus ist diese Größe auch vorteilhaft, soweit das Transportfahrzeug mittels seines Umgebungsscanners die Informationen sammelt und sich selbständig bewegt. So kann dieses leichter in die Arbeitsplatzbox ein- bzw. aus der Arbeitsplatzbox ausfädeln.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist diese beispielsweise zwischen der Einfahrt und der Ausfahrt eine Führungsstrecke auf, die durch einander gegenüberliegende Längswände definiert ist. Alternativ oder zusätzlich können auch Wegmarkierungen, welche einen Fahrweg des Transportfahrzeugs unter der Arbeitsplatzbox markieren, vorgesehen sein. Der Umgebungsscanner des Transportfahrzeugs kann z.B. diese Wegmarkierungen und/oder Längswände berücksichtigen und den Weg des Transportfahrzeugs danach ausrichten. Durch eine solche Ausgestaltung wird der Weg des Transportfahrzeugs von der Einfahrt und der Ausfahrt vorgegeben.
Insbesondere kann das Transportfahrzeug, wie oben beschrieben, einen Umgebungsscanner aufweisen, welcher die Umgebung des Transportfahrzeugs abscannt und das Transportfahrzeug kann seinen Weg, sowohl den Weg unterhalb der Arbeitsplatzbox als auch den Weg innerhalb der Produktionsanlage an die Informationen des Umgebungsscanners anpassen, insbesondere selbständig anpassen. Beispielsweise fährt das Transportfahrzeug selbständig anhand der Informationen des Umgebungsscanners in die Einfahrt ein und/oder von einer Arbeitsplatzbox zu nächsten Arbeitsplatzbox. Zum einen kann also der Weg des Transportfahrzeugs unter der Arbeitsplatzbox durch einen Regelkreis aus Scannerinformationen und Umgebungsinformationen bestimmt werden. Alternativ kann auch von einer Steuerung ein fixer Weg vorgegeben sein und der fixe Weg anhand der Position des Transportfahrzeugs unter der Arbeitsplatzbox definiert werden. Alternativ kann auch die Führungsstrecke beispielsweise mit dem Transportfahrzeug in Kontakt kommen und dieses so durch mechanische Interaktion führen.
Insbesondere kann das Montagesystem eine Kommunikationsschnittstelle aufweisen, die es erlaubt, dass das Transportfahrzeug mit der Arbeitsplatzbox kommuniziert. Neben einer solchen Kommunikationsschnittstelle, mittels derer Daten ausgetauscht werden können, kann das komplette System über eine übergeordnete Steuerung, die für die gesamte Produktionsanlage verwendet wird, gesteuert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Arbeitsplatzbox einen Werkobjekthubtisch aufweisen, auf den das Werkobjekt von dem Transportfahrzeug transferierbar ist. Auf einem solchen Werkobjekthubtisch kann das Werkobjekt dann z.B. von einer unteren Position, die beispielsweise eine Übergabeposition des Werkobjekts von dem Transportfahrzeug an den Werkobjekthubtisch entspricht, in eine obere Position oder auch jede Zwischenposition angehoben werden. So kann ein Werker (Person, welche Arbeitstätigkeiten an dem Werkobjekt in der Arbeitsplatzbox durchführt), der die entsprechenden Montage- bzw. Bearbeitungsschritte am Werkobjekt durchführt, das Werkobjekt besser erreichen bzw. auch unten an dem Werkobjekt arbeiten.
Die Arbeitsplatzbox kann einen Boden, insbesondere im Wesentlichen einen planaren Boden, aufweisen, in dem zwischen der Einfahrt und der Ausfahrt ein Schlitz vorgesehen ist. In diesen Schlitz können von der Unterseite ein oder mehrere Montagemittel, die auf dem Transportfahrzeug vorgesehen sind, und mittels welcher das Werkobjekt auf dem Transportfahrzeug lösbar befestigt ist, hineinragen.
Während der Durchfahrt des Transportfahrzeugs von der Einfahrt zu der Ausfahrt unter der Arbeitsplatzbox kann das Werkobjekt an den Werkobjekthubtisch übergeben werden. Insbesondere kann das an einer Position geschehen, während das Transportfahrzeug unter dem Werkobjekthubtisch positioniert ist. Während das Werkobjekt dann auf dem Werkobjekthubtisch platziert ist, können entsprechend Montage- und/oder Bearbeitungstätigkeiten an dem Werkobjekt durchgeführt werden. Danach wird beispielsweise das Werkobjekt auf dem Werkobjekthubtisch wieder abgesenkt bis es in der Übergabeposition ist und an das Transportfahrzeug übergeben, indem es beispielsweise wieder an die Montagemittel an dem Transportfahrzeug fixiert wird. Danach kann das Transportfahrzeug das daran befestigte Werkobjekt wieder durch die Ausfahrt aus der Arbeitsplatzbox herausfahren.
Der Schlitz ist vorzugweise mit einer Dichtung, insbesondere einer Labyrinthdichtung versehen, die den Schlitz von oben schließt, wenn kein Abschnitt des Montagemittels oder ein Abschnitt des Werkobjekts bzw. ein zwischen dem Werkobjekt und dem Montagemittel vorgesehenes Verbindungselement, von unten durch den Schlitz in die Arbeitsplatzbox hineinragt.
Diese Dichtung ermöglicht zum einen, dass keine Teile in den Fahrweg des Transportfahrzeugs unter der Arbeitsplatzbox fallen, zum anderen kann auch ein Werker, der sich auf dem Boden der Arbeitsplatzbox bewegt, besser vor Stolperfallen geschützt werden.
Insbesondere kann auch der Werkobjekthubtisch einen weiteren Schlitz aufweisen, der mit dem Schlitz in dem Boden der Arbeitsplatzbox fluchtet. Denn bei der Übergabe des Werkobjekts von dem Transportfahrzeug zu dem Werkobjekthubtisch ragt in Wesentlichen das Montagemittel auch durch den weiteren Schlitz in den Werkobjekthubtisch.
Insbesondere kann die Arbeitsplatzbox durch eine planare Plattform ausgebildet sein, welche insbesondere von Zaun- oder Wandelementen begrenzt wird. Eine solche planare Plattform bietet eine Abgrenzung der Arbeitsplatzbox in der Werkhalle.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Arbeitsplatzbox an der Einfahrt ein Eingangsförderbandelement auf, das beispielsweise an einem Eingangshubtisch vorgesehen ist. Mittels dieses Eingangshubtisches kann das Eingangsförderelement von einer unteren Position, die einer Übergabeposition von dem Transportfahrzeug an das Eingangsförderelement entspricht, in eine erhöhte Position, die einer Übergabeposition von dem Eingangsförderelement zu einem später erläuterten Montage- und/oder Bearbeitungsförderbandelement entspricht, verfahren werden.
Zusätzlich oder alternativ kann auch an der Ausfahrt ein solches Ausgangsförderbandelement und entsprechend ein diesem Ausgangsförderbandelement zugeordneter Ausgangshubtisch vorgesehen sein. In einer unteren Position kann dieser Ausgangshubtisch dann das Werkobjekt wieder an das Transportfahrzeug übergeben. Die erhöhte Position ist z.B. eine Übergabeposition von dem Montage- und/oder Bearbeitungsförderbandelement an das Ausgangsförderbandelement. Somit zeichnet sich die Erfindung nach dieser Weiterbildung dadurch aus, dass das Werkobjekt von dem Transportfahrzeug zuerst auf ein Eingangsförderbandelement übergeben wird und danach über den Eingangshubtisch auf die entsprechende Höhe gebracht wird, so dass es an ein weiteres Montage- und/oder Bearbeitungsförderbandelement übergeben werden kann. Im Bereich des Montage- und/oder Bearbeitungsförderbandelements können dann die Bearbeitungs- und/oder Montageschritte an dem Werkobjekt, beispielsweise mittels Robotern, stattfinden. Nach Montage bzw. Bearbeitung kann dann das Werkobjekt von dem Montage- und/oder Bearbeitungsförderbandelement an das Ausgangsförderbandelement übergeben werden, dann wieder mittels des Ausgangshubtisches abgesenkt werden und dann entsprechend an das Transportfahrzeug übergeben werden und von dem Transportfahrzeug aus der Ausfahrt ausgeführt werden.
Das jeweilige Förderbahnelement (Eingangsförderbahnelement, Ausgangsförderbahnelement) kann einen entsprechenden, wie zuvor für den erläuterten Boden genannten, Schlitz aufweisen. In diesen Schlitz kann sich von der Unterseite ein entsprechendes Montagemittel bzw. ein Abschnitt des Werkobjekts einstrecken. Ein solcher Schlitz kann auch mit einer entsprechenden Dichtung versehen sein.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Erfindung kann die Arbeitsplatzbox über der Führungsstrecke ein Montage- und/oder Bearbeitungsförderbahnelement aufweisen, welches in einer derartigen vertikalen Höhe fixiert ist, dass das Werkobjekt von dem Eingangsförderbahnelement dem Montage- bzw. Bearbeitungsförderbahnelement erst zugeführt werden kann, wenn der Eingangshubtisch einen vorgesehenen Hub in Höhenrichtung durchgeführt hat und/oder dass das Werkobjekt von dem Montage- und/oder Bearbeitungsförderbahnelement erst dem Ausgangsförderbahnelement zugeführt werden kann, wenn der Ausgangshubtisch einen vorgegebenen Hub in Höhenrichtung durchgeführt hat.
Somit liegt das Montage- und/oder Bearbeitungsförderbahnelement relativ zu dem Boden der Werkhalle höher. Dies kann dann günstig sein, wenn beispielsweise Arbeiten von unterhalb des Werkobjekts durchgeführt werden müssen. Das Montage- und/oder Bearbeitungsförderbahnelement kann so ausgebildet sein, dass es keinen Schlitz in dessen Längsrichtung aufweist.
Dies kann deshalb so sein, weil dieses Montage- und/oder Bearbeitungsförderbahnelement ja relativ zu dem Eingangsförderbahnelement bzw. Ausgangsförderbahnelement hochgelegt ist, so dass es keine Wechselwirkung in Höhenrichtung mit dem Transportfahrzeug gibt. Entlang des Montage- und/oder Bearbeitungsförderbahnelements können ein oder mehrere Roboter vorgesehen sein, die entsprechend konfiguriert sind, entsprechende Montage- und Bearbeitungsschritte an dem Werkstück durchzuführen. Ein Bearbeitungsschritt ist z.B. auch ein Lackierschritt oder ein anderer Beschichtungsschritt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Arbeitsplatzbox auch so ausgebildet sein, dass ein durchgängiges, in dessen Höhe fixiertes, Förderbahnelement vorgesehen ist, welches sich von der Einfahrt zu der Ausfahrt erstreckt, wobei das Werkobjekt von dem Transportfahrzeug in der Einfahrt an einen Eingangsförderbahnabschnitt des entsprechenden Förderbahnelements übergeben wird und an der Ausfahrt von einem Ausgangsförderbahnabschnitt des Förderbahnelements an das Transportfahrzeug übergeben wird. Somit ist das Förderbahnelement im Gegensatz zu dem zuvor beschriebenen hochgelegten Förderbahnelement ein einheitliches Förderbahnelement, das eine Plattform der Arbeitsplatzbox in Eingangsrichtung bzw. Ausgangsrichtung z.B. in horizontaler Richtung, überragen kann.
Insbesondere kann die zuvor beschriebene Arbeitsplatzbox beispielsweise ein Gehänge aufweisen, mittels welchem das Werkobjekt von dem Förderbahnelement aufgenommen werden kann und daran aufgehängt werden kann.
Somit wird das Werkobjekt beispielsweise von dem Transportfahrzeug zuerst einmal dem Förderbahnelement übergeben. Von dem Förderbahnelement wird es dann an das Gehänge transferiert. Von dem Gehänge nach den Montage- und/oder Bearbeitungsschritten wieder auf das Förderbahnelement abgelegt und von da ausgefördert und dann an der Ausfahrt wieder an dem Transportfahrzeug übergeben.
In Bezug auf die zuvor beschriebenen verschiedenen Ausgestaltungen kann somit ein Transfer des Werkobjekts von dem Transportfahrzeug entweder direkt eingangsseitig und/oder ausgangsseitig stattfinden oder jedoch erst innerhalb der Arbeitsplatzbox, insbesondere mittig in der Arbeitsplatzbox bzw. mittig in Bezug auf die entsprechende Führungsstrecke.
Die zuvor genannten Förderbahnelemente können so ausgerichtet sein, dass sie in Längsrichtung verschwenkbar sind. Dies ist deshalb manchmal notwendig, weil diese Förderbahnelemente umgeklappt werden können, so dass der Weg, durch den das Transportfahrzeug fährt, das heißt die Führungsstrecke, zugänglich ist. Gemäß einem nebengeordneten Aspekt der Erfindung wird zudem ein Verfahren zum Transfer eines Werkobjekts zwischen einem Transportfahrzeug und einem Arbeitsplatz angegeben. Das Verfahren weist die Merkmale von Anspruch 23 auf.
Die zuvor genannten Aspekte können allesamt für das entsprechende Verfahren vorgesehen sein. Es kann eine Übergabe des Werkobjekts zwischen dem Transportfahrzeug und der Arbeitsplatzbox in den verschiedenen Positionen durchgeführt werden, die zuvor beschrieben wurden. Somit können alle vorbeschriebenen Vorrichtungsmerkmale auch in verfahrensmäßiger Form angegeben werden.
Gleichwohl die vorliegende Erfindung ganz allgemein von einem Werkobjekt spricht, kann hier eine Fahrzeugkarosserie oder ein herzustellendes Fahrzeugteil als spezielles Beispiel herangezogen werden.
Auch wenn nachfolgend drei separate Ausführungsformen beschrieben werden, können die Elemente der verschieden Ausführungsformen auch miteinander kombiniert oder untereinander ausgetauscht werden. Das Gehänge kann auch bei der Variante mit dem höhergelegten Förderbahnelement vorgesehen sein und/oder der Werkerhubtisch kann in der Variante mit einem oder mehreren Robotern vorgesehen sein, um nur einige Möglichkeiten der Permutation oder anderweitigen Kombination zu nennen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. Hierbei zeigen:
Fig. 1 bis 3 verschiedene Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem die Arbeitsplatzbox als manueller Arbeitsplatz mit einem Werkobjekthubtisch und einem Werkerhubtisch ausgebildet ist und bei dem das Werkobjekt von dem Transportfahrzeug relativ mittig in der Arbeitsplatzbox übergeben wird;
Fig. 4 bis 7 verschiedene Ansichten eines zweiten Ausführungsbeispiels, bei dem es sich bei der Arbeitsplatzbox um eine so genannte Automatikbox handelt, bei dem ein hochgestelltes Montage- oder Bearbeitungsförderbahnelement vorgesehen ist, welches von entsprechenden Bearbeitungsrobotern umgeben ist;
Fig. 8 bis 10 verschiedene Ansichten eines dritten Ausführungsbeispiels, bei dem es sich um eine so genannte UBS-Box handelt, in der ein durchgängiges Förderbahnelement vorgesehen ist, das sich eingangs- und ausgangsseitig über die Plattform der Arbeitsplatzbox erstreckt.
Obwohl anhand der nachfolgenden Figuren spezielle Ausführungsbeispiele beschrieben werden, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt.
Obwohl beispielsweise für die dritte Ausführungsform ein Gehänge vorgesehen ist, kann ein solches Gehänge auch in Verbindung mit allen anderen Ausführungsformen vorgesehen sein. Jedes der entsprechenden Elemente der Ausführungsformen kann auch entsprechend kombiniert werden zu neuen nicht dargestellten Ausführungsformen.
Die Fig. 1 bis 3 zeige eine erste Ausführungsform, bei welcher eine Arbeitsplatzbox 100 eine manuelle Arbeitsplatzbox 100 ist.
Die Arbeitsplatzbox 100 weist eine Plattform 101 auf, die einen Boden 102 enthält. Die Plattform 101 ist in dem vorliegenden Beispiel von einem Zaun 115 begrenzt. Dieser Zaun 115 kann auch als Wand ausgebildet sein.
Die mit Bezugszeichen 103 bezeichnete Seite der Plattform 101 ist eine Eingangsseite, die mit Bezugszeichen 104 versehene Seite der Plattform 101 ist eine Ausgangsseite. An der Eingangsseite 103 ist die Einfahrt 112 vorgesehen. An der Ausgangsseite 104 ist die Ausfahrt 113 vorgesehen. In dem Ausführungsbeispiel weist das Transportfahrzeug Bezugszeichen 107 auf. Das Transportfahrzeug ist als ein rollbares planares Element mit einer ebenen Deckfläche vorgesehen, auf der im vorliegenden Fall zwei Montagemittel 108, die als senkrechte Stifte von der Oberfläche abstehen, vorgesehen sind.
Die Montagemittel 108 werden bei Durchfahrt des Transportfahrzeugs 107 von der Einfahrt 112 zur Ausfahrt 113 durch die schematisch dargestellte Führungsstrecke 114 unterhalb der Plattform 101 innerhalb eines Schlitzes 109 geführt, an dessen Seitenwänden eine Dichtung 110 vorgesehen ist, die den Schlitz 109 bedeckt, damit dort keine Teile in die Führungsstrecke 114 fallen können bzw. damit der Werker, der nicht dargestellt ist, auf dem Boden 102 laufen kann und an dem nicht-dargestellten Werkobjekt, das beispielsweise ein Fahrzeug bzw. eine Fahrzeugkaroserie sein kann, Montage- bzw. Bearbeitungstätigkeiten durchführen kann.
Mittig auf dem Boden 102 der Plattform 101 ist ein so genannter Werkobjekthubtisch 105 vorgesehen. Seitlich von dem Werkobjekthubtisch 105 ist ein Werkerhubtisch 106 vorgesehen. Auf dem Werkerhubtisch 106 kann sich ein Werker positionieren und in Höhenrichtung zu dem auf dem Werkobjekthubtisch 105 gelagerten Werkobjekt eine Höhe anpassen.
Der Zugang auf die leicht erhöhte Plattform 101 findet über die entsprechenden Treppen 117 statt.
Der Boden 102 weist auch noch, in dem vorliegenden Fall als Gitterelement vorgesehene, Plattenelemente, die im Folgenden als Zugangselemente 116 beschrieben sind, auf. Diese sind herausnehmbar oder hochklappbar. So kann ein Zugang zu der darunter liegenden Führungsstrecke 114 bzw. der Einfahrt 112 und der Ausfahrt 113 sichergestellt werden.
Ein nicht dargestelltes Werkobjekt ist an den Montagemitteln 108 an dem Transportfahrzeug 107 befestigt und wird so in die Einfahrt 112 der Arbeitsplatzbox 100 eingefahren und fährt dann entlang der Führungsstrecke 114 weiter.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel findet mittig auf der Plattform 101 im Bereich des Werkobjekthubtisches 105, wenn der Transportfahrzeug 107 im Wesentlichen unter dem Werkobjekthubtisch 105 vorgesehen ist, die Übergabe des Werkobjekts von dem Transportfahrzeug 107 an dem Werkobjekthubtisch 105 statt. Diese Position ist in Figuren 2 und 3 zu erkennen. Im Gegensatz zu Figur 1 ist das Transportfahrzeug in den Figuren 2 und 3 unterhalb des Werkobjekthubtisches 105 positioniert. In der Figur 1 hingegen ist das Transportfahrzeug eingangsseitig positioniert. Ansonsten zeigen aber Fig. 2 und 3 einen Querschnitt entlang der Linie A-A in Figur 1.
Die Übergabe des Werkobjekts kann dadurch geschehen, dass der Werkobjekthubtisch 105 in einer ersten Position komplett eingefahren ist (untere Position, bzw. Übergabeposition) und somit, wenn der Transportfahrzeug 107 mit daran befestigtem Werkobjekt unter dem Werkobjekthubtisch 105 platziert ist, noch ein Abstand zwischen dem Werkobjekt und der Oberseite des Werkobjekthubtisch 105 ausgebildet ist. Der Werkobjekthubtisch 105 wird dann von dieser ersten Position angehoben und kann somit das Werkobjekt von dem Transportfahrzeug 107 abheben. Dann kann der Werkobjekthubtisch 105 seine Höhenposition verändern und der Werker, der beispielsweise auf dem Werkerhubtisch 106 steht, kann die entsprechenden Montage- bzw. Bearbeitungstätigkeiten durchführen. Nachdem dieses dann erledigt ist, wird beispielsweise der Werkobjekthubtisch 105 wieder abgesenkt und das Werkobjekt wieder an dem Montagemittel 8 des Transportfahrzeugs 7 befestigt bzw. auf diesem abgestellt. Dies kann automatisch geschehen, da diese Montagemittel vorliegend beispielsweise Stifte sind, die in einer entsprechenden Lagerung, die an dem Werkstück montiert ist, zur Lagerung kommen. Nachdem das nicht in der Figur dargestellte Werkstück dann wieder auf dem Transportfahrzeug 107 abgelegt ist, kann das Transportfahrzeug 107 weiter entlang der Führungsstrecke 114 zu der Ausfahrt 113 fahren und dort aus der Arbeitsplatzbox 100 herausfahren.
Im vorliegenden Fall sind auf der Eingangsseite 103 und auf der Ausgangsseite 104 an dem Zaun 115 Ausnehmungen vorgesehen, damit das Werkstück an dieser Stelle in die Arbeitsplatzbox 100 ein- oder ausfahren kann.
Gleichwohl vorliegend die Arbeitsplatzbox 100 den Werkerhubtisch 106 und den Werkobjekthubtisch 105 aufweist, kann auch nur eines der beiden Elemente vorgesehen sein.
Vorliegend weist der Werkobjekthubtisch 105 zudem einen weiteren Schlitz 111 auf, der fluchtend zu dem Schlitz 109 vorgesehen ist, damit das, wie in Fig. 2 gezeigt, Montagemittel 108 auch im Bereich von dem Werkobjekthubtisch 105 einfach durchfahren kann.
Auch wenn dies in den Figuren 1 bis 3 nicht gut zu erkennen ist, ist hier die Einfahrt bzw. die Ausfahrt als eine Art Einfahrttrichter bzw. Ausfahrttrichter vorgesehen mit einer Breite von 3m und einer Tiefe von 1 m. Die Breite ist breiter als die Breite der Führungsstrecke. Dies ist deshalb der Fall, weil der Transportfahrzeug dann besser einfädeln kann und auch gefährliche Situationen, wenn beispielsweise Personen im Bereich des Eingangs und des Ausgangs herumlaufen, verhindert werden können.
Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die Einfahrt und/oder die Ausfahrt in der Arbeitsplatzbox 100 im Vergleich zu einer Querrichtung der Führungsstrecke, in dessen Querschnittsrichtung breiter vorgesehen ist, insbesondere ist die Einfahrt und/oder die Ausfahrt 30% oder mehr breiter in dessen Querschnitt als die Führungsstrecke. Weitere vorteilhafte Bereiche sind 40% oder mehr breiter, 50% oder mehr breiter, 100% oder mehr breiter, 200% oder mehr breiter, 1000 % oder mehr breiter. Die zuvor genannten Werte können nicht nur die untere Grenze, sondern auch die obere Grenze der Breite der Einfahrt bzw. der Ausfahrt im Verhältnis zu Führungsstrecke sein.
So kann eine Art Einfahrts- bzw. Ausfahrtstrichter vorgesehen sein. Bei üblichen Maßen von solchen Transportfahrzeugen kann dieser Einfahrtstrichter bzw. Ausfahrtstrichter eine Breite von 3m und eine Tiefe von 1 m aufweisen. Weitere bevorzugte Breiten sind 4m, 5m, 6m. Weitere bevorzugte Tiefen sind 2m, 3m, 4m, 5m, 6m, 7m. Die zuvor genannten Werte der Breite und der Tiefe können auch obere und untere Grenzen von bevorzugten Breiten bzw. Tiefenbereichen sein. Die Einfahrt bzw. Ausfahrt ist deshalb breiter vorgesehen, weil dies zum einen ein Sicherheitsaspekt ist und es so verhindert wird, dass Personen (Werker) in der Nähe von dem Transportfahrzeug in die Ausfahrt oder Einfahrt gedrängt werden. Darüber hinaus ist diese Größe auch vorteilhaft, soweit das Transportfahrzeug mittels seines Umgebungsscanners die Informationen sammelt und sich selbständig bewegt. So kann dieses leichter in die Arbeitsplatzbox 100 ein- bzw. aus der Arbeitsplatzbox 100 ausfädeln.
Vorliegend weist das Transportfahrzeug 107 an dessen vier Ecken Umgebungsscanner 118 auf. Zwei davon sind in Fig. 1 vorgesehen, die anderen beiden sind durch die Plattform 101 verdeckt und nicht sichtbar. Über diese Umgebungsscanner 118 kann die Umgebung gescannt werden und das Transportfahrzeug 107 kann automatisch in die Arbeitsplatzbox 100 einfahren. Es kann eine Kommunikation zwischen der Arbeitsplatzbox 100 und dem Transportfahrzeug 107 übereine Kommunikationsschnittstelle vorgesehen sein, die vorliegend nicht gezeigt ist. Somit kann eine Kommunikation zwischen dem Transportfahrzeug 107 und der Arbeitsplatzbox 100 stattfinden. Beispielsweise könne auch Informationen über das Werkstück oder auch die Wegstrecke, die das Transportfahrzeug zurückzulegen hat, ausgetauscht werden.
Fig. 4 bis 7 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem die Arbeitsplatzbox 100 als eine so genannte Automatikbox ausgeführt ist. Figur 4 zeigt hierbei eine perspektivische Ansicht der Arbeitsplatzbox 100. Figur 5 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Line B-B in Figur 4. Eine weitere perspektivische Querschnittsansicht entlang der Line B-B in Figur 4 ist auch in Figur 6 gezeigt.
Figur 7 zeigt eine schematische Ansicht aus Richtung des Pfeils C in Figur 4. Dort ist schematisch das Werkobjekt dargestellt, welches mit Bezugszeichen 127 markiert ist. Dieses ist vorliegend eine Karosserie.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist auf der Eingangsseite 103 ein Eingangshubtisch 122 vorgesehen. Dieser Eingangshubtisch 122 ist in Fig. 4 in dessen niedriger Position, welche einer Übergabeposition zur Übergabe zwischen dem Transportfahrzeug 107 und einem Eingangsförderbahnelement 120 entspricht, vorgesehen. Das Eingangsförderbahnelement 120 ist auf dem Eingangshubtisch 122 montiert.
Vorliegend handelt es sich bei den gezeigten Förderbahnelementen um Rollenbahnen. Es kann jedoch jede andere Fördertechnik vorgesehen sein und die Erfindung ist nicht auf solche Rollenbahnen beschränkt. Nachdem das nicht dargestellte Werkobjekt 127 von dem Transportfahrzeug 107 vorliegend in der Einfahrt 112 an das auf dem Eingangshubtisch 122 montierte Eingangsförderbahnelement 120 übergeben worden ist, wird der Eingangshubtisch 122 in dessen Höhe verstellt und somit in eine höhere Position verfahren, diese Position entspricht einer Übergabeposition zur Übergabe des Werkstücks 127 von dem Eingangsförderbahnelement 120 an das nachfolgend in der Linie vorgesehenen Montage- und/oder Bearbeitungsförderbahnelement 119, welches innerhalb der Arbeitsplatzstation vorgesehen ist.
Dieses Montage- und/oder Bearbeitungsförderbahnelement 119 steht auf so genannten Brückenelementen 124, die relativ lange Füße 125 aufweisen, die auf dem Boden der Produktionshalle montiert sind. Zwischen den Füßen 125 und durch die Brücken 124 wird die entsprechende Führungsstrecke 114 von der Einfahrt 112 zu der Ausfahrt 113 gebildet.
Das Werkobjekt kann an dem Montage- und/oder Bearbeitungsförderbahnelement 119 verschoben werden und dort an den einzelnen mit Bezugszeichen 126 dargestellten Robotern, die links- und rechtsseitig von dem Montage- und/oder Bearbeitungsförderbahnelement 119 vorgesehen sind, bearbeitet werden.
Nach diesem Schritt wird dann das Werkobjekt auf das Ausgangsförderbahnelement 121 ausgefördert. Hierzu wird der Ausgangshubtisch 123 in eine höhere Position verfahren, so dass das Ausgangsförderbahnelement 121 zu dem Montage- und/oder Bearbeitungsförderbahnelement 119 fluchtet. Dann wird das Werkstück darauf transferiert, dann wird der Ausgangshubtisch 123 abgesenkt und das Werkstück wird in der abgesenkten Position dann wieder an das Transportfahrzeug 107 übergeben und beispielsweise an dort vorgesehen Montagemitteln 108 befestigt und über die Ausfahrt 113 aus der Arbeitsplatzbox 100 ausgefahren.
Anders als in dem ersten Ausführungsbeispiel findet hier die Übergabe des Werkobjekts in der Einfahrt 112 und entsprechend in der Ausfahrt 113 statt. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel findet die Übergabe des Werkobjekts von dem Transportfahrzeug 107 zu der Arbeitsplatzbox 100 und von der Arbeitsplatzbox 100 zu dem Transportfahrzeug 107 an derselben Position, nämlich an der zentralen Position, statt.
Das entsprechenden Montage- und Bearbeitungsförderbahnelement 119 ist vorliegend fixiert vorgesehen und in dessen Höhenrichtung in Bezug auf die Arbeitsplatzbox 100 nicht verstellbar.
Fig. 7 zeigt schematisch noch einmal die Eingangsseite 104. Dort ist zu erkennen, dass das Transportfahrzeug 107 in die Einfahrt 112 eingefahren ist und die zwei als Stifte ausgeführte Montagemittel 108 zwischen dem linken und dem rechten Teil des Eingangshubtischs 105 vorgesehen sind. Diese können sich dann in einem entsprechenden Schlitz 109, der zwischen den einzelnen Elementen des Eingangsförderbahnelements 120 vorgesehen ist, erstrecken und es ermöglichen, dass das Werkobjekt von dem Transportfahrzeug 107 auf das Eingangsförderbahnelement 120 übergeben wird.
In dem vorliegenden Beispiel ist das Element mit Bezugszeichen 227 das Werkobjekt, welches beispielsweise eine Fahrzeugkarosserie sein kann.
Die Arbeitsplatzbox 100 in dem dritten Ausführungsbeispiel in Fig. 8 bis 10 ist eine so genannte UBS-Box.
Figur 8 zeigt hierbei eine perspektivische Ansicht der Arbeitsplatzbox 100. Figur 9 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Line D-D in Figur 8. Eine weitere perspektivische Querschnittsansicht entlang der Line D-D in Figur 8 ist auch in Figur 10 gezeigt.
Im Unterschied zu dem zweiten Ausführungsbeispiel sind dort keine separaten Förderbahnelemente vorgesehen, sondern es ist ein in dessen Höhe fixiertes durchgängiges Förderbahnelement 128 vorgesehen, das einen Eingangsförderbahnabschnitt 129 und einen Ausgangsförderbahnabschnitt 130 aufweist, die ebenfalls Teil des Förderbahnelementes sind.
Der Transportfahrzeug 107 übergibt das Werkobjekt an dem Eingangsförderbahnabschnitt 129 dem durchgängigen Förderbahnelement 128 und nimmt dieses an dem Ausgangsförderbahnabschnitt 130 wieder auf. Die Übergabe kann aber auch an jeder anderen Stelle an dem durchgängigen Förderbahnelement 128 stattfinden.
Dieses durchgängige Förderbahnelement 128 kann das Werkobjekt, das in den Figuren nicht dargestellt ist, entlang der Längsrichtung innerhalb der Arbeitsplatzbox 100 verschieben und dort mittels der entsprechenden Roboter 126 kann das Werkobjekt bearbeitet werden. Vorliegend findet eine weitere Übergabe des Werkobjekts von dem durchgängigen Förderbahnelement 128 an ein Gehänge 131 statt, welches oberhalb von dem durchgängigen Förderbahnelement 1 vorgesehen ist und relativ zentral in der Arbeitsplatzbox 100 vorgesehen ist.
So kann das Werkobjekt beispielsweise von dem Gehänge 131 in eine beliebige Position gebracht werden und dann bearbeitet oder Montageschritte daran durchgeführt werden. Danach wird das Werkobjekt wieder von dem Gehänge 131 auf das durchgängige Förderbahn 128 transferiert und später wieder auf das Transportfahrzeug 107. Auch bei der dritten Ausführungsform sind entsprechende Wandabschnitte 15 vorgesehen, die die Arbeitsplatzbox 100 begrenzen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können Teile des Förderbahnelements 128 oder auch das komplette Förderbahnelement 128 in dessen Längsrichtung hochgeklappt werden. So ist es möglich, an die Führungsstrecke 114 zu gelangen, um beispielsweise Reparaturtätigkeiten durchzuführen.
Auch wenn zuvor unterschiedliche separate Ausführungsbeispiele diskutiert wurden, können die einzelnen Elemente auch miteinander kombiniert werden. So kann das Gehänge beispielsweise auch bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 vorgesehen sein. Es kann z. B. auch ein Hubtisch zusätzlich zu einem oder mehreren der Förderbahnelemente in der Arbeitsplatzbox 100 vorgesehen sein. Es können in einem Arbeitsplatz auch parallel mehrere Führungsstrecken vorgesehen sein und diesen Führungsstrecken können dann unterschiedliche Bearbeitungs- bzw. Montageschritte zugeordnet sein.
Vorliegend wurde die Erfindung allgemein in Bezug auf ein Werkstück beschrieben. Es kann sich bei dem Werkstück beispielsweise um eine Fahrzeugkarossiere handeln.
Bezugszeichenliste
Arbeitsplatzbox
Plattform
Boden
Eingangsseite
Ausgangsseite
Werkobjekthubtisch
Werkerhubtisch
T ransportfahrzeug
Montagemittel
Schlitz
Dichtung weiterer Schlitz (Werkobjekthubtisch)
Einfahrt
Ausfahrt
Führungsstrecke
Zaun/Wand
Zugangselement
Treppe
Umgebungsscanner
Montage und/oder Bearbeitungsförderbahnelement
Eingangsförderbahnelement
Ausgangsförderbahnelement
Eingangshubtisch
Ausgangshubtisch
Brückenelement
Fuß
Roboter
Werkobjekt durchgängiges Förderbahnelement
Eingangsförderbahnabschnitt
Ausgangsförderbahnabschnitt
Gehänge

Claims

Ansprüche
1. Montagesystem mit einer Arbeitsplatzbox (100), in welcher an einem Werkobjekt (127) Montage- und/oder Bearbeitungstätigkeiten stattfinden können und einem Transportfahrzeug (107) auf dem das Werkobjekt (127) lösbar montierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsplatzbox (100) mit einer Einfahrt (112) und einer Ausfahrt (113) versehen ist, wobei zwischen der Einfahrt (112) und der Ausfahrt (113) eine Führungsstrecke (114) vorgesehen ist, längs derer das Transportfahrzeug (107) von der Einfahrt (112) zu der Ausfahrt (113) führbar ist.
2. Montagesystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Einfahrt (112) und/oder die Ausfahrt (113) im Vergleich zu einer Querrichtung der Führungsstrecke (114) in deren Querrichtung breiter dimensioniert ist, insbesondere mehr als 30% breiter.
3. Montagesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstrecke (114) einander gegenüberliegende Längswände und/oder Wegmarkierungen aufweist, welche einen Weg des Transportfahrzeugs (107) von der Einfahrt (112) zu der Ausfahrt (113) vorgeben.
4. Montagesystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportfahrzeug (107) einen Umgebungscanner (118) aufweist, welcher die Umgebung des Transportfahrzeugs (107) abscannt und das Transportfahrzeug (107) seinen Weg anhand von Informationen des Umgebungscanners (118) anpasst und/oder findet.
5. Montagesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportfahrzeug (107) derart konfiguriert ist, dass es selbständig anhand der Informationen des Umgebungscanners (118) in die Einfahrt (112) einfährt.
6. Montagesystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportfahrzeug (107) derart konfiguriert ist, dass es anhand der Informationen des Umgebungscanners (118) seinen Weg von der Einfahrt (112) zu der Ausfahrt (113) bestimmt oder, dass der Weg von der Einfahrt (112) zu der Ausfahrt (113) fest vorgegeben ist und aus der Position des Transportfahrzeugs (107) im Verhältnis zu dem Verlauf der Führungsstrecke (114) bestimmt wird.
7. Montagesystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Montagesystem derart konfiguriert ist, dass die Arbeitsplatzbox (100) mit dem Transportfahrzeug (107) über eine Kommunikationsschnittstelle kommuniziert.
8. Montagesystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsplatzbox (100) einen Werkobjekthubtisch (105) aufweist, auf den das Werkobjekt (127) von dem Transportfahrzeug (107) transferiertbar ist.
9. Montagesystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsplatzbox (100) einen Boden (102) aufweist, in dem zwischen dem Einfahrt (112) und dem Ausfahrt (113) ein Schlitz (109) vorgesehen ist, in den sich von einer Unterseite ein Montagemittel (108), das auf dem Transportfahrzeug (107) vorgesehen ist, und mittels welchem das Werkobjekt (127) an dem Transportfahrzeug (107) lösbar befestigt ist, erstrecken kann, und/oder das Montagesystem derart konfiguriert ist, dass während der Durchfahrt des Transportfahrzeugs (107) von der Einfahrt (112) zu der Ausfahrt (113) unter der Arbeitsplatzbox (100), das Werkobjekt (127) an den Werkobjekthubtisch (105) übergeben wird, während das Transportfahrzeug (107) unter dem Werkobjekthubtisch (105) platziert ist, dass während der Platzierung des Werkobjekts (127) auf dem Werkobjekthubtisch (105) Montage- und/oder Bearbeitungstätigkeiten an dem Werkobjekt (127) durchgeführt werden, und dass danach das Werkobjekt (127) wieder von dem Werkobjekthubtisch (105) an das Transportfahrzeug (107) übergeben wird und das Transportfahrzeug (107) die Arbeitsplatzbox (100) durch die Ausfahrt (113) verlässt.
10. Montagesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (109) mit einer Dichtung (110) versehen ist, die den Schlitz (109) verschließt, wenn kein Abschnitt des Montagemittels (108) oder des an dem Montagemittel (108) befestigten Werkobjekts (127) durch den Schlitz (109) in die Arbeitsplatzbox (100) hineinragt.
11. Montagesystem nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkobjekthubtisch (105) einen weiteren Schlitz (111) aufweist, der mit dem Schlitz (109) in dem Boden (102) der Arbeitsplatzbox (100) fluchtet.
12. Montagesystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsplatzbox (100) einen Werkerhubtisch (106) aufweist, auf dem ein Werker, der Montage- und/oder Bearbeitungstätigkeiten an dem Werkobjekt (127) durchführt, stehen kann.
13. Montagesystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsplatzbox (100) durch eine planare Plattform (101) ausgebildet ist, welche insbesondere von einem Zaun- oder Wandelement (115) begrenzt ist.
14. Montagesystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsplatzbox (100) an der Einfahrt (112) ein auf einem Eingangshubtisch (122) vorgesehenes Eingangsförderbahnelement (120) aufweist, und/oder an der Ausfahrt (113) ein auf einem Ausgangshubtisch (123) vorgesehenes Ausgangsförderbahnelement (121) aufweist, und das Montagesystem derart konfiguriert ist, das das Werkobjekt (127) von dem Transportfahrzeug (107) in der Einfahrt (112) dem Eingangsförderbahnelement (120) übergeben wird, und/oder dass das Werkobjekt von dem Ausgangsförderbahnelement (121) in der Ausfahrt (113) dem Transportfahrzeug (107) übergeben wird.
15. Montagesystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Förderbahnelement (120, 121) einen Schlitz (109) aufweist, in den sich von einer Unterseite ein Montagemittel (108), das auf dem Transportfahrzeug (107) vorgesehen ist, und mittels welchem das Werkobjekt (127) an dem Transportfahrzeug (107) lösbar befestigt ist, erstrecken kann.
16. Montagesystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsplatzbox (100) über der Führungsstrecke (114) ein Montage- und/oder Bearbeitungsförderbahnelement (119) aufweist, welches in einer derartigen vertikalen Höhe fixiert gelagert ist, dass das Werkobjekt (127) von dem Eingangsförderbahnelement (120) dem Montage- und/oder Bearbeitungsförderbahnelement (119) erst zugeführt werden kann, wenn der Eingangshubtisch
(122) einen vorgegebenen Hub in Höhenrichtung durchführt hat, und/oder dass das Werkobjekt (127) von dem Montage- und/oder Bearbeitungsförderbahnelement (119) erst dem Ausgangsförderbahnelement (121) zugeführt werden kann, wenn der Ausgangshubtisch (123) einen vorgegebenen Hub in Höhenrichtung durchgeführt hat.
17. Montagesystem nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Montage- und/oder Bearbeitungsförderbahnelement (119) keinen in dessen Längsrichtung vorgesehen Schlitz aufweist.
18. Montagesystem nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das die Arbeitsplatzbox (100) entlang des Montage- und/oder Bearbeitungsförderbahnelements (119) einen oder mehrere Roboter (126) aufweist, die konfiguriert sind eine jeweiligen Montage- bzw. Bearbeitungsschritt an dem Werkobjekt (127) durchzuführen.
19. Montagesystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsplatzbox (100) ein durchgängiges in dessen Höhe fixiertes Förderbahnelement (128) aufweist, welches sich vom der Einfahrt (112) zu der Ausfahrt (113) erstreckt, wobei das Werkobjekt
(123) von dem Transportfahrzeug (107) in der Einfahrt (112) einem Eingangsförderbahnabschnitt (129) des durchgängigen in dessen Höhe fixierten Förderbahnelements (128) übergeben wird, und in der Ausfahrt (113) von einem Ausgangsförderbahnabschnitt (130) des durchgängigen in dessen Höhe fixierten Förderbahnelements (128) dem Transportfahrzeug (107) übergeben wird.
20. Montagesystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingangsförderbahnabschnitt (129) und/oder der Ausgangsförderbahnabschnitt (130) eine Plattform (101) die von der Arbeitsplatzbox (100) gebildet wird, in dessen horizontaler Richtung überragt.
21. Montagesystem nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsplatzbox (100) ein Gehänge (131) aufweist, an welchem das Werkobjekt (127) von dem durchgängigen in dessen Höhe fixierten Förderbahnelement (128) aufgenommen werden kann und daran aufgehängt werden kann.
22. Montagesystem nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt des in dessen Höhe fixierten Förderbahnelements (128) entlang dessen Längsrichtung verschwenkbar ist.
23. Verfahren zum Transfer eines Werkobjekts (127) zwischen einem Transportfahrzeug (107) und einer Arbeitsplatzbox (100), mit den Schritten:
Übergabe des Werkobjekts (127) von dem Transportfahrzeug (107) an die Arbeitsplatzbox (100); Durchfahrt des Transportfahrzeugs (107) unter der Arbeitsplatzbox (100); und
Übergabe des Werkobjekts (127) von der Arbeitsplatzbox (100) an das Transportfahrzeug (107).
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