FI118039B - Menetelmä modulaarisen kokoonpanolinjan säätämiseksi ja modulaarisen kokoonpanolaitteen paikoitusyksikkö - Google Patents

Description

118039

Menetelmä modulaarisen kokoonpanolinjan säätämiseksi ja modulaarisen kokoonpanolaitteen paikoitusyksikkö

Keksinnön tausta

Keksinnön kohteena on menetelmä modulaarisen kokoonpanolinjan 5 säätämiseksi, jossa kokoonpanolinjassa on ainakin yksi paikoitusyksikkö, joka paikoitusyksikkö käsittää alavasteen kiinnityselimen ja ylävasteen kiinnityseli-men, jotka on sovitettu toistensa suhteen liikkuvasti siten, että alavasteen kiin-nityselin on siirrettävissä ensimmäiselle ja toiselle etäisyydelle ylävasteen kiin-nityseiimen suhteen, paikoitusyksikön yhteyteen sovitettu toimilaite, joka käyt-10 tää paikoitusyksikössä tapahtuvassa työvaiheessa käytettävää työkalua, ja kuljetinvälineet, jotka kuljetinväiineet käsittävät työkappaleita kuljettavia paletteja ja kuljettimen, jotka kuljetinvälineet kuljettavat työkappaleita paikoitusyk-sikköön ja siitä pois.

Edelleen keksinnön kohteena on modulaarisen kokoonpanolinjan 15 paikoitusyksikkö.

Vielä keksinnön kohteena on tietokoneohjelma, joka on ladattavissa digitaalisen tietokoneen sisäiseen muistiin sekä tietokoneohjelmatuote.

Elektronisia laitteita kuten matkapuhelimia kootaan useimmiten automaattisilla tai puoliautomaattisilla kokoonpanolinjoilla. Tyypillistä on, että asi-20 akkaan tilaamat eräkoot vaihtelevat voimakkaasti. Kokoonpanolinja pyritäänkin suunnittelemaan modulaariseksi niin, että sillä voidaan koota useita eri tuottei- :Y; ta pääsääntöisesti vain tuotekohtaisia osia ja asetuksia vaihtamalla. Tällöin • · tuotevaihtoajasta, eli ajasta joka kuluu kokoonpanolinjassa kokoonpantavan .··*. tuotteen vaihtamiseen toiseksi tuotteeksi, muodostuu merkittävä kustannus- t · 25 tekijä. Tuotevaihtoaika vaikuttaa olennaisesti kokoonpanolinjan käyttöastee- seen ja tältä osin kokoonpanevan yrityksen kilpailukykyyn.

**··* Kokoonpanolinja käsittää useimmiten useita kokoonpanolaitteita ja kuljetinvälineet, jotka kuljettavat työkappaleita kokoonpanolaitteesta toiseen.

: Kokoonpanolaitteessa on paikoitusyksikkö, jossa kuljetinväiineiden kuljettamat • · · 30 työkappaleet nostetaan pois kuljetusvälineistä kokoonpanolaitteen suorittaman työvaiheen ajaksi. Paikoitusyksikkö toimii lyhyesti kuvattuna niin, että työkap- .···. paleet tulevat paikoitusyksikköön tavallisesti paletilla ja kuljettimen tuomana.

• · *·’ Paletti pysäytetään paikoitusyksikön kohdalle ja paletissa olevat työkappaleet :.v nostetaan pois paletilta kyseistä työkappaletta varten muotoiltua ylävastetta • · * 35 vasten. Nosto tehdään työkappaleen mukaan valmistetulla alavasteella. Työ-kappaleet paikoittuvat alavasteen ja ylävasteen väliin. Tämän jälkeen kokoon- . 2 118039 panolaitteeseen kuuluva toimilaite suorittaa työvaiheen. Työvaiheen jälkeen työkappaleet lasketaan alavasteiden varassa takaisin paletille. Paletti siirtyy kuljettimella seuraavaan työvaiheeseen.

Kokoonpanolinjan tuotevaihto tehdään nykyisin seuraavasti: 5 1. Alavaste säädetään pysäytetyn paletin suhteen niin, että kappaleet saadaan nostettua paletilta ylös.

2. Ylävaste säädetään alavasteen suhteen niin, että työkappale paikoittuu oikein vasteiden väliin.

3. Säädetään alavasteen nostokorkeus niin, että työkappale puristuu sopi- 10 valla tavalla vasteiden väliin.

4. Ylävasteen ja alavasteen kohtisuoruus säädetään koneistamalla alavasteen kiinnityslevyä.

5. Toimilaitteen ja työkappaleen koordinaatistot sovitetaan toisiinsa opettamalla työkappaieen pisteet toimilaitteelle.

15 Edellä kuvattuun tuotevaihtoon liittyy eräitä ongelmia. Ensinnäkin siihen liittyvä työkappalekohtaisten vasteiden ja työkalujen vaihtotyö sekä kokoonpanolinjaan kuuluvien koneiden mekaaninen ja ohjelmallinen hieno-säätötyö vie erittäin runsaasti resursseja ja aikaa: linjan koosta riippuen henki-lötyöviikosta useisiin henkilötyöviikkoihin. Tuotevaihtoaika on pitkä koska sää-20 detään sekä ala- että ylävastetta. Lisäksi säätötyö ja siitä johtuva työkappaleen paikka toimilaitteen koordinaatistossa vaihtelee säädön tekevän henkilön tai- ·· : *** doista ja taipumuksista. Säätäminen perustuu kokeiluun ja säädön tekemän • * ·*.·'.·* henkilön kokemukseen. Koska työkappaleen paikka mitä toden-näköisimmin (i;i* muuttuu tuotevaihdossa ennalta määrittelemättömällä tavalla, on toimilaite 25 opetettava jokaisen tuotevaihdon yhteydessä aina uudelleen. Vielä jos alavas- ·*·'. tetta joudutaan koneistamaan kohtisuoruuden korjaamiseksi, on koko säätö * · .···. tehtävä koneistuksen jälkeen alusta alkaen uudelleen.

• · · .

Keksinnön lyhyt selostus ·· • · : " Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen ja 30 parannettu modulaarisen kokoonpanolinjan säätömenetelmä ja modulaarisen * ·*·*· kokoonpanolaitteen paikoitusyksikkö, joissa vältetään edellä esitettyjä ongel- • · .·*·. mia.

• «

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että vai- mistetaan alavasteen kiinnityselin niin, että työkappalekohtaisen alavasteen 35 sijainti on yksikäsitteisesti määrätty kyseisessä kiinnityselimessä, valmistetaan ylävasteen kiinnityselin niin, että työkappalekohtaisen ylävasteen sijainti on • · · 3 118039 yksikäsitteisesti määrätty kyseisessä kiinnityselimessä, kohdistetaan alavas-teen kiinnityselin ylävasteen kiinnityselimeen ja kiinnitetään mainitut kiinni-tyselimet pysyvästi näin kohdistetuille paikoilleen, kohdistetaan kuljetin välineet mainittuihin ylä- ja alavasteen kiinnityselimiin, ja kiinnitetään toimilaitteen koor-5 dinaatisto ja paikoitusyksikön koordinaatisto toisiinsa.

Edelleen on keksinnön mukaiselle paikoitusyksikölle tunnusomaista se, että se käsittää: rungon, runkoon sovitetun alavasteen kiinnityselimen, runkoon sovitetun ylävasteen kiinnityselimen, joka on sovitettu alavasteen kiinnityselimen suhteen suunnassa liikkuvasti siten, että alavasteen kiinnityselin on 10 siirrettävissä ensimmäiselle ja toiselle etäisyydelle ylävasteen kiinnityselimen suhteen, alavasteen kiinnityselimeen sovitetut kiinnitysosat tuotekohtaisen ala-vasteen kiinnittämiseksi tähän yksikäsitteisesti, ylävasteen kiinnityselimeen sovitetut kiinnitysosat tuotekohtaisen ylävasteen kiinnittämiseksi tähän yksikäsitteisesti, jotka alavasteen ja ylävasteen kiinnityselimet on sovitettu runkoon 15 suunnan X suhteen kohtisuorissa suunnissa liikkumattomasti.

Edelleen keksinnön mukaiselle tietokoneohjelmalle on tunnusomaista se, että mainittu tietokoneohjelma käsittää ohjelmistokoodin toimilaitteen koordinaatiston ja paikoitusyksikön koordinaatiston kiinnittämiseksi toisiinsa patenttivaatimuksen 1 mukaisessa menetelmässä.

20 Vielä keksinnön mukaiselle tietokoneohjelmatuotteelle on tunnus omaista se, että se käsittää se käsittää vaatimuksen 12 mukaisen tietokoneoh- ·· : jelman.

* ·

Keksinnön olennainen ajatus on, että työkappaleen paikka eli ala- ja ..*j* ylävasteen paikka on aina sama ja tunnettu toimilaitteen koordinaatistossa.

25 Keksinnön etuna on, että kokoonpanolaitteen työtehtävää, eli siinä käsiteltävää työkappaletta tai toimenpidettä, voidaan vaihtaa paikoitusyksikköä • · .*·*. säätämättä, jolloin tuotevaihtoaikaa saadaan lyhennettyä aivan olennaisesti.

Keksinnön erään edullisen sovellutusmuodon olennaisena ajatuk-sena on se, että jokaisella paletissa olevalla ja siis samalla kertaa käsiteltävällä • ·· *... 30 työkappaieella on paikoitusyksikössä oma ylävasteensa, joka voi muuttaa • · *··* asentoaan alavasteen liikesuunnan X suunnassa muista saman paikoitusyksi- j*V kön ylävasteista riippumatta. Etuna on, että jokaisen työkappaleen ala- ja ylä- vasteet puristuvat kauttaaltaan toisiaan vasten vaikka kaikki ala-ja ylävastepa-rit eivät olisi täysin kohtisuorassa toistensa suhteen.

• « · * * • · · 35 Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa 118039 4 kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä modulaarista kokoonpanolinjaa, joka käsittää keksinnön mukaisia paikoitusyksiköitä, kuvio 2 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaista paikoitus- yksikköä, 5 kuvio 3 esittää kaavamaisesti kuvion 2 mukaista paikoitusyksikköä, johon on kiinnitetty tuotekohtaiset ylä-ja alavasteet, kuvio 4 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaista menetelmää ala- ja ylävasteen sekä kuljetinvälineiden kohdistusvaiheessa, ja kuvio 5 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaisessa paikoi-10 tusyksikössä sovellettavaa ylävastetta sivustapäin.

Kuvioissa keksintö on esitetty selvyyden vuoksi yksinkertaistettuna. Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla viitenumeroilla.

Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Kuviossa 1 on esitetty kaavamaisesti eräs modulaarinen kokoon-15 panolinja, joka käsittää keksinnön mukaisia paikoitusyksiköitä. Kokoonpanolinja 1 käsittää yhteensä kolme kokoonpanolaitetta 2a, 2b, 2c. Kussakin kokoonpanolaitteessa on älykäs toimilaite 3a, 3b, 3c jonkin määrätyn työtehtävän suorittamiseksi. Älykäs toimilaite - jatkossa toimilaite - tarkoittaa tässä selityksessä sellaista toimilaitetta, jolle voidaan määrittää koordinaatisto ja 20 opettaa tähän koordinaatistoon sidottuja parametrejä ja pisteitä, joiden mukaan • *·. toimilaitteen 3a, 3b, 3c käyttämä työkalu, esimerkiksi pihtitarttuja, kohdistetaan työtehtävän suorittamisen aikana työkappaleeseen. Toimilaite 3a, 3b, 3c on ··· esimerkiksi robotti tai manipulaattori tai muu vastaava.

* · · .***. Kokoonpanolaitteessa 2a, 2b, 2c on lisäksi paikoitusyksikkö 4, joka • · 25 on edullisesti samanlainen jokaisessa kokoonpanolaitteessa 2a, 2b, 2c. Paikoi-tusyksikkö 4 käsittää alavasteen ja ylävasteen, joita komponentteja käsitellään • · *** tarkemmin jäljempänä.

.. Edelleen kokoonpanolinjassa 1 on työkappaleiden kuljetinvälineet, • · ” jotka kuljettavat työkappaleita 6 paikoitusyksiköstä 4 toiseen. Kuljetinvälineiden 30 pääosat ovat paletti 5 ja kuljetin 7. Työkappaleet 6, jotka ovat esimerkiksi mat- ·*·*: kapuhelimen kuoriosia, on sovitettu paletteihin 5. Paletissa 5 on yksi tai use- • · .*··. ampi työkappale 6 - kuviossa 1 esitetyssä paletissa on kaksi työkappaletta - • · · .·. sovitettuna niin, että kukin työkappale 6 on määrätyssä asennossa ja kohtaa • * · **]·’ paletissa 5. Kuljetin 7 on sovitettu siirtämään paletteja 5 paikoitusyksiköihin 4 35 ja niistä pois. Palettien 5 liikesuunta on kuviossa esitetty nuolella F. Kuljetin 7 on tyypiltään esimerkiksi kapeanauha- tai kaksinauhakuljetin tai muu vastaava.

5 118039

Kuijettimessa 7 on oleellista, että se jättää paletin 5 alle vapaata tilaa, josta työkappaleet voidaan nostaa alavasteen avulla ylös.

Kokoonpanolinjassa 1 tapahtuvaa kokoonpanoprosessia ohjataan ohjausjärjestelmällä 8, joka käsittää digitaalisen tietokoneen. Tämän sisäiseen 5 muistiin on ladattu tietokoneohjelma tai -ohjelmia, jotka käsittävät ohjelmisto-koodin muun muassa tuotekohtaiset parametrit älykkäiden toimilaitteiden 3a, 3b, 3c ohjaamiseksi, sekä kuljettimen 7 ohjaamisessa tarvittavan ohjelmisto-koodin.

Kuviossa 2 on esitetty kaavamaisesti eräs keksinnön mukainen pai-10 koitusyksikkö ja kuviossa 3 on esitetty kaavamaisesti kuvion 2 mukainen pai-koitusyksikkö, johon on kiinnitetty tuotekohtaiset ylä- ja alavasteet. Paikoi-tusyksikkö 4 on universaali, eli siinä on vaihdettavissa olevat tuotekohtaiset osat. Tuotekohtaiset osat vaihtamalla paikoitusyksikköä 4 voidaan käyttää erilaisten työkappaleiden käsittelyssä.

15 Paikoitusyksikössä on runko 10, jossa on puolestaan alavasteen kiinnityselimet 11 ja ylävasteen kiinnityselimet 12. Alavasteen kiinnityselimet 11 on järjestetty rungon 10 suhteen suunnassa X liikkuvasti, mutta tämän suunnan suhteen kohtisuorissa suunnissa olennaisen liikkumattomasti. Alavasteen kiinnityselimet 11 liikkuvat esimerkiksi johteiden ohjaamina ja liikkeen ai-20 kaansaava voima tuotetaan esimerkiksi sähköisesti, hydraulisesti tai pneumaattisesti.

: *·* Alavasteen ja ylävasteen kiinnityselimet 11, 12 on kohdistettu toi- \v siinsa suunnan X suhteen kohtisuorissa suunnissa ja kiinnitetty näin kohdiste- tuille paikoilleen. Kiinnitys on toteutettu yksikäsitteisesti eli niin, että kiinnityk-25 sen jälkeen alavasteen kiinnityselimien 11 sijainti ei ole säädettävissä tai muu- • · · f·*: tettavissa ylävasteen kiinnityselimen 12 suhteen. Kiinnitys on toteutettu esi- • * .·*·. merkiksi hitsaamalla, niittaamalla, ruuviliitoksella tai muulla sellaisella tuotetta- • * valla kiinnitysmenetelmällä. Suunnan X suuntaisen liikkeen pituus on myös .. sovitettu yksikäsitteisesti eli liikkeen pituus ei ole säädettävissä sovituksen jäl- 30 keen.

• ·

Alavasteen kiinnityselimessä 11 kuten myös ylävasteen kiinnitys-elimessä 12 on kiinnitysosat 33, joilla tuotekohtaiset vasteet 13a, 13b ja 14a, 14b kiinnitetään.

» · · y.m Kuviossa 3 on ala-ja ylävasteen kiinnityselimiin 11, 12 kiinnitetty ir- :!:* 35 rotettavasti kaksi alavastetta 13a, 13b ja niitä vastaavat kaksi ylävastetta 14a, • · *···’ 14b. Ala-ja ylävastepareja on kaksi koska paikoitusyksikössä 4 käsiteltävissä 6 118039 paleteissa 5 on kussakin kaksi työkappaletta. Siten kaikki paletin 5 työkappa-leet voidaan käsitellä yhdellä ja samalla aiavasteen kiinnityselimien 11 liikkeellä.

Ala-ja ylävasteisiin 13a,13b ja 14a,14b on valmistettu muodot, jotka 5 pitävät niiden väliin puristetun työkappaieen 6 paikallaan kun toimilaite 3a, 3b, 3c suorittaa kyseiseen työkappaleeseen kohdistuvan työtehtävän. Kappalekohtaiset ala- ja ylävasteet 13a, 13b ja 14a,14b ovat sinänsä tunnettua tekniikkaa, joten niitä ei käsitellä tässä sen yksityiskohtaisemmin.

Ala- ja ylävasteiden kiinnityselimien 11, 12 kiinnitysosat 33 ja itse 10 ala- ja ylävasteet 13a, 13b ja 14a, 14b on valmistettu niin, että kukin vaste 13a, 13b ja 14a, 14b kiinnittyy vastaavaan kiinnityselimeen 11, 12 yksikäsitteisesti. Toisin sanoen vasteen 13a, 13b ja 14a, 14b paikka vasteen kiinnityselimessä 11, 12 ei ole säädettävissä. Kiinnitys voidaan toteuttaa esimerkiksi niin, että vasteiden 13a, 13b ja 14a, 14b paikka kohdistetaan sokkatapeilla ja varsinai-15 nen kiinnitys tehdään ruuveilla, kiiloilla, magneeteilla tai muilla vastaavilla avattavilla liitoksilla.

Ala- ja ylävasteet 13a, 13b ja 14a, 14b ovat työkappalekohtaisia komponentteja. Kun kokoonpanolinjassa 1 kokoonpantava tuote vaihtuu tai kun kokoonpanolaitteen 2a, 2b, 2c työtehtävä vaihtuu, käytössä olleet ala-ja 20 ylävasteet 13a, 13b ja 14a, 14b vaihdetaan uuden työkappaieen tai työtehtävän käsittelyssä tarvittaviin ala-ja ylävasteisiin 13a, 13b ja 14a, 14b.

:*··'' Kuviossa 4 on esitetty kaavamaisesti eräs keksinnön mukainen me- • * •\v netelmä ala- ja ylävasteen sekä kuljetinvälineiden kohdistusvaiheessa. Kohdis- taminen tapahtuu seuraavasti: 25 Ensin kohdistetaan paikoitusyksikön 4 aiavasteen kiinnityselin 11 :*·*; ylävasteen kiinnityselimeen 12 aputyökalujen 15a, 15b avulla. Aputyökalu 15a, • · .·*·. 15b on kuviossa 4 esitetyssä suoritusmuodossa pitkänomainen, jäykkä ja poikkileikkaukseltaan pyöreä tanko. Kuviossa 4 esitetyssä menetelmän suori-tusmuodossa käytetään kahta aputyökalua 15a, 15b, mutta aputyökalujen lu- ♦ ·· 30 kumäärä voi toki olla muukin. Lisäksi on huomautettava, että aputyökalun '*;** poikkileikkauksen ei tarvitse välttämättä olla pyöreä. Aiavasteen kiinnityseli- • meen 11 on sovitettu kaksi ensimmäistä kohdistuspintaa 16a, 16b ja vastaa-vasti ylävasteen kiinnityselimeen 12 on sovitettu kaksi toista kohdistuspintaa .Λ. 17a, 17b. Ensimmäiset ja toiset kohdistuspinnat 16a, 16b ja 17a, 17b ovat täs- • * · !..* 35 sä suoritusmuodossa pyöreitä kiinnityselimen lävistäviä reikiä. Kohdistuspinnat **··* 16a, 16b ja 17a, 17b on sovitettu niin, että kun aputyökalut 15a, 15b voidaan 7 118039 sovittaa samanaikaisesti kummankin kiinnityselimen 11, 12 kohdistuspintoihin 16a, 17a, ovat kiinnityseiimet 11, 12 kohdistettu toisiinsa. Lisäksi kiinnityseli-met 11, 12 ovat tällöin keskenään samansuuntaiset. Tämän jälkeen kiinnityseiimet 11, 12 kiinnitetään pysyvästi näille paikoilleen, minkä jälkeen kiinni-5 tyselimien 11, 12 paikkaa toistensa suhteen ei enää voi säätää. Samassa yhteydessä säädetään alavasteen kiinnityselimen 11 nostokorkeus ja kiinnitetään se niin, että nostokorkeutta ei tämän jälkeen voida säätää.

Seuraavaksi kohdistetaan kuljetinvälineet paikoitusyksikköön 4. Tämä tehdään niin, että pysäytetään kohdistuksessa käytettävä apupaletti 19 10 paikoitusyksikköön 4. Apupaletissa 19 on kaksi kolmatta kohdistuspintaa 18a, 18b. Nämä ovat esitetyssä suoritusmuodossa poikkileikkaukseltaan pyöreitä reikiä, jotka lävistävät apupaletin 19. Kolmansien kohdistuspintojen 18a, 18b reiät on sijoitettu apupalettiin 19 niin, että kuljetinvälineet on kohdistettu paikoi-tusyksikön suhteen oikein kun aputyökalu 15a, 15b voidaan sovittaa samanai-15 kaisesti kyseisten reikien sekä ensimmäisten ja toisten apupintojen 16a, 16b ja 17a, 17b muodostamien reikien läpi. Samalla kuljetinvälineet ovat samansuuntaiset ala- ja ylävasteen kiinnityselimien suhteen. Paikoitusyksikkö 4 kiinnitetään näin kohdistetulle paikalle kuljetinvälineiden suhteen niin, ettei sen paikkaa voida tästä muuttaa. Paikoitusyksikkö 4 voidaan kiinnittää esimerkiksi ruu-20 veilla sinänsä tunnettuun pöytälevyyn, jota pöytälevyä ei ole esitetty kuvioissa.

Apupaletti 19 voi olla normaali työkappaleiden kuljettamisessa käy- i *·· tettävä paletti 5, jossa on tarvittavat kolmannet ohjauspinnat 18a, 18b, tai se • ♦ v,: voi olla pelkästään säädössä käytettävä erikoistyökalu.

..*·* Kuljetinvälineiden kohdistamisessa ei välttämättä ole käytettävä 25 samoja aputyökaluja kuin kiinnityselimien 11, 12 kohdistamisessa käytetään. :*·*: Niiden sijaan voidaan käyttää kuljetinvälineiden aputyökaluja, jotka sovitetaan -···. kolmansiin apupintoihin 18a, 18b ja jotka on tarkoitettu käytettäväksi ainoas taan kuljetinvälineiden kohdistamisessa joko ala- tai ylävasteen kiinnityselimiin ... 11,12 tai molempiin.

\... 30 Kolmantena vaiheena kiinnitetään toimilaitteen 3 koordinaatisto pai- *.··* koitusyksikön 4 koordinaatistoon. Tämä tehdään esimerkiksi niin, että toimilart- • *.ί teeseen 3 kiinnitetään opetustyökalu 21, jota siirretään vastinosien väliin puris- tetun työkappaleen pisteestä toiseen. Opetustyökalussa 21 on edullisesti kaksi Λ. toisistaan etäisyyden päähän sovitettua tappia 35a, 35b, jolloin saadaan selvil- *:.V 35 le paitsi pisteen sijainti niin myös opetustyökään 21 kulma. Opetettavat pisteet • · • ♦ • · · 8 118039 voivat sijaita myös esimerkiksi ylävasteen kiinnityslevyssä 12. Opetustyökään 21 liikkeet tallennetaan toimilaitetta ohjaavan ohjausjärjestelmän 8 muistiin.

Edellä kuvatut vaiheet tehdään paikoitusyksikön 4 ensiasennukses-sa, eli kun universaali paikoitusyksikkö 4 valmistetaan. Kyseisiä vaiheita ei tar-5 vitse tehdä tuote- tai tehtävävaihtotilanteessa eli kun paikoitusyksikköön kiinnitetään tuotekohtaisia ala- ja ylävasteita 13a, 13b ja 14a, 14b. Tuote- tai tehtävävaihtotilanteessa ei tehdä muuta kuin kiinnitetään tarvittavat ala- ja ylävas-teet kiinnityselimiin. Erillistä säätämistä ei tehdä, koska vasteiden paikka on yksikäsitteinen ja työkappaleen paikka toimilaitteen koordinaatistossa on aina 10 sama.

Keksinnöllä saavutettavissa olevaa etua kuvaa se, että eräässä tekniikan tason mukaisessa tuotevaihdossa tuotevaihtoaika on noin 16 tuntia. Keksintöä hyödyntämällä päästään tuotevaihtoaikaan, joka on noin 15 minuuttia. Keksintö yksinkertaistaa tuotevaihdon äärimmäisen yksinkertaiseksi tapah-15 tumaksi: paikoitusyksiköstä irrotetaan vanhat tuotekohtaiset ylä- ja alavasteet ja tilalle kiinnitetään uuden työkappaleen vaatimat tuotekohtaiset ylä- ja alavasteet. Säätötyötä ei tarvita lainkaan.

Edullisesti työkalusuunnittelija määrittää jo ylä- ja alavasteiden suunnitteluvaiheessa toimilaitteen 3 tarvitsemat parametrit, eli missä työkappa-20 le 6 sijaitsee paikoitusyksikön 4 ja toimilaitteen 3 käyttämän työkalun suhteen. Vasteet 13a, 13b ja 14a, 14b saadaan paikoitettua erittäin tarkasti, jolloin pai-: *·· koitusyksikön 4 toiminnan tarkkuus on kiinni ainoastaan ylä- ja alavasteen •*V: 13a,13b ja 14a, 14b valmistustarkkuudesta. Toimilaitteelle 3 toimitetaan tiedot kolmesta pisteestä, joilla koordinaatisto voidaan määrittää. Lisäksi toimilaitteel-25 le voidaan toimittaa tiedot niistä liikeradoista, jotka sen tulee työvaiheessa suo- * · · riitaa, tai muita työvaiheeseen tai työkappaleeseen liittyviä tietoja.

« * .···. Tuotevaihdon yhteydessä toimitetaan tarvittavat tuotekohtaiset ylä- * · ja alavasteet 13a,13b ja 14a, 14b sekä ohjausjärjestelmän 8 käsittämässä pro- .. sessorissa suoritettava tietokoneohjelmakoodi. Tietokoneohjelmakoodi voi- • · 30 daan siirtää ohjausjärjestelmään 8 erilliseltä ulkoiselta muistivälineeltä, kuten • * *·;·* CD-ROM:Itä. Se voidaan siirtää myös jonkin tietoliikenneverkon kautta, esi- :*·]: merkiksi kytkemällä ohjausjärjestelmä 8 langattoman pääsyverkon kautta In- ternetiin. On myös mahdollista käyttää kovo-toteutusta tai kovo- ja ohjel- • · * mistoratkaisujen yhdistelmää.

• · · ‘\\\ 35 Kuviossa 5 on esitetty kaavamaisesti eräs keksinnön mukaisessa *···: paikoitusyksikössä sovellettava ylävaste sivustapäin. Ylävasteessa 14 on run- I 118039 9 ko 22, josta ylävaste 14 kiinnitetään ylävasteen kiinnityselimiin 12. Huomautettakoon, että viime mainittuja osia ei ole esitetty kuviossa 5. Lisäksi ylävastees-sa 14 on vastinosa 23, johon on sovitettu tuotekohtaiset pinnat 31, jotka on muotoiltu käsiteltävän työkappaleen ja työtehtävän asettamien vaatimusten 5 mukaisesti.

Ylävasteen runko 22 ja vastinosa 23 on kiinnitetty toisiinsa kiinni-tyselimillä 24, jotka kuviossa 5 esitetyssä suoritusmuodossa käsittävät kuusiokolopultin 25, tukilevyn 26 ja elastisen jousto-osan 29. Pultin 25 kierreosa 32 on sovitettu vastinosan kiinnitysreiän 28 läpi siten, että tukilevy 26 10 on pultin kannan alla ja jousto-osa 29 tukilevyn ja 26 ja vastinosan 23 väliin ja lukittu runkoon 22 valmistettuun kierrereikään 27.

Vastinosan kiinnitysreiän 28 halkaisija on mitoitettu jonkin verran pultin 25 halkaisijaa suuremmaksi. Lisäksi vastinosaan 23, pultinreiän 28 ympärille on valmistettu ympyräkartion muotoinen uloke 30 ja runkoon 22 on val-15 mistettu olennaisesti samanmuotoinen kartioupotus.

Pultti 25 on kiinnitetty kierrereikään 27 sellaiselle syvyydelle, että jousto-osa 29 on jonkin verran puristuksessa, mutta kuitenkin niin, että jousto-osa 29 voi tästä vielä puristua kokoon, eli se voi puristua pultin 25 pituussuunnassa suunnassa lyhyemmäksikin. Jousto-osan 29 joustavuuden ansiosta vas-20 tinosaa 23 voidaan jonkin verran kallistaa puoleen tai toiseen rungon 22 suhteen. Kun nyt nostetaan ylävasteen vastinosaa 23 vasten alavaste työkappa- * · i *·· leineen, joka alavaste ei jostakin syystä ole yhden-suuntainen vastinosan 23 * · ί.ν kanssa, mukautuu vastinosan 23 asento alavasteen asentoon. Toisin sanoen ala- ja ylävasteen 13, 14 ei tarvitse olla täsmälleen yhdensuuntaiset jotta työ-25 kappale puristuisi kauttaaltaan tasaisesti niiden väliin. Kartion muotoisen ulok- • « * ;*·. keen 30 ja kartioupotuksen ansiosta vastinosa 23 palautuu aina samaan asen- • · .···. toon ja paikkaan rungon 22 suhteen alavasteen 13 alaslaskemisen jälkeen.

Edullisesti jokaiselle paletissa 5 olevalle ja siis samalla kertaa paletista ylös nostettavalle työkappaleelle 6 on oma ylävasteensa 14, joka voi muuttaa asen-30 toaan alavasteparinsa mukaiseksi muista samaan ylävasteen kiinnityselimeen • · kiinnitetyistä ylävasteista riippumatta.

:***: Ylävasteen 14 rakenne voi olla sellainenkin, että siinä ei ole runkoa • · 22 vaan ylävasteen vastinosa 23 kiinnitetään suoraan ylävasteen kiinnityseli- • · · miin 12. Jousto-osa 29 voi olla myös jousi tai muu vastaava palautuvasti ko- *:];* 35 koonpuristuva elin. Samoin vastinosan 23 liikettä rungon 22 suhteen voidaan • · • · • ♦ · 1 1 8039 10 hallita paitsi tässä kuvatuilla kartiorakenteilla niin myös esimerkiksi johteilla tai muilla sellaisilla.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patentti-5 vaatimusten puitteissa. Niinpä kokoonpanolinjassa 1 kokoonpanolaitteiden 2a, 2b, 2c paikoitusyksiköt 4 voivat olla keskenään erilaisia.

·1 * ♦ * · · * • « • I I ··· • · • · ···· ··· • · * 1 • 1 · ' * · · • 1 · • · ...

• 1 • ·Φ • t • · ··« ·· • · • ·· ....

• · Φ * 9 * 1 • · · * - -** « * 1 ♦ • · *·· • · ··· • 1 • · · .

• · · · · • 1 ' • · • · ·

Claims (13)

1. Menetelmä modulaarisen kokoonpanolinjan säätämiseksi, jossa kokoonpanolinjassa on 5 ainakin yksi paikoitusyksikkö (4), joka paikoitusyksikkö (4) käsittää alavasteen kiinnityselimen (11) ja ylävasteen kiinnityselimen (12), jotka on sovitettu toistensa suhteen liikkuvasti siten, että alavasteen kiinnitys-elin (11) on siirrettävissä ensimmäiselle ja toiselle etäisyydelle ylävasteen kiinnityselimen (12) suhteen, 10 paikoitusyksikön (4) yhteyteen sovitettu toimilaite (3), joka käyttää paikoitusyksikössä tapahtuvassa työvaiheessa käytettävää työkalua, ja kuljetinvälineet, jotka kuljetinvälineet käsittävät työkappaleita (6) kuljettavia paletteja (5) ja kuljettimen (7), jotka kuljetinvälineet kuljettavat työkappaleita (6) paikoitusyksikköön (4) ja siitä pois, 15 tunnettu siitä, että: valmistetaan alavasteen kiinnityselin (11) niin, että työkappalekoh-taisen alavasteen (13a, 13b) sijainti on yksikäsitteisesti määrätty kyseisessä kiinnityselimessä (11), valmistetaan ylävasteen kiinnityselin (12) niin, että työkappalekoh-20 täisen ylävasteen (14, 14a, 14b) sijainti on yksikäsitteisesti määrätty kyseisessä kiinnityselimessä (12), : *·* kohdistetaan alavasteen kiinnityselin (11) ylävasteen kiinnityseli- • · meen (12) ja kiinnitetään mainitut kiinnityselimet (11, 12) pysyvästi näin koh-.,*·* distetuille paikoilleen, 25 kohdistetaan kuljetinvälineet mainittuihin ylä- ja alavasteen kiinnitys- elimiin (11,12), ja • · .*·. kiinnitetään toimilaitteen (3) koordinaatisto ja paikoitusyksikön koor- • * * dinaatisto toisiinsa. *· • · • ··

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, * m '*:** että kohdistetaan alavasteen kiinnityselin (11) ylävasteen kiinnityselimeen (12) aputyökalua (15a, 15b) käyttäen. ·** • · • · ···,·

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, !.* 35 että aputyökalu (15a, 15b) on pitkänomainen muotokappale ja että kiinnityseli- "·*·* missä (11, 12) on muotokappaleen muotoon sopivat ensimmäiset ja toiset koh- 12 118039 distuspinnat (16a, 16b, 17a, 17b), jotka sovitettu niin, että kun aputyökalu (15a, 15b) on sovitettavissa sekä ensimmäisiin että toisiin kohdistuspintoihin (16a, 16b, 17a, 17b) samanaikaisesti on kiinnityselimet (11, 12) kohdistettu toisiinsa.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kohdistetaan kuljetinvälineet mainittujen ylä-ja alavas-teen kiinnityselimiin (11, 12) apupaletin (19) avulla.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 10 että kohdistamisessa käytetään aputyökalua ja että apupaletissa (19) on kolmannet kohdistuspinnat (18a, 18b) niin, että kun aputyökalu on sovitettavissa sekä kolmansiin kohdistuspintoihin (18a, 18b) että kiinnityselimen (11, 12) kohdistuspintoihin samanaikaisesti, on kuljetinvälineet kohdistettu mainittuihin kiinnityselimiin (11, 12). 15

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä tunnettu siitä, että määrätään yksikäsitteisesti mainittujen ensimmäisen asennon ja toisen asennon välinen etäisyys.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä tunnettu siitä, että kiinnitetään älykkään toimilaitteen (3) koordinaatisto ja ·**.. paikoitusyksikön (4) koordinaatisto toisiinsa opetustyökalun (21) avulla.

• · • · · • · · • ♦ ··· 8. Modulaarisen kokoonpanolinjan paikoitusyksikkö, tunnettu ·· ·* .***. 25 siitä, että se käsittää: • · rungon (10), runkoon (10) sovitetun alavasteen kiinnityselimen (11), \.’.m runkoon (10) sovitetun ylävasteen kiinnityselimen (12), joka on sovitettu ala- *** vasteen kiinnityselimen (11) suhteen suunnassa X liikkuvasti siten, että alavas- „ teen kiinnityselin (11) on siirrettävissä ensimmäiselle ja toiselle etäisyydelle • · :..Γ 30 ylävasteen kiinnityselimen (12) suhteen, alavasteen kiinnityselimeen (11) sovitetut kiinnitysosat (33) tuote- •v. kohtaisen alavasteen (13a,13b) kiinnittämiseksi tähän yksikäsitteisesti, • · . ylävasteen kiinnityselimeen (12) sovitetut kiinnitysosat (33) tuote- kohtaisen ylävasteen (14a, 14b) kiinnittämiseksi tähän yksikäsitteisesti, jotka vV 35 alavasteen ja ylävasteen kiinnityselimet (11, 12) on sovitettu runkoon (10) suunnan X suhteen kohtisuorissa suunnissa liikkumattomasti. 13 118039

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen paikoitusyksikkö, tunnettu siitä, että ala- ja/tai ylävasteen kiinnityselimiin (11, 12) on järjestetty ensimmäiset ja toiset kohdistuspinnat (16a, 16b, 17a, 17b), joihin on sovitettavissa apu-työkalu (15a, 15b) kokoonpanolinjan kuljetinvälineiden kohdistamiseksi paikoi- 5 tusyksikköön (4).

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen paikoitusyksikkö, tunne 11 u siitä, että ylävaste (14, 14a,14b) on sovitettu kiinnitettäväksi suunnassa X joustavasti ylävasteen kiinnityselimeen (12). 10

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 8-10 mukainen paikoitusyksikkö tunnettu siitä, että paikoitusyksikössä (4) on työkappalekohtai-set vasteet (13a, 13b, 14, 14a, 14b) ainakin kahdelle työkappaleelle (6).

11 118039

12. Tietokoneohjelma, joka on ladattavissa digitaalisen tietokoneen sisäiseen muistiin, t u n n ett u siitä, että mainittu tietokoneohjelma käsittää ohjelmistokoodin toimilaitteen (3) koordinaatiston ja paikoitusyksikön koordinaatiston kiinnittämiseksi toisiinsa patenttivaatimuksen 1 mukaisessa menetelmässä. 20

13. Tietokoneohjelmatuote, t u n n e tt u siitä, että se käsittää vaa-timuksen 12 mukaisen tietokoneohjelman. • · * 1 · • · » * 1 * **· * • · · • · 1 * · 1 * 1 · • · · • · • · • · 1 « φ • · • · 1 ·· • · • 1· • · • « * · « ·1 · * · • · ·2 • · • · • · · · • 1 · • · • » e1.·.·· 2 • 1 · 14 1 1 8039