WO2008122381A2 - Fördereinrichtung - Google Patents

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WO2008122381A2
WO2008122381A2 PCT/EP2008/002560 EP2008002560W WO2008122381A2 WO 2008122381 A2 WO2008122381 A2 WO 2008122381A2 EP 2008002560 W EP2008002560 W EP 2008002560W WO 2008122381 A2 WO2008122381 A2 WO 2008122381A2
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WO
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conveyor
positioning
workpiece carrier
track
conveyor according
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PCT/EP2008/002560
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WO2008122381A3 (de
Inventor
Wolfgang Fischer
Original Assignee
Kuka Systems Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Kuka Systems Gmbh filed Critical Kuka Systems Gmbh
Publication of WO2008122381A2 publication Critical patent/WO2008122381A2/de
Publication of WO2008122381A3 publication Critical patent/WO2008122381A3/de

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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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a conveyor with the features in the preamble of the main claim.
  • Such a conveyor for transporting pallet-like workpiece carriers from and to one or more workstations is known in the art
  • the workpiece carriers are placed on a stationary conveyor track, e.g. a rail track, moved by means of a conveyor drive.
  • a conveyor track e.g. a rail track
  • the workpieces are positioned on the workpiece carrier by means of a high-precision clamping device.
  • Job wanted For this purpose, it is known to remove the workpiece carrier from the conveyor with a station-own lifting device and lower it into a station reference or into a sub-base clamping technique.
  • the lifting device usually has to perform separate vertical and horizontal movements that cost cycle time.
  • the invention solves this problem with the features in the main claim.
  • a multi-axis positioning device ensures an exact relationship between the workpiece carrier and the workpiece thereon relative to the workpiece
  • the workpiece (s) can thereby be machined to the desired precision.
  • the formation of the positioning device as a stationary overrun device has the advantage that the positioning can take place during the delivery stroke, whereby the kinetic energy of the conveying movement is also utilized for this purpose. This is favorable for the cycle time, because the workpiece carrier does not have to be in the final position before it can be positioned. In addition, the kinematics and construction costs are easier. On complex positioning drives with additional movements and additional
  • Drives can be at least largely dispensed with.
  • the positioning can be designed completely unpowered.
  • This also simplifies the arrangement options of the positioning, which can be arranged at any point within the conveyor.
  • several workpiece carriers can be transported and positioned simultaneously.
  • This has particular advantages for a clock-bound processing system, in particular a transfer system.
  • the claimed conveyor is particularly suitable for use in manufacturing plants for the body shell.
  • a preferred application is transported horizontally, for example, transport a floor assembly or other body parts.
  • the workpiece carriers can circulate in a circuit, wherein a multi-level conveyor track is particularly advantageous.
  • the workpiece carrier can be in one or more parts and can be adapted in particular in the multi-part design to different operating requirements and functions.
  • He is about a driving device with a funding of the conveyor drive, such as a conveyor beam in detachable connection.
  • the connection can have play and allow a highly accurate multi-axis, especially three-axis positioning.
  • the conveyor drive can still remain connected to the workpiece carrier after positioning and during workpiece machining.
  • the connection can alternatively be released after the positioning, which allows a return of an oscillating conveyor drive.
  • the conveyor drive can perform a conveying movement similar to a Hubshuttle, wherein the usual stroke in conventional shuttles is replaced by the driving device and the conveyor bar performs only an oscillating movement back and forth
  • the claimed conveying and positioning technology reduces the non-productive times within the working cycle in favor of the process times and the efficiency. Furthermore, the costs are reduced.
  • the technique is highly flexible and can be adapted to all requirements of the manufacturing environment, e.g. a change of types or models of bodies or vehicles, adapt. The technique can be added
  • Figure 1 a schematic plan view of a
  • Processing plant in the form of a transfer system with several processing stations, a conveyor and positioning devices in each station,
  • Figure 2 a variant of the system with a
  • Figure 3 a perspective view of
  • Conveying device with a tool carrier, a conveyor track and a positioning device
  • Figure 4 an end view of the conveyor
  • FIG. 7 is a perspective view of a conveyor drive
  • Figures 8 and 9 a perspective view and a
  • Figure 10 an enlarged detail view of
  • FIG. 11 a variant of the longitudinal positioning
  • FIG. 12 a fragmentary representation of a
  • FIG. 13 shows a more detailed plan view of a workpiece carrier and a positioning device
  • Figure 14 an enlarged detail view of a
  • FIG. 15 an enlarged detail view of a lifting and lateral positioning
  • Figure 16 u. 17 a perspective view and a
  • Figure 18 to 22 a variant of a multipart
  • Figure 23 to 26 another variant of the conveyor track with feedback of the workpiece carrier.
  • the invention relates to a conveying device (6) for transporting one or more workpiece carriers (7), which are transported from and to one or more work stations (15).
  • the invention further relates to a conveying method and a system (1) with one or more such conveying devices (6).
  • Figures 1 and 2 each show a system (1) with at least one conveyor (6) in two variants. In both cases it can be a processing facility - S -
  • the workpieces can be of any type, number and size.
  • vehicle body components in particular sheet metal components.
  • One or more workpieces (3) are arranged on a workpiece carrier (7).
  • This has a clamping device (8) for receiving and exact positioning of the workpieces (3).
  • the clamping device (8) is controllable and may have one or more individually or in groups controllable tensioner with adapted formations for the workpieces (3).
  • the tensioners may e.g. Have toggle drives that are closed during loading by means of a suitable drive technology and then in the closing and
  • the workpiece carrier (7) may also include a media coupling (39) which can be coupled to the workstation (15) with a stationary media supply.
  • the clamping device (8) can be supplied with energy and other resources.
  • Figures 3 to 6, 8, 9 and 13 and Figure 18 to 22 show two variants of the design of the workpiece carrier (7).
  • FIG. 1 shows a processing installation (1) in the form of a transfer installation, in which several stations (2) are arranged one behind the other with eg equal distances along a transfer line (5).
  • stations (2) at least one workstation (15) is available.
  • the system (1) is operated intermittently, wherein in each station (2) and at each workstation (15) in each case a workpiece carrier (7) is located and the workpiece carrier (7) are transported jointly stationwise.
  • at least one conveyor (6) is present, which is described in more detail below and which moves the workpiece carrier (7) in the transport direction (41) cyclically.
  • FIG. 2 shows a variant of a system (1), in which a single station (2) with processing equipment (4) is present, which is connected via a conveyor (6) to a tool changer (46) on which several different workpiece carriers for different Component types A, B, C, D are detachably arranged.
  • the workpiece carriers (7) have different, type-related clamping devices (8).
  • the loading of the workpiece carrier (7) and its clamping device (8) takes place on the tool changer (46) by means of a processing device (4), e.g. a transport robot.
  • the tool changer e.g. a transport robot.
  • the tool changer (46) is e.g. formed as a turntable, the e.g. has four receptacles for workpiece carrier (7) and in the transfer rotational position to the adjacent station (2) is aligned.
  • To the tool changer (46) can also be
  • Magazine (47) can be arranged for other type-based tool carrier (7) of different types. In variation to the embodiment shown, more than two stations may be connected tangentially to the turntable (46) by means of conveyors (6).
  • (47) may also be omitted or be present several times.
  • the conveyor (6) serves to transport the workpiece carrier (7) from and to the workstations (15). It has a stationary conveyor track (9) and a
  • FIGS. 3 to 6 clarify this arrangement.
  • FIGS. 23 to 26 show a variant of this.
  • the conveyor track (9) consists e.g. of two parallel webs or rails (10), which in the illustrated and preferred embodiment have a rectangular hollow box shape and are arranged side by side substantially at the same height. They ensure a horizontal transport of the workpiece carriers (7).
  • the workpiece carriers (7) have a drive (12) with a plurality of rollers (13) and scrapers, which on the rails
  • the workpiece carrier (7) has e.g. six evenly distributed rollers (13), three each on each longitudinal side.
  • a guide device (not shown) is provided to keep the workpiece carrier (7) in the conveying direction in the transport direction (41) in the track.
  • the kinematics can also be reversed by the conveyor track (9) consists of two or more rows of stationary and freely rotatable rollers, which cooperate with corresponding rail or runner elements on the workpiece carrier (7).
  • the conveyor drive (11) can be designed in different ways. In the illustrated embodiment, it is designed as a shuttle drive and is located within the guideway (9) and below the rails (io). Figures 3, 6 and 7 illustrate this training.
  • the conveyor drive (11) can one or more consecutively or if necessary. Also operate and convey side by side arranged workpiece carrier (7).
  • (11) comprises a motor (30) and a conveying means (31), which by means of one or more entrainment means
  • the conveyor (32) can be releasably connected to one or more workpiece carriers (7).
  • the conveyor (31) leads in the As shown in the embodiment shown oscillating movements back and forth in the transport direction (41) and has a conveyor bar, the means of end-side drives (42) on one or more support rails (43) in the transport direction (41) rolls or slides.
  • Support rails (43) can be interrupted and have a length corresponding to the delivery stroke.
  • the conveyor bar (31) is driven by the stationary motor (30) via a transmission and suitable drive means, e.g. a rack and pinion (45) driven.
  • the conveyor beam (31) may be long in length and extend through one or more stations (2). In particular, he can take along and transport several workpiece carriers (7) at the same time. The conveying movement takes place intermittently and intermittently, wherein the length of the delivery stroke corresponds to the distance between the jobs (15).
  • the driving device (32) is controllable and allows, if necessary, opening and closing the connection between the conveyor drive (11) and one or more workpiece carriers (7).
  • the conveyor drive of Figure 7 has e.g. a single end driving device (32) for connection to a single workpiece carrier (7).
  • FIG. 12 shows structural details for this purpose.
  • a driver e.g. the vertically movable driving pin shown, together with a suitable controllable adjusting device (34), e.g. a pneumatic cylinder, arranged.
  • a suitable controllable adjusting device e.g. a pneumatic cylinder
  • the receptacle (35) can be designed as a bolt receptacle with a cylindrical opening be or consist of two parallel and transversely to the transport device (41) aligned support plates. Between the driver (33) and the receptacle (35) can be on the positioning device (14) matched game in the positioning axes x, y and / or z exist. The kinematics can also be reversed, wherein the driver (33) together with adjusting device (34) on the workpiece carrier (7).
  • the workpiece carrier (7) can be constructed plate-shaped or frame-shaped.
  • the workpiece carrier (7) is formed as a pallet and has a lattice-like pallet frame (36) consisting of two parallel longitudinal members (37) and a plurality of cross members (38) at the ends and in
  • the conveyor (6) has preferably at each workstation (15) a positioning device (14), which can serve for multi-axis positioning of the workpiece carrier.
  • the positioning device (14) is designed as a stationary override device (20) which at least partially releases the workpiece carrier (7) from the conveyor track (9) during the delivery stroke and during the forward movement in the transport direction (41). The kinetic energy for positioning is gained from the conveying movement.
  • the positioning device (14) can do without additional drives.
  • the positioning device (14) consists of parts which are arranged on the workpiece carriers (7) and of parts which are arranged at the workstation (15) in the region of the guide track (9). These stationary parts are arranged on a substructure (19) or on a frame in the conveyor track (9), for example, between the rails (10).
  • the positioning device (14) can be a
  • Conveyor track (9) or the rails (10) is released.
  • the run-up track (21) extends e.g. parallel to the conveyor track (9) and defines the altitude in the z-direction of the workpiece carrier (7).
  • the contact between the rollers (13) and the rails (10) may still be present, in particular if the rollers (13) are made of an elastic material, e.g. Plastic exist. The contact can be solved alternatively.
  • the run-up track (21) can be designed differently. In the embodiment shown, it consists of a plurality of freely rotatable and arranged at the same height Auflaufrollen (22), which are arranged at the inner region of the two rails (10) in two rows one behind the other. In the illustrated embodiment, six evenly distributed casters (22) are present.
  • the rollers are made of a compressive material, e.g. Steel, and are mounted on a frame-like or made of individual carriers substructure (19) on the guideway (9) or the substrate.
  • the workpiece carrier (7) has at the bottom, e.g. at the ends and the attachment area of cross beams (38), one or more runners (23) co-operating with the runners (22).
  • Runners (23) are as flat support plates with a well-defined thickness and an exact reference to Coordinate system of the clamping device (8) is formed and arranged. The size of the plate surface is in each case matched to the contact region and the travel path of the run-up rollers (22) required for positioning.
  • the runners (23) are provided in the same number and arrangement as the casters (22). When positioning the workpiece carrier (7), all six runners (23) slide simultaneously on the associated casters (22).
  • Figures 4, 5, 13 and 14 illustrate the arrangement and training.
  • the workpiece carrier (7) can have a bake aid (24) on one or both front sides. This is e.g. the chamfer shown in Figure 10. It facilitates a gliding or sliding of the pallet frame (36) on the run-up rollers or casters (22) and possibly also on other conveyors.
  • the kinematic assignment can be reversed, wherein the run-on rollers (22) on the workpiece carrier (7) and the run-up skids (23) on the guide track (9) are arranged.
  • a sliding connection may exist instead of a rolling connection, e.g. the casters (22) are replaced by sliding shoes.
  • the lateral positioning (17) is shown in more detail in FIGS. 4, 13 and 15. It ensures positioning of the workpiece carrier (7) in the y-direction transverse to
  • Transport direction (41) and in the main plane of the conveying movement can also be designed differently. In the embodiment shown, it has a plurality of centering rollers (25) and one in the free space between the
  • Centering rollers (25) cross-blade (26).
  • At the bottom of the workpiece carrier (7) are, for example, on the Front and rear side near the one longitudinal member (37) arranged two aligned along the transport direction (41) aligned swords (26) which cooperate with paired centering rollers (25) which are stationary and freely rotatably mounted on the base (19).
  • the kinematics can also be reversed here.
  • the longitudinal positioning (18) is shown in Figures 10, 11 and 17 in two embodiments variant. It has at least one latching device (27) at a suitable location, which occurs in the positioning and taking the exact position in the x direction.
  • the latching device (27) may e.g. consist of a spring roller (28) mounted on the guide track (9) and connected to e.g. prismatic detent opening (29) on the workpiece carrier (7) cooperates.
  • a spring unit (48) is provided with a mechanical spring.
  • the spring roller (28) is initially run over by the other latching element and deflects springy, whereby it moves back under the restoring force of the spring (48) when receiving the end position and engages positively in the facing prism opening and in this case the workpiece carrier (7 ).
  • the spring unit (48) is designed as a pneumatic cylinder with a rotation. This can cushion the gas cushion.
  • the cylinder can alternatively also be controllable and execute controlled evasive and advancing movements.
  • the latching device (27) can optionally be aligned vertically or horizontally and it can be present once or several times. A kinematic reversal is also possible.
  • the workpiece carrier (7) is formed in the preferred embodiment for a horizontal transport, He can alternatively be designed for a standing or hanging transport and also transported in an inclined position.
  • the design of the drive and the number and arrangement of the rollers (13) may vary accordingly.
  • the workpiece carrier (7) is multitransportable and is suitable for several different conveyors. For this he can e.g. in addition to the drive (12) skid skids on the underside of the pallet frame (36), which are provided for a Skid complexityer.
  • the circulating within the plant (1) workpiece carrier (7) can thereby be transported on different conveyors. For example, after passing through the station row (2) and delivery of the workpieces (3), the workpiece carriers (7) can be returned via a skid conveyor, a conveyor belt or any other conveyor.
  • the positioning device (14) can also be operated in conjunction with other types of conveyor (6).
  • the conveyor drive (11) can be designed as a chain conveyor, feed cylinder or in any other way.
  • the positioning device (14) and the workpiece carrier (7) can also be retrofitted or retrofitted to existing systems (1) and conveyors (6).
  • the workpiece carrier (7) also be converted accordingly during a conversion or other change of the conveyor (6).
  • the positioning device (14) can be maintained in this case.
  • FIGS. 18 to 22 show a multipart variant.
  • the workpiece carrier (7) here consists of a main carrier (49) and one or more secondary carriers (50) which are designed as a trailer and with the main carrier (49) by a coupling (52) can be connected to one or two end faces.
  • the coupling (52) can be rigid or detachable. It can provide a stable connection and one or more positioning means (53), with which the mutual position of the main and secondary beams (49,50) is set.
  • the positioning means (53) may be e.g. Be round pin, which fit into corresponding openings fit.
  • the coupling (52) can be designed in any suitable manner.
  • horizontal coupling cheeks which are arranged on the cross members (38) of the frame members or pallet frame (36) at different altitudes and which can be put over each other under mutual engagement of the positioning means (53) for coupling.
  • the main and secondary beams (49,50) can have different sizes.
  • the main carrier (49) may, for example, be designed as in the first embodiment and have all the above-described structural design features and functions together with media coupling (39).
  • the secondary carrier (50) equipped with its own drive (12) can be shorter and, if necessary, becomes independent or from the main carrier (49) via the coupling (52) with operating media provided .
  • the secondary beam (50) can fulfill various functions. First, it can form a workpiece carrier extension to different
  • the secondary support (50) as a magazine for components and / or if necessary. also serve tools and be trained accordingly.
  • loose components are carried, which are received in the stations (2) of the local processing equipment (4) and assembled with the on the main carrier (49) located body or sub-body and joined.
  • Secondary support (50) can be suitable receptacles (51) for the components and / or if necessary. also have for special tools.
  • Embodiments may be designed in lightweight construction.
  • the frame structures shown or grid structures with narrow support profiles are advantageous.
  • the required support surfaces for the workpieces (3) can be formed by shape-optimized and lightweight supports (54), which possibly broaden at the beam ends or corner regions and can stiffen the frame structure.
  • the plate-like supports (54) can protrude laterally beyond the pallet frame (36) and carry at the bottom of the drives (12) or rollers (13).
  • lightweight materials with plastic or composite materials, such as CFRP, GRP or the like be used. By minimizing weight during acceleration, the acceleration and braking processes can be carried out more energy-efficiently.
  • Figures 18 to 22 also illustrate the arrangement possibility of a guide means (55) on the conveyor track (9).
  • FIG. 22 illustrates in an end view of the roller assembly.
  • Figures 23 to 26 show a variant of the conveyor (6), which here has a multi-storey conveyor track (58) and a frame (59) with tracks in several levels one above the other.
  • the overhead work path (61) corresponds to the conveyor track (9) in the first embodiments.
  • a return path (62) for the empty one-piece or multi-part workpiece carrier (7) is arranged.
  • the return track (62) can also have a conveyor (63) or conveyor drive, e.g. as along the return path (62) circumferential belt drive is formed, which entrains the workpiece carrier (7) with frictional engagement.
  • the conveyor (63) is preferably designed such that it is suitable for a very wide variety of types of workpiece carriers and not only for the designs shown in the exemplary embodiments.
  • the workpiece carriers (7) can be moved in a vertical circuit, wherein at least one end of the track, preferably at both ends, a charging station (64) together with lifting device (65) are arranged. At the loading stations (64), the workpiece carriers (7) can be loaded and unloaded with workpieces. By the lifting devices (65) the workpiece carriers (7) between the webs (61,62) can be moved back and forth and implemented.
  • the lifting devices can (65) be designed in any suitable manner. In the embodiment shown, they consist of a piece of web (66), which with the work path (61) and the return path (62) and the local conveying means (11,63) corresponds and to push over the workpiece carrier (7) flush and connected with a controllable linear actuator (67), eg a scissors, is connected.
  • a controllable linear actuator eg a scissors
  • the multi-level guideway (58) and also the above-described conveyor track (9) can be used for easy and economic adaptation to different
  • System configurations have a modular design and for the rail area between the charging stations (64) one or more modules (60) according to Figure 25 have.
  • the modules (60) can be self-sufficient and have sections of the conveying devices (11, 63).
  • the modules (60) can be coupled in their path and in the conveying devices (11, 63) to form an arbitrarily long path.
  • the positioning device (14) preferably has at least one stroke positioning (16).
  • the lateral positioning (17) and / or the longitudinal positioning (18) can be dispensed with or replaced by lateral and / or longitudinal stops on the guide track (9) or positioning by the conveyor drive (11).
  • the latching device (27) can be other types of
  • the locking elements instead of a spring (48) or another be equipped compressible organ with a controllable and driven adjusting device.
  • the locking device (27) can also be formed by a controllable Skidklammer.
  • the workpiece carriers (7) can migrate in a system-wide, large circuit.
  • the conveyor (6) can move the workpiece carrier (7) between two adjacent stations (2) or work stations (15), e.g. a loading point and a weld, reversibly move back and forth, which is possible on a straight or a curved conveyor track (9).
  • several stations can be arranged crosswise, with one or more workpiece carriers (7) also transversely to their normal transport direction (41) are displaceable with a corresponding conveyor.
  • u.U. Rail pieces are transported.
  • the function of a tool carrier may be in the foreground in the variants with closer station binding.
  • the conveyor track has a straight extension. It may instead also have a non-linear and at least locally curved shape. It may, for example, form a concentric arc or ring track, wherein the conveyor drive (11) is designed as a kind of carousel drive and the workpiece carrier (7) moves circumferentially or reversibly in a curved or circular path. Furthermore, the conveyor drive (11) and the one or more workpiece carriers (7) can stand in a permanent and not dissolved in operation driving connection. LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • processing station 3 workpiece, body component

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)
  • Special Conveying (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung (6) zum Transport von Werkstückträgern (7) von und zu ein oder mehreren Arbeitsstellen (15), wobei die Fördereinrichtung (6) eine stationäre Förderbahn (9) für die Werkstückträger (7) und einen Förderantrieb (11) aufweist. Die Fördereinrichtung (6) weist an der Arbeitsstelle (15) eine als stationäre Auflaufeinrichtung (20) ausgebildete Positioniereinrichtung (14) zur mehrachsigen Positionierung des Werkstückträgers (7) auf, wobei die Auflaufeinrichtung (20) beim Förderhub den Werkstückträger (7) von der Förderbahn (9) zumindest teilweise löst.

Description

BESCHREIBUNG
Fördereinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Eine derartige Fördereinrichtung zum Transport von palettenartigen Werkstückträgern von und zu ein oder mehreren Arbeitsstellen ist aus der Praxis im
Karosserierohbau bekannt. Die Werkstückträger werden auf einer stationären Förderbahn, z.B. einer Schienenbahn, mittels eines Förderantriebs bewegt. An der Arbeitsstelle besteht häufig ein Bedürfnis nach einer genauen Positionierung der auf den Werkstückträgern befindlichen Werkstücke. Die Werkstücke werden mittels einer hochgenauen Spanneinrichtung auf dem Werkstückträger positioniert. Um den Positionsbezug zu Bearbeitungsgeräten in einer Station herzustellen, ist auch eine entsprechend genaue Positionierung des Werkstückträgers an der
Arbeitsstelle erwünscht. Hierzu ist es bekannt, mit einer stationseigenen Hubeinrichtung den Werkstückträger von der Fördereinrichtung abzunehmen und in eine Stationsreferenz oder in eine Unterbauspanntechnik abzusenken. Die Hubeinrichtung muss dazu in der Regel separate Vertikal- und Horizontalbewegungen ausführen, die Taktzeit kosten.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bessere Förder- und Positioniertechnik aufzuzeigen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch .
Eine mehrachsige Positioniereinrichtung sorgt für einen genauen Bezug zwischen dem Werkstückträger und dem darauf befindlichen Werkstück gegenüber der
Bearbeitungsperipherie. Das oder die Werkstück (e) können dadurch mit der gewünschten Präzision bearbeitet werden. Die Ausbildung der Positioniereinrichtung als stationäre Auflaufeinrichtung hat den Vorteil, dass das Positionieren während des Förderhubs erfolgen kann, wobei hierfür auch die kinetische Energie der Förderbewegung ausgenutzt wird. Dies ist günstig für die Taktzeit, weil der Werkstückträger nicht erst in der Endposition stehen muss, bevor er positioniert werden kann. Außerdem sind die Kinematik und der Bauaufwand einfacher. Auf aufwändige Positionierantriebe mit Zusatzbewegen und zusätzlichen
Antrieben kann zumindest weitgehend verzichtet werden. Die Positioniereinrichtung kann völlig antriebslos ausgebildet werden.
Dies vereinfacht auch die Anordnungsmöglichkeiten der Positioniereinrichtung, die an beliebigen Stellen innerhalb der Fördereinrichtung angeordnet werden kann. Hierbei ist es außerdem möglich, mehrere Positioniereinrichtungen mit Abstand hintereinander entlang der Förderrichtung anzuordnen und mit einer gemeinsamen Fördereinrichtung zu verbinden. Hierdurch können mehrere Werkstückträger gleichzeitig befördert und positioniert werden. Dies hat besondere Vorteile für eine taktgebundene Bearbeitungsanlage, insbesondere eine Transferanlage. Eine multitransportable Ausbildung der Werkstückträger mit der Eignung für mehrere unterschiedliche Fördereinrichtungen, z.B. für den Rücktransport, steigert die Flexibilität noch weiter.
Die beanspruchte Fördereinrichtung eignet sich besonders für den Einsatz in Fertigungsanlagen für den Karosserierohbau. Ein bevorzugter Einsatzbereich liegt bei liegend transportierten , die z.B. eine Bodengruppe oder andere Karosseriebauteile transportieren. Die Werkstückträger können in einem Kreislauf zirkulieren, wobei eine mehrstöckige Förderbahn besonders vorteilhaft ist. Der Werkstückträger kann einteilig oder mehrteilig sein und lässt sich insbesondere in der mehrteiligen Ausführung an unterschiedliche Betriebserfordernisse und -funktionen anpassen. Er steht über eine Mitnahmeeinrichtung mit einem Fördermittel des Förderantriebs, z.B. einem Förderbalken, in lösbarer Verbindung. Die Verbindung kann Spiel haben und eine hochgenaue mehrachsige, insbesondere dreiachsige Positionierung erlauben. Der Förderantrieb kann nach der Positionierung und während der Werkstückbearbeitung noch mit dem Werkstückträger verbunden bleiben. Die Verbindung kann alternativ nach der Positionierung gelöst werden, was ein Zurückfahren eines oszillierenden Förderantriebs ermöglicht. Der Förderantrieb kann eine Förderbewegung ähnlich wie ein Hubshuttle ausführen, wobei die bei konventionellen Shuttles übliche Hubbewegung durch die Mitnahmeeinrichtung ersetzt wird und der Förderbalken nur eine oszillierende Bewegung vor und zurück in der gleichen Ebene ausführt.
Die beanspruchte Förder- und Positioniertechnik reduziert die Nebenzeiten innerhalb des Arbeitstakts zu Gunsten der Prozesszeiten und des Wirkungsgrads. Ferner werden die Kosten gemindert . Die Technik ist hochflexibel und lässt sich an alle Erfordernisse der Fertigungsumgebung, z.B. einen Wechsel von Typen oder Modellen der Karosserien oder Fahrzeuge, anpassen. Die Technik kann bei
Anlagenvergrößerungen mitwachsen. Sie lässt sich bei neuen Anlagen einsetzen und ermöglicht auch eine Umrüstung und Modernisierung vorhandener Anlagen.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:
Figur 1: eine schematische Draufsicht auf eine
Bearbeitungsanlage in Form einer Transferanlage mit mehreren Bearbeitungsstationen, einer Fördereinrichtung und Positioniereinrichtungen in jeder Station,
Figur 2 : eine Variante der Anlage mit einer
Bearbeitungsstation und einem vorgeschalteten Werkzeugwechsler nebst Magazin,
Figur 3 : eine perspektivische Ansicht der
Fördereinrichtung mit einem Werkzeugträger, einer Förderbahn und einer Positioniereinrichtung,
Figur 4 : eine Stirnansicht der Förder- und
Positioniereinrichtung von Figur 3,
Figur 5 und 6 : eine geklappte Seiten- und Draufsicht auf die Förder- und Positioniereinrichtung von Figur 3 und 4 ,
Figur 7 : eine perspektivische Ansicht eines Förderantriebs ,
Figur 8 und 9 : eine perspektivische Ansicht und eine
Draufsicht auf einen Werkstückträger,
Figur 10 : eine vergrößerte Detailansicht des
Werkstückträgers mit einer Hub- und einer Längspositionierung, Figur 11: eine Variante der Längspositionierung,
Figur 12 : eine ausschnittsweise Darstellung einer
Mitnahmeeinrichtung von Hubantrieb und Werkstückträger,
Figur 13: eine stärker detaillierte Draufsicht auf einen Werkstückträger und eine Positioniereinrichtung,
Figur 14 : eine vergrößerte Detailansicht einer
Hubpositionierung,
Figur 15: eine vergrößerte Detailansicht einer Hub- und Seitenpositionierung,
Figur 16 u. 17: eine perspektivische Ansicht und eine
Draufsicht der Förderbahn mit den stationären Bestandteilen einer Positioniereinrichtung,
Figur 18 bis 22 : eine Variante eines mehrteiligen
Werkstückträgers und einer Förderbahn und
Figur 23 bis 26: eine weitere Variante der Förderbahn mit Rückführung der Werkstückträger.
Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung (6) zum Transport von ein oder mehreren Werkstückträgern (7) , die von und zu ein oder mehreren Arbeitsstellen (15) transportiert werden. Die Erfindung betrifft ferner ein Förderverfahren und eine Anlage (1) mit ein oder mehreren solchen Fördereinrichtungen (6) .
Figur 1 und 2 zeigen jeweils eine Anlage (1) mit mindestens einer Fördereinrichtung (6) in zwei Varianten. In beiden Fällen kann es sich um eine Bearbeitungsanlage - S -
(1) für ein oder mehrere Werkstücke (3) handeln, die mit ein oder mehreren Stationen (2) ausgerüstet ist, in denen ein oder mehrere Bearbeitungsgeräte (4) die Werkstücke (3) bearbeiten. Dies können z.B. mehrachsige Roboter mit Fügewerkzeugen zum Schweißen, Kleben, Montieren,
Assemblieren und dergl. sein. Die Werkstücke können von beliebiger Art, Zahl und Größe sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um Fahrzeug- Karosseriebauteile, insbesondere Blechbauteile.
Ein oder mehrere Werkstücke (3) sind auf einem Werkstückträger (7) angeordnet. Dieser weist eine Spanneinrichtung (8) zur Aufnahme und exakten Positionierung der Werkstücke (3) auf. Die Spanneinrichtung (8) ist steuerbar und kann ein oder mehrere einzeln oder gruppenweise steuerbare Spanner mit angepassten Formauflagen für die Werkstücke (3) aufweisen. Die Spanner können z.B. Kniehebelantriebe besitzen, die bei der Beladung mittels einer geeigneten Antriebstechnik geschlossen werden und dann in der Schließ- und
Spannposition durch eine Totpunktlage oder dergl . verharren. In Figur 2 ist diese Ausbildung angedeutet.
Der Werkstückträger (7) kann außerdem eine Medienkupplung (39) aufweisen, die an der Arbeitsstelle (15) mit einer stationären Medienversorgung gekuppelt werden kann. Hierdurch kann die Spanneinrichtung (8) mit Energie und anderen Betriebsmitteln versorgt werden. Außerdem können Steuersignale für etwaige auf dem Werkstückträger (7) vorhandene Antriebe oder dergl. übertragen werden. Figur 3 bis 6, 8, 9 und 13 sowie Figur 18 bis 22 zeigen zwei Varianten der Ausbildung des Werkstückträgers (7) .
Figur 1 zeigt eine Bearbeitungsanlage (1) in Form einer Transferanlage, bei der mehrere Stationen (2) hintereinander mit z.B. gleichen Abständen entlang einer Transferlinie (5) angeordnet sind. In den Stationen (2) ist jeweils mindestens eine Arbeitsstelle (15) vorhanden. Die Anlage (1) wird taktweise betrieben, wobei sich in jeder Station (2) und an jeder Arbeitsstelle (15) jeweils ein Werkstückträger (7) befindet und die Werkstückträger (7) gemeinsam stationsweise weiter transportiert werden. Für den Transport der Werkstückträger (7) ist mindestens eine Fördereinrichtung (6) vorhanden, die nachfolgend näher beschrieben wird und welche die Werkstückträger (7) in Transportrichtung (41) taktweise bewegt.
Figur 2 zeigt eine Variante einer Anlage (1) , bei der eine einzelne Station (2) mit Bearbeitungsgeräten (4) vorhanden ist, welche über eine Fördereinrichtung (6) an einen Werkzeugwechsler (46) angeschlossen ist, auf dem mehrere unterschiedliche Werkstückträger für unterschiedliche Bauteiltypen A, B, C, D lösbar angeordnet sind. Die Werkstückträger (7) haben unterschiedliche, typbezogene Spanneinrichtungen (8) . Die Beladung des Werkstückträgers (7) und seiner Spanneinrichtung (8) erfolgt am Werkzeugwechsler (46) mittels eines Bearbeitungsgeräts (4), z.B. eines Transportroboters. Der Werkzeugwechsler
(46) ist z.B. als Drehtisch ausgebildet, der z.B. vier Aufnahmen für Werkstückträger (7) aufweist und in der Übergabe-Drehstellung zu der benachbarten Station (2) fluchtet. An den Werkzeugwechsler (46) kann auch ein
Magazin (47) für weitere typgebundene Werkzeugträger (7) unterschiedlicher Bauart angeordnet sein. In Variation zu der gezeigten Ausführung können mehr als zwei Stationen tangential an den Drehtisch (46) mittels Fördereinrichtungen (6) angeschlossen sein. Das Magazin
(47) kann auch entfallen oder mehrfach vorhanden sein.
Die Fördereinrichtung (6) dient zum Transport der Werkstückträger (7) von und zu den Arbeitsstellen (15) . sie weist eine stationäre Förderbahn (9) und einen
Förderantrieb (11) sowie eine Positioniereinrichtung (14) für die Werkstückträger (7) auf. Figur 3 bis 6 verdeutlichen diese Anordnung. Figur 23 bis 26 zeigen hierzu eine Variante.
Die Förderbahn (9) besteht z.B. aus zwei parallelen Bahnholmen oder Schienen (10) , die in der gezeigten und bevorzugten Ausführungsform eine rechteckige Hohlkastenform haben und im wesentlichen auf gleicher Höhe nebeneinander angeordnet sind. Sie sorgen für einen liegenden Transport der Werkstückträger (7) . Die Werkstückträger (7) haben ein Laufwerk (12) mit mehreren Laufrollen (13) nebst Abstreifern, die auf den Schienen
(10) rollen. Der Werkstückträger (7) hat z.B. sechs gleichmäßig verteilte Laufrollen (13) , je drei außen an jeder Längsseite. Außerdem ist eine Führungseinrichtung (nicht dargestellt) vorhanden, um die Werkstückträger (7) bei der Förderbewegung in Transportrichtung (41) in der Spur zu halten.
In Abwandlung der gezeigten Ausführungsform kann die Kinematik auch umgedreht werden, indem die Förderbahn (9) aus zwei oder mehr Reihen von stationär gehaltenen und frei drehbaren Laufrollen besteht, die mit entsprechenden Schienen- oder Kufenelementen am Werkstückträger (7) zusammenwirken.
Der Förderantrieb (11) kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist er als Shuttleantrieb ausgestaltet und befindet sich innerhalb der Führungsbahn (9) und unterhalb der Schienen (io) . Figur 3, 6 und 7 verdeutlichen diese Ausbildung. Der Förderantrieb (11) kann ein oder mehrere hintereinander oder ggf . auch nebeneinander angeordnete Werkstückträger (7) gemeinsam bedienen und befördern. Der Förderantrieb
(11) weist einen Motor (30) und ein Fördermittel (31) auf, welches mittels ein oder mehrerer Mitnahmeeinrichtungen
(32) mit ein oder mehreren Werkstückträgern (7) lösbar verbunden werden kann. Das Fördermittel (31) führt in der gezeigten Ausführungsform oszillierende Bewegungen vor und zurück in Transportrichtung (41) aus und weist einen Förderbalken auf, der mittels endseitiger Laufwerke (42) auf ein oder mehreren Stützschienen (43) in Transportrichtung (41) rollt oder gleitet. Die
Stützschienen (43) können unterbrochen sein und haben eine dem Förderhub entsprechende Länge. Der Förderbalken (31) wird von dem stationären Motor (30) über ein Getriebe und ein geeignetes Antriebsmittel, z.B. einen Zahnstangentrieb (45) angetrieben. Eine stationäre Führung (44) mit
Seitenrollen und dergl . sorgt für eine gerade Führung des Förderbalkens (31) .
Der Förderbalken (31) kann eine große Länge haben und sich durch ein oder mehrere Stationen (2) erstrecken. Er kann insbesondere mehrere Werkstückträger (7) gleichzeitig mitnehmen und transportieren. Die Förderbewegung erfolgt hierbei intermitierend und taktweise, wobei die Länge des Förderhubs dem Abstand zwischen den Arbeitsstellen (15) entspricht.
Die Mitnahmeeinrichtung (32) ist steuerbar und erlaubt bei Bedarf ein Öffnen und Schließen der Verbindung zwischen dem Förderantrieb (11) und ein oder mehreren Werkstückträgern (7) . Der Förderantrieb von Figur 7 weist z.B. eine einzelne endseitige Mitnahmeeinrichtung (32) zur Verbindung mit einem einzelnen Werkstückträger (7) auf.
Figur 12 zeigt hierzu konstruktive Details. Am Fördermittel oder Förderbalken (31) ist ein Mitnehmer (33), z.B. der gezeigte vertikal bewegliche Mitnahmebolzen, zusammen mit einer geeigneten steuerbaren Stelleinrichtung (34), z.B. einem pneumatischen Zylinder, angeordnet. In angehobener Stellung wirkt der Mitnehmer (33) mit einer Aufnahme (35) an der Unterseite des
Werkstückträgers (7) zusammen. Die Aufnahme (35) kann als Bolzenaufnahme mit einer zylindrischen Öffnung ausgebildet sein oder aus zwei parallelen und quer zur Transporteinrichtung (41) ausgerichteten Stützplatten bestehen. Zwischen dem Mitnehmer (33) und der Aufnahme (35) kann ein auf die Positioniereinrichtung (14) abgestimmtes Spiel in den Positionierachsen x, y und/oder z bestehen. Die Kinematik kann auch umgekehrt sein, wobei sich der Mitnehmer (33) nebst Stelleinrichtung (34) am Werkstückträger (7) befindet.
-Der Werkstückträger (7) kann plattenförmig oder rahmenförmig aufgebaut sein. In der gezeigten Ausführungsform ist der Werkstückträger (7) als Palette ausgebildet und besitzt einen gitterartigen Palettenrahmen (36) , der aus zwei parallelen Längsträgern (37) und mehreren Querträgern (38) an den Stirnenden und im
Mittelbereich besteht. Zwischen den Längs- und Querträgern (37,38) sind Freiräume vorhanden.
Die Fördereinrichtung (6) besitzt an vorzugsweise jeder Arbeitsstelle (15) eine Positioniereinrichtung (14), die zur mehrachsigen Positionierung des Werkstückträgers dienen kann. Die Positioniereinrichtung (14) ist dabei als stationäre Auflaufeinrichtung (20) ausgebildet, die beim Förderhub und während der Vorwärtsbewegung in Transportrichtung (41) den Werkstückträger (7) von der Förderbahn (9) zumindest teilweise löst. Die kinetische Energie zum Positionieren wird aus der Förderbewegung gewonnen. Die Positioniereinrichtung (14) kann ohne zusätzliche Antriebe auskommen.
Die Positioniereinrichtung (14) besteht aus Teilen, die an den Werkstückträgern (7) angeordnet sind und aus Teilen, die an der Arbeitsstelle (15) im Bereich der Führungsbahn (9) angeordnet sind. Diese stationären Teile sind an einem Unterbau (19) oder an einem Gestell in der Förderbahn (9) z.B. zwischen den Schienen (10) angeordnet. Die Positioniereinrichtung (14) kann eine
Hubpositionierung (16) , eine Seitenpositionierung (17) und eine Längspositionierung (18) aufweisen. Hierdurch kann der Werkstückträger (7) an der Arbeitsstelle (15) nach den drei Raumachsen x, y, und z positioniert werden.
Die in Figur 5, 13 und 14 verdeutlichte Hubpositionierung (16) bildet eine Hubführung in der vertikalen z-Achse und weist eine Auflaufbahn (21) auf, durch welche der Werkstückträger (7) bei der Positionierung von der
Förderbahn (9) bzw. den Schienen (10) gelöst wird. Die Auflaufbahn (21) erstreckt sich z.B. parallel zur Förderbahn (9) und definiert die Höhenlage in z-Richtung des Werkstückträgers (7) . Der Kontakt zwischen den Laufrollen (13) und den Schienen (10) kann hierbei noch vorhanden sein, insbesondere wenn die Laufrollen (13) aus einem elastischen Material, z.B. Kunststoff bestehen. Der Kontakt kann alternativ gelöst werden.
Die Auflaufbahn (21) kann unterschiedlich ausgestaltet sein. In der gezeigten Ausführungsform besteht sie aus mehreren frei drehbaren und auf gleicher Höhe angeordneten Auflaufrollen (22), die am Innenbereich der beiden Schienen (10) in zwei Reihen hintereinander angeordnet sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind sechs gleichmäßig verteilte Auflaufrollen (22) vorhanden. Die Rollen bestehen aus einem druckbelastbaren Material, z.B. Stahl, und sind über einen gestellartigen oder aus Einzelträgern bestehenden Unterbau (19) an der Führungsbahn (9) oder dem Untergrund gelagert.
Der Werkstückträger (7) weist an der Unterseite, z.B. an den Enden und dem Anbindungsbereich von Querträgern (38) , ein oder mehrere Auflaufkufen (23) auf, die mit den Auflaufrollen (22) definiert zusammenwirken. Die
Auflaufkufen (23) sind als ebene Stützplatten mit einer genau definierten Dicke und einem exakten Bezug zum Koordinatensystem der Spanneinrichtung (8) ausgebildet und angeordnet. Die Größe der Plattenfläche ist jeweils auf den Kontaktbereich und den zum Positionieren erforderlichen Wegbereich der Auflaufrollen (22) abgestimmt. Die Auflaufkufen (23) sind in gleicher Zahl und Anordnung wie die Auflaufrollen (22) vorgesehen. Beim Positionieren des Werkstückträgers (7) gleiten alle sechs Auflaufkufen (23) gleichzeitig auf die zugehörigen Auflaufrollen (22) auf. Figur 4, 5, 13 und 14 verdeutlichen die Anordnung und Ausbildung.
Zur Vereinfachung des Aufgleitvorgangs kann der Werkstückträger (7) an ein oder beiden Frontseiten eine Auflaufhilfe (24) aufweisen. Dies ist z.B. die in Figur 10 dargestellte Anschrägung. Sie erleichtert ein Angleiten oder Aufgleiten des Palettenrahmens (36) an den Anlaufrollen oder Auflaufrollen (22) und ggf. auch an anderen Fördereinrichtungen.
in Abwandlung der gezeigten Ausführungsform kann die kinematische Zuordnung umgekehrt sein, wobei die Auflaufrollen (22) am Werkstückträger (7) und die Auflaufkufen (23) an der Führungsbahn (9) angeordnet sind. Ferner kann eine gleitende Verbindung statt einer Rollverbindung bestehen, wobei z.B. die Auflaufrollen (22) durch Gleitschuhe ersetzt sind.
Die Seitenpositionierung (17) ist in Figur 4, 13 und 15 genauer dargestellt. Sie sorgt für eine Positionierung des Werkstückträgers (7) in y-Richtung quer zur
Transportrichtung (41) und in der Hauptebene der Förderbewegung. Die Seitenpositionierung (17) kann ebenfalls unterschiedlich ausgebildet sein. In der gezeigten Ausführungsform weist sie mehrere Zentrierrollen (25) und jeweils ein in den Freiraum zwischen den
Zentrierrollen (25) greifendes Schwert (26) auf. An der Unterseite des Werkstückträgers (7) sind z.B. an der Vorder- und Rückfrontseite nahe des einen Längsträgers (37) zwei fluchtend längs der Transportrichtung (41) ausgerichtete Schwerter (26) angeordnet, die mit paarweisen Zentrierrollen (25) zusammenwirken, die am Unterbau (19) stationär und frei drehbar gelagert sind. Die Kinematik kann auch hier umgekehrt sein.
Die Längspositionierung (18) ist in Figur 10, 11 und 17 in zwei AusführungsVariante dargestellt. Sie weist mindestens eine Rasteinrichtung (27) an geeigneter Stelle auf, die bei der Positionierung und bei Einnahme der exakten Position in x-Richtung einfällt. Die Rasteinrichtung (27) kann z.B. aus einer an der Führungsbahn (9) gelagerten Federrolle (28) bestehen, die mit einer z.B. prismatischen Rastöffnung (29) am Werkstückträger (7) zusammenwirkt. In der Variante von Figur 10 ist eine Federeinheit (48) mit einer mechanischen Feder vorgesehen. Bei der Positionierbewegung wird die Federrolle (28) zunächst vom anderen Rastelement überfahren und weicht dabei federnd aus, wobei sie bei Einnahme der Endposition sich unter der Rückstellkraft der Feder (48) wieder zurückbewegt und formschlüssig in die zugewandte Prismaöffnung eingreift und hierbei den Werkstückträger (7) positioniert.
in der Variante von Figur 11 ist die Federeinheit (48) als pneumatischer Zylinder mit einer Verdrehsicherung ausgebildet. Hierbei kann das Gaspolster federn. Der Zylinder kann alternativ auch steuerbar sein und gesteuerte Ausweich- und Vorschubbewegungen ausführen.
Die Rasteinrichtung (27) kann wahlweise vertikal oder horizontal ausgerichtet sein und sie kann einfach oder mehrfach vorhanden sein. Eine kinematische Umkehr ist gleichfalls möglich. Für die Längspositionierung (18) empfiehlt es sich außerdem, an der Mitnahmeeinrichtung (32) ein ausreichendes Spiel in Transportrichtung (41) und in der x-Achse vorzusehen, welches größer als das Positionierspiel ist. Entsprechendes gilt für die Seitenpositionierung (17) .
Der Werkstückträger (7) ist in der bevorzugten Ausführungsform für einen liegenden Transport ausgebildet, Er kann alternativ für einen stehenden oder hängenden Transport gestaltet sein und auch in Schräglage transportiert werden. Die Ausbildung des Laufwerks und die Zahl und Anordnung der Laufrollen (13) können entsprechend variieren.
Der Werkstückträger (7) ist multitransportabel ausgebildet und eignet sich für mehrere unterschiedliche Fördereinrichtungen. Hierfür kann er z.B. außer dem Laufwerk (12) noch Skidkufen an der Unterseite des Palettenrahmens (36) aufweisen, die für einen Skidförderer vorgesehen sind. Die innerhalb der Anlage (1) zirkulierenden Werkstückträger (7) können hierdurch auf unterschiedlichen Förderern transportiert werden. Beispielsweise kann nach Durchlaufen der Stationsreihe (2) und Abgabe der Werkstücke (3) einen Rückbeförderung der Werkstückträger (7) über einen Skidförderer, ein Transportband oder einen beliebigen anderen Förderer erfolgen.
Die Positioniereinrichtung (14) kann auch in Verbindung mit anderen Arten von Fördereinrichtung (6) betrieben werden. Beispielsweise kann der Förderantrieb (11) als Kettenförderer, Vorschubzylinder oder in beliebig anderer Weise ausgebildet sein. Die Positioniereinrichtung (14) und der Werkstückträger (7) lassen sich dabei auch an bereits vorhandene Anlagen (1) und Fördereinrichtungen (6) nachrüsten oder umrüsten. Durch die multitransportable Ausbildung kann der Werkstückträger (7) außerdem bei einem Umbau oder einer anderen Änderung der Fördereinrichtung (6) entsprechend umgerüstet werden. Die Positioniereinrichtung (14) kann hierbei beibehalten werden.
In den vorbeschriebenen Ausführungsformen von Figur 1 bis 17 ist der Werkstückträger (7) einteilig ausgebildet. Figur 18 bis 22 zeigen eine mehrteilige Variante. Der Werkstückträger (7) besteht hier aus einem Hauptträger (49) und ein oder mehreren Nebenträgern (50) , die als Anhänger ausgebildet sind und mit dem Hauptträger (49) durch eine Kupplung (52) an ein oder zwei Stirnseiten verbunden werden können. Die Kupplung (52) kann starr oder lösbar sein. Sie kann eine lagefeste Verbindung schaffen und ein oder mehrere Positioniermittel (53) aufweisen, mit denen die gegenseitige Lage von Haupt- und Nebenträger (49,50) festgelegt wird. Die Positioniermittel (53) können z.B. Rundzapfen sein, die in entsprechende Öffnungen passgenau eingreifen.
Die Kupplung (52) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um horizontale Kupplungswangen, die an den Querträgern (38) der Rahmengesteile oder Palettenrahmen (36) in unterschiedlichen Höhenlagen angeordnet sind und die unter gegenseitigem Eingriff der Positioniermittel (53) zum Ankuppeln übereinander gesteckt werden können.
Die Haupt- und Nebenträger (49,50) können unterschiedliche Größen aufweisen. Der Hauptträger (49) kann z.B. wie im ersten Ausführungsbeispiel ausgestaltet sein und alle vorbeschriebenen konstruktiven Gestaltungsmerkmale und Funktionen nebst Medienkupplung (39) haben. Der mit einem eigenen Laufwerk (12) ausgerüstete Nebenträger (50) kann kürzer sein und wird ggf. eigenständig oder vom Hauptträger (49) über die Kupplung (52) mit Betriebsmedien versorgt .
Der Nebenträger (50) kann verschiedene Funktionen erfüllen. Zum einen kann er eine Werkstückträgerverlängerung bilden, um unterschiedliche
Typvarianten von Werkstücken (3) aufnehmen zu können, z.B. Karosserien mit unterschiedlichen Heckausführungen und dementsprechend unterschiedlichen Karosserielängen. Andererseits kann der Nebenträger (50) als Magazin für Bauteile und/oder ggf . auch Werkzeuge dienen und entsprechend ausgebildet sein. Hier können z.B. lose Bauteile mitgeführt werden, die in den Stationen (2) von den dortigen Bearbeitungsgeräten (4) aufgenommen und mit der auf dem Hauptträger (49) befindlichen Karosserie oder Teilkarosserie assembliert und gefügt werden. Der
Nebenträger (50) kann hierfür geeignete Aufnahmen (51) für die Bauteile und/oder ggf . auch für spezielle Werkzeuge aufweisen.
.Die Werkstückträger (7) in den verschiedenen
Ausführungsbeispielen können in Leichtbauweise ausgeführt sein. Hierfür sind einerseits die gezeigten Rahmenbauweisen oder Gitterstrukturen mit schmalen Tragprofilen vorteilhaft. Die erforderlichen Stützflächen für die Werkstücke (3) können durch formoptimierte und leichte Auflagen (54) gebildet werden, die sich ggf. an den Trägerenden bzw. Eckbereichen verbreitern und die Rahmenstruktur versteifen können. Die plattenartigen Auflagen (54) können seitlich über den Palettenrahmen (36) hinausragen und an der Unterseite die Laufwerke (12) bzw. Laufrollen (13) tragen. Außerdem können Leichtbaumaterialien mit Kunststoff oder Verbundwerkstoffen, z.B. CFK, GFK oder dgl . zum Einsatz kommen. Durch die Gewichtsminimierung können beim Transport die Beschleunigungs- und Bremsvorgänge energiesparender ausgeführt werden. Figur 18 bis 22 verdeutlichen außerdem die Anordnungsmöglichkeit einer Führungseinrichtung (55) an der Förderbahn (9). Sie besteht z.B. aus einer innenseitig an einem Bahnholm (10) angeordneten parallelen Führungsschiene (56) mit einem im wesentlichen U-förmigen Querschnitt, wobei der eine innenliegende und hochragende Schienensteg als Führungsleiste dient, an der Führungsrollen (57) am Werkstückträger (7) bzw. am Hauptträger (49) und ggf. am Nebenträger (50) beidseits angreifen. Figur 22 verdeutlicht in einer Stirnansicht die Rollenanordnung .
Figur 23 bis 26 zeigen eine Variante der Fördereinrichtung (6) , die hier eine mehrstöckige Förderbahn (58) und ein Gestell (59) mit Bahnen in mehreren Ebenen übereinander aufweist. Die oben liegende Arbeitsbahn (61) entspricht der Förderbahn (9) in den ersten Ausführungsbeispielen. Unterhalb der Arbeitsbahn (61) ist eine Rückführbahn (62) für die leeren einteiligen oder mehrteiligen Werkstückträger (7) angeordnet. An der Arbeitsbahn (61) befindet sich ein Förderantrieb (11) der eingangs beschriebenen Art. Die Rückführbahn (62) kann ebenfalls einen Förderer (63) oder Förderantrieb aufweisen, der z.B. als längs der Rückführbahn (62) umlaufender Riementrieb ausgebildet ist, welcher die Werkstückträger (7) mit Reibschluss mitnimmt. Der Förderer (63) ist bevorzugt derart ausgebildet, dass er sich für unterschiedlichste Arten von Werkstückträgern eignet und nicht nur für die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Bauformen.
An der mehrstöckigen Führungsbahn (58) können die Werkstückträger (7) in einem vertikalen Kreislauf bewegt werden, wobei an mindestens einem Bahnende, vorzugsweise an beiden Enden, eine Ladestation (64) nebst Hubeinrichtung (65) angeordnet sind. An den Ladestationen (64) können die Werkstückträger (7) mit Werkstücken be- und entladen werden. Durch die Hubeinrichtungen (65) können die Werkstückträger (7) zwischen den Bahnen (61,62) hin und her bewegt und umgesetzt werden.
Die Hubeinrichtungen können (65) in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. In der gezeigten Ausführungsform bestehen sie aus einem Bahnstück (66) , welches mit der Arbeitsbahn (61) und der Rückführbahn (62) sowie den dortigen Fördereinrichtungen (11,63) korrespondiert und zum Überschieben des Werkstückträgers (7) bündig anschließt und das mit einem steuerbaren Hubantrieb (67) , z.B. einer Hubschere, verbunden ist.
Die mehrstöckige Führungsbahn (58) und auch die vorbeschriebene Förderbahn (9) können zur leichten und wirtschaftlichen Anpassung an unterschiedliche
Anlagengestaltungen modular aufgebaut sein und für den Bahnbereich zwischen den Ladestationen (64) ein oder mehrere Module (60) gemäß Figur 25 aufweisen. Die Module (60) können autark ausgebildet sein und Abschnitte der Fördereinrichtungen (11,63) aufweisen. Die Module (60) lassen sich in ihrem Bahnverlauf und in den Fördereinrichtungen (11,63) zur Bildung einer beliebig langen Bahn koppeln.
Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen
Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Dies betrifft insbesondere die konstruktive Ausbildung der Positioniereinrichtung (14) und ihrer Teile (16,17,18). Die Positioniereinrichtung (14) weist bevorzugt zumindest eine Hubpositionierung (16) auf. Die Seitenpositionierung (17) und/oder die Längspositionierung (18) können je nach Genauigkeitserforderniss entfallen oder durch Seiten- und/oder Längsanschläge an der Führungsbahn (9) oder die Positionierung durch den Förderantrieb (11) ersetzt werden. Die Rasteinrichtung (27) kann andere Arten von
Rastelementen aufweisen. Außerdem können die Rastelemente statt mit einer Feder (48) oder einem anderen kompressiblen Organ mit einer steuerbaren und angetriebenen Stelleinrichtung ausgerüstet sein. Die Rasteinrichtung (27) kann außerdem durch eine steuerbare Skidklammer gebildet werden.
Abwandlungen sind auch hinsichtlich der Anlagenausbildung möglich. In der Anlage von Figur 1 können die Werkstückträger (7) in einem anlagenübergreifenden großen Kreislauf wandern. Alternativ kann die Fördereinrichtung (6) den Werkstückträger (7) zwischen zwei benachbarten Stationen (2) oder Arbeitsstellen (15), z.B. einer Beladestelle und einer Schweißstelle, reversierend hin und her bewegen, was auf einer geraden oder einer gebogenen Förderbahn (9) möglich ist. Außerdem können mehrere Stationen über Kreuz angeordnet sein, wobei ein oder mehrere Werkstückträger (7) auch quer zu ihrer normalen Transportrichtung (41) mit einer entsprechenden Fördereinrichtung verschiebbar sind. Hierbei können u.U. Schienenstücke mittransportiert werden. Für den Werkstückträger (7) kann bei den Varianten mit engerer Stationsbindung die Funktion eines Werkzeugträgers im Vordergrund stehen.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen hat die Förderbahn eine gerade Erstreckung. Sie kann stattdessen auch eine nichtlineare und zumindest stellenweise gebogene Form aufweisen. Sie kann z.B. eine konzentrische Bogen- oder Ringbahn bilden, wobei der Förderantrieb (11) als eine Art Karussellantrieb ausgebildet ist und die Werkstückträger (7) in einer Bogen- oder Kreisbahn umlaufend oder reversierend bewegt. Ferner können der Förderantrieb (11) und die ein oder mehreren Werkstückträger (7) in einer dauerhaften und im Betrieb nicht gelösten Mitnahmeverbindung stehen. BEZUGSZEICHENLISTE
1 Anlage, Bearbeitungsanlage
2 Station, Bearbeitungsstation 3 Werkstück, Karosseriebauteil
4 Bearbeitungsgerät, Roboter
5 Transferlinie
6 Fördereinrichtung
7 Werkstückträger, Palette 8 Spanneinrichtung
9 Förderbahn
10 Schiene
11 Förderantrieb
12 Laufwerk 13 Laufrolle
14 Positioniereinrichtung
15 Arbeitsstelle, Arbeitsposition
16 Hubpositionierung, Hubführung
17 Seitenpositionierung, Seitenführung 18 Längspositionierung, Längsführung
19 Unterbau, Untergestell
20 Auflaufeinrichtung
21 Auflaufbahn
22 Auflaufrolle 23 Auflaufkufe
24 Auflaufhilfe, Anschrägung
25 Zentrierrolle
26 Schwert
27 Rasteinrichtung 28 Federrolle
29 RastÖffnung, Prisma
30 Motor
31 Fördermittel, Förderbalken
32 Mitnahmeeinrichtung 33 Mitnehmer, Mitnahmebolzen
34 Stelleinrichtung, Zylinder
35 Aufnahme, Bolzenaufnahme 36 Palettenrahmen
37 Längsträger
38 Querträger
39 Medienkupplung 40 Skidkufe
41 Transportrichtung
42 Laufwerk Förderbalken
43 Stützschiene Förderbalken
44 Führung Förderbalken 45 Zahnstangentrieb
46 Werkzeugwechsler, Drehtisch
47 Magazin
48 Federeinheit
49 Hauptträger 50 Nebenträger, Anhänger
51 Aufnahme
52 Kupplung
53 Positioniermittel
54 Auflage 55 Führungseinrichtung
56 Führungsschiene
57 Führungsrolle
58 mehrstöckige Förderbahn
59 Gestell 60 Modul
61 Arbeitsbahn
62 Rückführbahn
63 Förderer, Förderantrieb
64 Ladestation 65 Hubeinrichtung
66 Bahnstück
67 Hubantrieb, Hubschere

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1.) Fördereinrichtung zum Transport von Werkstückträgern
(7) von und zu ein oder mehreren Arbeitsstellen (15), wobei die Fördereinrichtung (6) eine stationäre Förderbahn (9) für die Werkstückträger (7) und einen Förderantrieb (11) aufweist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Fördereinrichtung (6) an der Arbeitsstelle (15) eine Positioniereinrichtung (14) zur mehrachsigen
Positionierung des Werkstückträgers (7) aufweist.
2.) Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Positioniereinrichtung (14) als stationäre
Auflaufeinrichtung (20) ausgebildet ist, die beim Förderhub den Werkstückträger (7) von der Förderbahn (9) zumindest teilweise löst.
3.) Fördereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Positioniereinrichtung (14) im wesentlichen antriebslos ist.
4.) Fördereinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Positioniereinrichtung (14) als Unterbau (19) der Förderbahn (9) ausgebildet ist.
5.) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Förderantrieb (11) kontinuierlich oder intermittierend arbeitet und eine lösbare Mitnahmeeinrichtung (32) für ein oder mehrere Werkstückträger (7) aufweist.
6.) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Positioniereinrichtung (14) eine Hubpositionierung (16) aufweist.
7. ) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hubpositionierung (16) eine Auflaufbahn (21) aufweist .
8. ) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Auflaufbahn (21) mehrere Auflaufrollen (22) und zugeordnete Auflaufkufen (23) aufweist.
9. ) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Auflaufrollen (22) stationär und die Auflaufkufen (23) am Werkstückträger (7) angeordnet sind.
10. ) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Positioniereinrichtung (14) eine Seitenpositionierung (17) aufweist.
11.) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Seitenpositionierung (17) mehrere Zentrierrollen (25) und mindestens ein Schwert (26) aufweist.
12. ) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zentrierrollen (25) stationär und das Schwert (26) am Werkstückträger (7) angeordnet sind.
13. ) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Positioniereinrichtung (14) eine Längspositionierung (18) aufweist.
14. ) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Längspositionierung (18) eine Rasteinrichtung
(27) aufweist.
15. ) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Rasteinrichtung (27) mindestens eine Federrolle
(28) und eine Rastöffnung (29) aufweist.
16. ) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Federrolle (28) stationär und die prismatische Rastöffnung (29) am Werkstückträger (7) angeordnet sind.
17.) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Förderantrieb (11) einen Motor (30) und ein oszillierendes Fördermittel (31) , insbesondere einen Förderbalken, aufweist.
18.) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Mitnahmeeinrichtung (32) eine Stelleinrichtung (34) mit einem beweglichen Mitnehmer (33) am Fördermittel (31) und eine Aufnahme (35) am Werkstückträger (7) aufweist.
19.) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Förderbahn (9) zwei oder mehr parallele Schienen (10) aufweist.
20.) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Schienen (10) in einer Ebene im wesentlichen parallel zum Untergrund ausgerichtet sind.
21.) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Fördereinrichtung (6) eine mehrstöckige Förderbahn (58) mit einem Gestell (59) mit mindestens einer oben liegenden Arbeitsbahn (61) und einer darunter angeordneten Rückführbahn (62) nebst Förderantrieben (11,63) aufweist.
22.) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Förderbahn (9) und/oder die mehrstöckige Förderbahn (58) aus Modulen (60) besteht.
23.) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass an mindestens einem Ende der mehrstöckigen Förderbahn (58) eine LadeStation (64) und eine Hubeinrichtung (65) angeordnet sind.
24.) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Werkstückträger (7) eine steuerbare Spanneinrichtung (8) für ein oder mehrere Werkstücke (3), insbesondere Karosseriebauteile, aufweist.
25.) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Spanneinrichtung (8) ein oder mehrere Spanner mit Formauflagen für die Werkstücke (3) aufweist.
26.) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Werkstückträger (7) platten- oder rahmenförmig ausgebildet ist .
27.) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Werkstückträger (7) einen Trägerrahmen (36) mit beabstandeten Längs- und Querträgern (37,38) aufweist.
28.) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Werkstückträger (7) ein Laufwerk (12) mit mehreren frei drehbaren Laufrollen (13) aufweist.
29.) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Werkstückträger (7) ein oder mehrere Skidkufen (40) aufweist.
30.) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Werkstückträger (7) für einen liegenden Transport ausgebildet ist.
31.) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Werkstückträger (7) multitransportabel ausgebildet ist mehrere unterschiedliche Verbindungsmittel für verschiedene Fördereinrichtungen aufweist.
32.) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Werkstückträger (7) eine Medienkupplung (39) aufweist .
33.) Fördereinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Werkstückträger (7) mehrteilig ausgebildet ist und einen Hauptträger (49) mit ein oder mehreren
Nebenträgern (50) aufweist, die durch eine Kupplung (52) lagefest und lösbar verbunden sind.
34.) Anlage zur Bearbeitung von Werkstücken (3), insbesondere Karosseriebauteilen, mit ein oder mehreren Stationen (2) , ein oder mehreren Bearbeitungsgeräten (4) und mindestens einer Fördereinrichtung (6) zum Transport von Werkstückträgern (7) von und zu ein oder mehreren Arbeitsstellen (15) , wobei die Fördereinrichtung (6) eine stationäre Förderbahn (9) für die Werkstückträger (7) und einen Förderantrieb (11) aufweist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Fördereinrichtung (6) an der Arbeitsstelle (15) eine Positioniereinrichtung (14) zur mehrachsigen Positionierung des Werkstückträgers (7) aufweist.
35.) Anlage nach Anspruch 34, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass mehrere Stationen (2) hintereinander entlang einer Transferlinie (5) aufweist, wobei die Fördereinrichtung (6) sich durch mehrere Stationen (2) erstreckt.
36.) Anlage nach Anspruch 34 oder 35, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 33 ausgebildet ist.
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