WO2018189221A2 - Fertigungsstation, fertigungsverfahren und fertigungsanlage - Google Patents

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WO2018189221A2
WO2018189221A2 PCT/EP2018/059240 EP2018059240W WO2018189221A2 WO 2018189221 A2 WO2018189221 A2 WO 2018189221A2 EP 2018059240 W EP2018059240 W EP 2018059240W WO 2018189221 A2 WO2018189221 A2 WO 2018189221A2
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station
production
manufacturing
workpieces
conveying means
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PCT/EP2018/059240
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Inventor
Paul Thorwarth
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Kuka Systems Gmbh
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P21/00—Machines for assembling a multiplicity of different parts to compose units, with or without preceding or subsequent working of such parts, e.g. with programme control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P21/00—Machines for assembling a multiplicity of different parts to compose units, with or without preceding or subsequent working of such parts, e.g. with programme control
    • B23P21/004—Machines for assembling a multiplicity of different parts to compose units, with or without preceding or subsequent working of such parts, e.g. with programme control the units passing two or more work-stations whilst being composed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P2700/00—Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
    • B23P2700/50—Other automobile vehicle parts, i.e. manufactured in assembly lines
    • 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
    • B62D65/022—Transferring or handling sub-units or components, e.g. in work stations or between workstations and transportation systems
    • 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 manufacturing station, a
  • Such an automatic manufacturing station is known from WO 2016/131961 AI. It has a manufacturing area with a workstation and several programmable manufacturing robots. The workpieces are the
  • the production station is fed onto a workpiece carrier. This is solvable on an autonomous
  • Transport vehicle arranged and is driven by this in the manufacturing station and positioned at the workplace.
  • the workpieces are machined on the workpiece carrier.
  • the workpiece carrier is
  • the claimed manufacturing technique i. the
  • Production carriers have different advantages.
  • the claimed production technology allows a
  • Production plant can be improved and accelerated.
  • the automatic manufacturing station has one
  • Station-bound means of transport for transporting the principlessörderslic within the manufacturing station and their protective separation on.
  • the station-bound transport is located in the manufacturing station and within its surrounding protective enclosure.
  • the automatic manufacturing station can have several components
  • the workpiece can be formed in one or more parts, preferably as a parts set of body parts.
  • the workpiece can be fully or partially during the preferably multi-stroke work process of
  • the product ion carrier is then returned, which then unloads with the workpiece from the means of transport and via the external conveyor or otherwise, e.g. via a shelf, can be transported on.
  • the means of transport is next to the jobs
  • the transport means can accommodate a plurality of product ion carriers, in particular in a row one behind the other. It has several
  • the number of reception centers is equal to or greater than the number of jobs and / or equal to or greater than the number of working cycles in the workplace
  • the transport is preferably designed as a linear conveyor. It can be a continuous conveyor or an intermittent conveyor.
  • Means of transport has an adapted to the working cycles Transporttaktung or a correspondingly adapted steady transport speed. With his jobs It is located in the working area of production robots, which remove a part of the workpiece and can also feed into the work area located in their work area or the workpiece holder there.
  • the production carrier has its own
  • the production load carrier according to the invention serves for the transport and provision of workpieces in and on an automatic production station. He can do one
  • Workpiece carrier can be positioned and adapted
  • the production load carrier can be flexible and also multifunctional. On the one hand, it can be adapted to several different workpieces in the type. He can thereby e.g. Parts kits of different vehicle or body types, record. This allows a
  • Production carriers may also be needed
  • Manufacturing station to pick up and transport required components. As a result, a production station can be converted as needed and quickly.
  • the support frame can be attached to the station
  • the production carrier can be equipped with a supporting floor and upright uprights at the two end faces.
  • the stands can be equipped with positioning means for positionally accurate gripping and reloading with a loading robot.
  • a loading robot About the positioning means on the support frame, an exact position reference between the recorded workpieces and the support frame and the station-bound transport can be made. For this purpose are between the support frame and the
  • Workpiece carrier also has positioning means.
  • the removable from the support frame and changeable workpiece carrier can be designed in different ways.
  • the workpiece carrier is designed as a lattice girder and has a self-supporting lattice structure. On the upright boards of the grid structure can be adapted
  • the lattice girder is
  • the grid structure offers a variety of different arrangement and
  • the stands of the support frame may have a different width. On the one hand, this offers a high one
  • Overhangs which are formed, for example, by longitudinal members of a floor assembly, can pass the narrow stand.
  • the claimed floor-bound conveyor also has independent inventive significance. It can with
  • the claimed floor-bound conveyor has a loading bridge with a adapted receiving area for aadosladungschi and a housing which surrounds this receiving area laterally and in a closed ring shape and against personal accesses from the outside, collision hazards and the like. shields.
  • the enclosure is open at the top and allows for reloading of a production ion carrier through this top opening.
  • the enclosure can be multi-part and adjustable in width. As a result, it can be adapted to different sizes of production ion carriers and also workpieces. Special advantages arise with the
  • the width adjustment of the enclosure can be done automatically and at a suitable location, e.g. at the charging station one
  • Charging station to be arranged an automatic adjusting device.
  • the housing parts can for the adjustment of a guide and an automatically releasable lock
  • a conveyor can also be positioned precisely over the enclosure.
  • a shield may be present, which may be located on the one hand above the enclosure and which together with the housing the
  • the Shield also laterally enclose the charging station and be present below the enclosure. It may have one or more closable access openings for the entrance of a conveyor. Within the shield can also be the width adjustment of the housing.
  • the conveyor may have its own drive. It can thus be used on a substrate e.g. rolling or hovering on an air cushion or otherwise moving.
  • an on-board or engageable drive means e.g. an AGV, be present.
  • Conveyor can be designed as a trailer and attached to an AGV or can also be underrun and coupled with its loading bridge of an AGV in a tunnel.
  • An engageable AGV can, if necessary, from
  • Figure 1 schematically and partially a
  • Figure 2 a broken perspective view of a charging station on a
  • Figures 3 and 4 a plan view and a side view
  • FIG. 5 a perspective view of a
  • Figure 6 a perspective view of a
  • Figure 7 a support frame of a
  • Figure 8 a workpiece carrier of a
  • the invention relates to a manufacturing station (5) and a manufacturing method for workpieces (2).
  • the invention further relates to a production plant (1) with several production stations (5) and a production process.
  • the invention also includes a conveyor (10) and a
  • Production carrier is hereinafter referred to as PLT.
  • the conveyor (10) and the PLT (11) may be part of a manufacturing station (5) and a manufacturing plant (1). They can belong to the station or plant delivery scope. You can alternatively join an existing one
  • the conveying means (10) and the PLT (11) each have independent and mutually independent inventive significance. They can also be used at other manufacturing stations and manufacturing facilities.
  • FIG. 1 shows, in a fragmentary schematic representation, an automatic production plant (1) which contains a plurality of automatic production stations (5). It can also have a logistics area (4).
  • Production plant (1) may further comprise a conveyor (9). This can be one or more
  • the conveying device (9) can connect some or all of the production stations (5) to one another.
  • the workpieces (2) can of any kind and
  • Be training Preferably, it is
  • a workpiece (2) may be in one or more parts. Preferably, it is multi-part and as a parts set
  • any work processes on the workpieces (2) can be performed.
  • Body parts are formed joined parts groups, which are further supplemented with parts and larger
  • Body components are joined.
  • the workpieces (2) are located on PLTs (11), which are transported by the conveyor (9) with floor-bound conveying means (10) in the manufacturing plant (1) and fed to one or more manufacturing stations (5) and discharged therefrom.
  • the PLTs (11) have a readable, individual identifier. They are for the
  • Manufacturing stations (5) identifiable. Furthermore, there is an assignment to the likewise individualized
  • the conveyor (6) may be formed in any suitable manner. In the illustrated and preferred embodiment, it consists of a fleet of autonomous floorbound conveyors (10) which automatically operate on programmed routes, especially loops or loops.
  • the conveying means (10) can each receive and transport one or more PLTs (11) releasably and in a predetermined position.
  • the funds (10) are programmatically directed by a Fleet Manager. They transport the PLTs (11) to and from the
  • FIG. 1 shows a series of production stations (5) linked to each other in terms of production and conveyance.
  • the conveyor technology chain can over
  • the production station (5) has a production area (6) with a plurality of workstations (13) and with a plurality of program-controlled production robots (12). in the
  • Production area (6) is also located
  • the manufacturing station (5) also has a charging station (8) explained below
  • the manufacturing area (6) with the aforementioned components can be protected by safety technology. He can
  • a protective partition e.g. a protective fence with several controllable and supervised
  • the manufacturing area (6) is e.g. designed as a robotic garden, with several local in the
  • Manufacturing robots (12) are programmable
  • workpieces (2) workpieces (2) and also apply accordingly to workpiece parts.
  • One or more manufacturing robots (12) are to
  • Manufacturing area (6) from and to a PLT (11) to load may further be configured and programmed to transport a workpiece (2) between the workstations (13). You can record a workpiece (2) from a workpiece holder with a gripping tool and on a
  • a work process on the workpiece (2) is carried out, which comprises several work steps and several work cycles. These are carried out at the workplaces (13).
  • the station-bound transport (15) is present singly or multiply. It is next to the jobs
  • (15) may be at the edge of the manufacturing area (6) or elsewhere.
  • the transport means (15) is preferably arranged on a lintel. It is designed as a sequential means of transport. It serves to accommodate and transport several PLTs (11), preferably in a closed row one behind the other.
  • the transport means (15) has a plurality of receiving points (14) for a respective PLT (11). In the drawings, for clarity, only a part of the PLTs (11) on the means of transport (15)
  • the transport means (15) preferably has a finite transport or conveying path. It conveys the recorded PLTs (11) in a given direction.
  • a transport means (15) into several conveyor sections be segmented.
  • the transport means (15) is shown in FIG.
  • the linear conveyor, the PLTs (11) preferably takes on its top. It can e.g. be designed as a belt or roller conveyor, Skidenseer, Hubshuttle or in any other suitable manner.
  • the transport means (15) may have an at least partially curved extension. It can also have an endless or annular closed conveyor track. The transport (15) can promote continuous or continuous or intermittent. It can be a to the
  • the number of receiving points (14) of the conveyor (15) is preferably equal to or greater than the number of jobs (13) or equal to or greater than the number of work cycles in the production area (6).
  • the transport (15) is located with his
  • Workpiece (2) are located. They are available at the workplaces (13) as needed.
  • a manufacturing robot (12) at a workstation (13) can remove a workpiece part from the PLT (11) and feed the workstation (13) and the local work process. If required, it can also cover workpiece parts from the work process on a PCT (11). The workpiece and part flow between the jobs (13) can also partially on the
  • Transport means (15) take place.
  • a PLT (11) loaded with a workpiece (2) is fed to the transport means (15) at the loading station (8) on the input side by a loading robot (17) and on the first
  • the workpiece (2) is after completion of the first
  • the PLT (11) can stop at the first receiving point (13) or can be slowly transported further, while still remaining in the working range of the
  • Production robot (12) is located and unloading
  • a manufacturing station (5) may include other components. This can e.g. Be devices that are located at the workstations (13) and in the work area of the local manufacturing robot (12). such
  • Devices can e.g. Welding devices
  • Applicators or the like be. Furthermore, a manufacturing station (5), the said control, measuring and testing equipment for quality assurance and
  • Manufacturing station (5) can also more
  • Loading robot (18) may be arranged. Here, a further charging station (8) may be arranged, but this is not absolutely necessary.
  • the loading robot (18) can also deposit the loaded PLT (11) onto a deposit shown in FIG. 1 between adjacent production stations (3), from which point it can be picked up by a loading robot (17)
  • the loading robots (17,18) are preferably within the
  • the manufacturing station (5) can according to Figure 1 a
  • Memory (16) with one or more memory locations, in particular in a series arrangement, for each one or a plurality of empty or with a workpiece (2) loaded PLTs (11).
  • the memory can serve as a buffer for PLTs (11) with good quality workpieces. He can also pick PLTs (11) with workpieces (2) that are out of order and have been eliminated during a quality inspection.
  • the memory (16) can be near the
  • output side end be arranged. It can be aligned transversely to the transport means (15).
  • the memory (16) can be arranged within the protective partition (7). It can be designed as a shelf storage, rotary storage or in any other way.
  • the memory (16) can be located at an edge of the production area (6). He can be trained and arranged independently. He can alternatively or additionally in the
  • the memory (16) is operated by a handling device. It can be filled and emptied and redeployed as needed.
  • This handling device can be designed and arranged independently. It can e.g. also be the loader robot (18). This is e.g. arranged to increase its working range on an additional axis (19). This can e.g. a straight axis extending along the row of storage locations.
  • the PLTs (11) can be designed to be stackable. Here, e.g. empty PLTs (11) are stacked in a stack. It is also possible that PLTs (11) together with a recorded workpiece (2) are stacked on top of each other. When using stackable PLTs (11), the memory (16) can be simplified, the
  • Memory locations can be designed as reserved floor areas.
  • the PLTs (11) can during stacking and stacking of the said handling device, a Manufacturing robot (12) or a loading robot (17,18) are handled.
  • the PLT (11) is shown in more detail in FIGS. 5, 7 and 8. In the other drawings, it is indicated schematically.
  • the PLT (11) has a support frame (39) and a workpiece carrier (40) detachably received therein.
  • the workpiece carrier (40) has adapted receiving means (47) for one or more workpieces (2).
  • the receiving means (47) may e.g. Stops, trough-shaped receptacles, socket pins,
  • the receiving means (47) can be received and fixed on the workpiece carrier (40) with suitable positioning and locking means in a predetermined exact position.
  • the receiving means (47) can be solved and changed as needed.
  • FIG. 7 shows a support frame (39). This has a support floor (41), which is e.g. like a frame or
  • End sides of the support floor (41) are each an upright stand (43,44) arranged and fixed, the e.g.
  • the uprights (43,44) have an overhead crossbar, the distance
  • the stands (43,44) can be
  • the workpiece (s) (2) are located in
  • Delivery condition preferably within the e.g.
  • the narrower stand (44) offers on one or both outer sides a free space for such a projection (30), which thereby extends over the edge of the
  • Support frame (39) can extend out.
  • the supporting frame (39) has positioning means (45) for a loading robot (17, 18) and its gripper tool.
  • the positioning means (45) are preferably on the uprights (43,44), in particular on the upper transverse webs,
  • the positioning means (45) may e.g.
  • Positioning means (45) is the support frame (39) aligned exactly opposite a loading robot (17,18) and can be loaded from this with an exact position on a conveyor (10) or on the station-bound transport (15). About the positioning means (45,49) is also an exact position reference to the one or more
  • the support frame (39) has a guide means (42) for the transport and the exact recording on the
  • Guide means (42) is e.g. as a rail arrangement
  • roller conveyor trained transport (15) cooperates.
  • the guide means (42) is preferably on the underside of the support frame (39), e.g. On whose
  • the support frame (39) may be formed in the embodiment shown as Skid.
  • the support frame (39) forms a dimensionally stable shell-like support frame for receiving the workpiece carrier (40). This lies on the flat support floor (41) and extends up to the front-side uprights (43,44), where it can also be guided.
  • FIG. 5 shows this arrangement.
  • the workpiece carrier (40) can be designed in any suitable manner. It can be plate or frame-like or otherwise configured. He can do one
  • the workpiece carrier (40) is designed as a lattice girder. He has one
  • the grid structure (49) is separated from each other e.g. formed at right angles intersecting lattice struts. These can be upright and thin-walled
  • Grid structure (49) may be surrounded on the outside by an outer frame (48).
  • the aforementioned receiving means (47) can be arranged, supported and secured in a suitable manner.
  • the lattice girder (40) is received on the support floor (41) and between the uprights (43,44) of the support frame (39).
  • the conveyor (10) is simplified and indicated schematically.
  • the conveyor (11) has a loading bridge (27) with an adapted, e.g. in outline rectangular, receiving area (28) for a PLT (1). Furthermore, it has a
  • the housing (34) shown in Figures 3 to 6 can be any housing (34) shown in Figures 3 to 6.
  • the housing (34) has an upright extension. It can e.g. are formed by massive or latticed and self-supporting walls. The walls may alternatively be flexible and e.g. be designed as a film or fabric, the over
  • Corner supports is guided and clamped.
  • the height of the enclosure is adapted to the height of the PLTs (11) and the workpiece (2) and preferably protrudes a piece above this.
  • the enclosure (34) is shown in the
  • the enclosure (34) consists e.g. from two in plan view U-shaped
  • Relative movement may be a Einhausungsteil (35) rigid and another housing part (36) movable, in particular linearly movable, on the conveyor (10) to be arranged.
  • a housing part (36) movable, in particular linearly movable, on the conveyor (10) to be arranged.
  • several or all of the housing parts (35, 36) can be movably arranged on the conveyor (10).
  • the conveyor (10) can be a guide (37) for the mutual guidance of the housing parts (35,36)
  • the lock (38) can between the Einhausungs too (35,36) and / or opposite the conveyor (10) act.
  • the housing parts (35,36) In all pull-out positions, the housing parts (35,36) have a mutual overlap, so that the
  • the width adjustment can be made in one or more directions, the number and arrangement of the
  • Housing parts (35,36) is adjusted accordingly.
  • the housing (34) is arranged at the top of the loading bridge (27).
  • the loading bridge (27) points at
  • Supporting means (29) is e.g. is formed as a plane lying frame or as a plate and has suitable positioning and locking means for positionally accurate receiving a PLTs (11), in particular its support frame (39), e.g. via the guide means (42), on.
  • a PLTs 11
  • Below the loading bridge (27) or the support means (29) may be arranged an apron (30).
  • Apron (30) can complement the protective function of the housing (34) and extend downwards. In the shown
  • the support means (29) at a distance above the ground and the possibly existing drive (32) is arranged.
  • the conveyor (10) has a drive (32).
  • This can be designed as a roller or wheel assembly.
  • the e.g. freely rotatable rollers or wheels can at least partially around one
  • the drive (32) stand independently on the ground and move along it.
  • the drive (32) a Be air cushion arrangement or another floating technique.
  • the drive means (33) is shown in FIG.
  • Embodiment as a ground-based automatic, self-steering and driverless transport vehicle
  • the autonomous drive means (33) can communicate with the fleet manager of the conveyor (9) and can
  • Transport path in particular a loop or a loop, run.
  • the drive means (33) may be releasably connected to the conveyor (10) and may be coupled and uncoupled thereto as needed.
  • the coupling may e.g. through a
  • the drive means (33) can also be released again from the conveyor (10) and moved away from it.
  • Conveying means (10) may be a braking device or a lock for securing the position in the uncoupled
  • a conveyor (10) formed as a trailer and with a as
  • Towing vehicle designed drive means (33) are coupled. Furthermore, an embodiment is also possible, in which the conveying means (10) has an on-board and integrated drive means (33) in the form of its own traction drive. It is in the different embodiments It is also possible that a plurality of conveying means (10) are coupled together to form a conveyor train. You can have their own drive means or a common drive means (33).
  • FIG. 1 to 4 illustrate the above-mentioned
  • Manufacturing station (5) may be arranged.
  • Loading robot (17,18) is arranged at the charging station (8) and is preferably protected within the protective separation (7) of the manufacturing station (5) or the manufacturing area (6).
  • the charging station (8) has a loading position (21), which can be arranged outside the protective separation (7).
  • a conveyor (10) can be automatically positioned in a suitable manner, e.g. via navigation of its drive means (33), via a stakeout or the like ..
  • An exact positioning is also a cooperating with the housing (34)
  • Positioning device (23) possible. On a rack of the charging station (8), this may be e.g. a mobile one
  • FIGS 3 and 4 show this arrangement.
  • the loading position (21) and the parked conveyor (10) are located in the working area of the loading robot (17,18). This can e.g. raised on a pedestal
  • the loading robot (17,18) can do this with its end effector and a suitable
  • the charging station (8) may have a lateral shield (20). This can be done in different ways
  • the shield (20) may e.g. the
  • a controlled lockable and monitored access (22) for extending and retracting the conveyor (10) may be present.
  • the vote (20) may go up above the
  • the shield (20) can extend over the entire height. It can alternatively be omitted in the lower area and below the upper Einhausungsrandes.
  • the charging station (8) may be an automatic adjusting device (24) shown in FIGS. 3 and 4 for the
  • Actuator (24) is e.g. arranged stationary and has a controllable actuator (25) and a
  • one housing part (35) is rigidly arranged on the loading bridge (27), wherein the other housing part (36)
  • Actuator (24) is moved.
  • the actuator (25) is e.g. designed as horizontally arranged hydraulic or pneumatic cylinder, which at the end of its piston rod an adjusting means (26) in the form of an optionally
  • the actuator (20) is e.g. at a distance above the ground and the
  • FIG. 4 shows the starting position and the extended position of the housing (34).
  • the lock (38) for the housing parts (35,36) can be controlled automatically. It can e.g. of the
  • the lock (38) is released and reactivated at the end of the adjustment.
  • the lock (38) can be at the top of the
  • a width adjustment of the housing (34) may e.g. take place at a loading station (8) which is arranged at the end of a chain of production stations (5).
  • a chain may e.g. for making and joining a subassembly of a chassis or a body, e.g. one or more side members are joined and form a projection (3).
  • In the unfastened state find these parts of the workpiece (2) space in the interior of the PLTs (11) and in the receiving area (28) when driven together housing parts (35,36).
  • the receiving area (28) is then increased by the aforementioned width adjustment and the pulling apart of the housing parts (35,36), so that the supernatant (3) according to Figure 3 finds room.
  • the one or more projections (3) can in the above manner on the narrow stand (44)
  • the automatic manufacturing plant (1) may have a plurality of adjusting devices (24) at different and arbitrarily suitable locations.
  • the aforementioned logistics area (4) is schematically indicated in FIG. He can have different functions and training. He can for one
  • PLTs (11) Picking for the compilation of workpieces (2) and a loading device for the loading of PLTs (11) with workpieces (2) may be present.
  • the PLTs (11) can be loaded and unloaded onto the conveying means (10).
  • Embodiments and said variants are arbitrarily combined with each other, in particular also be reversed.
  • An inventive PLT (11) can be used with a conveyor (10) without housing (34).
  • adjustable housing (34) can be used with another PLT.
  • the transport means (15) can be designed and operate in a different way. In a complete discharge of a workpiece (2), for example, the unloading and
  • the transport means (15) can be designed as a tower store in which the unloaded and stored PLTs (11) are rearranged in order to be ready in good time for loading with the workpiece (2) assigned to them. This can be done according to the FiFo principle. Instead of a tower memory, a turntable or other storage means can be used. In this modification corresponds to the number of recording or storage locations of the
  • Transport means (15) the number of jobs (13) or work cycles.
  • the manufacturing area (6) may be an outsourced
  • illustrated embodiment is designed for a sequential workflow in a manufacturing station (5), wherein only a single conveyor line or a single conveyor track is present.
  • a manufacturing station (5) wherein only a single conveyor line or a single conveyor track is present.
  • the transport means may be adapted accordingly and have parallel conveyor tracks or conveyor sections.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Automatische Fertigungsstation (5) für Werkstücke (2), insbesondere für Karosseriebauteile, die einen von einer Schutzabtrennung (7) umgebenen Fertigungsbereich (6) mit mehreren programmgesteuerten Fertigungsrobotern (12) aufweist, wobei die Werkstücke (2) der Fertigungsstation (5) auf Produktionsladungsträgern (11) von extern zugeführt werden. Die Fertigungsstation (5) weist ein stationsgebundenes Transportmittel (15) für einen Transport der Produktionsladungsträger (11) innerhalb der Fertigungsstation (5) und eine Ladestation (8) mit einem Laderoboter (17,18) zum Umladen von Produktionsladungsträgern (11) zwischen einem externen Fördermittel (10) und dem stationsgebundenen Transportmittel (15) auf.

Description

BESCHREIBUNG
Fertigungsstation, Fertigungsverfahren und
Fertigungsanlage
Die Erfindung betrifft eine Fertigungsstation, ein
Fertigungsverfahren und eine Fertigungsanlage mit den Merkmalen im Oberbegriff der selbstständigen Ansprüche.
Eine solche automatische Fertigungsstation ist aus der WO 2016/131961 AI bekannt. Sie weist einen Fertigungsbereich mit einer Arbeitsstelle und mehreren programmgesteuerten Fertigungsrobotern auf. Die Werkstücke werden der
Fertigungsstation von außen auf einem Werkstückträger zugeführt. Dieser ist lösbar auf einem autonomen
Förderfahrzeug angeordnet und wird von diesem in die Fertigungsstation gefahren und an der Arbeitsstelle positioniert. Die Bearbeitung der Werkstücke erfolgt auf dem Werkstückträger. Der Werkstückträger ist
werkstückspezifisch ausgebildet und kann gewechselt werden .
Aus der Praxis sind ferner Robotergärten mit mehreren Arbeitsstellen und mehrtaktigen Arbeitsprozessen bekannt, bei denen Werkstücke von Fertigungsrobotern bearbeitet und gehandhabt sowie zwischen den Arbeitsstellen transportiert werden .
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
verbesserte Fertigungstechnik aufzuzeigen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen in den selbstständigen Ansprüchen.
Die beanspruchte Fertigungstechnik, d.h. die
Fertigungsstation, das Fertigungsverfahren und eine
Fertigungsanlage sowie ein Fördermittel und ein
Produktionsladungsträger, haben verschiedene Vorteile. Die beanspruchte Fertigungstechnik ermöglicht eine
Entkoppelung von Fertigungsstationen und dort ablaufenden Arbeitsprozessen sowie Arbeitstakten von einer
Fördereinrichtung in der Fertigungsanlage, welche die
Fertigungsstationen untereinander und mit einem
Logistikbereich verbindet. Bei der Fördereinrichtung können Wartezeiten an Fertigungsstationen sowie
Überkapazitäten an Fördermitteln vermieden werden. Der Werkstück- und Produkt ionsfluss innerhalb einer
Fertigungsanlage kann verbessert und beschleunigt werden.
Die automatische Fertigungsstation weist ein
stationsgebundenes Transportmittel für einen Transport der Produkt ionsladungsträger innerhalb der Fertigungsstation und ihrer Schutzabtrennung auf. Das stationsgebundene Transportmittel ist in der Fertigungsstation und innerhalb ihrer umgebenden Schutzabtrennung angeordnet. An einer Ladestation der Fertigungsstation kann ein Umladen der Produkt ionsladungsträger zwischen einem externen
Fördermittel und dem Transportmittel erfolgen.
Die automatische Fertigungsstation kann mehrere
Arbeitsstellen für einen Arbeit sprozess an einem Werkstück mit mehreren Arbeitsschritten und mehreren Arbeitstakten aufweisen. Innerhalb des bevorzugt als Robotergarten ausgebildeten Fertigungsbereichs können die
Produkt ionsladungsträger neben und entlang der
Arbeitsstellen transportiert werden. Die
Produkt ionsladungsträger können mit dem bevorzugt
mehrtaktigen Arbeits- oder Produktionsablauf im
Fertigungsbereich mitbewegt werden und sind für die
Arbeitsprozesse an zumindest einigen Arbeitsstellen verfügbar . Das Werkstück kann einteilig oder mehrteilig, vorzugsweise als Teilesatz von Karosseriebauteilen, ausgebildet sein. Das Werkstück kann vollständig oder teilweise während des bevorzugt mehrtaktigen Arbeitsprozesses vom
Produkt ionsladungsträger mittels eines Fertigungsroboters entnommen, an den Arbeitsstellen bearbeitet und gehandhabt sowie zwischen den Arbeitsstellen weiter transportiert werden. Etwaig benötigte weitere Teile des Werkstücks können auf dem Produkt ionsladungsträger verfügbar sein und bedarfsweise von einem Fertigungsroboter der jeweiligen Arbeitsstelle und dem dortigen Arbeit sprozess zugeführt werden. Die Arbeitsprozesse können von beliebiger Art und Zahl sein. Am Ende wird das bearbeitete Werkstück wieder auf den
Produkt ionsladungsträger zurück gelegt, der dann mit dem Werkstück vom Transportmittel entladen und über die externe Fördereinrichtung oder auf andere Weise, z.B. über eine Ablage, weiter transportiert werden kann.
Das Transportmittel ist neben den Arbeitsstellen
angeordnet und vorzugsweise als sequenzielles
Transportmittel ausgebildet. Das Transportmittel kann mehrere Produkt ionsladungsträger , insbesondere in einer Reihe hintereinander, aufnehmen. Es weist mehrere
Aufnahmestellen für jeweils einen Produkt ionsladungsträger auf. Die Zahl der Aufnahmestellen ist gleich oder größer als die Zahl der Arbeitsstellen und/oder gleich oder größer als die Zahl der Arbeitstakte in der
Fertigungsstation.
Das Transportmittel ist bevorzugt als Linearförderer ausgebildet. Es kann sich um einen Stetigförderer oder um einen intermittierenden Förderer handeln. Das
Transportmittel weist eine an die Arbeitstakte angepasste Transporttaktung oder eine entsprechend angepasste stetige Transportgeschwindigkeit auf. Mit seinen Arbeitsstellen befindet es sich im Arbeitsbereich von Fertigungsrobotern, die ein Teil des Werkstücks entnehmen und der ebenfalls in ihrem Arbeitsbereich befindlichen Arbeitsstelle bzw. der dortigen Werkstückaufnahme zuführen können.
Der Produktionsladungsträger hat eigenständige
erfinderische Bedeutung. Er kann mit besonderem Erfolg bei der beanspruchten Fertigungsstation oder Fertigungsanlage, alternativ aber auch bei anderen, konventionellen
Fertigungsstationen und Fertigungsanlagen, eingesetzt werden .
Der erfindungsgemäße Produktionsladungsträger dient zur Beförderung und Bereitstellung von Werkstücken in und an einer automatischen Fertigungsstation. Er kann einen
Tragrahmen und einen darin positioniert und lösbar
aufgenommenen Werkstückträger aufweisen. Der
Werkstückträger kann positionierte und adaptierte
Aufnahmemittel für ein oder mehrere Werkstücke aufweisen.
Der Produktionsladungsträger kann flexibel und auch multifunktional sein. Er kann einerseits an mehrere im Typ unterschiedliche Werkstücke adaptiert sein. Er kann dadurch z.B. Teilesätze von verschiedenen Fahrzeug- oder Karossiertypen, aufnehmen. Dies ermöglicht eine
typflexible Produktion im freien Mix in der
Fertigungsstation und in der Fertigungsanlage. Der
Produktionsladungsträger kann außerdem bedarfsweise
Werkzeuge, Vorrichtungen oder andere in einer
Fertigungsstation benötigte Komponenten aufnehmen und transportieren. Hierdurch kann eine Fertigungsstation bedarfsweise und schnell umgerüstet werden.
Der Tragrahmen kann an das stationsgebundene
Transportmittel angepasst sein und kann hierfür ein geeignetes Führungsmittel, vorzugsweise an seiner
Unterseite, aufweisen. Der Produktionsladungsträger kann mit einem Tragboden und aufrechten Ständern an dessen beiden Stirnseiten ausgestattet sein. Die Ständer können mit Positioniermitteln für das positionsgenaue Greifen und Umladen mit einem Laderoboter ausgestattet sein. Über die Positioniermittel am Tragrahmen kann ein exakter Lagebezug zwischen den aufgenommenen Werkstücken und dem Tragrahmen sowie dem stationsgebundenen Transportmittel hergestellt werden. Hierfür sind zwischen dem Tragrahmen und dem
Werkstückträger ebenfalls Positioniermittel vorhanden.
Der vom Tragrahmen lösbare und wechselbare Werkstückträger kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. In einer Ausgestaltung mit eigener erfinderischer Bedeutung ist der Werkstückträger als Gitterträger ausgebildet und weist eine selbsttragende Gitterstruktur auf. An den aufrechten Platinen der Gitterstruktur können adaptierte
Aufnahmemittel für ein oder mehrere Werkstücke lösbar und wechselbar befestigt werden. Der Gitterträger ist
leichtgewicht ig und hochflexibel. Er lässt sich an
unterschiedliche Arten von Werkstücken schnell anpassen. In den meisten Fällen sind Werkstückadaptionen und
entsprechende wechselbare Aufnahmemittel vor allem im mittleren Bereich des Werkstück- oder Gitterträgers erforderlich. Die Gitterstruktur bietet eine Vielzahl von unterschiedlichen Anordnungs- und
Befestigungsmöglichkeiten für solche Aufnahmemittel .
Die Ständer des Tragrahmens können eine unterschiedliche Breite aufweisen. Dies bietet einerseits eine hohe
mechanische Stabilität und Positioniergenauigkeit des
Tragrahmens und andererseits die Möglichkeit, Werkstücke mit Übermaß, insbesondere mit einem axialen Überstand, am Produkt ionsladungsträger unterzubringen. Solche
Überstände, die z.B. von Längsträgern einer Bodengruppe gebildet werden, können am schmalen Ständer vorbei reichen . Das beanspruchte flurgebundene Fördermittel hat ebenfalls eigenständige erfinderische Bedeutung. Es kann mit
besonderem Erfolg bei der beanspruchten Fertigungsstation oder Fertigungsanlage, alternativ aber auch bei anderen, konventionellen Fertigungsstationen und Fertigungsanlagen, eingesetzt werden.
Das beanspruchte flurgebundene Fördermittel weist eine Ladebrücke mit einem angepassten Aufnahmebereich für einen Produkt ionsladungsträger und eine Einhausung auf, die diesen Aufnahmebereich seitlich und in einer geschlossenen Ringform umgibt und gegen Personenzugriffe von außen, Kollisionsgefahren und dgl . abschirmt. Die Einhausung ist an der Oberseite offen und ermöglicht ein Umladen eines Produkt ionsladungsträgers durch diese obere Öffnung. Die Einhausung kann mehrteilig und in ihrer Weite verstellbar sein. Sie lässt sich dadurch an unterschiedliche Größen von Produkt ionsladungsträgern und auch von Werkstücken anpassen. Besondere Vorteile ergeben sich mit den
vorerwähnten Werkstücken mit Übermaß, die auch über den Produkt ionsladungsträger randseitig hinausragen.
Die Weitenverstellung der Einhausung kann automatisch und an geeigneter Stelle, z.B. an der Ladestation einer
Fertigungsstation erfolgen. Hierfür kann an der
Ladestation eine automatische Stelleinrichtung angeordnet sein. Die Einhausungsteile können für die Verstellung eine Führung und eine automatisch lösbare Arretierung
aufweisen. An der Ladestation kann ein Fördermittel auch über die Einhausung exakt positioniert werden.
An der Ladestation kann eine Abschirmung vorhanden sein, die einerseits oberhalb der Einhausung angeordnet sein kann und die zusammen mit der Einhausung den
Arbeitsbereich des Laderoboters und dessen Gefahrenbereich beim Umladen eines Produkt ionsladungsträgers zum
Personenschutz abschirmt. Andererseits kann die Abschirmung auch die Ladestation seitlich umschließen und unterhalb der Einhausung vorhanden sein. Sie kann eine oder mehrere verschließbare Zugangsöffnungen für die Einfahrt eines Fördermittels aufweisen. Innerhalb der Abschirmung kann auch die Weitenverstellung der Einhausung erfolgen .
Das Fördermittel kann ein eigenes Laufwerk aufweisen. Es kann damit auf einem Untergrund z.B. rollend oder auf einem Luftkissen schwebend oder auf andere Weise bewegt werden. Hierfür kann ein bordeigenes oder ankuppelbares Antriebsmittel, z.B. ein AGV, vorhanden sein. Ein
Fördermittel kann als Anhänger konzipiert und an ein AGV angehängt werden oder kann auch mit seiner Ladebrücke von einem AGV in einem Tunnel unterfahren und angekuppelt werden. Ein ankuppelbares AGV kann bedarfsweise vom
Fördermittel abgekuppelt und für andere Zwecke eingesetzt werden. Mehrere Fördermittel können untereinander
kuppelbar sein und einen Förderzug bilden.
In den Unteransprüche sind weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigen:
Figur 1: schematisch und ausschnittsweise eine
Fertigungsanlage mit mehreren
Fertigungsstationen, einem Logistikbereich und einer Fördereinrichtung mit
Fördermittel und Produktlonsladungstrager,
Figur 2: eine abgebrochene perspektivische Ansicht einer Ladestation an einer
Fertigungsstation zum Umladen von
Produktionsladungsträgern,
Figur 3 und 4: eine Draufsicht und eine Seitenansicht
eines Fördermittels mit einem
Produktlonsladungstrager und einer in der Weite verstellbaren Einhausung nebst
Stelleinrichtung,
Figur 5: eine perspektivische Ansicht eines
Fördermittels mit einem
Produktlonsladungstrager und Werkstücken,
Figur 6: eine perspektivische Ansicht einer
Ladebrücke mit einer Einhausung,
Figur 7 : einen Tragrahmen eines
Produktionsladungsträgers und
Figur 8 : einen Werkstückträger eines
Produktionsladungsträgers . Die Erfindung betrifft eine Fertigungsstation (5) sowie ein Fertigungsverfahren für Werkstücke (2). Die Erfindung betrifft ferner eine Fertigungsanlage (1) mit mehreren Fertigungsstationen (5) und einem Fertigungsablauf. Zur Erfindung gehören außerdem ein Fördermittel (10) und ein
Produktionsladungsträger (11). Der
Produktionsladungsträger wird nachfolgend abgekürzt als PLT bezeichnet. Das Fördermittel (10) und der PLT (11) können Bestandteil einer Fertigungsstation (5) und einer Fertigungsanlage (1) sein. Sie können zum Stations- oder Anlagenlieferumfang gehören. Sie können alternativ an einer bestehenden
Fertigungstation (5) oder einer bestehenden
Fertigungsanlage (1) nachgerüstet oder umgerüstet werden. Das Fördermittel (10) und der PLT (11) haben jeweils eigenständige und voneinander unabhängige erfinderische Bedeutung. Sie können auch bei anderen Fertigungsstationen und Fertigungsanlagen eingesetzt werden.
Figur 1 zeigt in einer ausschnittsweisen Schemadarstellung eine automatische Fertigungsanlage (1), die mehrere automatische Fertigungsstationen (5) beinhaltet. Sie kann auch einen Logistikbereich (4) aufweisen. Die
Fertigungsanlage (1) kann ferner eine Fördereinrichtung (9) aufweisen. Diese kann eine oder mehrere
Fertigungsstationen (5) mit dem Logistikbereich (4) . Die Fördereinrichtung (9) kann bedarfsweise einige oder alle Fertigungsstationen (5) untereinander verbinden.
Die Werkstücke (2) können von beliebiger Art und
Ausbildung sein. Vorzugsweise handelt es sich um
Karosseriebauteile, insbesondere metallische Blechteile. Ein Werkstück (2) kann einteilig oder mehrteilig sein. Vorzugsweise ist es mehrteilig und als Teilesatz
ausgebildet . In der Fertigungsanlage (1) und in den Fertigungsstationen (5) können beliebige Arbeitsprozesse an den Werkstücken (2) ausgeführt werden. Vorzugsweise handelt es sich um
Assemblier- und Fügeprozesse. Aus einzelnen
Karosserieteilen werden gefügte Teilegruppen gebildet, die weiter mit Teilen ergänzt und zu größeren
Karosseriekomponenten gefügt werden.
Die Werkstücke (2) befinden sich auf PLTs (11), die von der Fördereinrichtung (9) mit flurgebundenen Fördermitteln (10) in der Fertigungsanlage (1) transportiert und einer oder mehreren Fertigungsstationen (5) zugeführt und von dort wieder abgeführt werden. Die PLTs (11) haben eine lesbare, individuelle Kennung. Sie sind für die
Steuerungen der Fertigungsanlage (1) und der
Fertigungsstationen (5) identifizierbar. Ferner besteht eine Zuordnung zu den ebenfalls individualisierten
Werkstücken (2) und ihrem PLT (11) . Die Ausbildung der PLTs (11) wird nachfolgend erläutert.
Die Fördereinrichtung (6) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. In der gezeigten und bevorzugten Ausführungsform besteht sie aus einer Flotte von autonomen flurgebundenen Fördermitteln (10), die automatisch auf programmierten Routen, insbesondere Schleifen oder Loops, verkehren. Die Fördermittel (10) können jeweils einen oder mehrere PLTs (11) lösbar und in vorgegebener Position aufnehmen und transportieren. Die Fördermittel (10) werden von einem Fleetmanager programmgesteuert dirigiert. Sie transportieren die PLTs (11) zu und von den
Fertigungsstationen (5) .
Figur 1 zeigt eine Reihe von untereinander produktions- und fördertechnisch verknüpften Fertigungsstationen (5) . Die fördertechnische Verkettung kann über
zwischengeordnete Ablagen oder über die Fördereinrichtung (9) erfolgen. Die Fertigungsstation (5) weist einen Fertigungsbereich (6) mit mehreren Arbeitsstellen (13) und mit mehreren programmgesteuerten Fertigungsrobotern (12) auf. Im
Fertigungsbereich (6) befindet sich auch ein
Stationsgebundendes Transportmittel (15) für einen
Transport der PLTs (11) innerhalb der Fertigungsstation
(5) . Ferner kann ein Speicher (16) im Fertigungsbereich
(6) angeordnet sein. Die Fertigungsstation (5) weist außerdem eine nachfolgend erläuterte Ladestation (8) zum
Umladen von PLTs (11) zwischen einem Fördermittel (10) und dem Stationsgebundenden Transportmittel (15) auf.
Der Fertigungsbereich (6) mit den vorgenannten Komponenten kann sicherheitstechnisch geschützt sein. Er kann
außenseitig von einer Schutzabtrennung (7), z.B. einem Schutzzaun mit mehreren steuerbaren und überwachten
Zugängen, umschlossen und gegen unbefugten Personenzutritt abgeschirmt sein.
Der Fertigungsbereich (6) ist z.B. als Robotergarten ausgebildet, wobei an den mehreren örtlich im
Fertigungsbereich (6) verteilten Arbeitsstellen (13) jeweils eine Werkstückaufnahme angeordnet ist. Die
Fertigungsroboter (12) sind als programmierbare
Industrieroboter mit mehreren rotatorischen und/oder translatorischen Achsen ausgebildet. Sie tragen ein ggf. wechselbares Werkzeug. im Fertigungsbereich (6) werden Werkstücke (2) oder
Werkstückteile bearbeitet und gehandhabt. Die
nachfolgenden Erläuterungen beziehen sich auf Werkstücke (2) und gelten entsprechend auch für Werkstückteile. Ein oder mehrere Fertigungsroboter (12) sind dazu
ausgebildet und programmiert, ein Werkstück (2) im
Fertigungsbereich (6) von und auf einen PLT (11) zu laden. Einer oder mehrere Fertigungsroboter (12) können ferner dazu ausgebildet und programmiert sein, ein Werkstück (2) zwischen den Arbeitsstellen (13) zu transportieren. Sie können ein Werkstück (2) von einer Werkstückaufnahme mit einem GreifWerkzeug aufnehmen und an einer
Werkstückaufnahme einer anderen Arbeitsstelle (13)
ablegen .
In der Fertigungsstation (5) und im Fertigungsbereich (6) wird ein Arbeitsprozess am Werkstück (2) ausgeführt, der mehrere Arbeitsschritte und mehrere Arbeitstakte umfasst. Diese werden an den Arbeitsstellen (13) durchgeführt.
Das stationsgebundene Transportmittel (15) ist einzeln oder mehrfach vorhanden. Es ist neben den Arbeitsstellen
(13) angeordnet. Es erstreckt sich auch entlang der
Anordnung von Arbeitsstellen (13). Das Transportmittel
(15) kann sich am Rand des Fertigungsbereichs (6) oder an anderer Stelle befinden.
Das Transportmittel (15) ist vorzugsweise flurgebunden angeordnet. Es ist als sequenzielles Transportmittel ausgebildet. Es dient dazu, mehrere PLTs (11) aufzunehmen, und zu transportieren, vorzugsweise in einer geschlossenen Reihe hintereinander. Das Transportmittel (15) weist mehrere Aufnahmestellen (14) für jeweils einen PLT (11) auf. In den Zeichnungen ist der Übersicht halber nur ein Teil der PLTs (11) auf dem Transportmittel (15)
dargestellt .
Das Transportmittel (15) hat vorzugsweise einen endlichen Transport- oder Förderweg. Es befördert die aufgenommenen PLTs (11) in einer vorgegebenen Richtung. Das
Transportmittel (15) ist in den gezeigten
Ausführungsformen als einteiliger und über die Länge des Förderwegs durchgehender Förderer ausgebildet. Alternativ kann ein Transportmittel (15) in mehrere Förderabschnitte segmentiert sein.
Das Transportmittel (15) ist in der gezeigten
Ausführungsform als Linearförderer mit einer geraden
Erstreckung ausgebildet. Das Transportmittel (15),
insbesondere der Linearförderer, nimmt die PLTs (11) vorzugsweise an seiner Oberseite auf. Es kann z.B. als Band- oder Rollenförderer, Skidförderer, Hubshuttle oder auf andere geeignete Weise ausgebildet sein. In einer anderen Ausführungsvariante kann das Transportmittel (15) eine zumindest bereichsweise gebogene Erstreckung haben. Es kann auch eine endlose oder ringförmig geschlossene Förderbahn haben. Das Transportmittel (15) kann stetig bzw. kontinuierlich oder intermittierend fördern. Es kann eine an die
Arbeitstakte im Fertigungsbereich (6) angepasste
Transporttaktung oder eine stetige
Transportgeschwindigkeit aufweisen. Hierdurch kann der Transportfortschritt der PLTs (11) an den Produktions¬ oder Arbeitsfortschritt angepasst werden. Die Zahl der Aufnahmestellen (14) des Fördermittels (15) ist bevorzugt gleich oder größer als die Zahl der Arbeitsstellen (13) bzw. gleich oder größer als die Zahl der Arbeitstakte im Fertigungsbereich (6) .
Das Transportmittel (15) befindet sich mit seinen
Aufnahmestellen (14) im Arbeitsbereich von zumindest einigen der Fertigungsroboter (12). Durch den abgestimmten Transportfortschritt oder -Vorschub können die PLTs (11) mit dem Produktions- oder Arbeitsfortschritt der
zugeordneten und zuvor entladenen Teile des Werkstücks (2) synchron mitbewegt werden. Auf den PLTs (11) können sich noch andere Teile des
Werkstücks (2) befinden. Sie stehen an den Arbeitsstellen (13) bedarfsweise zur Verfügung. Ein Fertigungsroboter (12) an einer Arbeitsstelle (13) kann ein Werkstückteil vom PLT (11) entnehmen und der Arbeitsstelle (13) und dem dortigen Arbeitsprozess zuführen. Er kann bedarfsweise auch Werkstückteile aus dem Arbeitsprozess auf einen PLT (11) zurücklegen. Der Werkstück- und Teilefluss zwischen den Arbeitsstellen (13) kann teilweise auch über das
Transportmittel (15) erfolgen.
In den gezeigten Ausführungsformen wird ein mit einem Werkstück (2) beladener PLT (11) dem Transportmittel (15) an der eingangseitigen Ladestation (8) von einem dortigen Laderoboter (17) zugeführt und auf der ersten
Aufnahmestelle (14) abgesetzt. Anschließend entnimmt ein Fertigungsroboter (12) von diesem PLT (11) das Werkstück (2) oder Teile davon und bringt es oder sie zu der ersten Arbeitsstelle (13) . Der PLT (11) kann dabei in der
erwähnten Weise vollständig oder teilweise entladen werden . Das Werkstück (2) wird nach Beendigung des ersten
Arbeitsschrittes bzw. Arbeitstaktes an der Arbeitsstelle
(13) zur nächsten Arbeitsstelle (13) weitertransportiert und dort wiederum an einer Werkstückaufnahme positioniert sowie weiterbearbeitet. Während des ersten Arbeitstaktes kann der PLT (11) an der ersten Aufnahmestelle (13) stehen bleiben oder langsam weitertransportiert werden, wobei er sich bedarfsweise noch im Arbeitsbereich des
Fertigungsroboters (12) befindet und die Entladung
weiterer Werkstückteile und deren Zuführung zu einer
Arbeitsstelle (13) ermöglicht.
Mit dem Weitertransport des Werkstücks (2) oder seiner Teile zwischen den Arbeitsstellen (13) wird auch der PLT (11) in der Reihe der Aufnahmestellen (14) entsprechend weitertransportiert und ist an der jeweiligen
Aufnahmestelle (14) für die benachbarte Arbeitsstelle (13) verfügbar . Am Ende des Arbeits- oder Produktionsprozesses und am Ende der Fördermittels (15) wird das Werkstück (2) von der letzten Arbeitsstelle (13) durch einen Fertigungsroboter (12) auf den PLT (11) an der ggf. letzten Aufnahmestelle
(14) zurückgeladen.
Eine Fertigungsstation (5) kann weitere Komponenten beinhalten. Dies können z.B. Vorrichtungen sein, die an den Arbeitsstellen (13) und im Arbeitsbereich der dortigen Fertigungsroboter (12) angeordnet sind. Derartige
Vorrichtungen können z.B. Schweißvorrichtungen,
Auftragvorrichtungen oder dgl . sein. Ferner kann eine Fertigungsstation (5) die besagte Steuerung, Mess- und Prüfeinrichtungen zur Qualitätssicherung sowie
Versorgungseinrichtungen für benötigte Medien, z.B.
elektrische Energie, Druckluft, Hydraulikflüssigkeit, Klebstoffe, Pulver oder dgl. aufweisen. An eine
Fertigungsstation (5) können außerdem weitere
Zuführeinrichtungen für Bauteile bzw. Werkstückteile angeschlossen sein.
Am Ende des Fördermittels (15) kann ein weiterer
Laderoboter (18) angeordnet sein. Hier kann auch eine weitere Ladestation (8) angeordnet sein, was aber nicht zwingend erforderlich ist. Der Laderoboter (18) kann den beladenen PLT (11) auch auf eine in Figur 1 gezeigte Ablage zwischen benachbarten Fertigungsstationen (3) ablegen, von wo er von einem Laderoboter (17) der
Folgestation entnommen und auf das dortige
stationsgebundene Transportmittel (15) geladen wird. Die Laderoboter (17,18) sind bevorzugt innerhalb der
Schutzabtrennung (7) angeordnet. Die Fertigungsstation (5) kann gemäß Figur 1 einen
Speicher (16) mit ein oder mehreren Speicherplätzen, insbesondere in einer Reihenanordnung, für jeweils einen oder mehrere leere oder mit einem Werkstück (2) beladene PLTs (11) aufweisen. Der Speicher kann als Puffer für PLTs (11) mit qualitativ guten Werkstücken dienen. Er kann auch PLTs (11) mit Werkstücken (2) aufnehmen, die nicht in Ordnung sind und bei einer Qualitätsprüfung ausgesondert wurden. Der Speicher (16) kann in der Nähe des
Transportmittels (15), insbesondere an dessen
ausgangseitigem Endbereich, angeordnet sein. Er kann quer zum Transportmittel (15) ausgerichtet sein.
Der Speicher (16) kann innerhalb der Schutzabtrennung (7) angeordnet sein. Er kann als Regallager, Drehspeicher oder in beliebig anderer Weise ausgebildet sein. Der Speicher (16) kann sich an einem Rand des Fertigungsbereichs (6) befinden. Er kann eigenständig ausgebildet und angeordnet sein. Er kann alternativ oder zusätzlich in das
Transportmittel (15) integriert sein.
Der Speicher (16) wird von einer Handhabungseinrichtung bedient. Er kann gefüllt und geleert sowie bedarfsweise umgeschichtet werden. Diese Handhabungseinrichtung kann eigenständig ausgebildet und angeordnet sein. Sie kann z.B. auch der Laderoboter (18) sein. Dieser ist z.B. zur Vergrößerung seines Arbeitsbereichs auf einer Zusatzachse (19) angeordnet. Dies kann z.B. eine gerade Fahrachse sein, die sich entlang der Reihe der Speicherplätze erstreckt .
Die PLTs (11) können stapelfähig ausgebildet sein. Hierbei können z.B. leere PLTs (11) in einem Stapel aufeinander abgelegt werden. Es ist außerdem möglich, dass PLTs (11) mitsamt einem aufgenommenen Werkstück (2) übereinander gestapelt werden. Bei Einsatz von stapelbaren PLTs (11) kann der Speicher (16) vereinfacht werden, wobei die
Speicherplätze als reservierte Bodenflächen ausgebildet sein können. Die PLTs (11) können beim Auf- und Abstapeln von der besagten Handhabungseinrichtung, einem Fertigungsroboter (12) oder einem Laderoboter (17,18) gehandhabt werden.
Der PLT (11) ist in Figur 5, 7 und 8 näher dargestellt. In den anderen Zeichnungen ist er schematisch angedeutet.
Der PLT (11) weist einen Tragrahmen (39) und einen darin lösbar aufgenommenen Werkstückträger (40) auf. Mit einem bevorzugt formschlüssigen Positioniermittel (49), z.B. Steckbolzen und passenden Aufnahmeöffnungen, kann der Werkstückträger (40) exakt auf dem Tragrahmen (39)
positioniert und gehalten werden. Der Werkstückträger (40) weist adaptierte Aufnahmemittel (47) für ein oder mehrere Werkstücke (2) auf. Die Aufnahmemittel (47) können z.B. Anschläge, wannenförmige Aufnahmen, Steckbolzen,
Spannmittel oder dgl . sein. Die Aufnahmemittel (47) können am Werkstückträger (40) mit geeigneten Positionier- und Arretiermitteln in einer vorgegebenen exakten Position aufgenommen und fixiert werden. Die Aufnahmemittel (47) können bedarfsweise gelöst und gewechselt werden.
Figur 7 zeigt einen Tragrahmen (39) . Dieser weist einen Tragboden (41) auf, der z.B. rahmenartig oder
plattenförmig ausgebildet sein kann. An den beiden
Stirnseiten des Tragbodens (41) ist jeweils ein aufrechter Ständer (43,44) angeordnet und befestigt, der z.B.
bügelartig ausgebildet ist. Die Ständer (43,44) weisen einen oben liegenden Quersteg auf, der mit Distanz
oberhalb des Tragbodens (41) angeordnet und über Füße mit diesem verbunden ist. Die Ständer (43,44) können
mittensymmetrisch an dem Tragboden (41) angeordnet sein. Sie können gemäß Figur 7 eine unterschiedliche Breite aufweisen . Das oder die Werkstücke (2) befinden sich im
Anlieferzustand vorzugsweise innerhalb des z.B.
rechteckigen Tragrahmens (39) . Im Zuge des Fertigungsprozesses kann ein Werkstück mit Übermaß
entstehen, das z.B. einen in Figur 3 gezeigten Überstand (3) aufweist. Der schmalere Ständer (44) bietet an einer oder beiden Außenseiten einen Freiraum für einen solchen Überstand (30), der sich dadurch über den Rand des
Tragrahmens (39) hinaus erstrecken kann.
Der Tragrahmen (39) weist Positioniermittel (45) für einen Laderoboter (17,18) und dessen GreifWerkzeug auf. Die Positioniermittel (45) sind vorzugsweise an den Ständern (43,44), insbesondere an deren oberen Querstegen,
angeordnet. Die Positioniermittel (45) können z.B.
Einweiser, Greifmittel für die formschlüssige und/oder kraftschlüssige Interaktion mit einem GreifWerkzeug des Laderoboters (17,18) oder dgl . sein. Über die
Positioniermittel (45) ist der Tragrahmen (39) exakt gegenüber einem Laderoboter (17,18) ausgerichtet und kann von diesem mit exakter Position auf ein Fördermittel (10) oder auf das stationsgebundene Transportmittel (15) geladen werden. Über die Positioniermittel (45,49) besteht auch ein exakter Lagebezug zu den ein oder mehreren
Werkstücken (2) auf dem Werkstückträger (40) .
Der Tragrahmen (39) weist ein Führungsmittel (42) für den Transport und die exakte Aufnahme auf dem
stationsgebundenen Transportmittel (15) auf. Das
Führungsmittel (42) ist z.B. als Schienenanordnung
ausgebildet, welches mit den Rollen eines z.B. als
Rollenförderer ausgebildeten Transportmittels (15) zusammenwirkt. Das Führungsmittel (42) ist vorzugsweise an der Unterseite des Tragrahmens (39), z.B. an dessen
Tragboden (41), angeordnet. Der Tragrahmen (39) kann in der gezeigten Ausführungsform als Skid ausgebildet sein. Der Tragrahmen (39) bildet ein formstabiles schalenartiges Traggestell zur Aufnahme des Werkstückträgers (40). Dieser liegt auf dem ebenen Tragboden (41) auf und reicht bis zu den stirnseitigen Ständern (43,44), an denen er auch geführt sein kann. Figur 5 zeigt diese Anordnung.
Der Werkstückträger (40) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. Er kann platten- oder rahmenartig oder in anderer Weise ausgestaltet sein. Er kann einen
rechteckigen Grundriss oder eine andere geeignete Form aufweisen . in der gezeigten und bevorzugten sowie eigenständig erfinderischen Ausführungsform ist der Werkstückträger (40) als Gitterträger ausgebildet. Er weist eine
selbsttragende Gitterstruktur (49) auf. Sie bildet den plattenartigen, durchbrochenen Boden für die
Werkstückaufnahme. Die Gitterstruktur (49) wird von einander z.B. rechtwinklig kreuzenden Gitterstreben gebildet. Diese können als aufrechte und dünnwandige
Platinen aus Metall oder dgl . ausgebildet sein. Die
Gitterstruktur (49) kann außenseitig von einem Außenrahmen (48) umgeben sein. An den Gitterstreben bzw. Platinen können die erwähnten Aufnahmemittel (47) in geeigneter Weise angeordnet, abgestützt und befestigt werden. Der Gitterträger (40) wird auf dem Tragboden (41) und zwischen den Ständern (43,44) des Tragrahmens (39) aufgenommen.
Figur 3 bis 6 verdeutlichen die Ausbildung des
Fördermittels (10) . In Figur 1 ist das Fördermittel (10) vereinfacht und schematisch angedeutet. Das Fördermittel (11) weist eine Ladebrücke (27) mit einem angepassten, z.B. im Umriss rechteckigen, Aufnahmebereich (28) für einen PLT (1) auf. Ferner weist es eine den
Aufnahmebereich (28) seitlich umschließende und an der Oberseite offene Einhausung (34) zum Schutz gegen
Personenzugriff und gegen Kollisionsgefahr auf. Das
Fördermittel (10) kann ein in Figur 4 ersichtliches
Laufwerk (32) aufweisen. Ferner kann das Fördermittel (10) ein Antriebsmittel (33) aufweisen, das in Figur 1
schematisch angedeutet ist.
Die in Figur 3 bis 6 gezeigte Einhausung (34) kann
einteilig oder mehrteilig sein. Sie bildet einen
aufrechten hülsenartigen Kragen, der den PLT (11) und das oder die Werkstücke (2) seitlich und in einer bevorzugt geschlossenen Ringform umschließt. Die Einhausung (34) hat eine aufrechte Erstreckung. Sie kann z.B. von massiven oder gitterartigen und selbsttragenden Wänden gebildet werden. Die Wände können alternativ flexibel und z.B. als Folien- oder Stoffbahn ausgebildet sein, die über
Eckstützen geführt und aufgespannt ist. Die Höhe der Einhausung ist auf die Höhe des PLTs (11) und des oder der Werkstücke (2) abgestimmt und ragt vorzugsweise ein Stück über diese nach oben hinaus.
Die Einhausung (34) ist in den gezeigten
Ausführungsbeispielen mehrteilig ausgebildet und kann in ihrer Weite verstellt werden. Die Einhausung (34) besteht z.B. aus zwei in der Draufsicht U-förmigen
Einhausungsteilen (35,36), die einander überlappen und die zur Weitenverstellung teleskopartig auseinander und wieder zueinander bewegt werden können. Bei dieser
Relativbewegung kann ein Einhausungsteil (35) starr und ein anderes Einhausungsteil (36) beweglich, insbesondere linear verfahrbar, am Fördermittel (10) angeordnet sein. In Abwandlung können mehrere oder alle Einhausungsteile (35,36) beweglich am Fördermittel (10) angeordnet sein.
Das Fördermittel (10) kann eine Führung (37) für die gegenseitige Führung der Einhausungsteile (35,36)
aufweisen. Ferner kann das Fördermittel (10) eine
Arretierung (38) für die Arretierung der beweglichen
Einhausungsteile (35,36) in einen oder mehreren
Relativstellungen aufweisen. Die Arretierung (38) kann zwischen den Einhausungsteilen (35,36) und/oder gegenüber dem Fördermittel (10) wirken.
In allen Auszugspositionen haben die Einhausungsteile (35,36) eine gegenseitige Überlappung, sodass die
Einhausung (34) in allen Auszugsstellungen eine ringartige geschlossene Form um den Aufnahmebereich (28) hat. Die Weitenverstellung kann in eine oder mehrere Richtungen erfolgen, wobei die Zahl und Anordnung der
Einhausungsteile (35,36) entsprechend angepasst ist.
Die Einhausung (34) ist an der Oberseite der Ladebrücke (27) angeordnet. Die Ladebrücke (27) weist am
Aufnahmebereich (28) ein angepasstes Stützmittel (29) für die positionierte Aufnahme eines PLTs (11) auf. Das
Stützmittel (29) ist z.B. als ebener liegender Rahmen oder als Platte ausgebildet und weist geeignete Positionier- und Arretiermittel zur positionsgenauen Aufnahme eines PLTs (11), insbesondere seines Tragrahmens (39), z.B. über das Führungsmittel (42), auf. Unterhalb der Ladebrücke (27) bzw. des Stützmittels (29) kann eine Schürze (30) angeordnet sein. Die bevorzugt umlaufend angeordnete
Schürze (30) kann die Schutzfunktion der Einhausung (34) ergänzen und nach unten erweitern. In der gezeigten
Ausführungsform ist das Stützmittel (29) mit Abstand über dem Untergrund und dem ggf. vorhandenen Laufwerk (32) angeordnet. Bei einer anderen Ausgestaltung mit tief liegendem Stützmittel (29) kann eine Schürze (30)
entfallen . in der gezeigten Ausführungsform weist das Fördermittel (10) ein Laufwerk (32) auf. Dieses kann als Rollen- oder Räderanordnung ausgebildet sein. Die z.B. frei drehbaren Rollen oder Räder können zumindest teilweise um eine
Hochachse rotieren und Lenkbewegungen ermöglichen. Über das Laufwerk (32) kann sich das Fördermittel (10)
eigenständig am Untergrund abstützen und an diesem entlang bewegen. Alternativ kann das Laufwerk (32) eine Luftkissenanordnung oder eine andere Schwebetechnik sein.
Das Antriebsmittel (33) ist im gezeigten
Ausführungsbeispiel als flurgebundenes automatisches, selbst lenkendes und fahrerloses Transport fahrzeug
ausgebildet, das als AGV oder FTF bezeichnet wird. Das autonome Antriebsmittel (33) kann mit dem Fleetmanager der Fördereinrichtung (9) kommunizieren und kann
programmgesteuert entlang einer vorgegebenen
Transportbahn, insbesondere einer Schleife oder einem Loop, verkehren.
Das Antriebsmittel (33) kann mit dem Fördermittel (10) lösbar verbunden sein und kann an dieses bedarfsweise an- und abkuppeln. Hierfür kann z.B. ein flachbauendes AGV die erhabene Ladebrücke (37) durch einen in Figur 6 gezeigten Tunnel (31) unterfahren und nach dem Ankuppeln schleppend mitnehmen. Das Ankuppeln kann z.B. durch einen
ausfahrbaren Kuppeldorn oder dgl . erfolgen. Bedarfsweise kann das Antriebsmittel (33) auch wieder vom Fördermittel (10) gelöst und von diesem wegbewegt werden. Das
Fördermittel (10) kann eine Bremseinrichtung oder eine Arretierung zur Lagesicherung in der abgekuppelten
Position aufweisen.
In einer anderen und nicht dargestellten Ausführungsform kann ein Laufwerk (32) zu Gunsten von Stützfüßen
entfallen, wobei das Antriebsmittel (32) die erhabene Ladebrücke (27) unterfahren und mit einem Hubmittel anheben und aufladen sowie bedarfsweise wieder absetzen kann. In einer anderen Ausgestaltung kann ein Fördermittel (10) als Anhänger ausgebildet und mit einem als
Zugfahrzeug ausgestalteten Antriebsmittel (33) gekoppelt werden. Ferner ist auch eine Ausgestaltung möglich, in der das Fördermittel (10) ein bordeigenes und integriertes Antriebsmittel (33) in Form eines eigenen Fahrantriebs aufweist. In den verschiedenen Ausführungsformen ist es ferner möglich, dass mehrere Fördermittel (10) miteinander zu einem Förderzug gekoppelt sind. Sie können dabei eigene Antriebsmittel oder ein gemeinsames Antriebsmittel (33) aufweisen .
Figur 1 bis 4 verdeutlichen die eingangs genannte
Ladestation (8), die einzeln oder mehrfach an einer
Fertigungsstation (5) angeordnet sein kann. Der
Laderoboter (17,18) ist an der Ladestation (8) angeordnet und befindet sich dabei vorzugsweise geschützt innerhalb der Schutzabtrennung (7) der Fertigungsstation (5) bzw. des Fertigungsbereichs (6) .
Die Ladestation (8) weist eine Ladeposition (21) auf, die außerhalb der Schutzabtrennung (7) angeordnet sein kann. Hier kann ein Fördermittel (10) in geeigneter Weise automatisch positioniert werden, z.B. über Navigation seines Antriebsmittels (33) , über eine Absteckung oder dgl .. Eine exakte Positionierung ist auch über eine mit der Einhausung (34) zusammenwirkende
Positioniereinrichtung (23) möglich. An einem Gestell der Ladestation (8) kann hierfür z.B. ein beweglicher
Positionierstift angeordnet sein, der in eine
entsprechende Aufnahme an der Einhausung (34) greift.
Figur 3 und 4 zeigen diese Anordnung.
Die Ladeposition (21) und das abgestellte Fördermittel (10) befinden sich im Arbeitsbereich des Laderoboters (17,18) . Dieser kann z.B. erhöht auf einem Sockel
angeordnet sein und kann einen PLT (11) zwischen dem
Fördermittel (10) und dem stationsgebundenen
Transportmittel (15) umladen. Der Laderoboter (17,18) kann hierfür mit seinem Endeffektor und einem geeigneten
GreifWerkzeug von oben durch die obere Öffnung der
Einhausung (34) greifen und den PLT (11) zum Be- und
Entladen fassen und handhaben. Die Ladestation (8) kann eine seitliche Abschirmung (20) aufweisen. Diese kann in unterschiedlicher Weise
ausgebildet sein. Die Abschirmung (20) kann z.B. die
Ladestation (8) und die Ladeposition (21) seitlich
ringartig umschließen, wobei an einer oder beiden Seiten ein gesteuert verschließbarer und überwachter Zugang (22) zum Ein- und Ausfahren des Fördermittels (10) vorhanden sein kann. Die Abstimmung (20) kann sich nach oben über das
Fördermittel (10) und dessen Umhausung (34) hinaus
erstrecken und kann kragenartig den Arbeits- und
Handhabungsbereich des Laderoboters (17,18) beim Umladen an der Ladestation (8) seitlich umschließen. Je nach
Sicherheitserfordernissen kann sich die Abschirmung (20) über die gesamte Höhe erstrecken. Sie kann alternativ im unteren Bereich und unterhalb des oberen Einhausungsrandes entfallen . Die Ladestation (8) kann eine in Figur 3 und 4 gezeigte automatische Stelleinrichtung (24) für die
Weitenverstellung der Einhausung (34) aufweisen. Die
Stelleinrichtung (24) ist z.B. stationär angeordnet und weist einen steuerbaren Stellantrieb (25) und ein
Stellmittel (26) auf, welches mit zumindest einem
beweglichen Einhausungsteil (36) zur Weitenverstellung zusammenwirkt. In der gezeigten Ausführungsform ist das eine Einhausungsteil (35) starr an der Ladebrücke (27) angeordnet, wobei das andere Einhausungsteil (36)
beweglich gelagert und geführt ist und von der
Stelleinrichtung (24) bewegt wird. Der Stellantrieb (25) ist z.B. als liegend angeordneter hydraulischer oder pneumatischer Zylinder ausgebildet, der am Ende seiner Kolbenstange ein Stellmittel (26) in Form eines ggf.
steuerbaren Mitnehmers aufweist. Die Stelleinrichtung (20) ist z.B. mit Abstand über dem Untergrund und der
Einhausung (34) angeordnet. Am Rand des beweglichen Einhausungsteils (36) findet sich ein Gegenstück zum
Stellmittel (26), z.B. eine Aufnahme für einen
Mitnehmerdorn. Figur 4 zeigt die Ausgangsstellung und die Auszugstellung der Einhausung (34) .
Die Arretierung (38) für die Einhausungsteile (35,36) kann automatisch steuerbar sein. Sie kann z.B. von der
Stelleinrichtung (24) oder anderweitig betätigt werden. Zum Verstellen der Einhausung (34) wird die Arretierung (38) gelöst und am Ende der Verstellung wieder aktiviert. Die Arretierung (38) kann sich am oberen Rand der
Einhausung (34) und außerhalb des Zugriffsbereichs eines Werkers befinden. Eine Weitenverstellung der Einhausung (34) kann z.B. an einer Ladestation (8) stattfinden, die am Ende einer Kette von Fertigungsstationen (5) angeordnet ist. Eine solche Kette kann z.B. zum Herstellen und Fügen einer Untergruppe eines Fahrgestells oder einer Karosserie dienen, wobei z.B. ein oder mehrere Längsträger gefügt werden und einen Überstand (3) bilden. Im ungefügten Zustand finden diese Teile des Werkstücks (2) Platz im Innenbereich des PLTs (11) und im Aufnahmebereich (28) bei zusammen gefahrenen Einhausungsteilen (35,36) . Nach dem Fügen ergibt sich ein Werkstück (2) mit Übermaß, welches über die Außenkontur bzw. den Rand des PLTs (11) und des Aufnahmebereichs (28) am Transportmittel (10) hinausragt. Der Aufnahmebereich (28) wird dann durch die vorgenannte Weitenverstellung und das Auseinanderziehen der Einhausungsteile (35,36) vergrößert, sodass der Überstand (3) gemäß Figur 3 Platz findet. Der oder die Überstände (3) können dabei in der vorgenannten Weise an dem schmalen Ständer (44)
vorbeigreifen . Nach Abgabe des Werkstücks (2) mit Übermaß kann durch eine andere Stelleinrichtung (24) an anderer Stelle die
Einhausung (34) wieder in ihrer Weite verkleinert und auf das Ursprungsmaß oder ein anderes gewünschtes Maß gebracht werden. Die automatische Fertigungsanlage (1) kann mehrere Stelleinrichtungen (24) an unterschiedlichen und beliebig geeigneten Stellen aufweisen.
Der eingangs genannte Logistikbereich (4) ist in Figur 1 schematisch angedeutet. Er kann verschiedene Funktionen und Ausbildungen haben. Er kann zum einen eine
Bereitstellung von PLTs (11) und Fördermitteln (10) sowie ggf. Antriebsmitteln (33) und von Werkstücken (2) sowie ggf. von Werkzeugen aufweisen. Ferner können eine
Kommissionierung für die Zusammenstellung von Werkstücken (2) und eine Ladeeinrichtung für das Beladen von PLTs (11) mit Werkstücken (2) vorhanden sein. Mittels einer weiteren Ladeeinrichtung können die PLTs (11) auf die Fördermittel (10) auf- und abgeladen werden. In Abwandlung ist es möglich, die bereitgestellten und kommissionierten
Werkstücke (2) auf PLTs (11) zu laden, die bereits mit einem Fördermittel (11) verbunden sind und von diesem transportiert werden. Ferner können bedarfsweise Werkzeuge auf einen PLT (11) geladen und einer Fertigungsstation (5) bedarfsweise zur Verfügung gestellt werden. Sie können mittels der Fertigungsroboter (12) und des
Transportmittels (15) in der Fertigungsstation (5)
verteilt werden.
Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen
Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können die Merkmale der verschiedenen
Ausführungsbeispiele und der genannten Varianten beliebig miteinander kombiniert, insbesondere auch vertauscht werden. Ein erfindungsgemäßer PLT (11) kann mit einem Fördermittel (10) ohne Einhausung (34) benutzt werden. Umgekehrt kann ein Fördermittel (10) mit einer ggf.
verstellbaren Einhausung (34) mit einem anderen PLT benutzt werden. Das Transportmittel (15) kann in anderer Weise ausgebildet sein und funktionieren. Bei einer vollständigen Entladung eines Werkstücks (2) können z.B. die Entlade- und
Beladestelle zusammengefasst werden. Das Transportmittel (15) kann als Turmspeicher ausgebildet sein, in dem die entladenen und eingelagerten PLTs (11) umgeschichtet werden, um rechtzeitig wieder zum Beladen mit dem ihnen zugeordneten Werkstück (2) bereit zu stehen. Dies kann nach dem FiFo-Prinzip erfolgen. Statt eines Turmspeichers kann auch ein Drehtisch oder ein anderes Speichermittel eingesetzt werden. Bei dieser Abwandlung entspricht die Zahl der Aufnahme- oder Speicherstellen des
Transportmittels (15) der Zahl der Arbeitsstellen (13) bzw. Arbeitstakte.
In Abwandlung der gezeigten Ausführungsform kann der Fertigungsbereich (6) eine ggfs. ausgelagerte
Arbeitsstelle für einen Arbeitsschritt oder Nebenprozess aufweisen, der nur ab und zu benötigt wird. Die
dargestellte Ausführungsform ist für einen sequenziellen Arbeitsablauf in einer Fertigungsstation (5) ausgebildet, wobei nur ein einzelner Förderstrang oder eine einzelne Förderbahn vorhanden ist. Für andere Arten von
Produktions- oder Arbeitsabläufen, die von einer strikten Sequenz abweichen und parallele Abschnitte beinhalten, kann auch das Transportmittel (15) entsprechend angepasst sein und parallele Förderbahnen bzw. Förderabschnitte aufweisen .
BEZUGS ZEICHENLISTE
1 Fert igungsanlage
2 Werkstück, Teilesatz
3 Überstand
4 Logistikbereich
5 Fertigungsstation, Zelle
6 Fertigungsbereich
7 Schutzabtrennung
8 Ladestation
9 Fördereinrichtung, Fleet
10 Fördermittel
11 Produkt ionsladungsträger PLT
12 Fert igungsroboter
13 Arbeitsstelle
14 Aufnahmestelle
15 Transportmittel, Linearförderer
16 Speicher, Puffer
17 Laderoboter Zufuhr
18 Laderoboter Abfuhr
19 Fahrachse
20 Abschirmung
21 Ladeposition
22 Zugang
23 Positioniereinrichtung
24 Stelleinrichtung
25 Stellantrieb
26 Stellmittel
27 Ladebrücke
28 Aufnahmebereich
29 Stützmittel
30 Schürze
31 Tunnel
32 Laufwerk
33 Antriebsmittel, AGV
34 Einhausung
35 Einhausungsteil Einhausungsteil
Führung
Arretierung
Tragrahmen, Skid
Werkstückträger, Gitterträger
Tragboden
Führungsmittel, Schiene
Ständer breit
Ständer schmal
Positioniermittel für Laderoboter Gitterstruktur
Aufnahmemittel
Außenrahmen
Positioniermittel für Gitterträger

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Automatische Fertigungsstation für Werkstücke (2), insbesondere für Karosseriebauteile, die einen von einer Schutzabtrennung (7) umgebenen
Fertigungsbereich (6) mit mehreren
programmgesteuerten Fertigungsrobotern (12)
aufweist, wobei die Werkstücke (2) der
Fertigungsstation (5) auf Produktionsladungsträgern (11) von extern zugeführt werden, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Fertigungsstation (5) ein stationsgebundenes
Transportmittel (15) für einen Transport der
Produktionsladungsträger (11) innerhalb der
Fertigungsstation (5) und eine Ladestation (8) mit einem Laderoboter (17,18) zum Umladen von
Produktionsladungsträgern (11) zwischen einem externen Fördermittel (10) und dem
stationsgebundenen Transportmittel (15) aufweist.
Fertigungsstation nach Anspruch 1, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Fertigungsstation (5) mehrere Arbeitsstellen für einen Arbeitsprozess am Werkstück (2) mit mehreren Arbeitsschritten und mehreren Arbeitstakten
aufweist .
Fertigungsstation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das
Transportmittel (15) mehrere aufnimmt und mehrere Aufnahmestellen (14) für jeweils einen
Produktionsladungsträger (11) aufweist. Fertigungsstation nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das
Transportmittel (15) sich entlang der Arbeitsstellen erstreckt und sich mit seinen Aufnahmestellen (14) im Arbeitsbereich der Fertigungsroboter
befindet .
Fertigungsstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Laderoboter (17,18) innerhalb der
Schutzabtrennung (7) angeordnet ist und ein externes Fördermittel (10) mit einer nach oben offenen
Einhausung (34) mit einem Produktionsladungsträger (11) belädt und entlädt.
Fertigungsstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, die Ladestation (8) eine automatische
Stelleinrichtung (24) für das Verstellen einer verstellbaren, insbesondere in der Weite
verstellbaren, Einhausung (34) eines externen
Fördermittels (10) aufweist. 7.) Fertigungsstation nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Ladestation (8) eine Positioniereinrichtung (23) für ein externes Fördermittel (10) aufweist.
Fertigungsstation nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Ladestation (8) eine Abschirmung (20) für ein externes Fördermittel (10) und/oder für einen
Laderoboter (17,18) aufweist.
Flurgebundenes Fördermittel zur Beförderung von Werkstücken (2), insbesondere für
Karosseriebauteilen, auf einem
Produktionsladungsträger (11) von und/oder zu einer Fertigungsstation (5) , dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fördermittel (11) eine Ladebrücke (27) mit einem angepassten Aufnahmebereich (28) für einen
Produkt ionsladungsträger (11) und eine den
Aufnahmebereich (28) seitlich umschließende und an der Oberseite offene Einhausung (34) zum Schutz gegen Personenzugriff aufweist.
10. ) Fördermittel nach Anspruch 9, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass die Einhausung (34) mehrteilig und in ihrer Weite verstellbar ist.
11. ) Fördermittel nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass die Einhausung (34) mehrere einander überlappende und relativ zueinander verstellbare Einhausungsteile (35,36) aufweist.
12.) Fördermittel nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass das Fördermittel (10) eine Führung (37) und eine ggf. steuerbare Arretierung (38) für die Einhausungsteile (35,36) aufweist .
13.) Fördermittel nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das
Fördermittel (10) ein Laufwerk (32) aufweist.
14. ) Fördermittel nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das
Fördermittel (10) ein Antriebsmittel (33) aufweist.
15. ) Fördermittel nach Anspruch 14, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass das Antriebsmittel (33) als bordeigener Fahrantrieb oder als an- und abkoppelbares AGV ausgebildet ist.
16.) Fördermittel nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Ladebrücke (27) am Aufnahmebereich (28) ein
angepasstes Stützmittel (29) für die positionierte Aufnahme eines Produkt ionsladungsträgers (11) aufweist .
17.) Fördermittel nach einem der Ansprüche 9 bis 16,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Einhausung (34) an der Oberseite der Ladebrücke (27) angeordnet ist, wobei unterhalb der Ladebrücke (27) eine Schürze (30) angeordnet ist.
18.) Fördermittel nach einem der Ansprüche 9 bis 17,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Einhausung (34) in der Höhe an eine obere
Abschirmung (20) an einer Ladestation (8) einer Fertigungsstation (5) angepasst ist. 19.) Produkt ionsladungsträger zur Beförderung und
Bereitstellung von Werkstücken (2), insbesondere Karosseriebauteilen, an einer automatischen
Fertigungsstation (5) , dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass der
Produkt ionsladungsträger (11) einen Tragrahmen (39) und einen darin positioniert und lösbar
aufgenommenen Werkstückträger (40) aufweist, wobei der Werkstückträger (40) positionierte und
adaptierte Aufnahmemittel (47) für ein oder mehrere Werkstücke (2) aufweist.
20.) Produkt ionsladungsträger nach Anspruch 19, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Tragrahmen (39) bevorzugt an der Unterseite ein Führungsmittel (42), insbesondere eine Schienenanordnung, für den
Transport auf einem stationsgebundenen
Transportmittel (15) in einer Fertigungsstation (5) aufweist .
21.) Produktlonsladungstrager nach Anspruch 19 oder 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der
Tragrahmen (39) einen Tragboden (41) mit aufrechten, vorzugsweise unterschiedlich breiten, Ständern
(43,44) an dessen beiden Stirnseiten aufweist.
22.) Produktlonsladungstrager nach Anspruch 19, 20 oder 21, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der
Tragrahmen (39) Positioniermittel (45) für einen Laderoboter (17,18) und/oder Positioniermittel (49) für den Werkstückträger (40) aufweist. 23.) Produktionsladungsträger nach einem der Ansprüche,
19 bis 22, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Werkstückträger (40) als Gitterträger
ausgebildet ist und eine selbsttragende
Gitterstruktur (49) aufweist.
24.) Produktionsladungsträger nach einem der Ansprüche,
19 bis 23, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Gitterstruktur (49) Gitterstreben in Form von aufrechten Platinen aufweist und zur lösbaren und verstellbaren Anordnung von Aufnahmemitteln (47) für ein oder mehrere Werkstücke (2) ausgebildet ist.
25.) Automatische Fertigungsanlage mit mehreren
Fertigungsstationen (5) für Werkstücke (2),
insbesondere für Karosseriebauteile, wobei die
Fertigungsstation (5) einen Fertigungsbereich (6) mit mehreren programmgesteuerten Fertigungsrobotern (12) aufweist und die Werkstücke (2) der
Fertigungsstation (5) auf Produktionsladungsträgern (11) von extern zugeführt werden, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Fertigungsstation (5) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.
26. ) Fertigungsanlage nach Anspruch 25, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass mehrere
Fertigungsstationen (5) untereinander verkettet sind .
27. ) Fertigungsanlage nach Anspruch 25 oder 26, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Fertigungsanlage (1) eine automatische
Fördereinrichtung (9) für Produkt ionsladungsträger (11) aufweist.
28. ) Fertigungsanlage nach Anspruch 25, 26 oder 27,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Fertigungsanlage (1) eine automatische
Fördereinrichtung (9) mit Fördermitteln (10)
aufweist, die nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 18 ausgebildet sind.
29. ) Fertigungsanlage nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Fertigungsanlage (1) Produkt ionsladungsträger (11) aufweist, die nach mindestens einem der Ansprüche 19 bis 24 ausgebildet sind.
30. ) Verfahren zum Fertigen von Werkstücken (2),
insbesondere Karosseriebauteilen mittel seiner automatischen Fertigungsstation (5) , die einen von einer Schutzabtrennung (7) umgebenen
Fertigungsbereich (6) mit mehreren
programmgesteuerten Fertigungsrobotern (12)
aufweist, wobei die Werkstücke (2) der
Fertigungsstation (5) auf Produkt ionsladungsträgern (11) von extern zugeführt werden, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass die
Produkt ionsladungsträger (11) innerhalb der Fertigungsstation (5) mit einem stationsgebundenen Transportmittel (15) transportiert werden und die Produktionsladungsträger (11) mittels einer
Ladestation (8) mit einem Laderoboter (17,18) zwischen einem externen Fördermittel (10) und dem stationsgebundenen Transportmittel (15) umgeladen werden . Verfahren nach Anspruch 30, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass ein externes
Fördermittel (10) mit einer nach oben offenen
Einhausung (34) mit einem Produktionsladungsträger (11) von einem innerhalb der Schutzabtrennung (7) angeordneten Laderoboter (17,18) beladen und
entladen wird. Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass eine verstellbare, insbesondere in der Weite verstellbare, Einhausung (34) eines externen Fördermittels (10) von einer automatischen Stelleinrichtung (24) der Ladestation (8) verstellt wird. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass die verstellbare
Einhausung (34) an unterschiedliche Größen von
Produktionsladungsträgern (11) und/oder an
unterschiedliche Größen von Werkstücken (2)
angepasst wird, insbesondere von Werkstücken (2) mit Übermaß, die über den Produktionsladungsträger (11) randseitig hinausragen. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der
Arbeitsbereich des Laderoboters (17) und dessen
Gefahrenbereich beim Umladen eines
Produktionsladungsträgers (11) zum Personenschutz von der Einhausung (34) zusammen mir einer oberhalb der Einhausung (34) an der Ladestation (8)
angeordneten Abschirmung (20) abgeschirmt wird. 35.) Verfahren nach Anspruch 34, dadurch
g e k e n n z e i c h n e t, dass innerhalb der Abschirmung (20) die Weitenverstellung der
Einhausung (34) erfolgt.
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