WO2024051896A1 - Verfahren zum aufbau einer behandlungsanlage und behandlungsanlage - Google Patents

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WO2024051896A1
WO2024051896A1 PCT/DE2023/100666 DE2023100666W WO2024051896A1 WO 2024051896 A1 WO2024051896 A1 WO 2024051896A1 DE 2023100666 W DE2023100666 W DE 2023100666W WO 2024051896 A1 WO2024051896 A1 WO 2024051896A1
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modules
submodules
main
treatment system
max
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Application number
PCT/DE2023/100666
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English (en)
French (fr)
Inventor
Mathias RUNK
Jürgen Jost
Oliver RUND
Marek DOWNAR
Dirk BETHMANN
Klaus Rundel
Andreas Gerber
Sören WEHLER
Daniel Ackermann
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Dürr Systems Ag
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B16/00—Spray booths
    • B05B16/40—Construction elements specially adapted therefor, e.g. floors, walls or ceilings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B16/00—Spray booths
    • B05B16/80—Movable spray booths
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H5/00—Buildings or groups of buildings for industrial or agricultural purposes
    • E04H5/02—Buildings or groups of buildings for industrial purposes, e.g. for power-plants or factories

Definitions

  • the present invention relates to a method for setting up a treatment system for treating workpieces.
  • Treatment systems are used in particular for coating vehicle bodies.
  • a treatment system is in particular a painting system.
  • the individual components of the treatment system are brought to the location where the subsequent workpiece treatment is to be carried out. This location is therefore the operating location of the treatment system.
  • the present invention is based on the object of providing a method for setting up a treatment system for treating workpieces, which offers a shortened design and engineering phase and preferably enables short commissioning times with few personnel on site.
  • the method for setting up a treatment system for treating workpieces preferably includes the following:
  • submodules which include several functional units of the treatment system, which interact with one another to carry out treatment processes in an assembled state of the treatment system;
  • the above-mentioned method steps are carried out in particular in the order mentioned, whereby the steps can be directly adjacent to one another. Alternatively, it can be provided that additional steps are carried out between the steps mentioned.
  • assembly locations are provided, in particular one or more or all of the following assembly locations: one or more submodule assembly locations, at which or at which, in particular, only the submodules are assembled using the functional units; and/or one or more main module assembly locations, at which, in particular, exclusively the main modules are assembled using the submodules; and/or one or more max module assembly locations, at which in particular exclusively one or more max modules are mounted using the main modules.
  • a submodule assembly location is in particular a factory or a manufacturing site at which various functional units for producing the submodules are assembled.
  • the submodules are delivered from this location in particular to a main module assembly location.
  • a main module assembly location is in particular a factory or a manufacturing location that is different from the one or more submodule assembly locations.
  • a main module assembly location is in particular an assembly hall, which is accessible for heavy-duty transport or at least for trucks in order to be able to transport the main modules away, in particular to the place of use or one or more maximum module assembly locations.
  • a max module assembly location is in particular a location that is in close proximity to the place of use, for example a temporary assembly location that was only provided for the construction of one or more max modules.
  • This can in particular be a temporary hall, which, for example, adjoins a workshop in which the subsequent place of use of the treatment system is located.
  • the submodules and/or the main modules and/or the one or more max modules preferably each comprise a scaffolding or support structure, which is required in particular for transporting the respective submodule, main module or max module. This is preferably used as a support after assembly or for assembling the treatment system. Structure, in particular supporting framework, of the treatment plant. For example, this forms a steel structure (steel frame).
  • submodules are transported from the one or more submodule assembly locations to one or more main module assembly locations.
  • submodules are transported by truck.
  • submodules are transported individually on pallets, boxes or other transport units suitable for shipping, in particular from one or more submodule assembly locations to one or more main module assembly locations or directly to the place of use.
  • the main modules are transported in particular in sea containers or comparable transport units and, for example, on large trucks, in particular semi-trailers.
  • the main modules are transported in particular from the one or more main module assembly locations to one or more maximum module assembly locations or directly to the deployment site.
  • the max modules are transported from the one or more max module assembly locations to the place of use.
  • the one or more Maxmodul assembly locations are preferably arranged in the immediate vicinity of the place of use of the treatment system.
  • the Maxmodules are preferably transported to the place of use using heavy-duty transporters, which are particularly not suitable for road transport.
  • the submodules have interfaces, in particular standard interfaces, by means of which the submodules are connected to one another for connecting them and/or for producing the main modules and/or are connected to an external energy and media supply. In particular, preparation for commissioning is possible using the interfaces.
  • the main modules are preferably connected to one another at the place of use and/or at one or more Maxmodul assembly locations.
  • media lines and/or electrical lines are connected.
  • connection of the submodules and/or the connection of the main modules and/or the connection of several max modules is preferably carried out according to the “plug and play” principle. It can be advantageous if the interfaces, in particular the standard interfaces, include predefined mechanical fastening points and/or electrical connection points and/or media connection points that are suitable for several types of submodules.
  • a connection required for the operation of the treatment system can be established between the interfaces, in particular the standard interfaces, of the submodules, preferably without tools or using standard tools.
  • a connection required for the operation of the treatment system can be established between the interfaces, in particular the standard interfaces, of the main modules, preferably without tools or using standard tools.
  • a connection required for the operation of the treatment system can be established between the interfaces, in particular the standard interfaces, of the max modules, preferably without tools or using standard tools.
  • main modules are designed as coating modules and/or dryer modules.
  • one or more max modules are designed as coating modules and/or dryer modules.
  • one or more max modules are designed as a coating line and in particular include one or more coating stations and/or one or more drying stations.
  • main modules form different sections or parts of a coating station and/or a drying station.
  • an inlet lock is formed by a main module.
  • an outlet lock is formed by a main module.
  • a first side wall, together with treatment units arranged thereon, for example coating robots, is designed as a main module.
  • a further side wall together with treatment units arranged thereon, in particular coating robots, to be designed as a main module.
  • a plenum is designed as a main module.
  • Another main module can be, for example, a cleaning and ventilation module, which is arranged in particular below a treatment room.
  • one or more submodules, one or more main modules and / or one or more max modules are provided with a transport device, in particular a transport frame or transport housing, for transporting them, the transport device preferably being a component of a support structure of the treatment system after transport forms.
  • a treatment system for treating workpieces can be produced.
  • the present invention further relates to a treatment system for treating workpieces, which can be set up at the site of use in particular with short commissioning times and few personnel.
  • the treatment system for treating workpieces in particular for coating vehicle bodies, comprises the following: several main modules composed of submodules, which are connected to one another and together form the treatment system.
  • the treatment system according to the invention preferably has one or more of the features and/or advantages described in connection with the method according to the invention.
  • 1 is a schematic perspective view of a max module of a treatment system for treating workpieces, the max module being formed from several main modules;
  • FIG. 2 shows a main module of the treatment system from FIG. 1 designed as a cleaning and ventilation module
  • FIG. 3 shows a main module of the treatment system from FIG. 1 designed as an inlet module
  • FIG. 4 shows a main module of the treatment system from FIG. 1 designed as an outlet module
  • FIG. 5 shows two main modules of the treatment system from FIG. 1 designed as treatment modules
  • Fig. 6 shows a main module of the treatment system from Figure 1, designed as a plenum module. Identical or functionally equivalent elements are provided with the same reference numbers in all figures.
  • a treatment system shown in Figures 1 to 6 and designated as a whole by 100 is, for example, a painting system for painting vehicle bodies.
  • the treatment system 100 includes, for example, a coating station 102 shown as a whole in FIG. 1, which in particular forms a max module 104 for setting up the treatment system 100.
  • the max module 104 is one of several max modules 104 of the treatment system 100, which are connected to one another to carry out the required treatment steps.
  • max modules 104 designed, for example, as dryer stations (not shown) are also provided in order to be able to set up the treatment system 100 simply and efficiently.
  • the coating station 102 comprises several main modules 106, which are connected to one another and together form the coating station 102.
  • the main modules 106 in particular form a common support structure 108 of the coating station 102 and are particularly easy to connect to one another and/or stack on top of one another on the components of the support structure 108.
  • the individual main modules 106 are shown isolated in FIGS. 2 to 6.
  • a main module 106 designed, for example, as a cleaning and ventilation module 110 is provided.
  • This cleaning and ventilation module includes in particular a ventilation system 112, a conditioning device 114, a separation device 116 and a transport frame 118, which in particular has a transport device 120 for transporting the main module 106 forms and is part of the support structure 108 in the assembled state of the coating station 102.
  • the individual components of the main module 106 are preferably formed by submodules 122.
  • the submodules 122 are, for example, filter units 124 of the separation device 116, one or more fan units 126 of the ventilation system 112, the conditioning device 114 or parts of a pipe system 128 of the ventilation system 112.
  • the submodules 122 are preferably prefabricated components which are prefabricated at a location, in particular an assembly location, which does not correspond to the assembly location of the main module 106.
  • an assembly location of the main module 106 is a location, for example in a factory or at a manufacturing site, where only the submodules 122 are assembled to form the main module 106.
  • the main module 106 is transported further from the main module assembly location, in particular in the manufacturing state shown in FIG.
  • a main module 106 designed as an inlet module 130 is shown in FIG.
  • the inlet module 130 in particular forms an inlet lock through which the workpieces are passed in order to reach a treatment room 132 (see FIG. 5).
  • the workpieces are conveyed through the inlet module 130 along a conveying direction 136 by means of a conveyor device 134.
  • the conveying device 134 is, for example, one of several submodules 122 for constructing the inlet module 130.
  • Further submodules 122 are, for example, a stair unit 138 and one or more maintenance areas 140 of the inlet module 130. Furthermore, a feed system 142 and one or more distribution channels 144 may form submodules 122 of the inlet module 130.
  • lock air can be supplied to the inlet module 130 via the supply system 142 and/or the distribution channels 144.
  • a main module 106 designed as an outlet module 146 is shown in FIG.
  • the outlet module 146 in particular forms an outlet lock through which the workpieces leave the treatment room 132.
  • the outlet module 146 also preferably includes components designed as a submodule 122, in particular a part of the conveyor device 134, one or more maintenance areas 140, one or more stair units 138, etc. Furthermore, the outlet module 146 preferably includes one or more distribution channels 144 and another part of a feed system 142.
  • the treatment modules 148 in particular form side walls 150, which delimit the treatment space 132 in a transverse direction running perpendicularly and horizontally to the conveying direction 136.
  • the treatment modules 148 in particular connect the inlet module 130 to the outlet module 146.
  • the treatment modules 148 each include one or more treatment units, in particular treatment robots 152.
  • the treatment robots are preferably mounted slidably on the side walls 150.
  • Each of the treatment modules 148 preferably forms a main module 106 and arrives preassembled as a whole, in particular including the treatment robots 152 on the respective side wall 150, to the place of use or maximum module assembly location. 1 to 5, the two treatment modules 148 and the inlet module 130 as well as the outlet module 146 are placed on the support structure 108 of the cleaning and ventilation module 110 and thus form a second level of the coating station 102. A lowest, first level forms the cleaning and ventilation module 110.
  • a plenum module 154 which is also a main module 106 and serves to supply air to the treatment room 132, is placed on the treatment modules 148.
  • main modules 106 are preferably provided, in particular the cleaning and ventilation module 110, the inlet module 130, the outlet module 146, the two treatment modules 148 and the plenum module 154.
  • the cleaning and ventilation module 110 At the lowest level of the cleaning and ventilation module 110, it consists of further modules.
  • modules can in particular be submodules 122, which are already integrated into the main module 106 forming the cleaning and ventilation module 110.
  • the lowest level is also formed by several different main modules 106.
  • the various components of the ventilation system 112, the fan unit 126 and the separation device 116 can be either submodules 122 or separate main modules 106.
  • submodules 122 According to the embodiment shown in FIGS. 1 to 6, these components are referred to as submodules 122.
  • the embodiment of the treatment system 100 shown in FIGS. 1 to 6 is constructed in particular as follows:
  • each submodule 122 is manufactured at several submodule assembly locations.
  • each submodule 122 preferably includes one or more functional units that are required for the subsequent operation of the treatment system 100.
  • the functional units are preferably already functionally connected to one another at the stage of the respective submodule structure, so that the functional units can only be put into operation at a later point in time by connecting several submodules 122 to one another and/or by connecting to external lines.
  • the submodules 122 are brought to the various main module assembly locations, with the submodules 122 then being connected to one another to build the respective main module 106.
  • the main module 106 is then completed in such a way that it only needs to be connected to other main modules 106 and/or connected to external lines in order to be able to put the treatment system 100 into operation later.
  • the main modules 106 are also provided with transport devices 120 in order to enable the transport of the main modules from the respective main module assembly site to the site of use of the treatment system 100 or a maximum module assembly site.
  • the main modules 106 are finally assembled at the place of use or the respective maximum module assembly location, with a connection of standard interfaces in particular enabling a largely tool-free assembly. At least no complex welding or installation work is required anymore, since the main modules 106 are preferably already functional and only need to be assembled into a large maximum module 104 or part of the treatment system 100.
  • the assembly of a max module 104 does not take place at the place of use of the treatment system 100, but, for example, in a provisional assembly location upstream of the later place of use, in particular a temporary assembly hall adjacent to the factory in which the treatment system 100 is to be built, it can be provided that the one or more max modules 104 are transported from the respective max module assembly location to the place of use. Due to the size of the respective max module 104, transport with heavy-duty transport devices is required. As soon as the one or more max modules 104 have arrived at the place of use, preferably only a connection to external supply lines needs to be made before the treatment system 100 can finally be put into operation.
  • the time and personnel effort at the site of use can be minimized.
  • this enables a particularly efficient structure and efficient use of a factory comprising the treatment system.
  • the modular structure allows standard components to be prepared for various purposes as far as possible.

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  • Automatic Assembly (AREA)

Abstract

Um ein Verfahren zum Aufbau einer Behandlungsanlage (100) zum Behandeln von Werkstücken bereitzustellen, welches kurze Inbetriebnahmezeiten mit wenig Personal am Einsatzort ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen von Submodulen (122), Zusammensetzen der Submodule (122) zu mehreren Hauptmodulen, Verbinden der Hauptmodule (106) und Inbetriebnahme der Behandlungsanlage (100) an einem Einsatzort.

Description

Verfahren zum Aufbau einer Behandlungsanlage und Behandlungsanlage
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau einer Behandlungsanlage zum Behandeln von Werkstücken. Behandlungsanlagen kommen insbesondere zum Beschichten von Fahrzeugkarosserien zum Einsatz. Eine Behandlungsanlage ist insbesondere eine Lackieranlage.
Zum Aufbau einer Behandlungsanlage kann vorgesehen sein, dass die Einzelkomponenten der Behandlungsanlage an denjenigen Ort gebracht werden, an welchem die spätere Werkstückbehandlung durchgeführt werden soll. Dieser Ort ist demnach der Einsatzort der Behandlungsanlage.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufbau einer Behandlungsanlage zum Behandeln von Werkstücken bereitzustellen, welches eine verkürzte Design- und Engineeringphase bietet und vorzugsweise kurze Inbetriebnahmezeiten mit wenig Personal am Einsatzort ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
Bei der Durchführung des Verfahrens ist insbesondere eine Behandlungsanlage, beispielsweise gemäß dem unabhängigen Vorrichtungsanspruch, erhältlich.
Das Verfahren zum Aufbau einer Behandlungsanlage zum Behandeln von Werkstücken umfasst vorzugsweise Folgendes:
Bereitstellen von Submodulen, welche mehrere Funktionseinheiten der Behandlungsanlage umfassen, die für eine Durchführung von Behandlungsvorgängen in einem montierten Zustand der Behandlungsanlage miteinander wechselwirken;
Zusammensetzen der Submodule zu mehreren Hauptmodulen an einem Montageort; Verbinden der Hauptmodule;
Inbetriebnahme der Behandlungsanlage an einem Einsatzort, an welchem die Werkstücke behandelt werden.
Die vorstehend genannten Verfahrensschritte werden insbesondere in der genannten Reihenfolge durchgeführt, wobei die Schritte unmittelbar aneinander angrenzen können. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass zwischen den genannten Schritten zusätzliche Schritte durchgeführt werden. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mehrere voneinander verschiedene Montageorte vorgesehen sind, insbesondere ein oder mehrere oder alle der folgenden Montageorte: ein oder mehrere Submodulmontageorte, an welchem beziehungsweise an welchen insbesondere ausschließlich die Submodule unter Verwendung der Funktionseinheiten montiert werden; und/oder ein oder mehrere Hauptmodulmontageorte, an welchem beziehungsweise an welchen insbesondere ausschließlich die Hauptmodule unter Verwendung der Submodule montiert werden; und/oder ein oder mehrere Maxmodulmontageorte, an welchem beziehungsweise an welchen insbesondere ausschließlich ein oder mehrere Maxmodule unter Verwendung der Hauptmodule montiert werden.
Ein Submodulmontageort ist insbesondere eine Fabrik oder ein Fertigungsstandort, an welchem verschiedene Funktionseinheiten zur Herstellung der Submodule montiert werden. Die Submodule werden von diesem Ort insbesondere an einen Hauptmodulmontageort geliefert.
Ein Hauptmodulmontageort ist insbesondere eine Fabrik oder ein Fertigungsstandort, welcher von dem einen oder den mehreren Submodulmontageorten verschieden ist. Ein Hauptmodulmontageort ist insbesondere eine Montagehalle, welche für Schwerlasttransporte oder zumindest für Lastkraftwagen zugänglich ist, um die Hauptmodule abtransportieren zu können, insbesondere zu dem Einsatzort oder einem oder mehreren Maxmodulmontageorten.
Ein Maxmodulmontageort ist insbesondere ein in räumlicher Nähe zu dem Einsatzort liegender Ort, beispielsweise ein temporärer Montageort, welcher nur für den Aufbau des einen oder der mehreren Maxmodule bereitgestellt wurde. Dies kann insbesondere eine temporäre Halle sein, welche beispielsweise an eine Werkhalle, in welcher der spätere Einsatzort der Behandlungsanlage liegt, angrenzt.
Die Submodule und/oder die Hauptmodule und/oder das eine oder die mehreren Maxmodule umfassen vorzugsweise jeweils eine Gerüst- oder Tragstruktur, welche insbesondere zum Transport des jeweiligen Submoduls, Hauptmoduls oder Maxmoduls erforderlich ist. Diese dient vorzugsweise nach der Montage oder zur Montage der Behandlungsanlage als Trag- Struktur, insbesondere Traggerüst, der Behandlungsanlage. Beispielsweise bildet diese einen Stahlbau (Stahlgerüst).
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Submodule von dem einen oder den mehreren Submodulmontageorten zu einem oder mehreren Hauptmodulmontageorten transportiert werden.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Submodule mittels Lkw transportiert werden.
Günstig kann es sein, wenn die Submodule vereinzelt auf Paletten, Kisten oder anderen zum Versand geeigneten Transporteinheiten transportiert werden, insbesondere von einem oder mehreren Submodulmontageorten hin zu einem oder mehreren Hauptmodulmontageorten oder direkt zu dem Einsatzort.
Ferner kann alternativ oder ergänzend hierzu vorgesehen sein, dass die Hauptmodule von dem einen oder den mehreren Hauptmodulmontageorten zu dem einen oder den mehreren Maxmodulmontageorten und/oder zu dem Einsatzort transportiert werden.
Die Hauptmodule werden dabei insbesondere in Seecontainern oder hierzu vergleichbaren Transporteinheiten transportiert und beispielsweise auf großen Lkw, insbesondere Sattelschleppern, transportiert.
Die Hauptmodule werden insbesondere von dem einen oder den mehreren Hauptmodulmontageorten hin zu einem oder mehreren Maxmodulmontageorten oder direkt zu dem Einsatzort transportiert.
Ferner kann alternativ oder ergänzend vorgesehen sein, dass die Maxmodule von dem einen oder den mehreren Maxmodulmontageorten zu dem Einsatzort transportiert werden.
Der eine oder die mehreren Maxmodulmontageorte sind vorzugsweise in unmittelbarer Umgebung des Einsatzortes der Behandlungsanlage angeordnet. Die Maxmodule werden vorzugsweise mittels Schwerlasttransportern, welche insbesondere nicht für einen Straßentransport geeignet sind, zu dem Einsatzort transportiert.
Es kann vorgesehen sein, dass die Submodule Schnittstellen, insbesondere Standardschnittstellen, aufweisen, mittels welcher die Submodule zur Verbindung derselben und/oder zur Herstellung der Hauptmodule miteinander verbunden werden und/oder an eine externe Energie- und Medienversorgung angeschlossen werden. Mittels der Schnittstellen ist insbesondere eine Vorbereitung einer Inbetriebnahme möglich.
Vorzugsweise werden am Einsatzort und/oder an einem oder mehreren Maxmodulmontage- orten die Hauptmodule miteinander verbunden. Insbesondere erfolgt eine Verbindung von Medienleitungen und/oder elektrischen Leitungen.
Die Verbindung der Submodule und/oder die Verbindung der Hauptmodule und/oder die Verbindung mehrerer Maxmodule erfolgt vorzugsweise gemäß dem Prinzip „Plug-and-Play“. Günstig kann es sein, wenn die Schnittstellen, insbesondere die Standardschnittstellen, vordefinierte und/oder für mehrere Arten von Submodulen passende mechanische Befestigungsstellen und/oder elektrische Anschlussstellen und/oder Medienanschlussstellen umfassen.
Insbesondere mittels Standardverbindungselementen, insbesondere Kabeln und/oder Leitungen und/oder mechanischen Verbindungen, kann vorzugsweise werkzeuglos oder mittels Standardwerkzeug eine für den Betrieb der Behandlungsanlage erforderliche Verbindung zwischen den Schnittstellen, insbesondere den Standardschnittstellen, der Submodule hergestellt werden.
Insbesondere mittels Standardverbindungselementen, insbesondere Kabeln und/oder Leitungen und/oder mechanischen Verbindungen, kann vorzugsweise werkzeuglos oder mittels Standardwerkzeug eine für den Betrieb der Behandlungsanlage erforderliche Verbindung zwischen den Schnittstellen, insbesondere den Standardschnittstellen, der Hauptmodule hergestellt werden.
Insbesondere mittels Standardverbindungselementen, insbesondere Kabeln und/oder Leitungen und/oder mechanischen Verbindungen, kann vorzugsweise werkzeuglos oder mittels Standardwerkzeug eine für den Betrieb der Behandlungsanlage erforderliche Verbindung zwischen den Schnittstellen, insbesondere den Standardschnittstellen, der Maxmodule hergestellt werden.
Nach erfolgtem Transport der Hauptmodule und/oder des einen oder der mehreren Maxmodule zu dem Einsatzort werden vorzugsweise lediglich noch mechanische Verbindungsarbeiten sowie Anschlussarbeiten für elektrische externe Anschlüsse und/oder externe Medienanschlüsse durchgeführt, um die Behandlungsanlage in Betrieb nehmen zu können. Vorzugsweise sind keine weiteren Submodul-internen oder Hauptmodul-internen Verkabelungen, Verschraubungen oder der sonstige Einbau von weiteren Komponenten mehr erforderlich, um die Behandlungsanlage am Einsatzort in Betrieb nehmen zu können.
Günstig kann es sein, wenn ein oder mehrere der Hauptmodule als Beschichtungsmodule und/oder Trocknermodule ausgebildet sind.
Ferner kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Maxmodule als Beschichtungsmodule und/oder Trocknermodule ausgebildet sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Maxmodule als Beschichtungslinie ausgebildet sind und insbesondere eine oder mehrere Beschichtungsstationen und/oder eine oder mehrere Trocknerstationen umfassen.
Ferner kann vorgesehen sein, dass mehrere Hauptmodule unterschiedliche Abschnitte oder Teile einer Beschichtungsstation und/oder einer Trocknerstation bilden.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine Einlaufschleuse durch ein Hauptmodul gebildet ist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass eine Auslaufschleuse durch ein Hauptmodul gebildet ist.
Günstig kann es ferner sein, wenn eine erste Seitenwand samt daran angeordneter Behandlungseinheiten, beispielsweise Beschichtungsroboter, als ein Hauptmodul ausgebildet ist.
Ferner kann vorgesehen sein, wenn eine weitere Seitenwand samt daran angeordneter Behandlungseinheiten, insbesondere Beschichtungsroboter, als Hauptmodul ausgebildet ist. Zudem kann vorgesehen sein, dass ein Plenum als ein Hauptmodul ausgebildet ist.
Ein weiteres Hauptmodul kann beispielsweise ein Reinigungs- und Lüftungsmodul sein, welches insbesondere unterhalb eines Behandlungsraums angeordnet ist.
Vorteilhaft kann es sein, wenn ein oder mehrere Submodule, ein oder mehrere Hauptmodule und/oder ein oder mehrere Maxmodule zum Transport derselben mit einer Transporteinrichtung, insbesondere einem Transportrahmen oder Transportgehäuse versehen werden, wobei die Transporteinrichtung nach dem Transport vorzugsweise ein Bestandteil einer Tragstruktur der Behandlungsanlage bildet. Unter Verwendung des Verfahrens ist insbesondere eine Behandlungsanlage zum Behandeln von Werkstücken herstellbar.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Behandlungsanlage zum Behandeln von Werkstücken, welche insbesondere mit kurzen Inbetriebnahmezeiten und wenig Personal am Einsatzort aufstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Behandlungsanlage zum Behandeln von Werkstücken, insbesondere zum Beschichten von Fahrzeugkarosserien, Folgendes umfasst: mehrere aus Submodulen zusammengesetzte Hauptmodule, welche miteinander verbunden sind und gemeinsam die Behandlungsanlage bilden.
Die erfindungsgemäße Behandlungsanlage weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Maxmoduls einer Behandlungsanlage zum Behandeln von Werkstücken, wobei das Maxmodul aus mehreren Hauptmodulen gebildet ist;
Fig. 2 ein als Reinigungs- und Lüftungsmodul ausgebildetes Hauptmodul der Behandlungsanlage aus Figur 1 ;
Fig. 3 ein als Einlassmodul ausgebildetes Hauptmodul der Behandlungsanlage aus Figur 1 ;
Fig. 4 ein als Auslassmodul ausgebildetes Hauptmodul der Behandlungsanlage aus Figur 1 ;
Fig. 5 zwei als Behandlungsmodulen ausgebildete Hauptmodule der Behandlungsanlage aus Figur 1 ; und
Fig. 6 ein als Plenummodul ausgebildetes Hauptmodul der Behandlungsanlage aus Figur 1. Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Eine in den Figuren 1 bis 6 dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete Behandlungsanlage ist beispielsweise eine Lackieranlage zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien.
Die Behandlungsanlage 100 umfasst beispielsweise eine in Figur 1 als Ganzes dargestellte Beschichtungsstation 102, welche insbesondere ein Maxmodul 104 zum Aufbau der Behandlungsanlage 100 bildet.
Das Maxmodul 104 ist eines von mehreren Maxmodulen 104 der Behandlungsanlage 100, welche zur Durchführung der erforderlichen Behandlungsschritte miteinander verbunden sind.
Am Beispiel der Beschichtungsstation 102 sei nachfolgend auf den grundlegenden Aufbau eines solchen Maxmoduls 104 eingegangen. In ähnlicher Weise sind auch beispielsweise als Trocknerstationen (nicht dargestellt) ausgebildete Maxmodule 104 vorgesehen, um die Behandlungsanlage 100 einfach und effizient aufbauen zu können.
Wie aus Figur 1 hervorgeht, umfasst die Beschichtungsstation 102 mehrere Hauptmodule 106, welche miteinander verbunden sind und gemeinsam die Beschichtungsstation 102 bilden.
Die Hauptmodule 106 bilden insbesondere eine gemeinsame Tragstruktur 108 der Beschichtungsstation 102 und sind an den Bestandteilen der Tragstruktur 108 besonders leicht miteinander verbindbar und/oder aufeinander stapelbar.
In den Figuren 2 bis 6 sind die einzelnen Hauptmodule 106 isoliert dargestellt.
Gemäß Figur 2 ist ein beispielsweise als Reinigungs- und Lüftungsmodul 110 ausgebildetes Hauptmodul 106 vorgesehen.
Dieses Reinigungs- und Lüftungsmodul umfasst insbesondere eine Lüftungsanlage 112, eine Konditioniervorrichtung 114, eine Abscheidevorrichtung 116 und einen Transportrahmen 118, welcher insbesondere eine Transporteinrichtung 120 zum Transport des Hauptmoduls 106 bildet und im montierten Zustand der Beschichtungsstation 102 Bestandteil der Tragstruktur 108 ist.
Die einzelnen Bestandteile des Hauptmoduls 106 sind vorzugsweise durch Submodule 122 gebildet.
Die Submodule 122 sind beispielsweise Filtereinheiten 124 der Abscheidevorrichtung 116, eine oder mehrere Ventilatoreinheiten 126 der Lüftungsanlage 112, die Konditioniervorrichtung 114 oder auch Teile eines Rohrsystems 128 der Lüftungsanlage 112.
Die Submodule 122 sind vorzugsweise vorgefertigte Komponenten, welche an einem Ort, insbesondere Montageort, vorgefertigt werden, welcher nicht dem Montageort des Hauptmoduls 106 entspricht.
Vorzugsweise ist ein Montageort des Hauptmodule 106, das heißt ein Hauptmodulmontageort, ein Ort, beispielsweise in einer Fabrik oder an einem Fertigungsstandort, an welchem lediglich die Submodule 122 zusammengesetzt werden, um das Hauptmodul 106 zu bilden.
Das Hauptmodul 106 wird insbesondere in dem in Figur 2 dargestellten Fertigungszustand von dem Hauptmodulmontageort weitertransportiert, insbesondere zu einem Einsatzort der Behandlungsanlage 100 oder einem Maxmodulmontageort zum Montieren eines oder mehrerer Maxmodule 104.
In Figur 3 ist ein als Einlassmodul 130 ausgebildetes Hauptmodul 106 dargestellt.
Das Einlassmodul 130 bildet insbesondere eine Einlassschleuse, durch welche die Werkstücke hindurchgeführt werden, um in einen Behandlungsraum 132 (siehe Figur 5) zu gelangen.
Die Werkstücke werden hierfür mittels einer Fördervorrichtung 134 längs einer Förderrichtung 136 durch das Einlassmodul 130 hindurchgefördert.
Die Fördervorrichtung 134 ist beispielsweise eines von mehreren Submodulen 122 zum Aufbau des Einlassmoduls 130.
Weitere Submodule 122 sind beispielsweise eine Treppeneinheit 138 und ein oder mehrere Wartungsbereiche 140 des Einlassmoduls 130. Ferner können ein Zuführsystem 142 und eine oder mehrere Verteilerkanäle 144 Submodule 122 des Einlassmoduls 130 bilden.
Über das Zuführsystem 142 und/oder die Verteilerkanäle 144 wird insbesondere Schleusenluft zu dem Einlassmodul 130 zuführbar.
In Figur 4 ist ein als Auslassmodul 146 ausgebildetes Hauptmodul 106 dargestellt.
Das Auslassmodul 146 bildet insbesondere eine Auslassschleuse, durch welche die Werkstücke den Behandlungsraum 132 verlassen.
Auch das Auslassmodul 146 umfasst vorzugsweise als Submodul 122 ausgebildete Komponenten, insbesondere einen Teil der Fördervorrichtung 134, ein oder mehrere Wartungsbereiche 140, eine oder mehrere Treppeneinheiten 138, etc. Ferner umfasst das Auslassmodul 146 vorzugsweise einen oder mehrere Verteilerkanäle 144 sowie einen weiteren Teil eines Zuführsystems 142.
In Figur 5 sind zwei Behandlungsmodule 148 dargestellt.
Die Behandlungsmodule 148 bilden insbesondere Seitenwände 150, welche den Behandlungsraum 132 in einer senkrecht und horizontal zur Förderrichtung 136 verlaufenden Querrichtung begrenzen.
Die Behandlungsmodule 148 verbinden insbesondere das Einlassmodul 130 mit dem Auslassmodul 146.
Vorzugsweise umfassen die Behandlungsmodule 148 jeweils eine oder mehrere Behandlungseinheiten, insbesondere Behandlungsroboter 152.
Die Behandlungsroboter sind vorzugsweise an den Seitenwänden 150 verschieblich gelagert.
Jedes der Behandlungsmodule 148 bildet vorzugsweise ein Hauptmodul 106 und gelangt als Ganzes vormontiert, insbesondere einschließlich der Behandlungsroboter 152 an der jeweiligen Seitenwand 150, zu dem Einsatzort oder Maxmodulmontageort. Insbesondere aus einem Vergleich der Figuren 1 bis 5 hervorgehend, werden die beiden Behandlungsmodule 148 und das Einlassmodul 130 sowie das Auslassmodul 146 auf die Tragstruktur 108 des Reinigungs- und Lüftungsmoduls 110 aufgesetzt und bilden somit eine zweite Ebene der Beschichtungsstation 102. Eine unterste, erste Ebene bildet das Reinigungs- und Lüftungsmodul 110.
Auf die Behandlungsmodule 148 aufgesetzt wird schließlich noch ein Plenummodul 154, welches ebenfalls ein Hauptmodul 106 ist und der Zuführung von Luft zu dem Behandlungsraum 132 dient.
Gemäß einem grundsätzlichen Aufbau der Beschichtungsstation 102 sind vorzugsweise mehrere Hauptmodule 106 vorgesehen, insbesondere das Reinigungs- und Lüftungsmodul 110, das Einlassmodul 130, das Auslassmodul 146, die beiden Behandlungsmodule 148 und das Plenummodul 154.
Auf der untersten Ebene des Reinigungs- und Lüftungsmoduls 110 besteht dieses aus weiteren Modulen.
Diese Module können insbesondere Submodule 122 sein, welche bereits in das das Reinigungs- und Lüftungsmodul 110 bildende Hauptmodul 106 integriert sind.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass auch die unterste Ebene durch mehrere verschiedene Hauptmodule 106 gebildet ist.
Insbesondere können die verschiedenen Bestandteile der Lüftungsanlage 112, die Ventilatoreinheit 126 und die Abscheidevorrichtung 116 entweder Submodule 122 oder separate Hauptmodule 106 sein.
Entsprechend der in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsform wird auf diese Bestandteile als Submodule 122 Bezug genommen.
Die in den Figuren 1 bis 6 dargestellte Ausführungsform der Behandlungsanlage 100 wird insbesondere wie folgt aufgebaut:
Zunächst werden an mehreren Submodulmontageorten die verschiedenen Submodule 122 hergestellt. Jedes Submodul 122 umfasst hierzu vorzugsweise eine oder mehrere Funktionseinheiten, die für den späteren Betrieb der Behandlungsanlage 100 erforderlich sind.
Die Funktionseinheiten werden vorzugsweise bereits im Stadium des jeweiligen Submodul- Aufbaus funktionsgerecht miteinander verbunden, so dass lediglich zu einem späteren Zeitpunkt durch das Verbinden mehrerer Submodule 122 miteinander und/oder durch Anschluss an externe Leitungen eine Inbetriebnahme der Funktionseinheiten möglich ist.
Die Submodule 122 werden nach deren Herstellung zu den verschiedenen Hauptmodulmontageorten gebracht, wobei die Submodule 122 dann miteinander verbunden werden, um das jeweilige Hauptmodul 106 aufzubauen.
Das Hauptmodul 106 wird dann so fertig gestellt, dass dieses lediglich noch mit weiteren Hauptmodule 106 verbunden und/oder an externe Leitungen angeschlossen werden muss, um die Behandlungsanlage 100 später in Betrieb nehmen zu können.
Die Hauptmodule 106 werden in diesem Schritt auch mit Transporteinrichtungen 120 versehen, um den Transport der Hauptmodule von dem jeweiligen Hauptmodulmontageort zum Einsatzort der Behandlungsanlage 100 oder einem Maxmodulmontageort zu ermöglichen.
An dem Einsatzort oder dem jeweiligen Maxmodulmontageort werden die Hauptmodule 106 schließlich zusammengefügt, wobei insbesondere eine Verbindung von Standardschnittstellen einen weitestgehend werkzeuglosen Aufbau ermöglicht. Zumindest sind keine aufwändigen Schweiß- oder Einbauarbeiten mehr erforderlich, da die Hauptmodule 106 vorzugsweise in sich bereits funktionsfähig sind und lediglich noch zu einem großen Maxmodul 104 oder einem Teil der Behandlungsanlage 100 zusammengefügt werden müssen.
Für den Fall, dass die Montage eines Maxmoduls 104 nicht am Einsatzort der Behandlungsanlage 100 erfolgt, sondern beispielsweise in einem dem späteren Einsatzort vorgelagerten provisorischen Montageort, insbesondere einer temporären Montagehalle benachbart zur Fabrik, in welcher die Behandlungsanlage 100 aufgebaut werden soll, kann es vorgesehen sein, dass das eine oder die mehreren Maxmodule 104 von dem jeweiligen Maxmodulmontageort zum Einsatzort transportiert werden. Hierbei ist aufgrund der Größe des jeweiligen Maxmoduls 104 ein Transport mit Schwerlasttransportvorrichtungen erforderlich. Sobald das eine oder die mehreren Maxmodule 104 an dem Einsatzort angekommen sind, muss vorzugsweise lediglich noch ein Anschluss an externe Versorgungsleitungen erfolgen, bevor schließlich die Behandlungsanlage 100 in Betrieb genommen werden kann.
Durch den beschriebenen Aufbau der Behandlungsanlage 100 kann der zeitliche und personelle Aufwand am Einsatzort minimiert werden. Dies ermöglicht insbesondere einen besonders effizienten Aufbau sowie eine effiziente Nutzung einer die Behandlungsanlage umfassenden Fabrik.
Ferner können durch den Modulaufbau weitestgehend Standardkomponenten für verschiedene Einsatzzwecke vorbereitet werden.
Bezugszeichenliste
100 Behandlungsanlage
102 Beschichtungsstation
104 Maxmodul
106 Hauptmodul
108 Tragstruktur
110 Reinigungs- und Lüftungsmodul
112 Lüftungsanlage
114 Konditioniervorrichtung
116 Abscheidevorrichtung
118 Transportrahmen
120 Transporteinrichtung
122 Submodul
124 Filtereinheit
126 Ventilatoreinheit
128 Rohrsystem
130 Einlassmodul
132 Behandlungsraum
134 Fördervorrichtung
136 Förderrichtung
138 Treppeneinheit
140 Wartungsbereich
142 Zuführsystem
144 Verteilerkanal
146 Auslassmodul
148 Behandlungsmodul
150 Seitenwände
152 Behandlungsroboter
154 Plenummodul

Claims

Ansprüche Verfahren zum Aufbau einer Behandlungsanlage (100) zum Behandeln von Werkstücken, insbesondere zum Beschichten von Fahrzeugkarosserien, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
Bereitstellen von Submodulen (122), welche mehrere Funktionseinheiten der Behandlungsanlage (100) umfassen, die für eine Durchführung von Behandlungsvorgängen in einem montierten Zustand der Behandlungsanlage (100) miteinander wechselwirken;
Zusammensetzen der Submodule (122) zu mehreren Hauptmodulen (106) an einem Montageort;
Verbinden der Hauptmodule (106);
Inbetriebnahme der Behandlungsanlage (100) an einem Einsatzort, an welchem die Werkstücke behandelt werden. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere voneinander verschiedene Montageorte vorgesehen sind, insbesondere ein oder mehrere oder alle der folgenden Montageorte: a) ein oder mehrere Submodulmontageorte, an welchem bzw. an welchen insbesondere ausschließlich die Submodule (122) unter Verwendung der Funktionseinheiten montiert werden; und/oder b) ein oder mehrere Hauptmodulmontageorte, an welchem bzw. an welchen insbesondere ausschließlich die Hauptmodule (106) unter Verwendung der Submodule (122) montiert werden; und/oder c) ein oder mehrere Maxmodulmontageorte, an welchem bzw. an welchen insbesondere ausschließlich ein oder mehrere Maxmodule (104) unter Verwendung der Hauptmodule (106) montiert werden. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Submodule (122) von dem einen oder den mehreren Submodulmontageorten zu einem oder mehreren Hauptmodulmontageorten transportiert werden; und/oder b) dass die Hauptmodule (106) von dem einen oder den mehreren Hauptmodulmontageorten zu einem oder mehreren Maxmodulmontageorten und/oder zu dem Einsatzort transportiert werden; und/oder c) dass die Maxmodule (104) von dem einen oder den mehreren Maxmodulmontageorten zu dem Einsatzort transportiert werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Submodule (122) vereinzelt auf Paletten, in Kisten oder anderen zum Versand geeigneten Transporteinheiten transportiert werden, insbesondere von einem oder mehreren Submodulmontageorten hin zu einem oder mehreren Hauptmodulmontageorten oder direkt zu dem Einsatzort. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptmodule (106) in Seecontainern oder hierzu vergleichbaren Transporteinheiten transportiert werden, insbesondere von einem oder mehreren Hauptmodulmontageorten hin zu einem oder mehreren Maxmodulmontageorten oder direkt zu dem Einsatzort. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der eine oder die mehreren Maxmodulmontageorte in unmittelbarer Umgebung des Einsatzortes der Behandlungsanlage (100) sind, insbesondere in einer temporär hierfür aufgebauten oder genutzten Einhausung. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Maxmodule (104) an dem einen oder den mehreren Maxmodulmontageorten zumindest teilweise in Betrieb genommen werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Maxmodule (104) mittels einer oder mehrerer Schwerlasttransportvorrichtungen transportiert werden, insbesondere von einem oder mehreren Maxmodulmontageorten hin zu dem Einsatzort. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Submodule (122) Schnittstellen, insbesondere Standardschnittstellen, aufweisen, mittels welcher die Submodule (122) zur Verbindung derselben und/oder zur Herstellung der Hauptmodule (106) miteinander verbunden werden und/oder an eine externe Energie- und/oder Medienversorgung angeschlossen werden. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstellen, insbesondere die Standardschnittstellen, vordefinierte und/oder für mehrere Arten von Submodulen (122) passende mechanische Befestigungsstellen und/oder elektrische Anschlussstellen und/oder Medienanschlussstellen umfassen, wobei insbesondere mittels Standardverbindungselementen, insbesondere Kabeln und/oder Leitungen, vorzugsweise werkzeuglos eine für den Betrieb der Behandlungsanlage (100) erforderliche Verbindung zwischen den Schnittstellen, insbesondere den Standardschnittstellen, der Submodule (122) hergestellt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach erfolgtem Transport der Hauptmodule (106) und/oder des einen oder der mehreren Maxmodule (104) zu dem Einsatzort lediglich noch mechanische Verbindungsarbeiten sowie Anschlussarbeiten für externe elektrische Anschlüsse und/oder externe Medienanschlüsse durchgeführt werden, um die Behandlungsanlage (100) in Betrieb nehmen zu können. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere der Hauptmodule (106) als Beschichtungsmodule und/oder Trocknermodule ausgebildet sind. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Maxmodule (104) als Beschichtungslinie, insbesondere umfassend eine oder mehrere Beschichtungsstationen (102) und eine oder mehrere Trocknerstationen, ausgebildet sind. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Submodule (122), ein oder mehrere Hauptmodule (106) und/oder ein oder mehrere Maxmodule (104) zum Transport derselben mit einer Transporteinrichtung (120), insbesondere einem Transportrahmen (118) oder Transportgehäuse versehen werden, wobei die Transporteinrichtung (120) nach dem Transport vorzugsweise einen Bestandteil einer Tragstruktur (108) der Behandlungsanlage (100) bildet. Behandlungsanlage (100) zum Behandeln von Werkstücken, insbesondere zum Beschichten von Fahrzeugkarosserien, wobei die Behandlungsanlage (100) Folgendes umfasst: mehrere aus Submodulen (122) zusammengesetzte Hauptmodule (106), wobei die Hauptmodule (106) miteinander verbunden sind und gemeinsam die Behandlungsanlage (100) bilden.
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