CN107921597B - 制造模块和用于运行制造模块的方法 - Google Patents
制造模块和用于运行制造模块的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107921597B CN107921597B CN201680051052.9A CN201680051052A CN107921597B CN 107921597 B CN107921597 B CN 107921597B CN 201680051052 A CN201680051052 A CN 201680051052A CN 107921597 B CN107921597 B CN 107921597B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- carrier
- station
- module
- component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 91
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 20
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 6
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 5
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000004760 Tenosynovitis Diseases 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000005802 health problem Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000002986 polymer concrete Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
- B23Q7/14—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting co-ordinated in production lines
- B23Q7/1405—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting co-ordinated in production lines with a series disposition of similar working devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
- B23Q7/007—Flying working devices
-
- 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
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q37/00—Metal-working machines, or constructional combinations thereof, built-up from units designed so that at least some of the units can form parts of different machines or combinations; Units therefor in so far as the feature of interchangeability is important
- B23Q37/007—Modular machining stations designed to be linked to each other
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Assembly (AREA)
Abstract
本发明涉及一种制造模块(1)和一种用于运行制造模块(1)的方法,所述制造模块具有装配在机器框架上的线性驱动引导装置(6),沿着其轴线,至少一个工作站(2)能够利用线性驱动装置自动地移动,其中所述制造模块(1)具有至少两个零件提供站(3),其中由工作站(2)从至少两个零件提供站(3)中取出零件。
Description
本发明涉及一种用于制造由多个零件构成的结构组件的制造模块。
WO 2014071432A1展示了本申请人已知的最近的现有技术。这涉及一种用于制造由多个零件构成的结构组件的制造设备,该制造设备具有模块化的构造,其中多个一致的支撑框架模块并排安装在多个一致的承载框架模块上。每个承载框架模块都具有竖直的侧壁,工作站的线性驱动引导装置在所述侧壁之间延伸。线性驱动引导装置应当理解为以下引导装置:工作站能通过线性驱动装置沿着所述引导装置的轴线移动。针对每个承载框架模块提供了带有最多一个零件提供站的最多一个工作站。工作站可以是以下操作装置,所述操作装置用于从零件提供站获取零件并将其***零件支架中,该零件支架被输送装置在与并排安装这些承载框架模块的方向平行的方向上移动。工作站也可以是加工装置,例如用于对零件进行材料配合、压力配合或形状配合的连接的接合装置。
由于每个承载框架模块存在带有最多一个零件提供站的最多一个工作站,所以每个操作过程无论如何都需要至少一个承载框架模块,所述操作过程包括从零件提供站获取零件以及将零件传递到移动的零件支架上。
在以较小至中等的件数来制造或装配产品或构件组件时,专门针对结果适配的自动化生产线在采购时在大多数情况下太昂贵,或者将生产线从一个系列改换到另一个系列在大多数情况下是高耗费的。在小型、或中型系列中,通常在装配工位上通过手工来进行多个装配步骤。有利的是,在装配工位上可以在没有准备耗费(Rüstaufwand)的情况下执行多个不同产品或构件组件的装配步骤。缺点在于:在手工作业时,不能实现绝对精确的可重复性并且大多数情况下不能实现对过程参数(例如压入力)的完整记录。
本发明的基本目的在于提供一种制造模块,所述制造模块自动化地实施在其他情况下以手工作业的方式在装配工位上实施的工作步骤并且可以在对不同的产品或构件组件而言不需要准备耗费或者只需要较少的准备耗费的情况下进行工作步骤。
从WO 2014071432 A1出发,这意味着:取代各个承载框架模块(在所述承载框架模块处相应地实施最多一个装配步骤)的联合,提供以下制造模块,所述制造模块适合于实现彼此相继的不同装配步骤而无需准备耗费。
为了实现所述目的,建议为每个承载框架模块设置至少一个操作装置,其中在所述操作装置沿着承载框架模块的线性驱动引导装置可以经过的路径中设置至少两个零件提供站。
其有利之处在于:所述操作装置可以进行至少两个完整的操作过程,所述操作过程分别包括从零件提供站获取零件以及将零件传递到移动的零件支架上,由此扩展了承载框架模块的应用可能性。由于仅使用一个操作装置和一个承载框架模块来执行多个操作过程,相对于已知的***中每个操作过程需要至少一个承载框架模块和一个操作装置而言实现了显著的成本节省。所获得的灵活性不可避免地以牺牲加工速度为代价,所述加工速度在每个承载框架模块和操作装置的操作过程中为最大。
至少两个工作站优选以可线性移动的方式彼此独立地安装在承载框架模块的线性驱动引导装置上,其中这些工作站中的至少一个是操作装置。
优选地,至少一个零件提供站被实施为将所供给的零件直接地、即在没有操作装置协助的情况下传递到零件支架中。
优选地,操作装置具有尤其呈抓手的形式的操纵器,所述操纵器可以操纵至少两个零件提供站的不同零件。
如果至少两个零件提供站所提供的零件不能被该操纵器操纵,则所述操作装置优选具有至少两个不同的操纵器。
优选地,工作站可以具有操作装置和加工装置,从而例如可以通过工作站来进行多个零件的组合以及这些零件的接合。
如已经描述的,整个工作站可以沿线性驱动引导装置的轴线(所述轴线与零件支架的输送方向平行地延伸)进行移动。为了可以通过工作站灵活地完成任务,便利的是,所述工作站还具有另外两条线性移动轴线,其中线性移动轴线是相对于彼此根据笛卡尔坐标系的x、y和z轴安排的。替代性地或附加地,操作装置或加工装置也可以具有一条或多条旋转轴线。例如,在具有x、y和z移动轴线的工作站处可以安装具有旋转轴线的操作装置,例如从而能够实施用于零件组合的复杂运动。加工装置例如可以是焊接机器人,所述焊接机器人除了x、y、z轴之外还具有用于枢转焊接头的旋转轴线。
根据本发明的制造模块可以自己单独地形成加工单元或者与其他的根据本发明的或已知的制造模块形成生产线。
借助于附图来展示本发明:
图1以从侧面和前面观察的视图示出了根据本发明的示例性的制造模块。
图2以侧面的细节视图示出了根据本发明的制造模块的零件提供装置的优选实施方式。
图3以示意性的透视图示出了根据本发明的制造模块的优选工作站的构造。
图4示出了两个根据本发明的制造模块以及由示例性的生产线中的单独模块构成的已知的制造***。
图5示意性地示出了根据本发明的制造模块,其具有可由工作站操纵的装配辅助器件并且示出了所述装配辅助器件的细节图。
在附图中所绘制的x-y-z坐标系对于所有的附图都是相同的,即,所述轴线的位置在不同附图或视图中再现了构件的位置。
图1中所示出的根据本发明的示例性的制造模块1具有两个工作站2和三个零件提供装置3,其中所述工作站被设计为操作装置4。制造模块1由竖直的侧壁5限定,所述竖直的侧壁抗扭转地彼此相连接以形成稳定的机器框架。制造模块1的长度L在此应理解为从第一侧壁5的外表面到第二侧壁5的外表面的距离。侧壁5优选由矿物铸件(也称为聚合物混凝土或反应性树脂混凝土)制成,因为所述矿物铸件尤其与诸如铝或铸铁等金属相比有利地起减振作用并且可以便宜地制造。尤其是在制造模块1的长度L超过360mm的情况下,矿物铸件的实施方式是特别有价值的,因为振动趋势随着制造模块的长度L的增加而增大。
至少一个线性驱动引导装置6在制造模块1的纵向方向上延伸,优选地在制造模块1的整个长度L上延伸,其中线性驱动引导装置6被紧固在制造模块1的机器框架上。工作站2可以各自通过线性驱动装置沿着线性驱动引导装置6自动地、彼此独立地移动。如图1所示,有利的是:工作站2在两个线性驱动引导装置6上被引导,其中这些线性驱动引导装置6中的每一个的每个工作站2具有线性驱动装置,所述线性驱动装置彼此同步地被驱动。两个线性驱动引导装置6在其纵向方向上、即在工作站2的移动方向上彼此平行地定向并在横向方向上相对于彼此具有优选为90°的角度,其中第一线性驱动引导装置6的横向方向优选水平地定向,并且第二线性驱动引导装置6的横向方向竖直地定向。通过“双侧的”驱动设计和引导设计实现了工作站2的动态调整和工作站2的坚固的、抗振的构造。
此外,用于一个或多个零件支架7的输送装置8在制造模块1的纵向方向上延伸,其中输送装置8例如可以有利地利用输送链实施,这种输送链例如是由WO 2014071433 A2已知的。零件支架7和工作站2沿线性驱动引导装置6的移动方向彼此平行地定向。
根据所述方法,可以在制造模块1的长度L上连续地移动零件支架7,其中工作站2在其工作区域内跟随零件支架7,而所述工作站在所述零件支架上实施工作步骤。例如,所述工作站2可以:第一,一旦零件支架进入到其工作区域内,则将已经从第一零件提供装置3中取出的零件***到零件支架7中;第二,将第一工作站2向第二零件提供装置3移动,从而接收第二零件并且在零件支架离开第一工作站2的工作区域之前将零件***到零件支架7中;第三,必要时通过第三零件提供装置3***其他的零件,例如通过直接将零件从第三零件提供装置传递到所述零件支架中。第四,如果存在第二工作站2,则根据第一步骤和必要时第二步骤来放置其他的零件或者通过第二工作站2来接合至少一个先前***的零件。
在所描述的方法的变型方案中,可以有节拍地输送零件支架7,其中所述零件支架在每个工作站2的工作区域中停止,直到所述工作站完成了在所述零件支架上的工作步骤。
如果工作站2具有重叠的工作区域,则可以有利地提出:将零件支架7放置在所述重叠区域中,使得两个工作站2可以彼此先后地或者交替地在所述零件支架上实施工作步骤。
示例性的过程可以包括:第一,将零件支架7输送到重叠区域中,而被实施为操作装置4的第一工作站2从第一零件提供装置3获取零件;第二,第一工作站2将零件***到位于零件支架7中的构件组件中;第三,将第一工作站2从所述重叠区域中移出,从而接收第二零件提供装置3的另一个零件,而第二工作站2以加工装置的形式在所述构件组件上进行加工步骤,例如接合先前***的零件;第四,将第二工作站2从所述重叠区域中移出并且第一工作站2***第二零件;第五,对零件支架7进行节拍定时并且第一工作站2从第一零件提供装置3获取零件。作为变型方案可设想的是,两个工作站2不具有重叠的工作区域,而零件支架7通过向前移动和向后移动交替地被输送到多个工作区域中。
如通过粗略示出的、示例性的方法所示,通过简单且节省空间的根据本发明的制造模块1可以实现多个不同的过程,其中这些过程可以是非常简单直至复杂的。
根据待实现过程的复杂性,制造模块1可以在框架模块内配备有不同数量的多个零件提供装置3和工作站2,其中有利地提出:制造模块1可以在不改换的情况下实施所有由其进行的不同的过程,即,包含用于所有待制造的产品或构件组件的装配步骤和制造步骤。所需数量的工作站2可以被***线性驱动引导装置6中并且通过对应的连接(供应线路和数据线路的联接)被集成在所述线性驱动引导装置中。零件提供装置3可以容易地装配在配备有优选一致的装配辅助器件的装配平面上,其中在这里也可以提出:不同产品或构件组件所需的所有零件都可以由现有的零件提供装置3来提供。
因此,根据本发明的制造模块1优选地是以下特定机器,所述机器在规划中就已经在工作站2和零件提供站3的数量方面针对客户的待完成的过程而设计。但是随后的改换也是可能的,即添加或更换工作站2、零件加工站3或其抓手等部件。
显著的是,与WO 2014071432 A1的承载框架模块相比,本发明的制造模块1中的零件提供装置3的数量不限于一个。
在WO 2014071432 A1中描述的是:承载框架模块优选以至少90mm的构架间距进行安装,其中承载框架模块在x方向上的长度对应于所述构架间距。在承载框架模块内,存在最多一个零件提供装置3和最多一个工作站2。90mm的构架间距大致对应于零件提供装置3和/或工作站2的空间需求。
优选地提出的是:对于工作站2和零件提供装置3的安排采用90mm的构架间距,其中制造模块1的长度L是所述构架间距的整数倍。在根据本发明的最小的可设想的实施方式中,制造模块1具有180mm的长度L(构架间距的两倍),其中存在两个零件提供装置3和一个呈操作装置4的形式的工作站2。
制造模块1优选具有720mm的长度L(构架间距的8倍),其中可以存在最多八个零件提供装置3和最多七个工作站2,使得至少两个零件提供装置3位于一个工作站2的工作区域中。
然而优选的是,在720mm的长度L下仅存在两个到三个工作站2,由此它们具有足够的移动自由度。移动自由度可以理解为每个工作站2最多可到达的构架单元的数量,例如在存在一个工作站2的情况下所述工作站可以移动到所有八个构架单元(Rastereinheiten)中。在两个工作站2的情况下,移动自由度为七个构架单元,因为至少最外面的构架单元相应地被另一个工作站2占用。
在制造模块1内的工作站2的最大允许数量A最大是用构架数量N减去工作站2的最大所需移动自由度F最大再加上1而得出。
A最小=N-F最大+1
工作站2的最大所需移动自由度是由所述工作站要到达的两个最外面的零件提供装置3的距离得到的。
与之相反,制造模块1的最小所需构架数量N最小可以在知道所需工作站数量A以及知道工作站2的最大所需移动自由度F最大的情况下如下地计算:
N最小=A+F最大-1
其中F最大至少为2。
工作站2在构架单元内可以沿着线性驱动引导装置6移动或可以在彼此邻接的构架单元的未被其他工作站2占用的区域内自由地移动,即,取决于所使用的线性驱动装置的步进宽度,从而可以大致连续地定位。
图2以细节图示意性地示出了根据本发明的示例性的零件提供装置3,所述零件提供装置直接将零件10***到位于零件支架7处的结构组件11中。从零件提供装置3开始在y方向上(即,优选从与零件支架7的移动方向相垂直的方向开始、优选从制造模块1的背侧开始)朝向零件支架7输送零件10。如果通过输送装置8在x方向上移动的零件支架7相对于零件提供装置3占据了精确的位置,则零件10自动地被传递。如图2所描绘的,这可以在最简单的情况下通过重力来进行。对此,零件10通过抓手或磁体被保持在零件支架7的移动轨道上并且一旦零件10位于在构件组件11中所提供的开口上就掉落。另一种可能方案是,零件10被滑动件或推回的零件10撞出引导装置中。另一种可能方案是:零件提供装置3将零件10主动地***到零件支架7或构件组件11中,其中零件提供装置3优选地将零件10沿y方向或z方向或沿在位于y-z平面内的线或曲线***到零件支架7或构件组件11中,由此零件提供装置3通常利用实施直线运动或枢转运动的操纵器实现扩展功能。
通过零件提供装置3直接传递零件10例如包括以下操作:将弹簧或螺栓***孔中;将密封盘、附加垫盘、间隔套筒等放置在螺栓或螺纹螺栓上;将配合件相互扭转;沿着位于y-z平面上的直线旋入螺钉。
所述实施方式的有利之处在于:零件提供装置3或者其操纵器在x方向(即平行于零件支架7的移动方向)上不运动,由此零件提供装置3的空间需求会尽可能地小。更复杂的任务可以由工作站2来执行。
工作站2在图2中被示出为呈激光焊接头12的形式的加工装置。根据本发明的至少一个被实施为操作装置4的工作站2与一个被实施为加工装置的工作站2的组合是特别有价值的,因为在例如封闭的单元中可以实现复杂的制造过程,所述制造过程包括了以随意的顺序***和接合多个零件。
优选可以提出的是:操作装置4和加工装置也可以协同作用以实现更复杂的目的,例如其方式为:将操作装置4的零件保持在被固定在零件支架7中的构件的或构件组件中的特定位置上并且由激光焊接头12焊接在所述位置上。
如果存在两个操作装置4和一个加工装置,则可以实现特别复杂的制造过程,其中所述加工装置被设置在这两个操作装置4之间。
工作站2优选地具有一致的线性引导单元13,如在图3中以极其简化的形式示意性地示出的。在此,在前面部分中示出了由线性引导单元13和操作单元或加工单元14构成的工作站2并且在背景中仅示出了线性引导单元13,其中两个线性引导单元13彼此隔开地支承在用点示出的线性驱动引导装置6中并且可以沿着所述线性驱动引导装置移动。
线性驱动单元13具有:沿线性驱动引导装置6在x方向上可调节的第一部件、沿第一部件处的引导装置在y方向上可调节的第二部件、以及沿第二部件处的引导装置在z方向上可调节的第三部件。第三部件被实施为支撑组件13。这三个部件中的每一个都包括线性驱动装置,尤其是线性马达的转子,所述线性驱动装置沿着各自作为两条双线所描绘的引导装置移动,其中所述引导装置尤其包括线性马达的定子。如图所示和如上所述,有利的是:第一部件具有两个刚性地相互连接的线性驱动装置,所述线性驱动装置可以沿线性驱动引导装置6的两个引导装置彼此同步地移动,其引导面优选地彼此成90°的角度。
实际的操作单元或加工单元14可以被安装在支撑组件13上。所述实施方式的有利之处在于:当改换制造模块1时,线性引导单元13可以保持在位并且可以仅更换操作单元或加工单元14。此外有利的是,一致的线性引导单元13在有缺陷的情况下可以特别快速地被替换。
制造模块1的操作单元或加工单元14也可以具有一致的构造,优选具有枢转轴单元的一条至尤其三条旋转轴线,所述枢转轴单元优选通过三个伺服马达来实现,其中操作单元或加工单元14可配备有不同的工作单元15。如图所示,操作单元或加工单元14可以具有呈抓手的形式的工作单元15、或者如图2所示具有例如为激光焊接头12的接合装置。然而,操作单元或加工单元14也可以配备有多个工作单元15,例如配备有多个操作工具和/或多个加工工具。当需要由工作站来操纵不同的零件时,所述工作站2尤其可以具有多个操作工具,如尤其是抓手。其他示例性的工作单元15是冲压机、主轴压力机、螺丝刀、铆接装置、铣刀或钻头。操作单元或加工单元14的工作单元15优选是可更换的,因此例如为了将根据本发明的制造模块1从一种待组装的产品改换成另一种产品,仅需要将抓手替换成适配于另一种产品的单独零件的另一种抓手。
图4示出了两个根据本发明的制造模块1,其被集成到生产线中。所述生产线包括输送装置8,彼此间隔开的零件容器7与制造模块1的线性驱动引导装置6平行地移动到所述输送装置上。为了进行直接比较,图4也示出了根据现有技术已知的***17。在已知的***17中,依次排列了多个承载框架模块,其中每个承载框架模块包含一个工作站,所述工作站的移动自由度受限于所述一个承载框架模块。已知的***17的其中两个工作站在图4中被示出为操作装置4,其中这些操作装置仅能够从其承载框架模块的一个零件提供站3中取出零件。
已知的***17的加工顺序例如可能包括“接合-放置零件-接合-接合-放置第二零件-接合”,对此需要具有五个工作站的5个承载框架模块。所述加工顺序可以通过本发明的制造模块1、例如仅利用两个工作站2来完成。由于本发明的制造模块1的工作站2主要在零件支架7上彼此先后地进行所述任务并且无法同时在不同的零件支架7上进行,如在已知的***17中可实现的,从而每个零件支架7的加工时间对应地延长。因此,本发明对于待制造的小件数至中等件数的产品而言尤其是特别有价值的,因为投入成本相对较低并且制造模块1在完成一个系列之后可以相对简单地适配于新的待制造产品,在最简单的情况下是通过加载并执行其他程序指令来完成。
特别有利的是,本发明的制造模块1可以用于替代手动的装配工位,因为所需的重复的精细动作的运动(诸如***弹簧和其他小零件)对装配者而言可能导致产生疲劳并且经常甚至导致慢性的健康问题(如腱鞘炎)。此外得到了绝对准确的可重复性的优点以及完整记录机器参数和测量值的可能性。
在图5中示意性地以从斜上方观察的视图示出了根据本发明的制造模块1,作为用于执行在其他情况下经常手动执行的事情的代表性操作(Portalhandling)。为了清楚起见,未展示制造模块1的侧壁5。
在所述实例中,由工作站2进行工作步骤,所述工作步骤为操纵装配辅助器件18,所述装配辅助器件位于工作站2的移动区域中。所述装配辅助器件18在所述实例中被示出为肘节杆,所述肘节杆用作力增强器件,例如用于通过过渡配合或按压配合来组装零件。所述实施变体尤其是有利的,因为工作站2可以通过线性引导单元13的线性马达仅施加受限的力,其中所述力是不可精确确定的。工作站2可以通过肘节杆施加根据杠杆原理增强的力,所述力可以根据工作站2在操纵所述杆时所经过的路径来容易地确定。此外可以有利地提出:在工作站1处、在作为操纵面作用于肘节杆或装配辅助器件18的那些面上安装有压力传感器或力传感器,工作站1消耗的力可以通过所述压力传感器或力传感器来确定。不太优选的是,压力传感器或力传感器也可以被安装在装配辅助器件18处。例如可以通过运动数据和力传感器的数据根据杠杆原理来计算和存储每个压入的零件的压入力,这可以有利地用于对所制造的产品进行质量监控和完整记录。
在根据本发明的实施变体中提出:通过工作站2从零件提供站3取出至少一个零件并且操纵装配辅助器件18,其中将零件提供站3和装配辅助器件18位置固定地装配在制造模块1的装配板上(未示出)。
在优选的实施变体中提出:装配辅助器件18被安排在零件提供站3上,或者所述装配辅助器件是零件提供站3的一部分,其中在操纵时所述装配辅助器件18作用于由零件提供站3所提供的零件并且所述零件由此经由零件提供站3直接***到零件支架7中、或由所述零件支架输送的构件组件中。
作为用于零件提供站3和装配辅助器件18的总称,引入了术语“零件操纵器”。
作为装配辅助器件18尤其可以考虑典型的可手动操纵的工具,尤其是那些通过杠杆操作的工具,例如按压件、铆钉、钳子、切割钳、或冲压件。
Claims (36)
1.一种制造模块(1),所述制造模块具有装配在机器框架上的线性驱动引导装置(6),沿着其轴线,至少一个工作站(2)能够利用线性驱动装置自动地移动,其中所述制造模块在所述轴线的方向上具有长度L并且在侧向上分别由侧壁(5)限定,其中,所述制造模块在其长度L上具有数量N为至少二的构架单元,其中每个构架单元能够装配有零件提供站(3)和工作站(2),其中存在至少两个零件提供站(3)以及至少一个工作站(2),所述工作站被实施为操作装置(4)并且从至少两个零件提供站(3)取出零件,并且工作站的数量A小于或等于通过公式
A=N-F最大+1
所确定的值,其中,最大移动自由度F最大为位于以下区域中的构架单元的数量,所述区域包括彼此相距最远并且工作站(2)能够从中取出零件的两个零件提供站(3)。
2.根据权利要求1所述的制造模块(1),其特征在于,在所述线性驱动引导装置(6)处存在至少两个工作站(2)。
3.根据权利要求2所述的制造模块(1),其特征在于,至少一个工作站(2)是加工装置。
4.根据权利要求1至3之一所述的制造模块(1),其特征在于,至少两个工作站(2)分别具有一致的线性引导单元(13),其中每个线性引导单元(13)具有:第一部件,所述第一部件是沿着所述线性驱动引导装置(6)、即在x方向上可调节的;第二部件,所述第二部件是沿着在所述第一部件处的引导装置、在与x方向围成90°角度的方向上可调节的;以及第三部件,所述第三部件是沿着在所述第二部件处的引导装置、在与x方向和所述第二部件的移动方向围成90°角度的方向上可调节的。
5.根据权利要求4所述的制造模块(1),其特征在于,在所述线性引导单元(13)的所述第三部件上紧固有操作单元或加工单元(14),所述操作单元或加工单元具有至少一条旋转轴线并且配备有至少一个工作单元(15),利用所述工作单元能够进行至少一个操作过程或至少一个加工步骤。
6.根据权利要求5所述的制造模块(1),其特征在于,所述操作单元或加工单元具有三条旋转轴线。
7.根据权利要求1-3和5-6之一所述的制造模块(1),其特征在于,输送装置(8)的移动方向与所述线性驱动引导装置(6)的轴线平行地延伸,通过所述输送装置,至少一个零件支架(7)能够沿着所述制造模块(1)的长度L移动。
8.根据权利要求7所述的制造模块(1),其特征在于,所述零件提供站(3)从所述制造模块(1)的背向所述输送装置(8)的一侧开始以相对于所述零件支架(7)的移动方向为90°的角度延伸。
9.根据权利要求7所述的制造模块(1),其特征在于,存在至少一个零件提供站(3),零件(10)通过所述至少一个零件提供站能够被直接***到所述零件支架(7)中或由所述零件支架输送的构件中或构件组件(11)中。
10.根据权利要求8所述的制造模块(1),其特征在于,存在至少一个零件提供站(3),零件(10)通过所述至少一个零件提供站能够被直接***到所述零件支架(7)中或由所述零件支架输送的构件中或构件组件(11)中。
11.根据权利要求9所述的制造模块(1),其特征在于,来自所述至少一个零件提供站(3)的所述零件(10)的直接***是沿着直线或者曲线进行的,所述直线或者曲线位于与所述零件支架(7)的移动方向围成90°角度的平面上。
12.根据权利要求10所述的制造模块(1),其特征在于,来自所述至少一个零件提供站(3)的所述零件(10)的直接***是沿着直线或者曲线进行的,所述直线或者曲线位于与所述零件支架(7)的移动方向围成90°角度的平面上。
13.根据权利要求8-12之一所述的制造模块(1),其特征在于,所述零件支架(7)被定位于构架单元内的如下位置上:至少两个工作站(2)能够在时间上彼此先后地到达所述位置。
14.根据权利要求1-3、5-6和8-12之一所述的制造模块(1),其特征在于,所述构架单元的数量N至少为6。
15.根据权利要求1-3、5-6和8-12之一所述的制造模块(1),其特征在于,所述构架单元的数量N恰好为8。
16.根据权利要求1-3、5-6和8-12之一所述的制造模块(1),其特征在于,所述构架单元的长度为90mm。
17.根据权利要求1-3、5-6和8-12之一所述的制造模块(1),其特征在于,所述制造模块(1)的所述侧壁(5)由矿物铸件构成。
18.一种用于运行制造模块(1)的方法,所述制造模块具有装配在机器框架上的线性驱动引导装置(6),沿着其轴线,至少一个工作站(2)能够利用线性驱动装置自动地移动,其中所述制造模块在所述轴线的方向上具有长度L并且在侧向上分别由侧壁(5)限定,其中,所述制造模块(1)具有至少两个零件操纵器,所述零件操纵器作为零件提供站(3)和/或作为装配辅助器件(18)存在,并且所述制造模块(1)具有至少一个工作站(2),所述工作站被实施为操作装置(4),
其中,
所述操作装置(4)在至少两个零件操纵器上分别进行至少一个工作步骤,其中作为工作步骤:
从零件提供站(3)中取出零件并将其放置在零件支架(7)中或已经被所述零件支架输送的构件中或构件组件中,
或者通过操纵所述装配辅助器件(18)来操纵或加工由所述零件提供站(3)所提供的、或者已经被***所述零件支架(7)或由所述零件支架输送的所述构件或所述构件组件中的零件。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,由至少两个零件提供站(3)来提供多个零件。
20.根据权利要求18-19之一所述的方法,其特征在于,将至少两个工作站(2)紧固在所述线性驱动引导装置(6)上并且使其沿着所述线性驱动引导装置(6)的轴线移动。
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述至少两个工作站(2)彼此独立地占据沿着所述线性驱动引导装置(6)的多个位置。
22.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,至少两个工作站(2)在时间上彼此先后地占据沿着所述线性驱动引导装置(6)的同一位置。
23.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,至少两个工作站(2)在时间上彼此先后地占据沿着所述线性驱动引导装置(6)的同一位置。
24.根据权利要求18-19和21-23之一所述的方法,其特征在于,输送装置(8)的移动方向与所述线性驱动引导装置(6)的轴线平行地延伸,通过所述输送装置,至少一个零件支架(7)沿着所述制造模块(1)的长度L移动。
25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,所述零件提供站(3)从所述制造模块(1)的背向所述输送装置(8)的一侧开始以相对于所述零件支架(7)的移动方向为90°的角度来输送零件。
26.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,至少一个零件提供站(3)将零件(10)直接***到所述零件支架(7)中或由所述零件支架输送的构件中或所述构件组件(11)中。
27.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,至少一个零件提供站(3)将零件(10)直接***到所述零件支架(7)中或由所述零件支架输送的构件中或所述构件组件(11)中。
28.根据权利要求18-19、21-23和25-27之一所述的方法,其特征在于,至少两个工作站(2)交替地在所述零件支架(7)上或在由所述零件支架输送的构件上或在所述构件组件(11)上进行工作步骤。
29.根据权利要求18-19、21-23和25-27之一所述的方法,其特征在于,至少两个相邻的工作站(2)同时在所述零件支架(7)上或在由所述零件支架输送的构件上或在所述构件组件(11)上进行工作步骤。
30.根据权利要求18-19、21-23和25-27之一所述的方法,其特征在于,被实施为操作装置(4)的至少一个工作站(2)和具有接合装置的至少一个工作站(2)在所述零件支架(7)上或在由所述零件支架输送的构件上或在所述构件组件(11)上进行工作步骤。
31.根据权利要求30所述的方法,其特征在于,所述接合装置是激光焊接头(12)。
32.根据权利要求18-19、21-23、25-27和31之一所述的方法,其特征在于,所述装配辅助器件(18)具有杆,所述杆被工作站(2)操纵,所述装配辅助器件(18)由此在零件上执行加工步骤或操纵步骤,所述零件是由所述零件提供站(3)提供的、或者已经被放置在所述零件支架(7)中或由所述零件支架输送的构件中或所述构件组件中,其中,所述装配辅助器件(18)所施加的用于加工或操纵所述零件的力大于由所述工作站(2)产生的用于操纵所述杆的力。
33.根据权利要求32所述的方法,其特征在于,通过对所述装配辅助器件(18)的操纵,零件借助于肘节杆被压入到为所述零件提供的开口中。
34.根据权利要求33所述的方法,其特征在于,所述装配辅助器件(18)所施加的所述力是通过所述工作站(2)在操纵所述杆或所述肘节杆时所经过的行程来确定的。
35.根据权利要求18-19、21-23、25-27、31和33-34之一所述的方法,其特征在于,在所述工作站(2)处、在作为操纵面作用于所述装配辅助器件(18)的面上安装有压力传感器或力传感器,通过所述压力传感器或力传感器来测量在操纵所述装配辅助器件(18)时所述工作站(2)所消耗的力。
36.根据权利要求18-19、21-23、25-27、31和33-34之一所述的方法,其特征在于,通过操纵所述装配辅助器件(18)从所述零件提供站(3)取出零件并将其放置在所述零件支架(7)中或由所述零件支架输送的构件中或构件组件中。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ATA50760/2015 | 2015-09-04 | ||
ATA50760/2015A AT517093B1 (de) | 2015-09-04 | 2015-09-04 | Fertigungsmodul |
PCT/AT2016/060046 WO2017035550A1 (de) | 2015-09-04 | 2016-09-01 | Fertigungsmodul und verfahren zum betreiben des fertigungsmoduls |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107921597A CN107921597A (zh) | 2018-04-17 |
CN107921597B true CN107921597B (zh) | 2019-11-19 |
Family
ID=57103743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201680051052.9A Expired - Fee Related CN107921597B (zh) | 2015-09-04 | 2016-09-01 | 制造模块和用于运行制造模块的方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3344417B1 (zh) |
CN (1) | CN107921597B (zh) |
AT (1) | AT517093B1 (zh) |
WO (1) | WO2017035550A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115255846A (zh) * | 2021-04-29 | 2022-11-01 | 北京小米移动软件有限公司 | 通用设备和加工*** |
CN117817007B (zh) * | 2023-11-29 | 2024-07-23 | 襄阳光瑞汽车零部件有限公司 | 一种刹车蹄片钻孔设备 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1820894A (zh) * | 2005-02-16 | 2006-08-23 | 克劳斯惠勒有限公司 | 工件加工装置 |
DE102011013253B4 (de) * | 2011-03-07 | 2014-01-30 | Emag Holding Gmbh | Beladeeinrichtung für eine Vertikaldrehmaschine |
CN103551904A (zh) * | 2013-10-25 | 2014-02-05 | 无锡振华机械有限公司 | 数控镗削滚压机用自动上下料装置 |
WO2014071432A1 (de) * | 2012-11-08 | 2014-05-15 | Stiwa Holding Gmbh | Fertigungsanlage zur herstellung einer baugruppe aus mehreren teilen |
WO2014071431A1 (de) * | 2012-11-08 | 2014-05-15 | Stiwa Holding Gmbh | Fertigungsanlage zur herstellung einer baugruppe aus mehreren bauteilen |
CN104015104A (zh) * | 2014-06-23 | 2014-09-03 | 苏州博众精工科技有限公司 | 一种机械手自动加工装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT510516B1 (de) * | 2010-09-21 | 2013-10-15 | Trumpf Maschinen Austria Gmbh | Fertigungszelle mit einer werkteil- transfereinrichtung und transporteinrichtung für werkteile und teileträger |
-
2015
- 2015-09-04 AT ATA50760/2015A patent/AT517093B1/de not_active IP Right Cessation
-
2016
- 2016-09-01 WO PCT/AT2016/060046 patent/WO2017035550A1/de unknown
- 2016-09-01 CN CN201680051052.9A patent/CN107921597B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2016-09-01 EP EP16777893.5A patent/EP3344417B1/de active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1820894A (zh) * | 2005-02-16 | 2006-08-23 | 克劳斯惠勒有限公司 | 工件加工装置 |
DE102011013253B4 (de) * | 2011-03-07 | 2014-01-30 | Emag Holding Gmbh | Beladeeinrichtung für eine Vertikaldrehmaschine |
WO2014071432A1 (de) * | 2012-11-08 | 2014-05-15 | Stiwa Holding Gmbh | Fertigungsanlage zur herstellung einer baugruppe aus mehreren teilen |
WO2014071431A1 (de) * | 2012-11-08 | 2014-05-15 | Stiwa Holding Gmbh | Fertigungsanlage zur herstellung einer baugruppe aus mehreren bauteilen |
CN103551904A (zh) * | 2013-10-25 | 2014-02-05 | 无锡振华机械有限公司 | 数控镗削滚压机用自动上下料装置 |
CN104015104A (zh) * | 2014-06-23 | 2014-09-03 | 苏州博众精工科技有限公司 | 一种机械手自动加工装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AT517093A4 (de) | 2016-11-15 |
EP3344417A1 (de) | 2018-07-11 |
CN107921597A (zh) | 2018-04-17 |
WO2017035550A1 (de) | 2017-03-09 |
EP3344417B1 (de) | 2019-10-09 |
AT517093B1 (de) | 2016-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5830605B2 (ja) | 工作機械及び加工方法 | |
CN108326476B (zh) | 一种通信塔塔靴柔性自动焊接*** | |
US10166683B2 (en) | Workpiece conveying apparatus for a pressing machine | |
JP2008260120A (ja) | 取扱マニピュレータ装置 | |
KR101404244B1 (ko) | 리벳팅 장치 | |
KR20060132979A (ko) | 다수의 면에 대해 가공이 이루어지는 이송 시스템을 위한작업물 가공 방법 및 작업물 가공 장치 | |
EP2305440A1 (en) | Method and machine for processing frame components made of wood and the like | |
CN107921597B (zh) | 制造模块和用于运行制造模块的方法 | |
EP2021137B1 (en) | Machine for assembling metal section bars of frames | |
EP2163334A1 (en) | Machine comprising a drum having workpiece supporting spindles movable in the direction of the longitudinal axis of the drum | |
JP5769633B2 (ja) | 金属薄板加工機械のための工具収容部を備える金属薄板供給兼金属薄板排出ユニット | |
US20210162483A1 (en) | Production system, production module, method for operating and setting up a production line, and method for producing a workpiece | |
CN203738032U (zh) | 数控车床自动生产线 | |
JPH0785819B2 (ja) | 鍛造プレスの自動搬送装置 | |
CN114450125A (zh) | 具有操作设备引导的多重加工单元的工件加工站 | |
CN219074817U (zh) | 一种旋铆机用下料机械手 | |
CN111805191A (zh) | 一种岛式结构的产品装配设备 | |
CN113811403B (zh) | 用于优化折弯机的折弯工具组合的方法和*** | |
JP4699634B2 (ja) | トランスファフィーダのワーク保持手段の交換方法およびその交換装置 | |
CN210360513U (zh) | 一种数控机床机内自动上下料装置 | |
KR20140040425A (ko) | 공작기계 일체형 이송장치 | |
CN210115371U (zh) | 一种汽车工件冲孔装置 | |
JP5275663B2 (ja) | 異形断面バー材の供給装置及び加工装置 | |
KR20170091807A (ko) | 금속 제품의 자동 가공 장치 | |
CN219189491U (zh) | 一种具有多夹爪的移动机器人上下料设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20191119 Termination date: 20210901 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |