CN109071182B - 用于乘客运输***的承载结构的机器人辅助生产方法 - Google Patents
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Abstract
描述了一种用于乘客运输***如自动扶梯的框架结构状承载结构(1)的生产方法,其中将整体生产次序分成至少三个单独的连接步骤,所述连接步骤可以优选地借助彼此配合协调的部分或完全自动化工作的连接站(101、102、103)执行。连接站(101、102、103)中的每一个具有至少一个保持装置(31、35、39)和至少一个焊接机器人(33、37、41)以及任选地至少一个操纵机器人(38、313、321)形式的机器和部件。将在各个连接站(101、102、103)中执行的连接步骤在其中使用的部件和机器方面设计成使得能够有效地并且分别与后续的连接站中的后续连接步骤协调地产生中间产品,使得可以将中间产品依次地并且以优化的短生产周期从连接站到连接站转送,以便能够在序列结束时提供完成的、能承载负荷的承载结构(1)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于诸如自动扶梯、移动步道等的乘客运输***的承载结构的生产方法。
背景技术
乘客运输***用于运送人员,例如在建筑物中在不同高度水平之间或在恒定的高度水平内。例如,自动扶梯(也称为滚梯)经常用于将人员例如在建筑物中从一个楼层运送到另一楼层。移动步道可用于运送人员,例如在水平面中或仅稍微倾斜的平面中的楼层内。
乘客运输***通常具有用作承载负荷的结构的承载结构。在这种情况下,该承载结构设计成用于接收作用在乘客运输***上的静态和动态力,例如被运输的人员的重力、由乘客运输***的驱动器引起的力等,并且例如将其传递到容纳乘客运输***的建筑物的承载负荷结构。为此目的,乘客运输***可以支承并固定在建筑物上适当形成的支承点上。根据配置情况,承载结构可以例如在建筑物的两个或更多个平面上或者说楼层上延伸和/或在建筑物内的恒定楼层内延伸或短或长的距离。
以安装状态下在建筑物的支承点处支撑的承载结构在此可以容纳乘客运输***的可移动地和固定地布置的部件。根据作为自动扶梯或移动步道的乘客运输***的配置,这样的部件可以例如设计为梯形带、托盘带、偏转轴、驱动轴、驱动马达、传动装置、控制装置、监控***、安全***、栏杆、梳板、轴承、传送带和/或导轨。
出于稳定性原因并且出于重量原因,乘客运输***的承载结构通常被实施为框架结构构造。在此,形成承载结构的框架结构通常由至少三个部分或区段组成,在下文中将其称为下部件、中部件和上部件。对于该承载结构将用于支撑自动扶梯的情况,下部件和上部件各自通常设置为水平布置的部件,其中下部件例如可以布置在建筑物的较低区域中,并且上部件可以布置在建筑物的较高的区域中。在这种情况下,中部件连接下部件和上部件,并且为此通常与穿过建筑物的水平面成一个倾斜角度延伸。
然而应注意,本文中的术语下部件、中部件和上部件不必然被解释为表示建筑物内的几何布置。例如,对于为水平延伸的移动步道设置承载结构的情况下,这些部件也可以在相同平面中相继地并且彼此相邻地布置。
形成承载结构的框架结构,包括其下部件、中部件和上部件,通常由多个相互连接的承载框架结构部件组成。这种框架结构部件可以包括例如所谓的上弦杆和下弦杆以及将这些弦杆相互连接的横撑杆、对角撑杆和/或立杆。还可以设置补充结构,例如尤其是角撑板、角板、保持板、油底壳板、下视板等。
为了可以保证承载结构的足够的稳定性和承载能力,各个框架结构部件必须足够稳定地互连。为此目的,通常将框架结构部件彼此焊接。在此,通常每个单独的框架结构构件必须与框架结构的其他框架结构部件以稳定且有承载能力的方式焊接在一起。
通常,框架结构部件的这种焊接在很大程度上是手动实施的。由于乘客运输***的框架结构最终必须携带人员并因此是安全相关的部件,为此通常必须使用经过认证的焊工,然后他们将框架结构部件非常耗时地彼此焊接。在这种情况下发生的显著的劳动力和时间耗费尤其导致高的生产成本。
此外,在将框架结构部件手工焊接成通常延伸很多米的框架结构的情况下,通常不能避免框架结构的一定变形,即实际焊接的框架结构与预定几何形状的一定偏差。当手动将框架结构部件焊接在一起时,焊工通常必须从待生产的框架结构的一端持续工作到相对端。这种渐进的构建过程通常在焊接期间导致不均匀的热输入,这最终带来焊接的框架结构的变形。这种翘曲的框架结构必须在其安装到承载结构中之前首先校正。由此产生额外的费用,从而提高了成本。
此外,乘客运输***可以以各种形式生产并且例如在建筑物内的不同距离上延伸。因此,并非为此目的要生产的所有框架结构都完全相同,而是可以例如彼此不同,特别是关于倾斜角和/或中部件的长度。此外,上部件和/或下部件的长度可以因订单而异。在用于乘客运输***的框架结构的生产中,特别是焊接中,要生产的变型的这种多样性可提出对物流的高要求,特别是对执行框架结构部件焊接的焊工提出高要求。
EP 1 795 487 B1、EP 1 795 488 B1和EP 1 795 489 B1中描述了用于行驶***的工厂预组装的方法和用于产生行驶***的组装***,以及用于此目的的行驶***传感器和提升***。在此,借助所述的方法或者在使用所述行驶***传感器和提升***的情况下,尤其将使大型和笨重的行驶***的预组装更好地可规划并且尤其是可控制的。这样的生产线在足够的负荷的情况下在每单位时间内需要大量的承载结构,其中这种高产量只有用很大的物流耗费和巨大的生产车间才能通过传统方式制造的承载结构来满足。
发明内容
因此,可能需要一种用于乘客运输***的承载结构的生产方法,并且在必要时需要一种能够执行该方法的设备,通过该设备可以克服用于乘客运输***的框架结构的传统生产方法以及用于其实施的设备的开篇所述缺陷中的至少一些。特别地,可能需要一种用于执行用于乘客运输***的承载结构的生产方法的设备或者方法,其允许容易、快速、可靠、廉价和/或高精度地组装形成这种承载结构的框架结构。
采用根据独立权利要求的方法可以满足这种需要。在从属权利要求中和以下描述中都解释了该方法的有利实施方案。
根据本发明的一个方面,描述了一种用于乘客运输***的承载结构的生产方法。在这里,要生产的承载结构包括具有下部件、中部件和上部件的框架结构,它们分别由彼此连接的承载负荷的包括上弦杆、下弦杆、横撑杆、对角撑杆和立杆在内的框架结构部件组成。在该方法中,按顺序执行至少下面描述的三个部分自动化或全自动化的方法步骤。
第一连接步骤优选地在第一连接站处执行并且包括将框架结构部件保持在保持装置上并且借助于至少一个焊接机器人将框架结构部件分别焊接成框架结构的下部件的侧部、中部件的侧部和框架结构的上部件的侧部。
在第一连接步骤中生产的下部件的侧部、中部件的侧部和上部件的侧部被转交到第二连接站。
第二连接步骤在第二连接站中进行,并且包括通过分别与下部件、中部件或上部件的分别相邻布置的侧部产生定位焊接,将其他框架结构部件定位焊接在一起。
第二连接步骤可包括其他方法步骤。优选地,在第二连接站中,将下部件的侧部、中部件的侧部和上部件的侧部保持在至少一个保持装置上并且将其他框架结构部件分别在下部件、中部件和上部件的侧部之间相邻布置地保持在所述至少一个保持装置上。在大多数情况下,对于上部件、中部件和下部件分别需要两个侧部。第二连接步骤还可以包括定位焊接,其中其他框架结构部件通过用至少一个焊接机器人与下部件、中部件和上部件的分别相邻布置的侧部产生定位焊接而分别连接到预定位的下部件、预定位的中部件或预定位的上部件。另外,可以通过用至少一个焊接机器人在预定位的中部件的相对端上产生与整体预定位的框架结构结构的定位焊接,进行预定位的下部件和预定位的上部件的定位焊接。预定位的框架结构结构或承载结构基本上包含所有框架结构部件,因此已经具有最终形状。
预定位焊接(也称为定位焊)具有以下优点:各个部件在承载负荷的焊接过程中(产生承载负荷焊缝)彼此保持形状并防止在产生承载负荷焊缝期间,由于高热量输入导致的部件变形。
第三连接步骤优选地在第三连接站处进行,以提高第二连接阶段的产量。第三连接步骤包括将整体预定位的框架结构结构保持在保持装置上,并通过借助于至少一个焊接机器人产生与承载框架结构的连贯焊接而将整体预定位的框架结构结构的框架结构部件以承载负荷方式焊接在一起。
简而言之,本发明实施方案的可能的特征和优点尤其可以在不限制本发明的情况下认为基于以下所述的想法和认识:
如在引言中所描述的,已经认识到,将框架结构部件手动焊接成框架结构,如通常用于生产乘客运输***的承载结构所实施的那样,可能带来各种问题和缺陷。因此,希望至少部分地、优选甚至完全地自动化用于乘客运输***的承载结构的生产。在部分自动化中,生产主要通过机器进行,并且仅由人员支持。在完全自动化中,生产完全由机器自动进行。
当试图实现用于乘客运输***的框架结构承载结构的自动化生产时,已经发现,在此必须专门设计或选择要实施的方法步骤以及尤其是连接步骤以及为此使用的装置和机器,以便能够从多个框架结构部件自动组装复杂构造的且相对大且重的框架结构,并在此将框架结构部件彼此以承载负荷的方式连接在一起。特别地,应该适当地设计或选择方法步骤以及必要时的装置和机器,以便能够在短时间内并且优选地以低成本尽可能有效地进行框架结构承载结构的整体生产。
为此已经认识到,用于生产框架结构承载结构的整体方法应当尽可能由几个单独但彼此协调的连接步骤组成。每个单独的连接步骤在此应当能够至少部分地自动地、优选地完全自动地进行。优选地,连接步骤应当能够优选地以时间顺序先后进行。在此,用于其实施的连接站可以优选地以按顺序布置的方式彼此协作,即每个连接站可以执行整体生产序列的一个连接步骤或连接步骤的一部分,并在此过程中产生中间产品,该中间产品然后在按顺序布置的后续连接站中在生产序列的另一部分的范围内进一步处理,直到最终在最后的连接步骤中完成预定位的框架结构承载结构。
这里看上去是有利的将整体生产方法分成至少两个、优选三个连接步骤。在此,在每个连接步骤中,将框架结构部件或者由这样的框架结构部件已在前面的连接步骤中组装的中间产品保持在适当设计的保持装置中并通过至少一个焊接机器人焊接在一起。各个连接步骤以及用于其实施的各个连接站的保持装置和焊接机器人在这里可以或甚至应当设计为不同的并且完成不同的任务。
通过每个连接步骤的合适设计以及必要时每个连接站(包括它们的保持装置和焊接机器人)的合适设计并且通过各个连接步骤和连接站彼此的适当协调以使它们可以有利地依次彼此配合,可以总体上创建有利的且可以特别有效地实施的生产方法。
下面在本发明优选实施方案的描述的范围内进一步解释各种连接步骤和可用于执行它们的连接站的可能细节和配置。
作为补充,要指出的是,本专利申请的申请人在同一天提交了题为“用于乘客运输***的承载结构的机器人辅助生产的装置”的另一专利申请,从中,可以得出不同连接站的其他可能的细节和设计,借助其可以执行各种连接步骤。
应当理解,本文中参考不同的实施方案,部分地关于该方法并且部分地关于用于生产乘客运输***的承载结构的优选地可用于执行该方法的设备来描述本发明的一些可能的特征和优点。本领域技术人员将认识到,可以适当地组合、借用、调整和/或交换这些特征,以便实现本发明的其他实施方案。
附图说明
下面参考附图描述本发明的实施方案,其中附图和描述都不应被解释为限制本发明。
图1示出了用于乘客运输***的承载结构的示例,其可以利用根据本发明的装置来生产。
图2示出了根据本发明的一种实施方案的用于生产乘客运输***的承载结构的生产线。
图3示出了用于根据本发明的装置的预连接站的俯视图。
图4示出了图3中所示的预连接站的侧视图。
图5示出了根据本发明的装置的第一连接站的部件的俯视图。
图6示出了根据本发明的装置的第一连接站的其他部件的俯视图。
图7示出了在第一连接分步骤期间根据本发明的装置的第二连接站的部件的俯视图。
图8示出了图7中所示的部件的侧视图。
图9示出了在第二连接分步骤期间图7的第二连接站的部件的俯视图。
图10示出了图9中所示的部件的侧视图。
图11示出了根据本发明的装置的第二连接站的透视图。
图12示出了根据本发明的装置的第三连接站的俯视图。
图13示出了图12中所示的第三连接站的侧视图。
图14示出了图12中所示的第三连接站的透视图。
这些附图仅是示意性的而非按比例绘制的。在不同的图中,相同的附图标记表示相同或等同的特征。
具体实施方式
图1示出了用于乘客运输***的承载结构1的示例。在所示的示例中,承载结构1被设计为框架结构3,所述框架结构可以形成自动扶梯的承载负荷的结构,借助于该承载负荷的结构可以将人员在例如建筑物的两个楼层之间运送。
承载结构1的框架结构3由多个相互连接的框架结构部件5组成。在这里,一些框架结构部件5形成相互平行延伸并且平行于细长承载结构1的延伸方向延伸上弦杆7和下弦杆9。其他框架结构部件5形成横向于上弦杆和下弦杆7、9延伸并将它们连接的横撑杆11、对角撑杆13和立杆15。
在承载结构1的中部件17处(其在安装到建筑物中的状态下倾斜地延伸),在其上端处连接水平延伸的、同样设计为框架结构状的上部件19,其可以承载自动扶梯的上部件平台并且例如在其中例如可以在下方安置轨道块和/或驱动器空间。在中部件17的下端,连接另一个设计为框架结构状的下部件21,其中例如可以容纳另一个轨道块和/或张紧站。
在上部件19和下部件21上,承载结构1可以例如在框架结构终端23的区域中通过托架角钢25与建筑物的支承结构连接并且支承在那里。在中部件17与上部件19或下部件21之间的上部件和下部件过渡部分中,在框架结构中设置所谓的角立杆27设置,其在框架结构3的局部转弯处将上弦杆7和下弦杆9连接。
为了生产用作承载结构1的框架结构3,通常将多个框架结构部件5通常由有资格并认证为焊工的人员使用手持焊接机手动地彼此焊接。在此,框架结构部件5在此期间主要借助量规相对于彼此保持在期望的定位并然后彼此焊接。如上所述,这种很大程度上手动执行的生产可能带来各种技术和经济上的缺点,例如高人工耗费和时间耗费,用于必须使用的认证焊工的质量保证的高成本,由于焊接过程中不均匀的热量输入以及由此引起的焊接框架结构的变形而通常随后需要对框架结构进行的校正,高的物流耗费等。
因此,本文描述了一种装置或优选地借助该装置可实施的用于乘客运输***的承载结构的生产方法,其中生产最后要生产的承载结构所必需的生产步骤可以借助适当设计的保持装置和焊接机器人在彼此协调的多个连接站中部件分自动地或优选完全自动地进行。
下面首先参考图2描述根据本发明的生产线和其中使用的用于乘客运输***的承载结构的生产装置的概述。接下来,将参考图3至14描述生产装置的各种连接站中使用的设备和机器的细节以及将分别执行的方法步骤和连接步骤。
图2示意性地概述了一种根据本发明的生产线,借助于该生产线可以在工业规模上部件分自动或全自动地生产用于乘客运输***的大量承载结构。生产线200包括多个根据本发明的用于乘客运输***的承载结构1的生产的装置100(下文中称为“生产装置100”)。每个生产装置100包括第一连接站101、第二连接站102和第三连接站103。这三个连接站101、102、103在空间上按顺序地相继布置。结果,将由各个连接站101、102、103执行的连接步骤可以按时间顺序依次执行,并且在这种情况下生产的中间产品可以分别从连接站101、102、103之一转发到后续连接站。
每个生产装置100还包括在第一连接站101上游的预连接站110。
此外,可以提供在第三连接站103下游的其他站和/或补充站,其可以根据需要在由三个连接站101、102、103执行的连接步骤之前、期间或之后使用。例如,分别一个涂漆站121可以连接于第三连接站103。此外,可以提供喷砂站122、用于切割、锯切和焊接准备的站123以及存储区域124,其中例如可以存储原料部件和要安装于其上的加装部件或者成品承载结构。
在每个生产装置100中,设置在其中的连接站101、102、103设计成以部分自动或全自动的方式工作,并且在这种情况下以有利的方式彼此协作。各个连接站101、102、103在此适当地配备有诸如特别是保持装置和焊接机器人之类的设备,并且必要时还配备有操纵机器人,使得由它们执行的连接步骤彼此协调,使得在每个连接站101、102、103处可以执行整体要执行的生产序列的一部分,并且在此过程中生产的中间产品各自加工到如下程度:使得可以将它们输送到依次的后继连接站中并在那里进一步加工。
各个连接站101、102、103和在那里实施的连接步骤在此优选地彼此协调,使得各个连接步骤所实施的持续时间或生产周期在不同的连接站101、102、103中尽可能为大致相同的长度。结果,各个连接站101、102、103中的中间产品可以以可预定的生产周期进行处理,然后传递到生产线200内的后续连接站或另一个站。
生产装置100在其第一连接站101中具有至少一个保持装置31和至少一个焊接机器人33。保持装置用于在第一连接步骤期间保持框架结构部件。
术语“保持装置”和“保持”在此应当宽泛地解释。“保持”可以例如表示将框架结构部件支撑或夹紧,并且优选地固定在绝对位置或相对位置,例如相对于其他框架结构部件的相对位置,和/或必要时预先被安置到所述位置。保持装置可以例如是简单的固定保持结构,例如台子,其仅被动地保持框架结构部件,即例如克服重力进行支撑。替代地,保持装置也可以设计成能够既保持框架结构部件又主动地移动它们。例如,保持装置可以以操纵机器人或可自动移位机的形式配置。必要时,保持装置也可以由多个部分装置组成。
第一连接站的至少一个焊接机器人用于并且专门设置成在第一连接步骤期间将框架结构部件分别焊接成框架结构3的下部件21的两个侧部、上部件19的两个侧部和中部件17的两个侧部。
在本实施例中,在连接站101、102、103中分别生产下部件21的两个侧部、上部件19的两个侧部和中部件17的两个侧部。对于双重自动扶梯的框架结构3需要进一步的类似于侧部的中央部件,然后将其在第二连接站中安装在预定位的框架结构的中心纵向平面上。可以相应地设计连接站101、102、103以生产和安装这些中心部件。当然,侧部、特别是中部件17的侧部也可以分成多个可通过螺钉连接的区段。结果,可以以模块化方式创建乘客运输***,所述模块可以比一体的乘客运输***更好地引入现有建筑物中。
生产装置100的第二连接站102同样具有至少一个保持装置35和至少一个焊接机器人37。然而,第二连接站102的至少一个保持装置35以及至少一个焊接机器人37的设计与第一连接站101的同名设备不同。
特别地,第二连接站102的保持装置35被特别设计成在第二连接步骤中保持先前在第一连接站102中生产的下部件21、中部件17和上部件19的侧部,并且另外还将其他框架结构部件相邻布置地分别保持在这些侧部之间。侧部在此通常由上弦杆7、下弦杆9、对角撑杆13和立杆15组成,并且形成基本上二维的结构。第二连接站102的保持装置35优选地将这些侧部保持竖直,也就是说垂直取向。在两个相邻保持的侧部之间,保持装置还保持其他框架结构部件,例如对角撑杆和横撑杆,其优选地保持平放并布置成使得它们邻接侧部的框架结构部件并且基本上将它们彼此连接。
然后,第二连接站102的至少一个焊接机器人37被设计成将另外的框架结构部件与下部件21、中部件17和上部件19的各自相邻布置的侧部定位地焊接成预定位的下部件21、预定位的中部件17和预定位的上部件19。
“定位焊接”在此应当理解为将相应的框架结构部件通过焊接在一定位置相对于彼此临时固定,而不必将为此设置的焊接设计成承载负荷的。例如,这样的定位焊接可以是点焊或定位焊。
作为补充,第二连接站102的至少一个焊接机器人37设计成将预先定位焊接在一起的预定位下部件21和预定位上部件19分别定位地焊接到预定位中部件17的相对端,并通过这种定位焊接最终形成整体预定位框架结构结构73。尽管预定位框架结构结构73在该阶段优选是能够自支撑的,但是它还没有最终以能够承载负荷的方式焊接。
生产装置100的第三连接站103还具有保持装置39和至少一个焊接机器人41。同样在这种情况下,保持装置39和焊接机器人41被设计用于特定的任务和目的,并且可以在它们的设计和工作方式方面不同于第一和第二连接站101、102的同名设备。
特别地,第三连接站103的保持装置39适于在第三连接步骤期间保持在第二连接步骤期间生产的整体预定位的框架结构结构73。至少一个焊接机器人41被设计成在第三连接步骤期间将预先仅以定位方式焊接在一起的整体预定位框架结构结构73通过框架结构部件的承载负荷的焊接连接成最终能够承载负荷的框架结构。
“承载负荷的焊接”在此可以理解为通过优选连贯的承载负荷焊缝将待彼此连接的框架结构部件彼此焊接。因此,承载负荷焊缝能够根据其计算的设计传递作用在框架结构部件上的力。
下面将参考图3至14描述在乘客运输***的承载结构的生产方法的范围内在本文中提出的各种连接步骤,以及生产装置100的为此要使用的接合站101、102、103的可能细节。
在此一般地要指出的是,在附图中示出并在以下描述中说明的实施方案应当仅仅是示例性的,并且生产方法和用于此目的生产装置100在由权利要求给出的定义的范围内也可以以另一种方式配置。特别地,各种连接站101、102、103以及预连接站110中的保持装置和/或焊接机器人和/或其他设备的数量和/或特定配置可以与这里描述和示出的实施方式不同。
a)预连接站110处的预连接步骤
在图3和图4中示出了预连接站110的俯视图和从前方的侧视图。预连接站110具有至少一个保持装置43和至少一个焊接机器人45。保持装置43在预连接步骤的范围内用于保持原料部件47和需要安装于其上的加装部件49。至少一个焊接机器人45用于然后将原料部件47和需要安装于其上的加装部件49焊接成框架结构部件5。
在预连接步骤期间,原料部件47和需要安装于其上的加装部件49可以借助于为此而适当配置的预连接站110的保持装置43绕转动轴线57共同转动。由此,可以使原料部件47和加装部件49处于合适的取向,使得焊接机器人45可以适当地将它们彼此焊接。
在所示的实施例中,预连接站110可以设计为用于将例如用作原料部件47的金属型材和用作需要安装于其上的加装部件49的角撑板以焊接方式组接成立杆15。立杆15然后可以在随后的连接步骤中作为框架结构部件5提供并进一步处理。
在所示的实施方案中,预连接站110的保持装置43设计为翻转装置54,其具有用于可更换的装置盒53的夹紧承载结构51。翻转装置54具有电动机驱动的翻转器55,借助该翻转器55可将夹紧承载结构51绕水平转动轴线57转动。固定盒53可以例如借助快速夹紧***固定到夹紧承载结构51。借助于翻转器55,装置盒53因此可以优选地绕转动轴线57枢转达360°。
在装置盒53中,可以***和/或保持待焊接的部件,即特别是原料部件47和/或加装部件49。在这种情况下,这些部件可以通过装置盒53相对于彼此适当地定位。然后,可以通过焊接机器人45将原料部件47和要安装于其上的加装部件49彼此焊接。根据以后的用途,在此可以产生仅起临时定位作用的焊接,例如定位焊,或者能够承载负荷的焊接,例如连贯的焊缝。
在生产线200内,在必要时可以提供不同的预连接站110,借助于所述预连接站可以由对应的原料部件47和加装部件49组装和焊接不同类型的框架结构部件5。例如,可以将立杆、对角撑杆、横撑杆等形式的预制组件与分别在其上适当地安置的加装部件49预固定,然后在后续连接步骤中作为框架结构部件5提供。添加的装置盒53在此可以根据待处理的原料部件47和加装部件49而彼此不同。用于焊接的一个或多个焊接机器人45可以各自适合于具体要生产的预制组件进行适配和/或编程。根据控制概念,焊接机器人45的加工程序可以集中管理或本地管理。本地管理的前提是焊接机器人45可以识别临时设置在夹紧承载结构51上的装置盒53并且调用并执行相关的加工程序。例如,焊接机器人45可以设计成自动移动和致操纵焊接头。焊接机器人45可以例如线性地(即一维地)、在平面内(即二维地)或者优选地甚至任意地在空间中(即三维地)移动焊接头。
b)第一连接站101处的第一连接步骤
在图5和6中,作为示例示出了用于根据本发明的生产装置100的第一连接站101的部分区域101A、101B的俯视图。第一连接站101的部分区域101A在此被设计成在将必要时适当预制的框架结构部件5组接成框架结构3的上部件19的左侧部和右侧部301L、301R以及框架结构3的下部件21的左侧部和右侧部303L、303R。第一连接站101的另一部分区域101B设置成用于由完成的框架结构部件5组接框架结构3的中部件17的左侧部和右侧部305L、305R。
在作为示例示出的第一连接站101的情况下,在不同的部分区域101A、101B中不同地配置和布置在那里设置的保持装置31和焊接机器人33。
对于为了生产上部件和下部件19、21的侧部301L、301R、303L、303R而设置的第一连接站101的部分区域101A,设置分别为两个刚性台307形式的两个保持装置31。两个刚性台307可以保持为形成上部件19的侧部301L、301R而设置的框架结构部件5。在此,框架结构部件5可以相对于彼此合适定位地放置台307之一上。另外两个台307可以保持为了形成下部件21的侧部303L、303R而待组接的框架结构部件5。在两个在纵向上相邻的台307之间可以分别设置一个部件料仓59,其中可以容纳为了形成上部件19或下部件21而要提供的框架结构部件5。台307在此用作第一保持装置。
对于这些第一保持装置307中的每一个,分配焊接机器人309。焊接机器人309设计成用于将上部件19或下部件21的框架结构部件5分别焊接成上部件19或下部件21的两个侧部301L、301R或303L、303R上。为此,焊接机器人309可以尽可能至少在两个维度上、优选地在三个维度上移动它们的焊接头310。
此外,为每个第一保持装置307配设一个操纵机器人313。在此,必要时单个操纵机器人313可以服务于两个第一保持装置307。然而,也可以设置多个操纵机器人313。操纵机器人313可以设计成用于主动移动地操纵上部件19或下部件21的相应的框架结构部件5。为此,操纵机器人313可以具有例如夹持臂314等。例如,操纵机器人313可以从部件料仓59中取出框架结构部件5并将它们放置在第一保持装置307中的一个上,并在那里在必要的情况下合适地定位它们。
在第一连接站101的第二区域101B中,可以设置第二保持装置315,例如以两个刚性台的形式。在该第二保持装置315上可以保持或者支承用于中部件17的侧部305R、305L的框架结构部件5。此外,将与第二保持装置315相对应的两个焊接机器人319设计为用于将中部件17的框架结构部件5焊接成两个侧部305R、305L。另外,设置两个与第二保持装置315相对应的操纵机器人321并将其设计成主动移动地操纵中部件17的相应框架结构部件5。
焊接机器人309、319和/或操纵机器人313、321可以被设计成在将其位置在与安置在相关的保持装置305、307、315上的下部件21、上部件19或中部件17的纵向延伸方向平行的方向上平移。移动方向324在图5、6中用箭头表示。例如,机器人309、313、319、321可以沿着行进路径322或沿着轨道行进。可以提供可移动隔板326作为保护措施,所述可移动隔板可以例如平行于移动方向324延伸。必要时,部件料仓59可以与可移动机器人309、313、319、321中的一个联接,并且可以随其移位。
在第一连接步骤期间,第一连接站101可用于借助与该第一保持装置307相对应的操纵机器人313操纵两个第一保持装置307中的相应一个上的下部件21或上部件19的相应框架结构部件5并使其就位。然后,下部件21或上部件19的相应框架结构部件5可以分别保持在第一保持装置307中的一个上并且在那里借助于分别相对应的焊接机器人309焊接成上部件19的侧部301L、301R或下部件21的侧部303L、303R。类似地,在第一连接站101的另一个部分区域101B中,在第一连接步骤期间,可以借助于与第二保持装置315相对应的操纵机器人321主动操纵中部件17的相应的框架结构部件5并使其就位,然后在那里借助分别相对应的焊接机器人319将它们焊接成中部件17的两个侧部305R、305L。
换句话说,并且具体参考图5和6中所示的示例性配置,在第一连接站101中设置三个工位,以便能够分别生产用于框架结构3的上部件19、下部件21或中部件17的左侧部和右侧部301、303、305。这三个工位中的每一个具有两个刚性装置台,一个用于左侧部,一个用于右侧部。在用作保持装置307的这些装置台之间,为上部件19和下部件21的侧部301、303分别布置一个操纵机器人313和一个焊接机器人309。对于中部件17的侧部305,优选地设置两个操纵机器人321和两个焊接机器人319。
在第一连接步骤期间,操纵机器人313、321中的一个将侧部301、303、305中的一个所需的框架结构部件5以预组件和构件的形式在正确的位置放置在装置台之一上。然后,相关联的焊接机器人309、319将相应侧部301、303、305的所有部件焊接在一起。预组件、构件或框架结构部件5由操纵机器人313、321例如从一个或多个部件料仓59取出。必要时,操纵机器人313、321可以设计成使得它也可以从装置台抬起并移除完成焊接的侧部301、303、305。
c)第二连接站102处的第二连接步骤
在第一连接步骤中将框架结构部件5分别焊接成上部件19、下部件21和中部件17的左侧部和右侧部301、303、305之后,接着将这些侧部301、303、305从第一连接站101带到第二连接站102。为此,可以例如在生产线200中使用为此设置的起重机、特种车辆等。在这种情况下,如图7和图8所示的侧部301、303、305由滑道(Helling)63A、63B、63C保持。
在第二连接站102中,作为要在那里执行的第二连接步骤的第一部分连接步骤,首先通过分别连接左侧部和右侧部的另外的框架结构部件5例如横撑杆61B的焊接,将相应的侧部301、303、305焊接成预定位的上部件19、预定位的下部件21或预定位的中部件17。然而,在这种状态下,框架结构部件5仍然不是承载负荷,而是仅仅定位地彼此焊接,例如通过点焊或定位焊。
接着,同样在第二连接站102中作为第二部分连接步骤焊接整体预定位框架结构结构73。为此,将预定位地焊接在一起的预定位的上部件19和预定位地焊接在一起的预定位的下部件21分别移动到同样预定位地焊接在一起的中部件17上,相对于该中部件以期望的角度枢转,然后在其上定位地焊接,也就是说在很大程度上仅通过点焊或定位焊固定在中部件17上。
在图7至图11中,分别以第二连接步骤的两个部分连接步骤期间的俯视图和侧视图并且以透视图示出了第二连接站102。
第二连接站102的保持装置35具有第一、第二和第三部件保持装置35A、35B、35C。第一部件保持装置35A设计成为了保持上部件19的左侧部和右侧部301L、301R并且保持其他框架结构部件61A相邻地布置在上部件19的两个相对设置的侧部301R、301L之间。类似地,第二部件保持装置35B设计成为了保持中部件17的两个侧部305L、305R并且保持其他框架结构部件61B相邻地分别布置在中部件17的侧部305L、305R之间。相应地,第三部件保持装置35C设计成为了保持下部件21的两个侧部303L、303R并且保持其他框架结构部件61C相邻地分别布置在下部件21的侧部303L、303R之间。在此,第一和第三部件保持装置35A、35C设计为分别相对于第二部件保持装置35B可移动。
部件保持装置35A、35B、35C各自设计成将相应的左侧部和右侧部301L、301R、303L、303R、305L、305R保持在竖立的、即竖直的位置。为此,第二连接站102的保持装置35在其三个部件保持装置35A、35B、35C处分别具有滑道63A、63B、63C。在此,优选将用于中部件17的滑道63B固定地安置,与此相对,用于上部件19和下部件21的滑道63A、63C可以分别与第一或第三部件保持装置35A、35C一起相对于第二部件保持装置35B的滑道63B水平移动。
于是,借助于第二连接站102执行的生产方法的第二连接步骤细分为两个部分连接步骤。
在第一部分连接步骤期间,如图7和8中所示,将上部件、中部件和下部件19、17、21的相应侧部301、303、305以及其他框架结构部件61A、61B、61C分别地例如借助于操纵机器人38彼此相邻地布置并保持在相应的取向上。在该位置,然后可以借助焊接机器人37至少定位地将它们预先彼此焊接,从而形成预定位的预定位上部件19、预定位的预定位中部件17和预定位的预定位下部件21。
更具体地说,在第一部件保持装置35A中保持上部件19的两个侧部301R、301L并且保持其他框架结构部件61A相邻地分别布置在上部件19的侧部301L、301R之间。中部件17的两个侧部305L、305R以及分别在中部件17的侧部305L、305R之间相邻布置的其他框架结构部件61B被保持在第二部件保持装置35B中。下部件21的两个侧部303L、303R以及在相应的侧部303L、303R之间相邻布置的其他框架结构部件61C被保持在第三部件保持装置35C中。
在第二连接步骤的该第一部分连接步骤期间,第一和第三部件保持装置35A、35C仍然在纵向上与第二部件保持装置35B间隔地布置,如图7和8中所示。在这样的配置中,焊接机器人37以及可能要设置的第二连接站102的操纵机器人38良好地操纵相应的侧部301、303、305以及要布置在其间的其他框架结构部件61A、61B、61C并且将其定位地彼此焊接。
如图9和10中所示,然后将以这种方式在第一部分步骤中生产的预定位地焊接在一起的预定位的上部件、中部件和下部件19、17、21在第二连接步骤的第二部分连接步骤中焊接成整体预定位的框架结构结构73。为此,将第一和第三部件保持装置35A、35C与保持在其上的预定位地焊接在一起的预定位的上部件和下部件19、21一起相对于第二部件保持装置35B和保持在其上的预定位地焊接在一起的预定位的中部件17移动。
在此,第一和第三部件保持装置35A、35C的移动一方面可以包括横向的、通常水平的移动,另一方面也可以包括枢转。换句话说,例如,第一部件保持装置35A可以横向地朝向第二部件保持装置35B移动,直到保持在第一部件保持装置35A上的预定位地焊接在一起的上部件19的侧端抵靠在支承在第二部件保持装置35B上的预定位地焊接在一起的预定位的中部件17的相对端上。
除了这种侧向移动之外,第一部件保持装置35A然后可以被设计成使预定位的上部件19相对于预定位的中部件17枢转,以使其处于它随后对于完成的框架结构3所期望的取向。换句话说,尽管上部件19和中部件17可以最初在同一平面中朝向彼此移动,但是然后将上部件19枢转到该平面之外,使得上部件19和中部件17的纵向延伸方向彼此成一个角度。该角度基本上对应于这样的倾斜角度:中部件17随后应在建筑物内相对于大致水平布置的上部件19以该倾斜角度布置。
以相应的方式,下部件21也可以首先横向移动到中部件17,然后相对于中部件枢转。
为了例如能够相对于中部件17适当地枢转上部件19,第一部件保持装置35A可以设计成将其保持上部件19的部件相对于第二部件保持装置35B枢转。为了能够实现上部件19相对于中部件17的按照最终要生产的框架结构3所要求的角度布置,对于中部件17被平面式保持并因此水平地保持的情况下,可以将上部件19向下枢转。为此,可以在第一部件保持装置35A上设置足够大的凹部67,上部件19的背离中部件17的端部可以向下移动到该凹部67中。为此目的,可以在第一部件保持装置35A上设置可下降的枢转机构69。
以类似的方式,可以提出在第二连接步骤的第二部分连接步骤期间,将预先预定位地焊接在一起的下部件21横向地朝向中部件17移动并且相对于中部件枢转。为此,第三部件保持装置35C可以具有可抬升的枢转机构71,借助该枢转机构可以抬升下部件21的远离中部件17的端部。
可下降的枢转机构69和可抬升的枢转机构71可以例如由液压形成。特别地,它们可以设计成使上部件19或下部件21以通常最高达50°的角度,通常在20°和40°之间,通常以大约35°的角度向下或向上枢转。
下面,将使用稍微不同的表述再次解释第二连接站102以及将在其中执行的第二连接步骤的可能配置,也就是说不一定采用专利权利要求中使用的术语,以进一步阐明生产装置或生产方法的可能配置。
在第二连接站102中,将在第一连接步骤期间组装的侧部301、303、305与其他构件和框架结构部件5最终组接成成品框架结构3,其中框架结构3在该方法阶段虽然已经可以具有其最终形状,但不一定能具有最终的承载负荷能力。组接在至少两个部分连接步骤中进行。
在第一部分连接步骤(图7和8)中,将上部件19的右侧部和左侧部301R、301L通过接入其他框架结构部件61A(例如横撑杆11或油板28)借助焊接缝而彼此连接。在例如出于稳定性的原因简单的定位焊不充分的地方,必须在必要的情况下至少部分地连贯焊接。在可能的情况下,部件仅以焊接的方式接合,贯穿焊接主要在下面描述的第三连接步骤中进行。
第二连接站102或第二连接步骤中的定位焊接和贯穿焊接的划分不仅可以根据期望的稳定性、也可以根据所需的时间进行选择。也就是说,框架结构在第二连接站102中的停留时间(即第二连接步骤的持续时间)以及在第三连接站103中的相应停留时间应当大致相等,至少如果在第二连接站102和第三连接站103中存在相同数量的工位。当然,也可以不同地选择第二和第三连接站102、103中的工位的数量。
对于中部件17或下部件21的侧部305R、305L、303R、303L以及在其间居间支承的另外的框架结构部件61B、61C,也进行相同的定位焊或焊接。在第二连接步骤的该第一部分连接步骤范围内生产的预定位的上部件、中部件和下部件19、17、21已经具有用于乘客运输***的框架结构3的典型的U形框架结构横截面。
在第二连接步骤的第二部分连接步骤中,然后通过焊接将上部件19、中部件17和下部件21彼此连接。为此,在必要的情况下,可以使用与已在第一部分连接步骤期间使用的相同的焊接机器人37。
为此,第二连接站102具有用于中部件17的固定滑道63B以及分别用于上部件19的一个可移动滑道63A和用于下部件21的一个可移动滑道63C。此外,除了两个焊接机器人37之外,还设置两个操纵机器人38。焊接机器人37和操纵机器人38都可以布置在用于机器人的行驶道65上,该行驶道65平行于待生产的框架结构3的纵向范围延伸。机器人37、38由此可以到达待焊接的框架结构3的每个部分17、19、21。
滑道63A、63B、63C用于接纳预制的侧部301、303、305,这些侧部例如可以由工人借助起重机引入并固定在侧面容纳体中。滑道63A、63B、63C也可以具有平的支承件,通过操纵机器人38中的一个首先将油板28然后将横撑杆11放置在该平的支承件上。随后,将这些另外的框架结构部件28、61A、61B、61C与相应的侧部301、303、305以焊接方式接合和/或至少部分连贯地焊接在一起。操纵机器人38优选地从部件料仓59取出另外的框架结构部件28、61A、61B、61C。
用于下部件21的可行进滑道63A具有提升-枢转机构71。将完成的定位焊/焊接下部件21借助于该提升-枢转机构71在第二部分连接步骤过程中通过抬升其远离中部件17的端部而枢转。然后,将下部件21的滑道63C带到先前完成定位焊/焊接的中部件17,并与中部件通过焊接以定位焊或至少部分连贯的方式连接。
用于上部件19的可行进滑道63A具有下降-枢转机构69。将完成定位焊/焊接的上部件19在第二连接步骤的第二部分步骤过程中通过降低其背离中部件17的端部而枢转。为此,如果将中部件17的滑道63B设计在地平面上,在必要的情况下设置凹坑67。随后,将上部件19的滑道63A带到完成定位焊/焊接的中部件17上并与其通过焊接以定位焊或至少部分连贯的方式连接。在此,所有焊接工作均由焊接机器人37中的一个执行。
d)第三连接站103处的第三连接步骤
在通过第二连接步骤在第二连接站102中首先由预先通过定位焊接彼此连接的侧部301、303、305和附加的框架结构部件28、61A、61B、61C组接预定位的上部件、中部件和下部件19、21、17并然后将上部件、下部件和中部件19、21、17临时定位地优选通过定位焊接组接成整体预定位的框架结构结构73之后,在将在第三连接站103中进行的第三连接步骤中将该目前尚未能够承载负荷的预定位的框架结构结构73通过它们的框架结构构件5、61的承载负荷的焊接借助连贯焊接进一步加工成最终要生产的能够承载负荷的框架结构3。
在图12至14中,以俯视图、侧视图或透视图示例性地示出了用于此目的的第三连接站103。在图13中,为了清楚起见,没有表示焊接机器人41。
第三连接站103具有保持装置39,该保持装置设计成适当地保持并且必要时移动整体已经预定位的框架结构结构73,使得其先前仅通过定位焊预定位地组接的框架结构部件可以借助于焊接机器人41以承载负荷的方式焊接在一起。
例如,第三连接站103的保持装置39可以设计成将整体预定位的框架结构结构73围绕其纵轴线转动。
为此,保持装置39可以具有翻转装置75,在翻转装置上安置构件容纳体79,该构件容纳体可以借助马达81围绕转动轴线77被转动,例如转动最高达90°或180°,优选最高达360°。
为了然后将在第二连接步骤中预定位地组接的框架结构结构73在第三连接步骤中以能够承载负荷的方式焊接,将其首先固定在翻转装置75上。在此,可以将尚未能承载负荷的预定位的框架结构结构73在此期间通过存放支撑件83支撑。此外,可以将临时安置在预定位的框架结构结构73上的支撑承载结构85用于支撑框架结构结构73,直到其在第三连接步骤中被能够充分承载负荷地焊接。
一旦预定位的框架结构结构73以这种方式固定在用作保持装置39的翻转装置75上,它就可以围绕转动轴线77转动整体预定位的框架结构结构73。
在预定位的框架结构结构73已围绕转动轴线77适当地转动之后,横向布置在翻转装置75旁边并且沿着可移动轨道87平行于翻转装置75可移动的焊接机器人41可以借助其焊接头89到达框架结构结构73的相邻框架结构部件5之间的所有待焊接的界面,并将其通过产生连贯的焊缝以承载负荷方式彼此连接。
以略微不同的方式表达,将在第二连接步骤中目前主要仅为定位焊的焊缝在第三连接步骤中连贯焊接。为此而设置的第三连接站103在此可具有用于接纳定位焊的框架结构结构73的存放支撑件83。在两侧布置有翻转装置75,其可转动的容纳体79优选地可在Z轴上移位,也就是说可以在高度上移动,使得可以将框架结构结构73从存放支撑件83上抬升并随后绕转动轴线77翻转。第三连接站103还配备有优选两个焊接机器人41。必要时可需要支撑承载结构85,其已经在先前执行的第二连接步骤结束时(例如在定位焊之后)安装,并且可以在从第二连接站102到第三连接站103的运输期间用于定位焊的预定位框架结构结构73的稳定化。必要时,该支撑承载结构85也可以在第三连接站103中保留在框架结构结构73上,直到其焊缝被连贯焊接。
下面将解释本发明的实施方案的一些可能的其他特征。除非另有说明,否则这些特征可以在所有三个连接站101、102、103中实现。
特别是在第一和第二连接站101、102中,设置在那里的保持装置31、35可以被设计成被动地、静止地保持相应的框架结构部件5或侧部301、303、305。保持装置31、35在此可以例如配置为简单的固定台,其仅从下方支撑要保持的部件。必要时可以设置额外的夹紧装置,以便能够额外地固定部件以防止侧向滑动。
替代地或附加地,第一和第二连接站101、102的保持装置31、35特别是可以具有至少一个操纵机器人313、321、38,其设计成主动移动地操纵相应的框架结构构件5或侧部301、303、305。这样的操纵机器人313、321、38可以例如设置有抓握或保持机构,利用该抓握或保持机构,其可以抓握或保持框架结构部件5或侧部301、303、305。该抓握或保持机构可相对于操纵机器人的基座移位,例如通过将其安置到可移位和/或可枢转的臂上。根据应用情形,一个、两个或三个空间方向上的移位和/或一个、两个或三个空间角的取向是可能的。
特别地,第一和/或第二连接站101、102可另外具有部件料仓59,其用于存储和提供用于框架结构部件5的构件。在这种情况下,操纵机器人313、321、38可以设计成从部件料仓59中取出构件并将其针对性地带到保持装置31、35上的可预先确定的位置。
要设置在各种连接站101、102、103中的焊接机器人33、37、41可以各自配置为相同的,但是根据应用特定的要求也可以彼此不同。特别地,焊接机器人33、37、41可以具有用于实施焊接的焊接头310,并且可以设计成将焊接头310以至少三个平移运动自由度、优选三个平移和三个转动运动自由度进行移位。
换句话说,焊接机器人尤其可以设计成能够将其焊接头310在三个相互正交的平面中平移。优选地,还可以提出也能够将焊接头310转动地围绕三个相互正交的轴线枢转。这样的焊接机器人可以将其焊接头310在工作区域内置于任意位置和空间取向。结果,焊接机器人也可以执行在几何方面复杂的焊接过程。例如,可以在难以到达的位置进行焊接和/或产生几何形状复杂的、特别是非线性形状的焊缝。
但是必要时也可以使用更简单地构造的焊接机器人,其可以例如仅沿一个或两个方向移动焊接头和/或不能或仅能围绕一个或两个轴线枢转焊接头。
在连接方法的特定配置中,可以在第二连接步骤期间也已经借助至少一个焊接机器人通过连贯焊接成能够承载负荷的框架结构部分地执行整体预定位的框架结构结构的框架结构部件的承载负荷的焊接。换句话说,在第二连接步骤中将不仅进行定位焊接,即例如定位焊,而且也可以在框架结构部件之间产生部分连贯的并因而能够承载负荷的焊缝。在第二连接步骤和随后的第三连接步骤期间进行的焊接过程在此应当优选地以如下方式彼此协调,使得第二和第三连接步骤持续基本相同的时间长度。
换句话说,对于先前在第二连接步骤中仅仅定位焊的预定位的框架结构结构73的第三连接步骤中的预定位连贯焊接比整体第二连接步骤持续明显更长时间的情况,该连贯焊接过程的一部分可以已经前移到第二连接步骤中,使得两个连接步骤需要大致相同的时间。以这种方式可以缩短生产线200内的整体生产周期。
在用于乘客运输***的承载结构的任务特定的生产过程中,例如可以将来自CAD***的相应数据记录传输到生产装置的生产控制装置,使得例如不同连接站的操纵机器人可以从部件料仓中提取合适的构件或框架结构部件并可以将它们放置在预定位置,并且焊接机器人总是可以开到正确的位置。
还可以考虑的是,在第一连接站的相邻工位处进行用于承载结构的上弦杆和下弦杆的裁切,使得这样的任务特定的构件可以在它们在第一连接站中进一步处理之前即刻进行生产。
还可以考虑的是,通过由一个或多个操纵机器人保持所有待彼此连接的部件或框架结构部件,直到焊接机器人将它们焊接到先前已经创建的框架结构件上,在没有任何诸如台子的静态装置的情况下进行生产。
总之,这里描述了用于生产用于乘客运输***如自动扶梯的承载结构1的装置100以及生产线200或者用其执行的方法,它们具有部分或完全自动工作并彼此配合的连接站101、102、103的按顺序布置或者依次的连接步骤。每个连接站101、102、103具有至少一个保持装置31、35、39和至少一个焊接机器人33、37、41以及可选地至少一个操纵机器人38、313、321形式的部件和机器。连接站101、102、103就其中使用的部件和机器而言设计成使得可以借助相应的连接步骤有效地、分别适配于后续连接站生产中间产品,使得中间产品可以按顺序地并以优化的短的生产周期从连接站传递到连接站,并以便能够在序列的最后提供完成的能承载负荷的承载结构1。
这里提出的生产装置或生产线以及优选地用其可执行的生产方法与传统的乘客运输***的承载结构的生产相比可以带来若干技术和经济上的优点。例如,利用所提出的生产方法可以显着减少生产时间,并因此可以提高每单位所需工作面积的生产率。此外,将承载结构保持在一起的焊缝的质量由于所使用的自动化和所使用的焊接机器人而通常高于传统的手工焊接。此外,所提出的方法或所提出的生产装置的使用需要较少的生产人员,特别是需要较少高水平的生产人员,例如经认证的焊工。最后,所提出的生产方法实现所生产的承载结构的显著减小的变形,因为在使用两个焊接机器人的情况下焊接过程可以例如在框架结构的两端开始,然后向框架结构的中心继续,因此热输入可以对称地进行。总的来说,可以以较低的成本生产具有更高质量的乘客运输***的承载结构。
最后要指出的是,诸如“具有”、“包括”等术语不排除其他元件或步骤,并且诸如“一种”或“一个”的术语不排除多个。还应当指出,参考上述实施例之一描述的特征或步骤也可以与上述其他实施例的其他特征或步骤结合使用。权利要求中的附图标记不应视为限制。
Claims (13)
1.一种用于乘客运输***的承载结构(1)的生产方法,其中所述承载结构(1)具有框架结构(3),所述框架结构具有分别由彼此连接的承载负荷的框架结构部件(5)组成的下部件、中部件和上部件,其中在所述方法中,按顺序执行至少下列部分自动化或全自动化的方法步骤:
在第一连接站(101)处的第一连接步骤,包括
-将框架结构部件(5)保持在保持装置(31)上,并且
-借助于至少一个焊接机器人(33)将框架结构部件(5)分别焊接成框架结构(3)的下部件(21)的侧部(303R、303L)、中部件(17)的侧部(305R、305L)和上部件(19)的侧部(301R、301L);
将在第一连接步骤中生产的、下部件(21)的侧部(303R、303L)、中部件(17)的侧部(305R、305L)和上部件(19)的侧部(301R、301L)转交到第二连接站;
在第二连接站(102)处的第二连接步骤,包括
-通过与下部件(21)、中部件(17)或上部件(19)的分别相邻布置的侧部(301、303、305)产生定位焊接,将其他框架结构部件(61a、61B、61C)定位焊接在一起。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述第二连接步骤还包括:
-将下部件(21)的侧部(303R、303L)、中部件(17)的侧部(305R、305L)和上部件(19)的侧部(301R、301L)保持在至少一个保持装置(35)上,并且
-将其他框架结构部件(61A、61B、61C)分别在下部件(21)、中部件(17)和上部件(19)的侧部(301、303、305)之间相邻布置地保持在所述至少一个保持装置(35)上,并且
-将其他框架结构部件(61a、61B、61C)通过用至少一个焊接机器人(37)与下部件(21)、中部件(17)或上部件(19)的分别相邻布置的侧部产生定位焊接而分别定位焊接成预定位的下部件(21)、预定位的中部件(17)或预定位的上部件(19),并且
-通过用至少一个焊接机器人(37)在预定位的中部件(17)的相对端上产生与预定位框架结构(73)的定位焊接,将预定位的下部件(21)和预定位的上部件(19)定位焊接在一起。
3.根据权利要求2所述的方法,其中在所述方法中第三连接步骤部分自动或全自动地在第三连接站(103)处按顺序进行,包括:
-将预定位的框架结构(73)保持在保持装置(39)上,
-借助于至少一个焊接机器人(41),通过产生与能承载负荷的框架结构(3)的连贯焊接,将预定位的框架结构(73)的框架结构部件(5、61A、61B、61C)以承载负荷方式焊接在一起。
4.根据权利要求3所述的方法,其中第二连接步骤还包括:
-在第一部件保持装置(35A)上,保持上部件(21)的侧部(303R、303L)并相邻布置地分别在所述上部件的侧部之间保持其他框架结构部件(61C),
-在第二部件保持装置(35B)上,保持中部件(17)的侧部(305R、305L)并相邻布置地分别在所述中部件的侧部之间保持其他框架结构部件(61B),
-在第三部件保持装置(35C)上,保持下部件(19)的侧部(301R、301L)并相邻布置地分别在所述下部件的侧部之间保持其他框架结构部件(61A),并且
-将三个部件保持装置(35A、35B、35C)中的两个部件保持装置(35A、35C)分别相对于三个部件保持装置(35A、35B、35C)中的一个部件保持装置(35B)移动。
5.根据权利要求4所述的方法,其中分别将预定位的下部件(21)或者预定位的上部件(19)相对于预定位的中部件(17)借助第一或第三部件保持装置(35A、35C)进行枢转。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法,其中在第三连接步骤中,将整体预定位的框架结构(73)借助第三连接站(103)的保持装置(39)围绕整体预定位的框架结构(73)的纵轴线(75)转动。
7.根据权利要求3至5中任一项所述的方法,其中相应的框架结构部件(5、61A、61B、61C)或侧部(301、303、305)在第一与第二连接步骤中的至少一个期间,由相应的保持装置(31、35)被动地、静止地保持。
8.根据权利要求3至5中任一项所述的方法,其中相应的框架结构部件(5、61A、61B、61C)或侧部(301、303、305)在第一与第二连接步骤中的至少一个期间,由至少一个操纵机器人(313、321、38)主动移动地操纵。
9.根据权利要求8所述的方法,其中在第一和第二连接步骤中的至少一个期间,将用于框架结构部件(5、61A、61B、61C)的构件在部件料仓(59)中储存并提供,并且操纵机器人(313、321、38)将构件从部件料仓(59)中取出,并针对性地安置到相应的保持装置(31、35)上的能预先确定的位置上。
10.根据权利要求3至5中任一项所述的方法,其中所述第一连接步骤包括:
-借助与第一保持装置(307)对应的操纵机器人(313),将下部件(21)或上部件(19)的相应的框架结构部件(5)主动移动地操纵并使其就位在两个第一保持装置(307)的相应一个上,
-将下部件(21)或上部件(19)的相应的框架结构部件(5)分别保持在两个第一保持装置(307)中的一个上,并且
-分别借助与第一保持装置(307)中的每一个对应的焊接机器人(309),将下部件(21)或上部件(19)的框架结构部件(5)分别焊接成框架结构(3)的下部件的两个侧部(303R、303L)和上部件的两个侧部(301R、301L);
-借助与第二保持装置(315)对应的操纵机器人(321),将中部件(17)的相应的框架结构部件(5)主动移动地操纵并使其就位在第二保持装置(315)上,
-将中部件(17)的相应的框架结构部件(5)分别保持在第二保持装置(315)上,并且
-借助与第二保持装置(315)对应的两个焊接机器人(319),将中部件(17)的框架结构部件(5)分别焊接成框架结构(3)的中部件的两个侧部(305R、305L)。
11.根据权利要求3至5中任一项所述的方法,其中在第二连接步骤期间,也已经借助至少一个焊接机器人(37),通过产生与能承载负荷的框架结构(3)的连贯焊接,部分地执行了整体预定位的框架结构(73)的框架结构部件(5、61A、61B、61C)的承载负荷的焊接,
在第二连接步骤期间和第三连接步骤期间执行的焊接过程以如下方式彼此协调,使得第二和第三连接步骤持续基本上相同的时间长度。
12.根据权利要求3至5中任一项所述的方法,还具有预连接步骤,预连接步骤包括:
-将原料部件(47)和需要安装于其上的加装部件(49)借助至少一个保持装置(43)保持,以及
-将原料部件(47)和需要安装于其上的加装部件(49)借助至少一个焊接机器人(45)焊接成框架结构部件(5)。
13.根据权利要求12所述的方法,其中将原料部件(47)和需要安装于其上的加装部件(49)在预连接步骤期间,共同围绕转动轴线(57)转动。
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US20020175039A1 (en) * | 2001-05-11 | 2002-11-28 | Fargo Richard N. | Escalator support structure |
MY129702A (en) * | 2001-12-19 | 2007-04-30 | Inventio Ag | Support construction |
DE202004004178U1 (de) * | 2004-03-17 | 2004-09-23 | Thyssenkrupp Fahrtreppen Gmbh | Fahrtreppe oder Fahrsteig |
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