CZ299134B6 - Zpusob montáže karoserie vozidla nebo alespon její cásti v montážní lince s alespon jedním prumyslovým robotem - Google Patents

Abstract

U zpusobu se první soucást karoserie vkládá, umistuje a upevnuje v prvním pridržovacím zarízení (17, 18, 19). Dále se první pridržovací zarízení (17,18, 19) s první soucástí karoserie presouvá prvním prumyslovým robotem (13) do stacionárního polohovacího a upevnovacího zarízení (5, 6, 7) a umistuje se a upevnuje se vzhledem k nemu. Pak se presouvá další soucást (11) karoserie do polohovacího a upevnovacího zarízení (5, 6, 7) a umistuje se a upevnuje se vzhledem k nemu. Nakonec se první soucásta další soucást karoserie vzájemne spojují, alespon v takové míre, že jim po uvolnení nehrozí žádnénebezpecí vzájemných polohových posunutí, pomocí spojovacího zarízení, které unáší a kterým manipuluje první nebo prípadne další prumyslový robot (13) tak, že se využívá jeden a ten samý prumyslový robot (13) jak pro manipulování s pridržovacím zarízením (17, 18, 19), tak pro manipulování se spojovacím zarízením.

Description

Způsob montáže karoserie vozidla nebo alespoň její části v montážní lince s alespoň jedním průmyslovým robotem

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu montáže karoserie vozidla nebo alespoň její části v montážní lince s alespoň jedním průmyslovým robotem, kde se součásti karoserie vozidla pro sestavování karoserie vozidla nebo její části uvádějí do vzájemně předem stanovených poloh, ve kterých se vzá10 jemně spojují.

Dosavadní stav techniky

Při montáži karoserií vozidel podle dosavadního stavu techniky se používá velké množství upínacích přípravků, do nichž se umísťují součásti karoserií, často pomocí průmyslových robotů, načež se součásti karoserií, umístěné v upínacích přípravcích, vzájemně spojují svařováním, přičemž svařovací zařízení unášejí a s nimi manipulují průmyslové roboty. Je obvyklé, že se taková montáž provádí na základě velkého počtu, často poměrně malých součástí karoserie, a z tohoto důvodu se vyžaduje velké množství upínacích přípravků. Tyto upínací přípravky jsou nutně přizpůsobeny typu vozidla takovým způsobem, že se požaduje vždy jedna sada upínacích přípravků pro montáž specifického typu karoserie. V důsledku toho vyžaduje změna typu karoserie změnu vybavení upínacími přípravky, což je časově náročná a nákladná operace.

Podstata vynálezu

Úkolem tohoto vynálezu je vytvoření v úvodu zmíněného způsobu, sloužícího k zlepšení přesnosti montáže, k podstatnému zkrácení prostojů mezi přechodem na jiný typ karoserie a aby nebyly potřeba nákladné speciálně vyráběné upínací přípravky.

Tohoto úkolu, vytvářejícího základ předmětného vynálezu, se dosahuje způsobem montáže karoserie vozidla nebo alespoň její části v montážní lince s alespoň jedním průmyslovým robotem, kde se součásti karoserie vozidla pro sestavování karoserie vozidla nebo její části uvádějí do vzá35 jemně předem stanovených poloh, ve kterých se vzájemně spojují, který spočívá podle vynálezu v tom, že se první součást karoserie vkládá, umísťuje a upevňuje v prvním přidržovacím zařízení, že se dále první přidržovací zařízení s první součástí karoserie přesouvá prvním průmyslovým robotem do stacionárního polohovacího a upevňovacího zařízení a umisťuje se a upevňuje se vzhledem k němu, že se dále přesouvá další součást karoserie do polohovacího a upevňovacího zařízení a umisťuje se a upevňuje se vzhledem k němu a že se dále první součást a další součást karoserie vzájemně spojují, alespoň v takové míře, že jim po uvolnění nehrozí žádné nebezpečí vzájemných polohových posunutí, pomocí spojovacího zařízení, které unáší a kterým manipuluje první nebo případně další průmyslový robot tak, že se využívá jeden a ten samý průmyslový robot jak pro manipulování s přidržovacím zařízením, tak pro manipulování se spojovacím zaří45 zením.

Způsob se s výhodou provádí tak, že se první průmyslový robot uvolňuje od prvního přidržovacího zařízení poté, co bylo polohově upevněno vůči polohovacímu a upevňovacímu zařízení k tomu, aby poté neslo spojovací zařízení.

Používáním přidržovacích zařízení, která „na jedné straně“ mají spojovací členy pro polohové upínání a vzájemné propojování s polohovacím a upevňovacím zařízením, a která „na druhé straně“ mají upínací členy pro spojení se součástkami karoserie, poskytuje tento způsob důležitou

-1 CZ 299134 B6 výhodu, že není potřeba velkého množství upínacích přípravků přizpůsobených pro jednotlivé typy karoserií.

Jestliže se tento jeden a tentýž průmyslový robot používá jak pro manipulování s přidržovacími zařízeními, tak pro manipulování se spojovacím zařízením, snižuje se čas pracovního cyklu současně se snížením požadavku na počet strojních dílů, jelikož přidržovací zařízení může být opatřeno součástkou karoserie během doby, které se používá pro spojovací operaci.

Dalším úkolem tohoto vynálezu je zvýšit rychlost montážního procesu.

Tohoto úkolu se dosáhne tím, že se první průmyslový robot znovu připojuje k prvnímu přidržovacímu zařízení po spojení součástí karoserie k sobě pro vrácení přidržovacího zařízení do výchozí polohy, kde se znovu umisťuje a upevňuje součást karoserie vůči přidržovacímu zařízení.

V důsledku těchto znaků poskytuje tento způsob důležitou výhodu, že může být několik přidržovacích zařízení ovládáno současně svými příslušnými průmyslovými roboty, a že se tyto roboty, když jsou přidržovací zařízení opatřena novými součástkami karoserie, mohou použít pro spojovací operaci.

U způsobu se dále s výhodou po spojení součástí karoserie k sobě tyto součásti karoserie přesouvají z polohovacího a upevňovacího zařízení pro doplňkové spojování.

Způsob lze dále s výhodou vylepšit tím, že se po spojení součástí karoserie k sobě a případném doplňkovém spojování tyto součásti karoserie přesouvají do druhého polohovacího a upevňovacího zařízení a umisťují se a upevňují se vůči němu, že se vůči polohovacímu a upevňovacímu zařízení umisťuje a upevňuje jedno nebo více dalších přidržovacích zařízení s dalšími součástmi karoserie umístěnými a upevněnými v nich a že se tyto další součásti karoserie spojují s před tím spojenými součástmi karoserie.

Způsob lze dále s výhodou provádět tak, že se do prostředků na ovládací média k přidržovacím zařízením polohovacích a upevňovací zařízení kontinuálně dodávají média.

Dalšího zkrácení času pracovního cyklu pro montážní operaci lze dosáhnout tím, že se další sou35 část karoserie, s výhodou podlaha kabiny, polohově upevňuje v polohovacím a upevňovacím zařízení před prvním přidržovacím zařízením.

V důsledku toho poskytuje takto výhodně prováděný způsob důležitou výhodu, že spojovací operace může být rozdělena na dva různé kroky, kde první krok pouze znamená „geometrické zajiš40 tění“ karoserie v polohovacím a upevňovacím zařízení, to je že se tam spojovací operace provádí pouze do té míry, aby součásti karoserie po svém uvolnění nemohly vyvolat nebezpečí relativní změny polohy, zatímco se konečná fáze spojovací operace může provádět mimo polohovací a upevňovací zařízení.

Výše uvedený způsob se dále provádí s výhodou poháněním manipulátorů řízených skupinou procesorů ovládaných modulem obsahujícím program s instrukcemi. Program se s výhodou nejméně zčásti poskytuje ze sítě, s výhodou z Internetu. Způsob se také s výhodou provádí poháněním manipulátorů řízených skupinou procesorů ovládaných počítačovým programem na médiu čitelném pro počítač.

-2CZ 299134 B6

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále podrobněji popsán s odkazem na přiložené výkresy, na kterých je na obr. 1 schematicky znázorněno uspořádání montážní linky podle tohoto vynálezu a na obr. 2 je v pro5 storovém pohledu znázorněno polohovací a upevňovací zařízení, obsažené v montážní lince.

Příklady provedení vynálezu ío Tento vynález bude nyní dále popsán ve spojitosti s montáží kabiny nákladního vozu, ale pro odborníky v oboru bude zřejmé, že tento vynález může být také uplatněn při montáži každého typu karoserie vozidla nebo alespoň její části.

V zobrazeném uspořádání obsahuje montážní linka tři různé montážní nebo pracovní stanice 1, 2 a 3 v uvedeném pořadí, které jsou uspořádány ve vzájemném sledu podél průchozího směru 4 pro kabiny nákladních vozů při procesu jejich montáže. Každá pracovní stanice I, 2 a 3 obsahuje polohovací a upevňovací zařízení 5, 6 a 7, v uvedeném pořadí. V podélném průchozím směru 4 dále prochází celou montážní linkou dopravníková dráha 8, podél níž může být poháněna řada hnaných vozíků 9 nebo palet, tak zvaných kluzných palet 9, v průchozím směru 4. Tyto vozíky 9 se dají zdvihat a spouštět, a jsou v první fázi určeny pro přepravu základní desky nebo celé podlahy pro kabinu nákladního vozu, ale postupně také pro podepření kabiny nákladního vozu, která se montuje v tomto montážním procesu.

Z levého konce dopravníkové dráhy 8, podle obr. 1, je uspořádána vratná dráha pro vracení vozíků 9 do výchozí polohy 10.

Jak bylo naznačeno výše, dopravníková dráha 8 prochází různými pracovními stanicemi 1, 2 a 3, ale také polohovacími a upevňovacími zařízeními 5, 6 a 7, zkonstruovanými jako portály, takže v první fázi může být dopravována skrz linku v průchozím směru 4 úplná podlaha 1_1 kabiny a následně tak, jak je montována, až celá kabina nákladního vozu.

V každé z pracovních stanic 1, 2 a 3 je alespoň jedna dráha 12 robotu 13, podél níž lze jet alespoň s jedním průmyslovým robotem 13 rovnoběžně s průchozím směrem 4. Každá jednotlivá dráha 12 robotu 13 přesahuje za příslušné polohovací a upevňovací zařízení 5, 6, 7 a sahá tak těsně k němu, že průmyslový robot 13, pohybující se na dráze 12 robotu, dosáhne do polohovacího a upevňovacího zařízení 5, 6, 7, aby tak v něm mohl vykonávat různé operace.

Jak je to patrné z obr. 1, používá se jedna dráha 12 robotu 13 na každé straně polohovacích a upevňovacích zařízení 5, 6, 7, alespoň v některé z různých pracovních stanic 1, 2 a 3.

V důsledku toho mohou dva průmyslové roboty 13 vykonávat na kabině nákladního vozu, která se montuje v tomto montážním procesu různé operace současně a z protilehlých stran.

Na té straně drah 12 robotů 13, která je odvrácena od polohovacího a upevňovacího zařízení 5, 6 a 7 v tomto pořadí, je řada výchozích poloh 14, 15 a 16 v tomtéž pořadí pro odpovídající počet přidržovacích zařízení 17, 18 a 19 v tomtéž pořadí tak, jak to bude podrobněji popsáno dále, jak co do funkce, tak co do konstrukce.

Je zřejmé, že v takových případech, kde se použijí dvoje dráhy 12 robotů 13. v každé pracovní stanici i, 2, 3, je také možné použít dva soubory výchozích poloh JO pro přidržovací zařízení 17,

18, 19.

Různá přidržovací zařízení J/7, 18 a 19 jsou umístěna ve svých výchozích polohách 14, 15 a 16 v tomtéž pořadí, v polohách, které jsou vloženy do řídicího systému, používaného k řízení mon-3 CZ 299134 B6 tážní linky. To znamená, že roboty 13 „vědí“ přesně kde jsou umístěna různá přidržovací zařízení 17, 18, 19 když jsou ve svých výchozích polohách 14, 15, 16.

Přidržovací zařízení 17, 18, 19 jsou opatřena směrovacími a upínacími členy, pomocí nichž může být součást karoserie přesně umístěna a upevněna vůči přidržovacímu zařízení 17, 18, 19.

V takovém případě by mělo být pozorováno, že pouze umístění směrovacích a upínacích členů je přímo přizpůsobeno k součásti karoserie, která se má umístit a sevřít v každém přidržovacím zařízení. Jinak jsou přidržovací zařízení 17, 18, 19 normalizována a jsou identická.

Každé přidržovací zařízení 17, 18, 19 má spojovací člen pro vzájemné propojení s otočným stolem na průmyslovém robotu 13. Spojovací člen obsahuje jednak čistě mechanické spojky, ale také spojky pro přívod ovládacího média k přidržovacímu zařízení 17, 18, 19, například elektrické kabely, potrubí pro stlačený vzduch a podobně.

Vnější přívod ovládacího média je také zajišťován v různých výchozích polohách 14, 15 a 16 pro přidržovací zařízení 17, 18, 19, takže již ve výchozích polohách 14, 15 a 16 mohou být různé součásti karoserie směrovány a sevřeny polohově upevňujícím způsobem v každém příslušném přidržovacím zařízení 17, 18, 19.

Různé vozíky 9, pohyblivě uspořádané podél dopravníkové dráhy 8, jsou opatřeny směrovacími zařízeními, například ve formě vodicích čepů, které zabírají s příslušnými vodícími otvory v základních deskách nebo v podlaze 11 kabiny. To znamená, že se hotová podlaha 11 kabiny u předchozího průmyslového robotu 20, který je pojízdný podél příčné dráhy 21 předchozího průmyslového robotu 20, může použít pro umístění podlahy 13 kabiny na vozík 9, když je tento vozík 9 umístěn ve své výchozí poloze 10. Výsledkem toho je, že se provede umístění podlahy 13 kabiny vzhledem k vozíku 9.

Podlaha 11 kabiny, spočívající na vozíku 9, se přemístí podél dopravní dráhy 8 do první pracovní stanice 1 podél průchozího směru 4, kde se vozík 9 přesně umístí vzhledem k prvnímu polohova30 čímu a upevňovacímu zařízení 5, které je zde umístěno. Následně se podlaha 11 kabiny v tomto prvním polohovacím a upevňovacím zařízení 5 zdvihne do správné vertikální polohy.

Alespoň jeden, ale zejména více průmyslových robotů 13, obsažených v první pracovní stanici I, může dostat příkaz sevřít a držet přidržovací zařízení 17 se součástí karoserie, která jev něm umístěna a upevněna, aby se potom přidržovací zařízení 17 a tato součást posunuly do polohy pro upevnění přidržovacího zařízení 17 v polohovacím a upevňovacím zařízení 5. Za tím účelem mají polohovací a upevňovací zařízení 5 a přidržovací zařízení 17 vzájemně zabírající spojovací členy, pomocí nichž může být přidržovací zařízení 17 přesným způsobem umístěno a upevněno v polohovacím a upevňovacím zařízení 5. To přirozeně také znamená, že je součást karoserie také přesně umístěna a upevněna v polohovacím a upevňovacím zařízení 5.

V polohovacím a upevňovacím zařízení 5 jsou s výhodou současně upevněna nejméně dvě přidržovací zařízení 17, vždy jedno na každé straně dopravní dráhy 8.

Aby součásti karoserie nebyly vystaveny nebezpečí, že budou polohově přemístěny vzhledem k přidržovacím zařízením 17 nebo že z nich případně úplně vypadnou, jsou v polohovacím a upevňovacím zařízení 5 uspořádány spojky pro ovládací média k přidržovacím zařízením 17, takže jsou tato přidržovací zařízení L7 průběžně napájena takovými médii.

Po dokončení shora popsaných kroků se roboty 13 odpojí od svých příslušných přidržovacích zařízení 17 a následně se roboty 13 přesunou k zásobníkům 22 nástrojů, kde se spojí se spojovacími zařízeními, která se potom za unášení a manipulování průmyslovými roboty 13 používají ke vzájemnému spojování součástí karoserie, umístěných v polohovacím a upevňovacím zařízení 5.

-4CZ 299134 B6

Když spojování podlahy 11 kabiny a součástí karoserie, které jsou na ní uloženy, postoupí natolik, že po uvolnění již nenastává nebezpečí, že by mohlo dojít k vzájemným polohovým změnám, může se montážní soubor, sestávající z podlahy 13 kabiny a součástí karoserie, které jsou k ní připevněny, přemístit pomocí vozíku 9 a dopravníkové dráhy 8 ven z polohovacího a upevňova5 čího zařízení 5 do spojovací polohy 23, kde se provádí konečné vzájemné spojování pomocí dalšího jednoho průmyslového robotu 13. nebo více průmyslových robotů 13 a spojovacích zařízení, která jsou jimi nesena a manipulována.

Průmyslové roboty 13, které umístily přidržovací zařízení 17 do polohovacího a upevňovacího zařízení 5 současně uložily svá spojovací zařízení do zásobníku 22 nástrojů a následně byly znovu připojeny k přidržovacím zařízením 17 a vrátily je zpět do svých příslušných výchozích poloh 14, kde jsou na svém místě uloženy nové součásti karoserie.

Po ukončení spojování v první pracovní stanici 1 se částečně smontovaná kabina nákladního, vozu přepravuje podél průchozího směru 4 do druhé pracovní stanice 2, kde se nová přidržovací zařízení 15, 15' a 15 se součástmi karoserie, polohově v nich upevněnými a zajištěnými, zdvihnou do druhého polohovacího a upevňovacího zařízení 6, které je zde umístěno, načež se opakuje postup z první pracovní stanice 1.

Jestliže se používá třetí pracovní stanice 3, se třetím polohovacím a upevňovacím zařízením 7, tak se po ukončení spojování ve druhé pracovní stanici 2 přepraví částečně smontovaná kabina nákladního vozu do třetí pracovní stanice 3, kde se tento postup opakuje.

Na obr. 2 je v prostorovém pohledu znázorněn příklad polohovacího a upevňovacího zařízení 5,

6 nebo 7. Z obr. 2 je zřejmé, že obsahuje vertikální sloupy 24, které jsou uspořádány párově na obou stranách dopravníkové dráhy 8. Pro párové stabilizování sloupů 24 jsou sloupy 24 připojeny ve svých dolních oblastech ke spojovacím tyčím 25. Sloupy 24 tvoří portál, jímž prochází dopravníková dráha 8.

Z vertikálních sloupů 24 vystupují první spojovací členy 26 pro záběr s příslušnými spojovacími členy na těch přidržovacích zařízeních, například 14, 14', která mají být připevněna ke sloupům 24. Tyto první spojovací členy 26 a příslušné spojovací členy na přidržovacích zařízeních 14, 14' jsou ovladatelné činností vhodných manipulátorů nebo servomechanismů, které jsou řízeny hlavním řídicím systémem montážní linky podle vynálezu.

Jak to bylo uvedeno výše, mají různá přidržovací zařízení druhé spojovací členy 27 pro vzájemné propojení s průmyslovými roboty 13, které se používají pro ovládání přidržovacích zařízení. Jak bylo dále shora uvedeno, tyto druhé spojovací členy 27 mají jednak mechanické spojky, a jednak spojky pro ovládací média.

Přidržovací zařízení 14, 14' mají dále směrovací zařízení 28 a upínací členy 29, s jejichž pomocí mohou být s přesným potahováním sevřeny a drženy součásti karoserie v přidržovacích zařízeních. Směrovací zařízení 28 a upínací členy 29 jsou uspořádány tak, aby se hodily k jediné součásti karoserie. Alespoň upínací členy 29 mohou být manipulovány činností manipulátorů, které jsou připojeny k přívodu řídicích a ovládacích médií, buď prostřednictvím průmyslového robotu 13, prostřednictvím přívodu řídicího a ovládacího média polohovacího a upevňovacího zařízení nebo prostřednictvím externího přívodu řídicího a ovládacího média v každé příslušné výchozí potaze 14, 14'. Tyto manipulátory jsou také řízeny řídicím systémem montážní linky podle tohoto vynálezu.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   5 1. Způsob montáže karoserie vozidla nebo alespoň její části v montážní lince s alespoň jedním průmyslovým robotem (13), kde se součásti karoserie vozidla pro sestavování karoserie vozidla nebo její části uvádějí do vzájemně předem stanovených poloh, ve kterých se vzájemně spojují, vyznačující se tím, ío že se první součást karoserie vkládá, umísťuje a upevňuje v prvním přidržovacím zařízení (17, 18, 19), že se dále první přidržovací zařízení (17, 18, 19) s první součástí karoserie přesouvá prvním průmyslovým robotem (13) do stacionárního polohovacího a upevňovacího zařízení (5, 6, 7) a umís15 ťuje se a upevňuje se vzhledem k němu, že se dále přesouvá další součást (11) karoserie do polohovacího a upevňovacího zařízení (5, 6, 7) a umisťuje se a upevňuje se vzhledem k němu a

   20 že se dále první součást a další součást karoserie vzájemně spojují, alespoň v takové míře, že jim po uvolnění nehrozí žádné nebezpečí vzájemných polohových posunutí, pomocí spojovacího zařízení, které unáší a kterým manipuluje první nebo případně další průmyslový robot (13) tak, že se využívá jeden a ten samý průmyslový robot (13) jak pro manipulování s přidržovacím zařízením (17, 18, 19), tak pro manipulování se spojovacím zařízením.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se první průmyslový robot (13) uvolňuje od prvního přidržovacího zařízení (17) poté, co bylo polohově upevněno vůči polohovacímu a upevňovacímu zařízení (5) k tomu, aby poté neslo spojovací zařízení.

   30
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se první průmyslový robot (13) znovu připojuje k prvnímu přidržovacímu zařízení (17) po spojení součástí karoserie k sobě pro vrácení přidržovacího zařízení (17) do výchozí polohy (14), kde se znovu umisťuje a upevňuje součást karoserie vůči přidržovacímu zařízení (17).

   35
4. 4. Způsob podle nároků laž3, vyznačující se tím, že se po spojení součástí karoserie k sobě tyto součásti karoserie přesouvají z polohovacího a upevňovacího zařízení (5) pro doplňkové spojování.
5. 5. Způsob podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že se po spojení součástí karoserie k sobě a případném doplňkovém spojování tyto součásti karoserie přesouvají do druhého polohovacího a upevňovacího zařízení (6, 7) a umisťují se a upevňují se vůči němu,

   45 že se vůči polohovacímu a upevňovacímu zařízení (6, 7) umisťuje a upevňuje jedno nebo více dalších přidržovacích zařízení (18, 19) s dalšími součástmi karoserie umístěnými a upevněnými v nich a že se tyto další součásti karoserie spojují s předtím spojenými součástmi karoserie.
6. 6. Způsob podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tí m , že se do prostředků na ovládací média k přidržovacím zařízením (17, 18, 19) polohovacích a upevňovacích zařízení (5, 6, 7) kontinuálně dodávají média.

   -6CZ 299134 B6
7. 7. Způsob podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že se další součást karoserie, s výhodou podlaha (11) kabiny, polohově upevňuje v polohovacím a upevňovacím zařízení (5) před prvním přidržovacím zařízením (17).
8. 8. Způsob podle nároků laž 7, vyznačující se tím, že se provádí poháněním manipulátorů řízených skupinou procesorů ovládaných modulem obsahujícím program s instrukcemi.
9. 9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že se program nejméně zčásti io poskytuje ze sítě, s výhodou z Internetu.
10. 10. Způsob podle některého z nároků 1 až 7, v y z n a č u j í c í se t í m , že se provádí poháněním manipulátorů řízených skupinou procesorů ovládaných počítačovým programem na médiu čitelném pro počítač.