DE102014110521B4

DE102014110521B4 - Bearbeitungsanlage für Baueinheiten sowie Verwendung einer Bearbeitungsanlage

Info

Publication number: DE102014110521B4
Application number: DE102014110521.4A
Authority: DE
Inventors: Thomas Richter; Roy Pätz
Original assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp System Engineering GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp System Engineering GmbH
Priority date: 2014-07-25
Filing date: 2014-07-25
Publication date: 2020-06-10
Anticipated expiration: 2034-07-26
Also published as: DE102014110521A1

Abstract

Bearbeitungsanlage (1) für Baueinheiten, welche- eine Bearbeitungsstation (3), in welche eine zu bearbeitende Baueinheit entlang einer Förderrichtung (100) einbringbar ist,- eine erste Transporteinheit (20) zur Aufnahme eines Bearbeitungsrahmens (10) und- eine zweite Transporteinheit (30) zur Aufnahme eines Bearbeitungsrahmens (10) aufweist,- wobei die erste Transporteinheit (20) entlang einer zur Förderrichtung (100) senkrechten Querrichtung (101) zwischen einer Gebrauchsposition, in welcher der aufgenommene Bearbeitungsrahmen (10) in Eingriff mit der in die Bearbeitungsstation (3) eingebrachten Baueinheit steht, und einer Übergabeposition, in welcher sich der aufgenommene Bearbeitungsrahmen (10) außer Eingriff mit der Baueinheit befindet, verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass- die erste Transporteinheit (20) wenigstens zwei Schienenabschnitte (23) zur Aufnahme des Bearbeitungsrahmens (10) umfasst,- wobei die erste Transporteinheit (20) zwei erste Antriebseinheiten (21) aufweist, welche jeweils zum Verfahren der zwei Schienenabschnitte (23) zwischen der Gebrauchsposition und der Übergabeposition ausgebildet sind,- wobei die zweite Transporteinheit (30) ein Mittelschienenteil (32) umfasst, welches parallel zur Förderrichtung (100) fluchtend zwischen den beiden Schienenabschnitten (23) angeordnet ist, wenn sich die erste Transporteinheit (20) in der Übergabeposition befindet und- wobei die zweite Transporteinheit (30) eine zweite Antriebseinheit aufweist, mit welcher der Bearbeitungsrahmen (10) über das Mittelschienenteil (32) und wenigstens einen Schienenabschnitt (23) parallel zur Förderrichtung (100) zwischen der Übergabeposition und einer Nichtgebrauchsposition verfahrbar ist.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Bearbeitungsanlage für Baueinheiten, insbesondere Fahrzeugkarosserien, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Bearbeitungsanlagen sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. Beispielsweise ist aus der Druckschrift DE 10 2012 009 061 A1 ein System zum Verschweißen von Fahrzeugkarosserien bekannt, welches eine Schweißstation zum Schweißen der Karosserien und eine Förderlinie zum Fördern von Karosserien durch die Schweißstation aufweist. Zum Positionieren der Karosserien während des Schweißens werden Spannrahmen verwendet. Die Spannrahmen sind auf den zu schweißenden Karosserietyp jeweils individuell angepasst und umfassen entsprechende Einstell- und Verriegelungseinrichtungen zum Halten und Verriegeln der in die Schweißstation einfahrenden und noch ungeschweißten Karosserien in der richtigen Schweißposition. Um in dem System verschiedene Karosserietypen bearbeiten zu können, ist die Schweißstation mit verschiedenen Spannrahmen zu bestücken. Die Spannrahmen sind hierfür zwischen Arbeitspositionen und Speicherpositionen verfahrbar. Wenn in der Förderlinie eine Karosserie in die Schweißstation gefördert wird, welche einen anderen Spannrahmen erfordert, wird der aktuell in der Schweißstation befindliche Spannrahmen in die Speicherposition verfahren und der für die betreffende Karosserie passende Spannrahmen aus der Speicherposition in die Arbeitsposition verfahren. Dabei wird der Spannrahmen aus der Speicherposition mittels eines zweiten Transportsystems auf eine erste Hängeschiene in eine Übergabeposition verfahren. Eine Übergabeeinheit übergibt den Spannrahmen dann in der Übergabeposition an ein erstes Transportsystem, welches den Spannrahmen aus der Übergabeposition in die Gebrauchsposition verfährt. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass die erste Hängeschiene dabei mit von der Übergabeposition in die Gebrauchsposition verfährt und somit der Zugang zur Schweißstation von oben durch die durchgehende erste Hängeschiene für zusätzliche Bearbeitungs- und Schweißwerkzeuge erschwert bzw. teilweise blockiert wird.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Bearbeitungsanlage für Baueinheiten zur Verfügung zu stellen, welche trotz eines geringen Raum- bzw. Flächenbedarfs eine verbesserte Zugänglichkeit des Arbeitsbereichs in der Förderlinie von der Oberseite ermöglicht.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Bearbeitungsanlage für Baueinheiten, insbesondere Fahrzeugkarosserien, welche eine Bearbeitungsstation, in welche eine zu bearbeitende Baueinheit entlang einer Förderrichtung einbringbar ist, eine erste Transporteinheit zur Aufnahme eines Bearbeitungsrahmens und eine zweite Transporteinheit zur Aufnahme eines Bearbeitungsrahmens aufweist, wobei die erste Transporteinheit entlang einer zur Förderrichtung senkrechten Querrichtung zwischen einer Gebrauchsposition, in welcher der aufgenommene Bearbeitungsrahmen in Eingriff mit der in die Bearbeitungsstation eingebrachten Baueinheit steht, und einer Übergabeposition, in welcher sich der aufgenommene Bearbeitungsrahmen außer Eingriff mit der Baueinheit befindet, verfahrbar ist, wobei die erste Transporteinheit wenigstens zwei Schienenabschnitte zur Aufnahme des Bearbeitungsrahmens umfasst, wobei die erste Transporteinheit zwei Antriebseinheiten aufweist, welche jeweils zum Verfahren der zwei Schienenabschnitte zwischen der Gebrauchsposition und der Übergabeposition ausgebildet sind, wobei die zweite Transporteinheit ein Mittelschienenteil umfasst, welches parallel zur Förderrichtung fluchtend zwischen den beiden Schienenabschnitten angeordnet ist, wenn sich die erste Transporteinheit in der Übergabeposition befindet und wobei die zweite Transporteinheit eine zweite Antriebseinheit aufweist, mit welcher der Bearbeitungsrahmen über das Mittelschienenteil und wenigstens einen Schienenabschnitt zwischen der Übergabeposition und einer Nichtgebrauchsposition verfahrbar ist.
Die erfindungsgemäße Bearbeitungsanlage hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass keine durchgehende Schiene vorgesehen ist, welche zwischen der Übergabeposition und der Gebrauchsposition verfahren wird, sondern dass die erfindungsgemäße Bearbeitungsanlage mit nur zwei zwischen der Übergabeposition und der Gebrauchsposition verfahrbaren Schienenabschnitten realisiert wird. Eine durchgehende Schiene wird lediglich in der Übergabeposition benötigt und dort dadurch realisiert, dass die beiden Schienenabschnitte in der Übergabeposition mit der insbesondere feststehenden Mittelschiene fluchtend angeordnet werden. In der Gebrauchsposition bleibt der Bauraum zwischen den beiden Schienenabschnitt somit frei und ermöglicht den Zugang zum Arbeitsbereich von der Oberseite der Bearbeitungsanlage aus. In vorteilhafter Weise können somit Bearbeitungswerkzeuge zum Bearbeiten der mit dem Bearbeitungsrahmen in Eingriff befindlichen Baueinheit auf der Oberseite der Bearbeitungsanlage angeordnet sein und von oben die Baueinheit entsprechend bearbeiten. Das Bearbeitungswerkzeug kann beispielsweise einen Schweißroboter umfassen. Bei dem Bearbeitungsrahmen handelt es sich vorzugsweise um einen Spannrahmen, an welchem besonders bevorzugt weitere Bearbeitungswerkzeuge, wie Einspann-, Schweiß-, Halte-, Positionier-, Mess- und/oder Klemmmittel an für die jeweilige Baueinheit individuell angepassten Positionen befestigt sind. Die erste und zweite Transporteinheit umfassen vorzugsweise jeweils ein Hängeschienensystem, an welchem der Bearbeitungsrahmen hängend und verschiebbar befestigt sind.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die zwei Schienenabschnitte stets parallel zur Förderrichtung ausgerichtet sind. Ferner ist auch die insbesondere feststehende Mittelschiene parallel zur Förderrichtung ausgerichtet, so dass in der Übergabeposition, in welcher die beiden Schienenabschnitte und die zwischen den beiden Schienenabschnitten angeordnete Mittelschiene miteinander fluchten, eine gemeinsame Arbeitsschiene bilden, auf welche Bearbeitungsrahmen seitlich, d.h. parallel oder antiparallel zur Förderrichtung, auffahrbar sind und von welcher Bearbeitungsrahmen seitlich, d.h. parallel oder antiparallel zur Förderrichtung, heruntergefahren werden können. Die Bearbeitungsanlage kann auf diese Weise flexibel und zügig mit demjenigen Bearbeitungsrahmen bestückt werden, welche für die gerade zu bearbeitende Baueinheit benötigt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite Transporteinheit zwei Halterungseinheiten umfasst, wobei an jedem der zwei Schienenabschnitte eine Halterungseinheit zur Halterung des Bearbeitungsrahmens an den Schienenabschnitten angeordnet ist, wobei die Halterungseinheiten vorzugsweise mittels der zweiten Antriebseinheit parallel zur Förderrichtung auf die Schienenabschnitte oder von den Schienenabschnitte verfahrbar ist, wenn sich die erste Transporteinheit in der Übergabeposition befindet. In der Gebrauchsposition und in der Übergabeposition hängt der jeweilige Bearbeitungsrahmen vorzugsweise mittel der zwei Halterungseinheiten an den beiden Schienenabschnitten. In der Übergabeposition können die Halterungseinheiten zum Entladen oder Laden der Bearbeitungsschiene mit Bearbeitungsrahmen über die Mittelschiene von den Schienenabschnitten seitlich heruntergefahren oder seitlich aufgefahren werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Transporteinheit zwei parallel zur Querrichtung ausgerichtete Längsschienen aufweist, wobei jeweils eine der zwei ersten Antriebseinheiten auf einer der zwei Längsschienen verfahrbar ist. Jede der beiden Schienenabschnitte wird demnach über eine eigene Längsschiene und mittels einer eigenen ersten Antriebseinheit entlang der Querrichtung zwischen der Gebrauchsposition und der Übergabeposition verfahren. Die beiden ersten Antriebseinheiten müssen dabei präzise miteinander synchronisiert sein, damit sich die beiden Schienenabschnitte stets gleichzeitig und gleichschnell entlang der Querrichtung bewegen. Die Querrichtung verläuft insbesondere horizontal, so dass die Bearbeitungsrahmen mittels der ersten Transporteinheit seitlich an die Förderlinie herangefahren werden können. Der Bauraum oberhalb des Bearbeitungssystems bleibt somit frei für Bearbeitungswerkzeug.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Transporteinheit im Bereich der Schienenabschnitte jeweils eine Fixiervorrichtung aufweist, wobei die Fixiervorrichtung ein an der Hängevorrichtung befestigtes Formschlussmittel und ein mit dem Formschlussmittel zusammenwirkbares Gegenformschlussmittel, welches am Bearbeitungsrahmen befestigt ist, aufweist. Vorzugsweise ist zwischen dem Formschlussmittel und dem Gegenformschlussmittel eine Formschlussverbindung mit einem entlang der Querrichtung anliegendem Formschluss vorgesehen. Denkbar ist, dass das Formschlussmittel eine Kulisse und das Gegenformschlussmittel einen formschlüssig in die Kulisse eingreifenden Kragarm umfasst. Die Fixiervorrichtung dient vorteilhafterweise dazu, entlang der Querrichtung auftretende Querkräfte, welche beispielsweise beim Bearbeiten der Baueinheit oder beim Verfahren des Bearbeitungsrahmens zwischen der Gebrauchsposition und der Übergabeposition auftreten, abzufangen, so dass der insbesondere hängende Bearbeitungsrahmen nicht schwankt oder ausgelenkt wird. Die Fixiervorrichtung hat ferner den Vorteil, dass entlang einer Bewegung parallel zur Förderrichtung kein Formschluss vorliegt, so dass in der Übergabeposition ein seitliches Aus- und Einfahren der Bearbeitungsrahmen nicht behindert wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Bearbeitungsrahmen jeweils wenigstens eine Positionierhilfe aufweisen, wobei die Positionierhilfe beim Überführen der ersten Transporteinheit von der Übergabeposition in die Gebrauchsposition zum Ausrichten des Bearbeitungsrahmens relativ zur Baueinheit in Wirkverbindung mit einem an der Baueinheit ausgebildeten Gegenpositioniermittel gelangt. In vorteilhafter Weise erfolgt somit automatisch eine präzise Ausrichtung des Bearbeitungsrahmens relativ zu der Baueinheit, wenn der Bearbeitungsrahmen von der Übergabeposition in die Gebrauchsposition überführt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Bearbeitungsanlage ein Speichersystem zur Aufnahme von Bearbeitungsrahmen in Nichtgebrauchspositionen aufweist, wobei das Speichersystem eine Mehrzahl von Speicherschienen aufweist, wobei die Speicherschienen entlang der Querrichtung mittels einer dritten Antriebseinheit derart bewegbar sind, dass jede der Speicherschienen parallel zur Förderrichtung in Flucht mit der Mittelschiene bringbar ist. Das Speichersystem entspricht vorzugsweise dem in 1 bis 4 und auf Seite 11 der Druckschrift DE 10 2012 009 061 A1 illustrierten Speichersystem und dient dazu, verschiedene Bearbeitungsrahmen für verschiedene Baueinheiten auf Speicherschienen vorzuhalten, welche auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Bearbeitungsanlage angeordnet sind und jeweils in Flucht mit der Arbeitsschiene gebracht werden können, um die Arbeitsschiene mit dem jeweils benötigten Bearbeitungsrahmen zu bestücken oder den gerade auf der Arbeitsschiene befindlichen Bearbeitungsrahmen in seiner Nichtgebrauchsposition zu verfahren.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Bearbeitungsanlage eine dritte Transporteinheit aufweist, welche zwei weitere Schienenabschnitte umfasst, die mittels einer dritten Antriebseinheit parallel zur Querrichtung zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung bewegbar sind, wobei die weiteren Schienenabschnitte in der Arbeitsstellung derart angeordnet sind, dass parallel zur Förderrichtung das Mittelschienenteil fluchtend zwischen den beiden weiteren Schienenabschnitten angeordnet ist. Die weiteren Schienenabschnitte können insbesondere nur dann in die Arbeitsstellung verfahren werden, wenn die Schienenabschnitt nicht in der Übergabeposition sind. In dieser Stellung fungieren die weiteren Schienenabschnitte als Bypassschienen, um Bearbeitungsrahmen im Speichersystem oder zwischen den beiden Speichersystemen, die entlang der Förderrichtung auf beiden Seiten des Mittelschienenteils angeordnet sind, umsortieren zu können. Vorteilhafterweise können diese in dr Nichtgebrauchsstellung befindlichen Bearbeitungsrahmen umsortiert werden, während sich die erste Transporteinheit in der Gebrauchsposition befinden, so dass gleichzeitig eine Baueinheit bearbeitet werden kann.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Bearbeitungsanlage zur Bearbeitung von Baueinheiten, insbesondere Fahrzeugkarosserien.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Draufsicht einer Bearbeitungsanlage gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur zeigt eine schematische Schnittbildansicht der Bearbeitungsanlage gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3a, 3b, 3c zeigen schematische Detailansichten der ersten und zweiten Transporteinheiten der Bearbeitungsanlage gemäß der beispielhaften Ausführungsform
4 zeigt eine schematische Detailansicht einer Fixiervorrichtung der Bearbeitungsanlage gemäß der beispielhaften Ausführungsform

Ausführungsformen der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
In 1 und sind eine schematische Draufsicht und eine schematische Schnittbildansicht einer Bearbeitungsanlage 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Die Bearbeitungsanlage 1 umfasst eine Förderlinie zur Förderung von Baueinheiten, welche im vorliegenden Beispiel Fahrzeugkarosserien umfassen. Die Fahrzeugkarosserien werden entlang einer Förderrichtung 100 mittels nicht näher dargestellter Fördermittel entlang der Förderlinie transportiert. Die Bearbeitungsanlage 1 weist ferner eine Bearbeitungsstation 3 auf, welche von den Fahrzeugkarosserien durchlaufen wird. Die Bearbeitungsstation 3 dient zur Bearbeitung der Fahrzeugkarosserien 2. Im vorliegenden Beispiel umfasst die Bearbeitungsstation 3 eine Schweißstation. In der Schweißstation werden die nur vorgefügten Fahrzeugkarosserien verschweißt. Zur Ausrichtung und Halterung der in der Bearbeitungsstation 3 jeweils befindlichen Fahrzeugkarosserie während des Schweißvorgangs weist die Bearbeitungsanlage 1 eine Mehrzahl von Bearbeitungsrahmen 10 auf, die jeweils individuell auf das Design und die Geometrie der zu schweißenden unterschiedlichen Fahrzeugkarosserien angepasst ist. Die Bearbeitungsrahmen 10 sind dabei mit einer Vielzahl von Komponenten und Werkzeugen 70 versehen. In der Bearbeitungsstation 3 wird von jeder Seite der Förderlinie ein Bearbeitungsrahmen 10 seitlich der Fahrzeugkarossiere angeordnet und mittels einer ersten Transporteinheit 20 entlang einer senkrecht zur Förderrichtung 100 verlaufenden Querrichtung 101 derart auf die Fahrzeugkarosserie zubewegt, dass die beiden Bearbeitungsrahmen 10 oder die auf den Bearbeitungsrahmen 10 angeordneten Komponenten und Werkzeuge 70 in Eingriff mit der Fahrzeugkarosserie gelangen. Die Bearbeitungsrahmen 10 befinden sich dann in einer Gebrauchsposition, in welcher die Fahrzeugkarosserie zwischen den beiden Bearbeitungsrahmen 10 fixiert wird. In diesem Zustand werden nun weitere Bearbeitungswerkzeuge 4 zum Bearbeiten der fixierten Fahrzeugkarosserie an die fixierte Fahrzeugkarosserie herangefahren oder geschwenkt, um die Fahrzeugkarosserie zu bearbeiten. Diese Bearbeitungswerkzeuge 4 können beispielsweise am Boden der Bearbeitungsanlage 1 oder auf einem Trägergerüst 71 und damit oberhalb der Bearbeitungsstation 3 und der Förderlinie angeordnet sein. Die am Boden befestigten Bearbeitungswerkzeuge 4 werden vorzugsweise über Bodenschienen 6 an die Fahrzeugkarosserie herangefahren, während die am Trägergerüst 71 befestigten Bearbeitungswerkzeug 3 von oben an die Fahrzeugkarosserie herangefahren und verschwenkt werden. Im vorliegenden Beispiel umfassen die Bearbeitungswerkzeuge 4 insbesondere Schweißroboter, welche die Fahrzeugkarosserie zusammenschweißen. Nach dem Verschweißen werden die Bearbeitungswerkzeuge 4 zurückgefahren und die Fixierung der Fahrzeugkarosserie aufgehoben, so dass die geschweißte Fahrzeugkarosserie die Bearbeitungsstation 3 entlang der Förderlinie 100 verlassen kann und eine neue, noch nicht mit der Bearbeitungsstation 3 bearbeitete Fahrzeugkarosserie in die Bearbeitungsstation 3 gefahren werden kann.
Es wurde schon erwähnt, dass die Bearbeitungsrahmen 10 jeweils individuell an den Karosserietyp angepasst sind. Um verschiedene Karosserietypen durch die Förderlinie zu fördern und mit der Bearbeitungsstation 3 zu bearbeiten, werden daher verschiedene Bearbeitungsrahmen 10 benötigt, mit welchen die Bearbeitungsstation 3 je nach Bedarf automatisch bestückt werden kann. Die Bearbeitungsanlage 1 weist hierfür beidseitig ein Speichersystem 60 auf, in welches nicht benötigte Bearbeitungsrahmen 10 zeitweise abgelegt werden. Die in dem Speichersystem 60 abgelegten Bearbeitungsrahmen 10 befinden sich in der sogenannten Nichtgebrauchsposition. Wenn ein Karosserietyp in die Bearbeitungsstation 3 gefahren wird, der einen anderen Bearbeitungsrahmen 10 benötigt, als derjenige, der sich gerade in der Bearbeitungsstation 3 befindet, wird der in der Bearbeitungsstation 3 befindliche Bearbeitungsrahmen 10 in das Speichersystem 60 verfahren und anschließend der benötigte Bearbeitungsrahmen 10 aus dem Speichersystem 60 in die Bearbeitungsstation 1 geladen. Das Speichersystem 60 ist insbesondere modular erweiterbar, um die maximal mögliche Anzahl von zu bearbeitenden unterschiedlichen Karosserietypen in der Förderlinie bei Bedarf erhöhen zu können.
Um einen Austausch von Bearbeitungsrahmen 10 zwischen der Bearbeitungsstation 3 und dem Speichersystem 60 durchzuführen, weist die Bearbeitungsanlage 1 neben der ersten Transporteinheit 20, noch eine zweite Transporteinheit 30 auf. Die erste Transporteinheit 20 dient dazu, die Bearbeitungsrahmen 10 entlang der Querrichtung 101 zwischen der Gebrauchsposition und einer Übergabeposition zu verfahren, während die zweite Transporteinheit 30 dazu dient, die Bearbeitungsrahmen 10 parallel zur Förderrichtung 101 zwischen der Übergabeposition und der Nichtgebrauchsposition zu verfahren.
Die erste Transporteinheit 20 weist zwei sich parallel zur Querrichtung 101 erstreckende Längsschienen 22 auf, auf welchen zwei in Form von Laufkatzen ausgebildete ersten Antriebseinheiten 21 laufen. Unterhalb der beiden Längsschienen 22 ist über eine Hängevorrichtung 24 jeweils ein sich parallel zur Förderrichtung 100 erstreckende Schienenabschnitt 23 befestigt. Mittels der beiden ersten Antriebseinheiten 21 können die beiden Schienenabschnitte 23 entlang der Querrichtung 101 zwischen der Gebrauchsposition und der Übergabeposition verfahren werden. Die beiden ersten Antriebseinheiten 21 sind dabei miteinander synchronisiert.
Die zweite Transporteinheit 30 weist ferner Halterungseinheiten 11 auf, wobei jeder Bearbeitungsrahmen 10 mit genau zwei Halterungseinheiten 11 an seinem oberen äußeren Randbereich gehalten wird. Die Halterungseinheiten 11 sind dabei verschiebbar in die als Hängeschienen ausgebildeten Schienenabschnitte 23 eingehängt. Mit dem jeweiligen Befestigungsrahmen 10 sind die Halterungseinheiten 11 beispielsweise verschraubt, vernietet und/oder verschweißt. Ferner weist die zweite Transporteinheit 30 eine feststehende Mittelschiene 32 auf, welche sich parallel zur Förderrichtung 100 erstreckt. Die feststehende Mittelschiene 32 ist dabei derart von der Förderlinie beabstandet angeordnet, dass die Mittelschiene 32 nur in der Übergabeposition genau zwischen den beiden Schienenabschnitten 23 angeordnet ist und dabei mit beiden Schienenabschnitten 23 fluchtet. In dieser Position bilden die beiden Schienenabschnitte 23 zusammen mit der Mittelschiene 32 eine durchgehende Arbeitsschiene. Wenn sich die beiden Schienenabschnitte 32, an welchen über die beiden Halterungseinheiten 11 ein Bearbeitungsrahmen 10 hängt, in der Übergabeposition befinden, können die Halterungseinheiten 11 parallel zur Förderrichtung 100 über diese Arbeitsschiene mittels einer als Laufkatze fungierenden zweiten Antriebseinheit in das Speichersystem 60 überführt werden. Analog ist ein anderer Bearbeitungsrahmen 10 aus dem Speichersystem 60 über die Arbeitsschiene in der Übergabeposition positionierbar. Wenn die beiden Halterungseinheiten 11 des anderen Bearbeitungsrahmens 10 auf den Schienenabschnitten 23 angeordnet sind, werden die beiden Schienenabschnitte 23 mittels der ersten Antriebseinheiten 21 wieder in die Gebrauchsposition verfahren. Die Mittelschiene 32 bleibt dabei stehen, so dass eine möglichst freie Zugänglichkeit der Bearbeitungsstation 3 durch oberhalb der Bearbeitungsstation 3 angeordnete Bearbeitungswerkzeuge 4 erhalten bleibt.
Das Speichersystem 60 umfasst eine Mehrzahl von Speicherschienen, welche mittels dritter Antriebseinheiten parallel zur Querrichtung 101 frei verfahrbar sind. Auf diese Weise kann eine gewünschte Speicherschiene in Flucht mit der Arbeitsschiene gebracht werden und in der Übergabeposition ein Bearbeitungsrahmen 10 von dieser Speicherschiene auf die Arbeitsschiene geladen werden oder ein auf der Arbeitsschiene befindlicher Bearbeitungsrahmen 10 auf diese Speicherschiene geschoben werden. Denkbar ist, dass entlang der Förderrichtung 100 auf beiden Seiten der Arbeitsschiene bewegliche Speicherschienen des Speichersystems 60 angeordnet sind, um die Kapazität des Speichersystems 60 zu erhöhen.
In 1 ist zu erkennen, dass die Bearbeitungsanlage 1 ferner entlang der Querrichtung 101 auf beiden Seiten der Förderlinie ein gleichartiges und gegenüber der Förderlinie spiegelbildlich aufgebautes System zum Bewegen der Bearbeitungsrahmen 10 zwischen einer Gebrauchsposition, einer Nichtgebrauchsposition und einer Übergabeposition aufweist. Auf beiden Seite der Förderlinie ist somit eine erste Transporteinheit 20, ein zweite Transporteinheit 30 und ein Speichersystem 50 installiert, so dass auf beiden Seite der zu bearbeitenden Fahrzeugkarosserien individuell angepasste Bearbeitungsrahmen 10 verwendet werden können.
Optional weist die Bearbeitungsanlage 1 eine dritte Transporteinheit auf (nicht illustriert), welche teilweise hinter der Mittelschiene 32 angeordnet ist. Diese dritte Transporteinheit umfasst analog zur ersten Transporteinheit 20 zwei weitere Schienenabschnitte, die mittels einer dritten Antriebseinheit parallel zur Querrichtung 101 zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung bewegbar sind. In der Arbeitsstellung fluchten die beiden weiteren Schienenabschnitte parallel zur Förderrichtung 100 mit dem Mittelschienenteil 32 und das Mittenschienenteil 32 ist zwischen den beiden weiteren Schienenabschnitten angeordnet. In der Arbeitsstellung bilden die beiden weiteren Schienenabschnitte mit der Mittelschiene 32 eine durchgehende Arbeitsschiene. Die weiteren Schienenabschnitte können daher nur dann in die Arbeitsstellung verfahren werden, wenn die Schienenabschnitte 23 nicht in der Übergabeposition sind. Die weiteren Schienenabschnitte dienen in der Arbeitsstellung dazu, Bearbeitungsrahmen im Speichersystem 60 oder zwischen den beiden Speichersystemen 60, die entlang der Förderrichtung 100 auf beiden Seiten des Mittelschienenteils 32 angeordnet sind, umsortieren zu können. Bevor die Schienenabschnitte 23 in die Übergabeposition verfahren werden, müssen die weiteren Schienenabschnitte in die Ruhestellung verfahren werden.
In 3a, 3b, 3c sind schematische Detailansichten der ersten und zweiten Transporteinheiten 20, 30 der Bearbeitungsanlage 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Die in 3a illustrierte Perspektivansicht zeigt die beiden Längsschienen 22, an welchen die beiden Schienenabschnitte 23 jeweils mittels einer Hängevorrichtung 24 befestigt sind und entlang welcher die beiden Schienenabschnitte 23 mittels der beiden ersten Antriebseinheiten 21 verfahrbar sind. An jeder der beiden Schienenabschnitte 23 ist eine Halterungseinheit 11 beweglich aufgehängt. Die beiden Halterungseinheiten 11 sind wiederum am oberen äußeren Rand eines Bearbeitungsrahmens 10 befestigt. Es ist aus der 3a zu entnehmen, dass die die zwei Schienenabschnitte 23 umfassende Arbeitsschiene unterbrochen ist und der Bauraum zwischen den beiden Schienenabschnitten 23 zumindest in der Gebrauchsposition frei ist. Lediglich in der Übergabeposition werden die beiden Schienenabschnitte 23 mittels der ersten Antriebseinheiten 21 soweit zurückgefahren und von der Förderlinie beabstandet, dass sie neben der in 3a nicht abgebildeten feststehenden Mittelschiene 32 angeordnet sind. In dieser Position können die beiden Halterungseinheiten 11 dann parallel zur Förderrichtung 101 zum Entladen oder Laden der Bearbeitungsstation 3 von der Arbeitsschiene oder auf die Arbeitsschiene verfahren werden. In 3c ist eine Frontalansicht auf den Bearbeitungsrahmen 10 zu sehen, aus welcher deutlich wird, dass lediglich die beiden relativ kurzen Schienenabschnitte 23 Teil der ersten Transporteinheit 20 sind, während die Mittelschiene 32 unbeweglich und nicht Teil der ersten Transporteinheit 20 ist. In der in 3b gezeigten Schnittbildansicht ist das Doppel-T-Profil der beiden Schienenabschnitte 23 zu sehen.
Die Bearbeitungsrahmen 10 sind vorzugsweise jeweils mit mehreren Positionierhilfen ausgestattet, welche beim Überführen der ersten Transporteinheit von der Übergabeposition in die Gebrauchsposition in entsprechende Gegenpositioniermittel an der Baueinheit eingreifen und somit automatisch eine Ausrichtung des Bearbeitungsrahmens 10 relativ zu der Baueinheit herbeiführen. Die Positionierhilfen oder Gegenpositioniermittel weisen hierfür beispielsweise Einführschrägen auf.
In 4 ist eine schematische Detailansicht einer Fixiervorrichtung 25 der Bearbeitungsanlage 1 gemäß der beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Die erste Transporteinheit 20 weist Fixiervorrichtungen 25 auf, welche durch eine entlang der Querrichtung 101 wirkende Formschlussverbindung verhindern, dass entlang der Querrichtung 101 auf die Bearbeitungsrahmen 10 wirkende Kräfte, welche beispielsweise beim Verfahren der Bearbeitungsrahmen 10 zwischen der Gebrauchsposition und der Übergabeposition in Form von Beschleunigungs- und Trägheitskräften auftreten können, zu unerwünschten Auslenkungs- und Pendelbewegungen der Bearbeitungsrahmen 10 führen. Hierfür umfassen die Fixiervorrichtungen 25 jeweils ein in Form einer Kulisse ausgebildetes Formschlussmittel 26, welches an der Hängevorrichtung 24 befestigt ist, und ein mit dem Formschlussmittel 26 zusammenwirkendes Gegenformschlussmittel 27, welches an der Halterungseinheit 11 befestigt ist und in Form eines Kragarms ausgebildet ist. In 4 ist zu erkennen, dass zwischen dem Formschlussmittel 26 und dem Gegenformschlussmittel 27 die Formschlussverbindung besteht. Entlang der Querrichtung 101 ist auf beiden Seite des Bearbeitungsrahmens 10 eine solche Fixiervorrichtung 25 angeordnet (siehe auch 3b), so dass eine Auslenkung des Bearbeitungsrahmens 10 in Querrichtung 101 unterbunden wird. In der Übergabeposition kann der Bearbeitungsrahmen 10 ungehindert auf der Arbeitsschiene parallel zur Förderrichtung 100 verfahren werden, da die Formschlussverbindung keine Komponente entlang der Förderrichtung 100 hat.
Bezugszeichenliste

1: Bearbeitungsanlage
2: Fahrzeugkarosserien
3: Bearbeitungsstation
4: Bearbeitungswerkzeuge
6: Bodenschienen
10: Bearbeitungsrahmen
11: Halterungseinheit
20: Erste Transporteinheit
21: Erste Antriebseinheit
22: Längsschiene
23: Schienenabschnitt
24: Hängevorrichtung
25: Fixiervorrichtung
26: Formschlussmittel
27: Gegenformschlussmittel
30: Zweite Transporteinheit
32: Mittelschiene
60: Speichersystem
70: Werkzeuge
71: Trägergerüst
100: Förderrichtung
101: Querrichtung

Claims

Bearbeitungsanlage (1) für Baueinheiten, welche - eine Bearbeitungsstation (3), in welche eine zu bearbeitende Baueinheit entlang einer Förderrichtung (100) einbringbar ist, - eine erste Transporteinheit (20) zur Aufnahme eines Bearbeitungsrahmens (10) und - eine zweite Transporteinheit (30) zur Aufnahme eines Bearbeitungsrahmens (10) aufweist, - wobei die erste Transporteinheit (20) entlang einer zur Förderrichtung (100) senkrechten Querrichtung (101) zwischen einer Gebrauchsposition, in welcher der aufgenommene Bearbeitungsrahmen (10) in Eingriff mit der in die Bearbeitungsstation (3) eingebrachten Baueinheit steht, und einer Übergabeposition, in welcher sich der aufgenommene Bearbeitungsrahmen (10) außer Eingriff mit der Baueinheit befindet, verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass - die erste Transporteinheit (20) wenigstens zwei Schienenabschnitte (23) zur Aufnahme des Bearbeitungsrahmens (10) umfasst, - wobei die erste Transporteinheit (20) zwei erste Antriebseinheiten (21) aufweist, welche jeweils zum Verfahren der zwei Schienenabschnitte (23) zwischen der Gebrauchsposition und der Übergabeposition ausgebildet sind, - wobei die zweite Transporteinheit (30) ein Mittelschienenteil (32) umfasst, welches parallel zur Förderrichtung (100) fluchtend zwischen den beiden Schienenabschnitten (23) angeordnet ist, wenn sich die erste Transporteinheit (20) in der Übergabeposition befindet und - wobei die zweite Transporteinheit (30) eine zweite Antriebseinheit aufweist, mit welcher der Bearbeitungsrahmen (10) über das Mittelschienenteil (32) und wenigstens einen Schienenabschnitt (23) parallel zur Förderrichtung (100) zwischen der Übergabeposition und einer Nichtgebrauchsposition verfahrbar ist.
Bearbeitungsanlage (1) nach Anspruch 1, wobei das Mittelschienenteil (32) feststehend ist.
Bearbeitungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zwei Schienenabschnitte (23) stets parallel zur Förderrichtung (100) ausgerichtet sind.
Bearbeitungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Transporteinheit (30) eine Halterungseinheit (11) zur Halterung des Bearbeitungsrahmens (10) aufweist, wobei an jedem der zwei Schienenabschnitte (23) jeweils eine Halterungseinheit (11) angeordnet ist, wobei die Halterungseinheiten (11) mittels einer als Laufkatze ausgebildeten zweiten Antriebseinheit parallel zur Förderrichtung (100) auf die Schienenabschnitte (23) und von den Schienenabschnitten (23) verfahrbar sind, wenn sich die erste Transporteinheit (20) in der Übergabeposition befindet.
Bearbeitungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Transporteinheit (20) zwei parallel zur Querrichtung (101) ausgerichtete Längsschienen (22) aufweist, wobei jeweils eine der zwei ersten Antriebseinheiten (21) auf einer der zwei Längsschienen (22) verfahrbar ist und wobei die Schienenabschnitte (23) jeweils über eine Hängevorrichtung (24) an einer Längsschiene (22) befestigt ist.
Bearbeitungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Transporteinheit (20) im Bereich der Schienenabschnitte (23) jeweils eine Fixiervorrichtung (25) aufweist, wobei die Fixiervorrichtung (25) ein an der Hängevorrichtung (24) befestigtes Formschlussmittel (26) und ein mit dem Formschlussmittel (26) zusammenwirkbares Gegenformschlussmittel (27), welches am Bearbeitungsrahmen (10) befestigt ist, aufweist.
Bearbeitungsanlage (1) nach Anspruch 6, wobei zwischen dem Formschlussmittel (26) und dem Gegenformschlussmittel (27) eine Formschlussverbindung mit einem entlang der Querrichtung (101) anliegendem Formschluss vorgesehen ist.
Bearbeitungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei das Formschlussmittel (26) eine Kulisse und das Gegenformschlussmittel (27) einen formschlüssig in die Kulisse eingreifenden Kragarm umfasst.
Bearbeitungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bearbeitungsrahmen (10) jeweils wenigstens eine Positionierhilfe aufweisen, wobei die Positionierhilfe beim Überführen der ersten Transporteinheit (20) von der ÜbergabePosition in die Gebrauchsposition zum Ausrichten des Bearbeitungsrahmens (10) relativ zur Baueinheit in Wirkverbindung mit einem an der Baueinheit ausgebildeten Gegenpositioniermittel gelangt.
Bearbeitungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste und zweite Transporteinheit (20, 30) jeweils ein Hängeschienensystem umfasst, an welchem der Bearbeitungsrahmen (10) hängend und verschiebbar befestigt ist.
Bearbeitungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bearbeitungsanlage (1) ein Speichersystem (60) zur Aufnahme von Bearbeitungsrahmen (10) in Nichtgebrauchspositionen aufweist, wobei das Speichersystem (60) eine Mehrzahl von Speicherschienen aufweist, wobei die Speicherschienen entlang der Querrichtung (101) mittels einer dritten Antriebseinheit derart bewegbar sind, dass jede der Speicherschienen parallel zur Förderrichtung (100) in Flucht mit der Mittelschiene (32) bringbar ist.
Bearbeitungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bearbeitungsanlage (1) eine dritte Transporteinheit aufweist, welche zwei weitere Schienenabschnitte umfasst, die mittels einer dritten Antriebseinheit parallel zur Querrichtung (101) zwischen einer Arbeitsstellung und einer Ruhestellung bewegbar sind, wobei die weiteren Schienenabschnitte in der Arbeitsstellung derart angeordnet sind, dass parallel zur Förderrichtung (100) das Mittelschienenteil (32) fluchtend zwischen den beiden weiteren Schienenabschnitten angeordnet ist.
Verwendung einer Bearbeitungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Bearbeitung von Baueinheiten.