EP1343610A1 - Anlage zur bearbeitung von werkstücken - Google Patents

Anlage zur bearbeitung von werkstücken

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Publication number
EP1343610A1
EP1343610A1 EP01988028A EP01988028A EP1343610A1 EP 1343610 A1 EP1343610 A1 EP 1343610A1 EP 01988028 A EP01988028 A EP 01988028A EP 01988028 A EP01988028 A EP 01988028A EP 1343610 A1 EP1343610 A1 EP 1343610A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
frame
standard
work
coupling
coupling means
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.)
Withdrawn
Application number
EP01988028A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Detlef Luthe
Heinz-Georg Niemann
Albert Hiller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huf Tools GmbH
Original Assignee
Huf Tools GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huf Tools GmbH filed Critical Huf Tools GmbH
Publication of EP1343610A1 publication Critical patent/EP1343610A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P21/00Machines 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
    • B23P21/004Machines 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/01Frames, beds, pillars or like members; Arrangement of ways
    • B23Q1/015Frames, beds, pillars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q37/00Metal-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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q7/00Arrangements 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
    • B23Q7/14Arrangements 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
    • B23Q7/1426Arrangements 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 work holders not rigidly fixed to the transport devices
    • B23Q7/1447Arrangements 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 work holders not rigidly fixed to the transport devices using endless conveyors

Definitions

  • the invention is directed to one of the types specified in the preamble of claim 1.
  • “Processing” is not only to be understood as the course of a manufacturing stage of the workpiece, such as an assembly of the workpiece, but also captures the control and inspection processes that take place in a specific ner driving stage
  • There are workpiece carriers on the conveyor track with which the workpieces on which such machining is to be carried out are carried between at least two stations.
  • Processing units are to be arranged on the conveyor track, which provide a tool for the defined machining of the workpiece at the desired stations
  • stoppers are provided in the area of each station, which stops the transported workpiece carrier for a defined process duration of its processing at the respective station.
  • fixing agents are arranged at the stations at the factory Align the piece carrier and the workpiece inside it precisely with the work equipment. With this system, at least one group of machining steps can be carried out during the production of a workpiece between the blank and the finished product.
  • processing units are assigned to the continuous conveyor track exhibited, which are used as work equipment Robots and at the same time have the fixing means for the workpieces moving on the conveyor track.
  • the station on the continuous conveyor track is created by arranging this processing unit at a specific point.
  • the robots allow the assembly of workpieces from different components and are selected and positioned accordingly. Because the fixation means are firmly connected to the processing units, when the work means are changed, the fixation means must also be mounted in the area of the conveyor track, which is cumbersome and time-consuming. An exchange of the robots sitting on the processing units by manually operated processing units is not readily possible.
  • each module consists of an inseparable unit, its own conveyor track section and work equipment integrated with it.
  • the components required to set up the system are connected to one another with their conveyor track sections.
  • Each of these sections requires its own drive, which is complex.
  • a change of work equipment requires the replacement of an entire component, because the change of work equipment would require the associated conveyor track section to be disassembled. Because a large number of different building blocks are required for the construction of the plants, such plants are expensive and difficult to adapt to the respective needs.
  • the invention has for its object to develop a reliable, universal system of the type mentioned in the preamble of claim 1, which can be easily and quickly converted to different processing of different workpieces. This is achieved according to the invention by the measures specified in claim 1, which have the following special meaning.
  • the continuous conveyor track is independent and is driven as a whole.
  • a standard frame is freely positioned below this continuous conveyor track.
  • Each standard frame has the fixative for the workpieces in its head area and also has coupling means.
  • the standard frames, together with the conveyor track, form an initially neutral, seamless standard conveyor system.
  • This standard conveyor system permanently determines the location of the stations, but the work equipment can be changed.
  • the standard frames are assigned a variety of different processing units, which consist of work frames with different work tools. These tools can be operated manually and / or automatically.
  • the work frames have mating coupling means in a uniform arrangement pattern corresponding to the coupling means of the standard frames.
  • the stations are created by selecting the processing unit that has the desired work equipment.
  • the work frame of this selected processing unit is coupled to the associated standard frame. Only then will the desired system be created from the initially neutral standard conveyor system.
  • Such coupling or uncoupling of the processing units from the standard frames integrated in the standard conveyor system can, as proposed in claim 2, take place horizontally or, according to claim 3, vertically.
  • the latter is especially for Interesting processing units that are equipped with different manually operated tools.
  • FIG. 2 in a plan view corresponding to FIG. 1, a first
  • Fig. 3 is a plan view of a portion of that shown in Fig. 2
  • Fig. 4 is a view of the portion of the standard shown in Fig. 3
  • FIG. 5 in a representation corresponding to FIG. 2, shows the complete system according to the invention, individualized for a specific application, which can be seen by supplementing the one shown in FIG. 2 Standard conveyor system using different types
  • FIG. 6 a plan view of the section of the Invention already explained in connection with FIG. 3
  • FIGS. 6 and 7 the perspective illustration of a section of an alternative standard conveyor system according to the invention, which is produced from the conveyor track of FIG. 1 with a second exemplary embodiment of standard frames,
  • 25 + 26 show some details of the coupling means acting vertically here between the standard frame on the one hand and the processing unit on the other, namely in perspective in FIG. 25 and in longitudinal section in FIG. 26 and
  • Fig. 27 shows the portion of the second shown in Fig. 24
  • An essential part of the system according to the invention is a continuous conveyor track 10, which best results from the top view of FIG. 1.
  • this consists of two conveyor belts 11, which are guided around a section of a profile 12, best seen in FIGS. 3 and 4.
  • any other belt conveyor known per se could be used.
  • the conveyor track 10 is designed as an endless, ring-shaped circle.
  • the conveyor track could also be linear with a defined start and end.
  • the conveyor track 10 can consist of several sections, but forms a continuous conveyor track which is driven as a whole.
  • the conveyor track 10 of Fig. 1 stands independently on a frame, not shown.
  • the conveyor track 10 serves, as can best be seen from FIGS. 3 and 4, to transport a workpiece 13. However, this is done indirectly via a workpiece carrier 14 running on the conveyor belts 11, which is adapted to the conveyor track 10 used, and one this support 14 seat 15, which is designed according to the workpiece 13 to be transported.
  • the workpiece 13 and the workpiece carrier 14 form a jointly movable structural unit on the conveyor track 10.
  • the attachment 15 has a receptacle 16 for the workpiece 13. As a result, the workpiece 13 assumes a constantly defined position relative to the tool carrier 14.
  • the movement of the workpiece 13 results from the running of the conveyor track 10 in the sense of the transport arrow 17 indicated in FIG. 1.
  • the workpiece 13 is to be machined at certain points marked 10.1 to 10.10 in FIG. 2. It is initially unclear what type of processing should be carried out at these points. This is done by placing standard frames, the basic structure of which can be seen in a first exemplary embodiment from FIGS. 18 to 21, at each of these points 10.1 to 10.10. As can only be seen from FIGS. 3 and 4, these standard frames have fixing means 23 in their head region 21, which can be of any design. 3 and 4 show the location 10.4 of the path 10 of FIG. 2.
  • stoppers 24 are also provided, which are expediently fixed to the above-mentioned profiles 12 of the conveyor path 10 in this area.
  • the stoppers 24 have the task, as best shown in FIG. 3 emerges to hold the workpiece carrier 14 at this point 10.4.
  • the stopper 24, shown here as a longitudinally displaceable plunger, is transferred in FIG. 4, where it interacts with the edge of a plate belonging to the workpiece carrier 14.
  • the stopper 24 is positioned such that in the active position the fixing means 23 is exactly aligned with a fixing point 18 on the tool carrier which can be seen in FIGS. 3 and 4.
  • the fixing means 23 consists of a longitudinally displaceable pin which, in an effective position, moves into the fixing point 18, which is designed here as a receptacle, in the carrier 14 and holds the workpiece 14 in a defined position.
  • the stopper 24 and the fixing means 23 are set to be effective and ineffective in coordination with one another.
  • Each of these points 10.1 to 10.10 is, as I said, characterized by the arrangement of a standard frame 20 below the conveyor track 10 and, due to the aforementioned effectiveness of the stoppers 24 and fixing means 23, each proves to be a “station”, where this is indicated in the direction of arrow 17 of FIG Fig. 1 transported workpiece 13 is held in an exact position on the conveyor track 10 for a defined time.
  • the standard frame 20 can be designed in any way.
  • the standard frame 20 has the shape shown in FIGS. 18 to 21 already mentioned.
  • the frame 20 comprises a foot frame 25 on which sits a pair of vertical columns 26 which are stabilized against one another by connectors 27.
  • a frame supplement 28 composed of corresponding columns and connectors, which is shown separately in FIGS. 18 and 19 but shown in the assembled state in FIGS. 20 and 21. It is important that a base plate 29 is seated in this frame 20, which can be transferred to various alternative height positions, which are designated 29 'or 29 "in FIGS. 19 and 21.
  • This base plate 29 carries the aforementioned fixing means 23
  • Their optional height position in the given frame 20 depends on the type of the fixing means 23 on the one hand and the workpiece 13 or the workpiece carrier 14 and its attachment 15.
  • control means for the fixing means 23 are shown in the foot region 22 of such a standard frame 20. It is significant that this standard frame 20 on its two opposite sides Has coupling means 31 which cooperate with counter-coupling means 32 to be described in more detail.
  • the conveyor track 10 equipped with such standard frames 20 at the stations 10.1 to 10.10 forms a standard conveyor system 10 'shown in FIG. 2.
  • this system can be equipped with any work equipment at stations 10.1 to 10.10.
  • These tools are part of a particular processing unit according to the invention 30.1 to 30, which in principle has the following basically identical structure.
  • Each processing unit initially comprises a work frame, of which a first exemplary embodiment, identified by 40, can be seen from FIGS. 22 and 23.
  • the work frame 40 has a table shape. Under the table top 43 there are two shelves 41, 42 which can be transferred laterally from the work frame 40 into the extension positions 41 ', 42' marked by the dash and colon in FIG. 23. These shelves 41, 42 carry process units 44 which belong to the work equipment which are added to the work frame 40. 22, the uppermost process unit 44 can be recognized by the extended first floor 41 '.
  • the work frame 40 is provided with the counter-coupling means 32 already mentioned, which allow a defined coupling position of the work frame 40 with one of the selected standard frames 20. How this is done can best be seen from FIGS. 6 to 9.
  • FIGS. 6 and 7 show the conditions explained at the first station 10.1 of the standard conveyor system 10 'of FIG. 2 when this system 10' has been added to a system shown in FIG. 5 for the purpose of machining a specific workpiece.
  • the decoupling position of the standard frame 20 at this station 10.1 is shown in relation to a specific processing unit 30.1 assigned to it in this case.
  • the station 10.1 as has already been emphasized, has the same appearance as the fourth station 10.4 already described with reference to FIGS. 3 and 4.
  • the coupling and counter-coupling means 31, 32 between the standard frame 20 and the work frame 40 act horizontally and are still disengaged in FIGS. 6 and 7.
  • This work frame 40 is with a Provide hand lever press 33.1, which is located in a defined position on a boom 34 at a certain lateral and elongated distance 36, 3.7.
  • the extension arm 34 is part of an attachment 35 mounted on the work frame 40.
  • FIGS. 8 and 9 show the installation case of this first processing unit 30.1 with the standard frame 20 of the first station 10.1.
  • the above-mentioned coupling means 3 1 and counter-coupling means 32 are engaged by horizontally intermeshing. 6 and 7, the horizontal course of the coupling of the coupling and counter-coupling means 31, 32 is illustrated by a horizontal arrow 58. Due to the defined distances 36, 37 shown in FIGS. 6 and 7, the working means 33.1 in FIGS. 8 and 9 assume a position that is exactly aligned with the location on the workpiece 13 of this station 10.1 to be machined, that in FIG. 9 with the vertical position line 38.1 is made clear.
  • the standard conveyor system 10 'according to the invention at the station 10.1 is provided with the correct working means 33.1 in the exact position 38.1.
  • the above-mentioned section of the individual system 10 "shown in FIG. 5 has become the standard conveyor system 10 'of FIG. 2.
  • the operator 19 can operate the hand lever press 33.1 provided in this case.
  • the attachment 35 of the work frame 40 can Carriers 39 for the necessary work accessories 45, for example rivet parts, are provided, and in the coupling case according to FIGS.
  • FIGS. 10 and 11 show the area of the individual system 10 ′′ from FIG. 5 marked with X.
  • station 10.5 of the standard conveyor system 10 shown in FIG. 2 which is neutral per se 'Two work frames 40 are horizontally coupled to opposite sides of the standard frame 20.
  • the work frame pair 40 forms a complex processing unit 30.5.
  • the working means 33.5 here is a linear handling system with two columns 46, a running rail 47 connecting them and two running thereon an x- and y-axis movable tools 48, 48 ' Carriage can be moved on the rail 47, which in turn can be moved in height along the columns 46.
  • the linear handling 33.5 allows the workpiece moving on the standard conveyor system 10 'to be lifted off the conveyor track and, alternatively or successively, transferred to the two processing points marked 38.5 on the one hand and 38.5' on the other on the two work frames 40.
  • the active tool 48 places the workpiece 13 on the conveyor track 10 of the system 10 ′′, from where it arrives at the next station, after completion of the machining at the points 38.5 and 38.5 ′, respectively.
  • the process units are shown in FIG 44 to recognize both work frames 40 in the extended position of the rack bases 41, 42 described.
  • FIGS. 10 and 11 show a modified embodiment of the relationships shown in FIGS. 10 and 11. Therefore, the same reference numerals are used to designate the corresponding components, which is why the previous description applies to this extent. It is only sufficient to deal with the differences.
  • These essentially consist in the fact that only one work rack 40 is used here to be connected to a specific standard rack 20 of the desired station in the standard conveyor system 10 '.
  • the processing unit comprises a linear handling, which only has a running rail 47 with the relevant tool 48 carried over a column 46.
  • FIGS. 14 and 15 show the conditions which result in the plant of FIG. 5 at the point marked XIV. This is about the machining operations of the workpiece 13 to be carried out at station 10.9 of FIG. 2.
  • the machining unit 30.9 connected here to the standard frame 20 consists of a so-called Scara robot, which uses its tool to make 49 movements within the Boundary lines 51 in FIG. 14 enclosed working field.
  • This work area 51 comprises a robot column 52 in a ring shape, which starts from the coupled work frame 40.
  • auxiliary frame 50 is arranged in the longitudinal offset to the work frame 40 of this processing unit 33.9.
  • this auxiliary frame 50 consists of an object that matches the neighboring work frame 40 in turn can be fixed in position on the work frame 40 by coupling and counter-coupling means 31, 32.
  • These coupling and counter-coupling means 31, 32 are those between the standard frame 20 and that on the narrow side of the
  • the auxiliary frame 50 is located, as the overlap of the
  • One processing point 38.9 is located on the table top of the work frame 40, while the other 38.9 'is positioned on the auxiliary frame 50.
  • Working means 33.9 and its tool 49 can, as shown in FIG. 14, on both
  • Racks 40, 50 can be integrated.
  • FIGS. 14 and 15 illustrate, as has already been stated in the description of the figures, the area of the system of FIG. 5 identified by XVI. In this case too, it is a Scara robot 33.2 which carries out the processing at station 10.2 of FIG 2, when it comes to machining the workpiece 13 to be treated on the installation 10 "of FIG. 5. Because of the analog working means, here are the ones already in FIGS. 14 and 15 The difference is essentially that the processing unit 30.2 lacks an auxiliary frame " and therefore the tool 53 there only needs to cover a smaller working area 51. There is only one processing point 38.2 at a defined location on the table top 43 of the work frame 40, where components are removed by the robot 33 and mounted on the workpiece 13. This can be seen from Fig. 17.
  • a central computer 54 can be assigned to the system 10 ". This ensures data exchange between the various control means and process units 44. The individual movement and processing of the workpieces 13 in the system 10" can be easily changed and check.
  • FIGS. 24 to 27 show an alternative embodiment of the standard conveyor system 10 ′ generated from the conveyor track 10 of FIG. 1 on the basis of a section 55 of the individual system created therefrom. 27 the When the assembled state is clearly illustrated, the structure which differs from the first exemplary embodiment can best be seen from this section 55 from FIG. 24.
  • the same reference numerals as in the first exemplary embodiment are used to designate matching components. It is only sufficient to deal with the differences. In all other respects, the previous description applies.
  • FIG. 24 shows a section of the conveyor track 10 already shown in FIG. 1, on which a workpiece carrier 14 is transported.
  • a station is to be created at the point marked 10.11, which is why, as in the first exemplary embodiment, a standard frame 60 is positioned here, which has a lateral frame widening 56.
  • This standard frame 60 also has in the head region the fixing means already described in connection with the first exemplary embodiment, which act on the workpiece carrier 14 in the exemplary embodiment of FIG. 24 and are therefore covered by it.
  • the frame widening 56 protrudes laterally out of the conveyor track 10 and forms a base frame for a processing unit 30.11 specially designed here.
  • the standard frame 60 placed under the conveyor track 10 thus forms a section of a standard conveyor system 10 ′ which is neutral per se, namely at a station 10.1 1.
  • a specific processing unit 30.1 1 has been selected from a large number of different processing units and is to be effective at station 10.1 1.
  • the processing units instead of the work tables 40 of the first exemplary embodiment equipped with feet, the processing units have only low attachments 63 which are coupled with the frame widening 56 mentioned.
  • the attachments 63 are the “upper gesture” for the frame widening 56 that functions as “underframe”.
  • this coupling does not take place horizontally, as in the first exemplary embodiment, but vertically, as can be seen from the movement arrows 57 in the details of FIGS. 25 and 26 is.
  • Coupling and counter-coupling means 61, 62 serve this purpose.
  • the coupling means 61 consists of an upstanding pin with a conical profile.
  • the counter coupling means 62 is in Support feet 64 integrated from attachment 63 and in the present case simply consists of a hollow profile of these support feet 64. This hollow profile is of course adapted to the dimensions of the pins of the coupling means 61.
  • the attachment 63 of the processing unit 30.11 is self-centered with respect to the frame widening 56 and thus with respect to the location of the fixing means for the workpiece carriers 14 transported on the conveyor track 10 in the standard frame 60.
  • FIG. 27 shows, but only in the area of the station 10.11, the finished coupling state between the processing unit 30.11 on the standard conveyor system 10 ′ explained in FIG. 24. 27, analogously to FIG. 5, shows a section of the system 10 "individualized in this way in the area of this station 10.11.
  • the working means 33.11 provided on the processing unit 30.11 consists of a linear handling, which in FIG 12 and 13.
  • the working means 33.11 is aligned in the coupling case with the workpiece which is positioned on the workpiece carrier 14 already mentioned several times at a defined point on the conveyor track 10 by means of fixing means which cannot be identified in more detail.
  • the standard frame 60 can be provided with shelves 59 which, as in the first exemplary embodiment, can accommodate process units.
  • these shelves 59 are arranged in the area of the frame widenings 56.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung richtet sich auf eine Anlage bei welcher auf einer Förderbahn (10) Werkstücke über einen Werkstückträger zu verschiedenen Stationen befördert werden. An diesen Stationen sollen Arbeitsmittel zur Bearbeitung des Werkstücks wirksam werden. Um dies zu erreichen besitzt die Förderbahn (10) Stopper, welche die transportierten Werkstückträger für eine bestimmte Zeit an der Station ruhigstellen, solange es die Wirksamkeit des Arbeitsmittels erfordert. Außerdem sind Fixiermittel vorgesehen, die eine Orientierung des Werkstücks bezüglich der Arbeitsmittel an jeder Station sicherstellen. Um eine universelle, den Jeweiligen Verhältnissen leicht anpassbare Anlage zu erstellen wird vorgeschlagen, die Förderbahn (10) durchgehend auszubilden und die Stationen (10.1 bis 10.10) durch Standardgestelle (20) zu bestimmen, welche unterhalb der Förderbahn frei positioniert sind. Diese Standardgestelle (20) besitzen jeweils die Fixiermittel im Kopfbereich und seitlich Kupplungsmittel (31) für Gegenkupplungsmittel eines Arbeitsgestell.. Das Arbeitsgestell ist mit dem für die jeweilige Station (10.1 bis 10.10) spezifischen Arbeitsmittel zu einer eigenständigen Bearbeitungseinheit zusammengefasst. Nach dem Kuppeln des Arbeitsgestells am Standardgestell (20) befinden sich die Arbeitsmittel der Bearbeitungseinheit oberhalb der durchgehenden Förderbahn,

Description

Anlage zur Bearbeitung von Werkstücken
Die Erfindung richtet sich auf eine der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art. Unter „Bearbeitung" ist nicht nur der Ablauf einer Fertigungsstufe des Werkstückes zu verstehen, wie eine Montage des Werkstücks, sondern erfasst auch die in einer bestimmten Nerfahrensstufe ablaufenden Kontroll- und Prüfvorgänge des Werkstücks. Auf der Förderbahn befinden sich Werkstückträger, mit welchen die Werkstücke, an denen eine solche Bearbeitung erfolgen soll, zwischen mindestens zwei Stationen weitergeführt werden. An der Förderbahn sind Bearbeitungseinheiten anzuordnen, die an den gewünschten Stationen ein Arbeitsmittel für eine definierte Bearbeitung des Werkstücks positionieren. Weil die Förderbahn ständig weiterläuft, sind im Bereich jeder Stationen Stopper vorgesehen, welche den transportierten Werkstückträger für eine definierte Prozessdauef seiner Bearbeitung an der jeweiligen Station stoppt. Außerdem sind Fixiermittel an den Stationen angeordnet, die am Werkstückträger und das darin befindliche Werkstück gegenüber dem Arbeitsmittel exakt orientieren. Mit dieser Anlage lassen sich wenigstens eine Gruppe von Nerfahrensschritten bei der Herstellung eines Werkstücks zwischen dem Rohling und dem Fertigprodukt durchführen.
Bei der bekannten Anlage dieser Art (US 5 182 850 A) sind der ausgestellten durchgehenden Förderbahn Bearbeitungseinheiten zugeordnet, die als Arbeitsmittel Roboter und gleichzeitig die Fixiermittel für die auf der Förderbahn beweglichen Werkstücke aufweisen. Die Station an der durchgehenden Förderbahn wird durch Anordnung dieser Bearbeitungseinheit an einer bestimmten Stelle erzeugt. Die Roboter erlauben den Zusammenbau von Werkstücken aus verschiedenen Bauteilen und werden dementsprechend ausgewählt und positioniert. Weil die Fixiermittel mit den Bearbeitungseinheiten fest verbunden sind, ist beim Wechsel der Arbeitsmittel auch eine Montage der Fixiermittel im Bereich, der Förderbahn erforderlich, was umständlich und zeitaufwendig ist. Ein Austausch der an den Bearbeitungseinheiten sitzenden Roboter durch manuell bedienbare Bearbeitungseinheiten ist nicht ohne weiteres möglich.
Bei Anlagen anderer Art ist es bekannt (DE 197 29 369 A 1), in Abhängigkeit von der erforderlichen Bearbeitung eines gewünschten Werkstücks komplette Bausteine für jeden Arbeitsgang herzustellen, bereitzuhalten und zu lagern, um daraus die verschiedensten Anlagen zusammenstellen zu können. Jeder Baustein besteht aus einer untrennbaren Einheit, aus einem eigenen Förderbahn-Abschnitt und einem damit integrierten Arbeitsmittel. Die zum Aufbau der Anlage erforderlichen Bausteine werden endseitig mit ihren Förderbahn-Abschnitten aneinandergehängt. Jeder dieser Abschnitte erfordert einen eigenen Antrieb, was aufwendig ist. Ein Wechsel der Arbeitsmittel erfordert einen Austausch eines ganzen Bausteins, weil der Wechsel der Arbeitsmittel eine Zerlegung des zugehörigen Förderbahn-Abschnitts erforderlich machen würde. Weil es für den Aufbau der Anlagen eine Vielzahl unterschiedlicher Bausteine bedarf, sind derartige Anlagen kostenaufwendig sowie schwer den jeweiligen Bedürfnissen anpassbar.
Diese Nachteile gelten auch für Anlagen (DE 39 11 861 A 1), bei denen an einer bestimmten Stelle eines Förderbahn-Abschnitts feste Arbeitsmittel, nämlich Roboter, integriert sind. Ein Austausch der Arbeitsmittel ist weder vorgesehen, noch in wirtschaftlicher Weise möglich.
Es gibt Anlagen weiterer Art (DE 36 25 787 C 2), bei denen die Förderbahn abschnittweise in Tischgestelle integriert ist, deren Tischplatte mit Rast er aufnahmen versehen sind. An den Rasteraufnahmen werden, je nach Bedarf, die diversen Einzelteile, die Arbeitsmittel, Fixiermittel, Stopper u.dgl. befestigt. Hier wird die Anlage praktisch aus Einzelteilen zusammengesetzt. Das ist zeitaufwendiger als die Verwendung vorbereiteter Module zum Aufbau einer Anlage. In jedem Förderbahn- Abschnitt sind eigene Antriebsmittel erforderlich, was aufwendig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige, universelle Anlage der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu entwickeln, die leicht und schnell auf unterschiedliche Bearbeitungen von verschiedenen Werkstücken umgerüstet werden kann. Dies wird erfmdungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen erreicht, denen folgende besondere Bedeutung zukommt.
Die durchgehende Förderbahn steht eigenständig und wird als Ganzes angetrieben. An jenen Stellen, wo Stationen entstehen sollen, ist unterhalb dieser durchgehenden Förderbahn ein Standardgestell frei positioniert. Jedes Standardgestell besitzt in seinem Kopfbereich das Fixiermittel für die Werkstücke und weist außerdem Kupplungsmittel auf. Die Standardgestelle bilden zusammen mit der Förderbahn ein zunächst neutrales lückenloses Standard-Fördersystem aus. Dieses Standard- Fördersystem bestimmt dauerhaft die Lage der Stationen, deren Arbeitsmittel aber veränderbar sind. Den Standardgestellen ist eine Vielzahl unterschiedlicher Bearbeitungseinheiten zugeordnet, welche aus Arbeitsgestellen mit zueinander unterschiedlichen Arbeitsmitteln bestehen. Diese Arbeitsmittel können manuell und/oder automatisch betrieben werden. Die Arbeitsgestelle besitzen Gegenkupplungsmittel in einem einheitlichen, den Kupplungsmitteln der Standardgestelle entsprechende Anordnungsmuster. Die Stationen entstehen durch Auswahl derjenigen Bearbeitungseinheit, welche das gewünschte Arbeitsmittel besitzt. Das Arbeitsgestell dieser ausgewählten Bearbeitungseinheit wird am zugehörigen Standardgestell angekuppelt. Dann erst entsteht die gewünschte Anlage aus dem zunächst neutralen Standard-Fördersystem.
Ein solches Kuppeln bzw. Entkuppeln der Bearbeitungseinheiten von den im Standard- Fördersystem integrierten Standard-Gestellen kann, wie Anspruch 2 vorschlägt, horizontal oder, gemäß Anspruch 3, vertikal erfolgen. Letzteres ist vor allem für Bearbeitungseinheiten interessant, die mit zueinander unterschiedlichen manuell betriebenen Arbeitsmitteln ausgerüstet sind.
Auf diese Weise ist es möglich, jede gewünschte Anlage schnell herzustellen, zu verändern oder bei Defekt durch Austausch einer Bearbeitungseinheit zu erneuern. Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1, schematisch, die Draufsicht auf die fertiggestellte durchgehende endlose Förderbahn nach der Erfindung, vor Ihrer Individualisierung zu einer Anlage,
Fig. 2, in einer der Fig. 1 entsprechenden Draufsicht, ein erstes
Ausführungsbeispiel des aus dieser Förderbahn erstellte Standardfördersystem, nachdem die Standardgestelle an den gewünschten Stellen der Förderbahn positioniert worden sind,
Fig. 3 die Draufsicht auf ein Teilstück aus dem in Fig. 2 gezeigten
Standardfördersystem in einem gegenüber Fig. 2 größeren Maßstab, wobei auch noch der im Gebrauchsfall auf der Förderbahn transportierte Werkstückträger mit einem darin aufgenommenen Werkstück dargestellt sind,
Fig. 4 eine Ansicht auf das in Fig. 3 gezeigte Teilstück des Standard-
Fördersystems, im Schnitt entlang der Schnittlinie IV - IV von Fig. 2,
Fig. 5, in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellung, die komplette, für einen bestimmten Anwendungsfall individualisierte Anlage nach der Erfindung, die sich durch Ergänzung des in Fig. 2 gezeigten Standardfördersystems mittels verschiedenartiger
Bearbeitungseinheiten an den verschiedenen Stationen ergibt,
Fig. 6, eine Draufsicht auf das bereits im Zusammenhang mit Fig. 3 erläuterte Teilstück des erfindungs gemäßen
Standardfördersystems mit davon zunächst noch entkuppelter B earbeitungsemheit,
Fig. 7, in Analogie zu Fig. 4, die Ansichten des in Fig. 6 gezeigten
Teilstücks des Standardfördersystems und der zugehörigen Bearbeitungseinheit vor ihrer Kupplung, welche horizontal ausgeführt wird,
Fig. 8 + 9, in einer der Fig. 6 und 7 entsprechenden Darstellung den gekuppelten Zustand dieser beiden Bestandteile der erfindungsgemäßen Anlage,
Fig. 10+1 1, in Analogie zu Fig. 8 und 9 die vergrößerte Draufsicht bzw. Ansicht eines anderen Teilstücks der in Fig. 5 gezeigten erfindungsgemäßen Anlage und zwar an der dort mit X gekennzeichneten Stelle, wo 'die angekuppelte Bearbeitungseinheit aus einem Linearhandling besteht,
Fig. 12+13, in Analogie zu Fig. 10 und 11 eine alternative Ausbildung dieses Bereichs der erfindungsgemäßen Anlage,
Fig. 14+15, entsprechend Fig. 10 und 11, die vergrößerte Draufsicht und Ansicht des in Fig. 5 mit XIV gekennzeichneten Abschnitts der erfindungsgemäßen Anlage, wo die B earbeitungsemheit aus einem Scara-Roboter und aus einer daran angeschlossenen Hilfseinheit besteht. Fig. 16+17, in zu Fig. 14 und 15 analogen Darstellungen eine abgewandelte Ausführung einer als Scara-Roboter ausgebildeten Bearbeitungseinheit, die in der erfindungsgemäßen Anlage von Fig. 5 in dem mit XVI gekennzeichneten Bereich angeordnet ist,
Fig. 18+19, in Analogie zu Fig. 3 und 4, die Draufsicht bzw. Ansicht einer Vorstufe zur Herstellung eines Standardgestells, welches wesentlicher Bestandteil des erfindungsgemäßen
Standardfördersystems ist,
Fig. 20+21 das in Fig. 18 und 19 bereits gezeigte Standardgestell nach dessen Zusammenbau,
Fig. 22+23 die Draufsicht bzw. Ansicht auf ein Arbeitsgestell, welches durch entsprechende Auswahl eines bestimmten Arbeitsmittels zu einer B earbeitungsemheit vervollkommnet werden kann, wie sie z.B. in Fig. 10 und 11 oder in Fig. 16 und 17 gezeigt ist,
Fig. 24, in einer der Fig. 6 und 7 entsprechenden Entkupplungsposition, die perspektivische Darstellung eines Abschnitts eines alternativen Standard-Fördersystems nach der Erfindung, welcher aus der Förderbahn von Fig. 1 mit einem zweiten Ausführungsbeispiel von Standardgestellen erzeugt ist,
Fig. 25+26 einige Details der hier vertikal wirkenden Kupplungsmittel zwischen dem Standardgestell einerseits und der Bearbeitungseinheit andererseits, und zwar in Fig. 25 perspektivisch und in Fig. 26 im Längsschnitt und
Fig. 27 das in Fig. 24 gezeigte Teilstück vom zweiten
Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Standard- Fördersystems nach vollzogener Kupplung. Ein wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Anlage ist eine durchgehende Förderbahn 10, die am besten aus der Draufsicht von Fig. 1 sich ergibt. Diese besteht im vorliegenden Fall aus zwei Fördergurten 11, die um einen Abschnitt eines am besten aus Fig. 3 und 4 ersichtlichen Profils 12 herumgeführt sind. Anstelle solcher Fördergurtpaare könnten beliebig andere, an sich bekannte Bandförderer verwendet werden. Im vorliegenden Fall ist die Förderbahn 10 als endloser, ringförmiger Kreis ausgebildet. Alternativ könnte die Förderbahn aber auch linear ausgebildet sein mit einem definierten Anfang und Ende.
Die Förderbahn 10 kann aus mehreren Abschnitten bestehen, bildet aber eine durchgehende Förderbahn, die als Ganzes angetrieben wird. Die Förderbahn 10 von Fig. 1 steht auf einem nicht näher gezeigten Gestell eigenständig. Die Förderbahn 10 dient, wie am besten aus Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, zum Transport eines Werkstücks 13. Dies geschieht aber mittelbar über einen auf den Fördergurten 11 laufenden Werkstückträger 14, der an die verwendete Förderbahn 10 angepasst ist, und einen auf diesen Träger 14 sitzenden Aufsatz 15, der entsprechend dem zu transportierenden Werkstück 13 gestaltet ist. Das Werkstück 13 und der Werkstückträger 14 bilden eine gemeinsam bewegliche Baueinheit auf der Förderbahn 10. Der Aufsatz 15 besitzt eine Aufnahme 16 für das Werkstück 13. Dadurch nimmt das Werkstück 13 eine stets definierte Lage gegenüber dem Werkzeugträger 14 ein.
Die Bewegung des Werkstücks 13 ergibt sich durch den Lauf der Förderbahn 10 im Sinne des in Fig. 1 angedeuteten Transportpfeils 17. An bestimmten, in Fig. 2 mit 10.1 bis 10.10 gekennzeichneten Stellen soll eine Bearbeitung des Werkstücks 13 erfolgen. Dabei ist zunächst offen, welche Art von Bearbeitungen an diesen Stellen ausgeführt werden soll. Dies geschieht, indem Standardgestelle, deren grundsätzlicher Aufbau in einem ersten Ausführungsbeispiel aus Fig. 18 bis 21 zu ersehen ist, an jeder dieser Stellen 10.1 bis 10.10 gesetzt werden. Diese Standardgestelle besitzen, wie aus Fig. 3 und 4 erst zu ersehen ist, in ihrem Kopfbereich 21 Fixiermittel 23, die beliebig ausgebildet sein können. Die Fig. 3 und 4 zeigen die Stelle 10.4 der Bahn 10 von Fig. 2. In Abstimmung mit diesen Fixiermitteln 23 sind auch Stopper 24 vorgesehen, die zweckmäßigerweise an den erwähnten Profilen 12 der Förderbahn 10 in diesem Bereich festgelegt sind. Die Stopper 24 haben die Aufgabe, wie am besten aus Fig. 3 hervorgeht, den Werkstückträger 14 an dieser Stelle 10.4 festzuhalten. Dazu wird der hier als längsverschieblicher Stößel ausgebildete Stopper 24 in Fig. 4 gezeigte Höhenposition überführt, wo er mit der Kante einer zum Werkstückträger 14 gehörenden Platte zusammenwirkt.
Der Stopper 24 ist dabei so positioniert, dass in der wirksamen Position das Fixiermittel 23 exakt mit einer in Fig. 3 und 4 erkennbaren Fixierstelle 18 am Werkzeugträger ausgerichtet ist. Das Fixiermittel 23 besteht aus einem längsverschieblichen Stift, der in wirksamer Position in der hier als Aufnahme ausgebildete Fixierstelle 18 im Träger 14 einfährt und das Werkstück 14 in einer definierten Lage festhält. Der Stopper 24 und das Fixiermittel 23 werden abgestimmt miteinander wirksam und unwirksam gesetzt. Jede dieser Stellen 10.1 bis 10.10 ist, wie gesagt, durch die Anordnung eines Standardgestells 20 unterhalb der Förderbahn 10 gekennzeichnet und erweist sich aufgrund der vorerwähnten Wirksamkeit der Stopper 24 und Fixiermittel 23 jeweils als eine „Station", wo das im Sinne des Pfeils 17 von Fig. 1 transportierte Werkstück 13 für eine definierte Zeit in einer exakten Lage auf der Förderbahn 10 gehalten wird.
Das Standardgestell 20 kann in beliebiger Weise ausgebildet sein. Im ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat das Standardgestell 20 die aus den bereits erwähnten Fig. 18 bis 21 ersichtliche Gestalt. Das Gestell 20 umfasst einen Fußrahmen 25 an dem ein Paar von vertikalen Säulen 26 sitzt, die durch Verbinder 27 gegeneinander stabilisiert sind. Dazu gibt es eine aus entsprechenden Säulen und Verbindern zusammengesetzte Gestellergänzung 28, die in den Fig. 18 und 19 zwar noch getrennt aber in den Fig. 20 und 21 im zusammengebauten Zustand gezeigt ist. Bedeutsam ist, dass in diesem Gestell 20 eine Basisplatte 29 sitzt, die in verschiedene, alternative Höhenlagen überführt werden kann, die in den Fig. 19 bzw. 21 mit 29' bzw. 29" bezeichnet sind. Diese Basisplatte 29 trägt das vorerwähnte Fixiermittel 23. Ihre wahlweise Höhenposition im gegebenen Gestell 20 ist abhängig von der Art des Fixiermittels 23 einerseits und des Werkstücks 13 bzw. des Werkstückträgers 14 und dessen Aufsatzes 15 andererseits. Im Fußbereich 22 eines solchen Standardgestells 20 sind nicht näher gezeigte Steuermittel für das Fixiermittel 23 angeordnet. Bedeutsam ist, dass dieses Standardgestell 20 an seinen beiden gegenüberliegenden Seiten Kupplungsmittel 31 besitzt, die mit noch näher zu beschreibenden Gegenkupplungsmitteln 32 zusammenwirken.
Die mit solchen Standardgestellen 20 an den Stationen 10.1 bis 10.10 ausgerüstete Förderbahn 10 bildet ein aus Fig. 2 ersichtliches Standardfördersystem 10'. Dieses System kann, wie bereits erwähnt wurde, an den Stationen 10.1 bis 10.10 mit beliebigen Arbeitsmitteln ausgestattet werden kann. Diese Arbeitsmittel sind erfindungs gemäß Bestandteil einer bestimmten Bearbeitungseinheit 30.1 bis 30, die im Prinzip folgenden grundsätzlich übereinstimmenden Aufbau hat.
Jede Bearbeitungseinheit umfasst zunächst ein Arbeitsgestell, von denen ein erstes, mit 40 gekennzeichnetes Ausführungsbeispiel aus den Fig. 22 und 23 zu entnehmen ist. Das Arbeitsgestell 40 hat Tischform. Unter der Tischplatte 43 befinden sich zwei Böden 41, 42 , die seitlich aus dem Arbeitsgestell 40 in die strich-doppelpunkt- markierten Ausfahrlagen 41 ', 42' von Fig. 23 überführt werden können. Diese Böden 41, 42 tragen Prozesseinheiten 44, die zu den Arbeitsmitteln gehören, welche ergänzend zu dem Arbeitsgestell 40 hinzukommen. In Fig. 22 ist die oberste Prozesseinheit 44 am ausgefahrenen ersten Boden 41 ' zu erkennen. Das Arbeitsgestell 40 ist mit den bereits erwähnten Gegenkupplungsmitteln 32 versehen, die eine definierte Kupplungslage des Arbeitsgestells 40 mit einem der ausgewählten Standardgestelle 20 zulassen. Wie das geschieht ist am besten anhand der Fig. 6 bis 9 zu erkennen.
Die Fig. 6 und 7 zeigen die an der ersten Station 10.1 des Standard-Fördersystems 10' von Fig. 2 erläuterten Verhältnisse, wenn dieses System 10' zwecks Bearbeitung eines bestimmten Werkstücks zu einer aus Fig. 5 ersichtlichen Anlage ergänzt worden ist. In Fig. 6 und 7 ist wie bereits erwähnt wurde, noch die Entkupplungsposition des Standardgestells 20 an dieser Station 10.1 gegenüber einer ihr in diesem Fall zugeordneten spezifischen Bearbeitungseinheit 30.1 dargestellt. Die Station 10.1 hat, wie schon betont wurde, das gleiche Aussehen wie die bereits anhand der Fig. 3 und 4 beschriebene vierte Station 10.4. Die Kupplungs- und Gegenkupplungsmittel 31, 32 zwischen dem Standardgestell 20 und dem Arbeitsgestell 40 wirken horizontal und sind in Fig. 6 und 7 noch außer Eingriff. Dieses Arbeitsgestell 40 ist mit einer Handhebelpresse 33.1 versehen, die sich in einer definierten Lage an einem Ausleger 34 in einem bestimmten seitlichen und länglichen Abstand 36, 3.7 befindet. Der Ausleger 34 ist Bestandteil eines auf dem Arbeitsgestell 40 montierten Aufsatzes 35. So entsteht mittels dieses ersten Arbeitsmittels 33.1 an dem an sich neutralen Arbeitsgestell 40 eine erste B earbeitungsemheit 30.1, die bestimmte Bearbeitungsarbeiten auszuführen gestattet.
Die Fig. 8 und 9 zeigen den Montagefall dieser ersten Bearbeitungseinheit 30.1 mit dem Standardgestell 20 der ersten Station 10.1. Die vorerwähnten Kupplungsmittel 3 1 und Gegenkupplungsmittel 32 sind durch horizontales Ineinanderführen in Eingriff gekommen. In den Fig. 6 und 7 ist der horizontale Verlauf des Kuppeins der Kupplungs- und Gegenkupplungsmittel 31, 32 durch einen horizontalen Pfeil 58 veranschaulicht. Durch die aus Fig. 6 und 7 ersichtlichen definierten Abstände 36, 37 nimmt das Arbeitsmittel 33.1 in Fig. 8 und 9 eine mit der zu bearbeitenden Stelle am Werkstück 13 dieser Station 10.1 exakt ausgerichtete Position ein, die in Fig. 9 mit der vertikalen Positionslinie 38.1 verdeutlicht ist. Auf dieser Weise ist das Standard- Fördersystem 10' nach der Erfindung an der Station 10.1 mit dem richtigen Arbeitsmittel 33.1 in exakter Lage 38.1 versehen. Auf dieser Weise ist aus dem Standard-Fördersystem 10' von Fig. 2 das erwähnte Teilstück der aus Fig. 5 ersichtlichen individuellen Anlage 10" geworden. Die Bedienungsperson 19 kann die in diesem Fall vorgesehene Handhebelpresse 33.1 betätigen. Am Aufsatz 35 des Arbeitsgestells 40 können Träger 39 für erforderliches Arbeitszubehör 45, z.B. Nietteile vorgesehen sein. Sie kommen im Kupplungsfall gemäß Fig. 8 und 9 in eine ergonomisch günstige Lage bezüglich des Arbeitsplatzes der Bedienungsperson 19.
Wie bei den Figurenbenennungen bereits erwähnt wurde, zeigen die Fig. 10 und 1 1 den mit X gekennzeichneten Bereich der individuellen Anlage 10" von Fig. 5. Hier sind an der Station 10.5 des in Fig. 2 gezeigten an sich neutralen Standard- Fördersystems 10' zwei Arbeitsgestelle 40 an gegenüberliegenden Seiten des dortigen Standardgestells 20 horizontal angekuppelt. Das Arbeitsgestell-Paar 40 bildet eine komplexe Bearbeitungseinheit 30.5. Als Arbeitsmittel 33.5 ist hier ein Linear -Handling mit zwei Säulen 46, einer diese verbindenden Laufschiene 47 und zwei darauf laufenden, um eine x- und y- Achse beweglichen Werkzeugen 48, 48'. Diese sind über Schlitten auf der Schiene 47 verfahrbar, welche ihrerseits entlang der Säulen 46 höhenbeweglich ist. Das Linear-Handling 33.5 erlaubt es, das auf dem Standard- Fördersystem 10' heranbewegte Werkstück von der Förderbahn abzuheben und alternativ bzw. nacheinander an die beiden mit 38.5 einerseits und 38.5' andererseits gekennzeichnete Bearbeitungsstellen auf den beiden Arbeitsgestellen 40 zu überführen. Das jeweils aktive Werkzeug 48 setzt, nach Fertigstellung der Bearbeitung an den Stellen 38.5 bzw. 38.5' das Werkstück 13 wieder auf der Förderbahn 10 der Anlage 10" ab, von wo es an die nächste Station gelangt. In Fig. 10 sind wieder die Prozesseinheiten 44 beider Arbeitsgestelle 40 in ausgefahrener Position der beschriebenen Gestellböden 41, 42 zu erkennen.
Die Fig. 12 und 13 zeigen eine abgewandelte Ausführung der in Fig. 10 und 1 1 gezeigten Verhältnisse. Deswegen sind hier zur Bezeichnung der entsprechenden Bauteile die gleichen Bezugszeichen verwendet, weshalb insoweit die bisherige Beschreibung gilt. Es genügt lediglich auf die Unterschiede einzugehen. Diese bestehen im wesentlichen darin, dass hier nur ein Arbeitsgestell 40 verwendet wird, um an ein bestimmtes Standardgestell 20 der gewünschten Station im Standard- Fördersystem 10' angeschlossen zu werden. Die Bearbeitungseinheit umfasst auch hier ein Linear-Handling, welches nur über eine Säule 46 getragene Laufschiene 47 mit dem betreffenden Werkzeug 48 aufweist.
Die Fig. 14 und 15 zeigen die bei der Anlage von Fig. 5 an der mit XIV gekennzeichneten Stelle sich ergebende Verhältnisse. Es geht hier um die an der Station 10.9 von Fig. 2 zu vollziehenden Bearbeitungsvorgänge des betreffenden Werkstücks 13. Die hier an das Stand ardgestell 20 angeschlossene B earbeitungsemheit 30.9 besteht aus einem sogenannten Scara-Roboter, der mit seinem Werkzeug 49 Bewegungen innerhalb des durch die Grenzlinien 51 in Fig. 14 umschlossenen Arbeitsfeld. Dieses Arbeitsfeld 51 umfasst ringförmig eine Roboter-Säule 52, die von dem angekuppelten Arbeitsgestell 40 ausgeht.
Im Längsversatz zum Arbeitsgestell 40 dieser Bearbeitungseinheit 33.9 ist ein Hilfsgestell 50 angeordnet. Dieses Hilfsgestell 50 besteht im vorliegenden Fall aus einem mit dem benachbarten Arbeitsgestell 40 übereinstimmenden Objekt, welches seinerseits durch Kupplungs- und Gegenkupplungsmittel 31, 32 am Arbeitsgestell 40 lagegerecht fixierbar ist. Diese Kupplungs- und Gegenkupplungsmittel 31, 32 sind denjenigen zwischen dem Standardgestell 20 und dem an der Schmalseite des
Arbeitsgestells 40 analog. Das Hilfsgestell 50 befindet sich, wie die Überdeckung des
Arbeitsfelds 51 in Fig. 14 verdeutlicht, im Arbeitsbereich des Werkzeugs 49. Wie schon im vorausgehenden Ausführungsbeispiel von Fig. 10 erläutert wurde, sind zwei alternative Bearbeitungsstellen 38.9 und 38.9' vorgesehen. Dabei befindet sich die eine Bearbeitungsstelle 38.9 auf der Tischplatte des Arbeitsgestells 40, während die andere 38.9' am Hilfsgestell 50 positioniert ist. Die Prozesseinheiten 44 für das
Arbeitsmittel 33.9 und sein Werkzeug 49 können, wie Fig. 14 zeigt, an beiden
Gestellen 40, 50 integriert sein.
Die Fig. 16 und 17 verdeutlichen, wie bereits bei der Figurenbeschreibung angegeben wurde, den mit XVI gekennzeichneten Bereich der Anlage von Fig. 5. Auch in diesem Fall handelt es sich um einen Scara-Roboter 33.2, der die Bearbeitungen an der Station 10.2 der Anlage 10' von Fig. 2 besorgen soll, wenn es um die Bearbeitung des auf der Anlage 10" von Fig. 5 zu behandelnden Werkstücks 13 geht. Es liegen, wegen des analogen Arbeitsmittels, hier die an sich bereits in Fig. 14 und 15 behandelten Verhältnisse vor. Der Unterschied besteht im wesentlichen darin, dass bei der Bearbeitungseinheit 30.2 ein Hilfsgestell fehlt "und daher das dortige Werkzeug 53 ein kleineres Arbeitsfeld 51 nur zu überdecken braucht. Es gibt hier nur eine Bearbeitungsstelle 38.2 an einem definierten Ort der Tischplatte 43 vom Arbeitsgestell 40, wo Bauteile vom Roboter 33 entnommen und am Werkstück 13 montiert werden. Das ist aus Fig. 17 zu erkennen.
Wie Fig. 5 zeigt, kann der Anlage 10" ein zentraler Rechner 54 zugeordnet sein. Dies sorgt für einen Datenaustausch zwischen den diversen Steuermitteln und Prozesseinheiten 44. Damit lässt sich die individuelle Bewegung und Bearbeitung der Werkstücke 13 in der Anlage 10" leicht verändert und kontrollieren.
Wie bereits erwähnt wurde, zeigen die Fig. 24 bis 27 eine alternative Ausbildung des aus der Förderbahn 10 von Fig. 1 erzeugten Standard-Fördersystems 10' anhand eines Teilstücks 55 der daraus erstellten individuellen Anlage. Während die Fig. 27 den fertig montierten Zustand verdeutlicht, ist der gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel unterschiedliche Aufbau anhand dieses Abschnitts 55 am besten aus Fig. 24 zu erkennen. Es werden zur Benennung übereinstimmender Bauteile die gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel verwendet. Es genügt lediglich auf die Unterschiede einzugehen. In übriger Hinsicht gilt die bisherige Beschreibung.
In Fig. 24 ist ein Abschnitt der bereits in Fig. 1 gezeigten Förderbahn 10 zu erkennen, auf welchem ein Werkstückträger 14 transportiert wird. An der mit 10.11 gekennzeichneten Stelle soll eine Station entstehen, deshalb wird hier, wie im ersten Ausführungsbeispiel ein Standardgestell 60 positioniert, welches eine seitliche Gestellverbreiterung 56 besitzt. Auch dieses Standardgestell 60 besitzt im Kopfbereich die bereits im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Fixiermittel, die im Ausführungsbeispiel von Fig. 24 am Werkstückträger 14 angreifen und daher davon verdeckt sind. Die Gestellverbreiterung 56 ragt seitlich aus der Förderbahn 10 heraus und bildet ein Untergestell für eine hier besonders ausgebildete Bearbeitungseinheit 30.11. Auch in diesem zweiten Ausführungsbeispiel bildet somit das unter die Förderbahn 10 platzierte Standardgestell 60 einen Abschnitt eines an sich neutralen Standard-Fördersystems 10', und zwar an einer Station 10.1 1.
Aus einer Vielzahl unterschiedlicher Bearbeitungseinheiten ist eine bestimmte B earbeitungsemheit 30.1 1 ausgewählt worden, die an der Station 10.1 1 wirksam werden soll. In diesem Ausführungsbeispiel besitzen die Bearbeitungseinheiten anstelle der mit Standfüßen ausgerüsteten Arbeitstische 40 des ersten Ausführungsbeispiels nur niedrige Aufsätze 63, welche mit der erwähnten Gestellverbreiterung 56 gekuppelt werden. Die Aufsätze 63 sind das „ObergesteU" für die als „Untergestell" fungierende Gestellverbreiterung 56. Diese Kupplung erfolgt aber nicht horizontal, wie im ersten Ausführungsbeispiel, sondern vertikal, wie durch die Bewegungspfeile 57 in den Details von Fig. 25 bzw. 26 zu ersehen ist. Dazu dienen Kupplungs- und Gegenkupplungsmittel 61, 62, deren Aufbau am besten aus Fig. 26 zu ersehen ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel von Fig. 26 besteht das Kupplungsmittel 61 aus einem aufragenden Zapfen mit konischem Profil. Das Gegenkupplungsmittel 62 ist in Stützfüße 64 vom Aufsatz 63 integriert und besteht im vorliegenden Fall einfach aus einem Hohlprofϊl dieser Stützfüße 64. Dieses Hohlprofil ist natürlich den Dimensionen der Zapfen vom Kupplungsmittel 61 angepasst. Bei der vertikalen Kupplung 57 kommt es wegen der erwähnten Konizität zu einer Selbstzentrierung vom Aufsatz 63 der Bearbeitungseinheit 30.11 gegenüber der Gestellverbreiterung 56 und damit gegenüber dem im Standardgestell 60 vorgesehenen Ort der Fixiermittel für die auf der Förderbahn 10 transportierten Werkstückträger 14.
Die Fig. 27 zeigt, allerdings nur im Bereich der Station 10.11, den fertigen Kupplungszustand zwischen der Bearbeitungseinheit 30.11 an dem in Fig. 24 erläuterten Standard-Fördersystem 10'. Fig. 27 zeigt somit, in Analogie zu Fig. 5, einen Abschnitt aus der im Bereich dieser Station 10.11 in dieser Weise individualisierten Anlage 10". Das an der Bearbeitungseinheit 30.11 vorgesehene Arbeitsmittel 33.11 besteht im vorliegenden Fall aus einem Linear-Handling, welches in Analogie zu dem in Fig. 12 und 13 gezeigten Arbeitsmittel 33.5 gestaltet ist. Das Arbeitsmittel 33.11 ist im Kupplungsfall mit dem Werkstück ausgerichtet, welches auf dem bereits mehrfach erwähnten Werkstückträger 14 an einer definierten Stelle der Förderbahn 10 durch nicht näher erkennbare Fixiermittel positioniert ist.
Auch in diesem zweiten Ausführungsbeispiel kann das Standardgestell 60 mit Böden 59 versehen sein, die, wie im ersten Ausführungsbeispiel, Prozesseinheiten aufnehmen können. Diese Böden 59 sind im dargestellten Ausfuhrungsbeispiel im Bereich der Gestellverbreiterungen 56 angeordnet.
B e z u g s z e i c h e n l i s t e
10 Förderbahn (Fig. 1)
10' Standard-Fördersystem (Fig. 2)
10" Anlage (Fig. 5)
10.1 erste Station von 10' (Fig. 2)
10.2 zweite Station von 10' (Fig. 2)
10.3 dritte Station von 10' (Fig. 2)
10.4 vierte Station von 10' (Fig. 2)
10.5 fünfte Station von 10' (Fig. 2)
10.6 sechste Station von 10' (Fig. 2)
10.7 siebte Station von 10' (Fig. 2)
10.8 achte Station von 10' (Fig. 2)
10.9 neunte Station von 10' (Fig. 2)
10.10 zehnte Station von 10' (Fig. 2)
10.1 1 Station bei 55 (Fig. 24)
11 Fördergut (Fig. 1, 4)
12 Profil (Fig. 4)
13 Werkstück (Fig. 4)
14 Werkstückträger für 15 (Fig. 4)
15 Aufsatz für 13 (Fig. 4)
16 Aufnahme in 15 für 13 (Fig. 4)
17 Transportpfeil (Fig. 1, 2, 3)
18 Fixierstelle an 14, Aufnahme für 24 (Fig. 4)
19 Bedienungsperson (Fig. 8, 9)
20 Standardgestell
21 . Kopfbereich von 20 (Fig. 4)
22 Fußbereich von 20 (Fig. 4)
23 Fixiermittel, längsbeweglicher Stift (Fig. 4)
24 Stopper, längsverschieblicher Stößel (Fig. 4) 25 Fußrahmen von 20 (Fig.18, 19)
26 Säule von 20 (Fig.18, 19)
27 Verbinder von 20 (Fig. 18, 19)
28 Gestellergänzung (Fig. 18, 19)
29 Basisplatte (oberste Position) (Fig. 19) 29' alternative Lage von 29 (Fig. 19)
29" alternative Lage von 29 (Fig. 19)
30.1 erste Bearbeitungseinheit für 10.1 (Fig. 6 bis 9)
30.2 zweite Bearbeitungseinheit für 10.2 (Fig. 16, 17)
30.5 fünfte Bearbeitungseinheit für 10.5 (Fig. 10, 11)
30.9 neunte Bearbeitungseinheit für 10.9 (Fig. 14, 15)
30.11 Bearbeitungseinheit bei 10.11 (Fig. 24)
31 horizontal wirksame Kupplungsmittel an 20
32 horizontal wirksame Gegenkupplungsmittel an 40
33.1 erstes Arbeitsmittel von 30.1, Handhebelpresse (Fig. 6 bis 9)
33.2 zweites Arbeitsmittel von 30.2, Scara-Roboter (Fig. 16, 17)
33.5 fünftes Arbeitsmittel von 30.5, Linear-Handling (Fig. 10, 1 1)
33.9 neuntes Arbeitsmittel von 30.9, Scara-Roboter (Fig. 14, 15)
33.11 Arbeitsmittel von 30.11, Linear-Handling (Fig. 27)
34 Ausleger von 33.1
35 Aufsatz auf 40 bei 30.1 (Fig. 7)
36 seitlicher Abstand von 33.1 gegenüber 40 (Fig. 7)
37 Längsabstand von 33.1 gegenüber 40 (Fig. 6)
38.1 Positionslinie für 31.1 (Fig. 9)
38.2 Arbeitsstelle von 33.2 auf 40 (Fig. 16) 38.5 Arbeitsstelle für 33.5 auf 40 (Fig. 10)
38.5' Arbeitsstelle von 48' auf 40' (Fig. 10)
38.9 Arbeitsstelle von 33.9 auf 40 (Fig. 14)
38.9' Arbeitsstelle von 33.9 auf 50 (Fig. 14)
39 Träger für 45 an 30.1 (Fig. 8)
40 Arbeitsgestell von 30.1 bis 30.9
40' zweites Arbeitsgestell bei 30.5 (Fig. 11)
41 erster Boden von 40 (Einfahrposition, Fig. 23) 41 ' Ausfahrlage von 41 (Einfahrposition, Fig. 23)
42 zweiter Boden von 40 (Einfahrposition, Fig. 23) 42' Ausfahrlage von 42 (Einfahrposition, Fig. 23)
43 Tischplatte von 40
44 Prozesseinheit auf 41 bzw. 42
45 Arbeitszubehör für 33.1, Nietteil (Fig. 8)
46 Säule von 33.5 (Fig. 10, 1 1)
47 Laufschiene von 33.5 (Fig. 10, 11)
48 erstes Werkzeug von 33.5 (Fig. 10, 1 1) 48' zweites Werkzeug von 33.5 (Fig. 10, 11)
49 Werkzeug von 33.9 (Fig. 14, 15)
50 Hilfsgestell zu 40 (Fig. 14, 15)
51 Grenzlinie des Arbeitsfelds von 49 bzw. 53 (Fig. 14 bzw. 16)
52 Säule von 33.9 (Fig. 14, 15)
53 Werkzeug von 33.2 (Fig. 17)
54 Zentralrechner von 10" (Fig. 5)
55 Teilstück der alternativen Anlage 10" (Fig. 27)
56 Gestellverbreiterung von 60
57 vertikales Kuppeln von 56, 63 (Fig. 25, 26)
58 Pfeil des horizontalen Kuppeins von 40, 20 (Fig. 6, 7)
59 Boden in 56 (Fig. 27)
60 Standardgestell (Fig. 24) vertikal wirksames Kupplungsmittel, Zapfen (Fig. 26) vertikal wirksames Gegenkupplungsmittel, Aufnahme (Fig. 26) Aufsatz von 30.11 (Fig. 24) Stützfuß an 63 (Fig. 24)

Claims

Patentansprüche:
1.) Anlage zur Montage und/oder zum Prüfen von Werkstücken (13), die sich in einem Werkstückträger (14) befinden,
mit einer durchgehenden Förderbahn (10) für den Werkstückträger (14) und mit mindestens zwei Stationen (10.1 bis 10.10) zur Bearbeitung der Werkstücke (13) im Träger (14),
mit einer an der Förderbahn (10) anordbaren Bearbeitungseinheit, die an den gewünschten Stationen (10.1 bis 10.10) ein Arbeitsmittel (33.1 bis 33.9) für eine definierte Bearbeitung des Werkstücks (13) positioniert,
mit einem an der Förderbahn (10) angeordneten Stopper (24), welcher den transportierten Werkstückträger (14) für eine definierte Prozessdauer seiner Bearbeitung an der Station (10.1 bis 10.10) stoppt,
und mit einem in der Station (10.1 bis 10.10) angeordneten Fixiermittel (23), welches am Werkstückträger (14) angreift und eine definierte Orientierung des Werkstücks (13) gegenüber dem Arbeitsmittel (33.1 bis 33.9) bewirkt,
dadurch gekennzeichnet,
dass unterhalb der durchgehenden Förderbahn (10), welche eigenständig steht und als Ganzes angetrieben wird, an auswählbaren Stellen, an denen veränderbare Stationen (10.1 bis 10.10) entstehen sollen, eine Schar einheitlicher Standardgestelle (20) frei positionierbar ist,
dass jedes Standardgestell (20) in seinem Kopfbereich (21) das Fixiermittel (23) für die Werkstücke (13) trägt und Kupplungsmittel (31) aufweist, dass die Standardgestelle (20) zusammen mit der Förderbahn (10) ein zunächst neutrales, lückenloses Standard-Fördersystem bilden, welches dauerhaft die Lage der veränderbaren Stationen (10.1 bis 10.10) bestimmt,
dass den Standardgestellen eine Vielzahl unterschiedlicher Bearbeitungseinheiten. (30.1 bis 30.9) zugeordnet ist, welche aus Arbeitsgestellen (40, 40') mit zueinander unterschiedlichen manuell und/oder automatisch betriebenen Arbeitsmitteln (33.1 bis 33.9) bestehen,
wobei die Arbeitsgestelle (40, 40') Gegenkupplungsmittel (32) in einem einheitlichen, den Kupplungsmitteln (31) der Standardgestelle (20) entsprechenden Anordnungsmuster aufweisen,
und dass die Stationen (10.1 bis 10.10) durch Auswahl einer der Bearbeitungseinheit und durch Ankuppeln ihres Arbeitsgestells am zugehörigen Standardgestell (20) entstehen und das Standard-Fördersystem (10') zur gewünschten Anlage (10") individualisieren.
2.) Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsmittel (31) einerseits und die Gegenkupplungsmittel (32) andererseits an mindestens einer Gestellseite des Standardgestells (20) bzw. des Arbeitsgestells (40, 40') angeordnet sind
und dass die Kupplungs- und Gegenkupplungsmittel (31, 32) ein horizontales Kuppeln (58) bzw. Entkuppeln der einzelnen Bearbeitungseinheiten (30.1 bis 30.9) von den im Standard-Fördersystem (10') integrierten Standardgestellen (20) gestatten.
3.) Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Standardgestell (60) eine seitliche Gestellverbreiterung (56) aufweist, welche seitlich aus dem neutralen Standard-Fördersystem (10') herausragt und als Untergestell für eine als Aufsatz (63) ausgebildete, auswählbare Bearbeitungseinheit (30.11) dient,
wobei dieser Bearbeitungs-Aufsatz (63) seinerseits aus einem als niedriges Arbeitsgestell fungierenden Obergestell mit manuell und/oder automatisch betriebenen Arbeitsmitteln (33.1 bis 33.9) besteht,
dass die Kupplungsmittel (61) auf der Oberseite des Untergestells (56) und die Gegenkupplungsmittel (62) auf der Unterseite vom Obergestell (63) angeordnet sind
und dass die Kupplungs- und Gegenkupplungsmittel (61, 62) ein vertikales Kuppeln (57) bzw. Entkuppeln der einzelnen Bearbeitungsaufsätze (30.11) von den Untergestellen (56) der im neutralen Standard-Fördersystem integrierten Standardgestell (60) gestatten.
4.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheiten (30.1 bis 30.9) nicht nur aus zueinander unterschiedlichen Arbeitsmitteln (33.1 bis 33.9) sondern fallweise auch aus zueinander unterschiedlichen Arbeitsgestellen (40, 40') bestehen.
5.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Fußbereich (22) des Standardgestells (20) Steuermittel für die Fixiermittel (23) angeordnet sind.
6.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontal wirksamen Kupplungsmittel (31) an beiden einander gegenüberliegenden Seiten des Standardgestells (20) angeordnet sind und dass jedes dieser Kupplungsmittel (31) zum wahlweisen Anschluss einer ausgewählten Bearbeitungseinheit (30.1 bis 30.9) dient.
7.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Bearbeitungseinheit (30.1 bis 30.9) eine Hilfseinheit anschließbar ist
und dass die Hilfseinheit ihrerseits aus einem am Arbeitsgestell (40) der B earbeitungsemheit (30.1 bis 30.9) anschließbaren Hilfsgestell (50) besteht, welches gegebenenfalls Hilfsarbeitsmittel besitzt.
.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an den Seiten des Arbeitsgestells (40) der Bearbeitungseinheit (30.1 bis 30.9) Gegenkupplungsmittel (32) für das Standardgestell (20) und/oder Anschlussmittel für das Hilfsgestell (50) angeordnet sind.
9.) Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkupplungsmittel (32) einerseits und die Anschlussmittel andererseits zueinander gleich ausgebildet sind.
10.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass für die Steuerung der Arbeitsmittel (33.1 bis 33.9) eine Prozesseinheit (44) dient, und diese Prozesseinheit (44) in die mit diesem Arbeitsmittel (33.1 bis 33.9) versehenen Bearbeitungseinheit (30.1 bis 30.9) integriert ist.
11.) Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass diese Prozesseinheit (44) im Arbeitsgestell (40) der Bearbeitungseinheit (30.1 bis 30.9) angeordnet ist.
2.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderbahn (10) mit Weichen versehen ist, das Steuermittel zur Weichensteuerung vorgesehen sind
und dass diese Steuermittel im Fußbereich (22) vom Standardgestell (20) und/oder vom Arbeitsgestell (40) der anschließbaren Bearbeitungseinheit (30.1 bis 30.9) angeordnet sind.
13.) Anlage nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Arbeitsgestell (40) mehrere Prozesseinheiten (44) und/oder Steuermittel übereinander oder nebeneinander angeordnet sind.
14.) Anlage nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Prozesseinheit (44) und den Steuermitteln ein Datenaustausch erfolgt.
15.) Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zentralrechner (54) vorgesehen ist, welcher mit den Steuermitteln und/oder den Prozesseinheiten (44) von wenigstens einigen der Bearbeitungseinheiten (33.1 bis 30.9) kommuniziert.
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