EP3283359A1 - Montageplattform - Google Patents

Montageplattform

Info

Publication number
EP3283359A1
EP3283359A1 EP16716857.4A EP16716857A EP3283359A1 EP 3283359 A1 EP3283359 A1 EP 3283359A1 EP 16716857 A EP16716857 A EP 16716857A EP 3283359 A1 EP3283359 A1 EP 3283359A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
platform
workpiece
guide
flow production
flow
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Withdrawn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
EP16716857.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Mayr
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.)
KUKA Systems GmbH
Original Assignee
KUKA Systems 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 KUKA Systems GmbH filed Critical KUKA Systems GmbH
Publication of EP3283359A1 publication Critical patent/EP3283359A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D65/00—Designing, manufacturing, e.g. assembling, facilitating disassembly, or structurally modifying motor vehicles or trailers, not otherwise provided for
    • B62D65/02—Joining sub-units or components to, or positioning sub-units or components with respect to, body shell or other sub-units or components
    • B62D65/18—Transportation, conveyor or haulage systems specially adapted for motor vehicle or trailer assembly lines

Definitions

  • the present invention relates to a flow production plant, in particular an assembly and / or production line. Furthermore, the present invention relates to a platform for use in such flow production.
  • the workpieces are usually conveyed continuously through the production or assembly, the
  • Workpieces are often processed in flow mode, ie during transport.
  • the vehicle bodies are often supported in so-called C-hangers suspended by the production or assembly, and meanwhile, for example, edited by fitters.
  • C-hangers suspended by the production or assembly, and meanwhile, for example, edited by fitters.
  • Assembly lines currently have a low level of automation and much of the work is done manually by workers or installers. This has the advantage that such a manual operation can be realized with a very high availability, and the worker can apply his problem-solving logic, which an automation system typically does not have. Thus, a relatively high throughput can be kept largely constant.
  • Manipulators and / or workstations allow. Furthermore, the present invention has for its object to provide a safe workstation, especially for a flow production, with which possible interruptions of flow production can be reduced.
  • the invention relates to a flow production plant, in particular an assembly and / or production line.
  • an assembly line or production line may comprise further systems in addition to the flow production system. Consequently, the invention relates to a system which is suitable for flow production can be used, such as in the shell, assembly or manufacturing.
  • the flow production plant is suitable for vehicle construction.
  • the flow production plant of the present invention according to the particular application
  • flow production here also includes the so-called Taktfertigung.
  • the flow production plant has a conveying device for conveying a workpiece, preferably along a conveying direction of the flow production line.
  • a conveying device for conveying a workpiece, preferably along a conveying direction of the flow production line.
  • the conveyor may include a C-hanger for holding a vehicle body and a corresponding transport for transporting the C-hanger.
  • the flow manufacturing plant according to the invention has a platform which is designed to be substantially in the whole
  • the platform is therefore not an integral part of the flow production plant, but can be fed into the flow production and discharged as needed. Consequently, the platform is transportable, and thus also flexibly applicable in one or different flow production plants.
  • the platform is transportable, and thus also flexibly applicable in one or different flow production plants.
  • Flow production line also have other workstations and / or platforms.
  • the "platform” can be designed in various forms, it can, for example, a flat stage with a scaffold or a
  • Carrier frame to carry different elements or components.
  • the platform has a guide device which is set up to guide the conveyed workpiece along the platform and to break off the guide at any time.
  • the workpiece is thereby conveyed along the platform by means of the conveyor of the flow production plant, and also guided or guided along this platform by means of the guide device directed.
  • the guide device is set up such that this guide of the workpiece can be canceled at any time, so that the workpiece without a guide (in or through the platform) by means of
  • the platform of the flow manufacturing plant has a
  • Processing device which is adapted for processing the conveyed workpiece, while the conveyed workpiece by means of
  • Guidance device is guided. Through the machining direction, a corresponding work process of flow production is carried out.
  • the platform is preferably stationary.
  • the flow production plant according to the invention thus comprises a platform which can advantageously be introduced and removed as a complete cell into the flow production plant. Since the platform has a guide means for guiding the conveyed workpiece, the position of the workpiece in the platform can be precisely defined due to the associated guiding accuracy, so that in turn a precise machining of the
  • the processing device is possible by the processing device. Furthermore, if a fault occurs, the guide can be broken off at any time so that the conveyor of the flow production system can further convey the workpiece unhindered. A shutdown of the conveyor is thus not absolutely necessary when such a disturbance occurs, whereby the output of the flow manufacturing plant is increased.
  • the processing device Since the components can be measured accurately on the platform, for example, the processing device only once relative to the
  • Guidance device be set up so that a corresponding control of the processing device, the exact transformation between the
  • the position of the workpiece to be machined can be set, therefore, a precise machining of the workpiece can be made possible without expensive calibration of the processing device. If the use of the platform is changed, so for example the platform another location of the production plant is introduced to perform another process, advantageously only the machining program of the processing device must be updated - a new setup or measuring the platform is not required.
  • the flow production plant according to the invention preferably further has one
  • Control device which is adapted to detect a fault.
  • the control device is further arranged, in response to the detection of a fault, to cause the guide means of the platform to break off the guidance.
  • the control device can preferably be connected to corresponding sensors, which may preferably be provided in the flow production plant (such as on the platform). When a failure is detected, the control device may accordingly
  • control device is arranged on the platform.
  • the control device may be provided in a control box or the like, and may also be provided together with a manipulator controller, for example.
  • the guidance of a currently conveyed along the platform workpiece (and all subsequent conveyed workpieces) can be suspended so that the workpieces can be freely conveyed along the platform by means of the conveyor. Only after the disturbance has been rectified can the guided workpiece be guided again along the platform by means of the guide device and a machining of the workpiece. Of course, the part that has not been completely machined must be reworked and finished in a later step.
  • the disorder can occur due to various circumstances.
  • the Machining device (such as a manipulator overload error). Further also, detecting a human in a vicinity of the platform can trigger a corresponding disturbance.
  • the platform is also suitable for safe use in a MRK environment.
  • the platform of the flow manufacturing plant further comprises means for moving the platform, which means are arranged for feeding in and out of the platform.
  • these means preferably allow a simple and fast insertion and removal of the platform, wherein the means for moving the platform in particular preferably rollers and / or
  • the platform may also have corresponding recesses and / or reinforcements, which the
  • Allow picking up the platform by means of a forklift or hall crane Since the platform can be easily and quickly brought into the production line as a complete cell, or can also be quickly removed in the event of a malfunction, it is possible to respond flexibly to faults and enable efficient exchange of individual workstations.
  • the processing device of the platform comprises a
  • Manipulator such as a multi-axis articulated arm robot.
  • the platform may include a plurality of manipulators as needed. Further preferably, the platform further comprises a linear unit for moving one or more manipulators. This linear unit can move a manipulator according to the work process to be performed. For example, the linear unit may be adapted to move the manipulator along a guiding direction of the manipulator
  • Manipulator moves at the same speed as the subsidized workpiece, so advantageously no relative speed between the
  • Manipulator without applying elaborate speed transformations edit the workpiece. After machining the workpiece or after the workpiece has left the platform, the linear unit preferably moves the manipulator back to the starting point. Depending on the design can several linear units are provided, each one or more manipulators move.
  • the processing means of the platform is arranged to stop the machining of the workpiece in response to a cancellation of the guide.
  • a guide is aborted, for example, if a malfunction occurs, also the machining of the workpiece by the processing device is aborted.
  • the workpiece can thus be further promoted unhindered by means of the conveyor of the flow production plant, without the operation must be stopped.
  • Articulated robot change its configuration to pull back its end effector.
  • a tilting foot can be provided, on which, for example, an articulated-arm robot is arranged. To cancel the processing, the tilt foot can tip over, causing the
  • Articulated robot is removed from the workpiece. It will be understood by those skilled in the art that an articulated arm robot may be moved, driven or folded in other ways to be removed from the workpiece. Such an active removal will cause the workpiece to break up
  • means are mounted on the platform, which detect whether this retraction option for the manipulator is free, or is blocked, for example by a fitter.
  • the platform of the flow manufacturing plant further comprises means for detecting a conveying speed of the conveyor and / or means for detecting a position of a workpiece relative to the platform.
  • the detected conveying speed can preferably be from the
  • Machining device are considered to edit the workpiece. Since the platform can independently detect the conveying speed, it can be used as a universal platform in the flow production plant because it does not require (or only a few) external information. Detecting the position of a workpiece relative to the platform may be further from the
  • Machining device for machining the workpiece are taken into account, since, for example, the beginning of a machining process can be triggered by this.
  • the means for detecting the speed of the workpiece are taken into account, since, for example, the beginning of a machining process can be triggered by this.
  • the means for detecting the speed of the workpiece are taken into account, since, for example, the beginning of a machining process can be triggered by this.
  • Conveyor and / or the means for detecting the position of the workpiece provided on the guide means When guiding the conveyed workpiece, preferably the speed of the conveyor can be detected directly, and / or the position of the guided and conveyed workpiece can be detected.
  • the guide means of the platform comprises at least one guide rail, and more preferably two guide rails, which are movably arranged between a first position and a second position.
  • the guide rails are in particular preferably movable relative to one another.
  • the guide rails in the first position thereby effect a guiding of the conveyed workpiece along the platform, and a break of the guide in the second position.
  • the use of two rails thereby allows a precise guiding of the workpiece along the
  • the guide device can also have more than two guide rails, whereby a guiding of, for example, large and bulky workpieces can be controlled more accurately.
  • the guide rails in the first position are closer to each other / arranged to each other than in the second position, so that the guiding of the workpiece is made possible by a kind of pinching of the workpiece by the two guide rails, without the conveying of the workpiece is blocked.
  • the two guide rails are further apart in the second position, so that an immediate contact of the workpiece by the guide rails is preferably no longer given, so that no guide acts.
  • the first and second positions differ in that the guide rails are in each of a first and second vertical position.
  • the guide rails move to the second position, whereby the workpiece is released.
  • the guide rails move laterally away from each other and / or down to break off the guide.
  • the guide rails in the second position are arranged closer to each other, but in their path from the first position to the second position occupy a further spaced intermediate position and preferably also move down / up from the workpiece to be machined, thus a kind of circular or perform elliptical motion to move from the first position to the second position.
  • the weight force of the workpiece and / or the guide device can preferably be used for positioning by the guide rail preferably being arranged so that the workpiece and / or the guide device on the guide rail by its own weight can run along this, the guide rail touches it and so a precise position is defined.
  • the guide rail preferably deflects the workpiece and / or the guide device out of bottom dead center, thus lifting it slightly.
  • the workpiece is guided by contact of the guide rails with a part of the conveyor and / or a part of the workpiece. Through this contact, the workpiece can be efficiently guided along the platform, the forward movement of the workpiece being provided mainly by the conveyor.
  • the guide rails preferably have rollers, belts (such as a belt) and / or balls, which are in the first position in contact with a part of the conveyor and / or a part of the workpiece.
  • the conveyor or the workpiece can be guided substantially frictionless along the guide rails, and are guided by them along the platform precisely.
  • the guide device comprises at least one driver, and more particularly a mandrel, which in a conveying direction of
  • Flow production plant is at least linearly movable.
  • This driver or this mandrel can with a part of the conveyor and / or a part of Workpiece interact and thus allow the leadership.
  • the driver can preferably be withdrawn, so that no contact with a part of the conveyor and / or a part of the workpiece exists or can exist.
  • a running rail is furthermore used, which can be arranged, for example, on a part of the conveyor or on a part of the workpiece, and interacts with the driver.
  • the running rail can also be arranged on the platform.
  • a running rail can be provided on the conveyor, which can interact with the guide device, so that it can absorb vibrations and, for example, can discharge into the platform.
  • Conveyor can be reduced, and joining forces are caught due to the processing facilities.
  • Damper devices may be provided on the conveyor, which prevent lateral vibrations of the guided workpiece, and the
  • the present invention relates to a platform for use in a flow production, and in particular an assembly and / or production line, in which flow production a workpiece is conveyed along a conveying direction.
  • the platform has a guide device which is set up to guide the conveyed workpiece along the platform and to break off the guide at any time.
  • the platform has a processing device, which is set up for processing the conveyed workpiece, while the conveyed workpiece by means of
  • the platform is designed to be as a whole in the flow production and discharged.
  • the platform preferably provides all important technical elements Available to be used as a universal platform in a flow production. If a fault occurs, a workpiece can be released quickly and efficiently, so that it can be conveyed further in flow production.
  • the platform further comprises means for moving the platform, which are adapted for infeed and outfeed of the platform, wherein the means for moving more preferably comprise rollers and / or air cushions.
  • the processing device comprises at least one
  • Manipulator and the platform further preferably comprises a linear unit for moving the at least one manipulator.
  • the platform further preferably comprises a linear unit for moving the at least one manipulator.
  • Processing means of the platform further adapted to cancel the machining of the workpiece in response to a cancellation of the guide.
  • platform according to the invention may preferably correspond to the platform of the flow production line according to the invention, and the features and advantages described in the context also apply to the platform according to the invention.
  • the present invention relates to a method for operating a flow manufacturing plant described above and in particular for operating a platform described above.
  • the method in this case comprises guiding a conveyed workpiece along the platform by means of the guide device, and machining the workpiece during the guiding by means of the
  • Processing device This represents the normal operation, so to speak, in which the conveyed workpiece is guided and thereby preferably aligned, so that it can be machined precisely.
  • the method comprises a cancellation of the leadership and / or a
  • the guide is aborted and the workpiece released, and / or the machining of the workpiece aborted, so that the workpiece can be freely conveyed further in flow production.
  • the machining of the workpiece comprises screwing, welding, riveting, gluing and / or putting a plug.
  • Fig. 1 shows schematically an embodiment of an inventive
  • Fig. 2 shows schematically another embodiment of a flow manufacturing plant according to the invention.
  • FIG. 3 is a flowchart of a method according to the invention.
  • Fig. 1 is a flow production plant, or a part of a
  • a platform 10 and a C-hanger 20 part of a conveyor
  • further processing systems can be provided, which process a workpiece (not shown), which is conveyed by the C-hanger, accordingly.
  • the platform 10 is portable and flexible in location: it can be moved as a whole, for example, to be used at another point of the flow production plant.
  • the illustrated platform 10 has two guide rails 11a, 11b which are in contact with the C-hanger 20 and thus guide it through the platform 10. Since the lateral deflection, or position of the C-hanger 20 may vary by, for example, about 20 mm, this guide is the
  • Guide rails 11a, 11b can be shaped such that they allow easy insertion of the C-hanger 20 in the guide.
  • the platform 10 comprises two manipulators, which are designed as multiaxial articulated-arm robots 12.
  • the articulated arm 12 are each provided on a linear axis 13, which allow a separate or simultaneous movement of the articulated arm 12 along the platform 10.
  • the articulated-arm robots 12 can be moved together with the conveyed C-hanger 20 in order to machine a corresponding workpiece while it is conveyed and guided by the platform 10.
  • a control device 17 is set up on the platform, which can detect faults in order to break off the guidance.
  • means 18 eg suitable sensors
  • These means 18 may also serve to detect the position of the workpiece relative to the platform 10.
  • speedometer are further arranged (not shown), which allow to determine the speed of the C-hanger 20.
  • speed values over the entire length can be tapped off by means of a roller via a safe encoder.
  • Fig. 2 two sensors 14 are additionally shown, which monitor an environment of the platform 10. If, for example, a fitter 30 of the
  • an interference signal can be triggered, which causes the platform 10, the
  • Guide rails 11a, 11b fold away outwards and downwards. This is done by means of the illustrated double joints 15, which allow a folding of the guide rails 11a, 11b when folding, so that ultimately the C-hanger 20 is released and can be promoted through the platform 10 unhindered. Falling below a predefined second distance, a second interference signal can be triggered, which is an emergency stop the
  • Conveyor causes, whereby the C-hanger 20 is stopped.
  • the four articulated arm robots 12 in Fig. 2 are respectively provided on retraction feet 16, which a quick and safe retraction of the
  • FIG. 3 a flow chart of an example method 100 for operating a platform according to an embodiment of the present invention is shown.
  • the method will be described with reference to the components shown in Figs. However, the method should not be limited thereto.
  • step 101 in which a C-carrier 20 together with
  • Workpiece is inserted into the guide rails 11a, 11b, so that it is then guided guided by the platform 10.
  • decision 102 it is checked during the guidance of the C-carrier 20 whether there is a fault. This disturbance can result from incorrect insertion of the C-carrier 20 into the guide rails 11a, 11b, or from approaching a fitter 30 to the platform 10 or the like.
  • the processing step is started by the manipulators 12 in the following step 103.
  • decision 104 it is checked during the processing whether there is a fault.
  • this disorder can also result from a malfunction or, for example, an overload error of a manipulator 12.
  • step 105 If the decision 104 is negative, that is, there is no error, in the following step 105, after completion of the processing, the C-beam 20 is executed from the guide rails 11a, 11b, and the manipulators 12 may return to their original position. Thereafter, the process may be repeated by introducing a new C-carrier 20 in accordance with step 101.
  • a subsequent decision 110, 140 is used to check whether the fault is serious, ie exceeds a predefined limit value.
  • Such a serious disturbance may be, for example, a direct entry of a worker 30 into the platform 10, which poses an acute danger to the worker 30. If such a serious fault is detected in the decisions 110, 140, a hanger emergency stop function is activated in step 120, whereby the flow production (and also the processes of the platform 10) for
  • step 111 the lead is aborted.
  • step 141 If it has been determined in decision 140 that the disturbance found in decision 104 is not serious, then in the following step 141 the guidance and the processing by the
  • Manipulators 12 aborted.
  • the guide rails 11a, 11b folded away, and continue to move the manipulators 12 in a specific position or configuration, so that the C-hanger 20 together with the workpiece are transported unhindered in the following step 130 through the platform can.
  • the manipulators 12 are also withdrawn by means of the withdrawal feet 16 of the workpiece. As described, all following C-hangers 20 are now conveyed through the platform 10 unhindered. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fließfertigungsanlage, insbesondere einer Montage- und/oder Fertigungsstraße. Die Fließfertigungsanlage umfasst dabei eine Fördereinrichtung zum Fördern eines Werkstücks entlang einer Förderrichtung der Fließfertigungsanlage. Ferner betrifft die Erfindung eine Plattform zum Einsatz in einer Fließfertigung, welche eine Führungseinrichtung und eine Bearbeitungseinrichtung umfasst, wobei die Plattform ausgebildet ist, um als im Wesentlichen Ganzes in die Fließfertigung ein-und ausgeschleust zu werden. Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Fließfertigungsanlage oder eine Plattform.

Description

Montageplattform
1. Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fließfertigungsanlage, insbesondere einer Montage- und/oder Fertigungsstraße. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Plattform zum Einsatz in einer solchen Fließfertigung.
2. Technischer Hintergrund
In einer Serien- oder Fließfertigung werden üblicherweise Werkstücke sukzessive durch einzelne Stationen transportiert, wobei in diesen Stationen das Werkstück verschiedenen Arbeitsprozessen unterworfen wird. So werden insbesondere beim Fahrzeugbau Fahrzeugkarosserien durch eine Vielzahl von Bearbeitungsstationen transportiert, in denen verschiedene Prozesse, wie beispielsweise ein
Schweißprozess, durchgeführt werden. Dabei werden die Werkstücke meistens kontinuierlich durch die Fertigung oder Montage gefördert, wobei die
Werkstücke häufig im Fließbetrieb, also während des Transports, bearbeitet werden.
Beim Fahrzeugbau werden die Fahrzeugkarosserien häufig in sogenannten C-Gehängen hängend durch die Fertigung oder Montage gefördert, und derweil beispielsweise von Monteuren bearbeitet. In solchen Fertigungs- oder
Montagestraßen liegt derzeit ein geringer Automatisierungsgrad vor, und ein Großteil der Arbeiten wird von Werkern oder Monteuren manuell durchgeführt. Dies hat den Vorteil, dass eine solche manuelle Tätigkeit mit einer sehr hohen Verfügbarkeit realisiert werden kann, und der Werker seine Problemlösungslogik anwenden kann, über welche ein Automatisierungssystem typischerweise nicht verfügt. Somit kann ein relativ hoher Durchsatz weitestgehend konstant gehalten werden.
Der Einsatz von Manipulatoren oder Robotern in solchen Anlagen erhöht zwar die Genauigkeit und Präzision der durchzuführenden Arbeiten, allerdings bringt dieser auch Nachteile mit sich: Zum einen ist eine aufwendige Einrichtung und Kalibrierung der Manipulatoren in der jeweiligen Arbeitsstation notwendig. Somit ist insbesondere ein orts- und arbeitsflexibler Einsatz von Manipulatoren in einer Fließfertigung schwierig. Da insbesondere im Fahrzeugbau die genaue Position der einzelnen Karosserien in einer Arbeitsstation unterschiedlich sein kann, muss ferner die genaue Position der Werkstücke im Betrieb bestimmt werden, um eine präzise Arbeit des Manipulators zu ermöglichen. Weiterhin erhöht der Einsatz von Manipulatoren das Verletzungsrisiko für Menschen, insbesondere wenn der Manipulator nicht (oder nur bedingt) für den Einsatz in einer Mensch-Roboter- Kollaboration (MRK) Umgebung geeignet ist. Letztendlich bewirkt eine eventuell auftretende Störung, wie etwa eine Überlastung eines Manipulators, meist ein Auslösen einer Notaus-Funktion, wodurch die
Fließfertigung unterbrochen wird, sodass hierdurch letztendlich der Durchsatz und Umsatz leidet. Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine flexible und einfache Inbetriebnahme von Manipulatoren in Fließfertigungen zu ermöglichen. Es ist dabei insbesondere eine Aufgabe, eine einfache Austauschbarkeit von
Manipulatoren und/oder Arbeitsstationen zu ermöglichen. Ferner liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine sichere Arbeitsstation, insbesondere für eine Fließfertigung, bereitzustellen, mit welcher mögliche Unterbrechungen der Fließfertigung reduziert werden.
Diese und weitere Aufgaben, welche beim Lesen der folgenden Beschreibung ersichtlich werden, werden mit einer Fließfertigungsanlage nach Anspruch 1, einer Plattform nach Anspruch 10 und einem Verfahren zum Betreiben einer Fließfertigungsanlage bzw. einer Plattform nach Anspruch 14 gelöst.
3. Inhalt der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Fließfertigungsanlage, insbesondere einer Montage- und/oder Fertigungsstraße. Eine Montage- oder Fertigungsstraße kann dabei, je nach Ausgestaltung, neben der Fließfertigungsanlage weitere Anlagen umfassen. Folglich betrifft die Erfindung eine Anlage, welche für eine Fließfertigung eingesetzt werden kann, wie zum Beispiel im Rohbau, der Montage oder einer Fertigung. Insbesondere vorzugsweise eignet sich die Fließfertigungsanlage für den Fahrzeugbau. Der Fachmann versteht dabei, dass die Fließfertigungsanlage der vorliegenden Erfindung entsprechend dem jeweiligen Einsatz
unterschiedliche Arbeitsstationen umfassen kann. Der Begriff„Fließfertigung" umfasst hier auch die sogenannte Taktfertigung.
Die erfindungsgemäße Fließfertigungsanlage weist eine Fördereinrichtung zum Fördern eines Werkstücks, vorzugsweise entlang einer Förderrichtung der Fließfertigungsanlage, auf. Der Fachmann versteht dabei, dass üblicherweise ein Werkstück mittels der Fördereinrichtung durch verschiedene Arbeitsstationen einer Fließfertigung transportiert wird. So kann beispielsweise im Fahrzeugbau die Fördereinrichtung ein C-Gehänge zum Halten einer Fahrzeugkarosserie und eine entsprechende Transporteinrichtung zum Transportieren des C-Gehänges umfassen.
Weiterhin weist die erfindungsgemäße Fließfertigungsanlage eine Plattform auf, welche ausgebildet ist, um als im Wesentlichen Ganzes in die
Fließfertigungsanlage ein- und ausgeschleust zu werden. Die Plattform ist somit kein integraler Bestandteil der Fließfertigungsanlage, sondern kann in die Fließfertigung ein- und ausgeschleust werden, je nach Bedarf. Folglich ist die Plattform transportabel, und somit auch ortsflexibel in einer oder verschiedenen Fließfertigungsanlagen einsetzbar. Neben der Plattform kann die
Fließfertigungsanlage auch weitere Arbeitsstationen und/oder Plattformen aufweisen. Die„Plattform" kann dabei in verschiedenen Formen ausgebildet sein, so kann sie beispielsweise eine ebene Bühne mit einem Gerüst oder einem
Trägerrahmen aufweisen, um verschiedene Elemente oder Komponenten zu tragen.
Die Plattform weist dabei eine Führungseinrichtung auf, welche eingerichtet ist zum Führen des geförderten Werkstücks entlang der Plattform und zum jederzeitigen Abbrechen der Führung. Das Werkstück wird dabei mittels der Fördereinrichtung der Fließfertigungsanlage entlang der Plattform gefördert, und mittels der Führungseinrichtung entlang dieser Plattform geführt oder auch geleitet. Die Führungseinrichtung ist dabei derart eingerichtet, dass diese Führung des Werkstücks jederzeit abgebrochen werden kann, sodass das Werkstück ohne Führung (in der bzw. durch die Plattform) mittels der
Fördereinrichtung weiter gefördert werden kann. Ferner weist die Plattform der Fließfertigungsanlage eine
Bearbeitungseinrichtung auf, welche eingerichtet ist zum Bearbeiten des geförderten Werkstücks, während das geförderte Werkstück mittels der
Führungseinrichtung geführt wird. Durch die Bearbeitungsrichtung wird dabei ein entsprechender Arbeitsprozess der Fließfertigung durchgeführt. Beim Führen und Bearbeiten des Werkstücks ist die Plattform vorzugsweise ortsfest.
Die erfindungsgemäße Fließfertigungsanlage umfasst somit eine Plattform, welche vorteilhaft als komplette Zelle in die Fließfertigungsanlage ein- und ausgeschleust werden kann. Da die Plattform eine Führungseinrichtung zum Führen des geförderten Werkstücks aufweist, kann aufgrund der damit verbundenen Führungsgenauigkeit die Position des Werkstücks in der Plattform präzise definiert werden, sodass wiederum ein präzises Bearbeiten des
Werkstücks durch die Bearbeitungseinrichtung möglich ist. Ferner kann bei Auftreten einer Störung die Führung jederzeit abgebrochen werden, sodass die Fördereinrichtung der Fließfertigungsanlage das Werkstück ungehindert weiterfördern kann. Ein Abschalten der Fördereinrichtung ist beim Auftreten einer solchen Störung somit nicht zwingend notwendig, wodurch der Ausstoß der Fließfertigungsanlage erhöht wird.
Da die Komponenten auf der Plattform genau vermessen werden können, muss beispielsweise die Bearbeitungseinrichtung nur einmalig relativ zu der
Führungseinrichtung eingerichtet werden, sodass eine entsprechende Steuerung der Bearbeitungseinrichtung die genaue Transformation zwischen der
Bearbeitungseinrichtung und Führungseinrichtung kennt. Da durch die
Führungseinrichtung die Position des zu bearbeitenden Werkstücks festgelegt werden kann, kann folglich ein präzises Bearbeiten des Werkstücks ohne aufwendiges Kalibrieren der Bearbeitungseinrichtung ermöglicht werden. Wenn der Einsatz der Plattform gewechselt wird, die Plattform also beispielsweise an einer anderen Stelle der Fertigungsanlage eingeschleust wird, um einen anderen Prozess durchzuführen, muss vorteilhaft lediglich das Bearbeitungsprogramm der Bearbeitungseinrichtung aktualisiert werden - ein neues Einrichten bzw. Vermessen der Plattform ist nicht erforderlich. Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Fließfertigungsanlage weiter eine
Steuerungsvorrichtung auf, welche zum Detektieren einer Störung eingerichtet ist. Dabei ist die Steuerungsvorrichtung ferner eingerichtet, in Reaktion auf das Detektieren einer Störung, die Führungseinrichtung der Plattform zu veranlassen, die Führung abzubrechen. Der Fachmann versteht, dass die Steuerungsvorrichtung dabei vorzugsweise mit entsprechenden Sensoren verbunden sein kann, welche vorzugsweise in der Fließfertigungsanlage (wie beispielsweise an der Plattform) bereitgestellt sein können. Wenn eine Störung detektiert wird, kann die Steuerungsvorrichtung entsprechende
Steuerungssignale ausgeben, welche die Führungseinrichtung zum Abbrechen der Führung veranlassen. Ferner vorzugsweise ist die Steuerungsvorrichtung an der Plattform angeordnet. Beispielsweise kann diese in einem Steuerungskasten oder ähnlichem bereitgestellt sein, und kann beispielsweise auch zusammen mit einer Manipulatorsteuerung bereitgestellt sein.
Insbesondere kann, wenn eine Störung detektiert ist, die Führung eines momentan entlang der Plattform geförderten Werkstücks (als auch aller folgenden geförderten Werkstücke) ausgesetzt werden, sodass die Werkstücke ungehindert entlang der Plattform mittels der Fördereinrichtung gefördert werden können. Erst nach Beheben der Störung kann wieder ein Führen des geförderten Werkstücks entlang der Plattform mittels der Führungseinrichtung und ein Bearbeiten des Werkstücks durchgeführt werden. Das nicht vollständig bearbeitete Werkstück muss natürlich in einem später folgenden Schritt nachbearbeitet und fertiggestellt werden.
Die Störung kann dabei aufgrund verschiedener Umstände auftreten.
Beispielsweise kann sie aus einem fehlerhaften Führen des Werkstücks entlang der Plattform resultieren, oder auch aus einem Fehler der
Bearbeitungseinrichtung (wie etwa ein Manipulator- Überlast-Fehler). Ferner kann auch ein Detektieren eines Menschen in einer näheren Umgebung der Plattform eine entsprechende Störung auslösen. Somit ist die Plattform auch für einen sicheren Einsatz in einer MRK- Umgebung geeignet.
Vorzugsweise weist die Plattform der Fließfertigungsanlage ferner Mittel zum Bewegen der Plattform auf, welche Mittel zum Ein- und Ausschleusen der Plattform eingerichtet sind. Dabei erlauben diese Mittel vorzugsweise ein einfaches und schnelles Ein- und Ausschleusen der Plattform, wobei die Mittel zum Bewegen der Plattform insbesondere vorzugsweise Rollen und/oder
Luftkissen umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Plattform auch entsprechende Aussparungen und/oder Verstärkungen aufweisen, welche das
Aufnehmen der Plattform mittels eines Gabelstaplers oder Hallenkrans erlauben. Da die Plattform vorzugsweise als komplette Zelle einfach und schnell in die Fließfertigungsanlage gebracht werden kann, oder bei einer Störung auch schnell wieder entfernt werden kann, kann flexibel auf Störungen reagiert werden und ein effizienter Austausch einzelner Arbeitsstationen ermöglicht werden.
Vorzugsweise umfasst die Bearbeitungseinrichtung der Plattform einen
Manipulator, wie beispielsweise einen mehrachsigen Gelenkarmroboter.
Insbesondere bevorzugt kann die Plattform, je nach Bedarf, eine Mehrzahl von Manipulatoren umfassen. Weiter vorzugsweise umfasst die Plattform weiterhin eine Lineareinheit zum Bewegen eines oder mehrerer Manipulatoren. Diese Lineareinheit kann einen Manipulator entsprechend dem durchzuführenden Arbeitsprozesses bewegen. Beispielsweise kann die Lineareinheit dazu eingerichtet sein, den Manipulator entlang einer Führungsrichtung der
Führungseinrichtung oder auch entlang der Förderrichtung der
Fließfertigungsanlage zu bewegen. Insbesondere vorzugsweise wird der
Manipulator dabei in derselben Geschwindigkeit bewegt wie das geförderte Werkstück, sodass vorteilhaft keine Relativgeschwindigkeit zwischen dem
Manipulator und dem geförderten Werkstück vorliegt. Somit kann der
Manipulator ohne Anwenden von aufwändige Geschwindigkeitstransformationen das Werkstück bearbeiten. Nach Bearbeiten des Werkstücks bzw. nachdem das Werkstück die Plattform verlassen hat bewegt die Lineareinheit den Manipulator vorzugsweise zum Ausgangspunkt zurück. Je nach Ausgestaltung können mehrere Lineareinheiten bereitgestellt sein, die jeweils einen oder mehrere Manipulatoren bewegen.
Weiter vorzugsweise ist die Bearbeitungseinrichtung der Plattform eingerichtet zum Abbrechen des Bearbeitens des Werkstücks, in Reaktion auf ein Abbrechen der Führung. Wenn also eine Führung abgebrochen wird, beispielsweise wenn eine Störung auftritt, wird auch das Bearbeiten des Werkstücks durch die Bearbeitungseinrichtung abgebrochen. Das Werkstück kann also ungehindert mittels der Fördereinrichtung der Fließfertigungsanlage weiter gefördert werden, ohne dass der Betrieb aufgehalten werden muss. Beispielsweise kann ein
Gelenkarmroboter seine Konfiguration ändern, um seinen Endeffektor zurückzuziehen. Insbesondere vorzugsweise kann ein Kippfuß bereitgestellt werden, auf welchem beispielsweise ein Gelenkarmroboter angeordnet ist. Zum Abbrechen des Bearbeitens kann der Kippfuß umkippen, wodurch der
Gelenkarmroboter von dem Werkstück entfernt wird. Der Fachmann versteht, dass ein Gelenkarmroboter auch auf andere Art und Weise bewegt, gefahren oder geklappt werden kann, um von dem Werkstück entfernt zu werden. Durch ein solches aktives Entfernen wird das Werkstück vor eventuell auftretenden
Schäden geschützt. Ferner vorzugsweise sind an der Plattform Mittel angebracht, welche erkennen, ob diese Rückzugsmöglichkeit für den Manipulator frei ist, oder beispielsweise durch einen Monteur blockiert wird.
Vorzugsweise weist die Plattform der Fließfertigungsanlage ferner Mittel zum Detektieren einer Fördergeschwindigkeit der Fördereinrichtung und/oder Mittel zum Detektieren einer Position eines Werkstücks relativ zu der Plattform auf. Die detektierte Fördergeschwindigkeit kann dabei vorzugsweise von der
Bearbeitungseinrichtung berücksichtigt werden, um das Werkstück zu bearbeiten. Da die Plattform selbstständig die Fördergeschwindigkeit detektieren kann, ist sie als universelle Plattform in der Fließfertigungsanlage einsetzbar, da sie nicht (oder nur wenige) externe Informationen benötigt. Das Detektieren der Position eines Werkstücks relativ zu der Plattform kann ferner von der
Bearbeitungseinrichtung zum Bearbeiten des Werkstücks berücksichtigt werden, da beispielsweise der Beginn eines Bearbeitungsprozesses hierdurch ausgelöst werden kann. Vorzugsweise sind die Mittel zum Detektieren der Geschwindigkeit der
Fördereinrichtung und/oder die Mittel zum Detektieren der Position des Werkstücks an der Führungseinrichtung bereitgestellt. Beim Führen des geförderten Werkstücks kann dabei vorzugsweise direkt die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung detektiert werden, und/oder die Position des geführten und geförderten Werkstücks detektiert werden. Somit ist eine genaue und
zuverlässige Bearbeitung des Werkstücks in der Plattform realisierbar.
Vorzugsweise umfasst die Führungseinrichtung der Plattform zumindest eine Führungsschiene, und insbesondere vorzugsweise zwei Führungsschienen, die zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung beweglich eingerichtet sind. Dabei sind die Führungsschienen insbesondere vorzugsweise relativ zueinander beweglich. Die Führungsschienen in der ersten Stellung bewirken dabei ein Führen des geförderten Werkstücks entlang der Plattform, und ein Abbrechen der Führung in der zweiten Stellung. Die Verwendung von zwei Schienen erlaubt dabei ein präzises Führen des Werkstücks entlang der
Plattform, wodurch die seitliche Position des Werkstücks genau definiert wird. Der Fachmann versteht dabei, dass die Führungseinrichtung auch mehr als zwei Führungsschienen aufweisen kann, wodurch ein Führen von beispielsweise großen und unförmigen Werkstücken genauer gesteuert werden kann. Vorzugsweise sind die Führungsschienen in der ersten Stellung näher beieinander/zueinander angeordnet als in der zweiten Stellung, sodass das Führen des Werkstücks durch eine Art Einklemmen des Werkstücks durch die zwei Führungsschienen ermöglicht wird, ohne dass das Fördern des Werkstücks blockiert wird. Vorzugsweise sind die zwei Führungsschienen in der zweiten Stellung weiter voneinander entfernt, sodass eine unmittelbare Berührung des Werkstücks durch die Führungsschienen vorzugsweise nicht mehr gegeben ist, sodass keine Führung wirkt. Vorzugsweise unterscheiden sich die erste und zweite Stellung dadurch, dass die Führungsschienen in jeweils einer ersten und zweiten vertikalen Position sind. Zum Abbrechen der Führung fahren die Führungsschienen in die zweite Stellung, wodurch das Werkstück freigegeben wird. Vorzugsweise bewegen sich die Führungsschienen seitlich weg voneinander und/oder nach unten, um die Führung abzubrechen. Weiterhin ist es möglich, dass die Führungsschienen in der zweiten Position zwar näher zueinander angeordnet sind, in ihrem Weg von der ersten Position zur zweiten Position jedoch eine weiter voneinander beabstandete Zwischenposition einnehmen und sich bevorzugt ebenso nach unten/oben von dem zu bearbeitenden Werkstück wegbewegen, somit eine Art kreis- oder ellipsenförmige Bewegung durchführen um von der ersten Position in die zweite Position zu gelangen.
Ebenso kann vorzugsweise bei zumindest einer Führungsschiene, insbesondere bei nur einer Führungsschiene, die Gewichtskraft des Werkstücks und/oder der Führungseinrichtung zur Positionierung herangezogen werden, indem die Führungsschiene vorzugsweise so angeordnet ist, dass das Werkstück und/ oder die Führungseinrichtung an der Führungsschiene durch ihr Eigengewicht an dieser entlang laufen kann, die Führungsschiene dabei berührt und so eine genaue Position definiert ist. Bevorzugt lenkt hierbei die Führungsschiene das Werkstück und/oder die Führungseinrichtung aus dem unteren Totpunkt aus, hebt diese somit etwas an.
Insbesondere vorzugsweise erfolgt das Führen des Werkstücks durch Kontakt der Führungsschienen mit einem Teil der Fördereinrichtung und/oder einem Teil des Werkstücks. Durch diesen Kontakt kann das Werkstück effizient entlang der Plattform geführt bzw. geleitet werden, wobei die Vorwärtsbewegung des Werkstücks hauptsächlich durch die Fördereinrichtung bereitgestellt wird.
Die Führungsschienen weisen dabei vorzugsweise Rollen, Bänder (wie beispielsweise ein Gurtband) und/oder Kugeln auf, welche in der ersten Stellung in Kontakt mit einem Teil der Fördereinrichtung und/oder einem Teil des Werkstücks sind. Durch diese Mittel kann die Fördereinrichtung bzw. das Werkstück im Wesentlichen reibungsfrei entlang der Führungsschienen geleitet werden, und durch diese entlang der Plattform präzise geführt werden.
Vorzugsweise umfasst die Führungseinrichtung zumindest einen Mitnehmer, und weiter insbesondere einen Dorn, welcher in einer Förderrichtung der
Fließfertigungsanlage zumindest linear verfahrbar ist. Dieser Mitnehmer bzw. dieser Dorn kann mit einem Teil der Fördereinrichtung und/oder einem Teil des Werkstücks interagieren und somit die Führung ermöglichen. Zum jederzeitigen Abbrechen der Führung kann der Mitnehmer vorzugsweise zurückgezogen werden, sodass kein Kontakt mehr mit einem Teil der Fördereinrichtung und/oder einem Teil des Werkstücks besteht bzw. bestehen kann. Bei der Verwendung eines solchen Mitnehmers wird die seitliche Position des
Werkstücks vorzugsweise nicht verändert, sondern lediglich detektiert. Somit kann die Bearbeitungsvorrichtung unter Berücksichtigung der detektierten seitlichen Position des Werkstücks dieses präzise bearbeiten. Vorzugsweise wird dabei ferner eine Laufschiene eingesetzt, welche beispielsweise an einem Teil der Fördereinrichtung oder an einem Teil des Werkstücks angeordnet sein kann, und mit dem Mitnehmer interagiert. Alternativ kann die Laufschiene auch an der Plattform angeordnet sein.
Insbesondere vorzugsweise kann eine Laufschiene an der Fördereinrichtung bereitgestellt sein, welche mit der Führungseinrichtung wechselwirken kann, sodass sie Schwingungen aufnehmen kann und beispielsweise in die Plattform ableiten kann. Somit können einmal Schwingungen bedingt durch die
Fördereinrichtung reduziert werden, als auch Fügekräfte bedingt durch die Bearbeitungseinrichtungen aufgefangen werden. Vorzugsweise können
Dämpfervorrichtungen an der Fördereinrichtung bereitgestellt sein, welche seitliche Schwingungen des geführten Werkstücks verhindern, und das
Werkstück somit relativ zu der Bearbeitungsvorrichtung stabilisieren.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Plattform zum Einsatz in einer Fließfertigung, und insbesondere einer Montage und/oder Fertigungsstraße, in welcher Fließfertigung ein Werkstück entlang einer Förderrichtung gefördert wird. Die Plattform weist dabei eine Führungseinrichtung auf, welche eingerichtet ist zum Führen des geförderten Werkstücks entlang der Plattform und zum jederzeitigen Abbrechen der Führung. Weiterhin weist die Plattform eine Bearbeitungseinrichtung auf, welche eingerichtet ist zum Bearbeiten des geförderten Werkstücks, während das geförderte Werkstück mittels der
Führungseinrichtung geführt wird. Die Plattform ist dabei ausgebildet, um als im Wesentlichen Ganzes in die Fließfertigung ein- und ausgeschleust zu werden. Die Plattform stellt dabei vorzugsweise alle wichtigen technischen Elemente zur Verfügung, um als universelle Plattform in einer Fließfertigung einsetzbar zu sein. Bei Auftreten eines Fehlers kann ein Werkstück schnell und effizient freigegeben werden, sodass dieses in der Fließfertigung weitergefördert werden kann.
Vorzugsweise weist die Plattform weiter Mittel zum Bewegen der Plattform auf, welche zum Ein- und Ausschleusen der Plattform eingerichtet sind, wobei die Mittel zum Bewegen weiter vorzugsweise Rollen und/oder Luftkissen umfassen. Vorzugsweise umfasst die Bearbeitungseinrichtung zumindest einen
Manipulator, und die Plattform umfasst weiter vorzugsweise eine Lineareinheit zum Bewegen des zumindest einen Manipulators. Vorzugsweise ist die
Bearbeitungseinrichtung der Plattform ferner eingerichtet zum Abbrechen des Bearbeitens des Werkstücks in Reaktion auf ein Abbrechen der Führung.
Der Fachmann versteht, dass die erfindungsgemäße Plattform vorzugsweise der Plattform der erfindungsgemäßen Fließfertigungsanlage entsprechen kann, und die in dem Kontext beschriebenen Merkmale und Vorteile auch für die erfindungsgemäße Plattform gelten.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer oben beschriebenen Fließfertigungsanlage und insbesondere zum Betreiben einer oben beschriebenen Plattform. Das Verfahren umfasst dabei ein Führen eines geförderten Werkstücks entlang der Plattform mittels der Führungseinrichtung, und ein Bearbeiten des Werkstücks während des Führens mittels der
Bearbeitungseinrichtung. Dies stellt sozusagen den Normalbetrieb dar, in welchem das geförderte Werkstück geführt und dabei vorzugsweise ausgerichtet wird, sodass dieses präzise bearbeitet werden kann.
Ferner umfasst das Verfahren ein Abbrechen der Führung und/oder ein
Abbrechen des Bearbeitens in Reaktion auf ein Detektieren einer Störung. Also wird, wenn eine Störung vorliegt, die Führung abgebrochen und das Werkstück freigegeben, und/oder das Bearbeiten des Werkstücks abgebrochen, sodass das Werkstück ungehindert in der Fließfertigung weitergefördert werden kann. Vorzugsweise umfasst das Bearbeiten des Werkstücks ein Schrauben, Schweißen, Nieten, Kleben und/oder ein Stopfen setzen.
4. Ausführungsbeispiele
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher beschrieben. Dabei sind gleiche Elemente mit gleichen Referenzzeichen versehen. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Fließfertigungsanlage;
Fig. 2 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fließfertigungsanlage, und
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
In der Fig. 1 ist eine Fließfertigungsanlage, bzw. ein Teil einer
Fließfertigungsanlage dargestellt. Zu erkennen ist eine Plattform 10 und ein C- Gehänge 20 (Teil einer Fördereinrichtung), welches durch die Plattform gefördert wird. Dabei können vor und hinter der Plattform 10 weitere Bearbeitungsanlagen bereitgestellt sein, welche ein Werkstück (nicht gezeigt), welches durch das C- Gehänge gefördert wird, entsprechend bearbeiten. Die Plattform 10 ist dabei transportabel und ortsflexibel ausgebildet: Sie kann als Ganzes bewegt werden, um beispielsweise an eine andere Stelle der Fließfertigungsanlage eingesetzt zu werden.
Die dargestellte Plattform 10 weist zwei Führungsschienen 11a, 11b auf, welche in Kontakt mit dem C-Gehänge 20 sind, und dieses somit durch die Plattform 10 führen. Da die seitliche Auslenkung, bzw. Position des C-Gehänges 20 um beispielsweise etwa 20 mm variieren kann, wird durch diese Führung die
Position des C-Gehänges 20 relativ zur Plattform genau festgelegt. Die
Führungsschienen 11a, 11b können dabei derart geformt sein, dass sie ein einfaches Einführen des C-Gehänges 20 in die Führung erlauben. Weiterhin umfasst die Plattform 10 zwei Manipulatoren, welche als mehrachsige Gelenkarmroboter 12 ausgebildet sind. Die Gelenkarmroboter 12 sind dabei jeweils auf einer Linearachse 13 bereitgestellt, welche eine getrennte oder simultane Bewegung der Gelenkarmroboter 12 entlang der Plattform 10 ermöglichen. Durch die Linearachsen 13 können die Gelenkarmroboter 12 mit dem geförderten C-Gehänge 20 mitbewegt werden, um ein entsprechendes Werkstück zu bearbeiten, während dieses durch die Plattform 10 gefördert und geführt wird. Weiter ist an der Plattform eine Steuerungsvorrichtung 17 eingerichtet, die Störungen detektieren kann, um die Führung abzubrechen. An der Führungseinrichtung der Ausführungsform von Fig. 1 sind zudem Mittel 18 (z.B. geeignete Sensoren) zum Detektieren der Fördergeschwindigkeit der Fördereinrichtung vorgesehen. Diese Mittel 18 können außerdem dazu dienen, die Position des Werkstücks relativ zu der Plattform 10 zu detektieren.
In den Führungsschienen 11a, 11b sind weiterhin Geschwindigkeitsmesser angeordnet (nicht gezeigt), welche es erlauben die Geschwindigkeit des C- Gehänges 20 zu bestimmen. Hierzu können beispielsweise mittels einer Rolle über einen sicheren Geber Geschwindigkeitswerte über die gesamte Länge abgegriffen werden.
In Fig. 2 sind zusätzlich zwei Sensoren 14 dargestellt, welche eine Umgebung der Plattform 10 überwachen. Wenn sich beispielsweise ein Monteur 30 der
Plattform 10 nähert, und eine vordefinierte erste Distanz unterschreitet, kann ein Störsignal ausgelöst werden, welches die Plattform 10 veranlasst, die
Führungsschienen 11a, 11b nach außen und unten wegzuklappen. Dies erfolgt mittels der dargestellten Doppelgelenke 15, welche beim Umklappen einen Rückzug der Führungsschienen 11a, 11b ermöglichen, sodass letztendlich das C-Gehänge 20 freigegeben wird und ungehindert durch die Plattform 10 gefördert werden kann. Bei Unterschreiten einer vordefinierten zweiten Distanz kann ein zweites Störsignal ausgelöst werden, welches ein Not-Aus der
Fördereinrichtung veranlasst, wodurch das C-Gehänge 20 gestoppt wird.
Dadurch kann eine drohende Verletzung eines Werkers 30 verhindert werden. Die vier Gelenkarmroboter 12 in Fig. 2 sind jeweils auf Rückzugsfüßen 16 bereitgestellt, welche ein schnelles und sicheres Rückziehen der
Gelenkarmroboter 12 nach unten ermöglichen. Somit können im Störfall die Gelenkarmroboter 12 zurückgezogen werden, sodass eine Beschädigung des Werkstücks vermieden werden kann.
In Fig. 3 ist ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 100 zum Betreiben einer Plattform gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. In der folgenden Beschreibung wird das Verfahren unter Bezugnahme auf die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Komponenten beschrieben. Jedoch soll das Verfahren nicht hierauf beschränkt sein.
Das Verfahren beginnt in Schritt 101, in welchem ein C-Träger 20 samt
Werkstück in die Führungsschienen 11a, 11b eingeführt wird, sodass es anschließend geführt durch die Plattform 10 gefördert wird. In der folgenden Entscheidung 102 wird während des Führens des C-Trägers 20 überprüft, ob eine Störung vorliegt. Diese Störung kann dabei aus einem fehlerhaften Einführen des C-Trägers 20 in die Führungsschienen 11a, 11b resultieren, oder aus einem Annähern eines Monteurs 30 an die Plattform 10 o.ä..
Falls die Entscheidung 102 negativ ist, also kein Fehler vorliegt, wird im folgenden Schritt 103 der Bearbeitungsprozess durch die Manipulatoren 12 gestartet. In der folgenden Entscheidung 104 wird während des Bearbeitens überprüft, ob eine Störung vorliegt. Zusätzlich zu den oben genannten
Situationen kann diese Störung dabei auch aus einem Fehlverhalten oder beispielsweise eines Überlast-Fehlers eines Manipulators 12 resultieren.
Falls die Entscheidung 104 negativ ist, also kein Fehler vorliegt, wird im folgenden Schritt 105, nach Beendigung des Bearbeitens, der C-Träger 20 aus den Führungsschienen 11a, 11b ausgeführt, und die Manipulatoren 12 fahren gegebenenfalls in ihre ursprüngliche Position zurück. Anschließend kann das Verfahren wiederholt werden, indem ein neuer C-Träger 20 gemäß Schritt 101 eingeführt wird. Wenn in den Entscheidungen 102 und 104 eine Störung festgestellt wurde, wird jeweils in einer folgenden Entscheidung 110, 140 überprüft, ob die Störung eine gravierende ist, also einen vordefinierten Grenzwert übersteigt. Solch eine gravierende Störung kann beispielsweise ein direktes Eintreten eines Werkers 30 in die Plattform 10 sein, wodurch akute Lebensgefahr für den Werker 30 besteht. Wenn eine solche gravierende Störung in den Entscheidungen 110, 140 festgestellt wird, wird in Schritt 120 eine Gehänge-Notaus-Funktion aktiviert, wodurch die Fließfertigung (und auch die Prozesse der Plattform 10) zum
Stillstand kommen. Falls in der Entscheidung 110 festgestellt wurde, dass es sich bei der in der
Entscheidung 102 festgestellten Störung nicht um eine gravierende handelt, wird im folgenden Schritt 111 die Führung abgebrochen. Hierfür werden die
Führungsschienen 11a, 11b nach außen und unten geklappt, sodass kein Kontakt mehr zwischen den Führungsschienen 11a, 11b und dem C-Gehänge 20 gegeben ist. Das C-Gehänge 20 kann also im folgenden Schritt 130 unbehindert weiter durch die Plattform 10 transportiert bzw. gefördert werden. Die
Führungsschienen 11a, 11b bleiben im weggeklappten Zustand, und es wird eine Fehlermeldung ausgegeben, welche über den Ausfall der Plattform 10 informiert. Alle folgenden C-Gehänge 20 werden ungehindert durch die Plattform 10 gefördert.
Falls in der Entscheidung 140 festgestellt wurde, dass es sich bei der in der Entscheidung 104 festgestellten Störung nicht um eine gravierende handelt, wird im folgenden Schritt 141 die Führung und die Bearbeitung durch die
Manipulatoren 12 abgebrochen. Hierzu werden, wie oben bei Schritt 111 beschrieben, die Führungsschienen 11a, 11b weggeklappt, und weiterhin bewegen sich die Manipulatoren 12 in eine bestimmte Position bzw. Konfiguration, sodass das C-Gehänge 20 samt Werkstück ungehindert im folgenden Schritt 130 durch die Plattform transportiert werden kann. Dazu werden die Manipulatoren 12 auch mittels der Rückzugsfüße 16 von dem Werkstück zurückgezogen. Wie beschrieben werden nun alle folgenden C-Gehänge 20 ungehindert durch die Plattform 10 gefördert. Bezugszeichenliste:
10 Plattform
11a, 11b Führungsschienen
12 Gelenkarmroboter
13 Linearachsen
14 Sensoren
15 Doppelgelenke
16 Rückzugsfüße
17 Steuerungsvorrichtung
18 Mittel zum Detektieren der Fördergeschwindigkeit bzw. der
Position des Werkstücks
20 C-Gehänge (Teil der Fördereinrichtung)
30 Werker

Claims

Ansprüche
1. Fließfertigungsanlage, insbesondere einer Montage- und/oder
Fertigungsstraße, aufweisend:
Eine Fördereinrichtung (20) zum Fördern eines Werkstücks entlang einer Förderrichtung der Fließfertigungsanlage, und
eine Plattform (10), ausgebildet um als im Wesentlichen Ganzes in die Fließfertigungsanlage ein- und ausgeschleust zu werden, die Plattform (10) aufweisend:
Eine Führungseinrichtung (11a, 11b) eingerichtet zum Führen des geförderten Werkstücks entlang der Plattform (10) und zum jederzeitigen Abbrechen der Führung, und
eine Bearbeitungseinrichtung (12) eingerichtet zum Bearbeiten des geförderten Werkstücks, während das geförderte Werkstück mittels der
Führungseinrichtung (11a, 11b) geführt wird.
2. Fließfertigungsanlage nach Anspruch 1, weiter aufweisend:
Eine Steuerungsvorrichtung (17) eingerichtet zum Detektieren einer Störung,
wobei die Steuerungsvorrichtung (17) ferner eingerichtet ist, in Reaktion auf das Detektieren einer Störung, die Führungseinrichtung (11a, 11b) der Plattform (10) zu veranlassen die Führung abzubrechen.
3. Fließfertigungsanlage nach Anspruch 2, wobei die Steuerungsvorrichtung (17) an der Plattform (10) angeordnet ist.
4. Fließfertigungsanlage nach einem der Ansprüche 1-3, wobei die Plattform (10) ferner aufweist:
Mittel zum Bewegen der Plattform, welche eingerichtet sind zum Ein- und
Ausschleusen der Plattform (10),
wobei die Mittel zum Bewegen vorzugsweise Rollen und/oder Luftkissen umfassen.
5. Fließfertigungsanlage nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die
Bearbeitungseinrichtung einen Manipulator (12) umfasst, und
wobei die Plattform (10) weiter vorzugsweise eine Lineareinheit (13) zum Bewegen des Manipulators (12) umfasst.
6. Fließfertigungsanlage nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die
Bearbeitungseinrichtung (12) ferner eingerichtet ist zum Abbrechen des
Bearbeitens des Werkstücks, in Reaktion auf ein Abbrechen der Führung.
7. Fließfertigungsanlage nach einem der Ansprüche 1-6, wobei die Plattform (10) ferner aufweist:
Mittel (18) zum Detektieren einer Fördergeschwindigkeit der
Fördereinrichtung und/oder
Mittel (18) zum Detektieren einer Position des Werkstücks relativ zu der Plattform (10),
wobei die Mittel (18) zum Detektieren der Geschwindigkeit der
Fördereinrichtung und/oder die Mittel (18) zum Detektieren der Position des Werkstücks vorzugsweise an der Führungseinrichtung (11a, 11b) bereitgestellt sind.
8. Fließfertigungsanlage nach einem der Ansprüche 1-7, wobei die
Führungseinrichtung (11a, 11b) zumindest zwei Führungsschienen (11a, 11b) umfasst, die zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung beweglich eingerichtet sind,
wobei die Führungsschienen (11a, 11b) in der ersten Stellung ein Führen des geförderten Werkstücks entlang der Plattform (10) bewirken, und in der zweiten Stellung das Abbrechen der Führung bewirken, und
wobei das Führen des Werkstücks vorzugsweise durch Kontakt der Führungsschienen (11a, 11b) mit einem Teil der Fördereinrichtung (20) und/oder einem Teil des Werkstücks erfolgt.
9. Fließfertigungsanlage nach Anspruch 8, wobei die Führungsschienen (11a, 11b) Rollen, Bänder und/oder Kugeln aufweisen, die in der ersten Stellung in Kontakt mit einem Teil der Fördereinrichtung (20) und/oder einem Teil des Werkstücks sind.
10. Fließfertigungsanlage nach einem der Ansprüche 1-9, wobei die
Führungseinrichtung zumindest einen Mitnehmer, insbesondere einen Dorn, umfasst, welcher in einer Förderrichtung der Fließfertigungsanlage zumindest linear verfahrbar ist.
11. Plattform (10) zum Einsatz in einer Fließfertigung einer Montage- und/oder Fertigungsstraße, in welcher Fließfertigung ein Werkstück entlang einer Förderrichtung gefördert wird, die Plattform (10) aufweisend:
Eine Führungseinrichtung (11a, 11b) eingerichtet zum Führen des geförderten Werkstücks entlang der Plattform (10) und zum jederzeitigen Abbrechen der Führung, und
eine Bearbeitungseinrichtung (12) eingerichtet zum Bearbeiten des geförderten Werkstücks, während das geförderte Werkstück mittels der
Führungseinrichtung (11a, 11b) geführt wird,
wobei die Plattform (10) ausgebildet ist, um als im Wesentlichen Ganzes in die Fließfertigung ein- und ausgeschleust zu werden.
12. Plattform (10) nach Anspruch 11, weiter aufweisend:
Mittel zum Bewegen der Plattform (10), welche eingerichtet sind zum Ein- und Ausschleusen der Plattform (10),
wobei die Mittel zum Bewegen vorzugsweise Rollen und/oder Luftkissen umfassen.
13. Plattform (10) nach Anspruch 11 oder 12, wobei die
Bearbeitungseinrichtung einen Manipulator (12) umfasst, und
wobei die Plattform (10) weiter vorzugsweise eine Lineareinheit (13) zum Bewegen des Manipulators umfasst.
14. Plattform (10) nach einem der Ansprüche 11-13, wobei die
Bearbeitungseinrichtung ferner eingerichtet ist zum Abbrechen des Bearbeitens des Werkstücks, in Reaktion auf ein Abbrechen der Führung.
15. Verfahren zum Betreiben einer Fließfertigungsanlage nach einem der Ansprüche 1-10 oder einer Plattform (10) nach einem der Ansprüche 11-14, aufweisend:
Führen eines geförderten Werkstücks entlang der Plattform (10) mittels der Führungseinrichtung (11a, 11b),
Bearbeiten des Werkstücks während des Führens mittels der
Bearbeitungseinrichtung (12),
Abbrechen der Führung und/oder Abbrechen des Bearbeitens in Reaktion auf ein Detektieren einer Störung.
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