JPS62501402A - 複数部分から成る構造群，特に車体半製品一構造群を加工及び製造するためのフレキシブル製造システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 複数部分から成る構造群、特に車体半製品−構造群を加工及び製造するだめのフ レキシブル製造システム本発明は、複数部分から成る構造群、特に車体半製品− 構造群を加工及び製造するだめのフレキシブル製造システムに関するものであっ て、構造群一部分の載せられた、フレーム状に形成された工作物支持体が、１つ の製造ラインに沿って相互に配置される必要のない１つ又は多数の加工ステージ ョンに供給され、各加工ステージョンが、作業位置、例えば溶接ステーションの 手前及び後ろで工作物支持体のための引き受けステーション若しくは引き渡しス テーションを有しておシ、この引き受けステーションと引き渡しステーションと の間に工作物支持体のだめの直線コンベヤ力作用する。

アメリカ合衆国特許第４２５６９４７号明細書によれば、連続するトランスファ ーラインと呼ばれている従来公知の製造ラインを解除して各加工ステージョンを 並列配置することが知られている。互いに接続して溶接しようとする構造部はま ず工作物支持体によって掴まえられ、この工作物支持体は所定のガイｒに沿って 適当な搬送手段によって各加工ステージョンの引き受けステーションにガイドさ れる。この引き受けステーションから工作物支持体は、工業ロボットによって仮 固定又は鍛接するだめの溶接過程が行なわれる作業位置へ達する。ガイドされた 工作物支持体を多数の相並んだ所定の加工ステージョンへ配属させる作業はポイ ントによって制御される。

前記公知の形式では車体半製品をフレキシゾルに製造することができるが、この ために必要な費用は、特に必要な床面積及び工作物支持体の搬送に関して非常に 高価である。

本発明の課題は、ある加工ステージョンで行なわれる作業が、１つのグループに 属する他の加工ステージョンの駆動準備とは無関係に行なわれるように各加工ス テージョンを構成することである。しかも、構造群を交換する際に各加工ステー ジョンを種種異なる作業段階に適合させるだめの適合可能性をさらに改良するこ とである。

前記アメリカ合衆国特許第４２５６９４７号明細書から出発して、本発明の本質 は、引き受け及び引き渡しステーションの隣に付加的な貯蔵ステーションが設け られている点にある。この付加的な貯蔵ステーションは、工作物支持体のための 、直線コンベヤと交差すル搬送システムを介してこれらの貯蔵ステーション間に 存在する受け入れ及び引き渡しステーションに接続されている。

このような形式でまず、工作物支持体がトラ／スフアーラインに沿って引き受け ステーションに送られ引き渡しステーションから引き出される必要のないことが 達成された。これは各加工ステージョンの作業長さを著しく短縮する。しかも、 貯蔵ステーションを引き受け及び引き渡しステーションの隣に配置したことによ って、工作物支持体がトランスファーラインに対して直交する方向で導入及び導 出されしかも貯蔵されるだめの必要条件が得られる。本発明は、例えば誘導ガイ ドされて各加工ステージョン、マガジン及びこれと類似のものの間で移動せしめ られる、床に接続された搬送車両を使用することを可能にする。

このような形式の搬送車両は、フレキシブルに自動化された製造装置において、 例えば、上側に工作物が締結されている金属プレートをプレート交換ステーショ ン間で工作機によって搬送する（ＶＤＩ−Ｚ１２１；１９７９；ページ８３−９ ５）目的のために知られている。この場合、比較的小さい工作物を対象としてお り、このことは、直ちに、同様の形式で車体半製品組立てに使用できるという結 論が得られることにはならない。

工作物支持体がスペーサ及びセンタリング装置を有していて、このスペーサ及び センタリング装置によって工作物支持体がその構造群一部分と共に積み重ねるこ とができれば、本発明による製造システムのフレキシブル性が著しく高められる 。このために、工作物支持体の角縁に直立するセンタリングビン及びこれに合致 するセンタリング孔を設けるとよい。この場合、センタリングピンの長さは、積 み重ねられた工作物支持体の間隔程度の寸法である。何故ならば本発明は、工作 物支持体をこの工作物支持体によって受容された構造群と共に積み重ねることが できるようにしたいからである。

この基本的者えの結果として本発明によれば、少なくとも引き渡しステーション 、有利には引き受けステーションにも、ステーションに存在する工作物支持体を 持ち上げるだめの昇降装置を備えることになる。この昇降装置の、工作物支持体 に下から係合する連行部材は、工作物支持体の運動軌道からそらすことができる ように配置されている。

このような着想によって、１つの構造群がちょうど加工されている時間を、引き 渡し又は引き受けステーションに存在する工作物支持体を持ち上げるために利用 することができ、これによって、１つの積み重ねを形成し、別の工作物支持体を この積み重ねの下に導入することができる。しかも始めに述べた配置によれば、 このような積み重ねを引き受けステーション若しくは引き渡しステーションから 横方向に貯蔵ステーションへ移動させることができる。前記搬送車両によって前 記積み重ねは工作物支持体によって受容されて、別の加工ステージョン範囲へも たらされる。これは特に、次の加工段階のために設けられた本来の加工ステージ ョンが故障するか若しくはその他の理由によって受け入れ準備状態にない時に有 利である。これによってこの加工ステージョンを迂回して別の加工ステージョン の収容力を最大限に利用することができる。

積み重ねの形成は、工作物支持体の流れが一方の加工ステージョンから別の加工 ステージョンへ一時的に中断されても製品の連続を保証する緩衝器を、所定数の 工作物支持体のために形成するという意味もある。

請求の範囲の従属項には、コンベヤ及び昇降システムのだめの構造上の提案が開 示されておシ、この提案から、交差するコンベヤ区分がどのようにして簡単な形 式で形成され、加工ステージョンを接続するコンベヤシステムから独立させられ るかが明らかである。

本発明に従って多数の加工ステージョンのトランスファーラインが横方向でずら されて、引き渡し側に配置された貯蔵ステーションが連続する加工ステージョン の引き受けステーションの隣に位置してこの引き受けステーションに横方向コン ベヤによって接続されるように相前後して配置されている。

このよ゛うな形式で、各ステーションが別のステーションに依存することなしに 互いに具体的につなぎ合わされる。それというのは、引き受け及び引き渡しステ ーションを有する貯蔵ステーションを配属したことによって前述のように、積み 重ねを前記搬送台車によって掴まえて受け入れ準備状態にある別の加工ステージ ョンに送ることによって、ちょうど故障している加工ステージョンを迂回する可 能性が得られるからである。

しかもこの配置は、直線コンベヤの下側のスペースで、２つ又はそれ以上の構造 タイプのために装備された工具−ユニットをパーク位置から作業位置へ可動にガ イドすることを可能にする。また種種異なる構造タイプのものを共通の加工ステ ージョンに選択的に導入することもできる。適当な制御装置によって、各構造タ イプのために適した工具−ユニットがパーク位置から作業位置へ移動せしめられ るように配慮される。このことは付加的なスペースの要求に結びつかない。何故 ならばパーク位置は加工ステージョンの引き受け及び引き渡しステーションの下 側に位置するからである。

本発明の詳細は図面により明らかである。図面には本発明の一実施例が概略的に 示されている。

第１図二互いにつなぎ合わされた２つの加工ステージョンの平面図 第２図：第１図による配置の側面図、 第６図：交差するローラテーブルを有する加工ステジョンの平面図、 第４図：第６図による配置の正面図 第１図及び第２図の実施例では互いにつながれた２つの加工ステージョンが図示 されている。これら２つの加工ステージョンは側方に互いにずらされたトランス ファーライン９，９′から最も良く分る。各トランスファーライン９，９′の中 央には、図示の実施例では、工業ロボット７によって組み立てられた作業位置６ ゜６′が配置されている。第２図に示されているように、この工業ロボット７は 懸架配置されていて上方から工作物に働くことができると仮定されている。

各作業位置６若しくは６′の手前でトランスファーライン９，９′には、工作物 支持体１のだめの各１つの引き受けステーション１０が配置されている。作業位 置６．６′の下流側でトランスファーライン９，９′には引き渡しステーション １１が設けられている。

工作物支持体１は従来技術とは反対に、トランスファーライン９，９′に沿って 加工ステージョンに繰り込まれここから繰り出されるのではない。むしろ第１図 に示されているように、引き受け及び引き渡しステーション１０，１１の隣にい わゆる貯蔵ステーション１４が設けられており、この貯蔵ステーション１４に工 作物支持体１が矢印２０の方向で何らかの方法によって搬入される。この矢印２ ０はトランスファーライン９若しくは９′に交差する搬送システムを象徴的に示 したものである。この搬送システムは、工作物支持体１を貯蔵ステーション１４ から引き受けステーション又は引き渡しステーションｉｏ、１ｉに移動させ若し くはこの移動運動を逆方向で行なわせるように構成されている。

各工作物支持体１はフレーム状に形成されている。

工作物支持体１は、措けた３によって互いに接続された互いに平行な２つの縦け ／と２を有している。こｉ″しらのけた２、３から複数の載設ウェブ１４が工作 物支持体の自由な内室内に突入している。これら複数の載設ウェブ１４は、各構 造群５をゆるく受容するように規定されている。第１図の実施例では、乗用車の だめの側壁構造群が取り扱われており、この際、構造群５の構造部は遅くとも作 業位置６で機械的又は手動で正しい作業位置にもたらされそこで点溶接によって 固定される。次いで作業位置６′では互いに接続された構造部の鍛接が行なわれ る。

前方の２つの貯蔵ステーション１４に工作物支持体１を近づけることは、例えば 自走式の搬送車両によって行なわれる。この搬送車両はレールに接続されている か又は誘導ガイドされるかあるいは操縦可能に装備することもできる。いずれの 場合でも、第４図の一実施例で符号２７で示されたこの搬送車両は、マガジンの 範囲で構造群５の装備された工作物支持体を交差する搬送システム２０によって 捷ず側方から貯蔵ステーション１４に搬入され次いで引き受けステーション１０ に搬入される状態にある。第２図に示されているように、このために引き渡し装 置１８が設けられ、この引き渡し装置１８はトラバース１９に渚ってトランスフ ァーライン９に対Ｉ〜て交差して移動可能であり、鉛直方向の昇降を行なう状態 にある。この引き渡し装置は例えば工作物支持体１を搬送台車から貯蔵ステーシ ョン１４に引き渡しそこから引き受けステーション１０に引き渡すことができる 。しかしながら、工作物支持体１を貯蔵ステーション１４にあらかじめ設けてお いて、そこで、引き渡し装置１８によって搬入される構造群５を備えることも考 えられる。

構造群５を備えた工作物支持体１が引き受けステーション１０に横方向で移され ると直ちに、工作物支持体１は、第２図に概略的に示された直線コンベヤ１２に 搬入される。ここで工具−ユニット（下部構造）１５が作業位置にもたらされる 。本発明の実施例においては、工具〜ユニット１５は直線コンベヤ１２の下で個 有のコンベヤ１６によって往復運動可能であって、多二数の工具−構造群を有し 、これら多数の工具−構造群のうちの各１つの所定の形式のものが１つの構造群 に配属されるようになっていることから出発している。

第２図に示されているように、工具−ユニット１５は引き受けステーション１０ がら引き受けステーション１１にまで搬送されるので、選択した一方の工具−ユ ニット１５を作業位置６に移動させ他方の工具−ユニット１５をパーク位置１７ に移動させる可能性がある・第２図ではさらに、工作物支持体１が作業位置６で 下降せしめられることが示されている。これは例えば、直線コンベヤ１２若しく は１６の一部が昇降可能に構成されていることによって行なわれる。

作業位置６若しくは６′に存在する工業ロボット７はフレーム１３に設けられた ガイドに溢ってトランスファライン９．９′に対して交差して移動せしめられる 。

この時に符号８で、工業ロボット７のだめの待機位置が象徴的に示されている。

この待機位置８では、必要であればこの位置で工業ロボットを交換するだめの種 種異なる工具のだめのマガジンも設けることができる。

加工しようとする構造群５を備えた工作物支持体１は作業位置６から引き渡しス テーション１１に達し、この引き渡しステーション１１で工作物支持体１の次の 工程が選択的に分岐される。作業位置６′を有する次の加工ステージョンが受け 入れ可能であれば、工作物支持体は交差する搬送システム１８．２０によって引 き渡しステーション１１から次の加工ステージョンの引き受けステーション１０ に移され、ここでトランファーライン９′に沿って作業位置６′に引き渡される 。

しかしながら作業位置６′を有する加工ステージョンが受け入れ可能でない場合 、これは例えば種種異なる長さの作業時間によって、故障又はこれに類するもの によって生じることがあるが、作業位置６を櫓する前の作業ステーションは停止 せしめられてはならない。

つ”まりこの場合、引き渡しステーション１１に存在する工作物支持体は交差す る搬送システ、！、１８．２０によって貯蔵ステーション１４に引き渡しされ、 ここで、工作物支持体１が貯蔵待機されるか又は第４図による搬送車両２７によ って受け入れられるか決められる。

つまシ、工作物支持体１を受け入れることによって、受は入れ不可能であるか又 は故障した加工ステージョンを迂回して構造群５を有する工作物支持体を受け入 れ可能な別の加工ステージョンに搬入する可能性が与えられる。

本発明によるフレキシブル製造システムは、適当な制御装置によって及び工業ロ ボットの能力によって工具交換を自動的に行なうことを前提としておシ、工作物 支持体１の通常の流れにおいて故障が生じた時に種種異なる作業を行なう状態に ある受け入れステーションが比較的簡単に駆動せしめられる。このような形式で 、故障していない加工ステージョンが妨げられるこしく高められる。

作業位置６′に続く引き渡しステーション１１にも、この引き渡しステーション の横に存在する貯蔵ステーション１４を備えることができることは明らかである 。

別の加工ステージョンをつなげることも可能であるが、この場合、引き渡しステ ーション１１の隣に、工作物支持体１を横方向で取シ出すことのできる貯蔵ステ ーション１４が設けられていれば、トランスファーライン１１を段状にずらすこ とは必ずしも必要ではない。

第６図及び第４図の実施例は、付加的な簡略化及び、第１図及び第２図とは異な る別の構造を有している。

まず、交差する搬送システム２０が、装置のフレーム１３に片持ち式に軸受けさ れた複数のがイドローラ２３．２３’を有するローラテーブル２１によって形成 されていることを前提としている。この際、互いに向き合うガイドローラ２３０ 間隔は横けた３同士の間隔に正確に一致しているので、横けた３を備えた工作物 支持体１は確実にこのローラテーブル２１でガイド移動可能である。

第３図及び第４図によればさらに、搬送車両２７は同様のローラテーブル２８を 有しておシ、このローラテーブル２８は、搬送車両２７上に存在する工作物支持 体１を引き渡し位置２９を越えて貯蔵ステーション１４に移動させる可能性を与 える。

引き受けステーション１０を作業位置６を介してトランスファーライン９に清っ て引き渡しステーション１１に接続するローラテーブル２２は、同様に、工作物 支持体の横けだ３０間隔に相当する間隔を有する片持ち式に軸受けされたガイド ローラ２４を備えている。

この際もちろん、工作物支持体１はローラテーブル２１からローラテーブル２２ へ引き渡される間その運動が妨げられるべきでないことが保証されなければなら ない。この理由により、ローラテーブル２１のガイドローラ２３′は、昇降装置 によって高さ調節可能な支持体２５に配置されている。つま９、工作物支持体１ をやや深い位置ｒ設けられだローラテーブル２２のがイドローラ２４に降ろすた めに、引き受けステーション１０に存在するガイドローラ２３′を下降させるこ とができる。工作物支持体１が引き受けステーション１０で正しい位置に達する と、工作物支持体１を引き受けステーション１０からローラテーブル２２によっ て作業位置に搬入できるようにガイドローラ２３′を有する支持体２５はさらに 下降せしめられる。

第４図に示されているように、工具−ユニット１５はローラテーブル２１．２２ の下に配置されている。

これによって工具−ユニット１５は、作業位置６から引き受けステーション１０ 又は引き渡しステーション１１の下の位置に走行せしめられる位置に移される。

これによって、種種異なる構造形式に合った特別の工具を設置することが可能で ある。

しかしながらこれは、工具−ユニット１５の工具が工作物支持体１に載せられた 構造群５をとらえて下から掴まえることができるように、作業位置６内で工作物 支持体１が下降可能に構成されていることを条件としている。

この下降運動も、作業位置６の範囲で、高さ調節可能ながイーローラ２４が軸受 けされた支持体２５に作用する昇降装置２６によって行なわれる。

第４図に示されているように、本発明の実施例によれば工作物支持体１が積み重 ね可能に構成されている。

これは例えば、工作物支持体１の角縁範囲に工作物支持体１かも上方に延びる例 えば直立するセンタリングピンの形状のスペーサ及びセンタリング装置３０が設 けられていることによって可能である。従って、下側の同一箇所に、ぎンが係合 するセンタリング孔が設けられている。ビンの長さは、構造群５がどの位いの高 さまで可能であるかの程度である。それというのはもちろん、本発明は、構造群 ５に有する工作物支持体１が積み重ね可能であることを得ようとするものだから である。

第３図及び第４図の実施例によれば、積み重ね形成は引き受けステーション１０ 及び／又は引き渡しステーション１１の範囲で行なわれる。このために昇降袋Ｒ ３２には旋回可能な連行装置３３が設けられている。

この連行装置３３は工作物支持体１の縦けた２を下側から掴む。従って、引き渡 しステーション１１内で例えば通常位置にある工作物支持体１は昇降装置３２゜ ３３を介して持ち上げられ、これによって別の工作物支持体１が作業位置６から ローラテーブル２２に沿って引き渡しステーション１１に引き渡される。これに よって、第６図に示された加工ステージョンは、構造群５に接続された工作物支 持体１を次の加工ステージョンにさらに搬送する必要なしに多数の構造群５を加 工する状態にある。またむしろ、多数の工作物支持体１の積み重ね３１を引き渡 しステーション１１からローラテーブル２１によって貯蔵ステーション１４に横 方向で引き渡す可能性が与えられる。この貯蔵ステーション１４から前記積み改 ね３１は搬送車両２７によって引き取られて、前述の形式で別の加工ステージョ ン又はマガジンに供給される。

しかしながら積み重ね３１は貯蔵ステーション１４で一時的に、つまり次の加工 ステージョンの故障が直るまでの間、とどまっていることもできる。次いで積み 重ね３１を貯蔵ステーション１４から再び引き渡しステーション１１に移し、こ こから第１図に応じて次に位置する加工ステージョンの引き受けステーションに 移すことができる。

第１図及び第３図で種種異なる実施例で示された各ステーションの配置は、制御 技術的に制御可能な形式でフレキシブルに製造するための前提条件を形成する。

ＡＮＩｆ：Ｘ　Ｔｏ　Ｔ）：Ｅ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡ、Ｌ　５ＥＡＲＣＨ ＲＥ？ＯＲ丁ＯＮ工Ｎ′ＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　ＡＰＰｔＪＣＡＴＩＯＮ　Ｎ ｏ、　？ＣＴ／Ｅ？　８５１００６４１　（ＳＡ　１１５０３）ＵＳ−Ａ−３７ ９６３２７１２１０３／７４　ＮｏｎｅＤＥ−Ａ−３３３７３７４２５１０４／ ８５　ＮｏｎｅＵＳ−Ａ−４３５９３０５１６／１１／８２　Ｎｏｎｅ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．複数部分から成る構造群、特に車体半製品−構造群を加工及び製造するため のフレキシブル製造システムであつて、構造群−部分の載せられた、フレーム状 に形成された工作物支持体が、１つの製造ラインに沿つて相互に配置される必要 のない１つ又は多数の加工ステーシヨンに供給され、各加工ステーシヨンが、作 業位置、例えば溶接ステーシヨンの手前及び後ろで工作物支持体のための引き受 けステーシヨン若しくは引き渡しステーシヨンを有しており、この引き受けステ ーシヨンと引き渡しステーシヨンとの間に工作物支持体のための直線コンベヤが 作用する形式のものにおいて、引き受け及び引き渡しステーシヨン（１０，１１ ）の隣に付加的に貯蔵ステーシヨン（１４）が設けられており、該貯蔵ステーシ ヨン（１４）が、直線コンベヤ（１２）と交差する、工作物支持体（１）のため の搬送システム（２０）を介して、前記貯蔵ステーシヨン（１４）間に存在する 引き受け及び引き渡しステーシヨン（１０，１１）に接続されていることを特徴 とする、複数部分から成る構造群、特に車体半製品−構造群を加工及び製造する ためのフレキシブル製造システム。 ２．工作物支持体（１）がスペーサ及びセンタリング装置（３０）を有しており 、該スペーサ及びセンタリング装置（３０）によつて工作物支持体（１）がその 構造群−部分（５）と共に積み重ね可能であることを特徴とする、請求の範囲第 １項記載の製造システム。 ３．少なくとも引き渡しステーシヨン（１１）、有利には引き受けステーシヨン （１０）も、ステーシヨンに存在する工作物支持体（１）を持ち上げるための昇 降装置（３２）を備えており、該昇降装置（３２）の、工作物支持体（１）に下 から係合する連行部材（３３）が工作物支持体（１）の運動軌道からそらすこと ができるように配置されていることを特徴とする、請求の範囲第１項又は第２項 記載の製造システム。 ４．直線コンベヤ（１２）と、該コンベヤ（１２）に交差する搬送システム（２ ０）とがローラテーブル（２１，２２）として構成されており、該ローラテーブ ル（２１，２２）が片持ち式に軸受けされた複数のガイドローラ（２３，２４） を有していて、これら複数のガイドローラ（２３，２４）が、工作物支持体（１ ）の、それぞれ互いに向き合つているフレームけた（２，３）がガイドローラ（ ２３，２４）に載設されていてこのフレームけた（２，３）に沿つてガイドされ るように配置されていることを特徴とする、請求の範囲第１項から第３項までの いずれか１項記載の製造システム。 ５．ローラテーブル（２１，２２）のガイドローラ（２３，２４）が互いに種種 異なる高さのガイド平面を形成しており、これらのガイド平面の交差範囲で、こ れらのガイドローラの各グループ（２３′）が別のガイドローラ（２４）の高さ に調節可能であることを特徴とする、請求の範囲第４項記載の製造システム。 ６．各ローラテーブル（２１，２２）の高さ調節可能なガイドローラ（２３′， ２４′）が送り方向（９，２０）に対して平行に延びる支持体（２５）に軸受け されていてこれらの支持体（２５）が昇降装置（２６）に接続されていることを 特徴とする、請求の範囲第５項記載の製造システム。 ７．個有駆動装置を備えた搬送車両（２７）が横方向コンベヤ（２８）を有して おり、該横方向コンベヤ（２８）が、貯蔵ステーシヨン（１４）の搬送システム （２０，２１）に合わせられていて、工作物支持体（１）又は積み重ね（３１） を貯蔵ステーシヨン（１４）から搬送車両（２７）へ若しくはその逆方向に置き 換えるように構成されていることを特徴とする、請求の範囲第１項から第６項ま でのいずれか１頂記載の製造システム。 ８．多数の加工ステーシヨンのトランスフアーライン（９，９′）が横方向でず らされていて、引き渡し側に配置された貯蔵ステーシヨン（１４）が次に位置す る加工ステーシヨン（６′）の引き受けステーシヨン（１０）の隣に位置しこの 引き受けステーシヨン（１０）に横方向コンベヤ（２０，２１）によつて接続さ れていることを特徴とする、請求の範囲第１項から第７項までのいずれか１項記 載の製造システム。 ９．直線コンベヤ（１２）の下側のスペース内で、２つ又はそれ以上の構造タイ プのために装備された工具−ユニツト（１５）がパーク位置（１７）から作業位 置（６，６′）に可動にがイドされていることを特徴とする、請求の範囲第１項 から第８項までのいずれか１項記載の製造システム。