WO2023170154A1 - Bearbeitungsstation für als fahrzeugkarosserieteile ausgebildete werkstücke mit vorgehaltenen, auswechselbaren spannvorrichtungen sowie verfahren zum wechseln der spannvorrichtungen - Google Patents

Bearbeitungsstation für als fahrzeugkarosserieteile ausgebildete werkstücke mit vorgehaltenen, auswechselbaren spannvorrichtungen sowie verfahren zum wechseln der spannvorrichtungen Download PDF

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WO2023170154A1
WO2023170154A1 PCT/EP2023/055901 EP2023055901W WO2023170154A1 WO 2023170154 A1 WO2023170154 A1 WO 2023170154A1 EP 2023055901 W EP2023055901 W EP 2023055901W WO 2023170154 A1 WO2023170154 A1 WO 2023170154A1
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WO
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magazine
transport device
elements
transported
level
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Application number
PCT/EP2023/055901
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Tino Kipping
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thyssenkrupp Automotive Body Solutions GmbH
Thyssenkrupp Ag
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Publication date
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
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    • B23P21/004—Machines 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23P2700/50—Other automobile vehicle parts, i.e. manufactured in assembly lines

Definitions

  • the invention relates to a processing station for workpieces designed as vehicle body parts.
  • the processing station comprises a plurality of carrier elements, a magazine for holding the carrier elements, the magazine having a first magazine level in a first level, a work area in the first level for processing workpieces, a first transport device for transporting the carrier elements between the work area and a Provision point of the magazine in the first magazine level in a longitudinal direction, and a second transport device for transporting the carrier elements in the magazine in the first magazine level in a transverse direction.
  • the invention further relates to a method for transporting a carrier element from a starting position within the magazine of the processing station into the work area of the processing station and a method for transporting a carrier element from the work area of the processing station to a target position within the magazine of the processing station.
  • Such processing stations are known, the support elements in particular comprising clamping devices, more particularly clamping frames, with which the workpieces, in particular the body components, are positioned for processing.
  • the vehicle body parts positioned by means of the clamping devices can then be finally connected to one another at the processing station, for example by a joining process, in which case welding, gluing, riveting or even clinching can be provided as the joining process.
  • a clamping frame which is often used as a clamping device, is designed as a largely flat support frame on which several operable clamps are held, via which the body parts are clamped against one another at predetermined points in order to be joined there.
  • a clamping frame itself is not designed to carry and transport a body part, but only to bring a body component into a final, structurally specified geometry.
  • EP 3 490 877 B1 discloses that the processing stations have several clamping devices which are kept in a magazine area of the processing station. If necessary, these clamping devices are then moved from the magazine area to the work area or from the work area to the magazine area using transport devices of the processing station.
  • a disadvantage of the processing station according to EP 3 490 877 B1 is that the space required for the processing station increases with the number of clamping devices to be kept, because a further magazine area must be provided for each additional clamping device. However, this increase in space requirements is often undesirable.
  • the proposed solution provides a processing station for workpieces designed as vehicle body parts, which comprises a plurality of carrier elements, in particular a plurality of carrier elements for clamping devices, and a magazine for holding the carrier elements, the magazine having a first magazine level in a first level and at least one further Magazine level outside the first level, in particular above the first level and / or below the first level.
  • the processing station also has a work area for processing workpieces, in particular for processing body components clamped against one another at predetermined points by means of a clamping device of a support element.
  • the processing station comprises a first transport device for transporting the carrier elements between the work area and a provision point of the magazine in the first magazine level in a longitudinal direction, a second transport device for transporting the support elements in the magazine in the first magazine level in a transverse direction and a third transport device for Transporting the carrier elements in a vertical direction between the magazine levels, with the third transport device opposite each other has a vertically adjustable lifting element for receiving the support elements at the front, and wherein the lifting elements comprise a fourth transport device for transporting the support elements in a magazine level outside the first level in a transverse direction.
  • the lifting elements are therefore advantageously used not only for the transport of the carrier elements in the vertical direction, but are also particularly intended for the transport of the carrier elements in the transverse direction in the further magazine levels.
  • the carrier elements are advantageously all different and advantageously adapted for different body components.
  • the transport devices of the processing station are advantageously controllable, in particular by means of an electronic control unit of the processing station, so that the carrier elements can be exchanged by means of the transport devices between a storage position in the magazine of the processing station and the working area of the processing station, in particular can be exchanged automatically.
  • a simple replacement of a carrier element arranged in the working area of the processing station and a carrier element held in the magazine in particular replacement without intermediate positioning of other carrier elements
  • carrier elements to be replaced can advantageously be guided past each other.
  • the lifting elements which have transported a carrier element from a magazine level outside the first level into the first level, can be moved out of the adjustment path in the longitudinal direction by moving the carrier element into the alternative position.
  • the fourth transport device comprises at least one drive arrangement with a rack that can be moved in the transverse direction, wherein the rack advantageously has a driver element for coupling to a coupling element of a respective carrier element, and wherein by moving the rack, a coupled carrier element is located in a magazine level outside the first level can be transported in a transverse direction.
  • the drive arrangement advantageously comprises a drivable pinion which acts on the rack.
  • the drive arrangement of the fourth transport device comprises a rail arrangement, which in particular comprises two U-profiles, the openings of which face each other.
  • rollers with axes of rotation extending in the longitudinal direction are advantageously arranged, the U-profiles providing the running surfaces for the rollers when the rack is moved in the transverse direction.
  • support rollers with axes of rotation extending in the vertical direction on the sides of the rack which can be supported against the U-profile and thus advantageously prevent the rack from tilting.
  • the driving elements of the rack are advantageously arranged at the ends of the rack.
  • the length of the rack corresponds to the length of the U-profiles.
  • the length of the rack essentially corresponds to the length of the lifting element.
  • the driver element is designed to be adjustable between a coupling position and a decoupling position.
  • the coupling element is advantageously designed to be adjustable between a coupling position and a decoupling position.
  • the driver element is designed as an adjustable bolt, in particular a pneumatically adjustable bolt, which can be moved from the uncoupling position to the coupling position, in particular to achieve an operative connection with the coupling element, which is designed in particular as a receiving opening or as a receiving socket, to produce. To separate this active connection, the driver element can be moved from the coupling position to the uncoupling position.
  • the at least one drive arrangement of the fourth transport device each comprises a drive unit, the drive unit being arranged on the lifting element.
  • an electric motor is provided as a drive unit, the electric motor advantageously being attached to the lifting element is arranged.
  • the drivable pinion is arranged on a motor shaft of the electric motor.
  • each of the lifting elements has a drive arrangement of the fourth transport device.
  • each of the lifting elements comprises a rack which can be moved in the transverse direction, wherein the rack advantageously has a driver element for coupling to a coupling element of a respective carrier element, and wherein by moving the rack, a coupled carrier element is located in a magazine level outside the first level in a Can be transported transversely.
  • the racks of the lifting elements are advantageously moved synchronously.
  • a further advantageous embodiment provides that the further magazine levels of the magazine of the processing station each comprise a rail arrangement with running surface sections running in the transverse direction.
  • the lifting elements each comprise a rail with a running surface running in the transverse direction.
  • the rail of a respective lifting element and the rail arrangement of the further magazine levels are advantageously coordinated with one another in such a way that the rails of the lifting elements arranged on a magazine level form a continuous transport running surface running in the transverse direction with the rail arrangement of this magazine level.
  • the carrier elements For transporting the carrier elements in the transverse direction, it is in particular provided that the carrier elements comprise transverse-direction rollers arranged on the front side, each with an axis of rotation extending in the longitudinal direction.
  • the carrier elements can be moved along the transport running surface by means of the transverse direction rollers, which, as described above, is advantageously formed by the respective rail arrangement on one of the further magazine levels and the respective rail of the lifting elements.
  • the rail of a respective lifting element is formed by a U-profile, the openings of the U-profiles of the lifting elements being arranged opposite one another, in particular being arranged opposite one another at a distance, and the running surfaces of the rails of the lifting elements each having an inside a lower outer leg of the U-profile are formed.
  • the rail arrangements of the further magazine levels of the magazine of the processing station also include corresponding U-profiles, which can advantageously be seamlessly connected to the U-profiles of the lifting elements by adjusting the lifting elements.
  • the support elements are advantageously additionally secured by the U-profiles, since these advantageously limit movement of the support elements in the longitudinal direction and in the vertical direction.
  • the support elements have support rollers arranged on the front side, each with an axis of rotation extending in the vertical direction.
  • the support rollers are advantageously designed to be supported against an inside of an inner leg of a respective U-profile and to roll on the inside of the inner leg when one of the carrier elements is transported in the transverse direction in one of the further magazine levels. This advantageously improves the smooth running of the support elements. In addition, movement of the support elements in the longitudinal direction and in the vertical direction is further improved.
  • a further advantageous embodiment of the processing station provides that the third transport device comprises two lifting columns opposite each other.
  • the third transport device thus comprises four lifting columns, of which the two lifting columns, which are arranged on one side of the magazine, advantageously form a pair of lifting columns.
  • the respective lifting element can then be moved in the vertical direction between the two lifting columns arranged on one side of the magazine.
  • the lifting elements are advantageously guided laterally in the lifting columns.
  • the rails of the lifting elements can advantageously be inserted precisely into the rail arrangements of the other magazine levels.
  • the rails of the lifting elements and the respective rack are advantageously arranged in front of the lifting columns, with the rack being arranged in particular closer to the lifting columns than the rail.
  • the first transport device of the processing station has a rail arrangement for guiding and carrying the carrier elements and at least one first drive arrangement, with two transmission elements aligned parallel to the rail arrangement of the first transport device.
  • the transmission elements can advantageously be coupled independently of one another to the carrier element to be transported in order to move the carrier element in the longitudinal direction in a coupled state.
  • the carrier elements can advantageously be moved effectively and efficiently from the work area to the provision point and from the provision point to the work area of the processing station.
  • the first transport device in the same way as the transport device described in EP 3 490 877 B1 for transporting the clamping frames in the longitudinal direction, with explicit reference being made here to the disclosure of EP 3 490 877 B1.
  • the clamping frames according to EP 3 490 877 B1 are in particular support elements comprising clamping devices.
  • the transmission elements comprise racks for transmitting a traversing movement in the longitudinal direction, with a toothing of the racks advantageously directed vertically downwards.
  • the first drive arrangement of the first transport device comprises respective drives which are in an operative connection with the transmission elements.
  • driver elements for coupling the carrier elements to the transmission elements are arranged at end regions of the transmission elements of the first transport device which are opposite in the longitudinal direction.
  • the first drive arrangement of the first transport device comprises actuation actuators, preferably pneumatic actuable actuation actuators. Via these, the driver elements can advantageously be coupled to the carrier elements in the respective acceptance positions of the transmission elements.
  • the carrier elements preferably have coupling bolts, via which the carrier elements can be positively coupled to the driver elements of the transmission elements of the first transport device.
  • the first transport device of the processing station extends in particular in the longitudinal direction from the provision point of the magazine, via a transfer area into the work area.
  • the first drive arrangement of the first transport device is preferably arranged in the transfer area.
  • the rail arrangement of the first transport device forms separate rail sections in the first magazine level and/or in the transfer area and/or in the work area, wherein
  • the rail section arranged in the first magazine level can be moved in the transverse direction by means of a second drive arrangement of the second transport device of the processing station.
  • the rail section arranged in the transfer area and/or the rail section in the working area can also be moved in the transverse direction by means of a further drive arrangement.
  • the second transport device of the processing station comprises a rail arrangement, the rail arrangement having pairs of rails that are adjustable in the transverse direction for the transport of the support elements, the pairs of rails being formed in particular from U-profiles whose openings lie opposite one another.
  • the carrier elements include longitudinal rollers arranged on both sides, each with an axis of rotation extending in the transverse direction, wherein the carrier elements can be moved in the longitudinal direction by means of the longitudinal rollers, in particular between the work area and the provision point of the processing station.
  • the longitudinal direction rollers advantageously roll within the respective U-profile when one of the carrier elements is transported into the provision point or out of the provision point.
  • the U-profiles each have recesses on their upper legs, i.e. the upper outer leg, which are arranged above the longitudinal rollers of one of the carrier elements when the carrier element is at the provision point.
  • the carrier elements can be transported in the vertical direction out of the rail arrangement of the second transport device, specifically from the U-profiles, by means of the third transport device of the processing station.
  • the further proposed method for transporting a carrier element from a starting position in a magazine of a processing station into a work area of the processing station wherein the processing station is designed according to the invention and in particular comprises the above-mentioned features individually or in combination, and wherein the carrier elements in particular carry differently designed clamping frames , provides that the carrier element to be transported is arranged as a starting position in a magazine level outside the first level, in particular above the first level, outside the third transport device, and from there is moved into the work area using the transport devices of the processing station.
  • the lifting elements are first moved to the magazine level in which the carrier element to be transported is arranged, i.e.
  • the carrier element to be transported is then transported in the transverse direction until the carrier element to be transported is arranged at the front in the lifting elements. Furthermore, by means of a vertical movement of the lifting elements, the carrier element to be transported is transported in the vertical direction into the provision point in the first level by means of the third transport device. In a further step, the carrier element to be transported is transported from the provision point in the transverse direction out of the provision point by means of the second transport device.
  • the third transport device is used to move the lifting elements in the vertical direction into a magazine level outside the first level, in particular above the first level, so that the lifting elements in particular no longer block the transport path in the longitudinal direction.
  • the carrier element to be transported is transported in the transverse direction into the provision point by means of the second transport device and the carrier element to be transported is transported in the longitudinal direction from the provision point into the work area by means of the first transport device.
  • a rack of the fourth transport device comprising a driver element is moved in the transverse direction.
  • the driver element is advantageously in a decoupling position.
  • the movement of the rack is stopped when the driver element is at the level of a coupling element of the carrier element to be transported.
  • the driver element is advantageously brought into the coupling position and in this way the carrier element is coupled to the rack.
  • the rack is advantageously moved in the opposite direction and the carrier element is thus pulled into the lifting elements or the U-profiles of the lifting elements provided for this purpose.
  • the driver element is then advantageously brought into the uncoupling position and the rack is advantageously brought back into the original position in which the lifting element can be moved in the vertical direction.
  • the further proposed method for transporting a carrier element from a work area of a processing station into a target position in a magazine of the processing station the processing station being designed according to the invention and in particular comprising the features stated above individually or in combination, and wherein the carrier elements in particular carry differently designed clamping frames, sees stipulates that the carrier element to be transported should be arranged as a target position in a magazine level outside the first level, in particular above the first level, outside the third transport device, and is brought there from the work area.
  • the lifting elements are moved vertically into a magazine level outside the first level using the third transport device.
  • the carrier element to be transported is transported in the longitudinal direction from the work area into the provision point.
  • the carrier element to be transported is then transported from the provision point in the transverse direction out of the provision point, in particular in such a way that the carrier element to be transported is arranged outside the third transport device.
  • the lifting elements are then moved to the first magazine level using the third transport device.
  • the support element to be transported is transported back into the provision point in the transverse direction by means of the second transport device until the support element to be transported is arranged on the front side in the lifting elements.
  • the carrier element to be transported is transported in the vertical direction from the provision point to the further level in which the target position for the T to be transported is located by vertically moving the lifting elements. Then the carrier element to be transported is transported in the transverse direction into the target position by means of the fourth transport device.
  • a rack of the fourth transport device comprising a driver element is moved in the transverse direction.
  • the driver element is advantageously in a decoupling position.
  • the movement of the rack is stopped when the driver element is at the level of a coupling element of the carrier element to be transported.
  • the driver element is advantageously brought into the coupling position and in this way the carrier element is coupled to the rack.
  • the coupled carrier elements are advantageously transported into the target position by moving the rack.
  • the driver element is then advantageously brought into the uncoupling position and the rack is advantageously brought back into the original position in which the lifting element can be moved in the vertical direction.
  • the carrier element is advantageously secured in the target position. Transporting the support elements from the work area to the provision point or from the provision point to the work area by means of the first transport device can be done in particular as described in EP 3 490 877 B1, which is explicitly referenced in this regard.
  • FIG. 1 shows a perspective view of an exemplary embodiment of a processing station designed according to the invention
  • FIG. 2 shows a detail of the processing station according to FIG. 1, which shows the first transport device and the work area 5;
  • FIG. 3 shows a further detail of the processing station according to FIG. 1;
  • FIG. 4 shows a support element of the processing station according to FIG. 1 without a workpiece receiving element
  • FIG. 5 shows a top view of the processing station according to FIG. 1 with only two support elements without showing the workpiece receiving elements;
  • FIG. 6 shows a detail of the processing station according to FIG. 1 with the second transport device 7 and the third transport device 8 without showing carrier elements;
  • FIG. 7 shows a detail of the processing station according to FIG. 1 with a lifting element and a carrier element arranged in the lifting element without showing a workpiece receiving element; 8 shows a detail of a lifting element of the processing station according to FIG. 1;
  • Fig. 9 shows a detail of the processing station according to Fig. 1 with the magazine, the second
  • Transport device the third transport device and a part of the first transport device without showing carrier elements
  • FIG. 10a shows an exemplary embodiment of methods designed according to the invention, with which a carrier element arranged in a Fig. 101 work area of a processing station can be changed with a carrier element arranged in a magazine.
  • This processing station 1 is set up for processing workpieces, in particular workpieces designed as vehicle body parts.
  • the processing station 1 includes a work area 5 in which the workpieces can be processed.
  • the processing station 1 is arranged within a production system.
  • robots are preferably used for conveying and processing workpieces, in particular vehicle body parts.
  • the processing station 1 is used to process the workpieces in a predetermined section of the production system.
  • the processing of the workpieces can, for example, include a joining process, for example welding of the workpieces using a welding robot R shown schematically in FIG a tensioning device that is currently required, in particular a tensioning frame that is currently required, is delivered by transporting a carrier element 2 comprising the tensioning device in the transverse direction Y.
  • a tensioning device that is currently required, in particular a tensioning frame that is currently required, is delivered by transporting a carrier element 2 comprising the tensioning device in the transverse direction Y.
  • the work area 5 comprises a further transport device with which a carrier element 2 can be transported in the work area 5 in the transverse direction Y, wherein this further transport device can in particular be designed like the second transport device.
  • this further transport device can in particular be designed like the second transport device.
  • the processing station 1 in the exemplary embodiment shown in FIG. 1 has four support elements 2, each of which is designed to hold differently designed workpieces.
  • the support elements 2 of the processing station 1 have correspondingly differently configured workpiece receiving elements 29, in particular differently configured clamping frames, which are shown schematically in simplified form in the figures as cuboids.
  • An example of a concrete embodiment of a carrier element 2 with a workpiece receiving element 29* and vehicle body components received by the workpiece receiving element 29* is shown in the carrier element 2 arranged in the work area 5 in FIG. 1.
  • the processing station 1 shown in FIG. 1 is for a total of five carrier elements 2 educated.
  • the processing station 1 To hold the carrier elements 2, the processing station 1 includes a magazine 3.
  • the magazine 3 includes in a first level 4 a first, lowest magazine level 31, which is arranged in the same level 4 as the work area 5.
  • Above the first magazine level 31 includes the magazine 3 as further magazine levels, a middle magazine level 32 and an upper magazine level 33.
  • the processing station 1 comprises several transport devices.
  • the processing station 1 thus has a first transport device 6, with which a carrier element 2 of the processing station 1 can be transported in the longitudinal direction X between the work area 5 and a provision point 34 of the magazine 3.
  • the provision point 34 is located in the middle of the first magazine level 31 of the magazine 3.
  • the provision point 34 is a point to which each carrier element 2 must first be moved in order to be able to be transported from the magazine 3 into the work area 5.
  • Each carrier element 2 that is to be moved from the work area 5 into the magazine 3 must also first be transported to the provision point 34.
  • the first transport device 6 in this exemplary embodiment comprises a rail arrangement 61 for guiding and carrying the carrier elements 2.
  • the rail arrangement 61 includes running surfaces aligned in the longitudinal direction Longitudinal rollers 24 arranged laterally on the support elements 2 can be moved in the longitudinal direction X.
  • the first transport device 6 also includes a first drive arrangement 62 with two transmission elements 63 aligned parallel to the rail arrangement 61.
  • the transmission elements 63 can be coupled independently of one another to the respective carrier element to be transported.
  • the transmission elements in particular have correspondingly designed driver elements, which can each be coupled to a correspondingly designed coupling element of a carrier element 2.
  • a coupled carrier element 2 can be moved in the longitudinal direction X.
  • the first drive arrangement 62 of the first transport device 6 also includes drives 64 which are operatively connected to the transmission elements 63 and which can in particular be designed as electric motors and are shown in FIG. 5.
  • the toothing of the racks is preferably directed vertically downwards.
  • FIGS. 2 and 3 Further details of the processing station 1 with the work area 5 and the first transport device 6 show the sections of the processing station 1 from the exemplary embodiment according to FIG. 1 shown in FIGS. 2 and 3, in which the carrier element 2 shown without a workpiece receiving element 29, as in Fig. 1, is shown to make details of the support element 2 better visible.
  • a sectional plane El is shown in FIG. 2, with FIG. 3 showing the part of the processing station 1 from the sectional plane El.
  • the rail arrangement 61 comprises U-profiles, along which a support element 2 of the processing station 1 can be moved with laterally arranged longitudinal direction rollers 24, which are shown in Fig. 4.
  • the longitudinal rollers 24 roll over the inside of the lower outer leg 843 of a respective U-profile of the rail arrangement 61.
  • the processing station 1 For the transport of the carrier elements 2 of the processing station 1 in the transverse direction Y in the first magazine level 31 of the magazine 3, the processing station 1 comprises a second transport device 7, which is shown in more detail in particular in FIG. 6.
  • the second transport device 7 comprises a rail arrangement 71, the rail arrangement 71 having pairs of rails 711 which are adjustable in the transverse direction Y for the transport of the carrier elements 2.
  • the rail pairs 711 are formed from U-profiles with two outer legs 843, which surround an inner leg 844.
  • the U-profiles are arranged in such a way that the openings 842 of the U-profiles are spaced apart from one another, such that the support elements 2 with the longitudinal direction rollers 24 arranged on both sides in such a pair of rails 711 formed from the U-profiles in the longitudinal direction X coming from the work area 5 of the processing station 1 can be moved.
  • the longitudinal rollers 24 roll within the U-profile, in particular on the inside of the lower outer leg 843.
  • the U-profiles each have recesses 712.
  • These recesses 712 are arranged above the longitudinal rollers 24 of a respective carrier element 2 when the carrier element 2 is completely arranged at the provision point 34. These recesses 712 enable a carrier element 2 located at the provision point 34 to be moved out of a pair of rails 711 or into a pair of rails 711 in the vertical direction Z.
  • the processing station 1 comprises a third transport device 8, details of the third transport device 8 being shown, among others, in FIG. 6.
  • a carrier element 2 can be made from one Magazine level can be moved to another magazine level, the movement taking place in the vertical direction Z within the base area defined by the provision point 34.
  • the third transport device 8 has two lifting elements 81, 82 that can be adjusted in the vertical direction Z.
  • the third transport device 8 comprises two pairs of lifting columns, with a respective lifting element 81, 82 being able to be moved in the vertical direction Z between the lifting columns 83 of a pair of lifting columns.
  • the pairs of lifting columns are each assigned a drive arrangement 85, which in particular includes an electric motor 87.
  • the lifting elements 81, 82 are moved in particular synchronously at the same height. Further details of a lifting element 82 are shown in particular in FIGS. 7 and 8.
  • the lifting elements 81, 82 of the third transport device 8 of the processing station 1 each comprise a rail 84 formed by a U-profile, which is adjustably connected to the lifting columns 83 via two arms 86.
  • the U-profile includes two outer legs 843 and an inner leg 844, the openings 842 of the U-profiles being arranged opposite one another at such a distance that a support element 2 of the processing station 1 is supported on the end face by the U-profiles and thus by the lifting elements 81, 82 can be recorded.
  • the inside of a lower outer leg 843 of a respective U-profile forms a running surface 841 running in the transverse direction Y.
  • the running surface 841 forms part of a running surface 841 in the transverse direction Y running transport tread 13.
  • the middle magazine level 32 and the upper magazine level 33 of the magazine 3 of the processing station 1 each comprise a rail arrangement 35 with running surface sections 351 running in the transverse direction Y, which, like the rails 84 of the lifting elements 81, 82, are formed by U-profiles.
  • the rail 84 of a lifting element 81, 82 and the rail arrangement 35 of the middle magazine level 32 and the upper magazine level 33 are coordinated with one another in such a way that the rails 84 of the lifting elements 81, 82 arranged on a magazine level 32, 33 are connected to the rail arrangement 35 of this magazine level 32 , 33 form the continuous transport running surface 13 running in the transverse direction Y.
  • the carrier elements 2 each comprise transverse direction rollers 22 arranged on the front side, as shown in particular in FIG. 4, each of which is located in the longitudinal direction X include extending axis of rotation.
  • the carrier elements 2 can be moved along the transport running surface 13 formed from the running surface 841 of the rail 84 of a respective lifting element 81, 82 and the running surface sections 351 of a respective rail arrangement 35.
  • the carrier elements 2 in this exemplary embodiment each have support rollers 23 arranged on the front side, each with an axis of rotation extending in the vertical direction Z.
  • the support rollers 23 are designed to be supported against the inside of the inner leg 844 of the U-profile of a respective lifting element 81, 82.
  • the support rollers 23 can roll in the transverse direction Y on the middle magazine level 32 or the upper magazine level 33 on the inside of the inner leg 844 when a carrier element 2 is being transported.
  • the lifting elements 81, 82 include a fourth transport device 9, the details of which are shown in particular in FIGS. 7 and 8 are shown.
  • the fourth transport device 9 includes two drive arrangements 91, each of the lifting elements 81, 82 having one of the drive arrangements 91 of the fourth transport device 9.
  • the drive arrangement 91 of the fourth transport device 9 each comprises a rack 92 which can be moved in the transverse direction Y.
  • the drive arrangements 91 each have a drive unit 911, in particular an electric motor, the drive units 911 each being on one of the lifting elements 81, 82 are arranged.
  • the racks 92 can be moved in the transverse direction Y, it being in particular provided that the racks 92 are moved synchronously.
  • the racks 92 each have a driver element 921 for coupling to a coupling element 21 of a respective carrier element 2.
  • the driver element 921 can be adjusted between a coupling position 11 and a decoupling position 12, in particular in order to be able to couple a respective rack 92 with a carrier element 2 in this way.
  • the coupled carrier element 2 can be transported in the middle magazine level 32 or the upper magazine level 33 in the transverse direction Y by moving the racks 92.
  • the racks 92 are each mounted movably in the transverse direction Y via rollers 923 formed laterally on the racks 92 in a rail arrangement 922 of the fourth transport device 9 formed from U-profiles.
  • the racks of the first transport device 6 are designed and mounted in the same way as the racks 92 of the fourth transport device 9, whereby the variety of parts is advantageously reduced and costs can therefore be saved.
  • a method for changing a carrier element 2 is explained in more detail below with reference to the schematic representations in FIGS. 10a to 101. It will first be explained with reference to FIG. 10a to FIG. 101, how a carrier element 2** is moved from a starting position A from the magazine 3 into the work area 5.
  • the processing station 1 can in particular also be designed like the processing station 1 according to the previously explained exemplary embodiment.
  • the second transport device 7 can also move a single carrier element 2 in the transverse direction Y if two carrier elements 2 are located in the first magazine level 31, and the second transport device 7 therefore not only moves these two carrier elements 2 together in the transverse direction Y can, as in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 9.
  • reference numbers from FIGS 101 are partly not shown.
  • the magazine 3 includes a first, lower magazine level 31, a second, middle magazine level 32 and a third, upper magazine level 33.
  • the work area 5 is located on the same level as the first, lower magazine level 31.
  • the maximum possible number of four additional support elements 2 is available.
  • additional carrier elements could be provided in the magazine 3 by providing additional magazines or additional magazine levels.
  • 10a shows a carrier element 2* which is to be moved from the working area 5 of the processing station 1 to the target position B in the magazine 3 of the processing station 1.
  • the target position B lies in the third, upper magazine level 33 outside the third transport device 8.
  • the intended method steps are shown in FIGS. 10a to 101 by arrows S1 to S14.
  • 10a shows that in a first step S1, the lifting elements 81, 82 are moved in the vertical direction Z into the second, middle magazine level 32 by means of the third transport device 8. This clears the way for the carrier element 2* so that it can be moved to the provision point 34.
  • the carrier element 2* to be transported is transported in the longitudinal direction X from the work area 5 into the provision point 34 by means of the first transport device 6.
  • the carrier element 2* to be transported can be moved back into the processing point 34 in a further method step S5, as shown symbolically in FIG. 10c, in such a way that the carrier element to be transported Carrier element 2* is arranged at the front in the lifting elements 81, 82.
  • 10d shows how, in a further method step S6, by vertically moving the lifting elements 81, 82 using the third transport device 8, the carrier element 2* to be transported is moved in the vertical direction Z from the provision point 34 into the third, upper magazine level 33, in which the target position B is transported.
  • step S7 which is shown in FIG. 10e, the carrier element 2* to be transported is transported in the transverse direction Y to the target position B.
  • Fig. 1Of the carrier element 2* to be transported is shown in its target position B.
  • a further carrier element 2** is shown in FIG.
  • the lifting elements 81, 82 are moved from the third, upper magazine level 33 to the second, middle magazine level 32.
  • 10g shows that in a further method step S9 the carrier element 2** that is now to be transported is transported in the transverse direction Y by means of the fourth transport device 9. The transport in the transverse direction Y takes place until the carrier element 2** to be transported is arranged on the front side in the lifting elements 81, 82.
  • the carrier element 2** to be transported is transported in a further method step S10 in the vertical direction Z into the provision point 34 in the first, lower magazine level 4 by a vertical movement of the lifting elements 81, 82, which is shown in Fig. 10h .
  • the lifting elements 81, 82 can be moved by means of the third transport device 8 in the vertical direction Z into a magazine level 32, 33 above the first, lower magazine level 31 and thus the path for transport from the provision point 34 in the longitudinal direction X is cleared becomes.
  • step S13 which is also shown in FIG. 10j
  • the carrier element 2** to be transported is transported to the left in the transverse direction Y into the provision point 34 by means of the second transport device 7.
  • step S14 the carrier element 2** to be transported is transported in the longitudinal direction X from the provision point 34 into the work area 5 by means of the first transport device 6.
  • Fig. 101 shows the support element 2** arranged in the work area 5.
  • an alternative point can also be provided between the working area 5 and the magazine 3, at which a support element 2 can be moved in the transverse direction Y. If a carrier element 2 to be changed is first moved from the work area 5 into this alternative location, another carrier element 2 can be brought into the work area 5 more quickly and only when the other carrier element 2 is in the work area 5 can the replaced carrier element 2 be moved into the magazine be spent.
  • the exemplary embodiments shown in the figures and explained in connection with them serve to explain the invention and are not restrictive of it.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bearbeitungsstation (1) für als Fahrzeugkarosserieteile ausgebildete Werkstücke umfassend eine Mehrzahl von Trägerelementen (2), ein Magazin (3) mit mehreren Magazinebenen (31, 32, 33) zum Vorhalten der Trägerelemente (2), einen Arbeitsbereich (5) zum Bearbeiten der Werkstücke, eine erste Transportvorrichtung (6) zum Transportieren der Trägerelemente (2) zwischen dem Arbeitsbereich (5) und einer Bereitstellungsstelle (34) des Magazins (3), eine zweite Transportvorrichtung (7) zum Transportieren der Trägerelemente (2) in dem Magazin (3) in der ersten Magazinebene (31) in einer Querrichtung (Y), und eine dritte Transportvorrichtung (8) zum Transportieren der Trägerelemente (2) in einer Vertikalrichtung (Z) zwischen den Magazinebenen (31, 32, 33), wobei die dritte Transportvorrichtung (7) in Vertikalrichtung (Z) verstellbare Hubelement (81, 82) zur stirnseitigen Aufnahme der Trägerelemente (2) aufweist, und wobei die Hubelemente (81, 82) eine vierte Transportvorrichtung (9) zum Transport der Trägerelemente (2) in einer Magazinebene (32, 33) außerhalb der ersten Ebene (4) in einer Querrichtung (Y) umfassen. Ferner betrifft die Erfindung Verfahren, um die Trägerelemente zwischen dem Arbeitsbereich (5) und einer Position in dem Magazin (3) zu wechseln.

Description

thyssenkrupp Automotive Body Solutions GmbH i 221158P10WO thyssenkrupp AG
Bearbeitungsstation für als Fahrzeugkarosserieteile ausgebildete Werkstücke mit vorgehaltenen, auswechselbaren Spannvorrichtungen sowie Verfahren zum Wechseln der Spannvorrichtungen
Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsstation für als Fahrzeugkarosserieteile ausgebildete Werkstücke. Die Bearbeitungsstation umfasst eine Mehrzahl von Trägerelementen, ein Magazin zum Vorhalten der Trägerelemente, wobei das Magazin eine erste Magazinebene in einer ersten Ebene aufweist, in der ersten Ebene einen Arbeitsbereich zum Bearbeiten von Werkstücken, eine erste Transportvorrichtung zum Transportieren der Trägerelemente zwischen dem Arbeitsbereich und einer Bereitstellungsstelle des Magazins in der ersten Magazinebene in einer Längsrichtung, und eine zweite Transportvorrichtung zum Transportieren der Trägerelemente in dem Magazin in der ersten Magazinebene in einer Querrichtung.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Transportieren eines Trägerelementes aus einer Ausgangsposition innerhalb des Magazins der Bearbeitungsstation in den Arbeitsbereich der Bearbeitungsstation sowie ein Verfahren zum Transportieren eines Trägerelementes aus dem Arbeitsbereich der Bearbeitungsstation in eine Zielposition innerhalb des Magazins der Bearbeitungsstation.
Derartige Bearbeitungsstationen sind bekannt, wobei die Trägerelemente insbesondere Spannvorrichtungen, weiter insbesondere Spannrahmen, umfassen, mit denen die Werkstücke, insbesondere die Karosseriebauteile, für die Bearbeitung positioniert werden. Die mittels der Spannvorrichtungen positionierten Fahrzeugkarosserieteile können dann bei der Bearbeitungsstation beispielsweise durch einen Fügevorgang endgültig miteinander verbunden werden, wobei als Fügevorgang insbesondere ein Schweißen, Kleben, Nieten oder auch Clinchen vorgesehen sein kann. Ein häufig als Spannvorrichtung genutzter Spannrahmen ist als weitestgehend ebener Tragrahmen ausgebildet, an dem mehrere betätigbare Spanner gehalten sind, über welche die Karosserieteile an vorbestimmten Punkten gegeneinander verspannt werden, um dort gefügt zu werden. Ein Spannrahmen an sich ist nicht dazu ausgebildet ein Karosserieteil zu tragen und zu transportieren, sondern lediglich dazu, ein Karosseriebauteil in eine endgültige, konstruktiv vorgegebene Geometrie zu bringen.
Um mit einer Bearbeitungsstation unterschiedliche Karosseriebauteile bearbeiten zu können, beispielsweise voneinander abweichende Karosseriebauteile bei unterschiedlichen Karosserieformen eines Fahrzeugmodells, wie Coupe und Limousine, ist es beispielsweise aus der EP 3 490 877 Bl bekannt, dass die Bearbeitungsstationen mehrere Spannvorrichtungen aufweisen, die in einem Magazinbereich der Bearbeitungsstation vorgehalten werden. Bei Bedarf werden diese Spannvorrichtungen dann mittels Transportvorrichtungen der Bearbeitungsstation von dem Magazinbereich in den Arbeitsbereich verbracht beziehungsweise von dem Arbeitsbereich in das Magazinbereich.
Nachteilig bei der Bearbeitungsstation gemäß der EP 3 490 877 Bl ist, dass sich mit der Anzahl der vorzuhaltenden Spannvorrichtungen auch der Flächenbedarf für die Bearbeitungsstation erhöht, denn für jede weitere Spannvorrichtung ist ein weiterer Magazinbereich bereitzustellen. Diese Erhöhung des Flächenbedarfs ist aber häufig unerwünscht.
Ausgehend hiervon ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bearbeitungsstation zu verbessern, vorteilhafterweise derart, dass bei im Wesentlichen unveränderten Flächenbedarf die Anzahl der bearbeitbaren Karosseriebauteile erhöht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden eine Bearbeitungsstation sowie Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung beschrieben sowie in den Figuren dargestellt.
Die vorgeschlagene Lösung sieht eine Bearbeitungsstation für als Fahrzeugkarosserieteile ausgebildete Werkstücke vor, die eine Mehrzahl von Trägerelementen, insbesondere eine Mehrzahl von Trägerelementen für Spannvorrichtungen, und ein Magazin zum Vorhalten der Trägerelemente umfasst, wobei das Magazin eine erste Magazinebene in einer ersten Ebene und zumindest eine weitere Magazinebene außerhalb der ersten Ebene, insbesondere oberhalb der ersten Ebene und/oder unterhalb der ersten Ebene, umfasst. In der ersten Ebene weist die Bearbeitungsstation zudem einen Arbeitsbereich zum Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere zum Bearbeiten von mittels einer Spannvorrichtung eines Trägerelementes an vorbestimmten Punkten gegeneinander verspannten Karosseriebauteilen. Des Weiteren umfasst die Bearbeitungsstation eine erste Transportvorrichtung zum Transportieren der Trägerelemente zwischen dem Arbeitsbereich und einer Bereitstellungsstelle des Magazins in der ersten Magazinebene in einer Längsrichtung, eine zweite Transportvorrichtung zum Transportieren der Trägerelemente in dem Magazin in der ersten Magazinebene in einer Querrichtung und eine dritte Transportvorrichtung zum Transportieren der Trägerelemente in einer Vertikalrichtung zwischen den Magazinebenen, wobei die dritte Transportvorrichtung einander gegenüberliegend jeweils ein in Vertikalrichtung verstellbares Hubelement zur stirnseitigen Aufnahme der Trägerelemente aufweist, und wobei die Hubelemente eine vierte Transportvorrichtung zum Transport der Trägerelemente in einer Magazinebene außerhalb der ersten Ebene in einer Querrichtung umfassen. Die Hubelemente werden somit vorteilhafterweise nicht nur für den Transport der Trägerelemente in Vertikalrichtung eingesetzt, sondern sind insbesondere auch für den Transport der Trägerelemente in Querrichtung in den weiteren Magazinebenen vorgesehen. Dadurch, dass das Magazin der Bearbeitungsvorrichtung mehrere übereinanderliegende Magazinebenen aufweist, können vorteilhafterweise bei im Wesentlichen unveränderten Flächenbedarf mehr Trägerelemente und somit mehr Spannvorrichtungen in der Bearbeitungsstation vorgehalten werden. Die Trägerelemente, insbesondere die fertig ausgerüsteten Trägerelemente, sind dabei vorteilhafterweise sämtlich verschieden und vorteilhafterweise für unterschiedliche Karosseriebauteile angepasst.
Die Transportvorrichtungen der Bearbeitungsstation sind vorteilhafterweise so steuerbar, insbesondere mittels einer elektronischen Steuereinheit der Bearbeitungsstation so steuerbar, dass die Trägerelemente mittels der Transportvorrichtungen zwischen eine Bevorratungsposition in dem Magazin der Bearbeitungsstation und dem Arbeitsbereich der Bearbeitungsstation ausgewechselt werden können, insbesondere automatisiert ausgewechselt werden können. Im Hinblick auf ein einfaches Auswechseln eines in dem Arbeitsbereich der Bearbeitungsstation angeordneten Trägerelementes und eines in dem Magazin vorgehaltenen Trägerelementes, insbesondere ein Auswechseln ohne Zwischenpositionieren von anderen Trägerelementen, ist es von Vorteil, wenn in einer Magazinebene maximal zwei Trägerelemente vorgehalten werden, insbesondere jeweils ein Trägerelement rechts und links der dritten Transportvorrichtung. Weiter ist es von Vorteil, wenn in der ersten Magazinebene nur ein Trägerelement vorgehalten wird. Eine weitere Vorhalteposition in der ersten Magazinebene ist dann vorteilhafterweise als Ausweichposition festgelegt. Mittels dieser Ausweichposition können auszuwechselnde Trägerelemente vorteilhafterweise aneinander vorbeigeführt werden. Zudem können mittels der Ausweichposition die Hubelemente, die ein Trägerelement aus einer Magazinebene außerhalb der ersten Ebene in die erste Ebene transportiert haben, aus dem Verstellweg in Längsrichtung verbracht werden, indem das Trägerelement hierzu in die Ausweichposition verbracht wird.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die weiteren Magazinebenen des Magazins oberhalb der ersten Magazinebene angeordnet sind. Es ist aber auch denkbar, dass bei einer Ausgestaltung mit einer Unterflurlösung weitere Magazinebenen unterhalb der ersten Magazinebene angeordnet sind, was allerdings weitere Anpassungen an der Bearbeitungsstation erforderlich macht. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Bearbeitungsstation umfasst die vierte Transportvorrichtung zumindest eine Antriebsanordnung mit einer in Querrichtung verfahrbaren Zahnstange, wobei die Zahnstange vorteilhafterweise ein Mitnehmerelement zum Ankoppeln an ein Ankoppelelement eines jeweiligen Trägerelementes aufweist, und wobei durch ein Verfahren der Zahnstange ein angekoppeltes Trägerelement in einer Magazinebene außerhalb der ersten Ebene in einer Querrichtung transportiert werden kann. Vorteilhafterweise umfasst die Antriebsanordnung ein antreibbares Ritzel, das auf die Zahnstange wirkt. Des Weiteren ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass Antriebsanordnung der vierten Transportvorrichtung eine Schienenanordnung umfasst, die insbesondere zwei U-Profile umfasst, deren Öffnungen einander zugewandt sind. An den Seiten der Zahnstange der Antriebsanordnung sind dabei vorteilhafterweise Laufrollen mit sich in Längsrichtung erstreckenden Drehachsen angeordnet, wobei die U-Profile die Laufflächen für die Laufrollen bereitstellen, wenn die Zahnstange in Querrichtung bewegt wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, zusätzlich zu den Laufrollen Abstützungsrollen mit sich in Vertikalrichtung erstreckenden Drehachsen an den Seiten der Zahnstange anzuordnen, die sich gegen das U-Profil abstützen können und somit vorteilhafterweise ein Schrägstellen der Zahnstange verhindern. Die Mitnehmerelemente der Zahnstange sind vorteilhafterweise jeweils an den Enden der Zahnstange angeordnet. Vorteilhafterweise entspricht die Länge der Zahnstange der Länge der U-Profile. Insbesondere entspricht die Länge der Zahnstange im Wesentlichen der Länge des Hubelementes.
Vorteilhafterweise ist das Mitnehmerelement zwischen einer Ankoppelposition und einer Abkoppelposition verstellbar ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist vorteilhafterweise das Ankoppelelement zwischen einer Ankoppelposition und einer Abkoppelposition verstellbar ausgebildet. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Mitnehmerelement als ein verstellbarer Bolzen, insbesondere ein pneumatisch verstellbarer Bolzen, ausgebildet ist, der von der Abkoppelposition in die Ankoppelposition verbracht werden kann, insbesondere um eine Wirkverbindung mit dem Ankoppelelement, das insbesondere als Aufnahmeöffnung oder als Aufnahmebuchse ausgebildet ist, herzustellen. Zum Trennen dieser Wirkverbindung kann das Mitnehmerelement von der Ankoppelposition in die Abkoppelposition verbracht werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die zumindest eine Antriebsanordnung der vierten Transportvorrichtung jeweils eine Antriebseinheit, wobei die Antriebseinheit an dem Hubelement angeordnet ist. Insbesondere ist ein Elektromotor als Antriebseinheit vorgesehen, wobei der Elektromotor vorteilhafterweise an dem Hubelement angeordnet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass das antreibbare Ritzel auf einer Motorwelle des Elektromotors angeordnet ist.
Vorzugsweise weist jedes der Hubelemente jeweils eine Antriebsanordnung der vierten Transportvorrichtung auf. Das heißt, dass vorteilhafterweise jedes der Hubelemente eine in Querrichtung verfahrbare Zahnstange umfasst, wobei die Zahnstange vorteilhafterweise ein Mitnehmerelement zum Ankoppeln an ein Ankoppelelement eines jeweiligen Trägerelementes aufweist, und wobei durch ein Verfahren der Zahnstange ein angekoppeltes Trägerelement in einer Magazinebene außerhalb der ersten Ebene in einer Querrichtung transportiert werden kann. Die Zahnstangen der Hubelemente werden dabei vorteilhafterweise synchron verfahren.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die weiteren Magazinebenen des Magazins der Bearbeitungsstation jeweils eine Schienenanordnung mit in Querrichtung verlaufenden Laufflächenabschnitten umfassen. Zudem ist insbesondere vorgesehen, dass die Hubelemente jeweils eine Schiene mit einer in Querrichtung verlaufenden Lauffläche umfassen. Die Schiene eines jeweiligen Hubelements und die Schienenanordnung der weiteren Magazinebenen sind vorteilhafterweise derart aufeinander abgestimmt, dass die Schienen der auf einer Magazinebene angeordneten Hubelemente mit der Schienenanordnung dieser Magazinebene eine durchgängige in Querrichtung verlaufende Transportlauffläche bilden. Auf den weiteren Magazinebenen, auf denen die Hubelemente nicht angeordnet sind, gibt es bei dieser Ausgestaltung insofern keine durchgängige in Querrichtung verlaufende Transportlauffläche und es können insbesondere keine Trägerelemente in Querrichtung in diesen weiteren Magazinebenen transportiert werden, solange die Hubelemente nicht in die entsprechende Magazinebene verfahren werden, um so dort die durchgängig in Querrichtung verlaufenden Transportlauffläche zu bilden. Die im Zusammenhang mit dieser Ausgestaltung beschriebene Schiene eines jeweiligen Hubelementes ist dabei insbesondere zusätzlich zu der Schienenanordnung eines jeweiligen Hubelementes, in der die Zahnstange geführt sein kann, vorgesehen.
Für einen Transport der Trägerelemente in Querrichtung ist insbesondere vorgesehen, dass die Trägerelemente stirnseitig angeordnete Querrichtungs-Laufrollen mit jeweils einer sich in Längsrichtung erstreckenden Drehachse umfassen. Die Trägerelemente können mittels der Querrichtungs-Laufrollen entlang der Transportlauffläche verfahren werden, die, wie zuvor beschrieben, vorteilhafterweise durch die jeweilige Schienenanordnung auf einer der weiteren Magazinebenen und die jeweilige Schiene der Hubelemente gebildet wird. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Schiene eines jeweiligen Hubelementes durch ein U-Profil gebildet ist, wobei die Öffnungen der U-Profile der Hubelemente einander gegenüberliegend angeordnet sind, insbesondere einander beabstandet gegenüberliegend angeordnet sind, und die Laufflächen der Schienen der Hubelemente jeweils durch eine Innenseite eines unteren Außenschenkels des U-Profils gebildet sind. Vorteilhafterweise umfassen die Schienenanordnungen der weiteren Magazinebenen des Magazins der Bearbeitungsstation ebenfalls entsprechende U-Profile, die sich vorteilhafterweise durch ein Verstellen der Hubelemente nahtlos mit den U-Profilen der Hubelemente verbinden lassen.
Durch die U-Profile werden die Trägerelemente vorteilhafterweise zusätzlich gesichert, da diese eine Bewegung der Trägerelemente in Längsrichtung und in Vertikalrichtung vorteilhafterweise beschränken.
Weiter vorteilhaft weisen die Trägerelemente stirnseitig angeordnete Abstützungsrollen mit jeweils einer sich in Vertikalrichtung erstreckenden Drehachse auf. Die Abstützungsrollen sind vorteilhafterweise ausgebildet, sich gegen eine Innenseite eines Innenschenkels eines jeweiligen U-Profils abzustützen und bei einem Transport eines der Trägerelemente in Querrichtung in einer der weiteren Magazinebenen an der Innenseite des Innenschenkels abzurollen. Vorteilhafterweise wird hierdurch die Laufruhe der Trägerelemente verbessert. Zudem wird weiter verbessert eine Bewegung der Trägerelemente in Längsrichtung und in Vertikalrichtung beschränkt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Bearbeitungsstation sieht vor, dass die dritte Transportvorrichtung einander gegenüberliegend jeweils zwei Hubsäulen umfasst. Insgesamt umfasst die dritte Transportvorrichtung somit vier Hubsäulen, von denen vorteilhafterweise jeweils die zwei Hubsäulen, die auf einer Seite des Magazins angeordnet sind, ein Hubsäulenpaar bilden. Zwischen den zwei auf einer Seite des Magazins angeordneten Hubsäulen wird kann dann das jeweilige Hubelement in Vertikalrichtung verfahren werden.
Vorteilhafterweise sind die Hubelemente dabei seitlich in den Hubsäulen geführt. Die Schienen der Hubelemente lassen sich vorteilhafterweise so präzise in die Schienenanordnungen der weiteren Magazinebenen einfügen. Die Schienen der Hubelemente sowie die jeweilige Zahnstange sind dabei vorteilhafterweise vor den Hubsäulen angeordnet, wobei die Zahnstange insbesondere näher zu den Hubsäulen angeordnet ist, als die Schiene.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die erste Transportvorrichtung der Bearbeitungsstation eine Schienenanordnung zum Führen und Tragen der Trägerelemente und zumindest eine erste Antriebsanordnung, mit zwei parallel zu der Schienenanordnung der ersten Transportvorrichtung ausgerichteten Übertragungselementen auf. Die Übertragungselemente sind dabei vorteilhafterweise voneinander unabhängig an das jeweils zu transportierende Trägerelement ankoppelbar, um das Trägerelement in einem angekoppelten Zustand in Längsrichtung zu verfahren. Die Trägerelemente können mit einer derartig ausgebildeten ersten Transportvorrichtung vorteilhafterweise effektiv und effizient von dem Arbeitsbereich in die Bereitstellungsstelle und von der Bereitstellungsstelle in den Arbeitsbereich der Bearbeitungsstation verfahren werden. Insbesondere ist es vorteilhaft, die erste Transportvorrichtung so auszubilden, wie die in der EP 3 490 877 Bl beschriebene Transportvorrichtung für den Transport der Spannrahmen in Längsrichtung, wobei hiermit auf die Offenbarung der EP 3 490 877 Bl explizit referenziert wird. Die Spannrahmen gemäß der EP 3 490 877 Bl sind dabei insbesondere Spannvorrichtungen umfassende Trägerelemente.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Übertragungselemente Zahnstangen zur Übertragung einer Verfahrbewegung in Längsrichtung umfassen, wobei eine Verzahnung der Zahnstangen vorteilhafterweise nach vertikal unten gerichtet ist. Weiter vorteilhaft umfasst die erste Antriebsanordnung der ersten Transportvorrichtung jeweilige mit den Übertragungselementen in einer Wirkverbindung stehende Antriebe. Insbesondere ist ferner vorgesehen, dass an in Längsrichtung entgegengesetzten Endbereichen der Übertragungselemente der ersten Transportvorrichtung Mitnehmerelemente zum Ankoppeln der Trägerelemente an die Übertragungselemente angeordnet sind. Weiter vorteilhaft ist es, dass die erste Antriebsanordnung der ersten Transportvorrichtung Betätigungsaktuatoren umfasst, vorzugsweise pneumatische betätigbare Betätigungsaktuatoren. Über diese sind vorteilhafterweise in jeweiligen Übernahmepositionen der Übertragungselemente die Mitnehmerelemente an die Trägerelemente ankoppelbar. Vorzugsweise weisen die Trägerelemente Koppelbolzen auf, über die die Trägerelemente formschlüssig an die Mitnehmerelemente der Übertragungselemente der ersten Transportvorrichtung ankoppelbar sind.
Die erste Transportvorrichtung der Bearbeitungsstation erstreckt sich insbesondere in Längsrichtung von der Bereitstellungsstelle des Magazins, über einen Transferbereich bis in den Arbeitsbereich. Die erste Antriebsanordnung der ersten Transportvorrichtung ist dabei vorzugsweise in dem Transferbereich angeordnet. Insbesondere bildet die Schienenanordnung der ersten Transportvorrichtung in der ersten Magazinebene und/oder in dem Transferbereich und/oder in dem Arbeitsbereich untereinander getrennte Schienenabschnitte, wobei insbesondere der in der ersten Magazinebene angeordnete Schienenabschnitt mittels einer zweiten Antriebsanordnung der zweiten Transportvorrichtung der Bearbeitungsstation in Querrichtung verfahrbar ist. Weiter kann auch vorgesehen sein, dass auch der in dem Transferbereich und/oder der in dem Arbeitsbereich angeordnete Schienenabschnitt mittels einer weiteren Antriebsanordnung in Querrichtung verfahrbar ist.
Als eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die zweite Transportvorrichtung der Bearbeitungsstation eine Schienenanordnung umfasst, wobei die Schienenanordnung für den Transport der Trägerelemente in Querrichtung verstellbare Schienenpaare aufweist, wobei die Schienenpaare insbesondere aus U-Profilen gebildet sind, deren Öffnungen einander gegenüberliegen. Weiter vorteilhaft umfassen die Trägerelemente beidseitig angeordnete Längsrichtungs-Laufrollen mit jeweils einer in sich in Querrichtung erstreckenden Drehachse, wobei die Trägerelemente mittels der Längsrichtungs-Laufrollen in Längsrichtung verfahren werden können, insbesondere zwischen dem Arbeitsbereich und der Bereitstellungsstelle der Bearbeitungsstation. Die Längsrichtungs-Laufrollen rollen dabei vorteilhafterweise bei einem Transport eines der Trägerelemente in die Bereitstellungsstelle oder aus der Bereitstellungsstelle innerhalb des jeweiligen U-Profils ab. Vorteilhafterweise weisen die U-Profile an deren oberen Schenkel, also dem obenliegenden Außenschenkel, jeweils Ausnehmungen auf, die oberhalb der Längsrichtungs-Laufrollen eines der Trägerelemente angeordnet sind, wenn sich das Trägerelement an der Bereitstellungsstelle befindet. Vorteilhafterweise können die Trägerelemente so mittels der dritten Transportvorrichtung der Bearbeitungsstation aus der Schienenanordnung der zweiten Transportvorrichtung, konkret aus den U-Profilen, heraus in Vertikalrichtung transportiert werden.
Das des Weiteren vorgeschlagene Verfahren zum Transportieren eines Trägerelementes aus einer Ausgangsposition in einem Magazin einer Bearbeitungsstation in einen Arbeitsbereich der Bearbeitungsstation, wobei die Bearbeitungsstation erfindungsgemäß ausgebildet ist und insbesondere die vorstehend ausgeführten Merkmale einzeln oder in Kombination umfasst, und wobei die Trägerelemente insbesondere verschieden ausgebildete Spannrahmen tragen, sieht vor, dass das zu transportierende Trägerelement als Ausgangsposition in einer Magazinebene außerhalb der ersten Ebene, insbesondere oberhalb der ersten Ebene, außerhalb der dritten Transportvorrichtung angeordnet ist, und von dort in den Arbeitsbereich unter Verwendung der Transportvorrichtungen der Bearbeitungsstation verbracht wird. Dazu werden mittels der dritten Transportvorrichtung zunächst die Hubelemente zu der Magazinebene, in der das zu transportierende Trägerelement angeordnet ist, also zu der Magazinebene, in der sich die Ausgangsposition des zu transportierenden Trägerelementes befindet, verfahren. Mittels der vierten Transportvorrichtung wird dann das zu transportierende Trägerelement in Querrichtung transportiert, bis das zu transportierende Trägerelement stirnseitig in den Hubelementen angeordnet ist. Weiter wird mittels der dritten Transportvorrichtung durch ein vertikales Verfahren der Hubelemente das zu transportierende Trägerelement in Vertikalrichtung in die Bereitstellungsstelle in der ersten Ebene transportiert. Mittels der zweiten Transportvorrichtung wird in einem weiteren Schritt das zu transportierende T rägerelement von der Bereitstellungsstelle in Querrichtung aus der Bereitstellungsstelle heraus transportiert. Im Anschluss daran werden mittels der dritten Transportvorrichtung die Hubelemente in Vertikalrichtung in eine Magazinebene außerhalb der ersten Ebene, insbesondere oberhalb der ersten Ebene, verfahren, sodass die Hubelemente insbesondere nicht mehr den Transportweg in Längsrichtung blockieren. Dann wird mittels der zweiten Transportvorrichtung das zu transportierende Trägerelement in Querrichtung in die Bereitstellungsstelle transportiert und mittels der ersten Transportvorrichtung das zu transportierende Trägerelement in Längsrichtung von der Bereitstellungsstelle in den Arbeitsbereich transportiert.
Für den Transport des Trägerelementes in der Magazinebene, in der sich die Ausgangsposition des Trägerelements befindet, ist insbesondere vorgesehen, dass eine ein Mitnehmerelement umfassende Zahnstange der vierten Transportvorrichtung in Querrichtung verfahren wird. Beim Verfahren ist das Mitnehmerelement vorteilhafterweise in einer Abkoppelposition. Vorteilhafterweise wird die Bewegung der Zahnstange angehalten, wenn sich das Mitnehmerelement auf Höhe eines Ankoppelelements des zu transportierenden Trägerelements befindet. Dann wird das Mitnehmerelement vorteilhafterweise in die Ankoppelposition verbracht und auf diese Weise das Trägerelement mit der Zahnstange gekoppelt. Dann wird die Zahnstange vorteilhafterweise in die entgegengesetzte Richtung verfahren und damit das Trägerelement in die Hubelemente beziehungsweise die dafür vorgesehenen U-Profile der Hubelemente gezogen. Das Mitnehmerelement wird dann vorteilhafterweise in die Abkoppelposition verbracht und die Zahnstange vorteilhafterweise wieder in die ursprüngliche Position, in der das Hubelement in vertikaler Richtung verfahren werden kann, verbracht.
Das ferner vorgeschlagene Verfahren zum Transportieren eines Trägerelementes aus einem Arbeitsbereich einer Bearbeitungsstation in eine Zielposition in einem Magazin der Bearbeitungsstation, wobei die Bearbeitungsstation erfindungsgemäß ausgebildet ist und insbesondere die vorstehend ausgeführten Merkmale einzeln oder in Kombination umfasst, und wobei die Trägerelemente insbesondere verschieden ausgebildete Spannrahmen tragen, sieht vor, dass das zu transportierende Trägerelement als Zielposition in einer Magazinebene außerhalb der ersten Ebene, insbesondere oberhalb der ersten Ebene, außerhalb der dritten Transportvorrichtung angeordnet sein soll, und von dem Arbeitsbereich dorthin verbracht wird. Dazu werden mittels der dritten Transportvorrichtung die Hubelemente in Vertikalrichtung in eine Magazinebene außerhalb der ersten Ebene verfahren. Dann wird mittels der ersten Transportvorrichtung das zu transportierende Trägerelement in Längsrichtung von dem Arbeitsbereich in die Bereitstellungsstelle transportiert. Mittels der zweiten Transportvorrichtung wird das zu transportierende Trägerelement im Anschluss daran von der Bereitstellungsstelle in Querrichtung aus der Bereitstellungsstelle heraus transportiert, insbesondere derart, dass das zu transportierende Trägerelement außerhalb der dritten Transportvorrichtung angeordnet ist. Mittels der dritten Transportvorrichtung werden dann die Hubelemente zu der ersten Magazinebene verfahren. Ist dies erfolgt, so wird mittels der zweiten Transportvorrichtung das zu transportierende Trägerelement in Querrichtung wieder in die Bereitstellungsstelle transportiert, bis das zu transportierende Trägerelement stirnseitig in den Hubelementen angeordnet ist. Mittels der dritten Transportvorrichtung wird durch vertikales Verfahren der Hubelemente das zu transportierende Trägerelement in Vertikalrichtung von der Bereitstellungsstelle in die weitere Ebene, in der sich die Zielposition für das zu transportierende T befindet, transportiert. Dann wird mittels der vierten Transportvorrichtung das zu transportierende Trägerelement in Querrichtung in die Zielposition transportiert.
Für den Transport des Trägerelementes in Querrichtung in der weiteren Magazinebene, in der sich die Zielposition befindet, ist insbesondere vorgesehen, dass eine ein Mitnehmerelement umfassende Zahnstange der vierten Transportvorrichtung in Querrichtung verfahren wird. Beim Verfahren ist das Mitnehmerelement vorteilhafterweise in einer Abkoppelposition. Vorteilhafterweise wird die Bewegung der Zahnstange angehalten, wenn sich das Mitnehmerelement auf Höhe eines Ankoppelelements des zu transportierenden Trägerelements befindet. Dann wird das Mitnehmerelement vorteilhafterweise in die Ankoppelposition verbracht und auf diese Weise das Trägerelement mit der Zahnstange gekoppelt. Dann wird die das zu angekoppelte Trägerelemente vorteilhafterweise durch ein Verfahren der Zahnstange in die Zielposition transportiert. Das Mitnehmerelement wird dann vorteilhafterweise in die Abkoppelposition verbracht und die Zahnstange vorteilhafterweise wieder in die ursprüngliche Position, in der das Hubelement in vertikaler Richtung verfahren werden kann, verbracht. Vorteilhafterweise wird das Trägerelement in der Zielposition gesichert. Das Transportieren der Trägerelemente von dem Arbeitsbereich in die Bereitstellungsstelle beziehungsweise von der Bereitstellungsstelle in den Arbeitsbereich mittels der ersten Transportvorrichtung kann dabei insbesondere, wie in der EP 3 490 877 Bl beschrieben, erfolgen, auf die diesbezüglich explizit referenziert wird.
Insbesondere ist auch eine Kombination der vorstehend beschriebenen Verfahren vorgesehen. Insbesondere sind zudem Zwischenverschiebungen von Trägerelementen vorgesehen, sodass eine Ausgangslage geschaffen wird, die es erlaubt, die vorstehend beschriebenen Verfahren auszuführen.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten, Merkmale und Ausgestaltungsdetails der Erfindung werden im Zusammenhang mit den in den Figuren (Fig.: Figur) dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäß ausgebildete Bearbeitungsstation;
Fig. 2 einen Ausschnitt der Bearbeitungsstation gemäß Fig. 1, der die erste Transportvorrichtung und den Arbeitsbereich 5 zeigt;
Fig. 3 einen weiteren Ausschnitt der Bearbeitungsstation gemäß Fig. 1 ;
Fig. 4 ein Trägerelement der Bearbeitungsstation gemäß Fig. 1 ohne Werkstückaufnahmeelement;
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Bearbeitungsstation gemäß Fig. 1 mit nur zwei Trägerelementen ohne Darstellung der Werkstückaufnahmeelemente;
Fig. 6 einen Ausschnitt der Bearbeitungsstation gemäß Fig. 1 mit der zweiten Transportvorrichtung 7 und der dritten Transportvorrichtung 8 ohne Darstellung von Trägerelementen;
Fig. 7 einen Ausschnitt der Bearbeitungsstation gemäß Fig. 1 mit einem Hubelement und einem in dem Hubelement angeordneten Trägerelement ohne Darstellung eines Werkstückaufnahmeelementes; Fig. 8 einen Ausschnitt eines Hubelementes der Bearbeitungsstation gemäß Fig. 1 ;
Fig. 9 einen Ausschnitt der Bearbeitungsstation gemäß Fig. 1 mit dem Magazin, der zweiten
Transportvorrichtung, der dritten Transportvorrichtung und einem Teil der ersten Transportvorrichtung ohne Darstellung von Trägerelementen; und
Fig. 10a anhand von stark vereinfachten Darstellungen ein Ausführungsbeispiel für bis erfindungsgemäß ausgebildete Verfahren, mit denen ein Wechsel eines in einem Fig. 101 Arbeitsbereich einer Bearbeitungsstation angeordneten Trägerelementes mit einem in einem Magazin angeordneten Trägerelement durchgeführt werden kann.
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile in der Regel mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher mitunter auch jeweils nur im Zusammenhang mit einer der Figuren erläutert.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäß ausgebildete Bearbeitungsstation 1 dargestellt. Weitere Perspektiven, Ausschnitte und Details dieses Ausführungsbeispiels sind in Fig. 2 bis Fig. 9 dargestellt.
Diese Bearbeitungsstation 1 ist für die Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere von als Fahrzeugkarosserieteile ausgebildeten Werkstücke eingerichtet. Die Bearbeitungsstation 1 umfasst dazu einen Arbeitsbereich 5, in dem die Bearbeitung der Werkstücke erfolgen kann. Bei einem bestimmungsgemäßen Einsatz der Bearbeitungsstation 1 ist insbesondere vorgesehen, dass die Bearbeitungsstation 1 innerhalb einer Fertigungsanlage angeordnet ist. In dieser Fertigungsanlage werden vorzugsweise Roboter zum Fördern und Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere von Fahrzeugkarosserieteilen, eingesetzt. Die Bearbeitungsstation 1 dient dabei der Bearbeitung der Werkstücke in einem vorbestimmten Abschnitt der Fertigungsanlage. Die Bearbeitung der Werkstücke kann beispielsweise einen Fügevorgang umfassen, beispielsweise ein Schweißen der Werkstücke mittels in Fig. 1 schematisch dargestellter Schweißroboter R. In dem Arbeitsbereichs 5 der Bearbeitungsstation kann insbesondere eine sogenannte Geobox angeordnet sein, in der die eigentliche Bearbeitung der Werkstücke stattfindet und an die eine gerade benötigte Spannvorrichtung, insbesondere ein gerade benötigter Spannrahmen, durch ein Transportieren eines die Spannvorrichtung umfassenden Trägerelementes 2 in Querrichtung Y zugestellt wird. Das heißt, dass es zumindest als Ausgestaltungsvariante vorgesehen ist, dass der Arbeitsbereich 5 eine weitere Transportvorrichtung umfasst, mit der ein Trägerelement 2 in dem Arbeitsbereich 5 in Querrichtung Y transportiert werden kann, wobei diese weitere Transportvorrichtung insbesondere wie die zweite Transportvorrichtung ausgebildet sein kann. Bezüglich einer möglichen Ausgestaltung des Arbeitsbereichs der 5 der Bearbeitungsstation wird zudem auf die diesbezügliche Offenbarung in der EP 3 490 877 Bl verwiesen.
Um verschieden ausgebildete Werkstücke, insbesondere verschieden ausgebildete Fahrzeugkarosserieteile, auf einfache Weise mit der Bearbeitungsstation 1 bearbeiten zu können, weist die Bearbeitungsstation 1 in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel vier Trägerelemente 2 auf, die jeweils zur Aufnahme von verschieden ausgebildeten Werkstücken ausgebildet sind. Dazu weisen, die Trägerelemente 2 der Bearbeitungsstation 1 entsprechend unterschiedlich eingerichtete Werkstückaufnahmeelemente 29, insbesondere unterschiedlich eingerichtete Spannrahmen, auf, die in den Figuren schematisch vereinfacht als Quader dargestellt sind. Ein Beispiel für eine konkrete Ausgestaltung eines Trägerelementes 2 mit einem Werkstückaufnahmeelement 29* und von dem Werkstückaufnahmeelement 29* aufgenommen Fahrzeugkarosseriebauteilen zeigt das in Fig. 1 in dem Arbeitsbereich 5 angeordnete Trägerelement 2. Die in Fig. 1 gezeigte Bearbeitungsstation 1 ist für insgesamt fünf Trägerelemente 2 ausgebildet.
Zum Vorhalten der Trägerelemente 2 umfasst die Bearbeitungsstation 1 ein Magazin 3. Das Magazin 3 umfasst dabei in einer ersten Ebene 4 eine erste, unterste Magazinebene 31, die in der gleichen Ebene 4 angeordnet ist, wie der Arbeitsbereich 5. Oberhalb der ersten Magazinebene 31 umfasst das Magazin 3 als weitere Magazinebenen eine mittlere Magazinebene 32 und eine obere Magazinebene 33. Um die Trägerelemente 2 zwischen dem Arbeitsbereich 5 und dem Magazin 3 austauschen zu können, umfasst die Bearbeitungsstation 1 mehrere Transportvorrichtungen.
So weist die Bearbeitungsstation 1 eine erste Transportvorrichtung 6 auf, mit der ein Trägerelement 2 der Bearbeitungsstation 1 zwischen dem Arbeitsbereich 5 und einer Bereitstellungsstelle 34 des Magazins 3 in Längsrichtung X transportiert werden kann. Die Bereitstellungsstelle 34 liegt mittig in der ersten Magazinebene 31 des Magazins 3. Die Bereitstellungsstelle 34 ist eine Stelle, zu der jedes Trägerelement 2 zunächst verbracht werden muss, um von dem Magazin 3 in den Arbeitsbereich 5 transportiert werden zu können. Auch muss jedes Trägerelement 2, das von dem Arbeitsbereich 5 in das Magazin 3 verbracht werden soll, ebenfalls zunächst an die Bereitstellungsstelle 34 transportiert werden. Für den Transport der Trägerelemente 2 zwischen dem Arbeitsbereich 5 und der Bereitstellungsstelle 34 umfasst die erste Transportvorrichtung 6 in diesem Ausführungsbeispiel eine Schienenanordnung 61 zum Führen und Tragen der Trägerelemente 2. Die Schienenanordnung 61 umfasst dabei in Längsrichtung X ausgerichtete Laufflächen, auf denen die Trägerelemente 2 mit seitlich an den Trägerelementen 2 angeordneten Längsrichtungslaufrollen 24 in Längsrichtung X verfahren werden können. Um die Trägerelemente 2 verfahren zu können, umfasst die erste Transportvorrichtung 6 zudem eine erste Antriebsanordnung 62 mit zwei parallel zu der Schienenanordnung 61 ausgerichteten Übertragungselementen 63. Die Übertragungselemente 63 sind voneinander unabhängig an das jeweils zu transportierende Trägerelement ankoppelbar. Dazu weisen die Übertragungselemente insbesondere entsprechend ausgebildete Mitnehmerelemente auf, die jeweils an ein korrespondierend ausgebildetes Ankoppelelement eines Trägerelementes 2 angekoppelt werde können. Mittels der Übertragungselemente 63 kann ein angekoppeltes Trägerelement 2 in Längsrichtung X verfahren werden. Zur Übertragung der Verfahrbewegung in Längsrichtung X umfassen die Übertragungselemente 63 in diesem Ausführungsbeispiel Zahnstangen, die insbesondere auf Rollen geführt in zwei U-Profilen mit einander zugewandten Öffnungen angeordnet sind. Die erste Antriebsanordnung 62 der ersten Transportvorrichtung 6 umfasst zudem mit den Übertragungselementen 63 in Wirkverbindung stehende Antriebe 64, die insbesondere als Elektromotoren ausgebildet sein können, und in Fig. 5 dargestellt sind. Die Verzahnung der Zahnstangen ist vorzugsweise vertikal nach unten gerichtet.
Weitere Details der Bearbeitungsstation 1 mit dem Arbeitsbereich 5 und der ersten Transportvorrichtung 6 zeigen die in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Ausschnitte der Bearbeitungsstation 1 aus dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, in denen das gezeigte Trägerelement 2 ohne ein Werkstückaufnahmeelement 29, wie in Fig. 1, dargestellt ist, um Details des Trägerelements 2 besser sichtbar zu machen. Fig. 2 ist dabei eine Schnittebene El eingezeichnet, wobei Fig. 3 den Teil der Bearbeitungsstation 1 von der Schnittebene El aus darstellt. In Fig. 3 ist dabei zu erkennen, dass die Schienenanordnung 61 U-Profile umfasst, entlang derer ein Trägerelement 2 der Bearbeitungsstation 1 mit seitlich angeordneten Längsrichtungslaufrollen 24, die in Fig. 4 dargestellt sind, verfahren werden kann. Die Längsrichtungslaufrollen 24 rollen dabei über die Innenseite des unteren Außenschenkels 843 eines jeweiligen U-Profils der Schienenanordnung 61 ab. Seitenabstützungsrollen 25 des Trägerelementes 2, die an der Innenseite der Innenschenkel 844 der U-Profile der Schienenanordnung 61 abrollen können, stabilisieren das Trägerelement 2 beim Verfahren in Längsrichtung X. In Fig. 3 sind zudem die ebenfalls in U-Profilen geführten Übertragungselemente 63 mit den daran angeordneten Mitnehmerelementen 631 gezeigt. Bezogen auf Fig. 3 ist dabei in der gezeigten Darstellung das Mitnehmerelement 631 des rechten Übertragungselementes 63 mit dem Ankoppelelement 21 des Trägerelementes 2 gekoppelt, sodass das Trägerelement 2 mittels des Übertragungselementes 63 in Längsrichtung X transportiert werden kann. Zum Abkoppeln der Mitnehmerelemente 631 von den Ankoppelelementen 21 der Trägerelemente 2 können die Mitnehmerelemente 631 entsprechend verstellt werden.
Für den Transport der Trägerelemente 2 der Bearbeitungsstation 1 in Querrichtung Y in der ersten Magazinebene 31 des Magazins 3 umfasst die Bearbeitungsstation 1 eine zweite Transportvorrichtung 7, die insbesondere in Fig. 6 näher dargestellt ist. Die zweite Transportvorrichtung 7 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Schienenanordnung 71, wobei die Schienenanordnung 71 für den Transport der Trägerelemente 2 in Querrichtung Y verstellbare Schienenpaare 711 aufweist. Die Schienenpaare 711 sind dabei in diesem Ausführungsbeispiel aus U-Profilen mit zwei Außenschenkeln 843, die einen Innenschenkel 844 umgeben, gebildet. Die U-Profile sind dabei so angeordnet, dass sich die Öffnungen 842 der U- Profile beabstandet voneinander gegenüberliegen, derart, dass die Trägerelemente 2 mit den beidseitig angeordnete Längsrichtungs-Laufrollen 24 in ein solches aus den U-Profilen gebildetes Schienenpaar 711 in Längsrichtung X kommend von dem Arbeitsbereich 5 der Bearbeitungsstation 1 verfahren werden kann. Bei einem solchen Einfahren in ein solches Schienenpaar 711 oder einem Ausfahren aus einem solchen Schienenpaar 711 rollen die Längsrichtungs-Laufrollen 24 innerhalb des U-Profils, insbesondere auf der Innenseite des unteren Außenschenkels 843, ab. An den oberen Außenschenkeln 843 der U-Profile dieser Schienenpaare 711 weisen die U-Profile jeweils Ausnehmungen 712 auf. Diese Ausnehmungen 712 sind dabei oberhalb der Längsrichtungs-Laufrollen 24 eines jeweiligen Trägerelementes 2 angeordnet, wenn das Trägerelement 2 vollständig an der Bereitstellungsstelle 34 angeordnet ist. Diese Ausnehmungen 712 ermöglichen dabei, dass ein an der Bereitstellungsstelle 34 befindliches Trägerelement 2 in Vertikalrichtung Z aus einem Schienenpaar 711 oder in ein Schienenpaar 711 verbracht werden kann.
Damit ein Trägerelement 2 innerhalb des Magazins 3 der Bearbeitungsstation 1 in Vertikalrichtung Z transportiert werden kann, umfasst die Bearbeitungsstation 1 eine dritte Transportvorrichtung 8, wobei Details der dritten Transportvorrichtung 8 unter anderem in Fig. 6 dargestellte sind. Mit der Transportvorrichtung 8 kann ein Trägerelement 2 von einer Magazinebene zu einer anderen Magazinebene verfahren werden, wobei das Verfahren in Vertikalrichtung Z innerhalb der durch die Bereitstellungsstelle 34 definierten Grundfläche erfolgt. Die dritte Transportvorrichtung 8 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwei in Vertikalrichtung Z verstellbare Hubelemente 81, 82 auf. Des Weiteren umfasst die dritte Transportvorrichtung 8 zwei Hubsäulenpaare, wobei zwischen den Hubsäulen 83 eines Hubsäulenpaars ein jeweiliges Hubelement 81, 82 in Vertikalrichtung Z verfahren werden kann. Den Hubsäulenpaaren ist dabei jeweils eine Antriebsanordnung 85 zugeordnet, die insbesondere jeweils einen Elektromotor 87 umfasst. Die Hubelemente 81, 82 werden insbesondere synchron auf gleicher Höhe verfahren. Weitere Details eines Hubelementes 82 sind insbesondere in Fig. 7 und Fig. 8 dargestellt.
Die Hubelemente 81, 82 der dritten Transportvorrichtung 8 der Bearbeitungsstation 1 umfassen in diesem Ausführungsbeispiel jeweils eine durch ein U-Profil gebildete Schiene 84, die über zwei Ausleger 86 mit den Hubsäulen 83 verstellbar verbunden ist. Das U-Profil umfasst dabei zwei Außenschenkel 843 und einen Innenschenkel 844, wobei die Öffnungen 842 der U-Profile derart beabstandet einander gegenüberliegend angeordnet sind, dass ein Trägerelement 2 der Bearbeitungsstation 1 stirnseitig von den U-Profilen und somit von den Hubelementen 81, 82 aufgenommen werden kann. Die Innenseite eines unteren Außenschenkels 843 eines jeweiligen U-Profils bildet dabei eine in Querrichtung Y verlaufenden Lauffläche 841. Für einen Transport eines Trägerelementes 2 in Querrichtung Y in der mittleren Magazinebene 32 oder der oberen Magazinebene 33 bildet die Lauffläche 841 den Teil einer in Querrichtung Y verlaufenden Transportlauffläche 13.
Hierzu umfasst die mittlere Magazinebene 32 und die obere Magazinebene 33 des Magazins 3 der Bearbeitungsstation 1 jeweils eine Schienenanordnung 35 mit in Querrichtung Y verlaufenden Laufflächenabschnitten 351, die wie bei den Schienen 84 der Hubelemente 81, 82 durch U-Profile gebildet sind. Zur Ausgestaltung der Schienenanordnung 35 des Magazins 3 wird insbesondere auf Fig. 9 verwiesen. Die Schiene 84 eines Hubelementes 81, 82 und die Schienenanordnung 35 der mittleren Magazinebene 32 und der oberen Magazinebene 33 sind dabei derart aufeinander abgestimmt, dass die Schienen 84 der auf einer Magazinebene 32, 33 angeordneten Hubelemente 81, 82 mit der Schienenanordnung 35 dieser Magazinebene 32, 33 die durchgängige in Querrichtung Y verlaufende Transportlauffläche 13 bilden.
Damit die Trägerelemente 2 in Querrichtung Y entlang dieser Transportlaufflächen 13 verfahren werden können, umfassen die Trägerelemente 2 jeweils stirnseitig angeordnete Querrichtungs- Laufrollen 22, wie insbesondere in Fig. 4 gezeigt, die jeweils eine sich in Längsrichtung X erstreckende Drehachse umfassen. Mittels dieser Querrichtungs-Laufrollen 22 können die Trägerelemente 2 entlang der aus der Lauffläche 841 der Schiene 84 eines jeweiligen Hubelementes 81, 82 und den Laufflächenabschnitten 351 einer jeweiligen Schienenanordnung 35 gebildeten Transportlauffläche 13 verfahren werden. Zusätzlich zu den Querrichtungs- Laufrollen 22 weisen die Trägerelemente 2 in diesem Ausführungsbeispiel jeweils stirnseitig angeordnete Abstützungsrollen 23 mit jeweils einer sich in Vertikalrichtung Z erstreckenden Drehachse auf. Die Abstützungsrollen 23 sind dabei ausgebildet, sich gegen die Innenseite des Innenschenkels 844 des U-Profils eines jeweiligen Hubelementes 81, 82 abzustützen. Die Abstützungsrollen 23 können dazu bei einem Transport eines Trägerelementes 2 in Querrichtung Y auf der mittleren Magazinebene 32 oder der oberen Magazinebene 33 an der Innenseite des Innenschenkels 844 abrollen.
Um die Trägerelemente 2 der Bearbeitungsstation 1 auf der mittleren Magazinebene 32 oder der oberen Magazinebene 33 in Querrichtung Y entlang der Transportlauffläche 13 verfahren zu können, umfassen die Hubelemente 81, 82 eine vierte Transportvorrichtung 9, deren Details insbesondere in Fig. 7 und Fig. 8 dargestellt sind. Die vierte Transportvorrichtung 9 umfasst dabei zwei Antriebsanordnungen 91, wobei jedes der Hubelemente 81, 82 jeweils eine der Antriebsanordnungen 91 der vierten Transportvorrichtung 9 aufweist. Die Antriebsanordnung 91 der vierten Transportvorrichtung 9 umfasst dabei jeweils eine in Querrichtung Y verfahrbare Zahnstange 92. Zum Verfahren der jeweiligen Zahnstange 92 ist vorgesehen, dass die Antriebsanordnungen 91 jeweils eine Antriebseinheit 911 aufweisen, insbesondere einen Elektromotor, wobei die Antriebseinheiten 911 jeweils an einem der Hubelemente 81, 82 angeordnet sind. Mittels der jeweiligen Antriebseinheit 911 können die Zahnstangen 92 in Querrichtung Y verfahren werden, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Zahnstangen 92 synchron verfahren werden. Zum Übertragen der Bewegung der Zahnstangen 92 auf die Trägerelemente 2 weisen die Zahnstangen 92 jeweils ein Mitnehmerelement 921 zum Ankoppeln an ein Ankoppelelement 21 eines jeweiligen Trägerelementes 2 auf. Das Mitnehmerelement 921 kann dabei zwischen einer Ankoppelposition 11 und einer Abkoppelposition 12 verstellt werden, insbesondere um auf diese Weise eine jeweilige Zahnstange 92 mit einem Trägerelement 2 koppeln zu können. Ist ein Trägerelement 2 der Bearbeitungsstation 1 mit den Zahnstangen 92 gekoppelt, kann das angekoppelte Trägerelement 2 in der mittleren Magazinebene 32 oder der oberen Magazinebene 33 in Querrichtung Y durch ein Verfahren der Zahnstangen 92 transportiert werden. Die Zahnstangen 92 sind dabei jeweils über seitlich an den Zahnstangen 92 gebildete Laufrollen 923 in einer aus U-Profilen gebildeten Schienenanordnung 922 der vierten Transportvorrichtung 9 in Querrichtung Y verfahrbar gelagert. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Zahnstangen der ersten Transportvorrichtung 6 in gleicher weise ausgebildet und gelagert sind, wie die Zahnstangen 92 der vierten Transportvorrichtung 9, wodurch die Teilevielfalt vorteilhafterweise reduziert ist und somit Kosten eingespart werden können.
Ein Verfahren zum Wechsel eines Trägerelementes 2 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die schematischen Darstellungen in Fig. 10a bis Fig. 101 näher erläutert. Dabei wird zunächst anhand von Fig. 10a bis Fig. lOf erläutert, wie ein Trägerelement 2* von dem Arbeitsbereich 5 einer Bearbeitungsstation 1 in eine Zielposition B in einem Magazin 3 der Bearbeitungsstation 1 verbracht wird und im Anschluss anhand von Fig. lOf bis Fig. 101, wie ein Trägerelement 2** von einer Ausgangsposition A aus dem Magazin 3 in den Arbeitsbereich 5 verbracht wird. Die Bearbeitungsstation 1 kann dabei insbesondere auch wie die Bearbeitungsstation 1 gemäß dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel ausgebildet sein. Allerdings ist vorliegend vorgesehen, dass die zweite Transportvorrichtung 7 auch ein einzelnes Trägerelement 2 in Querrichtung Y bewegen kann, wenn sich zwei Trägerelemente 2 in der ersten Magazinebene 31 befinden, und die zweite Transportvorrichtung 7 somit nicht nur diese zwei Trägerelemente 2 gemeinsam in Querrichtung Y bewegen kann, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis Fig. 9. Zur Erläuterung des Verfahrens anhand von Fig. 10a bis Fig. 101 werden auch Bezugszeichen von Fig. 1 bis Fig. 9 verwendet, auch wenn diese in Fig. 10a bis Fig. 101 zum Teil nicht dargestellt sind.
In Fig. 10a bis Fig. 101 ist die Bearbeitungsstation 1 mit dem Magazin 3 und dem Arbeitsbereich 5 stark vereinfacht dargestellt. Das Magazin 3 umfasst dabei ein erste, untere Magazinebene 31, eine zweite, mittlere Magazinebene 32 und eine dritte, obere Magazinebene 33. Der Arbeitsbereich 5 befindet sich in der gleichen Ebene wie die erste, untere Magazinebene 31. In dem Magazin 3 wird die bei diesem Ausführungsbeispiel maximal mögliche Anzahl von vier weiteren Trägerelementen 2 vorgehalten. Weitere Trägerelemente könnten allerdings durch das Vorsehen weiterer Magazine oder weitere Magazinebenen in dem Magazin 3 vorgehalten werden.
In Fig. 10a ist ein Trägerelement 2* dargestellt, das aus dem Arbeitsbereich 5 der Bearbeitungsstation 1 in die Zielposition B in dem Magazin 3 der Bearbeitungsstation 1 verbracht werden soll. Die Zielposition B liegt dabei in der dritten, oberen Magazinebene 33 außerhalb der dritten Transportvorrichtung 8. Die vorgesehenen Verfahrensschritte werden in Fig. 10a bis Fig. 101 durch Pfeile S1 bis S14 dargestellt. Fig. 10a zeigt, dass in einem ersten Schritt S1 die Hubelemente 81, 82 mittels der dritten Transportvorrichtung 8 in Vertikalrichtung Z in die zweite, mittlere Magazinebene 32 verfahren werden. Hierdurch wird der Weg für das Trägerelement 2* freigemacht, um dieses in die Bereitstellungsstelle 34 verbringen zu können. In einem zweiten Schritt S2 wird mittels der ersten Transportvorrichtung 6 das zu transportierende Trägerelement 2* in Längsrichtung X von dem Arbeitsbereich 5 in die Bereitstellungsstelle 34 transportiert.
Fig. 10b zeigt, dass in einem dritten Verfahrensschritt S3 mittels der zweiten Transportvorrichtung 7 das zu transportierende Trägerelement 2* von der Bereitstellungsstelle 34 in Querrichtung Y aus der Bereitstellungsstelle 34 heraus transportiert wird, in dem das Trägerelement 2* nach rechts verschoben wird. Hierdurch wird der Weg freigemacht, um in einem vierten Schritt S4 mittels der dritten Transportvorrichtung 8 die Hubelemente 81, 82 wieder in die erste Magazinebene 31 verfahren zu können.
Sind die Hubelemente 81, 82 wieder in der ersten, unteren Magazinebene 31, so kann das zu transportierende Trägerelement 2* in einem weiteren Verfahrensschritt S5 wieder in die Bearbeitungsstelle 34 verfahren werden, wie in Fig. 10c symbolisch dargestellt, derart, dass das zu transportierende Trägerelement 2* stirnseitig in den Hubelementen 81, 82 angeordnet ist. In Fig. lOd ist dargestellt, wie in einem weiteren Verfahrensschritt S6 durch vertikales Verfahren der Hubelemente 81, 82 mittels der dritten Transportvorrichtung 8 das zu transportierende Trägerelement 2* in Vertikalrichtung Z von der Bereitstellungsstelle 34 in die dritte, obere Magazinebene 33, in der sich die Zielposition B befindet, transportiert wird.
Mittels der vierten Transportvorrichtung 9 wird in einem weiteren Verfahrensschritt S7, der in Fig. lOe dargestellt ist, das zu transportierende Trägerelement 2* in Querrichtung Y in die Zielposition B transportiert. In Fig. lOf ist das zu transportierende Trägerelement 2* in seiner Zielposition B dargestellt.
Zudem ist in Fig. lOf ein weiteres Trägerelement 2** dargestellt, das in einer Ausgangsposition A, die links in der zweiten, mittleren Magazinebene 32 liegt, vorgehalten ist, und von dort in den Arbeitsbereich 5 transportiert werden soll. Dazu werden in einem weiteren Schritt S8 die Hubelemente 81, 82 von der dritten, oberen Magazinebene 33 in die zweite, mittlere Magazinebene 32 verfahren. Fig. 10g zeigt, dass in einem weiteren Verfahrensschritt S9 mittels der vierten Transportvorrichtung 9 das nun zu transportierende Trägerelement 2** in Querrichtung Y transportiert wird. Der Transport in Querrichtung Y erfolgt dabei solange bis das zu transportierende Trägerelement 2** stirnseitig in den Hubelementen 81, 82 angeordnet ist. Mittels der dritten Transportvorrichtung 8 wird durch ein vertikales Verfahren der Hubelemente 81, 82 das zu transportierende Trägerelement 2** in einem weiteren Verfahrensschritt S10 in Vertikalrichtung Z in die Bereitstellungsstelle 34 in der ersten, unteren Magazinebene 4 transportiert, was in Fig. 10h dargestellt ist.
Wie in Fig. lOi gezeigt, wird in einem nächsten Verfahrensschritt Sil das zu transportierende Trägerelement 2** mittels der zweiten Transportvorrichtung 7 von der Bereitstellungsstelle 34 in Querrichtung Y aus der Bereitstellungsstelle 34 heraus nach rechts transportiert, damit in einem nächsten Schritt S12, der in Fig. lOj dargestellt ist, die Hubelemente 81, 82 mittels der dritten Transportvorrichtung 8 in Vertikalrichtung Z in eine Magazinebene 32, 33 oberhalb der ersten, unteren Magazinebene 31 verfahren werden können und so der Weg für einen Transport aus der Bereitstellungsstelle 34 in Längsrichtung X freigegeben wird.
In einem weiteren Verfahrensschritt S13, der ebenfalls in Fig. lOj gezeigt ist, wird mittels der zweiten Transportvorrichtung 7 das zu transportierende Trägerelement 2** in Querrichtung Y nach links in die Bereitstellungsstelle 34 transportiert. Schließlich wird in einem Verfahrensschritt S14 das zu transportierende Trägerelement 2** mittels der ersten Transportvorrichtung 6 in Längsrichtung X von der Bereitstellungsstelle 34 in den Arbeitsbereich 5 transportiert. Fig. 101 zeigt das in dem Arbeitsbereich 5 angeordnete Trägerelement 2**.
Vorteilhafterweise können mit dem nun in dem Arbeitsbereich 5 angeordneten Trägerelement 2** andere Fahrzeugkarosserieteile in dem Arbeitsbereich 5 bearbeitet werden als mit dem zuvor dort angeordneten Trägerelement 2*.
Insbesondere kann zwischen dem Arbeitsbereich 5 und dem Magazin 3 auch eine Ausweichstelle vorgesehen sein, bei der ein Verfahren eines Trägerelementes 2 in Querrichtung Y ermöglicht ist. Wird ein zu wechselndes Trägerelement 2 aus dem Arbeitsbereich 5 zunächst in diese Ausweichstelle verfahren, kann ein anderes Trägerelement 2 schneller in den Arbeitsbereich 5 verbracht werden und erst dann, wenn das andere Trägerelement 2 in dem Arbeitsbereich 5 ist, das ausgewechselte Trägerelement 2 in das Magazin verbracht werden. Die in den Figuren dargestellten und im Zusammenhang mit diesen erläuterten Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend.
Bezugszeichenliste
1 Bearbeitungsstation
2 Trägerelement
21 Ankoppelelement
22 Querrichtungs-Laufrolle
23 Abstützungsrolle
24 Längsrichtungs-Laufrollen
25 Seitenabstützungsrolle
29 Werkstückaufnahmeelement
3 Magazin
31 erste Magazinebene
32 mittlere Magazinebene
33 obere Magazinebene
34 Bereitstellungsstelle
35 Schienenanordnung der weiteren Magazinebenen (32, 33)
36 Ständer für mittlere und obere Magazinebene
351 Laufflächenabschnitt
4 erste Ebene
5 Arbeitsbereich
6 erste Transportvorrichtung
61 Schienenanordnung der ersten Transportvorrichtung (6)
62 erste Antriebsanordnung
63 Übertragungselement
631 Mitnehmerelement eines Übertragungselementes (63)
64 Antrieb der ersten Antriebsanordnung (62)
7 zweite Transportvorrichtung
71 Schienenanordnung der zweiten Transportvorrichtung (7)
711 Schienenpaar der Schienenanordnung (71)
712 Ausnehmung
8 dritte Transportvorrichtung
81 Hubelement
82 Hubelement
83 Hubsäule
84 Schiene eines Hubelementes (81, 82) 841 Lauffläche der Schiene (84)
842 Öffnung eines U-Profils
843 Außenschenkel eines U-Profils
844 Innenschenkel eines U-Profils
85 Antriebsanordnung der dritten Transportvorrichtung
86 Ausleger
87 Antriebseinheit der dritten Transportvorrichtung
9 vierte Transportvorrichtung
91 Antriebsanordnung
911 Antriebseinheit
92 Zahnstange
921 Mitnehmerelement einer Zahnstange (92) der vierten Transportvorrichtung (9)
922 Schienenanordnung der vierten Transportvorrichtung (9) zum Führen einer Zahnstange (92)
923 Laufrolle einer Zahnstange (92)
11 Ankoppelposition
12 Abkoppelposition
13 Transportlauffläche
A Ausgangsposition
B Zielposition
El Schnittebene
R Schweißroboter
X Längsrichtung
Y Querrichtung
Z Vertikalrichtung
S1 Pfeile zur symbolischen Darstellung der Verfahrensschritte bis
S14

Claims

Ansprüche
1. Bearbeitungsstation (1) für als Fahrzeugkarosserieteile ausgebildete Werkstücke umfassend eine Mehrzahl von Trägerelementen (2), ein Magazin (3) zum Vorhalten der Trägerelemente (2), wobei das Magazin (3) eine erste Magazinebene (31) in einer ersten Ebene (4) umfasst, in der ersten Ebene (4) einen Arbeitsbereich (5) zum Bearbeiten von Werkstücken, eine erste Transportvorrichtung (6) zum Transportieren der Trägerelemente (2) zwischen dem Arbeitsbereich (5) und einer Bereitstellungsstelle (34) des Magazins (3) in der ersten Magazinebene (31) in einer Längsrichtung (X), und eine zweite Transportvorrichtung (7) zum Transportieren der Trägerelemente (2) in dem Magazin (3) in der ersten Magazinebene (31) in einer Querrichtung (Y), dadurch gekennzeichnet, dass das Magazin (3) zumindest eine weitere Magazinebene (32, 33) außerhalb der ersten Ebene (4) umfasst, wobei die Bearbeitungsstation (1) eine dritte Transportvorrichtung (8) zum Transportieren der Trägerelemente (2) in einer Vertikalrichtung (Z) zwischen den Magazinebenen (31, 32, 33) umfasst, wobei die dritte Transportvorrichtung (8) einander gegenüberliegend jeweils ein in Vertikalrichtung (Z) verstellbares Hubelement (81, 82) zur stirnseitigen Aufnahme der Trägerelemente (2) aufweist, und wobei die Hubelemente (81, 82) eine vierte Transportvorrichtung (9) zum Transport der Trägerelemente (2) in einer Magazinebene (32, 33) außerhalb der ersten Ebene (4) in einer Querrichtung (Y) umfassen.
2. Bearbeitungsstation (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Transportvorrichtung (9) zumindest eine Antriebsanordnung (91) mit einer in Querrichtung (Y) verfahrbaren Zahnstange (92) umfasst, wobei die Zahnstange (92) ein Mitnehmerelement (921) zum Ankoppeln an ein Ankoppelelement (21) eines jeweiligen Trägerelementes (2) aufweist, und wobei durch ein Verfahren der Zahnstange (92) ein angekoppeltes Trägerelement (2) in einer Magazinebene (32, 33) außerhalb der ersten Ebene (4) in einer Querrichtung (Y) transportiert werden kann.
3. Bearbeitungsstation (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (921) und/oder das Ankoppelelement (21) zwischen einer Ankoppelposition (11) und einer Abkoppelposition (12) verstellbar ausgebildet sind.
4. Bearbeitungsstation (1) nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Antriebsanordnung (91) der vierten Transportvorrichtung (9) jeweils eine Antriebseinheit (911) umfasst, wobei die Antriebseinheit (911) an dem Hubelement (81, 82) angeordnet ist.
5. Bearbeitungsstation (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Hubelemente (81, 82) jeweils eine Antriebsanordnung (91) der vierten Transportvorrichtung (9) aufweist.
6. Bearbeitungsstation (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Magazinebenen (32, 33) des Magazins (3) jeweils eine Schienenanordnung (35) mit in Querrichtung (Y) verlaufenden Laufflächenabschnitten (351) umfassen, und die Hubelemente (81, 82) jeweils eine Schiene (84) mit einer in Querrichtung (Y) verlaufenden Lauffläche (841) umfassen, wobei die Schiene (84) eines Hubelementes (81, 82) und die Schienenanordnung (35) der weiteren Magazinebenen (32, 33) derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Schienen (84) der auf einer Magazinebene (32, 33) angeordneten Hubelemente (81, 82) mit der Schienenanordnung (35) dieser Magazinebene (32, 33) eine durchgängige in Querrichtung (Y) verlaufende Transportlauffläche (13) bilden.
7. Bearbeitungsstation (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerelemente (2) stirnseitig angeordnete Querrichtungs-Laufrollen (22) mit jeweils einer sich in Längsrichtung (X) erstreckenden Drehachse umfassen, wobei die Trägerelemente (2) mittels der Querrichtungs-Laufrollen (22) entlang der Transportlauffläche (13) verfahren werden können.
8. Bearbeitungsstation (1) nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene (84) eines jeweiligen Hubelements (81, 82) durch ein U-Profil gebildet ist, wobei die Öffnungen (842) der U-Profile der Hubelemente (81, 82) einander gegenüberliegend angeordnet sind und die Laufflächen (841) der Schienen (84) der Hubelemente (81, 82) jeweils durch eine Innenseite eines unteren Außenschenkels (843) des U-Profils gebildet sind.
9. Bearbeitungsstation (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerelemente (2) stirnseitig angeordnete Abstützungsrollen (23) mit jeweils einer sich in Vertikalrichtung (Z) erstreckenden Drehachse aufweisen, die ausgebildet sind, sich gegen eine Innenseite eines Innenschenkels (844) eines jeweiligen U-Profils abzustützen und bei einem Transport eines der Trägerelemente (2) in Querrichtung (Y) in einer der weiteren Magazinebenen (32, 33) an der Innenseite des Innenschenkels (844) abzurollen.
10. Bearbeitungsstation (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Transportvorrichtung (8) einander gegenüberliegend jeweils zwei Hubsäulen (83) umfasst, zwischen denen das jeweilige Hubelement (81, 82) in Vertikalrichtung (Z) verfahren werden kann.
11. Bearbeitungsstation (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Transportvorrichtung (6) eine Schienenanordnung (61) zum Führen und Tragen der Trägerelemente (2) und zumindest eine erste Antriebsanordnung (62), mit zwei parallel zu der Schienenanordnung (61) der ersten Transportvorrichtung (6) ausgerichteten Übertragungselementen (63) aufweist, wobei die Übertragungselemente (63) voneinander unabhängig an das jeweils zu transportierende Trägerelement (2) ankoppelbar sind, um das Trägerelement (2) in einem angekoppelten Zustand in Längsrichtung (X) zu verfahren.
12. Bearbeitungsstation (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Transportvorrichtung (7) eine Schienenanordnung (71) umfasst, wobei die Schienenanordnung (71) für den Transport der Trägerelemente (2) in Querrichtung (Y) verstellbare Schienenpaare (711) aufweist, wobei die Schienenpaare (711) aus U-Profilen gebildet sind, deren Öffnungen (842) einander gegenüberliegen, wobei die Trägerelemente (2) beidseitig angeordnete Längsrichtungs-Laufrollen (24) mit jeweils einer in sich in Querrichtung (Y) erstreckenden Drehachse umfassen, wobei die Trägerelemente (2) mittels der Längsrichtungs-Laufrollen (24) in Längsrichtung (X) verfahren werden können, wobei die Längsrichtungs-Laufrollen (24) beim Transport eines der Trägerelemente (2) in die Bereitstellungsstelle (34) oder aus der Bereitstellungsstelle (34) innerhalb des U-Profils abrollen, wobei die U-Profile an ihrem oberen Außenschenkel (843) jeweils Ausnehmungen (712) aufweisen, die oberhalb der Längsrichtungs-Laufrollen (24) eines der Trägerelemente (2) angeordnet sind, wenn sich dieses Trägerelement (2) an der Bereitstellungsstelle (34) befindet.
13. Verfahren zum Transportieren eines Trägerelementes (2) aus einer Ausgangsposition (A) in einem Magazin (3) einer Bearbeitungsstation (1) in einen Arbeitsbereich (5) der Bearbeitungsstation (1), wobei die Bearbeitungsstation (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet ist und die Trägerelemente (2) insbesondere verschieden ausgebildete Spannrahmen tragen, wobei das zu transportierende Trägerelement (2) als Ausgangsposition (A) in einer Magazinebene (32, 33) außerhalb der ersten Ebene (4) außerhalb der dritten Transportvorrichtung (8) angeordnet ist, und wobei mittels der dritten Transportvorrichtung (8) die Hubelemente (81, 82) zu der Magazinebene (32, 33), in der das zu transportierende Trägerelement (2) angeordnet ist, verfahren werden; mittels der vierten Transportvorrichtung (9) das zu transportierende Trägerelement (2) in Querrichtung (Y) transportiert wird, bis das zu transportierende Trägerelement (2) stirnseitig in den Hubelementen (81, 82) angeordnet ist; mittels der dritten Transportvorrichtung (8) durch ein vertikales Verfahren der Hubelemente (81, 82) das zu transportierende Trägerelement (2) in Vertikalrichtung (Z) in die Bereitstellungsstelle (34) in der ersten Ebene (4) transportiert wird; mittels der zweiten Transportvorrichtung (7) das zu transportierende Trägerelement (2) von der Bereitstellungsstelle (34) in Querrichtung (Y) aus der Bereitstellungsstelle (34) heraus transportiert wird; mittels der dritten Transportvorrichtung (8) die Hubelemente (81, 82) in Vertikalrichtung (Z) in eine Magazinebene (32, 33) außerhalb der ersten Ebene (4) verfahren werden; mittels der zweiten Transportvorrichtung (7) das zu transportierende Trägerelement (2) in Querrichtung (Y) in die Bereitstellungsstelle (34) transportiert wird; und mittels der ersten Transportvorrichtung (6) das zu transportierende Trägerelement (2) in Längsrichtung (X) von der Bereitstellungsstelle (34) in den Arbeitsbereich (5) transportiert wird.
14. Verfahren zum Transportieren eines Trägerelementes (2) aus einem Arbeitsbereich (5) einer Bearbeitungsstation (1) in eine Zielposition (B) in einem Magazin (3) der Bearbeitungsstation (1), wobei die Bearbeitungsstation (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet ist und die Trägerelemente (2) insbesondere verschieden ausgebildete Spannrahmen tragen, wobei das zu transportierende Trägerelement (2) als Zielposition (B) in einer Magazinebene (32, 33) außerhalb der ersten Ebene (4) außerhalb der dritten Transportvorrichtung (8) angeordnet sein soll, und wobei mittels der dritten Transportvorrichtung (8) die Hubelemente (81, 82) in Vertikalrichtung (Z) in eine Magazinebene (32, 33) außerhalb der ersten Ebene (4) verfahren werden; mittels der ersten Transportvorrichtung (6) das zu transportierende Trägerelement (2) in Längsrichtung (X) von dem Arbeitsbereich (5) in die Bereitstellungsstelle (34) transportiert wird; mittels der zweiten Transportvorrichtung (7) das zu transportierende Trägerelement (2) von der Bereitstellungsstelle (34) in Querrichtung (Y) aus der Bereitstellungsstelle (34) heraus transportiert wird; mittels der dritten Transportvorrichtung (8) die Hubelemente (81, 82) zu der ersten Magazinebene (31) verfahren werden; mittels der zweiten Transportvorrichtung (7) das zu transportierende Trägerelement (2) in Querrichtung (Y) in die Bereitstellungsstelle (34) transportiert wird, bis das zu transportierende Trägerelement (2) stirnseitig in den Hubelementen (81, 82) angeordnet ist; mittels der dritten Transportvorrichtung (8) durch vertikales Verfahren der Hubelemente (81, 82) das zu transportierende Trägerelement (2) in Vertikalrichtung (Z) von der Bereitstellungsstelle (34) in die weitere Ebene (32, 33), in der sich die Zielposition (B) befindet, transportiert wird; und mittels der vierten Transportvorrichtung (9) das zu transportierende Trägerelement (2) in Querrichtung (Y) in die Zielposition (B) transportiert wird.
PCT/EP2023/055901 2022-03-09 2023-03-08 Bearbeitungsstation für als fahrzeugkarosserieteile ausgebildete werkstücke mit vorgehaltenen, auswechselbaren spannvorrichtungen sowie verfahren zum wechseln der spannvorrichtungen WO2023170154A1 (de)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6076283A (ja) * 1983-09-20 1985-04-30 Honda Motor Co Ltd 格納装置
EP1172170A1 (de) * 2000-07-12 2002-01-16 VA TECH Transport- und Montagesysteme GmbH & Co Vorrichtung zum Wechseln von Spannrahmen in einer Bearbeitungsstation
EP3490877B1 (de) 2016-11-03 2019-12-04 ThyssenKrupp System Engineering GmbH Bearbeitungsstation zum zuführen von spannrahmen in einen arbeitsbereich und verfahren zum wechseln von spannrahmen
DE102019204612A1 (de) * 2019-04-01 2020-10-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Fertigungsstation zur Bearbeitung von Bauteilen

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1082801B (it) 1977-03-14 1985-05-21 Weldesign Di Nepote Andre & C Sistema per l'assemblaggio mediante saldatura di carrozzerie per autoveicoli e simili strutture costituite da elementi di lamiera stampata
AT407129B (de) 1997-09-24 2000-12-27 Va Tech Transp Und Montagesyst Vorrichtung zum wechseln von spannrahmen in einer bearbeitungsstation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6076283A (ja) * 1983-09-20 1985-04-30 Honda Motor Co Ltd 格納装置
EP1172170A1 (de) * 2000-07-12 2002-01-16 VA TECH Transport- und Montagesysteme GmbH & Co Vorrichtung zum Wechseln von Spannrahmen in einer Bearbeitungsstation
EP3490877B1 (de) 2016-11-03 2019-12-04 ThyssenKrupp System Engineering GmbH Bearbeitungsstation zum zuführen von spannrahmen in einen arbeitsbereich und verfahren zum wechseln von spannrahmen
DE102019204612A1 (de) * 2019-04-01 2020-10-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Fertigungsstation zur Bearbeitung von Bauteilen

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