DE4436901A1 - Fertigungsstraße mit Mitteln zum Schwenken zu bearbeitender Gegenstände - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fertigungsstraße gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1 und ein Lackierverfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.

Wie beispielsweise in dem gattungbildenden DE-GM 90 04 814, B65G 47/248, ausgeführt, ist es insbesondere während Lackierprozessen großer Gegenstände, wie Kraftfahrzeugkarosserien, vorteilhaft, die Gegenstände nicht die ganze Zeit in derselben Ausrichtung zu belassen, sondern zu verschwenken. In der genannten Schrift werden Einrichtungen zum zeitweisen Schwenken von Kraftfahrzeug­ karosserien beschrieben, die an den einzelnen Transportwagen vorgesehen sind. Dabei kann es sich um elektromotorische Schwenkeinrichtungen handeln oder aber um solche, die die zum Schwenken der Karosserien erforderliche Energie der Bewegungs­ energie des jeweiligen Transportwagens (Skids) in der Weise entnehmen, daß ein wagenseitiges Zahnrad mit einer Zahnstange unterhalb der Transportbahn zusammenwirkt. Bekannt sind auch Arbeitsstationen (US-PS 4 968 530, Fig. 20/21), in denen mittels eines Hubstempels eine Kraftfahrzeugkarosserie von einem mit einer derartigen Schwenkeinrichtung ausgerüsteten Transport­ wagen abhebbar ist.

Gemeinsam ist diesem Stand der Technik also die Zuordnung der Einrichtungen zum Schwenken der zu bearbeitenden Gegenstände - dort Kraftfahrzeugkarosserien - zu den einzelnen Transport­ wagen, so daß diese Schwenkeinrichtungen in einer großen Anzahl, nämlich entsprechend der Anzahl der Transportwagen der jeweili­ gen Fertigungsstraße, vorhanden sein müssen. Selbst wenn bei Vorsehen bekannter elektromotorischer Schwenkantriebe also auch die Möglichkeit besteht, unabhängig von der jeweiligen Trans­ portbewegung der Gegenstände Schwenkbewegungen vorzunehmen bzw. zu unterbrechen und die Schwenkbewegungen hinsichtlich Geschwin­ digkeit und Schwenkstellung den jeweiligen Erfordernissen wäh­ rend des Bearbeitsvorganges anzupassen, müssen doch erhebliche Nachteile in Kauf genommen werden. So macht die Energiezufuhr zu den Transportwagen Schwierigkeiten, und auch der Einsatz von Batterien zwecks Vermeidung beweglicher Leitungen ist aus Gewichts- und Platzgründen häufig schwierig. Darüber hinaus bleibt als grundsätzlicher Nachteil dieses Standes der Technik die Notwendigkeit der Bestückung aller Transportwagen der Fertigungsstraße mit Schwenkeinrichtungen.

Unter Bezugnahme auf die US-PS 4 968 530 wurde bereits darauf hingewiesen, daß auch Hubvorrichtungen für Karosserien bekannt sind, die im Rahmen einer Fertigungsstraße an speziellen Bear­ beitungsstationen vorgesehen sind. Konstruktive Einzelheiten für derartige Hubeinrichtungen sind dem Fachmann ebenfalls aus der Patentliteratur bekannt, und zwar sowohl für den Fall des Anhe­ bens der Gegenstände zusammen mit ihren Transportwagen (DE-OS 31 49 864, B23K 37/00) als auch nach Abheben der Gegenstände von den Transportwagen (GB 2 114 067 A, B62D 65/00).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Fertigungsstraße und ein Verfahren zu schaffen, die unter Wah­ rung der vorteilhaften Unabhängigkeit der Schwenkbewegungen zu bearbeitender Gegenstände, insbesondere Kraftfahrzeugkarosse­ rien, von der Transportbewegung unter Vermeidung der beschrie­ benen Probleme hinsichtlich der Energiezuführung zu den Schwenk­ einrichtungen mit erheblich geringerem Aufwand als der beschrie­ bene Stand der Technik auskommen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 7, vorteilhafte Aus­ bildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche. Das Ver­ fahren bedient sich vorteilhaft der Merkmale aus den Produktan­ sprüchen.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist also die gleichsam "ortsfeste" Anordnung der Schwenkeinrichtungen nur im Bereich von Fertigungsstationen, in denen tatsächlich ein Verschwenken der Gegenstände erforderlich ist. Die Transportwagen (Skids) sind dagegen frei von Schwenkeinrichtungen, so daß ihre Kon­ struktion frei nach anderen Gesichtspunkten (kleines Gewicht, Anpassung an die zu transportierenden Gegenstände) erfolgen kann. Die Energiezufuhr zu den Schwenkeinrichtungen macht in­ folge ihrer praktisch stationären Anordnung keine Probleme.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an­ hand der Zeichnung erläutert, deren Fig. 1 bis 4 sich auf das erste Ausführungsbeispiel und deren Fig. 5 bis 9 sich auf das zweite Ausführungsbeispiel beziehen.

Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Fertigungsstraße im Bereich einer Bearbeitungsstation mit Schwenken der Gegenstände, hier Kraftfahr­ zeugkarosserien,

die Fig. 2 und 3 Seitenansichten eines mit einer Karosserie bestückten Transportwagens und der Schwenk­ einrichtung in verschiedenen Positionen

Fig. 4 eine Stirnansicht mit zwei Betriebszuständen der Schwenkeinrichtung,

die Fig. 5 und 6 ein zweites Ausführungsbeispiel in verschie­ denen Positionen,

Fig. 7 eine Draufsicht und

die Fig. 8 und 9 Stirnansichten, ebenfalls zur Veranschau­ lichung verschiedener Betriebszustände.

Betrachtet man nun die das erste Ausführungsbeispiel darstellen­ den Fig. 1 bis 4, so zeigt die Draufsicht der Fig. 1 die grundsätzliche Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schwenkein­ richtung in einer die Schwenkung der zu behandelnden Gegenstände erfordernden Bearbeitungsstation.

Eine Kraftfahrzeugkarosserie 1 ist in Fig. 1 von links kommend längs der Transportbahn 2 mittels des Skids 3 in eine Position neben der bei 4 in ihrer Ruheposition gezeichneten Schwenkein­ richtung gelangt. Diese Schwenkeinrichtung enthält, wie auch die Fig. 2, 3 und 4 zeigen, als wesentliche Bestandteile den Hub­ tisch 5 und auf diesem mittels Antrieben 6 und 7 (siehe die Fig. 2 und 3) begrenzt längsverfahrbar die Ständer 8 und 9, von denen der in Transportrichtung der Karosserie 1 hintere mit einem Drehantrieb 10 zum klammerartigen Eingriff an Aufnahmen im hinteren Bereich der Karosserie 1 versehen ist, während der von dem anderen Ständer 9 getragenen entsprechenden Gabel 12 dort eine Schwenkbewegungen der Karosserie 1 verhindernde Feststell­ vorrichtung 13 zugeordnet ist.

Nach dem Transport der Karosse 1 in ihre in Fig. 1 linke Posi­ tion befindet sich die Schwenkeinrichtung in ihrer Ruhelage neben der Transportbahn 2 und neben der Karosse 1. Auch die Gabeln haben ihre Ruhepositionen 11′ und 12′ inne, so daß sie beim Querverfahren der Schwenkeinrichtung aus ihrer Ruhestellung 4′ in ihre Arbeitsposition 4, in der sich die Hubvorrichtung 5 unterhalb der Karosse 1 befindet, zunächst noch vor bzw. hinter der Karosse 1 stehen. Nunmehr erfolgt mittels der Antriebe 6 und 7 ein Verfahren der Säulen 8 und 9 und damit der Gabeln 11 und 12 in Richtung aufeinander zu, so daß die Gabeln 11 und 12 in Eingriff mit der Karosse 1 gelangen. Diese Arbeitspositionen der Gabeln 11 und 12 sowie der Ständer 8 und 9 sind im linken oberen Teil der Fig. 1 sowie in Fig. 2 ausgezogen wiedergegeben.

Wie aus Fig. 2 ferner ersichtlich, ist die Karosse 1 auf dem Skid 3 mittels Stiften 14 und damit abhebbar gelagert. Nach Bewegen der Hubvorrichtung aus ihrer Ruhestellung 5, in ihre bei 5 wiedergegebene Arbeitsstellung unterhalb der Karosse 1 (ent­ sprechend Pfeil A) und nach der beschriebenen Längsbewegung der zum Ergreifen der Karosserie 1 dienenden Gabeln 11 und 12 er­ folgt nun durch Betätigen der hier tischartigen Hubvorrichtung 5 gemäß Fig. 3 ein Abheben der Karosse 1 von den Stiften 14 bis in eine Schwenkhöhe, in der die Karosse 1 von allen Teilen des Skids 3 freigekommen ist. Sie kann dann entsprechend dem Pfeil 15 um ihre Längsachse 16 mittels der durch den Elektromotor 10 angetriebenen Gabel 11 geschwenkt werden. Die Gabel 12 macht diese Schwenkbewegung bei aufgehobener Arretierung durch die Feststellvorrichtung 13 mit.

An dieser Stelle sei eingefügt, daß die Schwenkbewegung der Karosse 1 mehrere vollständige Schwenkungen oder nur eine Teil­ schwenkung umfassen kann; grundsätzlich ist es möglich, die Schwenkbewegung nach jedem erforderlichen Programm vorzunehmen.

Während Fig. 3 die Karosse 1 im geschwenkten Zustand zeigt, ist in Fig. 1 die Karosse 1 in allen Positionen in Draufsicht so wiedergegeben, als ob sie in üblicher Lage horizontal gehalten ist. In der mittleren Darstellung im oberen Teil der Fig. 1 befinden sich die Gabeln 11 und 12 in ihrer Arbeitsposition, d. h. sie haben die Karosse 1 ergriffen, und zwar so, daß sie in verschiedene Lagen um ihre Längsachse 16 geschwenkt werden kann. Dagegen ist in der in Fig. 1 rechten Position der Karosse 1 diese durch Absenken der Hubvorrichtung 5 wieder auf die Stifte 14 des Skids 3 aufgesetzt, also gleichsam abgelegt, und die Ga­ beln haben wiederum durch Verfahren mittels der Antriebe 6 und 7 ihre Ruhepositionen 11′ und 12′ eingenommen, so daß die Schwenk­ vorrichtung 4 entsprechend dem Pfeil B wieder in ihre Ausgangs­ position seitlich der Transportbahn 2 und dann entsprechend Pfeil C wieder in ihre Ruhelage im linken unteren Teil der Fig. 1 verfahrbar ist.

Diese Ausführungsform der Erfindung bietet also die vorteilhafte Möglichkeit, trotz Anordnung aller Bestandteile der Schwenkein­ richtung 4 außerhalb der Skids 3 Schwenkbewegungen der Karosse 1 über einen begrenzten Teil ihres Transportweges vorzunehmen, beispielsweise während eines Lackiervorgangs.

Die Stirnansicht der Fig. 4 läßt in ihrem rechten Teil die Ver­ hältnisse bei in ihrer Ruheposition 4′ neben der Transportbahn 2 befindlicher Schwenkeinrichtung und bei in Arbeitsstellung be­ findlicher Schwenkeinrichtung 4 nochmals deutlich erkennen.

Das in den Fig. 5 bis 9 dargestellte zweite Ausführungsbei­ spiel der Erfindung verzichtet auf eine streckenweise "Beglei­ tung" der dort mit 20 bezeichneten Karosse und sieht eine ab­ solut ortsfeste Schwenkeinrichtung 21 vor. Diese ist in allen Figuren in ihrer Arbeitsstellung mit ausgezogenen Linien wieder­ gegeben. Sie enthält als wesentliche Bestandteile auf der Hub­ vorrichtung 22 wiederum mittels Antrieben 23 und 24 zwischen auseinandergezogenen Ruhepositionen 25′ und 26′ und Arbeitsstel­ lungen verfahrbare Ständer 25 und 26 in Transportrichtung vor bzw. hinter der jeweiligen Karosse 20, die wiederum mit Schwenk­ gabeln 27 und 28 bestückt sind, von denen der erstgenannten der Antriebsmotor 29 zugeordnet ist.

Die Ruhelage der verschiedenen Bestandteile der Schwenkeinrich­ tung ist den Fig. 6 und 8 noch deutlicher zu entnehmen: Alle Elemente befinden sich unterhalb der Transportbahn 30 für den Skid 31, der die Karosse wiederum abhebbar über Stifte oder Zapfen 32 trägt.

Sobald die Karosse 20 in ihre in den Figuren dargestellte Posi­ tion transportiert worden ist, erfolgt zunächst das Anheben der noch in ihren Ruhelagen 27′ und 28′ befindlichen Gabeln bis in eine Höhenlage, die der Höhenlage entsprechender Aufnahmen oder Anschläge an der Karosserie 20 entspricht. Sodann werden die Säulen 25 und 26 aus ihren Ruhelagen 25′ und 26′ durch Betätigen ihrer Antriebe 23 und 24 in ihre Arbeitsstellungen verfahren, in denen die Gabeln 27 und 28 die Karosse 20 ergreifen (Fig. 5). Sodann erfolgt eine weitere Hubbewegung (Fig. 6), bis die Karosse 20 nicht nur von den Stiften 32 abgehoben, sondern in eine solche Höhe (Schwenkhöhe) angehoben ist, in der sie von allen Bestandteilen des Skids 31 freigekommen ist und ent­ sprechend dem Pfeil 33 verschwenkt werden kann. Dies veran­ schaulichen auch die Fig. 8 und 9 für verschiedene Schwenk­ ausrichtungen der Karosse 20.

Soll die Karosse dann weiter transportiert werden, beispielswei­ se in eine weitere Bearbeitungsstation, muß die gesamte Schwenk­ einrichtung wieder in ihre in Fig. 6 bei 21′ angedeutete Ruhe­ lage gebracht werden, d. h. muß zunächst die Karosse 20 wieder auf die Stifte 32 abgesenkt werden (Fig. 5), müssen dann die Säulen in ihre Ruhestellungen 25′ und 26′ verfahren und müssen schließlich die Gabeln in ihre in Fig. 6 dargestellten abge­ senkten Ruhepositionen 27′ und 28′ unterhalb der Transportbahn 30 gebracht werden. Dann geben sie den Skid 31 zum weiteren Transport frei.

Mit der Erfindung ist demgemäß eine gattungsgemäße Fertigungs­ straße geschaffen, die mit minimalem Aufwand Schwenkbewegungen zu bearbeitender Gegenstände nach einem frei wählbaren Programm zuläßt.

Claims (9)

1. Fertigungsstraße mit zur Bearbeitung von Gegenständen einge­ richteten Bearbeitungsstationen, zwischen denen sich Trans­ portbahnen zum Transport der Gegenstände auf fahrerlosen Transportwagen erstrecken, und mit Einrichtungen zum zeitwei­ sen Schwenken der Gegenstände um eine Längsachse derselben, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände (20) auf den Transportwagen (31) abhebbar gelagert sind, die Einrichtungen (21) ortsfeste Bestandteile zumindest einer Bearbeitungssta­ tion sind und mit einem Schwenkantrieb (29) versehene Vor­ richtungen (27, 28) zum Ergreifen sowie Hubvorrichtungen (22) zum Abheben und Heben der Gegenstände (20) in eine von dem Transportwagen (31) freie Schwenkhöhenlage enthalten.

2. Fertigungsstraße nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen (27, 28) zum Ergreifen der Gegenstände mit­ tels der unter den Transportbahnen (30) angeordneten Hubvor­ richtungen (22) aus einer Ruhestellung (27′, 28′) zunächst in eine Höhenlage oberhalb der Transportbahnen (30) anhebbar sind, in der sie die Gegenstände (20) ergreifen.

3. Fertigungsstraße nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zum Ergreifen der Gegenstände (20) vor und hinter diesen angeordnete Bestandteile (27, 28) enthalten, die nach Anheben in die Höhenlage auf den Hubvorrichtungen (22) linear zu vorgegebenen Angriffsstellen an den Gegen­ ständen (20) verfahrbar (Antriebe 23, 24) sind.

4. Fertigungsstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen während des Transports der Gegenstände (1) neben den Transportbahnen (2) in Ruhe­ stellungen (4′) angeordnet sind und die Hubvorrichtungen (5) stets tiefer als die Transportbahnen (2) liegen sowie aus den Ruhestellungen (4′) in Arbeitsstellungen (4) unter den Gegen­ ständen (1) quer verfahrbar (A) sind.

5. Fertigungsstraße nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubvorrichtungen (5) in ihren Arbeitsstellungen in Trans­ portrichtung der Gegenstände (1) mit diesen eine begrenzte Strecke verfahrbar und am Ende dieser Strecke nach Querver­ fahren (B) in ihre Ruhestellungen (5) neben den Transport­ bahnen (2) entgegen der Transportrichtung wieder rückverfahr­ bar sind.

6. Fertigungsstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubvorrichtungen (22) stets unter den Transportbahnen (30) liegen und die Vorrichtungen (27, 28) zum Ergreifen der Gegenstände in Ruhestellungen (27′, 28′) unterhalb der Transportbahnen (30) absenkbar sind.

7. Verfahren zum Bearbeiten von Gegenständen, die von fahrerlo­ sen Transportwagen zu Bearbeitungsstationen gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Bearbeitungsstation ein Gegenstand von einer ortsfesten Einrichtung mittels Vorrich­ tungen ergriffen und von dem Transportwagen so weit abgehoben wird, daß sich der Gegenstand in freier Schwenkhöhenlage be­ züglich des Transportwagens befindet, und daß der Gegenstand in dieser Lage bearbeitet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand beim Bearbeiten um eine Längsachse desselben ge­ schwenkt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gegenstand lackiert wird.