DE9018043U1 - Fertigungseinrichtungen für aus Teilkomponenten zusammenfügbare Funktionseinheiten - Google Patents

Description

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Siemens Aktiengesellschaft

Fertigungseinrichtungen für aus Teilkomponenten zusammenfügbare Funktionseinheiten

Die Erfindung betrifft Fertigungseinrichtungen für aus mehrere vorgefertigte mechanische und/oder elektrische Teilkomponenten zusammenfügbare Funktionseinheiten, insbesondere für elektromechanische Schalteinheiten, mit einer einen Teilebereitstellungsbereich sowie einen Vorfertigungs- und Endmontagebereich miteinander verbindenden Fördereinrichtung, die die Teilkomponenten taktzeitabhängig zu Handhabungseinrichtungen und die fertigen Funktionseinheiten zu einer Entnahmeeinrichtung befördert.

Dieser prinzipieller Aufbau von Fertigungseinrichtungen, wie er u. a. aus der DE-PS 28 39 530 C2 hervorgeht, gestattet einen relativ einfachen Funktions- und Fertigungsablauf, der weitestgehend automatisiert ablaufen kann. Die eigentlichen Montagearbeiten, die das Zusammenfügen von Teilkomponenten zu den Funktionseinheiten betreffen, werden durch entsprechende Handhabungseinrichtungen von sogenannten Robotern erledigt. Durch das Zusammenfügen derartiger Fertigungsprozesse lassen sich ganze Fertigungsstraßen konzipieren. Lediglich das Zuführen von Teilkomponenten und teilweise·auch die Entnahme der fertigen Funktionseinheiten werden u. a. aus Kostengründen vielfach noch manuell durchgeführt .

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, den Automatisierungsgrad für Fertigungseinrichtungen der eingangs definierten Art noch weiter zu erhöhen und dabei Konzepte anzugeben, mit denen eine weitestgehende

Kem/Pch / 21.09.93

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Unabhängigkeit von den zu fertigenden Funktionseinheiten insgesamt erreicht ist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß

die Fertigungseinrichtung eine erste Fördereinrichtung zum Transport der auf Ablageeinrichtungen deponierten Teilkomponenten im Teilebereitstellungsbereich und Vorfertigungsbereich enthält,

die Fertigungseinrichtung eine zweite Fördereinrichtung zum Transport der auf Werkstückträgereinrichtungen montierbaren Teilkomponenten im Endmontagebereich enthält, die erste und die zweite Fördereinrichtung im Endmontagebereich der Werkstückträgereinrichtungen zueinander parallel angeordnet sind, wobei die Ablageeinrichtungen und die Werkstückträgereinrichtungen in gleicher Förderrichtung und mit jeweils an die Fördertaktzeit angepaßte Fördergeschwindigkeit antreibbar sind.

Mit der konsequenten Trennung zwischen dem Teilebereitstellungs- und Vorfertigungsbereich und dem Endmontagebereich, die sich in besonderer Weise durch den Einsatz von zwei separaten Fördereinrichtungen dokumentiert, können nach diesem Konzept beliebige Funktionseinheiten mit größtmöglichem Automatisierungsgrad hergestellt werden. Mittels der parallel verlaufenden zwei Fördereinrichtungen im Endmontagebereich können durch entsprechend aufeinander abgestimmte Fördergeschwindigkeiten praktisch beliebige Arbeitszyklen erreicht werden, indem die Parallelführung der Ablageeinrichtungen und der Werkstückträgereinrichtungen zwecks Überführung der Teilkomponenten von den Ablageeinrichtungen zur Montage auf die Werkstückträgereinrichtungen den notwendigen Montageabläufen und der daraus resultierenden Fördertaktzeit entspricht. Dabei kann die wechselseitige Beziehung zwischen den Ablageeinrichtungen und den Werkstückträgereinrichtungen noch dadurch erhöht werden,

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daß auch teilmontierte Teilkomponenten von den Werkstückträgereinrichtungen wieder den Ablageeinrichtungen zugeführt werden, um anschließend durch nachfolgende Handhabungseinrichtungen in umgekehrter Reihenfolge weiter- bzw. endmontiert werden zu können.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Ablageeinrichtungen zeilenweise unterschiedliche Teilkomponenten aufweisen und daß die Ablageeinrichtungen im Endmontagebereich in Zeilenrichtung verfahrbar und die Teilkomponenten zur Endmontage spaltenweise entnehmbar sind.

Damit ergibt sich ein relativ einfacher Verfahrenablauf bei der Montage der Funktionseinheiten, so daß die Fertigungsplanung mit geringstmöglichem Arbeitseinsatz durchführbar ist. Dabei sind die Größenverhältnisse zwischen den die Teilkomponenten transportierenden Ablageeinrichtungen und den die Funktionseinheiten aufnehmenden Werkstückträgereinrichtungen je nach bedarf anzupassen, so daß die Zahl der Teilkomponenten mit den notwendigen Montageschritte zur Endmontage der fertigen Funktionseinheiten in Einklang stehen.

Für besondere Fertigungsabläufe ist entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß dem Endmontagebereich ein Naß-Reinigungsbereich vorgeschaltet ist und daß der Naß-Reinigungsbereich fertigungsangepaßte reinigungsgradbezogene Zellbereiche enthält. Damit lassen sich für entsprechende Fertigungsabläufe notwendige Reinigungsmaßnahmen unterschiedlichster Art realisieren, die noch zusätzlich gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dadurch gesteigert werden, daß der Endmontagebereich durch einen Reinraum realisiert ist.

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Die Erfindung wird in einem figürlich dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert, in dem die einzelnen Bestandteile der Fertigungseinrichtungen nur andeutungsweise im Auszug dargestellt sind.
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Die Fertigungseinrichtung enthält die erste Fördereinrichtung FEl, auf der die Ablageeinrichtungen WA in Pfeilrichtung transportiert werden. Zunächst durchläuft die Ablageeinrichtung WA, von denen eine Vielzahl auf der ersten Fördereinrichtung FEl vorhanden sind, den ersten Teilebereitstellungsbereich TBl, in dem mit nicht näher bezeichneten Handhabungseinrichtungen die Teilkomponenten zeilenweise zugeführt werden. Die Ablageeinrichtungen WA werden in nicht dargestellter Weise so bestückt, daß gleichartige Teilkomponenten zeilenweise abgelegt werden. Die Teilkomponenten werden so abgelegt, daß zur Endmontage eine spaltenweise Entnahme möglich ist.

Im Vorfertigungsbereich VF werden die Ablageeinrichtungen WA zur Parallelverarbeitung durch nicht näher bezeichneten Handhabungseinrichtungen vereinzelt. Dies können beispielsweise zur Fertigung von elektromechanischen Schalteinrichtungen zu wickelnde Relaisspulen sein. Die fertig gewickelte Spule wird dann anschließend mit der sie aufnehmenden Teilkomponente wieder auf der Ablageeinrichtung deponiert, um anschließend vom Vorfertigungsbereich VF in den zweiten Teilebereitstellungsbereich TB2 überführt zu werden. Hier werden die Ablageeinrichtungen WA, wie für den ersten Teilebereitstellungsbereich TBl erläutert, mit weiteren Teilkomponenten aufgefüllt, um anschließend beim Durchlaufen des Naß-Reinigungsbereiches NR in den als Reinraum RR realisierten Endmontagebereich EM überführt werden zu können.

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Im Reinraum RR ist die zweite Fördereinrichtung FE2 angeordnet, die in Verbindung mit der ersten Fördereinrichtung FEl mittels der Handhabungseinrichtungen HH die Endmontage der Teilkomponenten zu den fertigen Funktionseinheiten bewirkt. Zur eigentlichen Endmontage werden die Teilkomponenten mittels der unterschiedlichen Handhabungseinrichtungen HH vereinzelt bzw., wie im Vorfertigungsbereich VF zusammengefügt, von den Werkzeugträgereinrichtungen WT der zweiten Fördereinrichtung FE2 übernommen. Mit den Handhabungseinrichtungen HH werden die Teilkomponenten auf den Werkzeugträgereinrichtungen WT in den nicht näher bezeichneten Zellbereichen fertig montiert, und anschließend von der Werkzeugträgereinrichtung WT der zweiten Fördereinrichtung FE2 zur Ablageeinrichtung WA der ersten Fördereinrichtung FEl zurückgeführt. Die Ablageeinrichtung WA gelangt dann vom Endmontagebereich EM zur Entnahmeeinrichtung EE, von der die fertige Funktionseinheit entnommen werden kann. Die leere Ablageeinrichtung WA wird anschließend wieder zum ersten Texlebereitstellungsbereich TBl befördert und steht in der vorab beschriebenen Art dem Fertigungsablauf erneut zur Verfugung.

Claims (4)

90G4153 6 Schutzansprüche

1. Fertigungseinrichtungen für aus mehrere vorgefertigte mechanische und/oder elektrische Teilkomponenten zusammenfügbare Funktionseinheiten, insbesondere für elektromechanische Schalteinrichtungen, mit einer einem Teilebereitsstellungsbereich (TB...) sowie einen Vorfertigungsund Endmontagebereich (VF und EM) miteinander verbindenden Fördereinrichtung (FE), die die Teilkomponenten taktzeitabhängig zu Handhabungseinrichtungen (HH) und die fertigen Funktionseinheiten zu einer Entnahmeeinrichtung (EE) befördert,
gekennzeichnet durch die Merkmale

1.1 die Fertigungseinrichtung eine erste Fördereinrichtung (FEl) zum Transport der auf Ablageeinrichtungen (WA) deponierten Teilkomponenten im TeilebereitStellungsbereich (TB) und Vorfertigungsbereich (VF),

1.2 die Fertigungseinrichtung enthält eine zweite Fördereinrichtung (FE2) zum Transport der auf Werkstückträgereinrichtungen (WT) montierbaren Teilkomponenten im Endmontagebereich (EM),

1.3 die erste und die zweite Fördereinrichtung (FEl, FE2) im Endmontagebereich (EM) der Werkstückträgereinrichtungen (WT) zueinander parallel angeordnet sind, wobei die Ablageeinrichtungen (WA) und die Werkstückträgereinrichtungen (WT) in gleicher Förderrichtung und mit jeweils an die Fördertaktzeit angepaßte Fördergeschwindigkeit (Vl bzw. V2) antreibbar sind.

2. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch die Merkmale 2.1 die Ablageeinrichtungen (WA) weisen zeilenweise unterschiedliche Teilkomponenten auf,

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2.2 die Ablageeinrichtungen (WA) sind im Endmontagebereich (EM) in Zeilenrichtung verfahrbar und die Teilkomponenten zur Endmontage spaltenweise entnehmbar.

3. Fertigungseinrichtung nach Anspruch l und den Ansprüchen 1 und 2,

gekennzeichnet durch das Merkmal 3.1 dem Endmontagebereich (EM) ist ein Naß-Reinigungsbereich (NR) vorgeschaltet.

3.2 der Naß-Reinigungsbereich (NR) enthält fertigungsangepaßte reinigungsbezogene Zellbereiche (Zl, ZX).

4. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 1 und den Ansprüchen 1 bis 3,

gekennzeichnet durch das Merkmal 4. l der Endmontagebereich (EM) ist durch einen Reinraum (RR) realisiert.