Fertigungsverfahren und Fertigungseinrichtung für Bauteile

Die Erfindung betrifft ein Fertigungsverfahren und eine Fertigungseinreichtung für Bauteile, insbesondere Karosseriebauteile, mit den Merkmalen im Oberbegriff des Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruchs .

Eine solche Fertigungseinrichtung ist aus der

DE 203 04 022 Ul bekannt . Sie besteht aus mehreren Ladestationen, die jeweils mit einem Werkzeug zur Aufnahme der Bauteile ausgerüstet sind. Benachbart zur Ladestation sind mehrere Bearbeitungsstationen, insbesondere Schweißstationen, mit mehreren Bearbeitungseinrichtungen zum Bearbeiten, insbesondere Schweißen der Bauteile angeordnet . Bei dieser Fertigungseinrichtung werden die Bauteile z . T . bereits in der Ladestation bearbeitet und geschweißt . Ferner werden die Bauteile zwischen den Stationen mittels verfahrbarer Roboter transportiert .

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine weiterentwickelte und verbesserte Fertigungstechnik aufzuzeigen .

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruch .

Die beanspruchte Fertigungstechnik hat den Vorteil, dass sie eine maximale Flexibilität bei einem minimalen Bau- und Platzaufwand bietet . Sie gibt dem Betreiber die Möglichkeit, eine grundsätzlich beliebig große Zahl unterschiedlicher Bauteilarten oder Bauteiltypen im freien Mix zu fahren . Hierbei ergeben sich auch prozesstechnische Vorteile . Günstig ist ferner die mit der

Fertigungseinrichtung erzielbare kurze Taktzeit .

Insbesondere kann ein Werkzeug- bzw. Bauteilwechsel noch während des Bearbeitungsprozesses in der

Bearbeitungsstation stattfinden . Während der Restdauer des Bearbeitungsprozesses kann das zurückgeführte .Werkzeug erneut mit einem Bauteil beladen und für den nächsten Bearbeitungsprozess bereit gestellt werden . Diese Überschneidung von Bearbeitungs- und Rüstzeiten inklusive Transportzeiten für die Abgabe der bearbeiteten Werkstücke bzw . Bauteile bringt eine optimale Zeitausnutzung und erlaubt besonders kurze Taktzeiten .

Technisch und kinematisch günstig wirkt sich der Einsatz eines Drehtisches als Ladestation für mehrere Werkzeuge aus . Dieser kann mit mindestens einer rotierenden Tragfläche ausgerüstet sein . Alternativ kann die

Ladestation als Umlaufförderer ausgebildet sein . Auf der Ladestation, insbesondere dem Drehtisch, sind die Werkzeuge und ihre Führungen vorzugsweise in der gleichen Ebene angeordnet . Der Werkzeugwechsel lässt sich schnell, einfach und positionsgenau durch eine einfache und leicht steuerbare Tischdrehung vollziehen . Das Werkzeugmagazin auf dem Drehtisch kann mit ein oder mehreren angeschlossenen zusätzlichen Werkzeugmagazinen in der Kapazität beliebig erweitert werden . Die Zusatzmagazine können dank unterschiedlicher Ausschleusmöglichkeiten in Anpassung an die örtlich gegebene Raumsituation beliebig angeordnet werden .

Die beanspruchte Fertigungseinrichtung ist für beliebige Werkstücke oder Bauteile und beliebige

Bearbeitungsprozesse geeignet . Besondere Vorteile bestehen bei Fügeprozessen, insbesondere Schweißprozessen und speziell beim Geometrieschweißen von zunächst losen Komponenten der Bauteile, z . B . Karosseriebauteile . Die beanspruchte Fertigungseinrichtung lässt sich in größere Fertigungsanlagen eingliedern, wobei sie mit anderen Anlagenteilen oder ggf . auch weiteren

Fertigungseinsrichtungen verkettet werden kann .

Die Bearbeitungsstation zur Bearbeitung der Werkstücke ist mit dem Drehtisch verbunden . Hierfür gibt es verschiedene Ausgestaltungsmöglichkeiten . In der einen Variante wird die Bearbeitungsstation auf dem Drehtisch gebildet . Dies bringt einen sehr geringen Bauaufwand und eine entsprechende Kostenersparnis mit sich . In der anderen Variante ist die Bearbeitungsstation getrennt vom Drehtisch angeordnet und mit diesem über einen

Werkzeugförderer verbunden . In dieser Variante steht mehr Platz für Bearbeitungsvorrichtungen, insbesondere Roboter oder dergl , , zur Verfügung .

Der für die Magazinierung und den Transport der Werkzeuge erforderliche Bauaufwand kann minimal gehalten werden . Der Drehtisch und ggf . der Werkzeugförderer sind technisch einfache und kostengünstige Baueinheiten, die sich zudem einfach und genau steuern lassen . Ein flurgebundener Werkzeugförderer hat den Vorteil , dass der Raum oberhalb der Werkzeuge frei bleibt und für Lade- und Bearbeitungsvorgänge frei zugänglich ist .

Die Werkzeugbelegung auf dem Drehtisch kann veränderlich sein . Das Werkzeugmagazin lässt sich dadurch in der Kapazität anpassen und bei Bedarf ohne großen Zusatzaufwand umrüsten . Wenn die Typenvielfalt steigt , kann die Fertigungseinrichtung kostengünstig und mit wenig Aufwand angepasst werden .

Besonders vorteilhaft ist der Umstand, dass die Aufnahmestellen der Ladestation mit einer maximalen Werkzeug- und Typenvielfalt bestückt und für die Flexibilität optimal ausgenutzt werden können . Insbesondere können alle Aufnahmestellen unterschiedliche Werkzeuge tragen, so dass j eder Werkzeugtyp nur einmal vorhanden zu sein braucht . Wenn die Fertigungskapazität

erhöht werden soll und mehrere Bearbeitungsstationen mit einer Ladestation verbunden sind, können trotzdem alle Werkzeugtypen nur einmal vorhanden sein. Auf Mehrfachanordnungen von Werkzeugtypen kann dank der Überschneidung von Bearbeitungs- und Rüstzeiten verzichtet werden . Bei Bedarf können solche Mehrfachanordnungen vorgesehen sein, insbesondere, wenn mehrere Bearbeitungsstationen an einer Ladestation gleiche Werkstücke bzw . Bauteiltypen bearbeiten und die vorgenannte Überschneidung von Bearbeitungs- und Rüstzeiten nicht ausreicht oder die stationsweise gegenseitige Abstimmung dieser Zeiten schwierig ist .

Die Kombination von Ladestation und Werkzeugmagazin in einer gemeinsamen Einrichtung mit einem Drehtisch spart erheblich Platz, vereinfacht die Wechselvorgänge und verringert den Bauaufwand . Insbesondere kommt die beanspruchte Fertigungseinrichtung mit vergleichsweise wenigen hochwertigen Robotern aus und kann diese außerdem in hohem Maß auslasten .

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt . Im einzelnen zeigen:

Figur 1 : einen Ausschnitt einer Fertigungsanlage mit einer Fertigungseinrichtung mit kombinierter Ladestation und Werkzeugmagazinen sowie einer BearbeitungsStation,

Figur 2 : eine Variante der Fertigungseinrichtung mit einem zusätzlichen Werkzeugmagazin,

Figur 3 : eine weitere Variante der

Fertigungseinrichtung mit einer anderen Belegung des Werkzeugmagazins ,

Figur 4 : eine schematische Seitenansicht einer Fertigungseinrichtung,

Figur 5 : eine schematische perspektivische Ansicht einer Fertigungseinrichtung,

Figur 6 : eine Variante der Fertigungseinrichtung mit einer zusätzlichen Bearbeitungsstation,

Figur 7 : eine Variante der Fertigungseinrichtung mit einer auf dem Drehtisch angeordneten Bearbeitungsstation und

Figur 8 eine Fertigungsanlage mit einer Fertigungseinrichtung gemäß Figur 7 und einer Verkettung mit weiteren Fertigungseinrichtungen.

Figur 1 bis 3 und 5 bis 7 zeigen in schematischen Draufsichten eine Fertigungseinrichtung (2) für Bauteile (3) in mehreren Varianten . Figur 4 zeigt hierzu eine schematische Seitenansicht gemäß Pfeil IV von Figur 3.

Die Fertigungseinrichtung (2) kann Bestandteil einer umfangreicheren Fertigungsanlage (1) sein und in dieser Anlage ( 1) mit anderen Anlagenteilen (42 ) verknüpft oder verkettet sein . Figur 8 zeigt bespielhaft eine solche Verkettung ( 41) . Die Fertigungseinrichtung (2 ) kann innerhalb der Fertigungsanlage ( 1 ) auch mehrfach und in unterschiedlichen Ausgestaltungen vorhanden sein, wobei zwischen den Fertigungseinrichtungen (2 ) eine mittelbare oder unmittelbare Verkettung ( 41 ) bestehen kann .

Die Bauteile (3) oder generell Werkstücke können von beliebiger Art sein . Vorzugsweise handelt es sich im Karosseriebauteile von Fahrzeugrohkarosserien . Dies können z . B . Seitenwände, Dachteile, Bodengruppen oder dergl . sein . Die Bauteile ( 3 ) bestehen z . B . aus mehreren zunächst losen Bauteilkomponenten, die in der Fertigungseinrichtung (2 ) zusammengestellt und miteinander gefügt werden . Die Fügeprozesse können von beliebiger Art sein, z . B. Schweißen, Kleben, Nieten oder dergl .. Die in der Fertigungseinrichtung (2) vorgenommenen

Bauteilbearbeitungen können alternativ oder zusätzlich zu den Fügeprozessen andere Bearbeitungsprozesse beinhalten, z . B . Umformprozesse, Wärmebehandlung oder dergl ..

Die Erfindung betrifft ein Fertigungsverfahren und die in den Zeichnungen in verschiedenen Varianten dargestellte Fertigungseinrichtung (2 ) . Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch eine mit ein oder mehreren solcher Fertigungseinrichtungen (2 ) ausgerüstete Fertigungsanlage ( 1 ) , die z . B . in Figur 1 und 8 ausschnittsweise dargestellt ist .

Die Fertigungseinrichtung (2 ) besteht aus mindestens einer Ladestation (20 ) mit mindestens einem Werkzeug (4 , 5, 6, 7 , 8) zur Aufnahme der Bauteile ( 3) und mindestens einer mit der Ladestation (20 ) verbundenen Bearbeitungsstation (22 , 22 ' ) , die mit ein oder mehreren Bearbeitungseinrichtungen (23) zur Bearbeitung der Bauteile (3 ) ausgerüstet ist .

Die Bearbeitungsstation (en) (22 , 22 ' ) können auf oder an der Ladestation (20) angeordnet sein. Die Bearbeitungsstelle ( 43) für das Bauteil ( 3 ) befindet sich dabei z . B . auf der Ladestation (20) . Figur 7 und 8 zeigen eine solche Variante . Die Bearbeitungsstation (en) (22 , 22 ' ) und die Bearbeitungsstelle (n) ( 43 ) können auch separat und benachbart neben der Ladestation (20 ) angeordnet sein, wie dies Figur 1 bis 6 verdeutlichen . In den Varianten von

Figur 1 bis 5 und 7 ist eine einzelne Bearbeitungsstation (22 ) vorhanden . In der Variante von Figur 6 sind zwei Bearbeitungsstationen (22, 22 ' ) gezeigt, die an gegenüber liegenden Seiten der Ladestation (20 ) oder an anderer geeigneter Stelle angeordnet sind. Eine solche Gestaltung ist auch bei der Variante von Figur 7 möglich.

Die Ladestation (20 ) kann unterschiedlich ausgebildet sein. Sie ist z . B . zugleich als Werkzeugmagazin ( 13 ) ausgebildet . Die Ladestation (20) weist z . B. einen flurgebundenen und vorzugsweise stationären Drehtisch ( 11 ) mit einer z . B . vertikalen, ggf . stationären Drehtischachse ( 12 ) auf . Auf dem Drehtisch (11) sind mehrere Werkzeuge ( 4 , 5 , 6, 7 ) an mehreren Aufnahmestellen (39) beweglich gelagert . Die Werkzeuge (4 , 5 , 6, 7 ) können zwischen dem Drehtisch (11 ) und der separaten Bearbeitungsstation (22 , 22 ' ) gemäß Figur 1 bis 6 mittels eines steuerbaren Werkzeugförderers ( 16) hin und her bewegt werden .

In einer nicht dargestellten Variante kann die Ladestation (20) als kreis- oder ringförmiger Umlaufförderer ausgebildet sein, auf dem die Werkzeuge ( 4 , 5 , 6, 7 ) in einer endlosen Bahn gefördert werden, wobei die Förderbewegungung kontinuierlich in einer Richtung oder reversierend erfolgt . Auch der Drehtisch kann eine solche Kinematik haben .

Die Werkzeuge (4 , 5 , 6, 7 ) sind unterschiedlich ausgebildet und sind für unterschiedliche Bauteilarten oder

Bauteiltypen A - I vorgesehen und an diese angepasst . Auf der Ladestation (20) , insbesondere dem Drehtisch (11) sind die unterschiedlichen Werkzeuge ( 4 , 5 , 6, 7 ) im Kreis um die Drehtischachse ( 12 ) gleichmäßig verteilt angeordnet . Sie nehmen z . B . eine liegende Position ein und befinden sich in der gleichen Ebene auf dem Drehtisch (11 ) . Jede Aufnahmestelle (39) nimmt dabei ein Werkzeug ( 4 , 5 , 6, 7 ) auf . Im Ausführungsbeispiel von Figur 1 , 2 und 7 beherbergt der Drehtisch (11) vier Werkzeuge ( 4 , 5 , 6 , 7 ) an vier Aufnahmestellen (39) . In der Varianten von Figur 3 sind drei Werkzeuge ( 4 , 5 , 6) und Aufnahmestellen (39 ) vorhanden . In der Ausführungsform von Figur 1 und 7 sind die vier Werkzeuge (4 , 5, 6, 7) über Eck angeordnet . Figur 2 und 5 zeigen eine Variante mit einer verschachtelten und teilweise überlappten Werkzeuganordnung . Hierbei grenzen die Werkzeuge (4 , 5, 6, 7 ) j eweils mit einer Stirnseite an eine Breitseite des benachbarten Werkzeugs ( 4 , 5 , 6, 7 ) .

Wie Figur 1, 4 und 5 verdeutlichen, bestehen die Werkzeuge (4 , 5 , 6, 7 , 8 ) j eweils aus einem Werkzeugträger ( 9) und einer darauf angeordneten Spanneinrichtung ( 10) zur Aufnahme der Bauteile (3 ) und ihrer Komponenten . Die Werkzeugträger sind vorzugsweise untereinander gleich und z . B . als Platten oder Paletten ausgebildet . Die Spanneinrichtungen (10 ) sind an die unterschiedlichen Bauteiltypen A-I angepasst und entsprechend unterschiedlich ausgebildet . Die Spanneinrichtungen (10) können eine Vielzahl von

Spannern aufweisen, die angetrieben und einzeln fernsteuerbar sind. Die Spanner können gem. Figur 4 und 5 auf Ständern angeordnet sein und das Bauteil (3) vom Werkzeugträger ( 9) abheben und distanzieren. Die Spanneinrichtung ( 10 ) kann ferner Anschläge, Indexe oder andere Positioniereinrichtungen besitzen. Sie kann auch andere, nicht dargestellte Werkzeugteile aufweisen . Auf die Spanneinrichtung ( 10) werden beim Beladevorgang die Bauteile ( 3 ) manuell von einem Werker oder automatisch mittels ein oder mehrerer Ladeeinrichtungen (21) eingelegt, positioniert und gespannt . Wenn ein Bauteil (3 ) aus mehreren losen Bauteilkomponenten besteht , werden diese Komponenten in ihrer vorgesehenen Relativlage zueinander einzeln oder im Satz ins Werkzeug ( 4 , 5, 6, 7 ) eingelegt und gespannt .

Beim Beladevorgang kann ein Zwischenschritt eingefügt werden, wobei z . B . die Bauteile (3 ) oder einzelne ihrer Komponenten vor dem Beladen der Werkzeuge ( 4 , 5, 6, 7 , 8 ) behandelt werden, indem sie z . B . mit einer Kleberaupe, einer Beschichtung oder dgl . versehen werden . Figur 1 zeigt hierzu schematisch eine solche Behandlungseinrichtung ( 33 ) im Arbeitsbereich der Ladeeinrichtung (21 ) . Die Ladeeinrichtung (21 ) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein . Vorzugsweise handelt es sich um einen mehrachsigen Industrieroboter, insbesondere um einen Gelenkarmroboter mit sechs oder mehr Achsen . Der Roboter (21) kann stationär angeordnet sein . Er kann alternativ ein oder mehrere zusätzliche Bewegungsachsen, insbesondere Fahrachsen haben .

Die Werkzeuge ( 4 , 5, 6, 7 , 8 ) sind in den Varianten von Figur 1 bis 6 mit der separaten, vorzugsweise stationären Bearbeitungsstation (22 , 22 ' ) auf dem Drehtisch (11) in der eingangs erwähnten Weise beweglich gelagert . Die bewegliche Lagerung kann in beliebig geeigneter Weise ausgeführt sein . In der gezeigten Ausführungsform ist an

j eder Aufnahmestelle (39) für das zugehörige Werkzeug ( 4 , 5 , 6, 7 , 8 ) eine Führung (14 ) vorgesehen . Hierbei handelt es sich z . B . um eine Schienenführung, auf welcher der Werkzeugträger ( 9) längsbeweglich gelagert und geführt ist . Dies kann eine Gleitführung, eine Rollführung oder dergl . sein. Der Werkzeugträger ( 9 ) kann hierfür an der Unterseite entsprechende Laufwerke aufweisen, wie sie in Figur 4 schematisch dargestellt sind. Die Führung ( 14 ) ist vorzugsweise gerade ausgebildet . Sie ist außerdem geteilt und gliedert sich in mehrere Führungsabschnitte ( 15 ) an den Aufnähmesteilen ( 39) auf der Oberseite des Drehtisches (11 ) und einen Führungsabschnitt (26) an der Bearbeitungsstelle (43 ) der Bearbeitungsstation (22 , 22 ' ) , der auf einem Stationsgestell (25) vorzugsweise ortfest gelagert und abgestützt ist . Die Führungs- oder

Schienenabschnitte ( 15, 26) liegen z . B . alle auf der gleichen Höhe bzw . in der gleichen Ebene senkrecht zur Drehtischachse ( 12 ) .

Die Aufnahmestellen ( 39) und die Führungs- oder

Schienenabschnitte ( 15 ) auf dem Drehtisch ( 11 ) sind z . B . in der gleichen Ebene und gleichmäßig im Kreis verteilt angeordnet und sind z . B . tangential zur Drehachse ( 12 ) bzw. zur Kreiskontur ausgerichtet . Sie bilden dabei Sekanten des z . B . kreisrunden Drehtisches ( 11) . Der

Drehtisch ( 11) hat eine z . B . im wesentlichen ebene und quer zur Drehachse ( 12) ausgerichtete Tischoberfläche oder Tischebene . Er kann z . B . eine im wesentlichen kreisförmige, ein- oder mehrteilige und vorzugsweise ebene Tischplatte mit darauf angeordneten Schienenabschnitten

( 15 ) aufweisen, wie dies in Figur 1 und 2 angedeutet ist . Alternativ kann der Drehtisch ( 11 ) ein rahmen- oder gerüstartiges Tischgestell ( 37 ) aufweisen, welches die Tragkonstruktion für die Führungs- oder Schienenabschnitte ( 15 ) und zusammen mit diesen die Tischebene bildet . Diese Ausführung mit ihrer bei der Tischdrehung sich ergebenden Störkontur (34 ) ist in Figur 5 dargestellt .

Die Einzelschienen der Schienenabschnitte ( 15) sind ggf . zueinander längsversetzt und unterschiedlich lang. Sie enden gemeinsam am Tischrand oder an der Störkontur (34 ) und haben dort entsprechend der Konturenrundung abgeschrägte oder abgerundete Enden. Die stationären

Führungs- oder Schienenabschnitte (26) können ebenfalls entsprechend angepasste Enden haben .

Auf j edem Führungsabschnitt oder Schienenabschnitt ( 15) ist ein Werkzeug (4 , 5 , 6, 7 ) längsverfahrbar angeordnet . Durch eine Drehung des Drehtisches ( 11) werden die Führungs- oder Schienenabschnitte ( 15, 26) zur Deckung gebracht, so dass der Werkzeugförderer ( 16) das Werkzeug (4 , 5 , 6 , 7 ) vom Drehtisch ( 11 ) auf die Bearbeitungsstation ( 22 , 22 ' ) und wieder zurück verschieben kann.

An den Verbindungsstellen der Führungs- oder Schienenabschnitte (15, 26) können steuerbare und ausfahrbare Absteckungen ( 35) angeordnet sein, welche die unter der Belastung evtl . elastisch verformten und abgesenkten Enden der Führungs- oder Schienenabschnitte ( 15, 26) in eine gemeinsame Fluchtlinie für eine durchgehende störungsfreie Führung (14 ) bringen.

wie Figur 4 verdeutlicht , ist der Werkzeugförderer ( 16) z . B . flurgebunden und unterhalb des Drehtisches ( 11 ) und der Führung (14 ) angeordnet . Der Werkzeugförderer (16) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. Er kann wahlweise der Bearbeitungsstation ( 22 , 22 ' ) zugeordnet oder am Drehtisch ( 11) angeordnet und entsprechend mehrfach vorhanden sein . Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht er aus einem umlaufenden Schleppförderer (17 ) , der z . B . als Zahnriementrieb ausgebildet ist . Der Schleppförderer ( 17 ) besitzt z . B . mindestens einen beweglichen Mitnehmer (18 ) , der mit entsprechenden Aufnehmern ( 19 ) an der Unterseite der Werkzeuge ( 4 , 5 , 6, 7 , 8 ) bzw . der Werkzeugträger ( 9) in Eingriff tritt .

Der Mitnehmer ( 18 ) hat hierfür z . B . einen angetriebenen und ferngesteuert ausfahrbaren Schleppzapfen, der von unten formschlüssig in eine Bohrung am Aufnehmer (19) eingreifen kann . Am Drehtisch ( 11 ) und am Stationsgestell (25) können entsprechende Ausnehmungen vorhanden sein, die einen Durchtritt des Mitnehmers (18 ) und des Aufnehmers ( 19) erlauben.

In einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform des Schleppförderers ( 17 ) kann z . B . an der Unterseite des Werkzeugträgers ( 9 ) eine steuerbare Klemmeinrichtung angeordnet sein, die am umlaufend oder reversierend angetriebenen Fördermittel, z . B . dem besagten Zahnriemen oder dgl . , an- und abklemmt . In dieser Variante ist der Schleppförderer ( 17 ) stationär im Bereich der

Bearbeitungsstation (22 , 22 ' ) angeordnet . In einer weiteren, nicht dargestellten Variante kann der Werkzeugförderer ( 16) als teleskopierbarer Kettentrieb, als Spindeltrieb oder dgl . ausgebildet sein.

Außerdem kann eine geeignete Energiezuführung (36) für den Werkzeugträger ( 9) und für seine Spannvorrichtung ( 10 ) oder für andere Trägerteile vorhanden sein, die z . B . gemäß Figur 5 als dem Drehtisch ( 11) zugeordneter und mit dem Werkzeugträger ( 9) mitbewegter Kabelschlepp ausgebildet ist . In Variation hierzu kann die Energiezuführung (36) als steuerbare Multikupplung für die

Betriebsmittelleitungen mit ausfahrbaren und steckbaren Kupplungsteilen am Drehtisch ( 11) und an der Bearbeitungsstation (22 , 22 ' ) ausgebildet sein .

Der Drehtisch (11) können außerdem an ein oder mehrere Servicestationen ( 30 ) für die Werkzeuge ( 4 , 5 , 6, 7 , 8 ) angeschlossen sein . Für den Transport der Werkzeuge (4 , 5, 6, 7 , 8 ) zwischen dem Drehtisch ( 11) und der

Servicestation (30 ) ist eine Ausschleusung ( 29) vorhanden, die für den Werkzeugtransport in gleicher oder ähnlicher

Weise wie die Bearbeitungsstation (22, 22 ' ) ausgebildet sein kann und einen Werkzeugförderer (16 ) der vorbeschriebenen Art ^' aufweisen kann . Alternativ ist ein manueller Förderbetrieb, evtl . mit einem Seilzug oder dgl . , möglich. In der Servicestation (30 ) können sich ein oder mehrere Führungs- oder Schienenabschnitte nebst Absteckungen (nicht dargestellt) befinden . Figur 1 zeigt eine solche Ausgestaltung .

Gemäß Figur 2 können an den Drehtischen ( 11) auch ein oder mehrere zusätzliche Werkzeugmagazine (31 ) über eine entsprechende Ausschleusung (29) angeschlossen sein . In diesem Zusatzmagazin (31) können mehrere weitere Werkzeuge ( 8 ) bevorratet sein . Wenn in der Fertigungsanlage ( 1 ) bzw. der Fertigungseinrichtung (2 ) mehr als drei oder vier verschiedene Bauteiltypen A - D gefahren werden, können bei Bedarf die auf dem Drehtisch ( 11 ) angeordneten Werkzeuge (4, 5, 6, 7 ) entsprechend gewechselt und ausgetauscht werden . Die Zusatzmagazine ( 31 ) können ebenfalls als Drehmagazine oder wie z . B . in der gezeigten Ausführung als Verschiebemagazine ausgebildet sein . Grundsätzlich sind Zahl, Größe, Kinematik und Ausgestaltung der zusätzlichen Magazine ( 31) beliebig wählbar .

An der Bearbeitungsstation (22 , 22 ' ) sind in den gezeigten Ausführungsformen mehrere Bearbeitungseinrichtungen (23) mit geeigneten und ggf . wechselbaren Bearbeitungswerkzeugen angeordnet . Die Bearbeitungsstation (22 , 22 ' ) ist in den gezeigten Ausführungsformen z . B . als Geometrieschweißstation ausgebildet . Die Bearbeitungseinrichtungen (23 ) sind hierbei als mehrachsige Schweißroboter, insbesondere Gelenkarmroboter mit sechs oder mehr Achsen, ausgebildet . In der Geo- Schweißstation werden die losen Bauteilkomponenten miteinander gefügt . Alternativ können in der vorbeschriebenen Weise Klebeprozesse oder ggf . auch andere

Bearbeitungsprozesse stattfinden .

Wie Figur 6 verdeutlicht, kann eine Bearbeitungsstation (22 , 22 ' ) auch mit einer Schutzkabine ( 38 ) umgeben sein, die z . B . als Laserkabine für einen Laserschweißprozess ausgebildet ist . Die Schutzkabine (38 ) kann für die Zu- und Abfuhr der Werkzeugträger ( 9) und ggf . der bearbeiteten Werkstücke (3) steuerbare ■ Sicherheitsschleusen aufweisen .

An der Bearbeitungsstation (22 , 22 ' ) ist mindestens eine Handlingeinrichtung (24 ) vorgesehen, die zum Handhaben der Bauteile (3 ) und auch zum Lösen der Bauteile ( 3 ) vom Werkzeug ( 4 , 5 , 6, 7 , 8 ) vorgesehen ist . Die Handlingeinrichtung (24 ) ist ebenfalls als mehrachsiger

Industrieroboter, vorzugsweise Gelenkarmroboter mit sechs oder mehr Achsen, ausgebildet . Sie trägt ein Roboterwerkzeug (27 ) , z . B . ein Greifwerkzeug ( 40 ) , mit dem das Bauteil (3) nach dem ersten Fügevorgang und dem Verbinden der Bauteilkomponenten gegriffen, angehoben und vom Werkzeug ( 4 , 5 , 6, 7 , 8 ) gelöst werden kann . Der Roboter (24 ) kann das Bauteil ( 3 ) schwebend halten, wobei die Roboter (23 ) ihre Bearbeitungsvorgänge fortsetzen .

Während dieser Zeit kann das freigegebene Werkzeug

(4 , 5, 6, 7, 8 ) von der Bearbeitungsstation (22 , 22 ' ) zurück auf den Drehtisch ( 11) befördert werden, wo es für eine neuerliche Beladung oder einen Werkzeugwechsel per Tischdrehung bereit steht . Auf diese Weise können die Bearbeitungs- und Rüstzeiten für die restlichen

Bearbeitungsvorgänge in der Bearbeitungsstation (22 , 22 ' ) und die neuerliche Beladung und/oder der Werkzeugwechsel zeitlich überschnitten werden. Der Roboter (24 ) kann nach Beendigung der Bearbeitungsvorgänge das Werkstück ( 3 ) weiter transportieren und an die nächste Anlagenstation zur Fortsetzung des Fertigungsprozesses übergeben. Figur 1 zeigt dies ausschnittsweise . Die Roboter (23 ) können

währenddessen bereits die Bearbeitung des nächsten zugeführten Bauteils (3) aufnehmen . In Anpassung an die unterschiedlichen Bauteiltypen kann der Roboter ( 24 ) unterschiedliche und austauschbare Roboterwerkzeuge (27 ) besitzen, die in seinem Werkzeugbereich in ein oder mehreren Werkzeugmagazinen (28 ) angeordnet sind .

In der Variante von Figur 7 sind ein oder mehrere Bearbeitungsstationen (22 , 22 ' ) in die Ladestation (20 ) eingebunden oder direkt an der Ladestation (20 ) angeordnet . In diesem Fall dient die Aufnahmestelle ( 39) zugleich als Bearbeitungsstelle ( 43 ) , wobei das Werkstück (3 ) auf der Ladestation (20 ) , insbesondere dem Drehtisch ( 11 ) , bearbeitet wird . Auch in dieser Ausführungsform können an den Aufnähmesteilen (39) unterschiedliche

Werkzeuge ( 4 , 5 , 6, 7 ) für unterschiedliche Werkstücke ( 3 ) angeordnet sein, wie dies Figur 7 darstellt . Alternativ können zwei oder mehr Aufnahmestellen gleichartige Werkzeuge ( 4 , 5 , 6, 7 ) aufweisen . Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn mehrere Bearbeitungsstationen (22 , 22 ' ) an oder auf der Ladestation (20 ) angeordnet sind . Die Werkzeuge ( 4 , 5 , 6, 7 ) sind zum Beispiel stationär auf der Ladestation (29 ) , insbesondere dem Drehtisch ( 11) angeordnet . Sie können bei Bedarf in der vorbeschriebenen Weise ausgetauscht werden . An der Ladestation (20) können auch ein oder mehrere Ladeeinrichtungen (21) , sowie Ausschleusungen (29) und Servicestationen (30 ) angeordnet sein .

in der Variante von Figur 7 wird das Werkstück (3) an der Aufnahmestelle ( 39) und auf der Ladestation (20 ) von ein oder mehreren Bearbeitungseinrichtungen (23 ) bearbeitet . Dies können flurgebunden seitlich neben der Ladestation (20 ) oder an anderer Stelle, z . B . über der Ladestation (20 ) angeordnet sein. Außerdem ist mindestens eine Handlingeinrichtung (24 ) vorhanden, die in der vorbeschriebenen Weise das Werkstück (2 ) handhaben und

nach Durchführung der ersten Bearbeitungs- und insbesondere Fügevorgänge vom Werkzeug (4 , 5, 6, 7 ) lösen kann . Hierzu kann die Handlingeinrichtung (24 ) z . B . die in Figur 7 angedeutete Greifeinrichtung ( 40 ) aufweisen .

Auch bei dieser Ausführungsform ist eine Überlappung der Bearbeitungs- und Beladungszeiten möglich . Sobald die ersten Bearbeitungsvorgänge durchgeführt sind und z . B . das Werkstück (3) ausreichend mechanisch stabilisiert ist, kann es vom Handlingroboter (24 ) vom Werkzeug (4 , 5 , 6, 7 ) gelöst und insbesondere angehoben werden, wobei in dieser Lösestellung die weitere Bearbeitung durch die Bearbeitungsvorrichtungen (23 ) erfolgt . Während dieser Prozesszeit kann die Ladestation ( 20) , insbesondere der Drehtisch (11) , das leere Werkzeug ( 4 , 5, 6, 7 ) in die Ladeposition an der Ladeeinrichtung (21 ) für eine Neubestückung zurück bewegen . Anschließend kann das beladene Werkzeug ( 4 , 5 , 6, 7 ) wieder zur Bearbeitungsstation (22 , 22 ' ) gebracht werden, was ebenfalls während der restlichen Bearbeitungszeit erfolgen kann . Wenn die

Bearbeitung des ersten Werkstücks (3) beendet ist, können die Bearbeitungsvorrichtungen (23 ) sofort das neue Werkstück (3) auf dem Werkzeug ( 4 , 5 , 6, 7 ) bearbeiten, wobei die Handlingvorrichtung (24 ) genügend Zeit für die Abgabe des zuvor bearbeiteten Werkstücks ( 3) hat . Der

Bearbeitungsprozess beginnt dann wieder von neuem.

Wenn mehrere Bearbeitungsstationen (22 , 22 ' ) auf oder an der Ladestation (2 ) angeordnet sind, empfiehlt sich eine gegenseitige Abstimmung der Bearbeitungszeiten und der

Rüstzeiten mit der Neubestückung der Werkzeuge ( 4 , 5 , 6, 7 ) . Bei einer Mehrfachanordnung von Bearbeitungsstationen (22 , 22 ' ) können diese gleiche oder unterschiedliche Werkstücke (3 ) bearbeiten, wobei entsprechend gleiche oder unterschiedliche Werkzeug ( 4 , 5 , 6, 7 ) vorhanden sind.

Bei der Ausführungsform von Figur 7 ist eine Anordnung der Werkzeug ( 4 , 5 , 6, 7 ) über Eck vorteilhaft . Bei dieser Anordnung ist in der Regel mehr Platz für die Bearbeitungs- und Handlingeinrichtungen (23, 24 ) vorhanden als bei der überlappten Anordnung gemäß Figur 2 , wobei eine solche Anordnung grundsätzlich ebenfalls möglich ist .

Wie Figur 1 und 8 ferner verdeutlichen, kann im Bereich der Ladeeinrichtung (21) eine Zuführeinrichtung ( 32 ) für Bauteile ( 3) oder deren Bauteilkomponenten angeordnet sein . Hier werden die Bauteile ( 3 ) zur Beladung der Werkzeuge (4 , 5 , 6, 7 , 8 ) bereit gestellt . Dies kann z . B . wie in Figur 8 mindestens ein konventioneller Drehtisch sein . Ferner kann an der Ladeeinrichtung (21 ) eine andere Art von Ausschleusung (29) für Bauteile ( 3 ) bzw.

Bauteilkomponenten oder für Werkzeuge ( 4 , 5, 5, 7 , 8 ) vorhanden sein . In diesem Fall kann die Ladeeinrichtung (21) die Teile mit entsprechenden Greifeinrichtungen fassen und auf die als Förderer ausgebildete Ausschleusung (29 ) zum Abtransport setzen . Ein Werkzeugwechsel wird entsprechend ausgeführt .

Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können die Merkmale der verschiedenen gezeigten Ausführungsbeispiele beliebig untereinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden .

An einen Drehtisch ( 11 ) können mehr als zwei Bearbeitungsstationen (22 , 22 ' ) ggf . an unterschiedlichen Stellen über entsprechende Werkzeugförderer ( 16) angeschlossen sein . Umgekehrt kann eine separate Bearbeitungsstation (22 ) an mehrere Drehtische (11) angeschlossen sein . Die Zahl der auf einem Drehtisch (11) angeordneten Werkzeuge und Führungsabschnitte (15 ) kann zwischen zwei und beliebig vielen variieren . Veränderbar ist auch deren Ausrichtung, die z . B . radial sein kann.

Der Drehtisch ( 11 ) muss außerdem nicht in der gezeigten Ausrichtung mit im wesentlichen vertikaler Drehachse (12 ) und liegender, horizontaler Tisch- und Werkzeugebene angeordnet sein . Der Drehtisch ( 11) kann alternativ eine schräge oder horizontale Drehachse (12 ) mit einer schrägen oder vertikalen Tisch- und Werkzeugebene und mit einer entsprechend ausgebildeten Führung ( 14 ) aufweisen . Die Drehachse ( 12) kann ferner beweglich, z . B . kippbar oder fahrbar angeordnet sein . Auch die Bearbeitungsstation

(22 , 22 ' ) , das Werkzeugmagazin ( 28 ) und die Servicestation ( 30) können entsprechend angepasst sein .

In weiterer Variation ist es möglich, die Aufnahmestellen (39) anders auszubilden, z . B . als stationäre oder mit ein oder mehreren Zusatzachsen versehene Halterung (en) für mehrere Werkzeuge (4 , 5 , 6, 7 , 8 ) oder Werkzeugträger ( 9) . Dies können z . B . stationäre oder drehbare Trommel- oder Traggestelle sein, die z . B . eine prismatische Querschnittsform haben.

Variabel sind ferner Ausgestaltung und Anordnung des Werkzeugförderers ( 16) . Auch die Anordnung und Ausgestaltung der Bearbeitungsstation (22 , 22 ' ) ist beliebig veränderbar . Die in den Ausführungsbeispielen gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen können hinsichtlich ihrer Merkmale untereinander vertauscht und beliebigt kombiniert werden . An den Drehtischen ( 11) können insbesondere ein oder mehrere Servicestationen (30 ) und ein oder mehrere zusätzliche Werkzeugmagazine (31 ) angeschlossen sein .

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Fertigungsanlage

2 Fertigungseinrichtung 3 Bauteil, Karosseriebauteil, Werkstück

4 Werkzeug, Bauteilaufnahme

5 Werkzeug, Bauteilaufnahme

6 Werkzeug, Bauteilaufnahme

7 Werkzeug, Bauteilaufnahme 8 Werkzeug, Bauteilaufnahme

9 Werkzeugträger, Schlitten

10 Spanneinrichtung

11 Drehtisch

12 Drehtischachse, Drehachse 13 Magazin, Werkzeugmagazin

14 Führung, Schienenführung

15 Führungsabschnitt, Schienenabschnitt

16 Werkzeugförderer

17 Schleppförderer, Zahnriementrieb 18 Mitnehmer

19 Aufnehmer

20 Ladestation

21 Ladeeinrichtung, Roboter

22 Bearbeitungsstation, Schweißstation 22 ' Bearbeitungsstation, Schweißstation

23 Bearbeitungseinrichtung, Roboter

24 Handlingeinrichtung, Roboter

25 Stationsgestell

26 Führungsabschnitt, Schienenabschnitt 27 Roboterwerkzeug

28 Werkzeugmagazin

29 Ausschleusung

30 Servicestation, Wartungsstation

31 zusätzliches Magazin, Werkzeugmagazin 32 Zuführeinrichtung

33 Behandlungseinrichtung

34 Störkontur

35 Absteckung

36 Energiezuführung

37 Tischgestell, Traggerüst

38 Schutzkabine, Laserkabine

39 Aufnahmestelle

40 GreifWerkzeug

^' 41 Verkettung

42 Anlagenteil

43 Bearbeitungsstelle

A-I Bauteil- und Werkzeugtypen