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Title:
PROCESSING ARRANGEMENT FOR PROCESSING ASSEMBLY PARTS OF AN ASSEMBLY ON A PROCESSING STATION OF A PRODUCTION LINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/184677
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a processing arrangement (1) for processing assembly parts of an assembly on a processing station (16) of a production line (2) and to a method for processing assembly parts as well as to a use of said processing arrangement (1).

Inventors:
PÄTZ ROY (DE)
HEINSCH ALEXANDER (DE)
THOMAS RICHTER (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/059837
Publication Date:
November 24, 2016
Filing Date:
May 03, 2016
Export Citation:
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Assignee:
THYSSENKRUPP SYSTEM ENG GMBH (DE)
THYSSENKRUPP AG (DE)
International Classes:
B23K37/047; B23K31/02; B62D65/02; B23K101/00
Foreign References:
EP1686048B12008-07-02
US20090285666A12009-11-19
DE29923946U12001-10-04
DE2810822A11978-09-21
EP1686048B12008-07-02
EP1858750B12009-04-15
Attorney, Agent or Firm:
THYSSENKRUPP INTELLECTUAL PROPERTY GMBH (DE)
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Claims:
1

Patentansprüche

1. Verfahren zum Bearbeiten von Baugruppenteilen einer Baugruppe an einer Bearbeitungsstation (16) einer Fertigungsstraße (2), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

- Bewegen eines in einem Spannrahmenmagazin (4) befindlichen Spannrahmens an eine Aufnahmeposition (10) des Spannrahmenmagazins (4) mittels Herbeiführen einer Umlaufbewegung einer Anzahl von Spannrahmen (3) entlang eines geschlossenen Umlaufs,

- Bewegen des Spannrahmens (3) von der Aufnahmeposition (10) in eine Übergabeposition (6, 7) der Fertigungsstraße (2),

- Bewegen des Spannrahmens (3) von der Übergabeposition (6, 7) in eine Vorposition (17),

- Bewegen des Spannrahmens (3) von der Vorposition (17) in die Bearbeitungsstation (16).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

- das Bewegen des Spannrahmens (3) von der Aufnahmeposition (10) in die Übergabeposition (6, 7) in zu einer Fertigungsstraßenrichtung senkrechter Richtung erfolgt,

- das Bewegen des Spannrahmens (3) von der Übergabeposition (6, 7) in die Vorposition (17) in zur Fertigungsstraßenrichtung paralleler Richtung erfolgt und/oder

- das Bewegen des Spannrahmens (3) von der Vorposition (17) in die Bearbeitungsstation (16) in zur Fertigungsstraßenrichtung senkrechter Richtung erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufbewegung der Anzahl von Spannrahmen (3) bei konstanter Orientierung einer Spannrahmenebene zur Fertigungsstraßenrichtung erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannrahmenwechselsystem eine erste Übergabeposition und eine zweite Übergabeposition aufweist, wobei die erste Übergabeposition in 2

Fertigungsstraßenrichtung vor der Bearbeitungsposition (16) angeordnet ist und die zweite Übergabeposition in Fertigungsstraßenrichtung hinter der Bearbeitungsposition (16) angeordnet ist, sowie dass das Spannrahmenmagazin eine erste Aufnahmeposition und eine zweite Aufnahmeposition aufweist, wobei die Spannrahmen der Anzahl von Spannrahmen zwischen der ersten Aufnahmeposition und der ersten Übergabeposition sowie zwischen der zweiten Aufnahmeposition und der zweiten Übergabeposition in beide Richtungen verfahrbar ist, und dass ein erster Spannrahmen von der ersten Aufnahmeposition über die erste Übergabeposition zu der Vorposition verfahren wird sowie ein zweiter Spannrahmen von der Vorposition über die zweite Übergabeposition zu der zweiten Aufnahmeposition verfahren wird oder der erste Spannrahmen von der zweiten Aufnahmeposition über die zweite Übergabeposition zu der Vorposition verfahren wird sowie der zweite Spannrahmen von der Vorposition über die erste Übergabeposition zu der ersten Aufnahmeposition verfahren wird.

5. Bearbeitungsanordnung (1) zur Bearbeitung von Baugruppenteilen einer Baugruppe an einer Bearbeitungsstation (16) einer Fertigungsstraße (2),

wobei die Bearbeitungsanordnung (1) aufweist:

- ein Fördersystem zur Beförderung der Baugruppe entlang der Fertigungsstraße (2) zu der Bearbeitungsstation (16) hin und von der Bearbeitungsstation (16) weg,

- ein Spannrahmenmagazin (4) zur Aufnahme einer Anzahl von Spannrahmen (3) in Anordnung der Spannrahmen (3) entlang eines geschlossenen Umlaufs,

- ein Spannrahmenwechselsystem zum Heranführen und Positionieren eines Spannrahmens (3) von einer Übergabeposition (6, 7) zu einer Bearbeitungsstation (16), wobei das Spannrahmenwechselsystem aufweist o ein Paralleltransportmittel (5) zum Transport des Spannrahmens (3) von der Übergabeposition (6, 7) zu einer Vorposition (17), o ein Quertransportmittel (11) zum Transport des Spannrahmens (3) von der Vorposition (17) zu der Bearbeitungsstation (16),

dadurch gekennzeichnet, dass 3

die Spannrahmen (3) in dem Spannrahmenmagazin entlang eines geschlossenen Umlaufs in einer Umlaufbewegung beförderbar sind zur Bereitstellung eines Spannrahmens (3) zum Transfer von einer Aufnahmeposition (10) des Spannrahmenmagazins (4) zu der Übergabeposition (6, 7).

Bearbeitungsanordnung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannrahmenmagazin (4) Mittel zur Beförderung von Spannrahmen (3) in zur Fertigungsstraßenrichtung paralleler Richtung und in zur Fertigungsstraßenrichtung senkrechter Richtung aufweist zum rotationsfreien Umlauf der Spannrahmen (3) in dem Spannrahmenmagazin (4).

Bearbeitungsanordnung (1) nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannrahmenwechselsystem eine erste Übergabeposition (6) und eine zweite Übergabeposition (7) aufweist, wobei die erste Übergabeposition (6) in Fertigungsstraßenrichtung vor der Bearbeitungsposition (16) angeordnet ist und die zweite Übergabeposition (7) in Fertigungsstraßenrichtung hinter der Bearbeitungsposition (16) angeordnet ist, sowie dass das Spannrahmenmagazin eine erste Aufnahmeposition und eine zweite Aufnahmeposition aufweist zum Verfahren von Spannrahmen der Anzahl von Spannrahmen zwischen der ersten Aufnahmeposition und der ersten Übergabeposition sowie zwischen der zweiten Aufnahmeposition und der zweiten Übergabeposition in beide Richtungen.

Bearbeitungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannrahmenwechselsystem ein Speichertransportmittel (8) aufweist, das zur, beispielsweise temporären, Anordnung an den Spannrahmen (3) ausgebildet ist zum Transport des Spannrahmens (3) von der Aufnahmeposition (10) des Spannrahmenmagazins (4) zu der Übergabeposition (6, 7).

Bearbeitungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannrahmen (3) zur Anordnung an das Spannrahmenmagazin (4) andockbar ausgebildet ist zur Beförderung des in dem Spannrahmenmagazin (4) befindlichen Spannrahmens (3) entlang des geschlossenen Umlaufs. 4

10. Bearbeitungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannrahmenmagazin (4) wenigstens einen Magazinantrieb

(12) aufweist zum Herbeiführen der Umlaufbewegung.

11. Bearbeitungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Quertransportmittel (11) eine Versorgungsleitung und eine Kupplung aufweist zur Versorgung des Quertransportmittels (3) mit Versorgungsmedien und/oder elektrischem Strom im eingekuppeltem Zustand.

12. Bearbeitungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Paralleltransportmittel (5) als Schub und/oder Zugeinheit ausgebildet ist, die zur Herbeiführung einer Eingriffverbindung mit dem Spannrahmen (3) ausgebildet ist.

13. Bearbeitungsanordnung (1) nach einem Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannrahmenwechselsystem und/oder das Spannrahmenmagazin ein Schienensystem (13) aufweist, wobei der Spannrahmen (3) auf dem Schienensystem

(13) verfahrbar ist.

14. Bearbeitungsanordnung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schienensystem (13) aufweist:

- einen Parallelschienenanordnung (14) zur verfahrbaren Aufnahme des Spannrahmens (3),

- eine Querschienenanordnung (15), in der die Parallelschienenanordnung (14) eingreifend angeordnet ist zum Bewegen der Parallelschienenanordnung (14) in eine quer zur Fertigungsstraße (2) weisenden Richtung, insbesondere zwischen der Übergabeposition (6) und der Aufnahmeposition (10).

15. Bearbeitungsanordnung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschienenanordnung (15) entlang eines Abschnitts des Spannrahmenmagazins (4) in Querrichtung ausgedehnt ist und ein Abschnitt der Querschienenanordnung (15) einen Abschnitt des Umlaufs der Umlaufbewegung bereitstellt.

16. Bearbeitungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Schienensystem (13) einen Hängeschienenabschnitt und/oder einen bodengeführten Schienenabschnitt aufweist.

7. Verwendung einer eine Fertigungsstraße (2) aufweisende Bearbeitungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 16 zur Herstellung eines Kraftfahrzeugs.

Description:
Bearbeitungsanordnung zur Bearbeitung von Baugruppenteilen einer Baugruppe an einer Bearbeitungsstation einer Fertigungsstraße

Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsanordnung zur Bearbeitung von Baugruppenteilen einer Baugruppe an einer Bearbeitungsstation einer Fertigungsstraße. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Bearbeiten von Baugruppenteilen einer Baugruppe an einer Bearbeitungsstation einer Fertigungsstraße. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Verwendung einer als Fertigungsstraße ausgebildeten Bearbeitungsanordnung.

Bearbeitungsanordnungen sind insbesondere im Zusammenhang mit Fertigungsstraßen bekannt, in denen beispielsweise Fahrzeugkarosserien oder Karosserieteile bearbeiten werden. Die Bearbeitungsanordnung umfasst hierbei die Fertigungsstraße, entlang welcher beispielsweise Baugruppenteile einer Fahrzeugkarosserie befördert werden, um an einer Bearbeitungsstation bearbeitet zu werden, was beispielsweise ein Anschweißen von Karosserieseitenteilen umfasst. In Fällen, in welchen derartige Bearbeitungsanordnungen für eine Mehrzahl von verschiedenen Fahrzeugtypen vorgesehen bzw. geeignet sein müssen, hat sich die Nutzung von sogenannten Spannrahmen etabliert. Die Spannrahmen werden dafür genutzt, entsprechende Karosserieseitenteile in der benötigten Position zu spannen. Hierfür ist ein Spannrahmen mit entsprechenden Vorrichtungen versehen, beispielsweise Klemm- und/oder Schraubvorrichtungen. Hieraus ergibt sich insbesondere der Vorteil einer weitgehenden Flexibilität. Aufgrund der erforderlichen Variabilität der produzierten Werkstücke ergibt sich insbesondere das Erfordernis, dass die Wechsel- und/oder Speichervorrichtung unabhängig von der Anzahl der eingesetzten Spannrahmen in jedem Arbeitstakt möglich ist. Um die Effizienz möglichst groß zu halten, ist angestrebt, dass ein Wechsel des Spannrahmens ohne negativen Einfluss auf die produktiven Taktzeiten der Anlage möglich ist. Um diese Anforderungen zu erfüllen, sind Lösungen erforderlich, die neben den bereits genannten Randbedingungen zusätzlich mit einem möglichst geringen Flächenbedarf sowie Höhenbedarf bei gleichzeitig nicht zu hohen Fundamentlasten einhergehen. Gleichzeitig muss eine Zugänglichkeit zu den Spannrahmen sowie Robotern und deren Werkzeugen gewährleistet sein, um Wartung und Instandhaltung zu ermöglichen.

Beispiele für Bearbeitungsanordnungen sind beispielsweise aus der Druckschrift EP 1686048 Bl bekannt. Die EP 1686048 Bl beschreibt ein System zum Verschweißen von Fahrzeugkarosserien, wobei eine Schweißstation zum Schweißen der Karosserien und eine Förderlinie zum Fördern von Karosserien durch die Schweißstationen vorhanden sind. Zum Positionieren der Karosserien während des Schweißens werden Spannrahmen verwendet. Die Spannrahmen sind entsprechend der eingangs erläuterten Randbedingungen jeweils individuell auf den zu schweißenden Karosserietypen angepasst. Vor einem Schweißvorgang wird ein entsprechend dem jeweils zu schweißenden Karosserietyp vorbereiteter Spannrahmen in die Schweißstation eingeführt. Zum Einführen des Spannrahmens zwischen einem vorherigen Aufenthaltsort zu der Bearbeitungsstation wird der entsprechende Spannrahmen, der verschiebbar von einer Bodenschiene geführt ist, über diese Bodenschiene in die Bearbeitungsstation geführt.

Eine Möglichkeit zur Aufbewahrung der verschiedenen Spannrahmen in einem Speicher ist aus der EP 1858750 Bl bekannt. Die EP 1858750 Bl betrifft eine Wechselvorrichtung für Spannrahmen in einer Bearbeitungsanordnung. Die Bearbeitungsanordnung weist eine Wechselvorrichtung auf, in welchen eine Anzahl von Spannrahmen, beispielsweise drei Spannrahmen, in einem Spannrahmenmagazin angeordnet ist. Die Spannrahmen sind um eine Drehachse drehbar. Die Spannrahmen sind hierbei derart angeordnet, dass bei Drehen des Spannrahmenmagazins die Ebene jeweils eines anderen Spannrahmens in eine zur Förderrichtung der Bearbeitungsanordnung parallele Richtung beziehungsweise Ebene positioniert werden kann. Eine derartige Lösung weist jedoch zum einen den Nachteil auf, dass aufgrund der auftretenden Schwenkachsen ein unnötig großer Platzbedarf vorherrscht. Zum anderen ergibt sich aufgrund der Anordnung der Spannrahmen an einem um eine Drehachse drehbaren Spannrahmenmagazin das Erfordernis, dass das Spannrahmenmagazin für ein Tragen entsprechend hoher Lasten ausgelegt sein muss. Ein weiterer Nachteil besteht darin , dass aufgrund der Ausbildung des Spannrahmenmagazins als drehbare Vorrichtung keine Erweiterbarkeit des Spannrahmenmagazins möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Bearbeitungsanordnung zur Verfügung zu stellen, welche ein Spannrahmenmagazin aufweist, das gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung bei wenigstens ebenso guter Zugänglichkeit mit einem reduzierten Platzbedarf ausgestattet ist und die zusätzlich eine Möglichkeit zur Erweiterung bietet.

Die Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einer Bearbeitungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 sowie weiterhin mit einer Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor. Ein oder mehrere Merkmale aus den Ansprüchen, der Beschreibung wie auch den Figuren können mit einem oder mehreren anderen Merkmalen daraus zu weiteren Ausgestaltungen der Erfindung verknüpft werden. Es können auch ein oder mehrere Merkmale aus den unabhängigen Ansprüchen durch ein oder mehrere andere Merkmale verknüpft werden. Der vorgeschlagene Gegenstand ist nur als Entwurf zur Formulierung der Erfindung aufzufassen, ohne diesen aber zu beschränken.

Es ist eine Bearbeitungsanordnung zur Bearbeitung von Baugruppenteilen einer Baugruppe einer Bearbeitungsstation einer Fertigungsstraße vorgeschlagen.

Die Bearbeitungsanordnung weist auf:

- ein Fördersystem zur Beförderung der Baugruppe entlang der Fertigungsstraße zu der Bearbeitungsstation hin und von der Bearbeitungsstation weg,

- ein Spannrahmenmagazin zur Aufnahme einer Anzahl von Spannrahmen in Anordnung entlang eines geschlossenen Umlaufs,

- ein Spannrahmenwechselsystem zum Heranführen und Positionieren eines Spannrahmens von einer Übergabeposition zu einer Bearbeitungsstation. Das Spannrahmenwechselsystem weist auf: o ein Paralleltransportmittel zum Transport des Spannrahmens von der Übergabeposition zu einer Vorposition sowie o ein Quertransportmittel zum Transport des Spannrahmens von der Vorposition zu der Bearbeitungsstation.

Ein an dem Spannrahmenmagazin angeordneter Spannrahmen ist entlang eines geschlossenen Umlaufs in einer Umlaufbewegung beförderbar zur Bereitstellung eines Spannrahmens zum Transfer von einer Aufnahmeposition des Spannrahmenmagazins zu der Übergabeposition.

Der geschlossene Umlauf ist dabei dahingehend zu verstehen, dass das Spannrahmenmagazin wenigstens eine Achse aufweist, welche von einem Spannrahmen des Spannrahmenmagazins umfahren werden kann und der Spannrahmen hierbei seine Ausgangsposition wieder erreichen kann.

Die Bereitstellung eines Spannrahmens aus der Anzahl von Spannrahmen kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass jeder einzelne der in dem Spannrahmenmagazin befindlichen Spannrahmen für einen Transfer von einer Aufnahmeposition des Spannrahmenmagazins zu der Übergabeposition bereitgestellt werden kann. Dies wird insbesondere dadurch bewerkstelligt, dass die Aufnahmeposition bei Verfahren eines Spannrahmens entlang des geschlossenen Umlaufs zwangsläufig passiert wird.

In einer Ausgestaltung der Bearbeitungsanordnung ist beispielsweise vorgesehen, dass das Spannrahmenmagazin Mittel zur Beförderung von Spannrahmen in zur Fertigungsstraßenrichtung paralleler Richtung und in zur Fertigungsstraßenrichtung senkrechter Richtung aufweist zum rotationsfreien Umlauf der Spannrahmen in dem Spannrahmenmagazin. Als Mittel können insbesondere Schienen vorgesehen sein, welche eine Bewegung der Spannrahmen unmittelbar auf den Schienen oder mittels ebenfalls auf Schienen verfahrbaren Verfahrwagen vorsieht. Der rotationsfreie Umlauf der Spannrahmen ist dahingehend zu verstehen, dass der Spannrahmen den Umlauf in der Umlaufbewegung ausschließlich mittels translatorischer Bewegungen vollführt, ohne dass eine Drehung, beispielsweise in einer Spannrahmenebene, notwendig ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer besonders platzsparenden Umlaufbewegung.

In einer Ausgestaltung der Bearbeitungsanordnung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Spannrahmenwechselsystem eine erste Übergabeposition und eine zweite Übergabeposition aufweist, wobei die erste Übergabeposition in Fertigungsstraßenrichtung vor der Bearbeitungsposition angeordnet ist und die zweite Übergabeposition in Fertigungsstraßenrichtung hinter der Bearbeitungsposition angeordnet ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Spannrahmenmagazin eine erste Aufnahmeposition und eine zweite Aufnahmeposition aufweist zum Verfahren von Spannrahmen der Anzahl von Spannrahmen zwischen der ersten Aufnahmeposition und der ersten Übergabeposition sowie zwischen der zweiten Aufnahmeposition und der zweiten Übergabeposition in beide Richtungen. Durch die senkrecht zur Fertigungsstraßenrichtung betrachtet beidseitige Zurverfügungsstellung von Aufnahmepositionen und Übergabepositionen kann eine beliebige Einfahr- und Ausfahrrichtung der Spannrahmen gewählt werden. Je nach Umständen, beispielsweise in Abhängigkeit von der Position eines benötigten Spannrahmens in dem Spannrahmenwechselmagazin oder auch in Abhängigkeit von zur Verfügung stehenden freien Positionen in dem Spannrahmenwechselsystem kann somit der Spannrahmenwechselvorgang in besonders effizienter Weise erfolgen.

In einer Ausgestaltung der Bearbeitungsanordnung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Spannrahmenwechselsystem ein Speichertransportmittel aufweist, das zur Anordnung an den Spannrahmen ausgebildet ist. Durch die Anordnung des Speichertransportmittels an den Spannrahmen wird insbesondere bewerkstelligt, dass der Spannrahmen von der Aufnahmeposition des Spannrahmenmagazins zu der Übergabeposition transportiert werden kann. Weiterhin wird ein Transport eines Spannrahmens von der Übergabeposition zu der Aufnahmeposition des Spannrahmenmagazins durchgeführt. Die Anordnung des Speichertransportmittels an den Spannrahmen kann beispielsweise dahingehend vorgesehen sein, dass eine vorübergehende Eingriffverbindung zwischen dem Speichertransportmittel und dem Spannrahmen besteht. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Speichertransportmittel einen Eingriff aufweist, der in den Spannrahmen selbst eingreift. Ebenfalls kann aber auch vorgesehen sein, dass der Spannrahmen beispielsweise auf einer verfahrbaren Schienenanordnung befindlich ist, welche ihrerseits mit dem Speichertransportmittel verbunden ist. Bei der Verbindung des Schienensystems mit dem Speichertransportmittel kann ebenfalls sowohl vorgesehen sein, dass eine vorübergehende und lösbare Verbindung vorliegt, ebenfalls kann aber auch vorgesehen sein, dass die Verbindung zwischen Speichertransportmittel und Schienensystem als permanente Verbindung ausgestaltet ist.

Weiterhin kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Spannrahmen zur Anordnung an das Spannrahmenmagazin andockbar ausgebildet ist. Der Spannrahmen ist in einer Art und Weise in dem Spannrahmenmagazin einbringbar, dass eine Wirkverbindung mit einem Element des Spannrahmenmagazins herbeigeführt wird. Diese Wirkverbindung kann insbesondere zu der Beförderung des in dem Spannrahmenmagazin befindlichen Spannrahmens entlang des geschlossenen Umlaufs herbeiführen. In einem Fall, in welchem das Spannrahmenmagazin vollständig belegt ist, kann beispielsweise ein vollständiger Umlauf der Spannrahmen in dem Spannrahmenmagazin bewerkstelligt werden, sodass jeder der in dem Spannrahmenmagazin befindlichen Spannrahmen an eine der Aufnahmepositionen befördert werden kann.

In einer Ausgestaltung der Bearbeitungsanordnung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Spannrahmenmagazin wenigstens einen Magazinantrieb aufweist zum Herbeiführen der Umlaufbewegung. Ein derartiger Magazinantrieb kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass der Magazinantrieb für eine gleichzeitige Bewegung der in dem Spannrahmenmagazin befindlichen Spannrahmen vorgesehen ist. Ebenfalls kann auch vorgesehen sein, dass für jeden einzelnen der Spannrahmen ein Magazinantrieb vorgesehen ist. Eine Anordnung des Magazinantriebs an den Spannrahmen kann entweder in einer unmittelbaren Wirkverbindung vorgesehen sein, ebenfalls kann auch eine mittelbare Wirkverbindung vorgesehen sein, in welcher der Magazinantrieb einen seinerseits mit einem oder mehreren der Spannrahmen in Wirkverbindung stehenden Befestigungselementen herbeiführt.

Eine der vorgesehenen Ausgestaltungen kann beispielsweise dahingehend ausgebildet sein, dass die Umlaufbewegung ohne Rotationsbewegung der Spannrahmen um die Lotrichtung erfolgt. Ein Spannrahmenmagazin, welches die Spannrahmen aufnehmen und in einer Art und Weise transportieren kann, dass die Spannrahmen beispielsweise parallel sowie quer zu einer Beförderungsrichtung der Fertigungsstraße verfahren werden kann, führt zu dem Vorteil, dass die Spannrahmen keinen raumgreifenden Schwenkbereich aufweisen. Die in derartiger Ausgestaltung möglichen ausschließlich linearen Verfahrbewegungen führen weiterhin zu einer derartigen Konstruktion des Spannrahmenmagazins, dass die vorzusehenden Abstände der Spannrahmen sehr gering sein können. Hierdurch sowie durch die umlaufend vorgesehene Transportfähigkeit der Spannrahmen wird erreicht, dass neben einem sehr geringen Platzbedarf die Spannrahmen für Wartungs- und Instandhaltungszwecke eine hohe beidseitige Zugänglichkeit aufweisen.

Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Ausgestaltung ist, dass die Anzahl der zur Verfügung gestellten Speicherpositionen innerhalb des Spannrahmenmagazins durch die Anbringung zusätzlicher Segmente des Spannrahmenmagazins in zur Förderrichtung der Fertigungsstraße parallelen und/oder Querrichtung möglich ist.

Eine Ausgestaltung der Erfindung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Quertransportmittel eine Versorgungsleitung und eine Kupplung aufweist zur Versorgung des Quertransportmittels mit Versorgungsmedien und/oder elektrischem Strom im eingekuppelten Zustand. Die Möglichkeit einer Versorgung des Quertransportmittels mit Versorgungsmedien und/oder elektrischem Strom über eine oder mehrere Kupplungen bewirkt, dass bei gleichzeitig sehr hoher Mobilität der Spannrahmen innerhalb der Bearbeitungsanordnung eine zeitsparende Herstellung der Arbeitsfähigkeit der an den Spannrahmen angeordneten Werkzeuge möglich ist.

Eine Ausgestaltung der Erfindung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Quertransportmittel eine Versorgungsleitung und eine Kupplung aufweist zur Versorgung des Spannrahmens mit Versorgungsmedien und/oder elektrischem Strom im eingekuppelten Zustand. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Paralleltransportmittel als Schub- und/oder Zugeinheit ausgebildet ist, und die Schub- und/oder Zugeinheit zur Herbeiführung einer Eingriffverbindung mit dem Spannrahmen ausgebildet ist. Das Paralleltransportmittel kann sich hierdurch zu einem in einer zur Beförderungsrichtung der Fertigungsstraße parallelen Richtung verfahrbaren Spannrahmen bewegen, in diesen eingreifen und sodann den Spannrahmen entlang beispielsweise einer Schiene verfahren. Das Verfahren kann sowohl mittels Schieben als auch mittels Ziehen erfolgen. Nach Erlangen einer bestimmten Position kann hiernach eine Lösung der zuvor herbeigeführten Eingriffverbindung erfolgen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Spannrahmenwechselsystem ein Schienensystem aufweist. Der Spannrahmen ist auf dem Schienensystem verfahrbar angeordnet.

In einer Ausgestaltung kann das beschriebene Schienensystem dahingehend ausgebildet sein, dass das Schienensystem eine Parallelschienenanordnung aufweist, auf welchem der Spannrahmen verfahren werden kann. Die Parallelschienenanordnung kann ihrerseits auf einer Querschienenanordnung oder in eine Querschienenanordnung eingreifend angeordnet sein. Die vollständige Parallelschienenanordnung kann hierdurch in eine Querrichtung verfahren werden. In einer Ausgestaltung, in welcher eine Anzahl von mehreren Parallelschienenanordnungen in einer zur Beförderungsrichtung parallelen Richtung hintereinander angeordnet sind, kann die Anordnung der Parallelschienenanordnung zu einer Bewegbarkeit des Spannrahmens herbeigeführt werden, welche zwischen den verschiedenen Parallelschienenanordnungen übergreifend stattfinden kann. Eine oder mehrere dieser Parallelschienenanordnungen kann jeweils ihrerseits quer verfahrbar auf einer Querschienenanordnung angeordnet sein, sodass beispielsweise eine Art Matrix der möglichen Orte gebildet wird, zu welchen der Spannrahmen verfahrbar ist.

Insbesondere kann die Querschienenanordnung derart ausgebildet sein, dass die in die Querschienenanordnung eingreifende Parallelschienenanordnung zwischen der Übergabeposition und der Aufnahmeposition verfahrbar ist.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Querschienenanordnung eine Erstreckung aufweist, welche wenigstens von der Fertigungsstraße zu der Aufnahmeposition hinweist. Hierdurch kann in einer speziellen vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Parallelschienenanordnung vollständig inklusive eines auf der Parallelschienenanordnung befindlichen Spannrahmens in das Spannrahmenmagazin eingeführt wird und dass die Parallelschienenanordnung inklusive des Spannrahmens mittels einer Bewegung in den geschlossen Umlauf gebracht wird.

Die beschriebene Ausgestaltung wird in einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung verbessert, in welcher die Querschienenanordnung entlang wenigstens eines Abschnitts des Spannrahmenmagazins in Querrichtung ausgedehnt ist und einen Abschnitt der Querschienenanordnung einen Abschnitt des Umlaufs der Umlaufbewegung bereitstellt. In dieser Ausgestaltung ragt die Querschienenanordnung in den Umlauf hinein, welcher Bestandteil des Spannrahmenmagazins ist. Hierdurch wird eine besonders platzeffiziente Ausbildung des Spannrahmenmagazins und des Spannrahmenwechselsystems erreicht.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Bearbeitungsanordnung kann beispielsweise vorgesehen, dass das Schienensystem als Hängeschienenabschnitt ausgebildet ist. Ebenfalls kann auch beispielsweise vorgesehen sein, dass das Schienensystem als bodengeführter Schienenabschnitt ausgebildet ist. Ebenfalls kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Schienensystem einen bodengeführten Schienenabschnitt und/oder einen Hängeschienenabschnitt aufweist. Insbesondere können auch Abschnitte vorgesehen sein, in welchen sowohl Boden als auch Hängeschienenführung vorgesehen sind, was eine besonders robuste Möglichkeit der Verfahrbarkeit zur Folge hat.

Gemäß einem weiteren, unabhängigen Gedanken der Erfindung wird ein Verfahren zum Bearbeiten von Baugruppenteilen einer Baugruppe an einer Bearbeitungsstation einer Fertigungsstraße vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

- Bewegen eines in einem Spannrahmenmagazin befindlichen Spannrahmens an eine Aufnahmeposition des Spannrahmenmagazins mittels Herbeiführen einer Umlaufbewegung einer Anzahl von Spannrahmen entlang eines geschlossenen Umlaufs,

- Bewegen des Spannrahmens von der Aufnahmeposition in eine Übergabeposition der Fertigungsstraße,

- Bewegen des Spannrahmens von der Übergabeposition in eine Vorposition, Bewegen des Spannrahmens von der Vorposition in die Bearbeitungsstation.

In einer weiteren Ausbildung des Verfahrens kann beispielsweise vorgesehen sein, dass

- das Bewegen des Spannrahmens von der Aufnahmeposition in die Übergabeposition in zu einer Fertigungsstraßenrichtung senkrechter Richtung erfolgt,

- das Bewegen des Spannrahmens von der Übergabeposition in die Vorposition in zur Fertigungsstraßenrichtung paralleler Richtung erfolgt und/oder

- das Bewegen des Spannrahmens von der Vorposition in die Bearbeitungsstation in zur Fertigungsstraßenrichtung senkrechter Richtung erfolgt.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Umlaufbewegung der Anzahl von Spannrahmen bei konstanter Orientierung einer Spannrahmenebene zur Fertigungsstraßenrichtung erfolgt. Es ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass die Umlaufbewegung ohne Rotationsbewegung der Spannrahmen um die Lotrichtung erfolgt, wodurch sich die bereits eingangs erläuterten Vorteile eines geringeren Platzbedarfs des Spannrahmenmagazins ergeben.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann beispielsweise vorgesehen sein, dass für einen Austausch eines Spannrahmens in der Bearbeitungsstation ein Ankoppeln eines ersten Paralleltransportmittels an den Spannrahmen erfolgt, welcher in der Vorposition befindlich ist. Dieser kann sodann aus der Vorposition in eine erste Übergabeposition verfahren werden. Bereits gleichzeitig kann mittels eines zweiten Paralleltransportmittels ein zweiter Spannrahmen von einer zweiten Übergabeposition in die Vorposition gefahren werden, wenn die zweite Übergabeposition und die erste Übergabeposition jeweils an unterschiedlichen einer stromaufwärts bzw. stromabwärts befindlichen Seite der Bearbeitungsstation befindlich ist. Der sodann auf der ersten Übergabeposition befindliche erste Spannrahmen kann hiernach mittels eines ersten Speichertransportmittels zu einer ersten Aufnahmeposition gefahren werden, während in einem gewünschten Falle auch bereits gleichzeitig mittels eines zweiten Speichertransportmittels ein auf einer zweiten Aufnahmeposition des Speichermagazins befindlicher Spannrahmen mittels eines zweiten Speichertransportmittels zu der zweiten Übergabeposition gefahren werden kann. In einer derartigen Ausgestaltung des Verfahrens ist der Wechsel von Spannrahmen durch das Spannrahmenwechselsystem in einer Art und Weise möglich, dass die produktive Taktzeit unabhängig von einem Spannrahmenwechsel, beispielsweise in jedem Takt, optimal groß bleibt. In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Spannrahmenwechselsystem eine erste Übergabeposition und eine zweite Übergabeposition aufweist, wobei die erste Übergabeposition in Fertigungsstraßenrichtung vor der Bearbeitungsposition angeordnet ist und die zweite Übergabeposition in Fertigungsstraßenrichtung hinter der Bearbeitungsposition angeordnet ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Spannrahmenmagazin eine erste Aufnahmeposition und eine zweite Aufnahmeposition aufweist, wobei die Spannrahmen der Anzahl von Spannwagen zwischen der ersten Aufnahmeposition und der ersten Übergabeposition sowie zwischen der zweiten Aufnahmeposition und der zweiten Übergabeposition in beide Richtungen verfahrbar ist.

Das Verfahren kann vorsehen, dass

ein erster Spannrahmen von der ersten Aufnahmeposition über die erste Übergabeposition zu der Vorposition verfahren wird sowie ein zweiter Spannwagen von der Vorposition über die zweite Übergabeposition zu der zweiten Aufnahmeposition verfahren wird oder

der erste Spannrahmen von der zweiten Aufnahmeposition über die zweite Übergabeposition zu der Vorposition verfahren wird sowie der zweite Spannwagen von der Vorposition über die erste Übergabeposition zu der ersten Aufnahmeposition verfahren wird.

Vorteil eines derartigen Verfahrens ist, je nach Bedarf ein Einschleusen eines Spannrahmens aus dem Spannrahmenmagazin in einer Richtung parallel zur Fertigungsstraßenrichtung oder entgegen der Fertigungsstraßenrichtung vorzusehen. Hierdurch kann das Positionieren eines entsprechend erforderlichen Spannrahmens optimiert werden, beispielsweise abhängig von seiner Position in dem Spannrahmenmagazin.

Ein weiterer, unabhängiger Gedanke der Erfindung sieht eine Verwendung einer als Fertigungsstraße ausgebildeten Bearbeitungsstation zur Herstellung eines Kraftfahrzeugs vor.

Im Folgenden werden konkrete Ausgestaltungen der Erfindung mit Bezugnahme auf die Figuren im Detail näher erläutert. Die Figuren und begleitende Beschreibung der resultierenden Merkmale sind nicht beschränkend auf die jeweiligen Ausgestaltungen zu lesen, dienen jedoch der Illustration beispielhafter Ausgestaltungen. Weiterhin können die jeweiligen Merkmale untereinander wie auch mit Merkmalen der obigen Beschreibung genutzt werden für eine mögliche Fortentwicklung und Verbesserung der Erfindung, speziell bei zusätzlichen Ausgestaltungen, die nicht dargestellt sind.

Die Figuren zeigen:

Fig. 1 : eine schematische Übersichtsdarstellung einer Bearbeitungsanordnung in der

Draufsicht;

Fig. 2: einen Flügel einer Bearbeitungsanordnung, aufweisend ein Spannrahmenmagazin und ein Spannrahmenwechselsystem in einer ersten beispielhaften Ausgestaltung;

Fig. 3 a) Fertigungsstraße der Bearbeitungsanordnung der Fig. 2 in einer Seitenansicht, b) Fertigungsstraße und Spannrahmenmagazin der Fig. 2 in einer Vorderansicht, c) Fertigungsstraße und Spannrahmenmagazin der Fig. 2 in einer Rückansicht;

Fig. 4: Ein Flügel einer Fertigungsstraße mit an der Fertigungsstraße angeordnetem

Spannrahmenmagazin in einer isometrischen Darstellung;

Fig. 5: vergrößerter Aufschnitt aus Fig. 4 gemäß Ausschnitt A.

Fig. 1 ist eine Ausgestaltung einer Bearbeitungsanordnung 1 zur Bearbeitung von Baugruppenteilen einer Baugruppe in einer schematischen Darstellung in Draufsicht zu entnehmen. Die Bearbeitungsanordnung 1 weist eine Fertigungsstraße 2 auf, welche dazu ausgebildet ist, Fahrzeugkarosserien mittels eines Fördersystems entlang der Fertigungsstraße 2 zu transportieren. Die Fahrzeugkarosserien stellen eine Baugruppe dar, wobei Baugruppenteile der Baugruppe an einer Bearbeitungsstation 16 bearbeitet werden. Die Bearbeitung an der Bearbeitungsstation 16 erfolgt mittels Robotern 9, welche in der gezeigten Ausgestaltung beidseitig der Fertigungsstraße angeordnet sind. Seitenteile der Karosserie, welche Baugruppenteile darstellen, sind mittels Spannrahmen 3 aus einem Spannrahmenmagazin 4 bis zu der Bearbeitungsstation 16 bewegbar. Die in der Fig. 1 schematisch dargestellten, hierfür vorgesehenen Abläufe werden im Folgenden kurz beschrieben. In der gezeigten Ausgestaltung weist jeweils jedes der beiden dargestellten Spannrahmenmagazine 4 eine Anzahl von sechs Positionen zur Aufnahme eines Spannrahmens 3 auf. Ein Spannrahmen 3, welcher zur Hinführung zur Bearbeitungsstation 16 vorgesehen ist, wird entlang eines geschlossenen Umlaufs (vergleiche Pfeil P) in einer Umlaufbewegung zu einer Auswechselstation 10 befördert. Die Auswechselstation 10 ist von einem Speichertransportmittel 7, 8 erreichbar. Das Speichertransportmittel 7, 8 ist, in einer quer zu einer Beförderungsrichtung der Fertigungsstraße 2 orientierten Richtung zwischen der Aufnahmeposition 10 und der Übergabeposition 6 beweglich angeordnet. Das Speichertransportmittel 7, 8 ist beispielsweise als sogenannter y- Wagen ausgebildet, welcher auf einer Querschienenanordnung 15 beweglich angeordnet ist in die ihrerseits eine Parallelschienenanordnung 14 eingreifend angeordnet ist. Die Parallelschienenanordnung 14 des Speichertransportmittels 8 bildet durch eine zu der Beförderungsrichtung der Fertigungsstraße parallelen Richtung Hintereinanderanordnung verschiedener Quertransportmittel eine Folge ineinander übergehender Längsschienen, in denen der Spannrahmen sodann entlang der Fertigungsstraße oder einer zu der Fertigungsstraßenrichtung parallelen Richtung verfahrbar ist. Aufgrund dieser Ausbildung wird bei Positionierung des Speichertransportmittels 7, 8 auf der Übergabeposition 6, 7 eine Verfahrbarkeit des Spannrahmens 3 entlang einer zur Beförderungsrichtung der Fertigungsstraße parallelen Richtung herbeigeführt. Zur Beförderung in einer solchen Richtung ist das Paralleltransportmittel 5 vorgesehen, welches beispielsweise als sogenannte x-Lok ausgestaltet sein kann. Für die Spannrahmenbewegung erfolgt das Ankoppeln eines als x-Lok ausgebildeten Paralleltransportmittels 5 an den Spannrahmen 3, der sodann aus der Übergabeposition in eine Vorposition 17 befördert wird. Vor dieser Vorposition 17 wiederum erfolgt zur hiernach vorgesehenen Bearbeitung des Baugruppenteils eine Beförderung des Spannrahmens 3 von der Vorposition 17 zu der Bearbeitungsstation 16. Zur Ermöglichung der Bewegung des Spannrahmens von der Vorposition 17 zu der Bearbeitungsstation 16 ist in einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die an der Bearbeitungsstation 16 positionierte Schienenanordnung eine Bewegbarkeit des Spannrahmens 3 hin zu der Bearbeitungsstation ermöglicht. Dies wird ermöglicht, indem die Schienenanordnung der Bearbeitungsstation 16 wiederum selbst auf einem als quer zur Schienenanordnung verfahrbare Einheit ausgebildeten Quertransportmittel 11, auch als y-Wagen bezeichnet, angeordnet ist. Der Spannrahmen 3 wird in geeigneter Art und Weise an der Schienenanordnung angeordnet und kann somit von der Vorposition in die Bearbeitungsstation, sowie in die entgegengesetzte Richtung, befördert werden..

Ein vergleichbares Prozedere ist in der dargestellten Ausgestaltung sowohl an der Beförderungsrichtung der Fertigungsstraße 2 gespiegelt funktionsfähig wie auch hinsichtlich einer quer zur Beförderungsrichtung der Fertigungsstraße 2 vorhandenen Linie innerhalb der Bearbeitungsstation achsensymmetrisch ausgebildet. Durch die für diese Ausgestaltung vorgesehene Symmetrie wird bewirkt, dass ein Hineinfahren eines zuvor im Spannrahmenmagazin 4 befindlichen Spannrahmens 3 in eine Vorposition 17 gleichzeitig mit dem Herausfahren eines anderen, zuvor an der Vorposition 17 befindlichen, Spannrahmens 3 möglich ist. So kann mit einem Hineinfahren eines Spannrahmens 3 aus dem Spannrahmenmagazin 4 in die Übergabeposition 6 weitgehend gleichzeitig ein Hinausfahren eines Spannrahmens 3 aus der Übergabeposition 7 in das Spannrahmenmagazin hinein erfolgen.

Fig. 2 stellt eine halbseitige Draufsicht einer konstruktiven Ausgestaltung eines Teils einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsanordnung 1 dar, wobei der dargestellte Teil ein Spannrahmenmagazin 4 aufweist. Auf der anderen Seite der Beförderungsrichtung der Fertigungsstraße 2 kann zweckmäßig ebenfalls ein Spannrahmenmagazin 4 angeordnet sein, beispielsweise ein Spannrahmenmagazin 4, welches ähnlich oder gleich ausgebildet ist wie das auf der gezeigten Ausgestaltung vorhandene andere Spannrahmenmagazin 4. Fig. 2 ist insbesondere zu entnehmen, beide Aufnahmepositionen 10A und 10B des Spannrahmenmagazins 4 nicht belegt sind. Ein Spannrahmen 3, hier als 3' bezeichnet, ist mittels eines Speichertransportmittels 8 auf der Aufnahmeposition 10A zu der Übergabeposition 6 befördert worden. Das Speichertransportmittel 8 ist mit einer Kupplung ausgebildet, welcher an den Spannrahmen 3 andockbar ist und den Spannrahmen hiernach von der Aufnahmeposition 10A über die Querschienenanordnung 15 zu der Übergabeposition 6 hin befördert. Mit Erreichen der Übergabeposition ist der Spannrahmen in eine Vorposition verfahrbar und kann hiernach auf dem als y-Verfahrwagen ausgebildeten Quertransportmittel 15, auf welchem er sich befindet, von der Vorposition in die Bearbeitungsstation 16 verfahren werden. An der Bearbeitungsstation 16 angekommen, können die Roboter 9 ein Bearbeiten, beispielsweise ein Anschweißen des in dem Spannrahmen befindlichen Baugruppenteils, beispielsweise eines Karosserieseitenteils, beginnen. Gleichzeitig kann ein zuvor in der Bearbeitungsstation befindlicher, in der Darstellung der Fig. 2 nicht gezeigter, Spannrahmen 3, auf die in der gezeigten Ausgestaltung noch freie Aufnahmeposition 10B verfahren werden. Die dargestellte Anordnung hat den Vorteil, dass ein Hinausfahren aus dem Magazin ausgehend von der Aufnahmeposition 10A sowie ein Hineinfahren in das Spannrahmenmagazin zu dem Spannrahmenmagazin 10B weitgehend gleichzeitig erfolgen kann, sodass ein taktzeitneutraler Wechsel bewirkt wird. Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Fertigungsstraße (a)), eine Vorderansicht sowie eine Rückansicht (b) bzw. c)) der in Fig. 2 dargestellten Bearbeitungsanordnung zu entnehmen. Insbesondere ist den Teilen b) und c) der Fig. zu entnehmen, wie die Parallelschienenanordnung 14, auf welcher der Spannrahmen 3 angeordnet ist, in die Querschienenanordnung 15 eingreifend ausgebildet ist und entlang der Querschienenanordnung 15 verfahrbar ist. Ebenfalls ist zu entnehmen, wie das Speichertransportmittel 8 in den Eingriff mit dem Paralleltransportmittel 5 zur Beförderung des Paralleltransportmittels 5 entlang der Querschienenanordnung 11 ausgebildet ist.

Fig. 4 ist eine Queransicht auf die den Fig. 2 und Fig. 3 bereits zu entnehmenden Merkmale zu entnehmen, wobei zusätzlich zu den bereits beschriebenen Merkmalen insbesondere gut erkennbar ist, wie die auf der Querschienenanordnung 15 zur Verfahrbarkeit gebrachte Parallelschienenanordnung 14 Bestandteile des Schienensystems 13 sind.

Fig. 5 ist ein Ausschnitt aus Fig. 4 zu entnehmen.