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Title:
ELEMENTS OF A PRODUCTION LINE FOR MOTOR VEHICLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/141336
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to elements of a production line for motor vehicles. A conveying apparatus for partially assembled and/or fully assembled vehicles comprises standardized connection points for electrical power supply, pneumatic power supply, hydraulic power supply and/or cable-based signal transfer, which, in terms of distances in the conveying direction, are spaced apart in a grid dimension. As elements, the production line comprises module elements which have dimensions in accordance with the grid dimension of the connection points of the conveying device and comprise counterpart connection points to the connection points, wherein the module elements further comprise assembly sites for mounting supply and assembly aids for supplying and assembling components of the vehicle and/or measuring and/or setting means for measuring parameters of the vehicle and/or setting the parameters of the vehicle and/or functional test elements for carrying out functional tests of vehicle components.

Inventors:
HERRMANN ARMIN (DE)
BERRY BRIAN WILLIAM (DE)
SCHWARZ THOMAS (DE)
SCHÄFER HELMUT (DE)
DÖRR BURGHARD (DE)
Application Number:
PCT/DE2018/100076
Publication Date:
August 09, 2018
Filing Date:
January 31, 2018
Export Citation:
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Assignee:
DUERR ASSEMBLY PRODUCTS GMBH (DE)
International Classes:
B62D65/18
Domestic Patent References:
WO2004052715A22004-06-24
WO2015132378A12015-09-11
WO2016100220A12016-06-23
WO2004052715A22004-06-24
Foreign References:
DE29720801U11998-01-22
EP1466697A22004-10-13
DE102013213222A12015-01-08
DE102007047279A12009-04-09
DE202004002729U12005-06-30
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWALTSKANZLEI VIÈL & WIESKE PARTGMBB (DE)
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Claims:
Ansprüche

1 . Elemente einer Fertigungsstraße für Kraftfahrzeuge,

dadurch gekennzeichnet, dass eine Fördervorrichtung (1 ) für teilmontierte und/oder fertig montierte Fahrzeuge hinsichtlich der Abstände in Förderrichtung (1 1 ) in einem Rastermaß beabstandete standardisierte Anschlussstellen (101 , 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 1 10, 1 1 1 , 1 12, 1 13, 1 14) für die elektrische Energieversorgung, die pneumatische Energieversorgung, die hydraulische Energieversorgung und/oder die kabelgebundene

Signalübertragung aufweist, dass die Fertigungsstraße als Elemente

Modulelemente (2, 3, 4, 5, 6 7, 8, 9, 10) aufweist, die entsprechend dem

Rastermaß der Anschlussstellen (101 , 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 1 10, 1 1 1 , 1 12, 1 13, 1 14) der Fördervorrichtung (1 ) dimensioniert sind und Gegenanschlussstellen (201 , 301 , 401 , 501 , 601 , 701 , 801 , 901 , 1001 ) zu den Anschlussstellen (101 , 103, 105, 106, 107, 108, 109, 1 1 1 , 1 13) aufweisen, wobei die Modulelemente (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) weiterhin Montageplätze aufweisen zur Bestückung mit Zuführ- und Montagehilfsmitteln zum Zuführen und Montieren von Komponenten des Fahrzeugs und/oder von Mess- und/oder Einstellmitteln zur Messung von Parametern des Fahrzeugs und/oder zur Einstellung der Parameter des Fahrzeugs und/oder von

Funktionsprüfelementen zur Durchführung von Funktionsprüfungen von

Komponenten des Fahrzeugs.

2. Elemente nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstellen (101 , 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 1 10, 1 1 1 , 1 12, 1 13, 1 14) entlang der Fördervorrichtung (1 ) an beiden Seiten der Fördervorrichtung (1 ) angeordnet sind.

3. Elemente einer Fertigungsstraße für Kraftfahrzeuge,

insbesondere nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass einer Fördervorrichtung (1 ) für teilmontierte und/oder fertig montierte Fahrzeuge als Elemente Modulelemente (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) zugeordnet sind, die in einem Rastermaß dimensioniert sind, wobei die Modulelemente (2m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 9m 10) Montageplätze aufweisen zur Bestückung mit Zuführ- und Montagehilfsmitteln zum Zuführen und Montieren von Komponenten des Fahrzeugs und/oder von Mess- und/oder Einstellmitteln zur Messung von Parametern des Fahrzeugs und/oder zur Einstellung der Parameter des Fahrzeugs und/oder von

Funktionsprüfelementen zur Durchführung von Funktionsprüfungen von

Komponenten des Fahrzeugs, wobei die Modulelemente (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) standardisierte Anschlussstellen für die elektrische Energieversorgung, die pneumatische Energieversorgung, die hydraulische Energieversorgung und/oder die kabelgebundene Signalübertragung aufweisen, sowie

Gegenanschlussstellen zu den Anschlussstellen der Modulelemente.

4. Elemente nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (1 ) Befestigungsmittel (15, 16) aufweist zur ortsfesten Montage der Modulelemente (2) an der

Fördervorrichtung (1 ) der Fertigungsstraße, wobei die Modulelemente (2) Gegenelemente (202, 203) aufweisen, die mit den Befestigungsmitteln (15, 16) in Wirkverbindung bringbar sind.

5. Elemente nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (1 ) entsprechend dem Rastermaß in Förderrichtung (1 1 ) teilbar ist (12, 13, 14).

Description:
Elemente einer Fertigungsstraße für Kraftfahrzeuge

Die vorliegende Erfindung betrifft Elemente einer Fertigungsstraße für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 sowie 3. Die Elemente lassen sich zu einem Set zusammenfügen, das die wesentlichen Teile der Fertigungsstraße bildet.

Es ist bereits eine Fertigungsstraße für Kraftfahrzeuge bekannt (WO 2004/052715 A2), die so ausgestaltet ist, dass damit eine Fabrik modular aufgebaut ist und flexibel zusammengestellt werden kann. Dazu ist diese Fertigungsstraße aus

Einzelelementen aufgebaut, die ein Stück der Fördervorrichtung enthalten sowie weiterhin Mittel zum Zuführen und Montieren von Komponenten des Fahrzeugs an die Fördervorrichtung. Weiterhin können die Einzelelemente zu dem Stück der Fördervorrichtung Mess- und Einstellmittel für Komponenten des Fahrzeugs aufweisen oder auch Mittel zum Durchführen von Funktionsprüfungen von

Fahrzeugkomponenten. Die Einzelelemente weisen dabei standardisierte

Anschlussstellen auf zur Weiterleitung von elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Energie und/oder zur kabelgebundenen Weiterleitung elektrischer Signale. Wichtig ist bei diesem Stand der Technik, dass die Einzelelemente jeweils statisch selbsttragend sind. Insbesondere soll dabei eine flexible Gestaltung der Fertigung möglich sein, ohne dass in den Boden einer Fabrikhalle Gruben

eingebracht werden müssen sowie ohne dass Elemente an der Wand oder einer Decke hängend befestigt werden müssen. Damit entfallen auch weitergehende statische Anforderungen an die Gebäude.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den modularen Aufbau der Fertigungsstraße zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst, indem eine Fördervorrichtung für teilmontierte und/oder fertig montierte Fahrzeuge hinsichtlich der Abstände in Förderrichtung in einem Rastermaß beabstandete standardisierte Anschlussstellen für die elektrische Energieversorgung, die

pneumatische Energieversorgung, die hydraulische Energieversorgung und/oder die kabelgebundene Signalübertragung aufweist. Weiterhin weist die Fertigungsstraße als Elemente Modulelemente auf, die entsprechend dem Rastermaß der Anschlussstellen der Fördervornchtung dimensioniert sind und

Gegenanschlussstellen zu den Anschlussstellen aufweisen. Die Modulelemente weisen weiterhin Montageplätze auf zur Bestückung mit Zuführ- und

Montagehilfsmitteln zum Zuführen und Montieren von Komponenten des Fahrzeugs und/oder von Mess- und/oder Einstellmitteln zur Messung von Parametern des Fahrzeugs und/oder zur Einstellung der Parameter des Fahrzeugs und/oder von Funktionsprüfelementen zur Durchführung von Funktionsprüfungen von

Komponenten des Fahrzeugs.

Durch den beschriebenen Aufbau und die Zuordnung der Modulelemente zu einer Fördervorrichtung ergibt sich vorteilhaft eine einfache Möglichkeit, eine

Fertigungsstraße flexibel aufbauen und auch umrüsten zu können.

Dies liegt wesentlich daran, dass die Fördervorrichtung für die Projektierung der Fertigung zunächst unabhängig von den Modulelementen ist. Das heißt, dass die Modulelemente flexibel ausgelegt werden können und separat von der

Fördervorrichtung vorgerüstet und zur Fertigungsstraße gebracht werden können.

Insbesondere bei bereits bestehenden Fördervorrichtungen müssen bei einer Umrüstung nur die Modulelemente neu konfiguriert bzw. aufgebaut werden. Diese können an die bereits bestehende Fördervorrichtung angekoppelt werden.

Die Fördervorrichtung kann beispielsweise eine Fördervorrichtung sein zur

Förderung einer teilmontierten Karosserie eines Fahrzeugs im Gehänge. Ebenso kann es sich um eine Fördervorrichtung handeln, die ein teil- oder fertig montiertes Fahrzeug als Flurfördervorrichtung fördert.

Dies ermöglicht vorteilhaft, dass die Modulelemente nicht nur vorab konfiguriert werden können sondern auch fertig aufgebaut werden können und in diesem fertig aufgebauten Zustand zur Fertigungsstraße (Fabrik) gebracht werden können.

Dadurch werden Rüst- und Inbetriebnahmezeiten vor Ort in der Fabrik vorteilhaft verkürzt. Es ist auch möglich, die Modulelemente vorab zu konfigurieren und diese in

Einzelteilen zur Fertigungsstraße zu bringen und erst vor Ort aufzubauen.

Da die Fördervorrichtung und die Module als separate Teile konfiguriert werden, wird es auch möglich, die Modulelemente in fertig aufgebautem Zustand zu

transportieren, ohne dass für diesen Transport besondere Aufwendungen notwendig wären wegen eines Übermaßes des zu transportierenden Modulelementes.

Insbesondere lässt sich die Breite des Modulelementes auf eine Breite reduzieren, die einem normalen Straßentransport entspricht (2,50 m). Die Länge des

Modulelementes lässt sich so begrenzen, dass dieses in der Länge mittels eines Standardcontainers transportierbar bleibt. Dabei wäre ggf. die zur Verfügung stehende Breite des Containers zu beachten.

Es ist dabei auch möglich, entlang der Fertigungsstraße Plätze für Modulelemente frei zu lassen. Die entsprechenden Anschlussstellen können dabei mit Blindstopfen oder Rückschlagventilen versehen werden für die Pneumatik- und

Hydraulikanschlüsse sowie mit entsprechenden Isolierungen für die elektrischen Anschlüsse. Bei einer Umrüstung der Fertigung können die freien Modulplätze genutzt werden, indem entsprechende Modulelemente für das Fahrzeug nach der Umrüstung positioniert werden. Damit wird es im Prinzip möglich, die Umrüstung einer Fertigungsstraße so vorzunehmen, dass quasi durch Umlegen eines Schalters alte Modulelemente deaktiviert und zeitgleich die neu installierten Modulelemente aktiviert werden. Damit wird ein nahezu konstanter Betrieb der Fördervorrichtung ermöglicht, weil es bei einer derartigen Umrüstung nicht notwendig ist, die

Fördervorrichtung zu verändern.

Die elektrische, pneumatische und/oder hydraulische Energieversorgung wird entlang der Fördervorrichtung weitergeleitet und kann über die im Rastermaß angeordneten Anschlussstellen von den einzelnen Modulelementen bei deren Positionierung an der Fördervorrichtung abgegriffen werden. Dies gilt ebenso für die kabelgebundene elektrische Signalübertragung.

Die Modulelemente weisen weiterhin Montagepunkte auf zur Bestückung mit Zuführ- und Montagehilfsmitteln zum Zuführen und Montieren von Komponenten des Fahrzeugs und/oder von Mess- und/oder Einstellmitteln zur Messung von Parametern des Fahrzeugs und/oder zur Einstellung der Parameter des Fahrzeugs und/oder von Funktionsprüfelementen zur Durchführung von Funktionsprüfungen von Komponenten des Fahrzeugs.

Dies ermöglicht die flexible Konfigurierung und auch die Möglichkeit der schnellen Umrüstung der Fertigungsstraße.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 2 sind die Anschlussstellen entlang der Fördervorrichtung an beiden Seiten der Fördervorrichtung angeordnet.

Vorteilhaft wird damit der zur Verfügung stehende Raum besonders effizient genutzt. Wenn für eine Produktionslinie der Raum nicht unbedingt auf beiden Seiten der Fördervorrichtung benötigt wird, können die Modulelemente zumindest überwiegend auf einer der Seiten der Fördervorrichtung angeordnet werden. Dadurch stehen vorteilhaft auf der anderen Seite der Fördervorrichtung die freien Plätze zur

Verfügung für eine Umrüstung der Fertigungsstraße auf eine andere Produktionslinie.

Nach Anspruch 3 sind einer Fördervorrichtung für teilmontierte und/oder fertig montierte Fahrzeuge als Elemente Modulelemente zugeordnet, die in einem

Rastermaß dimensioniert sind. Die Modulelemente weisen Montageplätze auf zur Bestückung mit Zuführ- und Montagehilfsmitteln zum Zuführen und Montieren von Komponenten des Fahrzeugs und/oder von Mess- und/oder Einstellmitteln zur Messung von Parametern des Fahrzeugs und/oder zur Einstellung der Parameter des Fahrzeugs und/oder von Funktionsprüfelementen zur Durchführung von

Funktionsprüfungen von Komponenten des Fahrzeugs. Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 3 weisen die Modulelemente standardisierte Anschlussstellen für die elektrische Energieversorgung, die pneumatische Energieversorgung, die

hydraulische Energieversorgung und/oder die kabelgebundene Signalübertragung auf sowie Gegenanschlussstellen zu den Anschlussstellen der Modulelemente.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 3 erfolgt somit die Energieversorgung und ggf. auch die Weiterleitung von Signalen von einem Modulelement zu einem anderen. Sofern einzelne Plätze für Modulelemente entlang der Fördervorrichtung frei gelassen werden, müssen diese freien Plätze hinsichtlich der Weiterleitung der Energieversorgung sowie der Signale überbrückt werden.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 3 kann alternativ oder zusätzlich zur Weiterleitung der Energieversorgung sowie der Signalübertragung über standardisierte

Anschlussstellen an der Fördervorrichtung erfolgen.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 4 weist die Fördervorrichtung

Befestigungsmittel auf zur ortsfesten Montage der Modulelemente an der

Fördervorrichtung der Fertigungsstraße, wobei die Modulelemente Gegenelemente aufweisen, die mit den Befestigungsmitteln in Wirkverbindung bringbar sind.

Dadurch lässt sich vorteilhaft eine stabile Ausführung der Fertigungsstraße erreichen. Die ortsfeste Montage bedeutet dabei, dass die Modulelemente durch die

Fördervorrichtung nicht in Förderrichtung bewegt werden sondern an dem Rahmen der Fördervorrichtung befestigt werden, so dass diese ortsfest montiert sind bezogen auf die Umgebung.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 5 ist die Fördervorrichtung entsprechend dem Rastermaß in Förderrichtung teilbar.

Dies erweist sich insbesondere dann als Vorteil, wenn die Fördervorrichtung auf ebenem Boden installierbar ist. Dann ist durch diese Ausgestaltung der

Fördervorrichtung die Möglichkeit für eine flexible Konfigurierung gegeben.

Da die Modulelemente separat zu den Elementen der Fördervorrichtung ausgestaltet sind, können diese Einzelelemente vorkonfiguriert fertig aufgebaut und im

aufgebauten Zustand zur Fertigungsstraße gebracht werden. Vor Ort kann die

Fertigungsstraße aufgebaut und anschließend die vorab konfigurierten und ggf. auch aufgebauten Modulelemente an die Fertigungsvorrichtung angekoppelt werden.

Damit zeigt sich, dass eine Fertigungsstraße komplett aus Einzelelementen zusammengesetzt werden kann. Bei einer bestehenden Fertigungsstraße ist es möglich, an eine bestehende Fördervomchtung die Modulelemente anzukoppeln, die der neu konfigurierten Fertigungsstraße entsprechen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt dabei:

Fig. 1 : eine Prinzipdarstellung einer Anordnung einer Fördervorrichtung mit zugeordneten Modulelementen in einer Draufsicht von oben und Fig. 2: eine Fördervorrichtung mit mehreren Modulelementen.

Figur 1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Anordnung einer Fördervorrichtung 1 mit zugeordneten Modulelementen 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 in einer Draufsicht von oben. Die Förderrichtung ist mit dem Pfeil 1 1 markiert. Es ist weiterhin zu sehen, dass die Modulelemente 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 in ihrer Größe nicht übereinstimmen müssen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel nimmt das Modulelement 10 hinsichtlich seiner Länge in Förderrichtung 1 1 den doppelten Platz ein wie andere

Modulelemente 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Es ist zu sehen, dass die Fördervorrichtung 1 Anschlussstellen 101 , 102, 103, 104,

105, 106, 107, 108, 109, 1 10, 1 1 , 1 12, 1 13, 1 14 mit Anschlusselementen aufweist, über die die angekoppelten Modulelemente 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 mit elektrischer, pneumatischer und/oder hydraulischer Energie versorgt werden können. Ebenso können kabelgebundene elektrische Signale an die Modulelemente 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 weitergegeben werden. Dazu weisen die Modulelemente

Gegenanschlussstellen 201 , 301 , 401 , 501 , 601 , 701 , 801 , 901 , 1001 auf mit einem Gegenanschlusselement, das mit dem jeweiligen Anschlusselement 101 , 103, 105,

106, 107, 108, 109, 1 1 1 , 1 13 koppelbar ist. An den entsprechenden Plätzen der Anschlussstellen 102, 104, 1 10, 1 14 sind keine Modulelemente angeordnet, so dass diese Anschlussstellen nicht kontaktiert werden. Dies gilt ebenso für die

Anschlussstelle 1 12. Das Modulelement 10 wird über die Anschlussstelle 1 13 und die Gegenanschlussstelle 1 13 kontaktiert.

Die Modulelemente 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 können in ihrer Länge so ausgestaltet sein, dass sie mehrere Anschlussstellen 101 , 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 1 10, 1 1 1 , 1 12, 1 13, 1 14 überdecken. Bei der Konfigurierung der Fertigungsstraße können auch einzelne Plätze für

Modulelemente freigelassen werden. Dies entspricht den nicht kontaktierten

Anschlussstellen 102, 104, 1 10.

Weiterhin sind in Figur 1 beispielhaft drei strichlinierte Trennlinien 12, 13, 14 markiert, entlang derer die Fördervorrichtung 1 in der Förderrichtung 1 1 teilbar ist. Damit kann auch die Fördervorrichtung 1 aus einzelnen Teilelementen zusammengesetzt werden und somit zum einen flexibel transportiert werden und auch flexibel angepasst werden, weil die Fördervorrichtung entsprechend dem Bedarf an Länge der

Montagelinie gekürzt bzw. verlängert werden kann. Die Fördervorrichtung 1 kann weitere dieser Tennlinien enthalten, die aber aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Figur 1 nicht markiert sind.

Ebenso ist in Figur 1 beispielhaft für den Platz des Modulelementes 2 markiert, dass die Fördervorrichtung 1 Befestigungsmittel 15 und 16 aufweist. Diese

Befestigungsmittel 15, 16 wirken mit Gegenmitteln 202, 203 des Modulelementes 2 zusammen, so dass das Modulelement 2 mechanisch an der Fördervorrichtung 1 befestigt ist.

Es ist ersichtlich, dass die anderen Modulelemente 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ebenfalls derartige Gegenelemente aufweisen. Ebenso ist ersichtlich, dass die

Fördervorrichtung 1 entsprechend dem Rastermaß weitere Befestigungsmittel aufweist zur Befestigung der anderen Modulelemente an der Fördervorrichtung 1 .

Ebenso können die Modulelemente 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 Befestigungselemente sowie Befestigungsgegenelemente aufweisen, durch die benachbarte

Modulelemente mechanisch miteinander verbunden werden können.

Der Fördervorrichtung für die teil- oder fertig montierten Fahrzeuge kann noch ein oder mehrere Förderbänder zugeordnet sein, auf dem/denen Werker mitfahren können zur Durchführung von Arbeiten an den Fahrzeugen, während diese gefördert werden. Figur 2 zeigt eine Fördervorrichtung 2001 mit mehreren Modulelementen2002, 2003, 2004, 2005.

Es ist zu sehen, dass das Modulelement 2003 die doppelte Länge in Förderrichtung aufweist wie die Modulelemente 2002, 2004, 2005.

Das Modulelement 2003 weist einen Schaltschrank auf.

Das Modulelement 2004 weist ebenfalls einen Schaltschrank auf und ist in einer Position gezeigt, in der dieses von der Fördervorrichtung abgekoppelt ist (d.h. vor einem Ankoppeln bzw. nach einem Abkoppeln).

An dem Montageplatz des Modulelementes 2005 ist ein Fertigungsroboter montiert.

Es ist zu sehen, dass die Modulelemente 2002, 2003, 2004, 2005 seitliche

Schutzwände aufweisen können, die auch in Rahmenbauweise ausgeführt sein können. Diese Schutzwände können vorinstalliert sein, so dass das Modulelement in aufgebautem Zustand transportiert wird. Die Schutzwände können auch demontiert zur Fertigungsstraße transportiert und das Modulelement vor Ort aufgebaut werden.

In der Darstellung der Figur sind die Modulelemente 2002, 2003, 2004, 2005 im Bodenbereich als Rahmenkonstruktion dargestellt. Zur Verbesserung der

Begehbarkeit und zur Vermeidung der Stolpergefahr kann diese Bodenkonstruktion noch mit Abdeckelementen verdeckt werden.

Es ist alternativ auch möglich, andere Montagehilfsmittel zu installieren oder Messbzw. Einstellsysteme.