Drehteller, Kreisteiltisch, MontageSystem und Betriebsverfahren

Die Erfindung betrifft allgemein Montagefördersysteme. Diese bestehen meist aus verschiedenen Funktionsbereichen wie dem Transport von Werkstücken, der wiederholgenauen Positionierung von Werkstücken, verschiedenen auf die Werkstücke ange- wendeten Bearbeitungsverfahren sowie dem Einsatz entsprechender Sensoren und damit verbundener Datenverarbeitung. Bei den Werkstücken handelt es sich beispielsweise um Bauteile.

Drehteller und Kreisteiltische werden mit hoher Wirtschaft- lichkeit bei der Montage von Einzelstücken zu komplexen Bauteilen eingesetzt. Die Montage besteht hierbei aus unterschiedlichen und zahlreichen Einzelschritten zur Bearbeitung von Bauteilen und zu deren Zusammenfügung . Der Begriff "Kreisteiltisch" wird hier verwendet, um neben dem Drehteller selbst auch solche Elemente zu umfassen, die nicht zum Drehteller als Teller im engeren System gehören, aber für dessen Befestigung, Führung und Bedienung unmittelbar erforderlich sind. Für die Gesamtheit dieser Vorrichtung ist der Begriff Kreisteiltisch allgemein gebräuchlich.

In der Regel werden die Drehteller mit Werkstücken bestückt und unterschiedlichen Fertigungsstationen sukzessive zugeführt. Dabei können einzelne Vorgänge automatisiert werden. Bekannt sind Drehteller, deren Drehbewegung automatisch betrieben wird. Da bei der Montage von Bauteilsystemen, die auf Drehtellern bewerkstelligt werden, sehr komplexe Arbeitsvorgänge ausgeführt werden, ist eine umfangreiche Kontrolle dieser Vorgänge hinsichtlich der optimalen Ausführung wünschens- wert. Darüber hinaus sind Bearbeitungsvorgänge möglich, deren Automatisierung große Schwierigkeiten bereitet. Aus der DE 10 2010 042 086 AI ist ein Kreisteiltisch bekannt, der zur genauen und wiederholten Positionierung von Werkstücken eine so genannte Indizierung oder Indexierung des Drehtellers bereitstellt. Damit ist allgemein die Justierung von Werkstücken an einer vorgegebenen wiederholgenauen Position gemeint. Aus der Druckschrift ist auch bekannt, die Teilung auf dem Drehteller durch die Verteilung von fest mit dem Drehteller verbundenen Kurvenrollen zu kennzeichnen. Durch eine Indexiereinheit wird in der Regel eine Kurvenrolle an einer bestimmten Teilung, die einer entsprechenden Bearbeitung entspricht, aufgenommen, gedämpft und zentriert. Dazu ist in der Drehtellerlagerung ein Freilauf vorgesehen, der eine Drehtellerbewegung nach dem Einfahren in die Dämpfung entgegen der Drehbewegung verhindert. Nach der Bearbeitung an einer derart indexierten Position des Drehtellers und entsprechend der darauf befindlichen Bauteile wird die Kurvenrolle innerhalb der Indexiereinheit freigegeben, sodass der Drehteller zu einer weiteren Drehung um eine Teilung mit darauf folgender erneuter Positionierung der folgenden Kurven- rolle initiierbar ist. Dabei wird eine in die Indexiereinheit einfahrende Kurvenrolle sanft indexiert, d. h. gebremst und zentriert .

In konventionellen Rundtaktautomaten erfolgt die Bearbeitung eines Werkstücks durch genau einen Umlauf im Rundtaktsystem. Hierbei sind manuelle und mechanisierte Operationen fest vorgegeben und laufen parallel ab. Weiterhin haben die manuellen und mechanisierten Operationen in der Regel unterschiedliche Prozesszeiten .

Die Werkstücke werden auf dem Drehteller in so genannten Aufnahmen (Werkstückträger) zur Bearbeitung durch die automatisierten Fertigungseinheiten positioniert und fixiert. Hierbei sind die Aufnahmen den entsprechenden Fertigungseinheiten fest zugeordnet.

Es stellt sich die Aufgabe, einen Drehteller, einen Kreisteiltisch, ein Montagesystem sowie ein Betriebsverfahren hierfür anzugeben, welche die Flexibilität der Fertigung erhöhen .

Diese Aufgabe wird durch einen Drehteller zur Aufnahme, zum Transport und zur Fixierung von Werkstücken gelöst, bei dem eine Teilung auf dem Drehteller vorgegeben ist, welche diesen mit einem Teilungswinkel in Segmente unterteilt, wobei die Anzahl der Segmente multipliziert mit dem Teilungswinkel 360° ergibt und wobei der Drehteller insbesondere kreisförmig ist und die Segmente insbesondere Kreissektoren sind. Der Drehteller ist in einem Arbeitsbetrieb jeweils um den Teilungswinkel drehbar. Er ist dadurch gekennzeichnet, dass ein ganzzahliger Faktor vorgegeben ist, welcher mindestens 2 beträgt. Eine Konfigurationsteilung auf dem Drehteller ist vorgegeben, welche diesen mit einem Konfigurationswinkel in Konfigurationssegmente unterteilt, wobei der Konfigurationswinkel multipliziert mit dem Faktor den Teilungswinkel ergibt. Auf dem Drehteller sind jeweils um den Konfigurationswinkel versetzt für jedes Konfigurationssegment Aufnahmen für Werkstücke ein- gerichtet. Ferner ist der Drehteller eingerichtet, sämtliche Aufnahmen in einem einzigen Konfigurationsschritt um den Konfigurationswinkel zu verdrehen, sodass diese im Arbeitsbetrieb des Drehtellers um den Konfigurationswinkel versetzt positioniert werden.

Die im Folgenden genannten Wirkungen und Vorteile müssen nicht notwendigerweise durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche erzielt werden. Vielmehr kann es sich hierbei auch um Wirkungen und Vorteile handeln, welche lediglich durch einzelne Ausführungsformen, Varianten oder Weiterbildungen erzielt werden.

Der Drehteller ermöglicht eine einfache Rekonfiguration . Diese eignet sich gerade auch für mehrstufige Fügeprozesse, bei denen ein Werkstück bei seinem Umlauf um den Drehteller mehreren automatisierten Fertigungseinheiten zugeführt wird. Der Teilungswinkel beträgt beispielsweise 120°, wodurch sich drei Kreissektoren als Kreissegmente ergeben. Als Faktor wird dann beispielsweise 2 gewählt, wodurch sich ein Konfigurationswinkel von 60° ergibt. Die Aufnahmen auf dem Drehteller werden um den Konfigurationswinkel verdreht, wodurch jeweils andere Aufnahmen unter den automatisierten Fertigungseinheiten zu liegen kommen. Dies setzt voraus, dass die automatisierten Fertigungseinheiten für Werkstücke eines anderen Typs umgerüstet oder umprogrammiert werden können.

Dadurch, dass der Drehteller in einem einzigen Konfigurationsschritt zur Bearbeitung von Werkstücken eines anderen Typs umgerüstet werden kann, wird die Einsatzflexibilität und in der Folge auch die Effizienz des rundgetakteten Montagesys - tems deutlich erhöht. Indem nicht mehr sämtliche Aufnahmen auf dem Drehteller im Arbeitsbetrieb den Fertigungseinheiten zugeführt werden, wird die Einsatzflexibilität des Rundtaktautomaten in Bezug auf eine harmonische Abtaktung der Montagestationen (d.h. der Fertigungseinheiten und des manuellen Arbeitsplatzes) deutlich erhöht. Hierbei wird der Umstand genutzt, dass die Fertigungseinheiten häufig flexibel für eine Vielzahl von Fügeprozessen einsetzbar sind und auch hierfür geeignete Prozesszeiten aufweisen. Durch den rekonfigurierba- ren Drehteller lassen sich verschiedene Operationen an

Werkstücken mit einem einzigen Drehteller realisieren. Um einen vergleichbaren Effekt zu erzielen, musste man bisher den gesamten Drehteller ausbauen und durch einen neuen Drehteller mit geeigneten Aufnahmen austauschen. Der Drehteller erschließt somit ein neues kombinatorisches

Potential von Kreisteiltischen in Rundtaktautomaten, welches den Anforderungen nach erhöhter Flexibilität im Kontext eines "Design for Flexibility" und "Plug & Produce" gerecht wird. Weiterhin lassen sich die Inhalte und in der Folge auch die Dauer der manuellen Operationen nun deutlich flexibler gestalten, was eine hohe Synchronisation von manueller und maschineller Arbeit im Sinne der Prozesseffizienz ermöglicht. Die kombinatorischen Potentiale eines Drehtellers bzw. Kreisteiltisches werden mit dem Drehteller im Hinblick auf seine Positionierung systematisch erschlossen. Damit sind nun auch mehrstufige Prozesse auf eine Anlage effizient ohne Drehtel- lerwechsel realisierbar. Mehrstufig bedeutet hierbei, dass ein Werkstück bei seinem Umlauf um den Drehteller mehreren automatisierten Fertigungseinheiten zugeführt wird. Die kombinatorischen Potentiale resultieren aus der Rekonfiguration des Drehtellers, der Stufigkeit des Montageprozesses sowie gegebenenfalls auch mehrfacher Umläufe eines Werkstücks im Montagesystem .

Gemäß einer Ausführungsform ist auf dem Drehteller um den Teilungswinkel versetzt für jedes Segment eine erste Aufnahme für eine Aufnahme eines Werkstücks ersten Typs eingerichtet. Weiterhin sind auf dem Drehteller, zu den ersten Aufnahmen um den Konfigurationswinkel versetzt, zweite Aufnahmen jeweils für eine Aufnahme eines Werkstücks zweiten Typs eingerichtet. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass der Drehteller in einem einzigen Konfigurationsschritt wahlweise für eine Bearbeitung der Werkstücke des ersten oder des zweiten Typs konfiguriert werden kann. Bei den Typen handelt es sich beispielsweise um unterschiedliche Arten von Bauteilen. Alterna- tiv ist ein Werkstück des ersten Typs durch einen oder mehrere Fügeprozesse in ein Werkstück des zweiten Typs überführbar .

In einer Weiterbildung sind auf dem Drehteller um den Tei- lungswinkel versetzt für jedes Segment erste Aufnahmen für eine Aufnahme mehrerer Werkstücke einer ersten Gruppe in zu einander benachbarten Relativpositionen eingerichtet. Weiterhin sind auf dem Drehteller, zu den ersten Aufnahmen um den Konfigurationswinkel versetzt, zweite Aufnahmen für eine Auf- nähme mehrerer Werkstücke einer zweiten Gruppe in zu einander benachbarten Relativpositionen eingerichtet. Diese Weiterbildung hat den Vorteil, dass die Aufnahme mehrerer Werkstücke eine Bearbeitung dieser Werkstücke mit mehreren Umläufen um den Drehteller ermöglicht. Gemäß einer Ausführungsform weist der Drehteller einen oberen Teil, insbesondere einen Auflageteller auf, auf welchem die Aufnahmen montiert sind. Der Drehteller besteht ferner aus einem unteren Teil, welcher mit mindestens einer Kurvenrolle ausgerüstet ist, wobei die Teilung auf dem Drehteller durch die Anordnung der mindestens einen Kurvenrolle angegeben ist. Weiterhin ist der Drehteller eingerichtet, in dem einzigen Konfigurationsschritt den oberen Teil gegenüber dem unteren Teil um den Konfigurationswinkel zu verdrehen und zu arretieren .

In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform weist der obere Teil ein Langloch auf, welches sich entlang eines Kreisbogens eines Kreissegments mit dem Konfigurationswinkel als Mittelpunktswinkel erstreckt. Ferner weist der Drehteller einen Stift auf, welcher fest im unteren Teil verankert ist und in das Langloch im oberen Teil hineinragt, sodass der obere Teil gegenüber dem unteren Teil nach einer Verdrehung um den Konfigurationswinkel mit einem Ende des Langlochs an dem Stift anschlägt. Weiterhin besitzt der Drehteller eine obere Boh- rung im oberen Teil und mindestens zwei untere Bohrungen im unteren Teil, welche so angeordnet sind, dass der obere Teil gegenüber dem unteren Teil nach der Verdrehung durch ein Befestigungsmittel, insbesondere eine Schraube oder einen Stift, arretierbar ist.

Der Kreisteiltisch beinhaltet den Drehteller. Er ist mit einem Lager und mit einem Freilauf ausgerüstet, durch welchen der Drehteller drehbar gelagert ist. Er ist ferner mit mindestens einer Kurvenrolle ausgerüstet. Der Kreisteiltisch be- inhaltet mindestens eine Indexiereinheit zur automatischen Aufnahme und Zentrierung der mindestens einen Kurvenrolle. Die Teilung auf dem Drehteller ist durch die Anordnung der mindestens einen Kurvenrolle vorgegeben. Die mindestens eine Kurvenrolle wirkt mit der Indexiereinheit derart zusammen, dass der Drehteller erst nach einer Bearbeitung der Werkstücke für eine nächste Drehbewegung freigegeben ist. Gemäß einer Ausführungsform des Kreisteiltisches ist der Drehteller mit der Lagerung und dem Freilauf gemeinsam mit der Indexiereinheit auf einem Träger befestigt, sodass der Drehteller relativ zur Indexiereinheit drehbar ist und die mindestens eine Kurvenrolle bei einer Drehung des Drehtellers durch die Indexiereinheit durchführbar ist.

Es ist vorteilhaft, den Drehteller in Abhängigkeit von anstehenden Arbeitsprozessen zur optimalen Zeit weiterzudrehen, bzw. zur Weiterdrehung zu initiieren. Nach der weiteren Dre- hung entsprechend einer Teilung auf dem Drehteller fährt die nächste Kurvenrolle gegen einen Anschlag der Indexiereinheit. Der Anschlag ist in tangentialer Richtung zum Drehteller federunterstützt gelagert und kann vorteilhaft zur Dämpfung verwendet werden, indem ein Dämpfungselement als Basis für den Anschlag benutzt wird.

Durch den Einsatz eines Freilaufs in Verbindung mit dem Drehteller wird beim Abbremsen einer Kurvenrolle beim Einlauf in die Indexiereinheit verhindert, dass sich der Drehteller un- ter Umständen zurückdreht. Mithilfe eines Zentrierelementes, welches kolbenunterstützt radial zu dem Drehteller, beidseitig zu der aktuell in der Indexiereinheit befindlichen Kurvenrolle ein- und ausfahrbar ist, wird die Kurvenrolle zentriert. In diesem Zustand befinden sich die auf der Oberfläche des Drehtellers in Aufnahmen eingesetzten Werkstücke exakt vor einer Fertigungseinheit, bzw. exakt in einer gewünschten Arbeitsposition vor einem Bediener.

Das Montagesystem beinhaltet den Drehteller und/oder den Kreisteiltisch. Es umfasst ferner mehrere Fertigungseinheiten, insbesondere Schweißeinheiten, Lotbandvorschübe und/oder Bohreinheiten. Die Fertigungseinheiten sind wahlweise für eine Bearbeitung der Werkstücke ersten Typs oder der Werkstücke zweiten Typs konfigurierbar. Entsprechend ist eine Umkonfigu- ration der Fertigungseinheiten im Zuge des einzigen Konfigurationsschritts oder zusätzlich zu diesem durchführbar. In einer alternativen Ausgestaltung ist das Montagesystem mit einer ersten Fertigungseinheit ausgerüstet, welche wahlweise konfigurierbar ist, ein in eine erste linke Aufnahme eingesetztes Werkstück der ersten Gruppe oder ein in eine zweite linke Aufnahme eingesetztes Werkstück der zweiten Gruppe zu bearbeiten. Weiterhin ist das Montagesystem mit einer zweiten Fertigungseinheit ausgerüstet, welche wahlweise konfigurierbar ist, ein in eine erste rechte Aufnahme eingesetztes Werkstück der ersten Gruppe oder ein in eine zweite rechte Aufnahme eingesetztes Werkstück der zweiten Gruppe zu bearbei- ten. Eine entsprechende Umkonfiguration der ersten Fertigungseinheit und der zweiten Fertigungseinheit ist im Zuge des einzigen Konfigurationsschritts oder zusätzlich zu diesem durchführbar . Gemäß einer Ausführungsform des Montagesystems ist der Faktor größer als 2, wobei eine entsprechende Anzahl zusätzlicher Aufnahmen auf dem Drehteller sowie zugehöriger Konfigurationen der Fertigungseinheiten eingerichtet sind. Bei dem Verfahren zum Betrieb des Drehtellers, des Kreisteiltisches und/oder des Montagesystems wird der Drehteller im Arbeitsbetrieb in einer ersten Betriebsphase mit Werkstücken bestückt und um den Teilungswinkel gedreht. Die erste Betriebsphase kann eine Vielzahl von Drehungen bzw. Betriebs - stunden umfassen, bis beispielsweise eine vorgegebene Menge von Werkstücken bearbeitet wurde. Daraufhin wird der Arbeitsbetrieb beendet. Sämtliche Aufnahmen werden in dem einzigen Konfigurationsschritt um den Konfigurationswinkel verdreht. Anschließend wird der Drehteller im Arbeitsbetrieb in einer zweiten Betriebsphase mit Werkstücken bestückt und um den

Teilungswinkel gedreht, wobei die Aufnahmen um den Konfigurationswinkel versetzt positioniert werden. Gemäß einer Ausführungsform werden die Fertigungseinheiten im Zuge des einzigen Konfigurationsschritts oder zusätzlich zu diesem umkonfiguriert. In einer Weiterbildung wird der Drehteller im Arbeitsbetrieb in einer ersten Betriebsphase mit Werkstücken des ersten Typs bestückt und um den Teilungswinkel gedreht, wobei die Fertigungseinheiten die Werkstücke des ersten Typs bearbeiten. Die erste Betriebsphase kann eine Vielzahl von Drehungen bzw. Be- triebsstunden umfassen, bis beispielsweise eine vorgegebene Menge von Werkstücken des ersten Typs bearbeitet wurde. Daraufhin wird der Arbeitsbetrieb beendet. Sämtliche Aufnahmen werden in dem einzigen Konfigurationsschritt um den Konfigurationswinkel verdreht. Die Fertigungseinheiten werden im Zu- ge des einzigen Konfigurationsschritts oder zusätzlich zu diesem zur Bearbeitung von Werkstücken des zweiten Typs umkonfiguriert. Daraufhin wird der Drehteller im Arbeitsbetrieb in einer zweiten Betriebsphase mit Werkstücken des zweiten Typs bestückt und um den Teilungswinkel gedreht, wobei die Aufnahmen um den Konfigurationswinkel versetzt positioniert werden und die Fertigungseinheiten die Werkstücke des zweiten Typs bearbeiten.

In einer alternativen Weiterbildung wird der Drehteller im Arbeitsbetrieb in einer ersten Betriebsphase mit Werkstücken der ersten Gruppe bestückt und um den Teilungswinkel gedreht. Hierbei bearbeitet eine erste Fertigungseinheit in die erste linke Aufnahme eingesetzte Werkstücke der ersten Gruppe und eine zweite Fertigungseinheit in die erste rechte Aufnahme eingesetzte Werkstücke der ersten Gruppe. Die erste Betriebsphase kann eine Vielzahl von Drehungen bzw. Betriebsstunden umfassen, bis beispielsweise eine vorgegebene Menge von Werkstücken der ersten Gruppe bearbeitet wurde. Daraufhin wird der Arbeitsbetrieb beendet. Sämtliche Aufnahmen werden in dem einzigen Konfigurationsschritt um den Konfigurationswinkel verdreht. Die Fertigungseinheiten werden im Zuge des einzigen Konfigurationsschritts oder zusätzlich zu diesem zur Bearbeitung von Werkstücken der zweiten Gruppe umkonfigu- riert . Anschließend wird der Drehteller im Arbeitsbetrieb in einer zweiten Betriebsphase mit Werkstücken der zweiten Gruppe bestückt und um den Teilungswinkel gedreht, wobei die Aufnahmen um den Konfigurationswinkel versetzt positioniert wer- den. Hierbei bearbeitet die erste Fertigungseinheit in die zweite linke Aufnahme eingesetzte Werkstücke der zweiten Gruppe und die zweite Fertigungseinheit in die zweite rechte Aufnahme eingesetzte Werkstücke der zweiten Gruppe. Das Zusammensetzen von Bauteilen sowie deren Zusammenfügen erfolgt vorteilhaft durch die Verwendung des Drehtellers in Verbindung mit mehreren Fertigungseinheiten, die zusammen ein Montagesystem bilden. Dabei werden manuelle und automatisierte Vorgänge gemischt.

Der Drehteller und der Kreisteiltisch können in Verbindung mit automatisierten Fertigungseinheiten, insbesondere

Schweißeinheiten, Lotbandvorschüben oder Bohreinheiten, zum halb- und vollautomatischen Bearbeiten von Werkstücken, ins- besondere Bauteilen, verwendet werden. Hierbei lassen sich mehrere Fertigungseinheiten mit jeweils einem Drehteller zu einem Montagesystem zusammenstellen und mehrere solcher Montagesysteme nebeneinander mit einem übergreifenden Material- fluss betreiben.

Im Folgenden werden anhand der schematischen, die Erfindung nicht einschränkenden Figuren Ausführungsbeispiele beschrieben. Die Figuren zeigen im Einzelnen: Figur 1 ein Montagesystem 13 mit einem Drehteller 1 und automatisierten Fertigungseinheiten Fl und F2,

Figur 2 die Aufsicht auf einen Kreisteiltisch mit Drehteller 1, Lagerung und Freilauf 2 sowie Indexierein- heit 8 mit darin positionierter Kurvenrolle 3, wobei der Drehteller 1 vollständig und transparent dargestellt ist, Figur 3 einen Drehteller 1 für einen zweistufigen Fügepro- zess für Werkstücke eines ersten Typs,

Figur 4 einen Drehteller 1 für einen zweistufigen Fügepro- zess für Werkstücke eines zweiten Typs, einen umkonfigurierbaren Drehteller 1 für Werkstücke eines ersten Typs sowie Werkstücke eines zweiten Typs in einer ersten Konfiguration, den umkonfigurierbaren Drehteller 1 aus Figur 5 in einer zweiten Konfiguration, einen umkonfigurierbaren Drehteller 1 für Werkstücke einer ersten und einer zweiten Gruppe, wobei die Werkstücke in einem einstufigen Fügepro- zess jeweils mehrere Umläufe um den Drehteller 1 durchlaufen, Figur 8 ein Beispiel eines hybriden Montagesystems 13 mit einem variabel indexierbaren Drehteller 1, welcher nach Weiterdrehung um eine Teilung erneut abgebremst und zentriert wird, Figur 9 ein Beispiel eines hybriden Montagesystems 13 mit einem umkonfigurierbaren Drehteller 1,

Figur 10 einen Schnitt durch einen umkonfigurierbaren Drehteller 1,

Figur 11 eine Aufsicht auf einen umkonfigurierbaren Drehteller 1.

Figur 1 zeigt ein Montagesystem 13, welches aus wabenförmig angeordneten Fertigungsträgermodulen 21 zusammengesetzt ist. Die Fertigungsträgermodule 21 weisen eine Trapezform auf und sind miteinander verbunden. In der Mitte der wabenförmigen Anordnung befindet sich ein Drehteller 1 bzw. ein Kreisteil- tisch, auf welchem Werkstücke in Aufnahmen eingesetzt werden. Der Drehteller 1 wird daraufhin von einem Bediener 26 in Pfeilrichtung im Uhrzeigersinn gedreht, wodurch das eingesetzte Werkstück sukzessive unterschiedlichen automatisierten Fertigungseinheiten Fl und F2, welche auf den dem Bediener 26 gegenüberliegenden Fertigungsträgermodulen 21 montiert sind, zugeführt wird. Beispielsweise erfolgt ein Verlöten zweier Werkstücke durch eine erste Fertigungseinheit Fl und eine weitere maschinelle Operation durch eine zweite Fertigungs- einheit F2.

Weiterhin zeigt Figur 1 Pfeile auf der linken und rechten Seite des Bedieners 26. Diese deuten an, dass der Bediener 26 von links Werkstücke zur Bearbeitung entgegennimmt und diese anschließend nach rechts weitergibt. Wie aus Figur 1 ersichtlich, greift der Bediener 26 jeweils über den Drehteller 1 auf die Fertigungseinheiten Fl, F2 zu, welche sich nicht auf dem Fertigungsträgermodul 21 befinden, an welchem der Bediener 26 steht. Vielmehr kann der Bediener 26 mittels des Dreh- tellers 1 auch die Fertigungseinheiten Fl, F2 auf den ihm gegenüberliegenden Fertigungsträgermodulen 21 bedienen. Der Arbeitsradius des Bedieners 26 wird dadurch deutlich erhöht. Der Drehteller 1 bildet hierbei in Verbindung mit den umliegenden sechs Fertigungsträgermodulen 21 sowie den Fertigungs- einheiten Fl, F2 das Montagesystem 13.

Der auch in den folgenden Figuren gezeigte Drehteller 1, der zu einer bestimmbaren Zeit in eine Drehbewegung, hier gleichzeitig eine Transportbewegung, versetzt werden kann, wird in der Endstellung der Drehbewegung, d. h. wenn er um eine Teilung weitergedreht hat, automatisch fixiert. Nach der Drehbewegung kann beispielsweise mit weiteren manuellen oder automatischen Schweiß- oder Löt-, Biege- oder ähnlichen Verfahren begonnen werden.

Figur 2 zeigt einen Kreisteiltisch mit einem Drehteller 1 in einer geschnittenen Seitenansicht im Detail, auf dem Kurvenrollen 3 in vorgegebener Teilung über den Umfang verteilt sind. Figur 2 zeigt weiterhin eine Lagerung und einen Frei- lauf 2, ein Zentrierelement 5 sowie eine Indexiereinheit 8 und einen gemeinsamen Träger 11. In dem in Figur 2 dargestellten Betriebszustand ist die Kurvenrolle 3, die in die Indexiereinheit 8 eingefahren ist, nicht durch das Zentrierelement 5 zentriert und fixiert. Damit ist der Zylinder 6 eingefahren und hat das Zentrierelement 5 in die dargestellte Position relativ zum Drehteller 1 radial nach außen versetzt. In einer nicht in Figur 2 gezeigten Grundstellung ist die Kurvenrolle 3 des Drehtellers 1 in der Indexiereinheit 8 zentrier- und fixierbar, wodurch der Drehteller 1 positionierbar ist. In der Indexiereinheit 8 befinden sich hierzu auch ein Anschlag 4 und ein Dämpfungselement . Zur Überwachung des Anschlags 4 enthält die Indexiereinheit 8 einen Initiator .

In Figur 2 ist deutlich sichtbar, dass weder der Anschlag 4 noch das Zentrierelement 5 die Bahn der Kurvenrolle 3 inner- halb der Indexiereinheit 8 versperren. Somit kann durch einen Betätigungsgriff 10 die Auslösung oder Initiierung einer Drehbewegung des Drehtellers 1 abgerufen werden. Wird diese Drehbewegung ausgelöst, dreht der Drehteller 1 um eine Teilung weiter, so dass die nächste Kurvenrolle 3 in die Inde- xiereinheit 8 einfährt.

Bei dem Start einer Drehbewegung wird jeweils eine in der Indexiereinheit 8 befindliche Kurvenrolle 3 freigegeben. Dazu ist im Normalfall der Abschluss der Bearbeitung der Werkstü- cke durch die automatisierten Fertigungseinheiten rund um den Drehteller 1 notwendig. Erst dann kann der Drehteller 1 freigegeben und eine erneute Drehbewegung initiiert werden. Der in radialer Richtung federunterstützt gelagerte Anschlag 4 drückt im freigegebenen Zustand gegen die Kurvenrolle 3.

Durch manuelles Antippen des Drehtellers 1 kann beispielsweise der Kraftschluss zwischen Anschlag 4 und Kurvenrolle 3 gelöst werden. Der Drehteller 1 dreht um eine Teilung weiter und der Anschlag 4 nimmt die nächste Kurvenrolle 3 auf, die im Anschlag 4 mittels des Dämpfungselementes abgebremst wird. Der Anschlag 4 ist in tangentialer Richtung zum Drehteller 1 gelagert und wird über das Dämpfungselement in Grundstellung gehalten .

Trifft die Kurvenrolle 3 auf den Anschlag 4, wird der Drehteller 1 über das Dämpfungselement abgebremst. Ein Zurückdrehen des Drehtellers 1 während der Bremsphase wird durch den Freilauf 2 in der Drehtellerlagerung verhindert. Durch das Zentrierelement 5, das durch einen beispielsweise pneumatischen Zylinder/Kolben angetrieben wird, wird die Kurvenrolle 3 bzw. der Drehteller 1 zentriert. Die automatisierten Fertigungseinheiten beginnen zu arbeiten. Durch die Indexiereinheit 8 und die Kurvenrollen 3 am Drehteller 1 wird der Drehteller 1 je nach seiner Teilung, welche mit der Position der Aufnahmen, die sich auf dem Drehteller 1 befinden, korreliert, automatisch in der Indexiereinheit 8 durch eine Kurvenrolle 3 eingefangen, gedämpft und zentriert. Dazu ist in der Drehtellerlagerung ein Freilauf 2 notwendig, der eine Drehtellerbewegung nach dem Einfahren in die Dämpfung entgegen der Drehrichtung verhindert. Wird die Drehbewegung manuell initiiert, so ist es sinnvoll, eine Zweihandauslösung zur Sicherheit einzusetzen oder einen Fußtaster zu verwenden.

In Figur 3 ist ein Drehteller 1 gezeigt, auf dem eine Teilung vorgegeben ist, welche diesen mit einem Teilungswinkel T = 120° in drei Kreissektoren als Segmente unterteilt. Der Dreh- teller 1 ist wie zuvor beschrieben in einem Arbeitsbetrieb jeweils um den Teilungswinkel T drehbar. Die Drehung wird hierbei durch einen Bediener 26 initiiert. Der Bediener 26 setzt auch Werkstücke eines ersten Typs in erste Aufnahmen A auf dem Drehteller 1 ein. Diese werden durch die Drehung ei- ner ersten Fertigungseinheit Fl sowie einer zweiten Fertigungseinheit F2 zugeführt, sodass es sich hier um einen zweistufigen Fügeprozess handelt. Figur 4 zeigt analog zu Figur 3 einen weiteren Drehteller 1, welcher ebenfalls durch einen Teilungswinkel T von 120° in drei Segmente aufgeteilt ist. Abweichend von Figur 3 verfügt der Drehteller 1 über zweite Aufnahmen B, welche Werkstücke eines zweiten Typs aufnehmen. Diese werden ebenfalls in einem zweistufigen Fügeprozess durch die Drehung des Drehtellers 1 einer ersten Fertigungseinheit Fl und einer zweiten Fertigungseinheit F2 zugeführt. Um von dem zweistufigen Fügeprozess aus Figur 3 zu dem zweistufigen Fügeprozess aus Figur 4 wechseln, war es bisher erforderlich, den gesamten Drehteller 1 auszutauschen, um die erforderlichen zweiten Aufnahmen B zu erhalten .

Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines umkonfigurierba- ren Drehtellers 1, welcher sowohl mit ersten Aufnahmen A für Werkstücke eines ersten Typs als auch mit zweiten Aufnahmen B für Werkstücke eines zweiten Typs ausgerüstet ist. Auch dieser umkonfigurierbare Drehteller 1 verfügt über eine Teilung mit einem Teilungswinkel T = 120°. In der in Figur 5 gezeig- ten Konfiguration werden jeweils die ersten Aufnahmen A einer ersten Fertigungseinheit Fl sowie einer zweiten Fertigungs- einheit F2 in einem zweistufigen Fügeprozess zugeführt. Der Drehteller 1 aus Figur 5 erfüllt in dieser Konfiguration die gleiche Funktion wie der in Figur 3 gezeigte Drehteller.

Wie aus Figur 5 ersichtlich, ist die Teilung auf dem Drehteller 1 noch einmal um den ganzzahligen Faktor 2 in eine Konfigurationsteilung unterteilt. Der Konfigurationswinkel K beträgt somit 60°. Die zweiten Aufnahmen B für Werkstücke des zweiten Typs sind auf dem Drehteller 1 zu den ersten Aufnahmen A um den Konfigurationswinkel K versetzt angeordnet. Der Drehteller 1 erlaubt es, sämtliche Aufnahmen A, B in einem einzigen Konfigurationsschritt um den Konfigurationswinkel K zu verdrehen.

Hierdurch erhält man den in Figur 6 gezeigten Drehteller 1, bei dem im Arbeitsbetrieb jeweils die zweiten Aufnahmen B dem Bediener 26 sowie der ersten Fertigungseinheit Fl und der zweiten Fertigungseinheit F2 zugeführt werden. Der in Figur 6 gezeigte Konfigurationszustand des Drehtellers 1 ist hierbei funktional mit dem in Figur 4 gezeigten Drehteller identisch. Die erste Fertigungseinheit Fl und die zweite Fertigungseinheit F2 sind wahlweise für eine Bearbeitung der Werkstücke des ersten Typs oder der Werkstücke des zweiten Typs konfigurierbar. Die hierzu nötige Umkonfiguration erfolgt im Zuge des einzigen Konfigurationsschritts oder zusätzlich zu die- sem. Beispielsweise wird der gemäß Figur 5 konfigurierte

Drehteller 1 im Arbeitsbetrieb in einer ersten Betriebsphase mit Werkstücken des ersten Typs bestückt und um den Teilungs- winkel T gedreht, wobei die Fertigungseinheiten Fl und F2 die Werkstücke des ersten Typs in einem zweistufigen Fügeprozess bearbeiten. Nachdem der Bediener 26 auf diese Weise eine vorgegebene Anzahl von Werkstücken des ersten Typs bearbeitet hat, wird der Drehteller 1 in dem einzigen Konfigurations- schritt um den Konfigurationswinkel K verdreht. Hierzu wird beispielsweise eine Schraube gelöst, welche sich in einem radialen Langloch in einem oberen Teil des Drehtellers 1 befindet. Daraufhin wird der obere Teil des Drehtellers 1 um den Konfigurationswinkel K verdreht. Anschließend wird die Schraube in dem radialen Langloch erneut angezogen, wodurch der obere Teil gegenüber einem unteren Teil des Drehtellers 1 erneut arretiert wird.

Zusätzlich werden die Fertigungseinheiten Fl, F2 umkonfiguriert. Daraufhin wird der Drehteller 1 gemäß Figur 6 im Ar- beitsbetrieb in einer zweiten Betriebsphase mit Werkstücken des zweiten Typs bestückt und um den Teilungswinkel T gedreht, wobei die Aufnahmen A, B um den Konfigurationswinkel K gegenüber der Konfiguration aus Figur 5 versetzt positioniert werden und die Fertigungseinheiten Fl, F2 die Werkstücke des zweiten Typs bearbeiten.

Insbesondere ist es auch möglich, durch den Arbeitsbetrieb in der ersten Betriebsphase Werkstücke des ersten Typs zu Werkstücken des zweiten Typs zusammenzufügen. Nachdem der Be- diener 26 in der ersten Betriebsphase beispielsweise 1000 Werkstücke des zweiten Typs produziert hat, wird der Drehteller 1 umkonfiguriert, um den Betrieb des Drehtellers 1 in der zweiten Betriebsphase fortzusetzen und die Werkstücke des zweiten Typs weiterzubearbeiten .

Figur 7 zeigt einen Drehteller 1, welcher ebenfalls mit einem Teilungswinkel T von 120° in drei Kreissektoren als Segmente aufgeteilt ist. Auch hier beträgt der ganzzahlige Faktor 2, um welchen die Teilung auf dem Drehteller 1 in eine Konfigurationsteilung mit einem Konfigurationswinkel von 60° aufgeteilt wird. Der Drehteller 1 aus Figur 7 ermöglicht einen einstufigen Fügeprozess, da jedes Werkstück pro Umlauf um den Drehteller 1 nur einer Fertigungseinheit Fl, F2 zugeführt wird. Jedes Werkstück wird mit zwei Umläufen um den Drehteller 1 bearbeitet. Hierzu verfügt der Drehteller 1 über erste Aufnahmen AI, A2 für eine Aufnahme mehrerer Werkstücke einer ersten Gruppe in zueinander benachbarten Relativpositionen, welche jeweils um den Teilungswinkel T versetzt für jedes

Segment auf dem Drehteller 1 angeordnet sind. Weiterhin sind auf dem Drehteller zu den ersten Aufnahmen AI, A2 um den Konfigurationswinkel K versetzt zweite Aufnahmen Bl, B2 für eine Aufnahme mehrerer Werkstücke einer zweiten Gruppe in zueinan- der benachbarten Relativpositionen eingerichtet. Bei den ersten Aufnahmen AI, A2 handelt es sich um eine erste linke Aufnahme AI und eine erste rechte Aufnahme A2. Entsprechend handelt es sich bei den zweiten Aufnahmen Bl, B2 um eine zweite linke Aufnahme Bl und eine zweite rechte Aufnahme B2. Die erste linke Aufnahme AI kann hierbei gesondert von der ersten rechten Aufnahme A2 ausgeführt sein oder einstückig mit dieser ausgebildet sein. Gleiches gilt für die zweiten Aufnahmen Bl, B2. Der Drehteller 1 wird im Arbeitsbetrieb in einer ersten Betriebsphase mit Werkstücken der ersten Gruppe in den ersten Aufnahmen AI, A2 bestückt und um den Teilungswinkel T gedreht, wobei die erste Fertigungseinheit Fl in die erste lin- ke Aufnahme AI eingesetzte Werkstücke der ersten Gruppe und die zweite Fertigungseinheit F2 in die erste rechte Aufnahme A2 eingesetzte Werkstücke der ersten Gruppe bearbeitet. Nach einer gewissen Zeit wird der Arbeitsbetrieb beendet, worauf - hin sämtliche Aufnahmen AI, A2 , Bl, B2 in einem einzigen Konfigurationsschritt um den Konfigurationswinkel K verdreht werden .

Hierzu wird beispielsweise eine Schraube gelöst, welche sich in einem radialen Langloch in einem oberen Teil des Drehtellers 1 befindet. Daraufhin wird der obere Teil des Drehtellers 1 um den Konfigurationswinkel K verdreht. Anschließend wird die Schraube in dem radialen Langloch erneut angezogen, wodurch der obere Teil gegenüber einem unteren Teil des Dreh- tellers 1 erneut arretiert wird. Der obere und untere Teil sind jeweils beispielsweise als runde Platten oder Teller ausgebildet .

Zusätzlich werden die Fertigungseinheiten Fl, F2 zur Bearbei- tung von Werkstücken der zweiten Gruppe umkonfiguriert. Anschließend wird der Drehteller 1 im Arbeitsbetrieb in einer zweiten Betriebsphase mit Werkstücken der zweiten Gruppe bestückt, welche in die zweiten Aufnahmen Bl, B2 eingesetzt werden, und um den Teilungswinkel T gedreht. Hierbei werden sämtliche Aufnahmen AI, A2 , Bl, B2 um den Konfigurationswinkel K versetzt positioniert, wobei jeweils die zweiten Aufnahmen Bl, B2 vor den Fertigungseinheiten Fl, F2 zu liegen kommen. Dabei bearbeitet die erste Fertigungseinheit Fl in die zweite linke Aufnahme Bl eingesetzte Werkstücke der zwei- ten Gruppe und die zweite Fertigungseinheit F2 in die zweite rechte Aufnahme B2 eingesetzte Werkstücke der zweiten Gruppe.

In Figur 7 ist der erste Konfigurationszustand des Drehtellers 1 zur Bearbeitung der ersten Werkstückgruppe gezeigt. Nach jeder Drehung entnimmt der Bediener 26 ein Werkstück der ersten Gruppe aus der ihm zugewandten ersten linken Aufnahme AI. Daraufhin entnimmt der Bediener 26 ein Werkstück aus der ihm zugewandten ersten rechten Aufnahme A2 und setzt dieses in die ihm zugewandte erste linke Aufnahme AI ein. Anschließend setzt der Bediener 26 ein neues Werkstück der ersten Gruppe in die ihm zugewandte erste rechte Aufnahme A2 ein. Abschließend initiiert der Bediener 26 eine Drehung des Dreh- tellers 1. Parallel zu den manuellen Aktionen des Bedieners 26 bearbeitet die erste Fertigungseinheit Fl ein Werkstück in der vor ihr positionierten ersten linken Aufnahme AI und die zweite Fertigungseinheit F2 ein Werkstück in der vor ihr positionierten ersten rechten Aufnahme A2. Die Prozesseffizienz ist deutlich erhöht, da während der manuellen Operationen des Bedieners 26 zwei maschinelle Operationen parallel ausgeführt werden .

Es liegen hier zwei Relativpositionen der ersten Aufnahmen AI , A2 (und auch der zweiten Aufnahmen Bl, B2) vor: rechts und links. Entsprechend der Anzahl der Relativpositionen bzw. der Anzahl der aktiv verwendeten Aufnahmen pro Segment benötigt ein Werkstück der ersten Gruppe zwei Umläufe auf dem Drehteller 1, bis es vollständig am Montagesystem bearbeitet ist.

In Figur 8 ist ein Beispiel für den Einsatz eines Kreisteiltisches mit einem Drehteller 1 dargestellt. Dieses Beispiel zeigt ein hybrides Montagesystem 13 mit einem Drehteller 1, der manuell auslösbar ist und in eine Drehbewegung versetzt werden kann. Zum Transport und zur Indexierung von Bauteilen dient dieser Drehteller 1 als Transportmittel und wirkt mit einer Indexiereinheit zusammen. Der in Figur 8 dargestellte Drehteller 1 ist als drehbarer Auflageteller aufgeführt, um Bauteile aufzunehmen. Weiterhin sind Lagerung und Freilauf 2 skizziert. Kurvenrollen 3 sind teilweise sichtbar. Die Gesamtansicht zeigt neben dem Arbeitsplatz eines Bedieners 26 eine erste Fertigungseinheit Fl und eine zweite Fertigungs- einheit F2, die in dem Montagesystem 13 integriert sind, wel- ches wiederum mehrfach hintereinander in Serie geschaltet werden kann. Der in Figur 8 dargestellte Drehteller 1 ist mit drei Kurvenrollen 3 ausgestattet. Der Drehteller 1 ist somit mit einem Teilungswinkel von 120° in drei Kreissektoren als Segmente aufgeteilt. Die Grenzen der Kreissektoren ergeben sich bei- spielsweise aus den Positionen der Kurvenrollen 3. Der Bedie- ner 26 setzt Werkstücke 14 in eine erste linke Aufnahme AI und eine erste rechte Aufnahme A2 auf jeder Grenze zwischen den drei Segmenten des Drehtellers 1 ein und führt diese durch Drehung des Drehtellers 1 der ersten Fertigungseinheit Fl und der zweiten Fertigungseinheit F2 zu, bei denen es sich beispielsweise um automatisierte Löt- oder Schweißstationen handelt. Hierbei ist das Montagesystem 13 so eingerichtet, dass die erste Fertigungseinheit Fl auf das Werkstück 14 in der ersten linken Aufnahme AI und die zweite Fertigungsein- heit F2 auf das Werkstück 14 in der ersten rechten Aufnahme A2 zugreift.

Auch wenn in Figur 8 nicht alle Elemente der Figur 7 gezeigt sind, ist der Drehteller 1 der Figur 8 zu dem in Figur 7 ge- zeigten Drehteller in Ausstattung und Funktion identisch, sodass die Beschreibung zu Figur 7 in gleicher Weise für Figur 8 heranzuziehen ist.

Figur 9 zeigt ein Montagesystem 13 mit einem Drehteller 1, welcher mit einem Teilungswinkel von 120° in drei Kreissektoren als Segmente aufgeteilt ist. Gemäß einer ersten Konfiguration werden jeweils erste Aufnahmen A einer ersten Fertigungseinheit Fl und einer zweiten Fertigungseinheit F2 in einem zweistufigen Fügeprozess zugeführt. Nach Umkonfiguration des Drehtellers 1, wobei sämtliche Aufnahmen A, B um einen

Konfigurationswinkel von 60° verdreht werden, ist ein Betrieb des Drehtellers 1 gemäß einer zweiten Konfiguration möglich, bei dem jeweils die zweiten Aufnahmen B einem Bediener sowie der ersten Fertigungseinheit Fl und der zweiten Fertigungs- einheit F2 zugeführt werden. Weiterhin ist der in Figur 9 gezeigte Drehteller 1 in Ausstattung und Funktion zu dem in den Figuren 5 und 6 gezeigten Drehteller 1 identisch, sodass die Beschreibung zu den Figuren 5 und 6 in gleicher Weise für Figur 9 heranzuziehen ist.

Figur 10 zeigt einen Schnitt durch einen umkonfigurierbaren Drehteller 1. Ein unterer Teil 32 des Drehtellers 1 ist mit einer Lagerung und einem Freilauf 2 montiert und mit Kurvenrollen 3 ausgestattet, welche durch eine Indexiereinheit 8 eingefangen und zentriert werden. Auf dem unteren Teil 32 liegt ein oberer Teil 31, beispielsweise eine Platte, deren Durchmesser dem des unteren Teils 32 entspricht oder diesen, wie in Figur 10 gezeigt, übersteigt. Der obere Teil 31 ist gegenüber dem unteren Teil 32 verdrehbar.

Im oberen Teil 31 verläuft ein Langloch 33, welches in Figur 10 im Querschnitt eingezeichnet ist. Ein Stift 34 ist in den unteren Teil 32 fest eingepresst und ragt in das Langloch 33, sodass der obere Teil 31 gegenüber dem unteren Teil 32 nach einer Verdrehung mit dem jeweiligen Ende des Langlochs 33 an dem Stift 34 anschlägt.

Eine Schraube 35 wird durch eine obere Bohrung 36 im oberen Teil 31 geführt und in Abhängigkeit von der aktuellen Konfiguration in eine erste oder eine zweite untere Bohrung 37 im unteren Teil 32 eingeschraubt, wodurch der obere Teil 31 ge- genüber dem unteren Teil 32 nach der Verdrehung arretiert wird. Anstelle der Schraube 35 kann auch ein einfacher Stift oder ein anderes Befestigungsmittel verwendet werden.

Figur 11 zeigt eine Aufsicht auf einen umkonfigurierbaren Drehteller 1. Erneut eingezeichnet ist ein Langloch 33, welches sich entlang eines Kreisbogens eines Kreissegments mit dem Konfigurationswinkel K als Mittelpunktswinkel erstreckt. Nach einer Verdrehung eines oberen Teils 31 des Drehtellers 1 um den Konfigurationswinkel K schlägt jeweils ein Ende des Langlochs 33 gegen den Stift 34 an.

Nach der Verdrehung wird der obere Teil 31 gegenüber dem unteren Teil arretiert, indem ein Stift oder eine Schraube durch eine obere Bohrung 36 im oberen Teil 31 in eine der beiden eingezeichneten unteren Bohrungen 37 im unteren Teil eingesteckt oder eingeschraubt wird. Die beschriebenen Ausführungsformen, Weiterbildungen und Ausführungsbeispiele lassen sich frei miteinander kombinieren.