Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
TRANSPORTABLE COMPONENT SUPPORT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/000512
Kind Code:
A3
Abstract:
The invention relates to a transportable component support (10) for transporting vehicle bodies or body components (4) in a production line (1), the component support (10) comprising a frame (88) having one or more component retainers (63). The component support (10) is configured to be adaptable to different component variants, the component retainers (63) being movably arranged. An adjustment structure (67) comprises a mechanically actuated locking device (110) or a fixture (30, 31, 32).

Inventors:
MAISCHBERGER JOHANN (DE)
STEINHART WILHELM (DE)
MOSER HANS MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2008/005120
Publication Date:
February 19, 2009
Filing Date:
June 25, 2008
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
KUKA SYSTEMS GMBH (DE)
MAISCHBERGER JOHANN (DE)
STEINHART WILHELM (DE)
MOSER HANS MICHAEL (DE)
International Classes:
B62D65/18
Foreign References:
FR2866019A12005-08-12
US6606784B12003-08-19
US20040206605A12004-10-21
DE202004005481U12005-06-02
DE102006055297A12008-05-29
Attorney, Agent or Firm:
ERNICKE, H.-D. et al. (Augsburg, DE)
Download PDF:
Claims:

PATENTANSPRüCHE

1.) Transportabler Bauteilträger zum Transport von

Bauteilen (4), insbesondere Fahrzeugkarosserien oder Karosserieteilen, in einer Fertigungsanlage (1) , insbesondere einer Rohbauanlage, wobei der Bauteilträger (10) ein Gestell (88) mit ein oder mehreren Bauteilaufnahmen (63) aufweist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Bauteilträger (10) auf unterschiedliche Bauteilvarianten adaptierbar ausgebildet ist, wobei die Bauteilaufnahmen (63) beweglich angeordnet sind und eine Verstellung (67) mit einer maschinell betätigbaren Verriegelungseinrichtung (110) oder Fixiereinrichtung (30,31,32) vorgesehen ist.

2.) Bauteilträger nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Bauteilträger (10) ein oder mehrere Tragelemente (59) mit mindestens einer Bauteilaufnahme (63) aufweist, die beweglich am Gestell (88) angeordnet sind, wobei eine Verstellung (67) mit einer Verriegelungseinrichtung (110) vorgesehen ist.

3.) Bauteilträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Verriegelungseinrichtung (110) oder Fixiereinrichtung (30,31,32) einen maschinell betätigbaren Auslöser (113) aufweist.

4.) Bauteilträger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Bauteilaufnahme (63) beweglich am Tragelement (59) angeordnet ist, wobei eine Verstellung (67) mit einer Verriegelungseinrichtung (110) oder

Fixiereinrichtung (30,31,32) vorgesehen ist.

5. ) Bauteilträger nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Verstellung (67) eine lösbare und austauschbare oder lageveränderliche Anordnung des Bauteilträgers (10) und/oder des Tragelements (59) vorsieht.

6. ) Bauteilträger nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Verstellung (67) einen Verstellraster aufweist.

7.) Bauteilträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Verstellung (67) eine bewegliche Lagerung (107) aufweist.

8. ) Bauteilträger nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Verstellung (67) als mehrachsig verstellbare Positioniereinrichtung (18) ausgebildet ist, die mindestens zwei Arme (106,106') aufweist, die untereinander und mit einem Sockel (22) sowie einem Kopfteil (23) gelenkig und arretierbar verbunden sind.

9. ) Bauteilträger nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Gelenke (27,28,29) eine manuell oder maschinell betätigbare Fixiereinrichtung (30,31,32) aufweisen.

10.) Bauteilträger nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Positioniereinrichtung (18) mindestens ein Stellteil (24,25) zur Verbindung mit einem Stellwerkzeug (17) am Manipulator (100) aufweist.

11.) Bauteilträger nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Verriegelungseinrichtung (110) als ein von einem Manipulator (100,101) und manuell bedienbarer Schnellverschluss ausgebildet ist.

12. ) Bauteilträger nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Tragelemente (59) und/oder die Bauteilaufnahmen (63) variantenbezogen ausgebildet sind und insbesondere eine variantenbezogene Aufnahmekontur (108,109) aufweisen.

13. ) Bauteilträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Gestell (88) als Längsholm (50) oder als Rahmen (89) ausgebildet ist.

14. ) Bauteilträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Gestell (88) ein Laufwerk (117) aufweist.

15. ) Bauteilträger nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Gestell (88) mindestens eine Adaptionsfläche (58) für die verstellbare Aufnahme von mindestens einem Tragelement (59) und/oder einer Bauteilaufnahme (63) aufweist.

16.) Bauteilträger nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Tragelement (59) einen Tragholm (60) , insbesondere einen Querholm, aufweist.

17. ) Bauteilträger nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Tragelement (59) mindestens eine Adaptionsfläche

(62) für die verstellbare Aufnahme von mindestens einer Bauteilaufnahme (63) aufweist.

18. ) Bauteilträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Adaptionsflächen (58,62) einen Verstellraster für Steckverbindungsteile aufweisen.

19.) RüstStation für Bauteilträger (10) zum Transport von Bauteilen (4), insbesondere Fahrzeugkarosserien oder Karosserieteilen, in einer Fertigungsanlage (1) , insbesondere einer Rohbauanlage, wobei der Bauteilträger (10) ein Gestell (88) mit ein oder mehreren Bauteilaufnahmen (63) aufweist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Rüststation (97) eine automatische Umrüsteinrichtung (98) aufweist.

20.) Rüststation nach Anspruch 19, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die

Umrüsteinrichtung (98) eine Handhabungseinrichtung (99) und ein oder mehrere Magazine (105) für Tragelemente (59) und/oder Bauteilaufnahmen (63) aufweist .

21.) Rüststation nach Anspruch 19 oder 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Handhabungseinrichtung (99) mindestens einen mehrachsigen Manipulator (100,101), insbesondere einen Gelenkarmroboter, aufweist.

22.) Rüststation nach Anspruch 19, 20 oder 21, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Manipulator (100,101) ein Werkzeug (103) zum Greifen eines Tragelements (59) und/oder einer Bauteilaufnahmen

(63) und/oder ein Werkzeug (104) zum Betätigen der Verriegelungseinrichtung (110) oder der

Fixiereinrichtungen (30,31,32) aufweist.

23.) Rüststation nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Bauteilträger (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 18 ausgebildet ist.

24.) Fertigungsanlage für Bauteile (4), insbesondere Rohbauanlage für Fahrzeugkarosserien oder Karosserieteile, mit mehreren Bauteilträgern (10) , einer Fördereinrichtung (11) und mehreren Bearbeitungsstationen (2,3), dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Bauteilträger (10) verstellbar und auf unterschiedliche Bauteilvarianten adaptierbar ausgebildet sind, wobei die Bauteilträger (10) in der Fertigungsanlage (1) in einem Förderkreislauf (94) geführt sind und die Fertigungsanlage (1) mindestens eine Rüststation (97) für die Bauteilträger (10) aufweist.

25.) Fertigungsanlage nach Anspruch 24, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Fördereinrichtung (11) eine ringförmig geschlossene Förderbahn (69) für die losen Bauteilträger (10) aufweist.

26.) Fertigungsanlage nach Anspruch 24 oder 25, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Fördereinrichtung (11) mehrere Fördergeräte (68) aufweist und als Einholmförderer oder als

Schubstangenförderer (114) ausgebildet ist.

27.) Fertigungsanlage nach Anspruch 24, 25 oder 26, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Bauteilträger (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 18 ausgebildet ist.

28.) Fertigungsanlage nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Rüststation (97) nach einem der Ansprüche 19 bis 22 ausgebildet ist.

29.) Verfahren zum Umrüsten von Bauteilträgern (10) zum Transport von Bauteilen (4) , insbesondere Fahrzeugkarosserien oder Karosserieteilen, in einer Fertigungsanlage (1) , insbesondere einer Rohbauanlage, wobei der Bauteilträger (10) ein

Gestell (88) mit ein oder mehreren Bauteilaufnahmen (63) aufweist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Bauteilträger (10) auf unterschiedliche Bauteilvarianten adaptiert wird, wobei die Bauteilaufnahmen (63) beweglich angeordnet sind und eine Verstellung (67) aufweisen mit einer Verriegelungseinrichtung (110) oder Fixiereinrichtung (30,31,32) aufweisen, die maschinell betätigt wird.

30.) Verfahren nach Anspruch 29, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Bauteilaufnahmen (63) von einem Manipulator (100,101) verstellt oder gewechselt werden, wobei der Manipulator (100,101) die

Verriegelungseinrichtung (110) oder Fixiereinrichtung (30,31,32) betätigt.

Description:

BESCHREIBUNG

Transportabler Bauteilträger

Die Erfindung betrifft einen transportablen Bauteilträger zum Befördern von Bauteilen, insbesondere Fahrzeugkarosserien oder Karosserieteilen, mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Ein solcher Bauteilträger ist aus der Praxis bekannt. Er ist als Palette oder Skid ausgebildet, der auf einem Fördergerät, z.B. einem Rollenförderer oder Gurtförderer in einer Fertigungsanlage mit mehreren Bearbeitungsstationen transportiert wird. Die Palette besitzt ein rahmenartiges Gestell mit ein oder mehreren Bauteilaufnahmen, die an eine bestimmte Bauteilvariante, z.B. ein Fahrzeugmodell oder einen Karosserietyp adaptiert sind. Bei flexiblen Fertigungsanlagen, in denen unterschiedliche KarosSerievarianten hergestellt und bearbeitet werden, werden unterschiedliche Paletten oder Skids verwendet, die jeweils an eine Karosserievariante angepasst sind und bei Bedarf eingesetzt werden. Die nicht benötigten Paletten oder Skids werden in Magazinen zwischengespeichert .

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bessere Bauteilträgertechnik aufzuzeigen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.

Der beanspruchte Bauteilträger kann an unterschiedliche Bauteilvarianten adaptiert werden, wobei das Gestell des Bauteilträgers erhalten werden kann und nicht gewechselt werden muss. Die Bauteilaufnahmen sind beweglich und lassen sich mittels einer Verstellung in der gewünschten

Weise wechseln oder in ihrer Lage verändern. Mittels einer Verriegelungseinrichtung kann die gewünschte Anordnung der

Bauteilaufnahmen gesichert werden.

Die Bauteilaufnahmen können direkt auf dem Gestell verstellbar angeordnet sein. Alternativ können ein oder mehrere zusätzliche Tragelemente vorhanden sein, welche die Bauteilaufnahmen tragen und ihrerseits gegenüber dem Gestell verstellbar gelagert sind. Durch diese Technik ergeben sich vielfache Möglichkeiten zur einfachen und schnellen Adaption.

Der umrüstbare Bauteilträger hat den Vorteil, dass die Gestelle nicht verändert werden müssen und in ihrer Zahl begrenzt sein können. Die Zahl kann z.B. durch die Zahl der vorhandenen Bearbeitungsstationen in einer Fertigungsanlage bestimmt sein, wobei ggf. noch ein gewisser überschuss zur Sicherung der Verfügbarkeit vorhanden ist. Die Bauteilträger können in einem geschlossenen Förderkreislauf bewegt werden. Durch die moderate Trägerzahl können in einer Rückführung oder an anderer Stelle im Förderkreislauf Puffer ohne großen Bauaufwand gebildet werden.

Für Umrüst- und Adaptionszwecke brauchen nur noch die variantenbezogenen Bauteilaufnahmen und/oder Tragelemente bevorratet zu werden, die relativ klein sind und wenig Platz beanspruchen. Hierbei ist es häufig möglich, eine Art von Bauteilaufnahme oder Tragelement universell für mehrere Bauteilvarianten einzusetzen. Der Bau-, Kosten- und Platzaufwand für die Bauteilträgertechnik zur Abdeckung aller vorhandenen Bauteilträgervarianten kann hierdurch drastisch reduziert werden. Außerdem sind Anpassungen an den Bauteilträgern bei Abänderungen vorhandener Bauteilvarianten oder Austausch und Ergänzung neuer Bauteilvarianten leicht und schnell möglich. Die Verstellung kann entsprechend flexibel ausgebildet sein und unterschiedlichste Bauteilträgerkonfigurationen ermöglichen.

Das Umrüsten der Bauteilträger kann in der einfachsten Variante manuell erfolgen. Ferner ist eine vollautomatische Umrüstung mit einer entsprechenden Umrüsteinrichtung möglich. Hierfür können die

Verriegelungseinrichtungen oder Fixiereinrichtungen eine geeignete Ausbildung zur maschinellen Betätigung und Bedienung, insbesondere durch eine Handhabungseinrichtung, vorzugsweise einen mehrachsigen Manipulator, haben. Sie können hierfür insbesondere als maschinell oder automatisch bedienbare Schnellverschlüsse ausgebildet sein. Die Bauteilaufnahmen und/oder Tragelemente können von einem Manipulator gleichzeitig in ihrer Lage verändert oder gewechselt werden, wobei über ein entsprechendes Werkzeug der Manipulator zugleich die

Verriegelungseinrichtung oder Fixiereinrichtung öffnet und schließt. Dank der Verriegelungs- oder Fixiereinrichtung können die Bauteilaufnahmen und/oder Tragelemente in ihren variantenbezogenen Positionen gesichert werden.

Die Umrüststation ist mit einer Handhabungseinrichtung und mindestens einem Magazin für variantenbezogene Bauteilaufnahmen und/oder Tragelemente ausgerüstet und benötigt wenig Platz. Auch der Bau- und Kostenaufwand ist gering. Die Handhabungseinrichtung kann aus ein oder mehreren mehrachsigen Manipulatoren, vorzugsweise in Form von Gelenkarmrobotern, bestehen. Mit der beanspruchten Bauteilträgertechnik kann das Umrüsten eines Bauteilträgers sehr schnell und in übereinstimmung mit der vorhandenen Taktzeit in einer Fertigungsanlage geschehen.

Für eine Fertigungsanlage ergibt sich der Vorteil, dass Variantenwechsel der Bauteile schnell und unkompliziert sowie in beliebiger Reihenfolge und Frequenz möglich sind. Dies kommt der Flexibilität der Fertigungsanlage zugute. Vorteilhaft ist ferner der geringe Platzbedarf der Umrüststation, was die Wirtschaftlichkeit der

Fertigungsanlage und auch ihre Anpassbarkeit an vorhandene Raumsituationen verbessert. Die Rüsttechnik kann bei einer Steigerung der Variantenflexibilisierung problemlos mithalten.

Mehrachsig verstellbare Positioniereinrichtungen erlauben ein schnelles und einfaches Positionieren von Bauteilaufnahmen, Spannwerkzeugen oder dgl .. Durch die mehreren arretierbaren Gelenke ist ein weiter räumlicher Positionierbereich in Verbindung mit einer hohen

Positioniersicherheit und -genauigkeit gegeben. Dies ist für Umrüststationen zur Umrüstung eines Bauteilträgers für andere Werkstücke oder Bauteile vorteilhaft, wobei es sich aber auch für andere Einsatzbereiche, z.B. eine Spanneinrichtung in einer Bearbeitungsstation eignet.

Mehrachsige Gelenke am Sockel und Kopfteil sind für das Angebot ausreichender Freiheitsgrade nützlich, wobei sich wegen der einfachen Handhabung und der vorteilhaften Arretiermöglichkeiten die Ausbildung als Kugelgelenk empfiehlt. Man kann das mehrachsige Gelenk auch aus mehreren getrennten einachsigen Gelenken bilden. Ferner kann am Sockel und Kopfteil auch nur jeweils ein einzelnes einachsiges Gelenk vorhanden sein. Das Armgelenk ist günstigerweise als einachsiges Gelenk ausgebildet, was eine höhere Stabilität in der Armanlenkung bietet.

Die Verstellung der Arme und die Betätigung der den Gelenken zugeordneten Fixiereinrichtungen kann manuell mittels Lehren oder Schablonen erfolgen. Die erfindungsgemäße Positioniereinrichtung bietet andererseits aber auch die Möglichkeit für eine maschinelle Verstellung, z.B. mittels ein oder mehrerer Manipulatoren oder Roboter. Hierdurch kann die Positioniereinrichtung teil- oder vollautomatisch umgestellt und auch mit ihren Gelenken arretiert werden.

Zur Erweiterung der Positioniermöglichkeit ist es vorteilhaft, die Positioniereinrichtung gegenüber dem Bauteilträger oder einem anderen Untergrund mittels ein oder mehrerer Zusatzachsen beweglich zu machen. Diese ggf. mit steuerbaren Antrieben versehenen Zusatzachsen erlauben ebenfalls eine manuelle oder automatische Verstellung. Die Positioniereinrichtung kann außerdem als Baukastensystem ausgeführt sein und deckt durch die Fexibilität und Anpassungsfähigkeit unbegrenzte Einsatzbereiche ab.

Die beanspruchte Positioniereinrichtung lässt sich für unterschiedlichste Zwecke und Aufbauarten einsetzen. Besondere Vorteile bestehen im Bereich der Spanntechnik. Das von mehreren auf Positioniereinrichtungen angeordneten Spannern gebildete Spannbett kann bei einem

Werkstückwechsel schnell und vor allem automatisch umgestellt werden. Die Umstellung kann mit Hilfe von Manipulatoren oder Robotern erfolgen, die zur Bearbeitung der Werkstücke oder Karosseriebauteile ohnehin vorgesehen sind und die ein ggf. austauschbares Stellwerkzeug tragen. Mit dem Stellwerkzeug können sie an der

Positioniereinrichtung definierter Weise angreifen und für eine genaue Verstellung der Arme und des Kopfteils sorgen. über das Stellwerkzeug können auch die betroffenen Gelenke und deren Fixiereinrichtungen arretiert werden. Alternativ kann ein anderer Manipulator oder Roboter für die Arretierung sorgen.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

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

Figur 1: eine schematische Draufsicht auf eine

Fertigungsanlage mit einer Rüststation und mehreren Bearbeitungsstationen,

Figur 2 : eine perspektivische Ansicht eines palettenförmigen Bauteilträgers mit mehreren beweglichen Bauteilaufnahmen und deren Verstellmöglichkeiten,

Figur 3 : eine Variante des Bauteilträgers als Einholmträger mit einem angedeuteten Bauteil in

Verbindung mit einem Einholmförderer,

Figur 4 : einen palettenartigen Bauteilträger mit verstellbaren Bauteilaufnahmen in Verbindung mit einem Schubstangenförderer,

Figuren 5 bis 7 : verschiedene Varianten für die

Verstellbarkeit von Bauteilaufnahmen und Tragelementen,

Figuren 8 bis 10 : eine Verriegelungseinrichtung in mehreren geschnittenen und geklappten Darstellungen,

Figur 11 : eine Station mit einem Roboter und einer

Positioniervorrichtung für Bauteilaufnahmen oder Spannwerkzeuge,

Figur 12 und 13: eine Positioniereinrichtung in zwei geklappten Seitenansichten,

Figur 14 bis 18 : verschiedene Varianten von

Fixiereinrichtungen,

Figur 19: eine ausschnittsweise Darstellung eines Stellwerkzeuges mit einem Absteckbolzen und

Figur 20: eine Seitenansicht einer Positioniervorrichtung mit einem Spannwerkzeug und einer Zusatzachse.

Die Erfindung betrifft einen transportablen Bauteilträger (10) zum Befördern von Bauteilen (4), der auf unterschiedliche Bauteilvarianten adaptierbar ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Rüststation (97) und ein Verfahren für die Umrüstung und variantenbezogene Adaption des Bauteilträgers (10) . Mit die Erfindung ist ferner eine Fertigungsanlage (1) , insbesondere eine Rohbauanlage, erfasst, die mit ein oder mehreren solcher Rüststationen (97) und ein oder mehreren solcher Bauteilträger (10) ausgestattet ist.

Die Bauteile (4) können von beliebiger Art und Größe sein. Vorzugsweise handelt es sich um Fahrzeugkarosserien oder Karosseriebauteile. Daneben sind beliebige andere Arten von Werkstücken möglich. Die Bauteile (4) haben

Bezugsstellen, die mit variantenbezogenen Bauteilaufnahmen (63) am Bauteilträger (10) zusammenwirken. Dies können z.B. öffnungen oder Bohrungen, Zapfen, Kanten oder dergleichen sein.

Die Bauteile (4) können in einem beliebigen Mix variieren, wobei insbesondere bei Fahrzeugkarosserien und Karosseriebauteilen Varianten durch unterschiedliche Fahrzeugmodelle und innerhalb einer Modellreihe durch unterschiedliche Typen möglich sind. In Figur 1 sind unterschiedliche Bauteilvarianten durch die Buchstaben A, B und C symbolisiert. Bei Fahrzeugkarosserien (4) von

unterschiedlichen Modellen und/oder Typen können z.B. die Formen und Abmessungen des Unterbodens und/oder der Seitenwände sowie die Lage und Ausbildung der Bezugstellen variieren.

Figur 1 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Fertigungsanlage (1) für Bauteile (4) unterschiedlicher Varianten A, B, C, die z.B. als Rohbauanlage für Fahrzeugkarosserien ausgebildet ist. Eine solche Fahrzeugkarosserie besteht z.B. aus einer Bodengruppe, zwei Seitenwänden, Dachteilen, Querversteifungen im Motor- und Gepäckraum und dergleichen. Eine solche Fahrzeugkarosserie (4) wird in mehreren Bearbeitungsstationen (2,3) hintereinander aufgebaut und fertig gestellt.

Die Fahrzeugkarosserien (4) bzw. deren Karosseriebauteile werden mittels einer Fördereinrichtung (11) durch die Fertigungsanlage (1) transportiert, was vorzugsweise in einem geschlossenen Förderkreislauf (94) geschieht. Die Fördereinrichtung (11) weist ein oder mehrere Bauteilträger (10) und ein oder mehrere Fördergeräte (68) für den Transport dieser losen Bauteilträger (10) auf. Die Bauteilträger (10) und die Fördergeräte (68) können unterschiedlich ausgebildet sein, wobei z.B. die nachfolgend beschriebenen Figuren 2 bis 4 drei Varianten zeigen.

Die Bauteilträger (10) mit ihren Bauteilen (4) werden entlang einer z.B. geraden Transferlinie (12) durch die ein oder mehreren Reihen von Bearbeitungsstationen (2,3) transportiert. Die Fertigungsanlage (1) kann mehrere Fertigungslinien (90,91,92) mit entsprechend ausgebildeten Reihen von Bearbeitungsstationen (2,3) aufweisen. Die Fertigungslinie (90,91,92) können wie in Figur 1 parallel angeordnet sein, wobei zum Umsetzen der Bauteilträger (10) Querförderer (95) vorhanden sind.

In der gezeigten Ausführungsform von Figur 1 kann die Fertigungsanlage (1) eine Fügeanlage mit ein oder mehreren Fertigungslinien (90,91,92) zur Herstellung einer Fahrzeugkarosserie (4) aus Karosseriebauteilen, wie Seitenwänden oder Seitenwandteilen, Dachteilen, Unterboden, Querstreben etc. sein. Die Karosseriebauteile können in einer ersten Bearbeitungsstation grob zueinander positioniert und durch Laschen oder dgl . relativ lose zu einer Fahrzeugkarosserie (4) vorgefügt werden. In einer folgenden Bearbeitungs- oder Fügestation (2), die z.B. eine Geometrie- oder Framingstation darstellt, kann ein geometriegenaues Spannen und Heften der Karosseriebauteile durch Schweißen, Kleben, Löten oder dgl. erfolgen. Alternativ können statt einer lose vorgefügten

Fahrzeugkarosserie (4) hier Karosseriebauteile einzeln oder gruppenweise zugeführt werden. In weiteren Fügestationen (3) kann die Fahrzeugkarosserie (4) fertig gefügt, z.B. ausgeschweißt werden, wobei ggf. weitere Karosseriebauteile zugeführt und gefügt werden. Die fertige Fahrzeugkarosserie (4) kann an einer Abgabestelle

(93) von der Fördereinrichtung (11) entfernt und einer weiteren Bearbeitung, z.B. einer Lackierung, zugeführt werden .

Alternativ kann die Fertigungsanlage (1) eine Montageanlage sein. Die Fertigungslinien (90,91) können z.B. Montagelinien sein, in denen der Bauteilträger (10) mit Achsen, Getriebe, Motor und dgl. bestückt wird. In der nachfolgenden Anbaulinie (92) kann die anderweitig hergestellte Fahrzeugkarosserie zugeführt und mit den auf dem Bauteilträger (10) befindlichen Teilen verbunden werden .

Die leeren Bauteilträger (10) können im Förderkreislauf

(94) über eine Rückführlinie (96) wieder dem Eingang der ersten Fertigungslinie (90) zugeführt werden. Auf dieser

Rückführlinie (96) können ein oder mehrere Staubereiche oder Puffer innerhalb der Fördereinrichtung (11) für die Zwischenlagerung von Bauteilträgern (10) vorhanden sein.

Innerhalb der Fertigungslinien (90,91,92) können die Bauteilträger (10) taktgebunden transportiert werden. Vorzugsweise ist die Zahl der Bauteilträger (10) mindestens so groß wie die Zahl der Bearbeitungsstationen (2,3) . Ihre Zahl kann auch deutlich größer sein, wobei die nicht im Fertigungsprozess eingebundenen Bauteilträger (10) an geeigneter Stelle, z.B. der Rückführlinie (96) oder einer dort angeschlossenen Speicherstelle, ggf. zwischengespeichert werden können.

Vor der ersten Fertigungslinie (90) oder an deren Eingang ist im Förderkreislauf (94) eine Rüststation (97) angeordnet, in der die Bauteilträger (10) umgerüstet und auf die jeweils benötigte Bauteilvariante A, B, C adaptiert werden können. Dies kann manuell, halbautomatisch oder vollautomatisch geschehen. Die

Rüststation (97) kann hierfür eine Umrüsteinrichtung (98) aufweisen, die ein oder mehrere Magazine (105) und ggf. bei der halb- und vollautomatischen Variante eine Handhabungseinrichtung (99) aufweist.

Diese beinhaltet ein oder mehrere mehrachsige Manipulatoren (100,101), die rotatorische und/oder translatorische Achsen haben können. Ihr Arbeitsbereich erfasst die Transferlinie (12) mit ein oder mehreren dortigen Bauteilträgem (10) und das Magazin (105) . Zwei oder mehr Manipulatoren (100,101) sind z.B. beidseits der Transferlinie (12) angeordnet und können einen Bauteilträger (10) gemeinsam umrüsten oder mehrere Bauteilträger (10) getrennt voneinander und mit zeitlicher überlappung umrüsten. Jeder Manipulator (100,101) kann sein eigenes Magazin (105) haben.

Die Manipulatoren (100,101) sind z.B. als Gelenkarmroboter mit sechs oder mehr Achsen ausgebildet, die auch eine mehrachsige Manipulator- oder Roboterhand (102) aufweisen. Diese kann in direkter Verbindung oder über eine Wechselkupplung mindestens ein Werkzeug (103,104) tragen und dieses im Falle einer Kupplung ggf. auch bei Bedarf wechseln. Ein Werkzeug (103) kann z.B. ein GreifWerkzeug sein. Ein anderes Werkzeug (104) kann z.B. eine Betätigungseinrichtung für eine nachfolgend erläuterte Verriegelungseinrichtung (110) oder Fixiereinrichtung sein. Die Werkzeuge (103,104) können getrennte Werkzeuge sein und von unterschiedlichen Manipulatoren (100,101) gehandhabt werden. Alternativ können die Werkzeuge (103,104) zu einem Kombiwerkzeug mit ein oder mehreren Zusatzachsen verbunden sein, das von einem Manipulator

(100,101) gehandhabt werden kann. Figur 11 und 19 zeigen ein solches Verbundwerkzeug in Form eines Stellwerkzeugs (17) .

Die Bauteilträger (10) sind variantenbezogen ausgebildet. Sie beinhalten ein z.B. für alle Bauteilträger (10) einheitliches Gestell (88) , welches ein oder mehrere variantenbezogene Bauteilaufnahmen (63) trägt, die auf dem Gestell (88) direkt angeordnet sein können. In den Ausführungsformen von Figur 2 und 4 ist das Gestell (88) als Rahmen oder Palette (89) ausgebildet und besteht aus Längs- und Querträgern. In Variante von Figur 3 ist das Gestell (88) als Längsholm (50) ausgebildet, der wie in der gezeigten Ausführungsform als gerader Einzelholm oder in einer nicht dargestellten Variante als Gliederholm ausgebildet sein kann, welcher zwei oder mehr kürzere Holmelemente aufweist, die untereinander beabstandet oder durch Koppelstangen oder Holmgelenke verbunden sein können .

Die variantenbezogenen Bauteilaufnahmen (63) wirken mit den vorerwähnten Bezugsstellen an den Bauteilen (4) zusammen und sind hierauf adaptiert. Sie können hierfür eine geeignete Formgebung haben und z.B. an der Oberseite entsprechend gestaltete Aufnahmekonturen (108,109) aufweisen.

Die Bauteilaufnahmen (63) sind beweglich angeordnet, was auf unterschiedliche Weise möglich ist. Sie können in der vorerwähnten und in Figur 4 dargestellten Art direkt auf dem Gestell (88) beweglich angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein Bauteilträger (10) ein oder mehrere Tragelemente (59) aufweisen, die ihrerseits ein oder mehrere Bauteilaufnahmen (63) tragen. Die Tragelemente (59) können am Gestell (88) beweglich angeordnet sein. Die Bauteilaufnahmen (63) können auf einem Tragelement (59) auch starr angeordnet sein und über dieses beweglich mit dem Gestell (88) verbunden sein.

Die Tragelemente (59) sind bevorzugt im Flächenbedarf kleiner als das Gestell (88) und haben z.B. die in Figur 2 und 3 dargestellte Form von schlanken Tragholmen (60) , die sich z.B. quer zur Längsrichtung des Gestells (88) erstrecken und Querholme bilden. Diese sind axial am Gestell (88) distanziert und können seitlich über das Gestell (88) hinausragen.

Für die Bauteilaufnahmen (63) und/oder die Tragelemente (59) sind Verstellungen (67) und eine Verriegelungseinrichtung (110) oder Fixiereinrichtung vorgesehen. Die Verstellung (67) kann unterschiedlich ausgebildet sein, wobei z.B. eine lösbare und austauschbare Anordnung des Bauteilträgers (10) und/oder des Tragelements (59) vorgesehen ist. Wie Figur 4 in der linken oberen Ecke verdeutlicht, kann z.B. ein

Bauteilträger (10) mit einer Aufnahmekontur (108) gegen eine andere Bauteilaufnahme (63) mit einer anderen

Aufnahmekontur (109) gewechselt werden.

Ferner kann die Verstellung (67) eine lageveränderliche Anordnung der Bauteilaufnahme (63) und/oder des Tragelements (59) vorsehen. Hierbei können z.B. in der

Variante von Figur 2 die an einem Querträger des Gestells (88) angeordneten Bauteilaufnahmen (63) im Abstand quer zur Gestelllängsachse verstellt werden. Die gleiche Figur zeigt im linken Teil eine Längsverstellung eines Tragelements (59) am Gestell (88) . Für derartige im wesentlichen lineare Veränderungen kann die Verstellung (67) einen Verstellraster aufweisen.

Im rechten Teil von Figur 2 ist eine weitere Variante dargestellt, in der an einem Tragelement (59) oder ggf. auch direkt am Gestell (88) einen oder mehrere Stützarme (106) angeordnet sind, welche ein oder mehrere variantenbezogene Bauteilaufnahmen (63) in starrer oder lösbarer Verbindung tragen. Die Verstellung (67) kann in diesem Fall eine bewegliche Lagerung (107) aufweisen, die in der gezeigten Ausführungsform ein Drehlager für den Stützarm (106) darstellt, der dadurch in unterschiedliche Winkelstellungen gegenüber dem Gestell (88) gebracht und dort auch in geeigneter Weise arretiert werden kann. Die Verstellung (67) kann außerdem eine nicht dargestellte Fixiereinrichtung zur Sicherung der eingestellten Schwenkstellung des oder der Stützarme (106) aufweisen.

Figur 11 bis 20 zeigen eine mehrarmige Variante einer gelenkigen Verstellung (67) mit Stützarmen (106,106') und ggf. einer beweglichen Lagerung (107) .

In einer anderen nicht dargestellten Variante kann eine bewegliche Lagerung (107) durch einen Spindelschlitten oder ein anderes lineares Stellelement gebildet werden, mit dem eine Bauteilaufnahme (63) und/oder ein Tragelement (59) gegenüber dem Gestell (88) verschoben werden kann.

Auch hierfür kann eine nicht dargestellte Fixiereinrichtung zur Stellungssicherung vorhanden sein.

Figur 5 bis 7 zeigen beispielhaft mehrere Varianten einer solchen Adaption. In Figur 5 wird ein breites Tragelement (59) mit Bauteilaufnahmen (63) gegen ein schmäleres Tragelement (59) mit gleichartigen oder andersartigen Bauteilaufnahmen (63) getauscht. In der Variante von Figur 6 bleibt ein Tragelement (59) an seinem Montageort, wobei Bauteilaufnahmen (63) mit einer Aufnahmekontur (108) gegen andere Bauteilaufnahmen (63) mit einer anderen Aufnahmekontur (109) gewechselt werden. Figur 7 zeigt eine dritte Ausführungsform, in der an einem Tragelement (59) an der Ober- und Unterseite unterschiedliche Bauteilaufnahmen (63) mit verschiedenen Aufnahmekonturen (108,109) starr oder lösbar angeordnet sind. Zur Adaption wird das Tragelement (59) um seine Längsachse gedreht oder gewendet, wodurch die andere Aufnahmekontur (109) nach oben in Eingriffsstellung zu den Bezugsstellen des Bauteils (4) kommt.

Das Gestell (88) weist mindestens eine Adaptionsfläche (58) für die verstellbare Aufnahme von mindestens einem Tragelement (59) und/oder einer Bauteilaufnahme (63) auf. Diese Adaptionsfläche (58) ist z.B. die Oberfläche des im Querschnitt bevorzugt rechteckigen Längsholms (50) von Figur 3. Bei den Rahmen oder Paletten (89) von Figur 2 und 4 kann die Adaptionsfläche (58) an der Oberseite der Längsträger und/oder Querträger angeordnet sein.

Auch das Tragelement (59) besitzt an geeigneter Stelle, z.B. an der Oberseite, mindestens eine Adaptionsfläche (62) für die verstellbare Aufnahme von mindestens einer Bauteilaufnahme (63) .

Die Adaptionsflächen (58,62) stellen definierte Schnittstellen dar und können auch den vorerwähnten Stellraster beinhalten. An den Adaptionsflächen (58,62) findet eine vorzugsweise formschlüssige Verbindung statt. Dies kann über Steckverbindungsteile (114) geschehen, die z.B. aus Zapfen und Aufnahmeöffnungen bestehen. Die Steckverbindungsteile (114) können getrennt von der Verriegelungseinrichtung (110) vorhanden sein. Sie können alternativ in diese integriert sein, was nachfolgend erläutert wird und in Figur 8 bis 10 dargestellt ist.

In dem oder den Magazin (en) (105) sind verschiedene variantenbezogene Bauteilaufnahmen (63) und/oder Tragelemente (59) gelagert. Die Teile (59,63) können einzeln oder in verbundener Form gelagert sein.

Die Verriegelungseinrichtung (110) und/öder die Fixiereinrichtung kann an den Bauteilaufnahmen (63) und/oder den Tragelementen (59) , insbesondere Tragholmen (60) und/oder an den Armen (106,106') angeordnet sein. Sie befindet sich z.B. an oder neben einer Adaptionsfläche (58,62) oder an einem Verstellraster oder einem Gelenk der Verstellung (67) .

Die Verriegelungseinrichtung (110) und/oder die

Fixiereinrichtung kann manuell betätigt werden und in der einfachsten Ausführungsform aus einer Schraub- oder Klemmverbindung bestehen. Für eine halb- oder vollautomatische Umrüstung der Bauteilträger (10) empfiehlt sich eine Ausbildung der

Verriegelungseinrichtung (110) und/oder Fixiereinrichtung, die von einem Manipulator (100,101) mit dem vorerwähnten Werkzeug (104) maschinell und ferngesteuert betätigt werden kann. Dies kann z.B. ein Schnellverschluss sein. Die Verriegelungseinrichtung (110) und/oder

Fixiereinrichtung hat mindestens ein Auslöseelement (113) , das eine geeignete Ausbildung für eine Betätigung mit dem

Werkzeug (104) hat. Ein solches Werkzeug (104) kann z.B. ein Druckstempel sein, der auf ein Steuersignal hin ausgefahren wird und gegen den Schnellverschluss (110) drückt. Die Verriegelungseinrichtung bzw. der Schnellverschluss (110) kann außerdem bei Bedarf noch manuell betätigbar sein.

Figur 8 bis 10 zeigen eine mögliche Ausführungsform einer solchen Verriegelungseinrichtung (110) . Im Gestell (88) ist eine Sperröffnung (112) angeordnet, die z.B. nach oben weist und die ein Bestandteil der Verstellung (67) , insbesondere des Verstellrasters, sein kann, aber nicht sein muss. In die Sperröffnung (112) greift ein Riegel (111) oder Sperrbolzen ein, der mittels eines vom Werkzeug (104) betätigbaren Auslösers (113) geöffnet und geschlossen werden kann. Der Riegel (111) ist an einem Tragelement (59) oder an einer Bauteilaufnahme (63) angeordnet und abgestützt. Die Sperröffnung (112) und der Riegel (111) können Steckverbindungsteile (114) darstellen.

Der Riegel (111) weist am unteren Ende Sperrorgange, z.B. Sperrkugeln, auf, die quer zur Riegelachse verstellbar sind. Die Verstellung kann durch den Auslöser (113) bewirkt werden. Dieser durchsetzt mit seinem schlanken

Schaft den hohlen, hülsenförmigen Riegel (111) und weist an seinem vorderen Bereich eine Einschnürung mit einem Andruckkonus auf, der die in seitlichen öffnungen des Riegelmantels befindlichen Sperrkugeln in der unteren Konusstellung nach außen drückt und sperrend hinter die

Ränder bzw. eine Manschette der Sperröffnung (112) greifen lässt, wie dies in Figur 8 dargestellt ist. Am vorderen Ende weist der Auslöser (113) eine seitlich überstehende Stützplatte auf, an der Druckfedern angreifen, die sich am vorderen Riegelende befinden und die den Auslöser (113) normalerweise nach unten in die in Figur 9 gezeigte Position ziehen, in der der Konus und der anschließende

breitere Auslöserschaft die Sperrkugeln nach außen drücken .

Zum Lösen des Schnellverschlusses (110) wird der am oberen Ende mit einem verbreiterten Kopfplatte versehene Auslöser (113) vom Werkzeug (105) gegen die Kraft der stirnseitigen Feder hochgezogen, wobei sich das Werkzeug (104) relativ ortsfest am Tragelement (59) oder der Bauteilaufnahme (63) abstützt. Hierdurch können die Sperrkugeln über die Verjüngung des Auslösers (113) unter Lösung der

Sperrstellung radial nach innen wandern, so dass mit dem GreifWerkzeug (103) das Tragelement (59) oder die Bauteilaufnahme (63) angehoben und vom Gestell (88) gelöst werden kann. In entsprechender Weise wird bei einem Wechsel oder einer LageVeränderung ein Riegel (111) dann wieder in die Sperröffnung (112) eingesteckt, wobei nach Lösen des Werkzeugs (104) und der Auslöser (113) sich von der Federkraft in die in Figur 9 dargestellte Sperrstellung begibt.

Die Verriegelungseinrichtung (110) kann alternativ als Bajonettverschluss, Klemmsperre oder in beliebig anderer Weise ausgebildet und für eine Roboterbetätigung vorgesehen sein.

Das einfach oder mehrfach vorhandene Fördergerät (68) kann in der eingangs erwähnten Weise unterschiedlich ausgebildet sein. In der Variante von Figur 2 und der dort dargestellten Palette (89) kann das Fördergerät (68) ein konventioneller Rollenförderer oder Gurtförderer sein, der sich entlang einer Fertigungslinie (90,91,92) erstreckt und der zugleich eine Führungsbahn (69) und einen Antrieb für die Rahmen oder Paletten (89) bietet.

in der Variante von Figur 3 ist die Fördereinrichtung (11) als Einholmförderer ausgebildet.

Innerhalb einer Förderlinie bzw. einer Fertigungslinie (90,91,92) können mehrere der in Figur 3 dargestellten Fördergeräte (68) hintereinander fluchtend angeordnet sein und mit Holmführungen (70) gemeinsam eine durchgehende Führungsbahn (69) bilden. Die einzelnen Fördergeräte (68) können dabei in den Bearbeitungsstationen (2,3) mit einem geeigneten gegenseitigen Abstand angeordnet sein. Ihre Länge entspricht dabei entsprechend der Stationslänge. Alternativ kann sich ein Fördergerät (68) durch zwei oder mehr Bearbeitungsstationen (2,3) erstrecken und eine entsprechend größere Länge haben. Bei einer Mehrfachanordnung werden die Fördergeräte (68) mit ihrer Antriebsvorrichtung (71) gemeinsam und in gegenseitiger Anpassung gesteuert, um z.B. die in den verschiedenen Bearbeitungsstationen (2,3) und ggf. auch dazwischenliegenden Leerstellen oder Pufferstellen befindlichen Bauteilträger (10) taktweise und synchron zu bewegen.

Der Längsholm (50) weist z.B. eine im Querschnitt rechteckige massive Balkenform oder hohle Rohrform auf und besitzt ebene Wände. Die Seitenwände bilden hierbei seitliche Führungsflächen (56) für die Holmführung (70) . Die Unterseite des Längsholms (50) kann eine ebene Stützfläche (57) bilden.

Die Holmführung (70) besteht aus mehreren in Förderrichtung mit Abstand hintereinander angeordneten Führungselementen (72), welche ein Gestell (73) und eine im wesentlichen U- förmige Führungsanordnung mit

Seitenführungen (74) und einer Stützführung (77) für den Längsholm (50) bilden. Die Seitenführung (74) kann aus paarweise angeordneten oberen seitlichen Führungsrollen (74) und unteren seitlichen Führungsrollen (76) bestehen, die im oberen und unteren Bereich an den seitlichen Führungsflächen (56) des nach oben noch ein Stück überstehenden Längsholms (50) angreifen. Die Stützführung

(77) kann von einer entsprechend breiten Stützrolle (78) mit horizontaler Drehachse gebildet werden. Der Abstand der Führungselemente (72) und der gegenseitige Abstand von Fördergeräten (68) ist so groß gewählt, dass der Längsholm (50) stets an mehreren Stellen gleichzeitig abgestützt und seitlich geführt ist.

Die Antriebsvorrichtung (71) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. In der gezeigten Ausführungsform weist sie ein umlaufend angetriebenes Treibelement (80) auf, welches z.B. aus einem flachen Gurt (81) bestehen kann, der um die Stützrollen (78) in einer endlosen Schleife herumgeführt ist und sich dabei zwischen den Stützrollen (78) und dem Längsholm (50) befindet. Der Längsholm (50) liegt auf dem Gurt (81) auf und wird zumindest im Stützrollenbereich angedrückt, wobei er bei einer Umlaufbewegung des Gurts (81) durch Kraft- und Reibschluss mitgenommen wird. Die Antriebsvorrichtung (71) weist an der einen Stirnseite einen vorzugsweise längs der Förderrichtung ausgerichteten Antrieb (82) mit einer

Antriebsrolle (79) für den Gurt (81) auf. Das Fördergerät (68) kann mit seinen Bestandteilen auf einer Bodenplatte angeordnet sein und dabei direkt auf dem Boden (83) der Anlage (1) abgestützt sein. Alternativ kann ein Fördergerät (68) auch auf einer Hub- und/oder

Dreheinrichtung beweglich angeordnet sein. Ferner ist eine Variante als Hängeförderer mit Befestigung an einer Wand, einem Gestell oder dergleichen möglich.

in der Variante von Figur 4 ist das Fördergerät (68) als Schubstangenförderer (115) ausgebildet. Das hier wiederum Paletten- oder rahmenförmige Gestell (88) kann mit einem eigenen Laufwerk (117) versehen sein und auf einer von zwei parallelen Führungs- und Laufschienen gebildeten Förderbahn (69) rollen oder gleiten, welche sich entlang der Fertigungslinien (90,91,92) erstreckt. Der Schubstangenförderer (115) kann ein oder mehrere

reversierend angetriebene und bewegte Schub- oder Zugstangen mit Mitnehmern (116) aufweisen, welche in geeigneter Weise an ein oder mehreren Bauteilträgern (10) angreifen. Die Mitnehmer (116) können beweglich und einzeln oder gemeinsam fernsteuerbar sein, so dass sich der Eingriff am Bauteilträger (10) bei Bedarf herstellen und wieder lösen lässt.

Die Positionierung der Bauteilträger (10) in den Bearbeitungsstationen (2,3) kann in beliebig geeigneter Weise erfolgen, z.B. durch Positionsmessung und Antriebsbeeinflussung, steuerbarer Endanschläge oder dergleichen. Figur 4 deutet eine weitere Möglichkeit an, in der ein Bauteilträger (10) bei der Transportbewegung auf einer stationären Gleit- oder Rollbahn aufgleiten und dabei unter Entlastung des Laufwerks (117) in eine definierte Höhenlage angehoben wird. über Rastrollen oder dergleichen kann die Position in Axialrichtung bestimmt und eingenommen werden. In den Bearbeitungsstationen (2,3) können die Bauteile (4) von Hubeinrichtungen oder dergleichen übernommen und für die jeweiligen Bearbeitungsvorgänge positioniert werden.

Figur 11 bis 20 zeigen die eingangs erwähnte Variante der gelenkigen Verstellung (67) mit Stützarm (106) und beweglicher Lagerung (107) von Figur 2. Diese Variante hat eigenständige erfinderische Bedeutung und kann auch in anderer Konfiguration aufgebaut und benutzt werden. Insbesondere kann die Verstellung (67) statt einer Bauteilaufnahme (63) ein Spannwerkzeug (45) tragen und einen Bestandteil einer Spanneinrichtung (46) bilden. Die in Figur 11 bis 20 gezeigte Anordnung kann generell eine Positioniereinrichtung (18) bilden, die maschinell, insbesondere durch einen Manipulator (100) verstellt und arretiert werden kann. Hierbei ist auch eine Fernsteuerung möglich.

Figur 11 zeigt schematisch eine Rüststation (97) mit mindestens einem Manipulator (100,101) und mit mindestens einer mehrarmigen Positioniereinrichtung (18) für ein oder mehrere Bauteilaufnahmen (63) . Die Station kann alternativ eine Bearbeitungsstation (2) sein, wobei von mehreren Positioniervorrichtungen (18) eine verstellbare Spanneinrichtung (46) für Werkstücke, insbesondere Karosseriebauteile (4) gebildet wird. Der mehrachsige Manipulator (100) ist z.B. als sechsachsiger Gelenkarmroboter ausgebildet, der eine mehrachsig bewegliche Roboterhand (102) besitzt und ggf. Fahrachsen oder sonstige Zusatzachsen haben kann. In der Rüst- der Bearbeitungsstation (97,2) können mehrere solcher Manipulatoren (100,101) angeordnet sein.

Das Werkstück ist der übersicht halber nicht dargestellt. Es kann wie in den vorigen Ausführungsbeispielen ein- oder mehrteilig sein und von beliebiger Art, Form und Größe sein. Bevorzugt handelt es sich um Karosseriebauteile, insbesondere Blechbauteile, z.B. Seitenwände von Fahrzeugrohkarosserien oder dergl ..

Die mehrachsig verstellbaren Positioniervorrichtung (en) (18) sind wie in den vorigen Ausführungsbeispielen von Figur 1 bis 10 auf einem Bauteilträger (10) der beschriebenen Art, z.B. auf dessen Tragholm (60), lösbar oder verstellbar montiert. Die Verstellung (67) kann in der gezeigten Ausführungsform durch ein oder mehrere Manipulatoren (100,101) mittels einer vorbeschriebenen Betätigungseinrichtung (104) oder eines speziellen

Stellwerkzeugs (17) oder alternativ auch von Hand durch einen Bediener unter Einsatz von Lehren oder Schablonen erfolgen.

in der Variante als Spanneinrichtung (46) können die Positioniervorrichtung (en) (18) auf einem anderen Untergrund (44) z.B. einem stationären oder beweglichen

Gestell, angeordnet sein und jeweils ein oder mehrere Spannwerkzeugε (45) tragen. Die Spanneinrichtung (46) kann weitere stationär und starr angeordnete Spannwerkzeuge am Untergrund (44) aufweisen.

Die Verstellung (67) oder Positioniereinrichtung (18) ist in Figur 12 und 13 näher dargestellt. Sie weist mindestens zwei stützende Arme (106,106'), einen Sockel (22) und ein Kopfteil (23) auf, die untereinander gelenkig und arretierbar verbunden sind. Die Arme oder Stützarme

(106,106') können je nach Einsatzfall eine gleiche oder eine unterschiedliche Länge aufweisen. Der Sockel (22) kann mit dem Bauteilträger (10) oder dem Untergrund (44) durch Schrauben oder dergl . fest verbunden sein. Er kann alternativ mittels ein oder mehreren Zusatzachsen (47) , die ggf. mit einem Antrieb (48) ausgerüstet sind, gegenüber dem Bauteilträger (10) oder Untergrund (44) verstellt werden. Figur 11 und 20 zeigen diese Anordnung. Die Antriebe (48) sind mit einer Steuerung in der Station (2,97) verbunden, an welche auch die Manipulatoren (100) angeschlossen sein können.

Zwischen dem einen Arm (106) und dem Sockel (22) ist ein mehrachsig verstellbares Gelenk (27) angeordnet. Zwischen dem anderen Arm (106 ') und dem Kopfteil (23), welches einen beliebigen Aufbau (19) tragen kann, ist ebenfalls ein mehrachsig verstellbares Gelenk (28) angeordnet. Die mehrachsigen Gelenke (27,28) können in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind sie als Kugelgelenke ausgestaltet. Die Kugelteile können an den Enden der Arme (106,106') angeordnet sein, wobei sich die zugehörigen Pfannenteile am Sockel (22) und am Kopfteil (23) befinden. Der Kugeldurchmesser kann wesentlich größer als die Armdicke sein.

Alternativ zu dieser Ausführungsform kann ein Kugelgelenk durch eine andere Gelenkanordnung ersetzt werden, z.B. durch zwei oder mehr örtlich getrennte einachsige Gelenke. Ferner kann das Gelenk (27) eine andere Zahl von Freiheitsgraden, z.B. weniger Freiheitsgrade haben. Es kann dann z.B. aus einem einzelnen einachsigen Gelenk, z.B. einem Scheibengelenk, bestehen.

Zwischen den Armen (106,106') ist ein beispielsweise einachsig verstellbares Gelenk (29) angeordnet, welches als Scheibengelenk ausgebildet sein kann. Die Gelenkachse kann sich quer zu den Längsachsen der Arme (106,106') erstrecken. In der in Figur 13 gezeigten aufrechten Streckstellung der Arme (106,106') verläuft die Drehachse des Gelenks (29) parallel zum Bauteilträger (10) oder

Untergrund (44) . Zur Bildung des Scheibengelenks weisen die Arme (106,106') an den zugekehrten Enden ebenfalls eine Verdickung auf, die eine kreisrunde Form konzentrisch zur Gelenkachse haben kann. Zur Bildung des Gelenks (29) sind die Arme (106,106') an diesen Endbereich stufenförmig abgesetzt und auf die halbe Wanddicke reduziert, wobei die Stufenabsätze zur Gelenkbildung aneinander liegen und mit einem Achsbolzen oder dergl . versehen sind.

Die Arme (106,106') können als Massiv- oder Hohlteile ausgebildet und aus einem beliebigen Werkstoff, z.B. Stahl oder Leichtmetall bestehen. Die Kugeln und

Gelenkverdickungen können an die Arme (106,106') angeformt sein. Sie können alternativ als separate Bauteile ausgebildet sein und mit den Armenden (106,106') lösbar verbunden werden, z.B. durch ein Gewinde, eine arretierbare Steckverbindung oder dergl.. Bei einer Einzelteilausbildung ist ein Baukastensystem möglich.

Die Arme (106,106') haben in der gezeigten Ausführungsform eine im wesentlichen gerade Erstreckung und eine Zangenform. Sie können alternativ eine gebogene oder

abgewinkelte Form haben.

Die Gelenke (27,28,29) besitzen jeweils eine steuerbare Fixiereinrichtung (30,31,32), die manuell oder maschinell betätigt werden kann. Eine maschinelle Betätigung ist z.B. über einen oder mehrere der Manipulatoren (100,101) möglich. Alternativ können die Fixiereinrichtungen (30,31,32) anderweitig angesteuert oder betätigt werden. Hierfür können sie auch integrierte Antriebe oder Stellmittel haben, die auch mit der vorerwähnten Steuerung verbunden sein können.

Die Fixiereinrichtungen können in beliebig geeigneter

Weise ausgebildet und angesteuert werden. Sie sind bevorzugt als fluidische, insbesondere hydraulische oder mechanische Spann- oder Klemmeinrichtungen ausgebildet.

Figur 12 bis 18 zeigen hierfür verschiedene Varianten zu den Fixiereinrichtungen (30,31) an den Kugelgelenken

(27,28) . In ähnlicher Weise kann auch die Fixiereinrichtung (32) am Dreh- oder Scheibengelenk (29) ausgebildet sein.

Der Sockel (22) und das Kopfteil (23) weisen jeweils den vorerwähnten Schalenkörper zur Aufnahme der Kugel des Gelenks (27) auf. Auf dem Schalenkörper ist eine

Deckplatte (35) lösbar befestigt, die ebenfalls an die Kugelkontur angepasst ist. Sie befindet sich oberhalb des Kugelmittelpunkts und verhindert ein Lösen der Kugel vom Schalenteil. Wie Figur 12 verdeutlicht, können außerdem Dichtungsmanschetten oder andere Dichtmittel zum Schutz der Gelenke (27,28,29) gegen Umwelteinflüsse vorhanden sein.

Figur 14 und 15 zeigen die Ausbildung einer Fixiereinrichtung (30,31) als hydraulische

Spannvorrichtung. Hierbei ist eine Dichtung (33) in der Deckplatte oder oberhalb der Deckplatte (35) angeordnet

und dichtet den Fluidraum zwischen der Kugel und der Sockelschale ab. Die Dichtung befindet sich oberhalb des Kugelmittelpunkts, so dass ein über einen Fluidanschluss (34) in den Zwischenraum zwischen Kugel und Schale unter Druck eingespeistes Fluid eine Spannkraft nach allen Richtungen entwickelt und das Gelenk (27,28) kraftschlüssig festspannt und arretiert.

In Figur 16 ist eine Variante der Fixiereinrichtung (30,31) in Form einer mechanischen Klemmeinrichtung dargestellt. Der Sockel (22) oder das Kopfteil (23) ist hierbei in Höhe des Kugelmittelpunkts geschlitzt und seitlich offen, wodurch zwei am rückseitigen Ende beweglich miteinander verbundene Spannbacken (36) entstehen, welche die Kugel in ihren Schalenhälften spannschlüssig umgeben und mittels eines Klemmhebels (37) mit Kniehebel oder Schraubbolzen über den Schlitz hinweg gegeneinander zum Fixieren der Kugel verspannt werden können .

In der Variante von Figur 17 und 18 sind zur Bildung der Fixiereinrichtung (30,31) schwenkbare Exenterhebel (38) vorgesehen, die an der Frontseite eine an die Kugel angepasste Kontur aufweisen und mit diesen Exzenterbacken oberhalb des Kugelmittelpunkts angreifen und die Kugel nach unten in die Schalenaufnahme sowie seitlich gegen einen in Figur 18 gezeigten Festanschlag pressen können. Die Klemmhebel (37) und Exzenterhebel (38) können manuell oder durch einen maschinellen Antrieb mit Beaufschlagung durch die Steuerung angetrieben werden. Die Hebel (37,38) bilden Auslöser (113) der eingangs genannten Art und können alternativ auch von einem Manipulator (100,101) mit einem geeigneten Werkzeug (104) betätigt werden. Dieses kann gleich oder ähnlich wie das Werkzeug (104) in den vorigen Ausführungsbeispielen ausgebildet sein.

Die Fixiereinrichtung (32) am Armgelenk (29) kann ebenfalls als hydraulische oder mechanische Spann- oder Klemmeinrichtung ausgebildet sein. Dies kann z.B. ein mechanischer SchnellSpanner mit einem drehbaren Spannhebel sein, wie er z.B. bei der Radmontage von Fahrrädern eingesetzt wird. Eine Spanneinrichtung kann hier wie auch in den anderen Fällen als KniehebelSpanner gestaltet sein. Eine solche Spann- und Klemmtechnik lässt sich außerdem in günstiger Weise mittels eines geeigneten Auslösers (103) auf eine Betätigung durch einen Manipulator (100,101) auslegen, was günstigerweise in Verbindung mit dem nachstehend beschriebenen Stellwerkzeug (17) geschehen kann. Hierdurch kann der Manipulator (100) mit dem Stellwerkzeug (17,104) außer der Verstellung der Positioniereinrichtung (18) auch ein öffnen und Schließen der Fixiereinrichtungen (30,31,32) bewirken.

Um die Positioniereinrichtung (18) verstellen zu können, weist diese mindestens ein Stellteil (24,25) auf, welches sich zur Verbindung mit einem Manipulator (100,101) eignet. In der gezeigten Ausführungsform sind Stellteile (24,25) an einem der Arme (106,106') und am Kopfteil (23) angeordnet. Mit dem Stellteil (24) am Arm (106 1 ) kann die Armgeometrie und die Ausrichtung der Arme (106,106') gegenüber dem Sockel (22) und dem Untergrund (44) eingestellt werden. Figur 12 und 13 zeigen hierzu die verschiedenen Dreh- und Schwenkmöglichkeiten. Mit dem zweiten Stellteil (25) am Kopfteil (23) kann letzteres um die Hoch- und Querachse des Gelenks (28) mehrachsig geschwenkt und gedreht werden. Figur 11 und 20 zeigen hierzu verschiedene Ausrichtungsmöglichkeiten des Kopfteils (23) .

Die Stellteile (24,25) können für ihre Funktion in beliebig geeigneter Weise ausgebildet und angeordnet sein. Sie können insbesondere auch mehrfach vorhanden sein. In der gezeigten Ausführungsform sind sie als seitlicher

Ansatz am Stangenteil des Arms (106 ') und am Kopfteil (23) ausgebildet und besitzen jeweils ein durchgehendes Auge (26) zur Aufnahme eines Stellorgans, insbesondere eines in Figur 19 gezeigten Absteckbolzens (39) . Die Stellteile (24,25) können gleichzeitig oder nacheinander von einem einzelnen oder von mehreren Manipulatoren (100) betätigt werden .

Wie Figur 11 schematisch andeutet, trägt der Manipulator (100,101) an seiner Roboterhand (102) ein Stellwerkzeug (17,104), welches mit ein oder mehreren Stellteilen (24,25) lösbar zusammenwirken kann. Es weist hierfür den in Figur 19 ausschnittsweise dargestellten Absteckbolzen (39) auf, der mittels eines geeigneten Antriebs, z.B. eines Pneumatikzylinders, in Längsrichtung vor und zurück geschoben werden kann. Das Stellwerkzeug (17) weist hierzu ein Gestell (43) mit einer Einführöffnung für ein Stellteil (24,25) auf. Der Absteckbolzen (39) kann durch das Auge (26) und durch eine Stecköffnung (42) am Gestell (43) geschoben werden. Der Absteckbolzen (39) weist einen Schaft (41) auf, dessen Durchmesser an den Durchmesser des Auges (26) mit geringem Bewegungsspiel angepasst ist. Der Schaft (41) setzt sich nach vorn in eine abgesetzte und verjüngte Spitze (40) fort, deren Bolzendurchmesser an die Stecköffnung (42) mit kleinem Bewegungsspiel angepasst ist. Am Schaft (41) ist außerdem ein Bund angeordnet. Die Durchmesserunterschiede am Schaft (41) und Spitze (40) sowie Auge (26) und Stecköffnung (42) sind in der Zeichnung größer als in der Realität dargestellt.

Zum Andocken des Stellwerkzeugs (17) am Stellteil (24,25) wird das Stellwerkzeug (17) mit seinem zurückgezogenen Abstellbolzen (39) gegenüber dem Auge (26) positioniert und ausgerichtet. Anschließend wird der Absteckbolzen (39) vorgeschoben und durchdringt zunächst nur mit der Spitze (40) das im Durchmesser größere Auge (26) und taucht in der Stecköffnung (42) ein. In dieser zunächst arretierten

Zwischenstellung besteht Bewegungs- und Führungsspiel zwischen dem Absteckbolzen (39) und dem Stellteil (24,25). Außerdem kann noch eine zusätzliche Ausrichtung und Abstützung des Stellwerkzeugs (17) mit Formschluss gegenüber dem Arm (106,106') oder dem Kopfteil (23) oder dem Stellteil (24,25) erfolgen. Der Manipulator (100) verstellt nun bei gelösten Fixiereinrichtungen (30,31,32) die Positioniereinrichtung (18) und bringt insbesondere zunächst den Arm (106,106') in die gewünschte Position. Das angedockte Stellteil (24,25) folgt dabei allen Stellbewegungen des Manipulators (100) .

Wenn der Manipulator (100) die Endposition erreicht hat, wird der Absteckbolzen (39) weiter bis in seine Endstellung vorgeschoben. Dabei dringt der Schaft (41) in das Auge (26) ein, wobei etwaige Positionsungenauigkeiten durch den schrägen übergang zwischen Spitze (40) und Schaft (41) sowie Fasen am Augenrand aufgenommen werden. Das Stellteil (24,25) und der Arm (106') bzw. das Kopfteil (23) werden hierdurch in die vom Manipulator (100) vorgegebene Position gezwungen. Am Vorschubende spannt der Absteckbolzen (39) mit seinem Bund das Stellteil (24,25) gegen den rückwärtigen Arm des Gestells (43) . Bei Einnahme der gewünschten Endposition werden die Fixiereinrichtungen (30,31,32) wieder betätigt und die Positioniereinrichtung (18) arretiert und fixiert.

Das Stellwerkzeug (17) kann eine integrierte Betätigungseinrichtung für ein oder mehrere Fixiereinrichtungen (30,31,32) aufweisen. Hierbei ist es günstig, wenn beim Andocken zwischen der betreffenden Fixiereinrichtung (30,31,32) und dem Stellwerkzeug (17) ein definierter Orts- und Lagebezug hergestellt wird. Die Betätigungseinrichtung kann einen internen steuerbaren Antrieb, z.B. einen Elektromotor mit Spindeltrieb, einen pneumatischen Zylinder oder dergl . aufweisen, welcher ein Stellmittel, z.B. eine Schub- oder Zugstange, einen

Schwenkhebel oder dergl. zum öffnen und Schließen der betreffenden Fixiereinrichtung (30,31,32) betätigt. Das Stellwerkzeug (17) kann hierbei ein oder mehrere betreffende Gelenke (27,28,29) übergreifen.

Das Stellwerkzeug (17) kann für fluidisch betriebene Fixiereinrichtungen (30,31,32) eine Fluidversorgung und eine Medienkupplung aufweisen, die mit dem vorher erwähnten Fluidanschluss (34) lösbar zusammenwirken. Eine solche Anordnung eignet sich insbesondere für das Kopfteil (23), bei dem eine feste räumliche Zuordnung zwischen dem Stellteil (25) und einem Fluidanschluss (34) bestehen kann. Beim Andocken am Stellteil (25) wird automatisch eine Fluidkupplung geschlossen.

Für das Gelenk (27) am Sockel (22) ist eine direkte Ansteuerung der Fixiereinrichtung (30) durch die vorher erwähnte Steuerung in Verbindung mit einer am Sockel (22) integrierten Betätigungseinrichtung nützlich.

Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen

Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich.

Die Einzelmerkmale der gezeigten Ausführungsbeispiele können beliebig untereinander kombiniert und vertauscht werden. Ferner können die konstruktive Ausbildung der Fördereinrichtung (11) mit den Fördergeräten (68) und dem Bauteilträger (10) beliebig variiert werden. Auch die technische Ausbildung der Rüststation (97) oder Bearbeitungsstation (2) sowie der anderen Komponenten der Fertigungsanlage (1) kann abgewandelt werden.

Die Zahl der Positioniereinrichtungen (18) zur Bildung einer Spanneinrichtung (46) kann variieren, genauso wie ihre Position. Anstelle von Spannwerkzeugen (45) können andere Werkzeuge in beliebig geeigneter Weise auf dem als Konsole fungierenden Kopfteil (23) lösbar montiert werden.

Dies können z.B. Steckbolzen, Niederhalter, Führungsstifte, Schubeinheiten oder dergl . sein. Außer Werkzeug können auch beliebige andere Aufbauten auf dem Kopfteil (23) angeordnet werden. Ferner ist es möglich, dass mehrere Positioniereinrichtungen (18) gemeinsam einen Aufbau (19) oder ein Werkzeug tragen und dabei für dessen Ausrichtung koordiniert zusammenwirken und gemeinsam verstellt werden.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Fertigungsanlage, Rohbauanlage

2 Bearbeitungsstation, Fügestation 3 Bearbeitungsstation, Fügestation

4 Bauteil, Fahrzeugkarosserie

5

6

7 8

9

10 Bauteilträger

11 Fördereinrichtung

12 Transferlinie 13

14

15

16

17 Stellwerkzeug 18 Positioniereinrichtung

19 Aufbau, Werkzeug

20

21

22 Sockel 23 Kopfteil, Konsole

24 Stellteil

25 Stellteil

26 Auge

27 Gelenk, Kugelgelenk 28 Gelenk, Kugelgelenk

29 Gelenk, Drehgelenk

30 Fixiereinrichtung am Sockel

31 Fixiereinrichtung am Kopfteil

32 Fixiereinrichtung am Armgelenk 33 Dichtung

34 Fluidanschluss

35 Deckplatte

36 Spannbacken

37 Auslöser, Klemmhebel

38 Auslöser, Exzenterhebel

39 Absteckbolzen 40 Spitze

41 Schaft

42 Stecköffnung

43 Gestell

44 Untergrund 45 Spannwerkzeug

46 Spanneinrichtung

47 Zusatzachse

48 Antrieb 49 50 Längsholm

51

52

53

54 55

56 Führungsfläche seitlich

57 Stützfläche

58 Adaptionsfläche von Längsholm

59 Tragelement 60 Tragholm, Querholm 61

62 Adaptionsfläche von Tragelement

63 Bauteilaufnahme

64 Abstützung 65

66

67 Verstellung, Verstellraster

68 Fördergerät

69 Förderbahn 70 Holmführung

71 Antriebsvorrichtung

72 Führungselement

73 Gestell

74 Seitenführung

75 Führungsrolle seitlich oben

76 Führungsrolle seitlich unten 77 Stützführung

78 Stützrolle

79 Antriebsrolle 80 Treibelement 81 Gurt 82 Antrieb

83 Boden

84

85

86 87

88 Gestell von Bauteilträger

89 Rahmen, Palette

90 Fertigungslinie, Unterbaulinie

91 Fertigungslinie, Unterbaulinie 92 Fertigungslinie, Anbaulinie

93 Abgabestelle, Abgabeeinrichtung

94 Förderkreislauf

95 Querförderer

96 Rückführlinie 97 Rüststation

98 Umrüsteinrichtung

99 Handhabungseinrichtung

100 Manipulator, Einstellroboter

101 Manipulator, Einstellroboter 102 Manipulatorhand, Roboterhand

103 Werkzeug, GreifWerkzeug

104 Werkzeug, Betätigungseinrichtung

105 Magazin für Tragelemente und/oder Bauteilaufnahmen

106 Arm, Stützarm 106' Arm, Stützarm

107 bewegliche Lagerung, Schwenklager

108 Aufnahmekontur

109 Aufnahmekontur

110 Verriegelungseinrichtung, Schnellverschluss

111 Riegel, Sperrbolzen

112 Sperröffnung 113 Auslöser

114 Steckverbindungsteil

115 Schubstangenförderer

116 Mitnehmer

117 Laufwerk