DE102008020077A1

DE102008020077A1 - Fördereinrichtung für Kfz-, insbesondere für Pkw-Karosserien oder Karosserieelemente sowie Steuer- oder Regeleinrichtung für eine derartige Fördereinrichtung

Info

Publication number: DE102008020077A1
Application number: DE200810020077
Authority: DE
Inventors: Eduard Hermann; Hans-Joachim Fischer
Original assignee: EXPERT TUENKERS GmbH; Expert-Tuenkers GmbH
Current assignee: EXPERT TUENKERS GmbH; Expert-Tuenkers GmbH
Priority date: 2008-04-22
Filing date: 2008-04-22
Publication date: 2009-12-31
Also published as: DE202008017993U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung und eine Steuer- und Regeleinrichtung für Kfz-, insbesondere für Pkw-Karosserien oder Karosserieelemente, bei welchen durch eine Laservorrichtung oder einen Induktivgeber die jeweiligen Förderstellungen der Fördereinrichtung (Skid) erfassbar und in einer Auswerteeinheit mit abgespeicherten Werten für die einzelnen Typen der Karosserie- oder Karosserieelemente verglichen und der Antrieb für die Fördereinrichtung so gesteuert bzw. geregelt wird, dass die Fördereinrichtung mit der jeweiligen Karosserie oder dem Karosserieteil in der jeweils für die betreffende Karosserie oder das Karosserieteil bestimmten Bearbeitungsstelle genau anhaltbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung für Kfz-, insbesondere für Pkw-Karosserien oder Karosserieelemente, die auf einem Transportmittel – Skid oder dergleichen – zur jeweiligen Bearbeitungsposition durch motorischen Antrieb bewegbar und in der jeweils vorbestimmten Position der Fördermittel anhaltbar sind.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Steuer- oder Regeleinrichtung für eine derartige Fördereinrichtung.
Stand der Technik
Es ist bekannt, Pkw-Karosserien auf sogenannten Skids, die motorisch auf Rollbahnen angetrieben sind, auf Fördereinrichtungen zu bestimmten Positionen zu bewegen, in denen bestimmte Arbeiten an den Karosserien durchgeführt werden. Zum Beispiel können Blechteile hier durch Punktschweißen, Kleben oder Clinchen mit anderen Karosserieelementen verbunden werden, wobei solche Elemente den jeweiligen Karosserieteilen, zum Beispiel durch Roboter, zugeführt werden, bevor die Karosserie zu einer anderen Arbeitsstation weiterbewegt wird. Dabei muss die jeweilige Arbeitsposition genau eingehalten werden, damit diese Arbeiten, insbesondere durch Roboter oder dergleichen, durchgeführt werden können. Hierzu war es bisher erforderlich, je nach Karosserietyp die betreffende Fördereinrichtung einzurichten. Wird eine andere Karosserie für einen anderen Pkw-Typen auf der betreffenden Fördereinrichtung bewegt, sind umständliche Einrichtungsarbeiten erforderlich, die zeitaufwendig und damit kostspielig sind.
Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zunächst eine Fördereinrichtung der erfindungsgemäßen Gattung dahingehend zu verbessern, dass verschiedene Karosserietypen oder verschiedene Karosserieteile auf ein- und derselben Fördereinrichtung förderbar und in der jeweiligen Bearbeitungsstation individuell positionierbar sind.
Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine zweckmäßige Steuer- und Regeleinrichtung für derartige Fördereinrichtungen zu schaffen.
Lösung der Aufgabe betreffend die Fördereinrichtung
Die Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Patentansprüche 1 und 2 gelöst.
Einige Vorteile
Bei Anwendung der Lösung entweder nach Patentanspruch 1 oder 2 können auf ein- und derselben Fördereinrichtung unterschiedliche Kfz-Karosserien, insbesondere Pkw-Karosserien oder Karosserieteile gefördert und unterschiedlich positioniert werden. Die jeweils erforderlichen Daten zum genauen Bestimmen der verschiedenen Bearbeitungspositionen sind in einer Auswerteinheit, die einen Rechner und Datenspieler umfassen kann, für die unterschiedlichen Karosserien gespeichert. Die taktweise herangeförderten Karosserien oder Karosserieelemente werden entweder von einer Laservorrichtung erfasst, dessen Messwerte an die Auswerteinheit weitergegeben, dort für den jeweiligen Typ mit den gespeicherten Daten verglichen und dann an eine Steuer- oder Regeleinrichtung, zum Beispiel einem SPS, weitergeben werden, durch die der motorische Antrieb für die Bewegung des betreffenden Skids gesteuert oder geregelt wird, so dass für den jeweiligen Karosserietyp vorbestimmte Bearbeitungspositionen genau bestimmt und angesteuert werden können. Hierdurch ist es zum Beispiel möglich, unterschiedliche Karosserietypen auf ein und derselben Fördereinrichtung gemischt zu fahren. Die Laservorrichtung kann zum Beispiel einen Lasertaster umfassen, der an einer bestimmten Stelle, zum Beispiel an der Stirnseite der betreffenden Fördereinrichtung, angeordnet ist und jeweils den Abstand zu der herangeförderten Karosserie oder den Skid misst, so dass bei Erreichen der vorbestimmten Position für den jeweiligen Karosserietyp die Auswerteinheit einen entsprechenden Steuer- oder Reglerimpuls über die SPS oder dergleichen an den motorischen Antrieb des Skids weitergibt, der dann die Karosserie an genau vorbestimmter Stelle anhält, so dass dort die betreffenden Arbeiten, zum Beispiel Punktschweißen, Kleben oder dergleichen, insbesondere unter Einsatz von Robotern, durchgeführt werden können.
Wird statt eines Lasertasters mindestens ein Induktivgeber verwendet, so kann dieser die Position des Skids erfassen. Erreicht ein Skid den Induktivgeber, wird die erfasste Position an die Auswerteinheit gegeben, die dann die erfasste Position mit den gespeicherten Daten vergleicht und daraufhin über eine Speicher-Programmierbare-Steuerung (SPS) den motorischen Antrieb, insbesondere einen Elektromotor, der zum Beispiel eine Rollenbahn antreibt, solange steuert bzw. regelt, bis die jeweils vorbestimmte Position auf der Fördereinrichtung erreicht ist, wo dann der motorische Antrieb gestoppt wird, damit die erforderlichen Arbeiten durchgeführt werden können. Auch auf diese Weise lässt sich die jeweilige Position sehr präzise ansteuern.
In Patentanspruch 3 ist eine vorteilhafte Ausführungsform beschrieben. Bei dieser erfolgt die Höhenverstellung durch eine oder mehrere motorisch angetriebene Kurvenwalzen. Diese bestehen aus zylindrischen Körpern, in deren Peripherien Nuten eingearbeitet sind, in die Rollenbolzen eingreifen. Die Form und/oder Steigung der Nuten stellen das Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungsprofil dar, mit der die Höhenverstellung erfolgt.
Lösung der Aufgabe betreffend die Steuerung oder Regelung
Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 4 wiedergegebenen Merkmale gelöst.
Einige Vorteile
Patentanspruch 4 beschreibt eine vorteilhafte Steuer- oder Regeleinrichtung, die mindestens einen Lasertaster oder einen Induktivgeber, eine Auswerteinheit mit Datenspeicher und Rechner und zum Beispiel eine Speicher-Programmierbare-Steuerung (SPS) und einen motorischen Antrieb für den betreffenden Skid umfasst.
Einige Vorteile
Patentanspruch 5 beschreibt eine vorteilhafte Anwendung einer Laservorrichtung mit einer Auswerteinrichtung und einer SPS oder mit einem Induktivgeber und einer Auswerteinrichtung, eine Auswerteinrichtung und einer SPS und einem motorischen Antrieb bei Fördereinrichtungen der vorausgesetzten Gattung.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, in der die Erfindung – teils schematisch – veranschaulicht ist. Es zeigen:
1 einen Teil einer Fördereinrichtung zum intermittierenden Fördern von Pkw-Karosserien in der Seitenansicht;
2 eine Darstellung entsprechend 1, wobei die Karosserie um einen gewissen Betrag in Förderrichtung weiterbewegt wurde;
3 eine Darstellung entsprechend 1 und 2, wobei die Karosserie die jeweilige Endposition (Anhalteposition) erreicht hat;
4 eine Draufsicht auf eine Fördereinrichtung mit einem Induktivgeber bei einer weiteren Ausführungsform;
5 eine weitere Ausführungsform in der Seitenansicht in einer ersten Transportstellung (ohne Karosserie) und
6 die aus 5 ersichtliche Vorrichtung in einer weiteren Transportstellung (ebenfalls ohne Karosserie).
In den 1 bis 4 ist mit dem Bezugszeichen 1 eine Pkw-Karosserie oder ein Karosserieelement bezeichnet, die bzw. das auf einem Transportmittel 2, auch „Skid” genannt, angeordnet und auf einem Fördersystem, zum Beispiel einer durch einen Motor 3 angetriebenen Rollenbahn (im Einzelnen nicht dargestellt), in Richtung X transportierbar ist. Die Rollenbahn ist Teil einer Fördereinrichtung 4, die einen gestellartigen Rahmen 5 umfasst, der die Rollenbahn im Abstand vom Boden 6 trägt. Mehrere dieser gestellartigen Rahmen 5 können in Förderrichtung X hintereinander angeordnet sein und insgesamt die Fördereinrichtung bilden. Es ist auch möglich, den gestellartigen Rahmen 5 in vertikaler Richtung höhenverstellbar auszubilden, insbesondere ihn mit motorisch angetriebenen Hubmitteln auszugestalten, um die Karosserie 1 auf den jeweiligen Skid 2 anzuordnen (siehe 5 und 6). Es ist möglich, die Karosserie 1 am Anfang der Förderbahn (nicht dargestellt) durch einen Roboter aufzusetzen.
Der Motor 3 ist als Elektromotor ausgebildet und kann steuer- oder regelbar sein, um den Skid 2 und damit die Karosserie 1 in Richtung X mit unterschiedlicher Geschwindigkeit anzutreiben und ihn in der jeweils vorgegebenen Bearbeitungsstellung genau zu positionieren und zu stoppen.
Bei der Ausführungsform nach den 1 bis 3 ist dem gestellartigen Rahmen 5 auf der einen Seite im Abstand zum Boden 6 eine als Lasertaster 7 ausgebildete Laservorrichtung zugeordnet, die ihre Werte an eine Auswerteinheit 8 weitergibt, die zum Beispiel einen elektronischen Speicher oder einen Rechner umfassen kann, in dem genaue Koordinaten bzw. Messwerte gespeichert sind, die die einzelnen Bearbeitungspositionen, die von dem Skid angesteuert sind, der jeweiligen Karosserietypen beinhalten.
Bei der Position nach 1 hat der Lasertaster 7 das Maß ΔL₁ und in der Position der 2 das Maß ΔL₂ und in der Position nach 3 das Maß ΔL₃ ermittelt. Letzteres entspricht der genauen Bearbeitungsposition, in der der Motor 3 abgeschaltet und damit der Skid 2 dorthin bewegt und positioniert wird.
Die Auswerteinheit 8 gibt die Signale an eine bei der dargestellten Ausführungsform als Speicher-Programmierbare-Steuerung (SPS) 9 ausgebildete Vorrichtung weiter, durch die der Motor 3 gesteuert wird. Es ist auch möglich, eine Regeleinrichtung vorzusehen. Der Motor 3 kann z. B. mit unterschiedlichen Geschwindig keiten angetrieben werden. Während also in den 1 und 2 das Skid 2 positionsmäßig erfasst und die Messungen ΔL₁ und ΔL₂ an die Auswerteinheit weitergegeben werden, wird in der Position nach 3 der Motor 3 und damit der motorische Antrieb für die Rollenbahn gestoppt, so dass die jeweiligen Arbeiten durch Roboter, insbesondere Schweißzangen oder dergleichen (gleichfalls nicht dargestellt), durchgeführt werden können.
Bei der Ausführung nach 4 ist statt eines Lasertasters 7 eine als Induktivgeber 10 ausgebildete Induktivgebervorrichtung vorgesehen, die die jeweiligen Messwerte für den jeweiligen Karosserietyp erfasst und an eine Auswerteinheit 8, z. B. an einen Frequenzumrichter mit eigener SPS, weitergibt, wo die Messwerte jeweils mit den gespeicherten Datenmengen verglichen und der Motor 3 für die Rollenbahn über die Steuer- oder Regeleinheit 9 zum Beispiel eine SPS gesteuert oder geregelt wird, bis die Karosserie 1 die jeweils vorbestimmte Bearbeitungsposition erreicht hat.
In den 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der für Teile gleicher Funktion die gleichen Bezugszeichen wie bei der vorbeschriebenen Ausführungsform verwendet wurden.
Die Ausführungsform nach den 5 und 6 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach den 1 bis 4 zunächst dadurch, dass die Vorrichtung über mehrere motorisch angetriebene Kurvenwalzen 11, 12 in Richtung A bzw. B höhenverstellbar angeordnet ist. Die Kurvenwalzen 11 und 12 weisen eingearbeitete Nuten auf, die den Bewegungsablauf bestimmen. In die jeweiligen Nuten 13 bzw. 14 greifen Rollenbolzen 15 bzw. 16 ein, die an Schlitten 18 bzw. 19 angeordnet sind und die das jeweilige Transportmittel 2 tragen, von denen wenigstens einige motorisch angetrieben sind. Die Kurvenwalzen 11 und 12 sind durch steuer- oder regelbare Motoren 20, 21 angetrieben. Statt mehrerer Kurvenwalzen kann auch nur eine Kurvenwalze vorgesehen sein, die motorisch angetrieben ist. Über Kardanwellen kann die Höhenverstellung in diesen oder in allen Fällen erfolgen.
Bei 22 sind zumindest teilweise angetriebene motorische Rollen einer Rollenbahn angeordnet, auf denen das Transportmittel 2 bzw. das Skid in die gewünschte Förderrichtung X angetrieben wird.
Bei 25 ist eine Positionsabfrage angeordnet, die in einen Frequenzumrichter mit eigener Speicher-Programmierbarer-Steuerung (SPS) einbezogen ist, die auch mit dem Lasersensor 7 in Verbindung steht.
Bei 24 ist eine weitere Erkennungsstation oder Sensor angeordnet, die einen Initiator umfasst, der das Transportmittel 2 von schnell auf langsam umschaltet. Diesem Initiator ist ein Motor 3 zugeordnet. Bei 26 kann ein weiterer Initiator vorgesehen sein, der die Position erfasst, was aber nicht zwingend notwendig ist. Die mit relativ höherer Geschwindigkeit ankommenden Transportmittel 2 werden von dem Initiator 24 erfasst und der Antriebsmotor der Rollenbahn 22 auf langsame Fahrt umgeschaltet, so dass das Transportmittel 2 mit geringerer Geschwindigkeit bei 25 ankommt.
In der jeweiligen Auswerteeinheit der SPS können die Werte abgespeichert und die verschiedenen Antriebe in eine gemeinsame Steuer- oder Regelungseinrichtung einbezogen sein.
Auf diese Weise ist es möglich, unterschiedliche Karosserien, zum Beispiel Pkw-Karosserien oder Karosserieteile auf ein- und derselben Transportvorrichtung zu fördern und in die jeweilige Bearbeitungsstellung genau zu transportieren und anzuhalten.
Die in der Zusammenfassung, in den Patentansprüchen und in der Beschreibung beschriebenen sowie aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

1: Pkw-Karosserie, Lkw-Karosserie, Karosserieelement, Karosserie
2: Transportmittel, Skid
3: Motor, motorischer Antrieb
4: Fördereinrichtung
5: Rahmen, gestellartiger
6: Boden
7: Lasertaster, Laservorrichtung, Lasersensor
8: Auswerteinheit
9: Steuer- oder Regeleinheit, SPS
10: Induktivgebervorrichtung, Induktivgeber
11: Kurvenwalze
12: Kurvenwalze
13: Nut
14: Nut
15: Rollenbolzen
16: Rollenbolzen
17: Rollenbolzen
18: Schlitten
19: Schlitten
20: Motor
21: Motor
22: Rollen, Rollenbahn
23: Positionsabfrage
24: Erkennungsstation, Sensor
25: Motor
26: Initiator
X: Förderrichtung
A: Hubrichtung
B: Hubrichtung
ΔL₁: Maß
ΔL₂: Maß
ΔL₃: Maß
SPS: Speicher-Programmierbare-Steuerung

Claims

Fördereinrichtung für Kfz-, insbesondere Pkw-Karosserien (1) oder für Karosserieelemente, die auf Transportmitteln (2) – Skid – zur jeweiligen Bearbeitungsposition durch motorischen Antrieb (3) bewegbar und in jeweils vorbestimmter Position der Fördereinrichtung (4) anhaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Fördereinrichtung (4) wenigstens eine Laservorrichtung (7) zugeordnet ist, die für den jeweils auf der Fördereinrichtung (4) geförderten Typ der Karosserie (1) die jeweilige Position der Karosserie oder des Skids (2) misst, wobei die Laservorrichtung (7) den Messwert an eine Auswerteinheit (8) weiterleitet, wo er mit gespeicherten Daten für den jeweiligen Karosserietyp verglichen und eine vorbestimmte Position der Fördereinrichtung (4) durch den gesteuerten oder geregelten motorischen Antrieb (3) anfahrbar und daraufhin der motorische Antrieb (3) abschaltbar ist.
Fördereinrichtung für Kfz-, insbesondere Pkw-Karosserien (1) oder für Karosserieelemente, die auf Transportmitteln (2) – Skid – zur jeweiligen Bearbeitungsposition durch motorischen Antrieb (3) bewegbar und in jeweils vorbestimmter Position der Fördereinrichtung (4) anhaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Fördervorrichtung (4) wenigstens eine Induktivgebervorrichtung (10) zugeordnet ist, die die jeweilige Position des Skids (2) erfasst und die vorgegebenen Messdaten an eine Auswerteinheit (8) weiterleitet, wo sie mit gespeicherten Daten für die verschiedenen Karosserien (1) verglichen werden, wobei der motorische Antrieb (3) den Skid (2) solange weiterbewegt, bis die jeweils vorbestimmte Bearbeitungsposition für die betreffende Karosserie (1) erreicht ist, woraufhin der gesteuerte oder geregelte motorische Antrieb (3) abschaltbar ist.
Fördereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung durch eine oder durch mehrere motorisch angetriebene Kurvenwalzen höhenverstellbar ist.
Steuer- oder Regeleinrichtung für einen motorischen Antrieb (3) eines Transportmittels (2) zum Fördern von Kfz- oder Pkw-Karosserien (1), dadurch gekennzeichnet, dass durch Abstandsbestimmungen (ΔL₁ bis ΔL₃) mittels einer Laservorrichtung (7) die jeweilige Position des Transportmittels (2) erfasst und mit den in einer Auswerteinheit (8) gespeicherten Daten verglichen und für die jeweilige Karosserie (1) die jeweilige Bearbeitungsposition durch Steuern oder Regeln eines Antriebsmotors (3) angefahren wird, wo der motorische Antrieb (3) abschaltbar ist.
Steuer- oder Regeleinrichtung für eine Fördereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Positionsabfrage (25) und eine Auswerteinrichtung vorgesehen sind, die in eine Steuer- oder Regelungsschleife mit einem Frequenzumrichter mit eigener SPS einbezogen sind, die auch mit dem Lasersensor in regelungs- oder steuerungstechnischer Verbindung stehen.