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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten einer Vielzahl von
ersten und zweiten Werkstücken.
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Es
ist allgemein bekannt, dass industrielle Produkte wie beispielsweise
Automobilkarosserien aus einer Vielzahl von einzelnen Werkstücken zusammengefügt sind.
Aufgrund der stetig steigenden Anforderungen der Kunden nach Individualisierung steigt
die Formvielfalt der herzustellenden Werkstücke. Aber auch die Farbvielfalt,
beispielsweise der Automobilkarosserien und der zugehörigen Anbauteile
wie Stossfänger
oder Spiegelgehäuse,
nimmt stetig zu.
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Dies
hat zur Folge, dass sich insbesondere beim Lackieren derartiger
Werkstücke
zwischen verschiedenen kundenspezifischen Ausführungsvarianten ein- und derselben
Werkstückart,
wie beispielsweise einem Stossfänger,
teilweise erhebliche Unterschiede in dem erforderlichen Aufwand
des jeweiligen Bearbeitungs- beziehungsweise Lackierprozesses ergeben.
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Beispielsweise
erfordert ein Stossfänger
mit Einlassungen für
Nebelscheinwerfer einen höheren Lackieraufwand
als der gleiche Stossfänger
ohne Einlassungen. Auch das Lackieren eines Werkstückes in
einer schwierig zu lackierenden Farbe, wie beispielsweise gelb,
welches sich durch eine geringe Deckkraft auszeichnet, erfordert
einen erhöhten
Lackieraufwand beziehungsweise sogar einen zusätzlichen Lackier schritt gegenüber dem
Lackieren desselben Werkstückes
beispielsweise in der Farbe schwarz, welche eine hohe Deckkraft
aufweist. D. h. ein Werkstück
wird bedarfsweise wiederholt lackiert, wobei vorzugsweise eine Abdunstzeit
zwischen den Lackierschritten vorgesehen ist.
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Insbesondere
bei automobilen Anbauteilen ist in einer industriellen Lackieranlage
eine Vielzahl von verschieden geformten Werkstücken in einer Vielzahl von
verschiedenen Farben zu lackieren, was zu einem jeweils unterschiedlichen
Zeitbedarf in der Bearbeitung führt.
Die Werkstücke
durchlaufen beispielsweise abhängig
von deren zu lackierenden Material auch eine unterschiedliche Anzahl
von Prozessschritten, einige wiederholen sich (2 Schicht Auftrag),
einige entfallen (z. B. Beflämmen).
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Entsprechende
industrielle Lackieranlagen sind zumeist für eine Mehrzahl von verschiedenen
zu lackierenden Werkstücken
ausgelegt. Die Werkstücke
werden mittels eines Fördersystems
von einem Bearbeitungsbereich der Lackieranlage zum jeweils nächstfolgenden
transportiert. Häufig
haben derartige Fördersysteme
die Struktur eines geschlossenen Ringes, wobei die unlackierten
Werkstücke
zumeist in einem Aufgabebereich der Lackieranlage auf einen von
dem Fördersystem
transportierten Werkstückträger angebracht
werden. Zusammen mit dem Werkstückträger durchlaufen
die Werkstücke
wie an einer Perlenschnur die jeweiligen Bearbeitungsbereiche der
Lackieranlage und werden als fertig lackierte Werkstücke in einem
Abnahmebereich der Lackieranlage von dem Werkstückträger entfernt. Der nunmehr leere
Werkstückträger wird
dann wieder zum Aufnahmebereich gefördert.
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Aus
der
DE 100 08 890
A1 ist eine Lackiervorrichtung mit einer Lackierstation
bekannt, in der Lack auf einen in die Lackierstation eingebrachten Gegenstand
aufgebracht werden kann. Mit einem stationären Fördersystem kann der Gegenstand
von außerhalb
der Lackierstation in die Lackierstation hinein und von dort wieder
nach außerhalb
transportiert werden. Das Fördersystem
umfasst eine Zuführ-Fördereinrichtung mit einer Zuführ-Antriebseinrichtung
und einem Zuführ-Tragelement und eine
Abführ-Fördereinrichtung
mit einer Abführ-Antriebseinrichtung
und einem Abführ-Tragelement.
Die Zuführ- und
die Abführ-Antriebseinrichtung
sind jeweils außerhalb
der Lackierstation angeordnet und sie können das Zuführ- und
das Abführ-Tragelement
in die Lackierstation so hineinbewegen, dass diese ineinander greifen
und das Zuführ-
und das Abführelement
wieder aus der Lackierstation heraus bewegen können.
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In
der
WO 2005/120733
A1 ist beispielsweise die Struktur eines derartigen Fördersystems
mit verschiedenen Bearbeitungsbereichen dargestellt. Es besteht
zudem die Möglichkeit,
Werkstückträger an einer
Verzweigung der Förderstrecke
aus der Kreisstruktur zu einem weiteren Bearbeitungsbereich oder
einem Bypass auszuschleusen und in Förderrichtung nachfolgend in
die Kreisstruktur wieder einzuschleusen.
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Nachteilig
an dieser Vorgehensweise ist insbesondere, dass bei einem unterschiedlichen
erforderlichen Bearbeitungsaufwand für erste, zweite und weitere
Werkstücke,
welche zumindest teilweise in gemeinsamen Bearbeitungsbereichen
bearbeitet werden, der jeweils höchste
Bearbeitungsaufwand maßgeblich
ist für
die benötigte
Bearbeitungskapazität
der jeweiligen Bearbeitungsbereiche. Je nach Werkstücken und
durchzuführenden
Bearbeitungsschritten ergeben sich Zeiten, in welchen die Bearbeitungskapazitäten in den
Bearbeitungsbereichen nicht genutzt werden.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren
anzugeben, welches eine bessere Ausnutzung der Bearbeitungskapazitäten gestattet.
Aufgabe der Erfindung ist es auch, einen entsprechenden Bearbeitungsbereich hierfür anzugeben.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Verfahren zum Bearbeiten einer Vielzahl von ersten und zweiten
Werkstücken
mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und durch einen Bearbeitungsbereich
nach Anspruch 16.
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Demgemäß ist das
Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstücke sequentiell
einem zumindest teilweise gemeinsamen Bearbeitungsprozess zugeführt werden,
wobei Werkstücke in
wenigstens zwei Bearbeitungsschritten in wenigstens zwei räumlich entfernten
Bearbeitungsbereichen bearbeitet werden und ein Transport der Werkstücke zwischen
den jeweiligen Bearbeitungsbereichen durch ein gemeinsames Fördersystem
erfolgt, wobei die Werkstücke
für einen
jeweiligen Bearbeitungsschritt auf einer dem Fördersystem zugehörigen Förderstrecke
in den jeweiligen Bearbeitungsbereich ein- und ausgefördert werden
und wobei verfahrensgemäß erste
und zweite Werkstücke
in wenigstens einem gemeinsamen Bearbeitungsbereich von entgegengesetzten
Seiten der quer durch den Bearbeitungsbereich verlaufend angeordneten
Förderstrecke
jeweils ein- und/oder ausgefördert
werden, wobei beim Einfordern in den gemeinsamen Bearbeitungsbereich
ein Lesevorgang eines mit dem Werkstück und/oder mit dem Werkstückträger verbundenen
Datenträgers
erfolgt und wobei die ausgelesenen Daten Informationen über das
betreffende Werkstück
und die durchzuführenden
Bearbeitungsschritte enthalten.
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Die
Struktur des Fördersystems
ist hierbei zwangsläufig
nicht ausschließlich
als ringförmig,
sondern vielmehr als zumindest teilweise maschenförmig anzusehen.
Die maschenförmige
Struktur ermöglicht
die Auswahl eines individuellen Förderweges für ein Werkstück beziehungsweise
für eine Gruppe
von Werkstücken
durch die jeweiligen Bearbeitungsbereiche. Der Förderweg ist vorzugsweise so
zu bestimmen, dass die vorhandenen Bearbeitungskapazitäten der
Bearbeitungsbereiche möglichst
vollständig
genutzt werden.
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Je
nach Aufkommen der zu bearbeitenden Werkstücke ist bei einer größeren Anzahl
von nacheinander zu bearbeitenden ersten Werkstücken ein gemeinsamer Förderweg
für diese
denkbar, welcher dann für
eine nachfolgende größere Anzahl
an nacheinander zu bearbeitenden zweiten Werkstücken verändert wird, wobei beispielsweise
die Form der ersten und zweiten Werkstücken identisch ist, aber andere
Bearbeitungsschritte erforderlich sind.
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Ein
erfindungswesentliches Merkmal des Verfahrens ist, dass die Förderstrecke
durch wenigstens einen Bearbeitungsbereich bedarfsweise bidirektional
betrieben wird, wohingegen gemäß dem Stand
der Technik die Förderstrecken
durch Bearbeitungsbereiche nur in einer Richtung betrieben werden.
Dies ermöglicht
einen verkürzten
Förderweg
eines Werkstückes
zwischen verschiedenen maschenähnlich
mit einem Fördersystem
verbundenen Bearbeitungsbereichen, weil in einen Bearbeitungsbereich
nunmehr nicht nur von einer vorgegebenen Seite eingefördert werden
kann, sondern eine Einförderung
von beiden Seiten möglich
ist. Transporte des Werkstückes
außerhalb
des Arbeitsbereiches von seinem zweiten Ende zu seinem ersten Ende
um diesen nachfolgend zum Bearbeiten vom ersten Ende zum zweiten
Ende zu durchlaufen, entfallen somit in vorteilhafter Weise. Das
vermaschte Fördersystem wird
dadurch einfacher und die Transportzeiten werden reduziert.
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Weitere
Ausführungsvarianten
des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Bearbeitungsschritt
ein Beschichtungsvorgang erfolgt und dass der Beschichtungsvorgang
in einer Lackierkabine mittels wenigstens eines Lackierroboters
erfolgt.
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Gerade
Beschichtungs- beziehungsweise Lackiervorgänge sind durch eine hohe Variantenvielfalt
der zu lackierenden Werkstücke
gekennzeichnet, weshalb die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens
hierbei besonders zum Tragen kommen.
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Der
Einsatz eines Lackierroboters für
die Beschichtung von Werkstücken
ermöglicht
in vorteilhafter Weise eine reproduzierbare Lackierqualität bei einer
im Voraus bekannten Bearbeitungszeit für einen jeweiligen Bearbeitungsschritt.
Die Möglichkeiten
einer verbesserten Ausnutzung der vorhandenen Bearbeitungskapazitäten der
Bear beitungsbereiche, beispielsweise mittels eines übergeordneten
Steuersystems, sind hierdurch steigerbar.
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Eine
weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch
gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Bearbeitungsschritt ein Trocknungsvorgang
des Werkstückes
erfolgt, beispielsweise nach einer Lackierung oder einem Reinigungsvorgang.
Der entsprechende Bearbeitungsbereich weist in diesem Fall beispielsweise
einen Ofen oder Strahlungstrockner auf. Aber auch eine Reinigung
eines Werkstückes
in einem dafür
vorgesehenen Bearbeitungsbereich ist als ein möglicher Bearbeitungsschritt
anzusehen.
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In
einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden wenigstens erste Werkstücke
in den wenigstens einen gemeinsamen Bearbeitungsbereich von derselben
Seite der Förderstrecke
ein- und ausgefördert.
Die Förderzeiten
der Werkstücke zwischen
den Bearbeitungsbereichen sind dadurch je nach gegebenen Randbedingungen
weiter reduzierbar.
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Als
vorteilhaft bezüglich
einer reduzierten Förderzeit
erweist es sich auch, dass ein Werkstück während des Förderns durch einen Bearbeitungsbereich
darin zumindest partiell gleichzeitig bearbeitet wird.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
werden in einem dafür
vorgesehenen Bearbeitungsbereich an einem eingeförderten Werkstück mehrere Bearbeitungsschritte
durchgeführt.
Die Förderzeit
ist dadurch weiter reduzierbar.
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In
einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt in dem
wenigstens einen gemeinsamen Bearbeitungsbereich wenigstens ein
Bearbeitungsschritt für
erste und zweite Werkstücke
unterschiedlich. So werden beispielsweise erste Werkstücke mit
einem Basislack lackiert während
zweite Werkstücke
mit einem Grundierungslack lackiert werden, was üblicherweise in verschiedenen
Bearbeitungsbereichen erfolgt. Die Möglichkeiten der verbesserten
Ausnutzung der Bearbeitungskapazitäten werden dadurch weiter gesteigert.
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In
einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes werden Werkstücke vor
der Bearbeitung auf einem Werkstückträger angeordnet und
dann der Bearbeitung zugeführt.
Dadurch wird das Fördern
der Werkstücke
bei reduzierten Anordnungstoleranzen vereinfacht. Das Fördern erfolgt vorzugsweise
mit einem Boden- oder
mit einem Hängeförderer.
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Eine
weitere Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
dass das Fördersystem und/oder
die zugehörigen
Förderstrecken
zumindest abschnittsweise mit einer jeweils angepassten Fördergeschwindigkeit
betrieben werden. Hierdurch lässt
sich der Förderfluss
der Werkstücke
zwischen den verschiedenen Bearbeitungsbereichen noch variabler
gestalten und die Ausnutzung der vorhandenen Bearbeitungskapazitäten weiter
steigern. Ähnliche
Vorteile ergeben sich aus dem zumindest abschnittsweisen Betreiben
des Fördersystems und/oder
der zugehörigen
Förderstrecken
in einer jeweils angepassten Förderrichtung.
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In
einer weiteren Verfahrensvariante wird ein zumindest abschnittsweiser
unterschiedlicher Förderweg
für erste
und zweite Werkstücke
mittels wenigstens einer schaltbaren Abzweigung im Fördersystem
vorgegeben. Diese ist beispielsweise eine Weiche oder auch ein Drehtisch,
welcher an wenigstens drei Seiten mit dem weiteren Fördersystem
verbunden ist. Der Förderfluss
der Werkstücke
zwischen den verschiedenen Bearbeitungsbereichen ist damit besonders
einfach beeinflussbar.
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In
einer bevorzugten Verfahrensvariante werden Werkstücke zwischen
zwei Bearbeitungsschritten in einem Pufferbereich des Fördersystems zwischengespeichert.
Dies ermöglicht
eine zeitliche Entzerrung eventuell anfallender Spitzen von benötigter Bearbeitungskapazität und stellt
eine weitere Steuermöglichkeit
zur verbesserten Ausnutzung der Bearbeitungskapazitäten dar.
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In
einer besonders bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird nach einem fördertechnisch
bedingten Übergang
eines Werkstückträgers und/oder
eines Werkstückes
auf eine Förderstrecke,
die in einen gemeinsamen Bearbeitungsbereich führt, vor Einfordern in den
Bearbeitungsbereich ein mit dem Werkstückträger und/oder dem Werkstück verbundener
Datenträger
automatisch mittels einer Lesevorrichtung gelesen.
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Derartige
Datenträger
enthalten Informationen über
das betreffende Werkstück
und die durchzuführenden
Bearbeitungsschritte. Diese Informationen werden beispielsweise
einem übergeordneten Steuersystem
zugeführt,
welchem darüber
hinaus Daten von weiteren Bearbeitungsbereichen zugeführt werden.
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Basierend
auf diesen Daten und weiteren Produktionsdaten ermittelt das Steuersystem
beispielsweise selbsttätig
die jeweiligen Förderwege
der Werkstücke
und/oder Warenträger
und steuert den Förderfluss
der Werkstücke
durch Schalten der entsprechenden Abzweigungen im Fördersystem.
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Durch
Lesen der Datenträger
an den Lesestellen des gemeinsamen Bearbeitungsbereiches mit bidirektionalem
Fördersystem
werden dem Steuersystem Informationen zur Verfügung gestellt, welche die zuverlässige Steuerung
des Förderflusses
und der Bearbeitungsschritte der Werkstücke vereinfachen.
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe
wird auch gelöst
durch einen Bearbeitungsbereich für das Bearbeiten von Werkstücken entsprechend
dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, mit einer einem
Fördersystem
zugehörigen
Förderstrecke
zum Ein- und Ausfördern
von Werkstückträgern und/oder auf
diesen angeordneten Werkstücken.
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Der
Bearbeitungsbereich ist dadurch gekennzeichnet, dass die Förderstrecke
bidirektional betreibbar ist und dass zwischen beiden Anschlussstellender
Förderstrecke
an das weitere Fördersystem
einerseits und der Ein- beziehungsweise Austrittsstelle der Förderstrecke
in den Bearbeitungsbereich andererseits jeweils wenigstens eine
Lesevorrichtung zum Lesen eines mit einem Werkstück und/oder Werkstückträger verbundenen
Datenträgers
vorgesehen ist.
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Derartige
Datenträger
enthalten Informationen über
das betreffende Werkstück
und die durchzuführenden
Bearbeitungsschritte. Bei einem ringförmigen Fördersystem ist zumeist ein
einziger Lesevorgang vor Einfördern
des Werkstückes
in den Bearbeitungsbereich, in welchem der erste Bearbeitungsschritt
ausgeführt
wird, ausreichend. Die gelesenen Daten werden dann beispielsweise über ein übergeordnetes
Steuer system an den jeweils nachfolgenden Bearbeitungsbereich weitergeleitet.
Beim Einfördern
des Werkstückes
in den nachfolgenden Bearbeitungsbereich wird lediglich die Information
erfasst, dass ein Werkstück
in diesen eingefördert
wurde, die Detailinformation wird von dem vorangehenden Bearbeitungsbereich übernommen.
Entlang eines Förderweges
ohne Abzweigungen ist dies ausreichend, weil die Reihenfolge der
Werkstücke
längs des
Förderweges
nicht veränderbar
ist.
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Ein
bidirektionaler Förderweg
durch einen Bearbeitungsbereich ist an seinen beiden Enden zwangsläufig mit
Abzweigmöglichkeiten
versehen, wenn er in einem vermaschten Fördersystem eingebunden ist.
Die Reihenfolge der Werkstücke
ist daher veränderbar.
Mehrere längs
einer gemeinsamen Förderstrecke
angeordnete Bearbeitungsbereiche sind in diesem Zusammenhang als
ein einziger Bearbeitungsbereich anzusehen, der an seinen beiden
Enden mit je einer Lesestelle versehen ist.
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Eine
Steuerung der Bearbeitungsschritte in einem Bearbeitungsbereich
mit bidirektionalem Fördersystem
wird durch eine beidseitige Lesevorrichtung deutlich vereinfacht.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten
sind den weiteren abhängigen
Ansprüchen
zu entnehmen.
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Anhand
der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele sollen die
Erfindung näher beschrieben
werden.
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Es
zeigen:
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1a ein
erstes Bearbeitungssystem in einem ersten Verfahrenszustand,
-
1b das
erste Bearbeitungssystem in einem zweiten Verfahrenszustand,
-
1c das
erste Bearbeitungssystem in einem dritten Verfahrenszustand,
-
2a ein
zweites Bearbeitungssystem in einem ersten Verfahrenszustand,
-
2b das
zweite Bearbeitungssystem in einem zweiten Verfahrenszustand und
-
3 ein
Beispiel für
einen Werkstückträger mit
Werkstücken
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1a zeigt
ein erstes Bearbeitungssystem 30 in einem ersten Verfahrenszustand 10a.
Das Bearbeitungssystem 30 weist einen ersten 12,
einen zweiten 14 und einen dritten 16 Bearbeitungsbereich zum
Bearbeiten von Werkstücken
auf. Jeder Bearbeitungsbereich ist in diesem Beispiel als umgrenzte Lackierkabine
anzusehen, durch welche eine jeweilige Förderstrecke 18, 20, 22 angeordnet
ist.
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Mittels
der Förderstrecken 18, 20, 22 sind Werkstücke 1, 2,
welche beispielsweise auf einem Werkstückträger angeordnet sind, in die
Lackierkabinen 12, 14, 16 ein- und auch wieder
ausförderbar. Jede
Lackierkabine 12, 14, 16 ist mit jeweils
zwei Lackierrobotern 36 ausgestattet, mit welchen eine
Vielzahl von verschiedenen Lacken aufgetragen werden kann. Die Anzahl
an Lackierrobotern kann aber auch nur 1 oder auch bedeutend mehr,
beispielsweise acht betragen oder es ist aber auch ein rein manueller
Bearbeitungsbereich denkbar. Vorzugsweise ist ein Lackierroboter 36 mit
6 Freiheitsgraden der Bewegung vorgesehen, weil dies ein Erreichen
jedes Raumpunktes im jeweiligen Arbeitsbereich des Roboters 36 mit
jeder Orientierung ermöglicht,
aber auch eine Anordnung eines derartigen Roboters 36 auf
einer sogenannten siebenten Achse oder einer Tragesäule ist
selbstverständlich
innerhalb des Erfindungsgedanken. Die Roboter 36 können sich
voneinander unterscheiden, beispielsweise in deren Ausführung und in
Art oder Anzahl der applizierbaren Lacke. Ein Lackieren eines Werkstückes während des
Förderns durch
die Lackierkabine ist in beiden Förderrichtungen vorgesehen.
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Die
Lackierkabinen 12, 14, 16 sind ein exemplarisches
Beispiel für
einen Bearbeitungsbereich, eine reale industrielle Lackieranlage
weist neben den Lackierkabinen für
die verschiedenen Lacke beispielsweise auch Reinigungs-, Trocken-,
Nacharbeitungs- und/oder Pufferbereiche auf, wobei selbstverständlich auch
die Möglichkeit
eines fördertechnischen
Bypasses gegeben ist.
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Das
Fördersystem
weist die drei die Lackierkabinen querenden Förderstrecken 18, 20, 22 auf, welche
an einer ersten 32 und einer zweiten 34 schaltbaren
Abzweigung fördertechnisch
zu zwei Maschen verbunden sind, wobei zu jeder schaltbaren Abzweigung
noch je eine weitere Förderstrecke
geschaltet ist, über
welche die Werkstücke 1, 2 in
das Bearbeitungssystem 30 gefördert werden können beziehungsweise
aus diesem hinaus. Üblicherweise sind
diese beiden Förderstrecken
au ßerhalb
des Bearbeitungssystems miteinander verbunden, so dass Werkstückträger nach
Entnahme der fertig lackierten Werkstücke wieder mit unlackierten
Werkstücken
bestückt
werden können
und dem Bearbeitungssystem erneut zugeführt werden.
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Im
gezeigten ersten Verfahrenszustand 10a ist ausschließlich eine
Vielzahl von ersten Werkstücken 1 zu
lackieren, welche als Dreieck angedeutet sind, in Wirklichkeit aber
beispielsweise Stossfänger für Automobilkarosserien
oder auch Automobilkarosserien selbst sein können. Der Begriff erste Werkstücke bedeutet
nicht zwangsläufig,
dass erste Werkstücke
sich in Form und/oder den durchzuführenden Arbeitsschritten gleichen
müssen,
er umfasst vielmehr eine – gegebenenfalls
sogar willkürlich
ausgewählte – Gruppe
von zu lackierenden Werkstücken.
Selbstverständlich
sind vom Erfindungsgedanken auch beliebig viele weitere Gruppen
von Werkstücken,
also dritte, vierte, ..., erfasst.
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Im
dargestellten Beispiel 10a sind die ersten Werkstücke 1 als
gleichgeformte Werkstücke
anzusehen, an denen lediglich ein Lackauftrag in gegebenenfalls
unterschiedlicher Farbe zu erfolgen hat. Die in den Bearbeitungsbereich 30 eingeförderten
ersten Werkstücke 1 werden
an der ersten schaltbaren Abzweigung 32 auf die drei Bearbeitungsbereiche 12, 14, 16 verteilt,
in welchen sie dann während
des Durchförderns
lackiert werden. Danach werden sie an der zweiten schaltbaren Abzweigung 34 wieder auf
einer gemeinsamen Förderstrecke
vereint und ausgefördert.
Je nach zu applizierenden Farben ist eine Zuordnung von verschiedenen
Farben zu den Bearbeitungsbereichen sinnvoll um die Anzahl an Farbwechseln
und die damit verbundenen Farbwechselverluste zu reduzieren.
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Die 1b zeigt
dasselbe Bearbeitungssystem 30 nunmehr in einem zweiten
Verfahrenszustand 10b. Es sind lediglich zweite Werkstücke 2 zu
lackieren, welche einerseits größer sind
als die ersten Werkstücke 1 und
zudem drei verschiedene Lackaufträge erfordern. Der erste 12 und
zweite 14 Bearbeitungsbereich sind lediglich dafür vorgesehen,
den ersten und zweiten Lackauftrag durchzuführen – beispielsweise das Applizieren
eines Basislacks – der dritte
Bearbeitungsbereich ist dafür
vorgesehen, neben dem ersten und zweiten Lackauftrag auch den dritten
Lackauftrag – beispielsweise
das Applizieren eines Klarlacks – durchzuführen.
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In
dem Verfahrenszustand 10b sind alle 3 Lackierkabinen nunmehr
fördertechnisch
in Reihe und nicht mehr parallel geschaltet und werden sequentiell
von den zweiten Werkstücken 2 durchlaufen.
Durch diese Reihenschaltung wird in jedem Bearbeitungsbereich genau
ein Bearbeitungsschritt durchgeführt,
was beispielsweise die Anzahl der notwendigen Farbwechsel vorteilhaft
reduziert.
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Die 1c zeigt
dasselbe Bearbeitungssystem 30 nunmehr in einem dritten
Verfahrenszustand 10c. Erste 1 und zweite 2 Werkstücke werden
gemeinsam sequentiell in dem Bearbeitungsbereich 30 bearbeitet.
Es seien erste 1 und zweite 2 Werkstücke mit
je einer Schicht Basislack zu lackieren, wobei bei beiden Werkstücktypen
bei ausgewählten
Lacken, beispielsweise der Farbe gelb, noch eine zweite Lackschicht
der Farbe gelb zu applizieren ist.
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Durch
den zweiten Bearbeitungsbereich 14 werden ausschließlich zweite
Werkstücke 2 gefördert und
bearbeitet, während
durch den dritten Bearbeitungsbereich 16 ausschließlich erste
Werkstücke 1 gefördert und
bearbeitet werden. In den ersten Bearbeitungsbereich 12 werden
bedarfsweise von links erste in der Farbe gelb zu lackierende Werkstücke ein-
und ausgefördert,
während
von rechts bedarfsweise zweite in der Farbe gelb zu lackierende
Werkstücke
ein und ausgefördert
werden, wobei im ersten Bearbeitungsbereich 12 jeweils
einer der zwei bei der Farbe gelb notwendigen Farbaufträge erfolgt.
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2a zeigt
ein ähnliches
zweites Bearbeitungssystem 70 mit 3 Bearbeitungsbereichen 52, 54, 56,
welche jeweils mit Lackierrobotern 76 bestückt sind.
Die drei die Bearbeitungsbereiche querenden Förderstrecken 58, 60, 62 sind
an insgesamt sechs schaltbaren Abzweigungen miteinander verbunden, von
denen in der Fig. vier mit den Bezugsziffern 72, 74, 78, 80 bezeichnet
sind. Weiterhin eingebunden ist ein Pufferbereich 90 des
Fördersystems,
in welchem Werkstücke
zwischengespeichert werden können.
Gezeigt sind in diesem Beispiel auch eine erste 82 und
eine zweite 84 Lesevorrichtung am Anfang der unidirektional
betriebenen Förderstrecken 58, 62 des
vierten 52 und sechsten 56 Bearbeitungsbereiches
sowie eine dritte 86 und vierte 88 Lesevorrichtung
beiderseits der bidirektional betreibbaren Förderstrecke 60 des
fünften
Bearbeitungsbereiches 54.
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Aufgrund
der Vermaschung der Förderstrecken
des Fördersystems
ist es vorteilhaft, derartige Lesevorrichtungen vorzusehen, um so
eine eindeutige Identifikation von auf eine Förderstrecke übergebenen
Werkstücken
sicherzustellen, wobei die Werkstücke beziehungsweise die Werkstückträger mit
einem entsprechenden Datenträger
versehen sind, der die Identifikationsdaten enthält. Die von der Lesevorrichtung
gelesenen Informationen werden dann vorzugsweise an ein übergeordnetes
und nicht gezeigtes Steuersystem übermittelt, beispielsweise
einer Datenverarbeitungsvorrichtung. Anhand dieser Daten und weiteren
Produktionsdaten werden unter Berücksichtigung der jeweiligen
Randbedingungen entsprechende Förderwege
für die
jeweiligen Werkstücke
ermittelt. Die Ergebnisse werden vom Steuersystem zurück an das
Bearbeitungssystem übermittelt und
dort umgesetzt.
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Die 2a zeigt
das zweite Bearbeitungssystem 70 in einem ersten Verfahrenszustand 50a. Es
sind erste und zweite Werkstücke
mit je zwei Lackschichten zu applizieren, wobei die Lackierzeit für erste 1 Werkstücke deutlich
kleiner ist als für
zweite 2 Werkstücke
und wobei zwischen beiden Lackaufträgen eine Abdunstzeit in dem
Pufferbereich 90 erforderlich ist. Eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden
zweiten Werkstücken 2 ist
bereits mit der ersten Lackschicht versehen worden. Ein Teil der
zweiten Werkstücke
befindet sich noch im Pufferbereich 90, ein anderer hat
den Pufferbereich bereits zum Lackieren der zweiten Lackschicht
verlassen. Um trotz der erhöhten
Lackierzeit für
zweite Werkstücke 2 einen
entsprechend hohen Bearbeitungsdurchsatz zu ermöglichen, erfolgt die Lackierung
in dem fünften 54 und
sechsten 56 Bearbeitungsbereich parallel, so dass der Pufferbereich 90 beschleunigt
leer gefahren wird.
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In
das Bearbeitungssystem 70 eingefördert und in dem vierten Bearbeitungsbereich 52 lackiert wird
eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden ersten Werkstücken 1.
Aufgrund des geringeren Lackieraufwandes entspricht der zeitliche
Durchsatz des vierten Bearbeitungsbereiches 52 an ersten
Werkstücken 1 in
etwa dem zeitlichen Durchsatz der parallelen fünften 54 und sechsten 56 Bearbeitungsbereiche
an zweiten Werkstücken 2.
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Die 2b zeigt
das zweite Bearbeitungssystem 70 in einem zweiten Verfahrenszustand 50b. Aus
dem Pufferbereich 90 sind nunmehr alle zweiten Werkstücke 2 ausgefördert. In
dem fünften
Bearbeitungsbereich 54 erfolgt nun in umgekehrter Förderrichtung
der erste Lackauftrag für
erste Werkstücke 1 parallel
zu dem vierten Bearbeitungsbereich 52. Der dadurch erhöhte Durchsatz
an bearbeiteten Werkstücken
wird dabei vom Zwischenpuffer 90 aufgenommen.
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In
einem weiteren, nicht gezeigten Verfahrenszustand mit nur gleichartigen
Werkstücken
mit vergleichbarer Bearbeitungszeit würde beispielsweise der fünfte Bearbeitungsbereich 54 jeweils
für eine bestimmte
Anzahl von aufeinanderfolgenden Werkstücken alternierend parallel
zum vierten 52 oder sechsten 56 Bearbeitungsbereich
betrieben werden, wobei der Pufferbereich 90 die entstehenden Schwankungen
im Durchsatz der Werkstücke
ausgleicht. In diesem Fall wären
erste und zweite Werkstücke
als jeweils eine Anzahl von aufeinanderfolgenden gleichartigen Werkstücken aufzufassen,
welche sogar auch dieselben Bearbeitungsschritte erfordern.
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3 zeigt
ein Beispiel für
einen Werkstückträger 104 mit
Werkstücken 106, 108,
welche als Stossfänger
für Automobilkarosserien
angedeutet sind. Der Werkstückträger 104 befindet
sich auf einer Förderstrecke 102,
einem Bodenförderer
mit Rollen 112. Mit dem Werkstückträger 104 verbunden
ist ein Datenträger 110,
welcher Daten über
die zu bearbeitenden Werkstücke 106, 108 enthält und welche
mit einer Lesevorrichtung auslesbar sind. Der Datenträger kann
aber auch durchaus nur eine Seriennummer enthalten, wobei eine Zuordnung
der Seriennummer zu den zu bearbeitenden Werkstücken 106, 108 in
einer separaten Zuordnungstabelle erfolgt, welche beispielsweise
auch im übergeordneten
Steuersystem enthalten ist.
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- 1
- erstes
Werkstück
- 2
- zweites
Werkstück
- 10a
- erstes
Bearbeitungssystem in einem ersten Verfahrenszustand
- 10b
- erstes
Bearbeitungssystem in einem zweiten Verfahrenszustand
- 10c
- erstes
Bearbeitungssystem in einem dritten Verfahrenszustand
- 12
- erster
Bearbeitungsbereich
- 14
- zweiter
Bearbeitungsbereich
- 16
- dritter
Bearbeitungsbereich
- 18
- Förderstrecke
des ersten Bearbeitungsbereiches
- 20
- Förderstrecke
des zweiten Bearbeitungsbereiches
- 22
- Förderstrecke
des dritten Bearbeitungsbereiches
- 30
- erstes
Bearbeitungssystem
- 32
- erste
schaltbare Abzweigung
- 34
- zweite
schaltbare Abzweigung
- 36
- erste
Bearbeitungsvorrichtung
- 50a
- zweites
Bearbeitungssystem in einem ersten Verfahrenszustand
- 50b
- zweites
Bearbeitungssystem in einem zweiten Verfahrenszustand
- 52
- vierter
Bearbeitungsbereich
- 54
- fünfter Bearbeitungsbereich
- 56
- sechster
Bearbeitungsbereich
- 58
- Förderstrecke
des vierten Bearbeitungsbereiches
- 60
- Förderstrecke
des fünften
Bearbeitungsbereiches
- 62
- Förderstrecke
des sechsten Bearbeitungsbereiches
- 70
- zweites
Bearbeitungssystem mit Puffer des Fördersystems
- 72
- dritte
schaltbare Abzweigung
- 74
- vierte
schaltbare Abzweigung
- 76
- zweite
Bearbeitungsvorrichtung
- 78
- fünfte schaltbare
Abzweigung
- 80
- sechste
schaltbare Abzweigung
- 82
- erste
Lesevorrichtung
- 84
- zweite
Lesevorrichtung
- 86
- dritte
Lesevorrichtung
- 88
- vierte
Lesevorrichtung
- 90
- Pufferbereich
des Fördersystems
- 100
- Beispiel
für einen
Werkstückträger mit
Werkstücken
- 102
- Teil
einer Förderstrecke
- 104
- Werkstückträger
- 106
- erstes
Anbauteil
- 108
- zweites
Anbauteil
- 110
- Datenträger
- 112
- Rolle