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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung für die Fahrzeugmontage bzw. Fahrzeugfertigung. Im Rahmen der Anmeldung wird unter dem Begriff „Fahrzeugmontage“ auch Fahrzeugfertigung, beispielsweise der Karosserie, zusammengefasst. Der Einsatz der Fördervorrichtung ist somit sowohl bei der Fertigung einzelner Baugruppen als auch bei der Montage einzelner Baugruppen oder des gesamten Fahrzeugs denkbar.
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In der Fahrzeugmontage werden zu montierende Fahrzeuge oder Teile eines Fahrzeugs auf Fördervorrichtungen aufgebracht, auf denen mehrere Montageschritte nacheinander vorgenommen werden können. Diese Fördervorrichtungen werden auch als Skid bezeichnet. Das Fahrzeug bzw. Teile des Fahrzeugs wie die Fahrzeugkarosserie oder der Fahrzeugrohbau, werden dabei auf entsprechenden Aufnahmen, sogenannten Skid-Aufnahmen fixiert. Die Fördervorrichtungen bewegen sich dabei entweder schrittweise oder kontinuierlich entlang der Montagelinie von einer Montagestation zur nächsten, in denen von Werkern die durchzuführenden Montageschritte vorgenommen werden.
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Dabei weist eine entsprechende Fördervorrichtung eine Schubplattform auf, durch die der Vorschub der Fördervorrichtung entlang einer Förderrichtung sichergestellt ist und auf denen die Werker arbeiten und die entsprechenden Schritte zur Montage vornehmen können. Auf der Schubplattform werden somit Fahrzeug und Werker gemeinsam fortbewegt. Der Vorschub kann beispielsweise auf Schienen oder Rollen erfolgen und folgt einer vorgegebenen Trajektorie. Ferner weist eine derartige Fördervorrichtung einen Hubtisch auf, auf dem das zu montierende Fahrzeug befestigt wird. Über den Hubtisch kann das Fahrzeug je nach vorzunehmendem Arbeitsschritt entlang der vertikalen Achse des Fahrzeugs (auch Fahrzeughochachse oder z-Achse) verfahren werden, um so eine ergonomisch angenehme Position des Fahrzeugs für den entsprechenden vom Werker durchzuführenden Arbeitsschritt zu ermöglichen. Die Position entlang der z-Achse kann von Arbeitsschritt zu Arbeitsschritt geändert werden.
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Im Rahmen der Anmeldung werden zu montierende oder zu fertigende Einzelteile oder Baugruppen als „Fahrzeug“ bezeichnet. Somit müssen von der Fördervorrichtung nicht zwangsweise ganze Fahrzeuge aufgenommen werden, sondern auch Einzelteile wie insbesondere die Karossiere bzw. der Rohbau eines Fahrzeugs, an dem einzelne Montageschritte wie beispielsweise das Verlegen der Verkabelung, der Sitzeinbau oder der Einbau des Cockpits durchgeführt werden.
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Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Fördervorrichtungen bekannt, welche die Ergonomie für die Werker weiter verbessern können. Dokument
DE 10 2019 130 619 A1 offenbart beispielsweise eine Schubplattform für die automobile Karosseriefördertechnik mit zwei Hubtischen und einer Schwenkvorrichtung, welche zum Schwenken des Fahrzeugs um dessen Längsachse ausgebildet ist. Das Fahrzeug ist auf der Schwenkvorrichtung befestigt. Ähnliche Systeme sind auch aus den Dokumenten
WO 2019 020 837 A1 und
DE 10 2022 113 665 B3 bekannt. Aus Dokument
CN 203 921 933 U ist eine Montagelinie für ein Fahrzeug auf einer Schubplattform offenbart. Zum Bewegen der Fahrzeuge von Station zu Station wird die gesamte Schubplattform wo notwendig in speziell dafür ausgebildeten Vorrichtungen gedreht. Aus dem Dokument
CN 216 834 025 U ist eine Schubplattform für eine Karosseriefertigung bekannt, bei der eine Hubplattform vorgesehen ist, mit der die Karosserie verbunden wird.
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Vor dem geschilderten Hintergrund des Stands der Technik ist es somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Fördervorrichtung bereitzustellen, anhand derer die Flexibilität der Werker beim Abarbeiten der Arbeitsschritte erhöht, zurückzulegende Wege verkürzt und die Durchführung der Arbeitsschritte vereinfacht werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
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Die erfindungsgemäße Fördervorrichtung für die Fahrzeugmontage weist eine Schubplattform, welche dazu ausgebildet ist, die Fördervorrichtung entlang einer Förderrichtung zu transportieren, einen Hubtisch, der auf der Schubplattform angeordnet ist, und eine auf dem Hubtisch angeordnete Dreheinheit mit einer Aufnahme für ein zu montierendes Fahrzeug, auf. Erfindungsgemäß ist der Hubtisch dazu ausgebildet, das Fahrzeug entlang einer vertikalen Achse des Fahrzeugs zu bewegen, wobei die Dreheinheit dazu ausgebildet ist, das Fahrzeug um die vertikale Achse des Fahrzeugs zu rotieren.
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Die Skid-Aufnahme, mit der das Fahrzeug auf der Fördervorrichtung befestigt ist, ist somit auf der Dreheinheit angeordnet. Dadurch kann das Fahrzeug nicht nur entlang der vertikalen Achse durch den Hubtisch bewegt werden, sondern ebenfalls durch die Dreheinheit um die vertikale Achse gedreht werden.
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Dies ermöglicht die Verkürzung bestimmter Arbeitsschritte, da der Werker nicht mehr um das Fahrzeug oder einen Teil des Fahrzeugs herumgehen muss, sondern sich das Fahrzeug zu ihm hindreht und ausrichtet. Dies kann beispielsweise in der Zeit geschehen, in der der Werker sein Werkzeug wechseln muss oder anderes Arbeitsmaterial wie beispielsweise Bauteile oder Befestigungsmittel wie Schrauben holen muss. Dadurch können ebenfalls die Wege für Werker verkürzt werden, wodurch auch die physische Belastung reduziert werden kann. Beispielsweise kann das Fahrzeug für Bug- und Heckarbeiten um 90° oder 45° zu dem Werker hingedreht werden, sodass dieser eben nicht zum Bug oder Heck laufen muss. Ebenso kann das Platzangebot für den Werker bei der Durchführung der Arbeitsschritte auf der Schubplattform verbessert werden, da das Fahrzeug so hingedreht werden kann, dass der Werker möglichst viel Platz für den durchzuführenden Arbeitsschritt findet. Weiterhin kann auch die Beschädigungsgefahr der Fahrzeuge reduziert werden, da Werker nicht mehr zwischen den Fahrzeugen gehen müssen, um etwas zu montieren. Als weiteren Vorteil ist zu sehen, dass die Fördervorrichtung bei der Änderung der Förderrichtung beispielsweise bei einem Bandabschnittswechsel nicht mehr zwangsläufig gedreht werden muss, da nun die Ausrichtung des Fahrzeugs unabhängig von der Orientierung der Schubplattform gewählt werden kann. Dadurch kann Anlagentechnik eingespart werden, was Vorteile hinsichtlich der Kosten und dem Ausfallrisiko der Fördertechnik der Fördervorrichtungen mit sich bringt.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Aufnahme für das zu montierende Fahrzeug als Klemmaufnahme, Schraubaufnahme oder Steckaufnahme oder einer Kombination der genannten Verbindungsmöglichkeiten ausgebildet. Das Fahrzeug wird an der Aufnahme somit entweder geklemmt, an der Aufnahme verschraubt oder in die Aufnahme, bspw. durch einen lösbaren Formschluss gesteckt. Auf diese Weise kann jeweils eine sichere Verbindung zwischen Dreheinheit bzw. deren Aufnahme und dem Fahrzeug hergestellt werden, welche entsprechend einfach wieder zu lösen ist, wenn die Montagelinie durchlaufen ist.
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Vorzugsweise weist die Dreheinheit einen insbesondere hydraulischen oder elektrischen Aktor auf, der dazu ausgebildet ist, das Fahrzeug um die vertikale Achse zu rotieren. Dadurch kann die Drehung des Fahrzeugs unabhängig vom Werker vorgenommen werden, sodass dieser sich anderen Aufgaben oder Zwischenschritten wie Werkzeugwechsel oder ähnlichem widmen kann. Ebenfalls ist die Bewegung über einen Aktor deutlich weniger physisch beanspruchend als eine manuelle Drehung. Weiterhin kann die Sicherheit erhöht werden, da durch die Betätigung mittels eines Aktors einfach Sensoren verbaut werden können, welche beispielsweise beim Überschreiten eines maximal zulässigen Drehwiderstands die Drehbewegung stoppen können. Somit kann eine Verletzung eines Werkers oder Beschädigung eines Bauteils verhindert werden.
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Ebenso sind Ausführungsformen möglich, bei denen der Aktor dazu ausgebildet ist, eine durch den Werker aufzubringende manuelle Kraft zu unterstützen, um die für die Drehbewegung aufzubringende Kraft des Werkers zu verringern.
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Vorzugsweise weist die Dreheinheit weiterhin Rastpositionen auf, in denen das Fahrzeug in der Drehbewegung um die vertikale Achse einrasten. Diese können bei bestimmten Endpositionen gewählt werden, die für unterschiedliche Arbeitsschritte eingenommen werden müssen. Die Rastpositionen können beispielsweise durch einen lösbaren Formschluss umgesetzt sein. Sie sind insbesondere bei Ausführungsformen vorteilhaft, bei denen die Drehbewegung zumindest teilweise durch eine vom Werker manuell aufzubringende Kraft erfolgt. Somit kann durch die Rastpositionen sichergestellt werden, dass eine Drehbewegung nicht ungewollt erfolgt.
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Weiterhin vorteilhaft ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei der der Hubtisch als Scherenhubtisch ausgebildet ist. Derartige Hubtische bieten eine leicht umzusetzende Möglichkeit die Bewegung entlang der vertikalen Achse zu ermöglichen.
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Ebenfalls vorteilhaft ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei der der Hubtisch mittels einer Gewindespindel anhebbar ist. Die Gewindespindel stellt eine einfache und günstige Möglichkeit dar die Kraft zur Bewegung der vertikalen Achse bereitzustellen.
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In Bezug auf die beiliegenden Figuren werden die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
- 1a zeigt eine erfindungsgemäße Fördervorrichtung 10 in einem ersten Zustand
- 1b zeigt die erfindungsgemäße Fördervorrichtung 10 in einem zweiten Zustand
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Die 1a und 1b zeigen beide eine schematische Abbildung einer Fördervorrichtung 10 in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Die Fördervorrichtung 10 weist eine Schubplattform 11 auf, welche entlang einer Förderrichtung x bewegt wird. Dies geschieht beispielsweise über Rollen oder Schienen. Etwa in der Mitte der Schubplattform 11 ist ein Hubtisch 12 angeordnet. Auf diesem wiederum ist eine Dreheinheit 13 positioniert, welche über entsprechende Aufnahmen verfügt, um ein Fahrzeug 20 sicher zu befestigten. Die Befestigung an den Aufnahmen kann insbesondere über einen Klemm- oder Steckmechanismus erfolgen oder durch eine Schraubverbindung zwischen Fahrzeug 20 und Dreheinheit 13. Vorzugsweise besteht die Aufnahme aus vier Einzelaufnahmen, über die das Fahrzeug 20 an der Dreheinheit 13 befestigt werden können.
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Die Dreheinheit 13 ist dazu ausgebildet eine Rotation des Fahrzeugs 20 um dessen vertikale Achse zu ermöglichen, während der Hubtisch 12 dazu ausgebildet ist eine Bewegung des Fahrzeug 20 entlang dessen vertikale Achse zu ermöglichen. Die Dreheinheit 13 weist vorzugsweise einen Aktor, beispielsweise einen Elektromotor, auf, um ein Drehmoment für die Drehung zu erzeugen. Ebenfalls ist denkbar, dass der Aktor zur Unterstützung des Werkers angeordnet ist, damit dieser weniger Kraft aufwenden muss, um das Fahrzeug 20 um die vertikale Achse zu drehen. Vorzugsweise sind weiterhin Rastpositionen vorgesehen in denen eine Rastierung der Dreheinheit 13 erfolgt. Dadurch kann, insbesondere bei Ausführungsformen mit einer manuellen Betätigung zum Drehen des Fahrzeugs, sichergestellt werden, dass eine Drehung nicht ungewollt erfolgt, da sie in der Rastposition unterbunden ist. Um die Drehung zu ermöglichen, muss die Rastierung zunächst gelöst werden. Derartige Rastpositionen können beispielsweise über einen lösbaren Formschluss oder ähnliches erzeugt werden und an den Drehwinkeln vorgesehen werden, welche für die einzelnen Arbeitsschritte beim Durchlaufen der Fördervorrichtung durch die Montagelinie optimal sind.
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Die Darstellungen der beiden 1a und 1b unterscheiden sich darin, dass das Fahrzeug 20 in 1a so ausgerichtet ist, dass dessen Längsachse in Richtung der Förderrichtung x weist. In 1b hingegen ist das Fahrzeug 20 durch die Dreheinheit 13 um 90 Grad gedreht angeordnet, sodass die Längsachse des Fahrzeugs 20 senkrecht auf die Förderrichtung x steht.
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Durch die Dreheinheit 13 kann das Fahrzeug 20 noch besser zu einem Werker ausgerichtet werden, damit dieser die vorzunehmenden Arbeitsschritte auf der Schubplattform 11 durchführen kann. Dadurch können Laufwege der Werker verkürzt werden. Ebenso kann das Fahrzeug 20 so ausgerichtet werden, dass der Werker für die durchzuführenden Arbeitsschritte möglichst viel Platz hat und eine Beschädigung von Gegenständen oder die Verletzungsgefahr für Werker verringert werden kann. Bei einem Bandabschnittswechsel, bei dem sich die Förderrichtung der Schubplattform 11 ändert, kann auf eine Drehung der Schubplattform 11 verzichtet werden, da das Fahrzeug 20 durch die Dreheinheit 13 neu orientiert werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10 2019 130 619 A1 [0005]
- WO 2019 020 837 A1 [0005]
- DE 10 2022 113 665 B3 [0005]
- CN 203 921 933 U [0005]
- CN 216 834 025 U [0005]