DE102024109167A1 - Conveyor device for vehicle assembly - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung (10) für die Fahrzeugmontage bzw. Fahrzeugfertigung. Die erfindungsgemäße Fördervorrichtung (10) weist eine Schubplattform (11), welche dazu ausgebildet ist, die Fördervorrichtung (10) entlang einer Förderrichtung (x) zu transportieren, einen Hubtisch (12), der auf der Schubplattform (11) angeordnet ist, und eine auf dem Hubtisch (12) angeordnete Dreheinheit (13) mit einer Aufnahme für ein zu montierendes Fahrzeug (20), auf. Erfindungsgemäß ist der Hubtisch (12) dazu ausgebildet, das Fahrzeug (20) entlang einer vertikalen Achse des Fahrzeugs (20) zu bewegen, wobei die Dreheinheit (13) dazu ausgebildet ist, das Fahrzeug (20) um die vertikale Achse zu rotieren.The present invention relates to a conveyor device (10) for vehicle assembly or vehicle production. The conveyor device (10) according to the invention has a sliding platform (11) which is designed to transport the conveyor device (10) along a conveying direction (x), a lifting table (12) which is arranged on the sliding platform (11), and a rotating unit (13) arranged on the lifting table (12) with a holder for a vehicle (20) to be assembled. According to the invention, the lifting table (12) is designed to move the vehicle (20) along a vertical axis of the vehicle (20), wherein the rotating unit (13) is designed to rotate the vehicle (20) about the vertical axis.
Description
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.The present invention relates to a conveyor device for vehicle assembly or vehicle production. For the purposes of this application, the term "vehicle assembly" also encompasses vehicle production, for example, of the body. The conveyor device can therefore be used both in the production of individual components and in the assembly of individual components or the entire vehicle.
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.In vehicle assembly, vehicles or vehicle parts to be assembled are placed on conveyors where several assembly steps can be performed sequentially. These conveyors are also known as skids. The vehicle or parts of the vehicle, such as the vehicle body or the vehicle shell, are secured on corresponding supports, known as skid supports. The conveyors move either step by step or continuously along the assembly line from one assembly station to the next, where workers perform the assembly steps.
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.A corresponding conveyor device has a push platform that ensures the feed of the conveyor device along a conveying direction and on which the workers can work and carry out the corresponding assembly steps. The vehicle and worker are therefore moved together on the push platform. The feed can be on rails or rollers, for example, and follows a predetermined trajectory. Such a conveyor device also has a lifting table on which the vehicle to be assembled is attached. The vehicle can be moved along the vertical axis of the vehicle (also known as the vehicle's vertical axis or z-axis) using the lifting table, depending on the work step to be carried out, in order to enable an ergonomically comfortable position of the vehicle for the corresponding work step to be carried out by the worker. The position along the z-axis can be changed from work step to work step.
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.For the purposes of the application, individual parts or assemblies to be assembled or manufactured are referred to as "vehicles." Thus, the conveyor system does not necessarily have to pick up entire vehicles, but also individual parts, such as the bodyshell or the body shell of a vehicle, on which individual assembly steps such as the wiring, seat installation, or cockpit installation are carried out.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Fördervorrichtungen bekannt, welche die Ergonomie für die Werker weiter verbessern können. Dokument
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.Against the background of the prior art described above, it is therefore an object of the present invention to provide a conveying device by means of which the flexibility of the workers when carrying out the work steps can be increased, the distances to be covered can be shortened and the execution of the work steps can be simplified.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.This object is achieved by the subject matter of the independent claim. Advantageous embodiments of the invention are contained in the subclaims.
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.The conveyor device for vehicle assembly according to the invention comprises a sliding platform designed to transport the conveyor device along a conveying direction, a lifting table arranged on the sliding platform, and a rotating unit arranged on the lifting table with a receptacle for a vehicle to be assembled. According to the invention, the lifting table is designed to move the vehicle along a vertical axis of the vehicle, wherein the rotating unit is designed to rotate the vehicle about the vertical axis of the vehicle.
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.The skid mount, which secures the vehicle to the conveyor, is thus located on the rotating unit. This allows the vehicle to be moved not only along the vertical axis by the lifting table, but also rotated around the vertical axis by the rotating unit.
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.This allows certain work steps to be shortened, as the worker no longer has to walk around the vehicle or part of it, but the vehicle moves towards him. rotates and aligns. This can happen, for example, when the worker needs to change tools or fetch other work materials such as components or fasteners like screws. This also shortens the distances workers have to travel, which can also reduce physical strain. For example, the vehicle can be rotated 90° or 45° towards the worker for front and rear work, so that the worker does not have to walk to the front or stern. Likewise, the space available for the worker when carrying out work steps on the push platform can be improved, as the vehicle can be rotated so that the worker has as much space as possible for the work step to be carried out. Furthermore, the risk of damage to the vehicles can be reduced, as workers no longer have to walk between the vehicles to assemble something. A further advantage is that the conveyor device no longer has to be rotated when changing the conveying direction, for example when changing belt sections, since the orientation of the vehicle can now be selected independently of the orientation of the push platform. This allows for savings in plant technology, which brings advantages in terms of costs and the risk of failure of the conveyor technology of the conveyor devices.
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.In an advantageous embodiment of the invention, the mount for the vehicle to be assembled is designed as a clamp mount, screw mount, plug-in mount, or a combination of the aforementioned connection options. The vehicle is thus either clamped to the mount, screwed to the mount, or inserted into the mount, e.g., by means of a releasable form-fitting connection. In this way, a secure connection can be established between the turntable or its mount and the vehicle, which can be easily released again once the assembly line has been completed.
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.The rotating unit preferably has a hydraulic or electric actuator, in particular, which is designed to rotate the vehicle about the vertical axis. This allows the vehicle to be rotated independently of the worker, allowing them to devote themselves to other tasks or intermediate steps such as tool changes or the like. Likewise, movement via an actuator is significantly less physically demanding than manual rotation. Furthermore, safety can be increased because actuation via an actuator allows for the easy installation of sensors, which can, for example, stop the rotation if a maximum permissible rotational resistance is exceeded. This prevents injury to a worker or damage to a component.
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.Embodiments are also possible in which the actuator is designed to support a manual force to be applied by the worker in order to reduce the force that the worker has to apply for the rotational movement.
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.Preferably, the rotating unit further comprises locking positions in which the vehicle locks into the rotational movement around the vertical axis. These can be selected at specific end positions that must be assumed for different work steps. The locking positions can be implemented, for example, by a releasable positive locking mechanism. They are particularly advantageous in embodiments in which the rotational movement is at least partially achieved by a force manually applied by the worker. Thus, the locking positions can ensure that a rotational movement does not occur unintentionally.
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.Another advantageous embodiment of the invention is one in which the lifting table is designed as a scissor lift. Such lifting tables offer an easily implemented option for enabling movement along the vertical axis.
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.Another advantageous embodiment of the invention is one in which the lifting table can be raised using a threaded spindle. The threaded spindle represents a simple and inexpensive way to provide the power for moving the vertical axis.
In Bezug auf die beiliegenden Figuren werden die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
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1a zeigt eine erfindungsgemäße Fördervorrichtung 10 in einem ersten Zustand -
1b zeigt die erfindungsgemäße Fördervorrichtung 10 in einem zweiten Zustand
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1a shows a conveying device 10 according to the invention in a first state -
1b shows the conveying device 10 according to the invention in a second state
Die
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.The rotating unit 13 is designed to enable rotation of the vehicle 20 about its vertical axis, while the lifting table 12 is designed to enable movement of the vehicle 20 along its vertical axis. The rotating unit 13 preferably has an actuator, for example an electric motor, to generate a torque for the rotation. It is also conceivable for the actuator to be arranged to assist the worker so that he or she has to exert less force to rotate the vehicle 20 about the vertical axis. Preferably, locking positions are also provided in which the rotating unit 13 is locked. This ensures, particularly in embodiments with manual actuation for rotating the vehicle, that rotation does not occur unintentionally, since it is prevented in the locked position. To enable rotation, the locking mechanism must first be released. Such locking positions can be created, for example, by means of a detachable form fit or similar and can be provided at the angles of rotation that are optimal for the individual work steps as the conveyor device passes through the assembly line.
Die Darstellungen der beiden
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.The rotating unit 13 allows the vehicle 20 to be even better aligned with a worker, allowing them to perform the required work steps on the push platform 11. This shortens the walking distances of the workers. Likewise, the vehicle 20 can be aligned so that the worker has as much space as possible for the work steps to be performed, reducing damage to objects or the risk of injury to workers. When changing belt sections, in which the conveying direction of the push platform 11 changes, rotation of the push platform 11 is not necessary, since the vehicle 20 can be reoriented using the rotating unit 13.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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