DE-102018131916-B4 - Fertigungsanlage mit flexiblem Robotiksystem

Abstract

Fertigungsanlage für Karosseriebauteile, aufweisend - ein Schienensystem mit einer oder mehreren Linearschienen, und - eine Mehrzahl von Robotereinheiten, welche jeweils unabhängig voneinander auf jeweils mindestens einer Linearschiene des Schienensystems bewegbar ausgebildet sind, wobei die Robotereinheiten jeweils ein Medienmagazin zur Mitführung zumindest eines Betriebsstoffes und/oder Prozessstoffes aufweisen, wobei jede Robotereinheit dazu ausgebildet ist, an einer oder mehreren Positionen entlang der jeweiligen Linearschiene zumindest einen Fügeprozess auszuführen, und wobei das Schienensystem zumindest einen Überholabschnitt aufweist, welcher derart ausgebildet ist, dass in dem Überholabschnitt eine Robotereinheit eine andere Robotereinheit überholen kann.

Inventors

• Hannes Diers
• Franz Korber
• Tobias Goldbach

Assignees

• BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20181212

Claims (8)

1. Fertigungsanlage für Karosseriebauteile, aufweisend - ein Schienensystem mit einer oder mehreren Linearschienen, und - eine Mehrzahl von Robotereinheiten, welche jeweils unabhängig voneinander auf jeweils mindestens einer Linearschiene des Schienensystems bewegbar ausgebildet sind, wobei die Robotereinheiten jeweils ein Medienmagazin zur Mitführung zumindest eines Betriebsstoffes und/oder Prozessstoffes aufweisen, wobei jede Robotereinheit dazu ausgebildet ist, an einer oder mehreren Positionen entlang der jeweiligen Linearschiene zumindest einen Fügeprozess auszuführen, und wobei das Schienensystem zumindest einen Überholabschnitt aufweist, welcher derart ausgebildet ist, dass in dem Überholabschnitt eine Robotereinheit eine andere Robotereinheit überholen kann.
2. Fertigungsanlage nach Anspruch 1 , wobei jede Robotereinheit auf einer Schlitteneinheit angeordnet ist, mittels welcher die jeweilige Robotereinheit entlang zumindest einer Linearschiene des Schienensystems verfahrbar ist.
3. Fertigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Überholabschnitt zumindest eine Weiche aufweist.
4. Fertigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fertigungsanlage derart ausgebildet ist, dass eine Stromversorgung der Robotereinheiten über das Schienensystem erfolgt.
5. Fertigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Robotereinheiten jeweils ein Medienmagazin zur Mitführung zumindest eines Prozessgases aufweisen.
6. Fertigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Robotereinheiten jeweils eine Steuerungseinrichtung aufweisen, wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, Daten mittels eines kabellosen Übertragungsverfahrens zu erhalten.
7. Fertigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend einen Wartungs- und/oder Instandhaltungsbereich zum Durchführen von Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten und/oder zum Befüllen der Medienmagazine mit Betriebsstoffen.
8. Fertigungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schienensystem als Portalsystem und die Robotereinheiten als Portalroboter ausgebildet sind.

Description

Es wird eine Fertigungsanlage, insbesondere eine Fertigungsanlage für Karosseriebauteile, welche ein flexibles Robotiksystem aufweist, angegeben. In einer klassischen Fertigungsanlage sind stationäre Fertigungseinheiten, wie z.B. Schweißroboter, in einer festgelegten räumlichen Anordnung relativ zueinander und mit festgelegten, den Fertigungseinheiten jeweils zugewiesenen Fertigungsteilaufgaben angeordnet. Weiterhin sind im Stand der Technik Roboter bekannt, die auf einer sogenannten siebten Achse beweglich verfahrbar sind. Da diese Roboter an ein Schlauchpaket mit Medienversorgung angebunden sind, sind sie nur eingeschränkt mobil. Weiterhin sind dadurch die Anzahl und der Verfahrweg von Robotern auf einer Achse limitiert. Die mit den Robotern verbundene Verfahrenstechnik ist somit an starre Positionen bzw. eingeschränkt erweitert durch eine siebte Achse, gebunden. Eine Änderung des Produktes (Materialmix, Arbeitsinhalte o.ä.) oder der Auslegungsprämissen erfordert so aktuell eine komplette Überplanung der Anlage. Dies kostet üblicherweise viel Planungsleistung, und Investitionen können somit nicht maximal wertschöpfend eingebracht werden. Darüber hinaus ist eine architekturübergreifende Liniengestaltung im Karosseriebau kaum darstellbar. Die Druckschrift DE 38 17 833 C2 beschreibt einen Industrieroboter zur Ausführung von Schweißarbeiten, dessen Grundkörper auf einer siebten Achse verfahrbar ist. In der Druckschrift DE 10 2015 002 928 A1 ist ein sechsachsiger Roboter beschrieben, welcher durch eine Transportvorrichtung, die eine siebte Achse bildet, mit seinen Werkzeugen, wie z.B. einer Schweißzange, zwischen verschiedenen Bearbeitungsstationen zu bestimmten Arbeitspunkten verfahren werden kann. Die Druckschrift DE 20 2011 110 519 U1 zeigt eine Faser-Legevorrichtung zur Herstellung eines Fasergeleges eines Faserverbundbauteils, die ein Werkzeug zum Ablegen von Fasern aufweist, sowie ein das Werkzeug umgebendes geschlossenes Schienensystem und zumindest zwei Roboter, die von dem Schienensystem geführt bewegbar sind, und jeweils zumindest einen Ablegekopf aufweisen, der zum Legen von Fasern ausgebildet ist. Die Druckschrift DE 38 27 509 A1 offenbart Antriebe für den Schweißdrahtvorschub mit geregelten Elektromotoren. Die Motoren weisen eine Ankerstromregelung für eine Momentensteuerung auf, wobei dem Ankerstromregler ein Drehzahlregler überlagert ist. Die Druckschrift DE 38 17 833 C2 beschreibt eine Vorrichtung zum automatischen Manipulieren von Werkzeugen mit einem auf einem ortsfesten Drehtisch angeordneten und um eine erste Hauptachse drehbaren Grundkörper, an dem über mindestens zwei Tragarme ein Werkzeughalter um eine zweite Hauptachse drehbar gelagert ist und der parallel zur ersten Hauptachse angeordnet ist. Die Druckschrift DE 10 2015 002 928 A1 zeigt eine Transportvorrichtung zum Bewegen von Werkstücken, zum Beispiel für den Karosseriebau der Kfz-Industrie. Es wird aufgezeigt, wie mittels einer oder mehrerer jeweils getrennt motorisch angetriebener Nutwalzen, die jeweils einem getrennten Schlitten zugeordnet sind, Werkstücke bewegbar sind, wobei die betreffende Nutwalze mit an einem Unterbau ortsunbeweglich angeordneten Rollenbolzen getrieblich in Verbindung steht. Ausgehend vom Stand der Technik ist es eine Aufgabe zumindest einiger Ausführungsformen, eine Fertigungsanlage für Karosseriebauteile anzugeben, durch welche eine Aufhebung der örtlichen Fixierung einzelner Verfahrenstechniken entlang des Produktionsprozesses erzielt werden kann. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen gehen weiterhin aus den abhängigen Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung hervor. Die hier beschriebene Fertigungsanlage für Karosseriebauteile weist gemäß zumindest einer Ausführungsform ein Schienensystem mit einer oder mehreren Linearschienen sowie eine Mehrzahl von Robotereinheiten auf. Die Robotereinheiten sind jeweils unabhängig voneinander auf jeweils mindestens einer Linearschiene des Schienensystems bewegbar bzw. verfahrbar ausgebildet. Die Robotereinheiten können z.B. jeweils einen mehrachsigen, wie z.B. einen sechsachsigen, Roboter aufweisen. Durch die Linearschienen des Schienensystems, auf welchen die Robotereinheiten bewegbar bzw. verfahrbar sind, ist jeweils eine siebte Achse gebildet. Die Robotereinheiten weisen jeweils ein Medienmagazin zur Mitführung zumindest eines Betriebsstoffes und/oder Prozessstoffes aufweisen. Bei den Betriebs- und/oder Prozessstoffes kann es sich z.B. um einen Schweißhilfsstoff und/oder um einen Löthilfsstoff, wie z.B. Lot oder ein Flussmittel, und/oder um einen Klebstoff handeln. Weiterhin ist jede Robotereinheit dazu ausgebildet, an einer oder mehreren Positionen entlang der jeweiligen Linearschiene zumindest einen Fügeprozess auszuführen. Die Robotereinheiten können insbesondere jeweils zumindest eine Fügeeinrichtung bzw. zumindest ein Fügewerkzeug aufweisen. Beispielsweis