Das äußere Erscheinungsbild eines Personenwagens wird bestimmt durch seine Karosserie. Schweißzellen fügen eine Vielzahl von kleinen, mittleren und großen Blechteilen zu Bauelementen zusammen. Anschließend werden sie in einer Schweiß- und Montagelinie zur Rohkarosserie zusammengefügt. Der Transport von den einzelnen Zellen zur Montage wird logistisch von Elektrohängebahnen bewältigt. Bei der Einrichtung einer neuen Rohkarossiemontage im Bremer Werk eines Automobilkonzerns hatte die neuentwickelte, bis zu 90° steigfähige Elektrohängebahn der Louis Schierholz GmbH in Bremen ihren ersten Einsatz in der Automobilindustrie. Alle vier Türen einer Rohkarosse mußten aus den Schweißzellen im Untergeschoss in die zwei Ebenen höher gelegene Montage transportiert und vorher, zur Ausgleichung von Produktionsschwankungen, zwischengespeichert werden. Eigentlich keine schwierige Aufgabe für eine Elektrohängebahn, aber die geforderte Kapazität von einem Satz Türen pro Minute und die Bewältigung von drei Ebenen in einem begrenzten Raum ließ keine herkömmliche Hubwerkslösung zu. Ein einziges Hubwerk pro Tür konnte das erforderliche Transportvolumen nicht bewältigen. Für eine Mehrzahl an Hubwerken war erstens der notwendige Platz nicht vorhanden, und zweitens wären die daraus resultierenden Kosten nicht vertretbar gewesen. Kurzum: das richtige Einsatzgebiet für die neue, steigfähige Elektrohängebahn.

Straffer Ablauf

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Und so funktioniert der Ablauf der Anlage : Für jede Tür gibt es einen gesonderten Transportkreis mit gleichem Funktionsablauf. Ein Mehrachsenroboter nimmt die Tür aus der Schweißvorrichtung und übergibt sie dem Transportgehänge des Elektrohängebahn-Fahrzeugs. Fahrzeug und Leergehänge werden bei der Übergabe genau positioniert. Für den Beladevorgang fährt ein EHB-Fahrzeug mit leerem Transportgehänge aus dem Leerfahrzeugspeicher über eine 60°-Gefällestrecke in den Handlingbereich des Roboters. Nach der Türenübergabe verläßt das Fahrzeug den Bereich über eine Steigungsstrecke im gleichen Winkel. In der Ebene über den Schweißzellen befindet sich der Speicherbereich. Er dient als Pufferlager für alle vier Türen. Falls es innerhalb der einzelnen Schweißzellen zu einer Störung oder Verminderung der Produktionsleistung kommt, kann der Ablauf an der Montagelinie mit den gespeicherten Teilen ohne Unterbrechung oder Reduzierung der Kapazität über einen gewissen Zeitraum hinweg fortgesetzt werden. Jetzt beginnt das Konzept der neuen, anspruchsvollen Logistiklösung.

Lösung in zwei Ansätzen

Wie bereits geschildert, müssen alle vier Türen gleichzeitig im Arbeitstakt von einer Minute die über der Speicherebene liegende Montagelinie erreichen. Der erste Ansatz dieser Lösung ist die 90°-Senkrechtfahrt direkt aus der Speicherebene in den Montagebereich, der zweite die Vor- und Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs. Der sonst für eine Steigungs- und Gefällefahrt benötigte Raum wird bei dieser Lösung auf die Hälfte beschränkt. Eine Schrägstellung der Bahnführungen für jede einzelne Tür zur Montagelinie reduziert den Platzbedarf an den Übergabepositionen weiter. Im Streckenverlauf verlassen die Fahrzeuge mit den Türen über Parallelweichen die Speicherbereiche und fahren über jeweils eigene 90°-Steigungsstrecken zu ihren Übergabepositionen. Die Parallelweichen gewährleisten, daß der Streckenverlauf der Speicher nach kurzer Unterbrechung wieder geschlossen ist. An den automatischen Übergaben entnehmen Handlinggeräte die Türen aus den genau positionierten und fixierten Transportgehängen der Fahrzeuge und übergeben sie an Mehrachsenroboter. Diese fügen die Türen innerhalb der Montagelinie positionsgenau in die Rohkarosserie ein.

Roboter für den Türeneinbau

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In den Übergabebereichen spielen die Qualitätsstandards der Automobilproduktion eine wichtige Rolle. Übergabegenauigkeiten im Millimeter-Toleranzbereich sind gefordert. Die moderne Steuerung des Elektrohängebahn-Fahrzeugs ist zwar in der Lage, diese Ansprüche an die Positionsgenauigkeit zu erfüllen. Doch im vorliegenden Fall waren nicht nur Fahrzeug, sondern auch das Transportgehänge in allen Achsen genau zu positionieren. Diese Aufgabe übernimmt eine mechanische Fixiereinrichtung. Der nachgeschaltete Roboter kann dann mit der notwendigen Präzision den Türeneinbau erledigen. Die Montage aller vier Türen erfolgt parallel durch vier Roboter. Nur so ist der Zeitrahmen von 60 Sekunden für diesen Montagetakt einzuhalten. Innerhalb dieses Zeittaktes, und zwar sofort nach der Übernahme der Tür durch das Handlinggerät, fährt das Fahrzeug mit leerem Transportgehänge rückwärts die Senkrechtstrecke zur Parallelweiche zurück. Das Fahrzeug wird wieder in den Streckenverlauf eingeschleust, schaltet auf Vorwärtsfahrt und fährt aus dem Speicherbereich in den Leerfahrzeug- Puffer.

Große Leistungsfähigkeit

Die Streckenführung und der Funktionsablauf des Materialflusses ermöglichen einen fast kontinuierlichen Transport der Türen von den Schweißzellen über Zwischenspeicher zur Montagelinie. Unterbrechungen des Transportflusses durch Hubwerke, welche die Kapazität reduzieren würden, entfallen. Die große Leistungsfähigkeit der Anlage (durch hohe Transportgeschwindigkeit auf den funktionsfreien Fahrstrecken), die Fähigkeit 90°-Steigungsstrecken mit Last zu bewältigen sowie die gezielte Umschaltung auf Vor- und Rückwärtsfahrt im Streckenverlauf öffnet der hier beschriebenen technischen Lösung eine Vielzahl von automatisierten Materialflußaufgaben. Die Einsparung taktgebundener Hubstationen erhöht nicht nur das Durchsatzvolumen und damit die Kapazität, sondern reduziert auch den Investitionsbedarf für die Gesamtanlage.