RS66988B1

RS66988B1 - Sistem za rekonfiguraciju montažne palete za upotrebu u montaži karoserija vozila

Info

Publication number: RS66988B1
Application number: RS20250678A
Authority: RS
Inventors: Velibor Kilibarda; Freddie Tappo
Original assignee: Comau Llc
Priority date: 2017-03-22
Filing date: 2018-03-21
Publication date: 2025-07-31
Also published as: EP4190485A1; PL3600757T3; ES3036649T3; PT4190485T; CA3053936A1; EP3600757B1; EP3600757A1; CA3053936C; PT3600757T; MX2019010779A; MX391681B; RS64129B1; US20180273243A1; WO2018175513A1; CN110461536A; EP4190485B1; CN110461536B; US10421582B2; ES2940677T3; PL4190485T3

Description

Opis

OBLAST TEHNIKE

[0001] Ovo otkriće se uopšteno odnosi na sklapanje mašina ili proizvoda, a preciznije na sistem za upotrebu u podupiranju i prenošenju delimično sklopljenog proizvoda duž linije za sklapanje prema preambuli patentnog zahteva 1 (videti na primer JP H05277848A).

OSNOV

[0002] Pozivajući se na Sliku 1, ilustrovan je primer konvencionalnog sistema 10 palete koji se koristi za podupiranje delimično završenog vozila, na primer karoserije od lima putničkog vozila (nije prikazano). Palete 10 nose delove karoserija vozila i oni se redom prenose transporterom (nije prikazano) kroz brojne montažne stanice (nisu prikazane), na primer stanice za tačkasto zavarivanje i lemljenje, duž linije za montažu.

[0003] U konvencionalnim sistemima 10 palete, paleta 12 tipično uključuje par uzdužnih šina 20 koje su orijentisane duž uzdužne ose 22 (koordinatni pravac X) i koje definišu prvi kraj 14 i drugi kraj 16 palete. Poprečni nosači 26 se prostiru bočno između šina 20 duž bočne ose 32 (koordinatni pravac Y) definišući krutu strukturu palete.

[0004] Da bi se podigla i poduprla karoserija vozila, nekoliko potpornih greda 30 bi se postavilo preko šina 20, pri čemu bi svaka potporna greda 30 uključivala par podizača 40 koji se protežu vertikalno duž vertikalne ose 44 (koordinatni pravac Z), kao što je generalno prikazano (četiri potporne grede i ukupno osam podizača 40 prikazanih na Slici 1 kao primer). Broj potpornih greda 30 i podizača 40, kao i položaj potpornih greda 30 i podizača 40 zavise od veličine, dužine i širine karoserije vozila i specifikacija proizvođača automobila. Iako je za svaku potpornu gredu 30 pokazana upotreba dva podizača 40 po potpornoj gredi, podrazumeva se da, u zavisnosti od primene, može da se koristi jedan podizač 40, ili više od dva podizača 40 po nosećoj gredi 30.

[0005] Kao što se najbolje vidi na Sl. 1A, potporne grede 30 konvencionalne palete 12 su uključivale precizne mašinski obrađene podmetače 34 za pozicioniranje za prijem i montažu podizača 40 na njih. Podizači 40 uključuju osnovu 46 i nekoliko montažnih vijaka 50 (četiri su prikazana) za pričvršćivanje svakog podizača 40 za potpornu gredu 30 što sprečava relativno pomeranje između podizača 40 i potporne grede 30. Dodatni vijak ili tipl 60 za zaključavanje (dva prikazana) bi bio umetnut u prethodno izbušenu rupu kroz osnovu 46 i u potpornu gredu 30 da bi se podizač 40 zaključao u unapred određenom položaju, što je bilo poboljšanje u preciznosti i ponovljivosti položaja u odnosu na prethodne dizajne. Svaki podizač 40 bi sadržao klin 54 za pozicioniranje (prikazan na Sl. 1) koji bi bio postavljen tako da zahvati karoseriju vozila na unapred određenim pozicijama na karoseriji vozila i čvrsto drži karoseriju vozila na mestu tokom različitih postupaka montaže.

[0006] U sistemima palete za vozila, od kritične je važnosti da se klinovi 54 za pozicioniranje tačno i precizno pozicioniraju u sve tri koordinatne dimenzije X, Y i Z, tako da se karoserija vozila pozicionira u poznatim dimenzionalnim položajima u odnosu na paletu 12 i razne montažne stanice, tako da precizna oprema, na primer programabilni industrijski roboti, mogu da obavljaju različite operacije na karoseriji vozila. Aktuelni industrijski standardi dimenzione tolerancije zahtevaju da klinovi 54 za pozicioniranje budu unutar 0,1 - 0,13 milimetara (mm) od unapred određene projektne pozicije.

[0007] Konvencionalni sistemi 10 palete su takođe uključivali kuku i armaturnu spojnicu unutar podizača 40 i klinove 54 za pozicioniranje zajedno sa aktuatorima 80 postavljenim na nosećoj gredi 30. Pri rotaciji kraka aktuatora (nije prikazano) na aktuatoru 80, spojnica 64 postavljena preko potporne grede 30 i unutar šupljeg podizača 40 bi manipulisala kukom (nije prikazano) postavljenom unutar šupljeg klina 54 za pozicioniranje tako da pruži kuku, zahvati karoseriju vozila i zaključa karoseriju vozila za podizač sprečavajući relativno pomeranje karoserije vozila sa podizača sve dok se aktuator 80 ne pomeri da bi se kuka povukla i odvojila. Primer odgovarajućeg aktuatora 80 i sistema kuke je opisan u SAD patentu br. 8,839,507 dodeljenom ovom podnosiocu prijave.

[0008] U ranim prethodnim sistemima 10 palete, svaka potporna greda 30 i ugrađeni podizači 40 čvrsto su fiksirani, na primer zavareni, za šine 20 da bi se sprečilo relativno pomeranje podizača i klinova 54 za pozicioniranje iz njihovih fiksnih položaja. Zbog mnogo različitih veličina, dužina i oblika karoserija vozila, raniji sistemi 10 palete mogli su da se koriste samo za jedno vozilo zbog fiksiranog položaja potpornih greda 30, podizača 40 i klinova 54 za pozicioniranje na paleti 12.

[0009] Poslednjih godina, poboljšani dizajn palete je omogućio kretanje jedne potporne grede 30 duž uzdužne ose 22 šina 20. Ovo bi omogućilo paleti 12 da pomeri jedan set podizača na drugu uzdužnu osu 22 (X dimenzija) kako bi se smestila drugačija karoserija vozila koja imala jedan set rupa u limu na drugačijem uzdužnom položaju, kako bi paleta mogla da se prilagodi drugačijem obrascu rasporeda rupa na karoseriji vozila. Međutim, ove poboljšane palete su bile korisne samo za drugu karoseriju vozila ako su klinovi 54 za pozicioniranje podizača iste veličine/prečnika korišćeni za oba vozila, što takođe varira od modela do modela karoserije vozila. Stoga je ova poboljšana paleta takođe bila ograničena u svojoj fleksibilnosti da se prilagodi različitim modelima karoserije vozila i promenama u redosledu proizvodnje modela.

[0010] U savremenim postrojenjima za montažu vozila, poželjno je i sve češće uobičajeno da se varira tip ili model vozila koja se sklapaju na liniji za montažu. Mogućnost da proizvođač promeni stilove ili karoserije vozila koja se proizvode veoma je poželjna da bi se zadovoljila potražnja kupaca za popularnim tipovima vozila. U prethodnim postrojenjima za montažu, prilikom promene modela ili stila vozila, veliki deo opreme i pribora za montažnu traku, na primer palete 12 za vozila, bi morao da se promeni, ako bi se ona prilagodila izradi novog vozila. Zbog fiksne geometrije prethodnih paleta 12, potpornih greda 30 i podizača 40, cele palete 12 bi morale da budu uklonjene sa proizvodne linije i uskladištene ili postavljene na stalke dok se raspored proizvodnje vozila ne vrati na taj stil vozila. Tipične palete 12 za vozila su dugačke 5 metara (m) (16,4 stopa), široke 1,2 metra (3,9 stopa (ft.) i teže približno 500 kilograma (kg) (1100 funti (lb)). Dakle, uklanjanje palete 12 sa montažne linije i skladištenje zahtevaju tešku opremu i značajan prostor za skladištenje u postrojenju za sklapanje.

[0011] Postoji potreba za poboljšanom paletom za montažu vozila koja obezbeđuje fleksibilnost za brzo prilagođavanje različitim stilovima karoserije vozila i koja održava neophodnu tačnost i preciznost koja se zahteva od savremenih sistema za montažu vozila.

IZLAGANJE SUŠTINE PRONALASKA

[0012] Sistem za rekonfiguraciju montažne palete za upotrebu u montaži karoserije vozila prema predmetnom pronalasku je definisan u patentnom zahtevu 1. Dodatni poželjan primeri izvođenja predmetnog pronalaska su definisani u zavisnim patentnim zahtevima.

[0013] Ovi i drugi aspekti ovog pronalaska su otkriveni u sledećem detaljnom opisu primera izvođenja, priloženim zahtevima i pratećim slikama.

KRATAK OPIS SLIKA NACRTA

[0014] Pronalazak se najbolje razume iz sledećeg detaljnog opisa kada se čita zajedno sa priloženim crtežima. Naglašava se da, prema uobičajenoj praksi, različite karakteristike crteža nisu u razmeri. Naprotiv, dimenzije različitih karakteristika su proizvoljno povećane ili smanjene radi jasnoće.

SL. 1 je izgled u perspektivi palete za montažu vozila iz prethodnog stanja tehnike;

SL. 1A je delimični izgled u perspektivi koji prikazuje osnovu podizača postojećeg stanja tehnike i hardver za pričvršćivanje podizača za potpornu gredu;

SL. 2 je izgled u perspektivi primera rekonfigurabilne modularne palete prema predmetnom pronalasku;

SL. 3 je izgled u perspektivi primera modularne ploče za podizanje sa SL. 1 bez podizača;

SL. 4 je izgled u perspektivi primera ugradnje modularne ploče sa SL. 2 na paletu korišćenjem industrijskog robota i ilustrativnog okvira krajnjeg efektora;

SL. 5 je uvećani prikaz modularne ploče sa SL.4 u postavljenom položaju na paleti; SL. 6 je izgled desne strane instalirane modularne ploče sa SL.5 (prikazano bez podizača ili komponenata aktuatora);

SL. 7 je izgled zadnje strane instalirane modularne ploče sa SL.5;

SL. 8 je izgled u perspektivi primera prvog elementa za pozicioniranje ploče koji se nalazi u ilustrativnom prvom prijemniku;

SL. 9 je bočni izgled prvog elementa za pozicioniranje ploče i prvog prijemnika na SL.8; SL. 10 je izgled u perspektivi primera drugog elementa za pozicioniranje ploče postavljenog u drugom prijemniku koji je orijentisan u drugom zaključanom ili spojenom položaju;

SL. 11 je bočni izgled drugog elementa za pozicioniranje ploče i drugog prijemnika sa SL. 10 u drugom ili zaključanom položaju sa delom prijemnika koji se nalazi u ilustrativnoj vođici;

SL. 12 je alternativni bočni izgled SL. 11 koji prikazuje drugi prijemnik u prvoj, razdvojenoj ili otvorenoj orijentaciji u odnosu na drugi element za pozicioniranje ploče; SL. 13 je izgled u perspektivi drugog prijemnika orijentisanog u prvom razdvojenom položaju u ilustrativnoj vođici;

SL. 14 je izgled u perspektivi primera trećeg elementa za pozicioniranje ploče postavljenog u trećem prijemniku;

SL. 15A je desni bočni izgled trećeg prijemnika prikazanog na SL. 14 bez trećeg elementa za pozicioniranje ploče;

SL. 15B je alternativni izgled u perspektivi SL. 14 koji prikazuje treći prijemnik bez trećeg elementa za pozicioniranje ploče;

SL. 16 je posteriorni izgled u vertikalnoj projekciji primera okvira krajnjeg efektora povezanog sa industrijskim robotom za instaliranje i uklanjanje modularnih ploča sa palete;

SL. 17 je uvećani delimični izgled u perspektivi SL. 16 koji prikazuje primer klina za prenos na okviru krajnjeg efektora koji se koristi za spajanje modularnih ploča;

SL. 18 je primer primene modularne rekonfigurabilne palete za montažu vozila prikazane na SL.2;

SL. 19 je primer modularne palete za montažu vozila u radu sa robotom za instaliranje i skladištenje modularnih ploča specifičnih za vozilo na stalku za skladištenje; i

SL. 20 je šematski dijagram toka primera postupka za rekonfiguraciju montažne palete.

DETALJAN OPIS

[0015] Pozivajući se na Slike 1 i 1A za osnovu prethodnih struktura palete 12 i na Slike 2-20 za primere ovog pronalaska prikazana je modularna rekonfigurabilna paleta 90 za montažu vozila i postupak 500. Tamo gde se govori o sličnim komponentama, koriste se isti brojevi sa Slika 1 i 1A.

[0016] Pozivajući se na Slike 2 i 3, prikazan je primer modularnog rekonfigurabilnog sistema 90 montažne palete. U primeru prikazanom na Slici 2, dve modularne ploče 94 sa odgovarajućim podizačima 40 i klinovima 54 za pozicioniranje su postavljene i pričvršćene na modularnoj paleti 90 kao što je uopšteno prikazano. Primer modularnog sistema 90 palete prikazuje dve modularne ploče 94 i dve dodatne fiksne potporne grede 30 i odgovarajuće podizače 40, kao što je uopšteno prikazano. Podrazumeva se da paleta 90 može da uključuje više ili manje modularnih ploča 94, potpornih greda 30 i/ili podizača 40 u zavisnosti od modela vozila koji se sklapa, na primer, prvi proizvod ili model vozila i drugi model vozila, i povezane specifikacije izrade. U jednom primeru (nije prikazano), nisu korišćene fiksne potporne grede 30 i svi podizači 40 su obezbeđeni modularnim pločama 94.

[0017] U alternativnom primeru (nije prikazano) može da se koristi samo jedan podizač 40 ili više od dva podizača 40, za svaku modularnu ploču 94 u zavisnosti od konfiguracije karoserije vozila i specifikacija sklopa. Dalje se podrazumeva da klinovi 54 za pozicioniranje mogu da imaju oblike ili konstrukcije različite od šiljastih konusnih struktura, kao što je opisano i ilustrovano, za zahvatanje jedne ili više karakteristika delimično završenog vozila ili drugog proizvoda koji se sklapa, kako podrazumevaju stručnjaci u ovoj oblasti. U poželjnom primeru, zašiljeni, konusni klinovi 54 za pozicioniranje se koriste da zahvate rupu u komponenti karoserije vozila od lima. Dalje se podrazumeva da podizači 40 mogu da imaju druge oblike osim izduženih podizača čije se telo proteže duž Z ose ili koordinatnog pravca 44 sa klinovima 54 za pozicioniranje na vrhu podizača 40. Na primer, podizači 40 mogu da imaju mnoge druge forme, veličine, oblike, dužine i konfiguracije pogodne za pozicioniranje klinova 54 za pozicioniranje (ili druge fizičke strukture za pozicioniranje proizvoda ili vozila) kako bi se prilagodili proizvodu ili osobini vozila za zahvatanje i/ili pozicioniranje proizvoda ili vozila u unapred određenim X (22), Y (40) i Z (44) geometrijskim koordinatnim pravcima ili položajima.

[0018] U jednom primeru, paleta 12 je uobičajeno ili univerzalno konstruisana paleta koja ostaje iste konstrukcije, ili suštinski iste konstrukcije, bez obzira na modularne ploče 94 konfigurisane za specifične proizvode ili modele vozila koji se koriste sa paletom 12. Podrazumeva se da paleta 12 takođe može da varira u svojoj konstrukciji i konfiguraciji. Dalje se podrazumeva da osnova ili paleta 12, uključujući šine 12, poprečne nosače 26 i druge strukture, može da ima drugačije komponente, konfiguracije, orijentacije, dimenzije i geometrije od onih koje su ovde opisane i ilustrovane da bi odgovarala primeni. Dalje se podrazumeva da, iako je opisan za sklapanje putničkih vozila, sistem 90 može da se koristi za sklapanje drugih proizvoda i uređaja osim putničkih vozila, tamo gde je potrebna fleksibilnost promene modela i visoka tačnost i preciznost montaže. U jednom primeru, veći broj prvih modularnih ploča 94 je konstruisan i konfigurisan da zahvati i pozicionira montažni niz prvih modela vozila, a veći broj drugih modularnih ploča 94 je konstruisan i konfigurisan da zahvati i pozicionira montažni niz drugih modela vozila. Na primer, podizači 40 za druge modularne ploče 94 mogu biti više udaljeni jedan od drugog duž X koordinatnog pravca 22, i ostalih podizača 40, nego za prve modularne ploče 94, kada drugi model vozila ima duže međuosovinsko rastojanje od prvog modela vozila.

[0019] Pozivajući se na Sliku 3, prikazan je primer modularne ploče 94 za upotrebu sa rekonfigurabilnom paletom 90 (bez podizača 40). U primeru, modularna ploča 94 uključuje u suštini ravnu ploču 95 koja ima dužinu 96 i širinu 100, kao što je uopšteno prikazano. U jednom primeru, dužina 96 je oko 800 milimetara (mm), a širina 100 je oko 200 milimetara (mm). U jednom primeru, ploča 94 je list aluminijuma koji ima debljinu od 20 do 50 milimetara (mm). Druge širine, dužine, debljine i materijali mogu da se koriste kako bi odgovarali specifičnoj primeni i specifikacijama performansi.

[0020] Kao što je gore opisano, u poželjnom primeru, modularna ploča 94 je prethodno sklopljena sa pločom 95 koja uključuje par podizača 40 koji imaju elemente za pozicioniranje podizača, na primer klinove 54 za pozicioniranje, pričvršćene za ploču 95 na mašinski obrađenim podmetačima 34 za pozicioniranje na gornjoj površini ploče 95. U poželjnom primeru, odgovarajući podmetači 34 za pozicioniranje i podizači su postavljeni na unapred određenim X (22) i Y (32) koordinatnim lokacijama na ploči 95 za određeni model ili stil vozila, na primer prvi model vozila i drugi model vozila. Podmetači 34 za pozicioniranje i podizači 40 mogu biti postavljeni bilo gde duž ploče 95 po uzdužnoj osi 22 (koordinatni pravac X) i bočnoj osi 32 (koordinatni pravac Y), kako bi odgovarali određenom modelu vozila sa visokim nivoom preciznosti i tačnosti, na primer /- 0,1 - 0,13 milimetara (mm). Mogu se koristiti drugi viši ili niži nivoi tačnosti, u zavisnosti od primene ili specifikacije performansi.

[0021] U jednom primeru, podizači 40 su orijentisani na podmetaču 34 za pozicioniranje tako da je središnja linija elementa za pozicioniranje podizača ili klina 54 postavljena na unapred određenoj lokaciji u odnosu na ploču, na primer korišćenjem mašine za merenje koordinata (CMM). Na primer, prva modularna ploča 94 je konfigurisana sa podizačima postavljenim na ploču 95 na pozicijama i/ili razmacima tako da bude specifično koordinisana i spojena sa prvim modelom vozila kada se ploča 95 instalira na univerzalnu paletu 12. Slično, druga modularna ploča 94 bi bila konfigurisana sa uzdužnim podizačima za koordinaciju i spajanje sa drugim modelom vozila kada se ploča instalira na univerzalnu paletu 12. Jednom postavljeni, montažni vijci 50 i tipl 60 za zaključavanje su učvršćeni čvrsto fiksirajući podizač 40 na ploču 95 kako je prethodno opisano, čime se klin 54 za pozicioniranje postavlja u odgovarajućim projektnim pozicijama na koordinatama X, Y i Z na instalaciji sa univerzalnom paletom 12 za taj specifični model vozila.

[0022] U primeru prikazanom na Sl.3, modularna ploča 94 uključuje više potpornih podmetača 106 (šest je prikazano) koji se pružaju ka spolja duž X koordinatnog pravca 22. U primeru, potporni podmetači 106 su integralni sa pločom 95. Mogu da se koriste drugi uređaji, veličine, oblici i konfiguracije. U primeru, na ploči 95 prikazana su četiri velika prolazna otvora 110 koji mogu da se koriste za smanjenje težine modularne ploče. Otvori 110 mogu da uključuju različit broj i konfiguracije otvora, ili mogu da budu eliminisani iz upotrebe tamo gde smanjenje težine nije neophodno.

[0023] Pozivajući se na Sliku 4, prikazan je primer instaliranja i uklanjanja modularne ploče 94 sa palete 12 korišćenjem programabilnog, višeosnog industrijskog robota 120. U primeru, robot 120 uključuje krajnji efektor u obliku okvira 116 koji selektivno spaja modularnu ploču 94 i postavlja je na paletu 12 za upotrebu kako je dalje objašnjeno u nastavku.

[0024] Pozivajući se na Sliku 5, ilustrativna modularna ploča 94 je prikazana instalirana i pričvršćena za paletu 12 korišćenjem šest prijemnika 230, 290 i 380, kao što je uopšteno prikazano i dalje diskutovano u nastavku.

[0025] Pozivajući se na Sliku 6 u pogledu zdesna (nisu prikazani podizači 40), ilustrativna modularna ploča 94 je prikazana instalirana na paleti 12 kroz spajanje sa prvim prijemnikom 230 (takođe je prikazan deo drugog prijemnika 290 koji je pozicioniran iza) i trećim prijemnikom 380. Sprezanje modularne ploče 94 sa odgovarajućim prijemnicima je dalje razmotreno u nastavku.

[0026] Slika 7 prikazuje posteriorni izgled Slike 5 sa modularnom pločom 94 (sa podizačima 40) instaliranom i pričvršćenom za paletu 12.

[0027] Pozivajući se na Slike 3, 8 i 9, prikazan je primer prvog elementa 112 za pozicioniranje ploče za upotrebu u nosećoj modularnoj ploči 94 duž uzdužne ose 22 (koordinatni pravac X) i vertikalne ose 44 (koordinatni pravac Z). U primeru, prvi elementi 112 za pozicioniranje ploča su čvrsto pričvršćeni za potporne podmetače 106 modularne ploče 94, poželjno pomoću vijaka (nisu prikazani), tako da elementi 112 za pozicioniranje mogu da se zamene ako su istrošeni ili oštećeni tokom upotrebe. Poželjno, potporna podloga 106 modularne ploče 94 je precizno obrađena kako bi se obezbedila čista, ravna površina za precizno pozicioniranje prvog elementa 112 za pozicioniranje u odnosu na ploču 94 i podizače 40.

[0028] U primeru, prvi element 112 za pozicioniranje ploče uključuje osnovu 124, rupe 130 za montažu, provrt 136 koji se proteže bočno duž bočne ose 32 (koordinatni pravac Y) u osnovu 124 i uspravni deo 140 koji ima unutrašnju površinu 146, spoljnu površinu 150, gornju površinu 156 i donju površinu 158, kao što je uopšteno prikazano. Poželjno, unutrašnja 146, spoljna 150, gornja 156 i donja 158 površina su mašinski obrađene površine do bliskih dimenzionih tolerancija, ili livene sa visokom tačnošću i preciznošću. Prvi element 112 za pozicioniranje je prikazan kako se koristi u dva položaja na ploči 95 kao što je najbolje prikazano na Slici 3 i selektivno zahvata odgovarajući prvi prijemnik 230 kao što je opisano dalje u nastavku.

[0029] Pozivajući se na Slike 3, 10 i 11, dat je primer drugog elementa 160 za pozicioniranje ploče za upotrebu u podupiranju modularne ploče 94 duž bočne ose 32 (koordinatni pravac Y) i vertikalne ose 44 (koordinatni pravac Z). U jednom primeru, pojedinačni drugi element 160 za pozicioniranje ploče je povezan sa pločom 95 u koordinaciji sa drugim prijemnikom 290 kao što je dalje objašnjeno u nastavku. U primeru, drugi element 160 za pozicioniranje uključuje osnovu 164, rupe 170 za montažu, bočni provrt 176 sličan provrtu 136 opisanom gore, otvor 180 za zaključavanje koji se proteže nadole u osnovu 164, uspravni deo 186 koji ima gornju površinu 190 i donju površinu 194, kako je uopšteno prikazano. Drugi element 160 za pozicioniranje selektivno i uklonjivo zahvata drugi prijemnik 290 kao što je prikazano i opisano dalje u nastavku. Pozivajući se na Sl.14, prikazan je primer trećeg elementa 200 za pozicioniranje ploče koji je prikazan montiranim na noseću podlogu 106 modularne ploče 94 za upotrebu u nosećoj modularnoj ploči 94 u vertikalnoj osi (koordinatni pravac Z). U primeru, treći element 200 za pozicioniranje ploče uključuje osnovu 206, rupe 210 za montažu, provrt 214 duž bočne ose 32, uspravni deo 220 koji definiše gornju površinu 226 i donju površinu 228, kao što je uopšteno prikazano. Treći element 200 za pozicioniranje ploče može dalje da ima istu konfiguraciju i konstrukciju kao i prvi element 112 za pozicioniranje ploče. U alternativnom primeru (nije prikazano), svi od elemenata 112, 160 i 200 za pozicioniranje mogu da imaju istu konfiguraciju, na primer da svi uključuju otvor 180 za zaključavanje, ili druge karakteristike za zajedničke svrhe.

[0030] U primeru, prvi 112, drugi 160 i treći 200 element za nošenje ploče mogu biti integralni sa pločom su pričvršćeni za ploču 94 i odgovarajuće potporne podmetače 106 pomoću vijaka (nisu prikazani), drugih mehaničkih pričvršćivača ili mogu biti polutrajno montirani zavarivanjem ili na druge načine koje podrazumevaju stručnjaci u ovoj oblasti. Elementi 112, 160 i 200 za pozicioniranje ploče su poželjno napravljeni od kaljenog čelika za otpornost na habanje ili drugih materijala pogodnih za konkretnu primenu. Takođe se podrazumeva da elementi 112, 160 i 200 za pozicioniranje ploče mogu da budu sastavni deo modularne ploče 94. Podrazumeva se da prvi 112, drugi 160 i treći 200 element za pozicioniranje ploče mogu da imaju različite veličine, oblike, dimenzije, konfiguracije kao i brojnost i pozicionu lokaciju na ploči 94, različite od prikazanih, kao što je poznato stručnjacima u ovoj oblasti.

[0031] Pozivajući se na Sl. 8 i 9, ilustrovan je primer prvog prijemnika 230. U primeru, prvi prijemnik 230 uključuje osnovu 236 koja je uklonjivo montirana na šinu 20 palete (ili poprečni nosač 26 koji nije prikazan) pomoću vijaka, drugih mehaničkih pričvršćivača ili polutrajnih metoda kao što je zavarivanje. Primer prvog prijemnika 230 poželjno uključuje stacionarni krak 240 koji ima spoljašnji 246, gornji 250 i unutrašnji 254 deo, kao što je uopšteno prikazano. Krak 240 definiše šupljinu 256 prvog prijemnika za prijem elementa za pozicioniranje ploče o čemu se dalje govori u nastavku. U poželjnom primeru, prvi prijemnik 230 uključuje mnoštvo nosivih površina za spajanje i pozicioniranje elementa za pozicioniranje ploče u šupljini 256 prvog prijemnika. U jednom primeru mnoštva nosivih površina, koriste se prvi ili spoljašnji valjak 260, drugi ili gornji valjak 266, treći ili unutrašnji valjak 270 i četvrti ili donji valjak 272. U primeru, svaki valjak 260, 266, 270 i 272, uključuje odgovarajuću osovinu 274 i osu rotacije 280 u odnosu na osnovu 236, pri čemu se deo svakog valjka proteže u šupljinu prvog prijemnika (videti Sl.9). Osnova 236 i krak 240 su poželjno napravljeni od kaljenog čelika radi čvrstoće, tačnosti dimenzija i otpornosti na habanje. Mogu se koristiti i druge veličine, oblici, konfiguracije, brojnost, orijentacije i materijali koji su poznati stručnjacima u ovoj oblasti.

[0032] U poželjnom primeru, spoljni 260, gornji 266, unutrašnji 270 i donji 272 valjci su čvrsto i obrtno pričvršćeni za odgovarajuću osnovu 236 ili krak 240 i napravljeni su od kaljenog čelika radi preciznosti dimenzija i otpornosti na abraziju i habanje. U poželjnom primeru, spoljni 260, gornji 266, unutrašnji 270 i donji 272 valjci su trajno montirani na odgovarajuću osnovu 236 i krak 240 tako da održavaju tačno i precizno pozicioniranje u odnosu na paletu 12, prvi element 112 za pozicioniranje i modularnu ploču 94. Podrazumeva se da različite veličine, oblici, konfiguracije, brojnost, orijentacije i materijali za valjke 260, 266, 270 i 272 mogu da se koriste, kako to podrazumevaju stručnjaci u ovoj oblasti. Dalje se podrazumeva da se jedna ili više ilustrativnih nosivih površina u obliku valjaka 260, 266, 270 i 272 mogu zameniti uređajima koji nisu valjkasti, na primer stacionarnim nosivim površinama, na primer pločama visoko otpornim na habanje i drugim uređajima poznatim stručnjacima u ovoj oblasti.

[0033] U poželjnom primeru, kao što se najbolje vidi na Slici 9, pri postavljanju modularne ploče 94 na paletu 12 i prvi 230, drugi 290 i treći 320 prijemnik, prvi element 112 za pozicioniranje ploče je pozicioniran u šupljini 256 prvog prijemnika u odnosu na prvi prijemnik 230, kao što je prikazano. U primeru, unutrašnja površina 146 prvog elementa 112 za pozicioniranje ploče je u direktnom kontaktu i obrtno spojena sa unutrašnjim valjkom 270, spoljna površina 150 je u direktnom kontaktu i obrtno spojena sa spoljnim valjkom 260 prvog prijemnika 230, gornja površina 156 je u direktnom kontaktu i obrtno spojena sa gornjim valjkom 266 i donja površina 158 je u direktnom kontaktu i obrtno spojena sa donjim valjkom 272. Ove strukture funkcionišu tako da pozicioniraju modularnu ploču 94 u unapred određenim koordinatnim pravcima X (22) i Z (44) u odnosu na paletu 12. Unapred određena X (22) i Z (44) pozicija modularne ploče 94 u odnosu na paletu 12 efikasno pozicionira klin 54 za pozicioniranje podizača 40 u tačan i precizan unapred određeni X (22) i Z (44) koordinatni položaj koji je specifičan za unapred određeni proizvod ili model vozila, na primer prvi model vozila. Ovo efikasno konfiguriše ili prilagođava montažnu paletu 12 za koordinaciju i zahvatanje specifičnog proizvoda ili modela vozila koji se sklapa. Na opisanom spajanju ilustrativnih valjaka prijemnika i elemenata za pozicioniranje ploče, spajanje sprečava, ili suštinski sprečava, relativno pomeranje modularne ploče 94 duž uzdužne ose 22 (koordinatni pravac X) i duž vertikalne ose 44 (koordinatni pravac Z) u odnosu na paletu 12, dok omogućava prvom elementu 112 za pozicioniranje i modularnoj ploči 94 da se pomeraju duž bočne ose 32 (koordinatni pravac Y) tokom postavljanja i uklanjanja modularne ploče 94 sa palete 12, kao što je dalje opisano u nastavku.

[0034] Pozivajući se na Sl. 10-13, primer drugog prijemnika 290 za selektivno prihvatanje i pričvršćivanje drugog elementa 160 za pozicioniranje i modularne ploče 94 za paletu 12 je prikazan i opisan u nastavku. U primeru koji se najbolje vidi na SL. 13, drugi prijemnik 290 uključuje osnovu 296 koja ima viljušku 300 koja definiše prorez 306. Krak 320 je pozicioniran u prorezu 306 i obrtno osiguran obrtnim klinom 324 omogućavajući kraku 320 da rotira oko ose rotacije 330 iz prvog razdvojenog položaja (Sl.12) u drugi spojeni položaj (prikazano na Sl.10 i 11) u odnosu na osnovu 296. Krak 320 i/ili osnova 296 definišu šupljinu 332 drugog prijemnika za prijem elementa za pozicioniranje ploče kao što je dalje opisano u nastavku.

[0035] Kao što se najbolje vidi na Sl.10, drugi prijemnik 290 poželjno uključuje najmanje jednu (dve prikazane) nosivu površinu za spajanje sa elementom za pozicioniranje ploče. U primeru, najmanje jedna nosiva površina uključuje gornji ili prvi valjak 334 i donji ili drugi valjak 336 koji su obrtno pričvršćeni za odgovarajuću osnovu 296 ili krak 320 preko odgovarajuće osovine oko ose rotacije. Kao i kod prvog prijemnika 230, svaki valjak 334 i 336 uključuje deo koji se proteže u šupljinu 332 drugog prijemnika. Gornji 334 i donji 336 valjak su poželjno osigurani i napravljeni od istih materijala kao i valjci opisani za prvi prijemnik 230 iznad. Drugi prijemnik 290 može da bude napravljen od istih materijala kao i prvi prijemnik 230 koji je gore opisan. Podrazumeva se da se različite veličine, konfiguracije oblika, orijentacije, brojnost i materijali za prijemnik 230 i nosive površine mogu koristiti, kao što je poznato stručnjacima u ovoj oblasti. Na primer, jedan ili više valjaka 334 i 336 mogu biti zamenjeni stacionarnim pločama otpornim na habanje kao što je opisano za prvi prijemnik 230.

[0036] U poželjnom primeru, drugi prijemnik 290 uključuje klin 340 za zaključavanje povezan sa obrtnim krakom 320. Klin 340 za zaključavanje poželjno ima gornji deo 342 povezan sa krakom 320 i donji deo 344 koji se proteže nadole koji je selektivno pozicioniran dole u otvor 180 za zaključavanje drugog elementa 160 za pozicioniranje kada je krak 320 u drugom položaju kao što je prikazano na Sl. 10 i 11. U ovoj drugoj poziciji sa klinom 340 za zaključavanje postavljenom nadole u otvor 180 za zaključavanje, gornji valjak 334 je u direktnom kontaktu i obrtno spojen sa gornjom površinom 190 drugog elementa 160 za pozicioniranje ploče, a donji valjak 336 je u direktnom kontaktu i obrtno spojen sa donjom površinom 194, kao što je uopšteno prikazano. U ovoj drugoj poziciji kraka 320, drugi element 160 za pozicioniranje i modularna ploča 94 su postavljeni u unapred određenim Y (32) i Z (44) koordinatnim pravcima u odnosu na paletu 12. Unapred određeni Y (32) i Z (44) položaj modularne ploče 94 u odnosu na paletu 12 efikasno pozicionira klinove 54 za pozicioniranje podizača 40 u tačan i precizan unapred određeni Y (22) i Z (44) koordinatni položaj koji je specifičan za unapred određeni proizvod ili model vozila, na primer prvi model vozila. Ovo efikasno konfiguriše ili prilagođava montažnu paletu 12 da koordinira i zahvati određeni proizvod ili model vozila koji se sklapa, koji je sprečen ili značajno sprečen da se kreće u odnosu na drugi prijemnik 290 duž lateralne ose 32 (smer Y koordinate) i vertikalne ose 44 (smer Z koordinate). U jednom primeru koji nije prikazan, drugi prijemnik 290 može da eliminiše valjke 336 i 344 i oslanja se samo na modularnu ploču 94 za pozicioniranje i pričvršćivanje u Y koordinatnom pravcu 32 preko klina 344 za zaključavanje kako je opisano.

[0037] Pozivajući se na Sl. 12, prikazana je prva ili razdvojena pozicija kraka 320 drugog prijemnika 290. U primeru u drugom položaju, krak 320 se rotira oko ose rotacije 330 tako da je klin 340 za zaključavanje uklonjen iz otvora 180 za zaključavanje u drugom elementu 160 za pozicioniranje ploče, kao što je uopšteno prikazano. U ovom prvom razdvojenom položaju, drugi element 160 za pozicioniranje i modularna ploča 94 mogu da se pomeraju u odnosu na drugi prijemnik 290 i paletu 12 duž bočne ose 32 (koordinatni pravac Y), na primer kada se modularna ploča 94 postavlja ili uklanja sa palete 12. U poželjnom primeru, drugi prijemnik 290 je normalno pozicioniran ili pomeren tako da bude u drugom ili spojenom/zaključanom položaju da orijentiše klin 340 za zaključavanje u otvor 180 za zaključavanje. Ovaj primer obezbeđuje da ako je modularna ploča 94 instalirana na paleti 12, modularna ploča 94 je sprečena da se pomera duž bočne ose 32. Uređaj za pomeranje, na primer, opruga ili zadržač (nije prikazano) može da se koristi da pomeri ili potisne krak 320 prema drugom spojenom položaju kao što je opisano. Mogu se koristiti i drugi uređaji ili karakteristike za pomeranje ili zadržavanje, na primer pneumatski, magnetni ili drugi uređaji poznati stručnjacima u ovoj oblasti. Takođe se podrazumeva da krak 320 može normalno da bude pomeren prema prvom razdvojenom položaju i pomeren ka drugom položaju ili jednostavno orijentisan u drugu poziciju pod dejstvom sile gravitacije ili drugog uređaja za pomeranje, kako je opisano i kako je inače poznato stručnjacima u ovoj oblasti.

[0038] U poželjnom primeru koji se najbolje vidi na Sl.10, 11 i 13, krak 320 drugog prijemnika 290 uključuje zupčasti valjak 350 koji se pruža ka unutra prema ploči 94 kao što je uopšteno prikazano. U poželjnom primeru, krajnji efektor 116 modularnog sistema 90 palete uključuje vođicu 356 povezanu sa krajnjim efektorom 116 kako je dalje opisano u nastavku. Primer vođice 356 uključuje uzdužnu, konturisanu stazu ili prorez 360 koji se proteže duž bočne ose 32 kao što se najbolje vidi na Sl. 13. Staza 360 uključuje otvoreni kraj 364 pri čemu zupčasti valjak 350 može da uđe i izađe iz staze 360 kada su krajnji efektor 116 i vođica 356 postavljeni jedno pored drugog, a krajnji efektor 116 se pomera duž bočne ose 32 (koordinatni pravac Y).

[0039] Pozivajući se na Sl.4 i 13, u poželjnom primeru, pri postavljanju modularne ploče 94 na paletu 12, krajnji efektor 116 i vođica 356 su postavljeni duž uzdužnog 22 (X), bočnog 32 (Y) i vertikalnog 44 (Z) položaja, tako da su prvi 112, drugi 160 i treći 200 element za pozicioniranje ploče poravnati ili u blizini odgovarajućeg prvog 230, drugog 290 i trećeg 380 prijemnika. U ovom položaju, otvor 364 proreza vođice 356 je u ravni sa zupčastim valjkom 350 u prvoj poziciji kraka 320 kao što je generalno prikazano na Sl.11. Kako robot 120, krajnji efektor 116 i modularna ploča 94 nastavljaju kretanje duž bočne ose 32 ka potpunoj ili osiguranoj poziciji za ugradnju, konturisana staza 360 se naginje prema gore kao što je prikazano na Sl. 13 čime se silom podižu zupčasti valjak 350 i krak 320 naviše prema prvoj razdvojenoj poziciji kraka, kao što je gore opisano i prikazano na Sl.12, pre nego što drugi element 160 za pozicioniranje stigne do drugog prijemnika 320 kako bi se oslobodio klin 340 za zaključavanje od kontakta sa drugim elementom 160 za pozicioniranje ploče. Pri povratnom kretanja robota 120, krajnjeg efektora 116 i vođice 356 duž bočne ose 32, zupčasti valjak 350, krak 320 i klin 340 za zaključavanje se vraćaju u svoju drugu spregnutu poziciju pri čemu se klin 340 za zaključavanje ponovo postavlja u otvor 180 za zaključavanje, čime se blokira modularna ploča 94 od kretanja duž bočne ose 32 (koordinatni pravac Y) u odnosu na drugi prijemnik 290 i paletu 12.

[0040] Podrazumeva se da vođica 356 i staza 360 mogu imati druge oblike, konfiguracije, brojnost i orijentacije koje su poznate stručnjacima. Takođe je uključeno da se sekundarni uređaj za zaključavanje (nije prikazan) može koristiti za dalje zaključavanje modularne ploče 94 za paletu 12 sprečavajući kretanje duž bočne ose 32 ili drugih osa 22 i 44.

[0041] Iako je krak 320 drugog prijemnika 290 opisan tako da može da rotira iz prve razdvojene pozicije u drugu spojenu poziciju kako bi se spojio ili odvojio klin 340 za zaključavanje iz otvora 180 za zaključavanje, podrazumeva se da drugi uređaji i postupci mogu da se koriste kako bi se umetnuo klin 340 za zaključavanje u otvor 180 za zaključavanje. Na primer, linearni klizni uređaj ili krak može da se koristi umesto obrtnog kraka 320 kako je opisano. Za sprečavanje pomeranja modularne ploče 94 u pravcu bočne ose (koordinatni pravac Y) u odnosu na paletu 12 mogu da se koriste i drugi uređaji i postupci koji su poznati stručnjacima u ovoj oblasti.

[0042] Pozivajući se na Sl. 14, 15A i 15B, ilustrovan je primer trećeg prijemnika 380 za upotrebu u modularnom rekonfigurabilnom sistemu 90 palete. U jednom primeru, kako se najbolje vidi na Sl. 4 i 5, tri treća prijemnika 380 su pozicionirana na odgovarajućim šinama 20 ili na središnjem nosaču palete da bi primili i osigurali treći element 200 za pozicioniranje ploče i modularnu ploču 94 za paletu 12. Kao što je prikazano na Sl. 5, svi treći prijemnici 380 su postavljeni na jednoj strani naspram prvog 290 i drugog 320 prijemnika. Podrazumeva se da se mogu koristiti različite lokacije za treće prijemnike 380.

[0043] Kao što se najbolje vidi na Sl. 14A, 15A i 15B, primer trećeg prijemnika 380 uključuje osnovu 386 i krak 390. U primeru, krak 390 definiše šupljinu 402 trećeg prijemnika za prijem dole opisanog elementa za pozicioniranje ploče. Primer trećeg prijemnika 380 uključuje najmanje jednu nosivu površinu za spajanje sa elementom za pozicioniranje postavljenim u šupljini 402 trećeg prijemnika. U primeru, najmanje jedna nosiva površina uključuje gornji ili prvi valjak 396 i donji ili drugi valjak 400 kao što je uopšteno prikazano. U primeru, osnova 386 je montirana na šinu 20 ili središnju strukturu palete pomoću vijaka, drugih mehaničkih pričvršćivača ili postupaka polutrajnog pričvršćivanja, kao što je zavarivanje.

[0044] Kao što se najbolje vidi na Sl. 14, po montaži modularne ploče 94 i trećeg elementa 200 za pozicioniranje ploče, gornji valjak 396 je u direktnom kontaktu i obrtno spojen sa gornjom površinom 226 trećeg elementa za pozicioniranje, a donji valjak 400 je u direktnom kontaktu i obrtno spojen sa donjom površinom 228 kako je uopšteno prikazano. U ovom položaju, modularna ploča 94 je postavljena u unapred određenom Z (44) koordinatnom pravcu u odnosu na paletu 12. Unapred određena Z koordinatna (44) pozicija modularne ploče 94 u odnosu na paletu 12 efikasno dodatno pozicionira klinove 54 za pozicioniranje podizača 40 u tačnoj i preciznoj unapred određenoj Z koordinatnoj (44) poziciji koja je specifična za unapred određeni proizvod ili model vozila, na primer za prvi model vozila. Ovo efikasno konfiguriše ili prilagođava montažnu paletu 12 za koordinaciju i zahvatanje specifičnog proizvoda ili modela vozila koji se sklapa. U ovom položaju, treći element 200 za pozicioniranje ploče i modularna ploča 94 su sprečeni, ili suštinski sprečeni, da se kreću duž vertikalne ose 44 (koordinatni pravac Z) u odnosu na treći prijemnik 380 i paletu 12. Valjci 396 i 400 mogu biti napravljeni od istih materijala i pričvršćeni za odgovarajuću osnovu 386 i krak 390 kao valjci za prvi 230 i drugi 290 prijemnik, kao što je gore opisano. Kao što je gore napomenuto, najmanje jedna nosiva površina može imati druge oblike od opisana dva valjka, na primer klizne ploče otporne na habanje, koje se naslanjaju na treći element 200 za pozicioniranje. Treći prijemnik može biti napravljen od istih materijala i uključuje varijacije opisane iznad za prvi prijemnik 290. Kao što je opisano, treći prijemnici 380 mogu imati oblik kao što je opisano za prvi prijemnik 290.

[0045] U jednom primeru modularnog sistema 90 palete, više elektronskih senzora (nisu prikazani) može da se koristi za praćenje stanja ili položaja pojedinačne komponente ili položaja spajanja između dve komponente. Na primer, jedan ili više senzora se mogu koristiti između više elemenata 112, 160 i 200 za pozicioniranje i odgovarajućeg mnoštva prijemnika 230, 290 i 380 da bi se utvrdilo ili nadgledalo da li su elementi za pozicioniranje pravilno pozicionirani u odgovarajućem prijemniku. U drugom primeru, senzor se može koristiti za određivanje da li je krak 320 drugog prijemnika 290 u prvom razdvojenom ili drugom spojenom položaju. Alternativno, ili dodatno, senzor se može koristiti za određivanje ili praćenje da li je klin 340 za zaključavanje postavljen u otvor 180 za zaključavanje. Ilustrativni senzori mogu da budu elektronski i sa žičanim ili bežičnim protokolima za slanje signala računarima, procesorima i/ili serverima u lokalne, centralne ili daljinske nadzorne stanice koje prate humani operateri. Elektronski senzori mogu biti drugih oblika, na primer optički ili vizuelni senzori. Mogu se koristiti i drugi senzori i uređaji i/ili sistemi za praćenje, kao što je poznato stručnjacima u ovoj oblasti.

[0046] Pozivajući se na Sl. 4, 16 i 17, prikazan je primer krajnjeg efektora 116 za sprezanje i prenošenje modularne ploče 94, i više različitih modularnih ploča 94, na primer prva i druga modularna ploča konfigurisane za različite proizvode ili karoserije vozila. U primeru, krajnji efektor 116 uključuje konektor 406 koji može da se spoji sa zglavkom ili montažnom pločom robota 120. Primer krajnjeg efektora 116 uključuje prvi krak 410 i suprotni drugi krak 416 kao što je uopšteno prikazano. Kao što se najbolje vidi na Sl. 4, 16 i 17, u jednom primeru, vođica 356 je povezana sa krajem prvog kraka 410 suprotnim konektoru 406.

[0047] U primeru, kako se najbolje vidi na Sl.4, 16 i 17, svaki od prvog 410 i drugog 416 kraka krajnjeg efektora 116 ima dva konektora 424 modularne ploče. Svaki ilustrativni konektor 424 ploče uključuje montažni blok 420 povezan sa odgovarajućim krakom 410, 416, blok 426 klina povezan sa montažnim blokom, i klin 430 za prenos koji se pruža prema spolja od bloka klina duž bočne ose 32 (kao što je ilustrovano). Klinovi 430 za prenos su dimenzionisani i orijentisani tako da selektivno ulaze u četiri od odgovarajućih provrta 136, 176 i 214 prvog 112, drugog 160 i trećeg 200 elementa za pozicioniranje ploče, u cilju spajanja modularne ploče 94 sa krajnjim efektorom 116 i robotom 120.

[0048] U prikazanom primeru, kraci 410 i 416 zahvataju samo prva dva para elemenata za pozicioniranje (prikazanih levo na Sl. 4) koji se nalaze najbliže robotu 120. Prilikom spajanja modularne ploče sa krajnjim efektorom 116 i robotom 120, modularna ploča 94 može biti orijentisana i postavljena tako da se poravnaju i spoje prvi 120, drugi 160 i treći 200 element za pozicioniranje ploče sa odgovarajućim prvim 230, drugim 320 i trećim 380 prijemnikom kroz dalje pomeranje modularne ploče 94 duž bočne ose 32 za sprezanje prijemnika kao što je gore opisano. Podrazumeva se da stručnjaci u ovoj oblasti mogu da koriste druge uređaje i postupke za spajanje krajnjeg efektora 116 sa modularnom pločom 94, ili spajanje robota 120 sa modularnom pločom 94. Na primer, krajnji efektor 116 može da zahvati manji ili veći broj od prvog 112, drugog 160 i trećeg 200 elementa za pozicioniranje i kroz različite strukture ili postupke od konektora 424 ploče. Iako je prikazano da modularne ploče 94 zahvataju i njima manipulišu roboti 120, drugi uređaji, na primer, viljuškari ili druga oprema se mogu koristiti za zahvatanje, pomeranje i pozicioniranje ploče 94 u odnosu na paletu 12, kao što je poznato stručnjacima u ovoj oblasti.

[0049] Spajanjem prvog 112, drugog 160, trećeg 200 elementa za pozicioniranje ploče sa odgovarajućim prvim 230, drugim 290 i trećim 380 prijemnikom, modularna ploča 94 i podizači 40 postavljeni na njoj, postavljaju se na unapred određene pozicije specifične za proizvod ili model vozila, kao što je gore opisano, i sprečava se njihovo kretanje duž sve tri ose 22, 32 i 44 (svi X, Y i Z koordinatni pravci) u odnosu na paletu 12. Postupkom prefabrikacije ploče 95 i montaže podizača 40 na nju kao što je gore opisano, u poželjnom primeru, ova osigurana ili zaključana pozicija modularne ploče 94 specifične za model vozila na paleti 12 može da pozicionira klinove 54 za pozicioniranje unutar /- 0,1 - 0,13 milimetara (mm) od dizajniranog ili unapred određenog 3-dimenzionalnog X (22), Y (32) i Z (44) koordinatnog položaja za određene proizvode ili modele vozila. Nivoi dimenzionalne tačnosti i preciznosti iznad i ispod ovog opsega mogu se postići kao što je poznato stručnjacima u ovoj oblasti.

[0050] Da bi se uklonila spojena modularna ploča 94 sa palete 12, krajnji efektor 116 se postavlja tako da su klinovi 430 za prenos spojeni sa odgovarajućim elementima za pozicioniranje, a vođica 356 je zahvatila zupčasti valjak 150 čime se podiže krak 320 u njegov prvi razdvojeni položaj i time se uklanja klin 340 za zaključavanje iz otvora 180 za zaključavanje. Blago kretanje nagore ili sila robota 120 po Z osi ili pravcu 44 frikciono spaja krajnji efektor 116 sa pločom 94 putem klinova 430 za prenos. U poželjnom primeru, ovaj položaj omogućava kretanje modularne ploče 94 duž bočne ose 32 (koordinatni pravac Y). Jednom kada je krak 320 u prvom ili razdvojenom položaju sa drugim elementom 160 za pozicioniranje, robot 120 i krajnji efektor 116 mogu da se pomeraju duž bočne ose 32 dok se elementi za pozicioniranje ne odvoje od odgovarajućih prijemnika i modularna ploča 94 može da se vertikalno podigne, ukloni sa palete 12 i premesti na susedni stalak za skladištenje modularnih ploča 94, ili premesti na drugu lokaciju, na primer postavljanjem modularne ploče 94 na automatizovano vođeno vozilo (AGV) ili automatizovana vođena kolica (AGC) za transport do udaljenog ili centralizovanog skladišnog prostora u postrojenju za montažu.

[0051] Pozivajući se na Sl. 18 i 19, prikazan je jedan primer primene modularnog rekonfigurabilnog sistema 90 montažne palete. U primeru, koriste se četiri robota 120, dva robota 120 postavljena sa obe strane montažne linije ili linije za prenos palete. Kao što se najbolje vidi u primeru prikazanom na Sl. 19, jedna ili obe strane linije za prenos uključuju uređaj za skladištenje ili stalak 440 (prikazan samo na jednoj strani) koji uključuje više polica za podupiranje i skladištenje više modularnih ploča 94 za najmanje prvi model vozila i poželjno najmanje drugi proizvod ili model vozila. U jednom primeru, veći broj prvih modularnih ploča 94 koje uključuju podizače 40 i klinove 54 za pozicioniranje koji imaju poziciju i geometriju specifičnu za prvi model vozila A se čuvaju ili postavljaju na stalak na jednoj strani linije za prenos na stalku 440 za skladištenje i više drugih modularnih ploča 94A specifičnih za drugi model vozila B se postavljaju na drugu stranu linije za prenos. U jednom primeru, palete 12 koje se kreću niz liniju za prenos mogu selektivno da se opreme odgovarajućom/odgovarajućim modularnim pločama 94 ili 94A za koordinaciju sa unapred određenim proizvodom montažne linije ili montažnim nizom karoserija vozila u realnom vremenu. U alternativnom primeru, svaki stalak 440 za skladištenje može da skladišti više različitih modularnih ploča 94 za mnoštvo različitih modela vozila ili proizvoda koji će biti sastavljeni. Kako se tip modela vozila u montažnom nizu menja, roboti 120 mogu da zamene instaliranu modularnu ploču, na primer prvu modularnu ploču 94, drugom modularnom pločom 94A zbog prilagođavanja promeni tipa ili modela vozila koji se sklapa.

[0052] Alternativno, unapred određen broj paleta 12 sa prvim modularnim pločama 94 i/ili drugim modularnim pločama 94A može da se konfiguriše u zasebnoj liniji ili oblasti za konfigurisanje paleta i da bude prebačen u montažni niz. Ovo pruža značajno poboljšanje i fleksibilnost u odnosu na postojeće sisteme palete za montažu vozila koji su ili bili napravljeni po meri za jedan stil vozila, ili su imali ograničenu mogućnost podešavanja u pravcu dužine, ali su bili ograničeni na isti tip klina za pozicioniranje. Modularna rekonfigurabilna montažna paleta 90 može da koristi standardnu ili univerzalnu paletu 12 za sve modele vozila, i samo modularne ploče 90 koje imaju položaje podizača i elemente za pozicioniranje podizača ili klinove 54 specifične za vozilo (ili proizvod) moraju da budu proizvedene i instalirane po potrebi za podršku proizvodnji. Ova fleksibilnost omogućava proizvođačima vozila i drugih proizvoda da menjaju montažni niz stilova modela, na primer nasumično ili više nasumično, A,A,A,B,B,A,B,A u odnosu na uobičajeniji redosled izrade šarži A,A,A,A,A,B,B,B,B,B. Predmetni sistem 90 dalje pruža povećanu fleksibilnost za polutrajnu promenu modela postrojenja ili povremene promene u proizvodnji, na primer, izvođenje ograničene, malobrojne probne serije vozila za validaciju postupka. Druge upotrebe i prednosti povećane fleksibilnosti i efikasnosti u proizvodnji su ostvarljive, kao što je poznato stručnjacima u ovoj oblasti.

[0053] Pozivajući se na SL. 20, prikazan je dijagram toka ilustrativnog postupka 500 (nije pokriven predmetnim pronalaskom) obezbeđivanja i korišćenja modularnog rekonfigurabilnog sistema 90 palete. U obezbeđivanju modularnog rekonfigurabilnog sklopa 500 palete za vozila, prvi korak 510 proizvodi standardnu ili univerzalnu paletu 12, kao što je gore opisano. Ovo može uključivati jednu ili više fiksnih potpornih greda 30 i podizača 40 opisanih gore u zavisnosti od proizvoda ili modela vozila i nivoa fleksibilnosti koji zahteva proizvođač. U jednom primeru, veći broj prijemnika, na primer prvi 230, drugi 290 i treći 380, montirani su na paletu 12 na mestima za prijem elemenata za pozicioniranje montiranih na modularnu ploču 94.

[0054] U drugom koraku 520, identifikuju se tačke potpore putem podizača 40 i klinova 54 za pozicioniranje specifične za vozilo i identifikuju se broj i model modularnih ploča 94. Identifikuje se X (22), Y (32) i Z (44) koordinatna pozicija ili lokacija podizača 40 i klinova 54 za pozicioniranje specifična za odgovarajući model vozila. Proizvodi se jedna ili više modularnih ploča 94 specifičnih za taj model vozila. Pozicioniranje i pričvršćivanje podizača 40 i elemenata 54 za pozicioniranje podizača, poželjno klinova, u odnosu na ploču 94 se poželjno vrši pomoću mašinski obrađenih podmetača 34 za pozicioniranje, montažnih vijaka 50 i vijaka ili tiplova 60 za zaključavanje kao što je gore opisano. Mnoštvo elemenata za pozicioniranje ploče, na primer prvi 112, drugi 160 i treći 200, se povezuju na svaku ploču 94.

[0055] Kada je montažna paleta 12 potrebna za određenu karoseriju vozila, modularna ploča 94, koja ima podizač 40 i elemente 54 za pozicioniranje podizača konfigurisane za taj model vozila, pomera se u koraku 530 u blizinu palete 12 i odgovarajućih prijemnika za ugradnju na paletu 12. U jednom primeru, robot 120 i krajnji efektor 116 zahvataju modularnu ploču 94 putem klinova 430 za prenos, da bi zahvatili i poduprli modularnu ploču 94.

[0056] U poželjnom, ali opcionom koraku 535, pre potpunog ili zaključavajućeg spajanja modularne ploče 94 za paletu 12, krajnji efektor 116 postavlja vođicu 356 tako da zahvati zupčasti valjak 150 na kraku 320 drugog prijemnika i pomeranjem krajnjeg efektora 116 i zahvaćene modularne ploče 94 duž bočne ose 32, krak 320 drugog prijemnika se pomera u prvi razdvojeni položaj, čime se obezbeđuje slobodan prostor da drugi element 160 za pozicioniranje bude ugrađen u drugi prijemnik 290. Nakon povlačenja krajnjeg efektora 116 duž bočne ose 32, zupčasti valjak 150 se odvaja od vođice 356, čime se krak drugog prijemnika i klin 340 za zaključavanje vraćaju u drugi spojeni položaj u otvor 180 za zaključavanje u drugom elementu 160 za pozicioniranje, čime se modularna ploča 94 učvršćuje u pravcu bočne ose 32 u odnosu na paletu 12.

[0057] U koraku 540, sprovodi se operacija montaže određenog modela vozila ili proizvoda koji je pogodan za instaliranu konfiguraciju modularne ploče 94. Operacija montaže se ponavlja pomoću modularne ploče 94 i palete 12 sve dok se ne zatraži promena u montažnom nizu ili, na primer, modularna ploča 94 treba da se promeni zbog održavanja ili popravke.

[0058] U koraku 550, u slučaju potrebe za rekonfiguracijom modularne palete 90 za drugačiji model vozila, ili za održavanje ili popravku modularne ploče 94, robot 120 i krajnji efektor 116 se postavljaju tako da ponovo zahvate modularnu ploču 94, pomerajući na taj način drugi prijemnik 290 u drugi ili razdvojeni položaj. Modularna ploča se pomera u pravcu bočne ose 32 čime se elementi za pozicioniranje odvajaju od odgovarajućih prijemnika, kako bi se modularna ploča 94 uklonila sa palete. Nakon promene proizvodnog montažnog niza na drugi model vozila, sistem 90 instalira drugu modularnu ploču 94A na paletu 12 čime rekonfiguriše paletu 12 tako da se prilagodi drugačijem proizvodu ili drugoj karoseriji vozila bez zamene cele palete 12 kao u prethodnim sistemima.

[0059] Relativna lakoća i efikasnost proizvodnje modularnih ploča 94 za određena vozila, u odnosu na slučaj kada je cela paleta 12 namenjena određenom vozilu, dodatno je poboljšana znatno redukovanim skladištenjem modularnih ploča 94 u odnosu na celu paletu 12 čime se u velikoj meri poboljšava logistika postrojenja.

[0060] Pored značajno povećane fleksibilnosti konfiguracije, pozicione dimenzione tolerancije podizača 40 i klinova 54 za pozicioniranje mogu da se održavaju na nivou, ako ne i poboljšaju, u odnosu na prethodne montažne sisteme palete.

[0061] U primeru koji nije prikazan, modularna ploča 94 može da sadrži alate specifične za model vozila ili proizvod, osim podizača 40 i elemenata ili klinova 54 za pozicioniranje podizača kao što je opisano i ilustrovano. Na primer, modularna ploča 94 može umesto toga da sadrži elemente za pozicioniranje tipa čaure relativno niskog profila/visine ili druge strukturalne uređaje za pozicioniranje montirane na modularnu ploču 94 koji zahvataju proizvod ili karoseriju vozila umesto izduženih podizača 40 i elemenata 54 za pozicioniranje podizača.

[0062] Dalje, u alternativnom primeru koji nije prikazan, drugi oblici alata koji su specifični za model ili proizvod mogu se koristiti na modularnoj ploči 94, na primer, stezaljke za držanje, uređaji za električno uzemljenje i druge strukture koje su specifične za model vozila ili proizvod koji se sklapa. Na sličan način kao što je gore opisano za modularnu ploču 94 koja uključuje podizače 40, kada se montažni niz modela vozila ili proizvoda promeni na novi proizvod ili vozilo, modularna ploča 94 specifična za model se odvaja, uklanja i zamenjuje na paleti 12 ili drugoj nosećoj konstrukciji da bi se prilagodila novom modelu vozila ili proizvodu koji će se sklapati.

[0063] Iako je pronalazak opisan u vezi sa određenim primerima izvođenja, treba razumeti da pronalazak ne treba da bude ograničen na otkrivene primere izvođenja, već je, naprotiv, predviđeno da obuhvati različite modifikacije i ekvivalentne rasporede uključene u obim priloženih patentnih zahteva.

Claims

Patentni zahtevi

1. Sistem za rekonfiguraciju montažne palete za upotrebu u sklapanju karoserija vozila, pri čemu sistem sadrži:

univerzalnu potpornu paletu (12) koja ima najmanje prvi i drugi prijemnik (230, 290); veći broj ploča (95) od kojih svaka ima više elemenata (106) za pozicioniranje ploče; pri čemu je sistem naznačen time što sadrži:

prvu modularnu ploču (94) koja ima unapred montirani podizač (40) specifičan za prvi model vozila, pri čemu je podizač (40) povezan sa jednom od većeg broja ploča (95) u unapred određenom X i Y koordinatnom položaju specifičnom za prvi model (A) vozila;

drugu modularnu ploču (94) koja ima unapred montirani podizač (40) specifičan za drugi model vozila, pri čemu je podizač (40) povezan sa jednom od većeg broja ploča (95) u unapred određenom X i Y koordinatnom položaju specifičnom za drugi model (B) vozila, pri čemu unapred određeni X i Y koordinatni položaj podizača (40) prve modularne ploče (94) je različit od druge modularne ploče (94);

pri čemu je sistem konfigurisan za prenos jedne od prve ili druge modularne ploče (94) do univerzalne palete (12); svaka od prve ili druge modularne ploče (94) je konfigurisana tako da bude spojena sa univerzalnom paletom (12) spajanjem većeg broja elemenata (106) za pozicioniranje ploče sa odgovarajućim od prvog i drugog prijemnika (230, 290), čime se podizač (40) pozicionira u unapred određenu X, Y i Z koordinatnu poziciju specifičnu za odgovarajući prvi ili drugi model (A, B) vozila.

2. Sistem prema patentnom zahtevu 1, koji je dalje naznačen time što je sistem konfigurisan za:

razdvajanje i uklanjanje sa univerzalne palete (12) jedne od prve modularne ploče (94) ili druge modularne ploče (94); i

zamenu razdvojene i uklonjene prve ili druge modularne ploče (94) drugom od prve ili druge modularne ploče (94) da bi se uskladila sa promenom redosleda izrade vozila sa prvog modela (A) vozila na drugi model (B) vozila ili sa drugog modela (B) vozila na prvi model (A) vozila.

3. Sistem prema patentnom zahtevu 2, naznačen time što sistem dalje sadrži stalak (440) za skladištenje za skladištenje većeg broja prvih modularnih ploča (94) i većeg broja drugih modularnih ploča (94) za skladištenje za odabranu upotrebu i spajanje sa univerzalnom paletom (12) u cilju usklađivanja sa promenom u redosledu izrade vozila.

4. Sistem prema patentnom zahtevu 1, naznačen time što drugi prijemnik (290) ima krak (320) koji može biti pomeran iz prve razdvojene pozicije u drugu spojenu poziciju, čime se blokira kretanje prve ili druge modularne ploče (94) u koordinatnom pravcu Y u odnosu na paletu (12), kada je veći broj elemenata (106) za pozicioniranje ploče spojen sa odgovarajućim od prvog ili drugog primejnika (230, 290).

5. Sistem prema patentnom zahtevu 4, naznačen time što sistem dalje sadrži klin (340) za zaključavanje, vezan za krak (320) drugog prijemnika, koji, kada se krak (320) drugog prijemnika (290) pomera iz prvog razdvojenog položaja u drugi spojeni položaj, postavljen u otvor za zaključavanje definisan jednim od većeg broja elemenata (106) za pozicioniranje ploče.

6. Sistem prema patentnom zahtevu 4, naznačen time što sistem dalje sadrži programabilnog robota (120) za prenošenje i uklonjivo spajanje jedne od prve ili druge modularne ploče (94) sa univerzalnom paletom (12),

pri čemu programabilni robot (120) ima krajnji efektor (116) za spajanje prve ili druge modularne ploče (94); i

pri čemu je vođica (356) povezana sa krajnjim efektorom (116) sa zupčastim valjkom (350) povezanim sa drugim prijemnikom (290), gde vođica (356) pomera krak (320) drugog prijemnika iz drugog spojenog položaja u prvi razdvojeni položaj, čime se omogućava postavljanje i uklanjanje prve ili druge modularne ploče (94) sa palete (12) bez fizičkog ometanja krakom (320) drugog prijemnika.

7. Sistem prema patentnom zahtevu 1, pri čemu sistem sadrži industrijskog robota (120) sa krajnim efektorom (116) u obliku okvira (116) koji selektivno instalira ili uklanja modularnu ploču (94) i pozicionira je na paleti (12).

8. Sistem prema patentnom zahtevu 1, pri čemu prvi prijemnik (230) dalje sadrži:

osnovu (236) uklonjivo montiranu na šine (20) palete (12);

stacionarni krak (240) koji ima spoljašnji (246), gornji (250) i unutrašnji (254) deo koji definišu šupljinu (256) prvog prijemnika za prijem odgovarajućeg od većeg broja elemenata za pozicioniranje ploče; i

veći broj nosivih površina za spajanje i pozicioniranje odgovarajućeg od većeg broja elemenata za pozicioniranje ploče u šupljini (256) prvog prijemnika.

9. Sistem prema patentnom zahtevu 1, koji dalje sadrži treći prijemnik (380) uključujući:

osnovu (386) montiranu na paletu (12);

krak (390) koji definiše šupljinu (402) trećeg prijemnika za prijem odgovarajućeg od većeg broja elemenata za pozicioniranje ploče; i

najmanje jednu noseću površinu za spajanje sa odgovarajućim od većeg broja elemenata za pozicioniranje ploče pozicioniranim u šupljini (402) trećeg prijemnika.

10. Sistem prema bilo kom od patentnih zahteva 8 ili 9, pri čemu noseća površina stacionarno nosi površinu napravljenu od ploče visoko otporne na habanje.

11. Sistem prema bilo kom od patentnih zahteva 1‑10, pri čemu prvi model vozila je prvi stil karoserije vozila i drugi model vozila je drugi stil karoserije vozila.