專利名稱：用于生產(chǎn)纖維復(fù)合材料構(gòu)件的生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于生產(chǎn)纖維復(fù)合材料構(gòu)件的生
產(chǎn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
從專利W02005/105641A2已知一種用于生產(chǎn)纖維復(fù)合材料構(gòu)件的生產(chǎn)系統(tǒng)，其中用于引導(dǎo)生產(chǎn)單元的線性引導(dǎo)路徑布置在構(gòu)件模具的兩上側(cè)。兩個(gè)生產(chǎn)單元可移動(dòng)地設(shè)置在各引導(dǎo)路徑上并用于向構(gòu)件模具施用纖維復(fù)合材料。該生產(chǎn)系統(tǒng)具有主-從控制器。生產(chǎn)單元之一的控制器形成為主控制器，而其它生產(chǎn)單元的控制器形成為從屬控制器。主控制器限定共同的時(shí)間基礎(chǔ)，且借助從屬控制器使生產(chǎn)單元的加工頭的移動(dòng)同步。由于基于多個(gè)生產(chǎn)單元，該生產(chǎn)系統(tǒng)具有高效率，但客戶一方總是需要使纖維復(fù)合材料構(gòu)件的生產(chǎn)更加有效和靈活。本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種可以實(shí)現(xiàn)纖維復(fù)合材料構(gòu)件的更有效和更靈活的生產(chǎn)的通用型生產(chǎn)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
該目的通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。由于形成圍繞模具提供單元或構(gòu)件模具延伸的引導(dǎo)路徑，至少兩個(gè)生產(chǎn)單元能沿引導(dǎo)路徑以圓形方式圍繞構(gòu)件模具行進(jìn)。因此，引導(dǎo)路徑為所述至少兩個(gè)生產(chǎn)單元形成用于生產(chǎn)纖維復(fù)合材料構(gòu)件的環(huán)行路徑，所述至少兩個(gè)生產(chǎn)單元能以圓形模式在該路徑上同時(shí)操作。由此確保了所述至少兩個(gè)生產(chǎn)單元具有一致和恒定的行進(jìn)方向，因此所述至少兩個(gè)生產(chǎn)單元能相對(duì)于彼此以緊密間距操作。通過(guò)所述至少兩個(gè)生產(chǎn)單元的圓形移動(dòng)，以簡(jiǎn)單方式避免了生產(chǎn)單元之間的碰撞。由于一致和恒定的行進(jìn)方向，特別是可以使大量生產(chǎn)單元以圓形模式操作，顯著提高了效率。根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)系統(tǒng)——根據(jù)待生產(chǎn)的纖維復(fù)合材料構(gòu)件的尺寸——允許使用至少五個(gè)、特別是至少六個(gè)、且特別是至少八個(gè)生產(chǎn)單元。此外，與直線的非環(huán)行引導(dǎo)路徑相比，所述生產(chǎn)單元的停滯時(shí)間減少，因?yàn)樯a(chǎn)單元在材料施用過(guò)程后能直接繼續(xù)新的材料施用過(guò)程，而在非環(huán)行引導(dǎo)路徑的情況下，生產(chǎn)單元必須在材料施用過(guò)程后等待直到下一個(gè)生產(chǎn)單元也已經(jīng)完成其材料施用過(guò)程且兩個(gè)生產(chǎn)單元能執(zhí)行行進(jìn)方向的改變。當(dāng)生產(chǎn)單元由于誤差而必須中斷材料施用過(guò)程時(shí)，也產(chǎn)生了重要的效率優(yōu)點(diǎn)。在這種情況下，已中斷材料施用過(guò)程的生產(chǎn)單元在行進(jìn)過(guò)程后能在構(gòu)件模具的起點(diǎn)開始新的材料施用過(guò)程，由此不會(huì)妨礙后續(xù)的生產(chǎn)單元。后續(xù)生產(chǎn)單元能可選地繼續(xù)被中斷的材料施用過(guò)程或者通過(guò)相應(yīng)的適用的材料施用過(guò)程來(lái)對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償?？傊?，因此通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比實(shí)現(xiàn)了更高的系統(tǒng)利用率及因此更高的生產(chǎn)效率或生產(chǎn)率和更高的生產(chǎn)靈活性。根據(jù)權(quán)利要求2的生產(chǎn)系統(tǒng)確保了短的行進(jìn)路徑。結(jié)果是，優(yōu)化了生產(chǎn)率。根據(jù)權(quán)利要求3的生產(chǎn)系統(tǒng)以簡(jiǎn)單的方式使所述至少兩個(gè)生產(chǎn)單元的行進(jìn)方向的快速改變成為可能。樞轉(zhuǎn)/擺動(dòng)工位是引導(dǎo)路徑的一部分，因此行進(jìn)方向可以以如下方式改變:生產(chǎn)單元被移動(dòng)到樞轉(zhuǎn)工位且然后借助樞轉(zhuǎn)工位以生產(chǎn)單元能以改變的行進(jìn)方向在引導(dǎo)路徑上被進(jìn)一步移動(dòng)的方式樞轉(zhuǎn)。樞轉(zhuǎn)工位能樞轉(zhuǎn)特別是90°、特別是至少180°且特別是至少360°。此外，樞轉(zhuǎn)工位優(yōu)選能沿兩個(gè)樞轉(zhuǎn)方向樞轉(zhuǎn)。根據(jù)權(quán)利要求4的生產(chǎn)系統(tǒng)提高了生產(chǎn)率和靈活性。由于纖維復(fù)合材料能在兩側(cè)施用至所述至少一個(gè)構(gòu)件模具，因此能使用大量生產(chǎn)單元更快速地生產(chǎn)例如飛行器的機(jī)身構(gòu)件。此外，飛行器的兩個(gè)機(jī)翼構(gòu)件能例如使用兩個(gè)設(shè)置在模具支承件上的構(gòu)件模具同時(shí)生產(chǎn)。通過(guò)直線地形成的生產(chǎn)路徑部分簡(jiǎn)化了材料施用過(guò)程。根據(jù)權(quán)利要求5的生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生更高的生產(chǎn)率和靈活性。由于單獨(dú)的維護(hù)路徑部分，生產(chǎn)單元能經(jīng)歷維護(hù)過(guò)程和/或設(shè)置過(guò)程而不妨礙位于第一環(huán)行路徑上的生產(chǎn)單元的行進(jìn)過(guò)程。由此可以實(shí)現(xiàn)與纖維復(fù)合材料構(gòu)件的生產(chǎn)分離和獨(dú)立的維護(hù)過(guò)程和/或設(shè)置過(guò)程。例如，生產(chǎn)單元的一部分可處于生產(chǎn)過(guò)程中，而生產(chǎn)單元的其它部分經(jīng)歷設(shè)置過(guò)程，因此如果正在生產(chǎn)的生產(chǎn)單元由于材料的缺乏而必須中斷生產(chǎn)過(guò)程，則設(shè)置好的生產(chǎn)單元能直接繼續(xù)纖維復(fù)合材料構(gòu)件的生產(chǎn)。根據(jù)權(quán)利要求6的生產(chǎn)系統(tǒng)提高了在生產(chǎn)單元的維護(hù)和設(shè)置期間的靈活性。因此，維護(hù)路徑部分是環(huán)行路徑的一部分，生產(chǎn)單元能在用于生產(chǎn)纖維復(fù)合材料構(gòu)件的環(huán)行路徑的各個(gè)部位被移除以進(jìn)行維護(hù)或設(shè)置或在各個(gè)部位返回該環(huán)行路徑。結(jié)果是，例如，能同時(shí)從生產(chǎn)過(guò)程移除生產(chǎn)單元以進(jìn)行設(shè)置和將另一生產(chǎn)單元供給至生產(chǎn)過(guò)程。根據(jù)權(quán)利要求7的生產(chǎn)系統(tǒng)提高了在生產(chǎn)單元的維護(hù)和設(shè)置期間的靈活性。由于死端狀工位路徑部分，在維護(hù)或設(shè)置過(guò)程中的生產(chǎn)單元不會(huì)阻礙其它生產(chǎn)單元的維護(hù)或設(shè)置。該生產(chǎn)系統(tǒng)特別是具有至少三個(gè)、特別是至少四個(gè)、且特別是至少六個(gè)維護(hù)工位。根據(jù)權(quán)利要求8的生產(chǎn)系統(tǒng)確保維護(hù)工位的按需布置。設(shè)置在內(nèi)部空間中的工位路徑部分優(yōu)化了生產(chǎn)系統(tǒng)的空間需求，而設(shè)置在外部空間中的工位路徑部分可易于接近。于是實(shí)現(xiàn)大量維護(hù)工位，工位路徑部分既設(shè)置在內(nèi)部空間中又設(shè)置在外部空間中。根據(jù)權(quán)利要求9的生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生生產(chǎn)率的顯著提高。由于生產(chǎn)單元在纖維復(fù)合材料構(gòu)件的生產(chǎn)期間以圓形模式操作，因此數(shù)量較多的生產(chǎn)單元能以小的間隔在生產(chǎn)中協(xié)作。此外，能與生產(chǎn)并行地維護(hù)和設(shè)置充足數(shù)量的生產(chǎn)單元，因此確保了具有高生產(chǎn)率的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程。根據(jù)權(quán)利要求10的生產(chǎn)系統(tǒng)具有完全自給的生產(chǎn)單元。能量供應(yīng)裝置特別是以相應(yīng)生產(chǎn)單元能沿整個(gè)引導(dǎo)路徑自由移動(dòng)的方式形成。為此，能量供應(yīng)裝置例如可具有也在滑動(dòng)件上被引導(dǎo)的電池或滑動(dòng)觸點(diǎn)以傳輸能量。特別地，生產(chǎn)單元卻不具有受線路約束的能量傳輸，諸如能量鏈，因此確保了生產(chǎn)單元的自由移動(dòng)。根據(jù)權(quán)利要求11的生產(chǎn)系統(tǒng)確保了相應(yīng)生產(chǎn)單元的自由移動(dòng)。第一滑動(dòng)觸點(diǎn)例如設(shè)置在滑動(dòng)件上并與設(shè)置在引導(dǎo)路徑上的相關(guān)的第二滑動(dòng)觸點(diǎn)接觸。借助滑動(dòng)觸點(diǎn)向相應(yīng)生產(chǎn)單元供應(yīng)能量，不妨礙移動(dòng)自由度。特別地，樞轉(zhuǎn)工位的可樞轉(zhuǎn)部分也具有用于樞轉(zhuǎn)工位上的相應(yīng)生產(chǎn)單元的能量供應(yīng)的滑動(dòng)觸點(diǎn)。根據(jù)權(quán)利要求12的生產(chǎn)系統(tǒng)確保了纖維復(fù)合材料構(gòu)件的生產(chǎn)的高靈活性。由于大量的樞轉(zhuǎn)軸線，加工工具可以相對(duì)于構(gòu)件模具靈活定位。使用能向構(gòu)件模具施用所謂的預(yù)浸材料、換言之片材狀(bahnforrniges)纖維復(fù)合材料的纖維施加頭作為加工工具。
根據(jù)權(quán)利要求13的生產(chǎn)系統(tǒng)提高了生產(chǎn)率和靈活性。通過(guò)能被可更換地緊固至定位裝置的加工工具，能使用生產(chǎn)系統(tǒng)執(zhí)行大量的生產(chǎn)步驟。在纖維復(fù)合材料的施用后，能借助專用加工工具或?qū)Ｓ媚┒藞?zhí)行器來(lái)進(jìn)行所施加的纖維復(fù)合材料或所施加的層狀件的品質(zhì)檢查。在層狀件的單獨(dú)的硬化過(guò)程后，可以進(jìn)行機(jī)械加工。例如，能在纖維復(fù)合材料的硬化后執(zhí)行鉆削或磨削加工。根據(jù)權(quán)利要求14的生產(chǎn)系統(tǒng)允許以簡(jiǎn)單方式交換主控制裝置/標(biāo)準(zhǔn)控制裝置和生產(chǎn)單元的控制裝置之間的NC控制程序。數(shù)據(jù)傳輸或NC控制程序的傳輸借助WLAN進(jìn)行。出于此目的，WLAN例如具有多個(gè)所謂的訪問位置，換言之能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接區(qū)域。根據(jù)權(quán)利要求15的生產(chǎn)系統(tǒng)確保高靈活性和安全性。相應(yīng)生產(chǎn)單元借助其控制裝置被本地控制，因此主控制裝置與生產(chǎn)單元的單獨(dú)的控制裝置之間不需要困難的數(shù)據(jù)傳輸。主控制裝置和生產(chǎn)單元的控制裝置特別是不具有在計(jì)算機(jī)周期同步意義上的共同時(shí)間基礎(chǔ)和不具有共同的時(shí)間周期。生產(chǎn)單元的控制單元互相之間同樣如此。例如，通過(guò)設(shè)置在生產(chǎn)單元處并結(jié)合相關(guān)的控制裝置本地監(jiān)控相應(yīng)生產(chǎn)單元的移動(dòng)的間距傳感器來(lái)避免單獨(dú)的生產(chǎn)單元之間的碰撞。此外，該生產(chǎn)系統(tǒng)可具有位置監(jiān)控系統(tǒng)以避免碰撞，所述位置監(jiān)控系統(tǒng)例如被配置為所謂的室內(nèi)GPS系統(tǒng)。在NC控制程序中預(yù)先確定的期望位置與所確定的實(shí)際位置之間存在位置偏差的情況下，可以適配相應(yīng)生產(chǎn)單元的移動(dòng)。在纖維復(fù)合材料構(gòu)件的生產(chǎn)過(guò)程中，主控制裝置由于本地控制而不必引導(dǎo)和控制生產(chǎn)單元。但是，主控制裝置可在緊急情況下用于執(zhí)行緊急停機(jī)。在纖維復(fù)合材料構(gòu)件的實(shí)際生產(chǎn)前，借助主控制裝置將NC控制程序傳輸?shù)较鄳?yīng)的生產(chǎn)單元或相關(guān)的控制裝置。


本發(fā)明的更多特征、優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)從以下對(duì)實(shí)施例的描述而顯而易見，其中:圖1示出用于使用多個(gè)能在引導(dǎo)路徑上移動(dòng)的生產(chǎn)單元來(lái)生產(chǎn)纖維復(fù)合材料構(gòu)件的生產(chǎn)系統(tǒng)的立體圖，圖2示出圖1中的生產(chǎn)系統(tǒng)的平面圖，圖3示出圖1中的引導(dǎo)路徑的樞轉(zhuǎn)工位的立體圖，圖4示出穿過(guò)圖3中的樞轉(zhuǎn)工位的軸向截面圖，圖5示出圖1中的生產(chǎn)單元的立體圖，以及圖6示出圖5中的生產(chǎn)單元的局部剖視側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式用于生產(chǎn)兩個(gè)纖維復(fù)合材料構(gòu)件2的生產(chǎn)系統(tǒng)I具有模具提供單元3和八個(gè)相關(guān)的生產(chǎn)單元4至11。生產(chǎn)單元4至11可移動(dòng)地設(shè)置在引導(dǎo)路徑12上。模具提供單元3和引導(dǎo)路徑12被緊固至基板13上。為了清楚，在圖1中僅顯示了八個(gè)生產(chǎn)單元4至11中的六個(gè)。模具提供單元3具有模具支承件14，用于兩個(gè)飛行器機(jī)翼的兩個(gè)構(gòu)件模具15、16設(shè)置在所述模具支承件上。飛行器機(jī)翼由片材狀纖維復(fù)合材料17制成并因此形成纖維復(fù)合材料構(gòu)件2。模具支承件14包括兩個(gè)支承件18、19，它們?cè)谒降腦方向上間隔開并且在它們之間可旋轉(zhuǎn)地安裝有軸20。軸20能借助兩個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)21、22繞平行于X方向延伸的水平旋轉(zhuǎn)軸線23被可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。構(gòu)件模具15、16被緊固在軸20的相對(duì)側(cè)上。生產(chǎn)單元4至11用于向構(gòu)件模具15、16施用纖維復(fù)合材料17。出于此目的，生產(chǎn)單元4至11能在引導(dǎo)路徑12上互相獨(dú)立地被移動(dòng)。引導(dǎo)路徑12基本上具有8字形并形成兩個(gè)環(huán)行路徑24、25。第一環(huán)行路徑24在下文被稱為處理環(huán)行路徑，而第二環(huán)行路徑25在下文被稱為維護(hù)環(huán)行路徑。處理環(huán)行路徑24是矩形的并具有沿X方向延伸的兩個(gè)生產(chǎn)路徑部分26、27和沿垂直于X方向的y方向延伸的兩個(gè)連接路徑部分28、29。路徑部分26至29在任何情況下都是直線的并限定出在其中設(shè)置模具提供單元3的加工空間30。因此形成圍繞模具提供單元3延伸的引導(dǎo)路徑12，以使生產(chǎn)單元4至11能沿處理環(huán)行路徑24圍繞模具提供單元3以圓形方式行進(jìn)。為了改變行進(jìn)方向或使生產(chǎn)單元4至11移動(dòng)到相應(yīng)的下一路徑部分26至29，在處理環(huán)行路徑24的相應(yīng)角部上設(shè)置樞轉(zhuǎn)工位31至34。樞轉(zhuǎn)工位31至34在任何情況下都具有相關(guān)的樞轉(zhuǎn)軸線35至38，所述樞轉(zhuǎn)軸線平行于豎直的z方向延伸。X、y和z方向形成笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)。生產(chǎn)路徑部分26、27被設(shè)置成彼此相對(duì)且在任何情況下都與構(gòu)件模具15、16其中之一相關(guān)聯(lián)。例如，生產(chǎn)路徑部分27相對(duì)于構(gòu)件模具15布置成:如果構(gòu)件模具15沿生產(chǎn)路徑部分27移動(dòng)，則能借助生產(chǎn)單元4至11向構(gòu)件模具15施用纖維復(fù)合材料17。生產(chǎn)路徑部分26與相關(guān)的構(gòu)件模具16同樣如此。維護(hù)環(huán)行路徑25用于維護(hù)或設(shè)置生產(chǎn)單元4至11。維護(hù)環(huán)行路徑25是矩形的且包括生產(chǎn)路徑部分27和與其平行設(shè)置并沿X方向延伸的維護(hù)路徑部分39，它們通過(guò)沿y方向延伸的兩個(gè)連接路徑部分40、41互相連接。路徑部分39至41也設(shè)計(jì)成直線的。路徑部分27和39至41界定出維護(hù)內(nèi)部空間42并將該內(nèi)部空間42與維護(hù)外部空間43分離。三個(gè)死端狀工位路徑44至46和47至49在任何情況下都從維護(hù)路徑部分39開始在維護(hù)內(nèi)部空間42和維護(hù)外部空間43中延伸。工位路徑部分44至46和47至49在X方向上彼此均勻地間隔開，以使得位于維護(hù)內(nèi)部空間42中的工位路徑部分44至49和位于維護(hù)外部空間43中的工位路徑部分44至49成對(duì)地彼此相對(duì)。為了改變生產(chǎn)單元4至11的行進(jìn)方向，在連接路徑部分40或41與維護(hù)路徑部分39之間以及維護(hù)路徑部分39與工位路徑部分44至49之間設(shè)置有另外五個(gè)樞轉(zhuǎn)工位50至54，它們形成平行于z方向延伸的相關(guān)的樞轉(zhuǎn)軸線55至59。鄰近工位路徑部分44至49形成多個(gè)維護(hù)工位60，以維護(hù)和/或設(shè)置生產(chǎn)單元4至11。引導(dǎo)路徑12具有連接到基板13的支承框架61。生產(chǎn)單元4至11在其上被引導(dǎo)的兩個(gè)側(cè)向?qū)к?2至63設(shè)置在支承框架61上。此外，引導(dǎo)路徑12具有中央導(dǎo)槽64，生產(chǎn)單元4至11也在中央導(dǎo)槽64中被引導(dǎo)。帶齒的條帶73側(cè)向地設(shè)置在導(dǎo)槽64中，以使生產(chǎn)單元4至11在引導(dǎo)路徑12上移動(dòng)。在支承框架61上側(cè)向地設(shè)置滑動(dòng)觸點(diǎn)65，所述滑動(dòng)觸點(diǎn)65連接到中央能量供應(yīng)源66，以用于向生產(chǎn)單元4至11傳輸能量。樞轉(zhuǎn)工位31至34和50至54在結(jié)構(gòu)上相同，因此以下僅描述樞轉(zhuǎn)工位31。樞轉(zhuǎn)工位31形成引導(dǎo)路徑12的樞轉(zhuǎn)路徑部分67，其能借助驅(qū)動(dòng)馬達(dá)68繞樞轉(zhuǎn)軸線35樞轉(zhuǎn)。樞轉(zhuǎn)路徑部分67原則上與其余的引導(dǎo)路徑12相似地形成，但在支承框架61與基板13之間另外設(shè)置能相對(duì)于彼此樞轉(zhuǎn)的兩個(gè)樞轉(zhuǎn)部分69、70。支承框架61和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)68設(shè)置在板狀的第一樞轉(zhuǎn)部分69上，而第二樞轉(zhuǎn)部分70被緊固至基板13。第二樞轉(zhuǎn)部分70在面向第一樞轉(zhuǎn)部分69的一端具有齒圈71，能借助驅(qū)動(dòng)馬達(dá)68可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)的齒輪72接合在所述齒圈71中。齒輪72能借助驅(qū)動(dòng)馬達(dá)68在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上被可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)，因此樞轉(zhuǎn)路徑部分67能沿兩個(gè)樞轉(zhuǎn)方向樞轉(zhuǎn)。樞轉(zhuǎn)路徑部分67能沿兩個(gè)樞轉(zhuǎn)方向樞轉(zhuǎn)90°。生產(chǎn)單元4至11構(gòu)造成自給的并能互相獨(dú)立地移動(dòng)。生產(chǎn)單元4至11在結(jié)構(gòu)上相同，因此以下僅描述生產(chǎn)單元4。生產(chǎn)單元4具有滑動(dòng)件74，該滑動(dòng)件74安裝在導(dǎo)軌62、63上并在其上和在導(dǎo)槽64中被引導(dǎo)。借助斜齒輪76可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)齒輪77的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)75被緊固至滑動(dòng)件74的下側(cè)。相應(yīng)的齒輪77與帶齒的條帶73嚙合，因此生產(chǎn)單元4能在引導(dǎo)路徑12上線性地移動(dòng)?；瑒?dòng)件74的上側(cè)被用作用于定位裝置78、兩個(gè)可冷卻的材料儲(chǔ)器79、80、冷卻裝置81、能量供應(yīng)裝置82和控制裝置83的平臺(tái)。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)75能借助控制裝置83以在齒輪77與帶齒的條帶73之間產(chǎn)生預(yù)壓和因此無(wú)游隙的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)這種方式被致動(dòng)，因此能實(shí)現(xiàn)高定位精度。定位裝置78作為自動(dòng)機(jī)械/機(jī)器人或工業(yè)自動(dòng)機(jī)械構(gòu)成并通過(guò)基部框架84剛性地設(shè)置在滑動(dòng)件74上。在基部框架84上設(shè)置有被稱為旋轉(zhuǎn)傳送裝置的樞轉(zhuǎn)部分85，該樞轉(zhuǎn)部分85能借助驅(qū)動(dòng)馬達(dá)86繞平行于z方向延伸的豎直樞轉(zhuǎn)軸線87樞轉(zhuǎn)。在樞轉(zhuǎn)部分85上設(shè)置有三個(gè)樞轉(zhuǎn)臂88、89、90，它們?cè)诙瞬炕ハ噙B接并能借助相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)91、92、93繞相關(guān)的水平地延伸的樞轉(zhuǎn)軸線94、95、96樞轉(zhuǎn)。樞轉(zhuǎn)臂89具有兩部分構(gòu)型并具有兩個(gè)樞轉(zhuǎn)部分97、98，這兩個(gè)樞轉(zhuǎn)部分能借助驅(qū)動(dòng)馬達(dá)99繞它們的中央中心縱向軸線100相對(duì)于彼此樞轉(zhuǎn)。因此，樞轉(zhuǎn)部分97、98的中心縱向軸線100形成又一樞轉(zhuǎn)軸線。相應(yīng)地，樞轉(zhuǎn)臂90具有兩部分構(gòu)型并具有兩個(gè)樞轉(zhuǎn)部分116、117，這兩個(gè)樞轉(zhuǎn)部分能借助驅(qū)動(dòng)馬達(dá)118繞中心縱向軸線119相對(duì)于彼此樞轉(zhuǎn)。中心縱向軸線100和中心縱向軸線119在圖6中重合。因此，樞轉(zhuǎn)部分116、117的中心縱向軸線119形成又一樞轉(zhuǎn)軸線。作為纖維施加頭形成的加工工具101在端部設(shè)置在樞轉(zhuǎn)臂90上。因此，加工工具101能繞六個(gè)樞轉(zhuǎn)軸線87、94、95、96、100和119樞轉(zhuǎn)。當(dāng)定位裝置78能沿引導(dǎo)路徑12移動(dòng)時(shí)，引導(dǎo)路徑12還提供了用于定位裝置78的線性軸線。加工工具或末端執(zhí)行器101用于向構(gòu)件模具15、16施用纖維復(fù)合材料17。設(shè)置在滑動(dòng)件74上的材料儲(chǔ)器79、80用于提供纖維復(fù)合材料17。材料儲(chǔ)器79、80在結(jié)構(gòu)上相同，因此以下僅描述材料儲(chǔ)器79。材料儲(chǔ)器79具有殼體102，其內(nèi)部空間103能借助冷卻裝置81來(lái)冷卻。帶有片材狀纖維復(fù)合材料17的多個(gè)材料卷筒104可旋轉(zhuǎn)地安裝在內(nèi)部空間103中。纖維復(fù)合材料17在任何情況下都從材料儲(chǔ)器79通過(guò)多個(gè)轉(zhuǎn)向輪105被引導(dǎo)并引導(dǎo)到加工工具101。通過(guò)施加拉力，能借助加工工具101從材料儲(chǔ)器79移除纖維復(fù)合材料17。用于冷卻兩個(gè)材料儲(chǔ)器79、80的冷卻裝置81設(shè)置在這兩個(gè)材料儲(chǔ)器之間。在冷卻裝置81上方和材料儲(chǔ)器79、80之間設(shè)置有開關(guān)柜106，在開關(guān)柜106中設(shè)置有能量供應(yīng)裝置82和控制裝置83。能量供應(yīng)裝置82構(gòu)造成使生產(chǎn)單元4能沿整個(gè)引導(dǎo)路徑12自由移動(dòng)。出于此目的，能量供應(yīng)裝置82具有設(shè)置在滑動(dòng)件74上的滑動(dòng)觸點(diǎn)107，其與滑動(dòng)觸點(diǎn)65接觸。借助滑動(dòng)觸點(diǎn)65、107，能夠通過(guò)中央能量供應(yīng)源66將電能傳輸?shù)侥芰抗?yīng)裝置82。能量供應(yīng)裝置82借助合適的電路為設(shè)置在滑動(dòng)件74上的所有負(fù)載、特別是驅(qū)動(dòng)馬達(dá)75、86、91、92、93、99、118、冷卻裝置81和控制裝置83供應(yīng)電能。加工工具101被可更換地緊固至樞轉(zhuǎn)臂90，因此其能用另一加工工具或另一末端執(zhí)行器108替換。加工工具或末端執(zhí)行器108例如在維護(hù)工位60之一處就位并用于纖維復(fù)合材料2的機(jī)械加工工序。加工工具108例如可以進(jìn)行鉆削或磨削加工。生產(chǎn)系統(tǒng)I具有主控制裝置109，其借助無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、換言之WLAN與生產(chǎn)單元4至11的控制裝置83信號(hào)連接以傳輸數(shù)據(jù)。由于生產(chǎn)系統(tǒng)I的尺寸，主控制裝置109為此具有多個(gè)連接點(diǎn)110，其也被稱為訪問點(diǎn)。主控制裝置109用于傳輸用于生產(chǎn)單元4至11的NC控制程序。因此，生產(chǎn)系統(tǒng)I能中央地配置，由此可以進(jìn)行生產(chǎn)的快速轉(zhuǎn)換。生產(chǎn)單元4至11借助相應(yīng)的控制裝置83被本地控制。因此，控制裝置83配置成使得它們獨(dú)立于主控制裝置109控制生產(chǎn)單元4至11。生產(chǎn)系統(tǒng)I具有防護(hù)圍欄111，其在周緣包圍整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)I。在生產(chǎn)路徑部分27與維護(hù)工位60之間還設(shè)置有防護(hù)圍欄112，并在連接路徑部分40、41的區(qū)域內(nèi)具有能借助相應(yīng)擋光板致動(dòng)的門113。防護(hù)圍欄111、112僅在圖2中示出。為了生產(chǎn)兩個(gè)纖維復(fù)合材料構(gòu)件2，生產(chǎn)單元4至7在處理環(huán)行路徑24上以圓形模式操作并沿行進(jìn)方向114在構(gòu)件模具15、16周圍移動(dòng)。行進(jìn)方向在生產(chǎn)路徑部分26、27與位于其間的連接路徑部分28、29之間的改變借助相應(yīng)的樞轉(zhuǎn)工位31至34進(jìn)行。如果生產(chǎn)單元4至7位于生產(chǎn)路徑部分26、27上，則纖維復(fù)合材料17被施用至相應(yīng)的構(gòu)件模具15、
16。其它生產(chǎn)單元8至11位于工位路徑部分44、46、47、48上并在相關(guān)的維護(hù)工位60處維護(hù)和/或設(shè)置。只要生產(chǎn)單元4至7中的一個(gè)出現(xiàn)技術(shù)問題或由于缺乏材料而必須中斷生產(chǎn)過(guò)程，能繼續(xù)生產(chǎn)過(guò)程的生產(chǎn)單元8至11中的一個(gè)就直接就緒。例如，如果生產(chǎn)單元5必須中斷生產(chǎn)過(guò)程，則能夠借助樞轉(zhuǎn)工位34、50和52向工位路徑部分45供給生產(chǎn)單元8至11中的一個(gè)。同時(shí)，生產(chǎn)單元11能例如借助樞轉(zhuǎn)工位53、54和33結(jié)合到處理環(huán)行路徑24中，因此其能繼續(xù)生產(chǎn)過(guò)程。相反，如果生產(chǎn)單元7由于材料的缺乏而必須中斷生產(chǎn)過(guò)程，則其能借助樞轉(zhuǎn)工位33從處理環(huán)行路徑24被移出并借助樞轉(zhuǎn)工位54、53供給至工位路徑部分49。同時(shí)，例如，生產(chǎn)單元8能借助樞轉(zhuǎn)工位51、50和34被供給至處理環(huán)行路徑24，以使得其能繼續(xù)生產(chǎn)過(guò)程。因此，樞轉(zhuǎn)工位33和34是將生產(chǎn)單元4至11留在處理環(huán)行路徑24中或?qū)⑺鼈冝D(zhuǎn)移到維護(hù)環(huán)行路徑25中的轉(zhuǎn)向器。同時(shí)，樞轉(zhuǎn)工位33、34用于將維護(hù)或設(shè)置好的生產(chǎn)單元4至11結(jié)合回到處理環(huán)行路徑24中。生產(chǎn)單元4至11優(yōu)選以這種方式操作:它們借助樞轉(zhuǎn)工位34從處理環(huán)行路徑24被移除并借助樞轉(zhuǎn)工位33結(jié)合到處理環(huán)行路徑24中。生產(chǎn)單元4至11因此在維護(hù)環(huán)行路徑25中具有一致的行進(jìn)方向115。生產(chǎn)單元4至11借助相應(yīng)的控制裝置83被本地控制和移動(dòng)。因此，生產(chǎn)單元4至11的控制裝置83相互之間或與主控制裝置109不具有共同的時(shí)間基礎(chǔ)。主控制裝置109用于在構(gòu)件的更換期間快速配置控制裝置83。例如借助生產(chǎn)單元4至11處的間距傳感器或借助位置監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行用于避免生產(chǎn)單元4至11之間的碰撞的安全監(jiān)控，所述位置監(jiān)控系統(tǒng)例如被構(gòu)造為室內(nèi)GPS系統(tǒng)并監(jiān)控生產(chǎn)單元4至11的位置。位置監(jiān)控系統(tǒng)例如可與生產(chǎn)單元4至11和/或與主控制裝置109信號(hào)連接，從而能夠停止單獨(dú)的生產(chǎn)單元4至11，以避免碰撞或總體而言能為所有生產(chǎn)單元4至11產(chǎn)生緊急停機(jī)信號(hào)。此外，生產(chǎn)單元4至11的單獨(dú)的控制裝置83能借助WLAN互相通信，以使得能通過(guò)生產(chǎn)單元4至11之間的本地通信來(lái)避免碰撞。生產(chǎn)系統(tǒng)I與已知的生產(chǎn)系統(tǒng)相比具有顯著更高的生產(chǎn)率和靈活性。由于形成兩個(gè)環(huán)行路徑24、25的引導(dǎo)路徑12的構(gòu)型，提供了大量的行進(jìn)可能性，因此在生產(chǎn)過(guò)程中以及生產(chǎn)單元4至11的維護(hù)和設(shè)置期間存在高度靈活性。這在生產(chǎn)單元4至11之一由于技術(shù)問題而短暫和意外地必須中斷生產(chǎn)過(guò)程時(shí)特別適用。
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)纖維復(fù)合材料構(gòu)件的生產(chǎn)系統(tǒng)，具有 -模具提供單元(3)，所述模具提供單元具有至少一個(gè)設(shè)置在模具支承件(14)上的用于纖維復(fù)合材料構(gòu)件(2)的構(gòu)件模具(15，16)， -用于向所述至少一個(gè)構(gòu)件模具(15，16)施用纖維復(fù)合材料(17)的至少兩個(gè)生產(chǎn)單元(4至11)，所述至少兩個(gè)生產(chǎn)單元可移動(dòng)地設(shè)置在引導(dǎo)路徑(12)上， 其特征在于， -所述引導(dǎo)路徑(12)構(gòu)造成圍繞所述模具提供單元(3)延伸，和 -所述至少兩個(gè)生產(chǎn)單元(4至11)圍繞所述模具提供單元(3 )沿所述引導(dǎo)路徑(12 )行進(jìn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述引導(dǎo)路徑(12)形成至少一個(gè)矩形環(huán)行路徑(24，25)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述引導(dǎo)路徑(12)具有多個(gè)樞轉(zhuǎn)工位(31至34和50至54),所述至少兩個(gè)生產(chǎn)單元(4至11)能夠借助所述樞轉(zhuǎn)工位樞轉(zhuǎn)以改變行進(jìn)方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述引導(dǎo)路徑(12)具有兩個(gè)生產(chǎn)路徑部分(26，27)，所述兩個(gè)生產(chǎn)路徑部分相對(duì)于所述模具提供單元(3)設(shè)置成使得所述纖維復(fù)合材料(17)能夠在兩側(cè)施用至所述至少一個(gè)構(gòu)件模具(15，16)，其中所述兩個(gè)生產(chǎn)路徑部分(26，27 )特別是直線的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述引導(dǎo)路徑(12)形成用于生產(chǎn)所述纖維復(fù)合材料構(gòu)件(2)的第一環(huán)行路徑(24)和用于維護(hù)所述至少兩個(gè)生產(chǎn)單元(4至11)的與所述第一環(huán)行路徑分離的維護(hù)路徑部分(39)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述維護(hù)路徑部分(39)是第二環(huán)行路徑(25)的一部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，在所述維護(hù)路徑部分(39)上設(shè)置多個(gè)死端型工位路徑部分(44至49)，以形成維護(hù)工位(60)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述維護(hù)路徑部分(39)將內(nèi)部空間(42)與外部空間(43)分隔開，所述工位路徑部分(44至49)設(shè)置在所述內(nèi)部空間(42)和/或所述外部空間(43)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置至少五個(gè)、特別是至少六個(gè)、且特別是至少八個(gè)自給地形成且能夠互相獨(dú)立地移動(dòng)的生產(chǎn)單元(4至11)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述生產(chǎn)單元(4至11)中的每一個(gè)都包括: -滑動(dòng)件(74)，所述滑動(dòng)件能夠在所述弓I導(dǎo)路徑(12)上移動(dòng)， -設(shè)置在所述滑動(dòng)件(74 )上的定位裝置(78 )， -用于施用所述纖維復(fù)合材料(17)的加工工具(101 )，所述加工工具設(shè)置在所述定位裝置(78)上， -用于提供所述纖維復(fù)合材料(17)的材料儲(chǔ)器(79，80)，所述材料儲(chǔ)器設(shè)置在所述滑動(dòng)件(74)上，所述材料儲(chǔ)器特別是可冷卻的， -能量供應(yīng)裝置(82 )，所述能量供應(yīng)裝置設(shè)置在所述滑動(dòng)件(17)上并構(gòu)造成使得所述生產(chǎn)單元(4至11)能夠沿整個(gè)所述引導(dǎo)路徑(12)自由移動(dòng)，以及 -控制裝置(83 )，所述控制裝置設(shè)置在所述滑動(dòng)件(74 )上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述能量供應(yīng)裝置(82)具有第一滑動(dòng)觸點(diǎn)(107)，所述第一滑動(dòng)觸點(diǎn)與設(shè)置在所述引導(dǎo)路徑(12)上的第二滑動(dòng)觸點(diǎn)(65)接觸以傳輸電能。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述定位裝置(78)構(gòu)造為自動(dòng)機(jī)械并具有用于所述加工工具(101)的至少四個(gè)、特別是至少五個(gè)且特別是至少六個(gè)樞轉(zhuǎn)軸線(87，94，95，96，100，119)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述生產(chǎn)單元(4至11)中的至少一個(gè)具有多個(gè)加工工具(101，108 )，所述加工工具(101，108 )中的每一個(gè)能夠被可更換地緊固在所述定位裝置(78)上。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置(83)構(gòu)造成使得能夠 從主控制裝置(109)向所述控制裝置(83)無(wú)線地傳輸數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14中任一項(xiàng)所述的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置(83)構(gòu)造成使得所述控制裝置(83)獨(dú)立于主控制裝置(109)控制所述生產(chǎn)單元(4至11)的移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)系統(tǒng)(1)，該生產(chǎn)系統(tǒng)具有包括至少一個(gè)構(gòu)件模具(15，16)的模具提供單元(3)，以生產(chǎn)纖維復(fù)合材料構(gòu)件(2)。纖維復(fù)合材料能借助至少兩個(gè)生產(chǎn)單元(4至11)施用至所述至少一個(gè)構(gòu)件模具(15，16)。為此，所述至少兩個(gè)生產(chǎn)單元(4至11)能夠在引導(dǎo)路徑(12)上移動(dòng)。該引導(dǎo)路徑(12)設(shè)計(jì)為圍繞模具提供單元(3)延伸，以使得所述至少兩個(gè)生產(chǎn)單元(4至11)能圍繞模具提供單元(3)沿引導(dǎo)路徑(12)行進(jìn)。由此能夠提高生產(chǎn)過(guò)程的生產(chǎn)率和靈活性。
文檔編號(hào)B25J9/00GK103108741SQ201180041825
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者C·伯格, M·邁爾, B·鮑斯, D·羅斯特蒙德 申請(qǐng)人:美格工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司