用来制造人员运送设备的承载结构的装置转让专利

申请号 : CN201780016426.8

文献号 : CN108883910B

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相似专利:

发明人 : 曼弗雷德·加特纳理查德·舒茨托马斯·考卡尔

申请人 : 因温特奥股份公司

摘要 :

介绍了一种装置(100)以及一种生产线(200),用于制造例如自动扶梯的人员运送设备所用的承载结构(1),所述装置具有部分自动化或全自动化地工作的而且相互协作的连接站(101、102、103)的按顺序的结构。每个连接站(101、102、103)具有呈至少一个保持装置(31、35、39)和至少一个焊接机器人(33、37、41)以及可选地至少一个操作机器人(38、313、321)的形式的部件和机器。连接站(101、102、103)在其中所用的部件和机器方面以如下方式设计,使得中间产品能够高效并且分别与后续的连接站相协调地制造,使得中间产品能够按顺序而且以优化的短周期时间从连接站继续给送至连接站,以便在序列的末端能够提供制造完成的、能够承载负荷的框架(1)。

权利要求 :

1.一种用来制造用于人员运送设备的承载结构(1)的装置(100),其中,承载结构(1)具有框架(3),所述框架(3)具有分别由相互连接的能够承载负荷的框架部件(5)构成的下部件(21)、中部件(17)和上部件(19),所述装置(100)具有部分自动化或全自动化地工作而且相互协作的连接站(101、102、

103)的按顺序的结构,按顺序的结构包括:

第一连接站(101),具有:至少一个用于保持框架部件(5)的保持装置(31)和至少一个用于将框架部件(5)分别焊接在一起形成框架(3)的下部件(21)的侧部件(303R、303L)、中部件(17)的侧部件(305R、305L)、上部件(19)的侧部件(301R、301L);

第二连接站(102),用于将在第一连接站(101)中焊接在一起的下部件(21)的侧部件(303R、303L)、中部件(17)的侧部件(305R、305L)、上部件(19)的侧部件(301R、301L)与其他框架部件(61A、61B、61C)焊接在一起,从而起到定位作用。

2.根据权利要求1所述的装置,其中,第二连接站(102)包括:

至少一个保持装置(35),用于保持下部件(21)的侧部件(303R、303L)、中部件(17)的侧部件(305R、305L)、上部件(19)的侧部件(301R、301L),以及用于将其他框架部件(61A、61B、

61C)邻接布置地分别保持在下部件(21)、中部件(17)和上部件(19)的侧部件(301、303、

305)之间;以及

至少一个焊接机器人(37),用于将其他框架部件(61A、61B、61C)与下部件(21)、中部件(17)或上部件(19)的分别邻接布置的侧部件(301、303、305)焊接在一起,从而起到定位作用且形成预先定位的下部件(21)、预先定位的中部件(17)或预先定位的上部件(19),以及用于将预先定位的下部件(21)和预先定位的上部件(19)分别焊接到预先定位的中部件(17)的相反的端部上,从而起到定位作用且形成预先定位的框架结构(73)。

3.根据权利要求2所述的装置,其中,所述装置包括第三连接站(103),所述第三连接站具有:用于保持预定位的框架结构(73)的保持装置(39)和至少一个焊接机器人(41),所述焊接机器人用于将整个预定位的框架结构(73)的框架部件(5、61A、61B、61C)以承载负荷的方式焊接在一起形成能够承载负荷的框架(3)。

4.根据权利要求3所述的装置,其中,第二连接站(102)的保持装置(35)具有:

第一子保持装置(35A),用于保持上部件(21)的侧部件(303R、303L)以及用于将其他框架部件(61C)邻接布置地分别保持在上部件的侧部件之间;

第二子保持装置(35B),用于保持中部件(17)的侧部件(305R、305L)以及用于将其他框架部件(61B)邻接布置地分别保持在中部件的侧部件之间;

第三子保持装置(35C),用于保持下部件(19)的侧部件(301R、301L)以及用于将其他框架部件(61A)邻接布置地分别保持在下部件的侧部件之间,其中,三个子保持装置(35A、35B、35C)中的两个子保持装置(35A、35C)分别能够相对于三个子保持装置(35A、35B、35C)中的一个子保持装置(35B)移动。

5.根据权利要求4所述的装置,其中,第一和第三子保持装置(35A、35C)被设计用于,分别将预定位的下部件(21)或预定位的上部件(19)相对于预定位的中部件(17)枢转。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的装置,其中,第三连接站(103)的保持装置(39)被设计用于,使预定位的框架结构(73)围绕框架结构的纵轴线(75)转动。

7.根据权利要求3至5中任一项所述的装置,其中,第一和第二连接站(101、102)中的至少一个的保持装置(31、35)被设计用于,将相应的框架部件(5、61A、61B、61C)或侧部件(301、303、305)被动地固定保持。

8.根据权利要求3至5中任一项所述的装置,其中,第一和第二连接站(101、102)中的至少一个的保持装置(31、35)具有至少一个操作机器人(313、321、38),所述操作机器人被设计用于,对相应的框架部件(5、61A、61B、61C)或侧部件(301、303、305)以主动运动的方式来操作。

9.根据权利要求8所述的装置,其中,第一和第二连接站(101、102)中的至少一个作为补充地具有至少一个部件储仓(59),用于储存和提供用于框架部件(5)的构件,并且操作机器人(313、321、38)被设计用于,将构件从部件储仓(59)中取出并且有针对性地送到保持装置(31、35)上的能够预先确定的位置上。

10.根据权利要求3至5中任一项所述的装置,其中,第一连接站(101):

具有两个第一保持装置(307),用于分别保持下部件(21)或上部件(19)的框架部件;以及

与每个第一保持装置(307)相对应地分别具有焊接机器人(309),用于将下部件(21)或上部件(19)的框架部件(5)焊接在一起分别形成框架(3)的下部件的两个侧部件(303R、

303L)和上部件的两个侧部件(301R、301L);

与每个第一保持装置(307)相对应地具有操作机器人(313),操作机器人被设计用于,对下部件(21)或上部件(19)的相应的框架部件(5)以主动运动的方式来操作;

具有第二保持装置(315),用于保持中部件(17)的框架部件(5);以及

具有两个与第二保持装置(315)相对应的焊接机器人(319),用于将中部件(17)的框架部件(5)焊接在一起形成框架的中部件的两个侧部件(305R、305L);

具有两个与第二保持装置(315)相对应的操作机器人(321),操作机器人被设计用于,对中部件(17)的相应的框架部件(5)以主动运动的方式来操作。

11.根据权利要求3至5中任一项所述的装置,其中,第一、第二和第三连接站(101、102、

103、309、319)中的至少一个的焊接机器人(33、37、41)具有用于执行焊接接合的焊接头(310)并且被设计用于,将焊接头(310)至少以三个平移的运动自由度移动。

12.根据权利要求11所述的装置,其中,第一、第二和第三连接站(101、102、103、309、

319)中的至少一个的焊接机器人(33、37、41)被设计用于,将焊接头(310)以三个平移的和三个旋转的运动自由度移动。

13.根据权利要求3至5中任一项所述的装置,其中,第一、第二和第三连接站(101、102、

103)中的至少一个的焊接机器人(101、102、103、309、319)被设计用于,使其位置在平行于下部件(21)、中部件(17)或上部件(19)的纵向延伸方向的方向(324)上平移移动。

14.根据权利要求1至5中任一项所述的装置,还具有预连接站(110),所述预连接站具有:

至少一个保持装置(43),用于保持原始部件(47)和可以安装于原始部件上的加装部件(49),以及

至少一个焊接机器人(45),用于将原始部件(47)和可以安装于原始部件上的加装部件(49)焊接在一起形成框架部件(5)。

15.根据权利要求14所述的装置,其中,预连接站(110)的保持装置(43)被设计用于,使原始部件(47)和可以安装于原始部件上的加装部件(49)共同围绕旋转轴线(57)转动。

16.一种用来利用根据权利要求4至15中任一项所述的装置制造用于人员运送设备的承载结构(1)的生产线(200),其中,所述生产线具有:第一连接站(101),带有两个第一保持装置(307),用于保持下部件(21)或上部件(19)的框架部件(5);以及与每个第一保持装置(307)相对应地分别带有焊接机器人(309),用于将下部件(21)或上部件(19)的框架部件(5)焊接在一起分别形成框架(3)的下部件(21)的两个侧部件(303R、303L)和上部件(19)的两个侧部件(301R、301L);与每个第一保持装置(307)相对应地分别带有操作机器人(313),操作机器人被设计用于,对下部件(21)或上部件(19)的相应的框架部件(5)以主动运动的方式来操作;带有三个第二保持装置(315),用于保持中部件(17)的框架部件(5);以及分别带有两个与每个第二保持装置(315) 相对应的焊接机器人(319),用于将中部件(17)的框架部件(5)焊接在一起形成框架(3)的中部件(17)的两个侧部件(305R、305L);分别带有两个与每个第二保持装置(315)相对应的操作机器人(321),操作机器人被设计用于,对中部件(17)的相应的框架部件(5)以主动运动的方式来操作;

第二连接站(102),带有三个保持装置(35),用于分别保持下部件(21)的两个侧部件(303)、中部件(17)的两个侧部件(305)和上部件(19)的两个侧部件(301)以及用于将其他框架部件(61A、61B、61C)邻接布置地分别保持在下部件(21)、中部件(17)和上部件(19)的侧部件(301、303、305)之间;以及分别带有两个与每个保持装置(35)相对应的焊接机器人(37),用于将其他框架部件(61A、61B、61C)与下部件(21)、中部件(17)或上部件(19)的分别邻接布置的侧部件(301、303、305)焊接在一起,从而起到定位作用且分别形成预先定位的下部件(21)、预先定位的中部件(17)和预先定位的上部件(19),以及用于将预先定位的下部件(21)和预先定位的上部件(19)分别焊接到预先定位的中部件(17)的相反的端部上,从而起到定位作用且形成整个预先定位的框架结构(73);分别带有两个与每个保持装置(35)相对应的操作机器人(38),操作机器人被设计用于,对相应的其他框架部件(61A、61B、61C)以主动运动的方式来操作;

第三连接站(103),带有三个保持装置(39),分别用于保持整个预定位的框架结构(73)中的一个;分别带有两个与每个保持装置(39)相对应的焊接机器人(41),用于将相应的整个预定位的框架结构(73)的框架部件(5)以承载负荷的方式焊接在一起形成能够承载负荷的框架(3)。

说明书 :

用来制造人员运送设备的承载结构的装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于制造诸如自动扶梯、移动步道等人员运送设备的承载结构的装置。

背景技术

[0002] 人员运送设备用于在建筑物中例如在不同高度水平之间或同一高度水平内运送人员。自动扶梯(也称为滚梯)例如经常用于,将人员例如在建筑物中从一层运送到另一层。移动步道可用于,例如在一个楼层内、在水平平面内或者在仅稍微倾斜的平面内运送人员。
[0003] 人员运送设备通常具有用作负荷承载结构的承载结构。在此,这种承载结构被设计成,吸收作用在人员运送设备上的静态和动态力,例如被运送人员的重力、由人员运送设备的驱动引起的力等,并且将所述力继续传导到容纳人员运送设备的建筑物的承重承载结构上。为此目的,人员运送设备可以支承并固定在建筑物上的适当构造的支承部位上。根据构造方案,承载结构例如可以跨越建筑物的两个或更多平面或楼层和/或在建筑物内的同一楼层内跨越更短或更长的距离地延伸。
[0004] 在此,以安装状态支撑在建筑结构的安放部位上的承载结构可以容纳人员运送设备的能够移动的还有固定布置的部件。根据人员运送设备的作为自动扶梯或移动步道的构造方案,这样的部件可以例如构造为:梯级带、托板带、转向轴、驱动轴、驱动马达、传动装置、控制器、监控系统、安全系统、栏杆、梳板、支承部位、运行带和/或导轨。
[0005] 出于稳定性原因和重量原因,人员运送设备的承载结构通常被设计为框架结构。在此,形成承载结构的框架结构通常由至少三个部分或区段组成,在下文中将其称为下部件、中部件和上部件。针对承载结构应当用于支撑自动扶梯的情况,下部件和上部件各自通常需要水平布置的部件,其中,下部件例如可以布置在建筑物的较低的区域中,上部件可以布置在建筑物中位置较高的区域中。在这种情况下,中部件连接下部件和上部件,并且为此通常与穿过建筑物的水平方向成一个倾斜角度地延伸。
[0006] 然而,应注意,本文中的表述“下部件”、“中部件”和“上部件”不一定被设定为表示承载结构内的几何布置方案。例如,这些部件在承载结构设置为水平延伸的移动步道的情况下,可以布置在一个平面中彼此前后并且彼此并排相邻地布置。
[0007] 形成承载结构的框架结构(包括其下部件、中部件和上部件)通常由多个相互连接的、承载负荷的框架部件组成。这种框架部件可包括例如所谓的上部件带和下部件带以及将这些带相互连接的横向梁、对角梁和/或柱。此外,可以提供辅助作为补充的结构,例如角撑板、角板、保持板、油底壳板、拱腹板等。
[0008] 为了确保承载结构的足够的稳定性和承载能力,各个框架部件必须足够稳定地互连。为此目的,大多数情况下,框架部件焊接在一起。通常在此,每个单独的框架部件必须与框架结构的其他框架部件以稳定和承载负荷的方式焊接在一起。
[0009] 通常,框架部件的这种焊接结合绝大部分是手动的。由于人员运送设备的框架结构最终必须承载人员并因此是对于安全关键的部件,为此通常必须使用经过认证的焊工,然后焊工将框架部件非常耗时地焊接在一起。在这种情况下需要的相当多的劳动力和时间导致高制造成本。
[0010] 另外,在框架部件的手工焊接中,对于通常延伸数米的框架而言,通常不可避免:框架结构发生一定的变形,即实际焊接的框架结构与额定几何形状有一定偏差。当手动将框架部件焊接在一起时,焊工通常必须从框架的一端到相反的一端进行操作。在这种渐进式构造过程中,在焊接过程中通常存在不规则的热量输入,这最终使焊接框架随之变形。在安装到承载结构中之前,必须先将这种翘曲的框架加以拉直。这会产生额外的费用,从而增加了成本。
[0011] 此外,人员运送设备能够以各种形式制造并且例如延伸跨越建筑物内的不同长度的距离。因此,并非所有为此目的需要制造的框架结构都完全相同,但可以例如特别是在倾斜角和/或中部件的长度方面彼此不同。此外,上部件和/或下部件的长度可能因委托任务而异。在用于人员运送设备的框架结构的制造中,特别是焊接中,这种要制造的多个变型可能导致对物流的高要求,特别是对执行焊接框架部件的焊工提出高要求。
[0012] 在EP 1 795 487 B1、EP 1 795 488 B1和EP 1 795 489 B1中描述了用于工厂预装配行驶系统的方法和用于制造行驶系统的装配系统,以及能够用于此的行驶系统传感器和升降系统。借助于所描述的方法或者使用行驶系统传感器和/或提升系统的情况下,大型和笨重的行驶系统的预装配应当更好地规划,并且最重要的是能够得到监控。这种生产线在每单位时间内,在足够的满载量下需要很多承载结构,并且这种高产量可以通过传统制造的承载结构仅能以很大的物流耗费和巨大的制造车间来满足。

发明内容

[0013] 因此,可以需要用来制造用于人员运送设备的承载结构的装置和能够利用这种装置来执行的方法,借助于这种装置和方法,用于制造人员运送设备的框架的传统方法以及针对所用装置的实施方案的至少一些缺陷可以克服。特别地,可能需要如下的用于制造用于人员运送设备的承载结构的装置或能够利用所述装置执行的方法,所述装置和方法实现了能够以简单、快速、可靠、成本低廉和/或高精度的方式组装形成这种承载机构的框架结构。
[0014] 根据独立权利要求的装置可以满足这种需要。在从属权利要求和以下的说明书中都解释了所述装置的有利实施例。
[0015] 根据本发明的一方面,描述了一种用于制造人员运送设备的承载结构的装置。该承载结构具有具备下部件、中部件和上部件的框架结构,每个框架结构分别由相互连接的、承重负荷的框架部件构成,例如上部件带、下部件带、横向撑梁、对角撑梁和柱。
[0016] 这种装置具有部分或全自动工作的、彼此协作的连接站的按顺序的布置或者说布置方式或者说结构。在此,这种按顺序的布置具有至少一个第一和第二连接站。
[0017] 第一连接站具有至少一个保持装置和至少一个焊接机器人。保持装置设计用于保持框架部件。焊接机器人被设计用于将框架侧部件分别焊接到框架结构的下部件的侧部件、中部件的侧部件和上部件的侧部件。然后将其在第二连接站中与其他框架部件焊接在一起,至少焊接成预定位的框架结构,必要时也焊接成最终的承载负荷的框架结构。
[0018] 第二连接站也优选地具有至少一个保持装置和至少一个焊接机器人。用于第二连接站的保持装置一方面为了保持下部件的侧部件、中部件的侧部件和上部件的侧部件,另一方面为了保持其他框架部件而邻接布置地分别处在下部件、中部件和上部件的之间。在大多数情况下,分别需要两个对应上部件、中部件和下部件的侧部件。焊接机器人是在一方面设计用于,将其他框架部件与下部件、中部件或上部件的分别相邻布置的侧部件定位焊接到一起分别形成预定位的下部件、预定位的中部件或预定位的上部件,另一方面,设计用于,将预定位的下部件和预定位的上侧部件别定位焊接到预定位的中部件的相反的端部而形成预定位的框架结构。预先定位的框架结构或承载结构基本上包含所有框架部件,因此已经具有最终造型。
[0019] 然而,第二连接站的焊接机器人也可以额外设计成,将起初预定位的框架结构随后以承载负荷的方式焊接在一起。之前起定位作用的焊接在一起的过程(也称为粘合)具有以下优点:各个部件在承载负荷的焊接在一起(制造承载负荷的焊缝)时,彼此相对在形状方面得到保持,并且在制造承载负荷的焊缝时,防止由于高热量输入引起构件的变形。
[0020] 为了增加第二连接阶段的产量,用于制造承载结构的装置优选地包括第三连接站,第三连接站又具有保持装置和至少一个焊接机器人。用于该第三连接站的保持装置设计用于保持预定位的框架结构。该第三连接站的焊接机器人被设计用于将整个预定位框架结构的框架部件以承载负荷的方式焊接成能够承载负荷的框架。
[0021] 简而言之,本发明实施例的可行特征和优点可以首要地而且不限制本发明地视为以下构思和认知为基础:
[0022] 如在引言中所描述的,已经认识到,将框架部件手动焊接成框架,如通常为了制造用于人员运送设备的承载结构那样,可能存在各种问题和缺陷。因此,希望使用于人员运送设备的承载结构的制造至少部分地、优选地甚至完全地自动化。在部分自动化的方案中,制造主要由机器完成,并且仅由人员辅助。在完全自动化中,制造完全由机器自主进行。
[0023] 当试图实现用于人员运送设备的框架结构的自动化制造时,显而易见的是,必须有针对性地设计或选择用于此目的的设备和机器,以便由多个框架部件自动组装成相对大且重的框架,并且在此能够将框架部件以承载负荷的方式相互连接。特别地,应当适当地设计或选择装置和机器,以便能够在短时间内尽可能高效地并且优选地以低成本执行框架结构的整个制造。
[0024] 为此目的,已经认识到,用于制造框架承载结构的整个装置应当尽可能地由多个独立的连接站组成。在此,每个单独的连接站应当能够至少部分地自动地、优选地完全自动地工作,并且能够执行一定的制造步骤。连接站应按顺序排列相互配合,即每个连接站可以执行整个制造顺序的一部分,并且在此制造中间产品,然后中间产品在制造顺序的另一部分的范围内的顺序排列的后续连接站中进一步处理,直到最终在最后的连接站中制成为完整的框架承载结构。
[0025] 在这种情况下表现为有利的是,为整个装置配备至少两个、优选三个连接站。在这种情况下,每个连接站包括至少一个保持装置和焊接机器人,其中,各个连接站的保持装置和焊接机器人可以或者甚至应当不同地设计并且应当完成不同的任务。连接站优选地在空间上彼此靠近地布置,以便使连接站之间的传输路径保持得尽可能短。当然,连接站也可以容纳在单独的房间中,甚至可以容纳在多个建筑物中。
[0026] 通过每个连接站的合适设计(包括其保持装置和焊接机器人),以及通过适当地彼此协调各个连接站,使得保持装置和焊接机器人能够有利地彼此顺序地协作,整体能够实现有利且特别高效地工作的整个制造设备。
[0027] 下面,在本发明优选实施方式的说明范围中还进一步阐释不同连接站的可行的细节和构造。
[0028] 作为补充,应当指出的是,本申请的申请人在同一天提交了题为“用来以机器人辅助的方式制造用于人员运送设备的承载结构的方法”的另一申请,其他可能的细节和实施例优选地从需要由不同的连接站执行的连接步骤中获得。
[0029] 应当指出的是,本发明的一些可行的特征和优点在这里参照不同的实施方式部分地关于装置以及部分关于优选能够利用装置实施的、用于制造用于人员运送设备的承载结构的方法得到介绍。本领域技术人员知晓的是,这些特征能够以适当方式组合、转用、匹配和/或交换,以便获得本发明的其他实施方式。

附图说明

[0030] 下面,本发明的实施方式参照附图介绍,其中,附图还有说明书都不视为对本发明的限定。
[0031] 图1示例示出用于人员运送设备的承载结构,如其能够利用根据本发明的装置制造那样。
[0032] 图2示出根据本发明的一种实施方式的、用于制造用于人员运送设备的承载结构的生产线。
[0033] 图3示出针对根据本发明的装置的预连接站的俯视图。
[0034] 图4示出图3中所示的预连接站的侧视图。
[0035] 图5示出根据本发明的装置的第一连接站的部件的俯视图。
[0036] 图6示出根据本发明的装置的第一连接站的其他部件的俯视图。
[0037] 图7示出在第一连接子步骤期间根据本发明的装置的第二连接站的部件的俯视图。
[0038] 图8示出图7中所示的部件的侧视图。
[0039] 图9示出在第二连接子步骤期间图7中的第二连接站的部件的俯视图。
[0040] 图10示出图9中所示的部件的侧视图。
[0041] 图11示出根据本发明的装置的第二连接站的透视图。
[0042] 图12示出根据本发明的装置的第三连接站的俯视图。
[0043] 图13示出图12中所示的第三连接站的侧视图。
[0044] 图14示出图12中所示的第三连接站的透视图。
[0045] 附图仅为示意性的并且并不忠实于比例。相同的附图标记在不同的附图中表示相同的或起相同作用的特征。

具体实施方式

[0046] 图1示出了用于人员运送设备的承载结构1的示例。在所示的示例中,承载结构1被设计为框架3,框架可以形成自动扶梯的承载负荷的结构,借助于该结构,人员可以在例如建筑物的两个楼层之间得到运送。
[0047] 承载结构1的框架3由多个相互连接的框架部件5组成。在此,一些框架部件5形成相互平行分布并平行于细长的承载结构1的延伸方向延伸的上部件带7和下部件带9。其它框架部件5形成横向于上部件带和下部件带7、9的、而且将上部件带7和下部件带9连接的横向撑梁11、对角撑梁13和柱15。
[0048] 在承载结构1的在构造于建筑物中的状态下倾斜延伸的中部件17上,在其上端上连接有水平延伸的、同样框架状构造的上部件19,上部件可以承载自动扶梯的上部件平台并且在其中例如可以设置轨道组件和/或驱动装置空间。在中部件17的下端上,连有另一框架式构造的下部件21,其中,例如可以容纳另一轨道组件和/或张紧站。
[0049] 在上部件19和下部件21上,承载结构1例如可以在框架封闭件23 的区域中,通过安放角形件25与建筑物的承重的结构连接并且支承在那里。在中部件17与上部件19或下部件21之间的上方和下方过渡部上,在框架3中设置有所谓的角撑27,角撑在框架3的此处的拐角上将上部件带7和下部件带9相互连接。
[0050] 为了制造用作承载结构1的框架3,通常将多个框架部件5大多由有资格和认证为焊工的人员使用手动焊接机手动焊接在一起。在此,框架部件5暂时大多借助量规彼此相对以期望的定位保持然后相互焊接。如上所述,这种尽可能手动执行的制造可能带来各种技术和经济上的缺点,例如高工作和时间、为了高质量保证必须使用经认证的焊工的成本,通常由于在焊接过程中不规则的热量输入随后需要对框架进行矫直和随之而来的焊接框架的变形以及高物流耗费等。
[0051] 因此,提出了用于制造人员运送设备的承载结构的一种装置或优选地可以使用该装置实施的方法,其中,为了制造最终需要制成的承载结构,借助适当构造的保持装置和焊接机器人以彼此协调的多个连接站部分自动化或优选完全自动化地执行重要的制造步骤。
[0052] 在下文中,参照图2,介绍根据本发明的生产线和用于制造人员运送设备的承载结构的所有装置的概述。随后,参考图3至14介绍在制造装置的各种连接站中使用的设备和机器的细节以及要执行的各个处理和连接步骤。
[0053] 图2示意性地概述了根据本发明的生产线,借助于该生产线,可以在工业规模上自动化或全自动地制造用于人员运送设备的大量承载结构。生产线200包括多个根据本发明的、用于制造人员运送设备的承载结构1 的装置100(下文中称为“制造装置100”)。每个制造装置100包括第一连接站101、第二连接站102和第三连接站103。这三个连接站101、102、 103在空间上顺序地一个接一个地布置。由此,由各个连接站101、102、 103执行的连接步骤可以按时间顺序连续进行,并且在这种情况下产生的中间产品可以分别从一个连接站101、
102、103达到后续的一个。
[0054] 每个制造装置100还包括在第一连接站101上游的预连接站110。
[0055] 此外,可以设置跟在第三连接站103后面的其他站和/或作为补充的站,这些站可以在根据需要由三个连接站101、102、103执行的连接步骤之前、期间或之后使用。例如,涂漆站121可以分别连接到第三连接站 103。此外,设置有喷砂站122、用于切割、锯切和焊接准备的站123以及支承区域124,在其中例如可以支承原始部件和需要安装于其上的加装部件或成品承载结构。
[0056] 在每个制造装置100中,设置在其中的连接站101、102、103设计成,以部分自动或全自动的方式操作并且以有利的方式彼此协作。各个连接站 101、102、103适当地配备有诸如特别是保持装置和焊接机器人之类的设备,并且还可能配备有机器人,协调处理由它们执行的连接步骤,使得在每个连接站101、102、103处,可以执行要执行的总制造顺序的一部分,并且所制造的中间产品各自被处理到如下程度,它们可以被运送到按顺序下一个连接站中并且在那里进一步处理。
[0057] 各个连接站101、102、103和在那里进行的连接步骤优选地彼此协调,使得执行各个连接步骤的持续时间或周期速率在不同连接站101、102、 103中尽可能地大致相同。因此,各个连接站101、102、103中的中间产品能够以可预定的循环时间进行处理,然后传递到生产线200内的后续连接站或其中的另一个站。
[0058] 制造装置100在其第一连接站101中具有至少一个保持装置31和至少一个焊接机器人33。该保持装置用于在第一连接步骤期间保持框架部件。
[0059] 术语“保持装置”和“保持”应当被宽泛设定。“保持”例如可以意味着,框架部件被支撑或夹紧并且优选地固定在绝对位置或相对位置中,例如相对于其他框架部件的相对位置中,和/或必要时首先被送入该位置中。保持装置例如可以是简单的固定的保持结构,例如台面,其仅被动地保持框架部件,即例如抵抗重力支撑。替代地,保持装置也可以设计成,既保持框架部件又主动地移动框架部件。例如,保持装置能够以操作机器人或自动移位的机器的形式配置。必要时,保持装置也可以包括多个子装置。
[0060] 第一连接站的至少一个焊接机器人用于并且被特别配置用于,在第一连接步骤期间将框架部件焊接形成框架3的下部件21的侧部件、上部件 19的侧部件和中部件17的侧部件。
[0061] 在本示例性实施例中,下部件21的两个侧部件、上部件19的两个侧部件和中间部17的两个侧部件在连接站101、102、103中制造。对于双自动扶梯的框架3更需要其他类似于侧部件的中心部件,然后在第二连接站中,将其安装在预定位框架的中心纵向平面上。可以相应地设计连接站 101、102、103,以生产和安装这些中心部件。当然,侧部件、特别是中间部件17的侧部件也可以分成多个可通过螺栓连接件连接的部件。由此,能够以模块化结构实现人员运送设备,可以将所述模块比作为一体的人员运送设备更好地装入现有建筑物中。
[0062] 制造装置100的第二连接站102同样具有至少一个保持装置35和至少一个焊接机器人37。然而,第二连接站的102的至少一个保持装置35 以及至少一个焊接机器人37的设计与第一连接站101的相同名称的设备不同。
[0063] 特别地,第二连接站102的保持装置35被特别设计成在第二连接步骤中保持下部件21、中部件17和上部件19的先前在第一连接站102中制造的侧部件,并且作为补充,还将其他框架部件相邻布置地分别保持在这些侧部件之间。在此,侧部件通常由上部件带7、下部件带9、对角撑梁13和柱15组成,并且基本上形成二维结构。第二连接站102的保持装置35优选将这些侧部件竖直地保持,也就是说沿竖向取向。在两个相邻保持的侧部件之间,保持装置还保持其他框架部件,例如对角撑梁和横向撑梁,其优选地横放而且以如下方式布置地保持,使得框架部件邻接侧部件的框架部件并且可以是将其相互连接。
[0064] 然后,第二连接站102的至少一个焊接机器人37被设计成,将其他的框架部件与下部件21、中部件17和上部件19的相应相邻布置的侧部件别定位焊接在一起形成预定位的下部件21、预定位的中部件17和预先定位的上部件19。
[0065] “定位焊接在一起”应理解为:相应的框架部件在彼此相对的一定的或者说某一个位置中通过焊接彼此临时得到固定,而为此设置的焊接不一定设计为承载负荷的。例如,这种定位焊接可以是点焊或粘焊。
[0066] 另外,第二连接站102的至少一个焊接机器人37设计用于,将之前定位焊接在一起的预定位的下部件21和预定位的上部件19分别定位焊接在预定位的中部件17的相反的端部上,并通知这种定位焊接在一起,最终形成整个预定位的框架结构73。在这种阶段中,尽管预定位的框架结构73优选是自承重的,但是还没有完全承载负荷地焊接。
[0067] 制造装置100的第三连接站103还具有保持装置39和至少一个焊接机器人41。同样在这种情况下,保持装置39和焊接机器人41被设计用于特定任务和目的,并且可以在其构造方案和工作原理方面,与第一和第二连接站101、102的相同设备相区别。
[0068] 特别地,第三连接站103的保持装置39配置用于,在第三连接步骤期间,将在第二连接步骤期间制造的整个预定位框架结构73加以保持。至少一个焊接机器人41被设计成,在第三连接步骤期间,将之前仅定位焊接在一起的整个预定位框架结构73的框架部件通过以承载负荷的方式焊接框架部件而连接成最后的能够承重的框架。
[0069] “以承载负荷的方式焊接在一起”可以理解为,待彼此连接的框架部件通过优选连续的承载负荷的焊缝焊接在一起。因此,承载负荷的焊缝能够根据其计算设计传递作用于框架部件上的力。
[0070] 在下文中,将参考本文中描述的用于制造人员运送设备的承载结构的方法中提出的各种连接步骤,以及将要使用的制造设备100的连接站101、 102、103的可能细节参照图3至图14来描述。
[0071] 一般要指出的是,附图中示出的并在以下描述中说明的实施方式应当仅是示例性的,并且制造方法和用于此目的的制造装置100也可以在由权利要求规定的限定的范围内以其他方式构造。权利要求尤其是,保持装置和/或焊接机器人和/或其他设备在各种连接站101、102、103和预加注站 110中的数量和/或具体实施例可以与并在此介绍的并且所示出的实施例不同。
[0072] a)预连接站110处的预连接步骤
[0073] 在图3和4中示出了从前面对预连接站110的俯视图和侧视图。预连接站110具有至少一个保持装置43和至少一个焊接机器人45。保持装置 43在预连接步骤中用于,保持原始部件47和可以固定于其上的固定部件49。然后,至少一个焊接机器人45用于,将原始部件47和固定于其上的固定部件49焊接成框架部件5。
[0074] 在预连接步骤期间,原始部件47和固定于其上的加装部件49可以借助于预连接站110的为此目的而适当设计的保持装置43绕旋转轴线57 共同旋转。由此,可以使原始部件
47和加装部件49送入合适的定向,使得焊接机器人45可以适当地将原始部件和加装部件焊接在一起。
[0075] 在所示的示例中,预连接站110可以设计成,例如将用作原始部件 47的金属型材和用作可以安装于其上的加装部件49的角撑板焊接组合成柱15。然后,柱15可以在后续的连接步骤中作为框架部件5来提供并且进一步加工。
[0076] 在所示的实施例中,预连接站110的保持装置43设计为回转装置54,其具有用于可更换装置盒53的夹紧框架51。回转装置54具有电机驱动的转向器55,借助转向器能够使夹紧框架51围绕水平的旋转轴线57转动。装置盒53可以例如通过快速夹紧系统固定在夹紧框架51上。由此,借助转向器55,装置盒53可以优选地绕旋转轴线57枢转达360°。
[0077] 在装置盒53中,可以插入和/或保持待焊接的部件,即特别是原始部件47和/或加装部件49。在这种情况下,这些部件可以通过装置盒53相对于彼此适当地定位。然后,可以通过焊接机器人45将原始部件47和可以固定于其上的固定部件49焊接在一起。根据后来的用途,可以仅产生用于临时定位作用的焊接、例如粘焊,或产生承重焊接部,例如连续的焊缝。
[0078] 在生产线200内,可以在必要时设置不同的预连接站110,通过该预连接站110可以将各种类型的框架部件5从对应的原始部件47和固定部件49加以组装和焊接。例如,呈柱、对角撑梁,横向撑梁等的形式的预制结构组件分别带有适当地安装在其上的安装部件49地预制,然后在后续阶段中作为框架部件5提供。待使用的装置盒53可以根据待处理的原始部件47和固定部件49而彼此不同。用于焊接的一个或多个焊接机器人 45可以分别适合于具体要制造的预制结构组件地适配和/或编程。根据控制方案的不同,焊接机器人45的加工程序可以集中管理或在本地管理。本地管理的前提是,焊接机器人45可以识别临时设置在夹紧框架51上的装置盒53并检索并执行对应的加工程序。例如,焊接机器人45可以配置成自动移动和操作焊接头。焊接机器人45可以例如在平面内(即,二维地)线性地(即,一维地)移动焊接头,或者优选地甚至在空间中(即,三维地)任意地移动焊接头。
[0079] b)第一连接站101处的第一连接步骤
[0080] 在图5和图6中,示例示出了根据本发明的用于制造装置100的第一连接站101的部分区域101a、101b的俯视图。第一连接站101的部分区域101a被设计成,必要时将适当预制的框架部件5组合成框架3的上部件19的左侧和右侧侧部件301L、301R以及下部件21的左侧和右侧侧部件303L、303R。第一连接站101的另一部分区域101b设置成,由所提供的框架部件5组合框架3的中部件17的左右侧侧部件305L、305R。
[0081] 在作为示例示出的第一连接站101的情况下,设置在那里的保持装置 31和焊接机器人33在各个部分区域101a,101b中被不同地构造和布置。
[0082] 针对第一连接站101的设置用于制造上部件和下部件19、21的侧部件301L、301R,303L、303R的部分区域101a,设置有两个保持装置31,保持装置分别呈两个刚性台面307的形式设置。两个刚性台面307可以保持为了形成上部件19的侧部件301L、301R而设置的框架部件5。在这种情况下,框架部件5可以相对于彼此适当定位地放置在其中一个台面 307上。
另外两个工作台307可以保持需要组装以形成下部件21的侧部件303L、303R的框架部件5。
在两个沿纵向相邻的台面307之间可以分别设置有部件储仓59,在部件储仓中,可以容纳要设置用于形成上部件 19或下部件21的框架部件5。台面307用作第一保持装置。
[0083] 为第一保持装置307中的每一个配设一个焊接机器人309。焊接机器人309设计成,将上部件19和下部件21的框架部件5分别焊接成上部件 19及下部件21的两个侧部件301L、301R及303L、303R上。为此目的,焊接机器人309可以尽可能至少在两个维度上、优选在三个维度上移动其焊接头310。
[0084] 此外,为每个第一保持装置307配设一个操作机器人313。在此,单个操作机器人313可以服务于两个第一保持装置307。然而,也可以设置多个操作机器人313。处理机器人
313可以设计成,主动移动地操作上部件19或下部件21的相应框架部件5。为此,操作机器人
313可以例如具有抓臂314等。例如,操作机器人313可以从部件储仓59中取出框架部件5,并放置到第一保持装置307中的一个上并且必要时适当定位。
[0085] 在第一连接站101的第二区域101b中,可以设置例如呈两个刚性台面的形式的第二保持装置315。用于中部件17的侧部件305R,305L的框架部件5可以保持或支承在第二保持装置315上。此外,与第二保持装置315相对应的两个焊接机器人319被设计为,将中部件17的框架部件 5焊接在一起,形成两个侧部件305R,305L。作为补充地设置有两个对应第二保持装置315的操作机器人321并设计成主动运动地操作中部件 17的相应框架部件5。
[0086] 焊接机器人309、319和/或操作机器人313、321可以设计成,在平行于支承在相关的保持装置305、307、315上的下部件21、上部件19或中部件17的纵向延伸方向的方向上平移它们的位置。位移方向324在图 5和图6中用箭头表示。例如,机器人309、313、319、321可以沿着行驶轨迹322或沿着轨道移动。可移动的分隔壁326可以设置为保护措施,分隔壁例如可以平行于移动方向324延伸。必要时,部件储仓59可以联接到可移动的机器人309、313、319、321中的一个,并且可以随其移位。
[0087] 在第一连接步骤期间,第一连接站101可用于,借助操作机器人313 将两个第一保持装置307中的相应一个上的下部件21和上部件19的相应框架部件5操作和定位。然后,下部件21或上部件19的相应框架部件5 可以分别保持在第一保持装置307中的一个上,并且在那里借助相对应的焊接机器人309焊接在一起形成上部件19的侧部件301L、301R或下部件21的侧部件303L、303R。类似地,在第一连接步骤期间、在第一连接站101的另一部分区域101b中,中间部件17的各个框架部件5可以通过与第二保持装置315相关联的操作机器人
321得到主动地处理和定位,然后将这些部件使用相应的相关联的焊接机器人319焊接在一起形成中部件17的两个侧部件305R,305L。
[0088] 换句话说并且具体地参考图5和图6中所示的示例性实施例,在第一连接站101中设置三个工作位置,以便能够分别制造用于制造框架3的用于上部件19、下部件21或中部件17的左侧和右侧侧部件301、303、305。这三个工作位置中的每一个都有两个刚性装置台面,一个用于左侧侧部件,另一个用于右侧侧部件。在用作保持装置307的装置台面之间,针对上部件19和下部件21的侧部件301、303分别设置有操作机器人313和焊接机器人309。对于中部件17的侧部件305,优选地提供两个操作机器人321和两个焊接机器人319。
[0089] 在第一连接步骤期间,操作机器人313、321中的一个将对于侧部件 301、303、305中的一个所必需的、呈预制结构组件和构件的形式的框架部件5放置在其中一个装置台面上的正确位置上。然后,相关的焊接机器人309、319将相应侧部件301、303、305的所有部件焊接在一起。操作机器人313、321将预制结构组件、构件或框架部件5从一个或多个部件储仓59中取出。必要时,操作机器人313、321可以设计成,使得其也可以将成品焊接侧部件301、303、305从装置台面上抬起和移走,
[0090] c)第二连接站102处的第二连接步骤
[0091] 当在第一连接步骤中,将框架部件5分别焊接成上部件19、下部件 21和中央部17的左侧和右侧侧部件301、303、305之后,这些侧部件301、 303、305然后被从第一连接站101带到第二连接站102。为此目的,例如,在生产线200中使用为此设置的起重机、特殊车辆等。在这种情况下,如图7和图8所示,侧部件301、303、305由船台(Helling)63A、63B、 63C保持。
[0092] 在第二连接站102中,作为在那里需要进行的第二连接步骤的第一子连接步骤,首先将侧部件301、303、305通过分别焊接将左侧和右侧侧部件连接的其他框架部件5(例如横向撑梁61B)焊接成预先定位的上部件 19、预先定位的下部件21或预先定位的中部件17。然而,在这种状态下,框架部件5还不能承载负荷,而是仅起定位作用地焊接在一起,例如通过点焊或粘焊。
[0093] 随后,整个预定位框架结构73也在第二连接站102中作为第二子连接步骤焊接在一起。为此目的,预先定位地焊接在一起的、预定位的上部件19和预先定位地焊接在一起的、预先定位的下部件21分别移动到同样预先定位地焊接在一起的中部件17上,相对于中部件以期望的角度枢转,然后与中部件定位焊接,也就是尽可能仅利用点焊或粘焊固定在中部件 17上。
[0094] 在图7至11中,分别以俯视图和侧视图在第二连接步骤的两个子连接步骤期间以及以透视图示出了第二连接站102。
[0095] 第二连接站102的保持装置35具有第一、第二和第三子保持装置 35A、35B、35C。第一子保持装置35A为了保持上部件19的左侧侧部件 301L和右侧侧部件301R以及保持其他框架部件61A而邻接布置地构造在上部件19的两个相对设置的侧部件301R,301L之间。类似地,用于保持中部件17的两个侧部件305L、305R并用于保持其他框架部件61B 的第二子保持装置35B邻接布置地分别构造在中部件17的侧部件305L、 305R之间。因此,第三子保持装置35C为了保持下部件21的两个侧部件303L、303R并且为了保持彼此相邻的其他框架部件61C而邻接布置地构造在下部件21的侧部件303L、303R之间。在此,第一和第三子保持装置
35A,35C分别相对于第二子保持装置35B可移动地构造。
[0096] 子保持装置35A、35B、35C各自设计成,将相应的左侧和右侧侧部件301L、301R,303L、303R,305L、305R保持在竖立的位置,即沿竖向的位置上。为此目的,第二连接站102的保持装置35在其三个子保持装置35A、35B、35C处分别具有船台63A、63B、63C。在此,用于中部件17的船台63B优选地固定安装,而用于上部件19和下部件21的船台 63A、63C与第一和第三子保持装置35A、35C一起能够相对于第二子保持装置35B的船台63B水平移动。
[0097] 然后,制造方法的借助于第二连接站102进行的第二连接步骤再细分为两个子连接步骤。
[0098] 在第一子连接步骤期间,如图7和8所示,上部件、中部件和下部件 19、17、21的相应侧部件301、303、305和其他框架部件61A、61B、61C 分别例如通过操作机器人38彼此相邻布置并以相应的方向保持。在该位置上,然后可以将它们使用至少一个焊接机器人37临时焊接在一起,从而形成预定位的上部件19、预定位的中部件17和预定位的下部件21。
[0099] 更具体地,上部件19的两个侧部件301R、301L和彼此相邻布置的其他框架部件61A分别保持在第一部件保持装置35A中的上部件19的侧部件301L、301R之间。中部件17的两个侧部件305L、305R和在中部件17的侧部件305L、305R之间彼此相邻设置的其他框架部件61B被保持在第二子保持装置35B中。下部21的两个侧部件303L、303R和邻近布置在相应的侧部件303L、303R之间的其他框架部件61C被保持在第三部件保持装置35C中。
[0100] 在第二连接步骤的第一子步骤期间,第一和第三子保持装置35A、 35C仍然沿纵向与第二子保持装置35B间隔地布置,如图7和8所示。在这样的配置中,焊接机器人37以及第二连接站102的可能需要设置的操作机器人38将相应的侧部件301、303、305以及可以布置在其间的他其他框架部件61A、61B、61C得到良好操作并且相互定位地焊接在一起。
[0101] 按照这种方式在第一子步骤中制造的预先定位地焊接在一起的、预定位的上部件、中部件和下部件19、17、21然后在第二连接步骤的第二子连接步骤中(如图9和10所示那样)组合成整体的、预定位的框架结构 73。为此,第一和第三子固定装置35A、35C与保持在其上的、预先定位地焊接在一起的、预定位的上部件和下部件19、21一起相对于第二子固定装置35B和保持于其上的、预先定位地焊接在一起的预先定位的中部件17移动。
[0102] 在此,第一和第三子保持装置35A、35C的移动一方面可以包括旁侧的、通常是水平的移动,另一方面包括枢转。换句话说,例如,第一子保持装置35A可以在旁侧朝向第二子保持装置35B移动靠近,直到保持在第一子保持装置35A上的预定位地焊接在一起的上部件19的侧端部与支承在第二子保持装置35B上的、预定位地焊接在一起的、预定位的中部件17的相反的端部邻接。
[0103] 除了这样的侧向移动之外,第一子保持装置35A然后可以被配置成,使预定位的上部件19相对于预定位的中部件17枢转,以将其送入如其稍后对应完成的框架3所力求的定向。换句话说,尽管上部件19和中部件 17可以首先在同一平面中彼此相向移动,但是上部件19从该平面枢转出来,使得上部件19和中部件17的纵向延伸方向彼此大致形成稍后中部件 17相对于在建筑物内大多需要水平布置的上部件19布置的倾斜角度。
[0104] 以相应的方式,下部件21也可以首先在旁侧移动到中部件17上,然后相对于中部件枢转。
[0105] 例如,为了能够适当地相对于中部件17枢转上部件19,第一子保持装置35A可以设计成使其保持上部件19的部件相对于第二子保持装置 35B枢转。为了能够实现上部件19相对于中部件17的最终要被制造的框架的角度布置,应当针对中部件17保持在地平面并因此水平地保持的情况,能够将上部件19向下枢转。为此目的,可以在第一子保持装置35A 上设置足够大的凹坑67,上部件19的远离中部件17指向的端部可以向下移位。为此目的,可降低的枢转机构69可以设置在第一子保持装置35A 上。
[0106] 以类似的方式,可以设置为:在第二连接步骤的第二子连接步骤期间,将事先以预定位方式焊接在一起的下部件21在旁侧朝向中部件17移动,并且相对于中部件17枢转。为此目的,第三子保持装置35C可以具有可抬升的枢转机构71,借助枢转机构可以提升下部件21的远离中部件17 指向的端部。
[0107] 可降低的摆动机构69和可抬升的摆动机构71可以例如由液压件形成。特别地,这些部件可以设计成使上部件19或下部件21以通常最大 50°的角度、通常在20°与40°之间、通常以大约35°的角度向下或向上枢转。
[0108] 在下文中,将使用稍微不同的表达再次解释第二连接站102的可行的构造方案以及将在那里执行的第二连接步骤,也就是说,不一定是权利要求中使用的术语,以便进一步阐明制造装置或制造方法的可能的构造方案。
[0109] 在第二连接站102中,在第一连接步骤期间组装的侧部件301、303、 305与其他部件和框架部件5一起最终连接形成成品框架3,在该方法阶段中,框架3已经具有其最终形状,但不一定是其最终形状可以具有承载负荷的能力。组合连接在至少两个子连接步骤中进行。
[0110] 在第一子连接步骤(图7和8)中,上部件19的右侧侧部件301R和左侧侧部件301L通过焊接粘合缝将诸如横向撑梁11或油底壳板28的其他框架部件61A而连接在一起。例如,出于稳定性的原因,简单的粘合是不充分的,必须至少部分地焊透。在可能的情况下,部件仅通过焊接粘合在一起,焊透过程主要在下面描述的第三连接步骤中进行。
[0111] 可以选择第二连接站102或第二连接步骤中的焊接缝合和贯穿焊接的划分,不仅根据期望的稳定性,还根据所需的时间选择。也就是说,框架在第二连接站102中的停留时间,即第二连接步骤的持续时间,以及第三连接站103中的相应停留时间应当近似相等,至少存在相同的数量第二连接站102和第三连接站103中的作业位置。当然,也可以不同地选择第二和第三连接站102、103中的作业的数量。
[0112] 对于中部件17或下部件21的侧部件305R、305L、303R,303L以及这些中间插入的另外的框架部件61B、61C之间也进行相同的缝合或焊接。在连接第二连接步骤的第一部分的范围内制造的预定位的上部件、中部件和下部件19、17、21已经具有针对人员运送设备的框架3典型的U 形的框架横截面。
[0113] 在第二连接步骤的第二分割步骤中,然后通过焊接将上部件19、中部件17和下部件21连接在一起。为此目的,必要时可以使用相同的焊接机器人37,如其在第一子连接步骤期间已经使用过。
[0114] 为此目的,第二连接站102具有用于中部件17的位置固定的船台63B 以及用于上部件19的可移动的船台63A和用于下部件21的可移动船台 63C。此外,除了两个焊接机器人37之外,设置有两个操作机器人38,焊接机器人37和操作机器人38都可以布置在用于机器人的行驶轨迹65 上,该行驶轨迹65平行于待制造的框架3的纵向伸展地延伸。由此,允许机器人37、38到达需要焊接的框架3的每个部分17、19、21。
[0115] 船台63A、63B、63C用于容纳预制的侧部件301、303、305,其例如可以由工人例如通过起重机引入侧面容器中。船台63A、63B、63C也可以具有平坦的安放部,油底壳板28和横向撑梁11首先由操作机器人 38中的一个放置在该平坦的安放部上。随后,这些另外的框架部件28、 61A、61B、61C通过焊接与相应的侧部件301、303、305焊接在一起和/ 或至少部分地连续地焊接在一起。操作机器人38优选地从部件储仓59 中取出另外的框架部件28、61A、61B、61C。
[0116] 用于下部件21的可移动船台63A具有提升枢转机构71。完成粘合/ 焊接的下部件21在第二子连接步骤的范围内,借助于提升和枢转机构71 枢转,其中其远离中部件17的端部被抬起。然后,下部件21的船台63C 向上移动到先前完成粘合/焊接的中部件17上并通过焊接、粘合或至少部分连续地连接到其上。
[0117] 用于上部件19的移动船台63A具有下降旋转机构69。完成粘合/焊接的上部件19在第二连接步骤的第二部分步骤的范围内,通过使其远离中部件17的端部下降而枢转。为此目的,必要时设置凹坑67,条件是中部件17的船台63B设计在地平面上。随后,上部件19的船台63A向上移动到完成粘合/焊接的中部件17上并通过焊接,粘合或至少部分连续地连接到其上。所有焊接操作均由焊接机器人37中的一个执行。
[0118] d)第三连接站103处的第三连接步骤
[0119] 在通过第二连接步骤在第二连接站102中,首先将预先定位的上、中和下侧部件19、21、17临时借助于粘焊将相互连接的侧部件301、303、 305和额外的框架部件28、61A、
61B、61C连接在一起,然后将上、下和中部件19、21、17临时定位地、优选通过粘焊连接接合形成整个预定位的框架结构73,在第三连接步骤中进行的第三连接步骤中,将首先尚不能承载负荷的、预定位的框架结构73通过能够承载负荷的焊接将它们的框架部件5、61通过连续焊接而焊接在一起形成最终待制造的、能够承载负荷的框架3。
[0120] 在图12至14中,作为示例,在俯视图、侧视图或透视图中示出用于此目的的第三连接站103。在图13中,为了清楚起见,省去对焊接机器人41的呈现。
[0121] 第三连接站103具有保持装置39,该保持装置设计成适当地保持整个预定位的框架结构73并且如果需要的话移动该框架结构,使得其事先仅通过粘焊预先定位地接合起来框架部件可以借助于焊接机器人41以能够承载负荷的方式焊接在一起。
[0122] 例如,第三连接站103的保持装置39可以配置成使整个预定位框架结构73围绕其纵轴线转动。
[0123] 为此目的,保持装置39可以具有回转装置75,部件容纳部79安装在回转装置上,回转装置可以借助于马达81绕旋转轴线77旋转,例如转动达到90°或180°、优选是360°。
[0124] 然后,为了在第三连接步骤中以能够承载负荷的方式焊接在第二连接步骤中预先组装的框架结构73,首先将框架结构固定在回转装置75上。在这种情况下,可以将尚不能承载负荷的、预定位的框架结构73支撑在安放支柱83上。另外,临时安装在预定位框架结构73上的支架85能够以一时长支撑框架结构73,直到框架结构在第三连接步骤中被足够程度承载负荷地焊接。
[0125] 一旦预先定位的框架结构73以这种方式固定在用作保持装置39的回转装置75上,框架结构就可以围绕旋转轴线77转动整个预定位的框架结构73。
[0126] 然后,在预先定位的框架结构73已经围绕旋转轴线77适当地旋转之后,在侧向上布置在转向装置75旁边并且可沿着平行于回转装置75移动的轨迹87移动的焊接机器人41可以使用它们的焊接头89达到框架结构 73的相邻框架部件5之间的所有需要焊接的界面,并且将界面通过产生连续的焊缝以能够承载负荷的方式连接在一起。
[0127] 凭借略微不同的表达,在第二连接步骤中,首先将大多仅粘合的焊缝在第三连接步骤中焊透。在此,为此目的而设置的第三连接站103可以具有用于容纳粘合的框架结构73的安放支撑件83。在两侧布置有转向装置 75,其可旋转的容纳部79优选地可在Z轴上移位,即,在高度上移位,使得框架结构73可以从安放支撑件83上抬起,然后绕旋转轴线77转动。第三连接工位103优选还配备有两个焊接机器人41。必要时,可能需要支架85,支架已经在先前执行的第二连接步骤结束时、例如在粘焊之后加装,并且可以用于在从第二连接站102到第三连接站103的运送期间使粘合式预定位的预定位框架结构73稳定。必要时,支架85也可以保留在框架结构73上的第三连接站103中,直到其焊缝被焊透。
[0128] 下面将解释本发明实施例的一些可行的其他特征。除非另有说明,否则这些特征可以在所有三个连接站101、102、103中实现。
[0129] 特别是在第一和第二连接站101、102中,设置在那里的保持装置31、 35可以设计成分别被动地保持相应的框架部件5或侧部件301、303、305。保持装置31、35例如可以设计为简单的刚性台面,其仅从下方支撑需要保持的部件。必要时,可以额外设置夹紧装置,以便作为补充地固定部件以防止横向滑脱。
[0130] 替代地或作为补充地,特别地,第一和第二连接站101、102的保持装置31、35可以具有至少一个操作机器人313、321、38,其设计成主动地主动移动相应的框架部件5或侧部件301、303、305。这样的操作机器人313、321、38可以例如设置有夹持或保持机构,利用夹持或保持机构,可以抓住或保持框架部件5或侧部件301、303、305。这种夹持或保持机构可以相对于操作机器人的基座移动,例如通过连接到可移动和/或可枢转的臂来实现。根据应用情况,一个、两个或三个空间方向的移位和/或一个、两个或三个空间角的取向都是可行的。
[0131] 特别地,第一和/或第二连接站101、102可以另外具有部件储仓59,用于支承和提供用于框架部件5的部件。在这种情况下,可以设计操作机器人313、321、38以移除构件。来自部件储仓59并且将它们选择性地带到保持装置31、35上的可预先确定的位置。
[0132] 设置在各种连接站101、102、103中的焊接机器人33、37、41可以分别相同地构造,但是根据应用特定的要求也可以彼此不同。焊接机器人 33、37、41尤其可以包括用于一起进行焊接的焊头310,并且设计成使焊头310以至少三个平移的、优选三个平移和三个旋转的运动自由度地移动。
[0133] 换句话说,焊接机器人尤其可以设计成,能够在三个相互垂直的平面中平移其焊头310。优选地,还可以设置为,能够使焊头310也绕三个相互垂直的轴线枢转。这种焊接机器人可以将其焊接头310在工作区域内带入空间中的任意位置和定向中。由此,焊接机器人也可以执行几何上复杂的焊接操作。例如,可以产生在难以到达的位置和/或几何形状复杂的焊缝,特别是非线性形状的焊缝。
[0134] 必要时,也可以使用更简单地构造的焊接机器人,其可以例如仅沿一个或两个方向移动焊头和/或不能使焊头枢转或仅围绕一个或两个轴枢转。
[0135] 在连接方法的特定构造方案中,在第二连接步骤期间,整个预定位的框架结构的框架部件的承载负荷的焊接在一起的过程可以部分地通过借助于至少一个焊接机器人产生连续的焊接连接以形成能够承载负荷的框架来执行。换句话说,在第二连接步骤中,不仅是起定位作用的焊接部,即例如粘焊焊接部,应当进行,而且作为补充也可以部分地产生连续的、因此能够承载负荷的框架部件之间的能够承载负荷的焊缝。在第二和随后的第三连接步骤期间进行的焊接过程的程度应当优选地彼此协调,使得第二和第三连接步骤花费基本相同的时长。
[0136] 换句话说,在先前仅在第二连接步骤中被粘焊的、预先定位的框架结构73的第三连接步骤中进行完全焊透比整个第二连接步骤花费明显更长的时间,这些焊透工艺的一部分已经可以在第二次连接步骤中事先进行,因此两个连接步骤花费大约相同的时间。通过这种方式可以缩短生产线 200内的整个周期时间。
[0137] 在用于人员运送设备的承载结构的根据委托特定的制造方案的范围内,例如可以将相应的数据组传输到制造装置的制造控制器,使得例如不同连接站的处理机器人可以选择来自部件储仓的合适的部件或框架部件并将它们放置在规定的位置上,并且焊接机器人总是能够行驶靠近正确的位置。
[0138] 还可以想到的是,用于承载结构的上部带和下部带的裁切在第一连接站的相邻工作位置处进行,使得在上部带和下部带在第一连接站中稍前于进一步处理之前制造这种根据委托特定的部件。
[0139] 还可以想到的是无需相应的刚性装置、例如台面的制造方案,方式为:一个或多个操作机器人将所有需要相互连接部件或框架部件加以保持,直到焊接机器人将它们焊接到先前产生的框架分段上。
[0140] 总之,在这里介绍了装置100和生产线200及与可以利用装置和生产线执行的、用来制造用于人员运送设备的承载结构1的方法,人员运送设备例如是所介绍的自动扶梯,所述装置具有按顺序布置的、部分或全自动工作和相互配合的连接站101、102、103和按顺序的连接步骤。每个连接站101、102、103具有呈至少一个保持装置31、35、39和至少一个焊接机器人33、37、41以及可选地至少一个操作机器人38、313、321的形式的部件和机器。连接站101、102、103是针对其中使用的组件和机器设计的,使得中间产品可以通过相应的连接步骤高效地制造并且在每种情况下与随后的连接站协调,使得中间产品能够按顺序地而且以最佳短的周期时间从连接站给送到连接站,以便在序列的结尾处提供制成的能够承载负荷的结构1。
[0141] 这里提出的制造装置或生产线,以及可以优选地用这种装置或生产线执行的制造方法,与传统的客运装置承载结构的制造相比,可以带来许多技术和经济上的优点。例如,利用所提出的制造方法可以显着减少制造时间,因此可以增加每个所需工作区域的制造速率。此外,将承载结构保持在一起的焊缝的质量通过所使用的自动化方案和所使用的焊接机器人而通常高于传统的手工焊接。此外,所提出的方法或所提出的制造装置的使用需要较少的制造人员,特别是使用不太具有高资质的制造人员,例如经认证的焊工。最后,所提出的制造方法允许显着减少所产生的承载结构的变形,因为在两个焊接机器人的情况下使用焊接工艺例如从框架的两端开始,然后继续朝向框架的中心,因此热输入可以是对称的。总的来说,能够以较低的成本制造具有更高质量的人员运送设备的承载结构。
[0142] 最后,应当注意,诸如“具有”、“包括”等术语不排除其他元件或步骤,诸如“一个”的术语不排除多个。还应当理解,参考任何上述实施例描述的特征或步骤也可以与上述其他实施例的其他特征或步骤结合使用。权利要求中的附图标记不应视为限制。