CH697416B1 - Handhabungssystem. - Google Patents

Abstract

Das Handhabungssystem verfügt über einen Knickarmroboter (1), welcher im Bereiche einer zentralen, vertikalen Achse (3) angeordnet ist. Dieser Roboter (1) dient dazu, Werkstücke in eine Bearbeitungsmaschine einzulegen oder daraus zu entnehmen. Zusätzlich ist eine Handhabungseinrichtung (5) vorhanden, welche um die zentrale Achse (3) verschwenkbar ist. Auf einem konzentrischen Kreisring (30) um die zentrale Achse (3) sind Stapelzonen (15, 18, 20) sowie Abstellzonen (21-23) für Werkstückträger (7-12) ausgebildet. Die Werkstückträger (7-12) enthalten unbearbeitete oder bearbeitete Werkstücke (13, 16) und sind mit der Handhabungseinrichtung (5) zwischen den Stapel- und Abstellzonen verschiebbar. Diese Verschiebungen mittels der Handhabungseinrichtung (5) erfolgen unabhängig von den Bewegungen des Roboters (1).

Description

  [0001] Die Erfindung betrifft ein Handhabungssystem zur Handhabung von Werkstücken, welche in Werkstückträgern abgelegt sind, mit einem Industrieroboter zum Übergeben der Werkstücke aus dem einen in einer Abstellzone positionierten Werkstückträger an eine Bearbeitungsmaschine und umgekehrt, einer Stapelzone für die jeweiligen Werkstückträger und einer Wechselzone zum Zu- und Abführen von Stapeln der jeweiligen Werkstückträger.

[0002] Derartige Handhabungssysteme finden Verwendung, um Werkzeugmaschinen oder andere Produktionsmaschinen mit Rohteilen, beispielsweise unbearbeiteten Werkstücken, oder anderen Teilen zu beschicken und Fertigteile, beispielsweise bearbeitete Werkstücke, wieder aus der Maschine zu entnehmen. Die Rohteile bzw.

   Werkstücke sind dabei häufig auf Werkstückträgern abgelegt und positioniert, wobei für den Transport und die Zwischenlagerung mehrere solche Werkstückträger übereinandergestapelt werden. Solche Handhabungssysteme werden auch als Automationszellen bezeichnet. Diese sind dann zumeist von einem containerartigen Gehäuse umgeben. Für die Handhabung der Werkstückträger und der Werkstücke werden häufig Portalroboter eingesetzt, wobei für die verschiedenen Umschichtungsvorgänge mehrere Handhabungsgeräte benötigt werden. Derartige Anlagen sind technisch aufwendig, benötigen viel Platz und sind auch relativ teuer.

[0003] Ein Handhabungssystem dieser Art ist aus EP-B-673 711 bekannt. Das hier beschriebene Handhabungssystem ist als Automationszelle in einem containerartigen Gehäuse angeordnet.

   Es weist einen Beschickungsbereich mit Flügeltüren auf, durch welche Stapel von Werkzeugträgern in das System eingeschoben oder aus diesem entnommen werden können. Im Beschickungsbereich ist eine drehbare Stapelwechseleinrichtung vorhanden, mit welcher ein Stapel von Werkzeugträgern aus der von aussen zugänglichen Position in eine Bereitstellungsposition verschwenkt werden kann. Im Weiteren sind mindestens zwei Portalroboter vorhanden, wobei einer dazu dient, Werkzeugträger aus dem Stapel in der Bereitstellungsposition in einen Stapel in einer Warteposition oder in eine Zuführposition umzuschichten. Ein zweiter Roboter dient dann dazu, Werkstücke aus einem Werkstückträger zu entnehmen und in eine Bearbeitungseinrichtung einzulegen sowie umgekehrt Werkstücke wieder in den Werkstückträger zurückzulegen.

   Während Werkstücke entnommen oder zurückgelegt werden, ist die Zuführposition belegt bzw. blockiert und es können während dieser Zeit keine Werkstückträger umgestapelt werden. Es wird auch vorgeschlagenen, die Werkstücke in eine Speichereinrichtung einzulegen, was jedoch einen dritten Roboter erfordert. Bei dieser bekannten Lösung bewegen sich die Portalroboter im gleichen kartesischen Koordinatensystem und ihre gleichzeitigen Bewegungsmöglichkeiten sind somit eingeschränkt. Zusätzliche Einrichtungen für Zusatzbehandlungen oder Zusatzbearbeitungen der Werkstücke können bei diesen Systemen nicht oder nur mit sehr grossem Aufwand eingebaut werden. Die hier vorgeschlagenen Portalroboter benötigen bekanntlich auch relativ viel Platz und es muss eine entsprechende Raumhöhe vorhanden sein.

   Um die Stapel von Werkstückträger mit bearbeiteten bzw. unbearbeiteten Werkstücken auswechseln zu können, ist neben den zwei Portalrobotern eine zusätzliche Stapelwechseleinrichtung notwendig. Dies führt zu entsprechend höheren Kosten.

[0004] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Handhabungssystem für Werkstückträger und Werkstücke zu schaffen, welches einfach aufgebaut und damit kostengünstig ist, bei welchem der Zugriff auf die verschiedenen Stapel- und/oder Abstellzonen der Werkstückträger in beliebiger Reihenfolge und zeitlich praktisch unbeschränkt erfolgen kann und gleichzeitig die Zugriffswege und die Anzahl der benötigten Handhabungsgeräte reduziert werden.

[0005] Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 definierten Merkmale gelöst.

   Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich nach den Merkmalen der abhängigen Patentansprüche.

[0006] Das erfindungsgemässe Handhabungssystem weist eine zentrale vertikale Achse auf und der Industrieroboter umfasst eine vertikale Hauptsäule und diese Hauptsäule ist im Bereiche dieser zentralen Achse angeordnet. Um diese zentrale Achse ist eine Trägerplattform ausgebildet und an dieser Trägerplattform ist eine zusätzliche Handhabungseinrichtung, welche um die vertikale Achse drehbar ist, mit einer Greifeinrichtung für die Werkstückträger angeordnet. Die Greifeinrichtung dieser Handhabungseinrichtung ist unabhängig vom Industrieroboter um die zentrale Achse verschwenkbar und vertikal verschiebbar.

   Die Anordnung der Hauptsäule des Industrieroboters und einer zusätzliche Handhabungseinrichtung um eine gemeinsame vertikale Achse hat erhebliche Vorteile, indem eine kompakte Bauweise ermöglicht wird und die beiden Handhabungsgeräte die gleichen Handhabungsbereiche abdecken können. Dadurch entsteht der weitere Vorteil, dass die Verschiebewege der Werkstückträger kurz sind und dadurch die Taktzeiten verkürzt werden. In einer besonders vorteilhaften Ausbildung des Erfindungsgegenstandes ist der Industrieroboter ein Knickarmroboter. Knickarmroboter sind besonders kostengünstig und haben ein sehr breites Bewegungsspektrum.

   Die zusätzliche Handhabungseinrichtung kann in einfacher Weise unterhalb der Bewegungskreise des Knickarmes angeordnet werden und sowohl die Greifeinheit des Knickarmroboters wie auch die Greifeinrichtung der Handhabungseinrichtung können zu den gleichen Bereichen bzw. Zonen zugreifen, in welchen Werkstückträger gestapelt und/oder abgelegt sind.

[0007] Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass auf einem konzentrischen Kreisring um die zentrale Achse der Handhabungseinrichtung mindestens zwei Stapelzonen für jeweils mehrere Werkzeugträger und mindestens eine Abstellzone für jeweils einen einzelnen Werkstückträger angeordnet sind.

   Es ist auch vorteilhaft, dass die Greifeinrichtung der Handhabungseinrichtung auf einem konzentrischen Kreisring um die zentrale Achse verschwenkbar ist und die Handhabungseinrichtung mehrere Arbeitspositionen aufweist, wobei jede Arbeitsposition jeweils einer Stapelzone oder jeweils einer Abstellzone auf dem Kreisring zugeordnet ist. Die Ausgestaltung von mehreren Stapelzonen und mindestens einer bzw. mehreren Abstellzonen für Werkstückträger auf einem Kreisring um die zentrale Achse ermöglicht eine optimale Gestaltung der Arbeitsabläufe. Dies insbesondere in Verbindung mit der Handhabungseinrichtung, deren Arbeitspositionen mit den verschiedenen Stapel- und Abstellzonen für die Werkstückträger zusammenwirken.

   Die Anordnung der Arbeitspositionen an einem Kreisring und der verschiedenen Stapel- und Abstellzonen auf diesem Kreisring ermöglicht die Ausführung von Umsetzungsvorgängen für die einzelnen Werkstückträger in beliebiger Reihenfolge. Dadurch wird die Funktionsfähigkeit des Handhabungssystems und dessen Betriebssicherheit wesentlich erhöht. Arbeitsunterbrüche des Industrieroboters bei der Handhabung von Werkstücken können vollständig vermieden werden.

[0008] Eine zweckmässige Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass mehrere Stapelzonen für die jeweiligen Werkstückträger vorhanden sind und eine der Stapelzonen für die jeweiligen Werkstückträger mit der Wechselzone für die Werkstückträgerstapel identisch ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass in der Wechselzone nur eine Position für einen Werkstückträgerstapel vorhanden sein muss.

   Dieser Stapel von Werkstückträgern wird manuell mit Hilfe einer Plattform mit Rollen oder mittels eines Transportfahrzeugs in die Wechselzone gebracht und dort abgestellt. Auch die Entnahme eines Stapels von Werkstückträgern aus der Wechselzone erfolgt in gleicher Weise. Solange sich Werkstückträger mit unbearbeiteten Werkstücken auf der Plattform in der Wechselzone befinden, werden diese Werkstückträger entweder in eine andere Stapelzone umgeschichtet oder einzelne Werkstückträger direkt in einer Abstellzone abgestellt. Sobald die Plattform in der Wechselzone leer ist, werden Werkstückträger aus einer anderen Stapelzone oder einer Abstellzone, welche Werkstückträger mit bearbeiteten Werkstücken enthält, in die Wechselzone bzw. diese Stapelzone umgeschichtet.

   Wenn der Stapel voll ist, wird er durch einen Stapel von Werkstückträgern mit unbearbeiteten Werkstücken ersetzt und der Vorgang wiederholt sich. Es ist vorteilhaft, wenn mehrere Stapelzonen für die jeweiligen Werkstückträger vorhanden sind und eine der Stapelzonen für die jeweiligen Werkstückträger mit unbearbeiteten Werkstücken bestimmt ist. Im Weiteren ist es auch vorteilhaft, wenn mehrere Stapelzonen für die jeweiligen Werkstückträger vorhanden sind und eine der Stapelzonen für die jeweiligen Werkstückträger mit bearbeiteten Werkstücken bestimmt ist.

   Diese Anordnung erhöht die Taktfrequenz und die Funktionssicherheit der Anlage, da auch dann Werkstückträger entnommen oder abgelegt werden können, wenn in der Wechselzone keine Plattform oder kein Stapel von Werkstückträgern vorhanden ist.

[0009] Erfindungsgemäss wird weiter vorgeschlagenen, dass eine der Abstellzonen für den jeweiligen Werkstückträger mit einem berührungslosen Erkennungssystem für die Werkstücke auf dem jeweiligen Werkzeugträger ausgestattet ist. Im Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Erkennungssystem für Werkstücke an der jeweiligen Abstellzone für den jeweils einen Werkstückträger mit einer Steuerung für den Industrieroboter verknüpft ist.

   Diese Ausgestaltung erhöht die Flexibilität des Handhabungssystems, da unterschiedliche Werkstückträger und auch Werkstückträger mit unterschiedlicher Bestückung an Werkstücken eingesetzt werden können. Das an sich bekannte Erkennungssystem, z.B. mit optischen Sensoren, stellt derartige Abweichungen fest und übermittelt die entsprechenden Daten an den Industrieroboter. Damit kann dann die Greifeinheit des Industrieroboters korrekt gesteuert werden. Das Erkennungssystem ermöglicht aber auch das Erkennen von fehlerhaften Anordnungen auf dem Werkstückträger und kann einen entsprechenden Alarm auslösen. In vorteilhafter Weise ist eine gemeinsame Steuerung für den Industrieroboter und die Handhabungseinrichtung vorhanden. Normalerweise hat die Steuerung für den Industrieroboter genügend Kapazität, um auch die Steuerung der Handhabungseinrichtung zu übernehmen.

   Diese Ausgestaltung gewährleistet ein zweckmässiges Zusammenwirken der Steuerungsprogramme und den konfliktfreien Bewegungsablauf der beiden Greifeinheiten.

[0010] Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass einerseits an jeder Abstellzone und anderseits an jedem Werkzeugträger Positionierelemente angeordnet sind, welche zusammenwirken und die Position des jeweiligen Werkzeugträgers in der jeweiligen Abstellzone festlegen. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass beim Umsetzen eines Werkstückträgers aus einer Stapelzone in eine Abstellzone oder von einer Abstellzone in eine andere Abstellzone dieser Werkstückträger in Bezug auf den Industrieroboter und die Handhabungseinrichtung immer eine genau definierte Position einnimmt.

   Damit befinden sich auch die Werkstücke auf dem Werkstückträger und auch die Halterungen für diese Werkstücke in einer für die Greifeinheit des Industrieroboters bekannten definierten Position. Wenn an mindestens einer der Abstellzonen für den jeweils einen Werkstückträger eine Einrichtung für Zusatzbehandlungen oder Zusatzbearbeitungen von Werkstücken auf diesem Werkstückträger vorhanden ist, können innerhalb des erfindungsgemässen Handhabungssystems weitere Arbeitsvorgänge ausgeführt werden, ohne dass die Taktzeiten verlängert oder der Arbeitsablauf gestört würde.

   Dabei kann es sich beispielsweise als Vorbearbeitung um das Reinigen von Aufspannbohrungen oder als Nachbearbeitung um das Waschen oder Trocknen der Werkstücke nach der Bearbeitung in der Bearbeitungsmaschine handeln.

[0011] Das erfindungsgemässe Handhabungssystem weist somit nur zwei Handhabungseinheiten auf, nämlich den Industrieroboter und die zusätzliche Handhabungseinrichtung. Trotzdem sind gleichzeitig zum Lade- und/oder Entladevorgang der Bearbeitungsmaschine, mit Werkstücken, Verschiebungen der Werkstückträger in alle Abstell- und/oder Stapelzonen möglich. Die Verschiebewege der Werkstückträger sind kurz und können schnell ausgeführt werden, was zu einer erhöhten Leistung des Systems führt.

   Die Anordnung der Stapelzonen und der Abstellzonen, sowie der Wechselzone auf einem Kreisring, ermöglicht in einfacher Weise die Ergänzung oder Reduktion des Systems um eine oder mehrere Abstellzonen bzw. Stapelzonen und erhöht somit die Anpassungsfähigkeit des Systems an unterschiedliche Anforderungen. Trotz der verbesserten Handhabung der Werkstückträger mit Werkstücken und der vergrösserten Freiheit der Bewegungsabläufe benötigt das erfindungsgemässe System nur eine reduzierte Fläche und Bauhöhe.

[0012] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Handhabungssystems in vereinfachter Darstellung, und


  <tb>Fig. 2 <sep>einen Querschnitt durch das erfindungsgemässe Handhabungssystem gem. Fig. 1.

[0013] Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Handhabungssystems mit einer schematisch dargestellten Anlagenstruktur 27. Das Zentrum dieser Anlagenstruktur 27 bildet eine zentrale, vertikale Achse 3. Im Bereiche dieser zentralen Achse 3 ist eine Hauptsäule 25 eines Industrieroboters 1 in der Form eines Knickarmroboters angeordnet. Diese Hauptsäule 25 ist auf einem Fundament der Anlagenstruktur 27 abgestützt. Um die zentrale Achse 3 und im Bereiche der Hauptsäule 25 des Knickarmroboters 1 ist eine Trägerplattform 4 angeordnet. An dieser Trägerplattform 4 ist eine zusätzliche Handhabungseinrichtung 5 gelagert, welche um die Achse 3 drehbar und mit einer Greifeinrichtung 6 ausgestattet ist.

   Die Handhabungseinrichtung 5 ist in Richtung der Pfeile 28 um die zentrale Achse 3 verschwenkbar. Dazu ist ein an sich bekannter aber nicht dargestellter Antrieb und eine entsprechende Steuerung vorhanden. Die Greifeinrichtung 6 der Handhabungseinrichtung 5 ist zusätzlich in Richtung der Pfeile 29 in vertikaler Richtung verschiebbar. Auch dazu sind an sich bekannte, nicht dargestellte Antriebe und Steuerungen vorhanden. Um die zentrale Achse 3 ist eine Transport- und Ablagefläche in der Form eines konzentrischen Kreisringes 30 angeordnet. Auf diesem konzentrischen Kreisring 30 befinden sich im dargestellten Beispiel drei Stapelzonen 15, 18 und 20 sowie drei Abstellzone 21, 22 und 23. Die Stapelzonen 15, 18 und 20 dienen dazu, Werkstückträger 7 bzw. 11 bzw.12 zu stapeln oder zu entstapeln. Auf den Abstellzonen 21, 22 und 23 sind einzelne Werkstückträger 8, 9 und 10 abgestellt.

   In den Werkstückträgern 7-12 sind unbearbeitete und/oder bearbeitete Werkstücke 13 bzw. 16 angeordnet. Die Werkstückträger 7-12 sind in an sich bekannter Weise ausgebildet, wobei es sich um Körbe, Kasten, Trägerplatten etc. handeln kann. Für die Aufnahme der Werkstücke 13 bzw. 16 sind in den Werkstückträgern 7-12 bekannte Aufnahme- bzw. Halteelemente vorgesehen. Der Knickarmroboter 1 weist eine Greifeinheit 2 auf, mit welcher unbearbeitete Werkstücke 13 im jeweiligen Werkstückträger 9 erfasst und in eine, in dieser Figur nicht dargestellte, Bearbeitungsmaschine 24 eingelegt werden können. Nach dem Bearbeiten werden die bearbeiteten Werkstücke 16 mit Hilfe der Greifeinheit 2 und des Knickarmroboters 1 wieder aus der Bearbeitungsmaschine 24 entnommen und in den jeweiligen Werkstückträger 9 abgelegt.

   Bei Bedarf kann der Knickarmroboter 1 bzw. dessen Greifeinheit 2 aber auch unbearbeitete Werkstücke 13 aus dem Werkstückträger 8 entnehmen oder bearbeitete Werkstücke 16 in den Werkstückträger 10 ablegen. Dies kann dann zweckmässig sein, wenn im jeweiligen Werkstückträger 9 keine unbearbeiteten Werkstücke 13 mehr vorhanden sind oder alle Aufnahmeelemente bereits mit bearbeiteten Werkstücken 16 besetzt sind.

[0014] In der Anlagenstruktur 27 ist eine Bucht 31 vorgesehen, welche zur Aufnahme einer Plattform 32 mit Rollen 33 dient. Auf dieser Plattform 32 sind im dargestellten Beispiel mehrere Werkstückträger 12 mit unbearbeiteten Werkstücken 13 gestapelt und bilden einen Stapel 19. Diese Werkstückträger 12 werden mit Hilfe der Greifeinrichtung 6 der Handhabungseinrichtung 5 umgeschichtet, und zwar primär zur Stapelzone, 15 und bilden dort den Stapel 14.

   Ist ein Abstellplatz 21 oder 22 frei, so kann die Handhabungseinrichtung 5 einen Werkstückträger 12 aus dem Stapel 19 auch direkt auf einem der Abstellplätze 21 oder 22 abstellen. Werkstückträger 9 bzw. 10, welche mit bearbeiteten Werkstücken 16 belegt sind, werden mit Hilfe der Handhabungseinrichtung 5 und der Greifeinrichtung 6 erfasst und in Richtung der Pfeile 28 in der Stapelzone 18 zu einem Stapel 17 gestapelt. Sobald auf der Plattform 32 keine Werkstückträger 12 mit unbearbeiteten Werkstücken 13 mehr vorhanden sind, wird der Stapel 17 von Werkstückträgern 11 mit bearbeiteten Werkstücken 16 auf die Plattform 32 umgeschichtet. Dies wiederum mit Hilfe der Handhabungseinrichtung 5.

   Sobald auf der Plattform 32 eine vorgegebene Anzahl von Werkstückträgern mit bearbeiteten Werkstücken 16 gestapelt ist, wird die Plattform 32 mit dem Stapel 19 aus der Bucht 31 in Richtung der Pfeile 34 aus der Anlage entfernt und bei Bedarf eine andere Plattform 32 mit einem Stapel 19 von Werkstückträgern mit unbearbeiteten Werkstücken 13 wieder in die Bucht 31 eingefahren. In der Bucht 31 befindet sich somit einerseits die Stapelzone 20 für das Stapeln und Entstapeln von Werkstückträgern mit bearbeiteten Werkstücken 16 bzw. unbearbeiteten Werkstücken 13 und anderseits ist hier die Wechselzone 26 für die Plattform 32 mit dem Stapel 19 gebildet. Während des Wechselvorganges einer Plattform 32 in der Wechselzone 26 kann der Knickarmroboter 1 weiterhin Werkstücke in die Bearbeitungsmaschine 24 einlegen oder aus dieser entnehmen.

   Gleichzeitig kann während dieser Phase aber auch die Handhabungseinrichtung 5 Werkstückbehälter zwischen den Abstellzonen 21, 22, 23 oder der Stapelzone 15 und der Abstellzone 21 oder der Abstellzone 23 und der Stapelzone 18 umschichten. Die Bewegungen der Greifeinrichtung 6 bzw. der Handhabungseinrichtung 5 erfolgen dabei unabhängig von den Bewegungen der Greifeinheit 2 bzw. des Industrieroboters 1. Die Handhabungseinrichtung 5 kann immer irgendeinen Umschichtungsvorgang mit den Werkstückbehältern ausführen, ausgenommen mit dem Werkstückbehälter 9 in der Abstellzone 22, wenn die Greifeinheit 2 ein Werkstück aus diesem Werkstückbehälter 9 entnimmt oder einlegt.

   Während dieser kurzzeitigen Vorgänge sorgt die Steuerung dafür, dass sich die Handhabungseinrichtung 5 mit den Werkstückträgern in den Stapelzonen 15, 18 oder 20 bzw. in den Abstellzonen 21 und 23 beschäftigt. Es ist offensichtlich, dass das erfindungsgemässe Handhabungssystem mit der erfindungsgemässen Anordnung eine sehr hohe Wahlfreiheit an Handhabungsbewegungen zulässt und sowohl für den Knickarmroboter 1 wie auch die Handhabungseinrichtung 5 keine unerwünschten Stillstandszeiten anfallen. Die Anordnung der Abstellzonen 21, 22 und 23 sowie der Stapelzonen 15, 18 und 20 auf einem Kreisring und die konzentrische zentrale Lagerung des Knickarmroboters 1 und der Handhabungseinrichtung 5 ergeben eine sehr kompakte Anordnung aller Elemente. Daraus resultieren möglichst kurze Verschiebewege für die Werkstückträger 7-12 und entsprechend schnelle Bewegungsvorgänge.

   Die Leistungsfähigkeit und die Taktzeiten des erfindungsgemässen Handhabungssystems werden dadurch erhöht.

[0015] Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemässes Handhabungssystem gem. Fig. 1 in Verbindung mit einer Bearbeitungsmaschine 24. Um die vertikale, zentrale Achse 3 ist die Anlagenstruktur 27 ausgebildet. Diese weist im Zentrum die Trägerplattform 4 auf und im Aussenbereich Anlagenstrukturen mit einer Oberfläche, welche den Kreisring 30 mit den Abstellzonen 21, 22 und 23 sowie den Stapelzonen 15, 18 und 20 bilden. Im Bereiche der zentralen Achse 3 ist der Knickarmroboter 1 angeordnet, wobei dessen Hauptsäule 25 an der Trägerplattform 4 abgestützt und befestigt ist.

   Mit der Greifeinheit 2 des Knickarmroboters 1 können aus dem Werkstückträger 9 unbearbeitete Werkstücke 13 entnommen und in den Bearbeitungsraum 35 der Bearbeitungsmaschine 24 eingelegt werden. Bearbeitete Werkstücke können mit dem Knickarmroboter 1 aus dem Bearbeitungsraum 35 entnommen und in den Werkstückträger 9 zurückgelegt werden. Der Werkstückträger 9 befindet sich in der Abstellzone 22 auf dem Kreisring 30. Um die Position des Werkstückträgers 9 in der Abstellzone 22 genau zu definieren, sind im Bodenbereich des Werkstückträgers 9 und der Abstellzone 22 Positionierelemente 36 angeordnet.

[0016] An der Trägerplattform 4 ist ein Ringlager 37 angeordnet, über welches die Handhabungseinrichtung 5 drehbar an der Trägerplattform 4 gelagert ist. Die Handhabungseinrichtung 5 ist dadurch in Richtung der Pfeile 28 um die zentrale Achse 3 verschwenkbar.

   Diese Schwenkbewegungen werden mit Hilfe eines nicht dargestellten, jedoch bekannten Antriebes und einer zugehörigen Steuerung erzeugt. Die Handhabungseinrichtung 5 umfasst eine Greifeinrichtung 6, welche in Richtung der Pfeile 29 vertikal verschiebbar ist. Im dargestellten Querschnitt durch das erfindungsgemässe Handhabungssystem ist die Bucht 31 in der Anlagenstruktur 27 erkennbar. In dieser Bucht 31 befindet sich ein Stapel 19 von Werkstückträgern 12. Dieser Stapel 19 ist auf einer Plattform 32 aufgebaut, welche Rollen 33 aufweist. Diese Plattform 32 kann mit Hilfe der Rollen 33 in Richtung der Pfeile 34 in die Bucht 31 ein- bzw. ausgefahren werden. Der Anlagenbereich mit der Bucht 31 bildet die Wechselzone 26 und gleichzeitig die Stapelzone 20.

   An der Greifeinrichtung 6 befindet sich ein Werkstückträger 12 mit unbearbeiteten Werkstücken 13, welcher in die Stapelzone 15 gemäss Fig. 1 umgeschichtet wird. Das Ergreifen des Werkstückträgers 12 kann dabei mit einfachen Mitteln erfolgen, da keine sehr grosse Genauigkeit erforderlich ist. Die genaue Positionierung des Werkstückträgers 12 erfolgt erst beim Ablegen in der jeweiligen Abstellzone 21, 22 oder 23 über die Positionierungselemente 36.

Claims (12)

1. Handhabungssystem zur Handhabung von Werkstücken (13, 16), welche in Werkstückträgern (7-12) abgelegt sind, mit einem Industrieroboter (1) zum Übergeben der Werkstücke (13, 16) aus dem einen in einer Abstellzone (22) positionierten Werkstückträger (9) an eine Bearbeitungsmaschine (24) und umgekehrt, einer Stapelzone (15, 18, 20) für die jeweiligen Werkstückträger (7-12) und einer Wechselzone (26) zum Zu- und Abführen von Stapeln (19) der jeweiligen Werkstückträger (12), dadurch gekennzeichnet, dass das Handhabungssystem eine zentrale, vertikale Achse (3) aufweist, der Industrieroboter (1) eine vertikale Hauptsäule (25) umfasst und diese Hauptsäule (25) im Bereiche dieser zentralen Achse (3) angeordnet ist, um diese zentrale Achse (3) eine Trägerplattform (4) ausgebildet ist, an dieser Trägerplattform (4) eine zusätzliche Handhabungseinrichtung (5),

welche um die Achse (3) drehbar ist, mit einer Greifeinrichtung (6) für die jeweiligen Werkstückträger (7-12) angeordnet ist und die Greifeinrichtung (6) dieser Handhabungseinrichtung (5) unabhängig vom Industrieroboter (1) um die zentrale Achse (3) verschwenkbar und vertikal verschiebbar ist.

2. Handhabungssystem nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Industrieroboter (1) ein Knickarmroboter ist.

3. Handhabungssystem nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem konzentrischen Kreisring (30) um die zentrale Achse (3) der Handhabungseinrichtung (5) mindestens zwei Stapelzonen (15, 18, 20) für jeweils mehrere Werkstückträger (7, 11, 12) und mindestens eine Abstellzone (21, 22, 23) für jeweils einen einzelnen Werkstückträger (8, 9, 10) angeordnet sind.

4. Handhabungssystem nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtung (6) der Handhabungseinrichtung (5) auf einem konzentrischen Kreisring (30) um die zentrale Achse (3) verschwenkbar ist und die Handhabungseinrichtung (5) mehrere Arbeitspositionen aufweist, wobei jede Arbeitsposition jeweils einer Stapelzone (15, 18, 20) oder jeweils einer Abstellzone (21, 22, 23) auf dem Kreisring zugeordnet ist.

5. Handhabungssystem nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stapelzonen (15, 18, 20) für die jeweiligen Werkstückträger (7, 11, 12) vorhanden sind und eine der Stapelzonen (20) für die jeweiligen Werkstückträger (12) mit der Wechselzone (26) für den Werkstückträgerstapel (19) identisch ist.

6. Handhabungssystem nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stapelzonen (15, 18, 20) für die jeweiligen Werkstückträger (7, 11, 12) vorhanden sind und eine der Stapelzonen (15) für die jeweiligen Werkstückträger (7) mit unbearbeiteten Werkstücken (13) bestimmt ist.

7. Handhabungssystem nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stapelzonen (15, 18, 20) für die jeweiligen Werkstückträger (7, 11, 12) vorhanden sind und eine der Stapelzonen (18) für die jeweiligen Werkstückträger (11) mit bearbeiteten Werkstücken (16) bestimmt ist.

8. Handhabungssystem nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Abstellzonen (21) für den jeweiligen Werkstückträger (8) mit einem berührungslosen Erkennungssystem für die Werkstücke (13) auf dem jeweiligen Werkstückträger (8) ausgestattet ist.

9. Handhabungssystem nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass einerseits an jeder Abstellzone (21, 22, 23) und anderseits an jedem Werkstückträger (7-12) Positionierelemente (36) angeordnet sind, welche zusammenwirken und die Position des jeweiligen Werkstückträgers (7-12) in der jeweiligen Abstellzone (21, 22, 23) festlegen.

10. Handhabungssystem nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer der Abstellzonen (23) für den jeweiligen einen Werkstückträger (10) eine Einrichtung zur Zusatzbehandlung oder Zusatzbearbeitung von Werkstücken (16) auf diesem Werkstückträger (10) vorhanden ist.

11. Handhabungssystem nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Steuerung für den Industrieroboter (1) und die Handhabungseinrichtung (5) vorhanden ist.

12. Handhabungssystem nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennungssystem für die Werkstücke (13) an der jeweiligen Abstellzone (21) für den jeweils einen Werkstückträger (8) mit einer Steuerung für den Industrieroboter (1) verknüpft ist.