CN105813777A - 用于安装与工件相关的用于使压力机自动化的工件夹持装置的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于安装与工件相关的用于使压力机自动化的工件夹持装置(200)的方法，其中，将工件专用元件(221、222)固定于支架(210)上。根据本发明，待固定于支架(210)上的工件专用元件(221、222)的精确位置和定向(A)借助自动移动装置、尤其是机器人(110)来指示。本发明还涉及一种适合用于实施该方法的设备(100)。

Description

用于安装与工件相关的用于使压力机自动化的工件夹持装置的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于安装用于使压力机自动化的工件夹持装置的方法和设备。
背景技术
用于使压力机自动化的工件夹持装置由现有技术公开。这种工件夹持装置包括一件或多件式构造的支架，在该支架上设置至少一个夹具(如真空吸收器、气动夹具、磁性夹具或类似物)。支架也可涉及包括多个支架管、横梁、纵梁和类似物的框架结构。为了进行工件运输，至少一个工件夹持装置可借助至少一个驱动装置(如机器人、给料机、横梁给料机或类似物)移动。一般现有技术参见专利文献DE102010035983B3、DE102011001924B4、EP1600226B1、EP1862237A1、EP2377630A1和WO2014/014172A1。
由现有技术已知用于简化工件夹持装置的安装的各种建议。DE10064974A1描述了一种设备，用于通过使用该设备更简单地连接支架管与模块化的夹具系统。DE10123661A1描述了一种模块设计的构件夹具。DE19751502A1也描述了一种模块以及由标准化管件和插接连接装置构成的夹持和运输操作装置以及一种用于其安装和调节的方法。
DE102010053401A1中描述了一种更广泛的方法。为了简化用于操作金属板工件(型坯)的压力机设备机械化系统在压力机设备中的集成并减少集成时间，提出在压力机设备以外根据施工规范安装机械化系统并且为了设定和/或调节以及为了优化通过运动模拟来优化运动轨迹。
发明内容
本发明的任务在于提供尽可能简化这种类型的工件夹持装置的安装及调试的可能性。
该任务借助具有权利要求1特征的本发明方法来解决。通过并列权利要求，本发明的解决方案还扩展到一种适合用于实施本发明方法的设备。
根据本发明的、用于安装与工件相关的用于使压力机自动化的工件夹持装置的方法——在其中将工件专用元件固定于支架上——规定，待固定在支架上的工件专用元件的精确位置和定向借助自动移动装置来指示。
因此，根据本发明的方法用于借助自动移动装置(或者说操纵器)自动化安装与工件相关的工件夹持装置。精确位置和定向的指示自动进行，这表示不用手动移动或控制自动移动装置，而是通过自动移动装置的自动行驶或移动运动指示待固定于支架上的元件的相应位置和定向。
待安装的工件夹持装置尤其是用于将金属板工件或板状或者说壳状工件(例如由塑料或塑料复合材料、如CFK或GFK制成的工件)放入冲压工位(或类似物)或从冲压生产线取出。当然，相关的工件夹持装置专门或者说特定地适配待夹持的工件(或必要时也适配多个待夹持的工件)，这在本发明的范畴中称为与工件相关的工件夹持装置。工件专用元件或者说工件特定元件尤其是在其方位(位置和定向)中适配待夹持工件几何形状的夹具(如真空吸收器、气动夹具、磁性夹具、铲具或类似物)和传感器。
根据本发明的方法至少在指示待固定的工件专用元件的位置和定向方面自动进行(如上所述)，在此工件专用元件在待安装的工件夹持装置的支架上的实际固定通常由人员手动进行。在固定之后可进行另外的工作步骤、如铺设电缆和/或铺设气动或真空管道。
待固定于支架上的工件专用元件的精确位置和定向的指示或者说预规定根据本发明借助至少一个自动移动装置或必要时也可借助多个自动移动装置进行。自动移动装置尤其是涉及铰接臂工业机器人(多关节机器人或者说多轴机器人)，在其机械臂上例如连接适合的指示装置(其例如构造成杆状或盘状或以其它适合的方式构造)。自动移动装置例如也可以是龙门系统(笛卡尔龙门系统)。
其上应固定工件专用元件的支架可构造成一件或多件式的。如开头所述，支架也可以是包括多个支架管、横梁、竖梁和/或类似物的框架结构。在安装工件夹持装置时的一种可能操作方法规定，必要时根据施工规范预制或者说预安装的支架被保持在定义的空间方位和定向中，而借助自动移动装置指示待固定于支架上的工件专用元件的位置和定向，为此自动移动装置的控制装置已知支架的空间方位和定向。安装时的另一种可能操作方法规定，根据施工规范相应于借助自动移动装置指示的待固定于支架上的工件专用元件的位置和定向安装支架。两种操作方法的组合也是可能的。在安装完一个元件后，可通过控制命令指示作为下一待安装元件的位置，并且自动移动装置在很大程度上自动且无碰撞地移动到下一位置。
本发明允许在冲压工位或冲压流水线之外基本上即装即用地安装与工件相关的工件夹持装置，然后在冲压工位或冲压流水线中工件夹持装置应该用于操作至少一个压力机。安装可无冲压模具地进行，该冲压模具应借助待安装的工件夹持装置来操作。安装尤其是也可在没有工件的情况下进行，所述工件应借助待安装的工件夹持装置被夹持。因此本发明能实现无工具且无工件地安装(或必要时改装)与工件相关的工件夹持装置。在这点上本发明从根本上与DE102010053401A1所描述的操作方法(该操作方法须设置工件(型坯)和用于该工件的容纳装置)不同。工件往往涉及复杂且昂贵地制造的样品。在本发明范畴中使用的自动移动装置准用作用于工件、尤其是金属板工件或类似物、和用于模拟精确位置的容纳或搁放装置的代替品。自动移动装置及其控制装置构成所谓的虚拟待夹持工件。
有利的是，本发明允许独立于冲压工位或冲压流水线并且独立于冲压工具安装地安装与工件相关或者说工件特定的工件夹持装置。工件夹持装置的安装可无前提条件地随时开始，这可实现日期调整。安装时间和集成到冲压工位或冲压流水线中的时间相对于由现有技术公开的解决方案显著缩短。本发明不仅具有物流和时间优势而且也具有显著的材料、空间及成本优势。由此也对于冲压模具安装形成积极影响。
优选地，借助自动移动装置将待固定于支架上的工件专用元件单独移动到其精确的位置和定向中。因此作为下一待安装的工件专用元件借助自动移动装置被提供于下一到达的位置中。为此可在自动移动装置(如机械臂)上连接适合的保持器(如夹持保持器、抽吸保持器或类似物)，借助所述保持器尤其是可这样拿起和保持作为下一待固定的元件，使得该元件可在无取下或换位的情况下直接固定到待安装的工件夹持装置的支架上并且在此尤其是也可定向和调节。在安装完一个元件之后，可通过控制命令移动到下一位置，在此优选规定，自动移动装置(例如从供应处)拿起并且尤其是自动拿起下一待安装的元件并且移动到正确的安装位置和安装定向中。
关于待固定到待安装的工件夹持装置的支架上的工件专用元件的位置和定向数据可自动由待借助待安装的工件夹持装置夹持的工件的CAD数据集来确定或者说由该CAD数据导出。因此，通常本就存在的、待夹持工件的CAD数据——其例如对于冲压模具安装是必要的——和/或必要时也关于该待夹持工件在待操作冲压模具(或类似物)中的准确定位和定向的数据可用于控制自动移动装置。工件专用元件相对于待夹持工件的设置可自动或手动预规定。由待夹持工件的CAD数据或必要时也可由待操作冲压模具的CAD数据产生用于自动移动装置的控制数据可借助适合的软件自动进行。
优选地，自动对于所有工件专用元件在支架上的固定确定并且实施理想顺序。理想顺序例如可由自动移动装置和/或人员所需的可接近性产生，在此也可考虑人员的人体工程学方面。
此外，对于所有工件专用元件在支架上的固定可自动确定支架的优化的并且尤其是最佳的空间方位，在自动移动装置的自动移动中相应考虑所述最佳空间方位。最佳空间方位例如可由自动移动装置和/或人员所需的可接近性产生，在此也可考虑人员的人体工程学方面。
根据本发明的、用于安装与工件相关的用于使压力机自动化的工件夹持装置的设备包括至少一个具有控制装置的自动移动装置，该自动移动装置和控制装置构造为用于自动指示待固定于支架上的工件专用元件的精确位置和定向。
根据本发明的设备优选还包括(至少一个)保持装置，借助该保持装置可将待安装工件夹持装置的支架保持在一个相对于自动移动装置定义的位置和空间方位中、尤其是优化的空间方位中。
根据本发明的设备优选还包括计算机装置，借助该计算机装置可由待借助待安装的工件夹持装置夹持的工件(或必要时多个待夹持工件)的CAD数据和/或可能也由至少一个待操作冲压模具的CAD数据自动产生用于自动移动装置的控制数据。这尤其是借助于适合的软件实现。所述借助计算机装置自动产生的控制数据被传输到自动移动装置的控制装置(或由控制装置读取)，该控制装置由此生成控制命令并且对自动移动装置进行相应控制。
根据本发明的设备可用于安装不同的与工件相关的工件夹持装置。
附图说明
下面参考附图详细说明本发明。附图中所示和/或下面所说明的特征即使与具体特征组合分开也可以是本发明的一般特征。附图如下：
图1示意性示出用于实施本发明方法的本发明设备。
具体实施方式
图1中所示的用于安装与工件相关的用于使压力机自动化的工件夹持装置200的设备100包括呈铰接臂工业机器人110形式的自动移动装置和可改变或者说可调节的保持或夹紧装置130，借助该保持或夹紧装置，待安装的工件夹持装置200的支架210可被保持在相对于机器人110定义的位置和空间方位中。如上所述，支架210所占据的空间方位指的是优化的空间方位。
借助机器人110将待固定于支架210上的工件专用元件单独移动到其精确位置和定向中并且随后可由工作人员手动将其固定到支架210上。这些工件专用元件例如涉及真空吸收器(吸气夹具)、气动夹具、磁性夹具、铲式或叉式拉具(下垫式拉具)、(例如用于检测工件容纳部的)传感器和/或类似物。
工件专用元件以预先确定的理想顺序单独被固定到多件式的支架210上。在所示示例中，在下侧真空吸收器221被位置和定向精确地固定到支架210上之后，通过按压按钮机器人110朝向下一位置移动并且在中途拿起作为下一待安装的真空吸收器222(或另一作为下一待安装的元件)并且自动将其移动到正确的安装位置和安装方位中(如图所示)。为此在机器人110的机械臂上设置保持器115，该保持器允许所保持的元件222无需取下或换位地在支架210上直接固定。待固定元件222的定向以点划线A示出。类似地，可在支架210上以精确的定位和定向固定其它工件专用元件。
代替上面所描述的操作方法可规定，借助机器人110仅指示待固定于支架210上的工件专用元件的精确位置和定向，随后手动安装并且定向相应元件。机器人110在此准用作承框。
如上所述，待借助所示待安装的工件夹持装置200夹持的工件尤其是涉及金属板工件或板状工件。
借助计算机装置300可由待借助待安装的工件夹持装置200夹持的工件(或必要时多个待夹持工件)的CAD数据自动产生用于机器人110的控制数据。替代或补充地，也可使用冲压工具的CAD数据，该冲压工具应借助待安装的工件夹持装置200来操作。这尤其是借助适合的软件进行。由计算机装置300自动产生的控制数据被传输到机器人110的控制装置120，该控制装置由此生成控制命令并且对机器人110进行相应控制。
附图标记列表
100设备
110机器人(自动移动装置)
115保持器(供应器)
120控制装置
130保持装置
200工件夹持装置
210支架
221工件专用元件(真空吸收器)
222工件专用元件(真空吸收器)
300计算机装置
A定向
CADCAD数据

Claims (9)

1.用于安装与工件相关的用于使压力机自动化的工件夹持装置(200)的方法，其中，将工件专用元件(221、222)固定于支架(210)上，其特征在于，待固定于支架(210)上的工件专用元件(221、222)的精确位置和定向(A)借助自动移动装置(110)来指示。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助自动移动装置(110)将待固定于支架(210)上的工件专用元件(221、222)单独移动到其精确的位置和定向(A)中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，关于工件专用元件(221、222)的位置和定向数据自动地由待借助工件夹持装置(200)夹持的工件的CAD数据集(CAD)来确定。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，自动地确定并且实施将所有工件专用元件(221、222)固定在支架(210)上的理想顺序。
5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，自动地对于所有工件专用元件(221、222)在支架(210)上的固定确定支架(210)的最佳空间方位，在自动移动装置(11)移动时相应考虑所述最佳空间方位。
6.用于安装与工件相关的用于使压力机自动化的工件夹持装置(200)的设备(100)，包括具有控制装置(120)的自动移动装置，该自动移动装置(110)和控制装置(120)构造为用于自动指示待固定于支架(210)上的工件专用元件(221、222)的精确位置和定向(A)。
7.根据权利要求6所述的设备(100)，还包括保持装置(130)，借助该保持装置可将支架(210)保持在相对于自动移动装置(11)定义的位置和空间方位中。
8.根据权利要求6或7所述的设备(100)，还包括计算机装置(300)，借助该计算机装置可由待夹持工件的CAD数据(CAD)自动产生用于自动移动装置(110)的控制数据。
9.根据权利要求6、7或8所述的设备(100)，其特征在于，自动移动装置(110)是铰接臂工业机器人。
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