CN115485104A - 用于制造环境的操纵装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造环境(2)的操纵装置(1)，所述制造环境包括用于尤其是增材地制造物体的至少一个制造设备(8、9)，该操纵装置(1)具有机器人装置(3)和运输装置(4)，所述机器人装置(3)构造用于与制造设备(8、9)的至少一个部件和/或已制造的物体相互作用，并且所述运输装置(4)构造用于运输机器人装置(3)，该操纵装置(1)具有耦合装置(5)，该耦合装置构造用于将所述机器人装置(3)或至少一个机器人装置可分离地与运输装置(4)耦合，所述运输装置(4)构造用于将所述至少一个机器人装置(3)运输到至少一个工位(13‑17、21、22)并通过耦合装置(5)将机器人装置与运输装置(4)分离。

Description

用于制造环境的操纵装置
技术领域
本发明涉及一种用于制造环境的操纵装置，所述制造环境包括用于——尤其是增材地——制造物体的至少一个制造设备，该操纵装置具有机器人装置和运输装置，其中，所述机器人装置构造用于与制造设备的至少一个部件和/或已制造的物体相互作用，并且所述运输装置构造用于运输机器人装置。
背景技术
相应的操纵装置原则上由现有技术已知。例如已知这样的运输装置，其构造用于运输制造设备的不同模块，例如结构模块、粉末模块等，或分配给制造设备的装置，如仓储设施中的容器等。这种运输装置例如可以用于将结构模块运送到用于增材地制造三维物体的设备中或在制造过程完成后取出这种结构模块并将其运送到再加工设备。还已知使用这种运输装置来运输仓储设施中的容器。
机器人装置，如多轴机器人也由现有技术已知，用以操纵制造设备的部件，例如实现制造过程中或再加工、装配中的不同任务或制造环境中出现的其它任务。这种机器人装置也可以用于仓储设施中的分类或其它物流任务。这种机器人装置通常位置固定地分配给一个工位，因而机器人装置通常不能从固定的工位移除。对于周期相对较长的制造设备，这意味着机器人装置执行任务，然后停机直到制造设备已完成制造过程并且机器人装置可以再次使用。尤其是在周期通常为几小时到几天的增材制造方法中，这导致机器人装置的长的停机时间，从而在最不利的情况下，机器人装置的运行时间少于其停机时间。
此外，已知这样的操纵装置，其具有彼此固定连接的机器人装置和运输装置，即机器人装置本身与可移动的下部结构固定连接或运输装置具有多轴机器人作为固定组成部分。此处的缺点是，通过将运输装置集成到机器人装置中或反过来，原则上会失去由单个装置实现的优点。例如运输装置或机器人装置的供能装置必须由这两个装置共享，从而供能装置必须相应设计得更大。运输装置也不能用于运输其它模块等。此外，当使用机器人装置时，运输装置不可用。
发明内容
本发明所基于的任务是，提供一种与此相对改进的操纵装置，该操纵装置在运输装置和机器人装置的使用方面能够实现较高的效率。
所述任务通过根据权利要求1所述的操纵装置来解决。从属权利要求涉及可能的实施方式。
如前所述，本发明涉及一种用于制造环境的操纵装置。在本申请的范围内，制造环境或制造设备可以理解为任何设置用于制造物体的设备。例如用于增材制造三维物体的设备可以理解为制造设备。这种制造设备也可以构造为传统制造设备，如铣床等。装配设备也可以理解为在本申请意义上的制造设备，其例如以流水线的形式或在流水线上被使用，以便通过装配不同的组件来接合或制造物体。在此，制造环境当然可以具有不同或相似制造设备的任意组合，尤其是增材制造设备可以与传统制造设备或装配传送带相结合。
因此，下面描述的运输装置和机器人装置可以执行与制造环境中的各个制造设备或其它设备相关的任务。在此，运输装置最终可以用于运输制造环境范围中的任意模块、容器或其它装置。机器人装置可以与此对应地在制造环境内执行任意任务。这尤其可以是用于所制造物体的再加工步骤、制造设备中的各个任务的操纵，如取出或安置结构板和物体、装备制造设备时的任务等。机器人装置也可以装备有固定或可更换的工具，以便执行装配任务等。
本发明基于以下认识：操纵装置具有耦合装置，该耦合装置构造用于将所述机器人装置或至少一个机器人装置可分离地与运输装置耦合，其中，所述运输装置构造用于将所述至少一个机器人装置运输到至少一个工位并通过耦合装置将机器人装置与运输装置解耦。根据本发明，因此实现了运输装置和机器人装置能可分离地彼此耦合。这使得机器人装置可以通过运输装置被运送到特定的工位并且在那里与运输装置解耦。换言之，运输装置可以在当前工位接收机器人装置，使机器人装置运动到另一个工位并且将机器人装置停放在所述另一个工位，并且随后与机器人装置分离地实现其它运输任务。
这允许运输装置和机器人装置最终可以彼此分开使用，从而使每个装置都可以充分利用其各自的优点。此外实现的是，机器人装置可以在需要时更换工位，使得该机器人装置尤其是鉴于相对长的周期不会在一个工位上闲置，在此期间可以在另一个工位上使用该机器人装置。在使用机器人装置期间，运输装置可以执行其它任务并且不必因运输装置固定耦合到机器人装置上而与机器人装置一起留在工位处。
在本申请的范围中，“工位”被理解为机器人装置可以被停放并且机器人装置可以在制造环境中执行相应任务的位置。因此，工位可以分配给特定的制造设备或特定制造设备的一部分。在这种情况下，机器人装置可以在工位上执行任务或与制造设备相互作用，例如置入、取出结构板、取出已制造的物体、对该物体进行再加工或执行其它任务，例如对制造设备进行维护或清洁工作。当然，机器人装置也可以用于其它制造设备，如传统制造设备或装配传送带。也可以在仓储设施中限定工位，使得机器人装置可以执行相应的任务，例如在存储单元中对部件、尤其是构件进行分类或分配。
例如可以在制造环境的中央控制装置中确定，机器人装置和运输装置应执行或接下来应执行的哪些任务。相应地，机器人装置可以通过运输装置移动到下一个工位并被停放在那里，使得机器人装置可以执行分配给它的任务。在机器人装置执行任务期间，运输装置可以执行分配给它的(运输)任务，例如运输其它模块、机器人装置等。运输装置因此尤其是可以理解为“可移动的”运输装置，因为它可以在制造环境内运动并且可以在制造环境中运输不同模块、工具、机器人装置和其它装置。
根据操纵装置的一种设计方案可以规定，耦合装置包括升降装置，该升降装置构造用于在相对于停放状态的运输状态中抬起机器人装置，其中，机器人装置在运输状态中可通过运输装置运输。换言之，可以在耦合装置方面设置升降装置，该升降装置构造用于抬起机器人装置。机器人装置可以在升降装置方面因此在运输状态和停放状态之间运动，尤其是从停放状态抬起到运输状态中并从运输状态降低到停放状态中。在停放状态中，机器人装置尤其是可以借助相应的支座与支撑表面、尤其是与制造环境的地板或相应的制造设备接触。
如果应运输机器人装置，则运输装置可以相应地移动至机器人装置，其中，升降装置使机器人装置抬起，以便将机器人装置于运输状态，在该运输状态中，机器人装置相对于停放状态被抬起。在抬起的运输状态中，运输装置可以接收和运输机器人装置。如果机器人装置被运输装置运送到下一个工位，则机器人装置可以通过升降装置的降低再次被停放在那里，从而运输装置可以与机器人装置解耦并且又可以用于执行其它任务。
升降装置在此尤其是可以集成到机器人装置中或运输装置中或与其连接。例如运输装置可以具有集成的升降装置或者运输装置可以携带升降装置。升降装置也可以设置在机器人装置本身上或集成到机器人装置中。例如运输装置可以在机器人装置的接收区段中移动到机器人装置的下方，从而通过升降装置实施机器人装置的抬起——例如支撑在运输装置上。由此，机器人装置连同其支座从地面被抬起并可以通过运输装置运输。在下一个工位处可以实施降低运动或机器人装置再次被放下并以支座停放在支撑表面上，从而运输装置可以与机器人装置分离并实现其它运输任务。
运输装置例如可以具有至少一个自动控制的车辆或构造为这种车辆。所述至少一个机器人装置例如构造为多轴机器人、尤其是6轴机器人。运输装置可以理解为无人驾驶运输车辆或所谓的自动导引车(AGV)。运输装置在此尤其是能够自动行驶到不同工位并且相应地接收或停放所述至少一个机器人装置。在各机器人装置的运输之间，还可以通过运输装置在制造环境的范围内使其它装置或模块运动，从而可以实现机器人装置和运输装置的尽可能高效的利用。
操纵装置还可以通过至少一个接收装置扩展，该接收装置构造用于在运输装置上接收机器人装置或在所述至少一个工位上接收机器人装置。接收装置例如可以设置在运输装置和机器人装置之间或机器人装置和工位之间。当然，可以在机器人装置和运输装置之间以及在所述至少一个机器人装置和相应的工位之间设置接收装置。接收装置尤其是可以理解为模块化接口，通过该模块化接口机器人装置可以设置在运输装置或工位上。在此，尤其是可以在不同的运输装置和不同的工位上接收不同的机器人装置。
操纵装置还可以具有至少一个定位装置，该定位装置构造用于尤其是形锁合地将所述至少一个机器人装置相对于运输装置定位、尤其是在运输装置上定位和/或将所述至少一个机器人装置相对于至少一个工位定位。定位装置可以与接收装置分开或与接收装置一起设计。定位装置例如可以设计为所谓的“杯锥连接”，其中，定位装置构造用于定位机器人装置。如果机器人装置例如没有被运输装置、尤其是AGV完全精确地放置，则可以通过所述定位装置进行机器人装置的最终定位。在此，这种定位装置可以设置在运输装置和机器人装置之间和/或机器人装置和相应的工位之间。尤其是每个运输装置、每个机器人装置和每个工位都可以具有这种定位装置，使得在将机器人装置置于相应的状态中时，例如从运输状态到停放状态中或从停放状态到运输状态中时，进行机器人装置的定位。
操纵装置还可以具有位置检测装置，该位置检测装置构造用于尤其是相对于至少一个工位检测运输装置和/或所述至少一个机器人装置的位置。位置检测装置在此能够实现，例如附加于或代替上述定位装置检测运输装置和/或机器人装置的位置。例如可以在机器人装置方面规定仅相对粗略地定位机器人装置，而在位置检测装置方面进行更精确的位置确定。为此可以在工位或运输装置上为机器人装置设置相应的位置标记，使得机器人装置可以通过限定地行驶到位置标记来确定其位置。这也可以转用到运输装置。也可以为运输装置设置其它位置检测装置，如磁性带、定位系统、尤其是所谓的“室内GPS”、光学检测装置、激光干涉测量装置、三角测量装置等。在此，尤其是在使用磁性带来引导或定位运输装置时可以实现亚毫米范围内的定位精度。
根据操纵装置的另一种设计方案可以规定，机器人装置在与运输装置耦合的状态中构造用于与制造设备或物体相互作用，其中，所述运输装置提供相对于机器人装置的至少一个另外的机器轴。最后，可以通过机器人装置和运输装置的耦合来执行机器人装置的运动。如前所述，例如构造为多轴机器人的机器人装置可以使用机器人装置的可围绕相应轴线运动的部分来执行运动。此外，运输装置的运动自由度可以用于提供附加的自由度或附加的机器轴。如果运输装置例如只能沿一条轴线移动，则可以提供相对于六轴机器人的“第七轴”。
运输装置也可以实现多个运动自由度，例如两个基本上相互垂直的运动方向或围绕竖直轴线的旋转等。因此，机器人装置的机器轴可以通过运输装置的运动轴线或运动可能性来扩展。通过运输装置的相对精确的可定位性——例如在使用磁性带的情况下——可以实现机器人装置的或者更确切地说机器人装置的工具的精确定位。
根据另一种设计方案，操纵装置可以具有尤其是集成到所述至少一个接收装置中的至少一个接口，所述接口构造用于将所述至少一个机器人装置与运输装置和/或制造设备和/或外部能量源和/或控制装置连接。所述接口在此尤其是可以用于与运输装置和/或机器人装置交换数据或为机器人装置或运输装置提供数据和/或能量。所述接口在此例如可以具有总线系统，该总线系统能够实现相应的传输。机器人装置和运输装置例如以低压系统的形式被供应能量。可以通过不同接口，例如通过无线电、尤其是WLAN，以光学方式或通过电缆方式向机器人装置和运输装置提供信息或者更确切地说数据。
所述接口在此尤其是可以集成到上述接收装置或定位装置中。例如所述的“杯锥连接”可以提供相应的接口，该接口在机器人装置被定位在运输装置上或工位上时闭合，从而确保能量供应或数据提供。这尤其是使得机器人装置能够设计成没有自身供能装置的，因为机器人装置安装在运输装置上时可以通过运输装置供能或在工位上时可以通过制造设备或制造环境的接口供能。
根据操纵装置的另一种设计方案可以设置至少一个锁定装置，该锁定装置构造用于将机器人装置尤其是在执行动态运动时锁定在工位和/或运输装置上。这种机器人装置尤其是构造用于执行高动态运动，这些高动态运动引起到机器人装置或与机器人装置相连的结构上的相应加速度。通过锁定装置在此可以确保机器人装置可靠地与运输装置或工位连接。该锁定装置因此可以设置在运输装置和机器人装置之间和/或在机器人装置和工位之间。锁定装置例如可以构造为磁性离合器或力锁合的和/或形锁合的耦合器。锁定装置在此优选是可分离或可调节的，使得当机器人装置在停放状态和运输状态之间度过时可以减少或取消通过锁定装置施加的力。
根据操纵装置的另一种实施方案可以规定，运输装置构造用于根据制造设备的状态参数将所述至少一个机器人装置运输并停放到由制造设备提供或分配给该制造设备的工位，其中，所述运输装置构造用于在机器人装置与制造设备或工位上的物体相互作用的任务持续时间内执行至少一个另外的运输任务并且还构造用于在任务持续时间结束后在工位上接收机器人装置并将其运输到至少一个另外的工位。
在该实施方案中规定，制造设备可以具有或发送相应的状态参数，尤其是发送给中央控制装置。控制装置能够相应地处理状态参数，使得可以生成用于运输装置和机器人装置的指令。由此，运输装置可以在当前工位接收机器人装置并使其运动到新的工位并将机器人装置停放在新的工位处。在新的工位处，机器人装置可以与制造设备或物体实施相应的相互作用。例如机器人装置可以在制造设备上实施维护过程、清洁过程、装配过程、再加工过程等。机器人装置与新的工位处的物体或制造设备之间的相互作用可以通过任务持续时间来描述或表征。任务持续时间表示机器人装置在新的工位执行任务所需的时间。
因此，在任务持续时间中或在任务持续时间期间可以将运输装置用于至少一项另外的运输任务，例如在两个工位之间使另一机器人装置运动或在制造环境中运输另一装置或另一模块。如果任务持续时间结束，则运输装置可以根据控制装置的控制指令在所述新的工位处拾取机器人装置，即接收机器人装置并将其运输到至少一个另外的需要机器人装置的工位。很显然，由此可以尽可能高效地使用运输装置和机器人装置，因为这两个装置中的任何一个都没有与另一个装置固定耦合，从而当一个装置执行任务时，另一个装置不必保持静止或不可使用。
除了操纵装置之外，本发明还涉及具有至少两个制造设备的制造环境，所述制造设备构造用于尤其是增材地制造至少一个物体，其中，该制造环境具有至少一个如上所述的操纵装置。
如上所述，制造环境可以理解为具有为机器人装置提供工位的传统或增材制造设备的任何环境或设施。通过操纵装置在此可以确保机器人装置在各个工位之间的运输。此外，同样如上所述，在运输装置方面可以执行其它运输任务。制造环境在此尤其是可以具有其它设备，如再加工设备、准备设备、仓储设施等，它们也可以产生可以在运输装置和/或机器人装置方面执行的相应任务。
制造环境尤其是包括多个增材制造设备，如不同的3D打印机。不同的制造设备可以基于相同和/或不同的技术。例如可以设置至少一个用于选择性激光烧结或选择性激光熔化的设备。至少一个制造设备也可以设计为铣床或丝印机。至少一个制造设备也可以具有装配传送带或设计为装配传送带。
此外，制造环境可以具有至少一个控制装置，所述控制装置构造用于使至少两个制造设备上的不同机器过程相互协调，从而可以提高机器人装置和/或运输装置的利用率。例如可以在第一制造设备上开始第一机器过程，为此机器人装置在第一制造设备上执行相应的装备任务。然后可以根据第一制造设备上第一机器过程的执行在第二制造设备上执行第二机器过程，使得在第一制造设备上的第一机器过程开始之后变得空闲的机器人装置可用于操纵第二制造设备。在此尤其是可以考虑各个制造设备的周期，从而可以这样协调各个制造设备上的机器过程的开始，使得尽可能高效地利用机器人装置。
制造环境中的各个工位在此可以具有特征接口，使得机器人装置可以基于机器人装置利用其连接在工位上的接口调用执行任务所需的相应程序。例如如果机器人装置与相应技术的增材制造设备对接，则机器人装置可以调用适合于此的程序，从而可以加载并执行相应的相互作用。在制造环境中可以设置至少一个工位，在该工位上可以设置多个机器人或多个机器人装置可以在该工位上共同工作或者单独与相应的制造设备或同一制造设备相互作用。
关于装配过程，机器人装置可以设计有特殊和/或可更换的工具，这些工具尤其是用于特殊的装配过程。关于在装配传送带上装配机动车上的部件，这尤其是可以意味着，机器人装置具有至少一个用于特殊装备的特殊工具，该工具仅在少数型号上使用。如果不同的装配传送带并行连接，则机器人装置可以相应地移动到这样的传送带处，在其上制造需要装配个别特殊装备并且因此需要使用特殊工具的车型/物体。这使得尤其是不必为每条装配传送带都保留这样的特殊工具或这样的特殊机器人装置。取而代之，可以通过运输装置将机器人装置移动到制造需要相应特殊装备的车型/物体的装配传送带处。
关于操纵装置已经描述的所有优点、细节、设计和/或特征当然可以转移到制造环境，反之亦然。
附图说明
参考附图借助实施例详细阐述本发明。附图如下：
图1示出根据第一实施例的操纵装置的透视原理示意图；
图2以俯视图示出根据第二实施例的制造环境的原理示意图；
图3以俯视图示出根据第三实施例的制造环境的原理示意图；
图4以侧视图示出根据第四实施例的制造环境的位置检测装置的原理示意图；
图5以俯视图示出根据图4的位置检测装置的原理示意图。
具体实施方式
图1示出用于制造环境2的操纵装置1，其中，所述操纵装置1具有机器人装置3、例如六轴机器人，并且所述操纵装置具有运输装置4、尤其是无人驾驶运输车辆或所谓的“自动引导车”(AGV)。机器人装置3和运输装置4通过耦合装置5可分离地相互耦合。
耦合装置5例如可以具有升降装置，该升降装置设置在运输装置4上或集成到运输装置4中。运输装置4因此可以行驶到停放的机器人装置3的支座6下方并且通过耦合装置5的升降装置抬起机器人装置3、尤其是抬起支座6连同机器人装置3并因此将其置于运输状态中，在运输状态中，运输装置4可以使机器人装置3运动。此外，当然相应的升降装置也可以集成到机器人装置3、尤其是支座6中或设置在其上并且相对于运输装置4或相对于支撑表面，例如制造环境2的地板执行相应的升降运动。此外，运输装置4与机器人装置3的耦合的其它变型也是可能的，例如以形锁合、力锁合、尤其是磁性的方式。
运输装置4构造用于运输机器人装置3。如上所述，在此，机器人装置3借助耦合装置5与运输装置4可分离地耦合，使得该机器人装置在运输状态中与运输装置4一起运动或搭载在该运输装置上，从而可以将机器人装置3运送到使用地点。在运输装置4和机器人装置3之间可以设置定位装置，例如以所谓的“杯锥连接”的方式，该定位装置使得机器人装置3能够定位在运输装置4上。在这种杯锥连接中，一个连接搭档设计成锥形的并且嵌入对应成形的凹部或凹窝中，从而通过相应的锥形表面补偿与所力求的定位的偏差或在停放或抬起机器人装置3时调整该偏差。
如上所述，运输装置4可自动运动或控制。例如可以基于铺设在制造环境2中的磁性带7来控制运输装置4。当然，其它附加或替代的控制机制也是可能的，例如通过无线电、“室内GPS”或光学控制信号进行控制。机器人装置3可以根据机器人装置3应执行的任务携带不同的工具。当然，机器人装置3可以更换相应的工具，使得机器人装置构造用于在制造环境2中执行各种任务。
运输装置4在解耦状态中，即当它与机器人装置3分离时，也可以完成其它运输任务，如运输容器或模块、尤其是用于制造过程的结构模块。运输装置4当然也可以承担其它运输任务，如运输制成的物体。操纵装置1也可以具有未详细示出的位置检测装置。位置检测装置例如可以通过光学检测或通过行驶到限定的位置标记来检测运输装置4的和/或机器人装置3的位置。例如可以这样操控机器人装置3，使得机器人装置行驶到位于机器人装置3或工位的周围环境中的定位标记并且在此确定位置。由此，可以在工位的环境中调整或校准机器人装置3。
也可以在运输状态中，即在机器人装置3与运输装置4的耦合状态中，通过运输装置4实现机器人装置3的机器轴的扩展。为此，除了机器人装置3的运动自由度之外，还可以使用运输装置4的所述至少一个运动轴线。运输装置4在此可以至少沿一条轴线运动，但尤其是也能可旋转地或沿至少两条运动轴线运动。相应地，机器人装置3提供的机器轴得以扩展或补充。
图2以俯视图示出第二实施例中的具有操纵装置1的制造环境2。在此，制造环境2具有两个制造设备8、9以及一个仓储设施10、一个准备设备11和一个再加工设备12。在图2所示的情况下，机器人装置3停放在分配给制造设备8的工位13处。其余设备8-12也具有工位14-17，机器人装置3可以选择性地被运送到这些工位中，以便在相应设备8-12处执行相应的任务或与它们相互作用，操纵物体等。
制造环境2尤其是可以具有中央控制装置18，该中央控制装置构造用于控制操纵装置1，即确定机器人装置3应被运送到工位13-17中的哪一个处。在所示实施方式中，机器人装置3停放在工位13处并与制造设备8相互作用。同时，这样操控运输装置4，使得其承担其它运输任务。例如运输装置4将用于制造过程的模块从仓储设施10运送到准备设备11中。当然，所示情况仅可被理解为示例性的，其中，机器人装置3可以与每个设备8-12相互作用并且因此可以被定位在每个工位13-17处。运输装置4也可以在制造环境2中承担任意的运输任务。
在控制装置18方面尤其是可以限定任务持续时间，在该任务持续时间中机器人装置3应保持设置在制造设备8处，即工位13处，以便完成分配给它的任务。在任务持续时间期间运输装置4因此可以用于其它运输任务。如果任务持续时间结束，即在机器人装置3方面已经完成或结束任务，例如在制造设备8中已经更换了结构板或已经进行了清洁工作、维护工作、物体取出或类似工作，则机器人装置3可以被运输装置4拾取，即运输装置4运动到工位13并与机器人装置3耦合或将机器人装置3置于运输状态中。在运输状态中，机器人装置3与运输装置4耦合并可由运输装置4运动，机器人装置3可以被运动到接下来需要机器人装置3的下一个工位14-17。
在该实施例中，构造用于制造物体的任何设备可以被理解为制造设备8、9。制造设备8、9例如可以被理解为传统制造机器，如铣床，或者被理解为增材制造设备，如用于选择性激光熔化的设备。在此，制造设备8、9可以构造为相同的或不同的制造设备。当然，相应设备8-12的数量、布置结构和类型可以任意选择或根据具体制造环境2进行适配。
各个工位13-17也具有定位装置，其通过正方形表示。这些定位装置也可以设计为“杯锥连接”。所描述的定位装置还可以具有接口，该接口构造用于将停放的机器人装置3与运输装置4或与相应的工位13-17连接。通过该接口可以传输数据或为机器人装置3供应能量。尤其是在此可以使机器人装置3“具有实时能力”，即机器人装置3对相应信号的反应时间低于限定的时间阈值，尤其是低于200ms。由此，尤其是可以关于运行安全确保相应的关闭信号在机器人装置3方面引起足够快速的反应。通过该接口还可以实现机器人装置3不需要自己的供能装置。该接口可以连接到外部供能装置。
此外，可以在运输装置4或每个工位13-17上设置锁定装置，该锁定装置构造用于吸收通过机器人装置3的运动产生的力。例如这种锁定装置可以构造成力锁合和/或形锁合的。例如可以设置磁性离合器，其锁定机器人装置3，以便执行动态运动时在机器人装置3方面仍确保机器人装置3的可靠定位。
图3示出根据第三种实施例的制造环境2。制造环境2在基本结构方面与图2的制造环境2相当。因此，相同的附图标记用于制造环境2的相同部件或组成部分。原则上，关于图1和2描述的细节可以转移到根据图3的实施例中，反之亦然。制造环境2又具有两个制造设备8、9，它们提供工位13、14。工位15又被分配给仓储设施10，使得机器人装置3例如可以停放在那里，以便在仓储设施10中执行分类任务或分配任务。
图3的制造环境2还具有两条装配传送带19、20，在其上运输物体以进行装配。例如可以在装配传送带19、20上装配机动车。为此例如为每条装配传送带19、20分别分配两个工位16、17和21、22。机器人装置3尤其是构造用于提供相应的工具，借助该工具可以将组件安装到车辆上。如果需要安装这种组件，则运输装置4可以使机器人装置3运动到工位16、17、21、22之一处并将其停放在那里，使得机器人装置3可以执行相应的装配任务。
尤其是对于仅安装在少数车型/车辆中的组件而言，由此可以防止多倍实施地保留相同的工具。取而代之，在需要时机器人装置3可以在相应的工位16、17、21、22处提供工具。当然，装配传送带19、20的数量不限于两条装配传送带19、20。取而代之，可以提供具有任意数量的工位16、17、21、22的任意数量的装配传送带19、20。
在图3所示的制造环境2中，也可以通过机器人装置3取出由制造设备8、9制造的构件，如增材制造的物体并通过运输装置4将其移动到工位16、17、21、22之一，在那里物体可以被安装，例如安装到机动车上。当然，运输装置4也可以仅从制造设备8、9、仓储设施10或在各装配传送带19、20之间运输物体或装置。
当然，机器人装置3和运输装置4的数量也可以任意选择。也可以为制造环境2分配多个操纵装置1。每个操纵装置1又可以具有任意数量的运输装置4和机器人装置3。由磁性带7表示的运输装置4所能驶过的路线当然可以任意选择并且仅示意性地示出。尤其是可以规定，工位13-17、21、22中的每一个都可以单独通行。除了磁性带7或替代磁性带7，运输装置4的其它控制也是可能的，例如通过无线电、光学或其它方式。
图4示出根据第四种实施例的制造环境2的操纵装置1的细节。在此，操纵装置1可以具有位置检测装置23，该位置检测装置构造用于单独地和/或以耦合形式检测机器人装置3的和运输装置4的位置。在图4中，机器人装置3在运输装置4上耦合地被示出。在此位置检测装置23也可以检测机器人装置3在停放状态中的位置或运输装置4在分离状态中的位置。
位置检测装置23具有至少一个检测元件24，如摄像机，其尤其是设置在制造环境2的天花板区域中。位置检测装置23尤其是可以具有多个检测元件24，如多个设置在制造环境2的天花板区域中的摄像机。在此，每个检测元件24具有检测区域25，在该检测区域中检测元件24构造用于检测机器人装置3和/或运输装置4的位置或定向。各个检测区域25可以至少部分地重叠或相互邻接。同样，检测元件可以仅或加强地设置在工位13-17、21、22的区域中。
在图5中以俯视图示意性示出检测区域25，其中，机器人装置3和运输装置4相对于目标区域26偏移地被示出。换言之，位置检测装置23可以光学地、尤其是通过制造环境2的车间天花板上的摄像机网络检测机器人装置3和运输装置4的实际位置。检测到的实际位置可以与目标位置或目标区域26进行校正，所述目标区域例如可以存储在控制装置18中。
例如在此可以检测在x和y方向的位置误差。也可以检测相对于围绕z轴的角度的误差。然后可以将检测到的位置误差传输到机器人装置3和/或运输装置4。例如可以通过控制装置18在运输装置4方面进行机器人装置3的重新定位。所述至少一个检测到的位置误差也可以纳入机器人装置3的操控中或在此被考虑。换言之，可以基于检测到的位置误差来操控机器人装置3，以便在机器人装置3方面执行的运动中补偿位置误差。
位置检测装置23可以附加于或代替上述尤其是“杯锥连接”形式的定位装置设置。如果位置检测装置23代替所述定位装置、尤其是代替接收装置设置，则机器人装置3可以由单独的供能装置供应能量。为此机器人装置3具有电能量存储模块，该电能量存储模块尤其是独立于运输装置4的供能装置。例如机器人装置3可以具有安装于机器人装置3中的蓄电池。由此，与具有固定设置在车间地板中的定位系统的制造环境2相比，可以进一步提高灵活性。
各个实施方式中所示的优点、细节和特征当然可以相互转用或相互交换并相互组合。
附图标记列表
1 操纵装置
2 制造环境
3 机器人装置
4 运输装置
5 耦合装置
6 支座
7 磁性带
8、9 制造设备
10 仓储设施
11 准备设备
12 再加工设备
13-17 工位
18 控制装置
19、20 装配传送带
21、22 工位
23 位置检测装置
24 检测元件
25 检测区域
26 目标区域。

Claims (12)

1.一种用于制造环境(2)的操纵装置(1)，所述制造环境包括用于——尤其是增材地——制造物体的至少一个制造设备(8、9)，所述操纵装置(1)具有机器人装置(3)和运输装置(4)，其中，所述机器人装置(3)构造用于与制造设备(8、9)的至少一个部件和/或已制造的物体相互作用，并且所述运输装置(4)构造用于运输机器人装置(3)，其特征在于，设有耦合装置(5)，该耦合装置构造用于将所述机器人装置(3)或至少一个机器人装置可分离地与运输装置(4)耦合，其中，所述运输装置(4)构造用于将所述至少一个机器人装置(3)运输到至少一个工位(13-17、21、22)并通过耦合装置(5)将所述至少一个机器人装置与运输装置(4)分离。
2.根据权利要求1所述的操纵装置(1)，其特征在于，所述耦合装置(5)包括升降装置，该升降装置构造用于在相对于停放状态的运输状态中抬起机器人装置(3)，其中，机器人装置(3)在运输状态中能通过运输装置(4)被运输。
3.根据权利要求1或2所述的操纵装置(1)，其特征在于，所述升降装置集成到运输装置(4)或机器人装置(3)中，或与运输装置或机器人装置连接。
4.根据前述权利要求中任一项所述的操纵装置(1)，其特征在于，所述运输装置(4)具有自动控制的至少一个车辆或构造为这种车辆，和/或所述至少一个机器人装置(3)构造为多轴机器人、尤其是六轴机器人。
5.根据前述权利要求中任一项所述的操纵装置(1)，其特征在于，设有至少一个接收装置，该接收装置构造用于在运输装置(4)上接收机器人装置(3)或在所述至少一个工位(13-17、21、22)上接收机器人装置(3)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的操纵装置(1)，其特征在于，设有至少一个定位装置，该定位装置构造用于，尤其是形锁合地——将所述至少一个机器人装置(3)相对于运输装置(4)定位、尤其是在运输装置上定位和/或将所述至少一个机器人装置(3)相对于至少一个工位(13-17、21、22)定位。
7.根据前述权利要求中任一项所述的操纵装置(1)，其特征在于，设有至少一个位置检测装置(23)，该位置检测装置构造用于，尤其是相对于至少一个工位(13-17、21、22)——检测运输装置(4)的和/或所述至少一个机器人装置(3)的位置。
8.根据前述权利要求中任一项所述的操纵装置(1)，其特征在于，所述机器人装置(3)在与运输装置(4)耦合的状态中构造用于与制造设备(8、9)或物体相互作用，其中，所述运输装置(4)提供相对于机器人装置(3)的至少一个另外的机器轴。
9.根据前述权利要求中任一项所述的操纵装置(1)，其特征在于，设有——尤其是集成到所述至少一个接收装置中的——至少一个接口，所述接口构造用于将所述至少一个机器人装置(3)与运输装置(4)和/或制造设备(8、9)和/或外部能量源和/或控制装置(18)连接。
10.根据前述权利要求中任一项所述的操纵装置(1)，其特征在于，设有至少一个锁定装置，所述锁定装置构造用于将机器人装置(3)——尤其是在执行动态运动时——固定在工位(13-17、21、22)和/或运输装置(4)上。
11.根据前述权利要求中任一项所述的操纵装置(1)，其特征在于，所述运输装置(4)构造用于，根据制造设备(8、9)的状态参数将所述至少一个机器人装置(3)运输并停放到由该制造设备(8、9)提供的工位(13-17、21、22)，其中，所述运输装置(4)构造用于，在所述机器人装置(3)与制造设备(8、9)或工位(13-17、21、22)上的物体相互作用的任务持续时间内执行至少一个另外的运输任务并且在所述任务持续时间结束之后在工位(13-17、21、22)上接收所述机器人装置(3)并将所述收机器人装置运输到至少一个另外的工位(13-17、21、22)。
12.一种具有至少两个制造设备(8、9)的制造环境(2)，所述制造设备构造用于——尤其是增材地——制造至少一个物体，其特征在于，所述制造环境(2)具有至少一个根据前述权利要求中任一项所述的操纵装置(1)。
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