CN117120949A - 用于无人驾驶运输系统中的工件架的对接站 - Google Patents

用于无人驾驶运输系统中的工件架的对接站 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于将工件架(18)停放在对接站(20)中的设备(10)和方法(36)。对接站(20)在此具有用于工件架(18)的至少一个接收空间。对接站(18)优选地能够模块化地以至少一个另外的接收空间扩展。对接站(20)具有与制造执行系统(MES)连接的位置传感器(24)，所述位置传感器设计用于向MES(14)报告工件架(18)在接收空间中的正确停放位置。MES(14)可以设计用于基于所述预订引发和控制无人驾驶运输车辆(16)的移动。

Description

用于无人驾驶运输系统中的工件架的对接站
技术领域
本发明涉及一种用于借助工件架运输工件的设备。本发明还涉及一种用于记录工件架的方法。
背景技术
公知的是，用于生产控制的制造执行系统(MES)被使用在金属板材加工中。US2019/0244309 A1描述了一种MES，其具有用于在金属板材加工中将工件定位的定位系统。所述定位系统包括可布置在工件架上的移动单元。
EP 0 654 721 A1公开了一种生产系统，其具有用于装载和卸载工件架的中转站。
公知的解决方案中有问题的是，无人驾驶(自动行驶)运输车辆的使用。为了通过无人驾驶运输车辆移动工件架，必须非常精确地确定工件架的位置以及运输车辆的位置。否则，可能会发生碰撞，和/或运输车辆不能自动地行驶接近工件架。在实践中，当工人(使用者)未将工件架准确地提供在为此设置的停放位置上时，此类问题特别频繁地出现。
发明内容
因此，本发明的任务在于，提供一种显著地使通过MES的生产控制变得容易的设备和方法。
根据本发明，该任务通过根据权利要求1所述的设备并且通过根据权利要求9所述的方法来解决。从属权利要求描述了优选的设计方案。
由此，根据本发明的任务通过一种用于运输工件的设备来解决。所述设备具有MES、能由MES控制的无人驾驶车辆、工件架以及对接站，无人驾驶运输车辆能够行驶接近所述对接站。对接站设计用于接收工件架。所述对接站具有位置传感器，以便确定工件架在对接站上的位置。
对接站实现给生产站供应材料或者从生产站取下经加工的材料。在此，对接站可以用作缓冲空间。
位置传感器确保工件架处于(正确的)停放位置中，从而无人驾驶运输车辆可以无碰撞地到达工件架并且提取工件架。
此外，位置传感器可以设计用于确定何时没有工件架处于对接站中，从而也可以通过MES有针对性地并且过程可靠地控制工件架的供给。
MES可以至少部分地固定地设计和/或至少部分地存储在云中。
工件架可以具有能移动的小车。
工件架可以具有托板。托板优选地以欧式托板(1200mm×800mm)的形式或者以GMA托板(1219mm×1016mm(40”(英寸)×48”))的形式构造。对接站特别优选地能适用于接收不同尺寸的托板、特别是接收欧式托板或GMA托板。
在本发明的一个另外的优选的设计方案中，位置传感器布置或构造在对接站上。通过将位置传感器集成在对接站中，对接站能够特别容易地被操作和移动。
位置传感器能够以开关的形式构造，其中，只有当工件架处于停放位置中时，开关才能够由工件架操纵，在所述停放位置处，所述工件架对于无人驾驶运输车辆是能到达的。开关优选地以用于工件架的止挡的形式构造。
对接站可以具有信号装置，所述信号装置根据工件架的探测到的位置输出信号。信号装置可以发射视觉信号和/或声学信号。信号装置可以设计用于发射信号，所述信号显示工件架在对接站上的停放位置和/或工件架在对接站上的错误的停放位置。信号装置优选地具有用于输出信号的灯。
对接站可以设计用于关于无人驾驶运输车辆的运输任务的状态和/或工件架在MES中的正确预订发信号，以便向工人提供反馈。
对接站可以有线地与MES连接。替换地或附加地，对接站可以无线地与MES连接。对接站优选地通过WLAN网关与MES连接。因此，对接站能够以特别简单的方式布置或重新定位。WLAN网关优选地设计为以开放平台通信统一架构(OPC-UA)模式进行通信。
此外优选地，对接站具有所有用于其运行所需的传感器和网络部件，从而不必安置和布设通过生产车间的固定的网络设施(插头插座等)。
此外优选地，对接站具有识别传感器，以便能够识别工件架。识别传感器能够以光学传感器、编码扫描器和/或以RFID扫描器的形式构造。识别传感器可以间接地或直接地、特别是借助于WLAN网关与MES连接。识别传感器和/或位置传感器可以设计用于特别是借助于MES自动地触发无人驾驶运输车辆的移动。
替换地或附加地，对接站可以具有高度传感器，以便探测工件架的高度。特别是包括工件装载物的、工件架的总高度能够通过高度传感器确定。因此可以避免无人驾驶运输车辆将工件架移动到不合适的位置、例如过低的架子中。对接站可以设计为使得工人能从对置的两侧触及对接站上的工件架。替换地或附加地，所述设备可以具有托板搁架，对接站布置在所述托板搁架下方，从而最优地利用可供使用的空间。
对接站优选地设计为使得无人驾驶运输车辆能够从对置的两侧操作工件架。这实现在工厂布局中灵活地布置对接站，以便允许工人也在不同的工作场景中好地触及工件架。
在对接站的一个另外的优选的设计方案中，对接站具有多个接收空间，每个接收空间具有在此所述的位置传感器。
对接站可以模块化地构造。在此，每个模块可以具有接收空间，每个接收空间具有位置传感器，并且优选地具有信号装置和/或识别传感器。对接站优选地具有被所有模块共同使用的WLAN网关。所述模块可以相应地具有特别是长度可调的中间部分，所述中间部分预定相应的接收空间的宽度。各个模块可以设计为能够在不借助工具的情况下被连接、特别是插接。
根据本发明的设备优选地能够被使用在金属加工中、特别是在金属板材加工中。
根据本发明的任务还通过一种方法来解决，其中，所述方法特别是借助在此所述的设备执行。所述方法具有以下方法步骤：
A)将工件架在对接站上停放在停放位置中；
B)通过位置传感器探测停放位置；
C)将工件架处于停放位置中的信息传输给MES，并且在MES中记录该工件架。
所述设备可以具有机床，并且工件架可以向机床移动或者远离机床移动，其中，工件架被暂时存放在对接站中。通过工件架的临时的“中间停放”，将对接站用作用于工件架的缓冲空间。除此以外，工件架可以被暂时存放在另外的空间上，所述另外的空间尤其处于机床与对接站之间。
工件架可以通过识别传感器识别。工件架的身份信息可以被传输给MES。MES中的记录可以通过位置传感器和/或识别传感器引发。
对接站与MES之间的通信优选地无线地、特别是通过WLAN进行。
所述方法还可以具有以下方法步骤：
D)通过由MES控制的无人驾驶运输车辆提取工件架。
在此，方法步骤D)可以通过该工件架在MES中的记录引发。
在本发明的一个另外的优选的设计方案中，在MES中可以执行关于装载工件架的合理性分析。借助于合理性分析可以特别是确定，是空的工件架还是具有特定任务的工件架已经到达特定的存放位置。合理性分析可以考虑，工件架通常仅仅在特定的供应点或卸放点被放置在能移动的小车上或者从那里被取下。
工件架的高度控制优选地通过高度传感器进行。
替换地或附加地，MES可以根据被记录的工件架更改预订(umbuchen)被存放在工件架上的工件和/或在生产站的机床上加载加工程序。
根据本发明的方法优选地被使用在金属加工中、特别是在金属板材加工中。
本发明的另外的优点从说明书和附图中得出。根据本发明，前述的特征和还进一步详细阐述的特征同样可以相应地单个地或者多个任意组合地被使用。所示出的和所描述的实施方式不应被理解为最终的列举，而是确切地说具有用于概述本发明的示例性的特征。
附图说明
图1示出根据本发明的具有对接站的设备的示意性的俯视图；
图2示出对接站的一个另外的实施方式的立体图；
图3a示出用于工件架的对接站的一个另外的实施方式的立体图；
图3b示出对接站的一个另外的实施方式的立体图，该对接站具有用于能并排地被接收的两个工件架的接收空间；以及
图3c示出对接站的一个另外的实施方式的立体图，该对接站具有用于能并排地被接收的三个工件架的接收空间。
具体实施方式
图1示出用于运输工件的设备10，在图1中，所述工件中的一个工件12设有附图标记。设备10包括用于控制无人驾驶运输车辆16的制造执行系统(MES)14。无人驾驶运输车辆16设计用于移动工件架18。用于接收工件12的工件架18在此以托板的形式构造。
无人驾驶运输车辆16对工件架18的提取和放置(停放)在对接站20中进行。对接站20和工件架18如此低地设计，以使得工人22a，22b能够从至少两侧触及工件架18。
对接站20具有在此呈探头形式的位置传感器24，以便探测工件架18在对接站中的正确的停放位置。正确的停放位置可以在对接站20处由信号装置26显示。
对接站20特别是通过WLAN网关28与MES14连接，以便在MES14中记录已停放的工件架18。
此外，特别是通过WLAN网关28可以将工件架18的身份信息传输给MES14。在此，身份信息可以通过识别传感器30确定。识别传感器30优选地以摄像机的形式构造，以便检测工件架18上的编码32。取而代之或除此以外，识别传感器30能够以RFID读取器的形式构造。
取而代之或除此以外，对接站可以具有高度传感器34，以便探测工件架18和/或工件12的高度。探测到的高度可以特别是通过WLAN网关28传输给MES14。
在一个优选的实施方式中，执行方法36，特别是用设备10执行所述方法，所述方法36具有以下方法步骤：
A)将工件架18停放在对接站20上；
B)通过位置传感器24探测工件架18在对接站20上的停放位置；
C)将工件架18处于停放位置中的信息传输给MES14，并且在MES14中记录该工件架18；以及特别是
D)通过由MES14控制的无人驾驶运输车辆16提取工件架18。
MES14可以根据被记录的工件架18更改预订被存放在工件架18上的工件12和/或在机床38上加载加工程序。
图2示出具有相应地用于工件架18a，18b的多个接收空间40a，40b，40c的设备10的立体图。
图3a至图3c相应地示出对接站20。从图3a-c可以看到，对接站20优选地模块化地通过可添加的接收空间40a-c构造。
在概览附图中的所有图的情况下，总而言之，本发明涉及一种用于将工件架18，18a，b停放在对接站20中的设备10和方法36。对接站20在此具有用于工件架18，18a，b的至少一个接收空间40a-c。对接站20优选地能够模块化地以至少一个另外的接收空间40a-c扩展。对接站20具有与制造执行系统(MES)14连接的位置传感器24，所述位置传感器设计用于向MES14报告工件架18，18a，18b在接收空间40a-c中的正确停放位置。MES14可以设计用于基于所述预订引发和控制无人驾驶运输车辆16的移动。
附图标记列表
10 设备
12 工件
14制造执行系统(MES)
16无人驾驶运输车辆
18，18，b工件架
20对接站
22a，22b工人
24 位置传感器
26 信号装置
28WLAN网关
30 识别传感器
32 编码
34 高度传感器
36 方法
38 机床
40a-c接收空间。

Claims (15)

1.一种用于运输工件(12)的设备(10)，其中，所述设备(10)具有如下：
a)制造执行系统(MES)(14)；
b)能由所述MES(14)间接地或直接地控制的无人驾驶运输车辆(16)；
c)用于接收工件(12)的工件架(18，18a，b)；
d)能由所述无人驾驶运输车辆(16)到达的、用于接收所述工件架(18，18a，b)的对接站(20)；
e)间接地或直接地与所述MES(14)连接的位置传感器(24)，所述位置传感器用于探测所述工件架(18，18a，b)在所述对接站(20)上的位置。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述位置传感器(24)布置或构造在所述对接站(20)上。
3.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述位置传感器(24)以开关的形式构造，其中，只有当所述工件架(18，18a，b)在所述对接站(20)上处于停放位置中时，所述开关才能够由所述工件架(18，18a，b)操纵，在所述停放位置处，所述工件架(18，18a，b)对于所述无人驾驶运输车辆(16)是能到达的。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述对接站(20)具有用于与所述MES(14)通信的WLAN网关(28)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述对接站(20)具有识别传感器(30)，以便识别所述工件架(18，18a，b)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述对接站(20)具有高度传感器(34)，以便探测所述工件架(18，18a，b)的高度。
7.根据前述权利要求中任一项结合权利要求2所述的设备，其中，所述对接站(20)具有用于所述工件架(18，18a，b)的多个接收空间(40a-c)，其中，每个接收空间(40a-c)具有用于探测所述工件架(18，18a，b)的位置的位置传感器(24)。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述对接站(20)模块化地构造，其中，每个模块具有接收空间(40a-c)。
9.一种用于记录设备(10)、特别是根据前述权利要求中任一项所述的设备(10)的工件架(18，18a，b)的方法(36)，其具有以下方法步骤：
A)将所述工件架(18，18a，b)在对接站(20)上停放在停放位置中；
B)通过位置传感器(24)探测所述工件架(18，18a，b)在所述对接站(20)上的停放位置；
C)将所述工件架(18，18a，b)处于所述停放位置中的信息传输给MES(14)，并且在所述MES(14)中记录该工件架(18，18a，b)。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述工件架(18，18a，b)的身份信息通过识别传感器(30)确定并且被传输给所述MES(14)。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述对接站(20)与所述MES(14)之间的通信通过WLAN进行。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中，所述方法(36)具有以下方法步骤：
D)通过由所述MES(14)控制的无人驾驶运输车辆(16)提取所述工件架(18，18a，b)。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述工件架(18，18a，b)的提取通过到所述MES(14)中的记录自动地引发。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其中，在所述MES(14)中执行关于所述工件架(18，18a，b)的装载的合理性分析。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，其中，所述MES(14)根据被记录的工件架(18，18a，b)更改预订被存放在所述工件架(18，18a，b)上的工件(12)和/或在生产站的机床(38)上加载加工程序。
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