DE102006002648A1

DE102006002648A1 - Steuermodul mit einer Bedienoberfläche für eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102006002648A1
Application number: DE200610002648
Authority: DE
Inventors: Thomas Schoebel-Theuer
Original assignee: Schobel-Theuer Thomas Dr
Current assignee: Schobel-Theuer Thomas Dr
Priority date: 2006-01-19
Filing date: 2006-01-19
Publication date: 2007-08-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuermodul (33) für eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung (10) zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken (11, 12, 13), wobei die Oberflächenbehandlungsvorrichtung (10) mindestens eine Transporteinrichtung (21, 22, 23) zum Transport mindestens einer mindestens ein zu behandelndes Werkstück enthaltenden Werkstückanordnung (17, 18, 19) zwischen Stationen (S0-S6) zur Durchführung von Behandlungsschritten an den Werkstücken aufweist. Bei dem Steuermodul (33) ist vorgesehen, es eine Bedienoberfläche (48) zur Zuordnung von Prozessparametern (51, 52) zu einer jeweiligen Werkstückanordnung (17, 18, 19) aufweist, und dass die Prozessparameter (51, 52) eine Reihenfolge der Behandlungsschritte, eine dem jeweiligen Behandlungsschritt zugeordnete Soll-Behandlungszeit (BZ) und mindestens eine Bewertungszahl (PV, PVB) zu einer Bewertung einer Überschreitung und/oder Unterschreitung der Soll-Behandlungszeit (BZ) umfassen, und dass es Steuermittel (57) zur Steuerung der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (10) anhand der Prozessparameter (51, 52) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuermodul für eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken, wobei die Oberflächenbehandlungsvorrichtung mindestens eine Transporteinrichtung zum Transport mindestens einer mindestens ein zu behandelndes Werkstück enthaltenden Werkstückanordnung zwischen Stationen zur Durchführung von Behandlungsschritten an den Werkstücken aufweist.
Das bekannte Steuermodul ist statisch programmiert, d.h. die für die einzelnen Behandlungsschritte, die an den Stationen durchgeführt werden, sind als Positionierbewegungen, d.h. Fahrvorgänge, Hebevorgänge oder dergleichen, zur Ansteuerung der Transporteinrichtungen programmiert. Die Transportvorrichtungen fahren statische Ablaufsteuerungsprogramme, z.B. Schrittkettenprogramme, ab, bei denen Prozessparameter zu Behandlung der Werkstücke, beispielsweise eine Reihenfolge der Behandlungsstationen, eine Behandlungszeit an den Behandlungsstationen oder dergleichen, berücksichtigt sind. Die Oberflächenbehandlungsvorrichtung arbeitet in einem im wesentlichen unflexiblen Taktbetrieb.

Beispielsweise ist aus der DE OS 23 43 229 ein in einem Taktbetrieb arbeitende Tauchlackieranlage bekannt.

Eine Anpassung des bekannten Steuermoduls an andere Werkstücktypen oder Werkstückmengen ist schwierig. Die bekannte Programmierung orientiert sich an den Transporteinrichtungen bzw. an deren Positionierbewegungen, nicht jedoch an der Behandlung, die für ein jeweiliges Werkstück erforderlich ist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuermodul für eine Behandlungsvorrichtung bereitzustellen, bei dem der Oberflächenbehandlungsvorgang an den Werkstücken leicht einstellbar bzw. parametrierbar ist.

Zur Lösung der Aufgabe ist bei dem Steuermodul vorgesehen, dass es eine Bedienoberfläche zur Eingabe von Prozessparametern für die zu behandelnden Werkstücke aufweist, und dass die Prozessparameter eine Reihenfolge der Behandlungsschritte, eine dem jeweiligen Behandlungsschritt zugeordnete Soll-Behandlungszeit und mindestens eine Bewertungszahl zu einer Bewertung einer Überschreitung und/oder Unterschreitung der Soll-Behandlungszeit umfassen, und dass es Steuermittel zur Steuerung der Oberflächenbehandlungsvorrichtung anhand der Prozessparameter aufweist. Die Bedienoberfläche ist zweckmäßigerweise grafisch.

Die erfindungsgemäße Parametrierung orientiert sich an den Werkstücken bzw. an den Werkstückanordnungen, die jeweils mindestens ein Werkstück enthalten. Die Prozessparameter werden den Werkstücken zugeordnet. Das Steuermodul bzw. dessen Steuermittel steuern die Oberflächenbehandlungsvorrichtung anhand der Prozessparameter.

Die Behandlungsschritte oder die Stationen sind beispielsweise für eine Lackierung, insbesondere eine Tauchlackierung, z.B. eine elektrophoretische Tauchlackierung, beispielsweise anaphoretische Tauchlackierung (ATL) und/oder kataphoretische Tauchlackierung (KTL), eine Entfettung, ein Ätzen, eine galvanische Oberflächenbehandlung, ein Spülen oder Trocknen oder dergleichen der Werkstücke vorgesehen.

In der Oberflächenbehandlungsvorrichtung sind zweckmäßigerweise mehrere, d.h. mindestens zwei Werkstückanordnungen gleichzeitig behandelbar. "Gleichzeitig" heißt beispielsweise, dass die Werkstückanordnungen an unterschiedlichen Stationen der Oberflächenbehandlungsanlage behandelt werden. Prinzipiell denkbar ist es auch, dass eine Station für eine gleichzeitige Oberflächenbehandlung mehrerer Werkstückanordnungen ausgelegt ist, beispielsweise ein Tauchbecken aufweist, in dem zwei oder mehrere Werkstückanordnungen zugleich positioniert werden können.

Die Transporteinrichtungen sind beispielsweise so steuerbar und/oder so geführt, dass sie bei einem Transport der Werkstückanordnung von einer Station zu einer weiteren Station miteinander kollidieren können. Beispielsweise sind die Transporteinrichtungen an einer gemeinsamen Linearführung angeordnet.

An der Bedienoberfläche sind die Prozessparameter jeweils einer Werkstücksorte von Werkstücken vorteilhaft zuordenbar. Beispielsweise sind an der Bedienoberfläche Prozessparameter für die Werkstücksorten Aluminium, Stahl, Edelstahl oder dergleichen parametrierbar und den jeweiligen Werkstücken bzw. Werkstückanordnungen zuordenbar. Es ist auch möglich, dass für dieselbe Werkstücksorte unterschiedliche Behandlungsprozesse mit Hilfe der Prozessparameter definiert werden, beispielsweise Stahlbeschichtung mit unterschiedlichen Farben oder dergleichen.

An der Bedienoberfläche ist zweckmäßigerweise zu einem Behandlungsschritt ein nachfolgender Behandlungsschritt und/oder eine Station zur Ausführung eines nachfolgenden Behandlungsschritts parametrierbar.

Eine Werkstückanordnung ist an der Bedienoberfläche zweckmäßigerweise einer Werkstück-Sorte zuordenbar. Das Steuermodul wählt die der gewählten Werkstück-Sorte zugeordneten Prozessparameter beispielsweise aus einem Speicher aus und ordnet sie gemäß der ausgewählten Werkstück-Sorte der Werkstückanordnung zu. Es versteht sich, dass auch eine automatische Zuordnung einer Werkstück-Sorte zu einer Werkstückanordnung möglich ist, beispielsweise wenn ein Kennzeichner an den Werkstücken oder einem Transportgestell zum Transport der Werkstückanordnung angebracht ist. Bei dem Kennzeichner handelt es sich beispielsweise um eine optische Markierung (Strichcode, Matrixcode oder dergleichen) oder einen RFID-Chip (RFID = Radio Frequency IDentification).

An der Bedienoberfläche ist zweckmäßigerweise eine Eingabetabelle für die einem jeweiligen Behandlungsschritt zugeordneten Prozessparameter anzeigbar. Die Eingabetabelle kann einen Teil einer Gesamttabelle bilden, der jeweils ein Behandlungsschritt einer Eingabetabelle zugeordnet ist. Die Gesamttabelle kann statisch sein. Es ist aber zweckmäßig, die Eingabetabelle dynamisch ergänzbar zu gestalten. Wenn weitere Behandlungsschritte erforderlich sind, wird die Gesamttabelle um eine weitere Eingabetabelle für den jeweiligen Behandlungsschritt ergänzt. Bei einem Behandlungsschritt zugeordneten Eingabetabelle ist es vorteilhaft, die Station anzugeben, an der der Behandlungsschritt durchgeführt werden soll. Es ist aber auch möglich, dass an der Eingabetabelle für den Behandlungsschritt nur der Behandlungsschritt als solcher angegeben wird, beispielsweise Tauchlackierung, Galvanisierung oder dergleichen, und dass das Steuermodul selbsttätig und automatisch eine geeignete Station zur Durchführung des Behandlungsschrittes ermittelt.

Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Bedienoberfläche zu einer dynamischen Generierung einer Liste von Eingabetabellen ausgestaltet ist. Die Eingabetabellen werden zweckmäßigerweise grafisch einander zugeordnet, wobei beispielsweise ein Pfeil von einer Eingabetabelle für einen ersten Behandlungsschritt zur einer zweiten Eingabetabelle für einen zweiten Behandlungsschritt führt.

Es ist auch möglich, bei einer Eingabetabelle den jeweils nächsten Behandlungsschritt und/oder die Station, an der der nächste Behandlungsschritt durchgeführt werden soll, anzugeben.

Die Liste der Eingabetabellen ist zweckmäßigerweise dynamisch ergänzbar, insbesondere an ihrem Ende. Es ist aber auch denkbar, dass die Liste der Eingabetabellen in einem mittleren Abschnitt ergänzt wird, beispielsweise wenn ein zusätzlicher Behandlungsschritt eingefügt werden soll. Ferner ist es zweckmäßig, dass eine Verzweigung in der Liste der Eingabetabellen möglich ist. Somit ist es beispielsweise möglich, einen zu einem ersten Behandlungsschritt alternativen zweiten Behandlungsschritt zu definieren und den beiden Behandlungsschritten jeweils eine Eingabetabelle zuzuordnen. Die Verzweigung wird zweckmäßigerweise auf einen Bedienerbefehl hin erzeugt. Bei einer Verzweigung kann es zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass das Steuermodul dynamisch überprüft, ob eine Verzweigung zur ursprünglichen Liste zurückgeführt ist. Beispielsweise kann das Steuermodul bei einem Verzweigungsschritt automatisch einen Pfeil zu einem nachfolgenden Be handlungsschritt die Liste einfügen, der den Verzweigungspfad mit einem ursprünglichen Pfad zusammenführt.

Die Oberflächenbehandlungsvorrichtung enthält zweckmäßigerweise mehrere Transporteinrichtungen, zum Beispiel eine erste und mindestens eine zweite Transporteinrichtung, zum Transport zu behandelnder Werkstücke. Ferner sind zweckmäßigerweise mindestens eine erste und eine zweite Werkstückanordnung gleichzeitig in der Oberflächenbehandlungsvorrichtung behandelbar. Zur Vermeidung von Kollisionen der Transporteinrichtungen, die beispielsweise an einer gemeinsamen Führung geführt sind oder prinzipiell so steuerbar sind, dass sie miteinander kollidieren können, wird zweckmäßigerweise von dem Steuermodul vermieden. Dazu hat das Steuermodul vorteilhafterweise Erfassungsmittel zur Erfassung aktueller Positionen der Transporteinrichtungen innerhalb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung. Positionserfassungsmittel senden die Positionen an die Erfassungsmittel des Steuermoduls. Die Steuermittel sind zweckmäßigerweise zur Ermittlung von möglichen Bewegungsabläufen der Transporteinrichtungen zum Transport der ersten und mindestens zweiten Werkstückanordnung gemäß der ersten und zweiten Prozessparameter ausgehend von aktuellen Positionen der jeweiligen Transporteinrichtungen anhand einer Simulation ausgestaltet, bei der Positionierbewegungen der Transporteinrichtungen und dafür benötigten Zeiten ermittelt werden. Die Steuermittel bewerten die möglichen Bewegungsabläufe anhand der mindestens einen Bewertungszahl und steuern die Transporteinrichtung gemäß demjenigen Bewegungsablauf an, der die günstigste Bewertung insgesamt aufweist. Auf diese Weise werden die Werkstücke in der Oberflächenbehandlungsvorrichtung optimal bearbeitet, d.h. an den einzelnen Behandlungsschritten sind optimale Behandlungszeiten rea lisierbar. Kollisionen der Transporteinrichtungen werden vermieden.

Das erfindungsgemäße Steuermodul kann ganz oder teilweise in Hardware oder ganz oder teilweise in Software realisiert sein. Beispielsweise handelt es sich beim dem Steuermodul um eine Software, die von einem Prozessor der Oberflächenbehandlungsvorrichtung ausführbar ist. Zweckmäßigerweise ist das Steuermodul, wenn es als Software realisiert ist, auf einem Speichermittel gespeichert, beispielsweise einem Halbleiterspeicher (Flash, ROM etc.) und/oder optischen und/oder magnetischen Speicher (Kompaktdisk oder dergleichen).

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsvorrichtung,
2 eine Simulationstabelle, die ein Steuermodul der Oberflächenbehandlungsvorrichtung gemäß 1 erzeugt,
3 eine erste und eine zweite Liste mit Eingabetabellen, die die Prozessparameter für einen Oberflächenbehandlungsvorgang repräsentieren, der in der Simulationstabelle gemäß 2 simuliert ist und durch die Oberflächenbehandlungsvorrichtung gemäß 1 durchgeführt wird,
4 eine Bedienoberfläche einer Steuereinrichtung gemäß 1, an der ein Steuermodul der Steuereinrichtung eine dynamische Liste mit Eingabetabellen anzeigt, in denen jeweils Prozessparameter für einen Behandlungsschritt der an den Stationen der Oberflächenbehandlungsvorrichtung gemäß 1 eingebbar sind,
5 einen Entscheidungsbaum entsprechend der Simulationstabelle von 2,
6 ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäß durchgeführten Verfahrens, und
7 eine schematische Prozessverfolgung in einem Speicher des Steuermoduls.
Eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 ist beispielsweise eine kataphoretische Tauchlackieranlage, in der Werkstücke 11, 12, 13 eines ersten, eines zweiten und eines dritten Typs 14, 15, 16. Die Werkstücke 11, 12, 13 sind beispielsweise Kolbenringe, Kochtöpfe, Besteckteile oder sonstige Werkstücke, deren Oberflächen zu behandeln sind.
Die Werkstücke 11, 12, 13 sind zu Werkstückanordnungen 17, 18, 19 gruppiert. Die Werkstückanordnungen 17, 18, 19 sind beispielsweise in oder an Transportgestellen 20 angeordnet, zum Beispiel Körben, Paletten oder dergleichen. Bei den Werkstücken 11, 12, 13 handelt es sich z.B. um metallische Werkstücke oder Werkstücke aus Kunststoff, die in der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 oberflächenbehandelt werden, d.h. beispielsweise mit einer Lackierschicht versehen werden, galvanisiert werden oder dergleichen.
Transporteinrichtungen 21, 22, 23 dienen zum Transport der Werkstückanordnungen 17, 18, 19 innerhalb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 zwischen Stationen S0–S6 der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10. Die Transporteinrichtungen 21, 22, 23 werden durch eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung 30 zur Steuerung der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 gesteuert.
Die Station S0 ist beispielsweise eine Bereitstellungsstation zur Bereitstellung von zu behandelnden Werkstücken 11', 11, 12, 13 und/oder eine Ablagestation zur Ablage der Werkstücke 11, 12, 13 nach deren Behandlung in der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10. Die Stationen S1–S6 sind für eine chemische, insbesondere eine elektrochemische Behandlung der Werkstücke 11, 12, 13 vorgesehen. Die Stationen S1–S6 enthalten Becken 24 mit Behandlungsflüssigkeiten 25, beispielsweise Spülflüssigkeiten, Lacken oder dergleichen zur Oberflächenbehandlung der Werkstücke 11, 12 und 13. Prinzipiell möglich ist es auch, dass beispielsweise an einer der Stationen S1–S6 die Werkstücke 11, 12, 13 pulverbeschichtet werden oder in einer sonstigen Weise oberflächenbehandelt werden.
Die Transporteinrichtungen 21, 22, 23 sind Fahrgeräte, die an einer Führung 26, beispielsweise einer Linearführung, die beispielsweise Schienen enthält, geführt sind. Beispielsweise fahren die Transporteinrichtungen 21 bis 23 mit Rädern 27 auf der Führung 26. Die Führung 26 bildet eine gemeinsame Führung für die Transporteinrichtungen 21 bis 23, so dass diese bei Positionierbewegungen entlang der Führung 26 miteinander kollidieren können. Die Transporteinrichtungen 21 bis 23 sind mittels Antrieben 28, die auf die Räder 27 wirken, antreibbar.
Mittels Hebeeinrichtungen 29 können die Transporteinrichtungen 21, 22, 23 die Transportgestelle 20 ergreifen und aus den Becken 24 herausheben oder in die Becken 24 absenken. An Hebearmen 31 der Hebeeinrichtungen 29 sind beispielsweise Haken, Magnete, Vakuumgreifer oder sonstige Greifmittel vorhan den, um die Transportgestelle 20 zu ergreifen und abzulegen. Die Hebearme 31 sind vertikal verstellbar und beispielsweise an Führungen 32 der Hebeeinrichtungen 29 geführt und durch nicht dargestellte Antriebe antreibbar.
Die Steuereinrichtung 30 ist beispielsweise ein Personalcomputer, der mit einem erfindungsgemäßen Steuermodul 33 ausgestattet ist. Das Steuermodul 33 ist beispielsweise in einem Speicher 34 der Steuereinrichtung 30 gespeichert und enthält Programmcode, der durch einen Prozessor 35 der Steuereinrichtung 30 ausführbar ist. Die Steuereinrichtung 30 könnte prinzipiell eine Steuereinrichtung sein, die unmittelbar Steuerbefehle an die Transporteinrichtung 21, 22, 23 bzw. deren Antriebe 28 sowie die nicht dargestellten Antriebe für die Hebeeinrichtung 29 sendet. Im vorliegenden Fall ist jedoch eine unterlagerte Steuerung 36 vorgesehen, beispielsweise eine speicherprogrammierbare Steuerung oder dergleichen, die über eine Verbindung 38 mit der Steuereinrichtung 30 gekoppelt ist. Denkbar ist es, dass die Steuereinrichtung 30 ein Softwaremodul umfasst, das die Funktionen der unterlagerten Steuerung 36 ausführt, oder das Steuermodul 33 Funktionen aufweist, die der unterlagerten Steuerung 36 entsprechen.
Das Steuermodul 33 erzeugt beispielsweise logische Fahrbefehle 37, die die Steuereinrichtung 30 auf der Verbindung 38 an die unterlagerte Steuerung 36 übermittelt. Logische Fahrbefehle sind beispielsweise „Fahre Transporteinrichtung 21 von Station S1 zu Station S3". Die unterlagerte Steuerung 36 bildet aus den Fahrbefehlen 37 Fahrbefehle 39 und übermittelt diese an die Transporteinrichtungen 21, 22, 23 über eine drahtlose oder drahtgebundene Verbindung 40. Die Verbindung 40 führt beispielsweise über Stromschienen, Leiterbahnen, Schienen oder dergleichen der Führung 26. Die Fahrbefehle 39 sind beispielsweise digitale Befehle, Betriebsströme und/oder Betriebsspannungen für die Antriebe 28 oder dergleichen.
Denkbar ist es auch, dass die Steuereinrichtung 30 dynamische Fahrbefehle an die Transporteinrichtungen 21 bis 23 sendet, beispielsweise „beschleunige, bremse" oder dergleichen.
Die Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 enthält ferner Positionserfassungsmittel 41 zur Übermittlung aktueller Positionen der Transporteinrichtungen 21, 22, 23 und/oder der Werkstückanordnungen 17, 18, 19 und/oder sonstiger beweglicher Teile, die sich innerhalb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 befinden. Die Positionserfassungsmittel 41 enthalten beispielsweise Inkrementalgeber 42 an den Transporteinrichtungen 21, 22, 23. Es könnten aber auch Inkrementalgeber beispielsweise an der Führung 26 vorgesehen sein. Ferner könnten die Positionserfassungsmittel 41 sogenannte Initiatoren umfassen. Die Inkrementalgeber 42 übermitteln Positionswerte 43 an die unterlagerte Steuerung 36, die auf deren Basis Positionswerte 44, die aktuelle Ist-Positionen der Transporteinrichtungen 21, 22, 23 repräsentieren, an die Steuereinrichtung 30 übermittelt. Erfassungsmittel 45 des Steuermoduls 33, z.B. Schnittstellenkarten, Programmfunktionen oder dergleichen, erfassen die Positionswerte 44. Die Positionswerte 43 können absolute oder relative Positionswerte sein. Die unterlagerte Steuerung 36 und/oder das Steuermodul 33 können auch eine in Software realisierte Positionserfassung durchführen und z.B., wenn sie einen Fahrbefehl gesendet haben und darauf ein Positionssignal erhalten, aus der Kombination des Fahrbefehls (z.B "Fahre rechts") und dem insbesondere binären Positionssignal, das z.B. ein nächstfolgender Initiator sendet, die Position der Transporteinrichtung 21, 22, 23 ermitteln.
Ferner können die Positionserfassungsmittel 41 auch beispielsweise eine über eine Leitungsverbindung 76 mit der Steuereinrichtung 30 verbundene Kamera 46 und/oder Sensoren 47, beispielsweise magnetische Sensoren, optische Sensoren oder dergleichen, umfassen, die beispielsweise entlang der Führung 26 angeordnet sind.
Die Bedienung der Oberflächenbeschichtungsvorrichtung 10 ist für einen Bediener 77 einfach. Die Oberflächenbeschichtungsvorrichtung 10 ist vorteilhaft über eine Bedienoberfläche 48, insbesondere eine grafische Bedienoberfläche, der Steuereinrichtung 30 bzw. des Steuermoduls 33 bedienbar. Das Steuermodul 33 nutzt zur Anzeige der Bedienoberfläche 48 Anzeigemittel 49, zum Beispiel einen Monitor, der Steuereinrichtung 30 sowie zur Erfassung von Daten Eingabemittel 50, beispielsweise eine Tastatur, eine Maus oder dergleichen.
Die Bedienoberfläche 48 könnte auch durch mindestens einen von der Steuereinrichtung 30 abgesetzten Rechner 90, z.B. einen Client, insbesondere einen mobilen Rechner, dargestellt werden, der z.B. über eine OPC-Schnittstelle (OPC = OLE for Process Control) mit der Steuereinrichtung 30, kommuniziert, die dann z.B. den Server bildet.
Zunächst definiert der Bediener 77 Prozessparameter für eine Behandlung der Werkstücke 11, 12, 13, beispielsweise erste Prozessparameter 51 für die Werkstückanordnung 17 und zweite Prozessparameter 52 für die zweite Werkstückanordnung 18. Die Definition der Prozessparameter 51, 52 orientiert sich an den für die Werkstücke 11, 12, 13 erforderlichen Behandlungsschritten bzw. Behandlungszeiten.
Bewegungsabläufe bzw. Positionierbewegungen der Transporteinrichtungen 21, 22, 23 zur Realisierung der Prozessparameter 51, 52 werden von dem Steuermodul 33 automatisch und selbsttätig anhand einer Simulation ermittelt.
Die Prozessparameter 51, 52 enthalten beispielsweise eine Reihenfolge von Behandlungsschritten an den Stationen S1–S6, Soll-Behandlungszeiten BZ für einen jeweiligen Behandlungsschritt, beispielsweise eine Eintauchzeit in die Becken 24 an einer jeweiligen Station S1–S6 sowie mindestens eine Bewertungszahl PV, PVB zu einer Bewertung einer Über- oder Unterschreitung der Sollbehandlungszeit BZ.
Die bei der Oberflächenbeschichtungsvorrichtung 10 definierbaren Prozessparameter 51, 52 enthalten ferner vorteilhaft eine Kann-Behandlungszeit oder Verlängerungszeit VZ. Wenn für die Kann-Behandlungszeit VZ ein Wert größer Null definiert ist, können die jeweiligen Werkstücke 11, 12, 13 länger in einem der Becken 24 verbleiben, ohne dass es zu wesentlichen Qualitätseinbußen bei der Oberflächenbehandlung kommt.
Zwar dürfen die Werkstücke 11, 12, 13 zumindest teilweise um die Kann-Behandlungszeit VZ länger als die Soll-Behandlungszeit BZ in einem jeweiligen Becken 24 verbleiben. Während dieser verlängerten Gesamt-Behandlungszeit kommt es jedoch möglicherweise zu Qualitätseinbußen. In Abhängigkeit von der Qualitätsveränderung wird zweckmäßigerweise die Bewertungszahl PV vergeben. Beispielsweise ist die Bewertungszahl PV Null oder klein, wenn keine oder nur eine geringe Qualitätsbeeinträchtigung während der Kann-Behandlungszeit VZ eintritt. Ist jedoch eine große Qualitätsbeeinträchtigung zu erwarten, beispielsweise wenn während der Verlängerungszeit bzw. Kann-Behandlungszeit VZ Korrosion an einem der Werkstücke 11, 12, 13 eintritt, wird die Bewertungszahl PV zweckmäßigerweise größer gewählt.
Wird nicht nur die Soll-Behandlungszeit BZ überschritten, sondern zusätzlich auch die Kann-Behandlungszeit VZ, wird die Bewertungszahl PVB relevant. Die Bewertungszahl PVB wirkt beispielsweise wie Strafpunkte, die bei einer erheblichen Überschreitung oder Unterschreitung einer Behandlungszeit wirksam werden. Wenn beispielsweise an einer Station S1–S6 eine Tauchlackierung, insbesondere eine kataphoretische Tauchlackierung stattfindet, wird beispielsweise die auf die Werkstücke 11, 12, 13 aufgetragene Lackschicht zu dick.
Ferner ist im Rahmen der Prozessparameter 51, 52 eine Verbleibezeit oder Abtropfzeit AZ definierbar. Während der Verbleibezeit AZ sind die jeweiligen Werkstückanordnungen 17, 18 von den Transporteinrichtungen 21, 22, 23 angehoben und bereits oberhalb der Becken 24. Eventuell an der Oberfläche der Werkstücke 11, 12, 13 befindliche Behandlungsflüssigkeiten können während der Verbleibezeit/Abtropfzeit AZ noch in die Becken 24 zurücktropfen, so dass beispielsweise Chemikalien nicht von einem Becken 24 in das nächste Becken 24 einer nächsten Station S0–S6 verschleppt wird.
Die Bewertungszahlen PV, PVB sind vorliegend auf eine Zeiteinheit der Behandlungszeiten BZ, VZ bezogen, zum Beispiel 10 Sekunden, 1 Sekunde oder dergleichen. Wenn die Bewertungszahl PV beispielsweise 1 beträgt, so wird pro überzogener oder unterschrittener 10-Sekunden-Zeiteinheit jeweils 1 Bewertungspunkt oder Strafpunkt vergeben.
Die Definition der Prozessparameter 51, 52 an der Bedienoberfläche 48 orientiert sich an den zu behandelnden Werkstücken 11, 12, 13 bzw. an den Typen 14, 15, 16 der jeweiligen Werkstücke 11, 12, 13. Dadurch wird die Definition der Prozessparameter 51, 52 sehr einfach.
Die Prozessparameter 51 für die Werkstücke 11 werden beispielsweise mit Hilfe einer dynamisch ergänzbaren Tabelle 53 erzeugt. Die Tabelle 53 enthält mehrere Teiltabellen oder Eingabetabellen 54, die einem jeweiligen Behandlungsschritt zugeordnete Prozessparameter 51 enthalten.
In der Tabelle 53 sind Behandlungsschritte S in einer Behandlungsreihenfolge 1, 2, 4 parametriert, die an den Stationen S0, S2 und S4 durchgeführt wird. In einer Reihe S sind die Stationsnummern 1, 2, 4 angegeben, an denen die jeweiligen Behandlungsschritte durchgeführt werden. In einer Reihe FS, die optional ist, sind die nachfolgenden Schritte angegeben, wobei beispielsweise auf den Behandlungsschritt 1 an der Station S1 der Behandlungsschritt 2 an der Station S2 folgt. Ein Endeindikator END signalisiert, dass ein Behandlungsvorgang für die Werkstücke 11 mit den Behandlungsschritten 1, 2 und 4 abgeschlossen ist.
Wenn die Tabelle 53 durch den Bediener 77 ergänzt werden soll, klickt er beispielsweise mit einem Mauszeiger auf den rechten Rand der Eingabetabelle 54C, so dass das Steuermodul 33 eine weitere Eingabetabelle 54D anfügt, die mit Prozessparametern bzw. Zahlenwerten für die Prozessparameter gefüllt werden kann.
Es versteht sich, dass unter dem Begriff „Eingabetabelle" nicht zwingend eine tabellarische Darstellung wie in der Zeichnung verstanden wird, sondern auch sonstige grafische Darstellungen mit Auswahlfeldern oder Einhabefeldern, beispielsweise als Dialogfenster oder dergleichen.
Ein Tabelle 55 für die zweiten Prozessparameter 52 ist zur Veranschaulichung der erfindungsgemäßen Möglichkeiten als ei ne statische Tabelle ausgestaltet. Die Tabelle 55 kann nicht dynamisch ergänzt werden.
Es versteht sich, dass bei der gewählten Darstellungsweise, bei der die Behandlungsschritte in der Tabelle 53 von links nach rechts gelesen werden, die Reihe FS optional ist.
Die Tabelle 55 enthält als Spalten dargestellte Eingabetabellen 54E, 54F, 54G, 54H bis 54L. In der Tabelle 55 sind bei den Stationen S3, S4 und S5 Behandlungsschritte angegeben, die an diesen Stationen S3, S4 und S5 ausführbar sind. Eine Endeindikator END in der Eingabetabelle 54G signalisiert, dass die Behandlung mit dem Behandlungsschritt an der Station S5 abgeschlossen ist. Die Spalten der Tabelle 55 bzw. die Eingabetabellen 54E bis 54L können zweckmäßigerweise unterhalb einer grafischen Darstellung der jeweiligen Behandlungsstationen S1 bis S6 dargestellt sein. Wenn eine Station nicht genutzt wird, sind bei der jeweils zugeordneten Eingabetabelle 54K bis 54L z.B. die Prozessparameter 52 jeweils "0".
Nachdem die Erfassungsmittel 45 die Prozessparameter 51, 52 in einem Schritt ST1 erfasst haben, kann der Bediener 77 beispielsweise durch Druck auf ein symbolisch an den Anzeigemitteln 49 dargestellte Taste 56 den automatischen Betrieb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 starten. Das Steuermodul 33 ermittelt dann zunächst mit Hilfe von Steuermitteln 57, beispielsweise einer Programmfunktion des Steuermoduls 33, anhand einer Simulation geeignete Bewegungsabläufe der Transporteinrichtungen 21, 22 zum Transport der Werkstückanordnungen 17, 18 gemäß der ersten und zweiten Prozessparameter 51, 52 ausgehend von den aktuellen Positionen der Transporteinrichtungen 21, 22 und 23.
In einer Tabelle 58 ist eine solche Simulation teilweise dargestellt. Zur Vereinfachung der nachfolgenden Erläuterungen sind die Prozessparameter 51, 52 für die Behandlungsschritte 1 und 2 bzw. 3 und 4 verhältnismäßig einfach gewählt, d.h. die Kann-Behandlungszeit/Verlängerungszeit VZ, die Verbleibezeit/Abtropfzeit AZ und die Bewertungszahl PV für die Kann-Behandlungszeit VZ sind jeweils Null für die Schritte 1 und 2.
Zu einem Zeitpunkt T = 0 beginnen die Steuermittel 57 mit der Simulation der Bewegungsabläufe. Die Transporteinrichtungen 21, 22 sind zu diesem Zeitpunkt an den Stationen S1 und S2 positioniert. Bei T = 0 befindet sich die Werkstückanordnung 17 z.B. bereits 30 Sekunden im Becken 24 der Station S1. Dies entspricht der in der Eingabetabelle 54A parametrierten Soll-Behandlungszeit BZ. Die Werkstücke 18 sind im Becken 24 der Station 3 bereits 60 Sekunden in Behandlung.
Gemäß den Eingabetabellen 54A, 54E müssen die Werkstückanordnung 17, 18 mit Hilfe der Transporteinrichtungen 21, 22 oder 23 bei T = 0, d.h. zu einem gewünschten Austrittszeitpunkt ta = 0, die Becken 24 an den Stationen S1 und S3 verlassen und zur nächsten Station S2 und S4 transportiert werden.
Die Simulation gemäß der Tabelle 58 zeigt die verschiedenen Alternativen auf, die die Steuermittel 57 simulieren. Der Startzeitpunkt T = 0 ist in einer Reihe E0-0 der Tabelle 58 angegeben.
In einer Reihe E1-1 wird nun eine erste mögliche Positionierbewegung simuliert. Beispielsweise kann die Transporteinrichtung 21 die Werkstückanordnung 17 von der Station S1 zur Station S2 bringen, wenn gleichzeitig die Transporteinrichtung 22 von der Station S2 weg fährt und der Transporteinrichtung 21 im Rahmen einer Verschiebeoperation Platz macht. Die Transporteinrichtung 21 hebt das Transportgestell 20 mit der Werkstückanordnung 17 aus dem Becken 24 an der Station heraus und fördert zu der Station S2, wo die Werkstückanordnung 17 zu einer Eintrittszeit bzw. Positionier-Endezeit te = 10 (z.B. 10 Sekunden) in das Becken 24 eintaucht. Eine Transportfahrt, d.h. eine beladene Fahrt einer jeweiligen Transporteinrichtung 21, 22, 23 ist in der Tabelle 58 durch einen Pfeil in dicken Linien (Legende „Voll") angegeben. Der Endzeitpunkt der Positionierbewegung einer jeweiligen Transporteinrichtung 21, 22 ist mit "te" bezeichnet.
Zugleich wird für die Verschiebeoperation der Transporteinrichtung 22 von der Station S2–S3 vereinfacht eine Positionier-Endezeit te = 10 angesetzt. In der Tabelle 58 sind Verschiebefahrten, bei denen eine Transporteinrichtung 21, 22, 23 einer zweiten Transporteinrichtung 21, 22, 23 ausweicht mit einem Doppelpfeil angegeben (Legende „push").
Eine Leer-Fahrt einer Transporteinrichtung 21, 22, 23 ist durch einen dünnen, einfachen Pfeil angedeutet (Legende „leer").
Für eine beladene Fahrt, eine Leer-Fahrt oder eine Verschiebeoperation von einer Station S0–S6 zur nächsten Station ist bei den Transporteinrichtungen 21, 22, 23 zur Vereinfachung der Erläuterungen immer eine Zeit t = 10 Sekunden veranschlagt. Bei einer Variante sind die Steuermittel 57 allerdings vorteilhaft für eine Simulation unterschiedlicher Fahrzeiten ausgestaltet. Die Steuermittel 57 können für eine Fahrt unter Last bzw. eine beladene Fahrt z.B. eine längere Fahrzeit ansetzen, als für eine Fahrt ohne einen vorherigen Hebe- oder Absenkvorgang der Hebeeinrichtungen 29.
Bei einer Alternative E1-2 zur Positionierbewegung E1-1 bleibt die Transporteinrichtung 21 an der Station S1. Die Transporteinrichtung 22 fährt leer zur Station S3, nimmt die Werkstückanordnung 18 auf und fördert sie zur Station S4 weiter. Weil allerdings die Werkstückanordnung 18 nicht zum in Klammern bei S3 angegebenen Austrittszeitpunkt ta = 10, sondern zehn Sekunden zu spät aus dem Becken 24 an der Station S3 herausgefördert wird, da die Transporteinrichtung 22 zunächst zur Station S3 fahren musste, wird für die benötigte Zeiteinheit (10 Sekunden) die Bewertungszahl PVB = 1 wirksam. Somit wird in der Spalte VAL der Wert 1 für die Alternative E1-2 eingetragen.
Bei einer Alternative E1-3 fährt die Transporteinrichtung 21 zunächst unbeladen zur Station 3 und holt dort die Werkstückanordnung 18 aus dem Becken 24 und fördert die Werkstückanordnung 18 weiter zur Station 4. Dabei sind insgesamt 30 Sekunden (te = 30) erforderlich. Somit gelangt die Werkstückanordnung 18 insgesamt 20 Sekunden zu spät in das Becken 24 der Station 4 (te = 30), so dass insgesamt der Wert VAL 2 beträgt. In der Spalte für die Transporteinrichtung 22 ist ferner eine Verschiebeoperation von Station S1–S5 dargestellt, wofür ebenfalls eine Zeit te = 30 erforderlich ist.
In einer Alternative E2-1.1 wird die Alternative E1-1 in einer ersten Variante, in einer Alternative E2-1.2 in einer zweiten Variante weitergeführt.
Bei der Alternative E2-1.2 macht die Transporteinrichtung 22 für die Transporteinrichtung 21 Platz und fährt unbeladen/leer innerhalb von te = 30 Sekunden von Station S3–S5 im Rahmen einer Verschiebeoperation. Somit kann die Transporteinrichtung 21 leer von der Station S2 zur Station S3 fahren, dort die Werkstückanordnung 18 aufnehmen und zur Sta tion S4 weiter fördern. Die Werkstückanordnung 18 kommt somit insgesamt 20 Sekunden (ts = 30) zu spät im Becken 24 der Station S4 an, was zu einer kumulierten Bewertung VAL = 2 führt.
Bei der Alternative E2-1.2 sieht die Situation besser aus. Die Werkstückanordnung 17 war in der Alternative E1-1 bereits rechtzeitig in das Becken 24 der Station S2 gelangt. Dort bleibt die Transporteinrichtung 21 stehen. Die Transporteinrichtung 22 hingegen fördert in einer Transportfahrt von der Station S3 zur Station S4 während einer Fahrzeit te = 20 die Werkstückanordnung 18 zur Station S4. Die Werkstückanordnung 18 wurde insgesamt 10 Sekunden (ta = 10) zu spät aus dem Becken 24 an der Station S3 heraus gefördert, was zu einer Bewertung VAL = 1 führt.
In Fortführung der Alternative E1-2 simulieren die Steuermittel 57 eine Variante E2-2.1, bei der die Transporteinrichtung 22 an der Station 4 bleibt und die Transporteinrichtung 21 die Werkstückanordnung 17 von der Station S1 zur Station S2 weiter fördert. Die kumulierte Bewertung VAL beträgt in diesem Fall 1.
In einer Alternative E2-3.1, die die Alternative E1-3 fortführt, bleibt die Transporteinrichtung 22 an der Station 5, während die Transporteinrichtung 21 zunächst leer von der Station S4 zur Station S1 fährt, dort die Werkstückanordnung 17 aufnimmt und sie zur Station S2 weiter fördert. Die kumulierte Bewertung VAL beträgt in diesem Fall 8.
Die Tabelle 58 lässt sich auch in einem Entscheidungsbaum 59 darstellen. Äste 60 des Entscheidungsbaums 59 bedeuten dabei jeweils eine Positionierbewegung einer Transporteinrichtung 21, 22, 23. Der Entscheidungsbaum 59 hat beispielsweise Verzweigungsebenen E0, E1 und E2 mit Verzweigungspunkten bzw.
Endpunkten, die den Varianten E0-0, E1-1 bis E1-3 sowie E2-1.1 bis E2-3.1 entsprechen.
Der Entscheidungsbaum 59 sowie die Tabelle 58 sind aus Gründen der Vereinfachung nicht fortgeführt. Beispielsweise wird die Werkstückanordnung 17 nach der Station S2 weiter zur Station S4 gefördert. Dort soll die Werkstückanordnung 17 eine Soll-Behandlungszeit BZ = 70 bleiben. Die Werkstückanordnung 17 darf 10 Sekunden gemäß VZ = 10 länger in dem Becken 24 in der Station 4 bleiben. Wenn eine Transporteinrichtung 21, 22 oder 23 die Werkstückanordnung 18 aus dem Becken 24 herausgehoben hat, soll die Werkstückanordnung 17 noch eine Abtropfzeit AZ = 10 Sekunden über dem Becken 24 der Station S4 verbleiben.
Der Entscheidungsbaum 59 kann durch das Steuermodul 33 jeweils vollständig simuliert werden, das heißt bis alle seine Äste vollständig (in der Tiefe des Entscheidungsbaums 59) zu Ende simuliert sind. Dies kann jedoch eine unter Umständen große Rechenleistung des Prozessors 35 erfordern, oder bei sehr großen Anlagen gar unmöglich sein. Zweckmäßigerweise überprüft das Steuermodul 33 daher auch bei prinzipiell möglichen Verzweigungen des Entscheidungsbaums 59 bzw. den zugeordneten möglichen Bewegungsabläufen der Transporteinrichtungen 21–23, ob der jeweilige Bewegungsablauf vorteilhaft weiter verfolgt werden kann. Dazu führt das Steuermodul 33 sozusagen eine Zwischenbewertung des jeweiligen Bewegungsablaufs anhand der mindestens einen Bewertungszahl durch. Fällt die Bewertung im Vergleich zu anderen Bewertungen z.B. unter einen vorbestimmten Wert, schneidet das Steuermodul 33 den jeweiligen Ast des Entscheidungsbaums 59 ab (englisch: pruning). Die Breite des Entscheidungsbaums 59 wird dadurch begrenzt. Besonders zweckmäßigerweise ist es, wenn das Steuermodul 33 in jeder Verzweigungsebene E0 bis E2 (oder weiteren nicht dargestellten Verzweigungsebenen) nur die jeweils am besten bewerteten k Verzweigungspunkte weiterverfolgt, wobei k ein fester oder vorteilhaft bei dem Steuermodul 33 parametrierbarer Wert ist, z.B. k = 20.
Bei der Tabelle 58 hat sich herausgestellt, dass die Varianten E2-1.2 oder E2-2.1 insgesamt die besten Bewegungsabläufe zum Transport der Werkstückanordnungen 17, 18 gemäß der Prozessparameter 51, 52 darstellen. Dementsprechend wählen die Steuermittel 57 einen dieser beiden Bewegungsabläufe aus und steuern in einem Schritt ST3 die unterlagerte Steuerung 36 entsprechend mit Fahrbefehlen 37 zu Positionierbewegungen bzw. Bewegungsabläufen E0-0, E1-1 und E2-1.2 oder E0-0, E1-2 und E2-2.1 an.
Die Variante E2-3.1 kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn die Transporteinrichtung 22 an einer der Stationen S4, S5 oder S6 eine zeitlich wichtigere Aufgabe erfüllen muss, beispielsweise die Werkstücksanordnung 19 schnell aus einem Becken 24 an einer der Stationen S4, S5 oder S6 herausheben soll. Somit kann sich insgesamt bei einer Einbeziehung der weiteren Transporteinrichtung S23 eine andere Situation ergeben, als aus der Tabelle 58 ersichtlich.
In 4 ist eine Variante zur Erzeugung einer erfindungsgemäßen Prozessparameter-Tabelle oder Prozessparameter-Liste dargestellt. In einem Fenster 61 der Bedienoberfläche 48 sind Prozessparameter 62 im Rahmen einer Liste 63 für die Werkstückanordnung 19 und/oder den Werkstücktyp 16 definierbar.
Beispielsweise können die Werkstücke 18 zunächst an der Station S1 während einer Behandlungszeit BZ = 30 behandelt werden. Eine Eingabetabelle 54U entspricht dem Behandlungsschritt 1 an der Station S1. Sodann ist es alternativ möglich, die Werkstücke entweder an der Station S2 oder S3 für eine Behandlungszeit von jeweils 40 Sekunden weiterzubehandeln. Von der Eingabetabelle 54U verzweigen Pfeile 64, 65 zur Eingabetabelle 54V für die Station S2 bzw. den Behandlungsschritt 2 oder alternativ zu einer Eingabetabelle 54W für die Station S3. Die Liste 63 ist eine Art verzeigerte Liste. Nach den Schritten 2 oder 3 folgt ein Behandlungsschritt 4 an der Station S4, was durch eine Eingabetabelle 54X dargestellt ist. Pfeile 66, 67 führen von den Eingabetabellen 54V, 54W zur Eingabetabelle 54X. Der Bediener 77 kann die Liste 63 dynamisch ergänzen, indem er beispielsweise an die Eingabetabelle 54X eine weitere Eingabetabelle 54Y anfügt, beispielsweise durch Ergreifen und Schieben mit einer Maus der Eingabemittel 50.
Eine Prozessverfolgung der Transporteinrichtungen 21, 22, 23 ist an einem Fenster 68 der Bedienoberfläche 48 möglich. Dort ist eine symbolische Darstellung der Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 dargestellt, wobei die jeweiligen Positionen der Transporteinrichtung 21, 22, 23 bzw. der Werkstückanordnungen 17, 18, 19 zweckmäßigerweise in Echtzeit oder nahezu Echtzeit in dem Fenster 68 grafisch dargestellt werden.
Der Bediener 77 kann an der Bedienoberfläche 48 eine oder mehrere der Transporteinrichtungen 21, 22 oder 23 zwischen einem Automatik-Modus oder Manuell-Modus umschalten. Dazu klickt er beispielsweise Symbole 69, 70, 71, die die Transporteinrichtungen 21, 22, 23 repräsentieren, mit einer Maus der Eingabemittel 50 an und schaltet sie zwischen dem Manuell-Modus und dem Automatik-Modus um. In dem Manuell-Modus sind die Transporteinrichtungen 21, 22, 23 manuell steuerbar. Beispielsweise kann der Bediener 77 eine Transporteinrichtung 21 bis 23 an eine gewünschte Station bzw. eine symbolische Darstellung der Station S0–S6 mit der Maus verschieben oder durch Eingabe einer Zahleneingabe für die jeweilige Station S0–S6 positionieren.
Die Prozessparameter 51, 52, 62 werden zweckmäßigerweise in dem Speicher 34 gespeichert. Wenn ein Transportgestell 20 an der Station S0 zur Behandlung durch die Oberflächenbehandlungsvorrichtung 10 bereit gestellt wird, liest beispielsweise ein Lesegerät 72 einen Kennzeichner 73 an einem jeweiligen Transportgestell 20 aus. Der Kennzeichner 73 ist beispielsweise ein RFID-Chip. Das Lesegerät 72 übermittelt die Daten des Kennzeichners 73 zweckmäßigerweise drahtlos an die Steuereinrichtung 30 bzw. das Steuermodul 33. Das Steuermodul 33 wählt dann aus dem Speicher 34 die geeigneten Prozessparameter 51, 52 oder 62 aus, die den in dem Transportgestell 20 enthaltenen Werkstücken 11, 12 oder 13 zugeordnet sind.
Eine Prozessverfolgung der Werkstückanordnungen 17, 18, 19 kann zweckmäßigerweise folgendermaßen ausgestaltet sein. Das Steuermodul 33 stellt z.B. Speicherbereiche SP21–SP23 und SP0–SP6 für die Transporteinrichtungen 21–23 und die Stationen S0–S6 bereit. Wenn sich z.B. die Werkstückanordnung 17 an der Station S0 befindet, die einen Startplatz bildet, schreibt das Steuermodul 33 der Werkstückanordnung 17 zugeordnete Daten 78, z.B. einen Typkennzeichner TY = 14, eine Transportgestellnummer TGN = 30 und einen Temperaturwert TEMP = 0 in den Speicherbereich SP0. Anhand der Positionswerte 44 ermittelt das Steuermodul 33 die Positionierbewegungen der Transporteinrichtungen 21–23. Entsprechend dieser Positionierbewegungen übermittelt das Steuermodul 33 die Daten 78 aus dem Speicherbereich SP0 der Station S0 in den Speicherbereich SP21 der Transporteinrichtung 21, wenn die Transporteinrichtung 21 die jeweilige Werkstückanordnung 17 von der Station S0 entnimmt und gibt den Speicherbereich SP0 frei, beispielsweise durch Löschen der Zahlenwerte für TY, TEMP und TGN, wie z.B. in einem Speicherbereich SP2 der momentan leeren Station S2. Wenn die Transporteinrichtung 21 die jeweilige Werkstückanordnung 17 an der Folge-Station S1 ablegt, übermittelt das Steuermodul 33 die Daten 78 aus dem Speicherbereich SP21 der Transporteinrichtung 21 in den Speicherbereich der Folge-Station SP1 und gibt den Speicherbereich SP21 der Transporteinrichtung 21 frei. Dasselbe führt das Steuermodul 33 auch für die den Werkstückanordnungen 18 und 19 zugeordnete Daten 79 und 80 durch.

Claims

Steuermodul für eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung (10) zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken (11, 12, 13), wobei die Oberflächenbehandlungsvorrichtung (10) mindestens eine Transporteinrichtung (21, 22, 23) zum Transport mindestens einer mindestens ein zu behandelndes Werkstück (11, 12, 13) enthaltenden Werkstückanordnung (17, 18, 19) zwischen Stationen (S0–S6) zur Durchführung von Behandlungsschritten an den Werkstücken aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Bedienoberfläche (48) zur Zuordnung von Prozessparametern (51, 52) zu einer jeweiligen Werkstückanordnung (17, 18, 19) aufweist, und dass die Prozessparameter (51, 52) eine Reihenfolge der Behandlungsschritte, eine dem jeweiligen Behandlungsschritt zugeordnete Soll-Behandlungszeit (BZ) und mindestens eine Bewertungszahl (PV, PVB) zu einer Bewertung einer Überschreitung und/oder Unterschreitung der Soll-Behandlungszeit (BZ) umfassen, und dass es Steuermittel (57) zur Steuerung der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (10) anhand der Prozessparameter (51, 52) aufweist.
Steuermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienoberfläche (48) grafisch ist.
Steuermodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessparameter (51, 52) an der Bedienoberflä che (48) jeweils einem Werkstück-Typ von Werkstücken zuordenbar sind.
Steuermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer Werkstückanordnung (17, 18, 19) an der Bedienoberfläche (48) ein Werkstück-Typ zuordenbar ist, und dass das Steuermodul (33) die Prozessparameter (51, 52) des gewählten Werkstück-Typs der Werkstückanordnung (17, 18, 19) oder einem Transportgestell (20) zum Transport der Werkstückanordnung (17, 18, 19) zuordnet.
Steuermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienoberfläche (48) zur Anzeige einer Eingabetabelle (54) für die einem jeweiligen Behandlungsschritt zugeordneten Prozessparameter (51, 52) ausgestaltet ist.
Steuermodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingabetabelle (54) eine jeweilige Station (S0–S6) zuordenbar ist.
Steuermodul nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabetabelle (54) einen Teil einer Gesamttabelle bildet, in der für jeden Behandlungsschritt jeweils eine Eingabetabelle (54) vorgesehen ist.
Steuermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu einem Behandlungsschritt, insbesondere in der Eingabetabelle (54), ein nachfolgender Behandlungsschritt und/oder eine Station (S0–S6) zur Ausführung eines nachfolgenden Behandlungsschritts parametrierbar ist.
Steuermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienoberfläche (48) zur dy namischen Generierung einer Liste von Eingabetabellen (54) ausgestaltet ist.
Steuermodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabemittel die Liste der Eingabetabellen (54), insbesondere am ihrem Ende, ergänzen und/oder eine Verzweigung einfügen.
Steuermodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verzweigung mindestens einen alternativen Behandlungsschritt enthält.
Steuermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessparameter (51, 52) mindestens eine einem Behandlungsschritt zugeordnete Kann-Behandlungszeit (VZ) umfassen, die eine erlaubte verkürzte und/oder verlängerte Behandlungszeit bei einem jeweiligen Behandlungsschritt definiert.
Steuermodul nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bewertungszahl (PV, PVB) eine der Kann-Behandlungszeit (VZ) zugeordnete erste Bewertungszahl (PV) umfasst,
Steuermodul nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bewertungszahl (PV, PVB) eine einer Über- oder Unterschreitung einer Summe der Soll-Behandlungszeit (BZ) und der Kann-Behandlungszeit (VZ) zugeordnete zweite Bewertungszahl (PVB) umfasst.
Steuermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bewertungszahl (PV, PVB) ein Faktor ist, der mit einer Zeiteinheit der Über schreitung und/oder Unterschreitung der jeweiligen Behandlungszeit multipliziert wird.
Steuermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessparameter (51, 52) mindestens eine einem Behandlungsschritt zugeordnete Verbleibezeit (VZ), insbesondere eine Abtropfzeit, umfassen, bei der die Werkstücke (11, 12, 13) nach der Behandlung an der jeweiligen Station (S0–S6) vor einem Transport zu einer folgenden Station (S0–S6) bleiben.
Steuermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bewertungszahl (PV, PVB) in Abhängigkeit von einem jeweiligen Behandlungsschritt und/oder einem Werkstücktyp festlegbar ist.
Steuermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihenfolge der Behandlungsschritte durch eine Angabe der Stationsnummer (S0–S6) für den jeweiligen Behandlungsschritt festlegbar ist.
Steuermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es anhand eines Typs des jeweiligen Behandlungsschritts eine zur Durchführung des Behandlungsschritts geeignete Station (S0–S6) auswählt.
Steuermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbehandlungsvorrichtung (10) eine erste und mindestens eine zweite Transporteinrichtung (21, 22, 23) zum Transport zu behandelnder Werkstücke (11, 12, 13) aufweist, dass eine erste und mindestens eine zweite jeweils mindestens ein Werkstück (11, 12, 13) enthaltende Werkstückanordnung (17, 18, 19) gleichzeitig in der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (10) behandelbar sind, dass mindestens zwei der Transporteinrichtungen (21, 22, 23) so steuerbar und/oder so geführt sind, dass sie bei einem Transport der Werkstückanordnungen (17, 18, 19) von einer Station (S0–S6) zu einer weiteren Station (S0–S6) miteinander kollidieren können, dass die Prozessparameter (51, 52) erste und zweite Prozessparameter (51, 52) für die zu behandelnden Werkstücke (11, 12, 13) der ersten und mindestens einen zweiten Werkstückanordnung (17, 18, 19) umfassen, – dass das Steuermodul (33) Erfassungsmittel (45) zur Erfassung aktueller Positionen der Transporteinrichtungen (21, 22, 23) innerhalb der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (10), die durch Positionserfassungsmittel (41) an die Erfassungsmittel gesendet werden, aufweist, und – dass die Steuermittel (57) zur Ermittlung von möglichen Bewegungsabläufen der Transporteinrichtungen (21, 22, 23) zum Transport der ersten und der mindestens einen zweiten Werkstückanordnung (17, 18, 19) gemäß der ersten und zweiten Prozessparameter (51, 52) ausgehend von aktuellen Positionen der Transporteinrichtungen (21, 22, 23) anhand einer Simulation, bei der Positionierbewegungen der Transporteinrichtungen (21, 22, 23) und dafür benötigte Zeiten ermittelt werden, und zur Bewertung jedes möglichen Bewegungsablaufs anhand der mindestens einen Bewertungszahl (PV, PVB) ausgestaltet sind, wobei die Steuermittel (57) zum Ansteuern der Transporteinrichtungen (21, 22, 23) gemäß dem Bewegungsablauf mit der günstigsten Bewertung ausgestaltet sind.
Steuermodul nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass an der Bedienoberfläche (48) mindestens einer der Transporteinrichtungen (21, 22, 23) wahlweise ein Automatik-Modus, bei dem die Transporteinrichtung (21, 22, 23) gemäß dem Verfahren automatisch bewegt wird, oder ein Manuell-Modus für eine manuelle Steuerungsbedienung zuordenbar ist, wobei die Oberflächenbehandlungsvorrichtung (10) die jeweilige Position der Transporteinrichtung (21, 22, 23) im Manuell-Modus bei der Durchführung des Verfahrens auswertet und einen Bewegungsablauf für die übrigen, im Automatik-Modus befindlichen Transporteinrichtungen (21, 22, 23) auswählt, bei dem die Transporteinrichtungen (21, 22, 23) im Automatik-Modus ohne Kollision mit der mindestens einen im Manuell-Modus gesteuerten Transporteinrichtung (21, 22, 23) bewegt werden.
Steuermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es an der Bedienoberfläche (48) aktuelle Positionen der Transporteinrichtungen (21, 22, 23) und/oder der Werkstückanordnungen (17, 18, 19) anzeigt.
Steuermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest teilweise durch Programmcode gebildet ist, der von einem Prozessor der Oberflächenbehandlungsvorrichtung (10) ausführbar ist.
Steuermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Bestandteil einer Oberflächenbehandlungsvorrichtung (10) bildet.