DE102007005029A1 - Robot for use on locomotive workpiece carrier, has program enabling robot to process patterns or workpieces arranged on platform, and to transport patterns or workpieces to processing stations or to store on ground - Google Patents

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Abstract

The robot is placed on a locomotive workpiece carrier (7), which is displaceable on a rail system (1) with rail sections (2-6) connected with each other over a turnout (11). The carrier and the robot have own autonomous intelligence by using a program memory, in which a driving and work program is stored. The program enables the robot to process one or multiple patterns or workpieces arranged on a platform of the carrier, and to transport the patterns or the workpieces to processing stations (16-20) or to store on a stock ground.

Description

Die Erfindung betrifft einen Roboter auf einem selbstfahrenden Werkstückträger nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a robot on a self-propelled workpiece carrier according to the preamble of claim 1.

Ein Verfahren zum Betrieb eines Werkstück-Transfersystem mit einem selbstfahrenden Werkstückroboter ist mit der eigenen DE 10 2005 012 561 A1 beschrieben worden. Alle dort enthaltenen Informationen sollen vollinhaltlich vom Informationsgehalt der vorliegenden Erfindung umfasst sein. Gegenstand dieser älteren Anmeldung war, dass mindestens ein Werkstückträger auf einem Schienensystem verfahrbar war, wobei das Schienensystem in verschiedenen Ebenen und verschiedenen Bereichen angeordnet werden konnte und die verschiedenen Ebenen und Bereiche durch zugeordnete Weichen getrennt waren.A method of operating a workpiece transfer system with a self-propelled workpiece robot is with its own DE 10 2005 012 561 A1 been described. All information contained therein should be fully included in the information content of the present invention. The subject of this earlier application was that at least one workpiece carrier could be moved on a rail system, wherein the rail system could be arranged in different levels and different areas and the different levels and areas were separated by associated points.

Kern dieses Werkstück-Transfersystems war, dass die Werkstückträger eine eigene autonome Intelligenz aufwiesen. Das heißt, es ist kein Leitrechner vorhanden, der den Ablauf unterschiedlicher auf dem Schienensystem verfahrbarer Werkstückträger leitet, sonder jeder Werkstückträger hat seine eigene Intelligenz. Dies bedeutet, er hat sein eigenes Fahrprogramm und sein eigenes Bearbeitungsprogramm, welches vollkommen unabhängig von den gleichfalls auf dem gleichen Schienensystem verfahrbaren Werkstückträgern sein kann.core This workpiece transfer system was that the workpiece carrier have their own autonomous intelligence. This means, there is no host computer that runs the flow differently Guides movable workpiece carrier on the rail system, Every workpiece carrier has its own intelligence. This means he has his own driving program and his own Editing program, which is completely independent of the workpiece carriers that can also be moved on the same rail system can be.

Zu diesem Zweck sah die damalige Erfindung vor, dass an einem bestimmten Bereich jeder Werkstückträger ein Auftragsprogramm entgegennimmt, welches in digitaler Form auf einem digitalen Speicher im Werkstückträger gespeichert wurde und welches ein Grundprogramm darstellte, welches der Werkstückträger auszuführen hatte. Dieses Grundprogramm betraf beispielsweise die Verkehrsregeln auf dem genannten Schienensystem, die Geschwindigkeiten und ähnliche Grundkonfigurationen.To For this purpose, the then invention provided that at a certain Range of each workpiece carrier a job program which takes in digital form on a digital memory was stored in the workpiece carrier and which a basic program represented which the workpiece carrier had to carry out. This basic program, for example, concerned the traffic rules on said rail system, the speeds and similar basic configurations.

Erst beim Anfahren bestimmter Bearbeitungsstationen erhielt der Werkstückträger seinen genauen Auftrag, nämlich was er wo und in welcher Zeit und mit welcher Geschwindigkeit auszuführen hat.First when approaching certain processing stations received the workpiece carrier its exact mission, namely what he where and in what time and at what speed has to perform.

Ein solches Werkstück-Transfersystem hat sich bewährt und wird in großem Umfang mittlerweile eingesetzt. Der Anwendungsbereich war jedoch darauf beschränkt, dass die selbstfahrenden Werkstückträger ein Werkstück aufnahmen, gegebenenfalls dessen Bearbeitung in einer Bearbeitungsstation veranlassten und das bearbeitete Werkstück zu einer anderen Station brachten.One such workpiece transfer system has been proven and is now widely used. Of the Scope, however, was limited to that of self-propelled workpiece carrier a workpiece recordings, if necessary, processing in a processing station prompted and the machined workpiece to another Station brought.

Der Anwendungsbereich der damaligen Erfindung war deshalb begrenzt.Of the Scope of the invention at that time was therefore limited.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Werkstück-Transfersystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so weiterzubilden, dass eine vielfach erweiterte Bearbeitung von Werkstücken stattfinden kann.Of the It is therefore the object of the present invention to provide a workpiece transfer system develop the preamble of claim 1 so that a often extended machining of workpieces take place can.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.to Solution of the problem is the invention by the Technical teaching of claim 1 characterized.

Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass auf dem Werkstückträger mindestens ein Roboter befestigt ist, der einen Prüf- oder Bearbeitungskopf aufweist, und dass dem Roboter ein selbsttätig arbeitendes Bearbeitungsprogramm zugeordnet ist, welches dem Roboter ermöglicht, ein oder mehrere auf der Plattform des Werkstückträgers angeordnete Proben oder Werkstücke zu bearbeiten und in Abhängigkeit von seinem Bearbeitungsprogramm entweder zu anderen Bearbeitungsstationen zu befördern oder auf einem Lagerplatz abzulegen.essential Feature of the invention is that on the workpiece carrier at least one robot is attached to a test or Processing head, and that the robot is an automatic working Associated with a machining program which allows the robot one or more on the platform of the workpiece carrier arranged samples or workpieces to edit and in Depending on his editing program either too other processing stations or on one To deposit storage bin.

Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich der wesentliche Vorteil, dass nun erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass auf dem Werkstückträger selbst ein Prüf- oder Bearbeitungsinstrument in Form eines Roboters mitfährt, wobei nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung das Prüf- oder Bearbeitungsprogramm dieser Einheit von dem Mikroprozessor des Werkstückträgers mit Steuerungsbefehlen versorgt wird.With the given technical teaching gives the essential advantage that now according to the invention it is provided that on the workpiece carrier itself a test or machining tool in the form of a robot, according to an essential feature of the invention, the testing or machining program of this unit from the microprocessor of the workpiece carrier supplied with control commands becomes.

Damit besteht der wesentliche Vorteil, dass die autonome Intelligenz des Werkstückträgers nun dazu genutzt wird, einen auf dem Werkstückträger befestigten Roboter mit einem Steuerungs- und Prüfprogramm zu versorgen.In order to the main advantage is that the autonomous intelligence of the Workpiece carrier is now used to one attached to the workpiece carrier robot with to provide a control and test program.

Es ergibt sich damit geringer Datenverkehr auf dem Schienensystem, denn es reicht aus, an bestimmten Übergabestationen digitale Befehle an den jeweiligen Werkstückträger zu senden, der diese digitalen Befehle in seinen Mikroprozessor einspeichert und entsprechend ausführt. Es wird demzufolge sowohl das Fahrprogramm für den Werkstückträger, dessen Grundkonfiguration und Verhalten auf dem Schienensystem als auch darüber hinaus das Prüf- und Bearbeitungsprogramm des darauf montierten Roboters abgeleitet.It results in low traffic on the rail system, because it is sufficient, at certain transfer stations digital Send commands to the respective workpiece carrier, which stores these digital commands in its microprocessor and executes accordingly. It will therefore both the Travel program for the workpiece carrier, its basic configuration and behavior on the rail system as also beyond that the testing and processing program derived from the robot mounted thereon.

Es wird also ausdrücklich darauf verzichtet, dem Roboter über eine eigene Bearbeitungsstation (Ladestation) ein Bearbeitungsprogramm zuzuordnen. Dies wird alles von der autonomen Intelligenz des Werkstückträgers veranlasst.It is therefore explicitly waived, the robot over own processing station (charging station) a machining program assigned. This is all about the autonomous intelligence of the workpiece carrier causes.

Damit reicht es aus, dass nach dem Stand der Technik dem Werkstückträger übergebene digitale Steuerungsprogramm nur geringfügig zu erweitern, welches um die besagten Prüf- und Bearbeitungsroutinen erweitert wird, die den auf dem Werkstückträger montierten Roboter ansteuern und dessen Verhalten beeinflussen.Thus, it is sufficient that according to the prior art the workpiece carrier transferred digital control program to expand only slightly, which to the said test and Bearbei which controls the robot mounted on the workpiece carrier and influences its behavior.

Wie bereits schon im Stand der Technik beschrieben, hat der autonome Werkstückträger auch eine autonome Stromversorgung, die bevorzugt als hochaufladbarer Kondensator ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die Stromversorgung des Roboters von einem solchen hochaufladbaren Kondensator versorgt wird. Dies bedeutet, dass der Roboter eine eigene Stromversorgung hat oder gegebenenfalls die Stromversorgung mit dem Werkstückträger teilt, wobei diese Stromversorgung in Form von aufladbaren Kondensatoren oder dergleichen erfolgt.As already described in the prior art, has the autonomous Workpiece carrier also an autonomous power supply, which is preferably designed as a high-charging capacitor. According to the invention now provided that the power supply of the robot from one such a superchargeable capacitor is supplied. This means that the robot has its own power supply or if necessary Shares the power supply with the workpiece carrier, this power supply in the form of rechargeable capacitors or the like takes place.

Damit ist es lediglich erforderlich, von Zeit zu Zeit die mitfahrenden Stromversorgungen aufzuladen, wobei es vorgesehen sein kann, dass dem Roboter eine von dem Werkstückträger getrennte Stromversorgung im Werkstückträger zugeordnet ist.In order to it is only necessary from time to time the passengers To recharge power supplies, it may be provided that the robot a separate from the workpiece carrier power supply assigned in the workpiece carrier.

Mit der Erfindung werden also zwei unterschiedliche Konfigurationen als erfindungswesentlich beansprucht.With The invention thus become two different configurations claimed as essential to the invention.

In der ersten Ausführungsform dient der auf dem Werkstückträger befestigte Roboter als reines Handlingsystem. Diese bedeutet, dass er von einer unterschiedlichen Anzahl von Lagerplätzen, Werkstücke, Proben, und andere Gegenstände aufnehmen kann, sie gegebenenfalls auf der Plattform des Werkstückträgers zwischenspeichert und sie zu anderen Lagerplätzen oder Bearbeitungsstationen verbringt.In The first embodiment is used on the workpiece carrier fixed robots as a pure handling system. This means that he from a different number of storage places, Pick up workpieces, samples, and other items can, if necessary, on the platform of the workpiece carrier caches them and them to other locations or Spaces processing stations.

Vorteil dieser Maßnahme ist, dass bei einem Schienensystem, bei dem beispielsweise einhundert oder zweihundert verschiedene Bearbeitungsstationen oder Lagersysteme vorhanden sind, es ausreicht, drei oder vier Werkstückträger mit darauf montierten Robotern zu verwenden. Es werden hierbei besonders hohe Verfahrgeschwindigkeiten von z. B. 1,5 m/s mit den Werkstückträgern erreicht und es werden hochproduktive Roboter verwendet, die z. B. 100 oder mehr voneinander getrennte Bewegungen pro Sekunde ausüben können.advantage This measure is that in a rail system, at for example, one hundred or two hundred different processing stations or storage systems are present, it is sufficient, three or four workpiece carriers with robots mounted on it. It will be special here high travel speeds of z. B. 1.5 m / s with the workpiece carriers achieved and it is used highly productive robots that z. B. Exercise 100 or more separate movements per second can.

Als bevorzugtes Ausführungsbeispiel werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung 5-Achs-Roboter oder 3-Achs-Roboter an sich bekannter Bauart verwendet.When preferred embodiments are within the scope of the present Invention 5-axis robot or 3-axis robot of known type used.

Es werden allgemein demzufolge Knickarm-Roboter verwendet oder auch Bestückungsroboter, wie sie in herkömmlichen Handlingsystemen bekannt sind. Auch Pick & Place-Roboter können im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Diese sind dann in der Regel nur als 2-Achs-Roboter ausgebildet.It Accordingly, articulated-arm robots are generally used or also Assembly robots as known in conventional handling systems are. Also pick & place robots can be used in the context of the present invention. These are then usually designed only as a 2-axis robot.

Wichtig bei allen Ausführungsformen ist, wegen der hohen Produktionsleistung der auf dem Werkstückträger montierten Roboter eine außerordentlich hohe Produktivität entsteht und dass sehr kurze Verfahrzeiten im Abstand zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen oder Lagerstationen ist, so dass bei einer Vielzahl von Bearbeitungs- und Lagerstationen es ausreicht, ein, zwei oder drei Werkstückträger mit darauf befestigten Robotern zu verwenden.Important in all embodiments, because of the high production capacity the robot mounted on the workpiece carrier an extraordinarily high productivity arises and that very short travel times in the distance between the individual Processing stations or storage stations, so at a Large number of processing and storage stations, one, two or three workpiece carriers with attached To use robots.

Selbstverständlich ist es nicht erforderlich, dass jedem Werkstückträger die gleiche Art eines Roboters zugeordnet wird. Der eine Werkstückträger kann beispielsweise einen 5-Achs-Roboter und der andere Werkstückträger eine andere Form eines Roboters tragen.Of course It is not necessary for any workpiece carrier the same type of robot is assigned. The one workpiece carrier can For example, a 5-axis robot and the other workpiece carrier wear another form of a robot.

Wichtig ist, dass wegen der autonomen Intelligenz der Werkstückträger und der darauf montierten Roboter jeder Werkstückträger von sich aus weiß, welche Bearbeitungsstationen er anfahren muss und wo er hinfahren muss. Die entsprechenden Befehle erhält er von der Bearbeitungsstation selbst und synchronisiert sich selbst mit den verschiedenen Bearbeitungsstationen und Lagerstationen, die er anfährt oder die er verlässt.Important is that because of the autonomous intelligence of the workpiece carrier and the robots mounted on each workpiece carrier it knows by itself which processing stations it will drive to must and where he has to go. The corresponding commands are received he himself from the processing station and synchronizes himself with the various processing stations and storage stations, he starts or leaves.

In einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass der Roboter nicht nur als Handlingsystem arbeitet, sondern darüber hinaus noch als Bearbeitungswerkzeug funktioniert. In diesem Fall führt der Roboter nicht nur Handlingsaufgaben aus, sondern darüber hinaus noch Bearbeitungsaufgaben, die er auf den auf der Plattform des Werkstückträger gehalterten Proben, Prüflingen oder Werkstücken ausführt.In a second embodiment of the present invention It is envisaged that the robot is not just a handling system works, but also still works as a machining tool. In this case, the robot not only handles handling tasks but beyond that still editing tasks, which he points to on the platform of the workpiece carrier held samples, test pieces or workpieces performs.

So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass auf dem Werkstückträger eine Reihe von Probenbehältern angeordnet sind, in denen Untersuchungsflüssigkeiten enthalten sind.So For example, it may be provided that on the workpiece carrier a series of sample containers are arranged in which Containment fluids are included.

Der auf dem Werkstückträger angeordnete Roboter kann nun verschiedene Prüfroutinen, Untersuchungsroutinen oder Verarbeitungsroutinen an den Probenbehältern durchführen.Of the can be arranged on the workpiece carrier robot now various test routines, examination routines or Perform processing routines on the sample containers.

In einer anderen Ausgestaltung können auf der Oberfläche des Werkstückträgers einzelne Schaltplatinen mit Prüfanschlüssen vorgesehen werden. Der Roboter hat dann entsprechende Prüfspitzen, mit denen er bestimmte Prüfprogramme ausführen kann. Das heißt in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Prüfprogramms wird dann der Werkstückträger zu einem Lagerplatz fahren, wo die als gut befundenen Prüflinge abgeladen werden und er fährt dann einen weiteren Lagerplatz an, wo die als Ausschuss erkannten Prüflinge abgeladen werden.In another embodiment, individual circuit boards with test connections can be provided on the surface of the workpiece carrier. The robot then has corresponding probes with which it can execute certain test programs. In other words, depending on the result of the test program, the workpiece carrier will then travel to a storage location where the test items found to be good will be unloaded, and it will then move on to another storage location where it will be rejected recognized examinees are unloaded.

Aus dieser Idee ergibt sich die Vielfältigkeit des erfindungsgemäßen Schienensystems mit den Werkstückträgern und darauf montierten Robotern. Es können beliebige Bearbeitungsvorgänge auf den auf der Plattform des Werkstückträgers aufgebrachten Prüflingen oder Gegenständen vorgenommen werden.Out This idea results in the diversity of the invention Rail system with the workpiece carriers and on it mounted robots. It can be any machining operations on the on the platform of the workpiece carrier applied to test specimens or objects.

Hierbei wird es in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bevorzugt, wenn der Roboter auswechselbare Werkzeuge aufweist, die er von Bedarf zu Bedarf auswechseln kann.in this connection it is preferred in a further embodiment of the invention, if the robot has interchangeable tools that it needs as needed Need to change.

In einer Weiterbildung dieser Idee ist es vorgesehen, dass ein entsprechendes Magazin mit zugeordneten unterschiedlichen Werkzeugen auf dem Werkstückträger mitfährt.In a development of this idea, it is provided that a corresponding Magazine with assigned different tools on the workpiece carrier mitfährt.

In einer anderen Ausgestaltung kann es jedoch vorgesehen sein, dass der Werkstückträger eine eigene Aufnahmestation anfährt, wo der Werkzeugwechsel für den Roboter stattfindet.In However, another embodiment may provide that the workpiece carrier own recording station starts where the tool change for the robot takes place.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.Of the Subject of the present invention does not arise only from the subject matter of the individual claims, but also from the combination of the individual claims among themselves.

Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All in the documents, including the abstract Information and features, in particular the spatial shown in the drawings Training, are claimed as essential to the invention, as far as individually or in combination with the state of the art Technology is new.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.in the Below, the invention is based on several execution paths illustrative drawings explained in more detail. in this connection go from the drawings and their description further essential to the invention Features and advantages of the invention.

Es zeigen:It demonstrate:

1: Schematisiert die Aufsicht auf eine Schienensystem nach der Erfindung 1 : Schematisiert the supervision of a rail system according to the invention

2: eine vergrößerte Seitenansicht eines Werkstückträgers mit einem darauf montierten Roboter 2 : An enlarged side view of a workpiece carrier with a robot mounted thereon

3: die Draufsicht auf die Anordnung nach 2 mit Darstellung weiterer Einzelheiten 3 : the top view of the arrangement after 2 with further details

4: die perspektivische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform 4 Fig. 3: the perspective view of a modified embodiment

In 1 ist ein Schienensystem 1 dargestellt, welches aus einer Vielzahl von Schienenstrecken 2, 3, 4, 5, 6 besteht, die alle über Weichen 11 voneinander abgeteilt sind.In 1 is a rail system 1 shown, which consists of a variety of rail routes 2 . 3 . 4 . 5 . 6 which is all about switches 11 are separated from each other.

Auf den Schienenstrecken 2–6 sind eine Anzahl von Werkstückträgern 7, 8, 9, 10 verfahrbar, wobei das auf den Werkstückträgern 7 gespeicherte Fahrprogramm beispielsweise auch die Weichen 11 der Schienenstrecken 2–6 ansteuert so dass sich die Werkstückträger 7–10 ihren eigenen Fahrweg auf dem Schienensystem 1 konfigurieren.On the railroad tracks 2 - 6 are a number of workpiece carriers 7 . 8th . 9 . 10 movable, while that on the workpiece carriers 7 stored driving program, for example, the switches 11 the railways 2 - 6 controls so that the workpiece carrier 7 - 10 their own track on the rail system 1 configure.

Am Rande oder innerhalb der Schienenstrecken 2–6 sind eine Vielzahl von Bearbeitungsstationen 12a–d und 13a–d angeordnet, wobei dargestellt ist, dass noch weitere Bearbeitungsstationen 16–20 innerhalb oder außerhalb des Schienensystems 1 angeordnet sind.At the edge or within the railroad tracks 2 - 6 are a variety of workstations 12a -D and 13a -D arranged, wherein it is shown that still further processing stations 16 - 20 inside or outside the rail system 1 are arranged.

Im Bereich des Schienensystems 1 kann eine Auftragsstation 14 angeordnet sein, welche jeder einzelne Werkstückträger 7–10 mindestens ein Mal fährt und dort seinen Auftrag 15 erhält.In the area of the rail system 1 can be a job station 14 be arranged, which each individual workpiece carrier 7 - 10 at least once and there is his order 15 receives.

In 2 ist die Stirnansicht eines Werkstückträgers 7 dargestellt, der im Wesentlichen aus einem Grundträger besteht, an dessen vorderen Stirnseite eine Reihe von Reflektoren 21, IR-Sensoren 23 und Abstandssensoren 24 angeordnet sind.In 2 is the front view of a workpiece carrier 7 represented, which consists essentially of a base support, at its front end a series of reflectors 21 , IR sensors 23 and distance sensors 24 are arranged.

Über diese Instrumente 21, 23, 24 wird das Zusammenspiel der einzelnen Werkstückträger 7–10 untereinander koordiniert. Beispielsweise sorgt der Abstandssensor 24 dafür, dass der eine Werkstückträger 7 nicht mit einem anderen Werkstückträger 8 zusammenstößt und dergleichen mehr. Ebenso wird über die verschiedenen Sensoren 23, 24 das Fahrprogramm und das Bearbeitungsprogramm für den auf einer Plattform 27 des Werkstückträgers 7–10 montierten Roboter 29 eingespeist.About these instruments 21 . 23 . 24 becomes the interaction of the individual workpiece carriers 7 - 10 coordinated with each other. For example, the distance sensor provides 24 for being a workpiece carrier 7 not with another workpiece carrier 8th collides and the like more. Likewise, the various sensors 23 . 24 the driving program and the machining program for the one on a platform 27 of the workpiece carrier 7 - 10 assembled robot 29 fed.

Auf dem Schienensystem 1 ist der Werkstückträger 7 mit einer Führungsrolle 25 geführt, wobei diese Führungsrolle 25 in die lichte Öffnung der einen Fahrschiene 22 eingreift und den Werkstückträger 7 gegen Herausheben aus dieser Fahrschiene 22 sichert.On the rail system 1 is the workpiece carrier 7 with a leadership role 25 led, with this leadership role 25 in the clear opening of a rail 22 engages and the workpiece carrier 7 against lifting out of this rail 22 guaranteed.

Auf der gegenüberliegenden Sie sind lediglich Stützräder 26 vorhanden, welche auf dieser Fahrschiene 22 aufliegen.On the opposite you are just support wheels 26 available on this rail 22 rest.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind auf der Plattform 27 eine Reihe von Probengefäßen 28 angeordnet, die alle eine zu behandelnde oder zu untersuchende Flüssigkeit aufweisen.In the embodiment shown are on the platform 27 a series of sample vessels 28 arranged, all of which have a liquid to be treated or examined.

Der Roboter 29 ist als 5-Achs-Roboter ausgebildet und weist ausgehend von einer unteren Lagersäule 30 ein erstes Drehgelenk 31 auf, welches in ein zugeordnetes Schwenkgelenk 32 übergeht, an dem ein Arm 33 ansetzt, der über ein Gelenk 35 in einen weiteren Arm 34 übergeht.The robot 29 is designed as a 5-axis robot and has, starting from a lower La gersäule 30 a first pivot 31 on which is in an associated swivel joint 32 passes, on which an arm 33 attaches that over a joint 35 in another arm 34 passes.

Der Arm 34 geht wiederum über das Gelenk 35 in einen Prüf- und Bearbeitungskopf 51 über, der im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Greifelement 36 besteht, an dessen vorderen Ende eine Greifzange 37 angeordnet ist.The arm 34 again goes over the joint 35 into a testing and processing head 51 about, in the embodiment shown from a gripping element 36 consists, at the front end of a grasping forceps 37 is arranged.

Mit dieser Greifzange 37 können beispielsweise nun die einzelnen Probengefäße 28 von der Plattform 27 entnommen werden und auf eine Bearbeitungsstation 12–13 oder 16–20 verbracht werden. Dort können weitere Prüf- und Bearbeitungsprogramme stattfinden und nach erfolgter Prüfung und Bearbeitung kann dann eine solche, bearbeitete Probe wieder auf die Plattform 27 aufgenommen werden und der Werkstückträger 7 fährt zu einer anderen Prüf- oder Bearbeitungsstation.With this tongs 37 For example, now the individual sample containers 28 from the platform 27 be removed and on a processing station 12 - 13 or 16 - 20 be spent. There, further testing and processing programs can take place and after the examination and processing can then such a processed sample back to the platform 27 be absorbed and the workpiece carrier 7 moves to another test or processing station.

Wichtig ist, dass der autonom arbeitende Werkstückträger die Prüf- und Bearbeitungsdaten von einer Station aufnimmt, einspeichert und mitnimmt, so dass er der anderen Station mitteilen kann, welche Prüf- und Bearbeitungsvorgänge stattfanden und mit welchem Ergebnis.Important is that the autonomously working workpiece carrier takes the test and processing data from a station, einspeichert and takes, so that he tell the other station can, which testing and processing operations took place and with what result.

Dies spart auch den früher notwendigen Datenverkehr zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen 12–13 und 16–20, weil die eigentliche Datenübertragung über die autonom fahrenden Werkstückträger 7–10 stattfindet. Es bedarf deshalb keines Leitrechners mehr, der die einzelnen Prüf- und Bearbeitungsergebnisse, und die dabei anfallenden Daten verwaltet und den anderen Bearbeitungsstationen mitteilt. Dies wird alles von der autonomen Intelligenz des Werkstückträgers 7–10 und dem darauf angeordneten Roboter 29 erledigt.This also saves the previously necessary data traffic between the individual processing stations 12 - 13 and 16 - 20 because the actual data transfer via the autonomously moving workpiece carrier 7 - 10 takes place. It therefore no longer requires a host computer, which manages the individual test and processing results, and the resulting data and tells the other processing stations. This is all about the autonomous intelligence of the workpiece carrier 7 - 10 and the robot located thereon 29 done.

Demzufolge kann der Prüf- und Bearbeitungskopf beliebige Bewegungen in den Pfeilrichtungen 38, 39 ausführen, wie dies von 5-Achs-Robotern bekannt ist.As a result, the testing and processing head can make any movements in the directions of the arrows 38 . 39 as is known from 5-axis robots.

In 3 ist erkennbar, dass der Werkstückträger 7–10 beispielsweise in Pfeilrichtung 40 entlang des Schienensystems 1 verfährt, wobei ein Einbahnsystem vorhanden ist, welches dafür sorgt, dass alle Werkstückträger 7–10 in der gleichen Pfeilrichtung 40 fahren.In 3 it can be seen that the workpiece carrier 7 - 10 for example in the direction of the arrow 40 along the rail system 1 moves, wherein a one-way system is present, which ensures that all workpiece carriers 7 - 10 in the same direction of the arrow 40 drive.

In 3 ist im Übrigen dargestellt, dass auf einem festen Lagerplatz (z. B. der einen Bearbeitungsstation 12, 13) weitere Probengefäße 28 angeordnet sind, die von dem auf dem Werkstückträger 7 montierten Roboter 29 nun mit der Greifzange 37 ausgetauscht werden.In 3 It is also shown that on a fixed storage space (eg the one processing station 12 . 13 ) further sample vessels 28 are arranged, that of the on the workpiece carrier 7 assembled robot 29 now with the tongs 37 be replaced.

Beispielsweise können die auf der Plattform 27 transportierten Probengefäße 28 auf die Bearbeitungsstation 12, 13 gebracht werden und umgekehrt können von der Bearbeitungsstation 12, 13 die dort lagernden Probengefäße 28 abgeholt und auf die Plattform 27 des Werkstoffträgers 7 aufgebracht werden.For example, those on the platform 27 transported sample containers 28 on the processing station 12 . 13 can be brought and vice versa from the processing station 12 . 13 the sample containers stored there 28 picked up and onto the platform 27 of the material carrier 7 be applied.

Wichtig ist, dass nun auch eine Bearbeitung der auf der Plattform 27 ruhenden Probengefäße 28 stattfinden kann.It is important that now also a processing of the on the platform 27 resting sample vessels 28 can take place.

Anhand der 4 wird dies für eine elektronische Prüfung von Schaltplatinen 49 näher dargestellt.Based on 4 This will be for an electronic test of printed circuit boards 49 shown in more detail.

Hierbei sind auf der Plattform 27 eine Anzahl von Platinen 49 angeordnet, die jeweils Prüfanschlüsse 50 aufweisen.Here are on the platform 27 a number of boards 49 arranged, each test ports 50 exhibit.

Der Roboter 29 hat nun ein auswechselbares Werkzeug 47, welches mit einer Kupplung 48 an dem Prüf- oder Bearbeitungskopf 51 angeordnet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel dient als Werkzeug 47 nun eine Prüfeinrichtung, die mit zwei Prüfspitzen 41 arbeitet, die beispielsweise einen elektrischen Widerstand, einen elektrischen Durchgang oder dergleichen elektrische Prüfungen vornehmen können.The robot 29 now has a replaceable tool 47 which with a clutch 48 at the test or machining head 51 is arranged. In the embodiment shown serves as a tool 47 now a testing device, with two probes 41 operates, for example, can make electrical resistance, electrical continuity or the like electrical tests.

Gesteuert durch sein autonomes Bearbeitungsprogramm fährt nun der Roboter 29 mit seinen Prüfspitzen 41 in die zugeordneten Prüfanschlüsse 50 und prüft nacheinander mit sehr hoher Geschwindigkeit die einzelnen Platinen 49 elektrisch durch. Es wird dabei ein Prüfprotokoll erstellt, welches in dem Prozessor des Roboters eingespeichert wird.Controlled by its autonomous machining program, the robot now drives 29 with its probes 41 into the assigned test connections 50 and checks one after the other at very high speed the individual boards 49 electrically through. A test protocol is thereby created which is stored in the processor of the robot.

Nachdem der Roboter erfindungsgemäß auch unterschiedliche Prüfvorgänge vornehmen kann oder auch allgemein unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge, ist es vorgesehen, dass auf der Plattform 27 ein Magazin 42 mit einer Anzahl von voneinander getrennten Schächten 43 mitfährt. In jedem Schacht 43 ist dann ein eigenes Werkzeug enthalten, welches jeweils in den Pfeilrichtungen 44, 45, 46 entnommen und über die Kupplung 48 mit dem Prüf- oder Bearbeitungskopf 51 gekuppelt werden kann.After the robot according to the invention can also perform different test operations or also generally different machining operations, it is provided that on the platform 27 a magazine 42 with a number of separate shafts 43 mitfährt. In every shaft 43 is then a separate tool included, each in the arrow directions 44 . 45 . 46 taken and over the clutch 48 with the test or machining head 51 can be coupled.

Auf diese Weise ist es möglich, eine Vielzahl von Bearbeitungsvorgängen während der Verfahrung des Werkstückträgers 7–10 vorzunehmen.In this way, it is possible a variety of machining operations during the passage of the workpiece carrier 7 - 10 make.

Alle Daten, die bei der Bearbeitung oder der Prüfung stattfinden, werden – wie dargestellt – in dem zentralen Datenspeicher des Werkstückträgers 7 eingespeichert und werden dann beim Anfahren mit einer hierfür bestimmten Auswertestation übergeben.All data that takes place during processing or testing are - as shown - in the central data memory of the workpiece carrier 7 are stored and then transferred when starting with a dedicated evaluation station.

Dort erhält der Werkstückträger 7 sein neues Fahrprogramm und muss nun entsprechend der Auswertung eine Anzahl von Platinen zu einem endgültigen Lagerplatz verfahren oder eine Ausschuss-Station anfahren, wo fehlerhafte Platinen 49 abgeladen werden.There, the workpiece carrier receives 7 his new driving program and must now according to the off Trace a number of boards to a final bin or drive to a reject station where failed boards 49 be unloaded.

Wichtig ist der erhebliche Geschwindigkeits- und damit verbundene Produktionsvorteil, weil während der sehr schnellen Verfahrung der Werkstückträger gleichzeitig eine Bearbeitung von Gegenständen auf dem Werkstückträger stattfindet. Es wird somit ein wesentlicher Teil der Bearbeitungszeit gespart, weil darauf verzichtet wird, dass Prüf- und Bearbeitungsvorgänge stationär stattfinden. Vielmehr sieht die Erfindung mobile Prüf- und Bearbeitungsvorgänge vor, die auf den fahrenden Werkstückträgern 7–10 ausgeführt werden.What is important is the considerable speed and associated production advantage, because during the very rapid movement of the workpiece carrier takes place simultaneously a processing of objects on the workpiece carrier. Thus, a substantial part of the processing time is saved, because it is waived that testing and machining operations take place stationary. Rather, the invention provides mobile testing and machining operations on the moving workpiece carriers 7 - 10 be executed.

11
Schienensystemrail system
22
Schienenstreckerailway line
33
Schienenstreckerailway line
44
Schienenstreckerailway line
55
Schienenstreckerailway line
66
Schienenstreckerailway line
77
WerkstückträgerWorkpiece carrier
88th
WerkstückträgerWorkpiece carrier
99
WerkstückträgerWorkpiece carrier
1010
WerkstückträgerWorkpiece carrier
1111
Weicheswitch
1212
Bearbeitungsstation a–dprocessing station a-d
1313
Bearbeitungsstation a–dprocessing station a-d
1414
Auftragsstationorder station
1515
Auftragassignment
1616
Bearbeitungsstationprocessing station
1717
Bearbeitungsstationprocessing station
1818
Bearbeitungsstationprocessing station
1919
Bearbeitungsstationprocessing station
2020
Bearbeitungsstationprocessing station
2121
Reflektorreflector
2222
Fahrschienerunning rail
2323
IR-SensorIR sensor
2424
Abstandssensordistance sensor
2525
Führungsrolleleadership
2626
Stützradstabilizer
2727
Plattformplatform
2828
Probengefäßsample vessel
2929
Roboterrobot
3030
Lagersäulestorage column
3131
Drehgelenkswivel
3232
Schwenkgelenkpivot
3333
Armpoor
3434
Armpoor
3535
Gelenkjoint
3636
Greifelementgripping element
3737
Greifzangetongs
3838
Pfeilrichtungarrow
3939
Pfeilrichtungarrow
4040
Pfeilrichtungarrow
4141
Prüfspitzeprobe
4242
Magazinmagazine
4343
Schachtshaft
4444
Pfeilrichtungarrow
4545
Pfeilrichtungarrow
4646
Pfeilrichtungarrow
4747
WerkzeugTool
4848
Kupplungclutch
4949
Platinecircuit board
5050
Prüfanschlusstest connection
5151
Prüf- oder Bearbeitungskopftest or machining head

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102005012561 A1 [0002] DE 102005012561 A1 [0002]

Claims (11)

Roboter (29) auf einem selbstfahrenden Werkstückträger (7–10), welcher auf einem Schienensystem (1) mit Schienenstrecken (2–6) verfahrbar ist, welche über Weichen (11) miteinander verbunden sind, wobei der Werkstückträger (7–10) sowie der Roboter (29) eine eigene autonome Intelligenz mittels eines Programmspeichers aufweist, in dem ein eigenes Fahr- und Arbeitsprogramm speicherbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboter (29) einen Prüf- oder Bearbeitungskopf (51) aufweist, und dass das Arbeitsprogramm dem Roboter (29) ermöglicht, ein oder mehrere auf einer Plattform (27) des Werkstückträgers (7–10) angeordnete Proben (28, 49) oder Werkstücke zu bearbeiten und/oder zu prüfen und entweder zu anderen Bearbeitungsstationen (12, 13, 16–20) zu befördern oder auf einem Lagerplatz abzulegen.Robot ( 29 ) on a self-propelled workpiece carrier ( 7 - 10 ), which is mounted on a rail system ( 1 ) with railways ( 2 - 6 ) which can be moved over points ( 11 ), wherein the workpiece carrier ( 7 - 10 ) as well as the robot ( 29 ) has its own autonomous intelligence by means of a program memory in which a separate driving and working program can be stored, characterized in that the robot ( 29 ) a test or processing head ( 51 ), and that the work program is sent to the robot ( 29 ) allows one or more on a platform ( 27 ) of the workpiece carrier ( 7 - 10 ) arranged samples ( 28 . 49 ) and / or inspect workpieces and either to other processing stations ( 12 . 13 . 16 - 20 ) or to store it in a storage area. Roboter (29) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das Fahrprogramm für den Werkstückträger (7–10), dessen Grundkonfiguration und Verhalten auf dem Schienensystem (1), als auch darüber hinaus das Arbeitsprogramm als Prüf- oder Bearbeitungsprogramm des darauf montierten Roboters (29) in einer Übergabestation z. B. einer Auftragsstation (15) an den Roboter (29) übergeben werden.Robot ( 29 ) according to claim 1, characterized in that both the driving program for the workpiece carrier ( 7 - 10 ), its basic configuration and behavior on the rail system ( 1 ) as well as the work program as a test or machining program of the robot mounted thereon ( 29 ) in a transfer station z. B. a job station ( 15 ) to the robot ( 29 ) be handed over. Roboter (29) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Werkstückträger (7–10) und Roboter (29) je eine autonome Stromversorgung haben, die bevorzugt als hochaufladbare Kondensatoren ausgebildet sind.Robot ( 29 ) according to claim 1 or 2, characterized in that workpiece carrier ( 7 - 10 ) and robots ( 29 ) each have an autonomous power supply, which are preferably designed as high-capacity capacitors. Roboter (29) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich Werkstückträger (7–10) und Roboter (29) eine gemeinsame autonome Stromversorgung teilen, die bevorzugt als hochaufladbarer Kondensator ausgebildet ist.Robot ( 29 ) according to claim 1 or 2, characterized in that workpiece carrier ( 7 - 10 ) and robots ( 29 ) Share a common autonomous power supply, which is preferably designed as a high-charging capacitor. Roboter (29) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboter (29) als Handlingsystem dient und von einer unterschiedlichen Anzahl von Lagerplätzen Proben (28), Prüflinge (49), Werkstücke oder Werkzeuge (37) aufnehmen kann, sie gegebenenfalls auf der Plattform (27) des Werkstückträgers (7–10) zwischenlagert und sie zu anderen Lagerplätzen oder Bearbeitungsstationen (12, 13, 16–20) verbringt.Robot ( 29 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the robot ( 29 ) serves as a handling system and samples from a different number of storage locations ( 28 ), Examinees ( 49 ), Workpieces or tools ( 37 ), if necessary on the platform ( 27 ) of the workpiece carrier ( 7 - 10 ) and transfer them to other storage bins or processing stations ( 12 . 13 . 16 - 20 ) spends. Roboter (29) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboter (29) als Bearbeitungswerkzeug dient und Bearbeitungsaufgaben ausführen kann, die er auf den auf der Plattform (27) des Werkstückträgers (7–10) gehalterten Proben (28), Prüflingen (49) oder Werkstücken ausführt.Robot ( 29 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the robot ( 29 ) serves as a editing tool and can perform editing tasks that he or she 27 ) of the workpiece carrier ( 7 - 10 ) held samples ( 28 ), Examinees ( 49 ) or workpieces. Roboter (29) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboter (29) als Prüfwerkzeug dient und auf der Plattform (27) des Werkstückträgers (7–10) einzelne Schaltplatinen (49) mit Prüfanschlüssen (50) vorgesehen sind, mit denen er bestimmte Prüfprogramme ausführen kann, wobei in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Prüfprogramms dann der Werkstückträger (7–10) zu einem Lagerplatz verfährt, wo die als gut befundenen Prüflinge (49) abgeladen werden und er dann einen weiteren Lagerplatz anfährt, wo die als Ausschuss erkannten Prüflinge (49) abgeladen werden.Robot ( 29 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the robot ( 29 ) serves as a test tool and on the platform ( 27 ) of the workpiece carrier ( 7 - 10 ) individual circuit boards ( 49 ) with test connections ( 50 ) are provided, with which he can perform certain test programs, and depending on the result of the test program then the workpiece carrier ( 7 - 10 ) to a storage area where the candidates ( 49 ) and he then arrives at another storage location where the candidates identified as committee ( 49 ) are unloaded. Roboter (29) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboter (29) als 2-, 3- oder 5-Achs-Roboter ausgebildet ist.Robot ( 29 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the robot ( 29 ) is designed as a 2-, 3- or 5-axis robot. Roboter (29) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboter (29) auswechselbare Werkzeuge (37) aufweist.Robot ( 29 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the robot ( 29 ) interchangeable tools ( 37 ) having. Roboter (29) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Magazin (42) mit zugeordneten unterschiedlichen Werkzeugen (37) auf dem Werkstückträger (7–10) vorhanden ist.Robot ( 29 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that a magazine ( 42 ) with associated different tools ( 37 ) on the workpiece carrier ( 7 - 10 ) is available. Roboter (29) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückträger (7–10) eine eigene Aufnahmestation anfährt, wo der Werkzeugwechsel für den Roboter (29) stattfindet.Robot ( 29 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the workpiece carrier ( 7 - 10 ) approaches its own receiving station, where the tool change for the robot ( 29 ) takes place.
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