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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bau von Mechanisierungen in Pressenanlagen zum Handhaben von mittels der Pressenanlage formbaren Förmlingen.
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Verfahren zum Bau von Mechanisierungen in Pressenanlagen sind bekannt. Solche Verfahren können beispielsweise Simulationsschritte umfassen. Dabei ist es möglich, ein teilebezogenes Mechanisierungszubehör (im Folgenden auch als Mechanisierung bezeichnet) entsprechend Konstruktionsdaten vorzumontieren. Das so vormontierte teilebezogene Mechanisierungszubehör muss zu einem Simulator, der separat von der Pressenanlage aufgestellt ist, transportiert werden. Auf diesem Simulator kann das teilebezogene Mechanisierungszubehör zusammen mit den Werkzeugen simuliert werden, wobei Bewegungsabläufe, die in der späteren Einbauposition in der Pressenanlage vorgenommen werden, simuliert werden können. Dabei wird das teilebezogene Mechanisierungszubehör eingestellt. Danach kann eine Fertigmontage, beispielsweise eine Vakuumverschlauchung sowie ein Ersteinbau in der Pressenanlage erfolgen. Dabei kann das teilebezogene Mechanisierungszubehör nachjustiert werden. In einem nachgelagerten Schritt können Beladevorrichtungen und Entnahmevorrichtungen der Pressenanlage eingestellt werden. Dies stellt eine Rüstzeit dar, während der die Pressenanlage unproduktiv ist. Die
EP 1 862 237 A1 zeigt eine Werkstückgreifereinrichtung zur Pressenautomatisierung, insbesondere für Großteilstufenpressen, mit einem Träger, der von einer Antriebseinrichtung zur Durchführung eines Werkstücktransports bewegbar ist und ein Greifermittel, das zum gesteuerten Erfassen und Freigeben von Werkstücken eingerichtet ist, aufweist, wobei im Rahmen einer Überschneidungsprüfung gegebenenfalls vorkommende Überschneidungen simuliert werden, bevor ein eigentlicher Pressvorgang angefordert wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Integration einer Pressenanlagen-Mechanisierung in eine Produktionsanlage zu vereinfachen, insbesondere Integrationszeiten zu verringern.
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Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Bau von Mechanisierungen in Pressenanlagen mit einer Mechanisierung zum Handhaben von mittels der Pressenanlage formbaren Förmlingen gelöst. Es sind ein Bereitstellen eines der Förmlinge in einer Aufnahmevorrichtung, ein Positionieren der Aufnahmevorrichtung gemeinsam mit dem damit bereitgestellten Formling, insbesondere mittels einer weiteren Robotervorrichtung, ein Aufnehmen des bereitgestellten Förmlings mittels einer einer Robotervorrichtung zugeordneten Greifvorrichtung und ein Simulierender Mechanisierung durch Abfahren einer der Mechanisierung entsprechenden Bewegungsbahn des Förmlings zusammen mit der Greifvorrichtung mittels der Robotervorrichtung vorgesehen. Unter einem Förmling kann ein beliebiges formbares Bauteil, insbesondere eine Umformstufe eines solchen Bauteils, insbesondere ein Blechteil, insbesondere ein großes Blechteil, wie beispielsweise Karosserieteile von Kraftfahrzeugen, beispielsweise eine Seitenwand, verstanden werden. Vorteilhaft können sowohl die Aufnahmevorrichtung als auch die Bewegungsbahn der Mechanisierung zusammen mit dem Förmling simuliert werden. Unter Simulieren wird hier insbesondere die Realisierung der Bewegungsbahn der Mechanisierung durch die Robotervorrichtung unter Ermittlung der Bewegungsdaten mittels der Robotervorrichtung verstanden. Dabei können vorteilhaft sowohl die Aufnahmevorrichtung als auch die Mechanisierung auf mögliche Überschneidungen beziehungsweise Kollisionen mit den Formlingen und/oder untereinander hin überprüft und entsprechend eingestellt und/oder vormontiert werden. Vorteilhaft kann dies gänzlich unabhängig von einem Betrieb der Pressenanlage erfolgen, so dass diese Vorgänge nicht zu Lasten einer Einarbeitungszeit der Pressenanlage gehen. Die so voreingestellte Aufnahmevorrichtung und Mechanisierung können bei dem eigentlichen Einbau in die Pressenanlage bereits komplett voreingestellt an dieser montiert werden.
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Bei einer Ausführungsform des Verfahrens ist ein Ableiten einer Konstruktionsvorgabe für die Mechanisierung mittels des Simulierens vorgesehen. Vorteilhaft kann mittels der Konstruktionsvorgabe die Mechanisierung vorab festgelegt werden, so dass diese nicht während eines Stillstands der Pressenanlage, also zu Lasten der Produktionszeit, an der Pressenanlage selbst optimiert werden muss.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist eine Integration in die Pressenanlage mit der eingerichteten Mechanisierung vorgesehen. Vorteilhaft kann die bereits fertig eingerichtete Mechanisierung an der Pressenanlage in vergleichsweise kurzer Zeit eingearbeitet werden, wobei vorteilhaft Optimierungsschleifen während eines Stillstandes der Pressenanlage vermeidbar sind.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist ein Bauen der Pressenanlage mit der eingerichteten Mechanisierung vorgesehen. Vorteilhaft kann die bereits fertig eingerichtete Mechanisierung an der Pressenanlage in vergleichsweise kurzer Zeit gerüstet werden, wobei vorteilhaft eine Stillstandszeit der Pressenanlage minimiert werden kann.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist ein Einstellen der Aufnahmevorrichtung mittels aus dem Positionieren gewinnbaren Erkenntnissen vorgesehen. Vorteilhaft kann mittels der weiteren Robotervorrichtung die Aufnahmevorrichtung so positioniert werden, wie diese bei einem späteren Einbau in der Pressenanlage positioniert ist. Daraus können vorteilhaft die Erkenntnisse gewonnen werden, die beispielsweise zu Einrichtschleifen beziehungsweise zum Optimieren der Aufnahmevorrichtung verwendet werden können, vorteilhaft ohne dass dies bereits in der Umgebung der eigentlichen Pressenanlage, also während eines Stillstandes der Pressenanlage geschehen muss.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Aufnahmevorrichtung zumindest ein Element der Gruppe: Eine Prozesszwischenstation, eine Prozessstraßenrobotervorrichtung, eine Feedervorrichtung, eine Orientierstation, eine Leerstation, ein Untertooling aufweist. Vorteilhaft können unterschiedlichste Elemente der Pressenanlage simuliert, optimiert und/oder voreingestellt werden. Bei einer Prozesszwischenstation kann es sich beispielsweise um eine Vorrichtung handeln, auf der die Förmlinge zwischen zwei Einzelpressen der Pressenanlage zwischengelagert werden. Bei einer Prozessstraßenrobotervorrichtung kann es sich um eine Mehrgelenkmanipuliervorrichtung zum Manipulierender Förmlinge, beispielsweise zwischen einer ersten und einer Presse der Pressenanlage handeln. Bei einer Feedervorrichtung kann es sich beispielsweise um eine Zuführvorrichtung für die Förmlinge handeln. Bei einer Orientierungsstation kann es sich beispielsweise um eine Vorrichtung handeln, die zwischen Umformschritten in einzelnen Pressen der Pressenanlage eine räumliche Ausrichtung der Förmlinge ändert. Bei einer Leerstation kann es sich beispielsweise um eine Aufnahmevorrichtung für die Förmlinge ohne weitere Funktion handeln. Bei einem Untertooling kann es sich beispielsweise um eine Vorrichtung handeln, auf die die Förmlinge aufgelegt werden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Greifvorrichtung ein Obertooling, insbesondere einen Saugerbalken aufweist. Der Saugerbalken kann pneumatisch ansteuerbare Vakuumsaugnäpfe aufweisen, mittels denen, abhängig von einer pneumatischen Beaufschlagung mit einem Unterdruck eine Verbindung zwischen der Vakuumgreifvorrichtung und dem Formling aufgebaut wird. Bei einer entsprechenden Aufhebung des Vakuums kann die Verbindung zwischen dem Saugerbalken und dem Förmling vorteilhaft wieder gelöst werden. Bei einem Obertooling kann es sich um eine beliebige Greifvorrichtung zum Greifen der Förmlinge handeln, die in einer räumlichen Ausrichtung von oben die Förmlinge greifen kann.
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Die Aufgabe ist außerdem bei einer Vorrichtung zum Bau von Mechanisierungen in Pressenanlagen zum Handhaben von mittels der Pressenanlage formbaren Förmlingen gelöst.
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Die Vorrichtung weist eine Aufnahmevorrichtung, mittels der der Förmling bereitstellbar ist, eine Greifvorrichtung, mittels der der Förmling aufnehmbar ist und eine der Vakuumvorrichtung zugeordnete oder zuordenbare Robotervorrichtung, mittels der die Mechanisierung durch Abfahren einer der Mechanisierung entsprechenden Bewegungsbahn des Förmlings zusammen mit der Vakuumgreifeinrichtung simulierbar ist, insbesondere eine weitere Robotervorrichtung, mittels der die Aufnahmevorrichtung gemeinsam mit dem damit bereitgestellten Förmling positionierbar ist, auf. Ferner umfasst die Vorrichtung Mittel zum Speichern von Daten der Simulierung, beispielsweise Speichermedien eines CAD/CAM-Systems. Vorteilhaft kann die der Mechanisierung entsprechende Bewegungsbahn des Förmlings zusammen mit der Greifvorrichtung simuliert werden. Dabei können vorteilhaft Einstellvorgänge unabhängig von der Pressenanlage vorgenommen beziehungsweise vorbereitet werden. Vorteilhaft können darauf basierende Einstellung beziehungsweise darauf basierend errichtete und/oder eingestellte Mechanisierungen in kürzester Zeit an der Pressenanlage eingearbeitet werden, wobei vorteilhaft die Integrationsphase minimiert werden kann.
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Bei einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist vorgesehen, dass diese eingerichtet, ausgelegt und/oder konstruiert ist zum Durchführen eines vorab beschriebenen Verfahrens. Es ergeben sich die vorab beschrieben Vorteile.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezug auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
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1 eine Draufsicht einer schematisch dargestellten Vorrichtung zum Bau von Mechanisierungen in Pressenanlagen mit einer Robotervorrichtung und einer weiteren Robotervorrichtung; und
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2 eine Seitenansicht einer weiteren Vorrichtung zum Vorbereiten eines Bauens mit einer Robotervorrichtung und einer weiteren Robotervorrichtung, wobei ein Untertooling und ein Obertooling zusammen mit einem Förmling dargestellt sind.
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1 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung 1 zum Vorbereiten eines Bauens und Simulierens einer nicht näher dargestellten Pressenanlage mit einer ebenfalls nicht näher dargestellten Mechanisierung zum Handhaben von Förmlingen mittels der Pressenstraße. Die Vorrichtung 1 weist eine Robotervorrichtung 5 und eine weitere Robotervorrichtung 3 auf. Bei den Robotervorrichtungen kann es sich um Mehrachsroboter, beispielsweise mit sechs Freiheitsgraden handeln, deren Positions- und Bewegungsdaten über eine Datenschnittstelle einer Datenverarbeitungsanlage, insbesondere mit einem implementierten CAD/CAM-System kommunizierbar sind. Die weitere Robotervorrichtung 3 ist einer Aufnahmevorrichtung 7 fest zugeordnet. Mittels der Aufnahmevorrichtung 7 kann ein nicht näher dargestellter Förmling bereitgestellt werden. Mittels der weiteren Robotervorrichtung 3 kann dann der nicht näher dargestellte Förmling gemeinsam mit der Aufnahmevorrichtung 7 positioniert werden. Alternativ und/oder zusätzlich ist es möglich, auf die weitere Robotervorrichtung 3 zu verzichten und die Aufnahmevorrichtung 7 anders, beispielsweise aufmontiert auf einem Träger zu positionieren. Die Robotervorrichtung 5 steht im Vergleich zu der weiteren Robotervorrichtung 3 erhöht, um besser ein Greifen von oben im Sinne eines Obertoolings darzustellen. Alternativ ist die Höherstellung gegebenenfalls verzichtbar. Es versteht sich, dass eine oder beide der Robotervorrichtungen 3, 7 auch als hängende Robotervorrichtungen ausgebildet sein können.
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Die Robotervorrichtung 5 ist einer Vakuumgreifvorrichtung 9 fest zugeordnet. Mittels der Vakuumgreifvorrichtung 9 kann der nicht näher dargestellte Förmling aufgenommen werden. Vorteilhaft kann mittels der Robotervorrichtung 5 eine Bewegungsbahn der Vakuumgreifvorrichtung 9 abgefahren werden, wobei diese Bewegungsbahn einer mittels einer nicht näher dargestellten Mechanisierung der nicht näher dargestellten Pressenanlage erzeugbaren Bewegungsbahn entspricht. Vorteilhaft kann also mittels der Vorrichtung 1 die Bewegungsbahn der Mechanisierung simuliert werden. Es können dabei die Aufnahmevorrichtung 7, die Vakuumgreifvorrichtung 9 sowie der nicht näher dargestellte Förmling auf Kollisionen beziehungsweise Überschneidungen überprüft werden, wobei abseits der eigentlichen Pressenanlage eine Einstellung und/oder Justierung sowohl der Aufnahmevorrichtung 7, insbesondere hinsichtlich ihrer Positionierung, sowie der Vakuumgreifvorrichtung 9, insbesondere hinsichtlich eines Saugerbalkens der Vakuumgreifvorrichtung 9, erfolgen kann.
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Die Vakuumgreifvorrichtung 9 kann der Mechanisierung der Pressenanlage, die in 1 nicht näher dargestellt ist, fest zugeordnet werden, so dass an der Pressenanlage eine Manipulation des nicht näher dargestellten Förmlings mittels der der Mechanisierung zugeordneten Vakuumgreifvorrichtung 9 entsprechend den Ergebnissen der Simulation erfolgen kann.
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2 zeigt eine weitere Vorrichtung 1 analog der in 1 gezeigten Vorrichtung 1 in einer schematischen Seitenansicht. Im Unterschied ist zusätzlich ein Förmling 11 dargestellt, der auf der Aufnahmevorrichtung 7 abgelegt ist. Die Aufnahmevorrichtung 7 weist ein Bett 13 auf, das an eine Form des Förmlings 11 angepasst ist, so dass der Förmling 11 exakt relativ zu dem Bett 13 der Aufnahmevorrichtung positioniert ablegbar ist. Bei der Aufnahmevorrichtung 7 kann es sich insbesondere um ein Werkzeug, eine Prozesszwischenstation, eine Prozessstraßenrobotervorrichtung, eine Feedervorrichtung, eine Orientierungsstation, eine Leerstation, im allgemeinsten Sinne ein Untertooling und/oder Ähnliches handeln.
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Die Vakuumgreifvorrichtung 9 ist als sogenanntes Obertooling ausgeführt und weist beispielsweise einen Saugerbalken 15 auf, mittels dem der Förmling 11 aufnehmbar ist. Dies ist in 2 mittels eines gestrichelt dargestellten Förmlings 11 symbolisiert. Die Vorrichtung 9 mit dem Saugerbalken 15 ist der Robotervorrichtung 5 fest zugeordnet. Vorteilhaft kann mittels der Robotervorrichtung 5 eine Bewegungsbahn 17 der Vakuumgreifvorrichtung 9 mit dem Saugerbalken 15 und dem daran fixierten Förmling 11 zu Simulationszwecken erfolgen. Vorteilhaft kann dadurch der Saugerbalken 15, beispielsweise eine Positionierung entsprechender Saugnäpfe des Saugerbalkens 15 relativ zu dem auf der Aufnahmevorrichtung 9 abgelegten Förmling 11 erfolgen.
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Die Bewegungsbahn 17 simuliert eine spätere Bewegungsbahn der Aufnahmevorrichtung 7 zusammen mit dem Förmling 11 an einer nicht näher dargestellten Pressenanlage, wobei die Bewegungsbahn 17 durch eine nicht näher dargestellte Mechanisierung der Pressenanlage erzeugbar ist.
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Es kann mittels der in den 1 und 2 dargestellten Vorrichtung 1 die Bewegungsbahn 17 der nicht näher dargestellt Mechanisierung der ebenfalls nicht näher dargestellten Pressenanlage simuliert werden. Dabei kann eine Einstellung der Vakuumgreifvorrichtung 9, insbesondere des Saugerbalkens 15 der Vakuumgreifvorrichtung 9, erfolgen. Alternativ und/oder zusätzlich kann auch eine Einstellung der Aufnahmevorrichtung 7 erfolgen. Vorteilhaft können festgelegte und simulierte Montagepositionen, insbesondere des Saugerbalkens 15, einer Robotervorrichtung der Pressenanlage, und/oder Feederpositionen und/oder gegebenenfalls von Orientierstationen mittels der Robotervorrichtungen 3 und 5 angefahren werden. Es kann die nicht näher dargestellte Mechanisierung entsprechend Konstruktionsvorgaben aufgebaut werden. Dabei können Beladefeeder und/oder Entnahmetoolings, insbesondere die Aufnahmevorrichtung 7 und/oder die Vakuumgreifvorrichtung 9, eingestellt werden. Bei der Mechanisierung kann es sich um ein sogenanntes teilebezogenes Mechanisierungszubehör handeln, das auf den Förmling 11 einer entsprechenden Pressenstufe der nicht näher dargestellten Pressenanlage angepasst ist. Vorteilhaft kann mittels der Vorrichtung 1 ein solches teilebezogenes Mechanisierungszubehör fertig für einen endgültigen Einbau in die nicht näher dargestellte Pressenanlage vorbereitet werden. Vorteilhaft ist kein pressengestützter Simulator notwendig. Vorteilhaft können verschiedene Arten von Pressenanlagen und/oder Einzelpressen mittels an der Vorrichtung 1 vorgebauten und simulierten Mechanisierungen eingearbeitet werden, beispielsweise Saugerstraßen, Feederstraßen, Roboter-Straßen, Crossbarstraßen und/oder Ähnliche. Dabei kann eine entsprechende Simulation erfolgen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 3
- weitere Robotervorrichtung
- 5
- zweite Robotervorrichtung
- 7
- Aufnahmevorrichtung
- 9
- Vakuumgreifvorrichtung
- 11
- Förmling
- 13
- Bett
- 15
- Saugerbalken
- 17
- Bewegungsbahn
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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