-
Die Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zum Entnehmen von Bauteilen, insbesondere zur Herstellung von Fahrzeugen, aus Behältnissen.
-
Aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau ist es bekannt, zur Herstellung von Produkten, insbesondere Fahrzeugen wie beispielsweise Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, Bauteile, insbesondere Kleinteile, zu verwenden. Im Rahmen der Herstellung werden diese Bauteile mittels Behältnissen transportiert, in dem sich die Bauteile befinden. Um die Bauteile schließlich zu verarbeiten, insbesondere zu montieren, müssen die Bauteile aus den Behältnissen entnommen werden, wozu üblicherweise kostenintensive und viel Platz beanspruchende Anlagen zum Einsatz kommen.
-
Die
DE 10 2007 063 099 A1 offenbart einen Roboter mit mindestens zwei Gelenken und über jeweils mindestens ein Gelenk relativ zueinander beweglichen Teilen, wobei mindestens ein Momente erfassender Sensor an mindestens einem beweglichen Teil angeordnet ist, wobei Sensorkomponenten des Sensors zur redundanten Erfassung eines Moments ausgebildet sind oder für die redundante Erfassung eines Moments mindestens zwei Sensoren vorgesehen sind, und wobei redundante Auswerteeinrichtungen zur redundanten Auswertung vorgesehen sind.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anlage und ein Verfahren zu schaffen, mittels welchen Bauteile besonders kostengünstig und Platz sparend aus Behältnissen entnommen werden können.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
-
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Anlage zum Entnehmen von Bauteilen, insbesondere zur Herstellung von Fahrzeugen wie beispielsweise Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, aus Behältnissen. Die Anlage weist wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Entnahmestellen auf, an welchen jeweils zumindest eines der Behältnisse anordenbar ist. Dies bedeutet, dass in dem jeweiligen Behältnis zumindest eines der Bauteile angeordnet ist, so dass das jeweilige Behältnis und mit diesem das in dem jeweiligen Behältnis angeordnete, jeweilige Bauteil an die jeweilige Entnahmestelle bewegt beziehungsweise an der jeweiligen Entnahmestelle angeliefert werden können. Dann befinden sich das jeweilige Behältnis und das darin aufgenommene Bauteil an der entsprechenden Entnahmestelle.
-
Die Anlage umfasst ferner eine in vertikaler Richtung über den Entnahmestellen angeordnete und sich von einer der Entnahmestellen zur anderen Entnahmestelle erstreckende Führungseinrichtung. Dies bedeutet, dass die Entnahmestellen jeweils zumindest teilweise in vertikaler Richtung nach oben durch die Führungseinrichtung überdeckt sind.
-
Ferner umfasst die erfindungsgemäße Anlage wenigstens einen Roboter, welcher an der Führungseinrichtung angeordnet und in an der Führungseinrichtung hängender Lage mittels der Führungseinrichtung zu den Entnahmestellen bewegbar und dadurch über den Entnahmestellen positionierbar ist. Dies bedeutet, dass sich der Roboter in einer ersten Position in hängender Lage über einer ersten der Entnahmestelle befindet, so dass sich der Roboter in vertikaler Richtung über dem an der ersten Entnahmestelle angeordneten Behältnis und dem darin angeordneten Bauteil befindet. In einer von der ersten Position unterschiedlichen, zweiten Position befindet sich der Roboter in hängender Lage über der zweiten Entnahmestelle, so dass sich der Roboter dann in vertikaler Richtung über dem an der zweiten Entnahmestelle angeordneten Behältnis und dem darin angeordneten Bauteil befindet. Somit ist es möglich, den Roboter mittels der Führungseinrichtung in hängender Lage zwischen den Entnahmestellen hin und her zu bewegen und die jeweiligen Bauteile aus den jeweiligen Behältnissen in vertikaler Richtung von oben mittels des Roboters zu entnehmen. Dadurch, dass der Roboter an der Führungseinrichtung angeordnet ist und somit an der Führungseinrichtung hängt, ist eine hängende Position des vorzugsweise als Leichtbauroboter ausgebildeten Roboters geschaffen. Dadurch kann der Roboter in vertikaler Richtung von oben in eine zumindest nahezu unbegrenzte Anzahl an Behältnissen greifen, welche beispielsweise an jeweiligen, nebeneinander angeordneten Entnahmestellen angeordnet und somit nebeneinander angeordnet sind. Mittels der Führungseinrichtung ist es dabei möglich, den Roboter zwischen den nebeneinander angeordneten Entnahmestellen und den somit nebeneinander angeordneten Behältnissen zu bewegen, so dass der Roboter in jedes der Behältnisse in vertikaler Richtung von oben greifen und die jeweiligen Bauteile entnehmen kann.
-
Bei den Bauteilen handelt es sich vorzugsweise um Kleinteile, so dass die Behältnisse als Kleinteilkisten ausgebildet sind. Die jeweiligen Bauteile werden mittels des Roboters beispielsweise derart entnommen, dass der Roboter die jeweiligen Bauteile greift. Dabei werden die Bauteile zumindest temporär an dem Roboter gehalten, so dass die Bauteile mittels des Roboters im Raum umher bewegt werden können. Dadurch ist es beispielsweise möglich, die jeweiligen Bauteile von den jeweiligen Behältnissen beziehungsweise Entnahmestellen zu wenigstens einer demgegenüber unterschiedlichen Stelle zu bewegen und beispielsweise auf einer Zwischenablage zu positionieren. Ausgehend von dieser Zwischenablage können die jeweiligen Bauteile dann beispielsweise weiter gehandhabt werden.
-
Der Roboter weist beispielsweise sechs Bewegungsachsen auf, um welche und/oder entlang welchen jeweilige, gelenkig miteinander verbundene Roboterarme des Roboters relativ zueinander bewegbar sind. Hierdurch können die Bauteile besonders bedarfsgerecht bewegt werden. Mittels der Führungseinrichtung ist der Roboter entlang wenigstens einer Achse translatorisch bewegbar und somit über den jeweiligen Behältnissen beziehungsweise Entnahmestellen positionierbar. Diese Achse stellt somit eine siebte Bewegungsachse dar, entlang welcher der Roboter mittels der Führungseinrichtung translatorisch bewegbar ist. Dadurch ist ein besonders vorteilhafter Bewegungsraum des Roboters geschaffen.
-
Ferner hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn eine Hubeinrichtung vorgesehen ist, mittels welcher die Führungseinrichtung und über diese der Roboter in vertikaler Richtung relativ zu den Entnahmestellen bewegbar ist. Mittels der Hubeinrichtung können die Führungseinrichtung und somit der Roboter in vertikaler Richtung auf die Entnahmestellen zu und von diesen weg bewegt werden, so dass der Roboter beispielsweise in das jeweilige Behältnis hinein bewegt beziehungsweise eintauchen kann. Mittels der Hubeinrichtung sind die Führungseinrichtung und somit der Roboter somit entlang einer achten Bewegungsachse translatorisch bewegbar, wobei diese achte Bewegungsachse für einen Tiefgang des Roboters in das jeweilige Behältnis sorgt.
-
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entnehmen von Bauteilen aus Behältnissen, mit wenigstens zwei nebeneinander angeordneten Entnahmestellen, an welchen jeweils zumindest eines der Behältnisse anordenbar ist, mit einer in vertikaler Richtung über den Entnahmestellen angeordneten und sich von einer der Entnahmestellen zur anderen Entnahmestelle erstreckenden Führungseinrichtung, und mit wenigstens einem Roboter, welcher an der Führungseinrichtung angeordnet und in an der Führungseinrichtung hängender Lage mittels der Führungseinrichtung zu den Entnahmestellen bewegt und dadurch über den jeweiligen Entnahmestellen positioniert wird. Mit anderen Worten wird das erfindungsgemäße Verfahren mittels einer erfindungsgemäßen Anlage durchgeführt, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anlage als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen sind und umgekehrt.
-
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Roboter wenigstens einen integrierten Sensor aufweist, mittels welchem auf den Roboter wirkende Kräfte und somit Drehmomente erfassbar sind. Der Roboter ist somit vorzugsweise als Leichtbauroboter ausgebildet. Unter einem solchen Leichtbauroboter (LBR) ist ein Roboter zu verstehen, der ein sehr geringes Eigengewicht und eine sehr präzise Steuerung, insbesondere Kraftsteuerung, oder Regelung, insbesondere Kraftregelung, aufweist. Mittels des wenigstens einen in den Roboter integrierten Sensors werden auf den Roboter wirkende Kräfte und somit Drehmomente erfasst, wobei der Roboter in Abhängigkeit von diesen erfassten Kräften beziehungsweise Drehmomente betrieben wird. Insbesondere wird das jeweilige Bauteil in Abhängigkeit von den mittels des integrierten Sensors erfassten Kräften aus dem jeweiligen Behältnis entnommen, so dass ein kraftsensitives Entnehmen realisierbar ist.
-
Bei dem Leichtbauroboter handelt es sich insbesondere um einen kraftsensitiven Leichtbauroboter, welche eine prozesssichere und schnelle Durchführung von Prozessen ermöglicht. Vorzugsweise weist der Leichtbauroboter eine Mehrzahl von integrierten Kraft- und/oder Drehmomentsensoren auf, mittels welchen jeweilige Kräfte beziehungsweise Drehmomente erfasst werden können. Insbesondere sind diese Sensoren dazu ausgebildet, jeweilige, entlang und/oder um die jeweilige Bewegungsachse wirkende Kräfte beziehungsweise Drehmomente zu erfassen, so dass der Roboter in Abhängigkeit von diesen erfassten Kräften betrieben werden kann. Ferner kann der Roboter wenigstens einen integrierten Wegsensor aufweisen, mittels welchem ein Weg, den der Roboter zurücklegt, erfasst werden kann.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Draufsicht auf eine Anlage zum Entnehmen von Bauteilen aus Behältnissen, mit einer Führungseinrichtung und mit wenigstens einem an der Führungseinrichtung hängend angeordneten Roboter, mittels welchem die Bauteile aus den Behältnissen entnommen werden.
-
Die Fig. zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Anlage zum Entnehmen von Bauteilen aus jeweiligen Behältnissen 10a–c. Die Bauteile sind beispielsweise Kleinteile und werden im Rahmen der Herstellung von Fahrzeugen, insbesondere Kraftwagen wie beispielsweise Personenkraftwagen, verwendet. In den Behältnissen 10a–c ist jeweils eine Mehrzahl von solchen Kleinteilen aufgenommen, so dass im Rahmen der Herstellung der Fahrzeug die in den Behältnissen 10a–c aufgenommenen Kleinteile aus den Behältnissen 10a–c entnommen werden müssen, um die entnommenen Bauteile schließlich zu verarbeiten, insbesondere zu montieren. Die jeweiligen Behältnisse 10a–c sind Kleinteilekisten oder Kleinteileboxen, welche jeweils Räder aufweisen, über die die Behältnisse 10a–c entlang eines Bodens der Anlage auf einfache Weise gerollt werden können.
-
Die Anlage weist mehrere, nebeneinander angeordnete Entnahmestellen 12a–c auf, an die jeweils eines der Behältnisse 10a–c angeliefert werden kann. Mit anderen Worten sind die jeweiligen Behältnisse 10a–c an den jeweiligen, nebeneinander angeordneten Entnahmestellen 12a–c anordenbar. Die Anlieferung der Behältnisse 10a–c an den Entnahmestellen 12a–c erfolgt beispielsweise über einen Routenverkehr. Vorliegend wird das Behältnis 10a an die korrespondierende Entnahmestelle 12a angeliefert, das heißt das Behältnis 10a wird an der Entnahmestelle 12a angeordnet. Ferner wird das Behältnis 10b an der Entnahmestelle 12b und das Behältnis 10c an der Entnahmestelle 12c angeordnet.
-
Die Anlage umfasst ferner eine Führungseinrichtung 16, welche in vertikaler Richtung über den Entnahmestellen 12a–c angeordnet ist und sich von der Entnahmestelle 12a über die Entnahmestelle 12b zur Entnahmestelle 12c beziehungsweise umgekehrt erstreckt. Aus der Fig. ist erkennbar, dass sich die Führungseinrichtung 16 entlang einer Richtung, in die die Entnahmestellen 12a–c nebeneinander angeordnet sind, über die seitlichen Entnahmestellen 12a und 12c hinaus erstreckt. Somit die Entnahmestellen 12a–c jeweils zumindest teilweise in vertikaler Richtung nach oben durch die Führungseinrichtung 16 überdeckt.
-
Die Anlage umfasst ferner einen als Leichtbauroboter (LBR) ausgebildeten Roboter 18, welcher an der Führungseinrichtung 16 hängend beziehungsweise in hängender Lage angeordnet ist. Der Roboter 18 ist in an der Führungseinrichtung 16 hängender Lage mittels der Führungseinrichtung 16 zu den jeweiligen Entnahmestellen 12a–c bewegbar und dadurch über den jeweiligen Entnahmestellen 12a–c positionierbar. Ist der Roboter 18 beispielsweise über der Entnahmestelle 12a positioniert, so ist die Entnahmestelle 12a in vertikaler Richtung nach oben hin zumindest teilweise durch den Roboter 18a überdeckt. Ist ferner das Behältnis 10a an der Entnahmestelle 12a angeordnet, so ist der Roboter 18 in vertikaler Richtung über dem Behältnis 10a und somit über den im Behältnis 10a angeordneten Kleinteilen angeordnet. Die Positionierung und Anordnung des Roboters 18 gilt auch für die anderen Entnahmestellen 12b und 12c sowie die zugehörigen Behältnisse 10b und 10c.
-
Die durch die Führungseinrichtung 16 bewirkte, translatorische Bewegbarkeit des Roboters 18 zwischen den Entnahmestellen 12a–c ist in der Fig. durch einen Doppelpfeil 20 veranschaulicht. Ferner umfasst die Anlage eine Hubeinrichtung 22, mittels welcher die Führungseinrichtung 16 und über diese der Roboter 18 in vertikaler Richtung relativ zu den Entnahmestellen 12a–c bewegbar sind. Mit anderen Worten können die Führungseinrichtung 16 und somit der Roboter 18 mittels der Hubeinrichtung 22 in vertikaler Richtung abgesenkt und dadurch auf die Entnahmestellen 12a–c in vertikaler Richtung zubewegt werden. Ferner können die Führungseinrichtung 16 und somit der Roboter 18 mittels der Hubeinrichtung 22 in vertikaler Richtung angehoben und somit in vertikaler Richtung von den Entnahmestellen 12a–c wegbewegt werden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, den Roboter 18 – wenn dieser über dem jeweiligen Behältnis 10a–c positioniert ist – abzusenken, so dass der Roboter 18 in das jeweilige Behältnis 10a–c eintaucht und die darin angeordneten Kleinteile aufnehmen, insbesondere greifen, kann. Durch das Aufnehmen wenigstens eines der Kleinteile ist dieses aufgenommene Kleinteil am Roboter 18 gehalten, so dass das aufgenommene Kleinteil mittels des Roboters 18 und insbesondere der Führungseinrichtung 16 und der Hubeinrichtung 22 im Raum umher bewegt werden kann.
-
Der Roboter 18 weist dabei beispielsweise eine Mehrzahl von gelenkig miteinander verbundenen Roboterarmen auf, welche um jeweilige und/oder entlang jeweiligen Bewegungsachsen des Roboters 18 relativ zueinander bewegbar sind. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Roboter 18 sechs Bewegungsachsen aufweist. Durch die Bewegbarkeit des Roboters 18 in hängender Lage ist ferner eine siebte Bewegungsachse vorgesehen, entlang welcher der Roboter 18 mittels der Führungseinrichtung 16 translatorisch bewegt werden kann. Ferner ist durch die Hubeinrichtung 22 eine achte Bewegungsachse realisiert, entlang welcher der Roboter 18 in vertikaler Richtung bewegt werden kann. Durch die hängende Position des Roboters 18 an der siebten Achse in einer dritten Ebene kann der Roboter 18 von oben in eine zumindest nahezu unbegrenzte Anzahl an nebeneinander angeordneten Kleinteilekisten greifen und die jeweiligen Kleinteile entnehmen. Dadurch ist es möglich, die jeweiligen Kleinteile mittels des Roboters 18 vom jeweiligen Behältnis 10a–c zu jeweiligen Ablagestationen 24 der Anlage zu bewegen. Die Kleinteile werden beispielsweise an der jeweiligen Ablagestation 24 abgelegt und dadurch angeordnet.
-
Die Anlage umfasst ferner weitere Roboter in Form von Industrierobotern 26. Mittels der Industrieroboter 26 können die jeweiligen Kleinteile von der jeweiligen Ablagestation 24 zu demgegenüber unterschiedlichen Stellen bewegt werden, wobei die Kleinteile mittels der Industrieroboter 26 beispielsweise verarbeitet, insbesondere montiert, werden. Die Kleinteileboxen werden beispielsweise von einem Logistik-Lieferverkehr ausgetauscht. Hierzu betätigt der Logistik-Lieferverkehr beispielsweise lediglich einen Anlagenknopf, um den Wechsel der Kleinteileboxen zu bewirken. Der Logistik-Lieferverkehr kann somit die jeweilige Kleinteilebox auswechseln und die leere Kleinteilebox mitnehmen, so dass ein Anlagenwart die Anlage nicht gesondert steuern muss.
-
Der Roboter 18 ist als Leichtbauroboter (LBR) ausgebildet und weist demzufolge wenigstens einen integrierten Sensor auf, mittels welchem auf den Roboter 18 wirkende Kräfte und somit Drehmomente erfasst werden können. Der Roboter 18 wird dabei in Abhängigkeit von den mittels seines integrierten Sensors erfassten Kräften beziehungsweise Drehmomenten betrieben, das heißt geregelt oder gesteuert. Der Roboter 18 ist somit ein kraftsensitiver Leichtbauroboter, mittels welchem die Kleinteile kraftsensitiv, das heißt kraftgesteuert oder kraftgeregelt, aus den Behältnissen 10a–c entnommen werden können. Ferner kann die Anlage beispielsweise Durchbrüche an Anlagenzäunen, Leitbleche und kleine Planken, Lichtschranken, Abfragen für die Kleinteileboxen sowie ein Bauteilerkennungssystem aufweisen, um die Kleinteile auf besonders einfache, kostengünstige und platzsparende Weise handzuhaben und dadurch aus den Behältnissen 10a–c zu entnehmen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102007063099 A1 [0003]
