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Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für eine Flechtanlage. Die Erfindung betrifft auch ein zugehöriges Verfahren zum Programmieren und Betreiben dieser Steuereinrichtung und eine Flechtanlage mit einer derartigen Steuereinrichtung.
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Flechtanlagen umfassen eine Flechtmaschine oder mehrere Flechtmaschinen. Ein Beispiel für eine Flechtmaschine ist eine Radialflechtmaschine. Derartige Maschinen werden beispielsweise von der Firma August Herzog Maschinenfabrik GmbH & Co. KG, 26127 Oldenburg, unter der Bezeichnung „Radialflechter Typ RF“ angeboten (www.herzog-online.com). Ein anderes Beispiel für eine Flechtmaschine ist in
DE 10 2014 221 996 A1 offenbart.
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Eine derartige Flechtmaschine umfasst beispielsweise eine sich um eine Längsachse erstreckende, ringartig ausgebildete Trageinrichtung, mit Fäden tragenden Klöppeln, die während des Flechtvorgangs auf der Trageinrichtung zum einen um ein Flechtzentrum und zum anderen ihre axiale Lage ändernd bewegt werden. Die Trageinrichtung kann auch eckig oder oval sein.
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Flechtanlagen umfassen weiterhin einen oder mehrere Roboter oder andere Manipulations- oder Abzugseinrichtungen. Diese können beispielsweise das Führen der Kerne zum Ändern der Lage der Kerne, Schneid- und Fügeoperationen und weitere Manipulationen und / oder qualitätssichernde Aufgaben übernehmen. Derartige Roboter und Manipulations- oder Abzugseinrichtungen sind im Markt bekannt.
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Zur Inbetriebnahme der Flechtanlage werden die Flechtmaschine und der Roboter oder andere Manipulations- oder Abzugseinrichtungen von Experten für jedes spezifische, darauf zu fertigende Bauteil programmiert. Dies setzt Expertenwissen voraus und ist oft nur per Trial-and-Error optimierbar. Zudem ist eine Wissensvernetzung zwischen verwendeter CAD-FE-Anlagenprogrammierung erforderlich. Dies erfordert Maschinenwissen bei den CAD und FE Bedienern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Steuereinrichtung für eine Flechtanlage bereitzustellen, die die Programmierung und den Betrieb einer Flechtanlage erleichtert.
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Dieses Ziel wird durch eine Steuereinrichtung für eine Flechtanlage und ein Verfahren zum Programmieren dieser Steuereinrichtung nach den unabhängigen Ansprüchen erreicht.
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Die Steuereinrichtung für die Flechtanlage ist über ein Kommunikationsnetzwerk mit einer Flechtmaschine und einem Roboter oder anderem Manipulator der Flechtanlage oder einen anderen Teil der Flechtanlage wie elektronischen Klöppeln, Schneideinrichtungen, oder Scanvorrichtungen verbindbar, wobei die Steuereinrichtung ein wissensbasiertes System umfasst oder mit einem wissensbasierten System verbindbar ist, wobei die Steuereinrichtung ausgebildet ist, Daten oder wenigstens einen Parameter für den Roboter oder die Flechtmaschine oder den anderen Teil der Flechtanlage mit dem wissensbasierten System für einen Entwicklungs- oder Prozessschritt eines Flechtvorgangs oder für einen Entwicklungs- oder Prozessschritt, der einem Flechtvorgang vor- oder nachgeschaltet ist, auszutauschen. Diese Steuereinrichtung stellt eine intelligente Schnittstelle für eine zentrale Steuerung aller relevanten Abläufe dar.
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Vorzugsweise ist das wissensbasierte System ausgebildet zur computerunterstützten Konstruktion oder zur wissensbasierten und/oder anlagenspezifischen Berechnung eines Flechtprodukts, oder zur Steuerung / Regelung der Fertigung des Flechtproduktes, oder zur Ansteuerung einer Maschine für einen Bearbeitungsschritt, der dem Flechtvorgang vor- oder nachgeschaltet ist, oder zur computerunterstützten Dokumentation für eine Qualitätssicherung, oder zur Erzeugung eines geeigneten Anlagen-Maschinencodes. Dadurch ist die Steuereinrichtung flexibel an die Anforderungen anpassbar.
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Vorzugsweise umfasst das wissensbasierte System eine Wissensbasis, welche Fertigungswissen und Anlagenwissen für den Flechtvorgang beinhaltet, und diese einem Entscheider bereitstellt, der zu sendende Daten oder wenigstens einen zu sendenden Parameter für den Roboter oder die Flechtmaschine oder den anderen Teil der Flechtanlage ermittelt, und einen Sender, der ausgebildet ist, die zu sendenden Daten oder den wenigstens einen zu sendenden Parameter über das Kommunikationsnetzwerk bereitzustellen. Komplexe Einstellvorgänge sind so ohne Trial-and-Error optimierbar. Wenn Vorgaben des Anwenders jedoch nicht Maschinengerecht sind muss ein zu fertigendes Bauteil für die Flechtanlage evtl. vom Anwender umkonstruiert werden.
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Ein Entscheider kann ein Mensch, ein Algorithmus oder eine künstliche Intelligenz sein. Vorzugsweise wird der Mensch als Entscheider durch ein Computerprogramm unterstützt.
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Vorzugsweise umfasst die Steuereinrichtung einen Empfänger, der ausgebildet ist, Daten oder wenigstens einen Parameter für den Roboter oder einen anderen Manipulator oder die Flechtmaschine oder den anderen Teil der Flechtanlage zu empfangen, die der Entscheider abhängig von den Daten oder dem wenigstens einen Parameter ermittelt. Gefundene Einstellungen werden so direkt und zentral gesteuert auf alle relevanten Teile der Flechtanlage übertragbar.
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Eine Wissensbasis stellt beispielsweise eine erweiter- und änderbare Ansammlung und Verknüpfung bzw. Verkettung verschiedener die Flechtanlage sowie mögliche Flechtprodukte wie beispielsweise Anlagen-, Prozess- oder Produktwissen betreffenden Parameter, Eigenschaften und / oder Algorithmen dar.
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Die Wissensbasis kann Informationen über Art der Flechtanlage und deren Parameter und Daten, Manipulatoren, Endeffektoren sowie deren Eigenschaften und Verhalten, und Fertigungsgrenzen der Flechtanlage umfassen.
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Vorzugsweise umfasst die Wissensbasis Information über ein Fasermuster, Information, die ein Fasermuster berechenbar macht, Information über einen Maschinenablauf für die Flechtmaschine oder den Roboter oder anderen Manipulator, wobei der Maschinenablauf Arbeitsschritte definiert oder berechenbar macht, durch die ein Fasermuster in dem Flechtvorgang erzeugbar ist, Information über eine Art einer Bauteilfertigung durch die Flechtmaschine oder des Roboters oder anderen Manipulators, Information die eine Art einer Bauteilfertigung durch die Flechtmaschine oder des Roboters oder anderen Manipulators berechenbar macht, oder Information über eine Bahnbewegung, die von einem zu fertigendes Bauteil durch die Flechtmaschine ausführbar ist. Dies ermöglicht die Berücksichtigung dieser Information bei der Einstellung der Flechtanlage.
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Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung mit einem Sender-/Empfänger zur Kommunikation mit einem Sender-/Empfänger der Flechtanlage oder /und der elektronischen Klöppel verbindbar, um wenigstens einen elektronisch regel- oder steuerbaren Klöppel der Flechtanlage anzusteuern, wobei die Steuereinrichtung ausgebildet ist, Information zur Ansteuerung des wenigstens einen elektronisch regel- oder steuerbaren Klöppels oder/ und einem weiteren Anlagenteil der Flechtanlage von dem wissensbasierten System über den Sender-/Empfänger zu senden und/oder zu empfangen. Diese Schnittstelle ermöglicht die Optimierung des Flechtvorgangs im Betrieb der Flechtanlage auch bezüglich einer Regelung / Steuerung der Klöppel.
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Vorzugsweise umfasst die Steuereinrichtung wenigstens eine Schnittstelle für eine entfernt von der Steuereinrichtung angeordnete Steuerung der Flechtmaschine oder des Roboters, die eine Verbindung der Steuerung über eine Datenleitung mit der Steuereinrichtung ermöglicht. Dadurch ist die Steuereinrichtung auch mit herkömmlichen Flechtanlagen kombinierbar.
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Vorzugsweise umfasst die Steuereinrichtung wenigstens eine Schnittstelle für ein entfernt von der Steuereinrichtung angeordnetes Subsystem aus der Gruppe von Schneideinrichtung, Anpresswalze, bewegliche Flechtscholle oder Sensor für Daten der Flechtmaschine oder des Roboters, die eine Verbindung des Subsystems über eine Datenleitung oder Funk mit der Steuereinrichtung ermöglicht. Dies ermöglicht eine Integration weiterer Teile einer Flechtanlage.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Programmieren und Betreiben der Steuereinrichtung für die Flechtanlage, wobei die Steuereinrichtung über das Kommunikationsnetzwerk mit der Flechtmaschine und dem Roboter der Flechtanlage oder einem anderen Teil der Flechtanlage verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung ein wissensbasiertes System umfasst oder mit einem wissensbasierten System verbunden ist, wobei das Verfahren das Austauschen von Daten oder wenigstens eines Parameters für den Roboter oder die Flechtmaschine oder den anderen Teil der Flechtanlage mit dem wissensbasierten System für einen Entwicklungs- oder Prozessschritt eines Flechtvorgangs oder für einen Entwicklungs- oder Prozessschritt, der einem Flechtvorgang vor- oder nachgeschaltet ist, umfasst.
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Vorzugsweise umfasst das Verfahren eine Ansteuerung des wissensbasierten Systems zur computerunterstützten Konstruktion oder wissensbasierten und/oder anlagenspezifischen Berechnung eines Flechtprodukts, oder zur Steuerung / Regelung der Fertigung des Flechtproduktes, oder zur Ansteuerung einer Maschine für einen Bearbeitungsschritt, der dem Flechtvorgang vor- oder nachgeschaltet ist, oder zur computerunterstützte Dokumentation für eine Qualitätssicherung, oder zur Erzeugung eines Anlagen-Maschinencodes.
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Vorzugsweise umfasst das wissensbasierte System eine Wissensbasis, welche Fertigungswissen und Anlagenwissen für den Flechtvorgang beinhaltet, und das Verfahren das Ansteuern durch einen Entscheider umfasst, wobei zu sendende Daten oder wenigstens ein zu sendender Parameter für den Roboter oder die Flechtmaschine oder den anderen Teil der Flechtanlage ermittelt werden, und wobei das Verfahren das Bereitstellen der zu sendenden Daten oder des wenigstens einen zu sendenden Parameters über das Kommunikationsnetzwerk umfasst.
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Das Kommunikationsnetzwerk ist eine Datenverbindung aller in der Flechtanlage beteiligten Anlagenteile bzw. deren Steuerungen. Diese Verbindung kann sowohl festverdrahtet, als auch drahtlos erfolgen und auch Schnittstellen zu weiteren Netzwerken beinhalten.
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Vorzugsweise werden Daten oder wenigstens ein Parameter für den Roboter oder die Flechtmaschine empfangen, mit denen der Entscheider die zu sendenden Daten oder den wenigstens einen zu sendenden Parameter abhängig von den Daten oder dem wenigstens einen Parameter ermitteln kann.
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Vorzugsweise wird von der Wissensbasis aus Information über ein Fasermuster, Information ermittelt, die ein Fasermuster berechenbar macht, Information über einen Maschinenablauf für die Flechtmaschine oder den Roboter oder einen anderen Manipulator oder den anderen Teil der Flechtanlage ermittelt, wobei der Maschinenablauf Arbeitsschritte definiert oder berechenbar macht, durch die ein Fasermuster in dem Flechtvorgang erzeugbar ist, Information über eine Art einer Bauteilfertigung durch die Flechtmaschine oder des Roboters bzw. Manipulators ermittelt, Information die eine Art einer Bauteilfertigung durch die Flechtmaschine oder des Roboters bzw. Manipulators berechenbar macht ermittelt, oder Information über eine Bahnbewegung, die von einem zu fertigenden Bauteil durch die Flechtmaschine ausführbar ist, ermittelt.
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Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung mit einem Sender-/Empfänger zur Kommunikation mit einem Sender-/Empfänger der Flechtanlage verbunden, wobei wenigstens ein elektronisch regel- und/oder steuerbaren Klöppel der Flechtanlage angesteuert wird, wobei Information zur Ansteuerung des wenigstens einen elektronisch regel- und/oder steuerbaren Klöppel oder/und weitere Teile der Flechtanlage von dem wissensbasierten System über den Sender-/Empfänger gesendet wird.
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Vorzugsweise umfasst die Steuereinrichtung wenigstens eine Schnittstelle für eine entfernt von der Steuereinrichtung angeordnete Steuerung der Flechtmaschine oder des Roboters oder anderen Manipulators, wobei eine Verbindung der Steuerung über eine Datenleitung mit der Steuereinrichtung hergestellt ist.
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Vorzugsweise umfasst die Steuereinrichtung wenigstens eine Schnittstelle für ein entfernt von der Steuereinrichtung angeordnetes Subsystem aus der Gruppe von Schneideinrichtung, Anpresswalze, bewegliche Flechtscholle oder Sensor für Daten der Flechtmaschine oder des Roboters oder anderen Manipulators, wobei eine Verbindung des Subsystems über eine Datenleitung mit der Steuereinrichtung hergestellt ist.
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Die Erfindung betrifft auch eine Flechtanlage, die die Steuereinrichtung umfasst.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
- 1 schematisch Teile einer Flechtanlage,
- 2 schematisch Schritte in einem Verfahren zum Betreiben der Flechtanlage.
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1 stellt schematisch Teile einer Flechtanlage 100 dar. Eine Steuereinrichtung 102 für die Flechtanlage 100 ist über ein Kommunikationsnetzwerk 104 mit einer Flechtmaschine 106, einem ersten Roboter oder/und Manipulator 132 und einem zweiten Roboter oder/und Manipulator 110 und/oder weiteren Robotern und/oder Manipulator/en der Flechtanlage 100 verbindbar. Die Flechtmaschine 106 wird von einem Steuergerät 108 angesteuert. Die Flechtmaschine 106 weist einen Antrieb 122 auf, der durch die Steuerung 108 ansteuerbar ist und die Flechtmaschine 106 entsprechend eines vorgebbaren Flechtvorgangs bewegen kann. Es können mehrere Flechtmaschinen und weitere Roboter oder Maschinen oder ein Manipulator als Teil von mehreren Flechtanlagen 100 für vor- oder nachgeschaltete Arbeitsschritte vorgesehen sein.
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Die Steuereinrichtung 102 umfasst ein wissensbasiertes System 112 oder ist mit dem wissensbasierten System 112 verbindbar. Das wissensbasierte System 112 umfasst beispielsweise ein regelbasiertes System.
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Das regelbasierte System besteht beispielsweise aus einer Datenbank von Fakten, einer Menge von Regeln (Produktionsregeln, Geschäftsregeln), und einem Kontrollsystem mit Regelinterpreter, der aus Eingangsdaten, Regeln und Fakten Ausgangsdaten erzeugt.
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Regeln liegen beispielsweise in der Form: WENN ... DANN ... SONST (IF THEN ELSE) vor.
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Der Entscheider ist beispielsweise ein Computerprogramm, das zu spezifiziertem eigenständigem und eigendynamischem Verhalten ausgebildet ist. Abhängig von verschiedenen Zuständen kann ein bestimmter Verarbeitungsvorgang ablaufen, insbesondere ohne dass von außen ein weiteres Startsignal gegeben wird oder während des Vorgangs ein äußerer Steuerungseingriff erfolgt.
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Die Steuereinrichtung 102 ist ausgebildet, Daten oder wenigstens einen Parameter für den ersten Roboter oder/und Manipulator 132, den zweiten Roboter oder/und Manipulator 110 oder die Flechtmaschine 106 mit dem wissensbasierten System für einen Entwicklungs- oder Prozessschritt eines Flechtvorgangs oder für einen Entwicklungs- oder Prozessschritt, der einem Flechtvorgang vor- oder nachgeschaltet ist, auszutauschen. Dazu werden die Daten oder der wenigstens eine Parameter über das Kommunikationsnetzwerk 104 gesendet.
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Das wissensbasierte System 112 ist im Beispiel ausgebildet zur computerunterstützten Konstruktion oder wissensbasierten und/oder anlagenspezifischen Berechnung eines Flechtprodukts, oder zur Steuerung / Regelung der Fertigung des Flechtproduktes, oder zur Ansteuerung einer Maschine für einen Bearbeitungsschritt, der dem Flechtvorgang vor- oder nachgeschaltet ist, zur computerunterstützten Dokumentation für eine Qualitätssicherung, oder zur Erzeugung eines geeigneten Anlagen-Maschinencodes zur Flechtung des Bauteils. Ein Beispiel für einen Bearbeitungsschritt, der dem Flechtvorgang vorgeschaltet ist, ist ein Fräsprogramm zur Herstellung eines Kerns.
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Das wissensbasierte System 112 enthält dazu beispielsweise die Teilsysteme wissensbasierte Anlagenprogrammierung 112A und wissensbasierte, anlagenbezogene Bauteilberechnung 112B (Bsp.: über Finite Elemente Modellierung FEM). Als Eingangsgrößen kann eine Informationsdatenbank 112C mit Computer Aided Design CAD oder anlagenunabhängigen FEM Informationen über ein konstruktives Bauteil und eine Wissensbasis 112D vorgesehen sein.
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Aus CAD- und FEM-Information eines herzustellenden Bauteils sowie aus Informationen aus der Wissensbasis 112 ist es möglich, alle zur Herstellung eines Preforms notwendigen Informationen und die Maschinenprogrammcodes zu erstellen, oder aber eine Nichtherstellbarkeit mit der ausgewählten Anlage durch den Entscheider zu erkennen und ggf. Geometrieänderungen oder Flechtmusteranpassungen vorzuschlagen
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Das wissensbasierte System 112 beinhaltet eine Wissensbasis, welche Fertigungswissen und Anlagenwissen für den Flechtvorgang beinhaltet. Das wissensbasierte System 112 stellt einem Entscheider Information zur Entscheidung bereit. Dazu kann das wissensbasierte System 112 dem Mensch als Entscheider eine Schnittstelle bereitstellen.
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In 1 ist eine zentrale Steuerung 114 dargestellt. Es kann auch vorgesehen sein, in allen Teilsystemen einen separaten automatischen Entscheider vorzusehen. Der automatische Entscheider ist beispielsweise das Kontrollsystem mit Regelinterpreter.
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Die zentrale Steuerung 114 ist ausgebildet, zu sendende Daten oder wenigstens einen zu sendenden Parameter für den ersten Roboter oder/und Manipulator 132, den zweiten Roboter oder/und Manipulator 110 oder die Flechtmaschine 106 zu ermitteln.
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Die zentrale Steuerung 114 umfasst einen Sender/Empfänger 116, der ausgebildet ist, die zu sendenden Daten oder den wenigstens einen zu sendenden Parameter über das Kommunikationsnetzwerk 104 bereitzustellen. Bereitstellen bedeutet hierbei beispielsweise Senden mit oder ohne Anfrage nach zu sendenden Daten oder Parametern.
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Der Sender/Empfänger 116 ist ausgebildet, Daten oder wenigstens einen Parameter für den ersten Roboter oder/und Manipulator 132, den zweiten Roboter oder/und Manipulator 110 oder die Flechtmaschine 106 oder einen anderen Anlagenteil zu empfangen.
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Der Entscheider ermittelt die zu sendenden Daten oder den wenigstens einen zu sendenden Parameter abhängig von den Daten oder dem wenigstens einen Parameter. Dies bedeutet beispielsweise, dass die Eingangsdaten für die Entscheidung aus den empfangenen Daten oder dem wenigstens einen empfangenen Parameter gebildet werden. Aus den Ausgangsdaten, d.h. dem Ergebnis der Entscheidung werden beispielsweise die zu sendenden Daten oder der wenigstens eine zu sendende Parameter gebildet.
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Die Wissensbasis 112D kann Information über ein Fasermuster umfassen. Die Wissensbasis kann Information umfassen, die ein Fasermuster berechenbar macht. Die Wissensbasis kann Information über einen Maschinenablauf für die Flechtmaschine 106 oder den ersten Roboter oder/und Manipulator 132 oder den zweiten Roboter oder/und Manipulator 110 umfassen, wobei der Maschinenablauf Arbeitsschritte definiert oder berechenbar macht, durch die ein Fasermuster in dem Flechtvorgang erzeugbar ist. Die Wissensbasis 112D kann Information über eine Art einer Bauteilfertigung durch die Flechtmaschine oder des Roboters umfassen. Die Wissensbasis 112D kann Information umfassen, die eine Art einer Bauteilfertigung durch die Flechtmaschine oder des Roboters oder/und Manipulator, sowie aller anderen Teile der Flechtanlage berechenbar macht. Die Wissensbasis 112D kann Information umfassen über eine Bahnbewegung, die von einem zu fertigendes Bauteil durch eine die Flechtmaschine 106 ausführbar ist.
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Die Steuereinrichtung 102 ist im Beispiel mit einem Sender-/Empfänger 120C einer Steuerung 120 zur Kommunikation verbunden. Die Steuerung 120 umfasst eine Steuereinrichtung 120B zur Ansteuerung wenigstens eines elektronisch regel- und/oder steuerbaren Klöppel 126. Die Steuerung 120 ist über einen Sender-/Empfänger 120A mit einem Sender-/Empfänger der Flechtanlage 100 verbindbar, um wenigstens einen elektronisch regel- und/oder steuerbaren Klöppel 126 der Flechtanlage 100 anzusteuern. Die Steuereinheit 120B kann auch zur Steuerung und Regelung der elektronischen Klöppel und / oder weiterer Anlagenteile der Flechtmaschine 106 ausgebildet sein.
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Der elektronisch regel- und/oder steuerbaren Klöppel 126 kann vorzugsweise einen Sender-/Empfänger zur drahtlosen Kommunikation aufweisen. Die Kommunikation ist auch über Schleifkontakte oder verdrahtet möglich.
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Die Steuereinrichtung 102 ist ausgebildet, Information zur Ansteuerung des wenigstens einen elektronisch regel- und/oder steuerbaren Klöppels 126 von dem wissensbasierten System 112 über den Sender-/Empfänger 120A zu senden. Ansteuern bedeutet beispielsweise eine zu regelnde Fadenkraft nach Größe und Zeitpunkt klöppelindividuell vorzugeben, klöppelspezifische Funktionen zu schalten, sowie IST-Daten der Klöppel für Qualitätssicherungsprozesse abzufragen.
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Alternativ kann ein anstatt eines oder mehreren elektronisch regel- oder steuerbaren Klöppeln 126 ein oder mehrere mechanische Klöppel 134 verwendet werden. In diesem Fall werden durch das wissensbasierte System 112 für diesen / diese mechanischen Klöppel 134 keine Daten bereitgestellt.
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Die Steuereinrichtung 102 umfasst im Beispiel eine Schnittstelle für eine entfernt von der Steuereinrichtung 102 angeordnete erste Steuerung 128 der des ersten Roboters oder/und Manipulator 132 und eine entfernt von der Steuereinrichtung 102 angeordnete zweite Steuerung 130 des zweiten Roboters oder/und Manipulator 110. Die Schnittstelle ist im Beispiel der Sender/Empfänger 116 und ermöglicht eine Verbindung der ersten Steuerung 128 und der zweiten Steuerung 130 über das Kommunikationsnetzwerk 104 als Datenleitung mit der Steuereinrichtung 102. Es kann auch eine separate oder drahtlose Datenleitung dafür vorgesehen sein. Die Steuereinrichtung 102 ist im Beispiel ausgebildet wenigstens einen der elektronisch regel- und/oder steuerbaren Klöppel 126 und wenigstens einen Antrieb 122 der Flechtmaschine 106 anzusteuern. Der Antrieb 122 ist ausgebildet Teile der Trageinrichtung 118 anzutreiben. Die Trageinrichtung 118 trägt im Beispiel die elektronisch regel- und/oder steuerbaren Klöppel 126 und/oder weitere Klöppel 134, die nicht elektronisch regel- und/oder steuerbar sind. Eine erste Steuerleitung 136 verbindet die erste Steuerung 128 mit dem ersten Roboter 132. Eine zweite Steuerleitung 138 verbindet die zweite Steuerung 130 mit dem zweiten Roboter 110.
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Die Steuereinrichtung 102 kann auch eine weitere Schnittstelle für ein entfernt von der Steuereinrichtung 102 angeordnetes Subsystem umfassen. Das Subsystem ist beispielsweise eine Schneideinrichtung, eine Anpresswalze, eine bewegliche Flechtscholle oder ein Sensor für Daten der Flechtmaschine 106 oder des ersten Roboters oder/und Manipulator 132 oder des zweiten Roboters oder/und Manipulator 110 und oder weiterer Roboter oder Manipulatoren. Eine Verbindung des Subsystems erfolgt über eine weitere Datenleitung zur weiteren Schnittstelle der Steuereinrichtung 102.
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Durch Fertigungsinformationen aus zum Beispiel den elektronisch regel- und/oder steuerbaren Klöppeln 126 und weiteren Sensoren der Flechtanlage 100 ist eine online Optimierung des Maschinencodes möglich, so dass bestimmte Zielkriterien mit dem geringsten möglichen Aufwand erreicht werden können.
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Die erwähnten Funkverbindungen sind beispielsweise eine Verbindung nach einem Protokoll aus der Standardfamilie IEEE 802.11. Die Datenleitungen und das Kommunikationsnetzwerk können ebenfalls als eine derartige Funkverbindung oder zur drahtgebundenen Kommunikation beispielsweise mittels einer Feldbus- oder Ethernet-Verbindung ausgebildet sein.
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Die Aufgaben der einzelnen Steuerungen 108, 130, 128, 120B, und oder weitere Steuerungen für weitere Roboter und/ oder Manipulatoren und / oder der anderen Teile der Flechtanlage 100 kann auch direkt durch die Steuerung 102 übernommen werden. In diesem Fall wären die anderen Steuerungen obsolet.
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2 zeigt schematisch Schritte in einem Verfahren zum Betreiben der Flechtanlage 100.
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Das Verfahren umfasst in einem Schritt 202 das Empfangen der Daten oder des wenigstens einen Parameters für nicht anlagenspezifische Information für Bauteile, die nach einem vorgebbaren Flechtvorgang hergestellt werden sollen.
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Die Daten sind nicht anlagenspezifisch, sondern bauteilspezifisch. Es kann dabei auf vorgeschalteten Systeme wie CAD / FEM zurückgegriffen werden.
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Anschließend erfolgt in einem Schritt 204 eine Berechnung einer anlagenspezifischen Materialtopologie für ein Flechtprodukt, basierend auf der nicht anlagespezifischen Information und Information über die Flechtanlage 100.
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Anschließend wird in einem Schritt 206 überprüft, ob eine weitere Optimierung des Flechtvorgangs möglich oder nötig ist. Falls eine weitere Optimierung des Flechtvorgangs möglich oder nötig ist wird ein Schritt 204 ausgeführt. Anderenfalls wird der Schritt 208 ausgeführt.
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Im Schritt 208 erfolgt eine wissensbasierte Bestimmung von anlagenspezifischen Daten zur Programmierung von Anlagenteilen der Flechtanlage 100 und des Fertigungsvorgangs. Dieser Schritt kann eine Optimierung enthalten. Es können auch Daten oder wenigstens ein Parameter für den Roboter und/oder Manipulator 132 oder die Flechtmaschine 106 empfangen werden, die für die Programmierung verwendet werden.
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Beispielsweise werden in den Schritten 204 bis 208 anlagenspezifischen Daten die ein Fasermuster berechenbar machen, Information über einen Maschinenablauf für die Flechtmaschine 106 oder den Roboter und/oder Manipulator 132 ermittelt. Der Maschinenablauf definiert die Arbeitsschritte oder macht berechenbar diese berechenbar. Durch die Arbeitsschritte ist im Beispiel das Fasermuster in dem Flechtvorgang erzeugbar.
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Beispielsweise werden in den Schritten 204 bis 208 anlagenspezifischen Daten ermittelt, die Information über eine Art einer Bauteilfertigung durch die Flechtmaschine 106 oder den Roboter und/oder Manipulator 132 darstellen. Beispielsweise werden anlagenspezifischen Daten ermittelt, die Information über eine Art einer Bauteilfertigung durch die Flechtmaschine 106 oder den Roboter und/oder Manipulator 132 berechenbar machen.
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Anschließend wird in einem Schritt 210 geprüft, ob ein Fertigungsvorgang für die berechnete anlagenspezifische Materialtopologie auf dieser Flechtanlage 100 möglich ist. Dies wird insbesondere überprüft, ob ein oder mehrere aus der berechneten Materialtopologie abgeleitete Sollwerte zu sehr von Istwerten der Materialtopologie eines Flechtproduktes abweichen, das im Fertigungsvorgang herstellbar ist. Falls der Fertigungsvorgang möglich ist, wird der Schritt 212 ausgeführt. Anderenfalls wird der Schritt 202 ausgeführt. Vorzugsweise wird in diesem Fall zusätzlich zur erneuten Ausführung des Schritts 202 auch Information über den Grund oder die Gründe dafür gegeben, aus denen kein Fertigungsvorgang gefunden wurde, mit dem die berechnete anlagenspezifische Materialtopologie herstellbar war.
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Im Schritt 212 erfolgt eine Übergabe von Daten an die Anlagenteile der Flechtmaschine. Insbesondere kann ein Austausch der Daten oder des wenigstens einen Parameters auch für einen Prozessschritt erfolgen, der einem Flechtvorgang vor- oder nachgeschaltet ist. Diese Daten oder Parameter sind anlagenspezifisch bestimmt und werden beispielsweise abhängig von Fähigkeiten der Flechtanlage 100.
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Beispielsweise werden die zu sendenden Daten oder der wenigstens eine zu sendende Parameter vom Entscheider abhängig von den Daten oder dem wenigstens einen Parameter ermittelt. Beispielsweise wir damit ein Roboterprogramm oder ein Programm für den Flechtvorgang erstellt.
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Vorzugsweise erfolgt eine Ansteuerung des wissensbasierten Systems zur computerunterstützten Konstruktion oder zur wissensbasierten und/oder anlagenspezifischen Berechnung eines Flechtprodukts oder zur Steuerung / Regelung der Fertigung des Flechtproduktes. Es kann auch eine Ansteuerung einer Maschine für einen Bearbeitungsschritt, der dem Flechtvorgang vor- oder nachgeschaltet erfolgen. Es kann auch eine Ansteuerung zur computerunterstützten Dokumentation für eine Qualitätssicherung, oder zur Erzeugung eines geeigneten Anlagen-Maschinencodes vorgesehen sein. Beispielsweise wird die Information zur Ansteuerung des wenigstens einen elektronisch regel- und/oder steuerbaren Klöppels 126 und/oder wenigstens ein Teil der Flechtanlage 100 von dem wissensbasierten System 112 gesendet.
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Es kann zudem oder alternativ aus der Wissensbasis die Information über das Fasermuster ermittelt werden. Es kann zudem oder alternativ aus der Wissensbasis die Information ermittelt werden, die das Fasermuster berechenbar macht. Es kann zudem oder alternativ aus der Wissensbasis die Information über den Maschinenablauf für die Flechtmaschine 106 oder den ersten Roboter oder/und Manipulator 132 oder den zweiten Roboter oder/und Manipulator 110 und/oder weiterer Roboter und/oder Manipulatoren ermittelt werden, wobei der Maschinenablauf Arbeitsschritte definiert oder berechenbar macht, durch die das Fasermuster in dem Flechtvorgang erzeugbar ist. Es kann zudem oder alternativ aus der Wissensbasis die Information über die Art der Bauteilfertigung durch die Flechtmaschine 106 oder des ersten Roboters 132 oder des zweiten Roboters 110 ermittelt werden. Es kann zudem oder alternativ aus der Wissensbasis Information ermittelt werden, die die Art der Bauteilfertigung durch die Flechtmaschine 106 oder des ersten Roboters 132 oder des zweiten Roboters 110 berechenbar macht. Es kann zudem oder alternativ aus der Wissensbasis Information über die Bahnbewegung ermittelt werden, die von dem zu fertigendes Bauteil durch die Flechtmaschine 106 ausführbar ist.
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Anschließend erfolgt das Bereitstellen der zu sendenden Daten oder des wenigstens einen zu sendenden Parameter über das Kommunikationsnetzwerk. Dadurch werden diese an die jeweiligen Steuerungen übergeben.
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Die zu sendenden Daten oder der wenigstens eine zu sendende Parameter umfassen beispielsweise die ermittelte Information oder konkrete Steueranweisungen für die Flechtmaschine 106, den ersten Roboter oder/und Manipulator 132 oder den zweiten Roboter oder/und Manipulator 110 und/oder weiterer Roboter und/oder Manipulatoren.
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Wenn die Steuereinrichtung 102 mit dem Sender-/Empfänger 122A zur Kommunikation mit Sender-/Empfänger der Flechtanlage 100 verbunden ist, kann der wenigstens eine elektronisch regel- und/oder steuerbaren Klöppel 126 der Flechtanlage 100 in einem anschließenden optionalen Schritt 214 angesteuert werden, wobei die Information zur Ansteuerung des wenigstens einen elektronisch regel- und/oder steuerbaren Klöppels 126 von dem wissensbasierten System über den Sender-/Empfänger 120 gesendet wird.
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Anschließend erfolgt im Beispiel in einem Schritt 214 die Fertigung des Flechtprodukts.
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Der Schritt 210 kann auch unabhängig von dem Verfahren zum Programmieren ausgeführt werden. Die Fertigung kann auch nur simuliert werden. Dazu kann die Flechtanlage 100 auch angesteuert werden.
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Anschließend wird der Schritt 202 ausgeführt.
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Die Schritte können in einer anderen als der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Es müssen nicht bei jedem Durchlauf alle Schritte ausgeführt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014221996 A1 [0002]
