DE102018219150A1

DE102018219150A1 - Automation device

Info

Publication number: DE102018219150A1
Application number: DE102018219150.6A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Saathoff; Heiko Smit; Christian Jelden; Christian Renken; Mathias Arnold; Moritz Schattner; Keno Hildebrandt; Frank Pascher
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2018-11-09
Filing date: 2018-11-09
Publication date: 2020-05-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Automatisierungsvorrichtung (10).Es ist vorgesehen, dass eine Automatisierungsvorrichtung (10) bereitgestellt wird. Dabei umfasst diese Automatisierungsvorrichtung (10) ein Trägertransportsystem (12), welches ausgelegt ist, darauf angeordnete Trägervorrichtungen (20, 22) beweglich zu tragen, zumindest zwei Trägervorrichtungen (20, 22), wobei eine erste Trägervorrichtung (20) zumindest eine Antriebseinheit (30) umfasst und ausgelegt ist, zumindest eine befestigbare Zusatzkomponente aufzunehmen, und wobei eine zweite Trägervorrichtung (22) mittels einer Kopplungsvorrichtung (48) mit der ersten Trägervorrichtung (20) koppelbar ist. Die zweite Trägervorrichtung (22) weist zumindest eine Verbindungsvorrichtung (40) auf, welche ausgelegt ist, die zweite Trägervorrichtung (22) mit einem externen Transportsystem zu verbinden, so dass ein Bewegungsimpuls von dem Transportsystem auf die zweite Trägervorrichtung (22) übertragbar ist. Ferner umfasst sie zumindest eine Sensorvorrichtung (32), welche ausgelegt ist, den übertragenen Bewegungsimpuls zu detektieren und in zumindest eine Steuerinformation zu konvertieren, wobei die Sensorvorrichtung (32) mit der zumindest einen Antriebseinheit (30) funktional koppelbar ist, so dass mit der von der Sensorvorrichtung (32) zumindest einen konvertierten Steuerinformation die zumindest zwei Trägervorrichtungen (20, 22) im gekoppelten Zustand zusätzlich mittels der zumindest einen Antriebseinheit (30) steuerbar sind.The invention relates to an automation device (10). It is provided that an automation device (10) is provided. This automation device (10) comprises a carrier transport system (12) which is designed to movably support carrier devices (20, 22) arranged thereon, at least two carrier devices (20, 22), a first carrier device (20) having at least one drive unit (30 ) and is designed to accommodate at least one attachable additional component, and wherein a second carrier device (22) can be coupled to the first carrier device (20) by means of a coupling device (48). The second carrier device (22) has at least one connecting device (40) which is designed to connect the second carrier device (22) to an external transport system, so that a movement impulse can be transmitted from the transport system to the second carrier device (22). Furthermore, it comprises at least one sensor device (32), which is designed to detect the transmitted movement pulse and to convert it into at least one piece of control information, wherein the sensor device (32) can be functionally coupled to the at least one drive unit (30), so that with the the sensor device (32) has at least one converted control information, the at least two carrier devices (20, 22) in the coupled state can additionally be controlled by means of the at least one drive unit (30).

Description

Die Erfindung betrifft eine Automatisierungsvorrichtung.The invention relates to an automation device.

In heutigen Industrieprozessen spielt die Automatisierung mittels Robotern und zugehörigen steuerbaren Logistikvorrichtungen eine zentrale Rolle. Zunehmend sind dabei einzelne Fertigungseinheiten und Logistikvorgänge aufeinander abgestimmt, so dass eine schnellere Bearbeitung ermöglicht wird. In diesem Zuge kommen auch so genannte FTF-Systeme (FTF = Führerlose Transport Systeme) zum Einsatz. Auch werden in diesem Zusammenhang so genannte Linearachsen beziehungsweise Linearmodule eingesetzt. So eine Linearachse beziehungsweise Linearmodul kann zum Beispiel aus einem Aluminiumprofil aufgebaut sein, wobei eine angeordnete Linearführung dann mittels einer Antriebseinheit auf der Achse oder dem Modul an sich bewegbar gelagert ist. Solche Linearachsen können dabei auch mit einem Roboter kombiniert werden. Bisher ist es dabei derzeit technisch nicht möglich, nur die Linearachse eines Roboters mit einem FTF-System zu synchronisieren. Derzeit gibt es nur Systeme, die den Roboter aber nicht die Linearachse allein führen. Zudem gibt es Lösungen, bei welchen der Roboter im Stand Objekten folgen kann (so genannte Conveyor-Systeme), wobei allerdings die Erreichbarkeit sehr eingeschränkt ist. Aus dem Stand der Technik sind bereits erste Ansätze als bekannt zu entnehmen, welche eine Interaktion von verschiedenen Komponenten allgemein in Industrieprozessen vorsehen.In today's industrial processes, automation using robots and associated controllable logistics devices plays a central role. Individual production units and logistics processes are increasingly coordinated with one another, so that faster processing is made possible. In this context, so-called AGV systems (AGV = Driverless Transport Systems) are used. So-called linear axes or linear modules are also used in this context. Such a linear axis or linear module can, for example, be constructed from an aluminum profile, an arranged linear guide then being movably mounted on the axis or the module itself by means of a drive unit. Such linear axes can also be combined with a robot. So far it has not been technically possible to synchronize only the linear axis of a robot with an AGV system. Currently there are only systems that guide the robot but not the linear axis alone. There are also solutions in which the robot can follow objects while standing (so-called conveyor systems), although accessibility is very limited. From the prior art, first approaches can already be seen as known, which generally provide for an interaction of different components in industrial processes.

So ist aus der Druckschrift DD 224 567 A1 ein automatisches Ausrichten als bekannt zu entnehmen. Dabei ist das automatische Ausrichten insbesondere zur Ausrichtung von Industrierobotern und Handhabgeräten zu Transportmitteln geeignet. Ziel ist es, einen Roboter zum Beispiel als Voraussetzungen für Ent- oder Beladearbeiten automatisch zu Transportmitteln auszurichten. Es ist vorgesehen, dass bisher angewendete Transportmittel dahingehend verändert werden, dass eine Ausrichtmarke mit einer Länge, die der Abstelltoleranz entspricht, angebracht werden. Ein Industrieroboter oder ein Handhabgerät wird mit einem hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Antrieb bewegt. An diesem Roboter sind zwei induktive oder kapazitive Sensoren angebracht, deren Abstand der Summe aus Abstelltoleranzen und Schaltabstand der Sensoren entspricht. Mit einer elektronischhydraulischen Steuerung erfolgt die Ausrichtung automatisch, wobei Sensor und Ausrichtmarke und deren Positionierung zueinander erkannt werden und entsprechend eine definierte Ausrichtung somit unterstützen können. Eine Automatisierungsvorrichtung, welche eine Synchronisierung von Bewegungsimpulsen und einer damit in Verbindung stehenden Steuerbarkeit umfasst, ist dabei nicht vorgesehen. Insbesondere ist dabei nicht vorgesehen, dass eine zweite Trägervorrichtung zumindest eine Verbindungsvorrichtung aufweist, welche ausgelegt ist, die zweite Trägervorrichtung mit einem externen Transportsystem, insbesondere einem FTF-System, zu verbinden, so dass ein Bewegungsimpuls von dem Transportsystem auf die zweite Trägervorrichtung übertragbar ist, und wobei die zweite Trägervorrichtung zumindest eine Sensorvorrichtung umfasst, welche ausgelegt ist, den übertragenen Bewegungsimpuls zu detektieren und in zumindest eine Steuerinformation zu konvertieren, wobei die Sensorvorrichtung mit zumindest einer Antriebseinheit einer ersten, mit der zweiten Trägervorrichtung koppelbaren Trägervorrichtung funktional koppelbar ist, so dass mit der von der Sensorvorrichtung zumindest einen konvertierten Steuerinformation die zumindest zwei Trägervorrichtungen im gekoppelten Zustand zusätzlich mittels der zumindest einen Antriebseinheit steuerbar sind.So is from the pamphlet DD 224 567 A1 an automatic alignment can be seen as known. The automatic alignment is particularly suitable for aligning industrial robots and handling devices with means of transport. The aim is to automatically align a robot with means of transport, for example, as a prerequisite for unloading or loading work. It is envisaged that previously used means of transport will be changed so that an alignment mark with a length that corresponds to the parking tolerance is attached. An industrial robot or a handling device is moved with a hydraulic, pneumatic or electrical drive. Two inductive or capacitive sensors are attached to this robot, the distance between which corresponds to the sum of the storage tolerances and the switching distance of the sensors. Alignment takes place automatically with an electronic-hydraulic control, whereby the sensor and alignment mark and their positioning relative to one another are recognized and can accordingly support a defined alignment. An automation device, which comprises a synchronization of movement impulses and a controllability associated therewith, is not provided. In particular, it is not provided that a second carrier device has at least one connecting device which is designed to connect the second carrier device to an external transport system, in particular an AGV system, so that a movement pulse can be transmitted from the transport system to the second carrier device. and wherein the second carrier device comprises at least one sensor device, which is designed to detect the transmitted movement pulse and convert it into at least one control information, wherein the sensor device can be functionally coupled to at least one drive unit of a first carrier device that can be coupled to the second carrier device, so that with the at least one converted control information converted by the sensor device, the at least two carrier devices in the coupled state can additionally be controlled by means of the at least one drive unit.

Aus der Druckschrift DE 10 2007 049 193 A1 ist ein Fertigungsmodul und ein Verfahren zum Geometrieschweißen und/oder Ausschweißen von Blechteilen, insbesondere Karosserieelementen, an einem Grundkörper, insbesondere einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges, als bekannt zu entnehmen. Dabei weist das Fertigungsmodul einen Bearbeitungsbereich zum Geometrieschweißen und/oder Ausschweißen von den Blechteilen und wenigstens einen Bestückungsbereich auf. Die Blechteile werden dabei auf einer mittels einer Transporteinrichtung zwischen dem Bearbeitungsbereich und dem Bestückungsbereich bewegbaren Grundplattform angeordnet. Die Blechteile sind in einem Bearbeitungsbereich zusammenschweißbar, wobei die Grundplattform derart ausgebildet ist, dass der Grundkörper während der einzelnen Schweißprozesse auf der einen Grundplattform angeordnet sind. Weiterhin dient besagtes Verfahren dazu, dass in dem Fertigungsmodul mehrere Fertigungsschritte eines jeweils auf der einen Grundplattform angeordneten Grundkörpers durchgeführt werden. Eine Automatisierungsvorrichtung, welche eine Synchronisierung von Bewegungsimpulsen und einer damit in Verbindung stehenden Steuerbarkeit umfasst, ist dabei nicht vorgesehen. Insbesondere ist dabei nicht vorgesehen, dass eine zweite Trägervorrichtung zumindest eine Verbindungsvorrichtung aufweist, welche ausgelegt ist, die zweite Trägervorrichtung mit einem externen Transportsystem, insbesondere einem FTF-System, zu verbinden, so dass ein Bewegungsimpuls von dem Transportsystem auf die zweite Trägervorrichtung übertragbar ist, und wobei die zweite Trägervorrichtung zumindest eine Sensorvorrichtung umfasst, welche ausgelegt ist, den übertragenen Bewegungsimpuls zu detektieren und in zumindest eine Steuerinformation zu konvertieren, wobei die Sensorvorrichtung mit zumindest einer Antriebseinheit einer ersten, mit der zweiten Trägervorrichtung koppelbaren Trägervorrichtung funktional koppelbar ist, so dass mit der von der Sensorvorrichtung zumindest einen konvertierten Steuerinformation die zumindest zwei Trägervorrichtungen im gekoppelten Zustand zusätzlich mittels der zumindest einen Antriebseinheit steuerbar sind.From the publication DE 10 2007 049 193 A1 A manufacturing module and a method for the geometry welding and / or welding of sheet metal parts, in particular body elements, on a base body, in particular a body of a motor vehicle, can be seen as known. The manufacturing module has a machining area for geometry welding and / or welding out of the sheet metal parts and at least one assembly area. The sheet metal parts are arranged on a base platform that can be moved between the processing area and the assembly area by means of a transport device. The sheet metal parts can be welded together in a machining area, the base platform being designed such that the base body is arranged on the one base platform during the individual welding processes. Furthermore, said method serves to carry out several manufacturing steps of a base body arranged on the one base platform in the manufacturing module. An automation device, which comprises a synchronization of movement impulses and a controllability associated therewith, is not provided. In particular, it is not provided that a second carrier device has at least one connecting device which is designed to connect the second carrier device to an external transport system, in particular an AGV system, so that a movement pulse can be transmitted from the transport system to the second carrier device. and wherein the second carrier device comprises at least one sensor device, which is designed to detect the transmitted movement pulse and convert it into at least one control information, wherein the sensor device can be functionally coupled to at least one drive unit of a first carrier device that can be coupled to the second carrier device, so that with the at least one converted control information converted by the sensor device, the at least two carrier devices in the coupled state can additionally be controlled by means of the at least one drive unit.

Aus der Druckschrift DE 10 2014 205 654 A1 ist eine mobile Robotereinheit und ein Verfahren zum Integrieren einer mobilen Robotereinheit in ein Montagesystem als bekannt zu entnehmen. Die vorgesehene mobile Robotereinheit ist dabei zur Verrichtung von Montageprozessen in einer Fließmontage von Automobilen, mit einer verfahrbaren Basiseinheit und einer an der Basiseinheit bewegbar angeordneten Arbeitseinheit, vorgesehen. Die Robotereinheit weist eine Fixiereinheit mit einer daran angeordneten Fixiervorrichtung zum reversiblen Fixieren der Robotereinheit an einem Objekt, insbesondere an einem Automobil oder an einem Teil einer Fördereinrichtung eines Fertigungssystems, auf. Ferner wird ein Verfahren zum Integrieren der mobilen Robotereinheit in ein Montagesystem zur Montage von Automobilen vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst dabei folgende Verfahrensschritte: Positionieren der Robotereinheit in der Nähe eines Automobils, Bewegen der Fixiervorrichtung der Fixiereinheit an einen ausgewählten Haltebereich des Automobils oder einer Fertigungseinrichtung des Montagesystems und reversibles Fixieren der Fixiervorrichtung an dem Haltebereich des Automobils beziehungsweise der Fertigungseinrichtung. Eine Automatisierungsvorrichtung, welche eine Synchronisierung von Bewegungsimpulsen und einer damit in Verbindung stehenden Steuerbarkeit umfasst, ist dabei nicht vorgesehen. Insbesondere ist dabei nicht vorgesehen, dass eine zweite Trägervorrichtung zumindest eine Verbindungsvorrichtung aufweist, welche ausgelegt ist, die zweite Trägervorrichtung mit einem externen Transportsystem, insbesondere einem FTF-System, zu verbinden, so dass ein Bewegungsimpuls von dem Transportsystem auf die zweite Trägervorrichtung übertragbar ist, und wobei die zweite Trägervorrichtung zumindest eine Sensorvorrichtung umfasst, welche ausgelegt ist, den übertragenen Bewegungsimpuls zu detektieren und in zumindest eine Steuerinformation zu konvertieren, wobei die Sensorvorrichtung mit zumindest einer Antriebseinheit einer ersten, mit der zweiten Trägervorrichtung koppelbaren Trägervorrichtung funktional koppelbar ist, so dass mit der von der Sensorvorrichtung zumindest einen konvertierten Steuerinformation die zumindest zwei Trägervorrichtungen im gekoppelten Zustand zusätzlich mittels der zumindest einen Antriebseinheit steuerbar sind.From the publication DE 10 2014 205 654 A1 A mobile robot unit and a method for integrating a mobile robot unit into an assembly system can be seen as known. The mobile robot unit provided is intended for performing assembly processes in a fluid assembly of automobiles, with a movable base unit and a work unit movably arranged on the base unit. The robot unit has a fixing unit with a fixing device arranged thereon for reversibly fixing the robot unit to an object, in particular to an automobile or to a part of a conveying device of a production system. A method for integrating the mobile robot unit into an assembly system for assembling automobiles is also proposed. The method comprises the following method steps: positioning the robot unit in the vicinity of an automobile, moving the fixing device of the fixing unit to a selected holding area of the automobile or a manufacturing device of the assembly system and reversibly fixing the fixing device to the holding area of the automobile or the manufacturing device. An automation device, which comprises a synchronization of movement impulses and a controllability associated therewith, is not provided. In particular, it is not provided that a second carrier device has at least one connecting device which is designed to connect the second carrier device to an external transport system, in particular an AGV system, so that a movement pulse can be transmitted from the transport system to the second carrier device. and wherein the second carrier device comprises at least one sensor device, which is designed to detect the transmitted movement pulse and convert it into at least one control information, wherein the sensor device can be functionally coupled to at least one drive unit of a first carrier device that can be coupled to the second carrier device, so that with the at least one converted control information converted by the sensor device, the at least two carrier devices in the coupled state can additionally be controlled by means of the at least one drive unit.

Eine Abstimmung von verschiedenen Komponenten in Industrieprozessen ist erstrebenswert, um somit eine allgemeine Optimierung von Industrieprozessen und deren einzelnen Prozessschritten zu gestalten.A coordination of different components in industrial processes is desirable in order to design a general optimization of industrial processes and their individual process steps.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Automatisierungsvorrichtung bereitzustellen, welche eine zuverlässige und kostengünstige Automatisierung von Industrieprozessen ermöglicht.The invention is based on the object of providing an automation device which enables reliable and inexpensive automation of industrial processes.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Automatisierungsvorrichtung bereitgestellt wird. Solch eine Automatisierungsvorrichtung umfasst dabei ein Trägertransportsystem, welches ausgelegt ist, darauf angeordnete Trägervorrichtungen beweglich zu tragen, zumindest zwei Trägervorrichtungen, wobei eine erste Trägervorrichtung zumindest eine Antriebseinheit umfasst und ausgelegt ist, zumindest eine befestigbare Zusatzkomponente aufzunehmen, und wobei eine zweite Trägervorrichtung mittels einer Kopplungsvorrichtung mit der ersten Trägervorrichtung koppelbar ist, wobei die zweite Trägervorrichtung zumindest eine Verbindungsvorrichtung aufweist, welche ausgelegt ist, die zweite Trägervorrichtung mit einem externen Transportsystem, insbesondere einem FTF-System, zu verbinden, so dass ein Bewegungsimpuls von dem Transportsystem auf die zweite Trägervorrichtung übertragbar ist, und zumindest eine Sensorvorrichtung umfasst, welche ausgelegt ist, den übertragenen Bewegungsimpuls zu detektieren und in zumindest eine Steuerinformation zu konvertieren, wobei die Sensorvorrichtung mit der zumindest einen Antriebseinheit funktional koppelbar ist, so dass mit der von der Sensorvorrichtung zumindest einen konvertierten Steuerinformation die zumindest zwei Trägervorrichtungen im gekoppelten Zustand zusätzlich mittels der zumindest einen Antriebseinheit steuerbar sind. Auf diese Weise ist es möglich, zwei unterschiedliche Komponenten beispielsweise eines Industrieprozesses aufeinander abzustimmen beziehungsweise zu synchronisieren. Das Trägertransportsystem mit den entsprechenden Trägervorrichtungen kann auch als ein Linearachsensystem beziehungsweise nur als Linearachse oder Zusatzachse bezeichnet werden. Es ist somit beispielsweise möglich, dass die Zusatzachse unabhängig von dieser und den zugehörigen Zusatzkomponenten von einem Frequenzrichter der Anlagen SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) gesteuert wird. Insofern wird die Steuerung einer solchen Zusatzachse nicht von einer Zusatzkomponente übernommen und eine reibungsfreie und einfach vorzunehmende Synchronisierung ist möglich, so dass eine kostengünstige Automatisierungsvorrichtung bereitgestellt werden kann. Eine Synchronisierung, beispielsweise aufgrund der vorgestellten zusätzlichen Steuerbarkeit, von verschiedenen Komponenten und deren Bewegungsabläufen beziehungsweise auszuführenden Prozessschritten fördert nicht nur eine zuverlässige Automatisierung von Fertigungsprozessen, sondern ermöglicht aufgrund von guten zu erreichenden Qualitätswerten auch eine kostengünstige Automatisierung.In a preferred embodiment of the invention, an automation device is provided. Such an automation device comprises a carrier transport system which is designed to movably support carrier devices arranged thereon, at least two carrier devices, a first carrier device comprising at least one drive unit and being designed to accommodate at least one attachable additional component, and a second carrier device using a coupling device the first carrier device can be coupled, the second carrier device having at least one connection device which is designed to connect the second carrier device to an external transport system, in particular an AGV system, so that a movement impulse can be transmitted from the transport system to the second carrier device, and comprises at least one sensor device which is designed to detect the transmitted movement pulse and to convert it into at least one piece of control information, the sensor device g can be functionally coupled to the at least one drive unit, so that the at least two carrier devices in the coupled state can additionally be controlled by means of the at least one drive unit using the control information converted by the sensor device. In this way it is possible to coordinate or synchronize two different components, for example of an industrial process. The carrier transport system with the corresponding carrier devices can also be referred to as a linear axis system or only as a linear axis or additional axis. It is therefore possible, for example, for the additional axis to be controlled independently of this and the associated additional components by a frequency converter of the systems PLC (programmable logic controller). In this respect, the control of such an additional axis is not taken over by an additional component and a smooth and simple synchronization is possible, so that an inexpensive automation device can be provided. A synchronization, for example due to the additional controllability presented, of various components and their movement sequences or process steps to be carried out not only promotes reliable automation of manufacturing processes, but also enables cost-effective automation due to good quality values that can be achieved.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen. Further preferred embodiments of the invention result from the other features mentioned in the subclaims.

So ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Zusatzkomponente einen Roboter umfasst. So ein Roboter kann beispielsweise ein Werkstück, welches beispielsweise auf dem externen Transportsystem bereitgestellt wird, bearbeiten, wobei eine Synchronisierung von dem Roboter und dem zu bearbeitenden Werkstück oder auch von Werkstücken zuverlässig mittels der vorgestellten Automatisierungsvorrichtung ermöglicht wird. Dies kann beispielsweise auch in einem Linienbetrieb und dabei auch auf einer langen Strecke mit einer hohen Positioniergenauigkeit vollzogen werden. Da die Automatisierungsvorrichtung mit dem Transportsystem oder allgemein gesprochen mit diesem Objekt gekoppelt ist, entfällt für die genaue Positionierung eine eventuelle Kameratechnik oder Sensortechnik, so dass damit in Verbindung stehende Kosten entfallen können. Somit ist die vorgestellte Automatisierungsvorrichtung auch hinsichtlich dieses Punktes als kostengünstig anzusehen.In a further embodiment of the invention, it is provided that the additional component comprises a robot. Such a robot can, for example, machine a workpiece that is made available, for example, on the external transport system, whereby synchronization of the robot and the workpiece to be machined, or also of workpieces, is made possible reliably by means of the automation device presented. This can, for example, also be carried out in a line operation and also over a long distance with a high positioning accuracy. Since the automation device is coupled to the transport system or generally speaking to this object, any camera technology or sensor technology is not required for the exact positioning, so that associated costs can be eliminated. Thus, the automation device presented can also be regarded as inexpensive with regard to this point.

Auch ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die zumindest eine Steuerinformation einen Geschwindigkeitswert und einen Richtungswert umfasst. Diese spezifischen Steuerinformationen können somit für eine gezielte Steuerbarkeit derart verwendet werden, so dass eine hohe Zuverlässigkeit aufgrund einer fein abgestimmten Synchronisierung erreichbar ist.It is also provided in a further embodiment of the invention that the at least one control information item includes a speed value and a direction value. This specific control information can thus be used for targeted controllability in such a way that a high level of reliability can be achieved due to a finely tuned synchronization.

Zudem ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die zumindest eine Antriebseinheit ein Elektromotor ist. Die zuvor genannten Vorteile lassen sich somit noch besser erreichen.In addition, a further embodiment of the invention provides that the at least one drive unit is an electric motor. The advantages mentioned above can thus be achieved even better.

Ferner ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Kopplungsvorrichtung zumindest ein Kopplungselement umfasst. Diese Art von mechanischer Verbindung ermöglicht somit eine besonders zuverlässige Automatisierungsvorrichtung. Ein solches Kopplungselement kann beispielsweise optional ein Pufferelement umfassen, welches somit während eines Kopplungsvorgangs eine Pufferung ermöglicht, so dass während des Betriebsablaufs keine zerstörenden Fehlfunktionen auftreten können.Furthermore, it is provided in a further embodiment of the invention that the coupling device comprises at least one coupling element. This type of mechanical connection thus enables a particularly reliable automation device. Such a coupling element can, for example, optionally comprise a buffer element, which thus enables buffering during a coupling process, so that no destructive malfunctions can occur during the operating sequence.

Des Weiteren ist in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das eine Kopplungselement in Form eines Verbindungszylinders vorliegt. Die zuvor genannten Vorteile sind somit noch besser zu erreichen.Furthermore, it is provided in another embodiment of the invention that the one coupling element is in the form of a connecting cylinder. The advantages mentioned above can thus be achieved even better.

Auch ist in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Sensorvorrichtung zumindest einen Drehgeber umfasst, wobei der Drehgeber ausgelegt ist, mit zumindest einer Komponente des Trägertransportsystems zu interagieren. Beispielsweise kann diese zumindest eine Komponente in Form einer im Wesentlichen planen Vorrichtung vorliegen, so dass der Drehgeber horizontal auf dieser Vorrichtung rollbar hin- und herbewegbar ist. Beispielsweise kann der Drehgeber also eine Geschwindigkeit aufgrund des Bewegungsimpulses messen und dann diese an die zumindest eine Antriebseinheit, welche zum Beispiel als Elektromotor vorliegen kann, weitergeben. Diese Steuerinformation kann also dann eine Gesamtsteuerung mittels der Antriebseinheit ermöglichen, so dass eine zuverlässige Automatisierungsvorrichtung bereitgestellt wird, da eine präzise Synchronisierung von den verschiedenen Komponenten somit ermöglicht wird. Aufgrund der Verbindung zwischen der zweiten Trägervorrichtung mit dem Transportsystem beziehungsweise allgemein einem Objekt kann der Drehgeber von dem zu folgenden Objekt über die gesamte Zusatzachslänge mitgenommen werden.Another embodiment of the invention also provides that the sensor device comprises at least one rotary encoder, the rotary encoder being designed to interact with at least one component of the carrier transport system. For example, this at least one component can be in the form of an essentially planar device, so that the rotary encoder can be moved back and forth horizontally on this device. For example, the rotary encoder can therefore measure a speed on the basis of the movement pulse and then pass it on to the at least one drive unit, which can be an electric motor, for example. This control information can then enable overall control by means of the drive unit, so that a reliable automation device is provided, since precise synchronization of the various components is thus made possible. Because of the connection between the second carrier device and the transport system or generally an object, the rotary encoder can be carried along by the object to be followed over the entire additional axis length.

Zudem ist in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Verbindungsvorrichtung mindestens ein Saugelement umfasst. Auf diese Weise kann eine besonders zuverlässige Verbindung bereitgestellt werden. Auch ist diese Art der Verbindung kostengünstig, da auf dem Transportsystem lediglich ein planer Bereich in Form einer Ansaugfläche für das mindestens eine Saugelement bereitgestellt werden muss, um die Verbindung zu ermöglichen.In another embodiment of the invention, it is also provided that the connecting device comprises at least one suction element. A particularly reliable connection can be provided in this way. This type of connection is also inexpensive since only a flat area in the form of a suction surface for the at least one suction element has to be provided on the transport system in order to enable the connection.

Ferner ist in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Verbindungsvorrichtung mindestens ein mechanisches Verbindungselement umfasst. Mechanische Verbindungen sind zuverlässig, da eine mechanische Verbindung gegenüber möglichen auftretenden Kräften oder Scherkräften Stabilität gewährleistet. Beispielsweise kann ein mechanisches Verbindungselement in Form eines verdrehbaren Schlüssel-Schloss-Prinzips vorliegen. Nachdem eine Verbindung hergestellt ist, könnte das Verbindungselement in einem dafür ausgelegten Aufnahmebereich des Transportsystems eingekoppelt und verdreht werden, so dass eine rüttelfeste und damit stabile Verbindung ermöglicht wird.Furthermore, it is provided in another embodiment of the invention that the connecting device comprises at least one mechanical connecting element. Mechanical connections are reliable because a mechanical connection guarantees stability against possible forces or shear forces. For example, a mechanical connecting element can be in the form of a rotatable key-lock principle. After a connection has been established, the connecting element could be coupled and rotated in a receiving area of the transport system designed for this purpose, so that a vibration-proof and thus stable connection is made possible.

Schlussendlich ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Sensorvorrichtung ausgelegt ist, einen Ausgangsstellungswert der zweiten Trägervorrichtung in Bezug auf das Trägertransportsystem zu detektieren und an die zumindest eine Antriebseinheit zu übertragen, so dass mittels der zumindest einen Antriebseinheit die zumindest zwei Trägervorrichtungen im gekoppelten Zustand auf den Ausgangsstellenwert verfahrbar sind. Beispielsweise kann somit, nachdem die Verbindung zwischen der zweiten Trägervorrichtung und dem Transportsystem getrennt wurde beziehungsweise ein Abdocken der zweiten Trägervorrichtung, welche auch kurz als Wagen bezeichnet werden kann, von dem Transportsystem, welches zum Beispiel ein FTF-System oder ein Produktionskid sein kann, vollzogen wurde, ein Signal ausgelöst werden und der Wagen wird durch die gekoppelte erste Trägervorrichtung und der zumindest einen Antriebseinheit gemeinsam auf den Ausgangsstellenwert beziehungsweise eine Anfangsposition gefahren. Da die zumindest eine Antriebseinheit mit dem Drehgeber funktional verbunden ist, kann die Information über die Anfangsposition demnach übermittelt werden. Demnach wird also beim Zurückfahren der Linearachse der Drehgeber in die Ausgangsstellung befördert. Das Signal kann beispielsweise durch die Verbindungsvorrichtung und entsprechender implementierter Sensorik ausgelöst werden. Auf diese Weise sind weitere Möglichkeiten in der Automatisierungsvorrichtung gegeben, welche eine zuverlässige und kostengünstige Automatisierung von Industrieprozessen ermöglicht.Finally, it is provided in a further embodiment of the invention that the sensor device is designed to detect an initial position value of the second carrier device with respect to the carrier transport system and to transmit it to the at least one drive unit, so that the at least two carrier devices are coupled by means of the at least one drive unit Status can be moved to the starting point value. For example, after the connection between the second carrier device and the transport system has been disconnected or the second can be undocked Carrier device, which can also be referred to briefly as a carriage, a signal is triggered by the transport system, which can be, for example, an AGV system or a production skid, and the carriage is shared by the coupled first carrier device and the at least one drive unit moved to the starting point value or an initial position. Since the at least one drive unit is functionally connected to the rotary encoder, the information about the starting position can accordingly be transmitted. Accordingly, when the linear axis is retracted, the rotary encoder is moved to the starting position. The signal can be triggered, for example, by the connection device and corresponding implemented sensor technology. In this way, there are further possibilities in the automation device which enable reliable and inexpensive automation of industrial processes.

Die vorgestellte Automatisierungsvorrichtung kann beispielsweise in allen Bereichen mit Linienfertigung eingesetzt werden. Auch kann die Automatisierungsvorrichtung generell in Fertigungslinien eingesetzt werden.The automation device presented can be used, for example, in all areas with line production. The automation device can also generally be used in production lines.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.Unless otherwise stated in the individual case, the various embodiments of the invention mentioned in this application can advantageously be combined with one another.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen einzigen Figur, die eine schematische Darstellung einer Automatisierungsvorrichtung zeigt, näher erläutert.The invention is explained in more detail below in exemplary embodiments with reference to the associated single figure, which shows a schematic illustration of an automation device.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Automatisierungsvorrichtung 10. In dieser perspektivischen Darstellung ist ein Trägertransportsystem 12 abgebildet, welches einstückig und mit zwei seitlich begrenzenden Führungsschienenelementen 14 dargestellt ist. Die Führungsschienenelemente 14 weisen jeweils ein im Wesentlichen u-förmiges Profil auf, wobei ein Öffnungsbereich 16 sich jeweils nach außen geöffnet vorgesehen ist. Zudem sind die beiden Führungsschienenelemente 14 jeweils an ihrem unteren Ende (bezogen auf die Bildebene) über ein Verbindungsflächenelement 18 miteinander verbunden. Auf den Führungsschienenelementen 14 von dem Trägertransportsystem 12 sind zwei Trägervorrichtungen 20, 22 beweglich angeordnet. Die erste Trägervorrichtung 20 weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf und ist auf den Führungsschienenelementen 14 jeweils an den seitlichen Bereichen mit Führungselementen 24 beweglich angeordnet. In der 1 sind dabei zwei Führungselemente 24 zu erkennen, welche jeweils eine blockförmige Form aufweisen und jeweils in das u-förmige Profil von den Führungsschienenelementen 14 eingepasst sind, so dass eine bewegliche Verschiebung der ersten Trägervorrichtung 20 auf dem Trägertransportsystem 12 möglich ist. Auf der gegenüberliegenden Seite und nicht im Bildbereich zu erkennen können entsprechend weitere Führungselemente 24 vorgesehen sein, welche beispielsweise ein identisches Aussehen und ebenfalls mit gleicher Funktion versehen sind. Oben auf den Führungselementen 24 aufliegend ist eine Trägerplattform 26 zu erkennen. Die Trägerplattform 26 weist einen im Wesentlichen kreisförmigen Kopplungsbereich 28 auf, welcher ausgelegt ist, eine Zusatzkomponente, beispielsweise einen Roboter, aufzunehmen. Schematisch sind hinter der Trägerplattform 26 zudem zwei befestigte Antriebseinheiten 30 zu erkennen, welche beispielsweise zwei Elektromotoren sein können. Mittels der Antriebseinheiten 30 kann die erste Trägervorrichtung 20 entsprechend auf dem Trägertransportsystem 12 verfahren werden. Die zweite Trägervorrichtung 22 weist ebenfalls eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, wobei diese zweite Trägervorrichtung 22 etwa um die Hälfte kleiner ist als die erste Trägervorrichtung 20. In der 1 zu erkennen sind ebenfalls zwei Führungselemente 24, welche ähnlich den der ersten Trägervorrichtung 20 vorgesehen sind. Auf der gegenüberliegenden Seite und nicht im Bildbereich zu erkennen können entsprechend weitere Führungselemente 24 vorgesehen sein, welche beispielsweise ein identisches Aussehen und ebenfalls mit gleicher Funktion versehen sind. Zwischen den zwei Führungselementen 24 ist zudem eine Sensorvorrichtung 32 zu erkennen, welche in dieser 1 die Form eines runden Drehgebers aufweist. Diese Sensorvorrichtung 32 ist in dem Öffnungsbereich 16 des Führungsschienenelements 14 derart angeordnet, so dass eine äußere Lauffläche 34 auf einer innenliegenden Oberfläche 35 des Führungsschienenelements 14 abrollen kann. Verbindungspfeile 36 sind schematisch in der 1 eingezeichnet, um die funktionale Kopplung der Sensorvorrichtung 32 mit zumindest einer Antriebseinheit 30 darzustellen. Eine zweidimensionale Skizze 38 deutet zudem die Funktionsweise der Sensorvorrichtung 32 an. Mit anderen Worten ist in dieser zweidimensionalen Skizze 38 verdeutlicht, inwiefern eine Drehbewegung der Sensorvorrichtung 32 stattfindet. Auf der zweiten Trägervorrichtung 22 aufgesetzt ist eine Verbindungsvorrichtung 40 zu erkennen, welche einen im Wesentlichen rechteckigen Verbindungskörper 42 aufweist, über welchen die Verbindungsvorrichtung 40 mit der zweiten Trägervorrichtung 22 verbunden ist. Die Verbindungsvorrichtung 40 weist einen seitlich befestigten Auslegearm 44 auf, welcher als eine zylindrische Stange dargestellt ist. Am gegenüberliegenden Ende ist ein Saugelement 46 dargestellt, mit welchem somit eine Verbindung von der zweiten Trägervorrichtung 22 über die Verbindungsvorrichtung 40 zu einem nicht dargestellten Transportsystem, beispielsweise ein FTF-System, realisiert werden kann. Mit anderen Worten kann über die Verbindungsvorrichtung 40 ein Bewegungsimpuls von dem nicht weiter dargestellten Transportsystem auf die zweite Trägervorrichtung 22 übertragen werden. Zudem ist eine Kopplungsvorrichtung 48 zu erkennen, welche zwei Kopplungselemente 50 in Form von Verbindungszylindern umfasst. Mittels der Kopplungsvorrichtung 48 sind die zwei Trägervorrichtungen 20, 22 koppelbar, so dass sich eine gemeinsame Bewegung dieser zwei Trägervorrichtungen 20, 22 realisieren lässt. Die zwei Trägervorrichtungen 20, 22 weisen dazu jeweilige Kopplungsorte 52 auf, wobei die zwei Kopplungselemente 50 über diese Kopplungsorte 52 hinaus in einen jeweiligen Innenbereich der Trägervorrichtungen 20, 22 hineinragen. 1 shows a schematic representation of an automation device 10th . In this perspective view is a carrier transport system 12th shown, which is in one piece and with two laterally delimiting guide rail elements 14 is shown. The guide rail elements 14 each have an essentially U-shaped profile, with an opening area 16 open to the outside is provided. In addition, the two guide rail elements 14 each at its lower end (based on the image plane) via a connecting surface element 18th connected with each other. On the guide rail elements 14 from the carrier transport system 12th are two carriers 20th , 22 arranged movably. The first carrier 20th has a substantially rectangular shape and is on the guide rail elements 14 each on the side areas with guide elements 24th arranged movably. In the 1 are two management elements 24th to recognize which each have a block-shaped shape and each in the U-shaped profile of the guide rail elements 14 are fitted so that a movable displacement of the first carrier device 20th on the carrier transport system 12th is possible. Additional guide elements can be seen on the opposite side and not in the image area 24th be provided, which for example have an identical appearance and are also provided with the same function. On top of the guide elements 24th there is a carrier platform on top 26 to recognize. The carrier platform 26 has a substantially circular coupling area 28 which is designed to accommodate an additional component, for example a robot. Are schematic behind the carrier platform 26 also two fixed drive units 30th to recognize which two electric motors can be, for example. By means of the drive units 30th can the first carrier device 20th accordingly on the carrier transport system 12th be moved. The second carrier 22 also has a substantially rectangular shape, this second carrier device 22 is about half the size of the first carrier device 20th . In the 1 two guide elements can also be seen 24th which are similar to those of the first carrier device 20th are provided. Additional guide elements can be seen on the opposite side and not in the image area 24th be provided, which for example have an identical appearance and are also provided with the same function. Between the two guide elements 24th is also a sensor device 32 to recognize which in this 1 has the shape of a round encoder. This sensor device 32 is in the opening area 16 of the guide rail element 14 arranged so that an outer tread 34 on an internal surface 35 of the guide rail element 14 can roll off. Connecting arrows 36 are shown schematically in the 1 drawn in to the functional coupling of the sensor device 32 with at least one drive unit 30th to represent. A two-dimensional sketch 38 also indicates the functioning of the sensor device 32 at. In other words, in this two-dimensional sketch 38 illustrates the extent to which a rotational movement of the sensor device 32 takes place. On the second carrier 22 a connection device is attached 40 to recognize which is a substantially rectangular connecting body 42 over which the connecting device 40 with the second carrier device 22 connected is. The connecting device 40 has a laterally attached extension arm 44 which is shown as a cylindrical rod. At the opposite end is a suction element 46 shown, with which thus a connection from the second carrier device 22 via the connecting device 40 to a transport system, not shown, for example an AGV system can be realized. In other words, the connection device 40 a Movement impulse from the transport system, not shown, to the second carrier device 22 be transmitted. There is also a coupling device 48 to recognize which two coupling elements 50 in the form of connecting cylinders. By means of the coupling device 48 are the two carrier devices 20th , 22 can be coupled, so that there is a joint movement of these two carrier devices 20th , 22 can be realized. The two carriers 20th , 22 have respective coupling locations 52 on, the two coupling elements 50 about these coupling locations 52 into a respective inner area of the carrier devices 20th , 22 protrude.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010th: AutomatisierungsvorrichtungAutomation device
1212: TrägertransportsystemCarrier transport system
1414: FührungsschienenelementGuide rail element
1616: ÖffnungsbereichOpening area
1818th: VerbindungsflächenelementConnection surface element
2020th: erste Trägervorrichtungfirst carrier device
2222: zweite Trägervorrichtungsecond carrier device
2424th: FührungselementGuide element
2626: TrägerplattformCarrier platform
2828: KopplungsbereichCoupling area
3030th: AntriebseinheitDrive unit
3232: SensorvorrichtungSensor device
3434: LaufflächeTread
3535: innenliegende Oberflächeinternal surface
3636: VerbindungspfeilConnecting arrow
3838: Skizzesketch
4040: VerbindungsvorrichtungConnecting device
4242: VerbindungskörperConnecting body
4444: AuslegearmExtension arm
4646: SaugelementSuction element
4848: KopplungsvorrichtungCoupling device
5050: KopplungselementCoupling element
5252: KopplungsortCoupling location

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of documents listed by the applicant has been generated automatically and is only included for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DD 224567 A1 [0003]
DE 102007049193 A1 [0004]
DE 102014205654 A1 [0005]

Claims

Automation device (10) comprising a carrier transport system (12) which is designed to movably support carrier devices (20, 22) arranged thereon, at least two carrier devices (20, 22), a first carrier device (20) comprising at least one drive unit (30) and is designed to accommodate at least one attachable additional component, and wherein a second carrier device (22) can be coupled to the first carrier device (20) by means of a coupling device (48), characterized in that the second carrier device (22) has at least one connecting device (40) which is designed to connect the second carrier device (22) to an external transport system, in particular an AGV system, so that a movement impulse can be transmitted from the transport system to the second carrier device (22), and at least one sensor device (32) which is designed to detect the transmitted movement impulse Ren and convert into at least one piece of control information, wherein the sensor device (32) can be functionally coupled to the at least one drive unit (30), so that the at least two carrier devices (20, 22) are converted with the control information converted by the sensor device (32). in the coupled state, can also be controlled by means of the at least one drive unit (30).

Automation device (10) after Claim 1 , wherein the additional component comprises a robot.

Automation device (10) according to one of the preceding claims, wherein the at least one control information comprises a speed value and a direction value.

Automation device (10) according to one of the preceding claims, wherein the at least one drive unit (30) is an electric motor.

Automation device (10) according to one of the preceding claims, wherein the coupling device (48) comprises at least one coupling element (50).

Automation device (10) according to one of the preceding claims, wherein the one coupling element (50) is in the form of a connecting cylinder.

Automation device (10) according to one of the preceding claims, wherein the sensor device (32) comprises at least one rotary encoder, the rotary encoder being designed to interact with at least one component of the carrier transport system (12).

Automation device (10) according to one of the preceding claims, wherein the connecting device (40) comprises at least one suction element (46).

Automation device (10) according to one of the preceding Claims 1 to 7 wherein the connecting device (40) comprises at least one mechanical connecting element.

Automation device (10) according to one of the preceding claims, wherein the sensor device (32) is designed to detect an initial position value of the second carrier device (22) in relation to the carrier transport system (12) and to transmit it to the at least one drive unit (30) that the at least two carrier devices (20, 22) can be moved to the starting point value in the coupled state by means of the at least one drive unit (30).