DE102019113466A1 - Industrial robots for handling and / or processing workpieces with a mobile platform, cell for handling and / or processing workpieces and methods for handling workpieces - Google Patents

Industrial robots for handling and / or processing workpieces with a mobile platform, cell for handling and / or processing workpieces and methods for handling workpieces Download PDF

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mobile platform
workpieces
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industrial robot
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DE102019113466.8A
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Inventor
Andreas Fischer
Jochen Paul
Karsten Binninger
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Homag Automation GmbH
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0009Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile Plattform für einen Industrieroboter, der bevorzugt eingerichtet ist, Werkstücke zu handhaben und/oder zu bearbeiten, wobei die Werkstücke bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, welche eine Basis, die dazu ausgestaltet ist, an einer Seite einen Industrieroboter aufzunehmen, und ein Referenzierungssystem zum Ausrichten der Basis in Bezug auf ein Referenzierungsobjekt aufweist, wobei die mobile Plattform bevorzugt so ausgestaltet ist, dass sie eine Traglast von über 60 kg tragen kann. Zudem wird ein Industrieroboter zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken mit einer solchen Plattform und eine Zelle zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken mit einem solchen Industrieroboter und mindestens einer Zusatzvorrichtung, bevorzugt einem Teileträger, beansprucht. Außerdem wird in der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Handhaben von Werkstücken offenbart.The present invention relates to a mobile platform for an industrial robot, which is preferably set up to handle and / or process workpieces, the workpieces preferably at least partially made of wood, wood-based materials, plastic or the like, which has a base that is designed to to accommodate an industrial robot on one side, and having a referencing system for aligning the base with respect to a referencing object, the mobile platform preferably being designed so that it can carry a load of over 60 kg. In addition, an industrial robot for handling and / or processing workpieces with such a platform and a cell for handling and / or processing workpieces with such an industrial robot and at least one additional device, preferably a parts carrier, are claimed. A method for handling workpieces is also disclosed in the present invention.

Description

  • Technisches GebietTechnical area
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine mobile Plattform für einen Industrieroboter, einen Industrieroboter zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken, beispielsweise von Möbelteilen, mit einer solchen mobilen Plattform, eine Zelle zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken und ein Verfahren zum Handhaben von Werkstücken. Hierbei bestehen die Werkstücke, beispielsweise Möbelteile, bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen.The present invention relates to a mobile platform for an industrial robot, an industrial robot for handling and / or processing workpieces, for example furniture parts, with such a mobile platform, a cell for handling and / or processing workpieces and a method for handling Work pieces. The workpieces, for example furniture parts, are preferably made at least in sections of wood, wooden materials, plastic or the like.
  • Stand der TechnikState of the art
  • Generell sind bisher mobile Roboteranwendungen bekannt. Diese sind jedoch meist in der Traglast so eingeschränkt, dass sie zur Handhabung von Möbelteilen uninteressant bzw. unbrauchbar sind, da Diese beispielhaft oftmals bereits zwischen 60 kg und 100 kg (oder mehr) wiegen.Mobile robot applications are generally known to date. However, their load capacity is usually so limited that they are of no interest or useless for handling furniture parts, since, for example, they often already weigh between 60 kg and 100 kg (or more).
  • Weitere bisher bekannte mobile Roboteranwendungen sind ausschließlich zum ständigen Verfahren konstruiert und entsprechend sehr teuer. Dies beruht vor allem darauf, dass aufwändige Verfahr- und Positioniersysteme inklusive Umgebungserkennung notwendig sind und somit entsprechende Kosten bei der Konstruktion und Fertigung entstehen. Außerdem sind bereits sogenannte „Quantec“ Plattformen bekannt, welche eine hohe Traglast aufweisen. Allerdings ist hierbei der Rotorroboter auf eine autonom verfahrbare Plattform montiert und kann sich auch während des Verfahrens bewegen. Dies macht wiederum die Plattform ebenfalls sehr kostenintensiv und schränkt zudem die Positionierbarkeit an Maschinen aufgrund der Größe der sich bewegenden Grundform ein. Ein Beispiel hierfür geht aus der WO 2010/043 640 A2 hervor.Other previously known mobile robot applications are designed exclusively for continuous movement and are accordingly very expensive. This is mainly due to the fact that complex movement and positioning systems including environment recognition are necessary and thus corresponding costs arise in the design and manufacture. In addition, so-called “Quantec” platforms are already known, which have a high load-bearing capacity. However, here the rotor robot is mounted on an autonomously movable platform and can also move during the process. This in turn also makes the platform very cost-intensive and also restricts the positionability on machines due to the size of the moving basic shape. An example of this goes from the WO 2010/043 640 A2 emerged.
  • Außerdem ist nachteilhaft, dass solche mobilen Roboteranwendungen eine exakte Positionierung der Wägen erfordern was stets den Einsatz eines Experten oder von teuren fahrerlosen Transportsystemen erfordert. Auch eine mobile Plattform, welche für den Betrieb des Industrieroboters am Boden befestigt werden muss, ist bereits aus der CN 104 786 236 A bekannt.In addition, it is disadvantageous that such mobile robot applications require exact positioning of the trolleys, which always requires the use of an expert or expensive driverless transport systems. A mobile platform, which has to be attached to the floor for the operation of the industrial robot, is already out of the CN 104 786 236 A known.
  • Werden solche vollautomatisch beweglichen Plattformen aus Kostengründen, wie beispielsweise in der US 2008/253 871 A1 , weggelassen, wirkt sich dies auf die Auslastung eines Industrieroboters, insbesondere bei kleinen und mittelständischen Unternehmen, negativ aus.Are such fully automatically moving platforms for cost reasons, such as in the US 2008/253 871 A1 , omitted, this has a negative effect on the utilization of an industrial robot, especially in small and medium-sized companies.
  • Wird ein Industrieroboter zur Beschickung einer Maschine oder beispielsweise in einer Sortierzelle fest am Boden verschraubt, leidet außerdem nicht nur die Auslastung sondern die Automatisierung ist weniger flexibel einsetzbar und Investitionen sind deutlich risikobehafteter.If an industrial robot is screwed firmly to the floor for loading a machine or, for example, in a sorting cell, not only does the utilization suffer, but the automation is less flexible and investments are much more risky.
  • Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mobile Roboterplattform für einen Industrieroboter, einen Industrieroboter zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken mit einer solchen mobilen Plattform, sowie eine Zelle zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken und ein Verfahren zum Handhaben von Werkstücken vorzusehen, die geeignet sind, einen Roboter schnell zu versetzen und dann wieder in Betrieb zu nehmen, um die Kosten für eine solche mobile Anwendung eines Industrieroboters extrem zu reduzieren, feste Installationen am Boden bei einer gleichzeitig hohen Traglast zu vermeiden und die Flexibilität und Auslastung insbesondere bei der Bearbeitung von Werkstücken, die zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, zu verbessern.It is therefore the object of the present invention to provide a mobile robot platform for an industrial robot, an industrial robot for handling and / or processing workpieces with such a mobile platform, as well as a cell for handling and / or processing workpieces and a method for handling workpieces that are suitable for moving a robot quickly and then putting it back into operation, in order to reduce the costs for such a mobile application of an industrial robot extremely, to avoid fixed installations on the ground with a high payload at the same time, and to increase flexibility and utilization in particular with the processing of workpieces that are at least partially made of wood, wooden materials, plastic or the like to improve.
  • Diese Aufgabe wird durch eine mobile Plattform gemäß Anspruch 1, einen Industrieroboter mit einer solchen mobilen Plattform gemäß Anspruch 8, einer Zelle gemäß Anspruch 9 und/oder einem Verfahren gemäß Anspruch 12 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen finden sich in den weiteren Ansprüchen.This object is achieved by a mobile platform according to claim 1, an industrial robot with such a mobile platform according to claim 8, a cell according to claim 9 and / or a method according to claim 12. Preferred configurations can be found in the further claims.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist eine mobile Plattform für einen Industrieroboter, der bevorzugt eingerichtet ist, Werkstücke zu handhaben und/oder zu bearbeiten, wobei die Werkstücke bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, eine Basis, die dazu ausgestaltet ist, an einer Seite einen Industrieroboter aufzunehmen, und ein Referenzierungssystem zum Ausrichten der Basis in Bezug auf ein Referenzobjekt, auf. Hierbei ist die mobile Plattform bevorzugt so ausgestaltet, dass sie eine Traglast von über 60 kg tragen kann.According to one embodiment, a mobile platform for an industrial robot, which is preferably set up to handle and / or process workpieces, the workpieces preferably consisting at least in sections of wood, wood-based materials, plastic or the like, has a base that is configured for this one side to accommodate an industrial robot, and a referencing system for aligning the base with respect to a reference object. The mobile platform is preferably designed in such a way that it can carry a load of over 60 kg.
  • Gemäß einer solchen Ausgestaltung ist es möglich, einen Industrieroboter der zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken, beispielsweise von Möbelteilen, ausgestaltet ist, im einstelligen Minutenbereich zu versetzen und wieder in Betrieb zu nehmen. Dies fördert die Wirtschaftlichkeit und die Flexibilität einer solchen Anordnung. Außerdem ist dadurch eine Investition weniger risikobehaftet. Ferner ist dadurch eine feste Installation am Boden überflüssig und ein einmaliges (oder mehrfaches) versetzen ist schnell und einfach in einem deutlich niedrigeren Kostenrahmen als bei dauerhaft und voll autonom fahrbaren Plattformen möglich. Zudem kann die mobile Plattform für einen Industrieroboter an mehreren Maschinen eingesetzt werden.According to such an embodiment, it is possible to move an industrial robot which is designed for handling and / or processing workpieces, for example furniture parts, in the single-digit minute range and to put it back into operation. This promotes the economy and the flexibility of such an arrangement. It also makes an investment less risky. Furthermore, a permanent installation on the floor is unnecessary and a one-time (or multiple) relocation is quick and easy in a significantly lower cost framework than with permanent and fully autonomous platforms. In addition, the mobile platform for an industrial robot can be used on several machines.
  • Der Erfindung liegt also der Gedanke zugrunde, eine kostengünstige, flexible und schnelle Verwendung eines Industrieroboters zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken, beispielsweise Möbelteilen, an verschiedenen Orten zu realisieren.The invention is thus based on the idea of realizing an inexpensive, flexible and fast use of an industrial robot for handling and / or processing workpieces, for example furniture parts, at different locations.
  • Hierbei ist das „Referenzobjekt“ beispielsweise mindestens eine Zusatzvorrichtung, aber auch eine Handhabungs- und/oder Bearbeitungsvorrichtung, und/oder eine Sicherheitsvorrichtung. Unter der Zusatzvorrichtung ist beispielsweise ein Teileträger und/oder ein Wechselkopf und oder ein Leimträger zu verstehen. Außerdem kann unter einer „Sicherheitsvorrichtung“ beispielhaft ein Sicherheitszaun oder eine Sensoranordnung verstanden werden, welcher verhindert, dass sich ein Anwender in den Gefährdungsbereich, also den Arbeitsbereich des Roboters, begibt.Here, the “reference object” is, for example, at least one additional device, but also a handling and / or processing device and / or a safety device. The additional device is to be understood as meaning, for example, a parts carrier and / or an interchangeable head and / or a glue carrier. In addition, a “safety device” can be understood to mean, for example, a safety fence or a sensor arrangement which prevents a user from entering the hazard area, that is to say the working area of the robot.
  • Unter dem „Industrieroboter“ kann hierbei beispielhaft ein 6-Achsen-Industrieroboter verstanden werden. Einfachere Ausgestaltungen einer Automatisierungslösung sind jedoch ebenfalls möglich. Auch einfachere Transportverteilsysteme oder Bearbeitungssysteme können unter dem Begriff verstanden werden.The “industrial robot” can be understood to mean, for example, a 6-axis industrial robot. However, simpler designs of an automation solution are also possible. Simpler transport distribution systems or processing systems can also be understood under the term.
  • In einer solchen Ausführungsform kann die mobile Plattform als Basis verstanden werden, an der weitere Systemkomponenten angebaut und orientiert sind. Die Plattform bewerkstelligt hierbei die verankerungsfreie Aufnahme der Prozesskräfte des Industrieroboters samt den aufgegriffenen Werkstücken oder Bearbeitungsvorrichtungen und die Standsicherheit des Systems durch Haftreibung mit dem Untergrund. Hierbei können beispielsweise Stellfüße an Auslegern der Basis so ausgestaltet sein, dass sie mithilfe der Eigenmasse und den Abstützlängen der Füße den hohen Traglasten des Roboters entsprechend ausgelegt sind. Hier können die Stellfüße beispielsweise rotatorisch mit drei Freiheitsgraden gelagert werden um Unebenheiten des Bodens auszugleichen und den Betrieb ohne Festinstallation am Boden zu ermöglichen. Bevorzugt ist hierbei, dass die Ausleger der Basis der mobilen Plattform eingeklappt werden können, um somit die Transportlänge bzw. Breite des Trägers zu verringern.In such an embodiment, the mobile platform can be understood as a basis on which further system components are attached and oriented. The platform manages the anchoring-free absorption of the process forces of the industrial robot including the workpieces or processing devices picked up and the stability of the system through static friction with the subsurface. In this case, for example, adjustable feet on cantilevers of the base can be designed in such a way that they are designed according to the heavy loads of the robot with the aid of the dead weight and the support lengths of the feet. Here the adjustable feet can be rotatably supported with three degrees of freedom, for example, to compensate for unevenness in the floor and to enable operation without a permanent installation on the floor. It is preferred here that the extension arms of the base of the mobile platform can be folded in in order to thus reduce the transport length or width of the carrier.
  • Bevorzugt ist, dass die Steuereinheit des Industrieroboters, welche die Kinematik zur Handhabung bzw. Bearbeitung von Bauteilen bereitstellt, ebenfalls an der Basis der mobilen Plattform angebracht ist.It is preferred that the control unit of the industrial robot, which provides the kinematics for handling or processing components, is also attached to the base of the mobile platform.
  • Das heißt, zum Beispiel ein Schaltschrank und eine Bedienungseinheit werden auf der mobilen Plattform mitgeführt. Eine solche Anordnung unterstützt das schnelle Auf- und Abbauen bzw. Versetzen der mobilen Plattform für einen Industrieroboter und bietet damit eine gesteigerte Skalierbarkeit und Wandlungsfähigkeit in der Automation, die nicht nur für große, sondern auch für kleinere Unternehmen interessant ist.That means, for example, a switch cabinet and an operating unit are carried on the mobile platform. Such an arrangement supports the quick assembly and dismantling or relocation of the mobile platform for an industrial robot and thus offers increased scalability and versatility in automation, which is interesting not only for large, but also for smaller companies.
  • Das „Referenzierungssystem“ kann hierbei mechanisch, sensorisch, und/oder kamerabasiert ausgestaltet sein. Dadurch ist es möglich, dass die Basis in Bezug auf ein Referenzobjekt ausgerichtet werden kann. Als Orientierungshilfen können hierbei das Umfeld, wie beispielsweise eine Transportstrecke oder ein Bearbeitungssystem oder auch weitere Zusatzvorrichtungen dienen.The “referencing system” can be designed mechanically, sensorially, and / or camera-based. This makes it possible for the base to be aligned with respect to a reference object. The environment, such as a transport route or a processing system or other additional devices, can serve as orientation aids.
  • Die Zusatzvorrichtung kann außerdem dazu ausgestaltet sein, ein Speichern, insbesondere ein Pufferspeichern zum Puffern von Materialströmen zu ermöglichen. Dies ist beispielsweise durch ein Stauförderband oder ähnliches möglich, sodass die Flexibilität im Hinblick auf verschiedene Geschwindigkeiten angepasst werden kann.The additional device can also be designed to enable storage, in particular buffer storage for buffering material flows. This is possible, for example, by means of an accumulating conveyor belt or the like, so that the flexibility can be adapted with regard to different speeds.
  • Unter dem Begriff „Traglast“ ist hierbei die an der äußersten Achse anbringbare Last zu verstehen die von der mobilen Plattform mit dem Roboter aufgenommen werden kann. Das heißt, ein Industrieroboter gemäß der vorliegenden Anmeldung ist in der Lage, eine Last von mindestens 60 kg - auch bei größter Hebelerstreckung - zu bewegen und zu handhaben. Somit ist beispielsweise es möglich, Werkstücke in Form von Möbelteilen, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, zu bewegen, zu bearbeiten und/oder zu handhaben.The term “payload” here is to be understood as the load that can be attached to the outermost axis and that can be picked up by the mobile platform with the robot. This means that an industrial robot according to the present application is able to move and handle a load of at least 60 kg - even with the greatest extension of the lever. It is thus possible, for example, to move, process and / or handle workpieces in the form of furniture parts, which preferably consist at least in sections of wood, wood-based materials, plastic or the like.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt weist das Referenzierungssystem ein modulares Kopplungssystem zum Ausrichten und Anbringen mindestens einer weiteren Zusatzvorrichtung an der Basis auf. Hierbei ist das modulare Kopplungssystem ausgestaltet, Daten zwischen der Zusatzvorrichtung und der mobilen Plattform auszutauschen.According to a further aspect, the referencing system has a modular coupling system for aligning and attaching at least one further additional device to the base. Here, the modular coupling system is designed to exchange data between the additional device and the mobile platform.
  • Wenn zum Beispiel ein Teileträger als Zusatzvorrichtung verwendet wird, ermöglicht dies eine exakte Positionierung dieser Teileträger zu erzielen. Dies birgt den Vorteil, dass eine exakte Positionierung, welche bisher weder manuell noch mit fahrerlosen Transportsystemen erzielt werden konnte, durch diesen „Ausrichtmechanismus“ erzielt werden kann.If, for example, a parts carrier is used as an additional device, this enables this part carrier to be positioned exactly. This has the advantage that exact positioning, which previously could not be achieved either manually or with driverless transport systems, can be achieved using this "alignment mechanism".
  • Somit ist einerseits die exakte Positionierung von Zusatzvorrichtungen möglich und andererseits wird eine Sicherung beispielsweise der Teileträger an der mobilen Plattform sichergestellt.Thus, on the one hand, the exact positioning of additional devices is possible and, on the other hand, securing, for example, of the parts carriers on the mobile platform is ensured.
  • Ferner ist durch eine modulare Ausgestaltung des Kopplungssystems sichergestellt, dass hierbei unabhängig von der angeordneten Zusatzvorrichtung eine sichere Verbindung zwischen der mobilen Plattform und der Zusatzvorrichtung sichergestellt werden kann. Dadurch können weitere Zusatzkomponenten ausgespart bzw. obsolet gemacht werden.Furthermore, a modular design of the coupling system ensures that a secure connection between the mobile platform and the additional device can be ensured regardless of the additional device arranged. This means that additional components can be left out or made obsolete.
  • Mit anderen Worten, durch das modulare Kopplungssystem wird die Zusatzvorrichtung an der mobilen Plattform ausgerichtet und verriegelt. Dies ist insbesondere bei der vollautomatischen Anwendung einer schnell auf- und abbaubaren bzw. einsetzbaren mobilen Plattform notwendig.In other words, the modular coupling system aligns and locks the additional device on the mobile platform. This is necessary in particular with the fully automatic use of a mobile platform that can be set up and dismantled quickly.
  • Beispielhaft kann das modulare Kopplungssystem zur reversiblen Anbringung verschiedener Zusatzvorrichtungen als Anschlagpunkt für zusätzliche Zusatzvorrichtungen dienen. Hierbei kann das modulare Kopplungssystem zweiteilig ausgestaltet sein und aus einer Aufnahmeeinheit, welche irreversibel an der Basis der mobilen Plattform angebunden ist und einem Gegenstück ausgeführt sein, welches in diese Aufnahmeeinheit eingeschoben werden kann. Mittels dieser Kopplung können Ausrichtungs-, und Verriegelungseinheiten (Zusatzvorrichtungen) an der Plattform befestigt werden, die ein vollautomatisches und präzises Ausrichten und Sichern ermöglichen, wodurch der Betrieb des Industrieroboters für verschiedene Aufgaben wieder schnell aufgenommen werden kann.For example, the modular coupling system for the reversible attachment of various additional devices can serve as an attachment point for additional additional devices. The modular coupling system can be designed in two parts and consist of a receiving unit, which is irreversibly connected to the base of the mobile platform, and a counterpart which can be pushed into this receiving unit. By means of this coupling, alignment and locking units (additional devices) can be attached to the platform, which enable fully automatic and precise alignment and securing, whereby the operation of the industrial robot can be quickly resumed for various tasks.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt ist die mobile Plattform so ausgestaltet, dass sie Systemkräfte verankerungsfrei auf einem Untergrund aufnehmen kann.According to a further aspect, the mobile platform is designed so that it can absorb system forces without anchoring on a ground.
  • Wie oben bereits erwähnt ermöglicht dies, dass sich ein Roboter, welcher sich auf einer mobilen Plattform befindet, schnell und einfach versetzen lässt und wieder in Betrieb nehmbar ist. Außerdem kann so der Roboter mittels der mobilen Plattform vollkommen flexibel und ohne Bodenmarkierungen, Bodenanker, Verriegelungen, oder optischen Orientierungshilfen verwendet werden.As already mentioned above, this enables a robot that is located on a mobile platform to be quickly and easily relocated and put back into operation. In addition, thanks to the mobile platform, the robot can be used flexibly and without floor markings, floor anchors, locks or optical orientation aids.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt weist die mobile Plattform eine Hubvorrichtung auf, die mit der Basis verbunden ist und eingerichtet ist, die mobile Plattform anzuheben und zu befördern.According to a further aspect, the mobile platform has a lifting device that is connected to the base and is set up to lift and transport the mobile platform.
  • Dies ermöglicht, dass die mobile Plattform angehoben und weg gefördert werden kann, sodass eine rasche Verschiebung und neue Anbringung bzw. Inbetriebnahme des Industrieroboters mittels der mobilen Plattform gemäß einer solchen Ausgestaltung erzielt werden kann.This enables the mobile platform to be lifted and conveyed away, so that the industrial robot can be quickly moved and re-attached or started up by means of the mobile platform in accordance with such an embodiment.
  • Beispielhaft kann eine solche Hubvorrichtung in Form einer Gabelhubwagen-Grundstruktur ausgestaltet sein, welche mit der mobilen Plattform so verbunden ist, dass sie die mobile Plattform anheben und mittels einer Rollvorrichtung weg fördern kann. Wenn die Beförderung der mobilen Plattform abgeschlossen ist, kann diese mittels der Hubvorrichtung wieder abgesenkt werden, sodass die mobile Plattform vollständig mit dem Untergrund in Berührung kommt und somit wieder zur Verwendung einsetzbar ist.For example, such a lifting device can be designed in the form of a pallet truck basic structure which is connected to the mobile platform in such a way that it can lift the mobile platform and convey it away by means of a rolling device. When the transport of the mobile platform is complete, it can be lowered again by means of the lifting device so that the mobile platform comes into full contact with the ground and can therefore be used again.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt weist die mobile Plattform mindestens einen Sicherheitssensor, bevorzugt einen Sick-Sensor auf. Dieser ist bevorzugt an einem distalen Ende der mobilen Plattform in Bezug auf den Schwerpunkt der Basis angeordnet.According to a further aspect, the mobile platform has at least one safety sensor, preferably a sick sensor. This is preferably arranged at a distal end of the mobile platform in relation to the center of gravity of the base.
  • Gemäß einer solchen Ausgestaltung ist es möglich, dass der Arbeitsbereich mittels der Sicherheitssensorik des Industrieroboters überwacht werden kann und somit verhindert wird, dass Menschen oder umliegende Gerätschaften (Vorrichtungen) verletzt werden. Außerdem ermöglicht dies, dass das Anbringen von Sicherheitszäunen oder vergleichbaren Sicherheitsvorrichtungen vermieden werden kann, was wiederum die Inbetriebnahme und ein schnelles Versetzen der mobilen Plattform für einen Industrieroboter und einem sich gegebenenfalls darauf befindlichen Industrieroboter ermöglicht. Mit anderen Worten, somit kommt die mobile Plattform ohne feste Schutzzäune aus.According to such an embodiment, it is possible that the work area can be monitored by means of the safety sensor system of the industrial robot, thus preventing people or surrounding equipment (devices) from being injured. In addition, this enables the attachment of safety fences or comparable safety devices to be avoided, which in turn enables the commissioning and rapid relocation of the mobile platform for an industrial robot and an industrial robot that may be located on it. In other words, the mobile platform can do without fixed protective fences.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist ein Industrieroboter zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken, wobei die Werkstücke bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, eine mobile Plattform gemäß einem der bisherigen Aspekte auf.According to a further embodiment, an industrial robot for handling and / or processing workpieces, the workpieces preferably consisting at least in sections of wood, wood-based materials, plastic or the like, has a mobile platform according to one of the previous aspects.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist eine Zelle zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken, beispielsweise von Möbelteilen, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, mindestens einen Industrieroboter mit einer Plattform gemäß einem der bisherigen Aspekte und mindestens eine Zusatzvorrichtung, bevorzugt einen Teileträger, der ausgestaltet ist, die Werkstücke aufzunehmen, und/oder einen Wechselkopf und/oder einen Leimträger, auf, wobei die Zusatzvorrichtung von der mobilen Plattform mittels eines modularen Kopplungssystems an/abkoppelbar ist, sodass die Zusatzvorrichtung zur mobilen Plattform ausrichtbar ist.According to a further embodiment, a cell for handling and / or processing workpieces, for example furniture parts, which preferably consist at least in sections of wood, wooden materials, plastic or the like, has at least one industrial robot with a platform according to one of the previous aspects and at least one additional device, preferably a parts carrier that is designed to accommodate the workpieces, and / or an interchangeable head and / or a glue carrier, wherein the additional device can be coupled / uncoupled from the mobile platform by means of a modular coupling system, so that the additional device can be aligned with the mobile platform.
  • Eine solche Zelle zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken ermöglicht beispielsweise viel Zeit in einem Sortier- bzw. Handhabungsprozess zu sparen.Such a cell for handling and / or processing workpieces makes it possible, for example, to save a lot of time in a sorting or handling process.
  • Bisher sind bei festen Regalanordnungen stets Teile aus den Regalen auszulagern und auf ein Förderband zu legen. Danach müssen Sie abgestapelt werden (manuell oder Roboter).So far, with fixed rack arrangements, parts have always been removed from the racks and placed on a conveyor belt. After that, they need to be stacked (manually or robotically).
  • Gemäß der obigen Ausführungsform können jedoch die kompletten Zusatzvorrichtungen zum Beispiel in Form von Teileträgern entnommen werden, sodass nur eingelagert werden muss ohne die weiteren Schritte zu benötigen.According to the above embodiment, however, the complete additional devices can be removed, for example in the form of part carriers, so that they only have to be stored without needing the further steps.
  • Außerdem wird durch das oben beschriebene modulare Kopplungssystem eine vollautomatische, feste und sichere Verbindung zwischen der Zusatzvorrichtung (zum Beispiel in Form eines Teileträgers) und der mobilen Plattform mit dem Industrieroboter erzielt. Auch eine Bearbeitung von Werkstücken, welche sich auf einer Zusatzvorrichtung befinden, die durch das modulare Kopplungssystem an der mobilen Plattform des Industrieroboters verbunden werden, ist dadurch möglich.In addition, the modular coupling system described above achieves a fully automatic, fixed and secure connection between the additional device (for example in the form of a parts carrier) and the mobile platform with the industrial robot. It is also possible to process workpieces that are located on an additional device that are connected to the mobile platform of the industrial robot by the modular coupling system.
  • Gemäß einer solchen Ausführungsform ist es also möglich, den Industrieroboter für verschiedenste Anwendungen an verschiedenen Maschinen und zu verschiedenen Aufgaben schnell, einfach und flexibel einzusetzen. Beispielhaft kann eine solche Zelle mit bis zu sechs Zusatzvorrichtungen bestückt werden. Weitere Aspekte der Zelle werden nachfolgend in der Beschreibung des Verfahrens zum Handhaben von Werkstücken beschrieben.According to such an embodiment, it is therefore possible to use the industrial robot for a wide variety of applications on different machines and for different tasks quickly, easily and flexibly. For example, such a cell can be equipped with up to six additional devices. Further aspects of the cell are described below in the description of the method for handling workpieces.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt ist mindestens ein weiterer Sicherheitssensor an einem distalen Ende in Bezug auf den Schwerpunkt der Zusatzvorrichtung, bevorzugt an den Ecken der Grundfläche der Zusatzvorrichtung, angeordnet.According to a further aspect, at least one further safety sensor is arranged at a distal end in relation to the center of gravity of the additional device, preferably at the corners of the base area of the additional device.
  • Gemäß einer solchen Ausführungsform ist es möglich, auch bei einer Verwendung der mobilen Plattform für einen Industrieroboter in einer Zelle zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken eine Ausgestaltung einer solchen Zelle ohne Schutzzäune bzw. eine Anordnung mit einer reduzierten Anzahl von Schutzzäunen zu erzielen. Das bedeutet wiederum, dass die Zelle schnell an- und abbaubar ist und andererseits auch dauerhaft ohne Zusatzvorrichtungen/ Sicherheitsvorrichtungen, insbesondere durch einen Zaun, betrieben werden kann.According to such an embodiment, it is possible to achieve a configuration of such a cell without protective fences or an arrangement with a reduced number of protective fences even when the mobile platform is used for an industrial robot in a cell for handling and / or processing workpieces. This in turn means that the cell can be quickly attached and removed and, on the other hand, can also be operated permanently without additional devices / safety devices, in particular through a fence.
  • Hierbei ermöglicht der Sicherheitssensor beispielsweise eine optische Überwachung. Eine Überwachung mittels Infrarots, Radar oder vergleichbaren Erkennungstechniken ist ebenfalls denkbar.The safety sensor enables optical monitoring, for example. Monitoring by means of infrared, radar or comparable detection techniques is also conceivable.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Zusatzvorrichtung, bevorzugt der Teileträger, mit einem fahrerlosen Transportsystem verbindbar.According to a further aspect, the additional device, preferably the parts carrier, can be connected to a driverless transport system.
  • Am fahrerlosen Transportsystem ist beispielsweise hierzu eine mittels Gasdruckfedern gelagerte in zwei Richtungen auslenkbare Adapterplattform vorgesehen. Dadurch ist es möglich, dass die Zusatzvorrichtung in die mobile Plattform „einfädelt“ und trotz mangelnder Präzision des fahrerlosen Transportsystems exakt ausgerichtet wird. Das heißt, trotz einer ungenauen Positionierung des Transportsystems ist es möglich eine präzise und positionsgetreue Verbindung zwischen der Zusatzvorrichtung, welche mittels des fahrerlosen Transportsystems zu der Zelle an- bzw. weg geliefert wird, und der mobilen Basis zu erreichen.For this purpose, for example, an adapter platform that can be deflected in two directions by means of gas pressure springs is provided on the driverless transport system. This makes it possible for the additional device to "thread" into the mobile platform and to be precisely aligned despite the lack of precision of the driverless transport system. That is, despite inaccurate positioning of the transport system, it is possible to achieve a precise and accurate connection between the additional device, which is delivered to and from the cell by means of the driverless transport system, and the mobile base.
  • Somit können beispielsweise Teileträger in Form von Wägen vollautomatisch von einer Sortierzelle oder einer einfachen Handhabungszelle oder Umlagerungszelle angebunden werden. Mit anderen Worten, die Teileträger können vollautomatisch mit einem fahrerlosen Transportsystem zu- und abgeführt werden. Dazu wird mittels des modularen Kopplungssystems eine flexible Verriegelung am fahrerlosen Transportsystem ermöglicht, welche die vollautomatische Verwendung ohne weitere Positionsmarkierungen oder Befestigungen am Boden ermöglicht. Die Teileträger können komplett mit Teilen entnommen werden und zur Montage gebracht werden. Somit entfällt ein Lagerspiel und die Werkstücke müssen nicht weiter zusätzlich abgestapelt werden. Dies geschieht durch das fahrerlose Transportsystem bereits vollautomatisch.Thus, for example, parts carriers in the form of trolleys can be connected fully automatically from a sorting cell or a simple handling cell or relocation cell. In other words, the parts carriers can be brought in and out fully automatically with a driverless transport system. For this purpose, the modular coupling system enables flexible locking on the driverless transport system, which enables fully automatic use without further position markings or fastenings on the floor. The parts carriers can be removed complete with parts and taken to assembly. There is thus no bearing play and the workpieces no longer have to be stacked. This is already done fully automatically by the driverless transport system.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Roboter einen Greifer aufweisen, der die Werkstücke in der Fläche greifen kann und diese aufrecht in die Teileträger sortieren kann. Somit wird ein Einzelteilzugriff bei Teileabstand von 40 mm ermöglicht.According to a further aspect, the robot can have a gripper that can grip the workpieces in the surface and sort them upright into the parts carriers. This enables individual part access with a part distance of 40 mm.
  • Außerdem kann die Zelle eine Steuerungseinrichtung aufweisen, die dazu ausgestaltet ist, von einem chaotisch liegenden Werkstückstapel Teile mittels Lasertriangulationslageermittlung zu erkennen.In addition, the cell can have a control device which is designed to recognize parts of a chaotically lying workpiece stack by means of laser triangulation position determination.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Handhaben von Werkstücken, beispielsweise von Möbelteilen, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, mit den folgenden Schritten offenbart: Anliefern gestapelter Werkstücke an eine Handhabungszelle, Aufgreifen des obersten Werkstücks mittels eines Industrieroboters, Erkennen des aufgegriffenen Werkstücks, Ablegen des aufgegriffenen Werkstücks in mindestens eine Zusatzvorrichtung, bevorzugt einen Teileträger, und Abtransportieren der Zusatzvorrichtung bevorzugt durch Übergeben der Zusatzvorrichtung an ein fahrerloses Transportsystem.According to a further embodiment, a method for handling workpieces, for example furniture parts, which are preferably at least partially made of wood, wood-based materials, plastic or the like, is disclosed with the following steps: delivery of stacked workpieces to a handling cell, picking up the topmost workpiece by means of an industrial robot Detecting the picked up workpiece, depositing the picked up workpiece in at least one additional device, preferably a parts carrier, and transporting the additional device away, preferably by transferring the additional device to a driverless transport system.
  • Bevorzugt ist hierbei außerdem, dass ein Positionieren und Ausrichten einer Zusatzvorrichtung mittels eines Referenzierungssystems, bevorzugt eines modularen Kopplungsmechanismus, erfolgt.It is also preferred here that an additional device is positioned and aligned by means of a referencing system, preferably a modular coupling mechanism.
  • Gemäß einer solchen Ausgestaltungsform ist es möglich, dass die Zusatzvorrichtungen, bevorzugt Teileträger, vollständig nach der Anwendung in der Zelle mit einem solchen Verfahren abtransportiert werden können.According to such an embodiment, it is possible for the additional devices, preferably parts carriers, to be able to be transported away completely after use in the cell using such a method.
  • Somit kann, wie oben beschrieben, ein Lagerspiel ausgespart werden und der Prozess bzw. das Verfahren zum Handhaben von Werkstücken deutlich beschleunigt werden. Somit kann ein flexibel einsetzbares Verfahren zum Handhaben von Werkstücken an verschiedenen Zusatzvorrichtungen (Maschinen) erzielt werden.Thus, as described above, a bearing clearance can be left out and the process or the method for handling workpieces can be significantly accelerated. A method that can be used flexibly for handling workpieces on various additional devices (machines) can thus be achieved.
  • Beispielhaft kann hierdurch eine mobile Sortierzelle erzeugt werden, welche an verschiedenen Lokalitäten aufgebaut und abgebaut bzw. eingesetzt werden kann. Bei bisher verwendeter fester Regalanordnung müssen Teile aus den Regalen wieder ausgelagert werden und auf ein Ausförderband gelegt werden. Danach müssen sie manuell oder mit einem Roboter abgestapelt werden. Dadurch, dass gemäß einem oben beschriebenen Verfahren die vollständigen Regale (Teileträger) entnommen werden, muss hierbei lediglich - vorteilhafterweise - eingelagert werden. Das heißt, der Zelle können Teileträger mit unsortierten Möbelteilen zugeführt werden. Hierbei sind Teileträger für liegende (unsortierte) Stapel und Teileträger mit aufrechtstehenden Werkstücken möglich. Diese Teileträger können von Hand oder mit fahrerlosen Transportsystemen der Zelle zugeführt werden. Der Industrieroboter auf der mobilen Plattform kann die Teile nach Verbindung des Teileträgers mit der mobilen Plattform durch das modulare Kopplungssystem in die gewünschte Reihenfolge umsortieren. Das fahrerlose Transportsystem oder ein Mitarbeiter (manuelle Entnahme) entnimmt die fertig sortierten Teilträger, zum Beispiel in Form von Rollwägen, der Zelle. Auch eine Sortierung innerhalb eines Wagens oder die Sortierung zwischen mehreren aufrechten oder waagerechten Teilen in Teileträgern ist möglich.In this way, a mobile sorting cell can be generated, for example, which can be set up and dismantled or used at various locations. In the case of the fixed shelf arrangement used up to now, parts must be removed from the shelves again and placed on a conveyor belt. Then they have to be stacked manually or with a robot. Because the complete shelves (parts carriers) are removed in accordance with a method described above, only - advantageously - has to be stored. This means that part carriers with unsorted furniture parts can be fed to the cell. Part carriers for horizontal (unsorted) stacks and part carriers with upright workpieces are possible. These parts carriers can be fed into the cell by hand or with driverless transport systems. The industrial robot on the mobile platform can rearrange the parts into the desired order after connecting the parts carrier to the mobile platform using the modular coupling system. The driverless transport system or an employee (manual removal) removes the sorted partial carriers, for example in the form of trolleys, from the cell. Sorting within a trolley or sorting between several upright or horizontal parts in part carriers is also possible.
  • Dadurch entsteht eine Zelle, die sich in kurzer Zeit aufstellen oder versetzen lässt. Dies ermöglicht wiederum eine sehr hohe Wandlungsfähigkeit und Skalierbarkeit der Automation.This creates a cell that can be set up or moved in a short time. This in turn enables the automation to be very versatile and scalable.
  • FigurenlisteFigure list
  • Nachfolgend wird anhand schematischer Zeichnungen eine mobile Plattform für einen Industrieroboter, ein Industrieroboter zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken, beispielsweise von Möbelteilen, mit einer solchen mobilen Plattform, eine Zelle zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken und ein Verfahren zum Handhaben von Werkstücken dargestellt und beschrieben. Es zeigen:
    • 1: eine isometrische Darstellung eines Industrieroboters zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken auf einer mobilen Plattform;
    • 2: eine schematische Darstellung einer Zelle zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken, beispielsweise von Möbelteilen, mit einem Industrieroboter auf einer mobilen Plattform gemäß 1 und mit Zusatzvorrichtungen.
    A mobile platform for an industrial robot, an industrial robot for handling and / or processing workpieces, for example furniture parts, with such a mobile platform, a cell for handling and / or processing workpieces and a method for handling workpieces are described below with reference to schematic drawings shown and described. Show it:
    • 1 : an isometric view of an industrial robot for handling and / or processing workpieces on a mobile platform;
    • 2 : a schematic representation of a cell for handling and / or processing workpieces, for example furniture parts, with an industrial robot on a mobile platform according to FIG 1 and with additional devices.
  • Beschreibung der bevorzugten AusführungsformDescription of the preferred embodiment
  • 1 zeigt eine mobile Plattform 1 für einen Industrieroboter 10, der eingerichtet ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, nicht gezeigte Möbelstücke (Werkstücke), die aus Holz bestehen, zu Handhaben und/oder zu bearbeiten. Hierzu weist die Basis 1 der mobilen Roboterplattform einen Industrieroboter 10 auf, welcher fest mit der Basis 1 der mobilen Plattform verbunden, beispielsweise verschraubt, ist, auf. Außerdem ist an der Basis 1 die Steuervorrichtung 5 des Industrieroboters 10 vorgesehen, sodass der Industrieroboter 11 an der mobilen Plattform vollständig mittels der mobilen Plattform auf- und abbaubar bzw. transportierbar ist.
    Hierzu weist die Basis 1 der mobilen Plattform eine Vielzahl, von Auslegern 2 auf, welche an ihren distalen Enden der Basis 1 mit in drei Achsen gelagerten Füßen 3 versehen sind. In der beispielhaften Ausführungsform weist die Basis 1 vier Ausleger 2 auf. Es können jedoch auch nur drei oder mehr als die in der beispielhaften Ausführungsform gezeigten vier Ausleger 2 vorgesehen sein. Ebenso ist die Lagerung der Ausleger und somit der mobilen Plattform über die in drei Achsen gelagerten Füße 3 nicht darauf beschränkt. Auch eine fixe Befestigung der Füße 3 am Ausleger 2 sowie eine rein vertikale Beweglichkeit der Füße 3 zum Ausleger 2 ist ebenfalls denkbar. Auch eine Lagerung der Füße 3 am jeweiligen Ausleger 2 mittels eines Kugelgelenks zum Ausgleichen von Unebenheiten ist möglich.
    1 shows a mobile platform 1 for an industrial robot 10 which is set up, according to an exemplary embodiment, to handle and / or process pieces of furniture (workpieces), not shown, which are made of wood. The basis points to this 1 the mobile robot platform an industrial robot 10 on whichever is stuck to the base 1 the mobile platform connected, for example screwed, is on. Also is at the base 1 the control device 5 of the industrial robot 10 provided so that the industrial robot 11 can be fully assembled and dismantled or transported on the mobile platform by means of the mobile platform.
    The basis points to this 1 the mobile platform a large number of cantilevers 2 on which at their distal ends of the base 1 with feet on three axes 3 are provided. In the exemplary embodiment, the base 1 four outriggers 2 on. However, only three or more brackets than the four shown in the exemplary embodiment can also be used 2 be provided. Likewise, the support of the boom and thus the mobile platform is via the feet that are supported in three axes 3 not limited to that. Also a fixed attachment of the feet 3 on the boom 2 as well as a purely vertical mobility of the feet 3 to the boom 2 is also conceivable. Also a storage of the feet 3 on the respective boom 2 using a ball joint to level out unevenness is possible.
  • Des Weiteren ist an der Basis 1 der mobilen Plattform eine Hubvorrichtung 4 vorgesehen, welche ermöglicht, dass die mobile Plattform samt dem darauf angeordneten Industrieroboter angehoben und abgesenkt werden kann. Außerdem ist an der Hubvorrichtung 4 eine Rollvorrichtung 6 vorgesehen, welche ermöglicht, dass der Industrieroboter zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken mit der mobilen Plattform zu verschiedenen Positionen in beispielsweise einer Werkhalle befördert werden kann. Das heißt, wenn die Position des Industrieroboters auf der mobilen Plattform in der Werkshalle geändert werden soll, werden die mobile Plattform und der Industrieroboter 10 mittels der Hubvorrichtung 4 angehoben, die Füße werden dadurch vom Boden abgehoben und die mobile Plattform kann samt des Industrieroboters 10 zu einer anderen Position mittels der Rollvorrichtung 6 befördert werden.Furthermore is at the base 1 the mobile platform a lifting device 4th provided, which enables the mobile platform together with the industrial robot arranged on it to be raised and lowered. Also on the lifting device 4th a rolling device 6th provided, which enables the industrial robot for handling and / or processing workpieces with the mobile platform to be transported to different positions in a workshop, for example. That is, if the position of the industrial robot on the mobile platform in the factory hall is to be changed, the mobile Platform and the industrial robot 10 by means of the lifting device 4th raised, the feet are lifted off the ground and the mobile platform, including the industrial robot 10 to another position by means of the rolling device 6th to get promoted.
  • Hierzu werden in der beispielhaften Ausführungsform die Ausleger 2 samt der Füße 3 mittels einer Arretiervorrichtung, welcher ermöglicht, dass die Ausleger 2 jeweils schwenkbar sind, eingeklappt. Dadurch kann die Transportbreite und damit die Transportfähigkeit verbessert werden und die mobile Plattform mit dem Industrieroboter leichter in der Werkhalle mittels der Hubvorrichtung 4 und der Rollvorrichtung 6 befördert werden.For this purpose, the boom in the exemplary embodiment 2 including the feet 3 by means of a locking device which enables the boom 2 are each pivotable, folded. As a result, the transport width and thus the transportability can be improved and the mobile platform with the industrial robot can be improved more easily in the workshop by means of the lifting device 4th and the rolling device 6th to get promoted.
  • Wenn der Industrieroboter mit der mobilen Plattform wieder für den Einsatz vorbereitet wird, werden die Ausleger 2 mit den Füßen 3 wieder ausgeklappt und werden durch eine Schnappverbindung an der Arretiervorrichtung 7 wieder in die Betriebsposition gebracht und befestigt. Dadurch ist die Position der Ausleger 2 zu der Basis fest definiert. Im Anschluss wird mittels der Hubvorrichtung 4 die mobile Plattform wieder mit den Füßen 3 am Untergrund beispielsweise der Werkhalle in Kontakt gebracht, sodass eine ebene Positionierung der mobilen Plattform 1 sichergestellt werden kann. Da sich die Steuervorrichtung 5 außerdem ebenfalls auf der mobilen Plattform 1 befindet, ist ein einziger Förderschritt notwendig und die Installation und Inbetriebnahme des Industrieroboters auf der mobilen Plattform kann schnell und binnen weniger Minuten zuverlässig durchgeführt werden. Sollten Bodenunebenheiten existieren, kann dies mittels an den Füßen 3 vorgesehener Ausgleichshilfen verbessert werden.When the industrial robot with the mobile platform is prepared for use again, the booms will 2 with your feet 3 unfolded again and are snap-fastened to the locking device 7th brought back into the operating position and fastened. This is the position of the boom 2 firmly defined to the base. The lifting device is then used 4th the mobile platform with your feet again 3 brought into contact on the subsurface, for example the workshop, so that the mobile platform is positioned flat 1 can be ensured. Since the control device 5 also on the mobile platform 1 is located, a single conveying step is necessary and the installation and commissioning of the industrial robot on the mobile platform can be carried out quickly and reliably within a few minutes. If there are bumps in the ground, this can be done using the feet 3 provided compensation aids are improved.
  • In der gezeigten Ausführungsform ist der Industrieroboter 10 insbesondere für die Verwendung mit Möbelteilen ausgestaltet, sodass die mobile Plattform eine Traglast des Industrieroboters von mindestens 60 kg tragen kann. Hierzu weist der gezeigte 6-Achs-Industrieroboter einen Anschlusskopf 11 auf, an dem verschiedene Endkomponenten, wie beispielsweise ein Leimträger, ein Bearbeitungskopf oder ein Greifsystem, angebracht werden können, auf, sodass der Industrieroboter 10 mittels des Anschlusskopfs in der Lage ist, beispielsweise Werkstücke aufzugreifen und zu sortieren oder zu kommissionieren.In the embodiment shown is the industrial robot 10 designed in particular for use with furniture parts, so that the mobile platform can carry a payload of the industrial robot of at least 60 kg. For this purpose, the 6-axis industrial robot shown has a connection head 11 on to which various end components, such as a glue carrier, a processing head or a gripping system, can be attached, so that the industrial robot 10 by means of the connection head is able to pick up workpieces, for example, and sort or pick them.
  • Außerdem ist denkbar, dass eine kombinierte Sortierung/Kommissionierung und eine nachfolgende Bearbeitung mittels eines Werkzeugwechsels am Anschlusskopf 11 des Industrieroboters durchgeführt wird. Auch ein Auftragen von Leim mittels des Industrieroboters an sortierten Werkstücken (Möbelteilen) ist ebenfalls denkbar.It is also conceivable that combined sorting / picking and subsequent processing by means of a tool change on the connection head 11 of the industrial robot. Applying glue to sorted workpieces (furniture parts) by means of the industrial robot is also conceivable.
  • Zudem ist an der mobilen Plattform 1 für den Industrieroboter 10 ein Referenzierungssystem 13 zum Ausrichten der Basis in Bezug auf ein Referenzobjekt, in der gezeigten Ausführungsform ein Teileträger 12, vorgesehen. Dieses Referenzierungssystem 13 ermöglicht, dass ohne weitere Arretierungsmöglichkeiten, Markierungen am Boden, Verankerungssystemen oder dergleichen eine passgenaue Anordnung des Teileträgers 12 zur mobilen Plattform und damit zum Industrieroboter 10 ermöglicht wird.It is also on the mobile platform 1 for the industrial robot 10 a referencing system 13 for aligning the base in relation to a reference object, in the embodiment shown a parts carrier 12 , intended. This referencing system 13 enables a precisely fitting arrangement of the parts carrier without further locking options, markings on the floor, anchoring systems or the like 12 to the mobile platform and thus to the industrial robot 10 is made possible.
  • Wie in der in 2 gezeigten beispielhaften Ausführungsform einer Zelle zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken können auch zusätzlich einfache Wägen 14 an der mobilen Plattform mittels des Referenzierungssystems angeschlossen werden. Somit ist es möglich, unsortierte Möbelteile auf dem Wagen 14 anzuliefern, diese mittels des Industrieroboters 10 und dessen Anschlusskopf zu sortieren, zu kommissionieren, zu bewegen und gegebenenfalls sogar mittels eines Werkzeugwechsels am Industrieroboter in der Zelle zu bearbeiten. Auch ein Ablegen einer Bearbeitungseinheit für den Anschlusskopf 11 des Industrieroboter 10 auf einem solchen Wagen 14 ist möglich, um so nicht verwendete Elemente „zwischenzuparken“.As in the in 2 The exemplary embodiment shown here of a cell for handling and / or processing workpieces can also be simple weighing 14th be connected to the mobile platform by means of the referencing system. Thus it is possible to put unsorted furniture parts on the trolley 14th to deliver them by means of the industrial robot 10 and to sort, pick, move and, if necessary, even process its connection head in the cell using a tool change on the industrial robot. Also storing a processing unit for the connection head 11 of the industrial robot 10 on such a car 14th is possible to "park" unused elements.
  • Außerdem kann an dem Referenzierungssystem ein bestimmter Abstand zu einer Sicherheitsvorrichtung, zum Beispiel einem Zaun (Schutzzaun) einfach und flexibel sichergestellt werden.In addition, a certain distance to a safety device, for example a fence (protective fence) can be easily and flexibly ensured on the referencing system.
  • Hierbei erfolgt die Verbindung zwischen dem Referenzierungssystem und den Zusatzvorrichtungen, wie beispielsweise dem Teileträger 12, dem Wagen 14 oder der Schutzvorrichtung in Form eines Sicherheitszauns (nicht gezeigt) mittels eines nicht gezeigten modularen Kopplungssystems.The connection between the referencing system and the additional devices, such as the parts carrier, takes place here 12 , the car 14th or the protective device in the form of a safety fence (not shown) by means of a modular coupling system, not shown.
  • Hierbei ist das modulare Kopplungssystem so ausgestaltet, dass es vollautomatisch beispielsweise mittels eines elektronischen Schalters, Schnappers oder Hebels automatisch und ohne Eingriff eines Bedieners verwendet werden kann. Somit kann ein Befestigen oder Ablösen der Zusatzvorrichtungen von der mobilen Plattform bzw. dem Referenzierungssystem sichergestellt werden. Somit können auch Daten zur Erkennung der jeweiligen Zusatzvorrichtung, zum Beispiel in Form eines Teileträgers 12, an den Industrieroboter 10 und dessen Steuervorrichtung 5 übertragen werden, sodass dieser automatisch ein räumliches Koordinatensystem und die dafür notwendigen Arbeitsbereiche mit den an dem Anschlusskopf 11 befindlichen Werkzeugen erstellen kann.Here, the modular coupling system is designed in such a way that it can be used fully automatically, for example by means of an electronic switch, snap or lever, automatically and without intervention by an operator. In this way, the attachment or detachment of the additional devices from the mobile platform or the referencing system can be ensured. In this way, data can also be used to identify the respective additional device, for example in the form of a parts carrier 12 , to the industrial robot 10 and its control device 5 are transferred so that it automatically has a spatial coordinate system and the work areas required for this with the connection head 11 tools located there.
  • Um hierbei die übermäßige Verwendung von Sicherheitszäunen zu reduzieren, können in der beispielhaften Ausführungsform nicht gezeigte Sick-Sensoren an distalen Enden der mobilen Plattform sowie den äußeren, vom Industrieroboter entfernten Enden, der Zusatzvorrichtungen vorgesehen sein. Somit ist es möglich, beispielsweise mittels Infrarots oder mittels optischer Erkennung gegebenenfalls Sicherheitsprobleme zu erkennen und einen Roboter aus dem Sicherheitsbereich bzw. der Problemstelle zu entfernen.In order to reduce the excessive use of safety fences, sick sensors (not shown) in the exemplary embodiment can be installed on the distal ends of the mobile platform as well as the outer ends of the additional devices remote from the industrial robot. It is thus possible, for example, to recognize security problems by means of infrared or by means of optical recognition and to remove a robot from the security area or the problem area.
  • Zudem ist der Teileträger 12, als beispielhafte Ausführungsform einer Zusatzvorrichtung, mit mehreren Regaleinsätzen 15 versehen. Durch das modulare Kopplungssystem des Referenzierungssystems 13 kann somit der Industrieroboter 10 bzw. dessen Steuervorrichtung 5 über die Ausgestaltung des Teileträgers 12 und dessen Regaleinsätzen 15 informiert werden, und eine automatische Handhabung oder Bearbeitung in verschiedenen Ausgestaltungsformen realisiert werden.In addition, the parts carrier is 12 , as an exemplary embodiment of an additional device, with several shelf inserts 15th Mistake. Through the modular coupling system of the referencing system 13 The industrial robot can 10 or its control device 5 on the design of the parts carrier 12 and its shelf inserts 15th be informed, and automatic handling or processing can be implemented in various forms.
  • Wenn die Zelle zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken in ihrer Ausgestaltungsform durch verschiedenförmige Zusatzvorrichtungen umgebaut wird, kann somit eine einfache, schnelle und automatische Absicherung des Roboterarbeitsbereichs erzielt werden.If the configuration of the cell for handling and / or processing workpieces is modified by means of additional devices of various shapes, a simple, quick and automatic safeguarding of the robot work area can thus be achieved.
  • Hierbei zeichnet sich die Zelle zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken besonders dadurch aus, dass die kompletten Zusatzvorrichtungen, hier die Teileträger 12 bzw. der Wagen 14 von der Zelle, hier durch die mobile Plattform und den Industrieroboter realisiert, an- und abkoppelbar sind und von dieser Zelle entfernt bzw. hin gefördert werden können.Here, the cell for handling and / or processing workpieces is particularly characterized by the fact that the complete additional devices, here the parts carriers 12 or the car 14th from the cell, realized here by the mobile platform and the industrial robot, can be coupled and uncoupled and removed from or conveyed to this cell.
  • Gemäß einer nicht gezeigten weiteren Ausführungsform ist es möglich, dass die Zusatzvorrichtungen mit einem fahrerlosen Transportsystem verbindbar sind, sodass fertig kommissionierte, oder beispielsweise sortierte oder bearbeitete Werkstücke, beispielsweise Möbelteile, automatisch von der Zelle entfernt bzw. angeliefert werden können.According to a further embodiment, not shown, it is possible that the additional devices can be connected to a driverless transport system so that fully picked or, for example, sorted or processed workpieces, for example furniture parts, can be automatically removed from the cell or delivered.
  • Nachfolgend soll entsprechend anhand einer in 2 gezeigten Zelle ein Verfahren zum Handhaben von Werkstücken, beispielsweise von Möbelteilen aus Holz, nachfolgend beschrieben werden.In the following, an in 2 cell shown a method for handling workpieces, for example furniture parts made of wood, are described below.
  • Hierbei zeichnet sich das Verfahren durch das Anliefern gestapelter Werkstücke an die gezeigte Handhabungszelle mittels des Wagens 14 aus, diese Werkstücke werden dann durch den Industrieroboter bzw. mittels des Werkzeugs am Anschlusskopf 11 des Industrieroboters 10 aufgegriffen, der Industrieroboter erkennt das Werkstück, und das aufgegriffene Werkstück wird in mindestens einen Teileträger abgelegt. Somit kann eine Handhabung in Form einer Sortierung innerhalb der Zelle realisiert werden. Anschließend wird die komplette Zusatzvorrichtung, also der Teileträger 12, zum Beispiel durch Übergeben der Zusatzvorrichtung (der Teileträger) an ein fahrerloses Transportsystem von der Zelle entfernt, ohne dass hierbei Sicherheitsvorrichtungen entfernt werden müssen, mechanische Verbindungen manuell gelöst werden müssen oder sonstige Eingriffe von Mitarbeitern notwendig sind.The process is characterized by the delivery of stacked workpieces to the handling cell shown by means of the trolley 14th off, these workpieces are then attached to the connection head by the industrial robot or by means of the tool 11 of the industrial robot 10 picked up, the industrial robot recognizes the workpiece, and the picked up workpiece is placed in at least one parts carrier. Handling in the form of sorting can thus be implemented within the cell. Then the complete additional device, i.e. the parts carrier 12 can be removed from the cell, for example by transferring the additional device (the parts carrier) to a driverless transport system, without having to remove safety devices, manually loosening mechanical connections or other interventions by employees.
  • Anschließend kann beispielsweise ein neuer Teileträger 12 angeliefert und mittels des modularen Kopplungssystems des Referierungssystems 13 an der Zelle positioniert und zum Industrieroboter genau ausgerichtet werden, sodass die Sortierung bzw. Handhabung von Werkstücken fortgesetzt werden kann, bis der Teileträger 12 voll ist.Then, for example, a new parts carrier 12 delivered and using the modular coupling system of the referral system 13 positioned on the cell and precisely aligned with the industrial robot so that the sorting or handling of workpieces can be continued until the parts carrier 12 is full.
  • BezugszeichenlisteList of reference symbols
  • 11
    BasisBase
    22
    Auslegerboom
    33
    Fußfoot
    44th
    HubvorrichtungLifting device
    55
    SteuervorrichtungControl device
    66
    RollvorrichtungRolling device
    77th
    ArretiervorrichtungLocking device
    1010
    IndustrieroboterIndustrial robots
    1111
    AnschlusskopfConnection head
    1212
    TeileträgerParts carrier
    1313
    ReferenzierungssystemReferencing system
    1414th
    Wagendare
    1515th
    RegaleinsatzShelf insert
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED 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 the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely 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
    • WO 2010/043640 A2 [0003]WO 2010/043640 A2 [0003]
    • CN 104786236 A [0004]CN 104786236 A [0004]
    • US 2008253871 A1 [0005]US 2008253871 A1 [0005]

Claims (13)

  1. Mobile Plattform für einen Industrieroboter (10), der bevorzugt eingerichtet ist, Werkstücke zu handhaben und/oder zu bearbeiten, wobei die Werkstücke bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, aufweisend: eine Basis (1), die dazu ausgestaltet ist an einer Seite einen Industrieroboter (10) aufzunehmen, ein Referenzierungssystem (13) zum Ausrichten der Basis (1) in Bezug auf ein Referenzobjekt, wobei die mobile Plattform bevorzugt so ausgestaltet ist, dass sie eine Traglast von über 60 kg tragen kann.Mobile platform for an industrial robot (10), which is preferably set up to handle and / or process workpieces, the workpieces preferably at least partially made of wood, wood-based materials, plastic or the like, having: a base (1) which is designed to receive an industrial robot (10) on one side, a referencing system (13) for aligning the base (1) with respect to a reference object, wherein the mobile platform is preferably designed so that it can carry a load of over 60 kg.
  2. Mobile Plattform nach Anspruch 1, wobei das Referenzobjekt mindestens eine Zusatzvorrichtung, aber auch eine Handhabungs- und/oder Bearbeitungsvorrichtung, und/oder eine Sicherheitsvorrichtung ist, und wobei die Zusatzvorrichtung ein Teileträger (12) und/oder ein Wechselkopf und/oder ein Leimträger ist.Mobile platform according to Claim 1 , wherein the reference object is at least one additional device, but also a handling and / or processing device, and / or a safety device, and wherein the additional device is a parts carrier (12) and / or an interchangeable head and / or a glue carrier.
  3. Mobile Plattform nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Referenzierungssystem (13) ein modulares Kopplungssystem zum Ausrichten und Anbringen mindestens einer weiteren Zusatzvorrichtung an der Basis (1) aufweist, und wobei das modulare Kopplungssystem ausgestaltet ist Daten zwischen der weiteren Zusatzvorrichtung und der mobilen Plattform auszutauschen.Mobile platform according to Claim 1 or 2 , wherein the referencing system (13) has a modular coupling system for aligning and attaching at least one further additional device to the base (1), and wherein the modular coupling system is designed to exchange data between the further additional device and the mobile platform.
  4. Mobile Plattform nach einem der bisherigen Ansprüche, wobei die mobile Plattform so ausgestaltet ist, dass sie Systemkräfte verankerungsfrei auf einem Untergrund aufnehmen kann.Mobile platform according to one of the previous claims, wherein the mobile platform is designed so that it can absorb system forces without anchoring on a ground.
  5. Mobile Plattform nach einem der bisherigen Ansprüche, ferner eine Hubvorrichtung (4) aufweisend, die mit der Basis (1) verbunden ist und eingerichtet ist, die mobile Plattform anzuheben und zu befördern.Mobile platform according to one of the preceding claims, further comprising a lifting device (4) which is connected to the base (1) and is set up to lift and transport the mobile platform.
  6. Mobile Plattform nach einem der bisherigen Ansprüche, wobei die mobile Plattform mindestens einen Sicherheitssensor aufweist, und wobei der Sicherheitssensor an einem distalen Ende der mobilen Plattform in Bezug auf den Schwerpunkt der Basis (1) angeordnet ist.Mobile platform according to one of the preceding claims, wherein the mobile platform has at least one safety sensor, and wherein the safety sensor is arranged at a distal end of the mobile platform with respect to the center of gravity of the base (1).
  7. Mobile Plattform nach einem der bisherigen Ansprüche, wobei die mobile Plattform so ausgestaltet ist, dass eine Steuervorrichtung (5) des Industrieroboters (10) an der mobilen Plattform anbringbar ist.Mobile platform according to one of the previous claims, wherein the mobile platform is designed such that a control device (5) of the industrial robot (10) can be attached to the mobile platform.
  8. Industrieroboter (10) zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken, wobei die Werkstücke bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, mit einer mobilen Plattform gemäß einem der bisherigen Ansprüche.Industrial robot (10) for handling and / or processing workpieces, the workpieces preferably consisting at least in sections of wood, wood-based materials, plastic or the like, with a mobile platform according to one of the previous claims.
  9. Zelle zum Handhaben und/oder Bearbeiten von Werkstücken, beispielsweise von Möbelteilen, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, aufweisend: mindestens einen Industrieroboter (10) mit einer mobilen Plattform gemäß Anspruch 10; und mindestens eine Zusatzvorrichtung, bevorzugt einen Teileträger (12), der ausgestaltet die Werkstücke aufzunehmen, und/oder ein Wechselkopf und/oder ein Leimträger, wobei die Zusatzvorrichtung von der mobilen Plattform mittels eines modularen Kopplungssystems an-/abkoppelbar ist, so dass die Zusatzvorrichtung zur mobilen Plattform ausrichtbar ist.Cell for handling and / or processing workpieces, for example furniture parts, which are preferably at least partially made of wood, wood-based materials, plastic or the like, comprising: at least one industrial robot (10) with a mobile platform according to Claim 10 ; and at least one additional device, preferably a parts carrier (12) which is designed to accommodate the workpieces, and / or an interchangeable head and / or a glue carrier, wherein the additional device can be coupled / uncoupled from the mobile platform by means of a modular coupling system, so that the additional device can be aligned with the mobile platform.
  10. Zelle nach Anspruch 9, wobei mindestens ein weiterer Sicherheitssensor an einem distalen Ende in Bezug auf den Schwerpunkt der Zusatzvorrichtung, bevorzugt an den Ecken der Grundfläche der Zusatzvorrichtung, angeordnet ist.Cell after Claim 9 , wherein at least one further safety sensor is arranged at a distal end in relation to the center of gravity of the additional device, preferably at the corners of the base area of the additional device.
  11. Zelle nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Zusatzvorrichtung, bevorzugt der Teileträger (12), mit einem fahrerlosen Transportsystem verbindbar ist.Cell after Claim 9 or 10 , wherein the additional device, preferably the parts carrier (12), can be connected to a driverless transport system.
  12. Verfahren zum Handhaben von Werkstücken, beispielsweise von Möbelteilen, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, mit den folgenden Schritten: Anliefern gestapelter Werkstücke an eine Handhabungszelle; Aufgreifen des obersten Werkstücks mittels eines Industrieroboters (10); Erkennen des aufgegriffenen Werkstücks; Ablegen des aufgegriffenen Werkstücks in mindestens eine Zusatzvorrichtung, bevorzugt einen Teileträger (12); Abtransportieren der Zusatzvorrichtung, bevorzugt durch Übergeben der Zusatzvorrichtung an ein fahrerloses Transportsystem.Method for handling workpieces, for example furniture parts, which are preferably at least partially made of wood, wood-based materials, plastic or the like, with the following steps: Delivery of stacked workpieces to a handling cell; Picking up the uppermost workpiece by means of an industrial robot (10); Recognition of the picked up workpiece; Depositing the gripped workpiece in at least one additional device, preferably a parts carrier (12); Transporting away the additional device, preferably by transferring the additional device to a driverless transport system.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, ferner folgenden Schritt aufweisend: Positionieren und Ausrichten einer Zusatzvorrichtung mittels eines Referenzierungssystems (13), bevorzugt eines modularen Kopplungsmechanismus.Procedure according to Claim 12 , further comprising the following step: positioning and aligning an additional device by means of a referencing system (13), preferably a modular coupling mechanism.
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