DE102019115571B4

DE102019115571B4 - Schnelles Abtransportieren von geschnittenen Teilen aus einer Verarbeitungsanlage

Info

Publication number: DE102019115571B4
Application number: DE102019115571.1A
Authority: DE
Inventors: Stefan Alfons Jacobi
Original assignee: Bystronic Laser AG
Current assignee: Bystronic Laser AG
Priority date: 2019-06-07
Filing date: 2019-06-07
Publication date: 2021-11-11
Anticipated expiration: 2039-06-08
Also published as: JP2022530174A; EP3856449B1; DE102019115571A1; EP3856449A1; US20210308814A1; US11364584B2; WO2020245332A1; CN112930315A; JP7113140B2; CN112930315B

Abstract

Abtransportsystem (100) zum Abtransportieren von in einer Verarbeitungsanlage (200) verarbeiteten Teilen (10), wobei das Abtransportsystem (100) zum Eingriff mit einem Wechseltisch (110) ausgebildet ist, der zur Zwischenlagerung und/oder Transport von einem mit der Verarbeitungsanlage (200) verarbeiteten Werkstück (11) ausgebildet ist, wobei das verarbeitete Werkstück (11) die abzutransportierenden Teile (10) umfasst, mit:- einem Brückenbewegungssystem (120), das sich mit seiner Mittelängsachse (121) quer zur Längsachse (111) des Wechseltisches (110) erstreckt und axial in der Längsachse (111) des Wechseltisches (110) verfahrbar ist;- einem Teilefördersystem (130, 160, 180), zumindest umfassend ein erstes Teilefördersystem (130), das an dem Brückenbewegungssystem (120) angeordnet ist und sich im Wesentlichen parallel zur Mittelängsachse (121) des Brückenbewegungssystems (120) erstreckt; und- einer Steuereinheit (150), ausgebildet mit dem Wechseltisch (110), dem Brückenbewegungssystem (120) und dem Teilefördersystem (130, 160, 180) zu kommunizieren und Steuerbefehle für den Wechseltisch (110), das Brückenbewegungssystem (120) und das Teilefördersystem (130, 160, 180) bereitzustellen,wobei das Abtransportsystem (100) ein Greifsystem (140) umfasst und das Greifsystem (140) mit der Steuereinheit (150) kommuniziert, und wobeidas Greifsystem (140) zumindest einen Greifroboter (141), vorzugsweise einen SCARA Roboter umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abtransportsystem zum Abtransportieren von in einer Verarbeitungsanlage verarbeiteten Teilen und ein Verfahren zum Abtransportieren.
In der verarbeitenden Industrie, insbesondere in der metallverarbeitenden Industrie, beispielsweise beim Laserschneiden wird ein hoher Anteil der Verarbeitungsschritte und/oder Herstellungsschritte voll automatisch ausgeführt. Die verarbeitenden Anlagen, beispielsweise Laserschneidanlagen werden durch die Automatisierung effizienter, die erzeugten Teile qualitativ hochwertiger und die Zykluszeit, mit der die Teile hergestellt werden können, kann reduziert werden. Die verarbeitenden Anlagen weisen den Nachteil auf, bzw. können die aus der Automatisierung ergebenden Vorteile nicht vollständig umsetzen, da für das Handling der produzierten Teile des Rohmaterials (Werkstück) keine Automatisierungslösung zur Verfügung steht, die die Zykluszeit der Laserschneidanlagen abdecken kann. Unter der Zykluszeit ist die Zeit zu verstehen, die die Laserschneidanlage für das Schneiden von Teilen aus einem Werkstück (Blechtafel) benötigt.
Bei Verarbeitungsanlagen, wie beispielsweise bei Laserschneidanlagen, kann eine als Wechseltisch ausgebildete Transporteinheit vorgesehen sein, welche ein Werkstück aufnehmen kann, das dann mit dem Wechseltisch automatisiert in den abgetrennten Schneidebereich der Verarbeitungsanlage hineingefahren werden kann. Nach der Bearbeitung kann der Wechseltisch mit den die aus dem Werkstück geschnittenen Teilen aus dem Verarbeitungsbereich heraus in einen Bereich transportiert werden, in dem die geschnittenen Teile aus dem Restgitter (Restmaterial der Blechtafel) entnommen werden können.
Die Entnahme kann bei im Stand der Technik bekannten Lösungen manuell erfolgen, wobei die aus einer Blechtafel bzw. aus einem Werkstück ausgeschnitten Teile von Hand durch einen Menschen abgeladen werden. Eine neue Blechtafel kann dann ebenfalls von Hand durch einen Menschen auf die Transporteinheit bzw. die Verarbeitungsstation aufgelegt werden oder aber automatisiert durch eine Beschickungseinrichtung. Das manuelle Beladen und Entladen erhöht dabei die Gesamtzykluszeit der Verarbeitungsanlage. Um das zeitaufwendige manuelle Materialhandling zu verbessern, werden im Stand der Technik bekannte stationäre Roboterlösungen neben dem Transporttisch bzw. der Transporteinheit eingesetzt, die die produzierten Teile abladen.
Diese Roboterlösungen weisen den Nachteil auf, dass diese durch ihre stationäre und feste Positionierung neben dem Transporttisch entsprechend in ihrer Größe und Beweglichkeit so dimensioniert sein müssen, dass alle Bereiche des Transporttisches vom Roboter abgedeckt bzw. abgegriffen werden können. Hierfür sind Roboter mit mehreren Achsen, beispielsweise von 6-Achsroboter notwendig, um alle geschnittenen Teile aus der Blechtafel aufzunehmen und abzutransportieren. Diese Roboterlösungen können die Komplexität und Größe und somit die Kosten der gesamten Verarbeitungsanlage erhöhen, da diese schwerer sind und die Anlage für die höheren Momente der Roboter ausgelegt werden muss. Zudem erhöht sich der Aufwand für eine Anpassung der Roboterlösungen an neue Erzeugnisse.
DE 21 08 482 A betrifft eine Anlage zum Herstellen von Bauwerken aus Bausteinen mit Transport- und Übergabeeinrichtungen zum Transport von Bausteinen vom Boden zu einer Bausteinverlegervorrichtung.
EP 0 048 334 A1 betrifft eine Sortiervorrichtung mit einem Fächergestell, welches senkrechte Fächer aufweist. Längs des Fächergestelles ist ein Verschiebewagen mit einem Fächerwagen verfahrbar angeordnet.
DE 10 2016 120 131 A1 betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Absortiervorgangs von auf einem Sortiertisch angeordneten Werkstücken.
DE 10 2012 109 888 A1 betrifft einen Sauggreifer und ein Sauggreifersystem.
DE 10 2013 210 878 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Blechformteils. Die Vorrichtung umfasst eine Zuführvorrichtung zum Zuführen eines von einer Spule abgewickelten Blechbands zu einer Strahlschneidvorrichtung zum Schneiden einer Platine aus dem Blechband. Weiterhin ist eine Umsetzeinrichtung zum Aufnehmen und Weitergeben der Platine an eine im Takt arbeitende Umformeinrichtung zum Umformen der Platine in ein Blechformteil vorgesehen.
WO 2008 / 139 409 A2 betrifft ein System zum Be- und Entladen von Blechen. Das System besteht aus einem Paar Schienen, die in einer vorgegebenen Höhe über einer Zuführschale (T) des Schneidezentrums gehalten werden und auf denen mindestens eine kartesische Roboterhand beweglich montiert ist, die sich entlang der horizontalen Achsen X und Y sowie entlang einer vertikalen Achse Z bewegen kann, die zueinander orthogonal sind und mindestens zwei Brückenkräne umfassen, die entlang der Schienen gleiten, von denen jeder mindestens ein Paar von Roboterhänden trägt. Die Zuführschale (T) besteht aus Stäben, auf denen kleine Mosaiksteine aus keramischem Material angebracht sind.
DE 196 25 637 A1 betrifft ein Betriebsverfahren zur Erkennung von Kollisionen zwischen koordinierten Robotern.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Abtransportsystem und ein Verfahren zum Abtransportieren von erzeugten Teilen mit geringerer Zykluszeit bereitzustellen und die im Stand der Technik bekannten Nachteile zu mindestens teilweise zu überwinden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Abtransportsystem zum Abtransportieren von in einer Verarbeitungsanlage verarbeiteten Teilen und durch ein Verfahren zum Abtransportieren von in einer Verarbeitungsanlage verarbeiteten Teilen mit den in den einander nebengeordneten, beiliegenden Patentansprüchen angegebenen Merkmalen gelöst.
Die Erfindung schafft demnach gemäß einem ersten Aspekt ein Abtransportsystem zum Abtransportieren von in einer Verarbeitungsanlage verarbeiteten Teilen, wobei das Abtransportsystem zum Eingriff mit einer Transporteinheit ausgebildet ist, die zur Zwischenlagerung und/oder Transport von einem mit der Verarbeitungsanlage verarbeiteten Werkstück ausgebildet ist, wobei das verarbeitete Werkstück die abzutransportierenden Teile umfasst, mit:

- einem Brückenbewegungssystem, das sich mit seiner Mittelängsachse quer zur Längsachse der Transporteinheit erstreckt und axial in der Längsachse der Transporteinheit verfahrbar ist;
- einem Teilefördersystem, zumindest umfassend ein erstes Teilefördersystem, das an dem Brückenbewegungssystem angeordnet ist und sich im Wesentlichen parallel zur Mittelängsachse des Brückenbewegungssystems erstreckt; und
- Einer Steuereinheit, die mit der Transporteinheit, dem Brückenbewegungssystem und dem Teilefördersystem kommuniziert und Steuerbefehle für die Transporteinheit, das Brückenbewegungssystem und das Teilefördersystem bereitstellt.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter einer Verarbeitungsanlage eine Schneidanlage, insbesondere eine Laserschneidanlage zu verstehen. Die Laserschneidanlage umfasst die eigentliche Laserschneideinheit, in der ein Werkstück, beispielsweise eine Blechtafel zu einzelnen Teilen verarbeitet wird, beispielsweise in einzelne Blechteile geschnitten wird bzw. aus dem einzelne Konturen ausgeschnitten werden.
Ferner ist im Sinne der vorliegenden Erfindung unter einem Brückenbewegungssystem ein elektromechanisches Bewegungssystem mit einem brückengleichen Aufbau zu verstehen. Das Brückenbewegungssystem umfasst in einer Ausführungsform zwei Vorschubmotoren und somit zwei separate Antriebsstränge, die eine gemeinsame Antriebsachse bewegen. Als Vorschubmotoren können Elektromotoren, beispielsweise Gleichstrommotoren, Wechsel- und Drehstrommotoren, insbesondere Servomotoren eingesetzt werden. Die separaten Vorschubmotoren können über spezielle Funktionen der Steuereinheit und eines Umrichtersystems winkelsynchron betrieben werden. In vorteilhafter Weise sind die beiden Vorschubmotoren nach einem Master-Slave-Prinzip zu einander verschaltet, so dass die jeweiligen Positionen zueinander gleich sind bzw. so nach justiert werden, dass diese ein Verhalten aufweisen, als wenn nur ein Vorschubmotor verwendet werden würde. Eine mechanische Wellenverbindung zwischen den beiden Seiten des Brückenbewegungssystem ist somit in vorteilhafter Weise nicht notwendig. Vorzugsweise verfügt jeder Antriebsstrang über ein Positionierungsmesssystem und die Ist-Position kann über die Steuereinheit durch die Verrechnung der Ist-Position ermittelt werden. Vorzugsweise erstreckt sich das Brückenbewegungssystem mit seiner Mittelängsachse quer zur Längsachse der Transporteinheit und ist axial in der Längsachse der Transporteinheit verfahrbar. Das Brückenbewegungssystem kann über zwei Führungsarme (Brückenpfeiler) in einem Führungssystem auf beiden Seiten der Transporteinheit geführt und durch dieses mit dem Transporteinheit verbunden. In einer alternativen Ausführungsform kann das Brückenbewegungssystem über ein zusätzliches Gestell, dass beidseitig neben der Transporteinheit installiert ist, über die Transporteinheit geführt und verfahren werden.
Zudem bezieht sich im Sinne der vorliegenden Erfindung die Steuereinheit des Abtransportsystem auf eine Steuereinheit, die mit der Transporteinheit, dem Brückenbewegungssystem und dem Teilefördersystem kommuniziert. In einer Ausführungsform kommuniziert die Steuereinheit mit einem ersten, zweiten und/oder dritten Teilefördersystem und einem Greifsystem. Eine Steuereinheit bezieht sich auf jede elektronische Vorrichtung, die einen Prozessor umfasst, wie beispielsweise einen Hauptprozessor (CPU), einen speziellen Prozessor oder einen Mikrocontroller. Der Prozessor ist angepasst, um eine spezielle Rechenaufgabe auszuführen, elektronische Steuerbefehle bereitzustellen. Die Steuereinheit kann Daten (eine Eingabe) empfangen, daraufhin eine Folge von vorbestimmten Operationen durchführen und dadurch ein Ergebnis in Form von Informationen oder Signalen (eine Ausgabe) erzeugen. Je nach Kontext bedeutet die Steuereinheit entweder einen Prozessor oder kann sich allgemeiner auf einen Prozessor beziehen, in Verbindung mit einer Zusammenstellung von miteinander verbundenen Elementen, die in einem einzigen Gehäuse oder Gehäusen enthalten sind. In einer Ausführungsform kann die Steuereinheit eine Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) oder eine softwaretechnische Umsetzung einer SPS auf einem Prozessor in einem Industrie PC darstellen. Ferner kann die Steuereinheit als eine Instanz auf einem weiteren System laufen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Kenntnis zu Grunde, dass ein Bedarf für ein verbessertes Abtransportsystem besteht, bei dem die notwendige Zeit zum Abräumen der Teile des verarbeiteten Werkstückes reduziert wird, so dass die notwendige Abräumzeit im Wesentlichen der Schneidezeit der Laseranlage entspricht. In vorteilhafter Weise können die Teile des verarbeiteten Werkstückes durch das erfindungsgemäße Abtransportsystem strukturiert in der Verarbeitungszeit der Verarbeitungsanlage abtransportiert werden, insbesondere strukturiert auf dem Teilefördersystem abgelegt und abtransportiert werden und ein neues Werkstück zur Verarbeitung auf der Transporteinheit bereitgestellt werden. In vorteilhafter Weise kann somit die Prozesszeit der Automatisierungstechnik optimiert werden und eine Vollauslastung der Verarbeitungsanlage erreicht werden. Zudem werden Stillstandzeiten und Fehler innerhalb der Anlage reduziert und die Qualität der hergestellten Teile durch eine vollautomatische und präzise Herstellung verbessert.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter dem ersten Teilefördersystem eine stationäre oder eine bewegliche (vorzugsweise auf Rollen gelagerte und verfahrbare) Förderanlage zu verstehen, die an dem Brückenbewegungssystem angeordnet ist. Das erste Teilefördersystem erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur Mittelängsachse des Brückenbewegungssystems. Das erste Teilefördersystem ist bevorzugt als Bandförderer bzw. Gurtbandförderer ausgeführt. In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das erste Teilefördersystem zumindest ein erstes axial bewegliches Förderband, das einen Fördergurt aus einem Material entsprechend der zu transportierenden Teile des verarbeiteten Werkstückes aufweist. Der Fördergurt ist austauschbar. Es können Teile des verarbeiteten Werkstückes auf dem axial beweglichen Förderband abgelegt (manuell und/oder automatisiert) und transportiert werden. In einer Ausführungsform können durch ein Greifsystem Teile des verarbeiteten Werkstückes auf dem axial beweglichen Förderband abgelegt und transportiert werden. Das erste Teilefördersystem weist wenigstens eine Antriebseinheit für den Antrieb des axial beweglichen Förderbandes auf. Die Antriebseinheit ist vorzugsweise als ein elektrischer Motor ausgebildet, der mit der Steuereinheit kommuniziert und elektronische Steuerbefehle von der Steuereinheit empfängt bzw. elektronische Antwortsignale bereitstellt. In einer Ausführungsform ist das axial bewegliche Förderband in eine Bewegungsrichtung verfahrbar. In vorteilhafter Weise können die auf dem ersten Teilefördersystem abgelegten Teile zu einem weiteren Teilefördersystem oder einem Transportbehältnis (z.B. Box, Palette) befördert werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das axial bewegliche Förderband in zwei Bewegungsrichtungen verfahrbar. In vorteilhafter Weise können die auf dem ersten Teilefördersystem abgelegten Teile zu einem an jeder Seite der Transporteinheit positionierten weiteren Teilefördersystem oder einem an jeder Seite der Transporteinheit positionierten Transportbehältnis transportiert werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Transporteinheit einen Transporttisch. Der Transporttisch ist vorgesehen, ein Werkstück aufzunehmen und in den abgetrennten Schneidebereich der Verarbeitungsanlage zu verfahren bzw. geschnittene Teile aus dem Verarbeitungsbereich in einen Bereich zu transportieren, in denen die geschnittenen Teile aus dem Restgitter (Restmaterial der Blechtafel) entnommen werden können. Zudem ist unter der Transporteinheit ein verfahrbarer Transporttisch zur Zwischenlagerung und/oder Transport des mit einer Verarbeitungsanlage verarbeiteten Werkstückes zu verstehen. Das verarbeitete Werkstück, beispielsweise eine Blechtafel umfasst die abzutransportierenden Teile bzw. die verarbeiteten Teile des Werkstückes (Blechtafel). Der Transporttisch kann zwei Bewegungsrichtungen aufweisen. In einer ersten Bewegungsrichtung kann eine Bewegung des Transporttisches in die Verarbeitungsanlage (Laserschneidanlage) hinein und aus der Verarbeitungsanlage heraus erfolgen. Diese erste Bewegungsrichtung ist parallel bzw. entspricht der Längsachse des Transporttisches bzw. der Transporteinheit. In der Draufsicht ist die Transporteinheit vorzugsweise annähernd rechteckig, wobei die Längsachse der Prozessbewegung des geschnittenen Werkstückes entspricht. In einer möglichen zweiten Bewegungsrichtung kann der Transporttisch mit Bezug auf die Höhe des Maschinenbettes der Verarbeitungsanlage in der vertikalen abgesenkt und angehoben werden. Dies ermöglicht ein vereinfachtes Beladen und Abladen der Transporteinheit. Der Transporttisch kann beispielsweise auf einem Führungssystem, z.B. Schienen, verfahrbar ausgebildet sein. Der Transporttisch kann zudem über Rollen, Räder, Riemen, Ketten, über hydraulische oder pneumatische Zylinder, elektrische Antriebe verfahrbar ausgebildet sein. Der Transporttisch kann als eine mobile Robotereinheit ausgebildet sein oder diese umfassen. Mit dem Transporttisch können schnell und effizient verarbeitete Werkstücke aus dem Schneidbereich in Bereich transportiert werden, an dem die bearbeiteten Teile aus dem Werkstück entnommen und abtransportiert werden können, vorzugsweise auf dem ersten Teilefördersystem abgelegt und abtransportiert werden können.
Gemäß der Erfindung umfasst die Transporteinheit einen Wechseltisch. Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter einem Wechseltisch ein verfahrbarer Transporttisch zur Zwischenlagerung und/oder Transport des mit einer Verarbeitungsanlage verarbeiteten Werkstückes zu verstehen. Das verarbeitete Werkstück, beispielsweise eine Blechtafel umfasst die abzutransportierenden Teile bzw. die verarbeiteten Teile des Werkstückes (Blechtafel). Der Wechseltisch im Sinne der vorliegenden Erfindung kann in zwei Bewegungsrichtungen verfahren werden. In einer ersten Bewegungsrichtung kann eine Bewegung des Wechseltisches in die Verarbeitungsanlage (Laserschneidanlage) hinein und aus der Verarbeitungsanlage heraus erfolgen (entlang der Längsachse der Transporteinheit). In einer möglichen zweiten Bewegungsrichtung kann der Wechseltisch mit Bezug auf die Höhe des Maschinenbettes der Verarbeitungsanlage in der vertikalen abgesenkt und angehoben werden. In vorteilhafter Weise umfasst der Wechseltisch zwei separate und verfahrbare Tische. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Wechseltisch ein hydraulische Hubeinheit und zwei Ebenen, insbesondere zwei Führungsebenen auf. Jede dieser zwei Führungsebenen weist einen der zwei separaten Tische auf. Indem die zwei Tische separat ausgebildet und einzeln verfahrbar sind, kann jeweils zur gleichen Zeit ein Werkstück auf dem ersten Tisch des Wechseltisches in der Laserschneidanlage verarbeitet werden und die Teile des bereits verarbeiteten Werkstückes auf dem zweiten Tisch des Wechseltisches können durch das Greifsystem des Abtransportsystem gemäß der vorliegenden Erfindung abtransportiert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform des Wechseltisches wird die oberste Führungsebene mit dem ersten Tisch soweit in der Vertikalen nach oben verfahren, so dass die untere Führungsebene mit dem zweiten Tisch in einer Ebene mit dem Maschinenbett der Verarbeitungsanlage liegt. Der zweite Tisch kann beispielsweise über einen Kettenantrieb in die Verarbeitungsanlage verfahren werden. Anschließend kann die oberste Führungsebene mit dem ersten Tisch auf eine normale Arbeitshöhe zum Abtransportieren der Teile des verarbeiteten Werkstückes abgesenkt werden. Der Wechseltisch kann zudem in der Vertikalen nach unten verfahren werden, so dass die oberste Führungsebene mit dem ersten Tisch in einer Ebene mit dem Maschinenbett der Verarbeitungsanlage liegt. Der erste Tisch kann dann beispielsweise über einen Kettenantrieb in die Verarbeitungsanlage verfahren werden. Für den Antrieb der jeweiligen Tische können auch weitere Antriebsformen, beispielsweise ein hydraulischer Zylinderantrieb, ein Riemenantrieb und/oder separate Motoren verwendet werden.
Gemäß der Erfindung umfasst das Abtransportsystem ein Greifsystem. Das Greifsystem kommuniziert mit einer Steuereinheit. Durch das Greifsystem kann ein automatisiertes Greifen, insbesondere automatisiert gesteuert durch empfangene Steuerbefehle von der Steuereinheit, von verarbeiteten Teilen aus dem Werkstück erfolgen. Durch das Greifsystem kann ein schnelles und präzise wiederholbares Greifen und Abtransportieren von Teilen, beispielsweise zum ersten Teilefördersystem erfolgen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Greifsystem an dem Abtransportsystem angeordnet und dazu ausgebildet die verarbeiteten Teile aus dem Werkstück zu entnehmen und zumindest auf das erste Teilefördersystem abzulegen. In dieser Ausführungsform kann das Greifsystem als ein mehrachsiger Roboter (Industrieroboter), beispielsweise ein Roboter mit sechs Achsen ausgebildet sein. Das Greifsystem kann in einem Pufferbereich zwischen der Verarbeitungsanlage und der Transporteinheit oder in einem Bereich angeordnet sein, der im Wirkungsbereich des Roboters bzw. des Roboterarmes liegt. Der Roboterarm kann mehrere Achsen umfassen, welche separat und in unterschiedlicher Weise, beispielsweise durch die Robotersteuerung und/oder die Steuereinheit angesteuert werden können. In unterschiedlicher Weise umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung unterschiedliche Geschwindigkeiten und Drehrichtungen der jeweiligen Achsen. Durch das Greifsystem können in vorteilhafter Weise die verarbeiteten Teile aus dem Werkstück entnommen und/der gegriffen werden und beispielsweise auf das erste Teilefördersystem zum Abtransport gelegt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Greifsystem auf oder an (z.B. unter) dem Brückenbewegungssystem angeordnet und dazu ausgebildet, die verarbeiteten Teile aus dem Werkstück zu entnehmen und zumindest auf das erste Teilefördersystem abzulegen. In dieser Ausführungsform kann das Greifsystem als ein SCARA-Roboter ausgebildet sein, der durch ein Verfahren des Brückenbewegungssystems über dem Werkstück verfahrbar ist und somit aus jedem Bereich des Werkstücks verarbeitete Teile entnehmen kann. Diesbezüglich kann der Greifarm des Greifsystems kleiner ausgelegt werden bzw. wird eine geringere Anzahl an Achsen benötigt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das erste Teilefördersystem ein erstes und ein zweites axial bewegliches Förderband, deren Bewegungsrichtungen unabhängig voneinander angesteuert werden können und die sich bevorzugt in entgegengesetzte Richtungen bewegen. In vorteilhafter Weise können Teile des verarbeiteten Werkstückes auf einem ersten oder einem zweiten axial beweglichen Förderband des ersten Teilefördersystems abgelegt und abtransportiert werden. In einer Ausführungsform können Teile des verarbeiteten Werkstückes durch das Greifsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf einem ersten oder einem zweiten axial beweglichen Förderband des ersten Teilefördersystems abgelegt und abtransportiert werden. Das erste und das zweite axial bewegliche Förderband des ersten Teilefördersystems weisen jeweils wenigstens eine Antriebseinheit für den Antrieb des jeweiligen axial beweglichen Förderbandes auf. Die jeweilige Antriebseinheit ist vorzugsweise als ein elektrischer Motor ausgebildet, der mit der Steuereinheit kommuniziert und elektronische Steuerbefehle von der Steuereinheit empfängt bzw. Antwortsignale bereitstellt. In einer Ausführungsform sind die axial beweglichen Förderbänder in eine Bewegungsrichtung verfahrbar. In vorteilhafter Weise können die auf dem ersten Teilefördersystem abgelegten Teile entsprechend einem Sortierplan und/oder Abtransportplan zu einem an den jeweiligen Seiten der Transporteinheit positionierten zweitem oder drittem Teilefördersystem und/oder einem ersten oder zweiten Transportbehältnis transportiert werden. In vorteilhafter Weise können somit eine vereinfachte Sortierung und Trennung der Teile erzielt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Abtransportsystem ein zweites Teilefördersystem mit zumindest einem axial in Richtung der Längsachse der Transporteinheit beweglichem Förderband. Das zweite Teilefördersystem ist bevorzugt als Bandförderer bzw. Gurtbandförderer ausgeführt. In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das zweite Teilefördersystem ein axial bewegliches Förderband, das einen Fördergurt aus einem Material entsprechend der zu transportierenden Teile des verarbeiteten Werkstückes aufweist. Das zweite Teilefördersystem kann in vorteilhafter Weise die Teile des verarbeiteten Werkstückes von dem ersten Teilefördersystem empfangen und diese gemäß entsprechender Verwendung weiteren Systemen zuführen oder zu einem Transportbehältnis transportieren. In vorteilhafter Weise werden die Teile des verarbeiteten Werkstückes vollautomatisch abtransportiert. Zudem können in vorteilhafter Weise eine vereinfachte Sortierung und Trennung erfolgen. Das axial bewegliche Förderband des zweiten Teilefördersystems weist wenigstens eine Antriebseinheit für den Antrieb des axial beweglichen Förderbandes auf. Die wenigstens eine Antriebseinheit ist vorzugsweise als ein elektrischer Motor ausgebildet, der mit der Steuereinheit kommuniziert und elektronische Steuerbefehle von der Steuereinheit empfängt bzw. Antwortsignale bereitstellt. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Förderband des zweiten Teilefördersystems in eine erste Richtung und in einer zweite Richtung verfahrbar. Dies ermöglicht eine individuelle Installation und Verwendung des Abtransportsystem in einem jeweiligen Industrieszenario bzw. Anpassung an produktionstechnische und/oder ortsgebundene Anforderungen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Greifsystem zumindest einen Greifarm, an dem das wenigstens eine Greifwerkzeug angeordnet ist. Gemäß der Erfindung umfasst das Greifsystem zumindest einen Greifroboter. Es können vorzugsweise zwei Greifroboter ausgebildet sein, wobei der Greifroboter wenigstens ein Werkzeug, insbesondere ein Greifwerkzeug aufweist. Vorzugsweise ist das Greifsystem ein SCARA-Roboter (Selective Compliance Assembly Robot Arm). Der SCARA-Roboter ist ein Industrieroboter mit einem horizontalen Greifarm. In einer Ausführungsform umfasst der SCARA-Roboter vier Achsen und vier Freiheitsgrade. Vorzugsweise sind die vier Achsen als eine serielle Kinematik ausgeführt, womit der Koordinatenursprung der folgenden Achse nur abhängig von der Position der vorhergehenden Achse ist. In einer Ausführungsform sind die erste und die zweite Achse des SCARA-Roboters für eine rotierende Bewegung ausgelegt. Die dritte und die vierte Achse sind vorzugsweise aus einem Bauelement hergestellt und ermöglichen eine rotierende Bewegung und eine Linearbewegung. Das Greifwerkzeug ist am unteren Ende des Greifarms angeordnet.
In einer Ausführungsform hat der SCARA-Roboter über die Länge des Greifarmes eine Reichweite in einem Bereich zwischen 100 mm und 1.200 mm. Der SCARA-Roboter der vorliegenden Erfindung ist ausgebildet Teile eines verarbeiteten Werkstückes in einem Nutzlastbereich zwischen 1 kg bis zu 200 kg, vorzugsweise von 8 kg zu handhaben. Zudem ist der SCARA-Roboter der vorliegenden Erfindung ausgebildet Teile eines verarbeiteten Werkstückes mit einer Fläche von 350 mm x 350 mm zu handhaben. In vorteilhafter Weise kann der SCARA-Roboter auf Grund der schnellen und wiederholgenauen Bewegungen für Pick-und-Place - Anwendungen, bei der ein Teil eines verarbeiteten Werkstückes aus dem Werkstück auf eine Teilefördersystem transportiert werden soll, eingesetzt werden.
In einer alternativen Ausführungsform kann das Greifsystem als ein kartesisches Robotersystem ausgebildet sein. Das kartesische Robotersystem umfasst Linearantriebe und kann als ein zwei- oder dreiachsiges kartesisches Robotersystem ausgebildet sein.
In einer alternativen Ausführungsform kann das Greifsystem als ein Greifroboter mit mehreren unterschiedlich ansteuerbaren Achsen mit separaten Antriebseinheiten ausgebildet sein. Die Antriebseinheiten können elektrische, pneumatische und/oder hydraulische Antriebe umfassen. Mit einem Greifroboter kann eine Arbeitsabfolge autonom, präzise und mit hoher Geschwindigkeit exakt wiederholbar und automatisch durchgeführt werden. Das Greifsystem kann ein oder mehrere Greifwerkzeuge umfassen. Die Greifwerkzeuge sind austauschbar und können durch das Greifsystem automatisch oder auf manuelle Eingabe ausgetauscht oder gewechselt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Greifwerkzeug wenigstens ein elektrisch leitfähiges Greifwerkzeug. Unter einem elektrischen leitfähigen Greifwerkzeug ist im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Greifwerkzeug zu verstehen, mit dem Objekte gegriffen oder gehalten und von einer ersten Position durch das Greifsystem zu einer zweiten Position transportiert werden können. Insbesondere kann ein Teil von dem verarbeiteten Werkstück durch das Greifwerkzeug des Greifsystems von der Transporteinheit auf das erste Teilefördersystem transportiert werden. Das elektrisch leitfähige Greifwerkzeug ist derart ausgebildet, dass es einen elektrischen Strom leitet. In vorteilhafter Weise kann somit das elektrisch leitfähige Greifwerkzeug über eine elektrische Verbindung, beispielsweise eine elektrische Leitung, mit einer Spannungsquelle verbunden werden. Das elektrisch leitfähige Greifwerkzeug weist einen Widerstand mit einem spezifischen, materialabhängigen Widerstandswert auf, wodurch eine Spannung an dem elektrisch leitfähigen Greifwerkzeug abfällt, wenn ein Strom durch das elektrisch leitfähige Greifwerkzeug fließt. Der Widerstandswert ist ferner von der Größe des elektrischen leitfähigen Greifwerkzeuges abhängig.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das elektrisch leifähige Greifwerkzeug als ein elektrisch leitfähiger Sauger, bevorzugt als ein elektrisch leitfähiger Vakuumsauger ausgebildet. In vorteilhafter Weise sind elektrisch leitfähige Sauger in unterschiedlichen Werkstoffen mit unterschiedlichen Shorehärten verfügbar, so dass für jedes verarbeitete Teil mit unterschiedlichster Form, Größe, Masse, Material und/oder Materialstärke ein entsprechender Sauger ausgewählt und verwendet werden kann. Der elektrisch leitfähige Vakuumsauger bildet hierbei die Schnittstelle oder die Schnittstellen zum verarbeiteten Teil aus. Der elektrisch leitfähige Vakuumsauger kann in einer runden und in einer ovalen Bauform ausgebildet sein. Der runde elektrisch leitfähige Vakuumsauger ist geeignet für die Handhabung von flächigen Werkstücken. Der ovale elektrisch leitfähige Vakuumsauger kann bei schmalen, länglichen Werkstücken eingesetzt werden. In einer Ausführungsform kann der elektrisch leitfähige Vakuumsauger als ein Flach- oder Balgsauger ausgebildet sein. Flachsauger haben den Vorteil einer geringen Bauhöhe und eines geringen inneren Volumens. Das geringe Volumen sorgt für kurze Abblaszeiten. Darüber hinaus haben Flachsauger in dieser Bauform ein gute Eigenstabilität und sorgen für eine hohe Positionsgenauigkeit. Flache Saugnäpfe können in hochdynamischen Prozessen eingesetzt werden. Balgsauger mit einem oder mehrerer Balg haben den Vorteil, dass Höhenunterschiede ausgeglichen werden können. Der Balg sorgt außerdem für einen Dämpfungseffekt, wenn das Greifsystem mit dem Greifwerkzeug auf dem Werkstück bzw. den Teilen des verarbeiteten Werkstückes aufsetzt. So können empfindliche Teile des verarbeiteten Werkstückes mit einem Balgsauger schonend gegriffen werden. In einer weiteren Ausführungsform kann der elektrisch leitfähige Vakuumsauger als ein flacher Sauger mit einem Federstössel ausgebildet sein. In vorteilhafter Weise kann die Höhe kompensiert werden.
In einer Ausführungsform kann das elektrisch leitfähige Greifwerkzeug eine Vielzahl an Vakuumsauger aufweisen, bei denen ein Vakuumsauger als elektrisch leitfähiger Vakuumsauger ausgebildet ist. Somit können verarbeitete Teile mit unterschiedlichster Form, Größe, Masse, Material und/oder Materialstärke angesaugt (gegriffen) werden.
In einer weiteren Ausführung kann das elektrisch leitfähige Greifwerkzeug eine Vielzahl an Vakuumsauger aufweisen, bei denen wenigstens zwei Vakuumsauger als elektrisch leitfähige Vakuumsauger ausgebildet sind. Somit können verarbeitete Teile mit unterschiedlichster Form, Größe, Masse, Material und/oder Materialstärke angesaugt (gegriffen) werden. Ferner ist die Funktionalität des elektrisch leitfähigen Vakuumsaugers in redundanter Weise ausgebildet.
In einer vorteilhaften Ausführungsform hebt der elektrisch leitfähige Vakuumsauger die verarbeiteten Teile um die Hubhöhe des Vakuumsaugers aus dem Werkstück an. Die Hubhöhe stellt hierbei die Höhe dar, mit der das verarbeitete Teil bei Anlegen eines Vakuums aus dem Werkstück angehoben bzw. gegriffen wird. Die Höhe entspricht dem Saugvolumen des elektrisch leitfähigen Vakuumsaugers, insbesondere entspricht die Höhe dem Bewegungspotential des Saugermaterials bis zum Ansaugstutzen. Der elektrisch leitfähige Vakuumsauger wird eingesetzt, um das verarbeitete Teil aus dem Werkstück heraus zu greifen und zu bewegen. Dabei saugt sich der elektrisch leitfähige Vakuumsauger nicht an dem Teil fest, sondern der Umgebungsdruck (Atmosphärendruck) drückt das Teil gegen den elektrisch leitfähigen Vakuumsauger bzw. den elektrisch leitfähigen Vakuumsauger gegen das Teil des verarbeiteten Werkstückes. Hierfür muss der umgebende Druck (Umgebungsdruck) höher sein als der Druck zwischen dem elektrisch leitfähigen Vakuumsauger und dem verarbeiteten Teil. Dieser Druckunterschied kann erreicht werden, indem man den elektrisch leitfähigen Vakuumsauger an einen Vakuum-Erzeuger anschließt. Der Vakuum-Erzeuger saugt die Luft zwischen dem elektrisch leitfähigen Vakuumsauger und dem verarbeiteten Teil ab. Die Luft wird somit evakuiert. Sobald eine Berührung zwischen dem elektrisch leitfähigen Vakuumsauger und der Oberfläche des verarbeiteten Teils eintritt und der elektrisch leitfähige Vakuumsauger die Werkstückoberfläche gegen den Umgebungsdruck abdichtet, wird der notwendige Unterdruck erzeugt. Die Haltekraft eines elektrisch leitfähigen Vakuumsaugers ergibt sich, indem die Druckdifferenz mit der effektiven Saugfläche des elektrisch leitfähigen Vakuumsaugers multipliziert wird. Die Haltekraft F ergibt sich aus der folgenden Formel: $F = Δ p \times A .$
Hierbei ist der Parameter Δp die Differenz zwischen Umgebungsdruck und Systemdruck und der Parameter A die effektive Saugfläche (die mit Vakuum beaufschlagt, wirksame Fläche eines elektrisch leitfähigen Vakuumsaugers). Die Haltekraft F ist somit proportional zur Druckdifferenz und zur Fläche. Die Haltekraft F ist umso größer, je höher die Differenz zwischen Umgebungsdruck und Druck im elektrisch leitfähigen Vakuumsauger ist oder je größer die effektive Saugfläche ist. Die Haltekraft F kann mit einer Veränderung der Parameter Druckdifferenz und Fläche variiert werden. In vorteilhafter Weise können die anzuhebenden Teile vor dem eigentlichen Anheben auf einen Kontakt mit dem verarbeiteten Werkstück überprüft werden. Dieser Kontakt stellt eine materielle Verbindung, beispielsweise einen Materialsteg zwischen dem Teil und dem verarbeiteten Werkstück dar, der vor dem Anheben erkannt wird, womit ein Verkanten bzw. ein Verhaken des Teils während des Anhebens vermieden und somit das gesamte Werkstück auf der Transporteinheit nicht verschoben wird. Die Verarbeitungsanlage und der gesamte Verarbeitungsprozess sind somit weniger störanfällig. Zudem wird in vorteilhafter Weise die Prozesszeit für das Prüfen der Teile verringert, da zu jedem Zeitpunkt durch die vorliegende Erfindung erkannt werden kann, ob das Teil noch mit dem verarbeiteten Werkstück und der Transporteinheit in Kontakt (Materialsteg) steht, sobald das Greifwerkzeug das Teil des verarbeiteten Werkstückes berührt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das elektrisch leitfähige Greifwerkzeug mit einer Spannungsquelle, insbesondere einer Gleichspannungsquelle verbindbar. In vorteilhafter Weise ist das elektrisch leitfähige Greifwerkzeug leitfähig und weist einen Widerstand auf, wodurch eine Spannung an dem leitfähigen Greifwerkzeug bei einem geschlossen Stromkreislauf abfällt. Dieser Spannungsabfall kann detektiert und gemessen werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform stellt die Spannungsquelle eine Spannung in einem Bereich von 0,1 bis 24 Volt, insbesondere in einem Bereich von 8 bis 12 Volt, bevorzugt von 10 Volt an das elektrisch leitfähige Greifwerkzeug bereit. In vorteilhafter Weise kann über eine Spannungsquelle sicher reduzierte Spannungen in einem Bereich 0,1 bis 24 Volt an das elektrisch leitfähigen Greifwerkzeug angelegt werden. Bevorzugt werden die sicher reduzierten Spannungen über einen Spannungsteiler derart reduziert, so dass am analogen Eingang und parallel dazu am elektrisch leitfähigen Greifwerkzeug 10 Volt anliegen. Hierbei sind unter sicher reduzierten Spannungen solche Spannungen zu verstehen, die durch eine entsprechende Art der Schutztrennung von verschiedenen Spannungsebenen in elektrischen Anlagen vorliegen. Es wird zwischen der Sicherheitskleinspannung (SELV), der Funktionskleinspannung mit elektrisch sicherer Trennung (PELV) und Funktionskleinspannung ohne elektrisch sichere Trennung (FELV) unterschieden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Greifsystem einen analogen Eingang auf, der ausgebildet ist, ein analoges elektrisches Signal zu empfangen. In vorteilhafter Weise kann durch das Greifsystem ein analoges elektrisches Signal empfangen werden. An dem analogen Eingang kann eine elektrische Spannung angelegt werden, die in vorteilhafter Weise auf ihren Spannungswert ausgewertet werden kann. Der ausgewertete Spannungswert kann für ein Ansteuern bzw. Steuern elektronischer Einheiten verwendet werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der analoge Eingang mit der gleichen Spannungsquelle parallel zum elektrisch leitfähigen Greifwerkzeug verbindbar. In vorteilhafter Weise ist der analoge Eingang mit der gleichen Spannungsquelle parallel zum elektrisch leitfähigen Greifwerkzeug geschaltet. Somit fällt die von der Spannungsquelle bereitgestellte Spannung am anlogen Eingang ab, solange keine elektrische Verbindung zwischen dem Teil und dem verarbeiteten Werkstück vorliegt. Liegt eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Teil und dem verarbeiteten Werkstück vor und das elektrisch leitfähige Greifwerkzeug greift das verarbeitete Teil, fließt ein Strom von dem elektrisch leitfähigen Greifwerkzeug über das Teil zu dem verarbeiteten Werkstück, welches eine Verbindung mit der Transporteinheit aufweist. Die Transporteinheit weist hierfür das entsprechende Massepotential auf. Durch ein paralleles Verschalten des elektrisch leitfähigen Greifwerkzeuges und des analogen Eingangs an eine gemeinsame Spannungsquelle, kann bei einem Fehlerbehafteten Schnitt des verarbeiteten Teils ein Spannungsabfall am analogen Eingang erzeugt und detektiert werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Greifsystem eine Detektoreinheit, die ausgebildet ist, zu detektieren, ob ein Teil eine elektrische Verbindung zum verarbeiteten Werkstück aufweist. In vorteilhafter Weise kann festgestellt werden, ob das Teil noch eine Verbindung zu dem verarbeiteten Werkstück aufweist, wodurch ein Verkanten und/oder Verschieben des Werkstückes bzw. des Restgitters auf der Transporteinheit während des Anhebens vermieden wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Steuereinheit eine Detektoreinheit, die ein 0 Volt Potential aufweist und die ausgebildet ist, einen Spannungsabfall am analogen Eingang zu detektieren. Unter einem Spannungsabfall ist im Sinne der vorliegenden Erfindung die Verringerung von einem zuvor anliegenden Spannungswert auf einen durch ein Ereignis hervorgerufenen niedrigeren Spannungswert zu verstehen. Die Detektoreinheit kann beispielsweise als ein Messgerät, insbesondere ein Spannungsmessgerät ausgebildet sein, über das eine Spannung bzw. eine anliegende oder abfallende Spannung ermittelt werden kann. Das Spannungsmessgerät wird parallel zu einem Verbraucher, Bauelement oder zur Spannungsquelle angeschlossen. Bei der Messung an der Spannungsquelle wird der momentane Spannungswert gemessen. An einem Verbraucher wird der Spannungsabfall an diesem einen Verbraucher gemessen. Dieser Spannungsabfall entspricht einer Teilspannung von der Gesamtspannung der Spannungsquelle. Um die zu messende Schaltung nicht zu beeinflussen, sollte der Innenwiderstand des Spannungsmessgeräts möglichst hochohmig sein. Ideal wäre ein unendlich hoher Innenwiderstand. In vorteilhafter Weise kann somit ein Spannungsabfall mit Bezug zu einem gleichen Potential ermittelt und ausgewertet werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Detektoreinheit als eine analoge Eingangskarte der Steuereinheit ausgebildet. Die analoge Eingangskarte kann konfigurierbar ausgebildet sein, womit diese ein jeweils anderes Funktionsverhalten/Ausgabeverhalten auf sich ändernde Spannungsabfälle aufweist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das verarbeitete Werkstück mit den verarbeiteten Teilen auf einer Transporteinheit der Verarbeitungsanlage gelagert und die Transporteinheit weist das gleiche Potential wie die Detektoreinheit auf. In vorteilhafter Weise stellt sich somit ein Stromfluss über das elektrisch leitfähige Greifwerkzeug ein, wenn eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Teil und dem verarbeiteten Werkstück vorliegt und das elektrisch leitfähige Greifwerkzeug in Kontakt mit dem Teil ist. Ein Spannungseinbruch kann durch das gleiche Potential der Detektoreinheit, umfassend den analogen Eingang, erfasst werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform detektiert die Detektoreinheit einen Spannungsabfall am analogen Eingang, falls ein Teil eine elektrische Verbindung zum verarbeiteten Werkstück aufweist. Unter einem Spannungsabfall ist im Sinne der vorliegenden Erfindung die Verringerung von einem zuvor anliegenden Spannungswert auf einen durch ein Ereignis hervorgerufenen niedrigeren Spannungswert zu verstehen. In vorteilhafter Weise kann somit ein fehlerbehaftetes verarbeitetes Teil erkannt werden. Das Ereignis kann beispielsweise die elektrische Verbindung zwischen dem Teil und dem verarbeiteten Werkstück, sowie der Transporteinheit darstellen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der zumindest eine Greifroboter derart auf dem Brückenbewegungssystem angeordnet, dass der Greifroboter abzutransportierenden Teile aus jedem Bereich des Werkstückes entnehmen kann. In vorteilhafter Weise können somit alle Teile aus dem verarbeiteten Werkstück in kurzer Zeit strukturiert abtransportiert werden. Die Anordnung des Greifroboter erfolgt entsprechend der Länge des Greifarmes und der sich daraus ergebenden Reichweite.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die zwei Greifroboter derart auf dem Brückenbewegungssystem angeordnet, dass diese gemeinsam die abzutransportierenden Teile aus jedem Bereich des verarbeiteten Werkstücks entnehmen können. In vorteilhafter Weise können somit alle Teile aus dem verarbeiteten Werkstück in kurzer Zeit strukturiert abtransportiert werden. Die Anordnung der Greifroboter erfolgt entsprechend der Länge des Greifarmes und der sich daraus ergebenden Reichweite bzw. Arbeitsbereiche. In vorteilhafter Weise kann durch den Einsatz von zwei Greifrobotern die Dimensionierung der jeweiligen Roboter, insbesondere der Greifarme kleiner erfolgen, zudem kann eine geringere Zykluszeit für das Abtransportieren der Teile des verarbeiteten Werkstückes erreicht werden. Zudem kann der Gesamtarbeitsbereich der Greifroboter zusammen erhöht werden, wodurch Werkstücke mit einer größeren Fläche verarbeitet bzw. die Teile des verarbeiteten Werkstückes abtransportiert werden können.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Abtransportsystem ein drittes Teilefördersystem, mit zumindest einem auf der anderen Seite der Transporteinheit axial in Richtung der Längsachse der Transporteinheit angeordneten beweglichem Förderbandes. In vorteilhafter Weise ist die Transporteinheit des Abtransportsystem räumlich und insbesondere in der Draufsicht zwischen dem zweiten und dritten Teilefördersystem angeordnet. Das dritte Teilefördersystem ist bevorzugt als Bandförderer bzw. Gurtbandförderer ausgeführt. In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das dritte Teilefördersystem ein axial bewegliches Förderband, das einen Fördergurt aus einem Material entsprechend der zu transportierenden Teile des verarbeiteten Werkstückes aufweist. Das dritte Teilefördersystem kann in vorteilhafter Weise die Teile des verarbeiteten Werkstückes von dem ersten Teilefördersystem empfangen und diese gemäß entsprechender Verwendung weiteren Systemen zuführen oder zu einem Transportbehältnis transportieren. In vorteilhafter Weise werden die Teile des verarbeiteten Werkstückes vollautomatisch abtransportiert. Zudem können in vorteilhafter Weise eine vereinfachte Sortierung und Trennung erfolgen. Das axial bewegliche Förderband des dritten Teilefördersystems weist wenigstens eine Antriebseinheit für den Antrieb des axial beweglichen Förderbandes auf. Die wenigstens eine Antriebseinheit ist vorzugsweise als ein elektrischer Motor ausgebildet, der mit der Steuereinheit kommuniziert und elektronische Steuerbefehle von der Steuereinheit empfängt bzw. Antwortsignale bereitstellt. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Förderband des dritten Teilefördersystems in eine erste Richtung und in einer zweite Richtung verfahrbar. Dies ermöglicht eine individuelle Installation und Verwendung des Abtransportsystem in einem jeweiligen Industrieszenario bzw. Anpassung an produktionstechnische und/oder ortgebundene Anforderungen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wendet die Steuereinheit einen in einer Speichereinheit gespeicherten Kollisionsvermeidungsalgorithmus an, der sicherstellt, dass die beiden Greifroboter in einer vordefinierbaren Kollisionszone eines gemeinsamen Arbeitsbereiches nicht kollidieren. In vorteilhafter Weise umfasst der Arbeitsbereich der beiden Greifroboter des Greifsystems ein vordefinierte und gemeinsame Kollisionszone, die über den Kollisionsvermeidungsalgorithmus überwacht wird. Wenn einer der beiden Greifroboter des Greifsystems in der Kollisionszone ist, wird durch den Kollisionsvermeidungsalgorithmus sichergestellt, dass der andere Roboter in der Zeit in der sich der erste Greifroboter in der Kollisionszone befindet nicht in die Kollisionszone verfahrbar ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird das Greifsystem mit elektronischen Steuerbefehlen gesteuert, die in Antwort auf einen auf der Basis eines erfassten Schneidplans erzeugten Abtransportplan von der Steuereinheit erzeugt werden. Der Abtransportplan kann als elektronische Datei bereitgestellt werden. Alternativ kann der Abtransportplan auch über eine Datenschnittstelle eingelesen oder erfasst werden. In vorteilhafter Weise kann mittels eines Computerprogramms aus dem Schneidplan durch die Steuereinheit ein Abtransportplan erzeugt werden. Der Schneidplan umfasst vorzugsweise die Form, Größe und Position der Teile des verarbeiteten Werkstückes die abzutransportieren sind. Der Abtransportplan umfasst vorzugsweise Informationen über die Position der Teile des verarbeiteten Werkstückes und das zu verwendende Greifwerkzeug entsprechend der Form und Größe der abzutransportierenden Teile des verarbeiteten Werkstückes. Die Greifwerkzeuge werden auf Basis des Abtransportplanes durch die Steuereinheit ausgewählt. Der Abtransportplan kann beispielsweise in einem XML-Dateiformat der Steuereinheit bereitgestellt werden. Bevorzugt umfasst der Abtransportplan strukturierte und zyklisch optimierte Vorgaben der Steuereinheit an den ersten und zweiten Greifroboter des Greifsystems. Insbesondere umfasst der Abtransportplan Angaben über das Greifsystem bzw. den Greifroboter und das Werkzeug, um das entsprechende Teil des verarbeiteten Werkstückes abzutransportieren.
In einer vorteilhaften Ausführungsform werden das erste Teilefördersystem, das zweite Teilefördersystem und/oder das dritte Teilefördersystem in Abgleich mit dem Greifsystem von der Steuereinheit gesteuert, insbesondere hinsichtlich einer Steuerung und/oder Regelung einer Geschwindigkeit, mit der das erste Teilefördersystem, das zweite und/oder das dritte Teilefördersystem betrieben werden. In vorteilhafter Weise können die Betriebsparameter der Teilefördersysteme entsprechend dem Abtransportplan durch die Steuerung konfiguriert und angepasst werden. Dies ermöglicht eine Anpassung der Betriebsparameter an die abzutransportierenden Teile.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Greifsystem entlang der Mittelängsachse des Brückenbewegungssystem beweglich angeordnet. In vorteilhafter Weise ist zumindest ein Greifroboter des Greifsystems beweglich bzw. verfahrbar auf dem Brückenbewegungssystem angeordnet. Der Greifroboter kann entlang der Mittelängsachse des Brückenbewegungssystems verfahren werden, wodurch bei kleinerer Dimensionierung des Greifarmes, die abzutransportierenden Teile aus jedem Bereich des verarbeiteten Werkstückes entnommen werden können.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein Werkzeugwechselsystem zum Auswechseln der Werkzeuge für das Greifsystem in einem Pufferbereich zwischen der Verarbeitungsanlage und der Transporteinheit angeordnet. In einer Ausführungsform ist das Werkzeugwechselsystem in der Längsachse der Transporteinheit beweglich bzw. verfahrbar. In einer Ausführungsform ist das Werkzeugwechselsystem in der Längsachse der Transporteinheit beweglich entsprechend dem oder mit dem Brückenbewegungssystem beweglich bzw. verfahrbar. Das Werkzeug des Greifsystem ist modular auswechselbar. In vorteilhafter Weise können somit verarbeitete Teile unterschiedlichster Form, Größe, Masse, Material und/oder Materialstärke mit einem jeweils dafür ausgelegten Greifwerkzeug gegriffen und transportiert werden. Die Werkzeuge können in dem Werkzeugwechselsystem gelagert sein und entsprechend dem Abtransportplan durch die Steuereinheit ausgewählt werden.
Die Erfindung schafft gemäß einem weiteren Aspekt ein Verfahren zum Abtransportieren von in einer Verarbeitungsanlage verarbeiteten Teilen, mit folgenden Verfahrensschritten:

- Erfassen eines verarbeiteten Werkstücks mit Teilen auf einer Transporteinheit; das Erfassen kann vorzugsweise elektronisch über ein entsprechendes Signal (optisch und/oder mittels eines Endlagensensors etc.) ermittelt werden;
- Erzeugen oder Einlesen bzw. Erfassen eines Abtransportplans für die verarbeiteten Teile auf der Basis eines erfassten Schneidplans;
- Bereitstellen von Steuerbefehlen zum Abtransportieren der verarbeiteten Teile nach dem erzeugten oder eingelesenen Abtransportplan, so dass ein verarbeitetes Teil nach dem anderen aus dem Werkstück zu entnehmen und auf zumindest ein an einem Brückenbewegungssystem angeordnetes erstes Teilefördersystem abzulegen ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Bereitstellen von Steuerbefehlen ein Bereitstellen von Steuerbefehlen für ein Greifsystem zum Abtransportieren der verarbeiteten Teile nach dem erzeugten Abtransportplan, indem das Greifsystem, das an einem Brückenbewegungssystem angeordnet ist, das sich mit seiner Mittelängsachse quer zur Längsachse der Transporteinheit verfahrbar ist, instruiert wird, ein verarbeitetes Teil nach dem anderen aus dem Werkstück zu entnehmen und auf ein an dem Brückenbewegungssystem angeordnetes erstes Teilefördersystem abzulegen. In vorteilhafter Weise kann das Greifsystem angesteuert werden, um schnell und präzise, sowie wiederholbar verarbeitete Teile aus dem Werkstück zu greifen und abzutransportieren, bzw. auf ein erstes Teilefördersystem abzulegen. Die benötigte Zeit für den Abtransport der verarbeiteten Teile wird verringert.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist eine Förderrichtung und/oder eine Fördergeschwindigkeit in Abhängigkeit zum Abtransportplan des ersten Teilefördersystems einstellbar. In vorteilhafter Weise kann entsprechend den Teilen des verarbeiteten Werkstückes, insbesondere entsprechend der Form, Größe und Position der Teile, die Förderrichtung und Fördergeschwindigkeit für einen optimierten Abtransport und/oder Sortierung eingestellt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens umfasst das erste Teilefördersystem zwei Förderbänder, deren Laufrichtung entgegengesetzt ist. In vorteilhafter Weise können die auf dem ersten Teilefördersystem abgelegten Teile entsprechend einem Sortierplan und/oder Abtransportplan zu einem an den jeweiligen Seiten der Transporteinheit positionierten zweitem oder drittem Teilefördersystem und/oder einem ersten oder zweiten Transportbehältnis transportiert werden. In vorteilhafter Weise können somit eine vereinfachte Sortierung und Trennung der Teile erzielt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Greifsystem zwei Greifroboter, die mit den erzeugten Steuerbefehlen instruiert werden, verarbeitete Teile in einem ihnen jeweils zugeordneten Arbeitsbereich zu greifen und dabei einen Kollisionsvermeidungsalgorithmus in einer vordefinierbaren Kollisionszone anzuwenden. In vorteilhafter Weise wird eine Kollisionszone definiert, als eine Zone, in der ein zweiter Roboter nicht einfahrbar ist, wenn ein erster Roboter in der Kollisionszone Teile des verarbeiteten Werkstückes abtransportiert oder sich zu einem abzutransportierenden Teil hinbewegt. Eine Kollision der Greifroboter des Greifsystems wird somit vermieden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens werden Steuerbefehle zum Bewegen des Brückenbewegungssystems während eines Abtransportprozesses, zum Bewegen des ersten Teilefördersystems und zum Bewegen des Brückenbewegungssystems in eine Ruheposition nach Abtransportieren des Werkstücks erzeugt. Dies ermöglicht ein vollautomatisches und zyklisch optimiertes Abtransportieren der Teile des verarbeiteten Werkstückes.
Die Erfindung schafft ferner ein Computerprogramm mit Programmcode für das Ausführen eines Verfahrens nach einem der vorherigen Verfahrensansprüche, wenn das Computerprogramm auf einem elektronischen Gerät ausgeführt wird. Das Computerprogramm kann als Signal per Download bereitgestellt oder in einer Speichereinheit einer tragbaren Vorrichtung mit darin enthaltenem computerlesbarem Programmcode gespeichert werden, um ein Abtransportsystem zur Ausführung von Anweisungen gemäß dem oben genannten Verfahren zu veranlassen. Die Realisierung der Erfindung durch ein Computerprogrammprodukt hat den Vorteil, dass bereits vorhandene elektronische Geräte, beispielsweise Computer, portable Geräte leicht durch Software-Updates verwendet werden können, um wie von der Erfindung vorgeschlagen, eine Detektion, ob ein verarbeitetes Teil von in einer Verarbeitungsanlage verarbeiteten Werkstückes vollständig geschnitten ist, zu ermöglichen.
In einer Ausführungsform ist das Computerprogramm mit Programmcode für das Ausführen eines Verfahrens zur Detektion, ob ein verarbeitetes Teil von in einer Verarbeitungsanlage verarbeiteten Werkstückes vollständig geschnitten ist, ausgebildet. Das Verfahren umfasst mehrere Schritte. In einem ersten Schritt wird das verarbeitete Werkstück mit den Teilen auf einem zu der Verarbeitungsanlage gehörenden Transporteinheit erfasst. Dieser Schritt berücksichtigt die von der Verarbeitungsanlage zur Verfügung gestellten Schnittinformation der Teile, beispielsweise einen Schneidplan. Somit sind die Positionen der Teile, welche abtransportiert werden sollen, bekannt. In einem weiteren Schritt erfolgt das Anheben eines Teils des verarbeiteten Werkstückes mit einem Greifwerkzeug eines Greifsystems. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Greifwerkzeug ein elektrisch leitfähiges Greifwerkzeug, insbesondere einen elektrisch leitfähigen Sauger, bevorzugt einen elektrisch leitfähigen Vakuumsauger. Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter einem Anheben das Anheben eines verarbeiteten Teils um die Hubhöhe des Vakuumsaugers aus dem Werkstück zu verstehen. In einer Ausführungsform entspricht die Hubhöhe einem Saugvolumen des Vakuumsaugers. In einem weiteren Schritt wird ein Spannungsabfall an einem analogen Eingang des Greifsystems detektiert, falls ein verarbeitetes Teil eine elektrische Verbindung zu dem Werkstück aufweist. Der Spannungsabfall an dem analogen Eingang kann dann detektiert werden, wenn das elektrisch leitfähige Greifwerkzeug, dass Teil aus dem verarbeite Werkstück anhebt.
Das Computerprogramm kann in verteilter Weise als verteiltes System ausgeführt werden, so dass beispielsweise vereinzelte Verfahrensschritte auf einer ersten Recheneinheit ausgeführt werden und andere Verfahrensschritte auf einer zweiten Recheneinheit ausgeführt werden.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserung oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen. Insbesondere können Merkmale in den Systemansprüchen auch in den Verfahrensansprüchen angewendet werden.
Figurenliste
In der folgenden detaillierten Figurenbeschreibung werden nicht einschränkend zu verstehende Ausführungsbeispiele mit deren Merkmalen und weiteren Vorteilen anhand der Zeichnung besprochen. Es zeigen dabei:

1 eine schematische Darstellung eines möglichen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abtransportsystem;
2 eine schematische Darstellung eines weiteren möglichen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abtransportsystem;
3 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines möglichen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
4 eine schematische Darstellung eines weiteren möglichen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abtransportsystems;
5 eine schematische Darstellung eines weiteren möglichen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abtransportsystems;
6 eine schematische Darstellung eines weiteren möglichen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abtransportsystems;
7 eine schematische Darstellung eines weiteren möglichen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abtransportsystems;
8 eine schematische Darstellung eines weiteren möglichen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abtransportsystems;
9 eine schematische Darstellung eines möglichen Ausführungsbeispiels eines Greifsystems des erfindungsgemäßen Abtransportsystems;
10 eine schematische Darstellung eines weiteren möglichen Ausführungsbeispiels eines Greifsystems eines erfindungsgemäßen Abtransportsystems;
11 eine schematische Darstellung eines weiteren möglichen Ausführungsbeispiels eines Greifsystems eines erfindungsgemäßen Abtransportsystems.

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche, und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nichts anderes ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen zu versehen.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
1 zeigt eine schematische Darstellung eines möglichen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abtransportsystems 100. In 1 bezeichnet Bezugszeichen 100 das Abtransportsystem gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Abtransportsystem 100 umfasst eine Transporteinheit 110. Die Transporteinheit 110 ist ausgebildet ein mit der Verarbeitungsanlage 200 verarbeitetes Werkstück 11 (vgl. 7) zwischenzulagern und/oder zu transportieren. Das verarbeitete Werkstück 11, beispielsweise eine Blechtafel umfasst die abzutransportierenden Teile 10 (vgl. 7). Die Transporteinheit 110 kann vorzugsweise in zwei Bewegungsrichtungen verfahren werden. In einer ersten Bewegungsrichtung kann eine Bewegung der Transporteinheit 110 in die Verarbeitungsanlage 200, beispielsweise eine Laserschneidanlage hinein und aus der Verarbeitungsanlage 200 heraus erfolgen. In einer zweiten Bewegungsrichtung kann die Transporteinheit 110 mit Bezug auf die Höhe des Maschinenbettes der Verarbeitungsanlage 200 in der Vertikalen abgesenkt und angehoben werden. Die Transporteinheit 110 kann in einer Ausführungsform als ein Transporttisch ausgebildet sein. In einer weiteren Ausführungsform kann die Transporteinheit 110 als ein Wechseltisch ausgebildet sein. In vorteilhafter Weise umfasst der Wechseltisch zwei separate und verfahrbare Tische. In einer bevorzugten Ausführungsform der Transporteinheit 110 weist der Wechseltisch ein hydraulische Hubeinheit und zwei Ebenen, insbesondere zwei Führungsebenen auf. Jede dieser zwei Führungsebenen weist einen der zwei separaten Tische auf. Indem die zwei Tische separat ausgebildet und einzeln verfahrbar sind, kann jeweils zur gleichen Zeit ein Werkstück 11 auf dem ersten Tisch des Wechseltisches in der Laserschneidanlage verarbeitet werden und die Teile des bereits verarbeiteten Werkstückes 11 auf dem zweiten Tisch des Wechseltisches können durch das Greifsystem 140 abtransportiert werden.
Das Abtransportsystem 100 umfasst ferner ein Brückenbewegungssystem 120. Das Brückenbewegungssystem 120 erstreckt sich mit seine Mittelängsachse 121 quer und vorzugsweise in einem 90° Winkel zur Längsachse 111 der Transporteinheit 110 und ist axial in der Längsachse 111 (in Richtung) der Transporteinheit verfahrbar. Das Brückenbewegungssystem 120 ist ein elektromechanisches Bewegungssystem das wenigstens zwei Vorschubmotoren und somit zwei separate Antriebsstränge umfasst, die eine gemeinsame Antriebsachse bewegen. Als Vorschubmotoren können Elektromotoren, beispielsweise Gleichstrommotoren, Wechsel- und Drehstrommotoren, insbesondere Servomotoren eingesetzt werden. Die separaten Vorschubmotoren können über spezielle Funktionen der Steuereinheit 150 und eines Umrichtersystems winkelsynchron betrieben werden. In vorteilhafter Weise sind die beiden Vorschubmotoren nach einem Master-Slave-Prinzip zu einander verschaltet, so dass die jeweiligen Positionen zueinander gleich sind bzw. so nach justiert werden, dass diese ein Verhalten aufweisen, als wenn nur ein Vorschubmotor verwendet werden würde. Eine mechanische Wellenverbindung zwischen den beiden Seiten des Brückenbewegungssystems 120 ist somit in vorteilhafter Weise nicht notwendig. Vorzugsweise verfügt jeder Antriebsstrang über ein Positionierungsmesssystem und die Ist-Position kann über die Steuereinheit durch die Verrechnung der Ist-Position ermittelt werden. Das Brückenbewegungssystem 120 wird vorzugsweise über zwei Führungsarme (Brückenpfeiler) in einem Führungssystem auf beiden Seiten der Transporteinheit 110 geführt und durch dieses mit der Transporteinheit verbunden. In einer alternativen Ausführungsform kann das Brückenbewegungssystem 120 über ein zusätzliches Gestell, dass beidseitig neben der Transporteinheit 110 installiert ist (nicht dargestellt), über die Transporteinheit 110 geführt und verfahren werden. Das Brückenbewegungssystem 120 kann entlang der Längsachse 111 der Transporteinheit 110 vorwärts und rückwärts verfahren werden.
Das Abtransportsystem 100 weist ein erstes Teilefördersystem 130 auf, das an dem Brückenbewegungssystem 120 angeordnet ist. Das Teilefördersystem 130 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur Mittelängsachse 121 des Brückenbewegungssystems 120. Das erste Teilefördersystem 130 verläuft vorzugsweise auf, unter oder an dem Brückenbewegungssystem 120. In einer Ausführungsform verläuft das erste Teilefördersystem bevorzugt unterhalb eines Greifsystems 140 (vgl. 2). Das erste Teilefördersystem 130 ist bevorzugt als Bandförderer bzw. Gurtbandförderer ausgeführt. In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das erste Teilefördersystem 130 zumindest ein erstes axial bewegliches Förderband, das einen Fördergurt aus einem Material entsprechend der zu transportierenden Teile 10 des verarbeiteten Werkstückes 11 aufweist. Der Fördergurt ist austauschbar. Das erste Teilefördersystem 130 weist wenigstens eine Antriebseinheit für den Antrieb des axial beweglichen Förderbandes auf. Die Antriebseinheit ist vorzugsweise als ein elektrischer Motor ausgebildet, der mit der Steuereinheit 150 kommuniziert und elektronische Steuerbefehle von der Steuereinheit 150 empfängt bzw. elektronische Antwortsignale bereitstellt. In einer Ausführungsform ist das axial bewegliche Förderband 131 in eine Bewegungsrichtung verfahrbar. In vorteilhafter Weise können die auf dem ersten Teilefördersystem 130 abgelegten Teile 10 zu einem weiteren Teilefördersystem 160, 180 (nicht dargestellt) oder einem Transportbehältnis 190 (vgl. 5) befördert werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das axial bewegliche Förderband in zwei Bewegungsrichtungen verfahrbar. In vorteilhafter Weise können die auf dem ersten Teilefördersystem 130 abgelegten Teile 10 zu einem an jeder Seite der Transporteinheit 110 positionierten weiteren Teilefördersystem 160, 180 (vgl. 4) oder einem an jeder Seite der Transporteinheit positionierten Transportbehältnis 190 (nicht dargestellt) transportiert werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das erste Teilefördersystem 130 ein erstes axial bewegliches Förderband 131 und ein zweites axial bewegliches Förderband 132, deren Bewegungsrichtungen unabhängig voneinander angesteuert werden können und die sich bevorzugt in entgegengesetzte Richtungen bewegen. In einer Ausführungsform können die Teile 10 des verarbeiteten Werkstückes 11 manuell auf einem ersten axial beweglichen Förderband 131 und/oder einem zweiten axial beweglichen Förderband 132 des ersten Teilefördersystems 130 abgelegt und abtransportiert werden. In vorteilhafter Weise können durch ein Greifsystem 140 (vgl. 2) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Teile 10 des verarbeiteten Werkstückes 11 auf einem ersten axial beweglichen Förderband 131 oder einem zweiten axial beweglichen Förderband 132 des ersten Teilefördersystems 130 abgelegt und abtransportiert werden. Das erste axial bewegliche Förderband 131 und das zweite axial bewegliche Förderband 132 des ersten Teilefördersystems 130 weisen jeweils wenigstens eine Antriebseinheit für den Antrieb des jeweiligen axial beweglichen Förderbandes auf. Die jeweilige Antriebseinheit ist vorzugsweise als ein elektrischer Motor ausgebildet, der mit der Steuereinheit 150 kommuniziert und elektronische Steuerbefehle von der Steuereinheit 150 empfängt bzw. Antwortsignale bereitstellt. In vorteilhafter Weise können die auf dem ersten Teilefördersystem 130 abgelegten Teile entsprechend einem Sortierplan und/oder Abtransportplan zu einem an den jeweiligen Seiten der Transporteinheit 110 positionierten zweitem Teilefördersystem 160 oder drittem Teilefördersystem 180 und/oder einem ersten Transportbehältnis 190 oder zweiten Transportbehältnis (nicht dargestellt) transportiert werden. In vorteilhafter Weise können somit eine vereinfachte Sortierung und Trennung der Teile erzielt werden.
Das Abtransportsystem 100 weist zudem eine Steuereinheit 150 auf, die mit der Transporteinheit 110, dem Brückenbewegungssystem 120 und dem ersten Teilefördersystem 130 kommuniziert und Steuerbefehle für die Transporteinheit 110, das Brückenbewegungssystem 120 und das Teilefördersystem 130 bereitstellt. Beispielsweise kann die Steuereinheit 150 Steuerbefehle zum Einstellen von Förderrichtung und/oder Fördergeschwindigkeit des oder der Förderbänder in Abhängigkeit des Abtransportplan bereitstellen. Ferner ist die Steuereinheit 150 ausgebildet, das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auszuführen.
In einer Ausführungsform ist die Steuereinheit 150 als eine zentrale Einheit (z.B. Industrie PC, SPS) zum Abtransportsystem 100 implementiert. In einer Ausführungsform kann die Steuereinheit 150 als eine zusätzliche Instanz auf einem Controller des Abtransportsystems 100 instanziiert sein. In einer Ausführungsform kann die Steuereinheit auf einem weiteren System, das mit dem Abtransportsystem kommuniziert, gehostet sein.
Die Steuereinheit 150 ist ausgebildet, gemäß dem Abtransportplan, Steuersignale für das Einstellen der Fördergeschwindigkeit und/oder der Förderrichtung des ersten Teilefördersystems 130, insbesondere für die Antriebe des Förderbandes des ersten Teilefördersystems 130 einzustellen. In einer Ausführungsform ist die Steuereinheit 150 ausgebildet, gemäß dem Abtransportplan, Steuersignale für das Einstellen der Fördergeschwindigkeit und/oder der Förderrichtung des ersten Teilefördersystems 130, insbesondere für die Antriebe der Förderbänder 131, 132 gemäß der Ausführungsform dargestellt in 4 des ersten Teilefördersystems 130 einzustellen. In einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit 150 ausgebildet, gemäß dem Abtransportplan, Steuersignale für das Einstellen der Fördergeschwindigkeit und/oder der Förderrichtung des zweiten Teilefördersystems 160 und/oder des dritten Teilefördersystem 180, insbesondere für den Antrieb des Förderbandes 161 (nicht dargestellt) und den Antrieb des Förderbandes 181 (nicht dargestellt) bereitzustellen.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit 150 ausbildet, Antwortsignale über die Position des Förderbandes, die Fördergeschwindigkeit und/oder die Förderrichtung des Förderbandes des ersten Fördersystems 130, des zweiten Fördersystems 160 und/oder des dritten Fördersystems 180 zu empfangen bzw. zu verarbeiten und entsprechend auf der Basis der empfangenen Antwortsignale weitere Steuersignale bereitzustellen. Die erfassten Antwortsignale können beispielsweise durch an dem Abtransportsystem 100 installierte Bewegungssensoren, Winkelsensoren, Abstandssensoren, Ultraschallsensoren, Lichtschranken usw. bereitgestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit 150 ausgebildet, Steuersignale für das Brückenbewegungssystem 120 bereitzustellen, insbesondere für die Synchronisation der Vorschubmotoren des Brückenbewegungssystem 120 zum Verfahren des Brückenbewegungssystem 120 axial in der Längsachse 111 der Transporteinheit 110. Auf diese Weise wird ein synchrones Verfahren der Vorschubmotoren gewährleistet. Insbesondere kann die Steuereinheit 150 Steuersignale zum Abtransport der Teile 10 (vgl. 7) des verarbeiteten Werkstückes 11 (vgl. 7) in vorgesehene Transportbehältnisse 190, 190i (vgl. 5) bereitstellen. Die Steuereinheit 150 kann Steuerbefehle an das Brückenbewegungssystem 120 bereitstellen, so dass die Teile 10 des verarbeiteten Werkstückes 11 in die entsprechend gemäß dem Abtransportplan vorgesehenen Transportbehältnisse 190, 190i abtransportiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit 150 ausgebildet, Antwortsignale über die Position des Brückenbewegungssystems 120, die Verfahrgeschwindigkeit und/oder die Fahrrichtung des Brückenbewegungssystem 120 zu empfangen und zu verarbeiten und entsprechend auf der Basis der empfangenen Antwortsignale weitere Steuerbefehle bereitzustellen.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines möglichen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abtransportsystems 100. Das in 2 dargestellte Ausführungsbespiel des erfindungsgemäßen Abtransportsystems 100 umfasst die gleichen Komponenten wie das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Abtransportsystems 100. Zusätzlich weist das Abtransportsystem 100 ein Greifsystem 140 auf. Das Greifsystem 140 ist auf dem Brückenbewegungssystem 120 angeordnet und dazu ausgebildet, die Teile 10 aus dem verarbeiteten Werkstück 11 zu entnehmen und zumindest auf das erste Teilefördersystem 130 abzulegen. Das Greifsystem 140 umfasst in einer Ausführungsform einen Greifroboter 141. Vorzugsweise ist das Greifsystem 140 als ein SCARA-Roboter (Selective Compliance Assembly Robot Arm) ausgebildet.
In einer alternativen Ausführungsform umfasst das Greifsystem 140 wenigstens einen Mehrachsroboter (nicht dargestellt), der in dem Wirkbereich seines Greifarms zu der Transporteinheit 110 in einem Pufferbereich zwischen der Verarbeitungsanlage 200 und dem Abtransportsystem 100 angeordnet ist. Der Mehrachsroboter kann beispielsweise als ein 6-Achsroboter ausgebildet sein. In einer Ausführungsform kann auf jeder Seite des Abtransportsystems 100 bzw. der Transporteinheit 110 des Abtransportsystems 100 ein als Mehrachsroboter ausgebildetes Greifsystem 140 angeordnet sen.
In einer alternativen Ausführungsform kann das Greifsystem 140 als ein kartesisches Robotersystem ausgebildet sein. Das kartesische Robotersystem umfasst Linearantriebe und kann als ein zwei- oder dreiachsiges kartesisches Robotersystem ausgebildet sein.
In einer Ausführungsform kann die Steuereinheit 150 lokal auf dem Greifsystem 140, insbesondere lokal auf dem Greifroboter 141, 142 (nicht dargestellt) implementiert sein. In einer Ausführungsform kann die Steuereinheit 150 in der Steuereinheit bzw. dem Controller des Greifroboters (nicht dargestellt) implementiert werden und/oder als eine zusätzliche Instanz auf dem Controller instanziiert sein. Insbesondere kann die Steuereinheit 150 als eine zentrale Einheit zum Abtransportsystem 100 implementiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinheit 150 ausgebildet, Steuersignale für das Greifsystem 140, insbesondere für den Greifroboter 141 und den Greifroboter 142 (vgl. 6) bereitzustellen und Antwortsignale des Greifsystems 140 über die Position (Endlagen), Verfahrgeschwindigkeit des Greifsystem 140, insbesondere der Greifroboters und jeweils über den Greifarm und/oder Greifwerkzeug zu empfangen bzw. zu verarbeiten und entsprechende Steuerbefehle bereitzustellen.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines möglichen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Das Verfahren 1 umfasst bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere Schritte. In einem ersten Schritt S1 wird ein verarbeiteten Werkstücks 11 mit Teilen 10 auf einer Transporteinheit 110 erfasst. Dieser Schritt ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung computer-implementiert. Der Schritt S1 berücksichtigt die von der Steuereinheit 150 zur Verfügung gestellten Schnittinformation der Teile 10 des verarbeiteten Werkstückes 11, beispielsweise einen Schneidplan. Somit sind die Positionen der Teile 10 des verarbeiteten, Werkstückes 11 welche abtransportiert werden sollen, bekannt. Darüber hinaus können noch weitere relevante Parameter (wie z.B. Gewicht und Form) der abzutransportierenden Teile berechnet und bereitgestellt werden, die zur Berechnung der Steuerbefehle berücksichtigt werden.
In einem weiteren Schritt S2 wird ein Abtransportplan für die Teile 10 auf der Basis eines erfassten Schneidplans erzeugt. In einer alternativen Ausführungsform kann der Abtransportplan, beispielsweise als eine XML-Datei bereitgestellt werden und über die Steuereinheit 150 eingelesen oder erfasst werden.
In einem weiteren Schritt S3 werden Steuerbefehle für ein Greifsystem 140 zum Abtransportieren der Teile 10 nach dem erzeugten Abtransportplan bereitgestellt, so dass ein Teil 10 nach dem anderen aus dem verarbeiteten Werkstück 11 entnommen und auf zumindest ein an dem Brückenbewegungssystem 120 angeordnetes erstes Teilefördersystem 130 abgelegt wird. Das Entnehmen der verarbeiteten Teile 10 kann manuell erfolgen, wobei das Bedienpersonal die Steuerbefehle über eine visuelle Ausgabeeinheit, beispielsweise einen Monitor, Display usw. dargestellt bekommt und/oder über eine akustische Ausgabeeinheit, beispielsweise einen Lautsprecher, Headset usw. Die visuelle und/oder akustische Ausgabeeinheit stellt Informationen zur Verfügung, welche verarbeiteten Teile 10 entnommen werden sollen und/oder welche verarbeiteten Teile 10 noch eine Verbindung zum Werkstück 11 aufweisen. Zudem kann das Zurverfügungstellen der Informationen eine Sortierreihenfolge zum Abtransportieren beinhalten.
In einer Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung werden Steuerbefehle für das Greifsystem 140 zum Abtransportieren der Teile 10 nach dem erzeugten Abtransportplan bereitgestellt, indem das Greifsystem 140, das an einem Brückenbewegungssystem 120 angeordnet ist, das sich mit seiner Mittelängsachse 121 quer zur Längsachse 111 der Transporteinheit 110 erstreckt und axial in der Längsachse 111 der Transporteinheit 110 verfahrbar ist, instruiert wird, ein Teil 10 nach dem anderen aus dem verarbeiteten Werkstück 11 zu entnehmen und auf ein an dem Brückenbewegungssystem 120 angeordnetes erstes Teilefördersystem 130 abzulegen.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines möglichen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abtransportsystems 100. Das in 4 dargestellte Abtransportsystem 100 umfasst zusätzlich zu dem ersten Teilefördersystem 130 ein zweites Teilefördersystem 160 und ein drittes Teilefördersystem 180. In einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abtransportsystems 100 kann auch nur ein zusätzliches Teilefördersystem 160 oder Teilefördersystem 180 zu dem ersten Teilefördersystem 130 vorgesehen sein (nicht dargestellt).
Das zweite Teilefördersystem 160 und das dritte Teilefördersystem 180 sind bevorzugt als ein Bandförderer bzw. Gurtbandförderer ausgeführt. In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das zweite Teilefördersystem160 und das dritte Teilefördersystem 180 ein axial bewegliches Förderband, dass einen Fördergurt aus einem Material entsprechend der zu transportierenden Teile des verarbeiteten Werkstückes 11 aufweist. Das zweite Teilefördersystem 160 und das dritte Teilefördersystem 180 können in vorteilhafter Weise die Teile 10 des verarbeiteten Werkstückes 11 von dem ersten Teilefördersystem 130 empfangen und diese gemäß entsprechender Verwendung weiteren Systemen zuführen oder zu einem Transportbehältnis 190 (nicht dargestellt) transportieren. In vorteilhafter Weise werden die Teile 10 des verarbeiteten Werkstückes 11 vollautomatisch abtransportiert. Zudem können in vorteilhafter Weise eine vereinfachte Sortierung und Trennung erfolgen. Das axial bewegliche Förderband des zweiten Teilefördersystems160 und des dritten Teilefördersystems 180 weisen wenigstens eine Antriebseinheit für den Antrieb des axial beweglichen Förderbandes auf. Die wenigstens eine Antriebseinheit ist vorzugsweise als ein elektrischer Motor ausgebildet, der mit der Steuereinheit 150 (vgl. 1) kommuniziert und elektronische Steuerbefehle von der Steuereinheit 150 empfängt bzw. Antwortsignale bereitstellt. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Förderband des zweiten Teilefördersystems 160 und des dritten Teilefördersystems 180 in eine erste Richtung und in einer zweite Richtung verfahrbar. Dies ermöglicht eine individuelle Installation und Verwendung des Abtransportsystems 100 in einem jeweiligen Industrieszenario bzw. Anpassung an produktionstechnische und/oder ortgebundene Anforderungen.
Das erste Teilefördersystem 130 gemäß der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abtransportsystems 100 der 4 umfasst ein erstes axial bewegliches Förderband 131 und ein zweites axial bewegliches Förderband 132, deren Bewegungsrichtungen unabhängig voneinander angesteuert werden können und die sich bevorzugt in entgegengesetzte Richtungen bewegen. In vorteilhafter Weise können durch das Greifsystem 140 gemäß der vorliegenden Erfindung Teile 10 des verarbeiteten Werkstückes 11 auf dem ersten axial beweglichen Förderband 131 oder dem zweiten axial beweglichen Förderband 132 des ersten Teilefördersystems 130 abgelegt und abtransportiert werden. Das erste axial bewegliche Förderband 131 und das zweite axial bewegliche Förderband 132 des ersten Teilefördersystems 130 weisen jeweils wenigstens eine Antriebseinheit für den Antrieb des jeweiligen axial beweglichen Förderbandes 131, 132 auf. Die jeweilige Antriebseinheit ist vorzugsweise als ein elektrischer Motor ausgebildet, der mit der Steuereinheit 150 (vgl. 1) kommuniziert und elektronische Steuerbefehle von der Steuereinheit 150 empfängt bzw. Antwortsignale bereitstellt. In vorteilhafter Weise können die auf dem ersten Teilefördersystem 130 abgelegten Teile entsprechend einem Sortierplan und/oder Abtransportplan zu einem an den jeweiligen Seiten der Transporteinheit 110 positionierten zweitem Teilefördersystem 160 oder drittem Teilefördersystem 180 und/oder einem ersten Transportbehältnis 190 (vgl. 5) oder einem zweiten Transportbehältnis (nicht dargestellt) transportiert werden. In vorteilhafter Weise können somit eine vereinfachte Sortierung und Trennung der Teile erzielt werden.
Ferner umfasst das Abtransportsystem 100 ein Werkzeugwechselsystem 170 zum Auswechseln der Werkzeuge 143 für das Greifsystem 140, das in einem Pufferbereich zwischen der Verarbeitungsanlage 200 (vgl. 1) und der Transporteinheit 110 angeordnet ist. Das Werkzeugwechselsystem 170 ist in der Längsachse 111 der Transporteinheit 110 beweglich und kann mit dem Brückenbewegungssystem 120 verfahren werden. In einer alternativen Ausführungsform kann das Werkzeugwechselsystem 170 in unmittelbarer Nähe zu dem Abtransportsystem 100 positioniert sein, so dass das Greifsystem 140 automatisch Werkzeuge 143 über das Werkzeugwechselsystem 170 wechseln kann. Das Werkzeugwechselsystem 170 kann einzelne Stationen aufweisen, in denen die Werkzeuge 143 eingesetzt sind und die durch das Greifsystem 140 gegriffen werden können.
In einer Ausführungsform können die Werkzeuge 143 durch das Greifsystem 140 entsprechend einem Abtransportplan ausgewählt werden. Der Abtransportplan wird auf Basis des Schneidplans, der zum Schneiden der Teile 10 aus dem Werkstück 11 in der Verarbeitungsanlage 200 (vgl. 1) verwendet wird, erstellt. In dem Schneidplan sind beispielsweise die Abmaße, Positionen und Gewichte der geschnittenen Teile 10 hinterlegt, auf dessen Basis die entsprechenden Werkzeuge 143, insbesondere Greifwerkzeuge 145 (nicht dargestellt) durch das Greifsystem 140 ausgewählt werden können. Die entsprechenden Informationen des Schneidplans können beispielsweise in einer XML-Datei, oder vergleichbares Format, hinterlegt werden, welche in die Roboter-Steuerung geladen werden kann. In einer Ausführungsform kann die Roboter-Steuerung in der Steuereinheit 150 (vgl. 1) ausgebildet sein. Die Roboter-Steuerung wählt entsprechend den in der XML-Datei hinterlegten Informationen zu dem abzutransportierenden Teil 10 das entsprechende Werkzeug 143 aus. In vorteilhafter Weise kann die Steuereinheit 150 einen optimalen Abtransportplan erzeugen, so dass alle Teile 10 des verarbeiteten Werkstückes 11 in entsprechender Reihenfolge mit minimaler Anzahl an Werkzeugwechsel abtransportiert werden können.
Das Greifsystem 140 der in 5 dargestellten Ausführungsform des Abtransportsystems 100 umfasst einen Greifroboter 141 mit einem Greifarm 144, an dem ein Werkzeug 143 angeordnet ist. Das Werkzeug 143 ist vorzugsweise als ein Greifwerkzeug 145 (nicht dargestellt) ausgebildet. Das Greifwerkzeug 145 umfasst wenigstens ein elektrisch leitfähiges Greifwerkzeug. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das elektrisch leifähige Greifwerkzeug als ein elektrisch leitfähiger Sauger, bevorzugt als ein elektrisch leitfähiger Vakuumsauger ausgebildet. In einer Ausführungsform kann das elektrisch leitfähige Greifwerkzeug 145 eine Vielzahl an Vakuumsauger aufweisen, bei denen ein Vakuumsauger als elektrisch leitfähiger Vakuumsauger ausgebildet ist. Somit können verarbeitete Teile mit unterschiedlichster Form, Größe, Masse, Material und/oder Materialstärke angesaugt (gegriffen) werden. In einer weiteren Ausführung kann das elektrische leitfähige Greifwerkzeug 145 eine Vielzahl an Vakuumsauger aufweisen, bei denen wenigstens zwei Vakuumsauger als elektrisch leitfähige Vakuumsauger ausgebildet sind. Somit können verarbeitete Teile mit unterschiedlichster Form, Größe, Masse, Material und/oder Materialstärke angesaugt (gegriffen) werden. Ferner ist die Funktionalität des elektrisch leitfähigen Vakuumsaugers in redundanter Weise ausgebildet. In vorteilhafter Weise können eine unterschiedliche Kombination und Anzahl elektrisch leitfähiger Sauger zu einem Greifwerkzeug 145 installiert werden und in dem Greifsystem 140 über das Werkzeugwechselsystem 170 bereitgestellt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Greifwerkzeuges 145 ein elektrisch leitfähiges Material zur Aufnahme der elektrisch leitfähigen Vakuumsauger, womit jeder elektrisch leitfähige Vakuumsauger entsprechend ein elektrisches Signal bereitstellen kann, ohne dass jeder elektrisch leitfähige Vakuumsauger separat mit einer Spannungsquelle 148 (nicht dargestellt) verbunden werden muss.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines möglichen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abtransportsystems 100. Das in 5 dargestellt Abtransportsystem 100 umfasst ein Transportbehältnis 190 zur Aufnahme der Teile 10 des verarbeiteten Werkstückes 11 (nicht dargestellt). Das Transportbehältnis 190 kann als ein portables Behältnis oder als ein mobiles Behältnis ausgeführt sein. Ein portables Behältnis ist beispielsweise ein Behälter der durch einen Bediener des Abtransportsystems 100 abtransportiert wird. Ein mobiles Behältnis ist beispielsweise ein Behältnis das autonom zu einer anderen Position verfährt und die aufgenommen Teile 10 abtransportiert. In einer alternativen Ausführungsform kann das mobile Behältnis remote durch einen Controller gelenkt oder gesteuert werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Abtransportsystem 100 eine Vielzahl an Transportbehältnisse 190i aufweisen, die über das erste Teilefördersystem 130 mit abzutransportierenden Teilen 10 befüllt werden. In vorteilhafter Weise kann das Teilefördersystem 130 durch das Brückenbewegungssystem 120 axial in der Längsachse 111 der Transporteinheit 110 verfahren werden und somit die Teile 10, beispielsweise gemäß einem Sortierplan in die jeweiligen Transportbehältnisse 190i abtransportieren.
In einer Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Abtransportsystem 100 auf jeder Seite der Transporteinheit 110 eine Vielzahl an Transportbehältnisse 190, 190i aufweisen. In einer alternativen Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Abtransportsystem 100 an einer Seite der Transporteinheit 110 eine Vielzahl an Transportbehältnisse 190, 190i aufweisen und auf der anderen Seite der Transporteinheit ein zweites Teilefördersystem 160 (nicht dargestellt).
6 zeigt eine schematische Darstellung eines möglichen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abtransportsystems 100. Das in 6 dargestellte Abtransportsystem 100 umfasst ein Greifsystem 140 mit einem ersten Greifroboter 141 und einem zweiten Greifroboter 142. In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Greifsystem 140 zumindest einen Greifarm 144, an dem das wenigstens eine Werkezeug 143 angeordnet ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfassen der erste Greifroboter 141 und der zweite Greifroboter 142 wenigstens ein Werkzeug 143, insbesondere ein Greifwerkzeug 145. Vorzugsweise umfasst das Greifsystem 140 einen SCARA-Roboter (Selective Compliance Assembly Robot Arm).
In einer alternativen Ausführungsform kann das Greifsystem 140 als ein kartesisches Robotersystem ausgebildet sein. Das kartesische Robotersystem umfasst Linearantriebe und kann als ein zwei- oder dreiachsiges kartesisches Robotersystem ausgebildet sein.
Gemäß der in 6 dargestellten Ausführungsform des Abtransportsystems 100 wird ein Kollisionsvermeidungsalgorithmus angewendet, der sicherstellt, dass der erste Greifroboter 141 und der zweite Greifroboter 142 des Greifsystems 140 in einer vordefinierten Kollisionszone eines gemeinsamen Arbeitsbereiches nicht kollidieren. Der Kollisionsvermeidungsalgorithmus kann in einer Speichereinheit 151 (vgl. 6) der Steuereinheit 150 gespeichert und durch die Steuereinheit 150 ausgeführt werden. Die Steuereinheit 150 ist in Kommunikation über eine Kommunikationsverbindung mit dem Abtransportsystem 100 und den entsprechenden Komponenten des Abtransportsystems 100. Die Kommunikationsverbindung kann eine drahtgebundene und/oder drahtlose Kommunikationsverbindungen umfassen. Beispielsweise kann die drahtgebundene Kommunikationsverbindung Ethernet, LWL, serielle Verbindungsarten, beispielsweise RS232, RS485, umfassen.
Die vordefinierte Kollisionszone stellt einen Bereich dar, in den der erste Greifroboter 141 und der zweite Greifroboter 142 aufgrund der Dimensionierung der Greifarme zur gleichen Zeit eingreifen bzw. einfahren könnten. Der erste Greifroboter 141 und der zweite Greifroboter 142 tauschen diesbezüglich die aktuellen Positionsdaten aus. Beispielsweise kann der erste Greifroboter 141 dem zweiten Greifroboter 142 die Information übertragen, dass dieser sich in der Kollisionszone befindet, um ein Teil 10 abzutransportieren. Wenn der zweite Greifroboter 142 auf Basis des Abtransportplans den Steuerbefehl zum Abtransportieren eines Teils 10, dass in der Kollisionszone liegt, bekommt, wird dieser Steuerbefehl beispielsweise ausgesetzt bis die Kollisionszone wieder freigegeben ist bzw. nach hinten in der Reihenfolge des Abtransportierens der Teile geschoben und mit einem anderen Teil fortgefahren.
In einer alternativem Ausführungsform fordert beispielsweise ein erster Greifroboter 141 aktiv eine Freigabe des zweiten Greifroboters 142 an, wenn dieser in die Kollisionszone aufgrund eines Steuerbefehls einfahren möchte. Erst wenn der zweite Greifroboter 142 aktive die Freigabe erteilt, beispielsweise das dieser nicht in der Kollisionszone ist, kann der erste Greifroboter 141 in die Kollisionszone einfahren. In diesem Moment sperrt der erste Greifroboter 141 das Einfahren in die Kollisionszone.
Das Abtransportsystem 100 umfasst ein erstes Teilefördersystem mit einem ersten Förderband 131 und einem zweiten Förderband 132. In vorteilhafter Weise kann der zweite Greifroboter 142 abtransportierte Teile 10 auf das erste Förderband 131 ablegen, die zu einem dritten Teilefördersystem 180 oder alternativ zu einem Transportbehältnis 190, 190i (nicht dargestellt) abtransportiert werden. Zudem kann der erste Greifroboter 141 abtransportierte Teile 10 auf das zweite Förderband 132 ablegen, die zu einem zweiten Teilefördersystem 160 oder alternativ zu einem Transportbehältnis 190, 190i (nicht dargestellt) abtransportiert werden.
7 zeigt eine schematische Darstellung eines möglichen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abtransportsystems 100. Das in 7 dargestellte Abtransportsystem 100 umfasst eine Transporteinheit 110, ein Brückenbewegungssystem 120, ein erstes Teilefördersystem 130, welches an dem Brückenbewegungssystem 120 angeordnet ist, ein zweites Teilefördersystem 160 und ein drittes Teilefördersystem 180. Das erste Teilefördersystem 130 umfasst in der in 7 dargestellten Ausführungsform ein erstes Förderband 131 und ein zweites Förderband 132. In einer alternativen Ausführungsform kann das erste Teilefördersystem ein Förderband umfassen. Das erste Teilefördersystem 130, das zweite Teilefördersystem 160 und das dritte Teilefördersystem 180 kommunizieren mit der Steuereinheit 150 des Abtransportsystems 100. Die Steuereinheit 150 kann Steuerbefehle zum Instruieren der Geschwindigkeit und der Förderrichtung der Förderbänder bereitstellen. Das zweite Teilefördersystem 160 und das dritte Teilefördersystem 180 können modular ausgebildet sein und an den Seiten der Transporteinheit 110 angeordnet sein. Das zweite Teilefördersystem 160 und das dritte Teilefördersystem 180 können auf Rädern verschiebbar angeordnet sein. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine gute Zugänglichkeit zu der Transporteinheit 110. Die elektrischen Verbindungen bzw. die Kommunikationsverbindungen des zweiten Teilefördersystems 160 und des dritten Teilefördersystems 180 sind als trennbare elektrische Verbindungen bzw. Kommunikationsverbindungen, beispielsweise als Stecker-Verbindung ausgebildet. Das zweite Teilefördersystem 160 und das dritte Teilefördersystem 180 transportieren die verarbeiteten Teile 10 des Werkstückes 11, die zuvor auf den Förderbändern 131, 132 des ersten Teilefördersystems 130 angeordnet wurden, in vorgesehene Transportbehältnisse 190 oder in einen folgenden Prozess, beispielsweise einem Sortierprozess.
Das Abtransportsystem 100 umfasst ein Greifsystem 140. Das Greifsystem 140 ist als ein Delta-Roboter ausgebildet. Das Greifsystem 140 ist an dem Brückenbewegungssystem 120 angeordnet, insbesondere ist der Delta-Roboter an dem Brückenbewegungssystem 120 installiert. Der Delta-Roboter ist als ein Parallelarmroboter mit Stabkinetik ausgebildet. Der Delta-Roboter weist wenigstens drei Arme auf, die über Universalgelenke mit der Basis des Delta-Roboters verknüpft sind. In vorteilhafter Weise ist der Delta-Roboter ein leichter Roboter der schnell die verarbeiteten Teile 10 aus dem Werkstück 11 entnehmen und auf das Brückenbewegungssystem 120, mit dem ersten Teilefördersystem 130 und den zwei Förderbändern 130, 131 ablegen kann.
Die Achsen des Delta-Roboters bilden in ihrem Zusammenspiel eine geschlossene kinematische Kette. Die Basis des Delta-Roboters ist oberhalb der sich bewegenden Arme montiert. Insbesondere sind die Arme an der Basis auf gehangen. Die Enden der Arme sind mit einer Plattform verbunden, über die das Werkzeug 143 (nicht dargestellt) aufgenommen wird. Der Antrieb des Delta-Roboters ist in der Basis installiert und treibt die Arme an. Als Antrieb kann beispielsweise ein Linear- oder ein Drehantrieb verwendet werden. Die Plattform bewegt sich dann in X-, Y- und Z-Verfahrwege. In einer Ausführungsform ist der Delta-Roboter ausgebildet rotierende Bewegungen auszuführen. In vorteilhafter Weise kann der Abtransport von verarbeiteten Teilen 10 durch Delta-Roboter mit einer hohen Genauigkeit durchgeführt werden. Zudem wirken durch die geringe Masse der Arme (Antrieb an der Basis) geringe Trägheiten, womit hohe erreichbare Geschwindigkeiten und Beschleunigungen erzielt werden können.
8 zeigt eine schematische Darstellung eines möglichen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abtransportsystems 100. Das in 8 dargestellte Abtransportsystem 100 umfasst die Komponenten wie das in der 7 dargestellte Ausführungsbeispiel. Das Greifsystem 140 in dem Ausführungsbeispiel der 8 ist als ein Roboterhandling ausgebildet, welches seitlich der Transporteinheit 110 auf der Seite des zweiten Teilefördersystems 160 angeordnet ist. In einer weiteren Ausführungsform kann ein weiteres Roboterhandling auf der Seite des dritten Teilefördersystems 180 angeordnet sein. Die Roboterhandlings können als ein SCARA-Roboter ausgebildet sein und sind fest positioniert.
Durch die fest positionierten SCARA-Roboter können die verarbeiteten Teile 10 aus dem Werkstück 11 entnommen werden und auf den dahinter befindlichen Teilefördersystemen 160, 180 abgelegt werden. Die verarbeiteten Teile können in ein Transportbehältnis 190 oder zu einem Anschlussprozess befördert werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann auf dem Brückenbewegungssystem 120 ein weiteres Greifsystem 140, beispielsweise ein SCARA-Roboter installiert werden, welcher verarbeitete Teile 10 aus dem Werkstück 11 entnehmen und auf das erste Teilefördersystem abtransportieren kann.
9 zeigt eine schematische Darstellung eines möglichen Ausführungsbeispiels eines Greifsystems 140 eines erfindungsgemäßen Abtransportsystems 100. In 9 bezeichnet Bezugszeichen 140 das Greifsystem. Das Greifsystem 140 ist ausgebildet ein verarbeitetes Teil 10 (vgl. 10 und 11) eines Werkstückes 11 zu greifen und beispielsweise zu einem ersten Teilefördersystem 130 (vgl. 1) zu transportieren und abzulegen. Das Werkstück 11, beispielsweise eine Blechtafel, wird in einer Verarbeitungsanlage 200 verarbeitet. In einer Ausführungsform umfasst die Verarbeitungsanlage 200 eine Laserschneidanlage, in der ein verarbeitetes Teil 10, beispielsweise eine Kontur aus dem Werkstück 11 geschnitten wird. Das Werkstück 11 kann unterschiedliche Blechstärken und/oder Blechflächeninhalte mit unterschiedlichen Außenmaßen entsprechend der Verarbeitungsanlage 200 umfassen, die durch die Verarbeitungsanlage 200 verarbeitet werden können. Aus einem Werkstück 11 kann eine Kontur oder eine Vielzahl an Konturen geschnitten werden.
Das Werkstück 11 wird für die Verarbeitung auf einer Transporteinheit 110 abgelegt. Die Transporteinheit 110 kann für die Verarbeitung des Werkstückes 11 in die Verarbeitungsanlage 200 verfahren werden und für die Entnahme der verarbeiteten Teil 10 von der Transporteinheit 110 aus der Verarbeitungsanlage 200 herausgefahren werden. In einer Ausführungsform ist die Transporteinheit 110 als ein Wechseltisch umfassend zwei Tische ausgebildet. Die zwei Tische sind in zwei Führungsebenen angeordnet. Dies ermöglicht ein gleichzeitiges Verarbeiten eines Werkstücks 11 in der Verarbeitungsanlage 200 und das Abladen der Teile 10 eines zuvor bearbeiteten Wertstücks 11 durch das Greifsystem 140. Hierbei erfolgt ein Austausch der Tische des Wechseltisches 110 außerhalb der Verarbeitungsanlage 200.
Das Greifsystem 140 kann als ein Greifroboter 141, insbesondere als ein SCARA-Roboter ausgebildet sein. In einer Ausführungsform weist das Greifsystem 140 einen Greifarm 144 auf. In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Greifsystem 140 wenigstens einen Greifarm 144 mit mehreren zueinander unterschiedlich ansteuerbaren Achsen auf. Durch die unterschiedlichen Achsen kann die Beweglichkeit, Präzision und die Reichweite des Greifsystems 140 erhöht werden.
Das Greifsystem 140 weist ein Werkzeug 143, insbesondere ein Greifwerkzeug 145 zum Anheben der verarbeiteten Teile 10 aus dem Werkstück 11 auf. Das Greifwerkzeug 145 ist an dem Greifarm 144 des Greifsystems 140 angeordnet. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Greifwerkzeug 145 als ein modular auswechselbares Greifwerkzeug 145 ausgebildet.
Das Greifsystem 140 kommuniziert über eine Kommunikationsverbindung mit einer Steuereinheit 150. In einer Ausführungsform weist die Steuereinheit 150 eine Detektoreinheit 146 auf. In einer Ausführungsform kann die Detektoreinheit 146 als ein Spannungsmessgerät ausgebildet sein, über das eine abfallende Spannung ermittelt werden kann. In einer Ausführungsform weist die Detektoreinheit 146 weiterhin eine analoge Eingangskarte (nicht dargestellt) auf, die mit dem analogen Eingang 147 zur Auswertung des Spannungsabfalls am analogen Eingang 147 verbunden ist. Der analoge Eingang 147 ist ausgebildet, ein analoges elektrisches Signal, insbesondere ein Gleichspannungssignal zu empfangen. Das analoge elektrische Signal wird durch die analoge Eingangskarte ausgewertet und kann durch eine auf der analogen Eingangskarte integrierten Analog-Digital-Umsetzung durch einen AD-Wandler in ein für die Steuerung nutzbares Digitalsignal gewandelt werden. Dieses nutzbare Digitalsignal kann entsprechend dem Wert zur Steuerung der Verarbeitungsanlage 200 und/oder zur Anzeige für einen Operator der Verarbeitungsanlage 200 verwendet werden. In einer Ausführungsform sind der analoge Eingang 147 und die Detektoreinheit 146 in dem als Greifroboter ausgebildeten Greifsystem 140 integriert und die Steuereinheit 150 ist eine externe Komponente, welche über eine Kommunikationsverbindung mit dem Greifsystem 140 des Abtransportsystems 100 kommuniziert, ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Spannungsverluste in den Verbindungsleitungen, insbesondere zwischen dem elektrisch leitfähigen Greifwerkzeug 145 und dem analogen Eingang 147 bzw. der Detektoreinheit 146 minimiert bzw. begrenzt werden können. Zu lange Leitungen führen zu einem vergrößerten Spannungsabfall an den Verbindungsleitungen, was die Detektion des Spannungsabfalls am analogen Eingang 147 verfälscht und zu einem Messfehler führen kann. Vorzugsweise ist die Steuereinheit 150 lokal auf dem Greifsystem 140 implementiert. In einer Ausführungsform kann die Steuereinheit 150 in der Steuereinheit bzw. dem Controller des Greifsystems 140 implementiert werden und/oder als eine zusätzliche Instanz auf dem Controller des Greifsystems 140 instanziiert sein. Insbesondere kann die Steuereinheit 150 als eine zentrale Einheit zum Abtransportsystem 100 implementiert werden.
Zudem weist das Greifsystem 140 eine Spannungsversorgung über eine Spannungsquelle 148, insbesondere über eine Gleichspannungsquelle auf. Die Spannungsquelle 148 kann eine Spannung in einem Spannungsbereich von 0,1 bis 20 Volt, insbesondere in einem Bereich von 8 bis 12 Volt, vorzugsweise von 10 Volt bereitstellen. In Ausführungsformen mit einer Spannung höher als 10 Volt kann die 10 Volt Spannung über einen Spannungsteiler bereitgestellt werden. Die Spannungsquelle 148 wird mit dem elektrisch leitfähigen Greifwerkzeug 145 verbunden. Die Spannungsquelle 148 wird ferner parallel zu dem elektrisch leitfähigen Greifwerkzeug 145 auf den analogen Eingang 147 geschaltet. Vorzugsweise werden sowohl an dem elektrisch leitfähigen Greifwerkzeug 145 und dem analogen Eingang 147 eine Gleichspannung von 10 Volt angelegt.
In einer Ausführungsform weisen die Detektoreinheit 146 und die Transporteinheit 110 ein gleiches Massepotential auf. Weist ein verarbeitetes Teil 10 eine elektrische Verbindung 12 (vgl. 10) über einen Materialsteg (Restmaterial bei fehlerbehaftetem Schnitt) auf, liegt das Massepotential der Transporteinheit 110 über das Werkstück 11 an dem verarbeiteten Teil 10 auch noch in dem Moment an, wenn das elektrisch leitfähige Greifwerkzeug 145 das verarbeitete Teil 10 über die Höhe des Saugvolumens angehoben hat. Dies führt zu einem Spannungsabfall der 10 Volt am analogen Eingang 147, der in vorteilhafter Weise ausgewertet werden kann und Informationen über das entsprechend anzuhebende verarbeitete Teil 10 bereitstellt, beispielsweise welches verarbeitete Teil 10 des Werkstückes 11 fehlerbehaftet ist.
Das Greifsystem 140 weist ein Werkzeug 143 auf. In einer Ausführungsform umfasst das Werkzeug 143 wenigstens ein elektrisch leitfähiges Greifwerkzeug 145. Das elektrisch leitfähige Greifwerkzeug 145 ist aus einem Material aufgebaut, dass den elektrischen Strom leitet und einen elektrischen Widerstand mit einem Widerstandswert aufweist. Der Widerstandswert hängt von dem Material und der Größe des elektrisch leitfähigen Greifwerkzeuges 145 ab.
In einer Ausführungsform ist das elektrisch leitfähige Greifwerkzeug 145 des Greifsystems 140 modular auswechselbar. Unter modular ist im Sinne der vorliegenden Erfindung zu verstehen, dass verschiedene Greifwerkzeuge entsprechend den Anforderungen an Größe und Gewicht der anzuhebenden verarbeiteten Teile 10, sowie Einsatzart und Einsatzbereich auswechselbar sind.
Das elektrisch leitfähige Greifwerkzeug 145 umfasst einen elektrisch leitfähigen Sauger, bevorzugt einen elektrisch leitfähigen Vakuumsauger. In einer Ausführungsform umfasst das elektrisch leitfähige Greifwerkzeug 145 wenigstens einen Sauger oder eine Vielzahl an Sauger und einen elektrisch leitfähigen Sauger oder eine Vielzahl an elektrisch leitfähigen Sauger. In vorteilhafter Weise können somit unterschiedlich verarbeitete Teile 10 mit verschiedenen Anforderungen angehoben werden. Ferner liegt eine Redundanz für den elektrisch leitfähigen Sauger, sowie für den Spannungsabfall am analogen Eingang 147 vor. Dies ist von Vorteil, wenn ein zweiter analoger Eingang 147 und eine zweite analoge Eingangskarte vorliegen. Somit ergibt sich eine redundante Überwachung der Messung und Auswertung des Spannungsabfalls.
10 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren möglichen Ausführungsbeispiels eines Greifsystems 140 des erfindungsgemäßen Abtransportsystems 100. In 10 ist ein Greifsystem 140 dargestellt, das durch einen elektrisch leitfähiges Greifwerkzeug 145, vorzugsweise durch einen elektrisch leitfähigen Vakuumsauger ein verarbeitetes Teil 10 aus dem Werkstück 11 anhebt. Das als elektrisch leitfähiger Vakuumsauger ausgebildete elektrisch leitfähige Greifwerkzeug 145 weist einen Widerstandswert auf. Der Widerstandswert des elektrisch leitfähigen Vakuumsaugers kann gemessen werden. An dem elektrisch leitfähigen Vakuumsauger kann eine Spannung über die Spannungsquelle 148 (vgl. 9), vorzugsweise von 10 Volt angelegt werden. Die Spannung von 10 Volt der Spannungsquelle 148 wird parallel auf einen analogen Eingang 147 geschaltet. Der analoge Eingang 147 weist eine Verbindung zu einer Detektoreinheit 146 zur Erfassung des Spannungsabfalls auf. In einer Ausführungsform umfasst die Detektoreinheit 146 eine analoge Eingangskarte. Die Transporteinheit 110 und die Detektoreinheit 146 weisen ein Massepotential auf. Wenn der elektrisch leitfähige Vakuumsauger Kontakt zu der Transporteinheit 110 über ein mit dem Werkstück 11 in elektrischen Kontakt stehendes verarbeitetes Teil 10 während des Anhebens bekommt, bricht die Spannung am analogen Eingang 147 bei einer ursprünglich anliegenden Spannung von beispielsweise 10 Volt auf 2 Volt ein. Wenn jetzt, wie in 10 dargestellt, das verarbeitete Teil 10 durch den elektrisch leifähigen Vakuumsauger angesaugt bzw. angehoben ist und kein Kontakt zwischen dem verarbeiteten Teil 10 und dem Werkstück 11 und somit der Transporteinheit 110 besteht, liegen weiterhin die 10 Volt am analogen Eingang 147 an und sind messbar und auswertbar.
11 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren möglichen Ausführungsbeispiels eines Greifsystems 140 des erfindungsgemäßen Abtransportsystems 100. In 11 ist ein Greifsystem 140 dargestellt, das durch ein elektrisch leitfähiges Greifwerkzeug 145, vorzugsweise einen elektrisch leitfähigen Vakuumsauger ein verarbeitetes Teil 10 aus dem Werkstück 11 anhebt. An dem als elektrisch leitfähiger Vakuumsauger ausgebildete elektrisch leitfähige Greifwerkzeug 145 kann eine Spannung über die Spannungsquelle 148 (vgl. 9), vorzugsweise von 10 Volt angelegt werden. Die Spannung von 10 Volt der Spannungsquelle 148 wird parallel auf einen analogen Eingang 147 gelegt. Der analoge Eingang 147 weist eine Verbindung zu einer Detektoreinheit 146 zur Erfassung des Spannungsabfalls auf. In einer Ausführungsform umfasst die Detektoreinheit 146 eine analoge Eingangskarte. Die Transporteinheit 110 und die Detektoreinheit 146 weisen ein Massepotential auf. Wenn der elektrisch leitfähige Vakuumsauger Kontakt zu der Transporteinheit 110 über ein mit dem Werkstück 11 in elektrischen Kontakt stehendes verarbeitetes Teil 11 während des Anhebens bekommt, bricht die Spannung am analogen Eingang 147 bei einer ursprünglich anliegenden Spannung von beispielsweise 10 Volt auf 2 Volt ein. Wenn jetzt, wie in 8 dargestellt, das verarbeitete Teil 10 durch den elektrisch leifähigen Vakuumsauger angesaugt bzw. angehoben ist und einen elektrischen Kontakt bzw. eine elektrische Verbindung 12 zwischen dem verarbeiteten Teil 10 und dem Werkstück 11 und somit der Transporteinheit 110 besteht, bricht die am analogen Eingang 147 zuvor anliegende 10 Volt Spannung, beispielsweise auf einen Spannungswert von 2 Volt ein. Dieser Spannungsabfall ist durch die Detektoreinheit 146 auswertbar und entsprechende Maßnahmen können umgesetzt werden. Beispielsweise kann das Greifsystem 140 und/oder das Abtransportsystem 100 eine Störungsmeldung oder -warnung ausgeben und Aufzeigen welches verarbeitete Teil 10 eine elektrische Verbindung 12 zum Werkstück 11 aufweist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der analoge Eingang 147 konfigurierbar ausgeführt. In vorteilhafter Weise kann der analoge Eingang 147 auf sich ändernde Werte für den Spannungsabfall konfiguriert werden, die sich aufgrund des Leitfähigkeitswertes unterschiedlicher Materialien für zu verarbeitende Werkstücke 11 ergeben können. Beispielsweise hat Kupfer gegenüber Stahl einen besseren Leitfähigkeitskoeffizienten, wodurch Kupfer ein besserer Leiter ist als Stahl. Diesbezüglich ist der Spannungsabfall bei einer 10 Volt Ausgangsspannung für Kupfer höher, als der bei Stahl. Der höhere Spannungsabfall kann durch den konfigurierbaren analogen Eingang 147 vorgegeben werden, wodurch unterschiedliche Typen von Material mit der vorliegenden Erfindung überprüfbar sind.
Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die Beschreibung der Erfindung und die Ausführungsbeispiele grundsätzlich nicht einschränkend in Hinblick auf eine bestimmte physikalische Realisierung der Erfindung zu verstehen sind. Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.
Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale nicht beschränkt.
Bezugszeichenliste

1: Verfahren
10: Teile
11: Werkstück
12: elektrische Verbindung
100: Abtransportsystem
110: Transporteinheit
111: Längsachse Transporteinheit
120: Brückenbewegungssystem
121: Mittelängsachse Brückenbewegungssystem
130: erstes Teilefördersystem
131: Förderband
132: Förderband
140: Greifsystem
141: Greifroboter
142: Greifroboter
143: Werkzeug
144: Greifarm
145: Greifwerkzeug
146: Detektoreinheit
147: analoger Eingang
148: Spannungsquelle
150: Steuereinheit
151: Speichereinheit
160: zweites Teilefördersystem
161: Förderband
170: Werkzeugwechselsystem
180: drittes Teilefördersystem
181: Förderband
190: Transportbehältnis
200: Verarbeitungsanlage
S1-S3: Verfahrensschritte

Claims

Abtransportsystem (100) zum Abtransportieren von in einer Verarbeitungsanlage (200) verarbeiteten Teilen (10), wobei das Abtransportsystem (100) zum Eingriff mit einem Wechseltisch (110) ausgebildet ist, der zur Zwischenlagerung und/oder Transport von einem mit der Verarbeitungsanlage (200) verarbeiteten Werkstück (11) ausgebildet ist, wobei das verarbeitete Werkstück (11) die abzutransportierenden Teile (10) umfasst, mit: - einem Brückenbewegungssystem (120), das sich mit seiner Mittelängsachse (121) quer zur Längsachse (111) des Wechseltisches (110) erstreckt und axial in der Längsachse (111) des Wechseltisches (110) verfahrbar ist; - einem Teilefördersystem (130, 160, 180), zumindest umfassend ein erstes Teilefördersystem (130), das an dem Brückenbewegungssystem (120) angeordnet ist und sich im Wesentlichen parallel zur Mittelängsachse (121) des Brückenbewegungssystems (120) erstreckt; und - einer Steuereinheit (150), ausgebildet mit dem Wechseltisch (110), dem Brückenbewegungssystem (120) und dem Teilefördersystem (130, 160, 180) zu kommunizieren und Steuerbefehle für den Wechseltisch (110), das Brückenbewegungssystem (120) und das Teilefördersystem (130, 160, 180) bereitzustellen, wobei das Abtransportsystem (100) ein Greifsystem (140) umfasst und das Greifsystem (140) mit der Steuereinheit (150) kommuniziert, und wobei das Greifsystem (140) zumindest einen Greifroboter (141), vorzugsweise einen SCARA Roboter umfasst.
Abtransportsystem (100) nach dem unmittelbar vorangehenden Anspruch, wobei die Transporteinheit (110) einen Transporttisch umfasst.
Abtransportsystem (100) nach Anspruch 1, wobei das Greifsystem (140) an dem Abtransportsystem (100) angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, die verarbeiteten Teile (10) aus dem Werkstück (11) zu entnehmen und zumindest auf das Teilefördersystem (130, 160, 180) abzulegen.
Abtransportsystem (100) nach Anspruch 1, wobei das Greifsystem auf dem Brückenbewegungssystem (120) angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, die verarbeiteten Teile (10) aus dem Werkstück (11) zu entnehmen und zumindest auf das Teilefördersystem (130, 160, 180) abzulegen.
Abtransportsystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Abtransportsystem (100) ein zweites Teilefördersystem (160) umfasst mit zumindest einem axial in Richtung der Längsachse (111) des Wechseltisch (110) beweglichem Förderband (161).
Abtransportsystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Abtransportsystem (100) ein drittes Teilefördersystem (180) umfasst mit zumindest einem axial in Richtung der Längsachse (111) des Wechseltisch (110) beweglichem Förderband (181).
Abtransportsystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Teilefördersystem (130) zumindest ein erstes axial bewegliches Förderband (131) umfasst.
Abtransportsystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Teilefördersystem (130) ein erstes und ein zweites axial bewegliches Förderband (131, 132) umfasst, deren Bewegungsrichtung unabhängig voneinander angesteuert werden können und die sich bevorzugt in entgegengesetzte Richtungen bewegen.
Abtransportsystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Greifsystem (140) zwei Greifroboter (141, 142) umfasst, wobei der Greifroboter (141, 142) wenigstens ein Werkzeug (143), insbesondere ein Greifwerkzeug (145) aufweist.
Abtransportsystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Greifsystem (140) zumindest einen Greifarm (144) umfasst, an dem das wenigstens eine Greifwerkzeug (145) angeordnet ist.
Abtransportsystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche 9 und 10, wobei das Greifwerkzeug (145) wenigstens ein elektrisch leitfähiges Greifwerkzeug umfasst.
Abtransportsystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Greifsystem (140) eine Detektoreinheit (146) umfasst, die ausgebildet ist, zu detektieren, ob ein verarbeitetes Teil (10) eine elektrische Verbindung (12) zum Werkstück (11) aufweist.
Abtransportsystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche 9 bis 12, wobei die zwei Greifroboter (141, 142) derart auf dem Brückenbewegungssystem (120) angeordnet sind, dass diese gemeinsam die abzutransportierenden Teile (10) aus jedem Bereich des Werkstücks (11) entnehmen können.
Abtransportsystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche 9 bis 13, bei dem die Steuereinheit (150) einen in einer Speichereinheit (151) gespeicherten Kollisionsvermeidungsalgorithmus anwendet, der sicherstellt, dass die beiden Greifroboter (141, 142) in einer vordefinierbaren Kollisionszone eines gemeinsamen Arbeitsbereiches nicht kollidieren.
Abtransportsystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Greifsystem (140) mit elektronischen Steuerbefehlen gesteuert wird, die in Antwort auf einen auf der Basis eines erfassten Schneidplans erzeugten Abtransportplan von der Steuereinheit (150) erzeugt werden.
Abtransportsystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche 6 bis 14, bei dem das erste Teilefördersystem (130), das zweite Teilefördersystem (160) und/oder das dritte Teilefördersystem in Abgleich mit dem Greifsystem (140) von der Steuereinheit (150) gesteuert werden, insbesondere hinsichtlich einer Steuerung und/oder Regelung einer Geschwindigkeit, mit der das erste Teilefördersystem (130) und/oder das zweite Teilefördersystem (160) und/oder das dritte Teilefördersystem (180) betrieben werden.
Abtransportsystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche 4 bis 15, bei dem das Greifsystem (140) entlang der Mittelängsachse (121) des Brückenbewegungssystems (120) beweglich angeordnet ist.
Abtransportsystem (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem ein Werkzeugwechselsystem (170) zum Auswechseln der Werkzeuge (143) für das Greifsystem (140) in einem Pufferbereich zwischen der Verarbeitungsanlage (200) und dem Wechseltisch (110) angeordnet ist.
Verfahren (1) zum Abtransportieren von in einer Verarbeitungsanlage (200) verarbeiteten Teilen (10), mit folgenden Verfahrensschritten: - Erfassen (S1) eines verarbeiteten Werkstücks (11) mit Teilen (10) auf einem Wechseltisch (110); - Erzeugen oder Einlesen (S2) eines Abtransportplans für die verarbeiteten Teile (10) auf der Basis eines erfassten Schneidplans; - Bereitstellen (S3) von Steuerbefehlen zum Abtransportieren der verarbeiteten Teile (10) nach dem erzeugten oder eingelesenen Abtransportplan, so dass ein verarbeitetes Teil (10) nach dem anderen aus dem Werkstück (11) zu entnehmen und auf zumindest ein an dem Brückenbewegungssystem (120) angeordnetes Teilefördersystem (130) abzulegen ist, und wobei das Abtransportsystem (100) ein Greifsystem (140) umfasst und das Greifsystem (140) mit der Steuereinheit (150) kommuniziert, und wobei das Greifsystem (140) zumindest einen Greifroboter (141), vorzugsweise einen SCARA Roboter umfasst.
Verfahren nach dem unmittelbar vorangehenden Verfahrensanspruch, bei dem das Bereitstellen von Steuerbefehlen ein Bereitstellen von Steuerbefehlen für ein Greifsystem (140) zum Abtransportieren der verarbeiteten Teile (10) nach dem erzeugten Abtransportplan umfasst, indem das Greifsystem (140), das an einem Brückenbewegungssystem (120) angeordnet ist, instruiert wird, ein verarbeitetes Teil (10) nach dem anderen aus dem Werkstück (11) zu entnehmen und auf zumindest ein an dem Brückenbewegungssystem (120) angeordnetes Teilefördersystem (130, 160, 180) abzulegen, wobei das Brückenbewegungssystem (120) sich mit seiner Mittellängsachse (121) quer zur Längsachse (111) des Wechseltisches (110) erstreckt und axial in einer Längsachse (111) des Wechseltisches (110) verfahrbar ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Verfahrensansprüche, bei dem eine Förderrichtung und/oder eine Fördergeschwindigkeit des Teilefördersystems (130, 160, 180) in Abhängigkeit zum Abtransportplan einstellbar ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Verfahrensansprüche, bei dem das erste Teilefördersystem (130) zwei Förderbänder (131, 132) umfasst, deren Laufrichtung entgegengesetzt ist.
Verfahren nach Anspruch 20, bei dem das Greifsystem (140) zwei Greifroboter (141, 142) umfasst, die mit den erzeugten Steuerbefehlen instruiert werden, verarbeitete Teile (10) in einen ihnen jeweils zugeordneten Arbeitsbereich zu greifen und dabei einen Kollisionsvermeidungsalgorithmus in einer vordefinierbaren Kollisionszone anwenden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Verfahrensansprüche, bei dem Steuerbefehle zum Bewegen des Brückenbewegungssystems (120) während eines Abtransportprozesses, zum Bewegen des ersten Teilefördersystems (130) und zum Bewegen des Brückenbewegungssystems (120) in eine Ruheposition nach Abtransportieren des Werkstücks (11) erzeugt werden.
Computerprogramm mit Programmcode für das Ausführen eines Verfahrens nach einem der vorherigen Verfahrensansprüche, wenn das Computerprogramm auf einem elektronischen Gerät ausgeführt wird.