-
Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsanlage und ein Verfahren zum Durchführen von Gleisarbeiten.
-
Aus der
DE 10 2016 000 408 A1 ist ein Instandhaltungsfahrzeug bekannt, das zur Durchführung von Gleisarbeiten einen Industrieroboter bzw. einen Mehrachs-Roboter aufweist. Der Industrieroboter ist verfahrbar an einem Fahrzeugrahmen des Instandhaltungsfahrzeugs gelagert. Der Industrieroboter führt innerhalb eines gesicherten Arbeitsraums mittels eines Werkzeugs Gleisarbeiten durch und wird hierbei innerhalb des gesicherten Arbeitsraums an dem Fahrzeugrahmen verfahren.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bearbeitungsanlage zum einfachen und flexiblen Durchführen von Gleisarbeiten zu schaffen.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Bearbeitungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein einfaches und flexibles Durchführen von Gleisarbeiten möglich ist, wenn die Bearbeitungsanlage schienenungebunden bzw. gleisungebunden ist. Die Bearbeitungsanlage ist insbesondere in einem Transportzustand nicht fest und/oder insbesondere in einem Bearbeitungszustand nicht mit einem Schienenfahrzeug oder einem schienengebundenen Wagen, wie beispielsweise einem Flachwagen oder einem Güterwagen, verbunden. Dadurch, dass das Traggestell mindestens zwei relativ zueinander verlagerbare Bauteile umfasst, kann die Bearbeitungsanlage einen kompakten Transportzustand einnehmen. In dem Transportzustand kann die Bearbeitungsanlage einfach und flexibel zu einer zu bearbeitenden Gleisstelle transportiert werden. Das Transportieren erfolgt mittels eines Transportfahrzeuges. Das Transportfahrzeug ist beispielsweise ein Schienenfahrzeug und/oder ein Straßenfahrzeug. Während des Transports ist die Bearbeitungsanlage in dem Transportzustand auf dem Transportfahrzeug angeordnet und gesichert. Hierdurch wird während des Transports ein unerwünschtes Verlagern der Bearbeitungsanlage auf dem Transportfahrzeug vermieden. An der zu bearbeitenden Gleisstelle wird die Bearbeitungsanlage von dem Transportfahrzeug abgeladen. Zum Durchführen der Gleisarbeiten wird die Bearbeitungsanlage von dem kompakten Transportzustand in den Bearbeitungszustand überführt. Hierzu werden die mindestens zwei Bauteile des Traggestells relativ zueinander verlagert. Der mindestens eine Mehrachs-Roboter wird von einer kompakten Transportstellung in eine Bearbeitungsstellung überführt. Zum Durchführen der Gleisarbeiten ist die Bearbeitungsanlage mit dem Traggestell auf dem Untergrund derart abgestellt, dass sich die zu bearbeitende Gleisstelle in einem Arbeitsbereich des mindestens einen Mehrachs-Roboters befindet. Die Gleisarbeiten können mittels des mindestens einen Mehrachs-Roboters einfach und flexibel durchgeführt werden.
-
Dadurch, dass die Bearbeitungsanlage schienenungebunden bzw. gleisungebunden ist, ist die Bearbeitungsanlage in Bahnnetzen unabhängig von der jeweiligen Spurweite einsetzbar. Dadurch, dass die Bearbeitungsanlage schienenungebunden bzw. gleisungebunden ist, können insbesondere auch vergleichsweise große Gleisbauteile, wie beispielsweise Weichen, gewartet und instandgehalten werden.
-
Zum Abladen der Bearbeitungsanlage kann das Transportfahrzeug eine Abladevorrichtung umfassen, wie beispielsweise einen Kran. Vorzugsweise kann sich die Bearbeitungsanlage selbst abladen. Hierzu führt das Verlagern der mindestens zwei Bauteile des Traggestells dazu, dass sich die Bearbeitungsanlage von einer Ladefläche des Transportfahrzeuges selbst anhebt. Das Transportfahrzeug kann anschließend unter der Bearbeitungsanlage herausgefahren werden. Die Bearbeitungsanlage kann eine eigene Abladevorrichtung umfassen. Die Abladevorrichtung ist beispielsweise als Rampe ausgebildet, auf der die Bearbeitungsanlage von einer Ladefläche des Transportfahrzeuges auf einen Untergrund abgeladen wird. Hierzu verfährt die Bearbeitungsanlage beispielsweise auf der Rampe. Weiterhin kann die Bearbeitungsanlage beispielsweise von der Schwerkraft getrieben auf der Rampe herunterrutschen und das Herunterrutschen mit Hilfsmitteln, wie beispielsweise einer Seilwinde, kontrolliert werden.
-
Der mindestens eine Mehrachs-Roboter dient zum Durchführen von Gleisarbeiten, insbesondere zum automatisierten Durchführen von Gleisarbeiten. Der Mehrachs-Roboter ist beispielsweise als Industrieroboter ausgebildet. Vorzugsweise weist der mindestens eine Mehrachs-Roboter jeweils mindestens drei, insbesondere mindestens vier, insbesondere mindestens fünf und insbesondere mindestens sechs Bewegungsachsen auf. Vorzugsweise weist der mindestens eine Mehrachs-Roboter jeweils höchstens sechs Bewegungsachsen auf. Die Bearbeitungsanlage umfasst beispielsweise N Mehrachs-Roboter, wobei gilt: 1 ≤ N ≤ 7, insbesondere 2 ≤ N ≤ 6, und insbesondere 3 ≤ N ≤ 5.
-
Das Traggestell umfasst mindestens eine Standfläche zum Abstellen der Bearbeitungsanlage auf einem Untergrund. Vorzugsweise weist das Traggestell mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, und insbesondere mindestens vier Standflächen auf, die voneinander beabstandet sind. Die mindestens zwei Standflächen sind vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene positionierbar. Die jeweilige Standfläche ist insbesondere als zusammenhängende und/oder ebene Fläche ausgebildet.
-
Die Bearbeitungsanlage umfasst insbesondere mindestens eine Seitenwand und/oder mindestens ein Dachelement. Die mindestens eine Seitenwand und/oder das mindestens eine Dachelement dient zur Sicherung eines Arbeitsraums des mindestens einen Mehrachs-Roboters und/oder zur Abschirmung des Arbeitsraums bzw. des mindestens einen Mehrachs-Roboters vor Umwelteinflüssen. Die mindestens eine Seitenwand und/oder das mindestens eine Dachelement ist beispielsweise an dem Traggestell befestigt und/oder zusammen mit dem Traggestell von einem Transportzustand in einen Bearbeitungszustand und umgekehrt überführbar.
-
Eine Bearbeitungsanlage nach Anspruch 2 gewährleistet ein einfaches und flexibles Durchführen von Gleisarbeiten. Vorzugsweise weist das Traggestell mindestens drei Standbeine, insbesondere mindestens vier Standbeine auf. Die mindestens zwei Standbeine bilden jeweils eine Standfläche aus. Die Standflächen dienen zum Abstellen des Traggestells auf einem Untergrund. Der mindestens eine Mehrachs-Roboter ist insbesondere an dem Grundträger angeordnet. Der Grundträger ist in dem Bearbeitungszustand des Traggestells vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu den mindestens zwei Standbeinen ausgerichtet. Die mindestens zwei Standbeine und der Grundträger begrenzen vorzugsweise einen Arbeitsraum für den mindestens einen Mehrachs-Roboter. Bei der Bearbeitung befindet sich die zu bearbeitende Gleisstelle zwischen den mindestens zwei Standbeinen.
-
Eine Bearbeitungsanlage nach Anspruch 3 gewährleistet ein einfaches und flexibles Durchführen von Gleisarbeiten. Die mindestens zwei Standbeine und der Grundträger bilden relativ zueinander verlagerbare Bauteile aus. Die mindestens zwei Standbeine sind relativ zu dem Grundkörper verlagerbar, insbesondere linear verlagerbar und/oder verschwenkbar. Die mindestens zwei Standbeine sind im Ganzen und/oder teilweise relativ zu dem Grundträger verlagerbar. Umfasst das jeweilige Standbein beispielsweise mehrere Standbein-Bauteile, ist mindestens ein Standbein-Bauteil relativ zu dem Grundkörper verlagerbar, insbesondere linear verlagerbar und/oder verschwenkbar. Hierdurch ist ein einfacher Wechsel zwischen dem Transportzustand und dem Bearbeitungszustand möglich.
-
Eine Bearbeitungsanlage nach Anspruch 4 gewährleistet ein einfaches und flexibles Durchführen von Gleisarbeiten. Die zueinander verlagerbaren, mindestens zwei Standbeine ermöglichen einerseits einen kompakten Transportzustand des Traggestells und andererseits einen Bearbeitungszustand, der flexibel an eine Spurweite und/oder an die zu bearbeitende Gleisstelle anpassbar ist. Die mindestens zwei Standbeine sind vorzugsweise mittels eines jeweiligen Antriebs verlagerbar. Vorzugsweise sind mindestens drei Standbeine, insbesondere mindestens vier Standbeine jeweils relativ zueinander verlagerbar, insbesondere unabhängig voneinander. Hierdurch wird ein einfaches und flexibles Abstellen des Traggestells auf einem Untergrund ermöglicht. Durch die relativ zueinander verlagerbaren Standbeine wird ein Verlagerungsbetrieb der Bearbeitungsanlage ermöglicht. In dem Verlagerungsbetrieb erfolgt beispielsweise ein selbsttätiges Gehen der Bearbeitungsanlage durch das sukzessive Verlagern einzelner Standbeine.
-
Eine Bearbeitungsanlage nach Anspruch 5 gewährleistet ein einfaches und flexibles Durchführen von Gleisarbeiten. Dadurch, dass die mindestens zwei Standbein-Bauteile relativ zueinander verlagerbar sind, ist das jeweilige Standbein in einfacher Weise von einem Transportzustand in einen Bearbeitungszustand überführbar und umgekehrt. Die mindestens zwei Standbein-Bauteile sind insbesondere linear zueinander verlagerbar, insbesondere teleskopierbar, und/oder relativ zueinander verschwenkbar.
-
Eine Bearbeitungsanlage nach Anspruch 6 gewährleistet ein einfaches und flexibles Durchführen von Gleisarbeiten. Die mindestens zwei Grundträger-Bauteile ermöglichen ein einfaches Überführen des Traggestells von dem Transportzustand in den Bearbeitungszustand und umgekehrt. Die mindestens zwei Grundträger-Bauteile sind insbesondere linear zueinander verlagerbar, vorzugsweise teleskopierbar, und/oder zueinander verschwenkbar.
-
Eine Bearbeitungsanlage nach Anspruch 7 gewährleistet ein einfaches und flexibles Durchführen von Gleisarbeiten. Der mindestens eine Längsträger und der mindestens eine Querträger ermöglichen in dem Bearbeitungszustand einen sicheren Stand. Vorzugsweise sind der mindestens eine Längsträger und der mindestens eine Querträger zumindest teilweise relativ zueinander verlagerbar. Der mindestens eine Längsträger und der mindestens eine Querträger verlaufen quer, insbesondere senkrecht, zueinander. Vorzugsweise umfasst der Grundträger zwei Längsträger, zwischen denen ein Querträger angeordnet ist. Der mindestens eine Mehrachs-Roboter ist insbesondere an dem Querträger verlagerbar angeordnet.
-
Eine Bearbeitungsanlage nach Anspruch 8 gewährleistet ein einfaches und flexibles Durchführen von Gleisarbeiten. Die mindestens zwei relativ zueinander verlagerbaren Längsträger-Bauteile ermöglichen ein einfaches Überführen des Traggestells von dem Transportzustand in den Bearbeitungszustand und umgekehrt. Die mindestens zwei Längsträger-Bauteile sind vorzugsweise linear zueinander verlagerbar, insbesondere teleskopierbar, und/oder zueinander verschwenkbar.
-
Eine Bearbeitungsanlage nach Anspruch 9 gewährleistet ein einfaches und flexibles Durchführen von Gleisarbeiten. Die mindestens zwei relativ zueinander verlagerbaren Querträger-Bauteile ermöglichen ein einfaches Überführen des Traggestells von dem Transportzustand in den Bearbeitungszustand und umgekehrt. Die mindestens zwei Querträger-Bauteile sind vorzugsweise linear zueinander verlagerbar, insbesondere teleskopierbar, und/oder zueinander verschwenkbar.
-
Eine Bearbeitungsanlage nach Anspruch 10 gewährleistet ein einfaches und flexibles Durchführen von Gleisarbeiten. Vorzugsweise ist der mindestens eine Mehrachs-Roboter an dem Grundträger, insbesondere an dem mindestens einen Längsträger und/oder an dem mindestens einen Querträger verlagerbar angeordnet. An dem Traggestell sind beispielsweise mindestens zwei, insbesondere mindestens drei Mehrachs-Roboter verlagerbar angeordnet. Der mindestens eine verlagerbare Mehrachs-Roboter ermöglicht ein flexibles und genaues Positionieren eines Werkzeugs relativ zu der zu bearbeitenden Gleisstelle.
-
Eine Bearbeitungsanlage nach Anspruch 11 gewährleistet ein einfaches und flexibles Durchführen von Gleisarbeiten. Das mindestens eine Verlagerungsmittel ermöglicht ein Verlagern bzw. ein selbsttätiges Verlagern der Bearbeitungsanlage. Hierdurch kann die Bearbeitungsanlage verschiedene zu bearbeitende Gleisstellen, die räumlich voneinander beabstandet sind, bearbeiten, ohne dass ein Aufladen auf ein Transportfahrzeug erforderlich ist. Die Bearbeitungsanlage kann somit in begrenztem Umfang Wegstrecken zurücklegen. Das mindestens eine Verlagerungsmittel ist vorzugsweise an dem Traggestell angeordnet. Das mindestens eine Verlagerungsmittel umfasst beispielsweise mindestens ein Rad und/oder mindestens ein Raupenfahrwerk. Vorzugsweise weist die Bearbeitungsanlage an jedem Standbein mindestens ein Verlagerungsmittel auf.
-
Eine Bearbeitungsanlage nach Anspruch 12 gewährleistet ein einfaches und flexibles Durchführen von Gleisarbeiten. Das mindestens eine drehantreibbare Verlagerungsmittel ermöglicht ein selbsttätiges Verlagern der Bearbeitungsanlage. Wenn die Bearbeitungsanlage mehrere Verlagerungsmittel umfasst, ist mindestens eines der Verlagerungsmittel drehantreibbar. Das mindestens eine drehantreibbare Verlagerungsmittel umfasst einen Antrieb. Das mindestens eine verschwenkbare Verlagerungsmittel ermöglicht ein Lenken der Bearbeitungsanlage. Wenn die Bearbeitungsanlage mehrere Verlagerungsmittel umfasst, sind vorzugsweise alle Verlagerungsmittel verschwenkbar bzw. lenkbar. Eine Schwenkachse des mindestens einen Verlagerungsmittels verläuft insbesondere senkrecht zu einer Drehachse des mindestens einen Verlagerungsmittels.
-
Eine Bearbeitungsanlage nach Anspruch 13 gewährleistet ein einfaches und flexibles Durchführen von Gleisarbeiten. Das mindestens eine verlagerbare Verlagerungsmittel ermöglicht einerseits ein Verlagern der Bearbeitungsanlage und andererseits einen sicheren Stand zum Durchführen der Gleisarbeiten. Zum Durchführen der Gleisarbeiten ist das mindestens eine Verlagerungsmittel derart verlagert, dass die Bearbeitungsanlage auf der mindestens einen Standfläche abgestellt ist. Demgegenüber ist das mindestens eine Verlagerungsmittel in einem Verlagerungszustand der Bearbeitungsanlage derart verlagert, dass die mindestens eine Standfläche den Untergrund nicht berührt und die Bearbeitungsanlage mittels des mindestens einen Verlagerungsmittels verlagerbar ist.
-
Eine Bearbeitungsanlage nach Anspruch 14 gewährleistet ein einfaches und flexibles Durchführen von Gleisarbeiten. Durch das Werkzeugmagazin wird dem mindestens einen Mehrachs-Roboter eine Vielzahl von unterschiedlichen Werkzeugen bereitgestellt. Das Werkzeugmagazin ist vorzugsweise an dem Traggestell befestigt. Bei der Bearbeitung einer Gleisstelle kann der mindestens eine Mehrachs-Roboter einen Werkzeugwechsel durchführen. Hierzu legt der mindestens eine Mehrachs-Roboter ein nicht länger benötigtes Werkzeug in dem Werkzeugmagazin ab und greift ein neues Werkzeug aus dem Werkzeugmagazin. Die Gleisarbeiten können somit im Wesentlichen ohne Zeitverzögerung fortgesetzt werden. Bei Bedarf kann die Bearbeitungsanlage einen Werkzeugwechsler umfassen.
-
Eine Bearbeitungsanlage nach Anspruch 15 gewährleistet ein einfaches und flexibles Durchführen von Gleisarbeiten. Der mindestens eine Überwachungssensor ist vorzugsweise an dem Traggestell, an mindestens einer Seitenwand und/oder an mindestens einem Dachelement angeordnet. Die Bearbeitungsanlage weist insbesondere mehrere Überwachungssensoren auf, die den Arbeitsraum des mindestens einen Mehrachs-Roboters überwachen. Der mindestens eine Überwachungssensor ist beispielsweise als Lichtgitter und/oder Laserscanner ausgebildet. Vorzugsweise sind die Überwachungssensoren an den Standbeinen befestigt, so dass mittels der Überwachungssensoren ein Arbeitsraum überwacht wird, der durch die Standbeine begrenzt ist. Detektiert der mindestens eine Überwachungssensor während des Durchführens von Gleisarbeiten einen Gegenstand und/oder eine Person, die in den Arbeitsraum gelangt bzw. sich in dem Arbeitsraum befindet, so wird der mindestens eine Mehrachs-Roboter beispielsweise sofort gestoppt.
-
Eine Bearbeitungsanlage nach Anspruch 16 gewährleistet ein einfaches und flexibles Durchführen von Gleisarbeiten. Der mindestens eine Sensor ist an dem Traggestell, an dem mindestens einen Mehrachs-Roboter, an mindestens einer Seitenwand und/oder an mindestens einem Dachelement angeordnet. Der mindestens eine Sensor ist beispielsweise ein Radarsensor und/oder ein Laserscanner und/oder eine Kamera. Der mindestens eine Sensor ist berührungslos und/oder berührend ausgebildet. Der mindestens eine Sensor ermöglicht ein messtechnisches Erfassen der zu bearbeitenden Gleisstelle und/oder ein Steuern des mindestens einen Mehrachs-Roboters zur Bearbeitung der Gleisstelle.
-
Eine Bearbeitungsanlage nach Anspruch 17 gewährleistet ein einfaches und flexibles Durchführen von Gleisarbeiten. Die Energiebereitstellungseinheit umfasst beispielsweise einen Energieerzeuger und/oder einen Energiespeicher und/oder einen Energieanschluss. Die Energiebereitstellungseinheit dient insbesondere zum Bereitstellen von elektrischer Energie. Der Energieerzeuger und/oder der Energiespeicher dienen zum weitestgehend autarken Betreiben der Bearbeitungsanlage. Der Energieanschluss dient zum Anschließen der Bearbeitungsanlage an eine externe Energieversorgung, beispielsweise an eine Oberleitung und/oder eine Energieversorgungsschiene und/oder an einen externen Energieerzeuger und/oder externen Energiespeicher.
-
Eine Bearbeitungsanlage nach Anspruch 18 gewährleistet ein einfaches und flexibles Durchführen von Gleisarbeiten. Die Steuereinheit ist als Fernsteuerung und/oder automatische Steuerung ausgebildet. Die Fernsteuerung ist vorzugsweise drahtlos ausgebildet. Mittels der Fernsteuerung wird die Bearbeitungsanlage von einer Bedienperson beispielsweise von dem Transportzustand in den Bearbeitungszustand überführt und von einer Ladefläche eines Transportfahrzeuges abgeladen. Ferner wird die Bearbeitungsanlage mittels der Fernsteuerung beispielsweise zu der zu bearbeitenden Gleisstelle verlagert. Das Durchführen der Gleisarbeiten kann mittels der Fernsteuerung und/oder der automatischen Steuerung erfolgen. Vorzugsweise werden die Gleisarbeiten mittels der automatischen Steuerung durchgeführt.
-
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum einfachen und flexiblen Durchführen von Gleisarbeiten zu schaffen.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen den bereits beschriebenen Vorteilen der erfindungsgemäßen Bearbeitungsanlage. Nach dem Durchführen der Gleisarbeiten wird der mindestens eine Mehrachs-Roboter von der Bearbeitungsstellung in die Transportstellung überführt und das Traggestell von dem Bearbeitungszustand in den Transportzustand. Anschließend wird die Bearbeitungsanlage von der bearbeiteten Gleisstelle abtransportiert. Die Bearbeitungsanlage kann nach dem Durchführen von Gleisarbeiten an einer ersten Gleisstelle zu einer zweiten Gleisstelle verlagert werden. Hierzu weist die Bearbeitungsanlage insbesondere mindestens ein Verlagerungsmittel auf. Nach dem Durchführen der Gleisarbeiten an der zweiten Gleisstelle kann die Bearbeitungsanlage in der oben beschriebenen Weise abtransportiert werden.
-
Dadurch, dass die Bearbeitungsanlage schienenungebunden bzw. gleisungebunden ist, können Gleisarbeiten unabhängig von einer Spurweite und/oder Gleisarbeiten an vergleichsweise großen Gleisbauteilen, wie beispielsweise Weichen, durchgeführt werden. Die Gleisarbeiten können insbesondere umfassen: Fräsen und/oder Schleifen von Weichenherzen, von Weichenzungen und/oder von Schienen, Tauschen von Zwischenlagen, Schwellen und/oder Gleisstücken, Aufschweißen auf Weichenteile und/oder Schienen, Prüfung, Montage und/oder Demontage von Gleisschaltmitteln.
-
Ein Verfahren nach Anspruch 20 gewährleistet ein einfaches und flexibles Durchführen von Gleisarbeiten. Die Bearbeitungsanlage wird beispielsweise mittels einer Abladevorrichtung von dem Transportfahrzeug abgeladen. Vorzugsweise lädt sich die Bearbeitungsanlage beim Überführen von dem Transportzustand in den Verlagerungszustand und/oder Bearbeitungszustand selbsttätig von dem Transportfahrzeug ab. Insbesondere wird die Bearbeitungsanlage durch das Verlagern der mindestens zwei Bauteile zueinander von einer Ladefläche des Transportfahrzeuges abgehoben, so dass das Transportfahrzeug unterhalb der Bearbeitungsanlage herausfahrbar ist. In entsprechender Weise wird die Bearbeitungsanlage nach dem Durchführen der Gleisarbeiten auf ein Transportfahrzeug aufgeladen und mittels des Transportfahrzeuges abtransportiert. Vorzugsweise wird das Transportfahrzeug im Bearbeitungszustand und/oder Verlagerungszustand unter die Bearbeitungsanlage gefahren, so dass sich die Bearbeitungsanlage beim Überführen in den Transportzustand durch das Verlagern der mindestens zwei Bauteile zueinander selbsttätig auf der Ladefläche des Transportfahrzeugs abstellt.
-
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
- 1 eine Seitenansicht einer Bearbeitungsanlage zum Durchführen von Gleisarbeiten in einem Transportzustand auf einem Transportfahrzeug,
- 2 eine Draufsicht auf die Bearbeitungsanlage in 1,
- 3 eine Seitenansicht der Bearbeitungsanlage in einem Bearbeitungszustand zum Durchführen von Gleisarbeiten, und
- 4 eine Draufsicht auf die Bearbeitungsanlage in 3.
-
Die in den 1 bis 4 dargestellte Bearbeitungsanlage 1 umfasst ein Traggestell 2, an dem ein Mehrachs-Roboter 3 angeordnet ist. Die Bearbeitungsanlage 1 dient zum automatischen Durchführen von Gleisarbeiten an einem Gleis 4 mittels des Mehrachs-Roboters 3.
-
Das Traggestell 2 umfasst einen Grundträger 5, an dem vier Standbeine S1 , S2 , S3 , S4 angeordnet sind. Der Grundträger 5 ist im Wesentlichen H-förmig ausgebildet. Der Grundträger 5 umfasst zwei Längsträger L1 und L2 , die sich parallel zu einer x-Richtung erstrecken und in einer senkrecht zu der x-Richtung verlaufenden y-Richtung voneinander beabstandet sind. Die Längsträger L1 , L2 sind mittels eines Querträgers Q miteinander verbunden. Der Querträger Q verläuft im Wesentlichen mittig zu den Längsträgern L1 , L2 und parallel zu der y-Richtung. Die Standbeine S1 , S2 , S3 , S4 sind endseitig an den Längsträgern L1 , L2 angeordnet. Die Standbeine S1 , S2 , S3 , S4 verlaufen parallel zu einer z-Richtung. Die x-, y- und z-Richtungen verlaufen jeweils senkrecht zueinander und bilden ein kartesisches Koordinatensystem. Das kartesische Koordinatensystem ist relativ zu der Bearbeitungsanlage 1 fest.
-
Der Querträger Q umfasst drei Querträger-Bauteile Q1 , Q2 und Q3 . Die Querträger-Bauteile Q2 und Q3 sind an dem Querträger-Bauteil Q1 verschiebbar gelagert. Die Querträger-Bauteile Q2 , Q3 sind mittels zugehöriger Antriebsmotoren AQ2 und AQ3 in das Querträger-Bauteil Q1 einfahrbar und aus diesem ausfahrbar. Der Querträger Q ist somit teleskopierbar ausgebildet.
-
Der Längsträger L1 umfasst drei Längsträger-Bauteile L11 , L12 und L13 . Das Längsträger-Bauteil L11 ist endseitig an dem Querträger-Bauteil Q2 befestigt. Die Längsträger-Bauteile L12 und L13 sind an dem Längsträger-Bauteil L11 verschiebbar gelagert. Die Längsträger-Bauteile L12 und L13 sind mittels zugehöriger Antriebsmotoren AL12 und AL13 in entgegengesetzten Richtungen in das Längsträger-Bauteil L11 einfahrbar und aus diesem ausfahrbar. Der Längsträger L1 ist somit teleskopierbar ausgebildet.
-
Der Längsträger L2 umfasst drei Längsträger-Bauteile L21 , L22 und L23 . Das Längsträger-Bauteil L21 ist endseitig an dem Querträger-Bauteil Q3 befestigt. Die Längsträger-Bauteile L22 und L23 sind an dem Längsträger-Bauteil L21 verschiebbar gelagert. Die Längsträger-Bauteile L22 und L23 sind mittels zugehöriger Antriebsmotoren AL22 und AL23 in entgegengesetzten Richtungen in das Längsträger-Bauteil L21 einfahrbar und aus diesem ausfahrbar. Der Längsträger L2 ist somit teleskopierbar ausgebildet.
-
Die Standbeine S1 , S2 , S3 , S4 weisen jeweils zwei Standbein-Bauteile auf, die im Einzelnen mit Sij bezeichnet sind, wobei der Index i das jeweilige Standbein und der Index j das jeweilige Standbein-Bauteil bezeichnet. Für den Index i gilt: i = 1, ..., 4. Für den Index j gilt: j = 1, 2.
-
Die Standbein-Bauteile S11 , S21 , S31 , S41 sind an dem jeweiligen Längsträger-Bauteil L12 , L13 , L22 , L23 befestigt. Die Standbein-Bauteile S12 , S22 , S32 , S42 sind an den zugehörigen Standbein-Bauteilen S11 , S21 , S31 , S41 verschiebbar gelagert. Die Standbein-Bauteile S12 , S22 , S32 , S42 sind mittels eines jeweils zugehörigen Antriebmotors AS1 , AS2 , AS3 , AS4 in das jeweils zugehörige Standbein-Bauteil S11 , S21 , S31 , S41 einfahrbar und aus diesem ausfahrbar. Die Standbein-Bauteile S12 , S22 , S32 , S42 bilden endseitig eine jeweilige Standfläche F1 , F2, F3 , F4 des Standbeins S1 , S2 , S3 , S4 aus.
-
Der Mehrachs-Roboter 3 ist an dem Querträger Q angeordnet und entlang des Querträger-Bauteils Q1 verlagerbar. Hierzu ist an dem Querträger-Bauteil Q1 eine nicht näher dargestellte Linearführung ausgebildet. Der Mehrachs-Roboter 3 ist hängend an dem Querträger-Bauteil Q1 gelagert und mittels eines Antriebmotors AM entlang der Linearführung, also parallel zu der y-Richtung verfahrbar.
-
Der Mehrachs-Roboter 3 umfasst ein Grundbauteil 6, Schwenkbauteile 7, 8, 9, 10, 11 und eine Werkzeugaufnahme 12. Das Grundbauteil 6 ist an dem Querträger-Bauteil Q1 verschiebbar gelagert. Der Mehrachs-Roboter 3 bildet sechs Bewegungsachsen aus, die im Einzelnen mit B1 bis B6 bezeichnet sind. Die Schwenkbauteile 7, 8, 9, 10, 11 sind mittels Antriebmotoren AB1 bis AB5 um die Bewegungsachsen B1 bis B5 verschwenkbar. Die Werkzeugaufnahme 12 ist mittels eines Antriebmotors AB6 um die Bewegungsachse B6 drehantreibbar. Der Mehrachs-Roboter 3 ist beispielsweise als Industrieroboter ausgebildet.
-
Zur Bereitstellung von Werkzeugen W umfasst die Bearbeitungsanlage 1 ein Werkzeugmagazin 13. Das Werkzeugmagazin 13 ist an dem Traggestell 2 befestigt, beispielsweise an dem Längsträger-Bauteil L21 . In dem Werkzeugmagazin 13 sind für die Durchführung der Gleisarbeiten erforderliche Werkzeuge W abgelegt. Das Werkzeugmagazin 13 ist innerhalb eines Arbeitsraums A des Mehrachs-Roboters 3 angeordnet, so dass der Mehrachs-Roboter 3 ein benötigtes Werkzeug W aus dem Werkzeugmagazin 13 entnehmen kann oder ein nicht mehr benötigtes Werkzeug W in das Werkzeugmagazin 13 ablegen kann. Bei Bedarf kann die Bearbeitungsanlage 1 zusätzlich einen Werkzeugwechsler aufweisen.
-
Zum Steuern des Mehrachs-Roboters 3 umfasst die Bearbeitungsanlage 1 Sensoren 14, 15, 16, 17 und eine Steuereinheit 18. Die Sensoren 14, 15, 16, 17 sind an dem Querträger-Bauteil Q1 befestigt. Die Sensoren 14, 15, 16, 17 sind beispielsweise als Kameras ausgebildet, die den Arbeitsraum A bildtechnisch erfassen. Zur Auswertung der erfassten Bilder sind die Sensoren 14, 15, 16, 17 in Signalverbindung mit der Steuereinheit 18. In der Steuereinheit 18 ist eine Bilderkennung implementiert, mittels der die zu bearbeitende Gleisstelle erkannt wird. Auf Basis der Bilderkennung wird der Mehrachs-Roboter 3 mittels der Steuereinheit 18 gesteuert.
-
Die Steuereinheit 18 umfasst eine automatische Steuerung und eine Fernsteuerung. In einem ersten Betriebsmodus ist die Bearbeitungsanlage 1 mittels der Fernsteuerung steuerbar, wohingegen die Bearbeitungsanlage 1 in einem zweiten Betriebsmodus mittels der automatischen Steuerung steuerbar ist. Die Betriebsmodi werden nachfolgend noch im Detail beschrieben. Die Steuereinheit 18 ist beispielsweise zusammen mit dem Werkzeugmagazin 13 an dem Längsträger-Bauteil L21 befestigt.
-
Zur Energieversorgung umfasst die Bearbeitungsanlage 1 eine Energiebereitstellungeinheit 19. Die Energiebereitstellungseinheit 19 ist an dem Traggestell 2 befestigt. Beispielsweise ist die Energiebereitstellungseinheit 19 zusammen mit dem Werkzeugmagazin 13 an dem Längsträger-Bauteil L21 befestigt. Die Energiebereitstellungseinheit 19 umfasst einen Energiespeicher 20 zur Bereitstellung von elektrischer Energie. Der Energiespeicher 20 ist beispielsweise als Akkumulator ausgebildet. Ferner umfasst die Energiebereitstellungseinheit 19 einen Energieanschluss 21 zum Anschließen der Bearbeitungsanlage 1 an eine externe Energieversorgung. Die Energiebereitstellungseinheit 19 kann zusätzlich nicht näher dargestellte Gleichrichter, Wechselrichter und/oder Umrichter umfassen.
-
Der Arbeitsraum A des Mehrachs-Roboters 3 wird seitlich durch die Standbeine S1 , S2 , S3 , S4 begrenzt. Zur Überwachung des Arbeitsraums A bzw. der zwischen den Standbeinen S1 , S2 , S3 , S4 ausgebildeten Öffnungen weist die Bearbeitungsanlage 1 Überwachungssensoren U11 bis U42 auf. Die Überwachungssensoren U11 bis U42 sind an den Standbeinen S1 , S2 , S3 , S4 angeordnet und überwachen jeweils paarweise die zwischen den Standbeinen S1 , S2 , S3 , S4 ausgebildeten Öffnungen. Beispielsweise ist der Überwachungssensor U11 an dem Standbein S1 und der Überwachungssensor U12 an dem Standbein S2 angeordnet, so dass die Überwachungssensoren U11 , U12 die zwischen den Standbeinen S1 , S2 ausgebildete Öffnung überwachen. Die Überwachungssensoren U11 bis U42 bilden beispielsweise Lichtgitter aus, die die seitlichen Öffnungen der Bearbeitungsanlage 1 überwachen. Gelangt eine Person und/oder ein Gegenstand in ein Lichtgitter, wird dies mittels der Überwachungssensoren U11 bis U42 erkannt. Die Überwachungssensoren U11 bis U42 sind in Signalverbindung mit der Steuereinheit 18. Mittels der Steuereinheit 18 kann beispielsweise in diesem Fall ein Warnsignal erzeugt werden und/oder der Mehrachs-Roboter 3 gestoppt werden.
-
Zum Verlagern umfasst die Bearbeitungsanlage 1 Verlagerungsmittel 22. An jedem der Standbeine S1 , S2 , S3 , S4 ist ein zugehöriges Verlagerungsmittel 22 angeordnet. Das jeweilige Verlagerungsmittel 22 umfasst ein Grundgestell 23, an dem Räder 24, 26 um eine jeweilige Drehachse 25 drehbar gelagert sind. Das jeweilige Verlagerungsmittel 22 umfasst einen Antriebmotor AV, der ein Rad 26 drehantreibt. Die Drehachsen 25 verlaufen parallel zu einer x-y-Ebene, die durch die x- und y-Richtung definiert ist.
-
Zum Lenken der Bearbeitungsanlage 1 sind die Verlagerungsmittel 22 jeweils um eine Schwenkachse 27 schwenkbar an den Standfüßen S1 , S2 , S3 , S4 befestigt. Die Schwenkachsen 27 verlaufen parallel zu der z-Richtung. Zum Verschwenken umfasst das jeweilige Verlagerungsmittel 22 einen Antriebmotor As. Der jeweilige Antriebmotor As ist an dem Grundgestell 23 befestigt.
-
Die Verlagerungsmittel 22 sind relativ zu der jeweiligen Standfläche F1 , F2, F3 , F4 des zugehörigen Standbeins S1 , S2 , S3 , S4 verlagerbar. Die Verlagerungsmittel 22 sind insbesondere parallel zu der z-Richtung verlagerbar.
-
Hierdurch kann die Bearbeitungsanlage 1 einen Verlagerungszustand und einen Bearbeitungszustand einnehmen. In dem Verlagerungszustand sind die Verlagerungsmittel 22 in der z-Richtung betrachtet unterhalb der Standflächen F1 , F2, F3 , F4 angeordnet, so dass die Verlagerungsmittel 22 bzw. die Räder 24, 26 den Untergrund berühren und die Bearbeitungsanlage 1 in gewünschter Weise verfahrbar ist. Demgegenüber sind die Verlagerungsmittel 22 in dem Bearbeitungszustand derart parallel zu der z-Richtung verlagert, dass die Standflächen F1 , F2, F3 , F4 in der z-Richtung betrachtet unterhalb der Verlagerungsmittel 22 angeordnet sind, so dass die Bearbeitungsanlage 1 mit den Standflächen F1 , F2, F3 , F4 den Untergrund berührt und auf dem Untergrund steht. Zum Verlagern weisen die Verlagerungsmittel 22 einen jeweiligen Antriebmotor Az auf. Die Antriebmotoren Az sind an dem jeweiligen Grundgestell 23 befestigt. Die Verlagerungsmittel 22 sind an den Standbeinen S1 , S2 , S3 , S4 bzw. den Standbein-Bauteilen S12 , S22 , S32 , S42 gelagert und linear geführt.
-
Nachfolgend ist die Funktionsweise der Bearbeitungsanlage 1 beschrieben:
- Zum Transport zu einer zu bearbeitenden Gleisstelle befindet sich die Bearbeitungsanlage 1 auf einem Transportfahrzeug 28. Das Transportfahrzeug 28 weist eine Ladefläche 29 auf, an der ein Lagergestell 30 befestigt ist. Die Bearbeitungsanlage 1 liegt mit dem Traggestell 2 bzw. dem Querträger Q derart auf dem Lagergestell 30 auf, dass die Verlagerungsmittel 22 und die Standflächen F1 , F2, F3 , F4 die Ladefläche 29 nicht berühren. Dies ist in den 1 und 2 veranschaulicht.
-
Die Bearbeitungsanlage 1 befindet sich in einem Transportzustand. In dem Transportzustand sind die Querträger-Bauteile Q2 , Q3 , die Längsträger-Bauteile L12 , L13 , L22 , L23 und die Standbein-Bauteile S12 , S22 , S32 , S42 mittels der jeweils zugehörigen Antriebmotoren AQ2 , AQ3 , AL12 , AL13 , AL22 , AL23 , AS1 , AS2 , AS3 , AS4 eingefahren. Der Mehrachs-Roboter 3 befindet sich in einer kompakten Transportstellung.
-
In dem Transportzustand wird die Bearbeitungsanlage 1 mittels des Transportfahrzeuges 28 zu der bearbeitenden Gleisstelle transportiert. Das Transportfahrzeug 28 kann als Schienenfahrzeug oder Straßenfahrzeug ausgebildet sein. Dies ermöglicht einen einfachen und flexiblen Transport zu der zu bearbeitenden Gleisstelle.
-
Im Bereich der zu bearbeitenden Gleisstelle wird die Bearbeitungsanlage 1 von dem Transportfahrzeug 28 abgeladen und von dem Transportzustand in einen Verlagerungszustand bzw. einen Bearbeitungszustand überführt. Hierzu wird die Steuereinheit 18 auf den ersten Betriebsmodus eingestellt, so dass die Bearbeitungsanlage 1 mittels einer Fernsteuerung steuerbar ist. Mittels der Fernsteuerung werden zunächst die Antriebmotoren AQ2 , AQ3 angesteuert und die Querträger-Bauteile Q2 , Q3 ausgefahren, bis sich die Standbeine S1 , S2 , S3 , S4 außerhalb der Ladefläche 29 befinden. Anschließend werden mittels der Fernsteuerung die Antriebsmotoren AL12 , AL13 , AL22 , AL23 angesteuert und die Längsträger-Bauteile L12 , L13 , L22 , L23 ausgefahren. Dann werden mittels der Fernsteuerung die Antriebmotoren AS1 , AS2 , AS3 , AS4 angesteuert und die Standbein-Bauteile S12 , S22 , S32 , S42 ausgefahren, bis die Verlagerungsmittel 22 den Untergrund berühren und die Bearbeitungsanlage 1 auf dem Untergrund abgestellt ist.
-
Beim Ausfahren der Standbein-Bauteile S12 , S22 , S32 , S42 wird das Traggestell 2 bzw. der Querträger Q geringfügig von dem Lagergestell 30 abgehoben, so dass das Transportfahrzeug 28 unterhalb des Querträgers Q verfahren werden kann. Das Transportfahrzeug 28 wird daraufhin unterhalb der Bearbeitungsanlage 1 herausgefahren. Die Bearbeitungsanlage 1 befindet sich nun in dem Verlagerungszustand. Beim Überführen der Bearbeitungsanlage 1 von dem Transportzustand in den Verlagerungszustand und in dem Verlagerungszustand erfolgt die Energieversorgung mittels des Energiespeichers 20.
-
In dem Verlagerungszustand wird die Bearbeitungsanlage 1 mittels der Fernsteuerung zu der zu bearbeitenden Gleisstelle verfahren. Hierzu werden mittels der Fernsteuerung die Antriebmotoren Av und As angesteuert, so dass die Bearbeitungsanlage 1 selbst zu der zu bearbeitenden Gleisstelle verfährt. Die Bearbeitungsanlage 1 wird so verfahren, dass sich die zu bearbeitende Gleisstelle innerhalb des Arbeitsraums A, also zwischen den Standbeinen S1 , S2 , S3 , S4 befindet. Dies ist in den 3 und 4 veranschaulicht. Befindet sich die Bearbeitungsanlage 1 in der gewünschten Position, so werden mittels der Fernsteuerung die Antriebmotoren Az angesteuert, so dass die Verlagerungsmittel 22 parallel zu der z-Richtung solange nach oben verlagert werden, bis die Standflächen F1 , F2, F3 , F4 den Untergrund berühren und die Bearbeitungsanlage 1 auf den Standfüßen S1 , S2 , S3 , S4 abgestellt ist.
-
Die Bearbeitungsanlage 1 befindet sich nun in dem Bearbeitungszustand zum Durchführen von Gleisarbeiten an der zu bearbeitenden Gleisstelle. Zum Durchführen der Gleisarbeiten wird in der Steuereinheit 18 der zweite Betriebsmodus eingestellt. In dem zweiten Betriebsmodus wird die Bearbeitungsanlage 1 automatisch gesteuert. In dem zweiten Betriebsmodus sind die Überwachungssensoren U11 bis U42 aktiv und überwachen den Arbeitsraum A. Die Sensoren 14, 15, 16, 17 erfassen die zu bearbeitende Gleisstelle und übermitteln Bilddaten an die Steuereinheit 18. Die Position und Lage der zu bearbeitenden Gleisstelle kann auch manuell durch eine Bedienperson in die Steuereinheit 18 eingegeben werden. Die Steuereinheit 18 wertet die Bilddaten aus und steuert anhand der Bilddaten den Mehrachs-Roboter 3. Der Mehrachs-Roboter 3 wird beispielsweise zum Durchführen der Gleisarbeiten in der y-Richtung mittels des Antriebmotors AM verlagert und das Werkzeug W mittels der Bewegungsachsen B1 bis B6 in der erforderlichen Weise geführt und/oder drehangetrieben. Bei einem erforderlichen Werkzeugwechsel legt der Mehrachs-Roboter 3 das nicht mehr benötigte Werkzeug W automatisch in dem Werkzeugmagazin 13 ab und entnimmt ein für die weitere Bearbeitung erforderliches Werkzeug W. Anschließend wird die Bearbeitung fortgesetzt.
-
Die Energieversorgung beim Durchführen der Gleisarbeiten erfolgt mittels des Energiespeichers 20 und/oder mittels des Energieanschlusses 21, der mit einer externen Energieversorgung verbunden ist. Ist der Energieanschluss 21 an eine externe Energieversorgung angeschlossen, so kann der Energiespeicher 20 mittels der externen Energieversorgung aufgeladen werden.
-
Ist die Bearbeitung der Gleisstelle abgeschlossen, so kann die Bearbeitungsanlage 1 wieder in den Verlagerungszustand überführt und entweder zu einer weiteren zu bearbeitenden Gleisstelle verfahren werden oder von der bearbeitenden Gleisstelle abtransportiert werden. Das Verfahren zu der weiteren zu bearbeitenden Gleisstelle erfolgt in der beschriebenen Weise mittels der Fernsteuerung.
-
Zum Abtransportieren wird die Bearbeitungsanlage 1 von dem Bearbeitungszustand mittels der Fernsteuerung in den Verlagerungszustand überführt und so verfahren, dass ein Aufladen möglich ist. Anschließend wird das Transportfahrzeug 28 unter die Bearbeitungsanlage 1 gefahren, so dass sich das Lagergestell 30 unterhalb des Querträger-Bauteils Q1 befindet. Die Bearbeitungsanlage 1 wird anschließend von dem Verlagerungszustand in den Transportzustand überführt. Hierzu werden nach einander die Standbein-Bauteile S12 , S22 , S32 , S42 , die Längsträger-Bauteile L12 , L13 , L22 , L23 und die Querträger-Bauteile Q2 , Q3 in umgekehrter Weise zu dem oben beschriebenen Ausfahren eingefahren. Durch das Einfahren der Standbein-Bauteile S12 , S22 , S32 , S42 legt sich die Bearbeitungsanlage 1 selbst auf dem Lagergestell 30 ab. Der Mehrachs-Roboter 3 wird wieder in die kompakte Transportstellung überführt. Die Bearbeitungsanlage 1 befindet sich nun wieder in dem in den 1 und 2 gezeigten Transportzustand und kann mittels des Transportfahrzeuges 28 abtransportiert werden.
-
Dadurch, dass die Bearbeitungsanlage 1 schienenungebunden bzw. gleisungebunden ist, kann die Bearbeitungsanlage 1 einfach und flexibel Gleisarbeiten bei einer beliebigen Spurweite SW und/oder an größeren Gleisbauteilen, wie beispielsweise Weichen, durchführen. Die Bearbeitungsanlage 1 ist einfach und flexibel transportierbar und einsetzbar.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102016000408 A1 [0002]