DE102020120455A1

DE102020120455A1 - Dockingstation für und mit Roboteranlage

Info

Publication number: DE102020120455A1
Application number: DE102020120455.8A
Authority: DE
Inventors: Severin Bobon
Original assignee: Boka Automatisierung GmbH
Current assignee: Boka Automatisierung GmbH
Priority date: 2020-08-03
Filing date: 2020-08-03
Publication date: 2022-02-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dockingstation (51) aufweisend eine Befestigungseinrichtung (55), zumindest einen Energieversorgungsanschluss (57, 61), wobei der zumindest eine Energieversorgungsanschluss (57, 61) an eine Energiequelle angeschlossen oder anschließbar ist, eine Datenschnittstelle (58), die zum Herstellen einer Datenverbindung geeignet und vorgesehen ist, eine Positionierungsvorrichtung (59) zur Ausrichtung der an die Dockingstation (51) anzuschließenden Roboteranlage (52) und eine Positionskennungseinrichtung, durch die die Dockingstation (51) von anderen Dockingstationen (51) unterscheidbar ist. Die Erfindung betrifft auch eine frei positionierbare oder frei bewegliche Roboteranlage (52) sowie eine Fabrikationseinheit aufweisend wenigstens eine frei positionierbare oder frei bewegliche Roboteranlage (52) und aufweisend zumindest eine solche Dockingstation (51). Die Erfindung betrifft schließlich auch ein Verfahren zum Betreiben einer Fabrikationseinheit.

Description

Die Erfindung betrifft ein eine Dockingstation zum Verbinden einer Schnittstelle einer Roboteranlage, eine frei positionierbare oder frei bewegliche Roboteranlage mit einer Schnittstelle zum Verbinden mit einer ortsfesten Dockingstation sowie eine Fabrikationseinheit aufweisend wenigstens eine solche frei positionierbare oder frei bewegliche Roboteranlage und zumindest eine solche Dockingstation. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer Fabrikationseinheit.
Roboteranlagen können für vielfältige unterschiedliche Anwendungen eingesetzt werden. Dabei wird meist ein Werkzeug der Roboteranlage entsprechend einer Programmierung der Steuerung der Roboteranlage gegen ein Werkstück bewegt oder ein Werkzeughalter der Roboteranlage gegen ein Werkzeug. Häufiger kommen in einer Fabrikationseinheit wie auf einem Fabrikgelände mehrere fest installierte Roboteranlagen zum Einsatz, die unterschiedliche Aufgaben erfüllen und unterschiedliche Arbeitsschritte und Arbeitsabläufe durchführen. Dabei können auch mehrere Roboteranlagen des gleichen Aufbaus oder des gleichen Typs aber mit unterschiedlich programmierten Steuerungen zum Einsatz kommen.
Roboteranlagen sind sehr variabel in ihrem möglichen Einsatz aber auch sehr kostspielig in der Anschaffung. Nachteilig sind also die hohen Anschaffungskosten der Roboteranlagen, insbesondere dann, wenn diese nicht durchgehend eingesetzt werden können und längere Stillstandzeiten haben.
Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden. Insbesondere soll eine Möglichkeit gefunden werden, eine möglichst kostengünstige Anwendung von Roboteranlagen zu erreichen. Stillstandzeiten sollen daher nach Möglichkeit vermieden werden. Des Weiteren sollen die Kosten für eine Fabrikationseinheit möglichst reduziert werden. Dabei sollen die Vorteile, die sich aus der vielfältigen Einsetzbarkeit von Roboteranlagen ergeben, möglichst nutzbringend und gewinnbringend für den Anwender eingesetzt werden.
Die Aufgaben der Erfindung werden gelöst durch eine Dockingstation zum Verbinden mit einer Schnittstelle einer Roboteranlage, die Dockingstation aufweisend
eine Befestigungseinrichtung zur Verankerung und Fixierung der Dockingstation an einem Boden, einer Wand oder einer Decke,
zumindest einen Energieversorgungsanschluss, über den eine an der Dockingstation angeschlossene Roboteranlage mit Energie zum Antreiben von Bewegungen der an der Dockingstation angeschlossenen Roboteranlage versorgbar ist, wobei der zumindest eine Energieversorgungsanschluss an eine Energiequelle angeschlossen oder anschließbar ist,
eine Datenschnittstelle, die zum Herstellen einer Datenverbindung mit der an der Dockingstation angeschlossenen Roboteranlage geeignet und vorgesehen ist,
eine Positionierungsvorrichtung zur Ausrichtung der an die Dockingstation anzuschließenden Roboteranlage, und
eine Positionskennungseinrichtung, durch die die Dockingstation von anderen Dockingstationen unterscheidbar ist, insbesondere eindeutig unterscheidbar ist.
Die Befestigungseinrichtung können Schrauben oder Bolzen mit passenden Ösen sein, über die die Dockingstation an dem Boden, der Wand oder der Decke fixiert werden können.
Mit Decke wird vorliegend die Decke eines Gebäudes bezeichnet.
Der zumindest eine Energieversorgungsanschluss kann ein Stecker, beispielsweise ein Drehstromstecker, und/oder ein Druckluftanschluss sein.
Es kann vorgesehen sein, dass die Dockingstation eine Netzwerkzuleitung zur elektronischen Datenübermittlung aufweist. Die Datenschnittstelle ist dann mit der Netzwerkzuleitung verbunden.
Die Dockingstation kann einen elektronischen Speicher aufweisen, in dem Daten gespeichert sind, die über die Datenschnittstelle, und gegebenenfalls über die Netzwerkzuleitung, an eine angeschlossene Roboteranlage übertragbar sind.
Unter einer Dockingstation im Sinne der vorliegenden Erfindung ist keine einfache Ladestation für mobile Roboter wie Staubsaugroboter oder Rasenmähroboter zu verstehen, bei der lediglich eine Spannungsversorgung zum Laden eines Akkumulators im Roboter verwendet wird. Essentiell für die vorliegende Erfindung ist es, dass Daten von der Dockingstation auf eine angeschlossene Roboteranlage übertragbar sind, mit denen die Roboteranlage zum Durchführen neuer Aufgaben programmierbar ist. Eine Dockingstation muss daher zum Übertragen von Daten geeignet und vorgesehen sein.
Es kann vorgesehen sein, dass die Dockingstation über die Befestigungseinrichtung an einem Boden, einer Wand oder einer Decke feststehend verankert ist, wobei bevorzugt der zumindest eine Energieversorgungsanschluss an eine Stromversorgung und/oder eine Druckluftversorgung eines Gebäudes angeschlossen ist, wobei der Boden, die Wand oder die Decke innerhalb des Gebäudes ist.
Hierdurch ist die Dockingstation örtlich fixiert und kann dadurch zu einer auf den jeweiligen Ort beziehungsweise Position abgestimmten Programmierung der Roboteranlage verwendet werden.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Energieversorgungsanschluss und die Datenschnittstelle, und vorzugsweise auch die Positionierungsvorrichtung, parallel zueinander ausgerichtet sind, so dass eine an die Dockingstation anzuschließende Roboteranlage durch eine lineare oder geradlinige Bewegung an den zumindest einen Energieversorgungsanschluss und die Datenschnittstelle anschließbar ist, wobei bevorzugt die Positionierungsvorrichtung dazu vorgesehen ist, eine solche lineare oder geradlinige Bewegung der an die Dockingstation anzuschließenden Roboteranlage beim Anschließen an die Dockingstation zu erzwingen.
Hiermit wird sichergestellt, dass die Roboteranlage auf einfache Weise an die Dockingstation angeschlossen und auch wieder sicher von ihr getrennt werden kann.
Es kann auch vorgesehen sein, dass der zumindest eine Energieversorgungsanschluss und die Datenschnittstelle, und vorzugsweise auch die Positionskennungseinrichtung, Steckbindungen sind und bevorzugt zumindest eine davon als Schnellkupplung ausgeführt ist.
Hierdurch wird eine schnelle und einfache Verbindung und Trennung der Roboteranlage mit der Dockingstation ermöglicht.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Dockingstation ein drahtloses Datenübertragungsmittel aufweist, insbesondere eine WLAN, ein Bluetooth oder eine Near-Field-Communication (NFC) aufweist, wobei bevorzugt die Dockingstation über das drahtlose Datenübertragungsmittel programmierbar ist, besonders bevorzugt ein Prozessor der Dockingstation mit einem elektronischen Speicher der Dockingstation über das drahtlose Datenübertragungsmittel programmierbar ist.
Hiermit kann die Dockingstation auf einfache Weise zentral zur Programmierung der Roboteranlage vorbereitet werden. Zudem ist ein zentrales Management mehrerer Dockingstationen möglich.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Positionskennungseinrichtung ein mehrpoliger Stecker oder ein RFID ist.
Hierdurch wird eine besonders einfache und kostengünstige Positionserkennung ermöglicht.
Auch kann vorgesehen sein, dass die Positionierungsvorrichtung zumindest einen Ausrichtungszapfen zum Einschieben in jeweils eine Buchse und/oder zumindest eine Buchse zur Aufnahme jeweils eines Ausrichtungszapfens aufweist oder zumindest ein Ausrichtungszapfen zum Einschieben in jeweils eine Buchse und/oder zumindest eine Buchse zur Aufnahme jeweils eines Ausrichtungszapfens ist.
Mit einem Ausrichtungszapfen und/oder einer Buchse kann eine besonders kostengünstige und zuverlässige Führung der Roboteranlage beim Verbinden mit der Dockingstation erreicht werden.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Energieversorgungsanschluss ein Stecker zur Spannungsversorgung und/oder ein Druckluftanschluss ist.
Mit diesen Energiequellen lässt sich die Roboteranlage beziehungsweise lassen sich die Motoren der Roboteranlage auf einfache Weise antreiben.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Dockingstation eine Kupplung aufweist, insbesondere eine magnetische Kupplung aufweist, die eine anziehende Kraft auf eine an die Dockingstation angeschlossenen Roboteranlage ausübt, die zum Lösen der Verbindung von der an die Dockingstation angeschlossenen Roboteranlage überwunden werden muss, wobei bevorzugt die anziehende Kraft zumindest 10 N beträgt, besonders bevorzugt zwischen 50 N und 5000 N beträgt, ganz besonders bevorzugt zwischen 100 N und 1500 N beträgt.
Hiermit wird sichergestellt, dass sich die Roboteranlage nicht aus Versehen von der Dockingstation löst. Durch die hohe aufzubringende Kraft wird sichergestellt, dass sich die Roboteranlage nicht aufgrund von Bewegungen der Roboteranlage lösen kann.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben werden auch gelöst durch eine frei positionierbare oder frei bewegliche Roboteranlage mit einer Schnittstelle zum Verbinden mit zumindest einer ortsfesten Dockingstation, die Roboteranlage aufweisend ein bewegliches Werkzeug und/oder ein beweglicher Werkstückhalter zum Durchführen einer Arbeit, insbesondere aufweisend zumindest einen Roboterarm mit dem Werkzeug oder dem Werkstückhalter, ein Fahrwerk zum Positionieren und Bewegen der Roboteranlage und die Schnittstelle, die Schnittstelle der Roboteranlage aufweisend zumindest einen Energieversorgungsgegenanschluss zur Verbindung mit zumindest einem Energieversorgungsanschluss einer anzuschließenden Dockingstation, über den die Roboteranlage mit Energie zum Antreiben von Bewegungen der Roboteranlage versorgbar ist, eine Datengegenschnittstelle, die zum Herstellen einer Datenverbindung mit einer Datenschnittstelle der Dockingstation geeignet und vorgesehen ist, ein Verbindungsstück, das zur Verbindung mit einer Positionierungsvorrichtung der Dockingstation geeignet ist, wobei mit Hilfe des Verbindungsstücks eine Ausrichtung einer Bewegung der Roboteranlage während der Verbindung mit der Dockingstation erfolgt, und eine Positionsermittlungseinrichtung, mit der über eine Positionskennungseinrichtung der Dockingstation identifizierbar ist, an welche Dockingstation die Roboteranlage angeschlossen ist.
Das Verbindungsstück kann beispielsweise ein Ausrichtungszapfen und/oder eine Buchse oder mehrere Ausrichtungszapfen und/oder Buchsen sein. Eine Roboteranlage mit einem solchen Verbindungsstück kann mit einer zapfenförmigen (beziehungsweise stabförmigen) und/oder buchsenartigen Positionierungsvorrichtung einer Dockingstation beim Anschließen der Roboteranlage an die Dockingstation geführt werden, insbesondere linear geführt werden. Auf diese Weise lässt sich eine gut gängige Verbindung zwischen der Roboteranlage und der Dockingstation realisieren.
Der Energieversorgungsgegenanschluss kann ein Stecker, beispielsweise ein Drehstromstecker, und/oder ein Druckluftanschluss sein.
Die Roboteranlage kann einen elektronischen Speicher in dem Daten speicherbar sind und/oder eine mit Daten speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) aufweisen, wobei die Daten über die Datengegenschnittstelle von einer Dockingstation in die Roboteranlage beziehungsweise in den Speicher und/oder die SPS geladen werden.
Bei erfindungsgemäßen Roboteranlagen kann vorgesehen sein, dass der Energieversorgungsgegenanschluss und die Datengegenschnittstelle und vorzugsweise auch das Verbindungsstück, parallel zueinander ausgerichtet sind, so dass Roboteranlage durch eine lineare oder geradlinige Bewegung mit dem Energieversorgungsgegenanschluss und mit der Datengegenschnittstelle an die Dockingstation anschließbar ist, wobei bevorzugt das Verbindungsstück dazu vorgesehen ist, eine solche lineare oder geradlinige Bewegung beim Anschließen an die Dockingstation zu erzwingen.
Hiermit wird sichergestellt, dass die Roboteranlage auf einfache Weise an die Dockingstation angeschlossen und auch wieder getrennt werden kann.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Roboteranlage eine Gegenkupplung aufweist, insbesondere eine magnetische Gegenkupplung aufweist, über die eine anziehende Kraft auf Roboteranlage ausübbar ist, die zum Lösen einer Verbindung von einer an die Roboteranlage angeschlossenen Kupplung, insbesondere von einer an die Roboteranlage angeschlossenen magnetischen Kupplung, überwunden werden muss, wobei bevorzugt die anziehende Kraft zumindest 10 N beträgt, besonders bevorzugt zwischen 50 N und 5000 N beträgt, ganz besonders bevorzugt zwischen 100 N und 1500 N beträgt.
Hiermit wird sichergestellt, dass sich die Roboteranlage nicht aus Versehen von der Dockingstation löst. Durch die hohe aufzubringende Kraft wird sichergestellt, dass sich die Roboteranlage nicht aufgrund von Bewegungen der Roboteranlage lösen kann.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Roboteranlage eine programmierbare elektronische Steuerung aufweist, die über die Datengegenschnittstelle programmierbar ist, wobei bevorzugt die programmierbare elektronische Steuerung der Roboteranlage bei einer Verbindung der Datengegenschnittstelle mit einer Datenschnittstelle einer Dockingstation automatisch neu programmierbar ist.
Vorzugsweise ist die programmierbare elektronische Steuerung eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS).
Hierdurch kann die Roboteranlage auf einfache Weise von der Dockingstation passend zu den Anforderungen am Ort beziehungsweise der Position der Dockingstation umprogrammiert werden.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Roboteranlage ein Notaus aufweist, insbesondere ein zweikanaliges Notaus aufweist, wobei das Notaus die Roboteranlage, das bewegliche Werkzeug und/oder den beweglichen Werkstückhalter oder alle motorgetriebenen Teile der Roboteranlage bis auf das Fahrwerk bei einer Trennung des Energieversorgungsgegenanschlusses und/oder der Datengegenschnittstelle stilllegt, wobei bevorzugt die Roboteranlage zusätzlich einen manuell bedienbaren Notausschalter aufweist.
Hierdurch wird die Sicherheit der Roboteranlage erhöht, da sich bei einem Lösen der Roboteranlage von der Dockingstation die Roboteranlage in einem anderen Gefahrenbereich bewegen könnte.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben werden auch gelöst durch eine Fabrikationseinheit aufweisend wenigstens eine oben genannte frei positionierbare oder frei bewegliche Roboteranlage und aufweisend zumindest eine oben genannte Dockingstation, wobei der Energieversorgungsanschluss der zumindest einen Dockingstation mit dem Energieversorgungsgegenanschluss der wenigstens einen Roboteranlage und die Datenschnittstelle der zumindest einen Dockingstationen mit der Datengegenschnittstelle der wenigstens einen Roboteranlage unter Führung des Verbindungsstücks der Roboteranlage und der Positionierungsvorrichtungen der zumindest einen Dockingstation aneinander anschließbar sind.
Die Kombination der wenigstens einen Roboteranlage zusammen mit zumindest einer Dockingstation als Fabrikationseinheit ermöglicht es eine Roboteranlage für unterschiedliche Aufgaben an einer Position der Dockingstation oder an unterschiedlichen Standorten oder Positionen der zumindest zwei Dockingstationen anzuwenden.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Dockingstation zumindest zwei Dockingstationen sind, wobei die zumindest zwei Dockingstationen an unterschiedlichen Positionen der Fabrikationseinheit angeordnet sind.
Hierdurch kann die wenigstens eine Roboteranlage auf unterschiedliche Weise betrieben werden und zu unterschiedlichen Zwecken eingesetzt werden, je nachdem, an welcher der Dockingstationen sie gerade angeschlossen ist.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Positionen der zumindest einen Dockingstation oder die Positionen der zumindest zwei Dockingstationen von der wenigstens einen Roboteranlage mit der Positionsermittlungseinrichtung identifizierbar ist oder sind, wobei vorzugsweise die Position identifizierbar ist oder die Positionen identifizierbar sind, wenn oder indem die wenigstens eine Roboteranlage über die Schnittstelle an die jeweilige Dockingstation angeschlossen ist, und zwar mit Hilfe einer Verbindung der Positionsermittlungseinrichtung und der Positionskennungseinrichtung der angeschlossenen oder anschließbaren Dockingstation.
Hierdurch wird eine automatische Erkennung der verbundenen Dockingstation ermöglicht.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben werden ferner gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Fabrikationseinheit, insbesondere einer oben genannten Fabrikationseinheit, mit den Schritten

A) Herstellen einer physischen Verbindung zwischen einer Roboteranlage und einer Dockingstation, wobei die physische Verbindung eine Energieversorgung der Roboteranlage von der Dockingstation und eine Datenübertragung zwischen der angeschlossenen Dockingstation und der Roboteranlage oder von der angeschlossenen Dockingstation an die Roboteranlage bereitstellt, wobei die Bewegung der Roboteranlage beim Anschließen an die Dockingstation einer Positionierungsvorrichtung der Dockingstation geführt wird;
B) Programmieren einer Steuerung der Roboteranlage mit Daten, die von der Dockingstation an die Roboteranlage durch Datenübertragung übertragen wird; und C) nachfolgender Betrieb der an die Dockingstation angeschlossenen Roboteranlage entsprechend der Programmierung der Steuerung der Roboteranlage, wobei die Energieversorgung von der Dockingstation zum Antreiben von Bewegungen der Roboteranlage genutzt wird.

Das Verfahren weist den Vorteil auf, dass eine Roboteranlage auf einfache Weise variabel an verschiedenen Standorten unterschiedlicher Dockingstationen betrieben werden kann.
Erfindungsgemäße Verfahren können auch gekennzeichnet sein durch ein Erkennen der Position der Dockingstation durch die Roboteranlage mit Hilfe einer Positionsermittlungseinrichtung der Roboteranlage, wobei die Positionsermittlungseinrichtung hierzu eine Positionskennungseinrichtung der angeschlossenen Dockingstation ausliest und wobei bevorzugt die Programmierung der Steuerung und/oder der Betrieb der Roboteranlage in Abhängigkeit von der erkannten Position erfolgt.
Hierdurch kann die Roboteranlage an die Position der Dockingstation angepasste Arbeitsabläufe durchführen.
Es kann auch vorgesehen sein, dass in Schritt A) eine Kopplung zwischen der Roboteranlage und der Dockingstation erfolgt, insbesondere eine magnetische Kopplung, wobei die Kopplung die eine Kraft von mindestens 10 N erfordert, um die Kopplung zu lösen, bevorzugt von mindestens 50 N erfordert, um die Kopplung zu lösen, besonders bevorzugt von mindestens 100 N erfordert, um die Kopplung zu lösen.
Hiermit wird sichergestellt, dass sich die Roboteranlage nicht aus Versehen von der Dockingstation löst. Durch die hohe aufzubringende Kraft wird sichergestellt, dass sich die Roboteranlage nicht aufgrund von Bewegungen der Roboteranlage von einer verbundenen Dockingstation lösen kann. Die Kopplung kann gesteuert gelöst werden, wenn die magnetische Kupplung mit einem ein- und ausschaltbaren Elektromagneten aufgebaut ist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass bei einem Lösen des Anschlusses ein Notstop aller Motoren der Roboteranlage erfolgt, gegebenenfalls bis auf zumindest einen Motor zum Antreiben eines Fahrgestells der Roboteranlage.
Hierdurch wird die Sicherheit der Roboteranlage erhöht, da sich bei einem Lösen der Roboteranlage von der Dockingstation die Roboteranlage in einem anderen Gefahrenbereich bewegen könnte.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass nach Schritt C) ein Schritt D) durchgeführt wird: D) Trennen der physischen Verbindung zwischen der Dockingstation und der Roboteranlage, Bewegen der Roboteranlage zu einer anderen Dockingstation und Herstellen einer physischen Verbindung zwischen der Roboteranlage und der anderen Dockingstation, wobei vorzugsweise die Schritte A) bis C) bei der anderen Dockingstation durchgeführt werden.
Hierdurch kann eine Roboteranlage an den unterschiedlichen Standorten der Dockingstation und der anderen Dockingstation genutzt werden.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass es mit Hilfe von Dockingstationen zum Anschließen von Roboteranlagen gelingt, die Anzahl notwendiger Roboteranlagen zu reduzieren und Stillstandzeiten zu vermeiden. Anhand der Position der Dockingstation kann die Roboteranlage bereits grundlegende Informationen zum Einsatzgebiet erkennen. Durch eine von der Dockingstation durchgeführte Programmierung der Roboteranlage kann eine von der angeschlossenen Dockingstation abhängige Arbeitsweise der Roboteranlage erreicht werden. Auf diese Weise kann eine einzige Roboteranlage zum Durchführen unterschiedlicher Arbeitsabläufe an verschiedenen Orten beziehungsweise Positionen einer Fabrikationseinheit genutzt werden. Selbst wenn die Roboteranlage hierfür aufwendiger ausgeführt werden muss, ergibt sich dennoch eine Ersparnis dadurch, dass eine aufwendigere Roboteranlage kostengünstiger ist als beispielsweise zwei oder drei einfachere Roboteranlagen. Durch die einfache Möglichkeit zur Verbindung der Roboteranlage mit den Dockingstationen kann ein schneller Positionswechsel der Roboteranlage zum neuen Einsatzort erreicht werden. Auch kann beim Ausfall einer von mehreren Roboteranlagen eine andere Roboteranlage die Aufgaben der ausgefallenen Roboteranlage übernehmen. Die vorliegende Erfindung zeichnet sich so durch die hohe Variabilität und die schnelle Anpassbarkeit beim Einsatz von Roboteranlagen an die Gegebenheiten der Fabrikationseinheit und an spontane Anforderungen aus.
Im Folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von acht schematisch dargestellten Figuren erläutert, ohne jedoch dabei die Erfindung zu beschränken. Dabei zeigt:

1: eine schematische perspektivische Ansicht einer ersten erfindungsgemäßen Dockingstation sowie getrennt davon eines Fahrwerks und einer Schnittstelle einer Roboteranlage zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
2: eine schematische perspektivische Ansicht des Aufbaus nach 1 aus einer anderen Perspektive, wobei die Schnittstelle an die Dockingstation angeschlossen ist;
3: eine schematische perspektivische Ansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Dockingstation und einer nicht damit verbundenen ersten erfindungsgemäßen Roboteranlage zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
4: eine schematische perspektivische Ansicht des Aufbaus nach 3 aus einer anderen Perspektive;
5: eine schematische Seitenansicht der Dockingstation nach den 3 und 4;
6: eine schematische Seitenansicht auf die Schnittstelle und das Fahrgestell der Roboteranlage nach den 3 und 4;
7: eine schematische Seitenansicht auf das Fahrgestell der Roboteranlage nach den 3, 4 und 6 um 90° gedreht im Vergleich zu 6; und
8: eine schematische seitliche Querschnittansicht einer dritten erfindungsgemäßen Dockingstation und einer nicht damit verbundenen zweiten erfindungsgemäßen Roboteranlage zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die 1 und 2 zeigen zwei schematische perspektivische Ansichten einer ersten erfindungsgemäßen Dockingstation 1 sowie getrennt davon eines Fahrwerks 4 und einer Schnittstelle 3 einer Roboteranlage (nicht gezeigt), wobei eine beispielhafte Roboteranlage in ihrer Gesamtheit in den 3 und 4 dargestellt ist, während in den 1 und 2 nur die Schnittstelle 3 und das Fahrwerk 4 einer Roboteranlage gezeigt ist. Die 1 und 2 zeigen den Aufbau aus unterschiedlichen Perspektiven sowie im getrennten Zustand (1) und im miteinander verbundenen Zustand (2).
Die Dockingstation 1 kann eine Befestigungseinrichtung 5 in Form eine Platte mit vier Schrauben 6 oder Bolzen 6 aufweisen. Die Dockingstation 1 kann mit der Befestigungseinrichtung 5 an einem ebenen Boden (nicht gezeigt) aufgestellt und dort fixiert werden, beispielsweise auf einem ebenen Boden eines Fabrikgeländes.
Die Dockingstation 1 kann ferner auf einer Anschlussseite einen Energieversorgungsanschluss 7 in Form eines Druckluftanschlusses, eine Datenschnittstelle 8, eine Positionierungsvorrichtung 9 in Form einer Buchse, einen Anschluss für eine Positionskennungseinrichtung 10 und einen weiteren Energieversorgungsanschluss 11 in Form eines elektrischen Spannungsversorgungsanschlusses aufweisen, die alle parallel zueinander angeordnet sind und von der gleichen Anschlussseite der Dockingstation 1 aus zugänglich sind. Hierdurch kann die Schnittstelle 3 durch eine lineare Bewegung in Richtung der Dockingstation 1 mit dem Energieversorgungsanschluss 7, dem Energieversorgungsanschluss 11, der Datenschnittstelle 8, der Positionierungsvorrichtung 9 und dem Anschluss für die Positionskennungseinrichtung 10 der Dockingstation 1 verbunden werden. Der Energieversorgungsanschluss 7 in Form des Druckluftanschlusses und der Energieversorgungsanschluss 11 in Form eines elektrischen Spannungsversorgungsanschlusses können auch einzeln vorliegen, das heißt nur der Druckluftanschluss oder nur der elektrische Spannungsversorgungsanschluss, je nach dem Bedürfnis der angeschlossenen Roboteranlage. Der Energieversorgungsanschluss 7, der Energieversorgungsanschluss 11, die Datenschnittstelle 8 und der Anschluss für die Positionskennungseinrichtung 10 der Dockingstation 1 sind in 1 aufgrund der perspektive nicht gut erkennbar, können aber beispielsweise und bevorzugt analog 5 in der Dockingstation 1 angeordnet sein.
Die Dockingstation 1 kann bis auf die offene Anschlussseite mit dem Energieversorgungsanschluss 7, dem Energieversorgungsanschluss 11, der Datenschnittstelle 8, der Positionierungsvorrichtung 9 und dem Anschluss für die Positionskennungseinrichtung 10 durch ein Gehäuse 12 verschlossen sein. Im Inneren des Gehäuses 12 kann ein Sender und ein Empfänger (nicht zu sehen) der Dockingstation 1 für eine drahtlose Datenübermittlung angeordnet sein, wie beispielsweise WLAN oder Bluetooth. Des Weiteren kann im Inneren des Gehäuses 12 eine Netzwerkzuleitung (nicht zu sehen) der Dockingstation 1 angeordnet sein, die mit den Datenschnittstelle 8 verbunden ist. Die Netzwerkzuleitung kann zudem mit dem Anschluss für die Positionskennungseinrichtung 10 verbunden sein.
Auf beiden Seiten der Schnittstelle 3 können an dem Fahrwerk 4 Verbindungsstücke 14 in Form von Ausrichtungszapfen befestigt sein. Die Verbindungsstücke 14 lassen sich in die Buchsen der Positionierungsvorrichtung 9 einführen. Dadurch kann die Verbindung der Schnittstelle 3 mit der Dockingstation 1 stabil geführt werden.
Die Schnittstelle 3 kann einen Energieversorgungsgegenanschluss 17 in Form eines Druckluftgegenanschlusses, eine Datengegenschnittstelle 18, einen Anschluss für eine Positionsermittlungseinrichtung 20 und einen Energieversorgungsgegenanschluss 21 in Form eines elektrischen Spannungsversorgungsgegenanschlusses aufweisen, wobei bei durch die Verbindungsstücke 14 und die Positionierungsvorrichtung 9 vorgegebener Ausrichtung der Schnittstelle 3 zu der Dockingstation 1 der Energieversorgungsgegenanschluss 17 mit dem Energieversorgungsanschluss 7 fluchtet, der Energieversorgungsgegenanschluss 21 mit dem Energieversorgungsanschluss 11 fluchtet, die Datengegenschnittstelle 18 mit der Datenschnittstelle 8 fluchtet und der Anschluss für die Positionsermittlungseinrichtung 20 mit dem Anschluss für die Positionskennungseinrichtung 10 fluchtet, so dass diese einfach ineinander gesteckt werden können, um funktionsfähige Verbindungen bereitzustellen. Der Energieversorgungsgegenanschluss 17, der Energieversorgungsgegenanschluss 21, die Datengegenschnittstelle 18 und der Anschluss für die Positionsermittlungseinrichtung 20 der Schnittstelle 3 sind in 2 nicht gut erkennbar, sie können aber analog 6 an der Schnittstelle 3 angeordnet sein.
Die Buchsen der Positionierungsvorrichtung 9 können trichterförmig sein, um ein einfaches Verbinden der Verbindungstücke 14 mit der der Positionierungsvorrichtung 9 und eine Selbstzentrierung beim Verbinden zu ermöglichen. Zu dem gleichen Zweck können die Verbindungsstücke 14 an ihren distalen Enden verjüngt, beispielsweise abgerundet sein. Die Positionierungsvorrichtung 9 wirkt dann als Zentrierung zur Verbindung mit der Schnittstelle 3. In einer größeren Tiefe der Positionierungsvorrichtung 9 ist diese vorzugsweise passgenau zu den Verbindungsstücken 14 geformt, damit bei der Verbindung des Energieversorgungsanschlusses 7, der Datenschnittstelle 8 und des Anschlusses für die Positionskennungseinrichtung 10 der Dockingstation 1 mit dem Energieversorgungsgegenanschluss 17, der Datengegenschnittstelle 18, und dem Anschluss für die Positionsermittlungseinrichtung 20 der Schnittstelle 3 die jeweiligen Stecker genau zueinander fluchten und einfach ineinander geschoben werden können.
In der Dockingstation 1 kann ein Prozessor mit einem elektronischen Speicher (nicht gezeigt) angeordnet sein oder ein solcher Prozessor kann mit der Dockingstation 1 beispielsweise über WLAN oder Bluetooth verbunden sein, wobei die Roboteranlage mit dem Prozessor durch Abrufen von Daten aus dem elektronischen Speicher über die Datenschnittstelle 8 programmiert werden kann. Die Programmierung kann automatisch beim oder nach dem Herstellen einer physischen Verbindung zwischen der Roboteranlage und der Dockingstation 1 erfolgen oder durch einen separaten Befehl, der beispielsweise auch über die drahtlose Datenübermittlung an die Dockingstation 1 gegeben werden kann.
Das Fahrwerk 4 kann einen Rahmen 22 als Stützkonstruktion und vier Räder 24 aufweisen. Die Räder 24 können senkrecht zu ihrer Rollachse frei drehbar gelagert sein. Das Fahrwerk 4 kann so auf einem ebenen Boden bewegt und verschoben werden.
Die Datengegenschnittstelle 18 kann auf der gegenüberliegenden Seite in einen Datenbus 26 münden, an den ein Roboter der Roboteranlage angeschlossen werden kann.
Die Dockingstation 1 weist zwischen den Positionierungsvorrichtungen 9 eine Aufnahme 28 in Form einer Vertiefung auf, an dessen innenliegender Rückwand der Energieversorgungsanschluss 7, die Datenschnittstelle 8, die Positionierungsvorrichtung 9, der Anschluss für die Positionskennungseinrichtung 10 und eine magnetische oder magnetisierbare Kupplung 30 angeordnet sind. Die vorspringende Schnittstelle 3 kann in die Aufnahme 28 eingeschoben werden. Wenn die Schnittstelle 3 mit der Dockingstation 1 verbunden ist, kann die Schnittstelle 3 vollständig oder fast vollständig in der Aufnahme 28 angeordnet sein (siehe 2).
Zur Befestigung der Roboteranlage beziehungsweise der Schnittstelle 3 und des Fahrwerks 4 an der Dockingstation 1 kann an der Dockingstation 1 die magnetische oder magnetisierbare Kupplung 30 angeordnet sein, die mit einer magnetischen oder magnetisierbare Gegenkupplung 32 an der Schnittstelle 3 verbindbar ist. Durch eine magnetische Verbindung der Kupplung 30 mit der Gegenkupplung 32 kann verhindert werden, dass sich die Roboteranlage im Betrieb ungewollt von der Dockingstation 1 löst. Hierzu kann vorzugsweise eine Kraft von mindestens 100 N beziehungsweise 10 kg vorgesehen sein, die notwendig ist, um die Kupplungen 30 von den Gegenkupplungen 32 zu lösen. Alternativ kann ein Kupplungsmechanismus für den gleichen Zweck auch mechanisch statt magnetisch aufgebaut werden.
Auf einer Seite der Dockingstation 1 kann eine Steckdose 34 für die Spannungsversorgung der Dockingstation 1 und ein Druckluftanschluss 36 zum Bereitstellen und die Weiterleitung von Druckluft zum Antreiben der Roboteranlage vorgesehen sein. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass eine Datenbuchse 38 für einen Dateninput in die Dockingstation 1 und eine Datenbuchse 40 für einen Datenoutput aus der Dockingstation 1 an der Dockingstation 1 angeordnet sind. Es kann vorgesehen sein, dass die Datenbuchsen 38, 40 mit dem Prozessor und dem Speicher der Dockingstation 1 zur Datenübertragung verbunden sind.
Die 3 bis 7 zeigen schematische perspektivische Ansichten und Seitenansichten einer zweiten erfindungsgemäßen Dockingstation 51 sowie getrennt davon eine Roboteranlage 52 mit einer Schnittstelle 53 und einem Fahrwerk 54 der Roboteranlage 52, wobei die 5 nur die Dockingstation 51 und die 6 und 7 nur das Fahrwerk 54 mit der Schnittstelle 53 zeigen.
Die Dockingstation 51 kann eine Befestigungseinrichtung 55 in Form eine Platte mit vier Schrauben 56 oder Bolzen 56 aufweisen. Die Befestigungseinrichtung 55 kann mit elastischen Verbindungen 63 beispielsweise aus Gummi oder einem anderen Kunststoff mit der restlichen Dockingstation 51 verbunden sein. Die Dockingstation 51 kann mit der Befestigungseinrichtung 55 an einem ebenen Boden (nicht gezeigt) aufgestellt und dort fixiert werden, beispielsweise auf einem ebenen Boden eines Fabrikgeländes.
Die Dockingstation 51 kann ferner auf einer Anschlussseite einen Energieversorgungsanschluss 57 in Form eines Druckluftanschlusses, eine Datenschnittstelle 58, eine Positionierungsvorrichtung 59 in Form einer Buchse, einen Anschluss für eine Positionskennungseinrichtung 60 und einen weiteren Energieversorgungsanschluss 61 in Form eines elektrischen Spannungsversorgungsanschlusses aufweisen, die alle parallel zueinander angeordnet sind und von der gleichen Anschlussseite der Dockingstation 51 aus zugänglich sind. Hierdurch kann die Schnittstelle 53 durch eine lineare Bewegung in Richtung der Dockingstation 51 mit dem Energieversorgungsanschluss 57, dem Energieversorgungsanschluss 61, der Datenschnittstelle 58, der Positionierungsvorrichtung 59 und dem Anschluss für die Positionskennungseinrichtung 60 der Dockingstation 51 verbunden werden. Der Energieversorgungsanschluss 57 in Form des Druckluftanschlusses und der Energieversorgungsanschluss 61 in Form eines elektrischen Spannungsversorgungsanschlusses können auch einzeln vorliegen, das heißt nur der Druckluftanschluss oder nur der elektrische Spannungsversorgungsanschluss, je nach dem Bedürfnis der angeschlossenen Roboteranlage 52. Der Energieversorgungsanschluss 57, der Energieversorgungsanschluss 61, die Datenschnittstelle 58 und der Anschluss für die Positionskennungseinrichtung 60 der Dockingstation 51 sind in 5 im Detail gezeigt.
Die Dockingstation 51 kann bis auf die offene Anschlussseite mit dem Energieversorgungsanschluss 57, dem Energieversorgungsanschluss 61, der Datenschnittstelle 58, der Positionierungsvorrichtung 59 und dem Anschluss für die Positionskennungseinrichtung 60 durch ein Gehäuse 62 verschlossen sein. Im Inneren des Gehäuses 62 kann ein Sender und ein Empfänger (nicht zu sehen) der Dockingstation 51 für eine drahtlose Datenübermittlung angeordnet sein, wie beispielsweise WLAN oder Bluetooth. Des Weiteren kann im Inneren des Gehäuses 62 eine Netzwerkzuleitung (nicht zu sehen) der Dockingstation 51 angeordnet sein, die mit den Datenschnittstelle 58 verbunden ist. Die Netzwerkzuleitung kann zudem mit dem Anschluss für die Positionskennungseinrichtung 60 verbunden sein.
Auf beiden Seiten der Schnittstelle 53 können an dem Fahrwerk 54 Verbindungsstücke 64 in Form von Ausrichtungszapfen befestigt sein. Die Verbindungsstücke 64 lassen sich in die Buchsen der Positionierungsvorrichtung 59 einführen. Dadurch kann die Verbindung der Schnittstelle 53 mit der Dockingstation 51 stabil geführt werden.
Die Schnittstelle 53 kann einen Energieversorgungsgegenanschluss 67 in Form eines Druckluftgegenanschlusses, eine Datengegenschnittstelle 68, einen Anschluss für eine Positionsermittlungseinrichtung 70 und einen Energieversorgungsgegenanschluss 71 in Form eines elektrischen Spannungsversorgungsgegenanschlusses aufweisen, wobei bei durch die Verbindungsstücke 64 und die Positionierungsvorrichtung 59 vorgegebener Ausrichtung der Schnittstelle 53 zu der Dockingstation 51 der Energieversorgungsgegenanschluss 67 mit dem Energieversorgungsanschluss 57 fluchtet, der Energieversorgungsgegenanschluss 71 mit dem Energieversorgungsanschluss 61 fluchtet, die Datengegenschnittstelle 68 mit der Datenschnittstelle 58 fluchtet und der Anschluss für die Positionsermittlungseinrichtung 70 mit dem Anschluss für die Positionskennungseinrichtung 60 fluchtet, so dass diese einfach ineinander gesteckt werden können, um funktionsfähige Verbindungen bereitzustellen. Der Energieversorgungsgegenanschluss 67, der Energieversorgungsgegenanschluss 71, die Datengegenschnittstelle 68 und der Anschluss für die Positionsermittlungseinrichtung 70 der Schnittstelle 53 sind in 6 im Detail dargestellt.
Die Buchsen der Positionierungsvorrichtung 59 können trichterförmig sein, um ein einfaches Verbinden der Verbindungstücke 64 mit der der Positionierungsvorrichtung 59 und eine Selbstzentrierung beim Verbinden zu ermöglichen. Zu dem gleichen Zweck können die Verbindungsstücke 64 an ihren distalen Enden verjüngt, beispielsweise abgerundet sein. Die Positionierungsvorrichtung 59 wirkt dann als Zentrierung zur Verbindung mit der Schnittstelle 53. In einer größeren Tiefe der Positionierungsvorrichtung 59 ist diese vorzugsweise passgenau zu den Verbindungsstücken 64 geformt, damit bei der Verbindung des Energieversorgungsanschlusses 57, der Datenschnittstelle 58 und des Anschlusses für die Positionskennungseinrichtung 60 der Dockingstation 51 mit dem Energieversorgungsgegenanschluss 67, der Datengegenschnittstelle 68, und dem Anschluss für die Positionsermittlungseinrichtung 70 der Schnittstelle 53 die jeweiligen Stecker genau zueinander fluchten und einfach ineinander geschoben werden können.
In der Dockingstation 51 kann ein Prozessor mit einem elektronischen Speicher (nicht gezeigt) angeordnet sein oder ein solcher Prozessor kann mit der Dockingstation 51 beispielsweise über WLAN oder Bluetooth verbunden sein, wobei die Roboteranlage 52 mit dem Prozessor durch Abrufen von Daten aus dem elektronischen Speicher über die Datenschnittstelle 58 programmiert werden kann. Die Programmierung kann automatisch beim oder nach dem Herstellen einer physischen Verbindung zwischen der Roboteranlage 52 und der Dockingstation 51 erfolgen oder durch einen separaten Befehl, der beispielsweise auch über die drahtlose Datenübermittlung an die Dockingstation 51 gegeben werden kann.
Das Fahrwerk 54 kann einen Rahmen 72 als Stützkonstruktion und vier Räder 74 aufweisen. Die Räder 74 können senkrecht zu ihrer Rollachse frei drehbar gelagert sein. Das Fahrwerk 54 kann so auf einem ebenen Boden bewegt und verschoben werden.
Die Dockingstation 51 weist zwischen den Positionierungsvorrichtungen 59 eine Aufnahme 78 in Form einer Vertiefung auf, an dessen innenliegender Rückwand der Energieversorgungsanschluss 57, die Datenschnittstelle 58, die Positionierungsvorrichtung 59, der Anschluss für die Positionskennungseinrichtung 60 und eine magnetische oder magnetisierbare Kupplung 80 angeordnet sind. Die vorspringende Schnittstelle 53 kann in die Aufnahme 78 eingeschoben werden. Wenn die Schnittstelle 53 mit der Dockingstation 51 verbunden ist, kann die Schnittstelle 53 vollständig oder fast vollständig in der Aufnahme 78 angeordnet sein (nicht gezeigt aber analog 2).
Zur Befestigung der Roboteranlage 52 beziehungsweise der Schnittstelle 53 und des Fahrwerks 54 an der Dockingstation 51 kann an der Dockingstation 51 die magnetische oder magnetisierbare Kupplung 80 angeordnet sein, die mit einer magnetischen oder magnetisierbare Gegenkupplung 82 an der Schnittstelle 53 verbindbar ist. Durch eine magnetische Verbindung der Kupplung 80 mit der Gegenkupplung 82 kann verhindert werden, dass sich die Roboteranlage 52 im Betrieb ungewollt von der Dockingstation 51 löst. Hierzu kann vorzugsweise eine Kraft von mindestens 100 N beziehungsweise 10 kg vorgesehen sein, die notwendig ist, um die Kupplungen 80 von den Gegenkupplungen 82 zu lösen. Alternativ kann ein Kupplungsmechanismus für den gleichen Zweck auch mechanisch statt magnetisch aufgebaut werden.
Auf einer Seite der Dockingstation 51 kann eine Steckdose 84 (hier beispielshaft ein Drehstrom- oder Starkstromanschluss) für die Spannungsversorgung der Dockingstation 51 und ein Druckluftanschluss 86 zum Bereitstellen und die Weiterleitung von Druckluft zum Antreiben der Roboteranlage 52 vorgesehen sein. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass eine Datenbuchse 88 für einen Dateninput in die Dockingstation 51 und eine Datenbuchse 90 für einen Datenoutput aus der Dockingstation 51 an der Dockingstation 51 angeordnet sind. Es kann vorgesehen sein, dass die Datenbuchsen 88, 90 mit dem Prozessor und dem Speicher der Dockingstation 51 zur Datenübertragung verbunden sind.
Die Roboteranlage 52 kann neben der Schnittstelle 53 und dem Fahrwerk 54 noch einen Roboter und Zubehör für den Roboter aufweisen, wobei der Roboter als Aufbau auf dem Fahrgestell 54 beziehungsweise auf einem Schrank 97 auf dem Fahrgestell 54 befestigt ist. In dem Schrank 97 können weitere Zubehörteile, Werkzeuge und eine Steuerung des Roboteraufbaus angeordnet sein. Die Roboteranlage 52 kann einen Roboterarm 91 aufweisen, an dem ein Werkstück- oder Werkzeughalter 92 zum Greifen und Handeln eines Werkzeugs oder eines zu bearbeitenden Werkstücks oder eines Arbeitsmaterials 98 angeordnet ist, so dass das Werkzeug, das Werkstück oder das Arbeitsmittel 98 im Werkzeug- /Werkstückhalter 92 möglichst frei im Raum beweglich ist.
Ein Motor 93 kann vorgesehen sein, um ein Werkzeug anzutreiben. Die Roboteranlage 52 kann auch einen zusätzlichen Werkstückhalter 94 aufweisen, in dem ein Werkstück mit dem Roboterarm 91 eingesetzt werden kann. Die Roboteranlage 52 kann einen Pfosten mit einem Notaus-Knopf 95 und einem Hauptschalter 96 aufweisen. Zusätzlich können an dem Pfosten Leuchten angeordnet sein, an denen der Betriebszustand der Roboteranlage 52 ablesbar sein kann.
Das Arbeitsmaterial 98 können beispielsweise Lote oder Bohrer sein, die auf plattenförmigen Arbeitsmaterialhalterungen für den Werkzeug- /Werkstückhalter 92 am Roboterarm 91 zugänglich sein können. In der Reichweite des Werkzeug-/Werkstückhalters 92 am Roboterarm 91 können auch noch weitere Werkzeuge 99, wie beispielsweise ein Bandschleifer angeordnet sein.
Im Folgenden wird ein beispielhaftes Verfahren anhand des Ausführungsbeispiels nach den 3 bis 7 beschrieben, wobei das Verfahren ohne weiteres auf die anderen Ausführungsbeispiele übertragbar ist.
Eine Mehrzahl der Dockingstationen 51 sind an unterschiedlichen Stellen einer Fabrik auf einem Boden mit ihren Befestigungseinrichtung 55 befestigt. Die Roboteranlage 52 ist auf dem Fahrwerk 54 beweglich auf dem Boden in der Fabrik fahrbar. An den Dockingstationen 51 kann die Roboteranlage 52 unterschiedliche Aufgaben erfüllen. Hierzu kann die Roboteranlage 52 für jede der Positionen der Dockingstationen 51 geeignet programmiert werden.
Um eine bestimmte Aufgabe an eine bestimmten der Dockingstationen 51 zu erfüllen, wird die Roboteranlage 52 zu dieser Dockingstation 51 geschoben oder kann mit einer Motorisierung, beispielsweise vier Motoren (nicht gezeigt) zum Antreibender vier Räder 74 des Fahrwerks 54, und einer geeigneten Steuerung auch selbsttätig dort hinfahren. Die Roboteranlage 52 wird mit der Dockingstation 51 verbunden, indem die Schnittstelle 53 mit dem Fahrwerk 54 in die Aufnahme 78 eingeschoben wird. Dabei zentrieren sich die Anschlüsse und Verbindungen mit Hilfe der Positioniervorrichtung 59 und der Verbindungsstücke 64. Auf diese Weise werden beim Andrücken der Roboteranlage 52 an die Dockingstation 51 der Energieversorgungsgegenanschluss 67 mit dem Energieversorgungsanschluss 57, der Energieversorgungsgegenanschluss 71 mit dem Energieversorgungsanschluss 61, die Datengegenschnittstelle 68 mit der Datenschnittstelle 58 und der Anschluss für die Positionsermittlungseinrichtung 70 mit dem Anschluss für die Positionskennungseinrichtung 60 miteinander verbunden, so dass sich diese einfach ineinanderstecken und so funktionsfähige Verbindungen bereitstellen.
Sobald die Verbindung erfolgt ist kann die Roboteranlage 52 über die Positionsermittlungseinrichtung ermitteln, an welcher Position sie ist und mit welcher Dockingstation 51 sie verbunden ist. Dies kann bereits dazu genutzt werden, Verfahrensabläufe der Roboteranlage 52 zu konfigurieren. Des Weiteren kann der Prozessor der Dockingstation 51 oder über die Dockingstation 51 die Roboteranlage 52 für die an der Position benötigten Aufgabe neu programmieren. Hierzu können die Daten über die an die Datengegenschnittstelle 68 angeschlossene Datenschnittstelle 58 der Roboteranlage 52 übertragen werden. Damit sich die Roboteranlage 52 und die Dockingstation 51 nicht ohne weiteres voneinander lösen lassen, können diese über die magnetische oder magnetisierbare Kupplung 80 und die magnetische oder magnetisierbare Gegenkupplung 82 verbunden werden.
Nach erfolgter neuer Konfiguration und/oder Programmierung der Roboteranlage 52 kann diese ihre Arbeit an der jeweiligen Dockingstation 51 aufnehmen. Die hierfür notwendige Energie kann über den Energieversorgungsgegenanschluss 67 und/oder den Energieversorgungsgegenanschluss 71 von der Dockingstation 51 in die Roboteranlage 52 eingespeist werden. Wenn die Roboteranlage 52 zu einem späteren Zeitpunkt an einer anderen Dockingstation 51 für andere Aufgaben benötigt wird, kann die magnetische Kupplung 80, 82 gelöst werden und die Roboteranlage 52 zu einer anderen Dockingstation 51 gefahren und dort, wie oben beschrieben, angeschlossen werden. Hierdurch kann eine Roboteranlage 52 an verschiedenen Positionen unterschiedliche Aufgaben übernehmen, ohne dass hierfür eine Person eine neue Programmierung der Roboteranlage 52 durchführen müsste. Die Roboteranlage 52 wird hierfür automatisch beim Anschließen an eine neue Dockingstation 51 von der Dockingstation 51 oder über die Dockingstation 51 neu programmiert.
8 zeigt eine sehr allgemein gehaltene schematische Querschnittansicht einer dritten erfindungsgemäßen Dockingstation 101 sowie getrennt davon einer Roboteranlage 102 mit einer Schnittstelle 103 und einem Fahrwerk 104 der Roboteranlage 102.
Die Dockingstation 101 kann eine Befestigungseinrichtung 105 in Form eine Platte aufweisen. Die Dockingstation 101 kann mit der Befestigungseinrichtung 105 und geeigneten Befestigungsmitteln (nicht gezeigt) an einem ebenen Boden (nicht gezeigt) aufgestellt und dort fixiert werden, beispielsweise auf einem ebenen Boden eines Fabrikgeländes.
Die Dockingstation 101 kann ferner auf einer Anschlussseite einen Energieversorgungsanschluss 107, eine Datenschnittstelle 108 und eine Positionierungsvorrichtung 109 in Form zumindest einer Buchse aufweisen, die alle parallel zueinander angeordnet sind und von der gleichen Anschlussseite der Dockingstation 101 aus zugänglich sind. Hierdurch kann die Schnittstelle 103 durch eine lineare Bewegung in Richtung der Dockingstation 101 mit dem Energieversorgungsanschluss 107, der Datenschnittstelle 108 und der Positionierungsvorrichtung 109 verbunden werden. Die Dockingstation 101 kann ferner eine Positionskennungseinrichtung 110 aufweisen, die per drahtloser Datenübermittlung, beispielsweise über Near-Field-Communication (NFC) oder Bluetooth Daten zur Position der Dockingstation 101 übermitteln kann. Der Energieversorgungsanschluss 107 kann ein Druckluftanschluss oder ein elektrischer Spannungsversorgungsanschluss sein.
Die Dockingstation 101 kann nach außen durch ein Gehäuse 112 verschlossen sein. Es kann eine Klappe 113 vorgesehen sein, um den Energieversorgungsanschluss 107, die Datenschnittstelle 108 und die Positionierungsvorrichtung 109 im Inneren des Gehäuses 112 verschließen zu können. Im Inneren des Gehäuses 112 kann ein Sender und ein Empfänger der Dockingstation 101 für eine drahtlose Datenübermittlung angeordnet sein, wie beispielsweise WLAN oder Bluetooth. Des Weiteren kann im Inneren des Gehäuses 112 der Dockingstation 101 eine Netzwerkzuleitung 115 angeordnet sein, die mit den Datenschnittstelle 108 verbunden ist. Die Netzwerkzuleitung 115 kann zudem mit der Positionskennungseinrichtung 110 verbunden sein.
An der Schnittstelle 103 kann an dem Fahrwerk 104 zumindest ein Verbindungsstück 114 in Form zumindest eines Ausrichtungszapfens befestigt sein. Das zumindest eine Verbindungsstück 114 lässt sich in die zumindest eine Buchse der Positionierungsvorrichtung 109 einführen. Dadurch kann die Verbindung der Schnittstelle 103 mit der Dockingstation 101 stabil geführt werden.
Die Schnittstelle 103 kann einen Energieversorgungsgegenanschluss 117, eine Datengegenschnittstelle 118 und eine Positionsermittlungseinrichtung 120 aufweisen, wobei bei durch das zumindest eine Verbindungsstück 114 und die Positionierungsvorrichtung 109 vorgegebener Ausrichtung der Schnittstelle 103 zu der Dockingstation 101 der Energieversorgungsgegenanschluss 117 mit dem Energieversorgungsanschluss 107 fluchtet und die Datengegenschnittstelle 118 mit der Datenschnittstelle 108 fluchtet, so dass diese einfach ineinander gesteckt werden können, um funktionsfähige Verbindungen bereitzustellen.
Die zumindest eine Buchse der Positionierungsvorrichtung 109 können trichterförmig sein, um ein einfaches Verbinden des zumindest einen Verbindungstücks 114 mit der der Positionierungsvorrichtung 109 und eine Selbstzentrierung beim Verbinden zu ermöglichen. Zu dem gleichen Zweck kann das zumindest eine Verbindungsstück 114 an seinem distalen Enden verjüngt, beispielsweise abgerundet sein. Die Positionierungsvorrichtung 109 wirkt dann als Zentrierung zur Verbindung mit der Schnittstelle 103. In einer größeren Tiefe der Positionierungsvorrichtung 109 ist diese vorzugsweise passgenau zu dem zumindest einen Verbindungsstücken 114 geformt, damit bei der Verbindung des Energieversorgungsanschlusses 107 und der Datenschnittstelle 108 der Dockingstation 101 mit dem Energieversorgungsgegenanschluss 117 und der Datengegenschnittstelle 118 der Schnittstelle 103 die jeweiligen Stecker genau zueinander fluchten und einfach ineinander geschoben werden können.
In der Dockingstation 101 kann ein Prozessor 111 mit einem elektronischen Speicher 116 angeordnet sein, wobei die Roboteranlage 102 mit dem Prozessor 111 durch Abrufen von Daten aus dem elektronischen Speicher 116 über die Datenschnittstelle 108 programmiert werden kann. Der Prozessor 111 kann mit der Netzwerkzuleitung 115 verbunden sein. Die Programmierung kann automatisch beim oder nach dem Herstellen einer physischen Verbindung zwischen der Roboteranlage 102 und der Dockingstation 101 erfolgen oder durch einen separaten Befehl, der beispielsweise auch über die drahtlose Datenübermittlung an die Dockingstation 101 gegeben werden kann.
Das Fahrwerk 104 kann einen Rahmen als Stützkonstruktion und vier Räder 124 aufweisen. Die Räder 124 können senkrecht zu ihrer Rollachse frei drehbar gelagert sein. Das Fahrwerk 104 kann so auf einem ebenen Boden bewegt und verschoben werden.
Zur Befestigung der Roboteranlage 102 beziehungsweise der Schnittstelle 103 und des Fahrwerks 104 an der Dockingstation 101 kann an der Dockingstation 101 eine magnetische oder magnetisierbare Kupplung (nicht gezeigt) angeordnet sein, die mit einer magnetischen oder magnetisierbare Gegenkupplung (nicht gezeigt) an der Schnittstelle 103 verbindbar ist. Der Aufbau kann analog den ersten beiden Ausführungsbeispielen nach den 1 und 2 und 3 bis 7 nicht der in 8 gezeigten Schnittebene angeordnet sein. Durch eine magnetische Verbindung der Kupplung mit der Gegenkupplung kann verhindert werden, dass sich die Roboteranlage 102 im Betrieb ungewollt von der Dockingstation 101 löst. Hierzu kann vorzugsweise eine Kraft von mindestens 100 N beziehungsweise 10 kg vorgesehen sein, die notwendig ist, um die Kupplungen von den Gegenkupplungen zu lösen. Alternativ kann ein Kupplungsmechanismus für den gleichen Zweck auch mechanisch statt magnetisch aufgebaut werden.
Die Dockingstation 101 kann eine Steckdose (nicht gezeigt) für die Spannungsversorgung der Dockingstation 101 und eine an die Netzwerkzuleitung 115 angeschlossene Datenbuchse 138 für einen Dateninput in die Dockingstation 101 und einen Datenoutput für einen Datenoutput aus der Dockingstation 101 an der Dockingstation 101 angeordnet sein. Es kann vorgesehen sein, dass die Datenbuchse 138 über die Netzwerkzuleitung 115 mit dem Prozessor 111 und dem Speicher 116 der Dockingstation 101 zur Datenübertragung verbunden sind.
Die Roboteranlage 102 kann neben der Schnittstelle 103 und dem Fahrwerk 104 noch einen Roboter 141 und Zubehör für den Roboter 141 aufweisen, wobei der Roboter 141 als Aufbau auf dem Fahrgestell 104 befestigt ist. Der Roboter 141 kann einen Roboterarm aufweisen, an dem ein Werkstück- oder Werkzeughalter zum Greifen und Handeln eines Werkzeugs oder eines zu bearbeitenden Werkstücks oder eines Arbeitsmaterials angeordnet ist, so dass das Werkzeug, das Werkstück oder das Arbeitsmittel im Werkzeug- /Werkstückhalter möglichst frei im Raum beweglich ist.
Die in der voranstehenden Beschreibung, sowie den Ansprüchen, Figuren und Ausführungsbeispielen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
Bezugszeichenliste

1, 51, 101: Dockingstation
3, 53, 103: Schnittstelle
4, 54, 104: Fahrwerk
5, 55, 105: Befestigungseinrichtung
6, 56: Schrauben oder Bolzen
7, 57: Energieversorgungsanschluss / Druckluftanschluss
8, 58, 108: Datenschnittstelle
9, 59, 109: Positionierungsvorrichtung / Buchse
10, 60: Anschluss für Positionskennungseinrichtung
11, 61: Energieversorgungsanschluss / Spannungsversorgungsanschluss
12, 62, 112: Gehäuse
14, 64, 114: Verbindungsstück / Ausrichtungszapfen
17, 67: Energieversorgungsgegenanschluss / Druckluftgegenanschluss
18, 68, 118: Datengegenschnittstelle
20, 70: Anschluss für Positionsermittlungseinrichtung
21, 71: Energieversorgungs- / Spannungsversorgungs-Gegenanschluss
22, 72: Rahmen
24,74,124: Rad
26: Datenbus
28, 78: Aufnahme
30, 80: Kupplung
32, 82: Gegenkupplung
34, 84: Steckdose für Spannungsversorgung
36, 86: Druckluftanschluss
38, 88: Datenbuchse Input
40, 90: Datenbuchse Output
52, 102: Roboteranlage
63: Verbindung
91: Roboterarm
92: Werkzeug- / Werkstückhalter
93: Motor
94: Werkstückhalter
95: Notaus-Knopf
96: Hauptschalter
97: Schrank
98: Arbeitsmaterial
99: Werkzeug
107: Energieversorgungsanschluss
110: Positionserkennungseinrichtung
111: Prozessor
113: Klappe
115: Netzwerkzuleitung
116: Speicher
117: Energieversorgungsgegenanschluss
120: Positionsermittlungseinrichtung
138: Datenbuchse, In- und Output
141: Roboter

Claims

Dockingstation (1, 51, 101) zum Verbinden mit einer Schnittstelle (3, 53, 103) einer Roboteranlage (52, 102), die Dockingstation (1, 51, 101) aufweisend eine Befestigungseinrichtung (5, 55, 105) zur Verankerung und Fixierung der Dockingstation (1, 51, 101) an einem Boden, einer Wand oder einer Decke, zumindest einen Energieversorgungsanschluss (7, 11, 57, 61, 107), über den eine an der Dockingstation (1, 51, 101) angeschlossene Roboteranlage (52, 102) mit Energie zum Antreiben von Bewegungen der an der Dockingstation (1, 51, 101) angeschlossenen Roboteranlage (52, 102) versorgbar ist, wobei der zumindest eine Energieversorgungsanschluss (7, 11, 57, 61, 107) an eine Energiequelle angeschlossen oder anschließbar ist, eine Datenschnittstelle (8, 58, 108), die zum Herstellen einer Datenverbindung mit der an der Dockingstation (1, 51, 101) angeschlossenen Roboteranlage (52, 102) geeignet und vorgesehen ist, eine Positionierungsvorrichtung (9, 59, 109) zur Ausrichtung der an die Dockingstation (1, 51, 101) anzuschließenden Roboteranlage (52, 102), und eine Positionskennungseinrichtung (110), durch die die Dockingstation (1, 51, 101) von anderen Dockingstationen (1, 51, 101) unterscheidbar ist.
Dockingstation (1, 51, 101) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dockingstation (1, 51, 101) über die Befestigungseinrichtung (5, 55, 105) an einem Boden, einer Wand oder einer Decke feststehend verankert ist, wobei bevorzugt der zumindest eine Energieversorgungsanschluss (7, 11, 57, 61, 107) an eine Stromversorgung und/oder eine Druckluftversorgung eines Gebäudes angeschlossen ist, wobei der Boden, die Wand oder die Decke innerhalb des Gebäudes ist.
Dockingstation (1, 51, 101) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Energieversorgungsanschluss (7, 11, 57, 61, 107) und die Datenschnittstelle (8, 58, 108), und vorzugsweise auch die Positionierungsvorrichtung (9, 59, 109), parallel zueinander ausgerichtet sind, so dass eine an die Dockingstation (1, 51, 101) anzuschließende Roboteranlage (52, 102) durch eine lineare oder geradlinige Bewegung an den zumindest einen Energieversorgungsanschluss (7, 11, 57, 61, 107) und die Datenschnittstelle (8, 58, 108) anschließbar ist, wobei bevorzugt die Positionierungsvorrichtung (9, 59, 109) dazu vorgesehen ist, eine solche lineare oder geradlinige Bewegung der an die Dockingstation (1, 51, 101) anzuschließenden Roboteranlage (52, 102) beim Anschließen an die Dockingstation (1, 51, 101) zu erzwingen.
Dockingstation (1, 51, 101) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Energieversorgungsanschluss (7, 11, 57, 61, 107) und die Datenschnittstelle (8, 58, 108), und vorzugsweise auch die Positionskennungseinrichtung (110), Steckbindungen sind und bevorzugt zumindest eine davon als Schnellkupplung ausgeführt ist.
Dockingstation (1, 51, 101) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dockingstation (1, 51, 101) ein drahtloses Datenübertragungsmittel aufweist, insbesondere eine WLAN, ein Bluetooth oder eine Near-Field-Communication (NFC) aufweist, wobei bevorzugt die Dockingstation (1, 51, 101) über das drahtlose Datenübertragungsmittel programmierbar ist, besonders bevorzugt ein Prozessor (111) der Dockingstation (1, 51, 101) mit einem elektronischen Speicher (116) der Dockingstation (1, 51, 101) über das drahtlose Datenübertragungsmittel programmierbar ist.
Dockingstation (1, 51, 101) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionskennungseinrichtung (110) ein mehrpoliger Stecker oder ein RFID ist und/oder die Positionierungsvorrichtung (9, 59, 109) zumindest einen Ausrichtungszapfen zum Einschieben in jeweils eine Buchse und/oder zumindest eine Buchse zur Aufnahme jeweils eines Ausrichtungszapfens aufweist oder zumindest ein Ausrichtungszapfen zum Einschieben in jeweils eine Buchse und/oder zumindest eine Buchse zur Aufnahme jeweils eines Ausrichtungszapfens ist.
Dockingstation (1, 51, 101) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Energieversorgungsanschluss (7, 11, 57, 61, 107) ein Stecker zur Spannungsversorgung und/oder ein Druckluftanschluss ist.
Dockingstation (1, 51, 101) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dockingstation (1, 51, 101) eine Kupplung (30, 80) aufweist, insbesondere eine magnetische Kupplung (30, 80) aufweist, die eine anziehende Kraft auf eine an die Dockingstation (1, 51, 101) angeschlossenen Roboteranlage (52, 102) ausübt, die zum Lösen der Verbindung von der an die Dockingstation (1, 51, 101) angeschlossenen Roboteranlage (52, 102) überwunden werden muss, wobei bevorzugt die anziehende Kraft zumindest 10 N beträgt, besonders bevorzugt zwischen 50 N und 5000 N beträgt, ganz besonders bevorzugt zwischen 100 N und 1500 N beträgt.
Frei positionierbare oder frei bewegliche Roboteranlage (52, 102) mit einer Schnittstelle (3, 53, 103) zum Verbinden mit zumindest einer ortsfesten Dockingstation (1, 51, 101), die Roboteranlage (52, 102) aufweisend ein bewegliches Werkzeug (99) und/oder ein beweglicher Werkstückhalter (92, 94) zum Durchführen einer Arbeit, insbesondere aufweisend zumindest einen Roboterarm (91) mit dem Werkzeug (99) oder dem Werkstückhalter (92, 94), ein Fahrwerk (4, 54, 104) zum Positionieren und Bewegen der Roboteranlage (52, 102) und die Schnittstelle (3, 53, 103), die Schnittstelle (3, 53, 103) der Roboteranlage (52, 102) aufweisend zumindest einen Energieversorgungsgegenanschluss (17, 21, 67, 71, 117) zur Verbindung mit zumindest einem Energieversorgungsanschluss (7, 11, 57, 61, 107) einer anzuschließenden Dockingstation (1, 51, 101), über den die Roboteranlage (52, 102) mit Energie zum Antreiben von Bewegungen der Roboteranlage (52, 102) versorgbar ist, eine Datengegenschnittstelle (18, 68, 118), die zum Herstellen einer Datenverbindung mit einer Datenschnittstelle (8, 58, 108) der Dockingstation (1, 51, 101) geeignet und vorgesehen ist, ein Verbindungsstück (14, 64, 114), das zur Verbindung mit einer Positionierungsvorrichtung (9, 59, 109) der Dockingstation (1, 51, 101) geeignet ist, wobei mit Hilfe des Verbindungsstücks (14, 64, 114) eine Ausrichtung einer Bewegung der Roboteranlage (52, 102) während der Verbindung mit der Dockingstation (1, 51, 101) erfolgt, und eine Positionsermittlungseinrichtung (120), mit der über eine Positionskennungseinrichtung (110) der Dockingstation (1, 51, 101) identifizierbar ist, an welche Dockingstation (1, 51, 101) die Roboteranlage (52, 102) angeschlossen ist.
Roboteranlage (52, 102) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieversorgungsgegenanschluss (17, 21, 67, 71, 117) und die Datengegenschnittstelle (18, 68, 118) und vorzugsweise auch das Verbindungsstück (14, 64, 114), parallel zueinander ausgerichtet sind, so dass Roboteranlage (52, 102) durch eine lineare oder geradlinige Bewegung mit dem Energieversorgungsgegenanschluss (17, 21, 67, 71, 117) und mit der Datengegenschnittstelle (18, 68, 118) an die Dockingstation (1, 51, 101) anschließbar ist, wobei bevorzugt das Verbindungsstück (14, 64, 114) dazu vorgesehen ist, eine solche lineare oder geradlinige Bewegung beim Anschließen an die Dockingstation (1, 51, 101) zu erzwingen.
Roboteranlage (52, 102) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Roboteranlage (52, 102) eine Gegenkupplung (32, 82) aufweist, insbesondere eine magnetische Gegenkupplung (32, 82) aufweist, über die eine anziehende Kraft auf Roboteranlage (52, 102) ausübbar ist, die zum Lösen einer Verbindung von einer an die Roboteranlage (52, 102) angeschlossenen Kupplung (30, 80), insbesondere von einer an die Roboteranlage (52, 102) angeschlossenen magnetischen Kupplung (30, 80), überwunden werden muss, wobei bevorzugt die anziehende Kraft zumindest 10 N beträgt, besonders bevorzugt zwischen 50 N und 5000 N beträgt, ganz besonders bevorzugt zwischen 100 N und 1500 N beträgt.
Roboteranlage (52, 102) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Roboteranlage (52, 102) eine programmierbare elektronische Steuerung aufweist, die über die Datengegenschnittstelle (18, 68, 118) programmierbar ist, wobei bevorzugt die programmierbare elektronische Steuerung der Roboteranlage (52, 102) bei einer Verbindung der Datengegenschnittstelle (18, 68, 118) mit einer Datenschnittstelle (8, 58, 108) einer Dockingstation (1, 51, 101) automatisch neu programmierbar ist.
Roboteranlage (52, 102) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Roboteranlage (52, 102) ein Notaus aufweist, insbesondere ein zweikanaliges Notaus aufweist, wobei das Notaus die Roboteranlage (52, 102), das bewegliche Werkzeug (99) und/oder den beweglichen Werkstückhalter (92, 94) oder alle motorgetriebenen Teile der Roboteranlage (52, 102) bis auf das Fahrwerk (4, 54, 104) bei einer Trennung des Energieversorgungsgegenanschlusses (17, 21, 67, 71, 117) und/oder der Datengegenschnittstelle (18, 68, 118) stilllegt, wobei bevorzugt die Roboteranlage (52, 102) zusätzlich einen manuell bedienbaren Notausschalter (95) aufweist.
Fabrikationseinheit aufweisend wenigstens eine frei positionierbare oder frei bewegliche Roboteranlage (52, 102) nach einem der Ansprüche 9 bis 13 und aufweisend zumindest eine Dockingstation (1, 51, 101) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Energieversorgungsanschluss (7, 11, 57, 61, 107) der zumindest einen Dockingstation (1, 51, 101) mit dem Energieversorgungsgegenanschluss (17, 21, 67, 71, 117) der wenigstens einen Roboteranlage (52, 102) und die Datenschnittstelle (8, 58, 108) der zumindest einen Dockingstation (1, 51, 101) mit der Datengegenschnittstelle (18, 68, 118) der wenigstens einen Roboteranlage (52, 102) unter Führung des Verbindungsstücks (14, 64, 114) der Roboteranlage (52, 102) und der Positionierungsvorrichtungen (9, 59, 109) der zumindest einen Dockingstation (1, 51, 101) aneinander anschließbar sind.
Fabrikationseinheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Dockingstation (1, 51, 101) zumindest zwei Dockingstationen (1, 51, 101) sind, wobei die zumindest zwei Dockingstationen (1, 51, 101) an unterschiedlichen Positionen der Fabrikationseinheit angeordnet sind.
Fabrikationseinheit nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der zumindest einen Dockingstation (1, 51, 101)oder die Positionen der zumindest zwei Dockingstationen (1, 51, 101) von der wenigstens einen Roboteranlage (52, 102) mit der Positionsermittlungseinrichtung (120) identifizierbar ist oder sind, wobei vorzugsweise die Position identifizierbar ist oder die Positionen identifizierbar sind, wenn oder indem die wenigstens eine Roboteranlage (52, 102) über die Schnittstelle (3, 53, 103) an die jeweilige Dockingstation (1, 51, 101) angeschlossen ist, und zwar mit Hilfe einer Verbindung der Positionsermittlungseinrichtung (120) und der Positionskennungseinrichtung (110) der angeschlossenen oder anschließbaren Dockingstation (1, 51, 101).
Verfahren zum Betreiben einer Fabrikationseinheit, insbesondere einer Fabrikationseinheit nach einem der Ansprüche 14 bis 16, gekennzeichnet durch die Schritte: A) Herstellen einer physischen Verbindung zwischen einer Roboteranlage (52, 102) und einer Dockingstation (1, 51, 101), wobei die physische Verbindung eine Energieversorgung der Roboteranlage (52, 102) von der Dockingstation (1, 51, 101) und eine Datenübertragung zwischen der angeschlossenen Dockingstation (1, 51, 101) und der Roboteranlage (52, 102) oder von der angeschlossenen Dockingstation (1, 51, 101) an die Roboteranlage (52, 102) bereitstellt, wobei die Bewegung der Roboteranlage (52, 102) beim Anschließen an die Dockingstation (1, 51, 101) einer Positionierungsvorrichtung (9, 59, 109) der Dockingstation (1, 51, 101) geführt wird; B) Programmieren einer Steuerung der Roboteranlage (52, 102) mit Daten, die von der Dockingstation (1, 51, 101) an die Roboteranlage (52, 102) durch Datenübertragung übertragen wird; und C) nachfolgender Betrieb der an die Dockingstation (1, 51, 101) angeschlossenen Roboteranlage (52, 102) entsprechend der Programmierung der Steuerung der Roboteranlage (52, 102), wobei die Energieversorgung von der Dockingstation (1, 51, 101) zum Antreiben von Bewegungen der Roboteranlage (52, 102) genutzt wird.
Verfahren nach Anspruch 17 gekennzeichnet durch Erkennen der Position der Dockingstation (1, 51, 101) durch die Roboteranlage (52, 102) mit Hilfe einer Positionsermittlungseinrichtung (120) der Roboteranlage (52, 102), wobei die Positionsermittlungseinrichtung (120) hierzu eine Positionskennungseinrichtung (110) der angeschlossenen Dockingstation (1, 51, 101) ausliest und wobei bevorzugt die Programmierung der Steuerung und/oder der Betrieb der Roboteranlage (52, 102) in Abhängigkeit von der erkannten Position erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt A) eine Kopplung zwischen der Roboteranlage (52, 102) und der Dockingstation (1, 51, 101) erfolgt, insbesondere eine magnetische Kopplung, wobei die Kopplung die eine Kraft von mindestens 10 N erfordert, um die Kopplung zu lösen, bevorzugt von mindestens 50 N erfordert, um die Kopplung zu lösen, besonders bevorzugt von mindestens 100 N erfordert, um die Kopplung zu lösen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Lösen des Anschlusses ein Notstop aller Motoren (93) der Roboteranlage (52, 102) erfolgt, gegebenenfalls bis auf zumindest einen Motor zum Antreiben eines Fahrgestells der Roboteranlage (52, 102).
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt C) ein Schritt D) durchgeführt wird: D) Trennen der physischen Verbindung zwischen der Dockingstation (1, 51, 101) und der Roboteranlage (52, 102), Bewegen der Roboteranlage (52, 102) zu einer anderen Dockingstation (1, 51, 101) und Herstellen einer physischen Verbindung zwischen der Roboteranlage (52, 102) und der anderen Dockingstation (1, 51, 101), wobei vorzugsweise die Schritte A) bis C) bei der anderen Dockingstation (1, 51, 101) durchgeführt werden.